JP2013073187A - 虚像表示装置及び虚像表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導光装置20が、逃げ溝である溝CT1,CT2,CT3によって構成される液溜り防止構造CSや、導光部材21と光透過部材23との境界に設けられる段差部によって構成される液垂れ防止構造DSを、流動制御構造として有している。これにより、ハードコート層の成膜において、原料となるコート液の流動を適切に制御して、導光装置20の意図しない箇所にコート液による液溜りや液垂れが発生することを防げるので、ハードコート層CCを有して、かつ、組付けの精度を悪化させず、かつ、導光装置20での導光の性能を良好な状態に維持できる。
【選択図】図2
Description
以下、図面を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る虚像表示装置について詳細に説明する。
図1に示す第1実施形態の虚像表示装置100は、眼鏡のような外観を有するヘッドマウントディスプレイであり、この虚像表示装置100を装着した観察者に対して虚像による画像光を認識させることができるとともに、観察者に外界像をシースルーで観察させることができる。虚像表示装置100は、観察者の眼前を覆う光学パネル110と、光学パネル110を支持するフレーム121と、フレーム121のうち前方のカバー部分から後方のつる部分(テンプル)にかけての部分に付加された第1及び第2駆動部131,132とを備える。ここで、光学パネル110は、第1パネル部分111と第2パネル部分112とを有し、両パネル部分111,112は、中央で一体的に連結された板状の部品となっている。図面上で左側の第1パネル部分111と第1駆動部131とを組み合わせた第1表示装置100Aは、左眼用の虚像を形成する部分であり、単独でも虚像表示装置として機能する。また、図面上で右側の第2パネル部分112と第2駆動部132とを組み合わせた第2表示装置100Bは、右眼用の虚像を形成する部分であり、単独でも虚像表示装置として機能する。
図2(A)及び図2(B)に示すように、第1表示装置100Aは、画像形成装置10と、導光装置20とを備える。ここで、画像形成装置10は、図1における第1駆動部131に相当し、導光装置20は、図1における第1パネル部分111に相当する。なお、図1に示す第2表示装置100Bは、第1表示装置100Aと同様の構造を有し左右を反転させただけであるので、第2表示装置100Bの詳細な説明は省略する。
以下、虚像表示装置100の作製工程のうち、ハードコート層CCを成膜する工程の一例について簡単に説明する。ここでは、上記のように、ディップ処理によってハードコート層CCの成膜を行うものとする。図5(A)〜5(C)は、ハードコート層CCの成膜工程を模式的に示す図である。まず、図5(A)に示すように、導光部材21となるべき基材部分PBと光透過部材23となるべき基材部分PCとを接合した導光装置20となるべき基材PAを準備する(流動制御構造準備工程;第1の工程)とともに、コート液CLを満たした処理槽DTを準備する(処理層準備工程)。なお、図5(A)〜5(C)に示すように、基材PAのうち基材部分PCは、液溜り防止構造CSすなわち流動制御構造FSを有している。また、基材部分PBと基材部分PCとの境界に液垂れ防止構造DSすなわち流動制御構造FSが形成されている。次に、図5(B)に示すように、準備された基材PAを処理槽DTに浸して(ディップ処理工程)コート液CLを基材PAの表面全体に十分行き渡らせた後、図5(C)に示すように、処理槽DTから基材PAを引き上げる(引上工程)。なお、例えば引上工程において基材PAを溝CT1等の逃げ溝が延びて形成されるコート液CLの流路(図4(A)参照)が傾くように引き上げることで、余剰なコート液CLを落としてコート液CLを薄く均一に塗布した状態にすることができる。最後に、引き上げられた基材PAの表面に塗布されたコート液CLを硬化させることで、ハードコート層CCが成膜される(ハードコート層成膜工程;第2の工程)。なお、以上によって成膜されるハードコート層CCの膜厚は、5μm程度となっていることが望ましい。これにより、ハードコート層CCを成膜した後の導光装置20の形状が、成膜前の形状を維持したものとなり、かつ、ハードコート層CCが損傷から防いだり汚れの除去を容易にしたりするといったハードコートとしての機能できる程度の厚さを有するものとなる。
以下、ハードコート層CCの成膜に際して余剰なコート液の流動を制御する流動制御構造FSの一例として、虚像表示装置100に設けられた液溜り防止構造CSについて詳細に説明する。
以下、ハードコート層CCの成膜に際して余剰なコート液の流動を制御する流動制御構造FSの他の一例として、虚像表示装置100に設けられた液垂れ防止構造DSについて詳細に説明する。
以下、虚像表示装置100における画像光の光路の概要について説明する。
図10は、第1表示装置100Aにおける具体的な光路を説明する断面図である。投射光学系12は、3つのレンズL1,L2,L3を有している。
以下、第2実施形態に係る虚像表示装置について説明する。なお、本実施形態に係る虚像表示装置は、第1実施形態に係る虚像表示装置100の変形例であり、特に説明しない場合、第1の虚像表示装置100と同様であるものとする。
以下、第3実施形態に係る虚像表示装置について説明する。なお、本実施形態に係る虚像表示装置は、第1実施形態に係る虚像表示装置100の変形例であり、特に説明しない場合、第1の虚像表示装置100と同様であるものとする。
以上各実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
Claims (12)
- 画像光を形成する画像表示装置と、
前記画像表示装置から射出された前記画像光による虚像を形成する投射光学系と、
前記投射光学系を通過した前記画像光を内部に取り込む光入射部と、前記光入射部から取り込まれた前記画像光を対向する第1及び第2の面での全反射により導く導光部と、前記導光部を経た前記画像光を外部へ取出す光射出部と、を有する導光装置と、
を備え、
前記導光装置は、コート液を塗布して硬化させることで形成され、前記画像光の導光に寄与する前記導光部の表面に設けられるハードコート層と、塗布された前記コート液の流動を制御する流動制御構造と、を有する、虚像表示装置。 - 前記流動制御構造は、立体的形状の周辺に前記コート液の逃げ溝を有して前記コート液の液溜りを防止する液溜り防止構造である、請求項1に記載の虚像表示装置。
- 前記導光装置は、前記投射光学系を含む他の部材との相対的な位置決めを行う位置決め部を有し、
前記液溜り防止構造は、前記位置決め部の周辺に前記逃げ溝を設けることで形成される、請求項2に記載の虚像表示装置。 - 前記液溜り防止構造は、前記導光部を支持する支持部材の先端側の連結部に凹形状の前記立体的形状を有し、
前記逃げ溝は、前記凹形状の一部を切り欠いて形成される切り欠き部である、請求項2及び請求項3のいずれか一項に記載の虚像表示装置。 - 前記流動制御構造は、前記導光面を前記導光面の周辺部よりせり出した段差部を有して前記導光面側への前記コート液の液垂れを防止する液垂れ防止構造である、請求項1に記載の虚像表示装置。
- 前記導光装置は、前記光入射部、前記導光部及び前記光射出部を含む導光部材と、前記光射出部に接合することによって外界光を観察する透視部を構成するとともに前記導光部材を支持する光透過部材とを有し、
前記液垂れ防止構造は、前記導光部材と前記光透過部材との境界において前記段差部を設けることで形成される、請求項5に記載の虚像表示装置。 - 前記ハードコート層は、前記コート液をディップ処理によって塗布することで形成される、請求項1から6までのいずれか一項に記載の虚像表示装置。
- 前記導光装置において、前記流動制御構造は、前記導光装置の前記導光面及び前記導光装置のうち外部に露出する外観部を回避するように前記コート液の流路を設定している、請求項1から7までのいずれか一項に記載の虚像表示装置。
- 前記導光部は、互いに平行に配置され全反射による導光を可能にする前記第1の面と前記第2の面とを有し、
前記光入射部は、前記第1の面に対して所定の角度をなす第3の面を有し、
前記光射出部は、前記第1の面に対して所定の角度をなす第4の面を有する、請求項1から8までのいずれか一項に記載の虚像表示装置。 - 画像光を形成する画像表示装置と、前記画像表示装置から射出された前記画像光による虚像を形成する投射光学系と、前記投射光学系を通過した前記画像光を内部に取り込む光入射部と前記光入射部から取り込まれた前記画像光を対向する第1及び第2の面での全反射により導く導光部と前記導光部を経た前記画像光を外部へ取出す光射出部と前記画像光の導光に寄与する前記導光部の表面に設けられるハードコート層と前記ハードコート層の成膜のために塗布されるコート液の流動を制御する流動制御構造とを有する導光装置と、を備える虚像表示装置の製造方法であって、
前記コート液の流動を制御するための流動制御構造を準備する第1の工程と、
前記第1の工程において準備された前記流動制御構造により前記コート液の流動を制御しながら前記コート液を塗布し硬化させることで前記ハードコート層を成膜する第2の工程と、
を有する虚像表示装置の製造方法。 - 前記第2の工程において、前記コート液をディップ処理によって塗布するディップ処理工程を含む、請求項10に記載の虚像表示装置。
- 前記ディップ処理工程において、前記コート液の槽につけた前記導光装置となるべき基材を、前記流動制御構造による前記コート液の流路が傾くように引き上げる引上工程を含む、請求項11に記載の虚像表示装置。
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