CN111258065B - 导光装置、虚像显示装置和导光装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

导光装置、虚像显示装置和导光装置的制造方法。在利用一对光学部件夹着中央部件的构造的导光装置中，高精度地制造硬涂层。导光装置(20)具有一对导光部(20c)、使图像光分别入射到一对导光部(20c)的一对光入射部(20a)、使由一对导光部(20c)引导的图像光分别向外部射出的一对光射出部(20b)，包含一对导光部(20c)的一对光学部件(21a、21b)被具有光透过性的中央部件(50)连结起来，相对于中央部件(50)的大致中心在一个光学部件(21a)侧和另一个光学部件(21b)侧设置有不同的涂覆层(27a、27b)。

Description

导光装置、虚像显示装置和导光装置的制造方法

技术领域

本发明涉及向观察者提示虚像的虚像显示装置和导光装置的制造方法，特别涉及能够进行透视观察的导光装置等。

背景技术

作为能够进行透视观察的导光装置，公知有如下的导光装置：具备分别具有导光部、光入射部、光射出部的一对导光部件，利用中央的光透过部件连结左右的导光部件，由此构成一个导光装置(专利文献1的图10)。另外，作为导光装置的制造方法，通过浸渍处理在树脂制的基材的表面进行硬涂层的成膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-111363号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，如专利文献1那样，在利用中央的光透过部件连结左右的导光部件而成为一个导光装置的构造中，在进行硬涂层的成膜时存在若干个课题。即，在使树脂基材成为横长状态而进行硬涂层的成膜时，从液体分离时的面较大，因此，在下部产生液体贮留，白化的可能性提高，外观不良而使成品合格率降低。另一方面，在使树脂基材成为纵长状态而进行硬涂层的成膜时，硬涂液集中于收缩部分，在中央部附近产生滴落，外观不良而使成品合格率降低。此外，在导光部件等形成有台阶的情况下，由于导光装置的形状对称性，在从涂液上拉时，1对导光部件中的1对对应的台阶的朝向相反，涂液的贮留相反，因此，在任意一个台阶周边，硬涂层可能白化，或者厚度的不均匀性可能提高。

用于解决课题的手段

本发明的一个方面的导光装置具有一对导光部、使图像光分别入射到所述一对导光部的一对光入射部、以及使由所述一对导光部引导的图像光分别向外部射出的一对光射出部，其中，包含所述一对导光部的一对光学部件被中央部件连结起来，相对于所述中央部件的大致中心，在一个所述光学部件侧和另一个所述光学部件侧设置有不同的涂覆层。

附图说明

图1是说明具有第1实施方式的导光装置的虚像显示装置的立体图。

图2是导光装置的主视图。

图3是导光装置的俯视图。

图4是说明单侧的显示装置的构造和影像光的光路的概念性的俯视剖视图。

图5A是说明透视型导光单元的中央部件的构造的局部主视图。

图5B是说明透视型导光单元的中央部件的形状的局部主视图。

图6是说明涂覆(overcoat)层的形成范围的俯视图。

图7是说明涂覆层的形成方法的概念性的立体图。

图8是说明涂覆层的形成工序的图。

图9是说明涂覆层的形成工序的图。

图10是说明第2实施方式的导光装置的局部主视图。

图11是说明第3实施方式的导光装置的局部主视图。

图12是说明第4实施方式的导光装置的俯视图。

图13是说明涂覆层的厚度的图。

图14是说明第5实施方式的导光装置的局部主视图。

图15是说明图14所示的导光装置的变形例的图。

图16是说明第6实施方式的导光装置的局部主视图。

图17是说明第7实施方式的导光装置的局部主视图。

图18是说明第7实施方式的导光装置的局部主视图。

标号说明

10a、10b：导光部件；10s、50s：主体部件；15：半反射镜；20：导光装置；20a：光入射部；20b：光射出部；20c：导光部；21a：第1光学部件；21b：第2光学部件；27、27a、27b：涂覆层；30：投射透镜；50：中央部件；50a、50b：光透过部；50d：连结部；50j：横中间部；50z：鼻梁部；54：着色部；58：突起部；61：表面散射层；62：表面吸收层；71：定位构造；72：导光阻止构造；80：影像形成器件；100：虚像显示装置；100A、100B：显示装置；100C：透视型导光单元；101a、101b：虚像形成光学部；105a、105b：像形成主体部；154：着色部；162：表面吸收层；AE：露出区域；AO：重叠部分；CC：粘接层；CF：覆膜；CL：涂液；CN：接合部；DD1：导光方向；DT：处理槽；DX1：上拉方向；EP：出射光瞳；GL：图像光；JP：基材；JPa、JPb：安装部位；Ma、Mb：单层区域；OL：外界光；RM：反射膜；S11-S15：面；S51、S52、S53：透过面；SA1、SA2：台阶。

具体实施方式

[第1实施方式]

下面，参照图1等对具有本发明的第1实施方式的导光装置的虚像显示装置进行说明。

如图1所示，本实施方式的虚像显示装置100是具有眼镜这样的外观的头戴显示器(HMD)，能够使佩戴了该虚像显示装置100的观察者或使用者看到虚像的图像光或影像光，并且，能够使观察者透视观察外界像。虚像显示装置100具有第1显示装置100A和第2显示装置100B。在图1中，X、Y和Z是正交坐标系，±X方向对应于佩戴了虚像显示装置100的观察者的双眼排列的横向，Y方向相当于与观察者的双眼排列的横向正交的下方向，Z方向相当于观察者的前方向或正面方向。

第1显示装置100A和第2显示装置100B是分别形成右眼用虚像和左眼用虚像的部分。右眼用的第1显示装置100A具有以能够透视的方式覆盖观察者的眼前的第1虚像形成光学部101a、以及形成图像光的第1像形成主体部105a。左眼用的第2显示装置100B具有以能够透视的方式覆盖观察者的眼前的第2虚像形成光学部101b、以及形成图像光的第2像形成主体部105b。第1像形成主体部105a和第2像形成主体部105b分别由影像形成器件、投射透镜等光学要素(未图示)、收纳这些光学要素的部件等构成。第1像形成主体部105a和第2像形成主体部105b中的光学要素由罩状的壳部件105d覆盖而支承于壳部件105d内。第1虚像形成光学部101a和第2虚像形成光学部101b分别引导由第1像形成主体部105a和第2像形成主体部105b形成的图像光，并且，使外界光和图像光重叠地看到。第1虚像形成光学部101a和第2虚像形成光学部101b不是分体的，而是在中央处连结而形成一体的部件即透视型导光单元100C。透视型导光单元100C是通过导光向观察者提供双眼用影像的复合型的导光装置20，在两端支承于罩状的壳部件105d。

向后方延伸的腿部分即镜腿104通过未图示的铰链以能够转动的方式安装于第1像形成主体部105a和第2像形成主体部105b的后部，作为与观察者的耳朵或太阳穴等抵接来确保佩戴状态的支承部发挥功能。在第1虚像形成光学部101a和第2虚像形成光学部101b之间、即透视型导光单元100C的±X方向的中央固定有覆盖透视型导光单元100C的中央部的中央罩100D。中央罩100D支承一对鼻托106、106。鼻托106、106与镜腿104一起构成支承部，通过与观察者的鼻子抵接，能够进行透视型导光单元100C等相对于观察者眼睛的定位。

参照图2和3对透视型导光单元100C即导光装置20的构造进行说明。

透视型导光单元100C具有一对导光部件10a、10b和中央部件50。一对导光部件10a、10b是使图像光在内部传播且有助于虚像形成的一对光学部件21a、21b。一对导光部件10a、10b即一对光学部件21a、21b分别固定于中央部件50的两端。透视型导光单元100C整体为直线状或棒状。透视型导光单元100C位于水平的XZ面内，在中央部件50的中央稍微弯曲而向前方突起，具有左右对称的形状。导光部件10a、10b的中心轴CX1、CX2相对于中央部件50的中心轴CX3呈角度θ。

作为一个导光部件10a的光学部件21a具有这样的构造：在+X侧的端部设置有光入射部20a，在-X侧的端部设置有光射出部20b，导光部20c在光入射部20a与光射出部20b之间延伸，光学部件21a整体的导光方向成为接近-X方向、但是稍微向+Z方向倾斜的方向。一个导光部件10a是一体的部件，但是，能够分成光射出侧的第1导光部分11和光入射侧的第2导光部分12来理解。在导光部件10a的第1导光部分11，与观察者的眼睛相对地形成有平面的第1面S11，在与中央部件50之间的边界相对于第1面S11倾斜地形成有曲面的第2面S12，与第1面S11相对地形成有平行延伸的平面的第3面S13。在导光部件10a的第2导光部分12，与第3面S13相对地形成有曲面的第4面S14，相对于第4面S14倾斜地形成有曲面的第5面S15。第5面S15是不透过光的面，形成有反射膜RM。在第1导光部分11，在与中央部件50相对的第2面S12的表面附设有半反射镜15。该半反射镜15是具有光透过性的反射膜(即半透过反射膜)，是通过对金属反射膜或电介质多层膜进行成膜而形成的，适当设定了对于图像光的反射率。在导光部件10a的第1导光部分11，下表面10u和上表面10t是相互平行地沿着水平的XZ面延伸的平面。下表面10u和上表面10t不需要相对于XZ面严格地平行，也可以在不妨碍图像光等的光路的范围内具有若干倾斜或凹凸。另一个导光部件10b或光学部件21b相对于一个导光部件10a或光学部件21a左右反转，但是，具有与一个导光部件10a或光学部件21a相同的构造和形状，因此，标注与一个导光部件10a或光学部件21a相同的标号并省略重复说明。

在光入射部20a侧的上表面和下表面设置的一对紧固部12f、12g是使像形成主体部105a、105b相对于光入射部20a定位并固定的部分，光入射部20a配置于光学部件21a、21b的外侧端部。

中央部件50具有光透过性，具有一对光透过部50a、50b和连结部50d。在一个光透过部50a中，与观察者的眼睛相对地形成有平面的第1透过面S51，与第1透过面S51相对地形成有平行延伸的平面的第3透过面S53。第2透过面S52配置于第1透过面S51与第3透过面S53之间。第1透过面S51位于对一个导光部件10a的第1面S11进行延长的面上，第2透过面S52是与一个导光部件10a的第2面S12接合而一体化的曲面，第3透过面S53位于对一个导光部件10a的第3面S13进行延长的面上。换言之，第1面S11和第1透过面S51相邻，同样，第3面S13和第3透过面S53相邻，均是对齐为共面的状态，形成平滑的面。在光透过部50a中，下表面50u和上表面50t是相互平行且沿着水平的XZ面延伸的平面。光透过部50a的下表面50u配置成与导光部件10a的下表面10u平行且大致共面。光透过部50a的上表面50t配置成与导光部件10a的上表面10t平行且共面。即，将光透过部50a和导光部件10a的第1导光部分11连接起来的部分及其周边在沿着中心轴CX1的各位置具有矩形的横截面。下表面50u和上表面50t不需要与XZ面严格地平行，可以在不妨碍外光的光路的范围内具有若干倾斜或凹凸。另一个光透过部50b相对于一个光透过部50a左右反转，具有与一个光透过部50a相同的构造，因此，标注与一个光透过部50a相同的标号并省略重复说明。连结部50d具有呈桥状弯曲的部分，具有相对于光透过部50a、50b比下表面50u更向上侧凹陷的切口57，并且，具有相对于光透过部50a、50b比上表面50t更向上侧突出的突起部58。即，连结部50d的下表面50q配置于比光透过部50a的下表面50u和导光部件10a的下表面10u靠上侧即-Y侧，连结部50d的上表面50p配置于比光透过部50a的上表面50t和导光部件10a的上表面10t靠上侧即-Y侧。通过设置规定程度以上的深度的切口57，不仅能够确保配置鼻子的空间，还能够防止来自第1虚像形成光学部101a的导光部件10a的图像光经由连结部50d入射到第2虚像形成光学部101b的导光部件10b的情况或者与其相反的情况。此外，通过充分增大突起部58的突起量，能够防止连结部50d变薄而使强度降低。

在连结部50d的中心部(相当于图5所示的横中间部50j)形成于上侧的突起部50f是使图1所示的中央罩100D定位并固定的定位构造71。在定位构造71的横向的两端设置有定位部位71a。能够在突起部50f的上表面形成对中央部件50进行成型时的浇口。

图4是示出第1显示装置100A的一部分的图，特别提取了光学系统的部分。如上所述，虚像显示装置100由第1显示装置100A和第2显示装置100B(参照图1)构成，第1显示装置100A和第2显示装置100B具有左右对称且相同的构造，因此，仅对第1显示装置100A进行说明，省略第2显示装置100B的说明。另外，在图4中，x、y和z是正交坐标系，x方向以及y方向与第1面S11以及第3面S13平行，z方向与第1面S11以及第3面S13垂直。

第1显示装置100A具有形成图像光的影像形成器件80和成像用的投射透镜30作为第1像形成主体部105a。

影像形成器件80例如是以有机EL(有机电致发光，Organic Electro-Luminescence)、无机EL、LED阵列、激光器阵列、量子点发光型元件等为代表的自发光型显示元件，在二维的显示区域80a形成彩色的静态图像或动态图像。影像形成器件80被未图示的驱动控制电路驱动而进行显示动作。在使用有机EL的显示器作为影像形成器件80的情况下，设为具有有机EL控制部的结构。在使用量子点显示器作为影像形成器件80的情况下，设为使蓝色发光二极管(LED)的光通过量子点膜而发出绿色或红色的结构。影像形成器件80不限于自发光型显示元件，也可以由LCD及其它光调制元件构成，通过背光源这样的光源对该光调制元件进行照明，由此形成图像。作为影像形成器件80，还能够代替LCD而使用LCOS(Liquid crystal on silicon，LCoS为注册商标)、数字微镜器件等。

投射透镜30朝第1虚像形成光学部101a的导光部件10a投射由影像形成器件80形成的图像光，使其入射到光入射部20a。投射透镜30是具有沿着入射侧光轴AX所延伸的方向并排的1个以上的光学要素或透镜作为结构要素的投射光学系统。构成投射透镜30的光学要素保持于未图示的镜筒，该镜筒收纳并支承于壳部件105d(参照图1)。另外，构成投射透镜30的光学要素例如能够由包含非轴对称的非球面和轴对称的非球面双方的非球面透镜构成。此时，能够与导光部件10a的光学面或反射面协作，在导光部件10a的内部形成与显示区域80a上的显示像对应的中间像。

第1虚像形成光学部101a中的导光部件10a经由粘接层CC与光透过部50a接合，将粘接层CC以及夹着该粘接层CC的导光部件10a和光透过部50a的接合面及其附近称为接合部CN。导光部件10a和光透过部50a具有用涂覆层27包覆主体部件10s、50s的表面的构造。涂覆层27具体为硬涂层，作为抑制第1虚像形成光学部101a中露出的表面部分的擦伤等的保护层发挥功能。

导光部件10a中的主体部件10s由在可见波段示出高光透过性的树脂材料形成，例如是通过在金属模具内注入热塑性树脂并使其固化而成型的。另外，作为主体部件10s的材料，例如能够使用环烯烃聚合物等。光透过部50a也同样，主体部件50s由与导光部件10a的主体部件10s相同的材料形成。使用具有可见光透过性的材料例如硅酮类硬涂材料，经由该涂布材料的涂布、干燥和固化的工序形成涂覆层27。

下面，对图像光(这里设为图像光GL。)的光路进行概略说明。导光部件10a使图像光GL从投射透镜30入射，并且，通过第1面S11～第5面S15的反射等而引导至观察者的眼睛。具体而言，来自投射透镜30的图像光GL首先入射到形成于光入射部20a的第4面S14的部分而在第5面S15进行反射，从内侧再次入射到第4面S14进行全反射，入射到第3面S13进行全反射，入射到第1面S11进行全反射。在第1面S11进行全反射后的图像光GL入射到第2面S12，一部分透过设置于第2面S12的半反射镜15，并且一部分进行反射，再次入射到形成于光射出部20b的第1面S11的部分并通过。通过第1面S11后的图像光GL作为大致平行光束入射到配置有观察者眼睛的出射光瞳EP。即，观察者利用作为虚像的图像光观察图像。

第1虚像形成光学部101a通过导光部件10a使观察者看到图像光，并且，在导光部件10a和中央部件50的组合状态下使观察者观察畸变较少的外界像。此时，第3面S13和第1面S11为彼此大致平行的平面(视度大致为0)，由此，外界光OL几乎不产生像差等。此外，同样，第3透过面S53和第1透过面S51为彼此大致平行的平面。进而，第3透过面S53和第1面S11为彼此大致平行的平面，由此，几乎不产生像差等。如上所述，观察者越过中央部件50观察没有畸变的外界像。另外，导光部件10a中的图像光GL的光线束整体的导光方向DD1如图所示是导光部件10a和光透过部50a延伸的方向，通常与后述的中心轴CX1平行。

参照图5A对透视型导光单元100C或中央部件50的形状、特别是连结部50d的形状和构造进行说明。在透视型导光单元100C中，中央部件50的连结部50d具有经由光透过部50a、50b与光学部件21a、21b连结的一对端部50y、以及在一对端部50y之间延伸的鼻梁部50z。鼻梁部50z为组合了突起部58和切口57的部分。突起部58是在从正面观察时以导光部件10a的上端即上表面10t或上表面50t为基准呈梯形状突起的部分，切口57是在从正面观察时以导光部件10a的下端即下表面10u或下表面50u为基准呈梯形状凹陷的部分。切口57能够遮挡导光部件10a、10b之间的直线行进光路即可，向上侧或-Y方向凹陷而从下侧缩窄光路。突起部58具有对由于形成切口57而导致的连结部50d的强度降低进行补偿的作用，通过向上侧或-Y方向膨出，抑制鼻梁部50z的上下方向或±Y方向上的厚度减少。

鼻梁部50z在横向的±x方向的中间具有横中间部50j作为被夹在一对端部50y之间的部分。即，横中间部50j是连结部50d或鼻梁部50z的一部分。在横中间部50j中，与导光部件10a、10b的导光方向DD1(参照图4)正交的Y方向上的中央C3以相对于导光部件10a、10b或光学部件21a、21b的Y方向上的中央C1、C2向上侧即-Y方向侧偏移的状态进行配置。如上所述，横中间部50j的Y方向上的中央C3是横中间部50j的中心轴CX3穿过的位置。此外，光学部件21a的Y方向上的中央C1是导光部件10a等的中心轴CX1穿过的位置，光学部件21b的Y方向上的中央C2是导光部件10b等的中心轴CX2穿过的位置。虽然省略图示，但是，通过将鼻梁部50z中的横中间部50j的中央C3配置于比半反射镜15或其有效区域的上端靠上方的-Y方向，或者将中央C3配置于比光学部件21a的上表面10t或上表面50t靠上方的-Y方向，能够更可靠地抑制图像光在一对光学部件21a、21b之间往返。进而，通过将鼻梁部50z中的横中间部50j的下表面50q配置于比半反射镜15或其有效区域的上端靠上方的-Y方向，或者将下表面50q配置于比光学部件21a的上表面10t或上表面50t靠上方的-Y方向，提高图像光的阻止效果。

参照图5B，改变视点来说明连结部50d或鼻梁部50z的形状。单点划线所示的连结部950d示出具有上下平衡的形状的假想的标准比较例。在比较例的连结部950d的情况下，具有上下平衡的形状，上下方向或±Y方向上的宽度从两端朝向中央逐渐减小，上下方向的宽度或壁厚在中央处相同。在鼻梁部50z的横中间部950j，作为第1方向的-Y方向上的中央C0相对于光学部件21a、21b的作为第1方向的-Y方向上的中央C1、C2在±Y方向上配置于相同位置。另一方面，在实施方式的连结部50d的情况下，横中间部50j的上下的中央C3以相对于光学部件21a、21b的上下的中央C1、C2和上下平衡的比较例的横中间部950j的上下的中央C0向上侧即-Y方向侧偏移距离SL的状态进行配置。构成实施方式的连结部50d的棒状的主体部分5a是使构成比较例的连结部950d的棒状的主体部分5x向上侧即-Y方向侧偏移的形状和配置。如上所述，通过使主体部分5x向上侧即-Y方向侧适当偏移，在上侧形成突起部58，在下侧形成切口57。

突起部58不限于图示的梯形状，只要具有不与眉间接触的形状即可，例如能够设为增加厚度而对连结部50d的强度进行加强的厚壁部分。突起部58例如也可以具有在2个部位突起的形状。切口57不限于图示的梯形状，例如，在从正面观察时可以是三角形、四边形、半圆形等的凹陷。在切口57的中央处，下表面50q不需要与XZ面平行，例如可以是向内侧或-Z侧倾斜的面。在突起部58具有在2个部位突起的形状的情况下，切口57可以是在2个部位的突起部58的下侧朝着上方向凹陷的2个切口部分。

图6是说明形成于透视型导光单元100C即导光装置20的表面的涂覆层27的图。如图中标注了小点图案的区域所示，涂覆层27包含第1涂覆层27a和第2涂覆层27b作为包覆应该成为导光装置20的基材JP的不同的涂覆层或一对涂覆层。第1涂覆层27a设置于一个光学部件21a侧，第2涂覆层27b设置于另一个光学部件21b侧。第1涂覆层27a和第2涂覆层27b在中央部件50的大致中心或中心部(横中间部50j)分开，形成有露出区域AE。即，一个第1涂覆层27a形成于构成第1虚像形成光学部101a的导光部件10a和中央部件50中的除了鼻梁部50z的中央部以外的剩余区域。另一个第2涂覆层27b形成于构成第2虚像形成光学部101b的导光部件10b和中央部件50中的除了鼻梁部50z的中央部以外的剩余区域。其结果，两个涂覆层27a、27b形成为避开定位构造71的定位部位71a。由此，能够容易地维持定位部位71a的加工精度。第1涂覆层27a和第2涂覆层27b可以由相同的材料或组分形成，但是，也可以由不同的材料或组分形成。

透视型导光单元100C在出射光瞳EP所在的背侧，在离中央部件50远的前端侧，具有凹陷形状的外向台阶SA1，在外光入射的正侧，在离中央部件50远的前端侧即光入射部20a侧具有凹陷形状的外向台阶SA2。一个外向台阶SA1形成于第1面S11与第4面S14的边界区域，大致沿着纵向的±Y方向延伸，被涂覆层27a、27b覆盖。外向台阶SA1延伸的方向与导光方向DD1(参照图4)大致正交，与后述上拉方向DX1(参照图7)大致正交，并且，相当于佩戴了透视型导光单元100C时的上下方向。另一个外向台阶SA2形成于第3面S13与第5面S15的边界区域，大致沿着纵向的±Y方向延伸，被涂覆层27a、27b覆盖。外向台阶SA2延伸的方向与导光方向DD1(参照图4)以及上拉方向DX1(参照图7)大致正交，并且，相当于佩戴了透视型导光单元100C时的上下方向。

形成于与右眼对应的导光部件10a的外向台阶SA1、SA2对应于第1涂覆层27a，在形成第1涂覆层27a时，在从涂液中上拉基材JP时，优选将光入射部20a所在的前端侧作为下侧而使基材JP向-X方向移动。该情况下，外向台阶SA1、SA2成为悬垂的状态，抑制涂液的液体贮留的形成。另外，与上述相反，在将光入射部20a所在的前端侧作为上侧而使基材JP向+X方向移动的情况下，容易在架子状的外向台阶SA1、SA2上形成涂液的较大的液体贮留，容易在其下方形成液滴。同样，形成于与左眼对应的导光部件10b的外向台阶SA1、SA2对应于涂覆层27b，在形成涂覆层27b时，在从涂液中上拉基材JP时，优选将光入射部20a所在的前端侧作为下侧而使基材JP向+X方向移动。该情况下，外向台阶SA1、SA2成为悬垂的状态，抑制涂液的液体贮留或液滴的形成。

参照图7对导光装置20的制造方法的主要部分即涂覆层27的成膜进行说明。预先准备这样的基材JP：从两端将一对光学部件21a、21b的主体部件10s与中央部件50的主体部件50s进行了接合。该基材JP在接合部CN处嵌入了半反射镜15。此外，在基材JP上形成有第5面S15的反射膜RM。另外，图7示出形成光学面等的表面部分之前的状态，为了便于说明，例如即使是形成涂覆层27之前的基材JP，也表示为导光装置20。

如图所示，设该基材JP为在一端的安装部位JPa固定于升降机构的夹具(图示省略)而进行悬吊的状态，并且准备充满了涂液CL的处理槽DT。基材JP在支承于升降机构的夹具的状态下沿着箭头D1所示的方向上下移动，由此，依次实施构成涂覆层27的一对涂覆层27a、27b的成膜。另外，箭头D1所示的两个方向中的一方是重力方向G，对应于将基材JP浸渍于涂液CL的动作，另一方是克服重力而使基材JP从涂液CL中上升的上拉方向DX1。

首先，如图8中虚线所示，基材JP向重力方向G下降，成为下半部分浸渍于放入了涂液CL的处理槽DT中的状态。这里，不将基材JP上的突起部50f浸渍于涂液CL。然后，如图8中实线所示，基材JP以规定速度向上拉方向DX1上拉，成为在其表面涂布了涂液CL的状态。涂布于基材JP的表面的涂液CL由于重力、涂液CL的粘性力、表面张力等而在基材JP的表面上流动，由此，形成以大致相同的厚度覆盖基材JP的下半部分的表面的覆膜CF。此时，在外向台阶SA1、SA2的凹陷处，由于涂液CL的液体贮留而使覆膜CF变厚，但是，不会成为较大的液体贮留。基材JP上的覆膜CF在干燥后被实施紫外线或加热的处理而固化，成为第1涂覆层27a。

接着，如图9中虚线所示，上下反转后的基材JP以在另一端的安装部位JPb固定于夹具的状态向重力方向G下降，成为下半部分浸渍于放入了涂液CL的处理槽DT中的状态。这里，不将基材JP上的突起部50f浸渍于涂液CL。然后，如图9中实线所示，基材JP以规定速度向上拉方向DX1上拉，成为在其表面涂布了涂液CL的状态。涂布于基材JP的表面的涂液CL形成以大致相同的厚度覆盖基材JP的下半部分的表面的覆膜CF。此时，在外向台阶SA1、SA2的凹陷处，由于涂液CL的液体贮留而使覆膜CF变厚，但是，不会成为较大的液体贮留。基材JP上的覆膜CF在干燥后被实施紫外线或加热的处理而固化，成为涂覆层27b。

以上省略了说明，但是，作为涂覆层27的成膜的预处理，能够进行基材JP的接合部CN等的局部研磨。此外，作为涂覆层27的成膜的预处理，还能够填埋形成于基材JP的表面的加工痕而形成平滑的基底膜。

在本实施方式的导光装置20中，相对于中央部件50的大致中心，在一个光学部件21a侧和另一个光学部件21b侧设置有不同的涂覆层27a、27b，因此，能够利用对称的工序制造一对光学部件21a、21b的涂覆层27a、27b，在光学部件21a、21b和中央部件50的基材JP的表面上，涂液CL的贮留对称，能够在一对光学部件21a、21b中统一消除硬涂层27a、27b的白化、厚度不均这样的劣化，能够以较高的成品合格率制造没有缺陷的硬涂层27a、27b。

在本实施方式的导光装置的制造方法中，相对于中央部件50的大致中心，在一个光学部件21a侧和另一个光学部件21b侧形成不同的涂覆层27a、27b，因此，能够利用对称的工序制造一对光学部件21a、21b的涂覆层27a、27b，能够在一对光学部件21a、21b中统一消除硬涂层27a、27b的白化、厚度不均这样的劣化。

[第2实施方式]

下面，参照图10对第2实施方式的导光装置和虚像显示装置进行说明。另外，第2实施方式的导光装置和虚像显示装置对第1实施方式的导光装置等进行局部变更，省略共通部分的说明。

在图示的导光装置20的情况下，在中央部件50中的设置于鼻梁部50z且没有涂覆层27(参照图6)的露出区域AE，在前表面55a、下表面50q等形成有表面散射层61作为导光阻止构造72。表面散射层61是具有对图像光进行散射的微细凹凸构造的扩散面，例如能够通过褶皱加工而形成。褶皱加工能够在成型时通过金属模具进行转印。通过以局部覆盖中央部件50的表面的方式设置表面散射层61，能够在图像光通过连结部50d时使图像光进行散射而减光。即，能够减少经由中央部件50从光学部件21a、21b的一方向另一方泄漏的图像光，能够减少有助于重影形成的图像光。另外，图10所示的表面散射层61的配置和尺寸仅是例示，能够根据导光装置20的规格而适当变更。

通过在露出区域AE设置表面散射层61，能够防止表面散射层61被涂覆层27覆盖而使散射效率降低。

[第3实施方式]

下面，参照图11对第3实施方式的导光装置和虚像显示装置进行说明。另外，第3实施方式的导光装置和虚像显示装置是对第1实施方式的导光装置等进行局部变更而得到的，省略共通部分的说明。

在图示的导光装置20的情况下，在中央部件50中的设置于鼻梁部50z且没有涂覆层27(参照图6)的露出区域AE，在前表面55a、下表面50q等的表面上形成有表面吸收层62作为导光阻止构造72。表面吸收层62是吸收图像光的着色部分。通过以局部覆盖中央部件50的表面的方式设置表面吸收层62，能够在图像光通过连结部50d时吸收图像光而减光。即，能够减少经由中央部件50从光学部件21a、21b的一方向另一方泄漏的图像光，能够减少有助于重影形成的图像光。另外，图11所示的表面吸收层62的配置和尺寸仅是例示，能够根据导光装置20的规格而适当变更。

表面吸收层62是通过涂布吸光性的涂料并使其干燥而形成的。具体而言，通过遮光涂料的涂布、涂黑等而形成。通过在露出区域AE设置表面吸收层62，能够防止之前的工序中形成的涂覆层27妨碍表面吸收层62的涂布工序。

表面吸收层62不需要完全遮挡通过连结部50d的可见光。表面吸收层62在具体的实施例中被着色为黑色不透明，但是，只要如ND滤光器那样均等地吸收各波段的光，则也可以具有半透过性，还可以具有容易透过一部分波长的光的偏置特性。

[第4实施方式]

下面，参照图12和13对第4实施方式的导光装置和虚像显示装置进行说明。另外，第4实施方式的导光装置和虚像显示装置是对第1实施方式的导光装置等进行局部变更而得到的，省略共通部分的说明。

在图12所示的导光装置20的情况下，在中央部件50的中心部(横中间部50j)，左右对应的第1涂覆层27a和第2涂覆层27b重叠而形成带状的重叠部分AO。通过使两个涂覆层27a、27b重复，容易进行浸渍深度等的管理，两个涂覆层27a、27b的制作容易，还能够通过涂覆来保护中央部件50整体。这里，重叠部分AO的横向宽度w1比定位构造71的横向宽度w2窄，定位构造71的定位部位71a位于重叠部分AO的外侧。即，一对涂覆层27a、27b成为单独包覆定位部位71a的状态。其结果，重叠部分AO形成为避开定位构造71的定位部位71a。该情况下，定位部位71a被涂覆层27a、27b覆盖，但是，如果两个涂覆层27a、27b的厚度较薄且大致相等，则能够防止中央罩100D的其他部件的定位精度降低。第1涂覆层27a和第2涂覆层27b可以由相同的材料或组分形成，但是，也可以由不同的材料或组分形成。即使第1涂覆层27a和第2涂覆层27b由相同材料形成，如果分别设置两个涂覆层27a、27b，则两个涂覆层27a、27b也成为不同的涂覆层。即使两个涂覆层27a、27b由相同材料形成，例如在涂覆层27a、27b内沿着厚度方向形成组分偏置的分布的情况也较多，该情况下，在两个涂覆层27a、27b之间形成有组分稍微转移的界面。

图13是说明重叠部分AO及其周边的涂覆层27a、27b的厚度的图。横轴p示出X方向的位置，纵轴t示出涂覆层27a、27b的厚度。这里，微小的点图案所示的区域示出形成于后侧的涂覆层27b的厚度。实际的涂覆层27a、27b、特别是上侧的涂覆层27b由于疏水效应而存在厚度不均匀的倾向。由图可知，在中央的重叠部分AO，涂覆层27a、27b重叠，与其外侧的单层区域Ma、Mb的涂膜厚度相比，重叠部分AO的涂膜厚度相对较厚。进而，在重叠部分AO中，膜厚不均匀，但是，在重叠部分AO的外侧的单层区域Ma、Mb中，单独形成涂覆层27a、27b，膜厚相互大致相等。即，通过单独的涂覆层27a、27b覆盖各定位部位71a，能够消除对定位精度的影响。

[第5实施方式]

下面，参照图14对第5实施方式的导光装置和虚像显示装置进行说明。另外，第5实施方式的导光装置和虚像显示装置是对第1和第4实施方式的导光装置等进行局部变更而得到的，省略共通部分的说明。

在图14所示的导光装置20的情况下，在中央部件50中的鼻梁部50z形成有由被着色的树脂形成的着色部54。着色部54形成为横穿鼻梁部50z，形成为在与YZ面平行的面横穿中央部件50。着色部54是导光阻止构造72，对于可见波段的光具有光吸收性，在图像光入射到着色部54的情况下，图像光被吸收而衰减。即，能够减少经由中央部件50从光学部件21a、21b的一方向另一方泄漏的图像光，能够减少有助于重影形成的图像光。另外，图14所示的着色部54的配置和尺寸仅是例示，能够根据导光装置20的规格而适当变更。着色部54不限于形成于重叠部分AO，还能够形成于露出区域AE。

对具有嵌入了着色部54的鼻梁部50z的中央部件50的制作方法进行说明。中央部件50例如是使用被称为双色成型的注塑成型法形成的。具体而言，准备具有与着色部54对应的模具空间的成型模具，在该模具空间中注入具有光吸收性的热塑性树脂并使其固化，由此形成着色部54。然后，扩展与光透过部50a、50b等对应的金属模具空间，在该扩展空间中注入具有光透过性的热塑性树脂并使其固化，由此，单独形成具有光透过部50a及其鼻梁部50z侧的部分、以及具有光透过部50b及其鼻梁部50z侧的部分。此时，通过与着色部54进行熔接，转移部56a、56b牢固地接合于着色部54，完成中央部件50。即，能够一并制作使导光阻止构造72一体化的中央部件50。着色部54的树脂材料是与光透过部50a、50b的树脂材料相同的种类，但是，添加了黑色色素，在提高玻璃转变温度这种成型条件中设置了差异。

着色部54不需要完全遮挡通过连结部50d的可见光。着色部54在具体的实施例中被着色为黑色不透明，但是，只要如ND滤光器那样均等地吸收各波段的光，则也可以具有半透过性，还可以具有容易透过一部分波长的光的偏置特性。

如图15所示的变形例那样，在中央部件50中，能够以横穿鼻梁部50z的方式形成层状的着色部154。通过使用薄膜嵌件成型法或片式嵌件成型法，着色部154能够嵌入鼻梁部50z中。具体而言，将吸光性的薄膜固定于金属模具内，在由吸光性的薄膜分隔的金属模具空间的双方中注入具有光透过性的热塑性树脂并使其固化，由此，完成包含鼻梁部50z或连结部50d的中央部件50。另外，图15所示的着色部154的配置等仅是例示，能够根据导光装置20的规格而适当变更，不限于一个部位，还能够在多个部位分离地形成着色部。着色部154不限于形成于重叠部分AO，还能够形成于露出区域AE。

[第6实施方式]

下面，参照图16对第6实施方式的导光装置和虚像显示装置进行说明。另外，第6实施方式的导光装置和虚像显示装置是对第1和第4实施方式的导光装置等进行局部变更而得到的，省略共通部分的说明。

在图示的导光装置20的情况下，在中央部件50中的鼻梁部50z中，在前表面55a、下表面50q等表面上形成有表面吸收层162作为导光阻止构造72。表面吸收层162是吸收图像光的层状的着色部，与鼻梁部50z的基材一体化。例如通过使用片式嵌件成型法，表面吸收层(着色部)162能够成为与中央部件50一体化的表面层。另外，图16所示的表面吸收层162的配置和尺寸仅是例示，能够根据导光装置20的规格而适当变更，不限于一个部位，还能够在多个部位分离地形成表面吸收层。表面吸收层162不限于形成于重叠部分AO，还能够形成于露出区域AE。

[第7实施方式]

下面，参照图17和18对第7实施方式的导光装置和虚像显示装置进行说明。另外，第7实施方式的导光装置和虚像显示装置是对第1实施方式的导光装置等进行局部变更而得到的，省略共通部分的说明。

在图17所示的导光装置20的情况下，在中央部件50中，连结部50d不包含鼻梁部50z(参照图5A)。

在图18所示的导光装置20的情况下，在中央部件50的连结部50d仅设置切口57而省略突起部58。另外，虽然省略图示，但是，还能够在连结部50d中仅设置突起部58而省略切口57。

[变形例和其他事项]

在以上说明的第1和第4实施方式等中，使基材JP相对于涂液CL保持大致垂直而上拉基材JP，但是，还能够使基材JP相对于涂液CL大幅倾斜配置而上拉基材JP。该情况下，例如能够使外向台阶SA1、SA2从涂液CL的液面起的高度位置一致而上拉，能够减慢外向台阶SA1、SA2通过液面的速度。由此，台阶中的上拉速度降低，能够使涂液CL的覆膜CF变薄。该情况下，即使台阶朝内，也抑制了液体贮留的产生。

在上述实施方式中，中央部件50的连结部50d相对于光学部件21a、21b向上侧偏移，但是，还能够使连结部50d相对于光学部件21a、21b向前方斜上侧即-Y+Z方向偏移。

中央部件50的一对光透过部50a、50b具有光透过性即可，连结部50d的整体也可以由不具有光透过性的材料形成。

半反射镜15还能够由体积全息元件或其他全息元件构成，还能够由衍射元件构成。

在上述实施方式的虚像显示装置100中，作为影像形成器件80，使用有机EL元件等自发光型显示元件，但是，取而代之，还能够构成为使用组合了激光光源和作为多面镜(polygon mirror)等的扫描仪而成的激光扫描仪。

在本发明的具体方面，在中央部件的中心部，对应于不同的涂覆层的第1涂覆层和第2涂覆层分开。该情况下，能够在中央部件的中心部形成供基材露出的区域，此后的处理的自由度提高。

在本发明的另一个具体方面，在中央部件的中心部具有定位构造，第1涂覆层和第2涂覆层形成为避开定位构造的定位部位。该情况下，能够容易地维持定位部位的加工精度。

在本发明的另一个具体方面，在第1涂覆层和第2涂覆层分开的部位，在中央部件的表面形成有表面散射层或表面吸收层。由此，能够嵌入抑制重影光的产生的导光阻止构造。

在本发明的另一个具体方面，在中央部件的中心部，对应于不同的涂覆层的第1涂覆层和第2涂覆层重叠。该情况下，能够通过涂覆来保护中央部件整体。

在本发明的另一个具体方面，在第1涂覆层和第2涂覆层重叠的部位，涂膜厚度相对较厚。

在本发明的另一个具体方面，在中央部件的中心部具有定位构造，因第1涂覆层和第2涂覆层的重叠而使涂膜厚度相对较大的重叠部分形成为避开定位构造的定位部位。该情况下，定位部位被第1和第2涂覆层覆盖，但是，如果两个涂覆层的厚度较薄且大致相等，则能够防止其他部件相对于定位构造的定位精度降低。

在本发明的另一个具体方面，重叠部分具有比定位构造的横向宽度窄的横向宽度。该情况下，能够容易地实现重叠部分避开定位部位的配置。

在本发明的另一个具体方面，在中央部件的大致中心形成有通过双色成型而形成的着色部。由此，能够嵌入抑制重影光的产生的导光阻止构造。此时，能够一并制作使导光阻止构造一体化的中央部件。

在本发明的另一个具体方面，在中央部件的大致中心形成有通过片式嵌件成型而形成的着色部。由此，能够嵌入抑制重影光的产生的导光阻止构造。此时，能够一并制作使导光阻止构造一体化的中央部件。

在本发明的另一个具体方面，一对光学部件在离中央部件远的前端侧具有凹陷形状的外向台阶。在使前端侧向下而上拉接合了光学部件和中央部件的基材时，外向台阶成为悬垂的状态，抑制涂液的液体贮留的形成。

在本发明的另一个具体方面，一对光学部件在正侧和背侧具有外向台阶。该情况下，能够抑制在正背侧的外向台阶中产生涂布不良。

在本发明的另一个具体方面，导光装置包含第1光学部件、第2光学部件、以及具有光透过性的中央部件，其中，所述第1光学部件具有第1导光部、使图像光入射到所述第1导光部的第1光入射部、以及使由所述第1导光部引导的图像光向外部射出的第1光射出部，所述第2光学部件具有第2导光部、使图像光入射到所述第2导光部的第2光入射部、以及使由所述第2导光部引导的图像光向外部射出的第2光射出部，所述第1光学部件和所述第2光学部件被(具有光透过性的)所述中央部件连结起来，相对于所述中央部件的大致中心，在一个所述光学部件侧和另一个所述光学部件侧分别设置有第1涂覆层和第2涂覆层。

在本发明的另一个具体方面，虚像显示装置具有：上述导光装置；以及像形成主体部，其形成被导光装置引导的图像光，该虚像显示装置将由形成于一对光学部件与中央部件之间的一对半反射镜反射后的图像光引导至出射光瞳。

在本发明的一个方面的导光装置的制造方法中，该导光装置具有一对导光部、使图像光分别入射到一对导光部的一对光入射部、以及使由一对导光部引导的图像光分别向外部射出的一对光射出部，其中，相对于中央部件的大致中心在一个光学部件侧和另一个光学部件侧形成不同的涂覆层。

Claims (12)

1.一种导光装置，其具有一对导光部、使图像光分别入射到所述一对导光部的一对光入射部、以及使由所述一对导光部引导的图像光分别向外部射出的一对光射出部，其中，

包含所述一对导光部中的一个导光部的一个光学部件与包含所述一对导光部中的另一个导光部的另一个光学部件被中央部件连结起来，

以覆盖所述一个光学部件的方式设有第1涂覆层，以覆盖所述另一个光学部件的方式设有第2涂覆层，

在所述中央部件处，所述第1涂覆层具有与所述第2涂覆层重叠的部分。

2.根据权利要求1所述的导光装置，其中，

在所述第1涂覆层和所述第2涂覆层重叠的部位，涂膜厚度相对较厚。

3.根据权利要求2所述的导光装置，其中，

在所述中央部件的中心部具有定位构造，

因所述第1涂覆层和所述第2涂覆层的重叠而使涂膜厚度相对较大的重叠部分形成为避开所述定位构造的定位部位。

4.根据权利要求3所述的导光装置，其中，

所述重叠部分具有比所述定位构造的横向宽度窄的横向宽度。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的导光装置，其中，

在所述中央部件的大致中心形成有通过双色成型而形成的着色部。

6.根据权利要求1～4中的任意一项所述的导光装置，其中，

在所述中央部件的大致中心形成有通过片式嵌件成型而形成的着色部。

7.根据权利要求1所述的导光装置，其中，

所述一个光学部件和所述另一个光学部件在离所述中央部件远的前端侧具有凹陷形状的外向台阶。

8.根据权利要求7所述的导光装置，其中，

所述一个光学部件和所述另一个光学部件在正侧和背侧具有所述外向台阶。

9.一种导光装置，其包含第1光学部件、第2光学部件、以及具有光透过性的中央部件，其中，

所述第1光学部件具有第1导光部、使图像光入射到所述第1导光部的第1光入射部、以及使由所述第1导光部引导的图像光向外部射出的第1光射出部，

所述第2光学部件具有第2导光部、使图像光入射到所述第2导光部的第2光入射部、以及使由所述第2导光部引导的图像光向外部射出的第2光射出部，

所述第1光学部件和所述第2光学部件被所述中央部件连结起来，

以覆盖所述第1光学部件的方式设有第1涂覆层，以覆盖所述第2光学部件侧的方式设有第2涂覆层，

在所述中央部件处，所述第1涂覆层具有与所述第2涂覆层重叠的部分。

10.一种虚像显示装置，其具有：

权利要求9所述的导光装置；以及

像形成主体部，其形成被所述导光装置引导的所述图像光，

该虚像显示装置将由形成于所述第1光学部件与所述中央部件之间的第1半反射镜反射后的图像光引导至出射光瞳，将由形成于所述第2光学部件与所述中央部件之间的第2半反射镜反射后的图像光引导至出射光瞳。

11.一种导光装置的制造方法，该导光装置具有一对导光部、使图像光分别入射到所述一对导光部的一对光入射部、以及使由所述一对导光部引导的图像光分别向外部射出的一对光射出部，其中，

利用中央部件将包含所述一对导光部中的一个导光部的一个光学部件与包含所述一对导光部中的另一个导光部的另一个光学部件连结起来，

以覆盖所述一个光学部件的方式形成第1涂覆层，以覆盖所述另一个光学部件的方式形成第2涂覆层，

在所述中央部件处，所述第1涂覆层具有与所述第2涂覆层重叠的部分。

12.根据权利要求11所述的导光装置的制造方法，其中，

在所述中央部件的中心部形成定位构造，

以所述第1涂覆层和所述第2涂覆层的重叠部分避开所述定位构造的定位部位的方式形成所述第1涂覆层和所述第2涂覆层。

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