本发明专利技术公开了光学装置及其组装方法、头戴式显示器及对准装置。在一些实施方式中，提供了一种头戴式显示器，其包括导光件、至少第一和第二衍射光栅、与第一衍射光栅相关联的对准记号A1和B1以及与第二衍射光栅相关联的对准记号A2和B2。所述第一衍射光栅可以设置在导光件的第一表面上，所述第一表面背朝入射光。所述第二衍射光栅可以设置在导光件的第二表面上，所述第二表面朝向入射光。所述第二衍射光栅可以被适配为衍射入射在导光件内的至少一些光，并且所述第一衍射光栅可以被适配为将透射穿过导光件的至少一些光衍射回导光件内。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 相关申请的交叉引用 本申请要求于2014年3月14日提交的日本优先权专利申请JP2014-052043的权 益，其全部内容通过引用结合于本文中。
本公开涉及一种光学装置及其组装方法、一种头戴式显示器。更具体而言，本公开 涉及一种光学装置及其在用作（例如）头戴式显示器（HMD)的显示装置内的组装方法，并 且涉及一种全息衍射光栅、一种显示装置以及一种对准装置。
技术介绍
为了让观察者通过虚拟图像光学系统以放大的形式观察由图像形成装置形成的 二维图像，众所周知的是使用全息衍射光栅的虚拟图像显示装置（图像显示装置）。如在图 1的概念图中所示，图像显示装置100基本上包括图像形成装置111、准直光学系统112以 及光学装置（导光单元）120。图像形成装置111显示图像。光学装置120接收在图像形成 装置111中显示的光并且将光导向观察者的瞳孔21中。光学装置120包括导光板121、第 一衍射光栅部件130以及第二衍射光栅部件140。第一衍射光栅部件130和第二衍射光栅 部件140由提供至导光板121的全息衍射光栅构成。从图像形成装置111的像素中出射的 光束入射在准直光学系统112中，并且通过准直光学系统112生成入射至导光板121的角 度彼此不同的多个平行光束，并且将这些平行的光束入射导光板121中。多个平行的光束 从导光板121的第二表面123中入射并且然后被出射。形成第一衍射光栅部件130和第二 衍射光栅部件140的第一全息衍射光栅131附接至导光板121的第一表面122。另一方面， 形成第一衍射光栅部件130的第二全息衍射光栅135附接至导光板121的第二表面123。 第二表面123与导光板121的第一表面122平行。在实施方式1中将描述上面描述的图像 显示装置100的细节。 为了组装具有这种配置和结构的光学装置120,需要使第一全息衍射光栅131和 第二全息衍射光栅135彼此精确地对准。尤其地，重要的是，在形成在第一全息衍射光栅 131内的第一干涉条纹的延伸方向以及形成在第二全息衍射光栅135内的第二干涉条纹的 延伸方向上，控制和管理平行性。 从日本专利申请公开号09-068705中，众所周知由干涉条纹或衍射光栅构成的 并且与全息图或衍射光栅一起设置在一个基板上的对准记号。在日本专利申请公开号 09-068705中公开的技术中，对准记号14和相对对准记号16的图像由照相机18和19拍摄 并且在监视屏20上显示。对准记号14由干涉条纹或衍射光栅构成并且设置至全息图10。 相对对准记号16由不透明的模式（该模式由金属等制成）构成并且提供给目标基板15,该 基板是用于液晶显示装置的基板。随后，调整全息图10和目标基板15的相对位置，以便对 准记号14的图像14'的中心和相对的对准记号16的图像16'的中心彼此匹配。能够由透 明的相位模式构成相对的对准记号16,与对准记号14 一样。
技术实现思路
然而，在日本专利申请公开号09-068705中，在相对的对准记号16和对准记号14 由相同的透明全息图构成的情况下，即，在两个对准记号由透明全息图构成的情况下，没有 具体描述对准记号的位置调整方法、对准记号的形状以及对准记号之间的相互布置关系。 因此，期望提供一种在包括两个全息衍射光栅的光学装置中能够确定地并且精确 地使这两个全息衍射光栅彼此对准的光学装置、光学装置的组装方法、形成光学装置的全 息衍射光栅、包括光学装置的显示装置、以及被适配为执行光学装置的组装方法的对准装 置。 根据本公开的第一和第二实施方式，提供了一种用于光学装置的组装方法，所述 光学装置包括： (a)导光板，被配置为在光入射在导光板中并且通过全反射在导光板内传播之后 出射光， (b)第一偏转单元，其被配置为偏转入射在导光板中的光，以便在导光板内部全反 射入射在导光板中的光，以及 (C)第二偏转单元，其被配置为偏转在导光板内部通过全反射传播的光，以便从导 光板中出射通过全反射在导光板内部传播的部分光， 所述第一偏转单元包括第一全息衍射光栅和第二全息衍射光栅， 所述第一全息衍射光栅包括形成有第一干涉条纹的第一干涉条纹形成区域， 所述第二全息衍射光栅包括形成有第二干涉条纹的第二干涉条纹形成区域， 所述第一全息衍射光栅包括在第一干涉条纹的延伸方向上在第一干涉条纹形成 区域的外面设置为彼此相对的第一 A对准记号和第一 B对准记号，所述第一干涉条纹形成 区域夹在其间， 所述第二全息衍射光栅包括在第二干涉条纹的延伸方向上在第二干涉条纹形成 区域的外面设置为彼此相对的第二A对准记号和第二B对准记号，所述第二干涉条纹形成 区域夹在其间。 根据本公开的第一实施方式的用于光学装置的组装方法包括： 光学上检测第一 A对准记号和第二A对准记号； 光学上检测第一 B对准记号和第二B对准记号； 获得连接第一 A对准记号和第一 B对准记号的第一直线； 获得连接第二A对准记号和第二B对准记号的第二直线；并且 使第一全息衍射光栅和第二全息衍射光栅彼此相对对准，以便在第一直线和第二 直线投射在虚拟平面上时，由第一直线和第二直线形成的角度降低为低于规定值。在本文 中，术语"全反射"表示全内反射或者在导光板内造成的全衍射。 而且，在根据本公开的第二实施方式的用于光学装置的组装方法中，第一 A对准 记号和第一 B对准记号中的每个包括与提供给第一干涉条纹形成区域的干涉条纹相同的 干涉条纹，并且第二A对准记号和第二B对准记号中的每个包括与提供给第二干涉条纹形 成区域的干涉条纹相同的干涉条纹。所述组装方法进一步包括： 由于所述第二全息衍射光栅由支撑件支撑，所以将光从导光板的端面入射在导光 板中，并且在光学上检测由第一 A对准记号和第一 B对准记号衍射和反射的光；并且将光从 支撑件的端面入射在支撑件中，并且在光学上检测由第二A对准记号和第二B对准记号衍 射和反射的光，以便使第一全息衍射光栅和第二全息衍射光栅彼此相对对准。 根据本公开的另一个实施方式，提供了一种全息衍射光栅，包括： 干涉条纹形成区域，干涉条纹形成在其内；以及 两个对准记号，在干涉条纹的延伸方向上在干涉条纹形成区域的外面设置为彼此 相对，所述干涉条纹形成区域夹在其间， 每个对准记号包括与提供给干涉条纹形成区域的干涉条纹相同的干涉条纹， 每个对准记号在平面图中具有环形形状。 根据本公开的另一个实施方式，提供了一种光学装置，包括： (a)导光板，其被配置为在光入射在导光板中并且通过全反射在导光板内部传播 之后出射光； (b)第一偏转单元，其被配置为偏转入射在导光板中的光，以便在导光板内部全反 射入射在导光板中的光；以及 (C)第二偏转单元，其被配置为偏转通过全反射在导光板内部传播的光，以便从导 光板中出射通过全反射在导光板内部传播的部分光， 所述第一偏转单元包括第一全息衍射光栅和第二全息衍射光栅， 所述第一全息衍射光栅包括在其内形成第一干涉条纹的第一干涉条纹形成区域， 所述第二全息衍射光栅包括在其内形成第二干涉条纹的第二干涉条纹形成区域， 所述第一全息衍射光栅包括在第一干涉条纹的延伸方向上在第一干涉条纹形成 区域的外面设置为彼此相对的第一 A对准记号和第一 B对准记号，所述第一干涉条纹形成 区域夹在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学装置，包括：导光件，包括入射区域和出射区域，其中，所述导光件被适配为在所述入射区域接收光并且在所述出射区域出射至少一些所接收的光；以及至少第一衍射光栅和第二衍射光栅，其中：所述第一衍射光栅设置在所述导光件的第一表面上，所述第一表面背朝入射光，所述第二衍射光栅设置在所述导光件的第二表面上，所述第二表面朝向所述入射光，所述第二衍射光栅设置在所述导光件的所述入射区域上并且被适配为衍射入射至所述导光件内的至少一些光，并且所述第一衍射光栅被适配为将透射穿过所述导光件的至少一些光衍射回所述导光件内。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：阿久津克之，长崎英夫，梶尾祐介，水沢卓，附田大辅，徳山一龙，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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