[发明专利]导光板和影像显示装置

说明书

本发明提供一种能够以较高的光利用效率投射均匀亮度的影像光的导光板和影像显示装置。导光板具备供影像光入射的入射面、使入射的影像光全反射的同时进行传播的大致平行的第一内表面反射面和第二内表面反射面、以及在由第一内表面反射面和第二内表面反射面夹持的内部反射影像光的一部分的多个部分反射面倾斜预定的角度地沿影像光的传播方向排列的部分反射面阵列，该导光板具有将被部分反射面阵列反射且从导光板投射的影像光的强度分布进行均匀化的均匀化单元。作为均匀化单元，沿着影像光的传播方向将部分反射面阵列分割为多个分割区域，在分割区域之间，使部分反射面的面间隔或者部分反射面的反射率不同。

本申请主张享有2019年1月23日提出的日本专利申请第2019-009516号的优先权，并在此引用其全部内容。

技术领域

本发明涉及传播并投射入射的影像光的导光板和影像显示装置。

背景技术

使用于头戴式显示器、平视显示器等影像显示装置的导光板具有通过瞳孔扩大而扩展眼箱，并将影像向用户投射的功能。作为与瞳孔扩大有关的技术，例如在日本特表2003-536102号公报公开了“一种光学器件，其特征在于，包含供光透过的基板、用于使光通过内部反射整体向基板中连结的光学机构以及基板所具有的多个部分反射面，部分反射面相互平行，并且相对于基板的任意缘均不平行”。

对于导光板而言，不仅要求通过瞳孔扩大来将眼箱扩展为规定的大小，还以不遮挡用户的视场的方式要求较高的透明性。特别是，在头戴式显示器中，假定进行日常生活中的辅助、维护检查等的作业支援，导光板和包含导光板的影像显示装置整体被要求较高的光利用效率以便能够获得明亮的显示影像。

在日本特表2003-536102号公报所记载的结构中，作为导光板(光学器件)在透明的基板内部设置部分反射面，由此将影像光向用户侧投射。但是，在导光板传播的影像光的光量随着影像光在导光板传播并在部分反射面反射而减少，因此无法投射均匀亮度的影像光。此外，若为了实现较高的光利用效率而提高部分反射面的反射率，则影像光的亮度的不均匀变得更加显著。因此，维持较高的光利用效率，并且在导光板内投射均匀亮度的影像光变得困难。

发明内容

本发明是鉴于这样的课题而完成的，目的在于提供一种能够以较高的光利用效率投射均匀亮度的影像光的导光板和影像显示装置。

为了解决上述课题，本发明的导光板的特征在于，具备：入射面，其供影像光入射；使入射的影像光全反射的同时进行传播的大致平行的第一内表面反射面和第二内表面反射面；以及在由第一内表面反射面和第二内表面反射面夹持的内部，反射影像光的一部分的多个部分反射面倾斜预定的角度地沿影像光的传播方向排列的部分反射面阵列，该导光板具有均匀化单元，所述均匀化单元将被部分反射面阵列反射且从导光板投射的影像光的强度分布进行均匀化。

具体而言，作为所述均匀化单元，沿着影像光的传播方向将部分反射面阵列分割为多个分割区域，使得在该分割区域之间具有不同的光学结构。例如，在分割区域之间，使部分反射面的面间隔L或者部分反射面的反射率R不同。

根据本发明，能够提供一种能够以较高的光利用效率投射均匀亮度的影像光的导光板和影像显示装置。

附图说明

参照以下附图，对实施例进行详细说明，由此能够使本发明的上述以及特点和优点变得更加明确。

图1是表示实施例1的影像显示装置1的结构的图。

图2是表示以往的导光板2′的结构例的图。

图3是表示用户的瞳孔与导光板的位置关系的图。

图4是表示实施例1的导光板2a的结构的图。

图5是说明考虑了导光板2a的厚度的面间隔的条件的图。

图6是表示模拟影像光的强度分布而得的结果的图。