[發明專利]虛像顯示裝置及虛像顯示裝置的制作方法

有效

• 申請號: 201210338954.4
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN102998798A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 武田高司;戶谷貴洋;高木將行;小松朗;宮尾敏明
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B17/08;G02B6/00;G02B1/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 陳海紅;段承恩

技術領域

本發明涉及在頭部安裝使用的頭戴顯示器等的虛像顯示裝置。

背景技術

近年來，作為像頭戴顯示器那樣可進行虛像的形成及觀察的虛像顯示裝置，提出了各種通過導光板將來自顯示元件的圖像光引導至觀察者的瞳孔的類型(例如參照專利文獻1、2等)，還提出例如通過對導光板組裝全息元件(hologram?element)，能使圖像光和外界光重疊的透視光學系統(參照專利文獻3)。還有，并非涉及頭戴顯示器的技術，但是為了保護樹脂制的成型品的表面，公知的有設置硬涂層(例如參照專利文獻4)。

在頭戴顯示器，為了以恰當的狀態引導圖像光，需要良好地保持通過反射等使圖像光進行傳送處理的導光板的表面部分的狀態。因此，考慮設置硬涂層，以防止該表面部分的損傷，和容易地進行表面的污物的消除。特別地，在透視型的頭戴顯示器情況下，導光板中露出的部分容易變多，在表面部分設置硬涂層變得更重要。這里，在硬涂層的成膜中，為了成為在成膜之前的表面部分沒有附著物的狀態，一般進行清洗。

然而，在頭戴顯示器的導光部分，需要設置例如像上述專利文獻3的全息元件那樣用于導光的各種光學元件。因此，若將清洗作為例如硬涂層的成膜的預處理，則在導光部分設置的光學元件產生剝落等的情形，有導光的性能等惡化的可能性。

專利文獻1：日本特開2008-172367號公報

專利文獻2：日本特開2000-249969號公報

專利文獻3：日本特開2007-240924號公報

專利文獻4：日本特開2009-51920號公報

發明內容

本發明鑒于上述背景技術的問題而提出，目的是提供一種虛像顯示裝置及虛像顯示裝置的制作方法，該虛像顯示裝置具有硬涂層，能抑制損傷、消除表面的污物，并且，能將光學特性維持在良好的狀態。

為了解決上述問題，本發明涉及的第1虛像顯示裝置包括：(a)圖像顯示裝置，其形成圖像光；(b)投射光學系統，其形成基于從圖像顯示裝置射出的圖像光形成的虛像；和(c)導光裝置，其具有：(c1)光入射部，向內部取入通過了投射光學系統的圖像光；(c2)導光部，通過在第1及第2面的全反射引導從光入射部取入的圖像光；和(c3)光射出部，向外部取出經過了導光部的圖像光，(d)導光裝置具有：反射部，在光入射部及光射出部的至少一方彎曲圖像光；覆蓋部件，覆蓋反射部；和硬涂層，保護至少含有第1及第2面的對圖像光進行導光的面（即圖像光的導光面），(e)硬涂層，至少覆蓋在包括至少構成光入射部、導光部及光射出部的導光主體部分和覆蓋光彎曲用的上述反射部的狀態下的覆蓋部件的部件全體中的、對圖像光進行導光的面。

根據上述虛像顯示裝置，在通過覆蓋部件覆蓋在用于進行導光的導光裝置內組裝的光學元件即光彎曲用的反射部的狀態下，將硬涂層成膜。因此，即使例如在虛像顯示裝置的制作中作為硬涂層的成膜的預處理，清洗構成導光裝置的導光主體部分的表面，也能避免由此引起光彎曲用的反射部剝落的情形，不會損壞該反射部的光學特性。依據以上內容，虛像顯示裝置通過具有硬涂層，能抑制損傷、容易消除表面的污物，并且，能將光學特性維持在良好的狀態。再者，在上述的反射部，包括彎曲圖像光并使外界光透射的各種部件。即，在反射部，不僅有通過將金屬反射膜和/或電介質多層膜成膜而形成的半透射反射膜，還包含具有半透射反射性的半透射部件、半透射性的片、僅對特定波長的光起作用而使其他波長的光透射的全息元件等各種半透射性的反射部(半透射反射部)。

根據本發明的具體方面，上述光彎曲用的反射部是設置于光射出部側，向外部取出圖像光并使外界光透射的反射膜。這個情況下，通過反射膜反射圖像光并使外界光透射的透視觀察成為可能。

根據本發明的具體方面，覆蓋部件是通過與光射出部接合而構成覆蓋反射膜并且使外界光的觀察成為可能的透視部的光透射部件。這個情況下，在通過透視部的透視觀察中可成為沒有失真的狀態。

根據本發明的其他方面，導光裝置具有：在光入射部側設置于硬涂層上，并向導光部引導圖像光的鏡膜。這個情況下，鏡膜在硬涂層的成膜后形成。因此，能不受硬涂層的成膜時的清洗等的影響將良好的狀態的鏡膜成膜。