JP7151729B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本開示は、表示装置に関する。
これまでに、表示パネルを複数配列して構成される大型のマルチディスプレイが提案されている（例えば特許文献１）。
特開２０１４－１１９５６２号公報
このようなマルチディスプレイにおいては、複数並べられた表示パネル同士の境界部分が暗線として視認されることが多い。
したがって、視聴者に暗線が視認されにくい、良好な画像を表示することのできる表示装置を提供することが望まれる。
本開示の一実施形態としての表示装置は、第１の表示部と、第１の導光部材と、第２の導光部材と、充填材料と、第２の表示部と、第３の導光部材とを備えたものである。第１の表示部は、第１の画像光を発する第１の表示面を含む。第１の導光部材は、第１の表示面に対向する第１入射面からその第１入射面と反対に位置する第１射出面まで第１の画像光を案内する第１のコア部、および第１のコア部を取り巻く第１のクラッド部、を各々有する第１の光ファイバが複数束ねられて一体化されたものである。第２の導光部材は、第１の導光部材と隣り合うように配置され、第１の表示面に対向する第２入射面からその第２入射面と反対に位置する第２射出面まで第１の画像光を案内する第２のコア部、および第２のコア部を取り巻く第２のクラッド部、を各々有する第２の光ファイバが複数束ねられて一体化されたものである。充填材料は、第１の導光部材と第２の導光部材との隙間に充填され、第１の画像光を透過するものである。第２の表示部は、第１のギャップを介して第１の表示部と隣り合うように配置され、第２の画像光を発する第２の表示面を含む。第３の導光部材は、第２の表示面に対向する第３入射面から第３入射面と反対に位置する第３射出面まで第２の画像光を案内する第３のコア部、および第３のコア部を取り巻く第３のクラッド部、を各々有する第３の光ファイバが複数束ねられて一体化されたものである。第１の導光部材における複数の前記第１のコア部は、第１入射面および第１射出面の双方に対して傾斜した第１の光軸をそれぞれ有する。第３の導光部材における複数の第３のコア部は、第３入射面および第３射出面の双方に対して傾斜した第３の光軸をそれぞれ有する。第１の導光部材と第３の導光部材との境界位置において、第１の導光部材における第１入射面の端縁位置と第３の導光部材における第３入射面の端縁位置との第１の距離は、第１の導光部材における第１射出面の端縁位置と第３の導光部材における第３射出面の端縁位置との第２の距離よりも大きい。第１の導光部材は、第１入射面および第１射出面の双方に対して傾斜する第１の側面を有する。第３の導光部材は、第３入射面および第３射出面の双方に対して傾斜する第３の側面を有する。第１の光軸と第１入射面とがなす第１の傾斜角は、第１の側面と第１入射面とがなす第２の傾斜角よりも小さい。第３の光軸と第３入射面とがなす第３の傾斜角は、第３の側面と第３入射面とがなす第４の傾斜角よりも小さい。
本開示の一実施形態としての表示装置によれば、視聴者に暗線が視認されにくい、良好な画像を表示することができる。
なお、本開示の効果はこれに限定されるものではなく、以下に記載のいずれの効果であってもよい。
本開示の一実施の形態に係る表示装置の全体構成例を表す正面図である。 図１Ａに示した表示装置の構成を表す断面図である。 図１Ａに示した表示装置の要部を拡大して表す断面図である。 図１Ａに示したファイバ光学プレートの要部を拡大して表す平面図である。 図２Ｂに示したファイバ光学プレートの側面近傍を拡大して表す断面図である。 図２Ｂに示したファイバ光学プレートの側面近傍を拡大して表す他の断面図である。 図１Ａに示した表示装置における画像光の伝播の様子を説明する概念図である。 図２Ａに示したファイバ光学プレートにおける、複数の導光部材同士の突き合わせ部分を伝播する画像光の様子を説明する概念図である。 参考例としてのファイバ光学プレートにおける、複数の導光部材同士の突き合わせ部分を拡大して表す概念図である。 参考例としてのファイバ光学プレートにおける、複数の導光部材同士の突き合わせ部分を伝播する画像光の様子を説明する概念図である。
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
表示パネルと、表示パネルの表示面に対し傾斜した光軸を有するファイバ光学プレートと、光学フィルムとを順に含む表示ユニットが複数配列されるようにした表示装置の例。２．変形例
＜１．一実施の形態＞
［表示装置１の構成］
図１Ａおよび図１Ｂは、いずれも本開示の一実施の形態としての表示装置１の全体構成例を模式的に表したものである。図１Ａは、表示装置１の平面構成を表し、図１Ｂは、断面構成を表している。図１Ｂは、図１Ａに示したＩＢ１－ＩＢ１切断線およびＩＢ２－ＩＢ２切断線に沿った矢視方向の断面図に相当する。なお、図１ＡのＩＢ１－ＩＢ１切断線に沿った断面構造と図１ＡのＩＢ２－ＩＢ２切断線に沿った断面構造とは実質的に同一である。但し、括弧付きの符号が付された構成要素については、図１ＡのＩＢ２－ＩＢ２切断線に沿った断面構造における構成要素を括弧付きの符号が表している。
表示装置１は、例えば一の基板１０（図１Ｂに表示）と、その基板１０の上に配列された複数の表示ユニットＵ（図１Ａに括弧付きで表示）とを備えている。基板１０は、例えば金属などの高い剛性を有する材料により形成されている。図１Ａでは、４つの表示ユニットＵ１～Ｕ４がマトリックス状に配列されたものを例示しているが、本開示はこれに限定されるものではない。
表示ユニットＵ１～Ｕ４は、共通の基板１０の上に順に積層された、表示部としての表示パネル２０Ａ～２０Ｄと、ファイバ光学プレート３０Ａ～３０Ｄと、光学フィルム４０Ａ～４０Ｄとをそれぞれ有している。なお、本明細書および図面の説明では、表示ユニットＵ１～Ｕ４を総称して表示ユニットＵと記載する場合がある。同様に、本明細書および図面の説明では、表示パネル２０Ａ～２０Ｄを総称して表示パネル２０と記載し、ファイバ光学プレート３０Ａ～３０Ｄを総称してファイバ光学プレート３０と記載し、光学フィルム４０Ａ～４０Ｄを総称して光学フィルム４０と記載する場合がある。なお、図１Ａでは、光学フィルム４０Ａ～４０Ｄの図示を省略している。
本明細書では、表示パネル２０Ａと表示パネル２０Ｂとが隣り合う方向、および表示パネル２０Ｃと表示パネル２０Ｄとが隣り合う方向をＸ軸方向とする。また、表示パネル２０Ａと表示パネル２０Ｄとが隣り合う方向、および表示パネル２０Ｂと表示パネル２０Ｃとが隣り合う方向をＹ軸方向とする。さらに、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の双方と直交する方向をＺ軸方向とする。なお、本明細書では、Ｘ軸方向を水平方向と呼び、Ｙ軸方向を鉛直方向と呼び、Ｚ軸方向を厚さ方向と呼ぶ場合がある。加えて、Ｚ軸方向における位置を高さ位置と呼ぶ場合がある。
（表示パネル２０）
複数の表示パネル２０は、例えば液晶素子を用いた液晶ディスプレイや、有機ＥＬ（Electroluminescence）素子を用いた有機ＥＬディスプレイである。表示パネル２０Ａ～２０Ｄは、画像光Ｌ１～Ｌ４が発せられる表示面２１Ａ～２１Ｄを各々含んでいる。表示パネル２０Ａ～２０Ｄは、表示面２１Ａ～２１Ｄに沿って配列されている。なお、表示パネル２０Ａ～２０Ｄにおける表示面２１Ａ～２１Ｄは、全て同一の高さ位置に存在するとよい。すなわち、基板１０の表面１０Ｓの高さ位置を基準位置とした場合に、表示面２１Ａ～２１Ｄは、全て高さＨ２０の位置にあるとよい。
複数の表示パネル２０同士の間には、目地部分として隙間Ｇが存在する。具体的には、表示パネル２０Ａと表示パネル２０Ｂとの間にはＹ軸方向に延びる帯状の隙間Ｇ１２が存在し、表示パネル２０Ｂと表示パネル２０Ｃとの間にはＸ軸方向に延びる帯状の隙間Ｇ２３が存在する。さらに、表示パネル２０Ｃと表示パネル２０Ｄとの間にはＹ軸方向に延びる帯状の隙間Ｇ３４が存在し、表示パネル２０Ｄと表示パネル２０Ａとの間にはＸ軸方向に延びる帯状の隙間Ｇ４１が存在する。なお、本明細書および図面の説明では、これらの隙間Ｇ１２，Ｇ２３，Ｇ３４，Ｇ４１を総称して隙間Ｇと記載する。表示装置１における隙間Ｇは、全体としてＸＹ平面において十字状に存在している。隙間Ｇは、その一部を除いてファイバ光学プレート３０によって覆われているので、Ｚ軸方向に眺めた場合に視聴者にはほとんど視認されない状態となっている。このため、図１Ａでは、破線により隙間Ｇを記載している。
（ファイバ光学プレート３０）
ファイバ光学プレート３０Ａ～３０Ｄは、表示パネル２０Ａ～２０Ｄとそれぞれ対応するように、表示面２１Ａ～２１Ｄに沿って配列されている。ファイバ光学プレート３０Ａ～３０Ｄは、それぞれ、入射面３１Ａ～３１Ｄと、射出面３２Ａ～３２Ｄと、側面３３Ａ～３３Ｄとを有している。本明細書および図面の説明では、入射面３１Ａ～３１Ｄを総称して入射面３１と記載し、射出面３２Ａ～３２Ｄを総称して射出面３２と記載し、側面３３Ａ～３３Ｄを総称して側面３３と記載する場合がある。入射面３１Ａ～３１Ｄは、それぞれ、表示面２１Ａ～２１Ｄと対向すると共に表示面２１Ａ～２１Ｄからの画像光Ｌ１～Ｌ４が入射する面である。射出面３２Ａ～３２Ｄは、入射面３１Ａ～３１Ｄと反対側に位置し、ファイバ光学プレート３０Ａ～３０Ｄの内部を通過した画像光Ｌ１～Ｌ４が射出される面である。側面３３Ａ～３３Ｄは、入射面３１Ａ～３１Ｄと射出面３２Ａ～３２Ｄとをそれぞれ繋ぐ面である。なお、ファイバ光学プレート３０Ａ～３０Ｄにおける射出面３２Ａ～３２Ｄは、全て同一の高さ位置に存在するとよい。すなわち、基板１０の表面１０Ｓの高さ位置を基準位置とした場合に、射出面３２Ａ～３２Ｄは、全て高さＨ３０の位置にあるとよい。
ファイバ光学プレート３０Ａは、表示面２１Ａ上においてマトリックス状に配置された導光部材３０１Ａ～３０４Ａが、紫外線重合型透明樹脂や透明接着剤などの透明な充填材料８１Ａ（図１Ｂ参照）により連結されてなるものである。なお、導光部材３０１Ａ～３０４Ａは、それぞれ、光ファイバ３４が複数束ねられて一体化された板状の部材である。同様に、ファイバ光学プレート３０Ｂは、表示面２１Ｂ上においてマトリックス状に配置された導光部材３０１Ｂ～３０４Ｂが、紫外線重合型透明樹脂や透明接着剤などの透明な充填材料８１Ｂ（図１Ｂ参照）により連結されてなるものである。なお、導光部材３０１Ｂ～３０４Ｂは、それぞれ、光ファイバ３４が複数束ねられて一体化された板状の部材である。ファイバ光学プレート３０Ｃは、表示面２１Ｃ上においてマトリックス状に配置された導光部材３０１Ｃ～３０４Ｃが、紫外線重合型透明樹脂や透明接着剤などの透明な充填材料８１Ｃ（図１Ｂ参照）により連結されてなるものである。なお、導光部材３０１Ｃ～３０４Ｃは、それぞれ、光ファイバ３４が複数束ねられて一体化された板状の部材である。ファイバ光学プレート３０Ｄは、表示面２１Ｄ上においてマトリックス状に配置された導光部材３０１Ｄ～３０４Ｄが、紫外線重合型透明樹脂や透明接着剤などの透明な充填材料８１Ｄ（図１Ｂ参照）により連結されてなるものである。なお、導光部材３０１Ｄ～３０４Ｄは、それぞれ、光ファイバ３４が複数束ねられて一体化された板状の部材である。充填材料８１Ａ～８１Ｄは、画像光Ｌ１～Ｌ４を高い透過率で透過することができる。なお、本明細書では、導光部材３０１Ａ～３０４Ａ，３０１Ｂ～３０４Ｂ，３０１Ｃ～３０４Ｃ，３０１Ｄ～３０４Ｄを総称して導光部材３０１～３０４と記載する場合がある。また、充填材料８１Ａ～８１Ｄを総称して充填材料８１と記載する場合がある。充填材料８１は、導光部材３０１～３０４同士の隙間を充填するように設けられている。なお、充填材料８１の屈折率は、光ファイバ３４のコア部３４１の屈折率と同等以下であって１よりも大きいことが望ましい。
図２Ａは、表示装置１の要部である、任意の表示ユニットＵを拡大して表す断面図である。また、図２Ｂは、ファイバ光学プレート３０の要部を拡大して表す平面図である。 図２Ａおよび図２Ｂに示したように、複数の光ファイバ３４は、入射面３１から射出面３２まで画像光Ｌ（Ｌ１～Ｌ４）を案内するコア部３４１、およびコア部３４１をＸＹ面内において取り巻くクラッド部３４２、を各々有する。コア部３４１は、入射面３１、射出面３２、およびＺ軸の全てに対して傾斜した光軸ＯＸをそれぞれ有している。但し、ファイバ光学プレート３０Ａにおける複数の光ファイバ３４のコア部３４１は、いずれも実質的に同じ方向に傾斜した光軸ＯＸをそれぞれ有している。したがって、ファイバ光学プレート３０Ａを構成する複数の光ファイバ３４のコア部３４１は互いに実質的に平行に延びている。ファイバ光学プレート３０Ｂ～３０Ｄにおける各々の複数の光ファイバ３４の光軸ＯＸについても、ファイバ光学プレート３０Ａと同様である。画像光Ｌ１～Ｌ４は、それぞれ矢印の方向、すなわちファイバ光学プレート３０Ａ～３０Ｄにおける各々の光軸ＯＸに沿ってファイバ光学プレート３０Ａ～３０Ｄの内部を進行する。
ファイバ光学プレート３０Ａ～３０Ｄは、Ｚ軸を含む断面において、例えば図１Ｂに示したように、略平行四辺形をなしている。このため、ファイバ光学プレート３０Ａ～３０Ｄの側面３３Ａ～３３Ｄは、いずれもＺ軸に対して傾斜している。但し表示装置１では、側面３３Ａ～３３Ｄは、Ｚ軸方向において表示面２１Ａ～２１Ｄから遠ざかるほど中心位置ＣＰ（図１Ａ）に向かうように傾斜している。ファイバ光学プレート３０Ａにおける複数の光ファイバ３４の光軸ＯＸは、いずれも、例えば図１Ａおよび図１Ｂに示した画像光Ｌ１の進行方向に沿った方向に延びている。ファイバ光学プレート３０Ｂにおける複数の光ファイバ３４の光軸ＯＸは、いずれも、例えば図１Ａおよび図１Ｂに示した画像光Ｌ２の進行方向に沿った方向に延びている。ファイバ光学プレート３０Ｃにおける複数の光ファイバ３４の光軸ＯＸは、いずれも、例えば図１Ａおよび図１Ｂに示した画像光Ｌ３の進行方向に沿った方向に延びている。ファイバ光学プレート３０Ｄにおける複数の光ファイバ３４の光軸ＯＸは、いずれも、例えば図１Ａおよび図１Ｂに示した画像光Ｌ４の進行方向に沿った方向に延びている。
具体的には、図１Ｂに示したように、例えばファイバ光学プレート３０Ａとファイバ光学プレート３０Ｂとが対向する隙間Ｇ１２の近傍においては、側面３３Ａが、その下端位置ＬＰ１からその上端位置ＵＰ１へ向かうほど、側面３３Ａと対向する側面３３Ｂへ近づくように傾斜している。すなわち、隙間Ｇ１２の一部に覆いかぶさるように側面３３Ａが外側へ張り出している。一方、側面３３Ｂは、その下端位置ＬＰ２からその上端位置ＵＰ２へ向かうほど側面３３Ａへ近づくように、すなわち隙間Ｇ１２の他の一部に覆いかぶさるように外側へ張り出している。このように、境界位置Ｋ１２において、下端位置ＬＰ１と下端位置ＬＰ２との距離が、上端位置ＵＰ１と上端位置ＵＰ２との距離よりも大きくなっている。ここで、側面３３Ａの上端位置ＵＰ１と、側面３３Ｂの上端位置ＵＰ２とは互いに当接していることが望ましい。下端位置ＬＰ１は入射面３１Ａの端縁位置でもあり、下端位置ＬＰ２は入射面３１Ｂの端縁位置でもある。また、上端位置ＵＰ１は射出面３２Ａの端縁位置でもあり、上端位置ＵＰ２は射出面３２Ｂの端縁位置でもある。よって、射出面３２Ａから射出する際の画像光Ｌ１の位置と射出面３２Ｂから射出する際の画像光Ｌ２の位置との距離は、入射面３１Ａに入射する際の画像光Ｌ１の位置と入射面３１Ｂに入射する際の画像光Ｌ２の位置との距離よりも接近するようになっている。
また、例えばファイバ光学プレート３０Ｃとファイバ光学プレート３０Ｄとが対向する隙間Ｇ３４の近傍においても、側面３３Ｃが、その下端位置ＬＰ３からその上端位置ＵＰ３へ向かうほど、側面３３Ｃと対向する側面３３Ｄへ近づくように傾斜している。すなわち、隙間Ｇ３４の一部に覆いかぶさるように側面３３Ｃが外側へ張り出している。一方、側面３３Ｄは、その下端位置ＬＰ４からその上端位置ＵＰ４へ向かうほど側面３３Ｃへ近づくように、すなわち隙間Ｇ３４の他の一部に覆いかぶさるように外側へ張り出している。このように、境界位置Ｋ３４においても、下端位置ＬＰ３と下端位置ＬＰ４との距離が、上端位置ＵＰ３と上端位置ＵＰ４との距離よりも大きくなっている。ここで、側面３３Ｃの上端位置ＵＰ３と、側面３３Ｄの上端位置ＵＰ４とは互いに当接していることが望ましい。下端位置ＬＰ３は入射面３１Ｃの端縁位置でもあり、下端位置ＬＰ４は入射面３１Ｄの端縁位置でもある。また、上端位置ＵＰ３は射出面３２Ｃの端縁位置でもあり、上端位置ＵＰ４は射出面３２Ｄの端縁位置でもある。よって、射出面３２Ｃから射出する際の画像光Ｌ３の位置と射出面３２Ｄから射出する際の画像光Ｌ４の位置との距離は、入射面３１Ｃに入射する際の画像光Ｌ３の位置と入射面３１Ｄに入射する際の画像光Ｌ４の位置との距離よりも接近するようになっている。
さらに、隙間Ｇ２３の近傍および隙間Ｇ４１の近傍においても同様である。すなわち、例えば隙間Ｇ２３の近傍においては、Ｙ軸方向において互いに対向する側面３３Ｂと側面３３Ｃとが、入射面３１Ｂおよび入射面３１Ｃからそれぞれ遠ざかるほど互いに接近するように傾斜し、隙間Ｇ２３に覆いかぶさっている。よって、射出面３２Ｂから射出する際の画像光Ｌ２の位置と射出面３２Ｃから射出する際の画像光Ｌ３の位置との距離は、入射面３１Ｂに入射する際の画像光Ｌ２の位置と入射面３１Ｃに入射する際の画像光Ｌ３の位置との距離よりも接近するようになっている。また、隙間Ｇ４１の近傍においては、Ｙ軸方向において互いに対向する側面３３Ａと側面３３Ｄとが、入射面３１Ａおよび入射面３１Ｄからそれぞれ遠ざかるほど互いに接近するように傾斜し、隙間Ｇ４１に覆いかぶさっている。よって、射出面３２Ａから射出する際の画像光Ｌ１の位置と射出面３２Ｄから射出する際の画像光Ｌ４の位置との距離は、入射面３１Ａに入射する際の画像光Ｌ１の位置と入射面３１Ｄに入射する際の画像光Ｌ４の位置との距離よりも接近するようになっている。
ファイバ光学プレート３０Ａ～３０Ｄは、画像光Ｌ１～Ｌ４が発せられる表示面２１Ａ～２１Ｄと反対側に、射出面３２Ａ～３２Ｄを各々有している。射出面３２Ａと射出面３２Ｂとは境界位置Ｋ１２において互いに当接している。射出面３２Ｂと射出面３２Ｃとは境界位置Ｋ２３において互いに当接している。射出面３２Ｃと射出面３２Ｄとは境界位置Ｋ３４において互いに当接している。射出面３２Ｄと射出面３２Ａとは境界位置Ｋ４１において互いに当接している。このように、射出面３２Ａ～３２Ｄは、全体として１つの矩形状の連結画像光射出面を形成している。これら射出面３２Ａ～３２Ｄが形成する一の連結画像光射出面により、隙間Ｇが覆われている。
図３Ａは、隙間Ｇ１２を挟んで対向するファイバ光学プレート３０Ａの側面３３Ａおよびファイバ光学プレート３０Ｂの側面３３Ｂの近傍の一構成例を拡大して表す断面図である。また、図３Ｂは、隙間Ｇ１２を挟んで対向するファイバ光学プレート３０Ａの側面３３Ａおよびファイバ光学プレート３０Ｂの側面３３Ｂの近傍の他の一構成例を拡大して表す断面図である。
図３Ａに示した一構成例では、ファイバ光学プレート３０Ａにおけるコア部３４１の光軸ＯＸ１と入射面３１Ａとがなす傾斜角θ３１Ａは、側面３３Ａと入射面３１Ａとがなす傾斜角θ３３Ａよりも小さい（θ３１Ａ＜θ３３Ａ）。また、ファイバ光学プレート３０Ａにおけるコア部３４１の光軸ＯＸ１と射出面３２Ａとがなす傾斜角θ３２Ａも、側面３３Ａと射出面３２Ａとがなす傾斜角θ３３Ａよりも小さい（θ３２Ａ＜θ３３Ａ）。ファイバ光学プレート３０Ｂについても同様であり、図３Ａに示した一構成例では、ファイバ光学プレート３０Ｂにおけるコア部３４１の光軸ＯＸ２と入射面３１Ｂとがなす傾斜角θ３１Ｂは、側面３３Ｂと入射面３１Ｂとがなす傾斜角θ３３Ｂよりも小さい（θ３１Ｂ＜θ３３Ｂ）。また、ファイバ光学プレート３０Ｂにおけるコア部３４１の光軸ＯＸ２と射出面３２Ｂとがなす傾斜角θ３２Ｂも、側面３３Ｂと射出面３２Ｂとがなす傾斜角θ３３Ｂよりも小さい（θ３２Ｂ＜θ３３Ｂ）。このため、複数の光ファイバ３４のうち、上端位置ＵＰ１，ＵＰ２近傍において射出面３２に露出したコア部３４１を含むものであっても、そのコア部３４１は入射面３１にも露出している。したがって、上端位置ＵＰ１，ＵＰ２近傍における射出面３２からも画像光Ｌが射出される。
一方、図３Ｂに示した一構成例では、ファイバ光学プレート３０Ａにおけるコア部３４１の光軸ＯＸ１と入射面３１Ａとがなす傾斜角θ３１Ａは、側面３３Ａと入射面３１Ａとがなす傾斜角θ３３Ａよりも大きい（θ３１Ａ＞θ３３Ａ）。また、ファイバ光学プレート３０Ａにおけるコア部３４１の光軸ＯＸ１と射出面３２Ａとがなす傾斜角θ３２Ａも、側面３３Ａと射出面３２Ａとがなす傾斜角θ３３Ａよりも大きい（θ３２Ａ＞θ３３Ａ）。ファイバ光学プレート３０Ｂについても同様であり、図３Ｂに示した一構成例では、ファイバ光学プレート３０Ｂにおけるコア部３４１の光軸ＯＸ２と入射面３１Ｂとがなす傾斜角θ３１Ｂは、側面３３Ｂと入射面３１Ｂとがなす傾斜角θ３３Ｂよりも大きい（θ３１Ｂ＞θ３３Ｂ）。また、ファイバ光学プレート３０Ｂにおけるコア部３４１の光軸ＯＸ２と射出面３２Ｂとがなす傾斜角θ３２Ｂも、側面３３Ｂと射出面３２Ｂとがなす傾斜角θ３３Ｂよりも大きい（θ３２Ｂ＞θ３３Ｂ）。このため、複数の光ファイバ３４のうち上端位置ＵＰ１，ＵＰ２近傍に位置する光ファイバ３４のなかには、射出面３２に露出する一方で入射面３１には露出していないコア部３４１を含むものが存在する可能性がある。したがって、図３Ｂに示した一構成例では、射出面３２のうち、上端位置ＵＰ１，ＵＰ２近傍において画像光Ｌが射出されない領域が存在する可能性がある。
（光学フィルム４０）
光学フィルム４０Ａ～４０Ｄは、ファイバ光学プレート３０Ａ～３０Ｄとそれぞれ対応するように、射出面３２Ａ～３２Ｄに沿って配列されている。光学フィルム４０Ａ～４０Ｄは、ファイバ光学プレート３０Ａ～３０Ｄからみて表示パネル２０Ａ～２０Ｄと反対側に設けられ、射出面３２Ａ～３２Ｄから射出される画像光Ｌ１～Ｌ４の配光の変換を行う光学部材である。光学フィルム４０Ａ～４０Ｄは、それぞれ、ファイバ光学プレート３０Ａ～３０Ｄから射出された画像光Ｌ１～Ｌ４を透過しつつ、画像光Ｌ１～Ｌ４の進行方向を変更し、例えば正面方向から見て均質な輝度分布となる配光に変換するように機能する。光学フィルム４０Ａ～４０Ｄは、光ファイバ３４のコア部３４１の屈折率よりも小さく１より大きな屈折率を有するとよい。ファイバ光学プレート３０Ａ～３０Ｄの射出面３２Ａ～３２Ｄから射出した画像光Ｌ１～Ｌ４が光学フィルム４０Ａ～４０Ｄに入射する際の伝播損失を低減し、高い透過効率を確保するためである。
表示装置１は、光学フィルム４０とファイバ光学プレート３０の射出面３２との間に、画像光Ｌを透過すると共に光ファイバ３４のコア部３４１の屈折率と同等以下であって光学フィルム４０の屈折率より大きな屈折率を有する接着層６１（図２Ａ）をさらに備えるとよい。ファイバ光学プレート３０の射出面３２から射出した画像光Ｌが光学フィルム４０に入射する際の伝播損失をより低減し、より高い透過効率を確保するためである。さらに、図２Ａに示したように、表示パネル２０とファイバ光学プレート３０との間に、画像光Ｌを透過すると共に光ファイバ３４のコア部３４１の屈折率と同等以下の屈折率を有する接着層６２を備えるとよい。表示パネル２０から射出した画像光Ｌがファイバ光学プレート３０に入射する際の伝播損失をより低減し、より高い透過効率を確保するためである。
［表示装置１の作用効果］
次に、図４を参照して、図１Ａに示した表示装置１における画像光Ｌの伝播の経路について説明する。図４は、表示装置１における画像光Ｌの伝播の様子を概念的に説明する断面図である。表示装置１では、所望の画像が表示パネル２０に表示され、表示面２１から画像光Ｌが発せられる。本明細書および図面では、表示面２１から発せられた段階の画像光Ｌを、便宜上、画像光Ｌ０と記載する。この画像光Ｌ０はファイバ光学プレート３０の入射面３１に入射したのち、光ファイバ３４のコア部３４１の内部を、光軸ＯＸに沿って伝播する。本明細書および図面では、光ファイバ３４のコア部３４１の内部を伝播する画像光Ｌを、便宜上、画像光ＬＬと記載する。なお、画像光Ｌ０がファイバ光学プレート３０の入射面３１に入射する際、反射等により光量の損失が生じる。図４では、画像光Ｌ０の光量と画像光ＬＬの光量との差を、各々の矢印の太さで表現している。画像光ＬＬは射出面３２から射出したのち、光学フィルム４０の入射面４１へ入射する。画像光ＬＬは光学フィルム４０において配光の変換が行われ、例えば正面方向から見て均質な輝度分布となるように調整され、射出面４２から画像光Ｌoutとして射出される。
図５は、ファイバ光学プレート３０における、導光部材３０１と導光部材３０２との突き合わせ部分を伝播する画像光ＬＬの様子を説明する概念図である。例えば導光部材３０１の最も外縁に位置するコア部３４１は、クラッド部３４２により覆われておらず、その側面が露出してしまっていることが多い。これは導光部材３０１を切削加工する際の加工精度に起因するものであり、このような、側面が露出したコア部３４１を完全に除去することは極めて困難である。このような側面が露出したコア部３４１に入射した画像光ＬＬは、コア部３４１を伝播せずに光ファイバ３４から漏れてしまう。しかしながら、本実施の形態では、充填材料８１が導光部材３０１の側面を覆っているので、その充填材料８１へコア部３４１から漏れた画像光ＬＬが入射することとなる。その画像光ＬＬは充填材料を透過したのち、隣り合う導光部材３０２の側面に露出したコア部３４１に入射する。導光部材３０２のコア部３４１に入射した画像光ＬＬは、そのコア部３４１を伝播し、導光部材３０２の射出面３２から光学フィルム４０へ向けて射出される。したがって、導光部材３０１と導光部材３０２との突き合わせ部分の近傍においても、入射面３１に入射した画像光ＬＬの反射や散乱を回避しつつ、効率的に射出面３２から射出することができる。
一方、図６Ａは、参考例としてのファイバ光学プレート１３０を備えた表示装置を表す断面図である。この参考例としてのファイバ光学プレート１３０では、導光部材３０１と導光部材３０２との突き合わせ部分に充填材料が存在せず、空気層Ｖが生じている。このため、図６Ｂに示したように、導光部材３０１における、側面が露出したコア部３４１に入射した画像光ＬＬは、コア部３４１を伝播せずに光ファイバ３４から空気層Ｖへ漏れてしまう。空気層Ｖとコア部３４１との界面では散乱が生じるため、例えば隣り合う導光部材３０２の側面に露出したコア部３４１に再度入射する画像光ＬＬの光量は極めて微小となる。したがって、導光部材３０１と導光部材３０２との突き合わせ部分の近傍に入射した画像光ＬＬの一部の光量が損失し、視聴者には暗線として視認されることがある。
このように、本実施の形態の表示装置１では、導光部材３０１と導光部材３０２との隙間に、画像光Ｌを透過可能な充填材料を設けるようにした。このため、導光部材３０１と導光部材３０２との突き合わせ部分の近傍に入射した画像光Ｌの伝播損失を低減し、表示画像における暗線の発生を抑制することができる。
また、充填材料８１の屈折率を、導光部材３０１～３０４のコア部３４１の屈折率と同等以下であって１よりも大きくすることにより、画像光Ｌの伝播損失をより低減し、より高い透過効率を確保できる。
また、ファイバ光学プレート３０からみて表示パネル２０と反対側に光学フィルム４０を設け、その光学フィルム４０により、射出面３２から射出される画像光Ｌの配光の変換を行うようにした。このため、所望の方向、例えば正面方向から見て均質な輝度分布となるように調整された画像光Ｌoutを射出することができる。また、光学フィルム４０を設けることで、光量の損失を低減し、画像光Ｌoutの輝度向上を図ることができる。
さらに、表示装置１が光学フィルム４０とファイバ光学プレート３０の射出面３２との間に接着層６１をさらに備えるようにすれば、画像光Ｌが光学フィルム４０に入射する際の伝播損失をより低減し、より高い透過効率を確保できる。
さらに、表示装置１では、ファイバ光学プレート３０Ａ～３０Ｄにおける射出面３２Ａ～３２Ｄが、互いに隙間なく連結し、全体として１つの矩形状の連結画像光射出面を形成するようにした。すなわち、射出面３２Ａ～３２Ｄが形成する一の連結画像光射出面により、表示パネル２０同士の隙間Ｇが覆われるようにした。このため、視聴者が継ぎ目を認識しにくい、より大きな表示面積を有する画像表示面を形成でき、より大きく、かつ審美性にも優れた映像を視聴者に提供することができる。
さらに、表示装置１では、ファイバ光学プレート３０におけるコア部３４１の光軸ＯＸと入射面３１および射出面３２とがなす傾斜角θ３１および傾斜角θ３２を、側面３３と入射面３１とがなす傾斜角θ３３よりも小さくするようにすれば、射出面３２同士の境界位置近傍における画像光Ｌの欠損を防ぐことができる。
＜２．変形例＞
以上、実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、光ファイバ３４の光軸ＯＸが、表示面２１に対して傾斜している場合を例示したが、本開示はこれに限定されるものではない。本開示の表示装置および光学デバイスは、例えば光ファイバの光軸が、表示面に対して垂直である導光部材を含むようにしてもよい。
また、上記実施の形態等では、複数の表示ユニットＵの各構成要素における形状および大きさが実質的に同一である場合を例示したが、本開示はこれに限定されるものではない。本開示では、複数の表示ユニットＵの各構成要素における形状および大きさが一部または全部異なっていてもよい。
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であってその記載に限定されるものではなく、他の効果があってもよい。また、本技術は以下のような構成を取り得るものである。
（１）
第１の画像光を発する第１の表示面を含む第１の表示部と、
前記第１の表示面に対向する第１入射面から前記第１入射面と反対に位置する第１射出面まで前記第１の画像光を案内する第１のコア部、および前記第１のコア部を取り巻く第１のクラッド部、を各々有する第１の光ファイバが複数束ねられて一体化された第１の導光部材と、
前記第１の導光部材と隣り合うように配置され、前記第１の表示面に対向する第２入射面から前記第２入射面と反対に位置する第２射出面まで前記第１の画像光を案内する第２のコア部、および前記第２のコア部を取り巻く第２のクラッド部、を各々有する第２の光ファイバが複数束ねられて一体化された第２の導光部材と、
前記第１の導光部材と前記第２の導光部材との隙間に充填され、前記第１の画像光を透過する充填材料と
を備えた表示装置。
（２）
前記充填材料の屈折率は、前記第１のコア部の屈折率および前記第２のコア部の屈折率の双方と同等以下であって１よりも大きい
上記（１）記載の表示装置。
（３）
第１のギャップを介して前記第１の表示部と隣り合うように配置され、第２の画像光を発する第２の表示面を含む第２の表示部と、
前記第２の表示面に対向する第３入射面から前記第３入射面と反対に位置する第３射出面まで前記第２の画像光を案内する第３のコア部、および前記第３のコア部を取り巻く第３のクラッド部、を各々有する第３の光ファイバが複数束ねられて一体化された第３の導光部材と
をさらに備え、
前記第１の導光部材における複数の前記第１のコア部は、前記第１入射面および前記第１射出面の双方に対して傾斜した第１の光軸をそれぞれ有し、
前記第３の導光部材における複数の前記第３のコア部は、前記第３入射面および前記第３射出面の双方に対して傾斜した第３の光軸をそれぞれ有し、
前記第１の導光部材と前記第３の導光部材との境界位置において、前記第１の導光部材における前記第１入射面の端縁位置と前記第３の導光部材における前記第３入射面の端縁位置との第１の距離は、前記第１の導光部材における前記第１射出面の端縁位置と前記第３の導光部材における前記第３射出面の端縁位置との第２の距離よりも大きい
上記（１）または（２）に記載の表示装置。
（４）
前記第１の導光部材は、前記第１入射面および前記第１射出面の双方に対して傾斜する第１の側面を有し、
前記第３の導光部材は、前記第３入射面および前記第３射出面の双方に対して傾斜する第３の側面を有し、
前記第１の光軸と前記第１入射面とがなす第１の傾斜角は、前記第１の側面と前記第１入射面とがなす第２の傾斜角よりも小さく、
前記第３の光軸と前記第３入射面とがなす第３の傾斜角は、前記第３の側面と前記第３入射面とがなす第４の傾斜角よりも小さい
上記（３）記載の表示装置。
（５）
外光が入射する入射面から前記入射面と反対に位置する射出面まで前記外光を案内するコア部、および前記コア部を取り巻くクラッド部、を各々有する光ファイバが複数束ねられてそれぞれ一体化され、互いに隣り合うように配置された第１の導光部材および第２の導光部材と、
前記第１の導光部材と前記第２の導光部材との隙間に充填され、前記外光を透過する充填材料と
を備えた光学デバイス。
本出願は、日本国特許庁において２０１８年１月３１日に出願された日本特許出願番号２０１８－１５８７６号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (5)

  1. 第１の画像光を発する第１の表示面を含む第１の表示部と、
    前記第１の表示面に対向する第１入射面から前記第１入射面と反対に位置する第１射出面まで前記第１の画像光を案内する第１のコア部、および前記第１のコア部を取り巻く第１のクラッド部、を各々有する第１の光ファイバが複数束ねられて一体化された第１の導光部材と、
    前記第１の導光部材と隣り合うように配置され、前記第１の表示面に対向する第２入射面から前記第２入射面と反対に位置する第２射出面まで前記第１の画像光を案内する第２のコア部、および前記第２のコア部を取り巻く第２のクラッド部、を各々有する第２の光ファイバが複数束ねられて一体化された第２の導光部材と、
    前記第１の導光部材と前記第２の導光部材との隙間に充填され、前記第１の画像光を透過する充填材料と、
    第１のギャップを介して前記第１の表示部と隣り合うように配置され、第２の画像光を発する第２の表示面を含む第２の表示部と、
    前記第２の表示面に対向する第３入射面から前記第３入射面と反対に位置する第３射出面まで前記第２の画像光を案内する第３のコア部、および前記第３のコア部を取り巻く第３のクラッド部、を各々有する第３の光ファイバが複数束ねられて一体化された第３の導光部材と
    を備え、
    前記第１の導光部材における複数の前記第１のコア部は、前記第１入射面および前記第１射出面の双方に対して傾斜した第１の光軸をそれぞれ有し、
    前記第３の導光部材における複数の前記第３のコア部は、前記第３入射面および前記第３射出面の双方に対して傾斜した第３の光軸をそれぞれ有し、
    前記第１の導光部材と前記第３の導光部材との境界位置において、前記第１の導光部材における前記第１入射面の端縁位置と前記第３の導光部材における前記第３入射面の端縁位置との第１の距離は、前記第１の導光部材における前記第１射出面の端縁位置と前記第３の導光部材における前記第３射出面の端縁位置との第２の距離よりも大きく、
    前記第１の導光部材は、前記第１入射面および前記第１射出面の双方に対して傾斜する第１の側面を有し、
    前記第３の導光部材は、前記第３入射面および前記第３射出面の双方に対して傾斜する第３の側面を有し、
    前記第１の光軸と前記第１入射面とがなす第１の傾斜角は、前記第１の側面と前記第１入射面とがなす第２の傾斜角よりも小さく、
    前記第３の光軸と前記第３入射面とがなす第３の傾斜角は、前記第３の側面と前記第３入射面とがなす第４の傾斜角よりも小さい
    表示装置。
  2. 前記充填材料の屈折率は、前記第１のコア部の屈折率および前記第２のコア部の屈折率の双方と同等以下であって１よりも大きい
    請求項１記載の表示装置。
  3. 前記第１射出面および前記第２射出面に沿って配列され、前記第１の導光部材および前記第２の導光部材から見て前記第１の表示面および前記第２の表示面と反対側にそれぞれ設けられる第１の光学フィルムおよび第２の光学フィルムをさらに備える
    請求項１記載の表示装置。
  4. 前記第１の光学フィルムおよび前記第２の光学フィルムと前記第１の射出面および前記第２の射出面との間に設けられる接着層をさらに備える
    請求項３記載の表示装置。
  5. 複数の前記第１の表示部と複数の前記第２の表示部とが前記第１の表示面および前記第２の表示面に沿って配列されている
    請求項１記載の表示装置。
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