特許ウォッチ

公開番号2025073617
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2023184548
出願日2023-10-27
発明の名称光学系、表示装置及び頭部搭載装置
出願人シャープディスプレイテクノロジー株式会社
代理人弁理士法人NIP&SBPJ国際特許事務所
主分類G02B 27/02 20060101AFI20250502BHJP(光学)
要約【課題】小型化することができ、製造するのに要するコストが低く、大きな正のパワーを有する光学系、並びに当該光学系を備える表示装置及び頭部搭載装置を提供する。
【解決手段】光学系は、ハーフミラーと、第1の平面に貼られる第1のフィルム状光学素子を含む第1の少なくともひとつの光学素子と、第2の平面に貼られる第2のフィルム状光学素子を含み、前記ハーフミラーについて前記第1の少なくともひとつの光学素子が配置される位置と対称である位置に配置され、前記ハーフミラーについて前記第1の少なくともひとつの光学素子の形状と対称である形状を有する第2の少なくともひとつの光学素子と、凸レンズと、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
互いに反対の側にある第１の面及び第２の面を有するハーフミラーと、
第１の平面に貼られる第１のフィルム状光学素子を含み、互いに反対の側にある第３の面及び第４の面を有し、前記第３の面が前記第１の面に対向し、第１の偏光方向を有する第１の直線偏光が前記第４の面に入射した場合に第１の回転方向を有する第１の円偏光を前記第３の面から出射させ、前記第１の回転方向と異なる第２の回転方向を有する第２の円偏光が前記第３の面に入射した場合に前記第２の回転方向を有する第３の円偏光を前記第３の面から出射させる第１の少なくともひとつの光学素子と、
第２の平面に貼られる第２のフィルム状光学素子を含み、互いに反対の側にある第５の面及び第６の面を有し、前記第５の面が前記第２の面に対向し、前記第１の回転方向を有する第４の円偏光が前記第５の面に入射した場合に前記第１の偏光方向を有する第５の円偏光を前記第５の面から出射させ、前記第２の回転方向を有する第６の円偏光が前記第５の面に入射した場合に前記第１の偏光方向と垂直をなす第２の偏光方向を有する第２の直線偏光を前記第６の面から出射させ、前記ハーフミラーについて前記第１の少なくともひとつの光学素子が配置される位置と対称である位置に配置され、前記ハーフミラーについて前記第１の少なくともひとつの光学素子の形状と対称である形状を有する第２の少なくともひとつの光学素子と、
前記第２の直線偏光を透過させる凸レンズと、
を備える光学系。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１の少なくともひとつの光学素子は、第１のレンズを含み、
前記第２の少なくともひとつの光学素子は、前記ハーフミラーについて前記第１のレンズが配置される位置と対称である位置に配置され、前記ハーフミラーについて前記第１のレンズの形状と対称である形状を有する第２のレンズを含む
請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
前記第１のレンズは、互いに反対の側にある第１の平レンズ面及び第１の凸レンズ面を有する第１の平凸レンズであり、
前記第２のレンズは、互いに反対の側にある第２の平レンズ面及び第２の凸レンズ面を有する第２の平凸レンズである
請求項２に記載の光学系。
【請求項４】
前記第１の凸レンズ面は、前記第1の面に対向し、
前記第２の凸レンズ面は、前記第２の面に対向し、
前記第１の平面は、前記第１の平レンズ面であり、
前記第２の平面は、前記第２の平レンズ面である
請求項３に記載の光学系。
【請求項５】
主面を有し、前記第１の凸レンズ面と前記第２の凸レンズ面との間に配置される透明板を備え、
前記ハーフミラーは、前記主面上に配置される
請求項４に記載の光学系。
【請求項６】
前記第１の凸レンズ面は、前記第1の面に対向し、
前記第２の凸レンズ面は、前記第２の面に対向し、
前記凸レンズは、互いに反対の側にある第３の平レンズ面及び第３の凸レンズ面を有し前記第３の平レンズ面が前記第２の平レンズ面に対向する第３の平凸レンズであり、
前記第１の平面は、前記第１の平レンズ面であり、
前記第２の平面は、前記第３の平レンズ面である
請求項３に記載の光学系。
【請求項７】
主面を有し、前記第１の凸レンズ面と前記第２の凸レンズ面との間に配置される透明板を備え、
前記ハーフミラーは、前記主面上に配置される
請求項６に記載の光学系。
【請求項８】
主面を有する透明板を備え、
前記第１の平凸レンズは、前記透明板と前記ハーフミラーとの間に配置され、
前記第１の平レンズ面は、前記第１の面に対向し、
前記第２の平レンズ面は、前記第２の面に対向し、
前記凸レンズは、互いに反対の側にある第３の平レンズ面及び第３の凸レンズ面を有し前記第３の平レンズ面が前記第２の凸レンズ面に対向する第３の平凸レンズであり、
前記第１の平面は、前記主面であり、
前記第２の平面は、前記第３の平レンズ面である
請求項３に記載の光学系。
【請求項９】
前記ハーフミラーは、前記第１の平レンズ面と前記第２の平レンズ面とに挟まれる
請求項８に記載の光学系。
【請求項１０】
前記透明板は、第１の透明板であり、
前記主面は、第１の主面であり、
第２の主面を有し、前記第１の平レンズ面と前記第２の平レンズ面との間に配置される第２の透明板を備え、
前記ハーフミラーは、前記第２の主面上に配置される
請求項８に記載の光学系。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光学系、表示装置及び頭部搭載装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、光学素子を開示する。当該光学素子においては、第１の直線偏光が、第１の反射型直線偏光板を透過し、第１の位相差板を透過して右円偏光に変化する。当該右円偏光の一部は、部分反射ミラーで反射されて左円偏光に変化する。当該右円偏光の一部は、部分反射ミラーを透過する。
【０００３】
部分反射ミラーにより反射された左円偏光は、第１の位相差板を透過して第２の直線偏光に変化する。当該第２の直線偏光は、第１の反射型直線偏光板で反射され、第１の位相差板を透過して左円偏光に変化する。当該左円偏光は、部分反射ミラーを透過し、第２の位相差板を透過して第２の直線偏光に変化する。当該第２の直線偏光は、第２の反射型直線偏光板を透過する。
【０００４】
部分反射ミラーを透過した右円偏光は、第２の位相差板を透過して第１の直線偏光に変化する。当該第１の直線偏光は、第２の反射型直線偏光板で反射され、第２の位相差板を透過して右円偏光に変化する。当該右円偏光は、部分反射ミラーで反射されて左円偏光に変化する。当該左円偏光は、第２の位相差板を透過して第２の直線偏光に変化する。当該第２の直線偏光は、第２の反射型直線偏光板を透過する。
【０００５】
これらにより、光路長を稼ぐことができ、光学素子を小型化することができる（段落００１６及び００２６－００３６）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
国際公開第２０２１／２００４２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
反射型直線偏光板は、一般的には、フィルム状光学素子であり、レンズ面に貼られる。
【０００８】
特許文献１に開示された光学素子において反射型直線偏光板が凸レンズ面に貼られる場合は、フィルム状光学素子を凸レンズ面に貼ることができる貼り付け装置が必要になる。このため、光学素子を製造する設備に要するコストが高くなる。また、特許文献１に開示された光学素子において反射型直線偏光板が凸レンズ面に貼られる場合は、反射型直線偏光板と凸レンズ面との間に気泡が噛みこまれる、反射型直線偏光板にしわ、たるみ等が発生する等の問題が生じやすい。このため、光学素子の歩留まりが低くなり、光学素子を製造するのに要するコストが高くなる。一方、特許文献１に開示された光学素子において反射型直線偏光板が平レンズ面に貼られた場合は、光学素子の正のパワーが不足する。
【０００９】
本開示の一態様は、これらの問題に鑑みてなされた。本開示の一態様は、例えば、小型化することができ、製造するのに要するコストが低く、大きな正のパワーを有する光学系、並びに当該光学系を備える表示装置及び頭部搭載装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の第１の態様の光学系は、互いに反対の側にある第１の面及び第２の面を有するハーフミラーと、第１の平面に貼られる第１のフィルム状光学素子を含み、互いに反対の側にある第３の面及び第４の面を有し、前記第３の面が前記第１の面に対向し、第１の偏光方向を有する第１の直線偏光が前記第４の面に入射した場合に第１の回転方向を有する第１の円偏光を前記第３の面から出射させ、前記第１の回転方向と異なる第２の回転方向を有する第２の円偏光が前記第３の面に入射した場合に前記第２の回転方向を有する第３の円偏光を前記第３の面から出射させる第１の少なくともひとつの光学素子と、第２の平面に貼られる第２のフィルム状光学素子を含み、互いに反対の側にある第５の面及び第６の面を有し、前記第５の面が前記第２の面に対向し、前記第１の回転方向を有する第４の円偏光が前記第５の面に入射した場合に前記第１の偏光方向を有する第５の円偏光を前記第５の面から出射させ、前記第２の回転方向を有する第６の円偏光が前記第５の面に入射した場合に前記第１の偏光方向と垂直をなす第２の偏光方向を有する第２の直線偏光を前記第６の面から出射させ、前記ハーフミラーについて前記第１の少なくともひとつの光学素子が配置される位置と対称である位置に配置され、前記ハーフミラーについて前記第１の少なくともひとつの光学素子の形状と対称である形状を有する第２の少なくともひとつの光学素子と、前記第２の直線偏光を透過させる凸レンズと、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許