特許ウォッチ

公開番号2025133386
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-11
出願番号2024031303
出願日2024-03-01
発明の名称導光板及び表示装置
出願人パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 27/01 20060101AFI20250904BHJP(光学)
要約【課題】導光板に入射する画像光の利用効率を向上させることができる導光板等を提供する。
【解決手段】導光板30～30qは、入射する光(画像光)を回折する体積ホログラムで構成された第1入射部41aと、第1入射部41aを支持し、光(画像光)が入射する第1面131と、第1面131と反対側の第2面132とを有した第1基板31と、第2面132と対向するように配置され、第1入射部41aを透過した光(画像光)を反射させる第1反射構造61とを備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
入射する光を回折する体積ホログラムで構成された第１入射部と、
前記第１入射部を支持し、前記光が入射する第１面と、前記第１面と反対側の第２面とを有した第１基板と、
前記第２面と対向するように配置され、前記第１入射部を透過した前記光を反射させる第１反射構造とを備える
導光板。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記第１入射部に隣接して配置されるように前記第１基板に支持され、体積ホログラムで構成された第１拡張部と、
前記第１入射部に隣接して配置されるように前記第１基板に支持され、体積ホログラムで構成された第２拡張部とをさらに備え、
前記光は、前記第１入射部に入射後、前記第１入射部から前記第１拡張部の方向と、前記第１入射部から前記第２拡張部の方向とに進行方向が変更される
請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
前記第１拡張部及び前記第２拡張部に隣接して配置されるように前記第１基板に支持され、体積ホログラムで構成された第１出射部をさらに備え、
前記第１拡張部及び前記第２拡張部に入射した前記光は、前記第１拡張部及び前記第２拡張部から前記第１出射部の方向に進行方向が変更される
請求項２に記載の導光板。
【請求項４】
前記第１拡張部に隣接して配置されるように前記第１基板に支持され、体積ホログラムで構成された第１出射部と、
前記第２拡張部に隣接して配置されるように前記第１基板に支持され、体積ホログラムで構成された第２出射部とをさらに備え、
前記第１拡張部に入射した前記光は、前記第１拡張部から前記第１出射部の方向に進行方向が変更され、
前記第２拡張部に入射した前記光は、前記第２拡張部から前記第２出射部の方向に進行方向が変更される
請求項２に記載の導光板。
【請求項５】
前記第１面から前記第１基板に入射した光は、前記第１入射部に入射後、前記第１入射部から前記第１拡張部の方向に進行方向が変更され、
前記第１反射構造で反射した光は、前記第１入射部に入射後、前記第１入射部から前記第２拡張部の方向に進行方向が変更される
請求項２に記載の導光板。
【請求項６】
前記第１基板に入射した光は、前記第１入射部に入射後、前記第１入射部から前記第１拡張部の方向と、前記第１入射部から前記第２拡張部の方向とに進行方向が変更され、
前記第１反射構造で反射した光は、前記第１入射部に入射後、前記第１入射部から前記第１拡張部の方向と前記第１入射部から前記第２拡張部の方向とに進行方向が変更される
請求項２に記載の導光板。
【請求項７】
前記導光板を平面視した場合において、前記第１拡張部の第１面積と前記第２拡張部の第２面積との比は、前記第１入射部で前記第１拡張部の方向に進行方向が変更される光の光量と、前記第１入射部で前記第２拡張部の方向に進行方向が変更される光の光量との比と等しい
請求項２に記載の導光板。
【請求項８】
前記第１入射部に隣接して配置される第２入射部をさらに備え、
前記導光板を平面視した場合において、前記第１入射部の中心に対して前記第１反射構造の中心は、ずれるように配置され、
前記第１反射構造に入射した前記光は、前記第１反射構造から前記第２入射部の方向に反射され、
前記第１入射部で回折した光は、前記第１入射部から前記第１拡張部の方向に進行方向が変更され、
前記第２入射部で回折した光は、前記第２入射部から前記第２拡張部の方向に進行方向が変更される
請求項２に記載の導光板。
【請求項９】
前記第１基板の外側に配置された第２反射構造と、前記第１基板の外側に配置された第３反射構造と、前記第１基板の外側に配置された偏光束ビームスプリッタと、前記第２反射構造と前記第３反射構造との間に配置された１／２波長板と、をさらに備え、
前記光は、
前記第１反射構造で前記第１基板の前記第２面と平行な水平方向に沿うように前記第２反射構造に向かって反射され、
前記第２反射構造で前記第１基板の前記第２面と直交する垂直方向に沿うように前記１／２波長板に向かって反射され、
前記１／２波長板で偏光して前記第３反射構造に向けて出射し、
前記第３反射構造で前記第１基板の前記第１面と平行な水平方向に沿うように前記偏光束ビームスプリッタに向かって反射され、
前記偏光束ビームスプリッタで前記第１入射部の方向に反射される
請求項１に記載の導光板。
【請求項１０】
前記第１基板の外側に配置された第２反射構造と、前記第１基板の外側に配置された第３反射構造と、前記第１基板の外側に配置された第４反射構造と、前記第２反射構造と前記第３反射構造との間に配置された１／２波長板と、をさらに備え、
前記光は、
前記第１反射構造で前記第１基板の前記第２面と平行な水平方向に沿うように前記第２反射構造に向かって反射され、
前記第２反射構造で前記第１基板の前記第２面と直交する垂直方向に沿うように前記１／２波長板に向かって反射され、
前記１／２波長板で偏光して前記第３反射構造に向けて出射し、
前記第３反射構造で前記第１基板の前記第１面と平行な水平方向に沿うように前記第４反射構造に向かって反射され、
前記第４反射構造で前記第１基板の前記第１面と平行な水平方向に沿うように前記第３反射構造に反射される
請求項１に記載の導光板。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、導光板及び表示装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年では、車両に虚像を生成する装置が搭載されている。例えば、特許文献１の体積ホログラムは、平板状に構成され光を導波する導波部と、導波部内へ光を入射する入射部と、導波部上に配置、又は、導波部と一体に構成され、射出瞳を複数に分けて拡張する出射部と、を備えた射出瞳拡張素子の入射部に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１７３８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の体積ホログラムの回折効率は、光の波長、導光板の厚み、グレーティング方向に依存するものの、５０％以下であり、入射部に入射した光の半分以上が漏れてしまい、光の利用効率が低下するという課題がある。
【０００５】
そこで、本開示は、導光板及び表示装置に入射する画像光の利用効率を向上させることができる導光板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る導光板は、入射する光を回折する体積ホログラムで構成された第１入射部と、前記第１入射部を支持し、前記光が入射する第１面と、前記第１面と反対側の第２面とを有した第１基板と、前記第２面と対向するように配置され、前記第１入射部を透過した前記光を反射させる第１反射構造とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の導光板等によれば、導光板に入射する画像光の利用効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施の形態に係る表示装置が設置される車両の一例を示す模式図である。
図２は、実施の形態に係る導光板と表示媒体との一例を示す模式図である。
図３は、実施の形態に係る導光板の一例を示す斜視図である。
図４は、導光板と、導光板を伝搬する画像光の一例を示す図である。
図５は、多重露光された体積ホログラムで構成された第１入射部、第１反射構造、第１拡張部及び第２拡張部において伝搬する画像光の一例を示す図である。
図６は、第１入射部を有する導光板の一例を示す平面図である。
図７は、片側露光された体積ホログラムで構成された第１入射部、第１反射構造、第１拡張部及び第２拡張部において伝搬する画像光の一例を示す図である。
図８は、第１入射部及び１つの第１出射部等を有する別の導光板の一例を示す平面図である。
図９は、第１入射部及び１つの第１出射部等を有するさらに別の導光板の一例を示す平面図である。
図１０は、第１入射部及び第２入射部等を有し、第１反射構造が第１入射部及び第２入射部を跨ぐように配置された導光板の一例を示す平面図である。
図１１は、第１入射部及び第２入射部等を有し、第１反射構造が第１入射部及び第２入射部を跨ぐように配置された導光板を伝搬する画像光の一例を示す斜視図である。
図１２は、第１入射部及び第２入射部等を有し、第１反射構造が第１入射部及び第２入射部を跨ぐように配置された別の導光板の一例を示す平面図である。
図１３は、第１入射部、第２入射部及び１つの第１出射部等を有し、第１反射構造が第１入射部及び第２入射部を跨ぐように配置された導光板の一例を示す平面図である。
図１４は、第１入射部、第２入射部及び１つの第１出射部等を有し、第１反射構造が第１入射部及び第２入射部を跨ぐように配置された別の導光板の一例を示す平面図である。
図１５は、第１入射部、第１反射構造、第２反射構造、第３反射構造、１／２波長板及び偏光束ビームスプリッタ等を有する導光板において伝搬する画像光の一例を示す図である。
図１６は、第１入射部、第１反射構造、第２反射構造、第３反射構造、第４反射構造及び１／２波長板等を有する導光板において伝搬する画像光の一例を示す図である。
図１７は、第１入射部、第１反射構造、１／４波長板及び鏡面偏光反射フィルム等を有する導光板において伝搬する画像光の一例を示す図である。
図１８は、第１基板、第２基板及び第３基板等を有する導光板において伝搬する画像光の一例を示す図である。
図１９は、第１基板、第２基板、第３基板、第１反射構造、第２反射構造、第３反射構造等を有する導光板において伝搬する画像光の一例を示す図である。
図２０は、第１入射部及び五角形状をなした１つの第１出射部等を有する導光板の一例を示す平面図である。
図２１は、第１入射部及び五角形状をなした１つの第１出射部等を有する別の導光板の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１０】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許