特許 7596249 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-29

(45)【発行日】2024-12-09

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20241202BHJP

   G02B 6/00 20060101ALI20241202BHJP

   G02B 27/02 20060101ALI20241202BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20241202BHJP

【ＦＩ】

F21S2/00 442

F21S2/00 437

G02B6/00 331

G02B27/02 Z

F21Y115:30

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021173377

(22)【出願日】2021-10-22

(65)【公開番号】P2023063088

(43)【公開日】2023-05-09

【審査請求日】2024-04-12

(73)【特許権者】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小村 真一

(72)【発明者】

【氏名】奥田 浩一

(72)【発明者】

【氏名】小野田 憲

(72)【発明者】

【氏名】雉嶋 裕明

【審査官】吉田 昌弘

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／２０３７２５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００３－２３２９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０３１９３９３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２６６９７４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｇ０２Ｂ ６／００

Ｇ０２Ｂ ２７／０２

Ｆ２１Ｙ １１５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向に延伸する第１辺と、前記第１方向と交差する第２方向に延伸する第２辺と、前記第１辺及び前記第２辺との間に設けられる第３辺と、を有する導光板と、
前記第２辺に対向する前記導光板の第４辺に対向する、複数の光源素子と、
前記第２辺に平行な第１部分と、前記第３辺に平行な第２部分と、を備える反射板と、
を備え、
前記第３辺は、交互に配置される、前記第１方向に延伸する第１短辺と、前記第２方向に延伸する第２短辺と、を有し、
前記第２部分は、第１方向または第２方向に交互に重ねて配置される、前記第１方向に延伸する第１切片と、前記第２方向に延伸する第２切片と、を備える、照明装置。

【請求項2】

前記複数の光源素子は、それぞれ、レーザ光を放つレーザ光源である、請求項１に記載の照明装置。

【請求項3】

第１方向に延伸する第１辺と、前記第１方向と交差する第２方向に延伸する第２辺と、前記第１辺及び前記第２辺との間に設けられる第３辺と、を有する導光板と、
前記第２辺に対向する前記導光板の第４辺に対向する、複数の光源素子と、
前記第２辺に平行な第１部分と、前記第３辺に平行な第２部分と、を備える反射板と、
を備える照明装置と、
長方形形状の第１領域と、前記第１領域を挟む２つの台形形状の第２領域とが、前記第２方向に沿って配置される、多角形形状の表示パネルと、
を備え、
前記第３辺は、交互に配置される、前記第１方向に延伸する第１短辺と、前記第２方向に延伸する第２短辺と、を有し、
前記第２部分は、第１方向または第２方向に交互に重ねて配置される、前記第１方向に延伸する第１切片と、前記第２方向に延伸する第２切片と、を備える、表示装置。

【請求項4】

前記複数の光源素子は、それぞれ、レーザ光を放つレーザ光源である、請求項３に記載の表示装置。

【請求項5】

前記複数の光源素子のうち、前記第１領域を照明する第１光源素子は、前記第２領域を照明する第２光源素子より、出射光の輝度が高い、請求項３に記載の表示装置。

【請求項6】

前記導光板は、前記第２方向に延伸する複数の凸部を有し、
前記第１領域に重畳する前記導光板の領域に設けられる前記凸部の高さ分布は、前記第２領域に重畳する前記導光板の領域に設けられる前記凸部の高さ分布と異なる、請求項５に記載の表示装置。

【請求項7】

第１方向に延伸する第１辺と、前記第１方向と交差する第２方向に延伸する第２辺と、前記第１辺及び前記第２辺との間に設けられる第３辺と、を有する導光板と、
前記第２辺に対向する前記導光板の第４辺に対向する、複数の光源素子と、
前記第２辺に平行な第１部分と、前記第３辺に平行な第２部分と、を備える反射板と、
を備える照明装置と、
長方形形状の第１領域と、前記第１領域を挟む２つの台形形状の第２領域とが、前記第２方向に沿って配置される、多角形形状の表示パネルと、
を備え、
前記第３辺は、交互に配置される、前記第１方向に延伸する第１短辺と、前記第２方向に延伸する第２短辺と、を有し、
前記第２部分は、前記第２方向に延伸し、互いに離間する複数の切片と、を備える、表示装置。

【請求項8】

前記複数の光源素子は、それぞれ、レーザ光を放つレーザ光源である、請求項７に記載の表示装置。

【請求項9】

前記複数の光源素子のうち、前記第１領域を照明する第１光源素子は、前記第２領域を照明する第２光源素子より、出射光の輝度が高い、請求項７に記載の表示装置。

【請求項10】

前記導光板は、前記第２方向に延伸する複数の凸部を有し、
前記第１領域に重畳する前記導光板の領域に設けられる前記凸部の高さ分布は、前記第２領域に重畳する前記導光板の領域に設けられる前記凸部の高さ分布と異なる、請求項９に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年では、ユーザの頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）と称される表示装置を用いて例えば仮想現実（ＶＲ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）を提供する技術が注目されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１０６８９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本実施形態は、輝度分布が均一な光を出射する照明装置、及び、当該照明光に照明されることにより、輝度分布が均一な映像光を発する表示装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施形態に係る照明装置は、
第１方向に延伸する第１辺と、前記第１方向と交差する第２方向に延伸する第２辺と、前記第１辺及び前記第２辺との間に設けられる第３辺と、を有する導光板と、
前記第２辺に対向する前記導光板の第４辺に対向する、複数の光源素子と、
前記第２辺に平行な第１部分と、前記第３辺に平行な第２部分と、を備える反射板と、
を備え、
前記第３辺は、交互に配置される、前記第１方向に延伸する第１短辺と、前記第２方向に延伸する第２短辺と、を有し、
前記第２部分は、交互に重ねて配置される、前記第１方向に延伸する第１切片と、前記第２方向に延伸する第２切片と、を備える。

【0006】

また、一実施形態に係る表示装置は、
第１方向に延伸する第１辺と、前記第１方向と交差する第２方向に延伸する第２辺と、前記第１辺及び前記第２辺との間に設けられる第３辺と、を有する導光板と、
前記第２辺に対向する前記導光板の第４辺に対向する、複数の光源素子と、
前記第２辺に平行な第１部分と、前記第３辺に平行な第２部分と、を備える反射板と、
を備える照明装置と、
長方形形状の第１領域と、前記第１領域を挟む２つの台形形状の第２領域とが、前記第２方向に沿って配置される、八角形形状の表示パネルと、
を備え、
前記第３辺は、交互に配置される、前記第１方向に延伸する第１短辺と、前記第２方向に延伸する第２短辺と、を有し、
前記第２部分は、交互に重ねて配置される、前記第１方向に延伸する第１切片と、前記第２方向に延伸する第２切片と、を備える。

【0007】

一実施形態に係る表示装置は、
第１方向に延伸する第１辺と、前記第１方向と交差する第２方向に延伸する第２辺と、前記第１辺及び前記第２辺との間に設けられる第３辺と、を有する導光板と、
前記第２辺に対向する前記導光板の第４辺に対向する、複数の光源素子と、
前記第２辺に平行な第１部分と、前記第３辺に平行な第２部分と、を備える反射板と、
を備える照明装置と、
長方形形状の第１領域と、前記第１領域を挟む２つの台形形状の第２領域とが、前記第２方向に沿って配置される、八角形形状の表示パネルと、
を備え、
前記第３辺は、交互に配置される、前記第１方向に延伸する第１短辺と、前記第２方向に延伸する第２短辺と、を有し、
前記第２部分は、前記第２方向に延伸し、互いに離間する複数の切片と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施形態に係る表示装置の外観の一例を示す斜視図である。

【図2】図２は、本実施形態に係る表示装置に備えられる表示パネルの概略的な構成を示す斜視図である。

【図3】図３は、表示装置の概略的な構成の一例を示す断面図である。

【図4】図４は、照明装置の概略的な構成の一例を示す断面図である。

【図5】図５は、比較例の表示装置の概略的な構成例の一つを示す平面図である。

【図6】図６は、表示装置の概略的な構成の一例を示す平面図である。

【図7】図７は、図６の部分拡大図である。

【図8】図８は、実施形態における表示装置の構成例を示す平面図である。

【図9A】図９Ａは、図８の線ＡＡ１－ＡＡ２に沿った導光板の概略的な構成の例を示す断面図である。

【図9B】図９Ｂは、図８の線ＡＢ１－ＡＢ２に沿った導光板の概略的な構成の例を示す断面図である。

【図10】図１０は、実施形態における表示装置の構成例を示す平面図である。

【図11】図１１は、図１０の部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
以下、図面を参照しながら一実施形態に係る表示装置について詳細に説明する。

【0010】

本実施形態においては、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び、第３方向Ｚは、互いに直交しているが、９０度以外の角度で交差していてもよい。第３方向Ｚの矢印の先端に向かう方向を上又は上方と定義し、第３方向Ｚの矢印の先端に向かう方向とは反対側の方向を下又は下方と定義する。なお第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び、第３方向Ｚを、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向、及び、Ｚ方向と呼ぶこともある。

【0011】

また、「第１部材の上方の第２部材」及び「第１部材の下方の第２部材」とした場合、第２部材は、第１部材に接していてもよく、又は第１部材から離れて位置していてもよい。後者の場合、第１部材と第２部材との間に、第３の部材が介在していてもよい。一方、「第１部材の上の第２部材」及び「第１部材の下の第２部材」とした場合、第２部材は第１部材に接している。

【0012】

また、第３方向Ｚの矢印の先端側に表示装置を観察する観察位置があるものとし、この観察位置から、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙで規定されるＸ－Ｙ平面に向かって見ることを平面視という。第１方向Ｘ及び第３方向Ｚによって規定されるＸ－Ｚ平面、あるいは第２方向Ｙ及び第３方向Ｚによって規定されるＹ－Ｚ平面における表示装置の断面を見ることを断面視という。

【0013】

図１は、本実施形態に係る表示装置の外観の一例を示す斜視図である。本実施形態において、表示装置は、ユーザの頭部に装着されて使用されるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）を含む。このような表示装置は、当該表示装置を頭部に装着したユーザに対して、例えば仮想現実（ＶＲ）を提供するために用いられる。

【0014】

図１に示すように、表示装置ＨＭＤは、表示パネルＰＮＬ１及び表示パネルＰＮＬ１を備える。表示パネルＰＮＬ１及びＰＮＬ２を、それぞれ、第１表示パネル及び第２表示パネルと呼ぶこともある。表示パネルＰＮＬ１及びＰＮＬ２は、それぞれ、独立した表示パネルである。

【0015】

表示パネルＰＮＬ１及びＰＮＬ２は、ユーザＵＳＲが表示装置ＨＭＤを頭部に装着した状態で、当該ユーザＵＳＲの左眼及び右眼の眼前に位置するように、それぞれ配置されている。本実施形態において、表示パネルＰＮＬ１及びＰＮＬ２は、液晶層を有する液晶表示パネルであるものとする。

【0016】

図２は、本実施形態に係る表示装置に備えられる表示パネルの概略的な構成を示す斜視図である。ここでは、表示パネルＰＮＬ１の構成について主に説明する。

【0017】

図２に示す表示パネルＰＮＬ１は、第１基板ＳＵＢ１と、第１基板ＳＵＢ１に対向する第２基板ＳＵＢ２とを備える。また、表示パネルＰＮＬ１は、画像を表示する表示領域ＤＡを有する。更に、表示パネルＰＮＬ１は、例えば表示領域ＤＡにおいてマトリクス状に配列された複数の画素ＰＸを備える。

【0018】

また、表示パネルＰＮＬ１は、当該表示パネルＰＮＬ１を駆動する駆動ＩＣチップＩＣ１と、表示パネルＰＮＬ１へ制御信号を伝達するフレキシブル回路基板ＦＰＣ１とを備える。フレキシブル回路基板ＦＰＣ１は、表示装置ＨＭＤの動作を制御する制御モジュール（ホストコンピュータ）に接続されている。

【0019】

図２に示す例において、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２は、それぞれ、第１方向Ｘに沿う長辺と、第２方向Ｙに沿う短辺とを有している。第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２は、それぞれ、平面視における形状が、八角形形状である。当該形状は長方形の角を切り欠いた形状ともいえる。表示パネルＰＮＬ１の平面視における形状が、八角形形状となる。ただし、表示パネルＰＮＬ１及び表示パネルＰＮＬ２の形状はこれに限定されず、多角形状を有していればよい。当該表示パネルの形状は、後述するユーザＵＳＲの鼻に当たってしまうことを防ぐ形状であればよく、ユーザＵＳＲの鼻に近接する角が切り欠かれた形状であればよい。

【0020】

図３は、表示装置の概略的な構成の一例を示す断面図である。表示パネルＰＮＬ１は、上記した第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２に加えて、シール材ＳＡＬ及び液晶層ＬＣを更に備えている。表示パネルＰＮＬ１において、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２は、シール材ＳＡＬより貼り合わされている。液晶層ＬＣは、シール材ＳＡＬと各基板ＳＵＢ１及びＳＵＢ２との間に封入されている。

【0021】

表示装置ＨＭＤにおいて、第１基板ＳＵＢ１の下面（第２基板ＳＵＢ２と対向しない面）には、第１偏光板ＰＬ１が貼付されている。第２基板ＳＵＢ２の上面（第１基板ＳＵＢ１と対向しない面）には、第２偏光板ＰＬ２が貼付されている。第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ２の偏光軸は、互いに直交する。

【0022】

表示装置ＨＭＤは、表示パネルＰＮＬ１の背面側（つまり、表示面の反対側）に照明装置ＩＬＤ（バックライトユニットともいう）を備える。照明装置ＩＬＤは、制御モジュールに接続される。表示装置ＨＭＤにおいては、照明装置ＩＬＤによって表示パネルＰＮＬ１が照明されることによって、表示パネルＰＮＬ１に画像を表示することができる。

【0023】

表示装置ＨＭＤは、表示パネルＰＮＬ１と照明装置ＩＬＤとの間に、プリズムシートＰＳを備えている。また、表示装置ＨＭＤは、プリズムシートＰＳと表示パネルＰＮＬ１との間に、拡散シートＤＳ（拡散層）を備えている。プリズムシートＰＳは、例えば第２方向Ｙと平行に延びる多数のプリズムを備えている。これらのプリズムは、例えばプリズムシートＰＳの下面（照明装置ＩＬＤと対向する面）に形成されている。ただし、これらのプリズムは、プリズムシートＰＳの上面（表示パネルＰＮＬ１と対向する面）に形成されていてもよい。

【0024】

プリズムシートＰＳは、照明装置ＩＬＤによって照明される光を第３方向Ｚに実質的に平行な光に変換する。ここで、「第３方向Ｚに実質的に平行な光」は、第３方向Ｚと厳密に平行な光のみならず、第３方向Ｚに対する傾きが、照明装置ＩＬＤによって照明された際に比べてプリズムシートＰＳにより十分に小さく変換された光を含む。なお、照明装置ＩＬＤによって照明される光の偏光を維持する観点から、プリズムシートＰＳのプリズムは下面に形成されていることが好ましい。プリズムシートＰＳを経た光は、拡散シートＤＳで拡散されて、表示パネルＰＮＬ１に照明される。プリズムシートＰＳを通過した光の視野角が狭い場合であっても、この光を拡散シートＤＳで拡散することにより、視野角を広げることができる。

【0025】

なお、図２及び図３においては表示パネルＰＮＬ１について説明したが、表示パネルＰＮＬ２についても図２及び図３において説明した構成と同様の構成を有する。

【0026】

図４は、照明装置の概略的な構成の一例を示す断面図である。照明装置ＩＬＤの導光板ＬＧは、表示パネルＰＮＬ１と対向する第１主面Ｆ１と、第１主面Ｆ１の反対側の第２主面Ｆ２と、第１側面Ｆ３と、第１側面Ｆ３の反対側の第２側面Ｆ４を有している。光源素子ＬＳ１は第２主面Ｆ２及び第１側面Ｆ３との間の斜面Ｆ５に対向している。光源素子ＬＳ１と斜面Ｆ５との間にレンズなどの光学素子をさらに配置し、光源素子ＬＳ１からの光の幅や角度を調整してもよい。
照明装置ＩＬＤは、第２側面Ｆ４に対向して反射板ＲＥＦ１、第２主面Ｆ２に対向して反射板ＲＥＦ２を有している。

【0027】

導光板ＬＧの第２主面Ｆ２は、第１領域Ａ１と、第２領域Ａ２と、第３領域Ａ３とを有している。本実施形態においては、光源素子ＬＳ１に近い方から、第１方向Ｘに沿って、第１領域Ａ１、第２領域Ａ２、及び第３領域Ａ３が設けられている。それぞれの領域の第１方向Ｘに沿う長さは、第１領域Ａ１、第３領域Ａ３、及び第２領域Ａ２の順に長くなる。

【0028】

第１領域Ａ１における導光板ＬＧの厚さである距離ｄ１は、第１側面Ｆ３から第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２の境界に向けて長くなる。第２領域Ａ２における導光板ＬＧの厚さである距離ｄ２は、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２の境界から、第２領域Ａ２及び第３領域Ａ３の境界に向けて長くなる。図４に示す例において、第３領域Ａ３における導光板ＬＧの厚さである距離ｄ３は一定である。距離ｄ３は第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２それぞれの位置における距離ｄ１及びｄ２よりも長い（ｄ３＞ｄ１、ｄ３＞ｄ２）。

【0029】

第１領域Ａ１は、第１主面Ｆ１に対して第１角度θ１で傾いている。第２領域Ａ２は、第１主面Ｆ１に対して第２角度θ２で傾いている。角度θ１及びθ２は、いずれも鋭角である。角度θ１は、角度θ２より大きい。なお、本実施形態では、角度θ１は鋭角であるが、これに限らず角度θ１は９０°あるいは鈍角でも良い。

【0030】

第３領域Ａ３を設けることにより、第１主面Ｆ１から出射する光の輝度分布を均一化させることができる。第３領域Ａ３を設けない場合、つまり平坦部を設けない場合を考える。光源素子ＬＳ１から導光板ＬＧに入射した光は、導光板ＬＧ内部を伝搬し、反射板ＲＥＦ１で反射される。第３領域Ａ３を設けない場合では、反射板ＲＥＦ１で反射した光は、導光板ＬＧの下方に設けられる凸部（溝、プリズムともいう）で反射された後、第１主面Ｆ１の全反射条件を満たさなくなり、導光板ＬＧの第１主面Ｆ１から出射光ＬＯとして出射される。この際、第３領域Ａ３を設けない場合では、反射板ＲＥＦ１近傍の凸部で反射された光は、第１方向Ｘと逆方向に進んだのちに、第１主面Ｆ１から出射される。すなわち、第１主面Ｆ１の反射板ＲＥＦ１近傍からは光は出射されず、第１主面Ｆ１での出射光の輝度ムラが生じる恐れがある。

【0031】

しかしながら、第３領域Ａ３を設ける場合では、第３領域Ａ３の第２領域Ａ２近傍の凸部で反射された光は、反射板ＲＥＦ１の上部で反射された後、第１主面Ｆ１の反射板ＲＥＦ１近傍から出射される。これにより、出射光の輝度ムラを抑制し、輝度分布の均一性を向上させることができる。

【0032】

ここで光源素子で生じた光が、照明装置ＩＬＤから出射されるまでの光路について説明する。光源素子ＬＳ１から出射された出射光は、斜面Ｆ５から導光板ＬＧに入射する。入射した光ＬＴは、導光板ＬＧの第１主面Ｆ１及び第２主面Ｆ２との間で、全反射を繰り返して、第１方向Ｘに沿って延伸する。反射板ＲＥＦ１に到達した光ＬＴは、反射板ＲＥＦ１で反射される。反射された光ＬＴは、第１方向Ｘと逆方向に延伸する。導光板ＬＧの下方に設けられる凸部（溝、プリズムともいう）に入射した光ＬＴは、全反射条件を満たさなくなり、導光板ＬＧの第１主面Ｆ１から出射光ＬＯとして出射される。反射板ＲＥＦ１に到達した光ＬＴの輝度は、第２方向Ｙにおいて十分に拡散され、均一化されている。よって第１主面Ｆ１から出射される光ＬＯの輝度は第２方向Ｙにおいて均一となる。出射光ＬＯは、照明装置ＩＬＤの照明光である。

【0033】

光源素子ＬＳ１は、レーザ光を放つ半導体レーザなどのレーザ光源（レーザダイオード）等を用いることができる。当該レーザ光は、照射方向を中心とした広がりを有する拡散光であってもよく、偏光したレーザ光であってもよい。

【0034】

本実施形態の表示装置ＨＭＤには、上述のように、２つの表示パネルＰＮＬ１及びＰＮＬ２が必要である。それぞれの表示パネルの角が切り欠かれた形状により、表示パネルが、ユーザＵＳＲの鼻に当たってしまうことを防ぐことができる。

【0035】

しかしながら、当該切り欠かれた角では、反射光が不均一となる恐れが生じる。図５は、比較例の表示装置の概略的な構成例の一つを示す平面図である。表示装置ＨＭＤｒでは、多角形状、例えば八角形状の表示パネルＰＮＬ１は、第１方向Ｘに平行な方向に延伸する辺ＥＨ１及び辺ＥＨ２、第２方向Ｙに平行な方向に延伸する辺ＥＶ１及び辺ＥＶ２、辺ＥＨ１及び辺ＥＶ１に設けられ、第１方向Ｘと鋭角を有する方向に延伸する辺ＥＢ１と、を有している。第１方向Ｘと鋭角を有する方向を、第４方向ともいう。ただし、第３方向Ｚを省略する場合には、当該方向を第３方向ともいう。

【0036】

表示パネルＰＮＬ１の下方には、照明装置ＩＬＤが設けられている。照明装置ＩＬＤの導光板ＬＧは、辺ＥＨ１、辺ＥＨ２、辺ＥＶ１、辺ＥＶ２、及び辺ＥＢ１それぞれに平行な方向に延伸する、辺ＬＨ１、辺ＬＨ２、辺ＬＶ１、及び辺ＬＢ１を有している。
辺ＥＨ２、辺ＥＶ２、及び辺ＥＢ２に沿って、反射板ＲＥＦ１が設けられている。反射板ＲＥＦ１は、辺ＥＶ２及び辺ＥＢ１それぞれに平行な方向に延伸する、部分ＲＶ１及び部分ＲＢ１を有している。

【0037】

辺ＥＨ１、辺ＥＨ２、辺ＬＨ１、及び辺ＬＨ２は、第１方向Ｘに沿って延伸している。辺ＥＶ１、辺ＥＶ２、辺ＬＶ１、辺ＬＶ２、及び部分ＲＶ１は、第２方向Ｙに沿って延伸している。辺ＥＢ１、辺ＬＢ１、及び部分ＲＢ１は、第１方向Ｘと鋭角を有する方向に延伸する。

【0038】

表示パネルＰＮＬ１の辺ＥＶ１、及び導光板ＬＧの辺ＬＶ３に隣接して、複数の光源素子ＬＳ１が設けられている。複数の光源素子ＬＳ１は、赤色を発光する光源素子ＬＳｒ、緑色を発光する光源素子ＬＳｇ、青色を発光する光源素子ＬＳｂを含んでいる。光源素子ＬＳｒ、ＬＳｇ、及びＬＳｂは、第２方向Ｙに沿って、この順に配列されている。

【0039】

図５に示す辺ＬＶ１及び辺ＬＶ２は、それぞれ、図４に示す第１側面Ｆ３及び第２側面Ｆ４に対応している。辺ＬＶ１及び辺ＥＶ１との間に、第２方向Ｙに平行な方向に延伸する、導光板ＬＧの辺ＥＶ３が位置している。辺ＥＶ１及び辺ＥＶ３との間に領域が、図４に示す斜面Ｆ５に対応している。

【0040】

光源素子ＬＳ１から出射された光ＬＴは、辺ＥＶ２から導光板ＬＧの内部に入射する。図４にて説明した通り、反射板ＲＥＦ１にて反射し、照明光として上方（第３方向Ｚ）へ出射される。反射板ＲＥＦ１のうち、部分ＲＶ１で反射した光ＬＴ１は、主光路が第１方向Ｘと並行である。そのため、光ＬＴ１は、輝度分布が均一な出射光となる。しかしながら、部分ＲＢ１で反射した光ＬＴ２は、主光路が第１方向Ｘと非平行になってしまう。このため、光ＬＴ２の輝度分布は、均一性が実現できない恐れがある。

【0041】

本実施形態では、導光板ＬＧの辺ＬＢ１及び反射板ＲＥＦ１の部分ＲＢ１を、階段形状にすることにより、反射光の輝度分布の均一化を図る。反射光の輝度分布の均一化を図ることにより、照明装置ＩＬＤから出射される照明光、及び、照明光を表示パネルにて変調することにより得られる映像光の輝度分布の均一化を図ることが可能である。

【0042】

図６は、表示装置の概略的な構成の一例を示す平面図である。図６に示す表示装置ＨＭＤでは、導光板ＬＧ１の辺ＬＶ２及び辺ＬＨ１との間に、辺ＬＢ１を有している。辺ＬＢ１は、第１方向Ｘに平行な辺ＬＢ１ａと、第２方向Ｙに平行な辺ＬＢ１ｂを含んでいる。辺ＬＢ１ａ及び辺ＬＢ１ｂは交互に配置され、全体として階段形状の辺ＬＢ１を構成している。なお他の辺と区別するために、辺ＬＢ１ａ及び辺ＬＢ１ｂを短辺と呼ぶこともある。

【0043】

辺ＬＢ１ａ及び辺ＬＢ１ｂに対向して、反射板ＲＥＦ１の部分ＲＢ１ａ及び部分ＲＢ１ｂが配置されている。部分ＲＢ１ａ及び部分ＲＢ１ｂは、それぞれ、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに沿って平行に配置される切片であるといえる。部分ＲＢ１ａ及び部分ＲＢ１ｂは交互に重ねて配置され、全体として階段形状の部分ＲＢ１を構成している。

【0044】

図７は、図６の部分拡大図である。第１方向Ｘに沿って伝搬した光ＬＴは、部分ＲＢ１ｂで反射する。反射した光ＬＴａも第１方向Ｘと逆方向に伝搬する。上述の光ＬＴ１と同様、光ＬＴａは輝度分布が均一な出射光として、導光板ＬＧの上方に出射される。

【0045】

光ＬＴは、実際は第１方向Ｘに対しわずかに傾いた角度で、導光板ＬＧを伝搬する。この場合においても、導光板ＬＧの辺ＬＢ１ｂから反射板ＲＥＦ１に向けて出射される。出射された光ＬＴａは、部分ＲＢ１ｂで反射し、再度導光板ＬＧに入射する。
光ＬＴが第１方向Ｘに対しわずかに傾いた角度で、導光板ＬＧを伝搬するため、導光板ＬＧの辺ＬＢ１ｂに到達する前に、辺ＬＢ１ａに到達することもある。この場合、光ＬＴは、導光板ＬＧの辺ＬＢ１ａで全反射される。全反射した後、光ＬＴは、導光板ＬＧの辺ＬＢ１ｂから反射板ＲＥＦ１に向けて出射される。出射された光ＬＴｂは、部分ＲＢ１ｂで反射し、再度導光板ＬＧに入射する。
光ＬＴａ及びＬＴｂにおいても、光ＬＴ１と同様、導光板ＬＧの上方に出射される。

【0046】

部分ＲＢ１ｂは、部分ＲＶ１と同様に、第２方向Ｙと平行な方向に延伸している。部分ＲＢ１ｂで反射した光ＬＴａ及びＬＴｂは、主光路が概略第１方向Ｘと平行となる。よって光ＬＴａ及びＬＴｂの輝度分布は均一となる。

【0047】

本実施形態では、導光板ＬＧの辺ＬＢ１ａの長さｄｘ１及び辺ＬＢ１ｂの長さｄｙ１は、いずれも１ｍｍである。階段形状の辺ＬＢ１全体の第１方向Ｘに沿う長さ及び第２方向Ｙに沿う長さは、いずれも１０ｍｍである。ただし、当該長さはこれらに限定されず、必要に応じて適宜決定すればよい。

【0048】

本実施形態により、輝度分布が均一な光を出射する照明装置、及び、当該照明光に照明されることにより、輝度分布が均一な映像光を発する表示装置を得ることが可能である。

【0049】

＜構成例１＞
図８は、実施形態における表示装置の他の構成例を示す平面図である。図８に示した構成例では、図６に示した構成例と比較して、表示パネルの形状に基づいて光源素子の出力を変えるという点で異なっている。

【0050】

表示パネルＰＮＬ１は、多角形状を有している。多角形として、例えば、長方形の角が切り欠かれた形状、すなわち、八角形状が挙げられる。八角形は、１つの長方形及びそれを挟む２つの台形から構成されているといえる。図８において、長方形状及び台形形状の領域を、それぞれ、ＡＲ１及びＡＲ２とする。第２方向Ｙに沿って、領域ＡＲ２、領域ＡＲ１、及び領域ＡＲ２が並んで配置されている。換言すると、領域ＡＲ１は、第２方向Ｙに沿って、２つの領域ＡＲ２に挟まれているといえる。
領域ＡＲ１は、辺ＥＶ１及び辺ＥＶ２を含んでいる。領域ＡＲ２は、辺ＥＨ１、辺ＥＨ２、辺ＥＢ１、及び辺ＥＶ２を含んでいる。
なお本構成例では、多角形形状の例として、八角形状を挙げたが、表示パネルＰＮＬ１の形状はこれに限定されない。八角形状のほかに、長方形の１つの角を切り欠いた五角形形状が挙げられる。

【0051】

領域ＡＲ１に隣接して配置される光源素子を、光源素子ＬＳ１１とする。光源素子ＬＳ１１は、赤色の光を出射する光源素子ＬＳｒ１１、緑色の光を出射する光源素子ＬＳｇ１１、及び青色の光を出射する光源素子ＬＳｂ１１を含んでいる。
領域ＡＲ２に隣接して配置される光源素子を、光源素子ＬＳ１２とする。光源素子ＬＳ１２は、赤色の光を出射する光源素子ＬＳｒ１２、緑色の光を出射する光源素子ＬＳｇ１２、及び青色の光を出射する光源素子ＬＳｂ１２を含んでいる。

【0052】

領域ＡＲ１からは光源素子ＬＳ１１から発せられた光が出射し、領域ＡＲ２からは光源素子ＬＳ１２から発せられた光が出射する。領域ＡＲ１の面積は領域ＡＲ２の面積よりも大きいため、光源素子ＬＳ１１から発せられた光と光源素子ＬＳ１２から発せられた光の強さが同じ場合、領域ＡＲ２の方が輝度が高くなってしまう。

【0053】

そこで本構成例では、光源素子ＬＳ１２から出射される光の強度を、光源素子ＬＳ１１から出射される光の強度より小さくする。これにより、領域ＡＲ１と領域ＡＲ２の輝度が等しくなり、表示パネルＰＮＬ１全体において均一な表示が可能となる。

【0054】

領域ＡＲ１及び領域ＡＲ２ともに輝度を均一にするために、導光板ＬＧの凸部（溝）の高さを変化させる。
図９Ａは、図８の線ＡＡ１－ＡＡ２に沿った導光板の概略的な構成の例を示す断面図である。図９Ｂは、図８の線ＡＢ１－ＡＢ２に沿った導光板の概略的な構成の例を示す断面図である。すなわち、図９Ａは、領域ＡＲ１に重畳する導光板ＬＧの領域ＬＲ１の断面構成、図９Ｂは、領域ＡＲ２に重畳する導光板ＬＧの領域ＬＲ２の断面構成を示している。

【0055】

導光板ＬＧの第２主面Ｆ２には、第２方向Ｙに沿って延伸する凸部ＣＸが設けられている。図９Ａに示す通り、導光板ＬＧの領域ＬＲ１の光源素子側（入光側ともいう）の凸部ＣＸの高さをＨＸＡ１とする。領域ＬＲ１の光源素子側と反対側（反光源素子側、又は反入光側ともいう）の凸部ＣＸの高さをＨＸＡ２とする。光源素子側とは、斜面Ｆ５及び第１側面Ｆ３近傍、反光源素子側とは、第２側面Ｆ４近傍を指す。

【0056】

図９Ｂに示す通り、導光板ＬＧの領域ＬＲ２の光源素子側の凸部ＣＸの高さを、ＨＸＢ１とする。領域ＬＲ２の反光源素子側の凸部ＣＸの高さを、ＨＸＢ２とする。光源素子側において、第１方向Ｘで同じ位置にある領域ＬＲ１及び領域ＬＲ２の凸部ＣＸの高さは、領域ＬＲ２の方が高い。つまり、ＨＸＢ１＞ＨＸＡ１である。一方、反光源素子側において第１方向Ｘで同じ位置にある領域ＬＲ１及び領域ＬＲ２の凸部ＣＸの高さは、領域ＬＲ２の方が低い。つまり、ＨＸＢ２＜ＨＸＡ２である。

【0057】

領域ＡＲ１において均一な輝度を実現するため、導光板ＬＧの領域ＬＲ１において凸部ＣＸの高さは光源素子側で高く、反光源素子側で低くなっている。同様に、導光板ＬＧの領域ＬＲ２においても凸部ＣＸの高さは、光源素子側で高く、反光源素子側で低くなっている。しかしながら、領域ＡＲ１と領域ＡＲ２で均一な輝度を実現するための凸部ＣＸの高さ分布は、領域ＬＲ１と領域ＬＲ２では異なる。先述の通り、ＨＸＢ１＞ＨＸＡ１及びＨＸＢ２＜ＨＸＡ２とすることで、領域ＡＲ１及び領域ＡＲ２で均一な発光を得ることができる。
さらに、領域ＬＲ２では表示パネルＰＮＬ１の表示領域が欠けているため、その部分には凸部ＣＸは必要ない。
本構成例においても、実施形態と同様の効果を奏する。

【0058】

＜構成例２＞
図１０は、実施形態における表示装置の他の構成例を示す平面図である。図１０に示した構成例では、図８に示した構成例と比較して、第２方向Ｙに沿って延伸する反射板の部分のみを設けるという点で異なっている。図１１は、図１０の部分拡大図である。
図６において、反射板ＲＥＦ１の部分ＲＢ１は、第１方向Ｘに沿って延伸する部分ＲＢ１ａ及び第２方向Ｙに沿って延伸するＲＢ１ｂの両方を有している。一方、図１０では、部分ＲＢ１ａは設けられない。すなわち、反射板ＲＥＦ１は、第２方向Ｙに沿って延伸する部分ＲＶ１と、第２方向Ｙに沿って延伸する短い切片である部分ＲＢ１ｂと、から構成されている。複数の部分ＲＢ１ｂは、互いに離間して設けられている。

【0059】

図７にて説明した通り、光ＬＴが反射するのは、反射板ＲＥＦ１の部分ＲＢ１ｂだけである。そのため、反射板ＲＥＦ１の部分ＲＢ１ａには、光ＬＴは入射しない。よって、本構成例においては、反射板ＲＥＦ１の部分ＲＢ１は、部分ＲＢ１ａを設けず、部分ＲＢ１ｂのみで構成する。このような構成においても、導光板ＬＧの辺ＬＢ１ｂから出射された光は、部分ＲＢ１ｂで反射し、再度導光板ＬＧに入射することできる。
本構成例においても、実施形態と同様の効果を奏する。

【0060】

本実施形態において、導光板ＬＧの辺ＬＨ１、辺ＬＶ２、辺ＬＢ１、及び辺ＬＶ３を、それぞれ、第１辺、第２辺、第３辺、及び第４辺ともいう。導光板ＬＧの辺ＬＢ１ａ及び辺ＬＢ１ｂを、それぞれ、第１短辺及び第２短辺ともいう。
反射板ＲＥＦ１の部分ＲＶ１及び部分ＲＢ１を、それぞれ、第１部分及び第２部分ともいう。部分ＲＢ１ａ及びＲＢ１ｂを、それぞれ、第１切片及び第２切片ともいう。

【0061】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0062】

Ａ１…第１領域、Ａ２…第２領域、Ａ３…第３領域、ＡＲ１…領域、ＡＲ２…領域、ＣＸ…凸部、ＥＢ１…辺、ＥＢ２…辺、ＥＨ１…辺、ＥＨ２…辺、ＥＶ１…辺、ＥＶ２…辺、ＥＶ３…辺、Ｆ１…第１主面、Ｆ２…第２主面、Ｆ３…第１側面、Ｆ４…第２側面、Ｆ５…斜面、ＨＭＤ…表示装置、ＩＬＤ…照明装置、ＬＢ１…辺、ＬＢ１ａ…辺、ＬＢ１ｂ…辺、ＬＧ…導光板、ＬＨ１…辺、ＬＨ２…辺、ＬＲ１…領域、ＬＲ２…領域、ＬＳ１…光源素子、ＬＳ１…発光素子、ＬＳ１１…光源素子、ＬＳ１２…光源素子、ＬＴ…光、ＬＴ１…光、ＬＶ１…辺、ＬＶ２…辺、ＬＶ３…辺、ＰＮＬ１…表示パネル、ＰＮＬ２…表示パネル、ＲＢ１…部分、ＲＢ１ａ…部分、ＲＢ１ｂ…部分、ＲＥＦ１…反射板、ＲＶ１…部分。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】