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投影基板以及眼镜型终端实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及一种投影基板以及眼镜型终端。

相关背景技术

[0002] 以往,已知有使用包含波导(waveguide)等的光学系统来显示二维图像以供用户观赏的眼镜型的器件、头戴显示器等(例如参照专利文献1)。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本专利特开2017‑207686号公报

具体实施方式

[0030] <眼镜型终端10的结构例>
[0031] 图1表示本实施方式的眼镜型终端10的结构例。本实施例中,将彼此正交的三个轴设为X轴、Y轴以及Z轴。眼镜型终端10为用户所佩戴的、例如可穿戴式器件。眼镜型终端10使用户观赏透过眼镜的景色,且将图像光投影至设于投影基板100的显示区域。眼镜型终端10包括投影基板100、框架110以及投影部120。
[0032] 投影基板100使自第一面入射的至少一部分光透射至用户的眼,且使所述图像光投影至第二面。此处,投影基板100的第一面是在用户佩戴有眼镜型终端10的状态下朝向用户的相反侧的面。而且,投影基板100的第二面是在用户佩戴有眼镜型终端10的状态下朝向用户的面。图1表示投影基板100的第一面以及第二面与XY平面大致平行地配置的示例。投影基板100例如是在玻璃基板形成有作为波导发挥功能的衍射光栅的基板。关于投影基板100将后述。
[0033] 框架110固定投影基板100。在框架110,设有投影基板100作为用户的右眼用透镜以及左眼用透镜中的至少一者。图1表示下述示例,即,在框架110设有投影基板100a以作为用户的右眼用透镜,且设有投影基板100b以作为左眼用透镜。
[0034] 框架110也可取代于此而设有一个投影基板100以作为用户的右眼用透镜或左眼用透镜。而且,框架110也可设有一个投影基板100以作为用户的双眼用透镜。此时,框架110也可具有护目镜的形状。框架110具有边撑(temple)、束带(strap)等的部位,以使得用户能够佩戴所述眼镜型终端10。
[0035] 投影部120被设于框架110,朝向投影基板100照射用于使图像光投影至投影基板100的投影光。在框架110,设有一个或多个此种投影部120。图1表示下述示例,即,在框架
110设有用于将投影光L1照射至投影基板100a的投影部120a与用于将投影光L2照射至投影基板100b的投影部120b。
[0036] 投影部120既可被设于框架110的固定投影基板100的部位,也可被设于框架110的边撑等。理想的是,投影部120是以与框架110成为一体的方式而设。投影部120例如将包含一个波长的投影光照射至投影基板100而使用户观赏单色的图像。而且,投影部120也可将包含多个波长的投影光照射至投影基板100而使用户观赏包含多个颜色的图像。
[0037] 图2表示本实施方式的眼镜型终端10中的投影光的光路的概略。投影部120将投影光照射至设于投影基板100的入射区域210。入射区域210将投影光导波至投影基板100的基板内。并且,投影基板100将在基板内受到导波的投影光自出射区域230作为图像光而出射。此外,关于入射区域210以及出射区域230将后述。
[0038] 图3表示本实施方式的投影基板100中的投影光的光路的概略。尽管将后述,但投影基板100具有入射区域210、分支区域220以及出射区域230。投影光L入射至入射区域210,并经过分支区域220自出射区域230作为图像光P而出射。随着投影光L远离入射区域210而行进,分支区域220将投影光L逐部分地导波至出射区域230。
[0039] 同样地,出射区域230也随着投影光L远离分支区域220而行进,将投影光L的逐部分的光作为图像光P的一部分而出射。由此,投影基板100将入射至入射区域210的投影光L自出射区域230作为图像光P而出射。
[0040] 此处,考虑下述示例:分支区域220在分支区域220的区域整体中以一定的比例将投影光L导波至出射区域230。此时,随着投影光L远离入射区域210而行进,投影光L的光量减少,因此自分支区域220入射至出射区域230的投影光L有时会根据距入射区域210的距离而强度不同。
[0041] 同样,考虑出射区域230在出射区域230的区域整体中以一定的比例将投影光L作为图像光P而出射的示例。此时,随着投影光L远离分支区域220而行进,投影光L的光量减少,因此自出射区域230出射的图像光P有时会根据距入射区域210的距离以及距出射区域230的距离而强度不同。例如,有时会导致自出射区域230所投影的图像的左上像素朝向右下像素而亮度逐渐降低。本实施方式的投影基板100降低此种亮度的不均。
[0042] <投影光与图像光的一例>
[0043] 图4表示本实施方式的投影部120照射至投影基板100的投影光L与投影基板100所出射的图像光P的一例。投影部120例如朝向位于+Z方向的投影基板100的第二面照射投影光L。投影光L对应于用户所看到的图像,例如在与XY平面大致平行的面上设置荧幕等来使投影光L投影的情况下,在所述荧幕显示供用户观赏的图像M1。用户看到的图像例如为投影部120所具有的处理器所制作的扩增实境(Augmented Reality,AR)图像或虚拟实境(Virtual Reality,VR)图像。如此,投影部120将在与XY平面大致平行的面上形成图像M1的多个光线作为投影光L而照射。
[0044] 本实施方式中,说明下述示例,即,投影部120将以X轴方向作为长边方向的大致长方形的图像M1投影至与XY平面大致平行的面。而且,图4中,将投影部120所照射的多个光线中的五个光线表示为输入光线20。例如,将与图像的左上像素对应的光线设为第一输入光线20a,将与图像的左下像素对应的光线设为第二输入光线20b,将与图像的中央像素对应的光线设为第三输入光线20c,将与图像的右上像素对应的光线设为第四输入光线20d,将与图像的右下像素对应的光线设为第五输入光线20e。
[0045] 投影部120例如将此种投影光L照射至投影基板100的入射区域210,以在无限远或规定的位置形成正立虚像。入射至入射区域210的投影光经过分支区域220自出射区域230作为图像光P而出射。图像光P自出射区域230出射,并入射至自投影基板100隔开距离d的用户的眼。并且,图像光P在用户的眼的视网膜上成像为图像M2。如此,图像光P包含成像为图像M2的多个光线束。
[0046] 图4中,将自投影基板100的出射区域230的圆形区域C照射并在规定的位置成像的多个光线束中的五个光线束表示为输出光线束30。例如,将成像为图像的右下像素的光线束设为第一输出光线束30a,将成像为图像的右上像素的光线束设为第二输出光线束30b,将成像为图像的中央像素的光线束设为第三输出光线束30c,将成像为图像的左下像素的光线束设为第四输出光线束30d,将成像为图像的左上像素的光线束设为第五输出光线束30e。
[0047] 各个光线束分别对应于自投影部120入射的多个输入光线20。例如,第一输出光线束30a对应于第一输入光线20a,第一输入光线20a包含在自投影基板100的入射区域210直至出射区域230为止之间通过多次的分支以及多次的衍射等而产生的多个光线。同样,第二输出光线束30b对应于第二输入光线20b,第三输出光线束30c对应于第三输入光线20c,第四输出光线束30d对应于第四输入光线20d,第五输出光线束30e对应于第五输入光线20e。
[0048] 换言之,自出射区域230出射的图像光P在用户的眼的视网膜上所成像的图像M2对应于投影部120所照射的投影光L所投影的图像M1。由此,佩戴着眼镜型终端10的用户可感觉图像M2重叠于透过投影基板100所看到的风景而投影于投影基板100的第二面上。换言之,出射区域230作为显示与投影光L所投影的图像M1对应的图像M2的显示区域发挥功能。
[0049] 图4中,表示用户所观测的图像M2为将投影光L所投影的图像M1上下以及左右反转的图像的示例。此外,投影光L所投影的图像M1既可为静态图像,也可取而代之,而为动态图像。接下来说明如上述那样出射与所入射的投影光L对应的图像光P的投影基板100。
[0050] <投影基板100的结构例>
[0051] 图5表示本实施方式的投影基板100的结构例。图3表示投影基板100的第一面以及第二面与XY平面大致平行地配置的示例。投影基板100是用于使自第一面入射的光的至少一部分透射至第一面的相反侧的第二面,且使图像光投影至第二面的基板。作为一例,投影基板100为玻璃基板。投影基板100包括入射区域210、分支区域220以及出射区域230。
[0052] <入射区域210的示例>
[0053] 入射区域210供用于使图像光投影的投影光入射,将入射的投影光朝向分支区域220导波。图5表示入射区域210在与XY平面大致平行的面上具有圆形的形状的示例,但并不限定于此。入射区域210只要可将投影光导波至分支区域220即可,可具有椭圆形、多边形、梯形等的形状。
[0054] 入射区域210具有以输入瞳孔扩展器(Input Pupil Expander,IPE)周期形成有多个第一槽部212的衍射光栅。换言之,多个第一槽部212以预先规定的槽宽及间隔沿同一方向排列于投影基板100的上表面,由此,作为衍射光栅发挥功能。入射区域210具有反射型或透射型的衍射光栅,通过反射型衍射或透射型衍射将投影光导向分支区域220的方向。
[0055] 多个第一槽部212的IPE周期例如为10nm左右至10μm左右的范围。IPE周期优选为100nm左右至1μm左右的范围。IPE周期更优选为200nm左右至800nm左右的范围。多个第一槽部212的深度为1nm左右至10μm左右的范围。多个第一槽部212的深度优选为50nm左右至
800nm左右的范围。
[0056] 多个第一槽部212的填充因数为0.05左右至0.95左右的范围。多个第一槽部212的填充因数优选为0.3左右至0.7左右的范围。此处,填充因数是邻接的两个第一槽部212之间的距离除以IPE周期所得的值。此外,有时将邻接的两个第一槽部212之间的距离称作线(line),将第一槽部212的宽度称作空间(space),将IPE周期称作间距(pitch),此时,间距为线与空间之和,填充因数是线除以间距所得的值。
[0057] 多个第一槽部212例如沿自入射区域210朝向分支区域220的方向排列。此处,将自入射区域210朝向分支区域220的投影光的行进方向设为第一方向。图5表示下述示例,即,第一方向为与X轴方向大致平行的方向,且沿第一方向排列有沿与Y轴方向大致平行的方向延伸的第一槽部212。投影光收聚且入射至入射区域210,因此入射区域210以在投影基板100的面内将第一方向作为中心而具有扩展角的方式将投影光导波至分支区域220。
[0058] <分支区域220的示例>
[0059] 分支区域220将自入射区域210入射的投影光的一部分朝向出射区域230导波。分支区域220是在与XY平面大致平行的面上设于投影光所通过的区域。分支区域220具有反射型的衍射光栅,通过反射型衍射将投影光导向出射区域230的方向。分支区域220例如具有将第一方向设为长边方向的长方形的形状。
[0060] 此外,投影光一边以第一方向为中心扩展一边行进,因此分支区域220优选为具有以下述方式扩展的形状,即,随着远离入射区域210,通过入射区域210且远离投影光的行进方向即第一方向。分支区域220例如在与XY平面大致平行的面上具有梯形、扇形等的形状。图5表示分支区域220具有梯形形状的示例。此种形状的分支区域220可对应于投影光在XY平面上一边扩展一边行进的区域而形成,从而可有效率地对投影光进行导波。
[0061] 分支区域220中以在第一方向上反复的方式形成有由第一凸部与第一凹部构成的多个第一凹凸部。以下,将第一凹凸部称作第二槽部222。即,分支区域220具有以第一周期形成有多个第二槽部222的第一衍射光栅。换言之,多个第二槽部222以预先规定的槽宽及间隔沿同一方向排列于投影基板100的上表面,由此,作为衍射光栅发挥功能。分支区域220例如作为反射型的衍射光栅发挥功能,将投影光导向出射区域230。
[0062] 多个第二槽部222的第一周期是与多个第一槽部212的IPE周期不同的周期。理想的是,为了将投影光导向出射区域230,第一周期选择适当的周期。第一周期例如为10nm左右至10μm左右的范围。第一周期优选为50nm左右至1μm左右的范围。第一周期更优选为100nm左右至700nm左右的范围。多个第二槽部222的深度为1nm左右至10μm左右的范围。多个第二槽部222的深度优选为5nm左右至800nm左右的范围。
[0063] 多个第二槽部222例如沿预先规定的方向排列。例如,将自分支区域220朝向出射区域230的方向设为第二方向,将第一方向与第二方向所成的角设为第一角度。此时,多个第二槽部222是沿相对于第一方向朝第二方向倾斜第一角度的1/2角度的方向而形成。图5表示下述示例,即,第二方向为与Y轴方向大致平行的方向,第一角度为大致90度,多个第二槽部222沿相对于第一方向朝第二方向倾斜了大致45度的方向排列。
[0064] 分支区域220具有沿入射的投影光的行进方向排列的多个第一分割区域224。形成于多个第一分割区域224的第二槽部222的深度各不相同。换言之,在分支区域220中,以所输入的投影光中的被导波至出射区域230的光的比例对应于每个第一分割区域224而不同的方式,形成有第二槽部222。
[0065] 理想的是分支区域220具有三个以上的第一分割区域224。形成于多个第一分割区域224的各者的多个第二槽部222的第一周期例如全部相同。如此,分支区域220被分割为多个第一分割区域224,通过使导波至出射区域230的投影光的光量对应于每个第一分割区域224而不同,从而将根据距入射区域210的距离而强度不同的投影光导波至出射区域230,且将相对于投影光的行进方向垂直的方向的光量分布调节为大致固定。
[0066] 例如,以下述方式形成有第二槽部222,即,设于一个第一分割区域224的第二槽部222的深度大于设于较一个第一分割区域224更靠近入射区域210的第一分割区域224的第二槽部222的深度。此时,也可为,越远离入射区域210,多个第一分割区域224中邻接的两个第一分割区域224的第二槽部222的深度的变化率越大。
[0067] 作为一例,如图5所示,考虑具有三个第一分割区域224的分支区域220。此处,三个第一分割区域224中的距入射区域210最近的第一分割区域224a是设为:第二槽部222形成为,使所入射的投影光的大致1/4光量的光导波至出射区域230。此时,入射至距入射区域210最近的第一分割区域224a的投影光的剩余大致3/4的光量入射至邻接的第一分割区域
224b。
[0068] 距入射区域210第二近的第一分割区域224b是设为:第二槽部222的深度形成为,将所入射的投影光的大致1/3光量的光导波至出射区域230。换言之,距入射区域210第二近的第一分割区域224b的第二槽部222的深度形成为大于第一分割区域224a的第二槽部222的深度,以将与距入射区域210最近的第一分割区域224a相比为4/3倍的光量的光导波至出射区域230。此种第一分割区域224b将入射至距入射区域210最近的第一分割区域224a的投影光的大致1/4光量的光导波至出射区域230。
[0069] 并且,入射至距入射区域210最近的第一分割区域224a的投影光的剩余大致1/2的光量入射至邻接的第一分割区域224c。距入射区域210第三近的第一分割区域224c是设为:第二槽部222的深度形成为,将入射的投影光的大致1/2光量的光导波至出射区域230。换言之,距入射区域210第三近的第一分割区域224c的第二槽部222的深度形成为大于第一分割区域224b的第二槽部222的深度,以将与距入射区域210第二近的第一分割区域224b相比为
3/2倍的光量的光导波至出射区域230。
[0070] 而且,三个第一分割区域224中邻接的两个第一分割区域224的第二槽部222的深度的变化率形成为,越远离入射区域210则越大。并且,距入射区域210第三近的第一分割区域224c将入射至距入射区域210最近的第一分割区域224a的投影光的大致1/4光量的光导波至出射区域230。如以上的示例那样可知,分支区域220使导波至出射区域230的投影光的光量对应于每个第一分割区域224而不同地设为规定的值,由此,可将向与各个第一分割区域224对应的出射区域230导波的投影光的光量设为大致固定的分布,且将投影光导波至出射区域230。
[0071] 此外,分支区域220也可在距入射区域210最远的位置还具有作为第一分割区域224之一的第一反射区域226。图5表示分支区域220具有三个第一分割区域224与第一反射区域226的示例。第一反射区域226将通过了多个第一分割区域224的光的至少一部分再次反射向多个第一分割区域224。第一反射区域226具有深度较邻接的第一分割区域224的第二槽部222的深度大的第二槽部222。
[0072] 例如,理想的是,第一反射区域226的第二槽部222的深度具有多个第一分割区域224的第二槽部222中的最大深度的大致三倍以上的深度。更理想的是,第一反射区域226的第二槽部222的深度具有多个第一分割区域224的第二槽部222中的最大深度的大致十倍以上的深度。此外,第一反射区域226的第二槽部222也可沿第一方向排列。
[0073] 通过分支区域220具有此种第一反射区域226,多个第一分割区域224将第一反射区域226所反射的光的至少一部分导波向出射区域230。由此,分支区域220可将更多的投影光导波向出射区域230。此外,多个第一分割区域224的第二槽部222的深度也可被决定为,各个第一分割区域224将第一反射区域226所形成的反射光包含在内而使导波向出射区域230的投影光的光量大致固定。
[0074] 多个第一分割区域224各自的凸部及凹部的宽度形成为,使第一填充因数成为规定的值。第一填充因数是一个第一分割区域224的第一凸部在第一方向上的宽度相对于第二槽部222的第一周期的比例。
[0075] 图6是用于说明第一填充因数的图。多个第二槽部222形成于玻璃基板112上。线240为第二槽部222的第一凸部222a的宽度。空间242为第二槽部222的第一凹部222b的宽度。间距244为线240与空间242的和,且为第一周期的长度。第一填充因数是线240除以间距
244而得的值。此外,自第一凹部222b至玻璃基板112的长度248为10nm以上至500nm的范围。
长度248优选为30nm以上至200nm的范围。深度246为第二槽部222的深度。
[0076] 作为第一分割区域224之一的第一反射区域226的第一填充因数为不包含规定值的范围内。预定值例如为0.5。若列举具体例,则第一反射区域226的第一填充因数为不包含规定值0.5的0.35以下或0.65以上的范围内。较第一反射区域226更靠近入射区域210的第一分割区域224的第一填充因数为包含规定值0.5的范围内。若列举具体例,则第一分割区域224a、第一分割区域224b以及第一分割区域224c的第一填充因数为0.3以上且0.7以下的范围内。
[0077] 关于第一反射区域226的第一填充因数与较第一反射区域226更靠近入射区域210的第一分割区域224c的第一填充因数之差,若第一反射区域226的第二槽部222的深度与第一分割区域224c的第二槽部222的深度之差的绝对值越大,则其越小。若列举具体例,则在第一反射区域226的第二槽部222的深度与第一分割区域224c的第二槽部222的深度之差为180nm的情况下,第一反射区域226的第一填充因数与较第一反射区域226更靠近入射区域
210的第一分割区域224c的第一填充因数之差为0.35。另一方面,在第一反射区域226的第二槽部222的深度与第一分割区域224c的第二槽部222的深度之差为680nm的情况下,第一反射区域226的第一填充因数与较第一反射区域226更靠近入射区域210的第一分割区域
224c的第一填充因数之差为0.30。
[0078] <出射区域230的示例>
[0079] 出射区域230对自分支区域220入射的投影光的至少一部分进行导波并自投影基板100的第二面作为图像光而出射。图5表示下述示例,即,出射区域230在与XY平面大致平行的面上具有将X轴方向设为长边方向的长方形的形状,但并不限定于此。出射区域230只要可对投影光进行导波并作为图像光而出射即可,例如可具有将Y轴方向设为长边方向的长方形、正方形、梯形等的形状。
[0080] 出射区域230中形成有多个第三槽部232,所述多个第三槽部232是以在第二方向上反复的方式形成的由第二凸部与第二凹部构成的多个第二凹凸部。即,出射区域230具有以第二周期形成有多个第三槽部232的第二衍射光栅。换言之,多个第三槽部232以预先规定的槽宽以及间隔沿同一方向排列于投影基板100的上表面,由此,作为衍射光栅发挥功能。出射区域230具有反射型或透射型的衍射光栅,通过反射型衍射或透射型衍射而将图像光导向用户的眼的方向。
[0081] 设于出射区域230的多个第三槽部232的第二周期是与分支区域220的多个第二槽部222的第一周期不同的周期。出射区域230的多个第三槽部232的第二周期也可为与入射区域210的多个第一槽部212的IPE周期相同的周期。如此,通过使设于投影光所入射的入射区域210与出射图像光的出射区域230的衍射光栅的周期一致,从而可降低用户所观赏的图像产生的变形等。
[0082] 第二周期例如在10nm左右至10μm左右的范围内形成。第二周期优选为在100nm左右至1μm左右的范围内形成。第二周期更优选为在200nm左右至800nm左右的范围内形成。多个第三槽部232的深度在1nm左右至10μm左右的范围内形成。多个第三槽部232的深度优选为在5nm左右至800nm左右的范围内形成。
[0083] 多个第三槽部232例如沿自分支区域220朝向出射区域230的第二方向排列。图5表示沿第一方向延伸的第三槽部232沿第二方向排列的示例。
[0084] 出射区域230与分支区域220同样地,具有沿自分支区域220入射的投影光的行进方向排列的多个第二分割区域234。形成于多个第二分割区域234的第三槽部232的深度各不相同。换言之,在出射区域230中,第三槽部232形成为,所输入的投影光中的作为图像光而出射的光的比例对应于每个第二分割区域234而不同。
[0085] 理想的是,出射区域230具有两个以上的第二分割区域234。例如,设于一个第二分割区域234的第三槽部232的深度形成为大于设于较一个第二分割区域234更靠近分支区域220的第二分割区域234的第三槽部232的深度。而且,在出射区域230具有三个以上的第二分割区域234的情况下,也可为,越远离分支区域220,邻接的两个第二分割区域234的第三槽部232的深度的变化率越大。此外,多个第三槽部232的各个第二周期例如全部相同。
[0086] 如上所述,出射区域230被分割为多个第二分割区域234,使作为图像光而出射的光的光量对应于每个第二分割区域234而不同。由此,出射区域230与分支区域220的多个第一分割区域224同样地,可将投影光作为图像光进行导波,且在观测者将图像光观测为图像时可将图像整体的光量分布调节为大致固定。
[0087] 出射区域230也可在距分支区域220最远的位置还具有作为第二分割区域224之一的第二反射区域236。图5表示出射区域230具有两个第二分割区域234与第二反射区域236的示例。第二反射区域236将通过了多个第二分割区域234的光的至少一部分再次反射向多个第二分割区域234。第二反射区域236具有深度较邻接的第二分割区域234的第三槽部232的深度大的第三槽部232。
[0088] 例如,理想的是,第二反射区域236的第三槽部232的深度具有多个第二分割区域234的第三槽部232中的最大深度的大致三倍以上的深度。更理想的是,第二反射区域236的第三槽部232的深度具有多个第二分割区域234的第三槽部232中的最大深度的大致十倍以上的深度。
[0089] 通过出射区域230具有此种第二反射区域236,从而多个第二分割区域234将第二反射区域236所反射的光的至少一部分自投影基板100的第二面作为图像光而出射。由此,出射区域230与分支区域220同样地,可将更多的投影光出射为图像光。此外,多个第二分割区域234的第三槽部232的深度也可被决定为,各个第二分割区域234将第二反射区域236所形成的反射光包含在内而使作为图像光所出射的光的光量大致固定。
[0090] 多个第二分割区域234各自的凸部及凹部的宽度形成为,使第二填充因数成为规定的值。第二填充因数是第二凸部在第二方向上的宽度相对于第三槽部232的第二周期的比例。
[0091] 第二分割区域234a、第二分割区域234b以及第二分割区域234c的第二填充因数为包含规定值的范围内。规定值例如为0.5。若列举具体例,则第二分割区域234a、第二分割区域234b以及第二分割区域234c的第二填充因数为包含规定值0.5的0.3以上且0.7以下的范围内。
[0092] 第二反射区域236的第二填充因数为不包含规定值0.5的范围内。例如,第二反射区域236的第二填充因数为0.35以下或0.65以上,但并不限定于此。
[0093] 而且,第二反射区域236的第三槽部232的深度与第二分割区域234的第三槽部232的深度之差的绝对值越大,第二反射区域236的第二填充因数与第二分割区域234的第二填充因数之差的绝对值越小。若列举具体例,则在第二反射区域236的第三槽部232的深度与第二分割区域234的第三槽部232的深度之差为70nm的情况下,第二反射区域236的第二填充因数与较第二反射区域236更靠近分支区域220的第二分割区域234的第二填充因数之差为0.1。另一方面,在第二反射区域236的第三槽部232的深度与第二分割区域234的第三槽部232的深度之差为470nm的情况下,第二反射区域236的第二填充因数与较第二反射区域236更靠近分支区域220的第二分割区域234的第二填充因数之差为0.00。
[0094] 图7是表示在瞳孔上成像的图像的亮度仿真结果的图。图7的纵轴以及横轴表示像素的位置。图7示出了在第一反射区域226的第一填充因数不同的多个条件下对图像的亮度进行仿真的结果。
[0095] 对第一反射区域226的第一填充因数以外的条件进行说明。
[0096] 入射区域210的第一槽部212的深度为100nm以上且200nm以下。IPE周期的长度为350nm以上且450nm以下。
[0097] 第一分割区域224a、第一分割区域224b以及第一分割区域224c的第二槽部222的深度为5nm以上且100nm以下。第一分割区域224a、第一分割区域224b以及第一分割区域224c的第一周期为200nm以上至300nm。第一反射区域226的第二槽部222的深度为100nm以上且700nm以下。第一反射区域226的第二槽部222的第一周期为200nm以上且300nm以下。
[0098] 第二分割区域234的第三槽部232的深度为5nm以上且100nm以下。第二分割区域234的第三槽部232的第一周期为350nm以上且450nm以下。
[0099] 第二反射区域236的第三槽部232的深度为100nm以上且700nm以下。第二反射区域236的第三槽部232的第一周期为350nm以上且450nm以下。
[0100] 玻璃基板112的厚度为0.4mm。自第一凹部222b至玻璃基板112的长度248为100nm。
[0101] 图7(a)是第一反射区域226的第一填充因数为0.4的情况下的仿真结果。图7(b)是第一反射区域226的第一填充因数为0.5的情况下的仿真结果。图7(c)是第一反射区域226的第一填充因数为0.6的情况下的仿真结果。图7(d)是第一反射区域226的第一填充因数为0.85的情况下的仿真结果。
[0102] 图7的暗部表示亮度低。如图7所示,第一反射区域226的第一填充因数越远离0.5,图像整体的亮度的不均越低,亮度越固定。如此,通过形成第二槽部222以及第三槽部232,以使分支区域220以及出射区域230的衍射光栅的填充因数成为适当的值,能够降低亮度偏差。
[0103] 如上所述,本实施方式的投影基板100对于入射至入射区域210的投影光,对应于分支区域220的多个第一分割区域224的每一个而以不同的比例来使投影光分支,并自出射区域230作为图像光而出射。由此,投影基板100可降低用户所观赏的投影图像的亮度的不均。而且,投影基板100在出射区域230中,也对应于多个第二分割区域234的每一个而以不同的比例来出射图像光,由此,可进一步降低图像的亮度的不均。
[0104] 此种投影基板100可通过在玻璃基板等的第一面或第二面形成与入射区域210、分支区域220以及出射区域230对应的衍射光栅而实现。此外,形成衍射光栅的槽部例如为抗蚀剂、树脂等。因此,本实施方式的投影基板100是如下所述的基板,即,无须装入复杂的光学系统,通过在每个区域形成预先规定的周期、深度的槽部便可简便地生产。
[0105] <眼镜型终端10的另一例>
[0106] 已对下述眼镜型终端10的示例进行了说明,即,将以上的投影基板100设于框架110,投影部120将投影光照射至投影基板100的入射区域210,但并不限定于此。例如,也可在眼镜型终端10的框架110固定有多个投影基板100。接下来,对此种眼镜型终端10进行说明。
[0107] 图8表示本实施方式的眼镜型终端10的变形例。变形例的眼镜型终端10中,对于与图1所示的本实施方式的眼镜型终端10的动作大致相同者标注相同的符号,并省略说明。变形例的眼镜型终端10的外观可为与图1所示的眼镜型终端10相比几乎无变化的外观。
[0108] 在变形例的眼镜型终端10的框架110固定有多个投影基板100。此时,以分别设于多个投影基板100的出射区域230在与XY平面大致平行的俯视时至少一部分重叠的方式,将多个投影基板100固定于框架110。图8表示下述示例,即,在眼镜型终端10的框架110固定有三个投影基板100R、投影基板100G以及投影基板100B,三个投影基板100的出射区域230R、出射区域230G以及出射区域230B在XY平面上的俯视时重叠。
[0109] 投影部120将不同波长的投影光分别照射至分别设于多个投影基板100的入射区域210。由此,分别设于多个投影基板100的出射区域230将与自投影部120分别照射至多个入射区域210的投影光对应的图像光自多个投影基板100的第二面分别出射至用户的眼。
[0110] 佩戴着此种眼镜型终端10的用户将观赏到不同波长的图像光重叠而成的图像,因此可观赏具有混色的颜色的图像。图8表示下述示例,即,投影部120将与形成图像的红、绿及蓝这RGB三原色对应的三个投影光分别照射至三个投影基板100的入射区域210。并且,三个投影基板100将与RGB三原色对应的三个图像光重叠出射至用户的眼。由此,用户例如可n观赏具有2的多种颜色的图像。此处,n为4、8、16、24等的正整数。
[0111] 以上,使用实施方式说明了本发明,但本发明的技术范围并不限定于所述实施方式记载的范围,可在其主旨的范围内进行各种变形以及变更。例如,装置的全部或一部分能够以任意的单位来功能性或物理性地分散/统合而构成。而且,通过多个实施方式的任意组合而产生的新的实施方式也包含于本发明的实施方式。通过组合而产生的新的实施方式的效果兼具原实施方式的效果。
[0112] 符号的说明
[0113] 10:眼镜型终端
[0114] 20:输入光线
[0115] 30:输出光线束
[0116] 100:投影基板
[0117] 110:框架
[0118] 112:玻璃基板
[0119] 120:投影部
[0120] 210:入射区域
[0121] 212:第一槽部
[0122] 220:分支区域
[0123] 222:第二槽部
[0124] 222a:第一凸部
[0125] 222b:第一凹部
[0126] 224:第一分割区域
[0127] 226:第一反射区域
[0128] 230:出射区域
[0129] 232:第三槽部
[0130] 234:第二分割区域
[0131] 236:第二反射区域

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