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公開番号2024132448
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-01
出願番号2023043212
出願日2023-03-17
発明の名称表示装置
出願人株式会社ジャパンディスプレイ
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類G02B 27/02 20060101AFI20240920BHJP(光学)
要約【課題】表示品位の低下を抑制する。
【解決手段】一実施形態によれば、表示装置は、直線偏光の表示光を出射するように構成された表示モジュールと、前記表示モジュールに対向する第1位相差板と、前記第1位相差板に対向し、特定入射角の第1円偏光を反射し、前記特定入射角とは異なる入射角の光を透過するように構成されたホログラフィック光学素子と、前記ホログラフィック光学素子に対向する第2位相差板と、前記第2位相差板に対向し、第1直線偏光を反射し、第2直線偏光を透過するように構成された反射型偏光板と、前記反射型偏光板に対向する第3位相差板と、前記第3位相差板に対向し、第1円偏光を集光するとともに第2円偏光に変換するレンズ作用を有するレンズ素子と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
直線偏光の表示光を出射するように構成された表示モジュールと、
前記表示モジュールに対向する第１位相差板と、
前記第１位相差板に対向し、特定入射角の第１円偏光を反射し、前記特定入射角とは異なる入射角の光を透過するように構成されたホログラフィック光学素子と、
前記ホログラフィック光学素子に対向する第２位相差板と、
前記第２位相差板に対向し、第１直線偏光を反射し、第２直線偏光を透過するように構成された反射型偏光板と、
前記反射型偏光板に対向する第３位相差板と、
前記第３位相差板に対向し、第１円偏光を集光するとともに第２円偏光に変換するレンズ作用を有するレンズ素子と、
を備える、表示装置。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記第１位相差板、前記ホログラフィック光学素子、及び、前記第２位相差板は、積層され、
前記反射型偏光板、前記第３位相差板、及び、前記レンズ素子は、積層され、
前記第２位相差板と前記反射型偏光板との間に空気層が介在している、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記ホログラフィック光学素子は、全面において同一方向に傾斜したブラッグ面を有している、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１位相差板、前記第２位相差板、及び、前記第３位相差板は、１／４波長板である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記レンズ素子は、複数の液晶分子の配向方向が固定された状態で硬化した液晶層を備え、
前記液晶層は、平面視において、複数の第１液晶分子が同一方向に配向した第１環状領域と、前記第１環状領域の外側で複数の第２液晶分子が同一方向に配向した第２環状領域と、を有し、
前記第１液晶分子の配向方向は、前記第２液晶分子の配向方向とは異なる、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示モジュールは、表示パネルと、前記表示パネルの背面に配置された照明装置と、を備え、
前記照明装置は、導光板と、前記導光板の側面に対向する複数の発光素子と、を備え、前記反射型偏光板で反射された反射光が前記特定入射角で前記ホログラフィック光学素子に入射するように照明光を出射するように構成されている、請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記発光素子は、レーザー素子である、請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１位相差板、前記ホログラフィック光学素子、前記第２位相差板、前記反射型偏光板、前記第３位相差板、及び、前記レンズ素子の各々は、前記発光素子が設けられる側の一端部と、前記一端部とは反対側の他端部と、を有し、
前記表示パネルから前記一端部までの幅は、前記表示パネルから前記他端部までの幅より小さい、請求項６に記載の表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、表示装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年では、ユーザの頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイを用いて、例えば仮想現実（ＶＲ：ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ）を提供する技術が注目されている。ヘッドマウントディスプレイは、ユーザの眼前に設けられたディスプレイに画像が表示されるように構成されている。これにより、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザは、臨場感のある仮想現実空間を体験することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２００３－５０４６６３号公報
特表２００３－５２９７９５号公報
特開２０１８－１０６１６０号公報
特開２０１９－５３１５２号公報
特開２０１９－１４８６２６号公報
特開２０１９－１４８６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態の目的は、表示品位の低下を抑制することが可能な表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態によれば、表示装置は、
直線偏光の表示光を出射するように構成された表示モジュールと、前記表示モジュールに対向する第１位相差板と、前記第１位相差板に対向し、特定入射角の第１円偏光を反射し、前記特定入射角とは異なる入射角の光を透過するように構成されたホログラフィック光学素子と、前記ホログラフィック光学素子に対向する第２位相差板と、前記第２位相差板に対向し、第１直線偏光を反射し、第２直線偏光を透過するように構成された反射型偏光板と、前記反射型偏光板に対向する第３位相差板と、前記第３位相差板に対向し、第１円偏光を集光するとともに第２円偏光に変換するレンズ作用を有するレンズ素子と、を備える、表示装置。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、ヘッドマウントディスプレイ１の外観の一例を示す斜視図である。
図２は、図１に示したヘッドマウントディスプレイ１の構成の概要を説明するための図である。
図３は、表示装置ＤＳＰの一構成例を示す断面図である。
図４は、図３に示した表示装置ＤＳＰを示す平面図である。
図５は、図３に示したレンズ素子ＬＥの一例を示す断面図である。
図６は、図５に示した液晶層ＬＣ１における配向パターンの一例を示す平面図である。
図７は、図３に示した表示装置ＤＳＰの光学作用の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００８】
なお、図面には、必要に応じて理解を容易にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸を記載する。Ｘ軸に沿った方向を第１方向Ｘと称し、Ｙ軸に沿った方向を第２方向Ｙと称し、Ｚ軸に沿った方向を第３方向Ｚと称する。Ｘ軸及びＹ軸によって規定される面をＸ－Ｙ平面と称し、Ｘ－Ｙ平面を見ることを平面視という。
【０００９】
図１は、ヘッドマウントディスプレイ１の外観の一例を示す斜視図である。
ヘッドマウントディスプレイ１は、例えば、右眼用の表示装置ＤＳＰＲと、左眼用の表示装置ＤＳＰＬと、を備えている。ユーザがヘッドマウントディスプレイ１を頭部に装着した状態では、表示装置ＤＳＰＲは当該ユーザの右眼の眼前に位置するように配置され、また、表示装置ＤＳＰＬは当該ユーザの左眼の眼前に位置するように配置される。
【００１０】
図２は、図１に示したヘッドマウントディスプレイ１の構成の概要を説明するための図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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