光学元件制造技术

本发明专利技术提供一种抑制旁瓣的产生且反射率高的光学元件

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学元件、图像显示装置、头戴式显示器、传感装置及眼睛追踪装置


[0001]本专利技术涉及一种光学元件
、
图像显示装置
、
头戴式显示器
、
传感装置及眼睛追踪装置
。

技术介绍

[0002]将胆甾醇型液晶相固定而成的层
(
以后，称为“胆甾醇型液晶层”)
，作为在特定的波长区域选择性地反射右旋圆偏振光及左旋圆偏振光中的任一个的层而广为人知
。
已知有通过精细地控制该胆甾醇型液晶层的取向状态，使反射光的反射方向不是镜面反射而是斜向反射的光学元件
(
例如，专利文献
1)。
[0003]以往技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：国际公开第
2016/194961
号

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的技术课题
[0007]这种光学元件要求选择性更高的反射特性，特别是抑制旁瓣的产生
。
另外，如图1所示，旁瓣是指反射波长带
B
的外侧附近的波长处反射率比较大的部分
S。
当产生这种旁瓣时，会反射本来不应该反射的波长的光，因此不优选
。
[0008]本专利技术鉴于上述实际情况，其课题在于提供一种反射率高的光学元件
。
[0009]并且，本专利技术的课题在于还提供一种图像显示装置
、
头戴式显示器
、
传感装置及眼睛追踪装置
。
[0010]用于解决技术课题的手段
[0011]本专利技术人等发现了通过以下结构能够解决上述课题
。
[0012][1]一种光学元件，至少包括1组：
[0013]反射层对，其为反射的圆偏振光的旋转方向相同并且反射波长带的至少一部分重复的2个反射层的组合；及相位差层，配置在反射层对的反射层之间，
[0014]反射层包括将胆甾醇型液晶相固定而成的胆甾醇型液晶层，
[0015]胆甾醇型液晶层具有源自液晶化合物的光轴的方向沿着面内的至少一个方向连续旋转的同时产生变化的液晶取向图案，
[0016]从反射层的一个表面朝向另一表面侧，将相当于反射层的总螺旋节距数的
10
％的深度位置设为深度位置
X
，相当于反射层的总螺旋节距数的
90
％的深度位置设为深度位置
Y
，从一个表面到深度位置
X
的区域设为第1区域，从深度位置
X
到深度位置
Y
的区域设为第2区域，从深度位置
Y
到另一表面的区域设为第3区域时，第1区域和第3区域中的双折射的至少一个小于第2区域中的双折射
。
[0017][2]根据
[1]所述的光学元件，其中，
[0018]反射层包括多个胆甾醇型液晶层，
[0019]2个反射层中的一个反射层所包括的多个胆甾醇型液晶层所具有的液晶取向图案中的源自液晶化合物的光轴的旋转方向均为相同的方向，
[0020]2个反射层中的另一个反射层所包括的多个胆甾醇型液晶层所具有的液晶取向图案中的源自液晶化合物的光轴的旋转方向均为相同的方向
。
[0021][3]根据
[1]或
[2]所述的光学元件，其中，
[0022]2个反射层中的一个反射层所包括的胆甾醇型液晶层所具有的液晶取向图案中的源自液晶化合物的光轴的旋转方向和2个反射层中的另一个反射层所包括的胆甾醇型液晶层所具有的液晶取向图案中的源自液晶化合物的光轴的旋转方向为相同的方向
。
[0023][4]根据
[1]至
[3]中任一项所述的光学元件，其中，
[0024]在胆甾醇型液晶层中的液晶取向图案中，将源自液晶化合物的光轴的方向连续旋转的同时产生变化的一个方向上的源自液晶化合物的光轴的方向旋转
180
°
的长度设为1周期时，
[0025]2个反射层中的一个反射层所包括的胆甾醇型液晶层中的液晶取向图案中的1周期的长度和2个反射层中的另一个反射层所包括的胆甾醇型液晶层中的液晶取向图案中的1周期的长度相同
。
[0026][5]根据
[1]至
[4]中任一项所述的光学元件，其中，
[0027]胆甾醇型液晶层的至少1层在面内具有液晶取向图案中的1周期的长度不同的区域
。
[0028][6]根据
[1]至
[5]中任一项所述的光学元件，其中，
[0029]胆甾醇型液晶层的至少1层具有液晶取向图案中的1周期的长度沿一个方向逐渐变化的区域
。
[0030][7]根据
[1]至
[6]中任一项所述的光学元件，其中，
[0031]反射层包括由含有不同的液晶化合物的组合物所形成的多个胆甾醇型液晶层，
[0032]从位于反射层的膜厚的中心位置的胆甾醇型液晶层朝向反射层的至少一个表面侧，胆甾醇型液晶层的双折射逐渐变小
。
[0033][8]根据
[7]所述的光学元件，其中，
[0034]在反射层中，双折射最小的胆甾醇型液晶层的螺旋节距数为双折射最大的胆甾醇型液晶层的螺旋节距数的一半以下
。
[0035][9]根据
[1]至
[8]中任一项所述的光学元件，其中，
[0036]在通过扫描电子显微镜观察的胆甾醇型液晶层的截面中，
[0037]至少具有1层胆甾醇型液晶层，所述胆甾醇型液晶层中，源自胆甾醇型液晶相的亮部和暗部相对于胆甾醇型液晶层的主表面倾斜，进而当从胆甾醇型液晶层的主表面的法线方向和相对于法线倾斜的方向测定面内延迟时，在慢轴面内和快轴面内的任一个中，面内延迟成为最小的方向从法线方向倾斜
。
[0038][10]根据
[9]所述的光学元件，其具有：随着液晶取向图案中的1周期的长度变短，暗部的平均倾斜角沿一个方向逐渐变化的区域
。
[0039][11]根据
[9]所述的光学元件，其具有：随着液晶取向图案中的1周期的长度变短，暗部的平均倾斜角变大的区域
。
[0040][12]根据
[1]至
[11]中任一项所述的光学元件，其中，
[0041]相位差层在反射层的反射波长带的波长处具有
λ
/2
相位差功能
。
[0042][13]根据
[1]至
[12]中任一项所述的光学元件，其包括多个反射层对，
[0043]在不同的反射层对之间，构成反射层对的反射层的选择反射中心波长彼此不同
。
[0044][14]根据
[1]至
[13]中任一项所述的光学元件，其包括多个反射层对，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种光学元件，至少包括1组：反射层对，其为反射的圆偏振光的旋转方向相同并且反射波长带的至少一部分重复的2个反射层的组合；及相位差层，配置在所述反射层对的所述反射层之间，所述反射层包括将胆甾醇型液晶相固定而成的胆甾醇型液晶层，所述胆甾醇型液晶层具有源自液晶化合物的光轴的方向沿着面内的至少一个方向连续旋转的同时产生变化的液晶取向图案，从所述反射层的一个表面朝向另一表面侧，将相当于所述反射层的总螺旋节距数的
10
％的深度位置设为深度位置
X
，将相当于所述反射层的总螺旋节距数的
90
％的深度位置设为深度位置
Y
，将从所述一个表面到所述深度位置
X
的区域设为第1区域，将从所述深度位置
X
到所述深度位置
Y
的区域设为第2区域，将从所述深度位置
Y
到所述另一表面的区域设为第3区域时，所述第1区域和所述第3区域中的双折射的至少一个小于所述第2区域中的双折射
。2.
根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述反射层包括多个所述胆甾醇型液晶层，所述2个反射层中的一个反射层所包括的多个所述胆甾醇型液晶层所具有的所述液晶取向图案中的源自所述液晶化合物的光轴的旋转方向均为相同的方向，所述2个反射层中的另一个反射层所包括的多个所述胆甾醇型液晶层所具有的所述液晶取向图案中的源自所述液晶化合物的光轴的旋转方向均为相同的方向
。3.
根据权利要求1或2所述的光学元件，其中，所述2个反射层中的一个反射层所包括的所述胆甾醇型液晶层所具有的所述液晶取向图案中的源自所述液晶化合物的光轴的旋转方向和所述2个反射层中的另一个反射层所包括的所述胆甾醇型液晶层所具有的所述液晶取向图案中的源自所述液晶化合物的光轴的旋转方向为相同的方向
。4.
根据权利要求1至3中任一项所述的光学元件，其中，在所述胆甾醇型液晶层中的所述液晶取向图案中，将源自所述液晶化合物的光轴的方向连续旋转的同时变化的所述一个方向上的源自所述液晶化合物的光轴的方向旋转
180
°
的长度设为1周期时，所述2个反射层中的一个反射层所包括的所述胆甾醇型液晶层中的所述液晶取向图案中的所述1周期的长度和所述2个反射层中的另一个反射层所包括的所述胆甾醇型液晶层中的所述液晶取向图案中的所述1周期的长度相同
。5.
根据权利要求1至4中任一项所述的光学元件，其中，所述胆甾醇型液晶层的至少1层在面内具有所述液晶取向图案中的所述1周期的长度不同的区域
。6.
根据权利要求1至5中任一项所述的光学元件，其中，所述胆甾醇型液晶层的至少1层具有所述液晶取向图案中的所述1周期...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤宽，齐藤之人，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：