导光板、图像显示装置以及用于制造导光板的方法与流程

本技术涉及导光板、图像显示装置以及用于制造导光板的方法。

背景技术：

1、常规上，已知一种使得能够体验增强现实(ar)的图像显示装置，利用该装置，通过将图像叠加在查看者的视野中的现实世界上来显示该图像。

2、例如，专利文献1公开了“一种眼镜型图像显示设备，包括：图像输出单元，其包括显示二维图像并部署在眼镜框架上的显示元件；以及反射单元，其与眼镜镜片中的至少一个相邻地部署并且被配置为当查看者佩戴眼镜时将从图像输出单元输出的图像光朝着查看者的眼球反射，使得查看者可以看到二维图像的虚像，其中反射单元是具有正折光力(positive refractive power)的反射构件，并且从图像输出单元输出并到达查看者的眼球的有效光通量被配置为使得垂直于光轴的有效光通量的宽度相对于反射单元上与光轴的入射表面平行的光轴横截面在反射单元处是最小的”。

3、例如，专利文献2公开了“一种用于传播和投射传入的图像光的导光板，包括：图像光进入的入射表面；第一和第二内反射表面，其彼此大致平行并在全反射传入的图像光的同时传播传入的图像光；部分反射表面阵列，放置在夹在第一和第二内反射表面之间的内部中，并且具有在传播图像光的方向上布置在其中的多个部分反射表面，所述多个部分反射表面以预定角度倾斜，所述多个部分反射表面部分地反射图像光；以及均匀化元件，其使由部分反射表面阵列反射以从导光板投射的图像光的强度分布均匀”。

4、引文列表

5、专利文献

6、专利文献1：日本专利申请早期公开no.2011-53367

7、专利文献2：日本专利申请早期公开no.2020-118840

技术实现思路

1、技术问题

2、专利文献1公开了由于反射单元具有非常小的面积，因此有可能防止视野被遮挡。但是，当反射单元的面积做得非常小时，当查看者的瞳孔直径由于查看者周围的环境或所显示图像的亮度而改变时，在所显示的图像中会更容易出现亮度不均匀性。

3、专利文献2公开了传入的图像光在导光板内被内部全反射以传播通过导光板。但是，每次图像光经受内部全反射时，图像光都会受到反射表面的影响。因此，需要以高度准确性制造反射表面。这导致制造成本的增加。

4、因此，本技术的主要目的是提供在减少所显示图像中的亮度不均匀性的同时降低制造成本的导光板、图像显示装置以及用于制造导光板的方法。

5、问题的解决方案

6、本技术提供一种导光板，其包括由透明材料形成的透明构件；布置在透明构件内部的多个反射器，多个反射器中的每一个将视频光投射到查看者的眼睛上；以及投射光学系统，透明构件包括光进入部分，视频光从该光进入部分进入透明构件；布置在查看者一侧的第一表面；以及面对第一表面的第二表面，第二表面是反射从光进入部分进入透明构件的视频光的表面，投射光学系统使得在第二表面处反射的每条视频光被反射到多个反射器中对应的一个反射器上，多个反射器中的反射器在视频光进入透明构件的方向上并排布置，多个反射器中的每一个相对于第一表面以指定角度倾斜，其中反射器的面积和/或反射器之间的间距根据距投射光学系统的距离而改变；距投射光学系统的距离越大，所述面积越大；以及距投射光学系统的距离越大，所述间距越小。

7、多个反射器中的反射器可以相对于第一表面以大体上相同的角度倾斜。

8、多个反射器中的反射器可以具有大体上相同的光学特点。

9、反射器可以包括金属薄膜或介电多层。

10、反射器可以布置在取决于对于视频光的视角的位置处。

11、反射器在从查看者查看时的上下方向上可以具有大于或等于0.7mm的宽度。

12、反射器的表面中的一个可以表现出比表面中的另一个更低的反射率。

13、反射器可以包括气体层。

14、投射光学系统可以包括凹反射膜。

15、视频光可以在透明构件内的第二表面处仅内部全反射一次。

16、透明构件可以包括塑料。

17、透明构件可以包括至少两个彼此面对的构件，并且反射器可以布置在面对的构件之间。

18、透明构件可以包括彼此面对的第一构件和第二构件；第一构件可以包括面对第一表面的第一嵌合部分，第一嵌合部分包括形成为锯齿屋顶形状的多个凸部；第二构件可以包括面对第二表面的第二嵌合部分，第二嵌合部分与第一嵌合部分嵌合；及反射器可以被设置到第一嵌合部分或第二嵌合部分。

19、包括在多个凸部中并且位于距投射光学系统越大的距离处的凸部可以具有越小的顶角，多个凸部包括在第一嵌合部分和第二嵌合部分中的每一个中。

20、导光板还可以包括凸透镜，并且凸透镜可以布置在与从光进入部分进入透明构件的视频光对应的光轴上。

21、另外，本技术提供了一种图像显示装置，其包括投射视频光的视频显示部；以及导光板。

22、视频显示部可以包括自发光元件。

23、此外，本技术提供了一种用于制造导光板的方法，该方法包括将由透明材料形成的透明构件的表面中的至少一个形成为锯齿屋顶形状，该锯齿屋顶形状包括多个凸部；在锯齿屋顶形状的表面上形成反射器；以及粘合至少两个透明构件，使得至少两个透明构件的锯齿屋顶形状的表面彼此面对，其中多个凸部中位于距导光板的一侧越大的距离处的凸部具有越小的顶角。

24、本技术使得有可能提供在减少所显示图像中的亮度不均匀性的同时降低制造成本的导光板、图像显示装置以及用于制造导光板的方法。注意的是，这里描述的效果不一定是限制性的，并且可以提供本公开中描述的任何效果。

技术特征：

1.一种导光板，包括：

2.根据权利要求1所述的导光板，其中

3.根据权利要求1所述的导光板，其中

4.根据权利要求1所述的导光板，其中

5.根据权利要求1所述的导光板，其中

6.根据权利要求1所述的导光板，其中

7.根据权利要求1所述的导光板，其中

8.根据权利要求1所述的导光板，其中

9.根据权利要求1所述的导光板，其中

10.根据权利要求1所述的导光板，其中

11.根据权利要求1所述的导光板，其中

12.根据权利要求1所述的导光板，其中

13.根据权利要求1所述的导光板，其中

14.根据权利要求13所述的导光板，其中

15.根据权利要求1所述的导光板，还包括

16.一种图像显示装置，包括：

17.根据权利要求16所述的图像显示装置，其中

18.一种用于制造导光板的方法，所述方法包括：

技术总结
提出本技术以降低制造成本，同时减少所显示图像的亮度不均匀性。提供了一种导光板，包括：由透明材料形成的透明构件；布置在透明构件内部的多个反射器，多个反射器中每一个将视频光投射到查看者的眼睛上；以及投射光学系统，该透明构件包括：光进入部分，视频光从该光进入部分进入透明构件；第一表面，布置在查看者的一侧；以及面对第一表面的第二表面，第二表面是反射从光进入部分进入透明构件的视频光的表面。投射光学系统使得在第二表面处反射的每条视频光被反射到所述多个反射器中的对应反射器上，所述多个反射器中的反射器在视频光进入透明构件的方向上并排布置，所述多个反射器中每一个相对于第一表面以指定角度倾斜，其中反射器的面积和/或反射器之间的间距根据距投射光学系统的距离而改变；距投射光学系统的距离越大，面积越大；以及距投射光学系统的距离越大，间距越小。

技术研发人员：今井聪,相木一磨
受保护的技术使用者：索尼半导体解决方案公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17