JP5471986B2 - 光学部品及びそれを用いた表示装置 - Google Patents
光学部品及びそれを用いた表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5471986B2 JP5471986B2 JP2010200112A JP2010200112A JP5471986B2 JP 5471986 B2 JP5471986 B2 JP 5471986B2 JP 2010200112 A JP2010200112 A JP 2010200112A JP 2010200112 A JP2010200112 A JP 2010200112A JP 5471986 B2 JP5471986 B2 JP 5471986B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- image display
- adhesive
- light
- adhesive layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
眼鏡型ディスプレイ101は、眼鏡と似た外観をしており、画像表示光Lを出射するユニット部Uと、ユニット部Uからの画像表示光Lを内部で反射させながら観察者の眼Eに導くライトガイド(光学部品)103と、ユニット部Uとライトガイド103とが取り付けられるフレーム部Fとを備える(例えば、特許文献1参照)。
なお、眼鏡型ディスプレイ101は右眼用であり、遠方を見ている状態の右眼Eの中心に原点を有したXYZ座標系を定義する。Z方向は観察者の前方であり、Y方向は観察者の上方であり、X方向(第一の方向)は観察者の左方である。
透過型液晶表示器21は、制御部からの画像信号に基づいて、出射方向に垂直である面に表示領域となる画像を形成し、その画像表示光Lを出射する。
光学系22は、表示領域の全範囲の画像表示光Lを透過させる光学素子を有する。そして、光学系22は、透過型液晶表示器21の前方に配置されている。これにより、光学系22は、表示領域の全範囲の画像表示光Lを透過させながら、観察対象の虚像を形成する。
そして、5枚の基板131〜135と4つの接着層141〜144とは、X方向(第一の方向)に対して傾斜している。例えば、X方向に対する平板形状の基板131〜135の角度と、X方向に対する接着層141〜144の角度とは、ともにY方向から見るとα(例えば、24°)となっている。
これにより、ライトガイド103は、第一面103aと、第一面103aとZ方向で対向する第二面103bとを有する。
つまり、ライトガイド103は、X方向において順番に、平面形状の第一ビームスプリッタ面と、平面形状の第二ビームスプリッタ面と、平面形状の第三ビームスプリッタ面とを有する。
つまり、ライトガイド103は、X方向において、平面形状の第一ビームスプリッタ面の前に、反射面を有する。
そして、出射機構20の前方(Z方向)に反射面が配置されるとともに、観察者の眼Eの前方(Z方向)にビームスプリッタ面が配置されるように、ライトガイド103はフレーム部Fに取り付けられている。
次に、反射面は、画像表示光Lを略X方向(第一の方向)へと反射させる。そして、第一面103aと第二面103bとは、表示領域の画像表示光Lを交互に複数回反射しながら、第一ビームスプリッタ面に導く。そこで、第一ビームスプリッタ面は、入射した画像表示光Lの光束の19%を反射するとともに、画像表示光Lの光束の81%を透過する。つまり、画像表示光Lの光束の19.0%である画像表示光Laの光束を、観察者に向かって導く。
さらに、第二ビームスプリッタ面を透過した画像表示光Lは、第三ビームスプリッタ面に到達していき、各ビームスプリッタ面は、入射した画像表示光Lの光束の19%を反射するとともに、画像表示光Lの光束の81%を透過していく。
そこで、本発明は、観察者が観察する画像にぼけが生じない光学部品及びそれを用いた表示装置を提供することを目的とする。
本発明の光学部品によれば、切断機等で切り出したり研磨機等で光学研磨したりして、接着層の第一の側面や第二の側面が削れても、その後、接着層の第一の側面や第二の側面に接着剤を介して補足基板が接着されるので、削れた部分が補修される。
また、上記の発明において、前記基板の屈折率と接着剤の屈折率との差は0.01以下であるようにしてもよい。
また、上記の発明において、前記基板は光学ガラス製であり、前記接着剤は光学用接着剤であるようにしてもよい。
ここで、「設定割合」とは、設計者等によって予め決められた任意の割合であり、例えば、入射した画像表示光の光束の19%を反射するとともに、画像表示光の光束の81%を透過するように決められる。
眼鏡型ディスプレイ1は、眼鏡と似た外観をしており、画像表示光Lを出射するユニット部Uと、ユニット部Uからの画像表示光Lを内部で反射させながら観察者の眼Eに導くライトガイド(光学部品)3と、ユニット部Uとライトガイド3とが取り付けられるフレーム部Fとを備える。
そして、5枚の基板31〜35と4つの接着層41〜44とは、X方向(第一の方向)に対して傾斜している。例えば、X方向に対する平板形状の基板31〜35の角度と、X方向に対する接着層41〜44の角度とは、ともにY方向から見るとα(例えば、24°)となっている。
これにより、ライトガイド3は、第一面3aと、第一面3aとZ方向で対向する第二面3bとを有する。
つまり、ライトガイド3は、X方向において順番に、平面形状の第一ビームスプリッタ面と、平面形状の第二ビームスプリッタ面と、平面形状の第三ビームスプリッタ面とを有する。
つまり、ライトガイド3は、X方向において、平面形状の第一ビームスプリッタ面の前に、反射面を有する。
そして、出射機構20の前方(Z方向)に反射面が配置されるとともに、観察者の眼Eの前方(Z方向)にビームスプリッタ面が配置されるように、ライトガイド3はフレーム部Fに取り付けられている。
このような補正基板52は、第一面3aが研磨機等で光学研磨された後に、第一面3aに接着剤が塗布されて接着されている。つまり、接着層41〜44の第一の側面41a〜44aが削れても、削れた部分に接着剤が入り込み、削れた部分が補修されることになる。
また、補正基板51も、第二面3bが研磨機等で光学研磨された後に、第二面3bに接着剤が塗布されて接着されている。また、補正基板52の片側表面に、全反射コートが施されていることにより、空気と補正基板52との界面は、入射した画像表示光Lの光束の全部を反射することが可能な反射面となっている。
次に、反射面は、画像表示光Lを略X方向(第一の方向)へと反射させる。そして、補正基板51と補正基板52とは、各基板の空気層との界面で、表示領域の画像表示光Lを交互に複数回反射しながら、第一ビームスプリッタ面に導く。そこで、第一ビームスプリッタ面は、入射した画像表示光Lの光束の19%を反射するとともに、画像表示光Lの光束の81%を透過する。つまり、画像表示光Lの光束の19.0%である画像表示光Laの光束を、観察者に向かって導く。
さらに、第二ビームスプリッタ面を透過した画像表示光Lは、第三ビームスプリッタ面に到達していき、各ビームスプリッタ面は、入射した画像表示光Lの光束の19%を反射するとともに、画像表示光Lの光束の81%を透過していく。
上述した眼鏡型ディスプレイは、観察者の頭部や腕等の身体や、身体に装着されるヘルメットや眼鏡等に、ヘッドセット、ベルト、バンド、クリップ等を介して装着されたり、携帯電話や腕時計等の各種携帯機器に装着されたり、手に持った状態で使用されたりしてもよい。また、観察者に装着されるヘッドマウントディスプレイのような形態に限らず、観察者の前方に設置するヘッドアップディスプレイのような形態であってもよい。
また、上述した眼鏡型ディスプレイにおいて、X方向と第一の方向とは一致するような構成を示したが、X方向と第一の方向とは一致しないような構成としてもよく、第一の方向は任意の一方向とすることができる。
3a 第一面
3b 第二面
31〜35 基板
31a〜35a 基板の第一の側面
31b〜35b 基板の第二の側面
41〜44 接着層
41a〜44a 接着層の第一の側面
41b〜44b 接着層の第二の側面
51、52 補足基板
L 画像表示光
E 観察者の眼
Claims (5)
- 平板形状の基板と平板形状の基板とが接着剤を介して貼り合わせられた後、切り出されることにより、当該基板と接着層とが第一の方向に交互に積層された光学部品であって、
前記平板形状の基板及び接着層は、前記第一の方向に対して傾斜しており、
前記基板の第一の側面と接着層の第一の側面とで、前記第一の方向と平行な第一面が形成されるとともに、前記基板の第二の側面と接着層の第二の側面とで、前記第一面と対向する第二面が形成されており、
前記接着層の第一の側面及び/又は接着層の第二の側面に、前記接着剤が塗布された後、補足基板が前記接着剤によって接着されており、前記基板の欠け又は削れを補修するように前記接着剤が充填されていることを特徴とする光学部品。 - 前記基板の屈折率と接着剤の屈折率との差は0.01以下であることを特徴とする請求項1に記載の光学部品。
- 前記基板は光学ガラス製であり、
前記接着剤は光学用接着剤であることを特徴とする請求項2に記載の光学部品。 - 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の光学部品と、
画像表示光を出射する表示素子を有する出射機構とを備える表示装置であって、
前記光学部品の内部に出射機構からの画像表示光を入射させた後、前記第一面と第二面とで画像表示光を第一の方向へと反射させながら基板と接着層との界面に導き、当該界面から画像表示光を観察者の眼に導くことを特徴とする表示装置。 - 前記界面は、入射した画像表示光の光束の設定割合を反射するとともに、画像表示光の光束の設定割合を透過することが可能なビームスプリッタ面であることを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010200112A JP5471986B2 (ja) | 2010-09-07 | 2010-09-07 | 光学部品及びそれを用いた表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010200112A JP5471986B2 (ja) | 2010-09-07 | 2010-09-07 | 光学部品及びそれを用いた表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012058404A JP2012058404A (ja) | 2012-03-22 |
JP5471986B2 true JP5471986B2 (ja) | 2014-04-16 |
Family
ID=46055589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010200112A Active JP5471986B2 (ja) | 2010-09-07 | 2010-09-07 | 光学部品及びそれを用いた表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5471986B2 (ja) |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10048499B2 (en) | 2005-11-08 | 2018-08-14 | Lumus Ltd. | Polarizing optical system |
JP6225657B2 (ja) * | 2013-11-15 | 2017-11-08 | セイコーエプソン株式会社 | 光学素子および画像表示装置並びにこれらの製造方法 |
IL235642B (en) | 2014-11-11 | 2021-08-31 | Lumus Ltd | A compact head-up display system is protected by an element with a super-thin structure |
IL236490B (en) * | 2014-12-25 | 2021-10-31 | Lumus Ltd | Optical component on a conductive substrate |
IL237337B (en) | 2015-02-19 | 2020-03-31 | Amitai Yaakov | A compact head-up display system with a uniform image |
US11016306B2 (en) | 2015-09-02 | 2021-05-25 | Sony Corporation | Optical device and method for producing the same, and display device |
CN108351528A (zh) * | 2015-11-06 | 2018-07-31 | 夏普株式会社 | 光导以及虚像显示装置 |
EP3407116A4 (en) * | 2016-01-18 | 2019-09-25 | Shimadzu Corporation | OPTICAL ELEMENT, DISPLAY DEVICE USING THE SAME, AND LIGHT RECEIVING DEVICE |
DE102016105060B3 (de) * | 2016-03-18 | 2017-07-06 | Carl Zeiss Smart Optics Gmbh | Brillenglas für eine Abbildungsoptik, Abbildungsoptik und Datenbrille |
EP3365712B1 (en) | 2016-10-09 | 2022-06-01 | Lumus Ltd. | Aperture multiplier using a rectangular waveguide |
MX2018007164A (es) | 2016-11-08 | 2019-06-06 | Lumus Ltd | Dispositivo de guia de luz con borde de corte optico y metodos de produccion correspondientes. |
KR102338472B1 (ko) | 2017-02-22 | 2021-12-14 | 루머스 리미티드 | 광 가이드 광학 어셈블리 |
CN109416433B (zh) * | 2017-03-22 | 2021-06-01 | 鲁姆斯有限公司 | 交叠的反射面构造 |
IL251645B (en) * | 2017-04-06 | 2018-08-30 | Lumus Ltd | Waveguide and method of production |
EP4215980A1 (en) * | 2017-07-19 | 2023-07-26 | Lumus Ltd. | Lcos illumination via loe |
US10551544B2 (en) | 2018-01-21 | 2020-02-04 | Lumus Ltd. | Light-guide optical element with multiple-axis internal aperture expansion |
IL259518B2 (en) | 2018-05-22 | 2023-04-01 | Lumus Ltd | Optical system and method for improving light field uniformity |
KR20210013173A (ko) | 2018-05-23 | 2021-02-03 | 루머스 리미티드 | 부분 반사 내부면이 있는 도광 광학 요소를 포함한 광학 시스템 |
WO2020031247A1 (ja) * | 2018-08-07 | 2020-02-13 | 株式会社島津製作所 | 画像表示装置 |
BR112021004307A2 (pt) | 2018-09-09 | 2021-05-25 | Lumus Ltd. | sistema óptico |
JP7398131B2 (ja) | 2019-03-12 | 2023-12-14 | ルムス エルティーディー. | 画像プロジェクタ |
WO2021001841A1 (en) | 2019-07-04 | 2021-01-07 | Lumus Ltd. | Image waveguide with symmetric beam multiplication |
BR112022009872A2 (pt) | 2019-12-05 | 2022-08-09 | Lumus Ltd | Dispositivo óptico e método para fabricar um dispositivo óptico |
IL290719B2 (en) | 2019-12-08 | 2023-09-01 | Lumus Ltd | Optical systems with a compact image projector |
DE202021104723U1 (de) | 2020-09-11 | 2021-10-18 | Lumus Ltd. | An ein optisches Lichtleiterelement gekoppelter Bildprojektor |
KR102638480B1 (ko) | 2020-11-09 | 2024-02-19 | 루머스 리미티드 | 역반사되는 환경의 주변광의 색도를 조절하는 방법 |
JP7490286B2 (ja) | 2021-02-25 | 2024-05-27 | ルーマス リミテッド | 矩形導波路を有する光学アパーチャ増倍器 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4968362B2 (ja) * | 2000-09-11 | 2012-07-04 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 映像表示装置 |
IL148804A (en) * | 2002-03-21 | 2007-02-11 | Yaacov Amitai | Optical device |
-
2010
- 2010-09-07 JP JP2010200112A patent/JP5471986B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012058404A (ja) | 2012-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5471986B2 (ja) | 光学部品及びそれを用いた表示装置 | |
JP5240214B2 (ja) | 表示装置 | |
JP5104823B2 (ja) | 表示装置 | |
US9612448B2 (en) | Display device and wearable glasses | |
EP2740004B1 (en) | Method and apparatus for a near-to-eye display | |
CN105829952B (zh) | 用于头部可穿戴显示器的透明目镜 | |
JP5104820B2 (ja) | 表示装置 | |
JP6562088B2 (ja) | 光学素子並びにそれを用いた表示装置及び受光装置 | |
JP5152101B2 (ja) | 表示装置 | |
JP2018528446A (ja) | シースルーヘッドウェアラブルディスプレイのためのアイピースに対する処方修正の追加 | |
WO2015148087A1 (en) | Lightguide with multiple in-coupling holograms for head wearable display | |
WO2011024291A1 (ja) | 表示装置 | |
US9874751B2 (en) | Optical element, manufacturing method of optical element, optical device and display apparatus | |
JP2023014127A (ja) | 導光板、画像表示装置 | |
JP5370071B2 (ja) | 表示装置 | |
JP6565496B2 (ja) | 導光装置及び虚像表示装置 | |
JP2011186332A (ja) | 表示装置 | |
JP5218438B2 (ja) | 表示装置 | |
US10761332B2 (en) | Light-guiding device and display device | |
JP2014222260A (ja) | 光学素子、表示装置、および光学素子の製造方法 | |
WO2019239466A1 (ja) | 画像表示装置 | |
JP5861332B2 (ja) | 表示装置 | |
JP2008134341A (ja) | 表示装置 | |
WO2024049408A1 (en) | Larger field of view curved lightguide | |
JP2011107446A (ja) | 表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130109 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130719 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130730 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130925 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131105 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131210 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140107 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140120 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5471986 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |