JP6322975B2 - 光学デバイスおよび電子機器 - Google Patents
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(ヘッド・マウント・ディスプレイの全体構成)
図1は、第1実施形態に係る電子機器の一例としてのヘッド・マウント・ディスプレイ100の全体像の一例を示す斜視図である。図1に示すように、本実施形態に係るヘッド・マウント・ディスプレイ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、このヘッド・マウント・ディスプレイ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。
本発明では、広い入射角範囲に亘って高い回折効率を実現するために、第1回折光学素子102と第2回折光学素子103を、屈折率が導光板200よりも高い材料で構成している。以下、詳しく説明する。
nge=[a・ng2+(1−a)・na2]1/2
で表される。
ka=2π・na/λ
kge=2π・nge/λ
ks=2π・ns/λ
K=2π/P
nge=1.35
K=kge・[sin(θgo)−sin(θgi)]
次に、特許文献3に記載されているような構造、すなわち図11に示すように、回折光学素子301とその下地層302が、導光板400よりも高い屈折率の材料で形成され、回折光学素子301とその下地層302が導光板400に設けられた構造の光学デバイスについて考察する。
次に、本発明の第2実施形態について図13ないし図15を参照して説明する。回折光学素子102をエッチングで作成する場合には、図14に示すように導光板200上に回折光学素子の膜102Aを製膜し、さらに膜102A上にレジスト300を形成した上で、点線で示すようにエッチングを行う。この際、膜102Aだけでなく、導光板200にもエッチングされた領域303が出来てしまい、回折光学素子102の深さを制御することができなくなり、所望の回折効率が得られなくなる可能性がある。
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる各種の変形が可能である。また、各実施形態及び各変形例を適宜組み合わせてもよいことは勿論である。
(2)上述した第1実施形態および第2実施形態では、入射側の回折光学素子である第1回折光学素子102,第2回折光学素子103として、表面レリーフ型の回折格子を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、傾斜型の表面レリーフ回折格子やブレーズ型回折格子を適用することもできる。
Claims (8)
- 導光体と、
前記導光体の一方の面に沿った第1方向に延在する複数の凸部が、前記第1方向と交差する第2方向に沿って互いに離間して配列された第1回折光学素子と、
前記導光体の前記一方の面に沿った第3方向に延在する複数の凸部が、前記第3方向と交差する第4方向に沿って互いに離間して配列された第2回折光学素子と、
前記導光体と前記第1回折光学素子との間、および、前記導光体と前記第2回折光学素子との間に配置された下地層と、
を有し、
前記第1回折光学素子は、前記導光体の前記一方の面側に設けられた光入射部に配置され、
前記第2回折光学素子は、前記導光体の前記一方の面側に設けられた光出射部に配置され、
前記第1回折光学素子の複数の凸部の各々の屈折率は、前記導光体の屈折率よりも高く、
前記第2回折光学素子の複数の凸部の各々の屈折率は、前記導光体の屈折率よりも高いことを特徴とする光学デバイス。 - 請求項1に記載の光学デバイスにおいて、
前記第1回折光学素子は、前記第2回折光学素子と離間していることを特徴とする光学デバイス。 - 請求項1に記載の光学デバイスにおいて、
前記第1方向は、前記第3方向と同じ方向であることを特徴とする光学デバイス。 - 請求項1乃至3の何れかに記載の光学デバイスにおいて、
前記第1回折光学素子の複数の凸部の各々の屈折率に加え、前記第2回折光学素子の複数の凸部の各々の屈折率は、前記導光体及び前記下地層の屈折率よりも高い
ことを特徴とする光学デバイス。 - 請求項4に記載の光学デバイスにおいて、
前記下地層の屈折率は、前記導光体と同じ屈折率である
ことを特徴とする光学デバイス。 - 請求項1乃至5の何れかに記載の光学デバイスにおいて、
前記第1回折光学素子は表面レリーフ型回折格子であり、
前記第2回折光学素子は表面レリーフ型回折格子である
ことを特徴とする光学デバイス。 - 請求項1乃至6の何れかに記載の光学デバイスと、画像光を発する画像形成装置を備えたことを特徴とする電子機器。
- 請求項7に記載の電子機器において、
前記画像光はTE偏光であることを特徴する電子機器。
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