JP2022118671A - 導光板、導光板モジュールおよび画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ko x=ki x+0+(K/√3)-(K/√3)=ki x
ko y=ki y+K-(K/2)-(K/2)=ki y
ko z=ki z
図11(a)は透過型の回折格子のシミュレーション結果である。透過型回折格子は,入射した光が透過回折して,導光板(基板)内部を伝搬する。入射回折格子の位置は,導光板の光源に近い面に形成される。
図16Aは標準の状態に対応し,反射コーティング1600は入射回折格子101の上に形成する。
L>TP/2
ここで,この関係を補足説明する。伝搬ピッチTPは映像光線の波長λ,回折格子のピッチp,導光板の厚さt,屈折率n,入射角θyで定まり,垂直入射の場合は以下で表される。
TP = 2t(2π/p + 2nπsinθ/λ)/{(2nπ/λ)2 - (2π/p + 2nπsinθ/λ)2 }0.5
入射回折格子101の大きさDが伝搬ピッチTPに比較して大きい場合は,入射回折格子101内で多数回の回折が発生して出射回折格子102から出射し,光量損失につながるため,入射回折格子101の大きさDは伝搬ピッチTPと同程度の大きさ(1~10mm程度)にすることが好ましい。同様に,映像光線1710のビームサイズは,入射回折格子101の大きさDと同程度が好ましい。このとき,入射光の位置の広がりは中心に対して±D/2≒±L/2と考えることができる。従って,入射回折格子で回折された映像光線は,伝搬ピッチTPで伝搬しながら位置の広がり±L/2を有することになり,1/2の光量がライン領域1520と交差する条件から,上式を得る。
L>t
となる。
図19Aは実施例の導光板の摸式図であり,ライン領域1520の中央部1900について述べる。
101:入射回折格子
102:出射回折格子
1510:メッシュ領域
1520:ライン領域
Claims (15)
- 基板と、
入射した光を回折する入射回折格子と、
前記入射回折格子で回折された光を前記基板から出射する出射回折格子を備え、
前記出射回折格子は、前記基板に形成されたメッシュ状格子パターンを備え、
該メッシュ状格子パターンは、第1の平行な直線群と、前記第1の平行な直線群と交わる第2の平行な直線群から構成され、前記第1の平行な直線群のピッチと第2の平行な直線群のピッチは等しく、
前記入射回折格子と前記メッシュ状格子パターンの間に、前記第1の平行な直線群あるいは前記第2の平行な直線群のみからなるライン領域を備える、
導光板。 - 前記基板が高分子化合物からなる材料で構成され、
前記メッシュ状格子パターンは凹凸パターンであり、
前記凹凸パターンのアスペクト比が1以下である、
請求項1記載の導光板。 - 前記入射回折格子の上、および前記ライン領域の少なくとも一部に反射コーティングが施されている、
請求項1記載の導光板。 - 前記反射コーティングが連続した領域に構成されている、
請求項3記載の導光板。 - 前記第1の平行な直線群のピッチと、第2の平行な直線群のピッチと、前記入射回折格子のピッチは等しい、
請求項1記載の導光板。 - 前記入射回折格子は、入射した光が反射回折して前記基板の内部を伝播する反射型の回折格子であり、前記基板の前記出射回折格子と同じ面に形成されている、
請求項1記載の導光板。 - 前記ライン領域は、前記第1の平行な直線群のみからなる第1の部分と、前記第2の平行な直線群のみからなる第2の部分を備える、
請求項1記載の導光板。 - 前記第1の平行な直線群あるいはその延長線と前記第2の平行な直線群あるいはその延長線は、前記入射回折格子を上にしたとき略V字型を形成する、
請求項7記載の導光板。 - 前記第1の部分と前記第2の部分の間に空隙を設けた、
請求項7記載の導光板。 - 前記空隙の長さは、前記入射した光の波長の10倍以上大きい、
請求項9記載の導光板。 - 前記ライン領域の長さは、前記導光板の厚さ以上、前記メッシュ状格子パターンの領域の長さ以下である、
請求項1記載の導光板。 - 請求項1に記載の導光板を複数積層して構成した導光板モジュール。
- 複数の前記導光板のそれぞれは、
前記入射回折格子の上、および前記ライン領域の少なくとも一部に反射コーティングが施されており、
前記反射コーティングのカバーする領域が導光板ごとに同じではない、
請求項12記載の導光板モジュール。 - 請求項12記載の導光板モジュールと、前記導光板モジュールに映像光を照射するプロジェクタとを備える画像表示装置であって、
前記映像光が前記入射回折格子に入射される、
画像表示装置。 - 前記導光板モジュールは、前記プロジェクタが配置された側と反対側に前記映像光を射
出する、
請求項14記載の画像表示装置。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016188901A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | セイコーエプソン株式会社 | 表示装置 |
JP2020008599A (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-16 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 導光板、導光板モジュール、画像表示装置および導光板の製造方法 |
US20200264378A1 (en) * | 2019-02-15 | 2020-08-20 | Digilens Inc. | Methods and Apparatuses for Providing a Holographic Waveguide Display Using Integrated Gratings |
EP3730991A1 (en) * | 2018-08-22 | 2020-10-28 | Lg Chem, Ltd. | Diffraction light-guide plate and display device comprising same |
WO2020255482A1 (ja) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 導光板、その製造方法、導光板モジュール、および画像表示装置 |
Family Cites Families (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999052002A1 (en) * | 1998-04-02 | 1999-10-14 | Elop Electro-Optics Industries Ltd. | Holographic optical devices |
JP4203969B2 (ja) * | 1998-07-24 | 2009-01-07 | 大日本印刷株式会社 | ホログラム位置合わせマークの作製方法 |
US20060126181A1 (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-15 | Nokia Corporation | Method and system for beam expansion in a display device |
JP4810949B2 (ja) * | 2005-09-29 | 2011-11-09 | ソニー株式会社 | 光学装置及び画像表示装置 |
EP2153266B1 (en) * | 2007-06-04 | 2020-03-11 | Magic Leap, Inc. | A diffractive beam expander and a virtual display based on a diffractive beam expander |
WO2011068002A1 (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | 凸版印刷株式会社 | 表示体及びラベル付き物品 |
JP5321520B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2013-10-23 | ブラザー工業株式会社 | 直視型の画像表示装置 |
JP2013200467A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Seiko Epson Corp | 虚像表示装置 |
WO2015091282A1 (en) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Bae Systems Plc | Improvements in and relating to waveguides |
US20160033784A1 (en) * | 2014-07-30 | 2016-02-04 | Tapani Levola | Optical Components |
GB2529003B (en) * | 2014-08-03 | 2020-08-26 | Wave Optics Ltd | Optical device |
JP6417589B2 (ja) * | 2014-10-29 | 2018-11-07 | セイコーエプソン株式会社 | 光学素子、電気光学装置、装着型表示装置および光学素子の製造方法 |
JP6387800B2 (ja) * | 2014-11-17 | 2018-09-12 | セイコーエプソン株式会社 | 光束径拡大素子および表示装置 |
US9535253B2 (en) * | 2015-02-09 | 2017-01-03 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Display system |
JP6736911B2 (ja) * | 2016-02-29 | 2020-08-05 | セイコーエプソン株式会社 | 光束径拡大素子及び画像表示装置 |
JP6707934B2 (ja) * | 2016-03-23 | 2020-06-10 | セイコーエプソン株式会社 | 光学素子および表示装置 |
JP6895451B2 (ja) * | 2016-03-24 | 2021-06-30 | ディジレンズ インコーポレイテッド | 偏光選択ホログラフィー導波管デバイスを提供するための方法および装置 |
CN109328314A (zh) * | 2016-06-24 | 2019-02-12 | 凸版印刷株式会社 | 光学装置、显示体、带显示体的装置、滤光镜、以及光学装置的制造方法 |
CN109997063B (zh) * | 2016-08-22 | 2021-09-28 | 奇跃公司 | 用于可穿戴显示装置的抖动方法和设备 |
EP3528034A4 (en) * | 2016-10-11 | 2019-08-21 | Sony Corporation | DISPLAY DEVICE |
IL300304B2 (en) * | 2016-10-26 | 2024-07-01 | Magic Leap Inc | A trellis for an augmented reality system |
GB201705160D0 (en) * | 2017-03-30 | 2017-05-17 | Wave Optics Ltd | Waveguide for an augmented reality or virtual reality display |
JP6885184B2 (ja) * | 2017-04-25 | 2021-06-09 | 日亜化学工業株式会社 | レーザ装置 |
FI128551B (en) * | 2017-05-08 | 2020-07-31 | Dispelix Oy | Diffractive grating with variable diffraction efficiency and method for displaying an image |
EP3635456A4 (en) * | 2017-06-13 | 2021-01-13 | Vuzix Corporation | IMAGING LIGHT GUIDE HAVING OVERLAPPING NETWORKS OF EXTENDED LIGHT DISTRIBUTION |
CN109212655B (zh) * | 2017-06-30 | 2020-01-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 背光源及其制造方法、显示装置 |
CN107315280B (zh) * | 2017-07-28 | 2020-02-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 背光模组及其制作方法、显示装置 |
JP7100567B2 (ja) * | 2018-11-14 | 2022-07-13 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 導光板および画像表示装置 |
KR102330600B1 (ko) * | 2019-02-22 | 2021-11-26 | 주식회사 엘지화학 | 회절 도광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 |
EP3933490B1 (en) * | 2019-03-13 | 2024-06-12 | Lg Chem, Ltd. | Diffractive light guide plate |
GB201905773D0 (en) * | 2019-04-25 | 2019-06-05 | Wave Optics Ltd | Display for augmented reality |
CN114902114B (zh) * | 2019-12-27 | 2024-07-16 | 富士胶片株式会社 | 导光元件及图像显示装置 |
JP7341906B2 (ja) * | 2020-01-10 | 2023-09-11 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 画像表示素子、画像表示装置および画像表示方法 |
JP7341907B2 (ja) * | 2020-01-10 | 2023-09-11 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 画像表示素子および装置 |
JP2023526430A (ja) * | 2020-05-22 | 2023-06-21 | マジック リープ, インコーポレイテッド | 広視野を伴う二重プロジェクタ導波管ディスプレイのための方法およびシステム |
JP7353252B2 (ja) * | 2020-09-09 | 2023-09-29 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 画像表示素子及びそれを用いた画像表示装置 |
US12222507B2 (en) * | 2021-09-01 | 2025-02-11 | Beijing Boe Display Technology Co., Ltd. | Optical waveguide structure, AR device, and method for obtaining emergent light efficiency of optical waveguide structure |
-
2021
- 2021-02-02 JP JP2021015366A patent/JP7465826B2/ja active Active
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016188901A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | セイコーエプソン株式会社 | 表示装置 |
JP2020008599A (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-16 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 導光板、導光板モジュール、画像表示装置および導光板の製造方法 |
EP3730991A1 (en) * | 2018-08-22 | 2020-10-28 | Lg Chem, Ltd. | Diffraction light-guide plate and display device comprising same |
US20200264378A1 (en) * | 2019-02-15 | 2020-08-20 | Digilens Inc. | Methods and Apparatuses for Providing a Holographic Waveguide Display Using Integrated Gratings |
WO2020255482A1 (ja) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 導光板、その製造方法、導光板モジュール、および画像表示装置 |
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