JP6720315B2 - 反射型転換アレイを有する結像光ガイド - Google Patents
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Description
ビーム拡大器製造
Claims (22)
- 虚像を伝達するための結像光ガイドであって、
導波路と、
第1格子ベクトルを有し、上記導波路内に像担持光ビームを向けるように配置された入力結合型回折光学素子と、
平行に向けられ、かつ上記入力結合型回折光学素子からの上記各々の像担持光ビームを第1方向において拡大して上記拡大された像担持光ビームを出力結合型回折光学素子に向けるように配置された、2つ以上の部分反射性以上の反射性を有する面を含む、レフレクターアレイと、を備え、
上記2つ以上の部分反射性以上の反射性を有する面は鏡面反射性を有し、
上記出力結合型回折光学素子は、上記第1格子ベクトルに平行な第2格子ベクトルを有し、かつ、上記各々の像担持光ビームを上記第1方向と直交する第2方向において拡大して上記導波路からの上記像担持光ビームをビューアーアイボックスに向けるように配置されている、ことを特徴とする虚像を伝達するための結像光ガイド。 - 上記レフレクターアレイの上記2つ以上の部分反射性以上の反射性を有する面は、第1及び第2の面を備え、
上記第1の面は部分反射性及び部分透過性を有し、上記第2の面は上記第1の面より反射率値の大きな反射性を有することを特徴とする請求項1に記載の結像光ガイド。 - 上記第1の面は、長さを有するとともに、少なくとも上記長さの一部に沿って変化する反射率値を有することを特徴とする請求項2に記載の結像光ガイド。
- 上記第1の面の上記反射率値は、10%未満の反射率から50%より大きい反射率まで上記長さに沿って単調に変化することを特徴とする請求項3に記載の結像光ガイド。
- 上記入力結合型回折光学素子及び上記出力結合型回折光学素子のうちの少なくとも1つは、回折格子であることを特徴とする請求項1に記載の結像光ガイド。
- 上記像担持光ビームの第1の部分が上記レフレクターアレイを直接透過し、
上記像担持光ビームの残りが、上記2つ以上の部分反射性以上の反射性を有する面によって偶数回反射されることを特徴とする請求項1に記載の結像光ガイド。 - 上記入力結合型回折光学素子及び上記出力結合型回折光学素子のうちの少なくとも1つは、体積ホログラムであるか、又はホログラフィック高分子分散液晶から形成されることを特徴とする請求項1に記載の結像光ガイド。
- 上記部分反射性以上の反射性を有する面の1又は複数は、二色性コーティングを用いて形成されることを特徴とする請求項1に記載の結像光ガイド。
- 上記レフレクターアレイの上記2つ以上の部分反射性以上の反射性を有する面は、第3の面をさらに備え、
上記第3の面は、上記第1及び第2の面間に配置され、上記第3の面は、部分反射性及び部分透過性を有し、上記第3の面は、上記第1の面の反射率値より大きい反射率値を有することを特徴とする請求項2に記載の結像光ガイド。 - 上記出力結合型回折光学素子及び上記入力結合型回折光学素子は、同じ格子周期を有することを特徴とする請求項1に記載の結像光ガイド。
- 上記レフレクターアレイは、上記虚像の中心視野光線を上記入力結合型回折光学素子と上記出力結合型回折光学素子との間で斜めの角度で反射するように相対的に位置づけられることを特徴とする請求項1に記載の結像光ガイド。
- 平坦な基板に形成され、虚像を伝達する結像光ガイドであって、
a)上記基板に形成され、第1格子ベクトルを有し、かつ、入射する像担持光ビームを回折して上記基板に沿って伝搬させるよう配置された、入力結合型回折光学素子、
b)上記基板に沿って又は上記基板内で平行に配置されている第1及び第2の部分反射性以上の反射性を有する面、及び
c)上記基板に形成され、上記第1格子ベクトルに平行な第2格子ベクトルを有し、かつ、上記像担持光ビームを上記基板から外方に向けるよう配置された、出力結合型回折光学素子、を備え、
上記第1の部分反射性以上の反射性を有する面は、部分反射性であるとともに部分透過性であり、
上記第2の部分反射性以上の反射性を有する面は、上記第1の部分反射性以上の反射性を有する面より反射率の大きな反射性を有し、
上記第1の部分反射性かつ部分透過性の面は、(a)上記第1の面より反射率の大きな反射性を有する上記第2の面によって反射された上記像担持光ビームの一部分を上記第2の面に戻すように反射し、(b)上記第2の面によって反射された上記像担持光ビームの一部分を上記出力結合型回折光学素子に向けて透過するように、配設され、
上記第1及び第2の部分反射性以上の反射性を有する面は鏡面反射性を有していることを特徴とする結像光ガイド。 - 上記第1の部分反射性かつ部分透過性の面は、長さを有するとともに、少なくとも上記長さの一部に沿って変化する反射率値を有することを特徴とする請求項12に記載の結像光ガイド。
- 上記第1の部分反射性かつ部分透過性の面の上記さまざまの反射率値は、10%未満の反射率から50%より大きい反射率までの勾配に及ぶことを特徴とする請求項13に記載の結像光ガイド。
- 上記第1及び第2の部分反射性以上の反射性を有する面は、上記虚像の中心視野光線を上記入力結合型回折光学素子と上記出力結合型回折光学素子との間で斜めの角度で反射するように相対的に位置づけられることを特徴とする請求項12に記載の結像光ガイド。
- 上記出力結合型回折光学素子及び上記入力結合型回折光学素子は、同じ格子周期を有することを特徴とする請求項12に記載の結像光ガイド。
- 上記第1及び第2の部分反射性以上の反射性を有する面は、限られた距離を介して離間しており、この限られた距離において、上記各々の像担持光ビームは、上記出力結合型回折光学素子への途上で少なくとも近接的に重なり合うことを特徴とする請求項12に記載の結像光ガイド。
- 結像光ガイドの製造方法であって、
a)第1の格子周期と第1の格子ベクトルとを有する入力結合型回折光学素子を、平坦な基板に形成するステップと、
b)上記第1の格子周期に等しい第2の格子周期と、上記第1の格子ベクトルに平行な第2の格子ベクトルとを有する出力結合型回折光学素子を、上記平坦な基板に形成するステップと、
c)上記平坦な基板に沿って又は上記平坦な基板のなかに、上記入力結合型回折光学素子からの回折光を上記出力結合型回折光学素子に向けるように配置されるレフレクターアレイを形成するステップと、を含み、
上記レフレクターアレイは、平行に向けられた2つ以上の部分反射性以上の反射性を有する面で形成され、
上記2つ以上の部分反射性以上の反射性を有する面の各々は、異なる反射率を有して形成され、
上記2つ以上の部分反射性以上の反射性を有する面は鏡面反射性を有することを特徴とする、結像光ガイドの製造方法。 - 上記入力結合型回折光学素子を形成する上記ステップは、上記入力結合型回折光学素子を、入射する像担持光ビームを上記平坦な基板内に回折してレフレクターアレイに向かって上記基板内を伝搬するように、配置することを含み、
上記出力結合型回折光学素子を形成する上記ステップは、上記出力結合型回折光学素子を、上記レフレクターアレイから反射されて入射する像担持光ビームを虚像として見ることのために上記平坦な基板から外へ回折するように、配置することを含むことを特徴とする請求項18に記載の方法。 - 上記レフレクターアレイを形成する上記ステップは、上記入力結合型回折光学素子からの上記像担持光ビームを第1方向において拡大するように上記レフレクターアレイを配置することを含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 上記出力結合型回折光学素子を形成する上記ステップは、上記レフレクターアレイからの上記像担持光ビームを上記第1方向と直交する第2方向において拡大するように上記出力結合型回折光学素子を配置することを含むことを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 上記入力結合型回折光学素子を形成するステップ、上記出力結合型回折光学素子を形成するステップ、及び上記レフレクターアレイを形成するステップは、上記虚像の中心視野光線を上記入力結合型回折光学素子と上記出力結合型回折光学素子との間で斜めの角度で反射するように上記レフレクターアレイを相対的に位置づけることを含むことを特徴とする請求項21に記載の方法。
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