WO2023026515A1 - 表示装置 - Google Patents
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Definitions
- a technology according to the present disclosure (hereinafter also referred to as "this technology”) relates to a display device.
- the present technology provides a display device that can prevent unnecessary images from being viewed by an observer and others.
- the present technology includes an image light generation device that generates image light, a light guide plate that guides the image light from the image light generation device to an eyeball; with
- the light guide plate is a light guide plate main body having a light incident surface on which the image light is incident and an optical surface group including a plurality of optical surfaces for guiding the image light via the light incident surface; at least one reflecting surface provided in the light guide plate body for reflecting the image light through the optical surface group toward the eyeball; at least one light shielding part provided in the light guide plate body for shielding a stray light component of the image light; to provide a display device comprising:
- the light shielding portion may be provided inside the light guide plate main body.
- the light shielding part may be positioned between a virtual plane including the reflecting surface and the light incident surface.
- the stray light component may be light of the image light other than the light guided to the reflecting surface via the light incident surface and the optical surface group.
- the light shielding portion may be located at a position separated from the optical path of the image light between the light incident surface and the optical surface group. At least part of the light shielding part may be positioned between the light incident surface and the reflecting surface. The light shielding part may be provided at least on the back side of the reflecting surface.
- the plurality of optical surfaces include: a first optical surface that totally reflects the image light that has passed through the light incident surface; and a second optical surface that folds back toward the reflective surface.
- the stray light component may be light other than light incident on the first optical surface through the light incident surface within a predetermined incident angle range that satisfies total reflection conditions among the image light.
- the light shielding part may be located at a position separated from the optical path of the image light between the light incident surface and the first optical surface.
- the at least one reflective surface is a plurality of reflective surfaces arranged between the light incident surface and the second optical surface in a direction in which the light incident surface and the second optical surface face each other, and the light shielding part is , and may be positioned between the light incident surface and a virtual surface including a reflecting surface closest to the light incident surface among the plurality of reflecting surfaces.
- the light guide plate main body further has a light exit surface that faces the first optical surface and emits the image light that has passed through the reflecting surface toward the eyeball, and the light shielding section extends from the first optical surface. may be provided at a position close to the light exit surface.
- the light guide plate main body is composed of a plurality of joined members including first and second members, and the reflective surface and the light shielding portion are provided at the joint portion of the first and second members. good.
- the light guide plate main body is composed of a plurality of joined members including first and second members, the reflective surface is provided at a first joint portion of the first and second members, and the light shielding portion is , at least a part of which is provided at a second joint of the first and second members, and the second joint may be located between the light incident surface and the first joint.
- the light guide plate main body is composed of a plurality of joined members including first and second members, the reflective surface is provided at a first joint portion of the first and second members, and the light shielding portion is , at least a portion is provided between the first joint and second joints of the first and second members, and the second joint is a portion between the light incident surface and the first joint; may be located in between.
- the second member has the light incident surface and the first and second optical surfaces. It may be joined through a light shielding part.
- the plurality of members includes a third member that is bonded to the second member and has the second optical surface, the second member has the light incident surface and the first optical surface, and the bonding In the portion, joint surfaces of the first and second members facing the light incident surface may be joined via the light shielding portion.
- the second optical surface may be a concave mirror.
- the reflective surface may be flat.
- the light shielding part may absorb at least part of the incident stray light component.
- the light shielding part may be made of paint.
- the light shielding part may be made of a metal thin film.
- the light shielding part may be made of a light shielding film.
- the light guide plate further includes an incident lens that is bonded to the light incident surface and allows the image light to enter the light guide plate main body, and the light shielding film is partially disposed between the light incident surface and the incident lens. and an adhesive layer may be disposed on the other part between the light entrance surface and the entrance lens.
- the light guide plate further includes an incident lens that is bonded to the light incident surface and allows the image light to enter the light guide plate main body, and the light shielding film is a surface of the incident lens on the light incident surface side or the light incident surface.
- the light guide plate further includes an incident lens that is bonded to the light incident surface and allows the image light to enter the light guide plate main body, and the light shielding film is partially disposed between the light incident surface and the incident lens.
- a light-transmitting film is disposed at another portion between the light incident surface and the incident lens, and between the light-shielding film and the light-transmitting film and the light incident surface and/or the light-shielding film And an adhesive layer may be arranged between the translucent film and the incident lens.
- the light shielding part may be provided on the light incident surface.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a display device according to Example 1 of the first embodiment of the present technology;
- FIG. It is a sectional view showing typically the composition of the display concerning Example 2 of a 1st embodiment of this art. It is a sectional view showing typically composition of a display concerning Example 3 of a 1st embodiment of this art.
- It is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a display device according to Example 4 of the first embodiment of the present technology.
- It is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a display device according to Example 5 of the first embodiment of the present technology.
- FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a display device according to Example 7 of the first embodiment of the present technology
- FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a display device according to Example 8 of the first embodiment of the present technology
- It is a sectional view showing typically composition of a display concerning a 2nd embodiment of this art.
- It is a side perspective diagram showing typically composition of a display concerning a 3rd embodiment of this art.
- 11A and 11B are cross-sectional views (1 and 2) schematically showing the configuration of the display device according to the third embodiment of the present technology. It is a cross-sectional view showing a part of a display device according to Modification 1 of the third embodiment of the present technology.
- FIG. 11 is a cross-sectional view showing a part of a display device according to Modification 3 of the third embodiment of the present technology; It is a sectional view showing typically composition of a display concerning Example 1 of a 4th embodiment of this art.
- FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a display device according to Example 2 of the fourth embodiment of the present technology; 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a display device according to Comparative Example 1.
- FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a display device according to Comparative Example 2;
- Display device 14 according to modification 2 of the third embodiment of the present technology.
- Display device 15 according to modification 3 of the third embodiment of the present technology.
- Display device 16 according to Example 1 of the fourth embodiment of the present technology.
- Display device 17 according to Example 2 of the fourth embodiment of the present technology. Modified example of this technology
- a display device including a light guide plate having a reflecting surface inside is known.
- This display device has high efficiency and can use a self-luminous display, such as an organic EL display, which is difficult to increase in luminance, and it is possible to construct a compact display device.
- the image light generated by the image light generation device 110C is projected through the projection optical system 120C and the light guide plate 210C having a plurality of reflection surfaces RS (combiners) therein. It is guided to the eyeball EB of the user who is the observer.
- RS reflection surfaces
- light beams L for each pixel of image light emitted from the image light generating device 110C are converged on the light entrance surface 210C1 of the light guide plate 210C by the projection optical system 120C and enter the light guide plate 210C.
- a light ray L incident on the light guide plate 210C is totally reflected by the total reflection surface 210C2 of the light guide plate 210C, reflected by the reflection surface RS, and emitted from the light guide plate 210C toward the pupil of the observer's eyeball EB.
- the reflecting surface RS for example, a metal thin film, a dielectric multilayer film, a total reflecting surface using a refractive index difference, or the like is used.
- the light guide plate 210C and the projection optical system 120C are configured separately, and there is room for improvement in terms of miniaturization.
- a display device 10C2 of Comparative Example 2 shown in FIG. 18 is miniaturized by providing a concave mirror 112C3 as a projection optical system in a light guide plate 100C.
- the light rays L for each pixel of the image light emitted from the image light generation device 110C are guided to the user's eyeball EB via the light guide plate 100C having a plurality of reflecting surfaces RS (combiners) inside. .
- the light ray L enters the light guide plate 100C through the light incident surface 112C1 of the light guide plate 100C, is totally reflected by the total reflection surface 112C2 of the light guide plate 100C, is condensed by the concave mirror 112C3, and is reflected on the reflection surface RS. is reflected toward the user's eyeball EB.
- the light guide plate 100C has a light guide plate main body composed of first and second members 111C and 112C joined in the thickness direction via a transparent adhesive layer 115C. A plurality of reflecting surfaces RS are provided between the joint surfaces of the first and second members 111C and 112C.
- the reflecting surface RS for example, a metal thin film, a dielectric multilayer film, a total reflecting surface using a refractive index difference, or the like is used.
- a metal coat is generally used for the concave mirror 112C3. This is because it is difficult to design a concave mirror that satisfies the total reflection condition. Of course, if the total reflection condition can be satisfied, it is also possible to realize a concave mirror using an interface with an air layer, for example.
- the light incident surface 112C1 is curved, but may be flat.
- a spherical surface, an aspherical surface, a toroidal surface, an anamorphic aspherical surface, and a free curved surface can be adopted for the light incident surface (in the case of a curved surface) and the concave mirror.
- the display device 10C2 of Comparative Example 2 although the size can be reduced, a plurality of reflecting surfaces RS functioning as a combiner are arranged near the image light generation device 110C that emits strong light.
- the image light from 100C directly enters the light guide plate 100C.
- the stray light component SLC of the image light from the image light generation device 110C is incident on the back surface of the reflection surface RS via the light entrance surface 112C1, and the back surface is opposite to the user's eyeball EB side (World side). ), and a part SLC1 of the stray light component SLC is transmitted through the total reflection surface 112C2 and emitted to World.
- this stray light component SLC1 is not visible to the user, it looks like the user's eyes are shining to others, which is unsightly.
- the other part SLC2 of the stray light component SLC reflected by the back surface of the reflecting surface RS is specularly reflected by the total reflection surface 112C2, passes through the light guide plate 100C, and enters the pupil of the user's eyeball EB.
- This stray light component SLC2 differs from the light ray L, which is the object of observation of the user, in the virtual image distance, that is, the distance in which the focus is achieved, and the angle of incidence on the pupil of the eyeball EB. , resulting in image quality degradation.
- the stray light component SLC2 which is the ghost light, is specularly reflected by the total reflection surface 112C2, passes through the light guide plate 100C, and is emitted toward the eyeball EB. obliquely incident on the junction.
- a slight refractive index difference between the first and second members 111C and 112C and the adhesive layer 115C that constitute the light guide plate 100C (the refractive index difference between the first and second members 111C and 112C and the adhesive layer 115C is difficult to be zero)
- the stray light component SLC2 obliquely incident on the junction receives a spectral effect due to dispersion during refraction. Therefore, the stray light component SLC2 is dispersed for each wavelength and observed by the user as a multiple image, further degrading the image quality.
- the display device 10C2 of Comparative Example 2 has room for improvement in terms of suppressing unnecessary images from being viewed by the observer and others.
- the inventors developed the display device of this technology as a display device that can suppress unnecessary images from being viewed by the observer and others after intensive studies.
- Example 1 of First Embodiment of Present Technology A display device 10-1 according to Example 1 of the first embodiment of the present technology will be described with reference to the drawings.
- the display device 10-1 is used, for example, for providing AR (augmented reality) content or the like to the user.
- FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a display device 10-1 according to Example 1 of the first embodiment.
- the display device 10-1 functions, for example, as an HMD (head-mounted display) worn on the head of a user (observer).
- HMDs are also called eyewear, for example.
- the display device 10-1 includes an image light generation device 100 and a light guide plate LGP1.
- the display device 10-1 may further include a control system for controlling the image light generating device 100.
- the image light generating device 100 and the light guide plate LGP1 are integrally provided on the same support structure (for example, a spectacle frame).
- the control system may be provided integrally with the support structure, or may be provided separately.
- a spectacle frame which is an example of the support structure, is worn on the user's head.
- the image light generator 100 generates image light.
- the image light includes, for example, a plurality of light rays (eg, L1 to L5) forming different angles of view.
- Each light ray may consist of a single color light, or may consist of a plurality of color lights (for example, red, green, and blue light).
- the image light generating device 100 has an image display panel including, for example, a plurality of display elements (pixels) arranged two-dimensionally.
- Each display element (pixel) may be, for example, a self-luminous element such as a laser, an LED, or an organic EL element, or a dimming type such as a liquid crystal element (LCD) that requires a separate light source.
- Each display element is driven by a drive circuit.
- the drive circuit drives the display element based on the modulation data sent from the control system.
- the image light generating device 100 may be of an optical scanning type including a light source (for example, laser) and an optical deflector (for example, MEMS mirror, galvanomirror, polygon mirror, etc.).
- a light source for example, laser
- an optical deflector for example, MEMS mirror, galvanomirror, polygon mirror, etc.
- the light guide plate LGP1 guides the image light from the image light generation device 100 to the eyeball.
- the light guide plate LGP1 may be of a type (spectacle lens type) that is fitted into the spectacle frame as the support structure, or of a type that is externally attached to the spectacle frame (combiner type).
- the light guide plate LGP1 includes a light guide plate main body 110, a plurality of reflective surfaces RS (eg, reflective surfaces RS1 to RS5) provided in the light guide plate main body 110, and a light shielding portion SP provided in the light guide plate main body 110. .
- a plurality of reflective surfaces RS eg, reflective surfaces RS1 to RS5
- a light shielding portion SP provided in the light guide plate main body 110.
- the light guide plate main body 110 is, for example, a translucent plate-like body.
- the plate-like body is made of, for example, transparent or translucent glass or resin.
- the light guide plate main body 110 has a light incident surface 110a on which image light is incident, and an optical surface group including a plurality of (for example, two) optical surfaces for guiding the image light via the light incident surface 110a. .
- the light entrance surface 110a is one end surface of the light guide plate main body 110, for example.
- a spherical surface, an aspherical surface, a toroidal surface, an anamorphic aspherical surface, or a free curved surface can be used as the curved surface of the light incident surface 110a.
- the light incident surface 110a may be flat instead of curved.
- the plurality of optical surfaces of the optical surface group includes a first optical surface 110b (total reflection surface) that totally reflects the image light that has passed through the light incident surface 110a, and the first optical surface 110b that faces the light incident surface 110a. and a second optical surface 110c for reflecting each of the plurality of totally reflected light beams L1 to L5 (image display light) included in the image light toward the corresponding reflecting surface RS.
- the first optical surface 110b is, for example, one side surface of the light guide plate main body 110 in the thickness direction TD. It is desirable that the flatness of the first optical surface 110b is as high as possible.
- Each light beam (image display light) that has passed through the light incident surface 110a is incident on the first optical surface 110b at an incident angle (an incident angle equal to or greater than the critical angle) at which the light is totally reflected by the first optical surface 110b.
- the second optical surface 110c is, for example, a portion of the other end surface of the light guide plate main body 110 adjacent to the first optical surface 110b.
- a concave mirror is used for the second optical surface 110c.
- the curved surface of the concave mirror for example, a spherical surface, an aspherical surface, a toroidal surface, an anamorphic aspherical surface, or a free curved surface can be used.
- a metal coat is generally used for the concave mirror. This is because it is difficult to design a concave mirror that satisfies the total reflection angle. Of course, if the conditions allow designing a concave mirror that satisfies the total reflection angle, it is possible to realize, for example, a concave mirror that utilizes an interface with an air layer.
- the light guide plate main body 110 further has a light exit surface 110d that faces the first optical surface 110b and emits light rays included in the image light via the reflection surface RS toward the eyeball EB.
- the light exit surface 110d is, for example, the other side surface of the light guide plate main body 110 in the thickness direction TD.
- the light guide plate main body 110 is composed of first and second members 111 and 112, for example.
- the first and second members 111 , 112 are joined via an adhesive layer 115 .
- the refractive indices of the first and second members 111 and 112 and the adhesive layer 115 are substantially the same (approximate).
- the first and second members 111 and 112 are produced by, for example, injection molding using a material such as resin or cutting glass.
- the second member 112 has a light incident surface 110a and first and second optical surfaces 110b and 110c.
- the first member 111 has a light exit surface 110d.
- a plurality of reflecting surfaces RS are provided on the first joint J1, which is a part of the joints of the first and second members 111 and 112. As shown in FIG. Each reflective surface RS is an interface between the first member 111 and an air layer (an opening AP to be described later).
- the adhesive layer 115 has openings AP (for example, AP1 to AP5) that open toward at least the first member 111 of the first and second members 111 and 112 and become the air layer.
- each opening AP may be filled with an adhesive, and a metal film or a dielectric multilayer film may be formed on a portion of the first joint J1 corresponding to the opening AP to form a reflecting surface.
- the light incident surface 110a of the first and second members 111 and 112 is opposed.
- the joint surfaces to be joined are opposed to each other.
- the adhesive layer 115 has translucency. Specifically, the adhesive layer 115 is made of a transparent or translucent adhesive. The viscosity of the adhesive layer 115 is preferably 1000 to 10000 Pa ⁇ s, more preferably 2000 to 5000 Pa ⁇ s. The adhesive layer 115 is made of, for example, an ultraviolet curable adhesive.
- the first member 111 has a first fitting portion on the joint surface with the second member 112 at the first joint J1 of the first and second members 111 and 112 .
- the second member 112 has a second fitting portion that substantially fits with the first fitting portion on the joint surface with the first member 111 at the first joint portion J1. At least the first fitting portion of the first and second fitting portions faces the opening AP.
- the reflecting surface RS is the interface between the first fitting portion and the opening AP.
- One of the first and second fitting portions has a convex portion group including a plurality of (for example, five) convex portions corresponding to a plurality of openings AP (for example, AP1 to AP5) as a plurality of constituent portions.
- the other of the first and second fitting portions corresponds to a plurality of openings AP (eg, AP1 to AP5), and a plurality of (eg, five) each of the plurality of protrusions is inserted (eg, substantially fitted). It has a recess group including recesses as a plurality of components.
- each component (protrusion or recess) of at least the group of the first fitting section faces the corresponding opening AP among the plurality of openings AP.
- the interface between each component of the group of the first fitting portion and the corresponding opening AP serves as a reflecting surface RS.
- each constituent part of the group of the first fitting part has a surface facing the opening AP, which is the corresponding air layer.
- the surface is, for example, an inclined surface that is inclined with respect to the thickness direction TD of the light guide plate main body 110 .
- the slanted surfaces of the constituent parts (protrusions or recesses) of the group of the first fitting part are parallel to each other.
- the reflecting surface RS is, for example, a plane, and the flatness of the reflecting surface RS depends on the flatness of the inclined surface. Therefore, it is preferable that the flatness of the inclined surface is sufficiently improved by, for example, surface polishing.
- Each reflecting surface RS reflects the corresponding light beam included in the image light that has passed through the optical surface group toward the eyeball EB. That is, each reflecting surface RS functions as a combiner.
- the plurality of reflective surfaces RS are arranged between the light incident surface 110a and the second optical surface 110c in the direction in which the light incident surface 110a and the second optical surface 110c face each other (the light guide plate main body 110 are arranged regularly (for example, periodically, at equal intervals, etc.) in a direction orthogonal to the thickness direction TD of the .
- the plurality of reflecting surfaces RS are not limited to the direction perpendicular to the thickness direction of the light guide plate main body 110 , but preferably arranged side by side in the direction intersecting the thickness direction TD of the light guide plate main body 110 .
- the plurality of reflecting surfaces RS are parallel to each other as an example.
- the reflecting surfaces RS1-RS5 are provided corresponding to the light beams L1-L5 included in the image light, respectively.
- the reflecting surface RS is the interface between the light guide plate main body 110 and the opening AP, as described above. More specifically, the reflecting surface RS1 is the interface between the light guide plate main body 110 and the opening AP1.
- the reflecting surface RS2 is the interface between the light guide plate main body 110 and the opening AP2.
- the reflecting surface RS3 is the interface between the light guide plate main body 110 and the opening AP3.
- the reflecting surface RS4 is the interface between the light guide plate main body 110 and the opening AP4.
- Reflective surface RS5 is an interface between light guide plate main body 110 and opening AP5.
- Reflecting surface RS is a plane as an example. It is preferable that the reflecting surface RS has as high flatness as possible.
- Each reflecting surface RS reflects (total internal reflection) the corresponding light ray of the image light (image light passing through the optical surface group) that has passed through the second optical surface 110c toward the eyeball EB. That is, each light ray that has passed through the second optical surface 110c is incident on the reflecting surface RS at an incident angle at which it is totally reflected by the corresponding reflecting surface RS. A light ray that has passed through the reflecting surface RS is incident on the pupil of the eyeball EB through the light exit surface 110d.
- the light shielding part SP shields the stray light component SLC of the image light generated by the image light generation device 100 .
- the stray light component SLC is unnecessary light other than image display light (light used for image display) in image light.
- the light shielding part SP shields the stray light component SLC of a plurality of light rays (for example, light rays L1 to L5) included in the image light. More specifically, the stray light component SLC L1 of the light ray L1 is light emitted from the same pixel as the pixel from which the light ray L1 was emitted.
- the stray light component SLC L2 of the light ray L2 is light emitted from the same pixel as the pixel from which the light ray L2 was emitted.
- the stray light component SLC L3 of the light ray L3 is light emitted from the same pixel as the pixel from which the light ray L3 was emitted.
- the stray light component SLC L4 of the light ray L4 is light emitted from the same pixel as the pixel from which the light ray L4 was emitted.
- the stray light component SLC L5 of the light ray L5 is light emitted from the same pixel as the pixel from which the light ray L5 was emitted.
- Each stray light component is specific light other than the light guided to the reflecting surface RS via the light entrance surface 110a and the optical surface group in the image light. Specifically, each stray light component is specific light other than the light that enters the first optical surface 110b via the light entrance surface 110a within a predetermined incident angle range that satisfies the total reflection condition among the image light.
- the light shielding part SP is provided inside the light guide plate main body 110 as an example. Specifically, the light shielding part SP is positioned between the virtual plane VS including the reflecting surface RS and the light incident surface 110a. Specifically, the light shielding part SP is positioned between the light incident surface 110a and the virtual surface VS including the reflecting surface RS1 closest to the light incident surface 110a among the plurality of reflecting surfaces RS.
- the light shielding part SP is positioned outside the optical path of the image light between the light entrance surface 110a and the optical surface group. More specifically, the light shielding part SP is positioned off the optical path of the image light (image display light) between the light entrance surface 110a and the first optical surface 110b. This prevents the plurality of light beams (for example, the light beams L1 to L5), which are image display light, from being shielded by the light shielding portion SP.
- At least a part of the light shielding part SP is preferably located between the light incident surface 110a and the reflecting surface RS. As a result, the stray light component of the image light that travels directly toward the reflecting surface RS via the light incident surface 110a can be blocked.
- the light shielding part SP is provided at a position closer to the light output surface 110d than the first optical surface 110b. This improves the degree of freedom in designing the optical surface group that guides the image display light out of the image light.
- the light shielding part SP is provided at the second joint J2 which is the other part of the joints of the first and second members 111 and 112 and is located between the light incident surface 110a and the first joint J1. . More specifically, the light shielding portion SP is arranged between the joint surfaces of the first and second members 111 and 112 facing the light incident surface 110a at the second joint portion J2. This makes it possible to easily incorporate the light shielding part SP inside the light guide plate main body 110 when joining the first and second members 111 and 112 .
- the light shielding part SP may be made of paint, for example. Specifically, the paint as the light shielding portion SP is applied to the joint surface of the first member 111 with the second member 112 and/or the joint surface of the second member 112 with the first member 111 at the second joint portion J2. It may be applied paint.
- the light shielding part SP may be made of, for example, a metal thin film.
- the metal thin film as the light shielding part SP is deposited, for example, by vapor deposition or sputtering on the joint surface of the first member 111 with the second member 112 and/or the joint surface of the second member 112 with the first member 111 at the second joint J2. etc. can form a film.
- the light shielding part SP may be made of, for example, a light shielding film.
- the light-shielding film as the light-shielding portion SP can be attached to the joint surface of the first member 111 with the second member 112 and/or the joint surface of the second member 112 with the first member 111 at the second joint portion J2. can.
- the light shielding part SP preferably absorbs at least part of the incident stray light component. Specifically, from the viewpoint of suppressing the generation of the reflected light of the stray light component (the stray light component after the secondary of the stray light component), it is preferable that the light shielding portion SP is as dark as possible (for example, black). It is preferable that the light shielding part SP has a color as light as possible from the viewpoint of making it inconspicuous to the user who is an observer and others.
- a light beam L1 emitted from the image light generating device 100 enters the light guide plate main body 110 via the light incident surface 110a, is totally reflected by the first optical surface 110b, is condensed by the second optical surface 110c, and is reflected on the reflecting surface RS1. is incident on The light ray L1 reflected by the reflecting surface RS1 is refracted by the light exit surface 110d and enters the eyeball EB so as to form the maximum angle of view on one side.
- a light beam L3 emitted from the image light generating device 100 enters the light guide plate main body 110 via the light entrance surface 110a, is totally reflected by the first optical surface 110b, is condensed by the second optical surface 110b, and is reflected on the reflecting surface RS3. is incident on The light ray L3 reflected by the reflecting surface RS3 is incident on the eyeball EB so as to pass straight through the light exit surface 110d and form a central angle of view.
- a light beam L2 emitted from the image light generating device 100 enters the light guide plate main body 110 via the light incident surface 110a, is totally reflected by the first optical surface 110b, is condensed by the second optical surface 110c, and is reflected on the reflecting surface RS2. is incident on The light ray L2 reflected by the reflecting surface RS2 is refracted by the light emitting surface 110d and enters the eyeball EB so as to form an intermediate angle of view between the maximum angle of view on one side and the central angle of view.
- a light ray L5 emitted from the image light generating device 100 enters the light guide plate main body 110 via the light incident surface 110a, is totally reflected by the first optical surface 110b, and enters the reflecting surface RS5.
- the light ray L5 reflected by the reflecting surface RS5 is refracted by the light exit surface 110d and enters the eyeball EB so as to form the maximum angle of view on the other side.
- a light beam L4 emitted from the image light generating device 100 enters the light guide plate main body 110 via the light entrance surface 110a, is totally reflected by the first optical surface 110b, is condensed by the second optical surface 110c, and is reflected on the reflecting surface RS4. is incident on The light ray L4 reflected by the reflecting surface RS4 is refracted by the light emitting surface 110d and enters the eyeball EB so as to form an intermediate angle of view between the maximum angle of view on the other side and the central angle of view.
- the display device 10-1 of Example 1 includes a light guide plate LGP1 that guides the image light from the image light generation device 100 to the eyeball EB.
- a light guide plate main body 110 having an optical surface group including a plurality of optical surfaces (for example, first and second optical surfaces 110b and 110c) for guiding image light through the light incident surface 110a; and the light guide plate main body. 110 and at least one reflecting surface RS (for example, RS1 to RS5) that reflects the image light passing through the optical surface group toward the eyeball EB; (for example, SLC L1 to SLC L5 ).
- the light blocking portion SP can block the stray light component SLC of the image light.
- the light shielding part SP is provided inside the light guide plate main body 110 . As a result, it is possible to increase the degree of freedom in arranging the light shielding part SP under the condition that the image display light out of the image light is not shielded.
- the light shielding part SP is provided at a position on the light incident surface 110a side of the virtual plane VS including the reflecting surface RS.
- the stray light component of the image light can be blocked at a position relatively close to the light entrance surface 110a, and the generation of the stray light component (secondary and subsequent components of the stray light component) derived from the stray light component can be suppressed. can.
- the stray light component SLC is light of the image light other than the light guided to the reflecting surface RS via the light incident surface 110a and the optical surface group. As a result, it is possible to reliably shield the light other than the image display light in the image light as the stray light component.
- the light shielding part SP is located at a position away from the optical path of the image light between the light entrance surface 110a and the optical surface group. Accordingly, it is possible to prevent image display light, which is light incident on the optical surface group via the light entrance surface 110a, from being blocked.
- At least part of the light shielding part SP may be located between the light incident surface 110a and the reflecting surface RS. As a result, the stray light component of the image light that travels directly toward the reflecting surface RS via the light incident surface 110a can be blocked.
- the plurality of optical surfaces include a first optical surface 110b that totally reflects the image light that has passed through the light incident surface 110a, and a surface that faces the light incident surface 110a and reflects the image light that has been totally reflected by the first optical surface 110b. and a second optical surface 110c that folds back toward RS. As a result, the size of the display device can be reduced.
- the stray light component SLC is light other than the light incident on the first optical surface 110b through the light incident surface 110a within a predetermined incident angle range that satisfies the total reflection condition among the image light. As a result, light other than the image display light can be reliably shielded as stray light components.
- the light shielding part SP is positioned outside the optical path of the image light between the light incident surface 110a and the first optical surface 110b. This can prevent the image display light from being blocked.
- the at least one reflective surface RS is a plurality of reflective surfaces RS arranged between the light incident surface 110a and the second optical surface 110c in the direction in which the light incident surface 110a and the second optical surface 110c face each other. is provided at a position on the light incident surface 110a side of the virtual surface VS including the reflecting surface RS1 closest to the light incident surface 110a among the plurality of reflecting surfaces RS.
- the stray light component SLC of the image light can be blocked at a position closer to the light entrance surface 110a, and the generation of stray light components derived from the stray light components (secondary and subsequent components of the stray light components) can be further suppressed. can do
- the light guide plate main body 110 further has a light exit surface 110d that faces the first optical surface 110b and emits the image light through the reflection surface RS toward the eyeball EB. is also provided at a position close to the light exit surface 110d. Thereby, the degree of freedom in designing the optical surface group of the light guide plate main body 110 can be improved.
- the light guide plate main body 110 is composed of a plurality of (for example, two) joined members including first and second members 111 and 112, and the reflecting surface RS and the light shielding part SP are formed by the first and second members 111, 112, It is provided at the junction of 111 . Thereby, the reflecting surface RS and the light shielding part SP can be provided when the first and second members 111 and 112 are joined.
- the light guide plate main body 110 is composed of a plurality of (for example, two) joined members including first and second members 111 and 112 , and the reflecting surface RS is formed on the first and second members 111 and 112 of the first and second members 111 and 112 .
- the light shielding part SP is provided at the joint J1, and at least part (for example, all) of the light shielding part SP is provided at the second joint J2 of the first and second members 111 and 112, and the second joint J2 is the light incident surface. It is positioned between 110a and the first joint J1. Thereby, the light shielding part SP can be easily provided at an effective position within the light guide plate main body 110 .
- the second member 112 has a light incident surface 110a and first and second optical members 111 and 112.
- the first member 111 has a reflecting surface RS.
- the bonding surfaces of the second members 111 and 112 facing the light incident surface 110a are bonded together via the light shielding portion SP.
- the stray light component SLC can be efficiently blocked, and the light blocking portion SP can be made as inconspicuous as possible from the observer's and others' perspectives.
- the light shielding part SP can effectively shield the stray light component with a small light shielding area.
- the second optical surface 110c is a concave mirror. Thereby, the image display light incident on the second optical surface 110c can be condensed on the reflecting surface RS.
- the surface shape of the concave mirror for example, a spherical surface, an aspherical surface, an anamorphic aspherical surface, or a free curved surface can be adopted.
- the reflecting surface RS Since the reflecting surface RS is flat, it can reflect the image display light toward the eyeball EB without being affected by aberration.
- the light shielding part SP preferably absorbs at least part of the incident stray light component. As a result, it is possible to suppress the generation of stray light components derived from the stray light components (secondary and subsequent reflection components of the stray light components).
- the light shielding part SP may be made of paint. Thereby, the light shielding part SP can be formed thin.
- the light shielding part SP may be made of a metal thin film. Thereby, the light shielding part SP can be formed thin.
- the light shielding part SP may be made of a light shielding film. Thereby, the light shielding part SP can be easily provided.
- a display device 10-2 according to Example 2 of the first embodiment of the present technology will be described below with reference to FIG.
- the display device 10-2, as shown in FIG. has the same configuration as the display device 10-2 according to the first embodiment.
- the first joint portion J1 is provided with the first light shielding portion SP1
- the second joint portion J2 is provided with the second light shielding portion SP2.
- the first light shielding part SP1 has substantially the same characteristics as the light shielding part SP of the display device 10-1.
- the first light shielding part SP1 is provided on the back side of the reflecting surface RS1. More specifically, the first light shielding part SP1 is provided on the inclined surface of the constituent part (convex part or concave part) corresponding to the reflecting surface RS1 of the second fitting part of the second member 112 at the first joint part J1. ing.
- a vapor-phase opening AP1 is formed between the first light shielding portion SP1 and the corresponding constituent portion of the first fitting portion of the first member 111 .
- the first light shielding part SP1 blocks, for example, the stray light component SLC L4 of the light beam L4 and the stray light component SLC L5 of the light beam L5 .
- the second light shielding part SP2 has substantially the same characteristics and arrangement as the light shielding part SP of the display device 10-1.
- the second light shielding part SP2 shields, for example, the stray light component SLC L1 of the light ray L1, the stray light component SLC L2 of the light ray L2, and the stray light component SLC L3 of the light ray L3 .
- the same effects as those of the display device 10-1 according to the first embodiment are obtained, and the light shielding portion is provided not only at the first joint portion J1 but also at the second joint portion J2. , further unnecessary stray light components of the image light (for example, stray light components directly directed to the back surface of the reflecting surface RS via the light incident surface 110a) can be blocked, and thus, an unnecessary image can be visually recognized by the observer and others. can be further suppressed.
- a display device 10-3 according to Example 3 of the first embodiment of the present technology will be described below with reference to FIG.
- the display device 10-3 is the same as the display device according to the second embodiment, except that the light shielding portion SP is provided across the first joint portion J1 and the second joint portion J2. It has the same configuration as 10-2.
- a light shielding portion SP is provided from the second joint portion J2 to part of the first joint portion J1. More specifically, the light shielding portion SP of the light guide plate LGP3 has one end portion provided at the second joint portion J2 and the other end portion (the light guide plate of the second embodiment) on the back side of the reflecting surface RS1 at the first joint portion J1. (substantially the same as the first light shielding part SP1 of the LGP2) is provided, and a third joint J3 exists between the first and second joints J1 and J2 of the first and second members 111 and 112. is provided with an intermediate portion.
- the light shielding part SP is formed on the joint surface between the second member 112 and the first member 111 from the second joint J2 to a part of the first joint J1. It is provided with substantially the same thickness as the light shielding part SP1.
- an adhesive layer 115 is present between the first member 111 and one end portion and intermediate portion of the light shielding portion SP.
- the light shielding part SP of the light guide plate LGP3 blocks, for example, the stray light component SLC L1 of the light beam L1 , the stray light component SLC L2 of the light beam L2, and the stray light component SLC L3 of the light beam L3 at one end, and the stray light component SLC of the light beam L4 at the middle part. L4 is blocked, and the stray light component SLC L5 of light L5 is blocked at the other end.
- the same effects as those of the display device 10-2 according to the second embodiment are obtained, and the light shielding portion is also provided at the third joint portion J3.
- the component can be shielded from light, and thus, it is possible to further suppress unnecessary images from being visually recognized by the observer and others.
- a display device 10-4 according to Example 4 of the first embodiment of the present technology will be described below with reference to FIG.
- the display device 10-4 is similar to the display device 10- according to Example 1, except that the light shielding portion SP is provided only on the back side of the reflective surface RS1 in the light guide plate LGP4. 1 has the same configuration.
- the light shielding portion SP of the light guide plate LGP4 includes, for example, the stray light component SLC L1 of the light beam L1 , the stray light component SLC L2 of the light beam L2, the stray light component SLC L3 of the light beam L3, the stray light component SLC L4 of the light beam L4 , and the stray light component SLC L5 of the light beam L5. shade the According to the display device 10-4, the stray light component can be effectively shielded with a small shielding area of the shielding portion SP. That is, the light shielding portion SP is inconspicuous and can efficiently shield the stray light component. ⁇ 6.
- a display device 10-5 according to Example 5 of the first embodiment of the present technology will be described below with reference to FIG.
- the display device 10-5 as shown in FIG. It has the same configuration as the display device 10-3.
- the light shielding part SP of the light guide plate LGP5 is partly provided at the second joint J2 and the other part is provided at the third joint J3. More specifically, the light shielding part SP is formed on the joint surface of the second member 112 with the first member 111 from the second joint part J2 to the third joint part J3. is provided with substantially the same thickness.
- an adhesive layer 115 exists between the light shielding portion SP and the first member 111. As shown in FIG.
- the light shielding portion SP of the light guide plate LGP5 partially shields the stray light component SLC L1 of the light beam L1 , the stray light component SLC L2 of the light beam L2 , and the stray light component SLC L3 of the light beam L3 , and the other part shields the stray light component SLC of the light beam L4.
- L4 shields the stray light component SLC L5 of the ray L5.
- the same effects as those of the display device 10-1 according to the first embodiment are obtained, and the light blocking portion is also provided at the third joint portion J3. Ingredients can be shaded.
- a display device 10-6 according to Example 6 of the first embodiment of the present technology will be described below with reference to FIG.
- the display device 10-6 as shown in FIG. It has the same configuration as the display device 10-3.
- the light shielding part SP of the light guide plate LGP6 is partly provided at the first joint J1 and the other part is provided at the third joint J3. More specifically, the light shielding part SP is formed on the joint surface of the second member 112 with the first member 111 from the third joint J3 to a part of the first joint J1, the first light guide plate LGP2 of the second embodiment. It is provided with substantially the same thickness as the light shielding part SP1.
- an adhesive layer 115 exists between the other portion of the light shielding portion SP and the first member 111. As shown in FIG.
- the light shielding portion SP of the light guide plate LGP6 for example, partially blocks the stray light component SLC L4 of the light beam L4 and the stray light component SLC L5 of the light beam L5, and blocks the stray light component SLC L1 of the light beam L1 and the stray light component SLC of the light beam L2 at the other part.
- L2 blocks the stray light component SLC L3 of the ray L3.
- the light blocking portions are provided only at the first and third joints J1 and J3, unnecessary stray light components can be blocked with a relatively small light blocking area.
- Example 7 of First Embodiment of Present Technology> A display device 10-7 according to Example 7 of the first embodiment of the present technology will be described below with reference to FIG. As shown in FIG. 7, the display device 10-7 is similar to the display device 10-3 according to Example 3, except that the light shielding portion SP is provided only at the third joint portion J3 in the light guide plate LGP7. has the same configuration as
- the light shielding part SP is provided on the joint surface of the second member 112 with the first member 111 at the third joint J3 with substantially the same thickness as the first light shielding part SP1 of the light guide plate LGP2 of the second embodiment. It is In the light guide plate LGP7, an adhesive layer 115 exists between the light shielding portion SP and the first member 111. As shown in FIG.
- the light shielding portion SP of the light guide plate LGP7 includes, for example, the stray light component SLC L1 of the light ray L1, the stray light component SLC L2 of the light ray L2, the stray light component SLC L3 of the light ray L3, the stray light component SLC L4 of the light ray L4 , and the stray light component SLC L5 of the light ray L5. shade the stray light component SLC L1 of the light ray L1, the stray light component SLC L2 of the light ray L2, the stray light component SLC L3 of the light ray L3, the stray light component SLC L4 of the light ray L4 , and the stray light component SLC L5 of the light ray L5. shade the stray light component SLC L1 of the light ray L1, the stray light component SLC L2 of the light ray L2, the stray light component SLC L3 of the light ray L3, the stray light component
- the light shielding portion SP is provided only in the third junction J3, it is possible to shield unnecessary stray light components with a smaller light shielding area.
- Example 8 of First Embodiment of Present Technology A display device 10-8 according to Example 8 of the first embodiment of the present technology will be described below with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the display device 10-8 is the same as the display device 10-1 according to the first embodiment, except that the light shielding portion is also provided on the light entrance surface 110a of the light guide plate LGP8. have a configuration.
- the first light shielding portion SP1 is located at a position off the optical path of the image light (image display light) between the light incident surface 110a and the light incident surface 110a of the image light generating device 100. and a second light shielding portion SP2 is provided at the second joint portion J2.
- the first light shielding part SP1 of the light guide plate LGP8 has the same characteristics as the light shielding part SP of the light guide plate LGP1 of the display device 10-1 according to the first embodiment.
- the second light shielding part SP2 of the light guide plate LGP8 has the same characteristics and arrangement as the light shielding part SP of the light guide plate LGP1 of the display device 10-1 according to the first embodiment.
- the first light shielding part SP1 blocks the stray light component SLC L1 of the light ray L1 and the stray light component SLC L2 of the light ray L2, and the second light blocking part SP2 blocks the stray light component SLC L3 of the light ray L3 and the stray light of the light ray L4.
- the component SLC L4 shields the stray light component SLC L5 of the ray L5.
- the same effects as those of the display device 10-1 of the first embodiment are obtained, and further, unnecessary stray light components of image light (for example, stray light components SLC L1 and SLC L2 in FIG. 8) are blocked. be able to.
- unnecessary stray light components of image light for example, stray light components SLC L1 and SLC L2 in FIG. 8
- the display device 10-8 for example, only the first light shielding portion SP1 may be provided (the second light shielding portion SP2 may not be provided).
- the second member 112 is formed with the light incident surface 110a and the first and second optical surfaces 110b and 110c.
- the light guide plate main body 110-2 of the light guide plate LGP9 is composed of the first to third members 111, 112′ and 113, and the third member 113 has the second optical surface 113a. (for example, a concave mirror).
- the second optical surface 113a of the third member 113 is joined to the end surface 110c' facing the light incident surface 110a of the second member 112'.
- the end surface 110c' has a shape following the concave surface of the second optical surface 113a, and is bonded to the second optical surface 113a via an adhesive layer 120 having substantially the same refractive index as the second member 112'. ing. Therefore, almost no light refraction occurs between the second member 112 ′ and the adhesive layer 120 . That is, the refraction of light rays when incident on the second optical surface 113a and when reflected from the second optical surface 113a is suppressed, and the deterioration of the optical characteristics is suppressed.
- the same effects as those of the display device 10-1 according to Example 1 of the first embodiment are obtained, and the optical function of the light guide plate main body 110-2 is provided by three members (first to third members).
- the display device 20 Since the three members 111, 112', and 113) share the work, the precision of each member can be improved, and the resolution can be improved. Furthermore, according to the display device 20, the number of optical surfaces of the second member can be reduced to two (the light incident surface 110a and the first optical surface 110b). Cost can be reduced. Further, according to the display device 20, since the concave mirror as the second optical surface 113a is not exposed, it is possible to suppress damage, peeling, etc. of the concave mirror.
- FIG. 10 is a side perspective view of the display device 30.
- FIG. 11A is a cross-sectional view taken along line PP of FIG. 10.
- FIG. 11B is a cross-sectional view along line QQ of FIG. 10.
- FIG. 11A is a cross-sectional view taken along line PP of FIG. 10.
- FIG. 11B is a cross-sectional view along line QQ of FIG. 10.
- the display device 30 includes an image light generation device 100 and a light guide plate LGP10, as shown in FIGS. 10, 11A and 11B.
- the light guide plate LGP10 is joined to a light guide plate main body 310 and a light incident surface 310a, which is one end surface of the light guide plate main body 310, and causes light rays included in image light from the image light generating device 100 to enter the light incident surface 310a.
- It includes an incident lens 320 and a concave mirror 330 that is joined to the other end surface 310c of the light guide plate main body 310 and reflects light rays included in the incident image light toward the reflecting surfaces RS (eg, RS1 to RS5).
- RS reflecting surfaces
- One side surface of the light guide plate main body 310 in the thickness direction is a total reflection surface 310 b that totally reflects the light rays included in the image light that has passed through the incident lens 320 and the light incident surface 310 a toward the concave mirror 330 .
- the concave mirror 330 collects and reflects the incident light toward the reflecting surface RS.
- the light beam reflected by the reflecting surface RS is incident on the eyeball EB via the light exit surface 310d, which is the other side surface of the light guide plate main body 310 in the thickness direction.
- the light shielding part SP is on the optical path of a plurality of light rays (for example, light rays L1 to L5) included in the image light from the image light generation device 100 at the junction J between the incident lens 320 and the light guide plate main body 310. is located away from
- the light shielding portion SP of the light guide plate LGP10 includes, for example, the stray light component SLC L1 of the light ray L1, the stray light component SLC L2 of the light ray L2, the stray light component SLC L3 of the light ray L3, the stray light component SLC L4 of the light ray L4 , and the stray light component SLC L5 of the light ray L5. shade the stray light component SLC L1 of the light ray L1, the stray light component SLC L2 of the light ray L2, the stray light component SLC L3 of the light ray L3, the stray light component SLC L4 of the light ray L4 , and the stra
- the light guide plate main body 310 includes a plurality of laminated constituent members CB (eg, CB1 to CB6).
- the plurality of constituent members CB are laminated in a direction inclined with respect to the thickness direction of the light guide plate main body 310 .
- Each component CB is, for example, a flat plate member made of glass or resin. It should be noted that each constituent member CB is required to have a high degree of parallelism both in a single state and in a laminated state in order to maintain the resolution, so it is preferable that the constituent member CB be made of glass for good processing accuracy.
- the constituent member CB1 and the constituent member CB2 are bonded together via an adhesive layer 315-1.
- the adhesive layer 315-1 is formed with openings AP1 that are open to the component member CB1 side and the component member CB2 side.
- the component CB2 and the component CB3 are bonded via an adhesive layer 315-2.
- the adhesive layer 315-2 is formed with openings AP2 that are open to the component member CB2 side and the component member CB3 side.
- the constituent member CB3 and the constituent member CB4 are bonded together via an adhesive layer 315-3.
- the adhesive layer 315-3 is formed with an opening AP3 that opens to the component member CB3 side and the component member CB4 side.
- the constituent member CB4 and the constituent member CB5 are bonded via an adhesive layer 315-4.
- the adhesive layer 315-4 is formed with openings AP4 that are open to the component member CB4 side and the component member CB5 side.
- the constituent member CB5 and the constituent member CB6 are bonded together via an adhesive layer 315-5.
- the adhesive layer 315-5 is formed with openings AP5 that are open to the component member CB5 side and the component member CB6 side.
- the reflecting surface RS is the interface between the component CB farther from the light incident surface 310a and the opening AP, which is the air layer, of the two component members CB that are joined to each other. More specifically, the interface between the component CB2 and the opening AP1 becomes the reflecting surface RS1 (see FIG. 11A).
- the interface between the component CB3 and the opening AP2 serves as the reflecting surface RS2 (see FIG. 11B).
- the interface between the component CB4 and the opening AP3 serves as the reflecting surface RS3 (see FIG. 11A).
- the interface between the component CB5 and the opening AP4 serves as the reflecting surface RS4 (see FIG. 11B).
- the interface between the component CB6 and the opening AP5 serves as the reflecting surface RS5 (see FIG. 11A).
- the reflecting surfaces RS1-RS5 are provided corresponding to the light beams L1-L5 included in the image light, respectively. It is preferable that both one side and the other side in the thickness direction of each component CB have as high flatness as possible. Thereby, the flatness of each reflecting surface RS and the parallelism between the reflecting surfaces RS can be made as high as possible.
- the plurality of openings AP are arranged in a zigzag pattern as a whole when viewed from the side of the light guide plate main body 310 .
- the openings AP1, AP3, and AP5 are aligned in a direction perpendicular to the thickness direction of the light guide plate main body 310
- the openings AP2 and AP4 are aligned in a direction perpendicular to the thickness direction of the light guide plate main body 310.
- the inclination angle of the reflection surface RS with respect to the total reflection surface 310b and the light exit surface 310d decreases. becomes less noticeable.
- the same effects as those of the display devices according to the first and second embodiments are obtained, and the light shielding portion SP is provided at the joint portion J between the incident lens 320 and the light guide plate main body 310. Therefore, the light shielding part SP can be easily arranged in the light guide plate LGP10.
- a metal film or a dielectric multilayer film may be formed as the reflecting surface RS on each of the plurality of constituent members that constitute the light guide plate main body.
- the incident lens 320 is used to cause the image light (image display light) through the incident lens 320 to enter the total reflection surface 310b of the light guide plate main body 310 within a predetermined incident angle range. and the total reflection surface 310b of the light guide plate main body 310 should be parallel (preferably flush). That is, it is necessary to keep the distance between the incident lens 320 and the light guide plate main body 310 substantially constant.
- FIG. 3 Another adhesive layer 313 is disposed between the light surface 310 a and the entrance lens 320 .
- the light shielding film SF and the adhesive layer 313 are arranged side by side at the junction J.
- the light shielding film SF and the adhesive layer 313 have substantially the same thickness.
- the bonding method for example, after attaching the light shielding film SF to one of the incident lens 320 and the light guide plate main body 310, the light shielding film SF is attached to the bonding surface of the other (the surface to which the light shielding film is not attached). An adhesive that forms the adhesive layer 313 is applied, and the incident lens 320 and the light guide plate main body 310 are joined with the adhesive via the light shielding film SF and the adhesive layer 313 .
- the incident lens 320 and the light guide plate main body 310 can be joined by a simple method.
- the light shielding film SF as the light shielding portion is a notch-shaped concave portion provided on the surface of the incident lens 320 on the light incident surface 310a side. 320a, and an adhesive layer 313 is arranged between the light incident surface 310a and the surface surrounding the concave portion 320a on the side of the light incident surface 310a, the light shielding film SF, and the light incident surface 310a.
- the light-incident surface 310a side surface of the light-shielding film SF arranged in the recess 320a and the surface of the incident lens 320 around the recess 320a are substantially flush with each other.
- the incident lens 320 and the light guide plate main body 310 are bonded via an adhesive layer 313 thinner than the light shielding film SF, for example.
- the bonding method for example, after the light shielding film SF is attached to the concave portion 320a of the incident lens 320 and an adhesive that becomes the adhesive layer 313 is applied to the light incident surface 310a, the light shielding film SF and the incident light The peripheral portion of the concave portion 320a of the lens 320 and the light incident surface 310a are bonded with the adhesive.
- the thickness of the adhesive layer 313 arranged on the optical path of the image display light between the incident lens 320 and the light guide plate body 310 can be reduced. can be reduced.
- the concave portion in which the light shielding film SF is arranged is formed in the incident lens 320 , but it may be formed in the light guide plate main body 310 .
- the concave portion is not limited to a notch shape, and may be a hole shape.
- the light-shielding film SF as the light-shielding portion is arranged in a part between the light entrance surface 310a and the entrance lens 320, and the light entrance surface 310a and the entrance lens 320
- a light-transmitting film TF (for example, a transparent film) is arranged in the other portion between them, and an adhesive layer 313 is arranged between the light-shielding film SF and the light-transmitting film TF and the light entrance surface 310a.
- a light-shielding film SF as the light-shielding portion SP and a light-transmitting film TF having substantially the same thickness as the light-shielding film SF are arranged in parallel at the junction J, and , the light-shielding film SF and the light-transmitting film TF are bonded to the light incident surface 310a via, for example, an adhesive layer 313 thinner than the light-shielding film SF.
- a light-shielding film SF and a light-transmitting film TF are attached to one of the incident lens 320 and the light guide plate body 310, and an adhesive layer 313 is attached to the bonding surface of the other one. After the adhesive is applied, the incident lens 320 and the light guide plate main body 310 are joined with the adhesive via the light shielding film SF and the translucent film TF.
- the light-shielding film SF and the light-transmitting film TF are arranged between the incident lens 320 and the light guide plate body 310, and the adhesive layer 313 is thin. Rigidity can be increased, and tilting of the incident lens 320 can be suppressed.
- the light-shielding film SF and the light-transmitting film TF and the light guide plate main body 310 instead of or in addition to between the light-shielding film SF and the light-transmitting film TF and the light guide plate main body 310, the light-shielding film SF and the light-transmitting film TF and the incident lens 320 may be placed on the .
- FIG. 15 is a cross-sectional view of the display device 40-1.
- the light guide plate main body 410 is made of a single member.
- the light guide plate main body 410 is provided with through holes TH (eg, TH1 to TH5).
- the interfaces between the light guide plate main body 410 and the through holes TH are reflecting surfaces RS (for example, RS1 to RS5).
- the light guide plate body 410 is provided with another through hole TH'.
- a light shielding part SP is arranged in the other through hole TH'.
- the arrangement of the light shielding portions SP is the same as the arrangement of the light shielding portions SP of the display device 10-1 according to Example 1 of the first embodiment.
- the through hole TH penetrates a pair of opposing end surfaces of the light guide plate main body 410 .
- the through holes TH (eg, TH1 to TH5) are inclined with respect to the thickness direction TD of the light guide plate main body 410.
- the light guide plate main body 410 may have a hole penetrating through one of the pair of opposing end faces instead of the through hole TH. In this case, the interface between this hole and the light guide plate main body 410 can be used as the reflecting surface RS.
- the light guide plate main body 410 is made of a single member, there are no joints compared to the case where the light guide plate main body 410 is made of a plurality of members. Also, the occurrence of multiple images (ghost light) due to dispersion of the stray light component is suppressed.
- FIG. 16 is a cross-sectional view of the display device 40-2.
- the display device 40-2 according to Example 1 is similar to that of Example 1 except that part of the light shielding portion SP is positioned between the light incident surface 410a and the reflective surface RS1. It has the same configuration as the display device 40-1.
- the same effects as those of the display device 40-1 according to the first embodiment can be obtained, and the light shielding part SP can further shield unnecessary stray light components of the image light. can.
- the display device according to the present technology is not limited to the configurations described in the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the invention.
- the light shielding part SP is provided at a position between the light incident surface and the virtual surface VS including the reflecting surface RS in the light guide plate main body.
- the light shielding part SP may be provided at any position in the light guide plate main body as long as it is a position that shields the stray light component of the image light that has passed through the light incident surface and does not shield the image display light.
- the interface between the light guide plate main body and the air layer (for example, the opening, the through hole, the hole, etc.) provided in the light guide plate main body is the reflecting surface RS, but the present invention is not limited to this. do not have.
- the interface between the light guide plate main body and a liquid layer, solid layer, or the like having a lower refractive index than the light guide plate main body, which is provided in the light guide plate main body may be used as the reflecting surface RS.
- the provided metal film or dielectric multilayer film may be used as the reflecting surface RS.
- the light guide plate main body is provided with a plurality of reflecting surfaces RS, but a single reflecting surface may be provided.
- this technique can also take the following structures.
- an image light generator that generates image light
- a light guide plate that guides the image light from the image light generation device to an eyeball
- the light guide plate is a light guide plate main body having a light incident surface on which the image light is incident and an optical surface group including a plurality of optical surfaces for guiding the image light via the light incident surface; at least one reflecting surface provided in the light guide plate body for reflecting the image light through the optical surface group toward the eyeball; at least one light shielding part provided in the light guide plate body for shielding a stray light component of the image light; a display device.
- the light shielding portion is provided inside the light guide plate main body.
- the display device according to any one of (1) to (6), wherein the light shielding section is provided on at least the back side of the reflecting surface.
- the plurality of optical surfaces include a first optical surface that totally reflects the image light that has passed through the light incident surface, and the image that is totally reflected by the first optical surface facing the light incident surface. and a second optical surface that reflects light toward the reflecting surface.
- the stray light component is light other than light incident on the first optical surface via the light incident surface within a predetermined incident angle range that satisfies conditions for total reflection, among the image light. Display device as described.
- the display device (10) The display device according to (8) or (9), wherein the light shielding portion is positioned away from the optical path of the image light between the light incident surface and the first optical surface.
- the at least one reflecting surface is a plurality of reflecting surfaces arranged between the light incident surface and the second optical surface in a direction in which the light incident surface and the second optical surface face each other, and any one of (8) to (10), wherein the light shielding portion is positioned between the light incident surface and a virtual surface including a reflecting surface closest to the light incident surface among the plurality of reflecting surfaces.
- the display device according to . (12)
- the light guide plate main body further has a light exit surface facing the first optical surface and emitting the image light through the reflection surface toward the eyeball.
- the display device according to any one of (8) to (11), which is provided at a position closer to the light exit surface than the optical surface.
- the light guide plate main body is composed of a plurality of joined members including first and second members, and the reflective surface and the light shielding portion are provided at the joints of the first and second members.
- the display device according to any one of (8) to (12).
- the light guide plate main body is composed of a plurality of joined members including first and second members, the reflective surface is provided at a first joint portion of the first and second members, and the At least a portion of the light shielding portion is provided at a second joint portion of the first and second members, and the second joint portion is positioned between the light incident surface and the first joint portion.
- the display device according to any one of (8) to (13).
- the light guide plate main body is composed of a plurality of joined members including first and second members, the reflecting surface is provided at a first joining portion of the first and second members, and the At least part of the light shielding portion is provided between the first joint portion and second joint portions of the first and second members, and the second joint portion is located between the light incident surface and the first joint portion.
- the display device according to any one of (8) to (14), which is positioned between the part.
- the second member has the light incident surface and the first and second optical surfaces, and the bonding portion has a bonding surface facing the light incident surfaces of the first and second members
- the display device according to (13), wherein the light shielding portion is interposed between them.
- the plurality of members includes a third member that is joined to the second member and has the second optical surface, and the second member has the light incident surface and the first optical surface.
- the second optical surface is a concave mirror.
- the reflective surface is flat.
- the light shielding portion absorbs at least part of the incident stray light component.
- the display device according to any one of (1) to (20), wherein the light shielding portion is made of paint.
- the display device according to any one of (1) to (20), wherein the light shielding portion is made of a metal thin film.
- the display device according to any one of (1) to (22), wherein the light shielding portion is made of a light shielding film.
- the light guide plate further includes an incident lens that is bonded to the light incident surface and allows the image light to enter the light guide plate main body, and the light shielding film is disposed between the light incident surface and the incident lens.
- the display device which is arranged in one part and an adhesive layer is arranged in the other part between the light incident surface and the incident lens.
- the light guide plate further includes an incident lens that is bonded to the light incident surface and allows the image light to enter the light guide plate main body, and the light shielding film is a surface of the incident lens on the light incident surface side or a light-shielding film disposed in a recess provided in the light incident surface, the surface on the side of the light incident surface and the light incident surface on which the recess is provided, the surface surrounding the recess, and the light-shielding film;
- the display device according to (23), wherein an adhesive layer is arranged between the surface on the light surface side and the light incident surface which is not provided with the recess.
- the light guide plate further includes an incident lens that is bonded to the light incident surface and allows the image light to enter the light guide plate main body, and the light shielding film is disposed between the light incident surface and the incident lens.
- a light-transmitting film is disposed in one part between the light-incident surface and the incident lens, and between the light-shielding film and the light-transmitting film and the light-incident surface, and/or
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Abstract
観察者及び他者に不要な像が視認されることを抑制できる表示装置を提供する。 本技術に係る表示装置は、画像光を生成する画像光生成装置と、前記画像光生成装置からの前記画像光を眼球に導く導光板と、を備え、前記導光板は、前記画像光が入射される入光面と、前記入光面を介した前記画像光を導光する、複数の光学面を含む光学面群とを有する導光板本体と、前記導光板本体内に設けられ、前記光学面群を介した前記画像光を前記眼球側に反射する少なくとも1つの反射面と、前記導光板本体に設けられ、前記画像光の迷光成分を遮光する少なくとも1つの遮光部と、を含む。本技術に係る表示装置によれば、観察者及び他者に不要な像が視認されることを抑制できる表示装置を提供できる。
Description
本開示に係る技術(以下「本技術」とも呼ぶ)は、表示装置に関する。
従来、反射面を内部に有する導光板により画像光を観察者の眼球に導いて画像を表示する表示装置が知られている(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、従来の表示装置では、観察者及び他者に不要な像が視認されることを抑制することに関して改善の余地があった。
そこで、本技術は、観察者及び他者に不要な像が視認されることを抑制できる表示装置を提供する。
本技術は、画像光を生成する画像光生成装置と、
前記画像光生成装置からの前記画像光を眼球に導く導光板と、
を備え、
前記導光板は、
前記画像光が入射される入光面と、前記入光面を介した前記画像光を導光する、複数の光学面を含む光学面群とを有する導光板本体と、
前記導光板本体内に設けられ、前記光学面群を介した前記画像光を前記眼球側に反射する少なくとも1つの反射面と、
前記導光板本体に設けられ、前記画像光の迷光成分を遮光する少なくとも1つの遮光部と、
を含む、表示装置を提供する。
前記遮光部は、前記導光板本体内に設けられていてもよい。
前記遮光部は、前記反射面を含む仮想面と前記入光面との間に位置していてもよい。
前記迷光成分は、前記画像光のうち前記入光面及び前記光学面群を介して前記反射面に導光される光以外の光であってもよい。
前記遮光部は、前記入光面と前記光学面群との間の前記画像光の光路上から外れた位置に位置していてもよい。
前記遮光部は、前記入光面と前記反射面との間に少なくとも一部が位置していてもよい。
前記遮光部は、少なくとも前記反射面の裏面側に設けられていてもよい。
前記複数の光学面は、前記入光面を介した前記画像光を全反射する第1光学面と、前記入光面に対向し、前記第1光学面で全反射された前記画像光を前記反射面に向けて折り返す第2光学面と、を含んでいてもよい。
前記迷光成分は、前記画像光のうち前記入光面を介して前記第1光学面に全反射条件を満たす所定の入射角度範囲で入射する光以外の光であってもよい。
前記遮光部は、前記入光面と前記第1光学面との間の前記画像光の光路上から外れた位置に位置していてもよい。
前記少なくとも1つの反射面は、前記入光面と前記第2光学面との間に前記入光面と前記第2光学面とが対向する方向に並ぶ複数の反射面であり、前記遮光部は、前記複数の反射面のうち前記入光面に最も近い反射面を含む仮想面と前記入光面との間に位置していてもよい。
前記導光板本体は、前記第1光学面に対向し、前記反射面を介した前記画像光を前記眼球に向けて射出する出光面を更に有し、前記遮光部は、前記第1光学面よりも前記出光面に近い位置に設けられていてもよい。
前記導光板本体は、第1及び第2部材を含む、接合された複数の部材で構成され、前記反射面及び前記遮光部は、前記第1及び第2部材の接合部に設けられていてもよい。
前記導光板本体は、第1及び第2部材を含む、接合された複数の部材で構成され、前記反射面は、前記第1及び第2部材の第1接合部に設けられ、前記遮光部は、前記第1及び第2部材の第2接合部に少なくとも一部が設けられ、前記第2接合部は、前記入光面と前記第1接合部との間に位置していてもよい。
前記導光板本体は、第1及び第2部材を含む、接合された複数の部材で構成され、前記反射面は、前記第1及び第2部材の第1接合部に設けられ、前記遮光部は、前記第1接合部と、前記第1及び第2部材の第2接合部との間に少なくとも一部が設けられ、前記第2接合部は、前記入光面と前記第1接合部との間に位置していてもよい。
前記第2部材は、前記入光面と、前記第1及び第2光学面とを有し、前記接合部では、前記第1及び第2部材の前記入光面に対向する接合面同士が前記遮光部を介して接合されていてもよい。
前記複数の部材は、前記第2部材に接合され、前記第2光学面を有する第3部材を含み、前記第2部材は、前記入光面と前記第1光学面とを有し、前記接合部では、前記第1及び第2部材の前記入光面に対向する接合面同士が前記遮光部を介して接合されていてもよい。
前記第2光学面は、凹面鏡であってもよい。
前記反射面は、平面であってもよい。
前記遮光部は、入射された前記迷光成分の少なくとも一部を吸収してもよい。
前記遮光部は、塗料からなっていてもよい。
前記遮光部は、金属薄膜からなっていてもよい。
前記遮光部は、遮光フィルムからなっていてもよい。
前記導光板は、前記入光面に接合され、前記画像光を前記導光板本体に入射させる入射レンズを更に含み、前記遮光フィルムは、前記入光面と前記入射レンズとの間の一部に配置され、前記入光面と前記入射レンズとの間の他部に接着剤層が配置されていてもよい。
前記導光板は、前記入光面に接合され、前記画像光を前記導光板本体に入射させる入射レンズを更に含み、前記遮光フィルムは、前記入射レンズの前記入光面側の面又は前記入光面に設けられた凹部内に配置され、前記入光面側の面及び前記入光面のうち前記凹部が設けられた方の前記凹部の周辺の面並びに前記遮光フィルムと、前記入光面側の面及び前記入光面のうち前記凹部が設けられていない方との間に接着剤層が配置されていてもよい。
前記導光板は、前記入光面に接合され、前記画像光を前記導光板本体に入射させる入射レンズを更に含み、前記遮光フィルムは、前記入光面と前記入射レンズとの間の一部に配置され、前記入光面と前記入射レンズとの間の他部に透光フィルムが配置され、前記遮光フィルム及び前記透光フィルムと、前記入光面との間、及び/又は、前記遮光フィルム及び前記透光フィルムと、前記入射レンズとの間に接着剤層が配置されていてもよい。
前記遮光部は、前記入光面に設けられていてもよい。
前記画像光生成装置からの前記画像光を眼球に導く導光板と、
を備え、
前記導光板は、
前記画像光が入射される入光面と、前記入光面を介した前記画像光を導光する、複数の光学面を含む光学面群とを有する導光板本体と、
前記導光板本体内に設けられ、前記光学面群を介した前記画像光を前記眼球側に反射する少なくとも1つの反射面と、
前記導光板本体に設けられ、前記画像光の迷光成分を遮光する少なくとも1つの遮光部と、
を含む、表示装置を提供する。
前記遮光部は、前記導光板本体内に設けられていてもよい。
前記遮光部は、前記反射面を含む仮想面と前記入光面との間に位置していてもよい。
前記迷光成分は、前記画像光のうち前記入光面及び前記光学面群を介して前記反射面に導光される光以外の光であってもよい。
前記遮光部は、前記入光面と前記光学面群との間の前記画像光の光路上から外れた位置に位置していてもよい。
前記遮光部は、前記入光面と前記反射面との間に少なくとも一部が位置していてもよい。
前記遮光部は、少なくとも前記反射面の裏面側に設けられていてもよい。
前記複数の光学面は、前記入光面を介した前記画像光を全反射する第1光学面と、前記入光面に対向し、前記第1光学面で全反射された前記画像光を前記反射面に向けて折り返す第2光学面と、を含んでいてもよい。
前記迷光成分は、前記画像光のうち前記入光面を介して前記第1光学面に全反射条件を満たす所定の入射角度範囲で入射する光以外の光であってもよい。
前記遮光部は、前記入光面と前記第1光学面との間の前記画像光の光路上から外れた位置に位置していてもよい。
前記少なくとも1つの反射面は、前記入光面と前記第2光学面との間に前記入光面と前記第2光学面とが対向する方向に並ぶ複数の反射面であり、前記遮光部は、前記複数の反射面のうち前記入光面に最も近い反射面を含む仮想面と前記入光面との間に位置していてもよい。
前記導光板本体は、前記第1光学面に対向し、前記反射面を介した前記画像光を前記眼球に向けて射出する出光面を更に有し、前記遮光部は、前記第1光学面よりも前記出光面に近い位置に設けられていてもよい。
前記導光板本体は、第1及び第2部材を含む、接合された複数の部材で構成され、前記反射面及び前記遮光部は、前記第1及び第2部材の接合部に設けられていてもよい。
前記導光板本体は、第1及び第2部材を含む、接合された複数の部材で構成され、前記反射面は、前記第1及び第2部材の第1接合部に設けられ、前記遮光部は、前記第1及び第2部材の第2接合部に少なくとも一部が設けられ、前記第2接合部は、前記入光面と前記第1接合部との間に位置していてもよい。
前記導光板本体は、第1及び第2部材を含む、接合された複数の部材で構成され、前記反射面は、前記第1及び第2部材の第1接合部に設けられ、前記遮光部は、前記第1接合部と、前記第1及び第2部材の第2接合部との間に少なくとも一部が設けられ、前記第2接合部は、前記入光面と前記第1接合部との間に位置していてもよい。
前記第2部材は、前記入光面と、前記第1及び第2光学面とを有し、前記接合部では、前記第1及び第2部材の前記入光面に対向する接合面同士が前記遮光部を介して接合されていてもよい。
前記複数の部材は、前記第2部材に接合され、前記第2光学面を有する第3部材を含み、前記第2部材は、前記入光面と前記第1光学面とを有し、前記接合部では、前記第1及び第2部材の前記入光面に対向する接合面同士が前記遮光部を介して接合されていてもよい。
前記第2光学面は、凹面鏡であってもよい。
前記反射面は、平面であってもよい。
前記遮光部は、入射された前記迷光成分の少なくとも一部を吸収してもよい。
前記遮光部は、塗料からなっていてもよい。
前記遮光部は、金属薄膜からなっていてもよい。
前記遮光部は、遮光フィルムからなっていてもよい。
前記導光板は、前記入光面に接合され、前記画像光を前記導光板本体に入射させる入射レンズを更に含み、前記遮光フィルムは、前記入光面と前記入射レンズとの間の一部に配置され、前記入光面と前記入射レンズとの間の他部に接着剤層が配置されていてもよい。
前記導光板は、前記入光面に接合され、前記画像光を前記導光板本体に入射させる入射レンズを更に含み、前記遮光フィルムは、前記入射レンズの前記入光面側の面又は前記入光面に設けられた凹部内に配置され、前記入光面側の面及び前記入光面のうち前記凹部が設けられた方の前記凹部の周辺の面並びに前記遮光フィルムと、前記入光面側の面及び前記入光面のうち前記凹部が設けられていない方との間に接着剤層が配置されていてもよい。
前記導光板は、前記入光面に接合され、前記画像光を前記導光板本体に入射させる入射レンズを更に含み、前記遮光フィルムは、前記入光面と前記入射レンズとの間の一部に配置され、前記入光面と前記入射レンズとの間の他部に透光フィルムが配置され、前記遮光フィルム及び前記透光フィルムと、前記入光面との間、及び/又は、前記遮光フィルム及び前記透光フィルムと、前記入射レンズとの間に接着剤層が配置されていてもよい。
前記遮光部は、前記入光面に設けられていてもよい。
以下に添付図面を参照しながら、本技術の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。本明細書において、本技術に係る表示装置が複数の効果を奏することが記載される場合でも、本技術に係る表示装置は、少なくとも1つの効果を奏すればよい。本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
また、以下の順序で説明を行う。
1.導入
2.本技術の第1実施形態の実施例1に係る表示装置
3.本技術の第1実施形態の実施例2に係る表示装置
4.本技術の第1実施形態の実施例3に係る表示装置
5.本技術の第1実施形態の実施例4に係る表示装置
6.本技術の第1実施形態の実施例5に係る表示装置
7.本技術の第1実施形態の実施例6に係る表示装置
8.本技術の第1実施形態の実施例7に係る表示装置
9.本技術の第1実施形態の実施例8に係る表示装置
10.本技術の第2実施形態に係る表示装置
11.本技術の第3実施形態に係る表示装置
12.本技術の第3実施形態の変形例1に係る表示装置
13.本技術の第3実施形態の変形例2に係る表示装置
14.本技術の第3実施形態の変形例3に係る表示装置
15.本技術の第4実施形態の実施例1に係る表示装置
16.本技術の第4実施形態の実施例2に係る表示装置
17.本技術の変形例
1.導入
2.本技術の第1実施形態の実施例1に係る表示装置
3.本技術の第1実施形態の実施例2に係る表示装置
4.本技術の第1実施形態の実施例3に係る表示装置
5.本技術の第1実施形態の実施例4に係る表示装置
6.本技術の第1実施形態の実施例5に係る表示装置
7.本技術の第1実施形態の実施例6に係る表示装置
8.本技術の第1実施形態の実施例7に係る表示装置
9.本技術の第1実施形態の実施例8に係る表示装置
10.本技術の第2実施形態に係る表示装置
11.本技術の第3実施形態に係る表示装置
12.本技術の第3実施形態の変形例1に係る表示装置
13.本技術の第3実施形態の変形例2に係る表示装置
14.本技術の第3実施形態の変形例3に係る表示装置
15.本技術の第4実施形態の実施例1に係る表示装置
16.本技術の第4実施形態の実施例2に係る表示装置
17.本技術の変形例
<1.導入>
従来、反射面を内部に有する導光板を備える表示装置が知られている。この表示装置では、効率が高く、例えば有機ELディスプレイのような自発光であるが高輝度化が困難なディスプレイを使用することが可能であり、コンパクトな表示装置を構成することが可能である。
図17に示す比較例1の表示装置10C1では、画像光生成装置110Cで生成された画像光を投射光学系120Cと、複数の反射面RS(コンバイナ)を内部に有する導光板210Cとを介して観察者であるユーザの眼球EBに導く。詳述すると、画像光生成装置110Cから射出された画像光の画素毎の光線Lが投射光学系120Cで導光板210Cの入光面210C1に集光され導光板210C内に入射される。導光板210C内に入射された光線Lは、導光板210Cの全反射面210C2で全反射され、反射面RSで反射され、導光板210Cから観察者の眼球EBの瞳孔に向けて射出される。反射面RSには、例えば金属薄膜、誘電体多層膜、屈折率差を利用した全反射面等が用いられる。
従来、反射面を内部に有する導光板を備える表示装置が知られている。この表示装置では、効率が高く、例えば有機ELディスプレイのような自発光であるが高輝度化が困難なディスプレイを使用することが可能であり、コンパクトな表示装置を構成することが可能である。
図17に示す比較例1の表示装置10C1では、画像光生成装置110Cで生成された画像光を投射光学系120Cと、複数の反射面RS(コンバイナ)を内部に有する導光板210Cとを介して観察者であるユーザの眼球EBに導く。詳述すると、画像光生成装置110Cから射出された画像光の画素毎の光線Lが投射光学系120Cで導光板210Cの入光面210C1に集光され導光板210C内に入射される。導光板210C内に入射された光線Lは、導光板210Cの全反射面210C2で全反射され、反射面RSで反射され、導光板210Cから観察者の眼球EBの瞳孔に向けて射出される。反射面RSには、例えば金属薄膜、誘電体多層膜、屈折率差を利用した全反射面等が用いられる。
しかし、比較例1の表示装置10C1では、導光板210Cと投射光学系120Cとが別体で構成されており、小型化に関して改善の余地があった。
図18に示す比較例2の表示装置10C2では、導光板100Cに投射光学系としての凹面鏡112C3を設けることで小型化を図っている。
比較例2の表示装置10C2では、画像光生成装置110Cから射出された画像光の画素毎の光線Lを内部に反射面RS(コンバイナ)を複数有する導光板100Cを介してユーザの眼球EBに導く。詳述すると、光線Lは、導光板100Cの入光面112C1を介して導光板100C内に入射された後、導光板100Cの全反射面112C2で全反射され凹面鏡112C3で集光され反射面RSでユーザの眼球EB側に反射される。
導光板100Cは、透明な接着剤層115Cを介して厚さ方向に接合された第1及び第2部材111C、112Cにより導光板本体が構成される。第1及び第2部材111C、112Cの接合面間に複数の反射面RSが設けられている。反射面RSには、例えば金属薄膜、誘電体多層膜、屈折率差を利用した全反射面等が用いられる。凹面鏡112C3には、大概金属コートが用いられる。全反射条件を満足する凹面鏡の設計が困難のためである。もちろん、全反射条件を満足できる場合には、例えば空気層との界面を利用した凹面鏡を実現することも可能である。入光面112C1は、曲面であるが、平面でもよい。入光面(但し曲面の場合)及び凹面鏡には、球面、非球面、トロイダル面、アナモルフィック非球面、自由曲面を採用することができる。
比較例2の表示装置10C2では、画像光生成装置110Cから射出された画像光の画素毎の光線Lを内部に反射面RS(コンバイナ)を複数有する導光板100Cを介してユーザの眼球EBに導く。詳述すると、光線Lは、導光板100Cの入光面112C1を介して導光板100C内に入射された後、導光板100Cの全反射面112C2で全反射され凹面鏡112C3で集光され反射面RSでユーザの眼球EB側に反射される。
導光板100Cは、透明な接着剤層115Cを介して厚さ方向に接合された第1及び第2部材111C、112Cにより導光板本体が構成される。第1及び第2部材111C、112Cの接合面間に複数の反射面RSが設けられている。反射面RSには、例えば金属薄膜、誘電体多層膜、屈折率差を利用した全反射面等が用いられる。凹面鏡112C3には、大概金属コートが用いられる。全反射条件を満足する凹面鏡の設計が困難のためである。もちろん、全反射条件を満足できる場合には、例えば空気層との界面を利用した凹面鏡を実現することも可能である。入光面112C1は、曲面であるが、平面でもよい。入光面(但し曲面の場合)及び凹面鏡には、球面、非球面、トロイダル面、アナモルフィック非球面、自由曲面を採用することができる。
しかし、比較例2の表示装置10C2では、小型化できる反面、コンバイナとして機能する複数の反射面RSが、強く発光している画像光生成装置110Cの近くに配置されており、画像光生成装置110Cからの画像光が導光板100Cに直接入射するようになっている。このため、例えば、画像光生成装置110Cからの画像光の迷光成分SLCが入光面112C1を介して反射面RSの裏面に入射され、該裏面でユーザの眼球EB側とは反対側(World側)に反射され、迷光成分SLCの一部SLC1が全反射面112C2を透過してWorldへ射出される。この迷光成分SLC1は、ユーザからは見えないが、他者からはユーザの眼が光っているように見えるため、体裁が悪い。
一方、反射面RSの裏面で反射された迷光成分SLCの他部SLC2は、全反射面112C2で正反射され、導光板100Cを透過し、ユーザの眼球EBの瞳孔に入射される。この迷光成分SLC2は、ユーザの観察対象である光線Lとは、虚像距離すなわちピントの合う距離及び眼球EBの瞳孔への入射角が異なるため、光線Lとはずれた位置及びピントで見えるいわゆるゴースト光であり、画像品質の低下を招く。
さらに、このゴースト光である迷光成分SLC2は、全反射面112C2で正反射され導光板100Cを透過して眼球EBに向けて射出される際、導光板100Cの第1及び第2部材111C、112Cの接合部に対して斜入射する。このとき、導光板100Cを構成する第1及び第2部材111C、112C、並びに接着剤層115Cの僅かな屈折率差(第1及び第2部材111C、112C、並びに接着剤層115Cの屈折率差をゼロにすることは困難)により、該接合部に斜入射した迷光成分SLC2が屈折時の分散により分光作用を受ける。よって、迷光成分SLC2が波長ごとに分光され多重像としてユーザに観察され、さらなる画像品質の低下を招く。
すなわち、比較例2の表示装置10C2では、観察者及び他者に不要な像が視認されることを抑制することに関して改善の余地があった。
そこで、発明者等は、鋭意検討の末、観察者及び他者に不要な像が視認されることを抑制できる表示装置として本技術の表示装置を開発した。
以下、本技術の画像形成装置の幾つかの実施形態について詳細に説明する。
<2.本技術の第1実施形態の実施例1に係る表示装置>
本技術の第1実施形態の実施例1に係る表示装置10-1について、図面を用いて説明する。
<2.本技術の第1実施形態の実施例1に係る表示装置>
本技術の第1実施形態の実施例1に係る表示装置10-1について、図面を用いて説明する。
≪表示装置の構成≫
表示装置10-1は、一例として、AR(拡張現実)コンテンツ等をユーザに提供する用途に用いられる。
表示装置10-1は、一例として、AR(拡張現実)コンテンツ等をユーザに提供する用途に用いられる。
図1は、第1実施形態の実施例1に係る表示装置10-1の構成を模式的に示す図である。
表示装置10-1は、例えばユーザ(観察者)の頭部に装着されて使用されるHMD(ヘッドマウントディスプレイ)として機能する。HMDは、例えばアイウェアとも呼ばれる。
表示装置10-1は、図1に示すように、画像光生成装置100及び導光板LGP1を備える。表示装置10-1は、さらに、画像光生成装置100を制御する制御系を備えうる。画像光生成装置100及び導光板LGP1は、同一の支持構造体(例えば眼鏡フレーム)に一体的に設けられている。上記制御系は、当該支持構造体に一体的に設けられてもよいし、別体に設けられてもよい。
以下、当該支持構造体の一例である眼鏡フレームがユーザの頭部に装着されていることを前提に説明を進める。
[画像光生成装置]
画像光生成装置100は、画像光を生成する。当該画像光は、一例として、異なる画角を形成する複数の光線(例えばL1~L5)を含む。各光線は、単一の色光から成るものであってもよいし、複数の色光(例えば赤、緑、青の3色の光)からなるものであってもよい。
画像光生成装置100は、画像光を生成する。当該画像光は、一例として、異なる画角を形成する複数の光線(例えばL1~L5)を含む。各光線は、単一の色光から成るものであってもよいし、複数の色光(例えば赤、緑、青の3色の光)からなるものであってもよい。
画像光生成装置100は、例えば2次元配列された複数の表示素子(画素)を含む画像表示パネルを有する。各表示素子(画素)は、例えばレーザ、LED、有機EL素子等の自発光型のものでもよいし、別途光源が必要な液晶素子(LCD)等の調光型のものでもよい。各表示素子は、駆動回路により駆動される。当該駆動回路は、上記制御系から送られてくる変調データに基づいて表示素子を駆動する。
なお、画像光生成装置100は、光源(例えばレーザ等)及び光偏向器(例えばMEMSミラー、ガルバノミラー、ポリゴンミラー等)を含んで構成される、光走査型のものであってもよい。
[導光板]
導光板LGP1は、画像光生成装置100からの画像光を眼球に導く。導光板LGP1は、上記支持構造体としての眼鏡フレームに嵌め込まれるタイプ(眼鏡レンズ型)であってもよいし、該眼鏡フレームに外付けされるタイプ(コンバイナ型)であってもよい。
導光板LGP1は、画像光生成装置100からの画像光を眼球に導く。導光板LGP1は、上記支持構造体としての眼鏡フレームに嵌め込まれるタイプ(眼鏡レンズ型)であってもよいし、該眼鏡フレームに外付けされるタイプ(コンバイナ型)であってもよい。
導光板LGP1は、導光板本体110と、該導光板本体110内に設けられた複数の反射面RS(例えば反射面RS1~RS5)と、導光板本体110に設けられた遮光部SPとを含む。
(導光板本体)
導光板本体110は、一例として、透光性を有する板状体である。当該板状体は、例えば透明もしくは半透明なガラス又は樹脂からなる。
導光板本体110は、一例として、透光性を有する板状体である。当該板状体は、例えば透明もしくは半透明なガラス又は樹脂からなる。
導光板本体110は、画像光が入射される入光面110aと、該入光面110aを介した画像光を導光する、複数(例えば2つ)の光学面を含む光学面群とを有する。
入光面110aは、一例として、導光板本体110の一端面である。入光面110aの曲面として、例えば球面、非球面、トロイダル面、アナモルフィック非球面、自由曲面を用いることができる。入光面110aは、曲面ではなく平面であってもよい。
当該光学面群の複数の光学面は、入光面110aを介した画像光を全反射する第1光学面110b(全反射面)と、入光面110aに対向し、第1光学面110bで全反射された、画像光に含まれる複数の光線L1~L5の各々(画像表示光)を対応する反射面RSに向けて折り返す第2光学面110cとを含む。
第1光学面110bは、一例として、導光板本体110の厚さ方向TDの一側面である。第1光学面110bは、平面度が極力高いことが望ましい。入光面110aを介した各光線(画像表示光)は、第1光学面110bで全反射される入射角度(臨界角以上の入射角度)で第1光学面110bに入射される。
第2光学面110cは、一例として、導光板本体110の他端面の、第1光学面110bに隣接する部分である。第2光学面110cには、一例として、凹面鏡が用いられている。当該凹面鏡の曲面として、例えば球面、非球面、トロイダル面、アナモルフィック非球面、自由曲面を用いることができる。当該凹面鏡には、一般に金属コートが用いられる。全反射角を満足する凹面鏡の設計が困難なためである。勿論、全反射角を満足する凹面鏡が設計可能な条件である場合には、例えば空気層との界面を利用した凹面鏡を実現することができる。
導光板本体110は、一例として、第1光学面110bに対向し、反射面RSを介した画像光に含まれる光線を眼球EBに向けて射出する出光面110dを更に有する。出光面110dは、一例として、導光板本体110の厚さ方向TDの他側面である。
導光板本体110は、一例として、第1及び第2部材111、112で構成されている。第1及び第2部材111、112は、接着剤層115を介して接合されている。第1及び第2部材111、112、並びに接着剤層115の屈折率は、略同一である(近似している)。第1及び第2部材111、112は、例えば樹脂等を材料とする射出成型や、ガラスを切削加工することにより作製される。
第2部材112は、入光面110aと、第1及び第2光学面110b、110cとを有する。第1部材111は、出光面110dを有する。
第1及び第2部材111、112の接合部の一部である第1接合部J1に、複数の反射面RS(例えばRS1~RS5)が設けられている。各反射面RSは、第1部材111と気層(後述する開口部AP)との界面である。接着剤層115は、第1及び第2部材111、112のうち少なくとも第1部材111側に開口する当該気層となる開口部AP(例えばAP1~AP5)を有する。なお、例えば各開口部APを接着剤で埋めるとともに第1接合部J1の該開口部APに対応する箇所に金属膜もしくは誘電体多層膜を成膜して反射面を構成してもよい。
第1及び第2部材111、112の、入光面110aと第1接合部J1との間に位置する第2接合部J2では、第1及び第2部材111、112の入光面110aに対向する接合面同士が互いに対向している。
接着剤層115は、透光性を有する。具体的には、接着剤層115は、透明又は半透明な接着剤からなる。接着剤層115の粘度は、1000~10000Pa・sであることが好ましく、2000~5000Pa・sであることがより好ましい。接着剤層115は、例えば紫外線硬化性の接着剤からなる。
第1部材111は、第1及び第2部材111、112の第1接合部J1において、第2部材112との接合面に第1嵌合部を有している。第2部材112は、第1接合部J1において、第1部材111との接合面に第1嵌合部と略嵌合する第2嵌合部を有している。第1及び第2嵌合部のうち少なくとも第1嵌合部は、開口部APに臨む。反射面RSは、第1嵌合部と開口部APとの界面である。
第1及び第2嵌合部の一方は、複数の開口部AP(例えばAP1~AP5)に対応する複数(例えば5つ)の凸部を複数の構成部として含む凸部群を有している。第1及び第2嵌合部の他方は、複数の開口部AP(例えばAP1~AP5)に対応し、複数の凸部それぞれが挿入される(例えば略嵌入される)複数(例えば5つ)の凹部を複数の構成部として含む凹部群を有する。
凸部群及び凹部群のうち少なくとも第1嵌合部が有する群の各構成部(凸部又は凹部)は、複数の開口部APのうち対応する開口部APに臨む。第1嵌合部が有する群の各構成部と、対応する開口部APとの界面が反射面RSとなる。
凸部群及び凹部群のうち少なくとも第1嵌合部が有する群の各構成部(凸部又は凹部)は、複数の開口部APのうち対応する開口部APに臨む。第1嵌合部が有する群の各構成部と、対応する開口部APとの界面が反射面RSとなる。
一例として、第1嵌合部が有する群の各構成部は、対応する気層である開口部APに臨む面を有する。該面は、一例として、導光板本体110の厚さ方向TDに対して傾斜する傾斜面である。一例として、第1嵌合部が有する群の各構成部(凸部又は凹部)の傾斜面は、互いに平行である。後述するように反射面RSは一例として平面であり、反射面RSの平面度は当該傾斜面の平面度による。よって、当該傾斜面は、例えば表面研磨等により平面度が十分に高められていることが好ましい。
(反射面)
各反射面RSは、上記光学面群を介した画像光に含まれる対応する光線を眼球EB側に反射する。すなわち、各反射面RSは、コンバイナとして機能する。
各反射面RSは、上記光学面群を介した画像光に含まれる対応する光線を眼球EB側に反射する。すなわち、各反射面RSは、コンバイナとして機能する。
複数の反射面RS(例えばRS1~RS5)は、一例として、入光面110aと第2光学面110cとの間に入光面110aと第2光学面110cとが対向する方向(導光板本体110の厚さ方向TDに直交する方向)に規則的(例えば周期的、等間隔等)に並んでいる。なお、複数の反射面RSは、導光板本体110の厚さ方向に直交する方向に限らず、要は、導光板本体110の厚さ方向TDに交差する方向に並べて設けられることが好ましい。
複数の反射面RSは、一例として互いに平行である。反射面RS1~RS5は、それぞれ画像光に含まれる光線L1~L5に対応して設けられている。
反射面RSは、前述したように、導光板本体110と開口部APとの界面である。詳述すると、反射面RS1は、導光板本体110と開口部AP1との界面である。反射面RS2は、導光板本体110と開口部AP2との界面である。反射面RS3は、導光板本体110と開口部AP3との界面である。反射面RS4は、導光板本体110と開口部AP4との界面である。反射面RS5は、導光板本体110と開口部AP5との界面である。
反射面RSは、一例として、平面である。反射面RSは、平面度が極力高いことが好ましい。
反射面RSは、一例として、平面である。反射面RSは、平面度が極力高いことが好ましい。
各反射面RSは、第2光学面110cを介した、画像光(当該光学面群を介した画像光)の対応する光線を眼球EB側に反射(全反射)する。すなわち、第2光学面110cを介した各光線は、対応する反射面RSで全反射される入射角度で該反射面RSに入射される。反射面RSを介した光線は、出光面110dを介して眼球EBの瞳孔に入射される。
(遮光部)
遮光部SPは、画像光生成装置100で生成された画像光の迷光成分SLCを遮光する。ここで、迷光成分SLCは、画像光のうち画像表示光(画像表示に用いられる光)以外の不要な光である。
詳述すると、遮光部SPは、画像光に含まれる複数の光線(例えば光線L1~L5)の迷光成分SLCを遮光する。より詳細には、光線L1の迷光成分SLCL1は、光線L1が射出された画素と同一の画素から射出された光である。光線L2の迷光成分SLCL2は、光線L2が射出された画素と同一の画素から射出された光である。光線L3の迷光成分SLCL3は、光線L3が射出された画素と同一の画素から射出された光である。光線L4の迷光成分SLCL4は、光線L4が射出された画素と同一の画素から射出された光である。光線L5の迷光成分SLCL5は、光線L5が射出された画素と同一の画素から射出された光である。
遮光部SPは、画像光生成装置100で生成された画像光の迷光成分SLCを遮光する。ここで、迷光成分SLCは、画像光のうち画像表示光(画像表示に用いられる光)以外の不要な光である。
詳述すると、遮光部SPは、画像光に含まれる複数の光線(例えば光線L1~L5)の迷光成分SLCを遮光する。より詳細には、光線L1の迷光成分SLCL1は、光線L1が射出された画素と同一の画素から射出された光である。光線L2の迷光成分SLCL2は、光線L2が射出された画素と同一の画素から射出された光である。光線L3の迷光成分SLCL3は、光線L3が射出された画素と同一の画素から射出された光である。光線L4の迷光成分SLCL4は、光線L4が射出された画素と同一の画素から射出された光である。光線L5の迷光成分SLCL5は、光線L5が射出された画素と同一の画素から射出された光である。
各迷光成分は、画像光のうち入光面110a及び上記光学面群を介して反射面RSに導光される光以外の特定の光である。詳述すると、各迷光成分は、画像光のうち入光面110aを介して第1光学面110bに全反射条件を満たす所定の入射角度範囲で入射する光以外の特定の光である。
遮光部SPは、一例として、導光板本体110内に設けられる。具体的には、遮光部SPは、反射面RSを含む仮想面VSと入光面110aとの間に位置している。詳述すると、遮光部SPは、複数の反射面RSのうち入光面110aに最も近い反射面RS1を含む仮想面VSと、入光面110aとの間に位置している。
さらに、遮光部SPは、入光面110aと上記光学面群との間の画像光の光路上から外れた位置に位置している。詳述すると、遮光部SPは、入光面110aと第1光学面110bとの間の画像光(画像表示光)の光路上から外れた位置に位置している。これにより、画像表示光である複数の光線(例えば光線L1~L5)が遮光部SPで遮光されることが抑制される。
遮光部SPは、入光面110aと反射面RSとの間に少なくとも一部が位置することが好ましい。これにより、画像光のうち入光面110aを介して反射面RSに直接向かう迷光成分を遮光することができる。
遮光部SPは、第1光学面110bよりも出光面110dに近い位置に設けられている。これにより、画像光のうち画像表示光を導光する上記光学面群の設計の自由度が向上する。
遮光部SPは、第1及び第2部材111、112の接合部の他部であって、入光面110aと第1接合部J1との間に位置する第2接合部J2に設けられている。詳述すると、遮光部SPは、第2接合部J2において、第1及び第2部材111、112の入光面110aに対向する接合面間に配置されている。これにより、第1及び第2部材111、112を接合する際に導光板本体110の内部に遮光部SPを容易に組み込むことができる。
遮光部SPは、例えば、塗料からなってもよい。具体的には、遮光部SPとしての塗料は、第2接合部J2において、第1部材111の第2部材112との接合面及び/又は第2部材112の第1部材111との接合面に塗布された塗料であってもよい。
遮光部SPは、例えば、金属薄膜からなってもよい。遮光部SPとしての金属薄膜は、第2接合部J2において、第1部材111の第2部材112との接合面及び/又は第2部材112の第1部材111との接合面に例えば蒸着、スパッタ等により成膜することができる。
遮光部SPは、例えば、遮光フィルムからなってもよい。遮光部SPとしての遮光フィルムは、第2接合部J2において、第1部材111の第2部材112との接合面及び/又は第2部材112の第1部材111との接合面に貼り付けることができる。
遮光部SPは、入射された迷光成分の少なくとも一部を吸収することが好ましい。具体的には、遮光部SPは、該迷光成分の反射光(該迷光成分の二次以降の迷光成分)の発生を抑制する観点からは、できるだけ濃い色(例えば黒)に近いことが好ましい。遮光部SPは、観察者であるユーザ及び他者から目立たなくする観点からは、できるだけ薄い色であることが好ましい。
≪表示装置の表示動作≫
画像光生成装置100から射出された光線L1は、入光面110aを介して導光板本体110内に入射され、第1光学面110bで全反射され第2光学面110cで集光され反射面RS1に入射される。反射面RS1で反射された光線L1は、出光面110dで屈折され、一側の最大画角を形成するように眼球EBに入射される。
画像光生成装置100から射出された光線L1は、入光面110aを介して導光板本体110内に入射され、第1光学面110bで全反射され第2光学面110cで集光され反射面RS1に入射される。反射面RS1で反射された光線L1は、出光面110dで屈折され、一側の最大画角を形成するように眼球EBに入射される。
画像光生成装置100から射出された光線L3は、入光面110aを介して導光板本体110内に入射され、第1光学面110bで全反射され第2光学面110bで集光され反射面RS3に入射される。反射面RS3で反射された光線L3は、出光面110dをまっすぐ透過して中央画角を形成するように眼球EBに入射される。
画像光生成装置100から射出された光線L2は、入光面110aを介して導光板本体110内に入射され、第1光学面110bで全反射され第2光学面110cで集光され反射面RS2に入射される。反射面RS2で反射された光線L2は、出光面110dで屈折されて一側の最大画角と中央画角との中間画角を形成するように眼球EBに入射される。
画像光生成装置100から射出された光線L5は、入光面110aを介して導光板本体110内に入射され、第1光学面110bで全反射されて反射面RS5に入射される。反射面RS5で反射された光線L5は、出光面110dで屈折され、他側の最大画角を形成するように眼球EBに入射される。
画像光生成装置100から射出された光線L4は、入光面110aを介して導光板本体110内に入射され、第1光学面110bで全反射され第2光学面110cで集光され反射面RS4に入射される。反射面RS4で反射された光線L4は、出光面110dで屈折されて他側の最大画角と中央画角との中間画角を形成するように眼球EBに入射される。
≪表示装置の効果≫
実施例1の表示装置10-1は、画像光生成装置100からの画像光を眼球EBに導く導光板LGP1と、を備え、導光板LGP1は、画像光が入射される入光面110aと、該入光面110aを介した画像光を導光する、複数の光学面(例えば第1及び第2光学面110b、110c)を含む光学面群とを有する導光板本体110と、該導光板本体110内に設けられ、上記光学面群を介した画像光を眼球EB側に反射する少なくとも1つの反射面RS(例えばRS1~RS5)と、導光板本体110に設けられ、画像光の迷光成分SLC(例えばSLCL1~SLCL5)を遮光する遮光部SPと、を含む。
この場合、遮光部SPにより画像光の迷光成分SLCを遮光できる。
結果として、表示装置10-1によれば、観察者及び他者に不要な像が視認されることを抑制できる表示装置を提供することができる。
実施例1の表示装置10-1は、画像光生成装置100からの画像光を眼球EBに導く導光板LGP1と、を備え、導光板LGP1は、画像光が入射される入光面110aと、該入光面110aを介した画像光を導光する、複数の光学面(例えば第1及び第2光学面110b、110c)を含む光学面群とを有する導光板本体110と、該導光板本体110内に設けられ、上記光学面群を介した画像光を眼球EB側に反射する少なくとも1つの反射面RS(例えばRS1~RS5)と、導光板本体110に設けられ、画像光の迷光成分SLC(例えばSLCL1~SLCL5)を遮光する遮光部SPと、を含む。
この場合、遮光部SPにより画像光の迷光成分SLCを遮光できる。
結果として、表示装置10-1によれば、観察者及び他者に不要な像が視認されることを抑制できる表示装置を提供することができる。
遮光部SPは、導光板本体110内に設けられている。これにより、画像光のうち画像表示光を遮光しない条件下での遮光部SPの配置の自由度を高めることができる。
遮光部SPは、反射面RSを含む仮想面VSの入光面110a側の位置に設けられている。これにより、画像光の迷光成分を比較的入光面110aに近い位置で遮光することができ、該迷光成分から派生する迷光成分(該迷光成分の二次以降の成分)の発生を抑制することできる。
迷光成分SLCは、画像光のうち入光面110a及び上記光学面群を介して反射面RSに導光される光以外の光である。これにより、画像光のうち画像表示光以外の光を迷光成分として確実に遮光することができる。
遮光部SPは、入光面110aと光学面群との間の画像光の光路上から外れた位置に位置している。これにより、入光面110aを介して光学面群に入射される光である画像表示光を遮光しないようにすることができる。
遮光部SPは、入光面110aと反射面RSとの間に少なくとも一部が位置していてもよい。これにより、画像光のうち入光面110aを介して反射面RSに直接向かう迷光成分を遮光することができる。
上記複数の光学面は、入光面110aを介した画像光を全反射する第1光学面110bと、入光面110aに対向し、第1光学面110bで全反射された画像光を反射面RSに向けて折り返す第2光学面110cと、を含む。これにより、表示装置の小型化を図ることができる。
迷光成分SLCは、画像光のうち入光面110aを介して第1光学面110bに全反射条件を満たす所定の入射角度範囲で入射する光以外の光である。これにより、画像表示光以外の光を迷光成分として確実に遮光することができる。
遮光部SPは、入光面110aと第1光学面110bとの間の画像光の光路上から外れた位置に位置している。これにより、画像表示光を遮光しないようにすることができる。
少なくとも1つの反射面RSは、入光面110aと第2光学面110cとの間に入光面110aと第2光学面110cとが対向する方向に並ぶ複数の反射面RSであり、遮光部SPは、複数の反射面RSのうち入光面110aに最も近い反射面RS1を含む仮想面VSの入光面110a側の位置に設けられている。これにより、画像光の迷光成分SLCをより入光面110aに近い位置で遮光することができ、該迷光成分から派生する迷光成分(該迷光成分の二次以降の成分)の発生をより抑制することできる。
導光板本体110は、第1光学面110bに対向し、反射面RSを介した画像光を眼球EBに向けて射出する出光面110dを更に有し、遮光部SPは、第1光学面110bよりも出光面110dに近い位置に設けられている。これにより、導光板本体110の光学面群の設計の自由度を向上できる。
導光板本体110は、第1及び第2部材111、112を含む、接合された複数(例えば2つ)の部材で構成され、反射面RS及び遮光部SPは、第1及び第2部材111、111の接合部に設けられている。これにより、第1及び第2部材111、112の接合時に反射面RS及び遮光部SPを設けることができる。
導光板本体110は、第1及び第2部材111、112を含む、接合された複数(例えば2つ)の部材で構成され、反射面RSは、第1及び第2部材111、112の第1接合部J1に設けられ、遮光部SPは、少なくとも一部(例えば全部)が第1及び第2部材111、112の第2接合部J2に設けられ、該第2接合部J2は、入光面110aと第1接合部J1との間に位置している。これにより、遮光部SPを導光板本体110内の有効な位置に容易に設けることができる。
第2部材112は、入光面110aと、第1及び第2光学部材111、112とを有し、第1部材111は、反射面RSを有し、第2接合部J2では、第1及び第2部材111、112の入光面110aに対向する接合面同士が遮光部SPを介して接合されている。これにより、迷光成分SLCを効率良く遮光でき、且つ、遮光部SPを観察者及び他者から見て極力目立たなくすることができる。さらに、遮光部SPは、少ない遮光面積で迷光成分を効果的に遮光することができる。
第2光学面110cは、凹面鏡である。これにより、第2光学面110cに入射された画像表示光を反射面RSに集光させることができる。なお、当該凹面鏡の面形状として、例えば球面、非球面、アナモルフィック非球面、自由曲面を採用することができる。
反射面RSは、平面であるため、画像表示光を収差の影響なく眼球EB側に反射することができる。
遮光部SPは、入射された迷光成分の少なくとも一部を吸収することが好ましい。これにより、該迷光成分から派生する迷光成分(該迷光成分の二次以降の反射成分)の発生を抑制することができる。
遮光部SPは、塗料からなってもよい。これにより、遮光部SPを薄く形成することができる。
遮光部SPは、金属薄膜からなってもよい。これにより、遮光部SPを薄く形成することができる。
遮光部SPは、遮光フィルムからなってもよい。これにより、遮光部SPを容易に設けることができる。
<3.本技術の第1実施形態の実施例2に係る表示装置>
以下、本技術の第1実施形態の実施例2に係る表示装置10-2について、図2を参照して説明する。表示装置10-2は、図2に示すように、第1及び第2部材111、112の第2接合部J2に加えて第1接合部J1にも遮光部が設けられている点を除いて、実施例1に係る表示装置10-2と同様の構成を有する。
以下、本技術の第1実施形態の実施例2に係る表示装置10-2について、図2を参照して説明する。表示装置10-2は、図2に示すように、第1及び第2部材111、112の第2接合部J2に加えて第1接合部J1にも遮光部が設けられている点を除いて、実施例1に係る表示装置10-2と同様の構成を有する。
表示装置10-2の導光板LGP2では、第1接合部J1に第1遮光部SP1が設けられ、且つ、第2接合部J2に第2遮光部SP2が設けられている。
第1遮光部SP1は、表示装置10-1の遮光部SPと実質的に同一の特性を有している。第1遮光部SP1は、反射面RS1の裏面側に設けられている。詳述すると、第1遮光部SP1は、第1接合部J1において、第2部材112の第2嵌合部の、反射面RS1に対応する構成部(凸部又は凹部)の傾斜面に設けられている。第1遮光部SP1と、第1部材111の第1嵌合部の対応する構成部との間には気相である開口部AP1が形成されている。第1遮光部SP1は、例えば、光線L4の迷光成分SLCL4、光線L5の迷光成分SLCL5を遮光する。
第2遮光部SP2は、表示装置10-1の遮光部SPと実質的に同一の特性及び配置となっている。第2遮光部SP2は、例えば、光線L1の迷光成分SLCL1、光線L2の迷光成分SLCL2、光線L3の迷光成分SLCL3を遮光する。
表示装置10-2によれば、実施例1に係る表示装置10-1と同様の効果を奏するとともに、第1接合部J1に加えて第2接合部J2にも遮光部が設けられているので、画像光のさらに不要な迷光成分(例えば入光面110aを介して反射面RSの裏面に直接向かう迷光成分)を遮光することができ、ひいては観察者及び他者に不要な像を視認させることをより抑制することができる。
<4.本技術の第1実施形態の実施例3に係る表示装置>
以下、本技術の第1実施形態の実施例3に係る表示装置10-3について、図3を参照して説明する。表示装置10-3は、図3に示すように、遮光部SPが、第1接合部J1と第2接合部J2とに跨って設けられている点を除いて、実施例2に係る表示装置10-2と同様の構成を有する。
以下、本技術の第1実施形態の実施例3に係る表示装置10-3について、図3を参照して説明する。表示装置10-3は、図3に示すように、遮光部SPが、第1接合部J1と第2接合部J2とに跨って設けられている点を除いて、実施例2に係る表示装置10-2と同様の構成を有する。
表示装置10-3の導光板LGP3では、第2接合部J2から第1接合部J1の一部にかけて遮光部SPが設けられている。
詳述すると、導光板LGP3の遮光部SPは、第2接合部J2に一端部が設けられ、且つ、第1接合部J1における反射面RS1の裏面側に他端部(実施例2の導光板LGP2の第1遮光部SP1と実質的に同一)が設けられ、且つ、第1及び第2部材111、112の、第1及び第2接合部J1、J2の間に存在する第3接合部J3に中間部が設けられている。より詳細には、遮光部SPは、第2接合部J2から第1接合部J1の一部にかけて、第2部材112の第1部材111との接合面に実施例2の導光板LGP2の第1遮光部SP1と略同一の厚みで設けられている。導光板LGP3では、遮光部SPの一端部及び中間部と第1部材111との間に接着剤層115が存在している。
詳述すると、導光板LGP3の遮光部SPは、第2接合部J2に一端部が設けられ、且つ、第1接合部J1における反射面RS1の裏面側に他端部(実施例2の導光板LGP2の第1遮光部SP1と実質的に同一)が設けられ、且つ、第1及び第2部材111、112の、第1及び第2接合部J1、J2の間に存在する第3接合部J3に中間部が設けられている。より詳細には、遮光部SPは、第2接合部J2から第1接合部J1の一部にかけて、第2部材112の第1部材111との接合面に実施例2の導光板LGP2の第1遮光部SP1と略同一の厚みで設けられている。導光板LGP3では、遮光部SPの一端部及び中間部と第1部材111との間に接着剤層115が存在している。
導光板LGP3の遮光部SPは、例えば、一端部で光線L1の迷光成分SLCL1、光線L2の迷光成分SLCL2、光線L3の迷光成分SLCL3を遮光し、中間部で光線L4の迷光成分SLCL4を遮光し、他端部で光線L5の迷光成分SLCL5を遮光する。
表示装置10-3によれば、実施例2に係る表示装置10-2と同一の効果を奏するとともに、遮光部が第3接合部J3にも設けられているので、画像光のさらに不要な迷光成分を遮光することができ、ひいては観察者及び他者に不要な像を視認させることをより抑制することができる。
<5.本技術の第1実施形態の実施例4に係る表示装置>
以下、本技術の第1実施形態の実施例4に係る表示装置10-4について、図4を参照して説明する。表示装置10-4は、図4に示すように、遮光部SPが、導光板LGP4内の反射面RS1の裏面側にのみ設けられている点を除いて、実施例1に係る表示装置10-1と同様の構成を有する。
導光板LGP4の遮光部SPは、例えば、光線L1の迷光成分SLCL1、光線L2の迷光成分SLCL2、光線L3の迷光成分SLCL3、光線L4の迷光成分SLCL4、光線L5の迷光成分SLCL5を遮光する。
表示装置10-4によれば、遮光部SPが少ない遮光面積で迷光成分を効果的に遮光することができる。すなわち、該遮光部SPは、目立ち難く、且つ、迷光成分を効率良く遮光することができる。
<6.本技術の第1実施形態の実施例5に係る表示装置>
以下、本技術の第1実施形態の実施例5に係る表示装置10-5について、図5を参照して説明する。表示装置10-5は、図5に示すように、遮光部SPが、導光板LGP5内の第2及び第3接合部J2、J3のみに設けられている点を除いて、実施例3に係る表示装置10-3と同様の構成を有する。
以下、本技術の第1実施形態の実施例4に係る表示装置10-4について、図4を参照して説明する。表示装置10-4は、図4に示すように、遮光部SPが、導光板LGP4内の反射面RS1の裏面側にのみ設けられている点を除いて、実施例1に係る表示装置10-1と同様の構成を有する。
導光板LGP4の遮光部SPは、例えば、光線L1の迷光成分SLCL1、光線L2の迷光成分SLCL2、光線L3の迷光成分SLCL3、光線L4の迷光成分SLCL4、光線L5の迷光成分SLCL5を遮光する。
表示装置10-4によれば、遮光部SPが少ない遮光面積で迷光成分を効果的に遮光することができる。すなわち、該遮光部SPは、目立ち難く、且つ、迷光成分を効率良く遮光することができる。
<6.本技術の第1実施形態の実施例5に係る表示装置>
以下、本技術の第1実施形態の実施例5に係る表示装置10-5について、図5を参照して説明する。表示装置10-5は、図5に示すように、遮光部SPが、導光板LGP5内の第2及び第3接合部J2、J3のみに設けられている点を除いて、実施例3に係る表示装置10-3と同様の構成を有する。
詳述すると、導光板LGP5の遮光部SPは、第2接合部J2に一部が設けられ、且つ、第3接合部J3に他部が設けられている。より詳細には、遮光部SPは、第2接合部J2から第3接合部J3にかけて、第2部材112の第1部材111との接合面に実施例2の導光板LGP2の第1遮光部SP1と略同一の厚みで設けられている。導光板LGP5では、遮光部SPと第1部材111との間に接着剤層115が存在している。
導光板LGP5の遮光部SPは、例えば、一部で光線L1の迷光成分SLCL1、光線L2の迷光成分SLCL2、光線L3の迷光成分SLCL3を遮光し、他部で光線L4の迷光成分SLCL4、光線L5の迷光成分SLCL5を遮光する。
表示装置10-5によれば、実施例1に係る表示装置10-1と同様の効果を奏するとともに、遮光部が第3接合部J3にも設けられているので、さらに画像光の不要な迷光成分を遮光することができる。
<7.本技術の第1実施形態の実施例6に係る表示装置>
以下、本技術の第1実施形態の実施例6に係る表示装置10-6について、図6を参照して説明する。表示装置10-6は、図6に示すように、遮光部SPが、導光板LGP6内の第1及び第3接合部J1、J3のみに設けられている点を除いて、実施例3に係る表示装置10-3と同様の構成を有する。
以下、本技術の第1実施形態の実施例6に係る表示装置10-6について、図6を参照して説明する。表示装置10-6は、図6に示すように、遮光部SPが、導光板LGP6内の第1及び第3接合部J1、J3のみに設けられている点を除いて、実施例3に係る表示装置10-3と同様の構成を有する。
詳述すると、導光板LGP6の遮光部SPは、第1接合部J1に一部が設けられ、且つ、第3接合部J3に他部が設けられている。より詳細には、遮光部SPは、第3接合部J3から第1接合部J1の一部にかけて、第2部材112の第1部材111との接合面に実施例2の導光板LGP2の第1遮光部SP1と略同一の厚みで設けられている。導光板LGP6では、遮光部SPの他部と第1部材111との間に接着剤層115が存在している。
導光板LGP6の遮光部SPは、例えば、一部で光線L4の迷光成分SLCL4、光線L5の迷光成分SLCL5を遮光し、他部で光線L1の迷光成分SLCL1、光線L2の迷光成分SLCL2、光線L3の迷光成分SLCL3を遮光する。
表示装置10-6によれば、遮光部が第1及び第3接合部J1、J3のみに設けられているので、比較的少ない遮光面積で不要な迷光成分を遮光することができる。
<8.本技術の第1実施形態の実施例7に係る表示装置>
以下、本技術の第1実施形態の実施例7に係る表示装置10-7について、図7を参照して説明する。表示装置10-7は、図7に示すように、遮光部SPが、導光板LGP7内の第3接合部J3のみに設けられている点を除いて、実施例3に係る表示装置10-3と同様の構成を有する。
以下、本技術の第1実施形態の実施例7に係る表示装置10-7について、図7を参照して説明する。表示装置10-7は、図7に示すように、遮光部SPが、導光板LGP7内の第3接合部J3のみに設けられている点を除いて、実施例3に係る表示装置10-3と同様の構成を有する。
詳述すると、遮光部SPは、第3接合部J3において、第2部材112の第1部材111との接合面に実施例2の導光板LGP2の第1遮光部SP1と略同一の厚みで設けられている。導光板LGP7では、遮光部SPと第1部材111との間に接着剤層115が存在している。
導光板LGP7の遮光部SPは、例えば、光線L1の迷光成分SLCL1、光線L2の迷光成分SLCL2、光線L3の迷光成分SLCL3、光線L4の迷光成分SLCL4、光線L5の迷光成分SLCL5を遮光する。
表示装置10-7によれば、遮光部SPが第3接合部J3のみに設けられているので、より少ない遮光面積で不要な迷光成分を遮光することができる。
<9.本技術の第1実施形態の実施例8に係る表示装置>
以下、本技術の第1実施形態の実施例8に係る表示装置10-8について、図8を参照して説明する。表示装置10-8は、図8に示すように、遮光部が、導光板LGP8の入光面110aにも設けられている点を除いて、実施例1に係る表示装置10-1と同様の構成を有する。
以下、本技術の第1実施形態の実施例8に係る表示装置10-8について、図8を参照して説明する。表示装置10-8は、図8に示すように、遮光部が、導光板LGP8の入光面110aにも設けられている点を除いて、実施例1に係る表示装置10-1と同様の構成を有する。
表示装置10-8の導光板LGP8では、入光面110aの、画像光生成装置100入光面110aとの間の画像光(画像表示光)の光路から外れた位置に第1遮光部SP1が設けられ、且つ、第2接合部J2に第2遮光部SP2が設けられている。
導光板LGP8の第1遮光部SP1は、実施例1に係る表示装置10-1の導光板LGP1の遮光部SPと同様の特性を有する。
導光板LGP8の第2遮光部SP2は、実施例1に係る表示装置10-1の導光板LGP1の遮光部SPと同様の特性及び配置となっている。
導光板LGP8では、例えば、第1遮光部SP1が光線L1の迷光成分SLCL1、光線L2の迷光成分SLCL2を遮光し、第2遮光部SP2が光線L3の迷光成分SLCL3、光線L4の迷光成分SLCL4、光線L5の迷光成分SLCL5を遮光する。
表示装置10-8によれば、実施例1の表示装置10-1と同様の効果を奏するとともに、さらに不要な画像光の迷光成分(例えば図8における迷光成分SLCL1、SLCL2)を遮光することができる。
なお、表示装置10-8において、例えば第1遮光部SP1のみを設けてもよい(第2遮光部SP2を設けなくてもよい)。
<10.本技術の第2実施形態に係る表示装置>
以下、第2実施形態に係る表示装置20について、図9を参照して説明する。
ところで、第1実施形態の各実施例に係る表示装置では、第2部材112に入光面110a、第1及び第2光学面110b、110cが形成されているが、このような3つの光学面を射出成型で作製するには、光学面の形状精度を保証することが難しく、コストがかかる。
そこで、第2実施形態に係る表示装置20では、導光板LGP9の導光板本体110-2を第1~第3部材111、112’、113で構成し、第3部材113に第2光学面113a(例えば凹面鏡)を形成している。
第3部材113の第2光学面113aは、第2部材112’の入光面110aに相対する端面110c’に接合されている。該端面110c’は、第2光学面113aの凹面に倣った形状を有しており、第2部材112’と屈折率が略同一の接着剤層120を介して第2光学面113aに接合されている。このため、第2部材112’と接着剤層120と間で光の屈折がほとんど発生しない。すなわち、第2光学面113aへの入射時及び第2光学面113aから反射時に光線が屈折することが抑制され、ひいては光学特性の劣化が抑制される。
表示装置20によれば、第1実施形態の実施例1に係る表示装置10-1と同様の効果を奏するとともに、導光板本体110-2の光学的な機能を3つの部材(第1~第3部材111、112’、113)に分担させているため、各部材の精度を向上させ、解像力を向上させることができる。
さらに、表示装置20によれば、第2部材の光学面を2面(入光面110a及び第1光学面110b)に削減できるので、第2部材の成型用の金型を簡素化でき、低コスト化を図ることができる。
また、表示装置20によれば、第2光学面113aとしての凹面鏡が露出していないので、該凹面鏡の損傷、剥離等を抑制できる。
なお、表示装置10-8において、例えば第1遮光部SP1のみを設けてもよい(第2遮光部SP2を設けなくてもよい)。
<10.本技術の第2実施形態に係る表示装置>
以下、第2実施形態に係る表示装置20について、図9を参照して説明する。
ところで、第1実施形態の各実施例に係る表示装置では、第2部材112に入光面110a、第1及び第2光学面110b、110cが形成されているが、このような3つの光学面を射出成型で作製するには、光学面の形状精度を保証することが難しく、コストがかかる。
そこで、第2実施形態に係る表示装置20では、導光板LGP9の導光板本体110-2を第1~第3部材111、112’、113で構成し、第3部材113に第2光学面113a(例えば凹面鏡)を形成している。
第3部材113の第2光学面113aは、第2部材112’の入光面110aに相対する端面110c’に接合されている。該端面110c’は、第2光学面113aの凹面に倣った形状を有しており、第2部材112’と屈折率が略同一の接着剤層120を介して第2光学面113aに接合されている。このため、第2部材112’と接着剤層120と間で光の屈折がほとんど発生しない。すなわち、第2光学面113aへの入射時及び第2光学面113aから反射時に光線が屈折することが抑制され、ひいては光学特性の劣化が抑制される。
表示装置20によれば、第1実施形態の実施例1に係る表示装置10-1と同様の効果を奏するとともに、導光板本体110-2の光学的な機能を3つの部材(第1~第3部材111、112’、113)に分担させているため、各部材の精度を向上させ、解像力を向上させることができる。
さらに、表示装置20によれば、第2部材の光学面を2面(入光面110a及び第1光学面110b)に削減できるので、第2部材の成型用の金型を簡素化でき、低コスト化を図ることができる。
また、表示装置20によれば、第2光学面113aとしての凹面鏡が露出していないので、該凹面鏡の損傷、剥離等を抑制できる。
<11.本技術の第3実施形態に係る表示装置>
以下、第3実施形態1に係る表示装置30について、図10~図11Bを参照して説明する。図10は、表示装置30の側面透視図である。図11Aは、図10のP-P線断面図である。図11Bは、図10のQ-Q線断面図である。
以下、第3実施形態1に係る表示装置30について、図10~図11Bを参照して説明する。図10は、表示装置30の側面透視図である。図11Aは、図10のP-P線断面図である。図11Bは、図10のQ-Q線断面図である。
表示装置30は、図10、図11A及び図11Bに示すように、画像光生成装置100及び導光板LGP10を備える。
導光板LGP10は、導光板本体310と、該導光板本体310の一端面である入光面310aに接合され、画像光生成装置100からの画像光に含まれる光線を入光面310aに入射させる入射レンズ320と、導光板本体310の他端面310cに接合され、入射された画像光に含まれる光線を反射面RS(例えばRS1~RS5)に向けて反射する凹面ミラー330とを含む。導光板本体310の厚さ方向の一側面は、入射レンズ320及び入光面310aを介した画像光に含まれる光線を凹面ミラー330に向けて全反射する全反射面310bである。凹面ミラー330は、入射された光線を反射面RSに向けて集光しつつ反射する。反射面RSで反射された光線は、導光板本体310の厚さ方向の他側面である出光面310dを介して眼球EBに入射される。
導光板LGP10は、導光板本体310と、該導光板本体310の一端面である入光面310aに接合され、画像光生成装置100からの画像光に含まれる光線を入光面310aに入射させる入射レンズ320と、導光板本体310の他端面310cに接合され、入射された画像光に含まれる光線を反射面RS(例えばRS1~RS5)に向けて反射する凹面ミラー330とを含む。導光板本体310の厚さ方向の一側面は、入射レンズ320及び入光面310aを介した画像光に含まれる光線を凹面ミラー330に向けて全反射する全反射面310bである。凹面ミラー330は、入射された光線を反射面RSに向けて集光しつつ反射する。反射面RSで反射された光線は、導光板本体310の厚さ方向の他側面である出光面310dを介して眼球EBに入射される。
導光板LGP10では、遮光部SPが、入射レンズ320と導光板本体310との接合部Jの、画像光生成装置100からの画像光に含まれる複数の光線(例えば光線L1~L5)の光路上から外れた位置に設けられている。
導光板LGP10の遮光部SPは、例えば、光線L1の迷光成分SLCL1、光線L2の迷光成分SLCL2、光線L3の迷光成分SLCL3、光線L4の迷光成分SLCL4、光線L5の迷光成分SLCL5を遮光する。
導光板LGP10の遮光部SPは、例えば、光線L1の迷光成分SLCL1、光線L2の迷光成分SLCL2、光線L3の迷光成分SLCL3、光線L4の迷光成分SLCL4、光線L5の迷光成分SLCL5を遮光する。
導光板本体310は、積層された複数の構成部材CB(例えばCB1~CB6)を含む。複数の構成部材CBは、導光板本体310の厚さ方向に対して傾斜する方向に積層されている。各構成部材CBは、一例として、ガラス製又は樹脂製の平板部材である。なお、各構成部材CBは、解像力を保持するために単品状態でも積層状態でも高い平行度が要求されるため、加工精度が良好となるガラス製であることが好ましい。
構成部材CB1と構成部材CB2とが接着剤層315-1を介して接合されている。接着剤層315-1には、構成部材CB1側及び構成部材CB2側に開口する開口部AP1が形成されている。
構成部材CB2と構成部材CB3とが接着剤層315-2を介して接合されている。接着剤層315-2には、構成部材CB2側及び構成部材CB3側に開口する開口部AP2が形成されている。
構成部材CB3と構成部材CB4とが接着剤層315-3を介して接合されている。接着剤層315-3には、構成部材CB3側及び構成部材CB4側に開口する開口部AP3が形成されている。
構成部材CB4と構成部材CB5とが接着剤層315-4を介して接合されている。接着剤層315-4には、構成部材CB4側及び構成部材CB5側に開口する開口部AP4が形成されている。
構成部材CB5と構成部材CB6とが接着剤層315-5を介して接合されている。接着剤層315-5には、構成部材CB5側及び構成部材CB6側に開口する開口部AP5が形成されている。
構成部材CB1と構成部材CB2とが接着剤層315-1を介して接合されている。接着剤層315-1には、構成部材CB1側及び構成部材CB2側に開口する開口部AP1が形成されている。
構成部材CB2と構成部材CB3とが接着剤層315-2を介して接合されている。接着剤層315-2には、構成部材CB2側及び構成部材CB3側に開口する開口部AP2が形成されている。
構成部材CB3と構成部材CB4とが接着剤層315-3を介して接合されている。接着剤層315-3には、構成部材CB3側及び構成部材CB4側に開口する開口部AP3が形成されている。
構成部材CB4と構成部材CB5とが接着剤層315-4を介して接合されている。接着剤層315-4には、構成部材CB4側及び構成部材CB5側に開口する開口部AP4が形成されている。
構成部材CB5と構成部材CB6とが接着剤層315-5を介して接合されている。接着剤層315-5には、構成部材CB5側及び構成部材CB6側に開口する開口部AP5が形成されている。
ここで、画像光は入光面310aから導光板本体310内に入射される。互いに接合された2つの構成部材CBのうち入光面310aから遠い方の構成部材CBと、気層である開口部APとの界面が反射面RSとなる。
詳述すると、構成部材CB2と開口部AP1との界面が反射面RS1となる(図11A参照)。構成部材CB3と開口部AP2との界面が反射面RS2となる(図11B参照)。構成部材CB4と開口部AP3との界面が反射面RS3となる(図11A参照)。構成部材CB5と開口部AP4との界面が反射面RS4となる(図11B参照)。構成部材CB6と開口部AP5との界面が反射面RS5となる(図11A参照)。
反射面RS1~RS5は、それぞれ画像光に含まれる光線L1~L5に対応して設けられている。
各構成部材CBの厚さ方向の一側面及び他側面とも平面度が極力高いことが好ましい。これにより、各反射面RSの平面度及び反射面RS間の平行度を極力高くすることができる。
詳述すると、構成部材CB2と開口部AP1との界面が反射面RS1となる(図11A参照)。構成部材CB3と開口部AP2との界面が反射面RS2となる(図11B参照)。構成部材CB4と開口部AP3との界面が反射面RS3となる(図11A参照)。構成部材CB5と開口部AP4との界面が反射面RS4となる(図11B参照)。構成部材CB6と開口部AP5との界面が反射面RS5となる(図11A参照)。
反射面RS1~RS5は、それぞれ画像光に含まれる光線L1~L5に対応して設けられている。
各構成部材CBの厚さ方向の一側面及び他側面とも平面度が極力高いことが好ましい。これにより、各反射面RSの平面度及び反射面RS間の平行度を極力高くすることができる。
図10~図11Bから分かるように、導光板本体310の側面側から見て、複数の開口部APは全体として千鳥状に配置されている。
詳述すると、開口部AP1、AP3、AP5が導光板本体310の厚さ方向に直交する方向に並び、開口部AP2、AP4が導光板本体310の厚さ方向に直交する方向に並んでいる。
このように、接着剤層1つおきに開口部AP、反射面RSを横にずれた配置とすることで、凹面ミラー330で反射された各光線を対応しない反射面RSに入射されない経路で対応する反射面RSに導くことができる。
詳述すると、開口部AP1、AP3、AP5が導光板本体310の厚さ方向に直交する方向に並び、開口部AP2、AP4が導光板本体310の厚さ方向に直交する方向に並んでいる。
このように、接着剤層1つおきに開口部AP、反射面RSを横にずれた配置とすることで、凹面ミラー330で反射された各光線を対応しない反射面RSに入射されない経路で対応する反射面RSに導くことができる。
反射面RSでの光線の反射角が大きくなるほど、全反射面310b及び出光面310dに対する反射面RSの傾斜角度が小さくなり、導光板LGP10を透過光が透過しやすくなるため、反射面RSの像がより目立ちにくくなる。
第3実施形態に係る表示装置30によれば、第1及び第2実施形態の表示装置と同様の効果を奏するとともに、遮光部SPが入射レンズ320と導光板本体310との接合部Jに設けられるので、遮光部SPを導光板LGP10内に容易に配置することができる。
なお、第3実施形態では、導光板本体を構成する複数の構成部材の各々に反射面RSとして、金属膜又は誘電体多層膜を成膜してもよい。
ところで、図11A及び図11Bに示すように、入射レンズ320を介した画像光(画像表示光)を導光板本体310の全反射面310bに所定の入射角度範囲で入射させるために、入射レンズ320の側端面と導光板本体310の全反射面310bとを平行(好ましくは面一)にする必要がある。すなわち、入射レンズ320と導光板本体310との間隔を略一定にする必要がある。
以下に、入射レンズ320と導光板本体310との間隔を略一定にすることができる、第3実施形態の変形例1~3に係る表示装置について説明する。
<12.本技術の第3実施形態の変形例1に係る表示装置>
以下に、本技術の第3実施形態の変形例1に係る表示装置について、図12を参照して説明する。
以下に、本技術の第3実施形態の変形例1に係る表示装置について、図12を参照して説明する。
第3実施形態の変形例1に係る表示装置では、図12に示すように、遮光部としての遮光フィルムSFが入光面310aと入射レンズ320との間の一部に配置され、且つ、入光面310aと入射レンズ320との間の他部に接着剤層313が配置されている。
詳述すると、変形例1に係る表示装置では、接合部Jに、遮光フィルムSFと接着剤層313とが並設されている。遮光フィルムSF及び接着剤層313の厚さは、略同一となっている。
その接合方法を簡単に説明すると、例えば、入射レンズ320及び導光板本体310の一方に遮光フィルムSFを貼付した後、該一方の他方との接合面(遮光フィルムが貼付されていない面)に接着剤層313となる接着剤を塗布して、該接着剤により入射レンズ320と導光板本体310とを遮光フィルムSF及び接着剤層313を介して接合する。
詳述すると、変形例1に係る表示装置では、接合部Jに、遮光フィルムSFと接着剤層313とが並設されている。遮光フィルムSF及び接着剤層313の厚さは、略同一となっている。
その接合方法を簡単に説明すると、例えば、入射レンズ320及び導光板本体310の一方に遮光フィルムSFを貼付した後、該一方の他方との接合面(遮光フィルムが貼付されていない面)に接着剤層313となる接着剤を塗布して、該接着剤により入射レンズ320と導光板本体310とを遮光フィルムSF及び接着剤層313を介して接合する。
変形例1に係る表示装置によれば、簡易な手法により、入射レンズ320と導光板本体310とを接合することができる。
<13.本技術の第3実施形態の変形例2に係る表示装置>
以下に、本技術の第3実施形態の変形例2に係る表示装置について、図13を参照して説明する。
第3実施形態の変形例2に係る表示装置では、図13に示すように、遮光部としての遮光フィルムSFが、入射レンズ320の入光面310a側の面に設けられた切り欠き状の凹部320a内に配置され、該入光面310a側の面の凹部320aの周辺の面並びに遮光フィルムSFと、入光面310aとの間に接着剤層313が配置されている。
以下に、本技術の第3実施形態の変形例2に係る表示装置について、図13を参照して説明する。
第3実施形態の変形例2に係る表示装置では、図13に示すように、遮光部としての遮光フィルムSFが、入射レンズ320の入光面310a側の面に設けられた切り欠き状の凹部320a内に配置され、該入光面310a側の面の凹部320aの周辺の面並びに遮光フィルムSFと、入光面310aとの間に接着剤層313が配置されている。
詳述すると、変形例2に係る表示装置では、凹部320a内に配置された遮光フィルムSFの入光面310a側の面と、入射レンズ320の凹部320aの周辺の面とが略面一になっており、入射レンズ320と導光板本体310とが例えば遮光フィルムSFよりも薄い接着剤層313を介して接合されている。
その接合方法を簡単に説明すると、例えば、入射レンズ320の凹部320aに遮光フィルムSFを貼付し、且つ、入光面310aに接着剤層313となる接着剤を塗布した後、遮光フィルムSF及び入射レンズ320の凹部320aの周辺部と、入光面310aとを該接着剤により接合する。
その接合方法を簡単に説明すると、例えば、入射レンズ320の凹部320aに遮光フィルムSFを貼付し、且つ、入光面310aに接着剤層313となる接着剤を塗布した後、遮光フィルムSF及び入射レンズ320の凹部320aの周辺部と、入光面310aとを該接着剤により接合する。
変形例2に係る表示装置によれば、入射レンズ320と導光板本体310との間の画像表示光の光路上に配置される接着剤層313を薄くできるので、表示画像の画像品質への影響を低減できる。
なお、変形例2に係る表示装置では、遮光フィルムSFが配置される凹部が入射レンズ320に形成されているが、導光板本体310に形成してもよい。また、該凹部は、切り欠き状に限らず、穴状であってもよい。
<14.本技術の第3実施形態の変形例3に係る表示装置>
以下に、本技術の第3実施形態の変形例3に係る表示装置について、図14を参照して説明する。
第3実施形態の変形例3に係る表示装置では、遮光部としての遮光フィルムSFが入光面310aと入射レンズ320との間の一部に配置され、入光面310aと入射レンズ320との間の他部に透光フィルムTF(例えば透明フィルム)が配置され、遮光フィルムSF及び透光フィルムTFと入光面310aとの間に接着剤層313が配置されている。
詳述すると、変形例3に係る表示装置では、接合部Jに、遮光部SPとしての遮光フィルムSFと、該遮光フィルムSFと略同一の厚さの透光フィルムTFとが並設され、且つ、遮光フィルムSF及び透光フィルムTFと入光面310aとが例えば遮光フィルムSFよりも薄い接着剤層313を介して接合されている。
その接合方法を簡単に説明すると、例えば、入射レンズ320及び導光板本体310の一方に遮光フィルムSF及び透光フィルムTFを貼付し、且つ、他方の該一方との接合面に接着剤層313となる接着剤を塗布した後、該接着剤により入射レンズ320と導光板本体310とを遮光フィルムSF及び透光フィルムTFを介して接合する。
以下に、本技術の第3実施形態の変形例3に係る表示装置について、図14を参照して説明する。
第3実施形態の変形例3に係る表示装置では、遮光部としての遮光フィルムSFが入光面310aと入射レンズ320との間の一部に配置され、入光面310aと入射レンズ320との間の他部に透光フィルムTF(例えば透明フィルム)が配置され、遮光フィルムSF及び透光フィルムTFと入光面310aとの間に接着剤層313が配置されている。
詳述すると、変形例3に係る表示装置では、接合部Jに、遮光部SPとしての遮光フィルムSFと、該遮光フィルムSFと略同一の厚さの透光フィルムTFとが並設され、且つ、遮光フィルムSF及び透光フィルムTFと入光面310aとが例えば遮光フィルムSFよりも薄い接着剤層313を介して接合されている。
その接合方法を簡単に説明すると、例えば、入射レンズ320及び導光板本体310の一方に遮光フィルムSF及び透光フィルムTFを貼付し、且つ、他方の該一方との接合面に接着剤層313となる接着剤を塗布した後、該接着剤により入射レンズ320と導光板本体310とを遮光フィルムSF及び透光フィルムTFを介して接合する。
実施例3に係る表示装置によれば、入射レンズ320と導光板本体310との間に遮光フィルムSF及び透光フィルムTFが並設され、且つ、接着剤層313が薄いので、接合部Jの剛性を高くでき、入射レンズ320のレンズ倒れを抑制できる。
なお、実施例3に係る表示装置において、遮光フィルムSF及び透光フィルムTFと、導光板本体310との間に代えて又は加えて、遮光フィルムSF及び透光フィルムTFと、入射レンズ320と間に接着剤層313を配置することとしてもよい。
<15.本技術の第4実施形態の実施例1に係る表示装置>
以下、第4実施形態の実施例1に係る表示装置40-1について、図15を参照して説明する。図15は、表示装置40-1の断面図である。
以下、第4実施形態の実施例1に係る表示装置40-1について、図15を参照して説明する。図15は、表示装置40-1の断面図である。
第4実施形態の実施例1に係る表示装置40-1の導光板LGP11は、図15に示すように、導光板本体410が単一の部材から成る。導光板本体410には、貫通孔TH(例えばTH1~TH5)が設けられている。導光板本体410と貫通孔THとの界面が反射面RS(例えばRS1~RS5)となる。導光板本体410には、別の貫通孔TH’が設けられている。該別の貫通孔TH’内に遮光部SPが配置されている。表示装置40-1では、遮光部SPの配置が、第1実施形態の実施例1に係る表示装置10-1の遮光部SPの配置と同様になっている。
貫通孔THは、導光板本体410の相対する一対の端面を貫通する。貫通孔TH(例えばTH1~TH5)は、導光板本体410の厚さ方向TDに対して傾斜している。
なお、導光板本体410には、貫通孔THに代えて、相対する一対の端面の一方を貫通する穴が形成されていてもよい。この場合、この穴と導光板本体410との界面を反射面RSとすることができる。
貫通孔THは、導光板本体410の相対する一対の端面を貫通する。貫通孔TH(例えばTH1~TH5)は、導光板本体410の厚さ方向TDに対して傾斜している。
なお、導光板本体410には、貫通孔THに代えて、相対する一対の端面の一方を貫通する穴が形成されていてもよい。この場合、この穴と導光板本体410との界面を反射面RSとすることができる。
実施例1に係る表示装置40-1によれば、導光板本体410が単一の部材から成るので、複数の部材から成る場合に比べて、接合部がないので、仮に迷光成分が発生しても該迷光成分の分散による多重像(ゴースト光)の発生が抑制される。
<16.本技術の第4実施形態の実施例2に係る表示装置>
以下、第4実施形態の実施例2に係る表示装置40-2について、図16を参照して説明する。図16は、表示装置40-2の断面図である。
第4実施形態の実施例2に係る表示装置40-2では、遮光部SPの一部が入光面410aと反射面RS1との間に位置している点を除いて、実施例1に係る表示装置40-1と同様の構成を有する。
以下、第4実施形態の実施例2に係る表示装置40-2について、図16を参照して説明する。図16は、表示装置40-2の断面図である。
第4実施形態の実施例2に係る表示装置40-2では、遮光部SPの一部が入光面410aと反射面RS1との間に位置している点を除いて、実施例1に係る表示装置40-1と同様の構成を有する。
実施例2に係る表示装置40-2によれば、実施例1に係る表示装置40-1と同様の効果を奏するとともに、遮光部SPにより、さらに画像光の不要な迷光成分を遮光することができる。
<17.本技術の変形例>
本技術に係る表示装置は、上記各実施形態で説明した構成に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
本技術に係る表示装置は、上記各実施形態で説明した構成に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記各実施形態(但し第1実施形態の実施例8を除く)では、遮光部SPが、導光板本体内における反射面RSを含む仮想面VSと入光面との間の位置に設けられているが、これに限られない。遮光部SPは、入光面を介した画像光の迷光成分を遮光する位置であって、画像表示光を遮光しない位置であれば、導光板本体内の如何なる位置に設けてもよい。
例えば、上記各実施形態では、導光板本体と、該導光板本体内に設けられた気層(例えば開口部、貫通孔、穴等)との界面を反射面RSとしているが、これに限られない。例えば導光板本体と、該導光板本体内に設けられた、該導光板本体よりも屈折率が低い液層、固層等との界面を反射面RSとしてもよいし、例えば導光板本体内に設けられた金属膜や誘電体多層膜を反射面RSとしてもよい。
例えば、上記各実施形態では、導光板本体に複数の反射面RSが設けられているが、単一の反射面が設けられていてもよい。
上記各実施形態の構成を矛盾しない範囲で相互に組み合わせてもよい。
また、本技術は、以下のような構成をとることもできる。
(1)画像光を生成する画像光生成装置と、
前記画像光生成装置からの前記画像光を眼球に導く導光板と、
を備え、
前記導光板は、
前記画像光が入射される入光面と、前記入光面を介した前記画像光を導光する、複数の光学面を含む光学面群とを有する導光板本体と、
前記導光板本体内に設けられ、前記光学面群を介した前記画像光を前記眼球側に反射する少なくとも1つの反射面と、
前記導光板本体に設けられ、前記画像光の迷光成分を遮光する少なくとも1つの遮光部と、
を含む、表示装置。
(2)前記遮光部は、前記導光板本体内に設けられている、(1)に記載の表示装置。
(3)前記遮光部は、前記反射面を含む仮想面と前記入光面との間に位置している、(1)又は(2)に記載の表示装置。
(4)前記迷光成分は、前記画像光のうち前記入光面及び前記光学面群を介して前記反射面に導光される光以外の光である、(1)~(3)のいずれか1つに記載の表示装置。
(5)前記遮光部は、前記入光面と前記光学面群との間の前記画像光の光路上から外れた位置に位置している、(1)~(4)のいずれか1つに記載の表示装置。
(6)前記遮光部は、前記入光面と前記反射面との間に少なくとも一部が位置している、(1)~(5)のいずれか1つに記載の表示装置。
(7)前記遮光部は、少なくとも前記反射面の裏面側に設けられている、(1)~(6)のいずれか1つに記載の表示装置。
(8)前記複数の光学面は、前記入光面を介した前記画像光を全反射する第1光学面と、前記入光面に対向し、前記第1光学面で全反射された前記画像光を前記反射面に向けて折り返す第2光学面と、を含む、(1)~(7)のいずれか1つに記載の表示装置。
(9)前記迷光成分は、前記画像光のうち前記入光面を介して前記第1光学面に全反射条件を満たす所定の入射角度範囲で入射する光以外の光である、(8)に記載の表示装置。
(10)前記遮光部は、前記入光面と前記第1光学面との間の前記画像光の光路上から外れた位置に位置している、(8)又は(9)に記載の表示装置。
(11)前記少なくとも1つの反射面は、前記入光面と前記第2光学面との間に前記入光面と前記第2光学面とが対向する方向に並ぶ複数の反射面であり、前記遮光部は、前記複数の反射面のうち前記入光面に最も近い反射面を含む仮想面と前記入光面との間に位置している、(8)~(10)のいずれか1つに記載の表示装置。
(12)前記導光板本体は、前記第1光学面に対向し、前記反射面を介した前記画像光を前記眼球に向けて射出する出光面を更に有し、前記遮光部は、前記第1光学面よりも前記出光面に近い位置に設けられている、(8)~(11)のいずれか1つに記載の表示装置。
(13)前記導光板本体は、第1及び第2部材を含む、接合された複数の部材で構成され、前記反射面及び前記遮光部は、前記第1及び第2部材の接合部に設けられている、(8)~(12)のいずれか1つに記載の表示装置。
(14)前記導光板本体は、第1及び第2部材を含む、接合された複数の部材で構成され、前記反射面は、前記第1及び第2部材の第1接合部に設けられ、前記遮光部は、前記第1及び第2部材の第2接合部に少なくとも一部が設けられ、前記第2接合部は、前記入光面と前記第1接合部との間に位置している、(8)~(13)のいずれか1つに記載の表示装置。
(15)前記導光板本体は、第1及び第2部材を含む、接合された複数の部材で構成され、前記反射面は、前記第1及び第2部材の第1接合部に設けられ、前記遮光部は、前記第1接合部と、前記第1及び第2部材の第2接合部との間に少なくとも一部が設けられ、前記第2接合部は、前記入光面と前記第1接合部との間に位置している、(8)~(14)のいずれか1つに記載の表示装置。
(16)前記第2部材は、前記入光面と、前記第1及び第2光学面とを有し、前記接合部では、前記第1及び第2部材の前記入光面に対向する接合面同士が前記遮光部を介して接合されている、(13)に記載の表示装置。
(17)前記複数の部材は、前記第2部材に接合され、前記第2光学面を有する第3部材を含み、前記第2部材は、前記入光面と前記第1光学面とを有し、前記接合部では、前記第1及び第2部材の前記入光面に対向する接合面同士が前記遮光部を介して接合されている、(13)に記載の表示装置。
(18)前記第2光学面は、凹面鏡である、(8)~(17)のいずれか1つに記載の表示装置。
(19)前記反射面は、平面である、(1)~(18)のいずれか1つに記載の表示装置。
(20)前記遮光部は、入射された前記迷光成分の少なくとも一部を吸収する、(1)~(19)のいずれか1つに記載の表示装置。
(21)前記遮光部は、塗料からなる、(1)~(20)のいずれか1つに記載の表示装置。
(22)前記遮光部は、金属薄膜からなる、(1)~(20)のいずれか1つに記載の表示装置。
(23)前記遮光部は、遮光フィルムからなる、(1)~(22)のいずれか1つに記載の表示装置。
(24)前記導光板は、前記入光面に接合され、前記画像光を前記導光板本体に入射させる入射レンズを更に含み、前記遮光フィルムは、前記入光面と前記入射レンズとの間の一部に配置され、前記入光面と前記入射レンズとの間の他部に接着剤層が配置されている、(23)に記載の表示装置。
(25)前記導光板は、前記入光面に接合され、前記画像光を前記導光板本体に入射させる入射レンズを更に含み、前記遮光フィルムは、前記入射レンズの前記入光面側の面又は前記入光面に設けられた凹部内に配置され、前記入光面側の面及び前記入光面のうち前記凹部が設けられた方の前記凹部の周辺の面並びに前記遮光フィルムと、前記入光面側の面及び前記入光面のうち前記凹部が設けられていない方との間に接着剤層が配置されている、(23)に記載の表示装置。
(26)前記導光板は、前記入光面に接合され、前記画像光を前記導光板本体に入射させる入射レンズを更に含み、前記遮光フィルムは、前記入光面と前記入射レンズとの間の一部に配置され、前記入光面と前記入射レンズとの間の他部に透光フィルムが配置され、前記遮光フィルム及び前記透光フィルムと、前記入光面との間、及び/又は、前記遮光フィルム及び前記透光フィルムと、前記入射レンズとの間に接着剤層が配置されている、(23)に記載の表示装置。
(27)前記遮光部は、前記入光面に設けられている、(1)に記載の表示装置。
(1)画像光を生成する画像光生成装置と、
前記画像光生成装置からの前記画像光を眼球に導く導光板と、
を備え、
前記導光板は、
前記画像光が入射される入光面と、前記入光面を介した前記画像光を導光する、複数の光学面を含む光学面群とを有する導光板本体と、
前記導光板本体内に設けられ、前記光学面群を介した前記画像光を前記眼球側に反射する少なくとも1つの反射面と、
前記導光板本体に設けられ、前記画像光の迷光成分を遮光する少なくとも1つの遮光部と、
を含む、表示装置。
(2)前記遮光部は、前記導光板本体内に設けられている、(1)に記載の表示装置。
(3)前記遮光部は、前記反射面を含む仮想面と前記入光面との間に位置している、(1)又は(2)に記載の表示装置。
(4)前記迷光成分は、前記画像光のうち前記入光面及び前記光学面群を介して前記反射面に導光される光以外の光である、(1)~(3)のいずれか1つに記載の表示装置。
(5)前記遮光部は、前記入光面と前記光学面群との間の前記画像光の光路上から外れた位置に位置している、(1)~(4)のいずれか1つに記載の表示装置。
(6)前記遮光部は、前記入光面と前記反射面との間に少なくとも一部が位置している、(1)~(5)のいずれか1つに記載の表示装置。
(7)前記遮光部は、少なくとも前記反射面の裏面側に設けられている、(1)~(6)のいずれか1つに記載の表示装置。
(8)前記複数の光学面は、前記入光面を介した前記画像光を全反射する第1光学面と、前記入光面に対向し、前記第1光学面で全反射された前記画像光を前記反射面に向けて折り返す第2光学面と、を含む、(1)~(7)のいずれか1つに記載の表示装置。
(9)前記迷光成分は、前記画像光のうち前記入光面を介して前記第1光学面に全反射条件を満たす所定の入射角度範囲で入射する光以外の光である、(8)に記載の表示装置。
(10)前記遮光部は、前記入光面と前記第1光学面との間の前記画像光の光路上から外れた位置に位置している、(8)又は(9)に記載の表示装置。
(11)前記少なくとも1つの反射面は、前記入光面と前記第2光学面との間に前記入光面と前記第2光学面とが対向する方向に並ぶ複数の反射面であり、前記遮光部は、前記複数の反射面のうち前記入光面に最も近い反射面を含む仮想面と前記入光面との間に位置している、(8)~(10)のいずれか1つに記載の表示装置。
(12)前記導光板本体は、前記第1光学面に対向し、前記反射面を介した前記画像光を前記眼球に向けて射出する出光面を更に有し、前記遮光部は、前記第1光学面よりも前記出光面に近い位置に設けられている、(8)~(11)のいずれか1つに記載の表示装置。
(13)前記導光板本体は、第1及び第2部材を含む、接合された複数の部材で構成され、前記反射面及び前記遮光部は、前記第1及び第2部材の接合部に設けられている、(8)~(12)のいずれか1つに記載の表示装置。
(14)前記導光板本体は、第1及び第2部材を含む、接合された複数の部材で構成され、前記反射面は、前記第1及び第2部材の第1接合部に設けられ、前記遮光部は、前記第1及び第2部材の第2接合部に少なくとも一部が設けられ、前記第2接合部は、前記入光面と前記第1接合部との間に位置している、(8)~(13)のいずれか1つに記載の表示装置。
(15)前記導光板本体は、第1及び第2部材を含む、接合された複数の部材で構成され、前記反射面は、前記第1及び第2部材の第1接合部に設けられ、前記遮光部は、前記第1接合部と、前記第1及び第2部材の第2接合部との間に少なくとも一部が設けられ、前記第2接合部は、前記入光面と前記第1接合部との間に位置している、(8)~(14)のいずれか1つに記載の表示装置。
(16)前記第2部材は、前記入光面と、前記第1及び第2光学面とを有し、前記接合部では、前記第1及び第2部材の前記入光面に対向する接合面同士が前記遮光部を介して接合されている、(13)に記載の表示装置。
(17)前記複数の部材は、前記第2部材に接合され、前記第2光学面を有する第3部材を含み、前記第2部材は、前記入光面と前記第1光学面とを有し、前記接合部では、前記第1及び第2部材の前記入光面に対向する接合面同士が前記遮光部を介して接合されている、(13)に記載の表示装置。
(18)前記第2光学面は、凹面鏡である、(8)~(17)のいずれか1つに記載の表示装置。
(19)前記反射面は、平面である、(1)~(18)のいずれか1つに記載の表示装置。
(20)前記遮光部は、入射された前記迷光成分の少なくとも一部を吸収する、(1)~(19)のいずれか1つに記載の表示装置。
(21)前記遮光部は、塗料からなる、(1)~(20)のいずれか1つに記載の表示装置。
(22)前記遮光部は、金属薄膜からなる、(1)~(20)のいずれか1つに記載の表示装置。
(23)前記遮光部は、遮光フィルムからなる、(1)~(22)のいずれか1つに記載の表示装置。
(24)前記導光板は、前記入光面に接合され、前記画像光を前記導光板本体に入射させる入射レンズを更に含み、前記遮光フィルムは、前記入光面と前記入射レンズとの間の一部に配置され、前記入光面と前記入射レンズとの間の他部に接着剤層が配置されている、(23)に記載の表示装置。
(25)前記導光板は、前記入光面に接合され、前記画像光を前記導光板本体に入射させる入射レンズを更に含み、前記遮光フィルムは、前記入射レンズの前記入光面側の面又は前記入光面に設けられた凹部内に配置され、前記入光面側の面及び前記入光面のうち前記凹部が設けられた方の前記凹部の周辺の面並びに前記遮光フィルムと、前記入光面側の面及び前記入光面のうち前記凹部が設けられていない方との間に接着剤層が配置されている、(23)に記載の表示装置。
(26)前記導光板は、前記入光面に接合され、前記画像光を前記導光板本体に入射させる入射レンズを更に含み、前記遮光フィルムは、前記入光面と前記入射レンズとの間の一部に配置され、前記入光面と前記入射レンズとの間の他部に透光フィルムが配置され、前記遮光フィルム及び前記透光フィルムと、前記入光面との間、及び/又は、前記遮光フィルム及び前記透光フィルムと、前記入射レンズとの間に接着剤層が配置されている、(23)に記載の表示装置。
(27)前記遮光部は、前記入光面に設けられている、(1)に記載の表示装置。
10-1~10-8、20、30、40-1、40-2:表示装置、110、110-2、310、410:導光板本体、111:第1部材、112:第2部材、113:第3部材、100:画像光生成装置、110a、310a、410a:入光面、110b、310b、410b:第1光学面、110c、113a、310c、410c:第2光学面、110d、310d、410d:出光面、313:接着剤層、320:入射レンズ、320a:凹部、SP:遮光部、SF:遮光フィルム、TF:透光フィルム、SP1:第1遮光部(遮光部)、SP2:第2遮光部(遮光部)、VS:仮想面、LGP1~LGP12:導光板、SLCL1~SLCL5:迷光成分、EB:眼球、RS(RS1~RS5):反射面、L1~L5:画像光に含まれる光線、J:接合部、J1:第1接合部、J2:第2接合部。
Claims (27)
- 画像光を生成する画像光生成装置と、
前記画像光生成装置からの前記画像光を眼球に導く導光板と、
を備え、
前記導光板は、
前記画像光が入射される入光面と、前記入光面を介した前記画像光を導光する、複数の光学面を含む光学面群とを有する導光板本体と、
前記導光板本体内に設けられ、前記光学面群を介した前記画像光を前記眼球側に反射する少なくとも1つの反射面と、
前記導光板本体に設けられ、前記画像光の迷光成分を遮光する少なくとも1つの遮光部と、
を含む、表示装置。 - 前記遮光部は、前記導光板本体内に設けられている、請求項1に記載の表示装置。
- 前記遮光部は、前記反射面を含む仮想面と前記入光面との間に位置している、請求項2に記載の表示装置。
- 前記迷光成分は、前記画像光のうち前記入光面及び前記光学面群を介して前記反射面に導光される光以外の光である、請求項2に記載の表示装置。
- 前記遮光部は、前記入光面と前記光学面群との間の前記画像光の光路上から外れた位置に位置している、請求項2に記載の表示装置。
- 前記遮光部は、前記入光面と前記反射面との間に少なくとも一部が位置している、請求項2に記載の表示装置。
- 前記遮光部は、少なくとも前記反射面の裏面側に設けられている、請求項2に記載の表示装置。
- 前記複数の光学面は、
前記入光面を介した前記画像光を全反射する第1光学面と、
前記入光面に対向し、前記第1光学面で全反射された前記画像光を前記反射面に向けて折り返す第2光学面と、
を含む、請求項2に記載の表示装置。 - 前記迷光成分は、前記画像光のうち前記入光面を介して前記第1光学面に全反射条件を満たす所定の入射角度範囲で入射する光以外の光である、請求項8に記載の表示装置。
- 前記遮光部は、前記入光面と前記第1光学面との間の前記画像光の光路上から外れた位置に位置している、請求項8に記載の表示装置。
- 前記少なくとも1つの反射面は、前記入光面と前記第2光学面との間に前記入光面と前記第2光学面とが対向する方向に並ぶ複数の反射面であり、
前記遮光部は、前記複数の反射面のうち前記入光面に最も近い反射面を含む仮想面と前記入光面との間に位置している、請求項8に記載の表示装置。 - 前記導光板本体は、前記第1光学面に対向し、前記反射面を介した前記画像光を前記眼球に向けて射出する出光面を更に有し、
前記遮光部は、前記第1光学面よりも前記出光面に近い位置に設けられている、請求項8に記載の表示装置。 - 前記導光板本体は、第1及び第2部材を含む、接合された複数の部材で構成され、
前記反射面及び前記遮光部は、前記第1及び第2部材の接合部に設けられている、請求項8に記載の表示装置。 - 前記導光板本体は、第1及び第2部材を含む、接合された複数の部材で構成され、
前記反射面は、前記第1及び第2部材の第1接合部に設けられ、
前記遮光部は、前記第1及び第2部材の第2接合部に少なくとも一部が設けられ、
前記第2接合部は、前記入光面と前記第1接合部との間に位置している、請求項8に記載の表示装置。 - 前記導光板本体は、第1及び第2部材を含む、接合された複数の部材で構成され、
前記反射面は、前記第1及び第2部材の第1接合部に設けられ、
前記遮光部は、前記第1接合部と、前記第1及び第2部材の第2接合部との間に少なくとも一部が設けられ、
前記第2接合部は、前記入光面と前記第1接合部との間に位置している、請求項8に記載の表示装置。 - 前記第2部材は、前記入光面と、前記第1及び第2光学面とを有し、
前記接合部では、前記第1及び第2部材の前記入光面に対向する接合面同士が前記遮光部を介して接合されている、請求項13に記載の表示装置。 - 前記複数の部材は、前記第2部材に接合され、前記第2光学面を有する第3部材を含み、
前記第2部材は、前記入光面と前記第1光学面とを有し、
前記接合部では、前記第1及び第2部材の前記入光面に対向する接合面同士が前記遮光部を介して接合されている、請求項13に記載の表示装置。 - 前記第2光学面は、凹面鏡である、請求項8に記載の表示装置。
- 前記反射面は、平面である、請求項1に記載の表示装置。
- 前記遮光部は、入射された前記迷光成分の少なくとも一部を吸収する、請求項1に記載の表示装置。
- 前記遮光部は、塗料からなる、請求項1に記載の表示装置。
- 前記遮光部は、金属薄膜からなる、請求項1に記載の表示装置。
- 前記遮光部は、遮光フィルムからなる、請求項1に記載の表示装置。
- 前記導光板は、前記入光面に接合され、前記画像光を前記導光板本体に入射させる入射レンズを更に含み、
前記遮光フィルムは、前記入光面と前記入射レンズとの間の一部に配置され、
前記入光面と前記入射レンズとの間の他部に接着剤層が配置されている、請求項23に記載の表示装置。 - 前記導光板は、前記入光面に接合され、前記画像光を前記導光板本体に入射させる入射レンズを更に含み、
前記遮光フィルムは、前記入射レンズの前記入光面側の面又は前記入光面に設けられた凹部内に配置され、
前記入光面側の面及び前記入光面のうち前記凹部が設けられた方の前記凹部の周辺の面並びに前記遮光フィルムと、前記入光面側の面及び前記入光面のうち前記凹部が設けられていない方との間に接着剤層が配置されている、請求項23に記載の表示装置。 - 前記導光板は、前記入光面に接合され、前記画像光を前記導光板本体に入射させる入射レンズを更に含み、
前記遮光フィルムは、前記入光面と前記入射レンズとの間の一部に配置され、
前記入光面と前記入射レンズとの間の他部に透光フィルムが配置され、
前記遮光フィルム及び前記透光フィルムと、前記入光面との間、及び/又は、前記遮光フィルム及び前記透光フィルムと、前記入射レンズとの間に接着剤層が配置されている、請求項23に記載の表示装置。 - 前記遮光部は、前記入光面に設けられている、請求項1に記載の表示装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 22860813 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 202280055681.4 Country of ref document: CN |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 22860813 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |