[发明专利]光学元件、图像显示单元及头戴式显示器

说明书

本发明提供一种能够增加光路长度的同时提高光的利用效率的光学元件、图像显示单元及头戴式显示器。本发明的光学元件依次具有：第1吸收型直线偏振片；第1反射型直线偏振片；第1相位差片；部分反射镜，使入射光的一部分透过一部分反射；第2相位差片；及第2反射型直线偏振片，当光通过第1相位差片而入射到第1反射型直线偏振片时，由第1反射型直线偏振片反射的圆偏振光的旋转方向与当光通过第2相位差片而入射到第2反射型直线偏振片时，由第2反射型直线偏振片反射的圆偏振光的旋转方向相反。

技术领域

本发明涉及一种用于VR(virtual reality：虚拟现实)用头戴式显示器的光学元件、图像显示单元及头戴式显示器。

背景技术

为了体验不通过现实世界的外光的所谓沉浸式虚拟现实(VR)，存在佩戴在用户上并将图像引导到用户的眼睛的光学装置。在该光学装置中，采用使从图像显示装置出射的光被反射起偏器等反射一次之后，使用反射镜等再次反射以引导到用户的眼睛的结构。由此，能够获得从图像显示装置到用户的眼睛的光路长度，并且能够使光学装置整体薄型化。

例如，在专利文献1中记载了一种头戴式显示器，其从图像显示装置侧依次具有直线起偏器、1/4波片、半反射镜、1/4波片、反射起偏器，所述头戴式显示器能够用作VR用光学装置。在该光学元件中，使光在半反射镜与反射起偏器之间往复运动以延长光路长度。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2019-526075号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

如上所述，在使光在半反射镜与反射起偏器之间往复运动以延长光路长度的光学装置中，透射用半反射镜入射的光的约50％，进而反射用半反射镜且被反射光栅反射的光的约50％。因此，存在相对于由图像显示装置出射的图像的光量的光的利用效率低至约25％的问题。

本发明的课题在于提供一种能够增加光路长度的同时提高光的利用效率的光学元件、图像显示单元及头戴式显示器。

用于解决技术课题的手段

为了解决该课题，本发明具有以下结构。

[1]一种光学元件，其依次具有：

第1吸收型直线偏振片；

第1反射型直线偏振片；

第1相位差片；

部分反射镜，使入射光的一部分透过一部分反射；

第2相位差片；及

第2反射型直线偏振片，

当光通过第1相位差片而入射到第1反射型直线偏振片时反射的圆偏振光的旋转方向与当光通过第2相位差片而入射到第2反射型直线偏振片时反射的圆偏振光的旋转方向相反。

[1]根据[1]所述的光学元件，其具有第2吸收型直线偏振片，所述第2吸收型直线偏振片配置于第2反射型直线偏振片的与第2相位差片相反的一侧。

[3]一种光学元件，其依次具有：

第1吸收型直线偏振片；

第1相位差片；

第1反射型圆偏振片；

部分反射镜，使入射光的一部分透过一部分反射；

第2反射型圆偏振片；

第2相位差片；及

第2吸收型直线偏振片，