JP5901192B2 - 光学機構 - Google Patents
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Description
対向する第1、第2の平面を有する板状に形成され、前記第1、第2の平面の間で第1の所定の角度で入射する光を反射させながら伝播させる第1の導波部と、前記第1の導波部の前記第1の平面に密着され、前記第1の導波部から入射する光を透過光と反射光とに分離する第1のビームスプリット膜と、前記第1のビームスプリット膜を介して前記第1の導波部に接合され、前記第1の所定の角度で前記第1の平面に入射し前記第1のビームスプリット膜を透過した光を前記第1のビームスプリット膜の面に実質的に垂直な方向に反射する複数の第1の反射面が第1の方向に沿って並べられる第1の偏向部とを有し、前記第1のビームスプリット膜は、前記第1の導波部から前記第1の所定の角度で入射するS偏向の光の大部分を反射し、前記第1の偏向部から実質的に垂直に入射するS偏向の光の大部分またはすべてを透過する、第1の光学素子と、
対向する第3、第4の平面を有する板状に形成され、前記第3、第4の平面の間で第2の所定の角度で入射する光を反射させながら伝播させる第2の導波部と、前記第2の導波部の前記第3の平面に密着され、前記第2の導波部から入射する光を透過光と反射光とに分離する第2のビームスプリット膜と、前記第2のビームスプリット膜を介して前記第2の導波部に接合され、前記第2の所定の角度で前記第3の平面に入射し前記第2のビームスプリット膜を透過した光を前記第2のビームスプリット膜の面に実質的に垂直な方向に反射する複数の第3の反射面が前記第1の方向と異なる第2の方向に沿って並べられる第2の偏向部とを有し、前記第2のビームスプリット膜は、前記第2の導波部から前記第2の所定の角度で入射するS偏光の光の大部分を反射し、前記第2の偏向部から実質的に垂直に入射するS偏光の光の大部分またはすべてを透過する、第2の光学素子と、
前記第1の光学素子と前記第2の光学素子との間に配置されたλ/2波長板と、
前記第2の光学素子に導かれるレーザ光を発するレーザ光源とを備え、
前記第2の光学素子の前記第4の平面から出射する光が前記第1の光学素子に入射するように、前記第1の光学素子と前記第2の光学素子とが配置される
ことを特徴とするものである。
対向する第1、第2の平面を有する板状に形成され、前記第1、第2の平面の間で第1の所定の角度で入射する光を反射させながら伝播させる第1の導波部と、前記第1の導波部の前記第1の平面に密着され、前記第1の導波部から入射する光を透過光と反射光とに分離する第1のビームスプリット膜と、前記第1のビームスプリット膜を介して前記第1の導波部に接合され、前記第1の所定の角度で前記第1の平面に入射し前記第1のビームスプリット膜を透過した光を前記第1のビームスプリット膜の面に実質的に垂直な方向に反射する複数の第1の反射面が第1の方向に沿って並べられる第1の偏向部とを有し、前記第1のビームスプリット膜は、前記第1の導波部から前記第1の所定の角度で入射する光の大部分を反射し、前記第1の偏向部から実質的に垂直に入射する光の大部分またはすべてを透過する第1の光学素子と、
対向する第3、第4の平面を有する板状に形成され前記第3、第4の平面の間で第2の所定の角度で入射する光を反射させながら伝播させる第2の導波部と、前記第2の導波部の前記第3の平面に密着され、前記第2の導波部から入射する光を透過光と反射光とに分離する第2のビームスプリット膜と、前記第2のビームスプリット膜を介して前記第2の導波部に接合され、前記第2の所定の角度で前記第3の平面に入射し前記第2のビームスプリット膜を透過した光を前記第2のビームスプリット膜の面に実質的に垂直な方向に反射する複数の第3の反射面が前記第1の方向と異なる第2の方向に沿って並べられる第2の偏向部とを有し、前記第2のビームスプリット膜は、前記第2の導波部から前記第2の所定の角度で入射する光の大部分を反射し、前記第2の偏向部から実質的に垂直に入射する光の大部分またはすべてを透過する第2の光学素子とを備え、
前記第1の光学素子は、前記第2の光学素子の前記第4の平面に平行な方向に変位可能に保持され、前記第1の光学素子が所定の変位位置に変位させた状態において、前記第2の光学素子の前記第4の平面から出射する光が前記第1の光学素子に入射するように、前記第1の光学素子と前記第2の光学素子とが配置される
ことを特徴とするものである。
11、111 導波部
12 偏光ビームスプリット膜
13、131 偏向部
15a、15b、15c 第1、第2、第3の三角プリズム
16 光学機構
17a、171a 第1の瞳拡大板
17b、171b 第2の瞳拡大板
18 λ/2波長板
19、191 ディスプレイ装置
21 透過型チャート
26 偏光高反射膜
27 カバーガラス
30´ 映像投影部
33´a、33´b 第1、第2の透明媒体
34´ 体積ホログラムシート
35´ 三角プリズム
ea 射出領域
ia 入射領域
i/os 入出力ポート面
Lx 光束
ms 膜形成面
ps 三角プリズムアレイ面
Claims (16)
- 対向する第1、第2の平面を有する板状に形成され、前記第1、第2の平面の間で第1の所定の角度で入射する光を反射させながら伝播させる第1の導波部と、前記第1の導波部の前記第1の平面に密着され、前記第1の導波部から入射する光を透過光と反射光とに分離する第1のビームスプリット膜と、前記第1のビームスプリット膜を介して前記第1の導波部に接合され、前記第1の所定の角度で前記第1の平面に入射し前記第1のビームスプリット膜を透過した光を前記第1のビームスプリット膜の面に実質的に垂直な方向に反射する複数の第1の反射面が第1の方向に沿って並べられる第1の偏向部とを有し、前記第1のビームスプリット膜は、前記第1の導波部から前記第1の所定の角度で入射するS偏光の光の大部分を反射し、前記第1の偏向部から実質的に垂直に入射するS偏光の光の大部分またはすべてを透過する、第1の光学素子と、
対向する第3、第4の平面を有する板状に形成され、前記第3、第4の平面の間で第2の所定の角度で入射する光を反射させながら伝播させる第2の導波部と、前記第2の導波部の前記第3の平面に密着され、前記第2の導波部から入射する光を透過光と反射光とに分離する第2のビームスプリット膜と、前記第2のビームスプリット膜を介して前記第2の導波部に接合され、前記第2の所定の角度で前記第3の平面に入射し前記第2のビームスプリット膜を透過した光を前記第2のビームスプリット膜の面に実質的に垂直な方向に反射する複数の第3の反射面が前記第1の方向と異なる第2の方向に沿って並べられる第2の偏向部とを有し、前記第2のビームスプリット膜は、前記第2の導波部から前記第2の所定の角度で入射するS偏光の光の大部分を反射し、前記第2の偏向部から実質的に垂直に入射するS偏光の光の大部分またはすべてを透過する、第2の光学素子と、
前記第1の光学素子と前記第2の光学素子との間に配置されたλ/2波長板と、
前記第2の光学素子に導かれるレーザ光を発するレーザ光源とを備え、
前記第2の光学素子の前記第4の平面から出射する光が前記第1の光学素子に入射するように、前記第1の光学素子と前記第2の光学素子とが配置される
ことを特徴とする光学機構。 - 請求項1に記載の光学機構であって、前記第1のビームスプリット膜及び前記第2のビームスプリット膜に斜方から入射する光の透過率が均一であることを特徴とする光学機構。
- 請求項1に記載の光学機構であって、前記第1のビームスプリット膜に斜方から入射する光の透過率が前記第1の方向に沿って増加し、前記第2のビームスプリット膜に斜方から入射する光の透過率が前記第2の方向に沿って増加することを特徴とする光学機構。
- 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の光学機構であって、可視光帯域の所定の波長の光を反射し、前記所定の帯域外の可視光を透過する反射部材により前記第1の反射面と前記第3の反射面とが覆われることを特徴とする光学機構。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の光学機構であって、前記第1の導波部と前記第2の導波部とは耐熱性を有する部材によって形成されることを特徴とする光学機構。
- 請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の光学機構であって、
前記第1の光学素子における前記第1の導波部において臨界角以上の角度で前記第2の平面に光が入射するように、前記第1の光学素子に入射する光を、前記第1の導波部に向けて反射する複数の第2の反射面を有し、
前記第2の光学素子における前記第2の導波部において臨界角以上の角度で前記第4の平面に光が入射するように、前記第2の光学素子に入射する光を、前記第2の導波部に向けて反射する複数の第4の反射面を有する
ことを特徴とする光学機構。 - 請求項6に記載の光学機構であって、前記第1の光学素子における前記複数の第2の反射面は前記第2の平面と同じ面に形成され、前記第2の光学素子における前記複数の第4の反射面は前記第4の平面と同じ面に形成されることを特徴とする光学機構。
- 請求項6に記載の光学機構であって、前記第1の光学素子における前記複数の第2の反射面は前記第1の偏向部に形成され、前記第2の光学素子における前記複数の第4の反射面は前記第2の偏向部に形成されることを特徴とする光学機構。
- 請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の光学機構であって、
前記第1の光学素子における前記第1の導波部の前記第2の平面に密着され、前記第1の導波部から斜方入射する光を反射し、前記第1の導波部から実質的に垂直な方向に入射する光を透過する第1の傾斜光反射膜と、
前記第2の光学素子における前記第2の導波部の前記第4の平面に密着され、前記第2の導波部から斜方入射する光を反射し、前記第2の導波部から実質的に垂直な方向に入射する光を透過する第2の傾斜光反射膜とを備える
ことを特徴とする光学機構。 - 請求項9に記載の光学機構であって、
前記第1の光学素子において、光を透過する部材により形成され、前記第1の傾斜光反射膜の前記第1の導波部の反対側を覆う第1のカバーと、
前記第2の光学素子において、光を透過する部材により形成され、前記第2の傾斜光反射膜の前記第2の導波部の反対側を覆う第2のカバーとを備える
ことを特徴とする光学機構。 - 請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の光学機構であって、前記第1の光学素子と前記第2の光学素子との間には空隙が設けられるように配置されることを特徴とする光学機構。
- 請求項9に記載の光学機構であって、前記第1の光学素子は、前記第2の傾斜光反射膜に密着するように配置されることを特徴とする光学機構。
- 請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載の光学機構であって、
前記第1の光学素子は、前記第2の光学素子の前記第4の平面に平行な方向に変位可能に保持され、
前記第1の光学素子が所定の変位位置に変位させた状態において、前記第2の光学素子の前記第4の平面から出射する光が前記第1の光学素子に入射する
ことを特徴とする光学機構。 - 対向する第1、第2の平面を有する板状に形成され、前記第1、第2の平面の間で第1の所定の角度で入射する光を反射させながら伝播させる第1の導波部と、前記第1の導波部の前記第1の平面に密着され、前記第1の導波部から入射する光を透過光と反射光とに分離する第1のビームスプリット膜と、前記第1のビームスプリット膜を介して前記第1の導波部に接合され、前記第1の所定の角度で前記第1の平面に入射し前記第1のビームスプリット膜を透過した光を前記第1のビームスプリット膜の面に実質的に垂直な方向に反射する複数の第1の反射面が第1の方向に沿って並べられる第1の偏向部とを有し、前記第1のビームスプリット膜は、前記第1の導波部から前記第1の所定の角度で入射する光の大部分を反射し、前記第1の偏向部から実質的に垂直に入射する光の大部分またはすべてを透過する、第1の光学素子と、
対向する第3、第4の平面を有する板状に形成され前記第3、第4の平面の間で第2の所定の角度で入射する光を反射させながら伝播させる第2の導波部と、前記第2の導波部の前記第3の平面に密着され、前記第2の導波部から入射する光を透過光と反射光とに分離する第2のビームスプリット膜と、前記第2のビームスプリット膜を介して前記第2の導波部に接合され、前記第2の所定の角度で前記第3の平面に入射し前記第2のビームスプリット膜を透過した光を前記第2のビームスプリット膜の面に実質的に垂直な方向に反射する複数の第3の反射面が前記第1の方向と異なる第2の方向に沿って並べられる第2の偏向部とを有し、前記第2のビームスプリット膜は、前記第2の導波部から前記第2の所定の角度で入射する光の大部分を反射し、前記第2の偏向部から実質的に垂直に入射する光の大部分またはすべてを透過する第2の光学素子とを備え、
前記第1の光学素子は、前記第2の光学素子の前記第4の平面に平行な方向に変位可能に保持され、前記第1の光学素子が所定の変位位置に変位させた状態において、前記第2の光学素子の前記第4の平面から出射する光が前記第1の光学素子に入射するように、前記第1の光学素子と前記第2の光学素子とが配置される
ことを特徴とする光学機構。 - 請求項14に記載の光学機構であって、
前記第1の光学素子における前記第1の導波部において臨界角以上の角度で前記第2の平面に光が入射するように、前記第1の光学素子に入射する光を、前記第1の導波部に向けて反射する複数の第2の反射面を有し、
前記第2の光学素子における前記第2の導波部において臨界角以上の角度で前記第4の平面に光が入射するように、前記第2の光学素子に入射する光を、前記第2の導波部に向けて反射する複数の第4の反射面を有する
ことを特徴とする光学機構。 - 請求項14または請求項15に記載の光学機構であって、前記第1の光学素子と前記第2の光学素子との間には空隙が設けられるように配置されることを特徴とする光学機構。
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