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公開番号2024156898
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-06
出願番号2024129086,2020190777
出願日2024-08-05,2020-11-17
発明の名称ヘッドマウントディスプレイ
出願人旭化成株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 27/02 20060101AFI20241029BHJP(光学)
要約【課題】本発明の目的は、偏光を利用した光学系でも鮮明な映像が得られるヘッドマウントディスプレイ用樹脂レンズを提供することにある。
【解決手段】本発明のヘッドマウントディスプレイ用レンズは、有効径内の位相差の絶対値の平均が5nm以下であり、クロロホルムに溶解して得た2.0質量%溶液について、励起波長436nmで測定したときの波長530nmにおける蛍光強度から、フルオレセインのエタノール溶液の濃度-強度換算式を用いて求めた蛍光発光性物質の含有量が、0.1～4.0×10^-9mol/Lであることを特徴としている。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
樹脂レンズを含むヘッドマウントディスプレイであって、
前記樹脂レンズは、有効径内の位相差の絶対値の平均が５ｎｍ以下であり、
前記樹脂レンズは、クロロホルムに溶解して得た２．０質量％溶液について、励起波長４３６ｎｍで測定したときの波長５３０ｎｍにおける蛍光強度から、フルオレセインのエタノール溶液の濃度－強度換算式を用いて求めた蛍光発光性物質の含有量が、０．１～４．０×１０
－９
ｍｏｌ／Ｌであり、
前記ヘッドマウントディスプレイは、偏光を利用し、反射を繰り返して映像光を複数回透過させる
ことを特徴とする、ヘッドマウントディスプレイ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドマウントディスプレイ用樹脂レンズに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ＶＲ（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ；仮想現実感）、ＡＲ（ＡｕｇｍｅｎｔｅｄＲｅａｌｉｔｙ；拡張現実感）と呼ばれる各種電子技術が急速に発展し、その画像表示装置としてヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：ＨｅａｄＭｏｕｎｔｅｄＤｉｓｐｌａｙ）製品が普及しはじめている。ヘッドマウントディスプレイは頭部に装着して使用する画像表示装置であるために、小型・軽量で装着時の不快感が少ないことが求められている。
【０００３】
ヘッドマウントディスプレイを小型化するための手段として、レンズに１／４波長板及び反射型偏光板等を組み合わせ、レンズ通過後の光の偏光状態を変えて反射と透過とを切り替えることによって、映像を１枚のレンズ中を一往復半させる方法が提案されている。（特許文献１～２）。
この方法は、例えば以下のような仕組みである：前面を部分反射コートしたレンズの背面に１／４波長板と反射型偏光板とを配置し、レンズの前面から円偏光として入射した光が、レンズ通過後に１／４波長板により直線偏光に変換される；この直線偏光は反射型偏光板により反射され、再度１／４波長板によって最初と逆の円偏光に変換されレンズに背面から入射し、前面の部分反射コーティング部に到達する；部分反射コーティング部により反射されてレンズ背面を出た光は、１／４波長板によって最初と向きが９０°異なる直線偏光となって反射型偏光板を通過し、映像として目に入射する。このようにして、薄型の光学モジュールにおいても拡大率が高く広い視野を得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許第６５６３６３８号公報
特開２０１７－２１３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のヘッドマウントディスプレイにおいては、レンズを通過中に偏光状態が変化すると、例えばレンズを１回目に通過した後に一部の光が反射型偏光板を透過してしまうこととなり、拡大率の低い映像と高い映像とが重なって鮮明な映像が得られ難くなる。複屈折の小さなガラスレンズを用いることで鮮明な映像は得られるものの、重量が増加するため望ましくない。従って、軽量であるが一般に複屈折の生じやすい樹脂製のレンズでも鮮明な映像が得られることが切望されている。
【０００６】
従って、本発明の目的は、偏光を利用した光学系でも鮮明な映像が得られるヘッドマウントディスプレイ用樹脂レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、樹脂レンズの複屈折により生じる有効径内の位相差と、さらに意外にも樹脂レンズ中に含まれる蛍光発光性物質の含有量が、ヘッドマウントディスプレイの映像の鮮明度に影響することを見出し、本発明に至った。
【０００８】
すなわち、本発明は以下のとおりである。
［１］
有効径内の位相差の絶対値の平均が５ｎｍ以下であり、
クロロホルムに溶解して得た２．０質量％溶液について、励起波長４３６ｎｍで測定したときの波長５３０ｎｍにおける蛍光強度から、フルオレセインのエタノール溶液の濃度－強度換算式を用いて求めた蛍光発光性物質の含有量が、０．１～４．０×１０
－９
ｍｏｌ／Ｌである
ことを特徴とする、ヘッドマウントディスプレイ用樹脂レンズ。
［２］
ガラス転移温度（Ｔｇ）が１２０℃超１６０℃以下である、［１］に記載のヘッドマウントディスプレイ用樹脂レンズ。
［３］
光弾性係数の絶対値が３．０×１０
－１２
Ｐａ
－１
以下である、［１］又は［２］に記載のヘッドマウントディスプレイ用樹脂レンズ。
［４］
メタクリル系樹脂を含む、［１］～［３］のいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ用樹脂レンズ。
［５］
前記メタクリル系樹脂が、主鎖に環構造を有する構造単位（Ｘ）を有するメタクリル系樹脂を含む、［４］に記載のヘッドマウントディスプレイ用樹脂レンズ。
［６］
前記構造単位（Ｘ）が、Ｎ－置換マレイミド単量体由来の構造単位、グルタルイミド系構造単位、及びラクトン環構造単位からなる群より選ばれる少なくとも一種の構造単位を含む、［５］に記載のヘッドマウントディスプレイ用樹脂レンズ。
［７］
前記構造単位（Ｘ）が、Ｎ－置換マレイミド単量体由来の構造単位を含む、［５］に記載のヘッドマウントディスプレイ用樹脂レンズ。
［８］
前記構造単位（Ｘ）が、グルタルイミド系構造単位を含む、［５］に記載のヘッドマウントディスプレイ用樹脂レンズ。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、偏光を利用した光学系でも鮮明な映像が得られるヘッドマウントディスプレイ用樹脂レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、特開２０１７－２１３２１号公報に記載されているヘッドマウントディスプレイの原理を再現する模擬装置の概略を表す図である。実施例において、当該模擬装置を用いて映像の鮮明度の評価を行った。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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