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公開番号2025176318
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-04
出願番号2024082361
出願日2024-05-21
発明の名称導光素子および画像表示装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 27/02 20060101AFI20251127BHJP(光学)
要約【課題】光利用効率を高めた導光素子を提供する。
【解決手段】画像表示素子からの画像光を瞳に導く導光素子(11)であって、画像光が入射する入射部(13)と、瞳(EP)における画像光を第1方向に分離する分離部(14)と、画像光を導光素子から射出する射出部(15)とを有し、分離部は、分光反射率が異なる複数の分離面(M1～M15)を有し、複数の分離面は、2層以上からなる誘電体膜で構成されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
画像表示素子からの画像光を瞳に導く導光素子であって、
前記画像光が入射する入射部と、
前記瞳における前記画像光を第１方向に分離する分離部と、
前記画像光を前記導光素子から射出する射出部とを有し、
前記分離部は、分光反射率が異なる複数の分離面を有し、
前記複数の分離面は、２層以上からなる誘電体膜で構成されていることを特徴とする導光素子。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記複数の分離面の第１方向に対する角度［°］をθとするとき、
５≦θ≦３５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の導光素子。
【請求項３】
主波長の光において、前記複数の分離面のうち最も高い屈折率の分離面の屈折率をｎＨ、最も低い屈折率の分離面の屈折率をｎＬとするとき、
ｎＨ≧２．００、ｎＬ≦１．６０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の導光素子。
【請求項４】
前記複数の分離面のうち前記入射部から第ｎ番目の分離面を第ｎ分離面とするとき、主波長の光における屈折率が２．０以上の屈折率の分離面の総膜厚［ｎｍ］をＨｎ、前記主波長の光における屈折率が１．６以下の屈折率の分離面の総膜厚［ｎｍ］をＬｎとするとき、
前記複数の分離面は、
Ｈｎ≧１００、Ｌｎ≧１００
なる条件式を満足する少なくとも一つの分離面を含むことを特徴とする請求項１に記載の導光素子。
【請求項５】
前記射出部は、分光反射率が異なる複数の射出面を有することを特徴とする請求項１に記載の導光素子。
【請求項６】
画像表示素子からの画像光を瞳に導く導光素子であって、
前記画像光が入射する入射部と、
前記瞳における前記画像光を第１方向に分離する分離部と、
前記画像光を前記導光素子から射出する射出部とを有し、
前記分離部は、分光反射率が異なる複数の分離面を有し、
前記複数の分離面のうち前記入射部から第ｎ番目の分離面を第ｎ分離面、前記第ｎ分離面への主光線の入射角度［°］をα、主波長の光における第ｎ分離面のＳ偏光の反射率［％］をＲｅ（α、ｎ、Ｓ）、前記第ｎ分離面のＰ偏光の反射率［％］をＲｅ（α、ｎ、Ｐ）とするとき、
前記複数の分離面は、
０．７≦Ｒｅ（α、ｎ、Ｐ）／Ｒｅ（α、ｎ、Ｓ）≦１．６
なる条件式を満足する少なくとも一つの分離面を含むことを特徴とする導光素子。
【請求項７】
前記射出部は、分光反射率が異なる複数の射出面を有し、
前記複数の射出面のうち前記入射部から第ｍ番目の射出面を第ｍ射出面、前記第ｍ射出面への主光線の入射角度［°］をβ、主波長の光における前記第ｍ射出面のＳ偏光の反射率［％］をＲｏ（β、ｍ、Ｓ）、前記第ｍ射出面のＰ偏光の反射率［％］をＲｏ（β、ｍ、Ｐ）とするとき、
前記複数の射出面は、
Ｒｏ（β、ｍ、Ｐ）／Ｒｏ（β、ｍ、Ｓ）≦０．３
なる条件式を満足する少なくとも一つの射出面を含むことを特徴とする請求項６に記載の導光素子。
【請求項８】
前記導光素子の屈折率をｎＧ、前記第１方向の視野角（°）をωＶとするとき、
前記複数の分離面は、
Ｒｅ（α＋ωＶ／ｎＧ、１、Ｐ）＞１．１×Ｒｅ（α、１、Ｐ）
Ｒｅ（α、ｎ、Ｐ）＞１．１×Ｒｅ（α－ωＶ／ｎＧ、ｎ、Ｐ）
なる条件式を満足する少なくとも一つの分離面を含むことを特徴とする請求項６に記載の導光素子。
【請求項９】
前記複数の分離面は、
Ｒｅ（α、ｎ、Ｐ）≦１０．０
Ｒｅ（α、ｎ、Ｓ）≦１０．０
なる条件式を満足する少なくとも一つの分離面を含むことを特徴とする請求項６に記載の導光素子。
【請求項１０】
主波長の主光線におけるＰ偏光およびＳ偏光の平均の最大反射率をＲｍａｘ、前記Ｐ偏光および前記Ｓ偏光の平均の最小反射率をＲｍｉｎとするとき、
Ｒｍｉｎ／Ｒｍａｘ≦０．２０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の導光素子。
（【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】
本発明は、導光素子および画像表示装置に関する。
続きを表示（約 950 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、表示画像を観察者の瞳に導光する導光板を備えた画像表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２４－３７８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された画像表示装置では、不要光が多いため光利用効率が低下する。
【０００５】
そこで本発明は、光利用効率を高めた導光素子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】
本発明の一側面としての導光素子は、画像表示素子からの画像光を瞳に導く導光素子であって、前記画像光が入射する入射部と、前記瞳における前記画像光を第１方向に分離する分離部と、前記画像光を前記導光素子から射出する射出部とを有し、前記分離部は、分光反射率が異なる複数の分離面を有し、前記複数の分離面は、２層以上からなる誘電体膜で構成されている。
【０００７】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光利用効率を高めた導光素子を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施例１における画像表示装置の構成図である。
実施例１における導光板の構成図である。
実施例１における導光板の構成図である。
実施例１における光源ユニットの構成図である。
実施例１における光源ユニットの構成図である。
実施例２における導光板の構成図である。
実施例３における導光板の構成図である。
実施例１における第１～３射出面のＳ偏光の反射率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例】
（【００１１】以降は省略されています）

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