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公開番号2025079869
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-23
出願番号2023192708
出願日2023-11-13
発明の名称導光部材
出願人信越化学工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 27/02 20060101AFI20250516BHJP(光学)
要約【課題】高屈折率かつ高内部透過率の導光部材を提供する。
【解決手段】本発明は、ディスプレイから入射した画像光を導光して使用者の眼に向かって出射する画像表示装置の導波路構造に用いられる導光部材であり、導光部材が、ニオブ酸リチウムからなる単結晶によって形成されていることを特徴とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ディスプレイから入射した画像光を導光して使用者の眼に向かって出射する画像表示装置の導波路構造に用いられる導光部材であって、
前記導光部材が、ニオブ酸リチウムからなる単結晶によって形成されていることを特徴とする導光部材。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
前記導光部材は、互いに対向する第１面と第２面とを有し、
前記第１面の面方位及び前記第２面の面方位が、それぞれ、結晶軸のＸ軸もしくはＺ軸方向であることを特徴とする請求項１に記載の導光部材。
【請求項３】
前記第１面から前記第２面までの距離の最大値と最小値の差が２μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の導光部材。
【請求項４】
前記第１面と前記第２面との間の平行度が２．５ａｒｃｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項２又は３に記載の導光部材。
【請求項５】
前記導光部材の前記第１面の表面粗さＳｑ及び前記第２面の表面粗さＳｑが、それぞれ、１ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２又は３に記載の導光部材。
【請求項６】
前記導光部材の波長４００～８００ｎｍにおける光の内部透過率が、厚さ１０ｍｍ換算値で９０％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の導光部材。
【請求項７】
前記導光部材の板厚が、０．３ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の導光部材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドマウントディスプレイやスマートグラス等の画像表示装置の導波路構造に用いられる導光部材に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、２次元の画像を光学系により拡大し、拡大された虚像を使用者の眼に観察させる装置として、ヘッドマウントディスプレイやスマートグラスが実用化されている。
【０００３】
これらヘッドマウントディスプレイやスマートグラスは、シースルーである透過型と非透過型に分類される。スマートグラスの多くは、透過型として現実世界に新たなＡＲ（Augmented Reality＝拡張現実）等を映し出して使用するため、小型で携帯性の良いものが求められる。また、ヘッドマウントディスプレイの多くは、非透過型としてＶＲ（Virtual Reality＝仮想現実）等を映し出して使用するため、没入感が得られる高いＦＯＶ（Field Of View）であることが求められる。
【０００４】
このようなヘッドマウントディスプレイは、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載のヘッドマウントディスプレイは、画像を表示する表示装置と、表示素子に表示された画像が入射される導光部材と、入射された画像を導光部材内部で全反射させて使用者の瞳に向かって伝搬する伝搬手段とを備えている。そして、所定の視野角が得られるように、屈折率２．０～２．１の硝材によって導光部材を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－１４１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されている導光部材によれば、２．０以上と屈折率の高いガラスではあるが、板厚１０ｍｍにおける波長４００ｎｍの内部透過率が０．６１～０．７５程度である。近年は色の再現性が良くかつ鮮明な画像を効率的に映し出すため、より高い内部透過率が求められている。また、ＶＲ、ＡＲ用途においてさらに広いＦＯＶも求められており、より屈折率の高い材料が必要とされている。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、高屈折率かつ高内部透過率の導光部材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】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討の結果、ニオブ酸リチウムからなる単結晶で導光部材を形成することで、上記課題を解決できることを見出し、以下の本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下の［１］～［７］を提供する。
［１］ディスプレイから入射した画像光を導光して使用者の眼に向かって出射する画像表示装置の導波路構造に用いられる導光部材であって、前記導光部材が、ニオブ酸リチウムからなる単結晶によって形成されていることを特徴とする導光部材。
［２］前記導光部材は、互いに対向する第１面と第２面とを有し、前記第１面の面方位及び前記第２面の面方位が、それぞれ、結晶軸のＸ軸もしくはＺ軸方向であることを特徴とする上記［１］に記載の導光部材。
［３］前記第１面から前記第２面までの距離の最大値と最小値の差が２μｍ以下であることを特徴とする上記［２］に記載の導光部材。
［４］前記第１面と前記第２面との間の平行度が２．５ａｒｃｓｅｃ以下であることを特徴とする上記［２］又は［３］に記載の導光部材。
［５］前記導光部材の前記第１面の表面粗さＳｑ及び前記第２面の表面粗さＳｑが、それぞれ、１ｎｍ以下であることを特徴とする上記［２］～［４］のいずれか１つに記載の導光部材。
［６］前記導光部材の波長４００～８００ｎｍにおける光の内部透過率が、厚さ１０ｍｍ換算値で９０％以上であることを特徴とする上記［１］～［５］のいずれか１つに記載の導光部材。
［７］前記導光部材の板厚が、０．３ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下であることを特徴とする上記［１］～［６］のいずれか１つに記載の導光部材。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高屈折率かつ高内部透過率の導光部材を提供することができる。
【００１０】
また、本発明の導光部材を使用することで、効率的に鮮明な画像を映し出すことができ、より広いＦＯＶを得ることができる、ヘッドマウントディスプレイ、スマートグラス等の画像表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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