[发明专利]视网膜扫描型显示装置和光束直径放大元件

说明书

视网膜扫描型显示装置和光束直径放大元件，即使在眼球移动的情况下，图像内的亮度不匀也难以显著。在视网膜扫描型显示装置中，扫描部扫描从光源部射出的光束而形成扫描图像。从扫描部射出的光束利用第1光束直径放大元件(10A)在第1方向(X)上对光束的光束直径进行放大。第1光束直径放大元件(10A)在一对第1反射面(13A、14A)之间交替层叠有第1部分反射层(11A)和第1透光层(12A)，该一对第1反射面(13A、14A)在第1方向(X)上相对。这里，多个第1部分反射层(11A)包含透射率超过50％的部分反射层。因此，能够使得在第1方向(X)上放大后的光束(L11)中的第1方向(X)的光强度分布适当。

技术领域

本发明涉及具有在反射层之间将透光层和部分反射层交替层叠后的光束直径放大元件的视网膜扫描型显示装置和光束直径放大元件。

背景技术

使进行光调制后的光束入射到使用者的眼睛的视网膜扫描型显示装置具有：光源部，其射出光束；扫描部，其扫描从光源部射出的光束而形成扫描图像；以及光学系统，其使从扫描部射出的光束入射到使用者的眼睛。在这样的结构的视网膜扫描型显示装置中，当光束的光束直径较小时，在瞳孔的位置发生了变化的情况下，光束不入射到瞳孔，所以，产生图像的缺失等。因此，在视网膜扫描型的显示装置中，提出了在扫描部和光学系统之间设置光束直径放大元件并对从扫描部射出的光束的光束直径进行放大(参照专利文献1)。此外，在专利文献1中，如图5示意性所示，使用了光束直径放大元件10，该光束直径放大元件10在一对反射面13、14之间交替配置有部分反射层11和透光层12。

专利文献1：日本特开2016-90802号公报

在专利文献1所记载的视网膜扫描型显示装置中，如图5所示，伴随扫描部中的扫描，光束L朝向光束直径放大元件10的入射面16的入射角度发生变化，所以，从光束直径放大元件10的出射面17射出的出射角度发生变化。因此，如图6所示，光束L从不同的角度方向入射到眼睛E，使使用者识别图像。在图5和图6中，用实线表示垂直入射到入射面16的光束L，用单点划线表示相对于垂直的光束L倾斜了+10°的光束L0，用双点划线表示相对于垂直的光束L倾斜了-10°的光束L0′。

在这样的视网膜扫描型显示装置中，当眼球E0移动时，根据光束相对于眼瞳的入射方向，光束L被虹膜E2遮挡的部分发生变化，从而到达视网膜E3的光量发生变化。在图6中，用强度A、B、C的3条光线表示光束L0，用强度A′、B′、C′的3条光线表示光束L0′。根据图6可知，在眼球E0朝向正面时，光束L0的强度A、B、C的光线到达视网膜E3，光束L0′的强度A′、B′、C′的光线到达视网膜E3。与此相对，当眼球E0以在一个方向CW上旋转的方式移动时，光束L0的强度A、B的光线到达视网膜E3，光束L0′的强度A′、B′的光线到达视网膜E3。与此相对，当眼球E0以在另一个方向CCW上旋转的方式移动时，光束L0的强度B、C的光线到达视网膜E3，光束L0′的强度B′、C′的光线到达视网膜E3。因此，在以下的式(1)

A≒A′、B≒B′、C≒C′……(1)

成立时，在眼球E0在一个方向CW上移动的情况和眼球E0在另一个方向CCW上移动的情况下，到达视网膜E3的光束L0、L0′的强度相等，因此，图像中不产生亮度不匀。

但是，在光束直径放大元件10中，由于光束直径放大元件10内的光束L的行进路径的不同，光束L0、L0′分别在光束直径的放大方向上具有光强度分布，并且光强度分布在光束L0和光束L0′中不同。例如，光束L0、L0′的光强度有时成为以下的式(2)

AA′，B＝B′，CC′……(2)，

在该情况下，在眼球E0在一个方向CW上移动的情况和眼球E0在另一个方向CCW上移动的情况中，到达视网膜E3的光束L0、L0′的强度不同。当发生这样的情形时，使用者识别出的图像的亮度在与光束L0对应的区域和与光束L0′对应的区域中不同。