CN117881998A - 导光板、图像显示装置以及用于制造导光板的方法 - Google Patents

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CN117881998A CN202280058604.4A CN202280058604A CN117881998A CN 117881998 A CN117881998 A CN 117881998A CN 202280058604 A CN202280058604 A CN 202280058604A CN 117881998 A CN117881998 A CN 117881998A
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light
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reflector
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Abstract

提出本技术以降低制造成本，同时减少所显示图像的亮度不均匀性。提供了一种导光板，包括：由透明材料形成的透明构件；布置在透明构件内部的多个反射器，多个反射器中每一个将视频光投射到查看者的眼睛上；以及投射光学系统，该透明构件包括：光进入部分，视频光从该光进入部分进入透明构件；第一表面，布置在查看者的一侧；以及面对第一表面的第二表面，第二表面是反射从光进入部分进入透明构件的视频光的表面。投射光学系统使得在第二表面处反射的每条视频光被反射到所述多个反射器中的对应反射器上，所述多个反射器中的反射器在视频光进入透明构件的方向上并排布置，所述多个反射器中每一个相对于第一表面以指定角度倾斜，其中反射器的面积和/或反射器之间的间距根据距投射光学系统的距离而改变；距投射光学系统的距离越大，面积越大；以及距投射光学系统的距离越大，间距越小。

Description

导光板、图像显示装置以及用于制造导光板的方法
技术领域
本技术涉及导光板、图像显示装置以及用于制造导光板的方法。
背景技术
常规上，已知一种使得能够体验增强现实(AR)的图像显示装置，利用该装置，通过将图像叠加在查看者的视野中的现实世界上来显示该图像。
例如，专利文献1公开了“一种眼镜型图像显示设备，包括：图像输出单元，其包括显示二维图像并部署在眼镜框架上的显示元件；以及反射单元，其与眼镜镜片中的至少一个相邻地部署并且被配置为当查看者佩戴眼镜时将从图像输出单元输出的图像光朝着查看者的眼球反射，使得查看者可以看到二维图像的虚像，其中反射单元是具有正折光力(positive refractive power)的反射构件，并且从图像输出单元输出并到达查看者的眼球的有效光通量被配置为使得垂直于光轴的有效光通量的宽度相对于反射单元上与光轴的入射表面平行的光轴横截面在反射单元处是最小的”。
例如，专利文献2公开了“一种用于传播和投射传入的图像光的导光板，包括：图像光进入的入射表面；第一和第二内反射表面，其彼此大致平行并在全反射传入的图像光的同时传播传入的图像光；部分反射表面阵列，放置在夹在第一和第二内反射表面之间的内部中，并且具有在传播图像光的方向上布置在其中的多个部分反射表面，所述多个部分反射表面以预定角度倾斜，所述多个部分反射表面部分地反射图像光；以及均匀化元件，其使由部分反射表面阵列反射以从导光板投射的图像光的强度分布均匀”。
引文列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请早期公开No.2011-53367
专利文献2：日本专利申请早期公开No.2020-118840
发明内容
技术问题
专利文献1公开了由于反射单元具有非常小的面积，因此有可能防止视野被遮挡。但是，当反射单元的面积做得非常小时，当查看者的瞳孔直径由于查看者周围的环境或所显示图像的亮度而改变时，在所显示的图像中会更容易出现亮度不均匀性。
专利文献2公开了传入的图像光在导光板内被内部全反射以传播通过导光板。但是，每次图像光经受内部全反射时，图像光都会受到反射表面的影响。因此，需要以高度准确性制造反射表面。这导致制造成本的增加。
因此，本技术的主要目的是提供在减少所显示图像中的亮度不均匀性的同时降低制造成本的导光板、图像显示装置以及用于制造导光板的方法。
问题的解决方案
本技术提供一种导光板，其包括由透明材料形成的透明构件；布置在透明构件内部的多个反射器，多个反射器中的每一个将视频光投射到查看者的眼睛上；以及投射光学系统，透明构件包括光进入部分，视频光从该光进入部分进入透明构件；布置在查看者一侧的第一表面；以及面对第一表面的第二表面，第二表面是反射从光进入部分进入透明构件的视频光的表面，投射光学系统使得在第二表面处反射的每条视频光被反射到多个反射器中对应的一个反射器上，多个反射器中的反射器在视频光进入透明构件的方向上并排布置，多个反射器中的每一个相对于第一表面以指定角度倾斜，其中反射器的面积和/或反射器之间的间距根据距投射光学系统的距离而改变；距投射光学系统的距离越大，所述面积越大；以及距投射光学系统的距离越大，所述间距越小。
多个反射器中的反射器可以相对于第一表面以大体上相同的角度倾斜。
多个反射器中的反射器可以具有大体上相同的光学特点。
反射器可以包括金属薄膜或介电多层。
反射器可以布置在取决于对于视频光的视角的位置处。
反射器在从查看者查看时的上下方向上可以具有大于或等于0.7mm的宽度。
反射器的表面中的一个可以表现出比表面中的另一个更低的反射率。
反射器可以包括气体层。
投射光学系统可以包括凹反射膜。
视频光可以在透明构件内的第二表面处仅内部全反射一次。
透明构件可以包括塑料。
透明构件可以包括至少两个彼此面对的构件，并且反射器可以布置在面对的构件之间。
透明构件可以包括彼此面对的第一构件和第二构件；第一构件可以包括面对第一表面的第一嵌合部分，第一嵌合部分包括形成为锯齿屋顶形状的多个凸部；第二构件可以包括面对第二表面的第二嵌合部分，第二嵌合部分与第一嵌合部分嵌合；及反射器可以被设置到第一嵌合部分或第二嵌合部分。
包括在多个凸部中并且位于距投射光学系统越大的距离处的凸部可以具有越小的顶角，多个凸部包括在第一嵌合部分和第二嵌合部分中的每一个中。
导光板还可以包括凸透镜，并且凸透镜可以布置在与从光进入部分进入透明构件的视频光对应的光轴上。
另外，本技术提供了一种图像显示装置，其包括投射视频光的视频显示部；以及导光板。
视频显示部可以包括自发光元件。
此外，本技术提供了一种用于制造导光板的方法，该方法包括将由透明材料形成的透明构件的表面中的至少一个形成为锯齿屋顶形状，该锯齿屋顶形状包括多个凸部；在锯齿屋顶形状的表面上形成反射器；以及粘合至少两个透明构件，使得至少两个透明构件的锯齿屋顶形状的表面彼此面对，其中多个凸部中位于距导光板的一侧越大的距离处的凸部具有越小的顶角。
本技术使得有可能提供在减少所显示图像中的亮度不均匀性的同时降低制造成本的导光板、图像显示装置以及用于制造导光板的方法。注意的是，这里描述的效果不一定是限制性的，并且可以提供本公开中描述的任何效果。
附图说明
图1示意性地图示了根据本技术的实施例的导光板1的构造。
图2是图示根据本技术的实施例的导光板1的构造的示意性侧视图。
图3是图示根据本技术的实施例的导光板1的构造的示意性侧视图。
图4是在其上给出关于根据本技术的实施例的导光板1的模拟结果的曲线图。
图5示意性地图示了根据本技术的实施例的导光板1的构造。
图6是图示根据本技术的实施例的导光板1的构造的示意性前视图。
图7是图示根据本技术的实施例的导光板1的构造的示意性前视图。
图8示意性地图示了根据本技术的实施例的导光板1的构造。
图9示意性地图示了根据本技术的实施例的图像显示装置100的构造。
图10是图示根据本技术的实施例的制造方法的示例的流程图，该制造方法是用于制造导光板1的方法。
具体实施方式
下面将参考附图描述用于执行本技术的有利实施例。注意的是，下面描述的实施例是本技术的代表性实施例的示例，并且本技术的范围不应被解释为限于这些实施例。另外，在本技术中，可以组合使用下面描述的实施例和修改中的一些。
当下面描述实施例时，可以使用包括“大体上”的措辞来描述构造，诸如“大体上平行”或“大体上正交”。例如，大体上平行的状态不仅指完全平行的状态，而且还指几乎平行的状态。换句话说，这还意味着大体上平行的状态包括与完全平行的状态相比改变例如大约百分之几的状态。这同样适用于包括“大体上”的其它措辞。另外，附图是示意图，并且图示不一定精确。
在附图中，除非另有说明，否则“上”是指图中的向上方向或上侧，“下”是指图中的向下方向或下侧，“左”是指图中的左方向或左侧，并且“右”是指图中的右方向或右侧。另外，在附图中，相似或等同的元件或构件由相似的附图标记表示，以省略重复的描述。
按照以下次序进行描述。
1.第一实施例(导光板的第一示例)
2.第二实施例(导光板的第二示例)
3.第三实施例(导光板的第三示例)
4.第四实施例(导光板的第四示例)
5.第五实施例(导光板的第五示例)
6.第六实施例(导光板的第六示例)
7.第七实施例(图像显示装置的示例)
8.第八实施例(用于制造导光板的方法的示例)
[1.第一实施例(导光板的第一示例)]
[(1)概述]
根据本技术的实施例的导光板布置在查看者的眼睛前面以将视频光投射到查看者的眼睛上。导光板可以被包括在佩戴在用户头部上的头戴式显示器(HMD)中。可替代地，导光板可以布置在指定位置处作为基础设施。
导光板包括由透明材料形成的透明构件；布置在透明构件内部的多个反射器，多个反射器中的每一个将视频光投射到查看者的眼睛上；以及投射光学系统。透明构件包括光进入部分，视频光从该光进入部分进入透明构件；第一表面，布置在查看者的一侧；以及第二表面，面对第一表面并且从光进入部分进入透明构件的视频光在第二表面处被反射。投射光学系统使得在第二表面处反射的视频光被反射到多个反射器中对应的一个反射器上。多个反射器中的反射器在视频光进入透明构件的方向上并排布置，多个反射器中的每一个相对于第一表面以指定角度倾斜。反射器的面积和/或反射器之间的间距根据距投射光学系统的距离而改变，距投射光学系统的距离越大，面积越大，并且距投射光学系统的距离越大，间距越小。
参考图1描述根据本技术的实施例的导光板。图1示意性地图示了根据本技术的实施例的导光板1的构造。图1的A是图示根据本技术的实施例的导光板1的构造的示意性前视图。图1的B是图示根据本技术的实施例的导光板1的构造的示意性侧视图。
如图1中所示，根据本技术的实施例的导光板1包括由透明材料形成的透明构件10；多个反射器，布置在透明构件10的内部，多个反射器中的每一个将视频光V1、V2投射到查看者的眼睛E；以及投射光学系统14。
透明构件10可以由例如透明或半透明的塑料、玻璃或树脂形成。透明构件10包括视频光V1、V2从其进入透明构件10的光进入部分13、第一表面11和第二表面12。第一表面11布置在查看者一侧。第二表面12被布置为面对第一表面11，并且从光进入部分13进入透明构件10的视频光在第二表面12处被反射。
投射光学系统14被布置为面对光进入部分13，并且使得在第二表面12处反射的视频光V1、V2被反射到多个反射器20中对应的一个反射器上。投射光学系统14可以布置在透明构件10的内部或外部。
反射器20在视频光V1、V2进入透明构件10的方向上并排布置。在本实施例中，视频光V1、V2从上方向下进入。因此，视频光V1、V2进入透明构件10的方向是上下方向。注意的是，附图图示了四个反射器20(第一反射器21、第二反射器22、第三反射器23和第四反射器24)作为示例。但是，反射器20的数量没有特别限制。
每个反射器20相对于第一表面11以指定角度倾斜。这使得查看者能够通过反射器20之间的空间查看位于导光板对面的外部世界。
从光进入部分13进入透明构件10的第一视频光V1依次经由第二表面12、投射光学系统14和第二反射器22被反射，以投射到查看者的眼睛E上。用于与和第一视频光V1对应的视角相同的视角的第二视频光V2依次经由第二表面12、投射光学系统14和第三反射器23被反射，以投射到查看者的眼睛E上。
注意的是，在本实施例中，从上方进入的视频光被反射以转换成平行光，以便使装置尺寸更小。但是，平行视频光可以从下方投射。
[(2)反射器]
每个反射器20的面积根据距投射光学系统14的距离而改变。距离越大，面积越大。描述其原因。到达位于距投射光学系统14最大距离处的第一反射器21的视频光的量可以通过被分别位于距投射光学系统14比第一反射器21更短距离处的反射器22至24阻挡而被衰减。但是，第一反射器21具有比分别位于距投射光学系统14比第一反射器21更短距离处的反射器22至24更大的面积。因此，从第一反射器21反射出去的视频光的量与从反射器22至24中的每个其它反射器反射出去的视频光的量大体上相同。同样，到达位于距投射光学系统14第二大距离处的第二反射器22的视频光的量可以通过被分别位于距投射光学系统14比第二反射器22更短距离处的反射器23和24阻挡而被衰减。但是，第二反射器22具有比分别位于距投射光学系统14比第二反射器22更短距离处的反射器23和24更大的面积。因此，从第二反射器22反射出去的视频光的量与从反射器23和24中的每个其它反射器反射出去的视频光的量大体上相同。同样，如果反射器23、24位于距投射光学系统14更小距离处，那么反射器23、24具有更小面积。
注意的是，在本实施例中，反射器20可以大体上相等地间隔开。反射器20之间的间距是指在上下方向上的连接在左右方向上延伸的反射器20的中心轴的直线的长度。
有利的是，反射器20相对于第一表面11以大体上相同的角度倾斜。在本实施例中，每个反射器20以角度Φ倾斜。这使得有可能防止从相应反射器20反射出去的各条视频光彼此混合。
有利的是，反射器20具有大体上相同的光学特点。因此，从反射器20分别反射出去的各条视频光的量大体上彼此相同。这导致亮度不均匀性的减少。光学特点的示例包括反射率、透射率、吸收率和光亮度。
有利的是，反射器20包括金属薄膜或介电多层。金属薄膜或介电多层布置在从其将视频光反射出去的表面上。这使得有可能容易地获得高反射率。如果光源部投射少量的光，那么每个反射器20可以将足够明亮的视频光投射到查看者的眼睛E上。查看者不仅在室内而且在阳光下都可以清晰地看到视频。另外，反射器20可以通过由真空沉积装置执行的真空沉积以低成本制造。注意的是，金属的示例包括铝、铬、银和金。
有利的是，反射器20的表面之一表现出比表面中的另一个更低的反射率(更高的吸收率)。换句话说，有利的是，位于视频光从其反射出去的表面对面的表面表现出比视频光从其反射出去的表面的反射率低的反射率。这使得有可能防止从光进入部分13进入透明构件10以直接前往对应反射器20的视频光被对应反射器20反射出去。因此，可以防止杂散光的发生。
每个反射器20被布置在取决于对于视频光的视角的位置处。这参考图2进行描述。图2是图示根据本技术的实施例的导光板1的构造的示意性侧视图。如图2的A中所示，视频光当中在视频的上部中形成视角的第三视频光V3和第四视频光V4依次经由第二表面12的上部和投射光学系统14的靠近查看者放置的一部分被反射，并且从第一反射器21和第二反射器22反射出去以投射到查看者的眼睛E上。如图2的B中所示，视频光当中在视频的下部形成视角的第五视频光V5和第六视频光V6依次经由第二表面12的下部和投射光学系统14的远离查看者放置的一部分被反射，并且从第三反射器23和第四反射器24反射出去以投射到查看者的眼睛E上。如上所述，每个反射器20被布置在取决于对于视频光的视角的位置处。这使得查看者能够在整个视场中以宽视角查看视频。
如上所述，分别从反射器20反射出去的各条视频光的量大体上彼此相同。由此，无论对于视频光的视角如何，各自的量大体上彼此相同的各条视频光都被投射到查看者的眼睛E上。这导致亮度不均匀性的减少。
有利的是，每个反射器20在从查看者查看时的上下方向上具有大于或等于0.7mm的宽度。这参考图3和图4进行描述。图3是图示根据本技术的实施例的导光板1的构造的示意性侧视图。例如，D是第四反射器24在从查看者查看时的上下方向上的宽度，如图3中所示。
图4是在其上给出关于根据本技术的实施例的导光板1的模拟结果的曲线图。在图4中，横轴表示反射器在从查看者查看时的上下方向上的宽度D。纵轴表示当空间频率为10[周期/度]时的对比度MTF(分辨率)。对于切线方向和矢状方向中的每一个绘制对比度MTF如何变化。当反射器的宽度D大于或等于1.5mm时，对比度MTF表现出渐近地达到某个极限值的值，如图4中所示。另一方面，当反射器的宽度D变小时，对比度MTF的值迅速减小。有利的是，假设对比度MTF的可接受值是衍射极限值的70％，那么反射器的宽度D大于或等于0.7mm。当反射器的宽度D大于或等于0.7mm时，这导致由于衍射而引起的影响减小。因此，当视频光投射到视网膜上时，可以防止形成在查看者眼睛的视网膜上的视频的分辨率降低。
[(3)投射光学系统]
有利的是，投射光学系统14包括在将视频光反射出去的其表面上的凹反射膜。当反射膜是凹的时，分别以各种角度在第二表面12处反射的各条视频光被投射光学系统14转换成各条大体上平行的视频光。这导致平行视频光根据对于视频光的视角被适当地反射到反射器20上。
投射光学系统14可以通过由真空沉积装置真空沉积的反射膜来形成。反射膜的示例包括金属薄膜和介电多层。
[(4)透明构件]
透明构件10由具有折射率的材料形成。由于透明构件10具有折射率，因此以大于指定角度的角度进入透明构件10的视频光在透明构件10内的第二表面12处被内部全反射。不需要用于使视频光在第二表面12处被反射的构件。
特别地，从光进入部分13进入透明构件10的视频光在透明构件10内的第二表面12处仅内部全反射一次。如果光在透明构件10内被多次内部全反射，那么每次光经历内部全反射时，光都会受到反射表面的影响。因此，需要以高度准确性制造反射表面。这导致制造成本增加。另一方面，在本实施例中，仅执行一次内部全反射。因此，不需要相对于第二表面12的高表面准确性，并且不需要第一表面11和第二表面12的高度平行性。这导致制造成本降低。
例如，热塑性树脂用于透明构件10。因此，可以通过例如注射成型以低成本制造透明构件10。特别地，有利的是，透明构件10包括塑料。塑料的示例包括环状聚烯烃树脂、环烯烃共聚物、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂和光学聚酯树脂。因而，透明构件10可以通过例如注射成型以低成本制造。另外，可以使透明构件10重量更轻。
上面已经描述了根据本技术的第一实施例的导光板。除非特别存在技术不一致性，否则以上描述的内容可以应用于本技术的其它实施例。
[2.第二实施例(导光板的第二示例)]
根据本技术的实施例的导光板包括透明构件。透明构件包括至少两个面对的构件，并且反射器布置在面对的构件之间。
参考图5描述根据本技术的实施例的导光板。图5示意性地图示了根据本技术的实施例的导光板1的构造。图5的A是图示根据本技术的实施例的导光板1的构造的示意性前视图。图5的B是图示根据本技术的实施例的导光板1的构造的示意性侧视图。
如图5中所示，根据本技术的实施例的导光板1包括由透明材料形成的透明构件10。透明构件10包括彼此面对的第一构件110和第二构件120。第一构件110被布置为靠近查看者。第二构件120被布置为远离查看者。注意的是，构件的数量不限于两个。
第一构件110包括面对第一表面11的第一嵌合部分111，第一嵌合部分111包括要被形成为锯齿屋顶形状的多个凸部。第二构件120包括面对第二表面12的第二嵌合部分121，第二嵌合部分121与第一嵌合部分111嵌合。
反射器20被设置到第一嵌合部分111或第二嵌合部分121。每个反射器20以角度Φ倾斜。这使得有可能防止从各个反射器20反射出去的各条视频光彼此混合。
多个凸部中包括的并且位于距投射光学系统14更大距离处的凸部具有更小的顶角，多个凸部包括在第一嵌合部分111和第二嵌合部分121中的每一个中。在第二嵌合部分121中，其中布置有第三反射器23的凸部的顶角θ2小于其中布置有第四反射器24的凸部的顶角θ3。在第二嵌合部分121中，其中布置有第二反射器22的凸部的顶角θ1小于其中布置有第三反射器23的凸部的顶角θ2。
在第一嵌合部分111中，其中布置有第二反射器22的凸部的顶角θ2小于其中布置有第三反射器23的凸部的顶角θ3。在第一嵌合部分111中，其中布置有第一反射器21的凸部的顶角θ1小于其中布置有第二反射器22的凸部的顶角θ2。
根据这种构造，反射器20的面积根据距投射光学系统14的距离而改变。该距离是指在上下方向上的连接在左右方向上延伸的每个反射器20的中心轴和投射光学系统14的直线的长度。L4表示从投射光学系统14到第四反射器24的距离，L3表示从投射光学系统14到第三反射器23的距离，L2表示从投射光学系统14到第二反射器22的距离，并且L1表示从投射光学系统14到第一反射器21的距离。该距离按照L1、L2、L3和L4的次序变大。位于距投射光学系统14更大距离处的反射器20具有更大的面积。
上面已经描述了根据本技术的第二实施例的导光板。除非特别存在技术不一致性，否则以上描述的内容可以应用于本技术的其它实施例。
[3.第三实施例(导光板的第三示例)]
反射器之间的间距可以根据距投射光学系统的距离而改变，并且如果距离越大，那么间距可以越小。这参考图6进行描述。图6是图示根据本技术的实施例的导光板1的构造的示意性前视图。
如图6中所示，根据本技术的实施例的导光板1中包括的反射器20之间的间距根据距投射光学系统14的距离而改变。如果距离越大，那么间距越小。
P12表示第一反射器21与第二反射器22之间的间距，P23表示第二反射器22与第三反射器23之间的间距，并且P34表示第三反射器23与第四反射器24之间的间距。间距按照P12、P23和P34的次序变小。
描述其原因。到达位于距投射光学系统14最大距离处的第一反射器21的视频光的量可以通过被分别位于距投射光学系统14比第一反射器21更短距离处的反射器22至24阻挡而被衰减。但是，第一反射器21与第二反射器22之间的间距P12小于间距P23和间距P34。因此，从第一反射器21反射出去的视频光的量与从反射器22至24中的每个其它反射器反射出去的视频光的量大体上相同。同样，到达位于距投射光学系统14第二大距离处的第二反射器22的视频光的量可以通过被分别位于距投射光学系统14比第二反射器22更短距离处的反射器23和24阻挡而被衰减。但是，第二反射器22与第三反射器23之间的间距P23小于间距P34。因此，从第二反射器22反射出去的视频光的量与从反射器23和24中的每个其它反射器反射出去的视频光的量大体上相同。同样，反射器之间的间距在距投射光学系统14的更小距离处更大。
如上所述，分别从反射器20反射出去的各条视频光的量大体上彼此相同。由此，与对于视频光的视角无关，各自的量大体上相同的各条视频光被投射到查看者的眼睛E上。这导致亮度不均匀性的减少。
注意的是，在本实施例中，反射器20可以具有大体上相同的面积。
上面已经描述了根据本技术的第三实施例的导光板。除非特别存在技术不一致性，否则以上描述的内容可以应用于本技术的其它实施例。
[4.第四实施例(导光板的第四示例)]
反射器的面积和反射器之间的间距可以根据距投射光学系统的距离而改变，如果距离越大，那么面积可以越大，并且如果距离越大，那么间距可以越小。这参考图7进行描述。图7是图示根据本技术的实施例的导光板1的构造的示意性前视图。
如图7中所示，在根据本技术的实施例的导光板1中，位于距投射光学系统14越大距离处的反射器20具有越大面积。距离按照L1、L2、L3和L4的次序变大。位于距投射光学系统14越大距离处的反射器20具有越大的面积。
另外，在距投射光学系统14越大距离处，反射器20之间的间距越小。间距按照P12、P23和P34的次序变小。
因此，分别从反射器20反射出去的各条视频光的量大体上彼此相同。因而，与对于视频光的视角无关，各自的量大体上彼此相同的各条视频光被投射到查看者的眼睛E上。这导致亮度不均匀性的减少。
上面已经描述了根据本技术的第四实施例的导光板。除非特别存在技术不一致性，否则以上描述的内容可以应用于本技术的其它实施例。
[5.第五实施例(导光板的第五示例)]
每个反射器20可以包括气体层。气体层可以是例如空气层或氮气层。气体层具有低折射率。因此，视频光在气体层和透明构件10之间的界面处在透明构件10内被内部全反射。这导致不需要诸如金属膜之类的用于使视频光反射的构件。因此，可以使导光板1的重量更轻。
上面已经描述了根据本技术的第五实施例的导光板。除非特别存在技术不一致性，否则以上描述的内容可以应用于本技术的其它实施例。
[6.第六实施例(导光板的第六示例)]
根据本技术的实施例的导光板还可以包括凸透镜，并且凸透镜可以布置在与从光进入部分进入透明构件的视频光对应的光轴上。这参考图8进行描述。图8示意性地图示了根据本技术的实施例的导光板1的构造。图8的A是图示根据本技术的实施例的导光板1的构造的示意性前视图。图8的B是图示根据本技术的实施例的导光板1的构造的示意性侧视图。
如图8中所示，根据本技术的实施例的导光板1还可以包括凸透镜3。凸透镜3布置在与从光进入部分13进入透明构件10的视频光对应的光轴上。因此，通过将视频光投射到查看者的眼睛E上而在视网膜上形成的视频变得更加清晰。凸透镜3和包括凹反射膜14的投射光学系统使得有可能进一步校正像差。
上面已经描述了根据本技术的第六实施例的导光板。除非特别存在技术不一致性，否则以上描述的内容可以应用于本技术的其它实施例。
[7.第七实施例(图像显示装置的示例)]
根据本技术的实施例的图像显示装置包括投射视频光的视频显示部，以及根据上述其它实施例之一的导光板。参考图9描述根据本技术的实施例的图像显示装置。图9示意性地图示了根据本技术的实施例的图像显示装置100的构造。图9的A是图示根据本技术的实施例的图像显示装置100的构造的示意性前视图。图9的B是图示根据本技术的实施例的图像显示装置100的构造的示意性侧视图。
如图9中所示，根据本技术的实施例的图像显示装置100包括投射视频光的视频显示部4，以及根据上述其它实施例之一的导光板1。
视频显示部4将视频数据转换成视频光，并投射视频光。由视频显示部4投射的视频光V1、V2从光进入部分13进入透明构件10，并且依次经由第二表面12、投射光学系统14和第二反射器22被反射以投射到查看者的眼睛E上。
有利的是，视频显示部4包括自发光元件。这使得有可能使视频显示部4尺寸更小且重量更轻，因此使得图像显示装置100尺寸更小且重量更轻。另外，这导致制造成本的降低。自发光元件的示例包括有机EL元件和微型LED元件。
上面已经描述了根据本技术的第七实施例的图像显示装置。除非特别存在技术不一致性，否则以上描述的内容可以应用于本技术的其它实施例。
[8.第八实施例(用于制造导光板的方法的示例)]
根据本技术的实施例的导光板制造方法包括将由透明材料形成的透明构件的表面中的至少一个形成为锯齿屋顶形状，该锯齿屋顶形状包括多个凸部；在锯齿屋顶形状的表面上形成反射器；以及粘合至少两个透明构件，使得至少两个透明构件的锯齿屋顶形状的表面彼此面对。多个凸部中的位于距透明构件的一侧越大距离处的凸部具有越小的顶角。
参考图10描述根据本技术的实施例的导光板制造方法。图10是图示根据本技术的实施例的制造方法的示例的流程图，该制造方法是用于制造导光板1的方法。
如图10中所示，根据本技术的实施例的导光板制造方法包括将由透明材料形成的透明构件的表面中的至少一个形成为锯齿屋顶形状，该锯齿屋顶形状包括多个凸部(步骤S1)；在锯齿屋顶形状的表面上形成反射器(步骤S2)；以及粘合至少两个透明构件，使得至少两个透明构件的锯齿屋顶形状的表面彼此面对(步骤S3)。多个凸部中的位于距透明构件的一侧越大距离处的凸部具有越小的顶角。
上面已经描述了根据本技术的第八实施例的导光板制造方法。除非特别存在技术不一致性，否则以上描述的内容可以应用于本技术的其它实施例。
注意的是，根据本技术的实施例不限于上述实施例，并且可以在不脱离本技术的范围的情况下对其进行各种修改。
另外，本技术还可以采用以下配置。
(1)一种导光板，包括：
由透明材料形成的透明构件；
布置在透明构件内部的多个反射器，所述多个反射器中的每个反射器将视频光投射到查看者的眼睛上；以及
投射光学系统，
透明构件包括
光进入部分，视频光从该光进入部分进入透明构件，
第一表面，布置在查看者的一侧，以及
面对第一表面的第二表面，第二表面是反射从光进入部分进入透明构件的视频光的表面，
投射光学系统使得在第二表面处反射的每条视频光被反射到所述多个反射器中的对应反射器上，
所述多个反射器中的反射器在视频光进入透明构件的方向上并排布置，所述多个反射器中的每个反射器相对于第一表面以指定角度倾斜，其中
反射器的面积和/或反射器之间的间距根据距投射光学系统的距离而改变，
距投射光学系统的距离越大，所述面积越大，以及
距投射光学系统的距离越大，所述间距越小。
(2)根据(1)所述的导光板，其中
所述多个反射器中的反射器相对于第一表面以大体上相同的角度倾斜。
(3)根据(1)或(2)所述的导光板，其中
所述多个反射器中的反射器具有大体上相同的光学特点。
(4)根据(1)到(3)中任一个所述的导光板，其中
反射器包括金属薄膜或介电多层。
(5)根据(1)到(4)中任一个所述的导光板，其中
反射器布置在取决于对于视频光的视角的位置处。
(6)根据(1)到(5)中任一个所述的导光板，其中
反射器在从查看者查看时的上下方向上具有大于或等于0.7mm的宽度。
(7)根据(1)到(6)中任一个所述的导光板，其中
反射器的表面中的一个表面表现出比表面中的另一个表面更低的反射率。
(8)根据(1)到(7)中任一个所述的导光板，其中
反射器包括气体层。
(9)根据(1)到(8)中任一个所述的导光板，其中
投射光学系统包括凹反射膜。
(10)根据(1)到(9)中任一个所述的导光板，其中
视频光在透明构件内的第二表面处仅被内部全反射一次。
(11)根据(1)到(10)中任一个所述的导光板，其中
透明构件包括塑料。
(12)根据(1)到(11)中任一个所述的导光板，其中
透明构件包括彼此面对的至少两个构件，以及
反射器布置在面对的构件之间。
(13)根据(1)到(12)中任一个所述的导光板，其中
透明构件包括彼此面对的第一构件和第二构件，
第一构件包括面对第一表面的第一嵌合部分，第一嵌合部分包括要形成为锯齿屋顶形状的多个凸部，
第二构件包括面对第二表面的第二嵌合部分，第二嵌合部分与第一嵌合部分嵌合，以及
反射器被设置到第一嵌合部分或第二嵌合部分。
(14)根据(1)到(13)中任一个所述的导光板，其中
包括在多个凸部中并且位于距投射光学系统越大距离处的凸部具有越小的顶角，所述多个凸部包括在第一嵌合部分和第二嵌合部分中的每一个中。
(15)根据(1)到(14)中任一个所述的导光板，还包括
凸透镜，布置在与从光进入部分进入透明构件的视频光对应的光轴上。
(16)一种图像显示装置，包括：
视频显示部，投射视频光；以及
根据(1)到(15)中任一个所述的导光板。
(17)根据(16)所述的图像显示装置，其中
视频显示部包括自发光元件。
(18)一种用于制造导光板的方法，所述方法包括：
将由透明材料形成的透明构件的表面中的至少一个表面形成为锯齿屋顶形状，该锯齿屋顶形状包括多个凸部；
在锯齿屋顶形状的表面上形成反射器；以及
粘合至少两个透明构件，使得所述至少两个透明构件的锯齿屋顶形状的表面彼此面对，其中
所述多个凸部中位于距导光板的一侧越大距离处的凸部具有越小的顶角。
附图标记列表
1 导光板
10 透明构件
11 第一表面
12 第二表面
13 光进入部分
14 投射光学系统
20 反射器
21 第一反射器
22 第二反射器
23 第三反射器
24 第四反射器
110 第一构件
111 第一嵌合部分
120 第二构件
121 第二嵌合部分
3 凸透镜
4 视频显示部
100 图像显示装置
S1 执行形成为锯齿屋顶形状
S2 形成反射器
S3 粘合透明构件

Claims (18)

1.一种导光板，包括：
由透明材料形成的透明构件；
布置在透明构件内部的多个反射器，所述多个反射器中的每个反射器将视频光投射到查看者的眼睛上；以及
投射光学系统，
透明构件包括
光进入部分，视频光从该光进入部分进入透明构件，
第一表面，布置在查看者的一侧，以及
面对第一表面的第二表面，第二表面是反射从光进入部分进入透明构件的视频光的表面，
投射光学系统使得在第二表面处反射的每条视频光被反射到所述多个反射器中的对应反射器上，
所述多个反射器中的反射器在视频光进入透明构件的方向上并排布置，所述多个反射器中的每个反射器相对于第一表面以指定角度倾斜，其中
反射器的面积和/或反射器之间的间距根据距投射光学系统的距离而改变，
距投射光学系统的距离越大，所述面积越大，以及
距投射光学系统的距离越大，所述间距越小。
2.根据权利要求1所述的导光板，其中
所述多个反射器中的反射器相对于第一表面以大体上相同的角度倾斜。
3.根据权利要求1所述的导光板，其中
所述多个反射器中的反射器具有大体上相同的光学特点。
4.根据权利要求1所述的导光板，其中
反射器包括金属薄膜或介电多层。
5.根据权利要求1所述的导光板，其中
反射器布置在取决于对于视频光的视角的位置处。
6.根据权利要求1所述的导光板，其中
反射器在从查看者查看时的上下方向上具有大于或等于0.7mm的宽度。
7.根据权利要求1所述的导光板，其中
反射器的表面中的一个表面表现出比表面中的另一个表面更低的反射率。
8.根据权利要求1所述的导光板，其中
反射器包括气体层。
9.根据权利要求1所述的导光板，其中
投射光学系统包括凹反射膜。
10.根据权利要求1所述的导光板，其中
视频光在透明构件内的第二表面处仅被内部全反射一次。
11.根据权利要求1所述的导光板，其中
透明构件包括塑料。
12.根据权利要求1所述的导光板，其中
透明构件包括彼此面对的至少两个构件，以及
反射器布置在面对的构件之间。
13.根据权利要求1所述的导光板，其中
透明构件包括彼此面对的第一构件和第二构件，
第一构件包括面对第一表面的第一嵌合部分，第一嵌合部分包括要形成为锯齿屋顶形状的多个凸部，
第二构件包括面对第二表面的第二嵌合部分，第二嵌合部分与第一嵌合部分嵌合，以及
反射器被设置到第一嵌合部分或第二嵌合部分。
14.根据权利要求13所述的导光板，其中
包括在多个凸部中并且位于距投射光学系统越大距离处的凸部具有越小的顶角，所述多个凸部包括在第一嵌合部分和第二嵌合部分中的每一个中。
15.根据权利要求1所述的导光板，还包括
凸透镜，布置在与从光进入部分进入透明构件的视频光对应的光轴上。
16.一种图像显示装置，包括：
视频显示部，投射视频光；以及
根据权利要求1所述的导光板。
17.根据权利要求16所述的图像显示装置，其中
视频显示部包括自发光元件。
18.一种用于制造导光板的方法，所述方法包括：
将由透明材料形成的透明构件的表面中的至少一个表面形成为锯齿屋顶形状，该锯齿屋顶形状包括多个凸部；
在锯齿屋顶形状的表面上形成反射器；以及
粘合至少两个透明构件，使得所述至少两个透明构件的锯齿屋顶形状的表面彼此面对，其中
所述多个凸部中位于距导光板的一侧越大距离处的凸部具有越小的顶角。
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