光学单元以及显示装置制造方法及图纸

光学单元以及显示装置。在分色镜中能够在较宽的波段中适当地进行从具备发光元件的面板射出的图像光的反射和透射。在光学单元(1)中，相对于分色棱镜(50)的第1入射面(51)、第2入射面(52)以及第3入射面(53)而配置第1面板(10)、第2面板(20)以及第3面板(30)，第1面板(10)、第2面板(20)以及第3面板(30)分别射出非偏振的图像光。偏振元件(80)配置在第1面板(10)与分色棱镜(50)之间，从第1面板(10)射出的第1图像光(LR)作为线偏振光入射到分色棱镜(50)。第1分色镜(56)除了具有透射率‑波长特性之外，还具有偏振分离特性。

Optical units and display devices

【技术实现步骤摘要】
光学单元以及显示装置
本专利技术涉及使用具备发光元件的面板的光学单元以及显示装置。
技术介绍
作为利用具有发光元件的面板的光学单元和显示装置，提出了配置成使射出各色的非偏振光的3个有机电致发光面板与分色棱镜的3个入射面相对的方式。在该光学单元和显示装置中，例如，由第1分色镜朝出射面反射从红色的有机电致发光面板射出的红色的图像光，另一方面，第1分色镜使从蓝色的有机电致发光面板射出的蓝色的图像光和从绿色的有机电致发光面板射出的绿色的图像光透过。此外，由第2分色镜朝出射面反射从蓝色的有机电致发光面板射出的蓝色的图像光，另一方面，第2分色镜使从红色的有机电致发光面板射出的红色的图像光和从绿色的有机电致发光面板射出的绿色的图像光透过。因此，从分色棱镜的出射面射出对红色、绿色和蓝色的图像进行合成后的合成光，所以，能够显示彩色图像(参照专利文献1)。专利文献1：日本特开平11-67448号公报从有机电致发光元件等发光元件射出的光包括相对于装置光轴大幅倾斜的光线，另一方面，分色镜具有入射角依赖性。此外，由于从有机电致发光元件等发光元件射出的光是非偏振光，因此，分色镜只能仅根据透射率-波长特性来进行每个色光的反射和透射。因此，存在这样的问题：为了利用分色镜适当地进行反射和透射，只能采用使从多个有机电致发光面板射出的各色光的波段变得极窄而增加各色光的波段的间隔的结构、或使从多个有机电致发光面板射出的光束中的用于图像显示的有效光束变得极窄的结构。鉴于以上的问题点，本专利技术的课题在于提供在分色镜中能够在较宽的波段中适当地进行从具备发光元件的面板射出的图像光的反射和透射的光学单元以及显示装置。
技术实现思路
为了解决上述课题，本专利技术的光学单元的一个形态的特征在于，具有：第1面板，其具备第1发光元件；第2面板，其具备第2发光元件；第3面板，其具备第3发光元件；以及分色棱镜，其具有：第1入射面，从所述第1面板射出的图像光作为第1波段的第1图像光入射到该第1入射面；第2入射面，该第2入射面与所述第1入射面相对，从所述第2面板射出的图像光作为与所述第1波段不同的第2波段的第2图像光入射到该第2入射面；第3入射面，该第3入射面设置在所述第1入射面与所述第2入射面之间，从所述第3面板射出的图像光作为与所述第1波段以及所述第2波段不同的第3波段的第3图像光入射到该第3入射面；出射面，该出射面与所述第3入射面相对；第1分色镜，该第1分色镜使所述第1图像光朝向所述出射面反射，使所述第2图像光和所述第3图像光透过；以及第2分色镜，该第2分色镜使所述第2图像光朝向所述出射面反射，使所述第1图像光和所述第3图像光透过，在从所述第1发光元件、所述第2发光元件以及所述第3发光元件中的至少一个发光元件到所述分色棱镜的光路中配置有偏振元件，该偏振元件使偏振方向不同的第1偏振和第2偏振中的所述第1偏振的光透过，所述第1分色镜和所述第2分色镜中的至少一方具有偏振分离特性。在本专利技术中，偏振元件配置在在从第1发光元件、第2发光元件以及第3发光元件中的至少一个发光元件到分色棱镜的光路中，第1分色镜和第2分色镜的至少一方具有偏振分离特性。因此，除了透射率-波长特性之外，分色镜还根据所入射的光的偏振方向进行每个色光的反射和透射。因此，即使存在从发光元件射出的光包括相对于装置光轴大幅倾斜的光线的情况、以及分色镜具有入射角依赖性的情况，也能够利用分色镜适当地进行从发光元件射出的图像光的反射和透射。因此，在将光学单元用于显示装置时，即使不采用使从发光元件射出的各个色光的波段变得极窄的结构、以及使从面板射出的光束中的用于图像显示的有效光束显著变窄的结构等，也能够显示质量高的图像。在本专利技术中，可以采用如下形态：所述偏振元件配置在从所述第1发光元件、所述第2发光元件以及所述第3发光元件中的所述一个发光元件到所述分色棱镜的光路中，所述第1分色镜和所述第2分色镜中的一方具有偏振分离特性。在本专利技术中，可以采用如下形态：所述一个发光元件是所述第1发光元件、所述第2发光元件以及所述第3发光元件中的与最长波长的图像光对应的发光元件。在本专利技术中，也可以采用如下形态：所述一个发光元件是在从所述第1发光元件射出的光、从所述第2发光元件射出的光、以及从所述第3发光元件射出的光的合成光是白色光的条件下驱动所述第1发光元件、所述第2发光元件以及所述第3发光元件时寿命最长的发光元件。在本专利技术中，可以采用如下形态：所述一个发光元件是所述第1发光元件和所述第2发光元件中的一方。在本专利技术中，可以采用如下形态：所述偏振元件配置在从所述第1面板、所述第2面板以及所述第3面板中的设置有所述一个发光元件的一个面板到所述分色棱镜的光路中。在本专利技术中，可以采用如下形态：所述偏振元件设置在从所述一个面板朝所述分色棱镜射出的图像光的光束中的与从所述出射面射出的光束对应的有效光束通过的区域的整个区域中。在本专利技术中，也可以采用如下形态：所述偏振元件设置在从所述一个面板朝所述分色棱镜射出的图像光的光束中的用于图像显示的有效光束通过的区域的整个区域中。在具备应用本专利技术的光学单元的显示装置中，其特征在于，利用从所述分色棱镜的所述出射面射出的所述第1图像光、所述第2图像光以及所述第3图像光的合成光来显示图像。在本专利技术的显示装置中，可以采用具有使用所述合成光来显示虚像的虚像显示部的形态。在本专利技术的显示装置中，也可以采用具有投射所述合成光的投射光学系统的形态。附图说明图1是应用本专利技术的光学单元的俯视图。图2是示出图1所示的第1着色层等的透射率-波长特性的说明图。图3是示出图1所示的第1图像光等的光谱的说明图。图4是示出图1所示的第1面板的电气结构的说明图。图5是图6所示的第1显示区域内的各像素(像素电路)的电路图。图6是图1所示的第1面板的剖视图。图7是图1所示的第2面板的剖视图。图8是图1所示的第3面板的剖视图。图9是示出图1所示的第2分色镜的透射率-波长特性的曲线图。图10是示出图1所示的第1分色镜的透射率-波长特性的曲线图。图11是示出图1所示的光学单元中的图像光的可利用的波长范围的说明图。图12是示出图1所示的第1分色镜不具有偏振分离特性的参考例的透射率-波长特性的曲线图。图13是示出使用图12所示的特性的第1分色镜时的图像光的可利用的波长范围的说明图。图14是示出应用本专利技术的光学单元中的动作的说明图。图15是示出应用本专利技术的光学单元中的偏振元件的配置范围的第1例的说明图。图16是示出应用本专利技术的光学单元中的偏振元件的配置范围的第2例的说明图。图17是头戴型显示装置的说明图。图18是示意性地示出图17所示的显示部的光学系统的结构的立体图。图19是示出图18所示的光学系统的光路的说明图。图20是投射型显示装置的说明图。标号说明1：光学单元；10：第1面板；11：第1基板；15：第1发光元件；20：第2面板；21：第2基板；25：第2发光元件；30：第3面板；31：第3基板；35：第3发光元件；50：分色棱镜；51：第1入射面；52：第2入射面；53：第3入射面；54：出射面；56：第1分色镜；57：第2分色镜；80：偏振元件；81(R)：第1着色层；81(B)：第2着色层；81(G)：第3着色层；111：第1显示区域；211：第2显示区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学单元，其特征在于，其具有：第1面板，其具备第1发光元件；第2面板，其具备第2发光元件；第3面板，其具备第3发光元件；以及分色棱镜，其具有：第1入射面，从所述第1面板射出的图像光作为第1波段的第1图像光入射到该第1入射面；第2入射面，该第2入射面与所述第1入射面相对，从所述第2面板射出的图像光作为与所述第1波段不同的第2波段的第2图像光入射到该第2入射面；第3入射面，该第3入射面设置在所述第1入射面与所述第2入射面之间，从所述第3面板射出的图像光作为与所述第1波段以及所述第2波段不同的第3波段的第3图像光入射到该第3入射面；出射面，该出射面与所述第3入射面相对；第1分色镜，该第1分色镜使所述第1图像光朝向所述出射面反射，使所述第2图像光和所述第3图像光透过；以及第2分色镜，该第2分色镜使所述第2图像光朝向所述出射面反射，使所述第1图像光和所述第3图像光透过，在从所述第1发光元件、所述第2发光元件以及所述第3发光元件中的至少一个发光元件到所述分色棱镜的光路中配置有偏振元件，该偏振元件使偏振方向不同的第1偏振和第2偏振中的所述第1偏振的光透过，所述第1分色镜和所述第2分色镜中的至少一方具有偏振分离特性。...

【技术特征摘要】
2018.03.27 JP 2018-0594691.一种光学单元，其特征在于，其具有：第1面板，其具备第1发光元件；第2面板，其具备第2发光元件；第3面板，其具备第3发光元件；以及分色棱镜，其具有：第1入射面，从所述第1面板射出的图像光作为第1波段的第1图像光入射到该第1入射面；第2入射面，该第2入射面与所述第1入射面相对，从所述第2面板射出的图像光作为与所述第1波段不同的第2波段的第2图像光入射到该第2入射面；第3入射面，该第3入射面设置在所述第1入射面与所述第2入射面之间，从所述第3面板射出的图像光作为与所述第1波段以及所述第2波段不同的第3波段的第3图像光入射到该第3入射面；出射面，该出射面与所述第3入射面相对；第1分色镜，该第1分色镜使所述第1图像光朝向所述出射面反射，使所述第2图像光和所述第3图像光透过；以及第2分色镜，该第2分色镜使所述第2图像光朝向所述出射面反射，使所述第1图像光和所述第3图像光透过，在从所述第1发光元件、所述第2发光元件以及所述第3发光元件中的至少一个发光元件到所述分色棱镜的光路中配置有偏振元件，该偏振元件使偏振方向不同的第1偏振和第2偏振中的所述第1偏振的光透过，所述第1分色镜和所述第2分色镜中的至少一方具有偏振分离特性。2.根据权利要求1所述的光学单元，其特征在于，所述偏振元件配置在从所述第1发光元件、所述第2发光元件以及所述第3发光元件中的所述一个发光元件到所述分色棱镜的光路中，所述第1分色镜和所述第2分色镜中的一方具有偏振分离特性。3.根据权利要求2所述的光学单元，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：腰原健，矢野邦彦，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP