JP7846944B2 - 表示装置及び導光体の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、表示装置及び導光体の製造方法に関する。

特許文献１には、平面的に形成され、光学フィルタを有する複数の部分光導波体を備えた光導波体が開示されている。この光導波体は、基板と、基板に配置されたホログラム層と、ホログラム層に配置されたカバー層とを備えている。

特表２０２１－５２８６８１号公報

しかしながら、特許文献１の光導波体では、基板とホログラム層とカバー層とが重ね合わされることで構成されている。基板の曲率とカバー層の曲率とが異なる場合、基板及びカバー層の張り合わせが困難となるため、基板及びカバー層における一定の曲げ精度が求められる。また、基板とホログラム層とカバー層とを重ね合わせた後に、これらをプレスすることによって光導波体の曲げ精度を確保することが考えられる。この場合、基板及びカバー層のような導光体に歪みが生じてしまうという課題が発生する。

そこで、本開示は、導光体に生じる歪みを抑制することができる表示装置及び導光体の製造方法を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る表示装置は、湾曲状の導光体と、前記導光体に画像光を出力する画像光出射部と、を備え、前記導光体は、第１導光層と、第２導光層と、前記第１導光層と前記第２導光層との間に配置され、前記第１導光層及び前記第２導光層の中を伝搬する光を回折して出射する光学素子と、を有し、前記第１導光層の厚みは、前記第２導光層の厚みよりも薄く、前記第１導光層は、フィルム状であり、前記第２導光層は、湾曲状であり、前記第１導光層は、前記第２導光層に沿って接着されることで、湾曲状を形成する。

また、本開示の一態様に係る導光体の製造方法は、光を回折して出射する光学素子を第１導光層に接着する第１ステップと、前記光学素子が接着された前記第１導光層を、前記光学素子が前記第１導光層と第２導光層との間に配置されるように前記第２導光層に接着する第２ステップと、を含み、前記第２導光層は、湾曲状であり、前記第１導光層は、前記第２導光層よりも薄い。

なお、これらのうちの一部の具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータで読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体を用いて実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせを用いて実現されてもよい。

本開示の表示装置等によれば、導光体に生じる歪みを抑制することができる。

図１Ａは、実施の形態に係る表示装置が設置される車両の一例を示す模式図である。 図１Ｂは、実施の形態に係る表示装置及び車両を右方向に沿って見た場合を示す模式図である。 図２は、実施の形態に係る表示装置を示す斜視図である。 図３は、表示装置を示す図である。 図４は、導光体を示す断面図である。 図５は、導光体の製造方法を示すフローチャートである。 図６は、その他変形例に係る表示装置を示す斜視図である。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。

また、以下の実施の形態において、矩形状及び略全面等の表現を用いている。例えば、矩形状及び全面は、完全に矩形及び全面であることを意味するだけでなく、実質的に矩形及び全面である、すなわち数％程度の誤差を含むことも意味する。また、矩形状及び略全面は、本開示による効果を奏し得る範囲において矩形及び全面という意味である。他の「状」、「略」を用いた表現がある場合についても同様である。

（実施の形態）
＜構成：表示装置１＞
まず、表示装置１の構成について図１Ａ～図４を用いて説明する。

図１Ａは、実施の形態に係る表示装置１が設置される車両２の一例を示す模式図である。図１Ｂは、実施の形態に係る表示装置１及び車両２を右方向（Ｘ軸プラス方向）に沿って見た場合を示す模式図である。図２は、実施の形態に係る表示装置１を示す斜視図である。図３は、表示装置１を示す図である。図３の（ａ）は表示装置１の正面図、図３の（ｂ）は表示装置１の側面図、図３の（ｃ）は表示装置１の前面図である。図４は、導光体３０を示す断面図である。

図２では、例えば入射光学素子４１に対する折返光学素子４２の並び方向をＸ軸プラス方向と規定し、出射光学素子４３に対する折返光学素子４２の並び方向をＹ軸プラス方向と規定し、画像光出射部２０に対する入射光学素子４１の並び方向をＺ軸プラス方向と規定する。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、表示装置１は、例えば、自動車等の車両２のダッシュボード（インストルメントパネルともいう）に配置されている。車両２のダッシュボードの上方には、フロントウインド３（フロントシールドともいう）が配置されている。表示装置１の導光体３０は、ダッシュボードとフロントウインド３との間に配置されている。導光体３０は、フロントウインド３に向けて画像光を出射することができる。導光体３０の具体的な構成については後述する。

表示装置１は、運転者又は同乗者等であるユーザに対して、導光体３０から出射された画像光をフロントウインド３に反射させることで、運転者の目に画像光を入射させることができる。つまり、表示装置１は、画像光出射部２０が出射する画像光に示される画像をフロントウインド３の前方に投影させることで、画像に対応する虚像をフロントウインド３に表示させることができる。画像光は、画像を示す光であり、フロントウインド３の前方に虚像を表示させる光である。画像は、静止画像又は動画像であり、数字、文字及び図形等を示した画像である。

図１Ｂ及び図２に示すように、表示装置１は、画像光出射部２０と、導光体３０とを備える。

［画像光出射部２０］
画像光出射部２０は、導光体３０に画像光を出力する画像生成装置である。画像光出射部２０は、外形が矩形状の画像を示す画像光を出射することで、所定の画像を、導光体３０を介してフロントウインド３に投影させることができる。画像光出射部２０は、矩形状の出射面から画像光を出射することができる。画像光出射部２０から出射された画像光は、導光体３０に入射して導光体３０を透過して導光体３０から出射されることで、フロントウインド３に照射される。これにより、画像光がフロントウインド３に反射されることで、画像がフロントウインド３に投影され、ユーザに虚像が認識される。

画像光出射部２０は、複数のエミッタと、複数のダイクロイックミラーと、集光レンズと、ミラーと、出射面とを有する。

複数のエミッタのそれぞれは、互いに異なり、所定の波長帯域の光である光線を出射する。複数のダイクロイックミラーのそれぞれは、エミッタが出射する光線上に配置され、所定の波長帯域の光線を反射させ、他の波長帯域の光線を透過させることができる。集光レンズは、ダイクロイックミラーを介して出射された光線を複数のミラーに対して集光するレンズである。出射面は、マイクロレンズアレイ等のスクリーン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の液晶表示素子であり、ミラー側から複数の波長帯域の光線が照射されることで、透過した光を画像光として出射することができる。

［導光体３０］
図２及び図３に示すように、導光体３０は、画像光が示す画像をユーザに表示するホログラム導光体である。導光体３０は、光透過性を有し、画像光出射部２０が出射した画像光に示される画像をＸ軸方向及びＹ軸方向に引き延ばして出射することができる。

導光体３０は、湾曲した矩形状をなしている。具体的には、導光体３０は、Ｚ軸方向に沿って見た場合に矩形状をなし、Ｙ軸方向においてＹ軸マイナス方向側で反り上がった湾曲状をなしている。Ｙ軸方向においてＹ軸マイナス方向側で反り上がったとは、導光体３０がＺ軸マイナス方向側に突出するように湾曲していることを意味する。

導光体３０は、車両２内において、画像光出射部２０及びフロントウインド３と対向するように配置されている。

導光体３０には、入射面３１ａと、出射面３１ｂとが形成されている。

入射面３１ａは、画像光出射部２０の出射面と対向するように配置されている。入射面３１ａは、画像光出射部２０の出射面から出射された画像光が入射する。入射面３１ａは、矩形状をなした導光体３０の裏面の一部である。裏面は、導光体３０の出射面３１ｂと反対側の面である。

出射面３１ｂは、入射面３１ａから入射した画像光であり、導光体３０の内部を伝播した画像光をフロントウインド３に向けて出射する。出射面３１ｂは、フロントウインド３と対向し、フロントウインド３と所定距離離れている。出射面３１ｂは、導光体３０の表面の一部である。

図３及び図４に示すように、導光体３０は、第１導光層３１と、第２導光層３２と、光学素子４０と、第１接着部材５１と、第２接着部材５２とを有している。

第１導光層３１は、第２導光層３２よりもフロントウインド３側に配置されている。また、第２導光層３２は、第１導光層３１よりも画像光出射部２０側に配置されている。このため、第２導光層３２には、画像光出射部２０と対向する入射面３１ａが形成されている。入射面３１ａは、画像光出射部２０と対向する面であり、第２導光層３２の裏面における一部の面である。また、第１導光層３１には、フロントウインド３と対向するように出射面３１ｂが形成されている。出射面３１ｂは第１導光層３１の表面における一部の面である。

導光体３０は、第１導光層３１と第２導光層３２とで光学素子４０を挟んだ積層構造をなしている。具体的には、第２導光層３２の表面３２ａには、第１接着部材５１を介して光学素子４０が積層され、さらに、第２接着部材５２を介して第１導光層３１が積層されている。第２導光層３２の表面３２ａは、第２導光層３２の入射面３１ａと反対側の面であり、第２接着部材５２が配置される面である。

第１導光層３１は、フィルム状である。第１導光層３１は、例えば、ガラス等の透光性を有する材料で構成されている。第１導光層３１は、室温において、曲げ伸ばし可能である。なお、第１導光層３１の材料は、ガラスに限定されない。例えば、第１導光層３１の材料は、透光性を有する樹脂フィルム等で構成されてもよい。

また、第２導光層３２は、湾曲状をなした板状である。第２導光層３２は、例えば、ガラス等の透光性を有する材料で構成されている。第２導光層３２は、室温において、湾曲状を維持している。このため、第１導光層３１は、第２導光層３２の表面３２ａに沿って接着されることで、湾曲状を形成する。つまり、第１導光層３１は、第２導光層３２の表面３２ａの形状に沿って配置される。

図４に示すように、第１導光層３１の厚みは、第１接着部材５１の厚み、第２接着部材５２の厚み、及び、光学素子４０の厚みよりも厚い。また、第１導光層３１の厚みは、第２導光層３２の厚みよりも薄い。第１導光層３１の厚みは、第２導光層３２の厚みの１／５以下の厚みである。つまり、第１導光層３１は、第２導光層３２の表面３２ａの形状に沿って配置できる程度に曲げ伸ばし可能な厚みである。第１導光層３１の厚みは、例えば０.２ｍｍである。また、第２導光層３２の厚みは、例えば２．８ｍｍである。光学素子４０の厚みは、例えば２μｍである。第１接着部材５１の厚み及び第２接着部材５２の厚みは、例えば０．１ｍｍである。第１導光層３１の厚み、第２導光層３２の厚み、光学素子４０の厚み、第１接着部材５１の厚み、及び、第２接着部材５２の厚みは、あくまで一例であり、本開示に限定されない。

第２導光層３２は、第１導光層３１側の表面３２ａと、表面３２ａと反対側に位置する裏面３２ｂとを有している。第２導光層３２の表面３２ａは、第２導光層３２の裏面３２ｂよりも粗い。つまり、第２導光層３２の表面３２ａの表面粗さは、第２導光層３２の裏面３２ｂの表面粗さよりも大きい。金型を用いて湾曲状の第２導光層３２を成型する場合、第２導光層３２の表面３２ａとなる面を金型に接触させて第２導光層３２を成型してもよい。第２導光層３２の表面３２ａは、第１面の一例である。第２導光層３２の裏面３２ｂは、第２面の一例である。

図２及び図３に示すように、光学素子４０は、第１導光層３１及び第２導光層３２の中を伝搬する光を回折して出射する光透過型のホログラム素子である。光学素子４０は、第１接着部材５１によって第１導光層３１に接着され、第２接着部材５２によって第２導光層３２に接着されることで、第１導光層３１と第２導光層３２との間に配置される。

また、光学素子４０は、光透過性の光学層４０ａと、光透過性の保護層４０ｂとを有している。光学層４０ａは、第１導光層３１及び第２導光層３２の中を伝搬する光を回折する光学素子本体である。保護層４０ｂは、光学層４０ａの裏面、つまり光学層４０ａの第２導光層３２側の面に設けられている。保護層４０ｂは、防水性の効果を有する材料、例えばポリアミド、環状オレフィン共重合体等を含んでいる。これにより、保護層４０ｂは、光学層４０ａを保護することができる。なお、光学素子４０は保護層４０ｂを有していなくてもよく、保護層４０ｂは光学素子４０の必須の構成要件ではない。

このような光学素子４０は、入射光学素子４１と、折返光学素子４２と、出射光学素子４３とを有している。

入射光学素子４１及び折返光学素子４２は、Ｘ軸方向に沿って並んで配置されている。折返光学素子４２及び出射光学素子４３は、Ｙ軸方向に沿って並んで配置されている。また、入射光学素子４１は、Ｚ軸方向に沿って見た場合に導光体３０の入射面３１ａと重なり、かつ、第２導光層３２のＺ軸マイナス方向側に配置された画像光出射部２０の出射面と重なるように配置されている。

入射光学素子４１は、矩形板状をなしている。入射光学素子４１は、導光体３０に沿って湾曲していてもよい。

入射光学素子４１は、画像光出射部２０の出射面から出射されたＺ軸プラス方向に沿って進む画像光を出射することで、画像光を折返光学素子４２に入射させる。具体的には、入射光学素子４１は、画像光出射部２０の画像光であって、入射面３１ａから入射した画像光を偏向させた第１偏向光（画像光）を出射することができる。より具体的には、入射光学素子４１は、導光体３０に入射した画像光が導光体３０内を伝播する際に、入射光学素子４１の回折効率に応じて画像光を回折によって偏向することで、Ｘ軸プラス方向に沿って伝播する第１偏向光として出射する。入射光学素子４１で回折によって偏向された第１偏向光は、折返光学素子４２に入射する。

折返光学素子４２は、入射光学素子４１のＸ軸プラス方向側であり、入射光学素子４１の光出射側に配置され、かつ、出射光学素子４３のＹ軸プラス方向側であり、出射光学素子４３の光入射側に配置されている。

折返光学素子４２は、Ｘ軸方向に沿って長尺な矩形板状をなしている。折返光学素子４２は、導光体３０に沿って湾曲していてもよい。

折返光学素子４２には、入射光学素子４１から出射された第１偏向光が入射する。折返光学素子４２は、入射光学素子４１が回折によって偏向した第１偏向光をさらに回折によって偏向することで、偏向させた第２偏向光（画像光）を出射する。具体的には、折返光学素子４２は、入射光学素子４１を透過した第１偏向光が入射（透過）するたびに、入射した第１偏向光をさらに回折によって偏向させた第２偏向光（画像光）を出射光学素子４３に向けて出射する。より具体的には、折返光学素子４２は、折返光学素子４２に入射した第１偏向光がＸ軸プラス方向に沿って導光体３０内を伝播する際に、折返光学素子４２の回折効率に応じて第１偏向光をさらに回折によって偏向する。このとき、折返光学素子４２は、画像光の画像をＸ軸方向に沿って引き延ばす役割を果たす。これにより、折返光学素子４２は、Ｘ軸方向に沿って引き延ばされた第２偏向光をＹ軸マイナス方向に沿って出射する。折返光学素子４２で回折によって偏向された第２偏向光は、出射光学素子４３に入射する。

出射光学素子４３は、折返光学素子４２よりも、Ｙ軸マイナス方向側であり、折返光学素子４２の光入射側と対向するように配置されている。また、出射光学素子４３は、導光体３０の出射面３１ｂと重なりかつ対向するように配置されている。

出射光学素子４３は、Ｚ軸方向に沿って見た場合に矩形状をなし、Ｙ軸方向に対してＹ軸マイナス方向側で反り上がった湾曲板状をなしている。

出射光学素子４３には、折返光学素子４２から出射された第２偏向光が入射する。出射光学素子４３は、折返光学素子４２が回折によって偏向した第２偏向光をさらに回折によって偏向することで、偏向させた第３偏向光（画像光）を導光体３０の外部へ出射する。具体的には、出射光学素子４３は、折返光学素子４２を透過した第２偏向光が入射（透過）するたびに、入射した第２偏向光をさらに回折によって偏向させた第３偏向光（画像光）を所定の出射角をもって出射する。より具体的には、出射光学素子４３は、折返光学素子４２が回折によって偏向した第２偏向光がＹ軸マイナス方向に沿って導光体３０内を伝播する際に、出射光学素子４３の回折効率に応じて第２偏向光をさらに回折によって偏向する。このとき、出射光学素子４３は、Ｘ軸方向に沿って引き延ばされた第２偏向光の画像をさらに略Ｙ軸方向に沿って引き延ばす役割を果たす。これにより、出射光学素子４３は、Ｘ軸方向及び略Ｙ軸方向に沿って引き延ばされた第３偏向光を、所定の出射角をもって導光体３０の外部へ出射する。つまり、出射光学素子４３は、折返光学素子４２が出射した第２偏向光をさらに略Ｙ軸方向に引き延ばすことで、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に拡大した第３偏向光を所定の出射角をもって出射する。本実施の形態では、出射光学素子４３は、第３偏向光をフロントウインド３に向けたＺ軸プラス方向に出射する。

ここで、所定の出射角は、出射光学素子４３の出射面から出射される第３偏向光の出射角であり、出射光学素子４３の出射面の法線に対して出射する光の角度である。

また、出射光学素子４３は、第３偏向光の出射角が異なるように、出射する画像光を発散させてもよい。出射光学素子４３は、入射する画像光を回折によって偏向させる際に、出射光学素子４３上の位置（部分）によって出射角を異ならせてもよい。これにより、出射光学素子４３は、出射光学素子４３が回折によって偏向した画像光のうちの一部の画像光の出射角をそれぞれ異ならせることができる。

図３及び図４に示すように、第１接着部材５１は、光透過性を有する接着剤である。第１接着部材５１は、第１導光層３１と光学素子４０とを接着する。具体的には、第１接着部材５１（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）は、第１導光層３１の裏面に積層され、第１導光層３１と光学素子４０とを接着する。より具体的には、第１接着部材５１ａは、第１導光層３１と入射光学素子４１とを接着する。また、第１接着部材５１ｂは、第１導光層３１と折返光学素子４２とを接着する。また、第１接着部材５１ｃは、第１導光層３１と出射光学素子４３とを接着する。第１導光層３１の裏面は、第１導光層３１の出射面３１ｂと反対側の面であり、第１接着部材５１が配置される面である。

第２接着部材５２は、光透過性を有する接着剤である。第２接着部材５２は、第２導光層３２と光学素子４０とを接着する。具体的には、第２接着部材５２（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）は、第２導光層３２の表面３２ａに積層され、第２導光層３２と光学素子４０とを接着する。より具体的には、第２接着部材５２ａは、第２導光層３２と入射光学素子４１とを接着する。また、第２接着部材５２ｂは、第２導光層３２と折返光学素子４２とを接着する。また、第２接着部材５２ｃは、第２導光層３２と出射光学素子４３とを接着する。

＜画像光の伝搬経路＞
次に、本実施の形態における画像光の伝搬経路について説明する。

このような表示装置１では、画像光出射部２０が画像光を出射すると、導光体３０における第２導光層３２の入射面３１ａに入射する。第２導光層３２に入射した画像光は、第２導光層３２及び第２接着部材５２ａを透過して入射光学素子４１に入射する。

入射光学素子４１に入射した画像光は、回折によって偏向されることで、第１偏向光として入射光学素子４１から出射される。入射光学素子４１から出射された第１偏向光は、第１接着部材５１ａ、導光体３０及び第２接着部材５２ｂを透過して折返光学素子４２に入射する。

折返光学素子４２に入射した第１偏向光は、回折によってさらに偏向されることで、第２偏向光として折返光学素子４２から出射される。折返光学素子４２から出射された第２偏向光は、第１接着部材５１ｂ、導光体３０及び第２接着部材５２ｃを透過して出射光学素子４３に入射する。

出射光学素子４３に入射した第３偏向光は、回折によってさらに偏向されることで、第３偏向光として出射光学素子４３から出射される。出射光学素子４３から出射された第３偏向光は、第１接着部材５１ｃ及び導光体３０を透過して導光体３０の出射面３１ｂから出射される。導光体３０の出射面３１ｂから出射された第３偏向光は、フロントウインド３に照射される。これにより、第３偏向光、つまり画像光がフロントウインド３に反射されることで、画像がフロントウインド３に投影される。その結果、ユーザは、フロントウインド３に投影された虚像を認識することができる。

＜製造方法＞
次に、本実施の形態における導光体３０の製造方法について説明する。

図５は、導光体３０の製造方法を示すフローチャートである。

予め、フィルム状の第１導光層３１と、湾曲状の第２導光層３２と、光学素子４０と、第１接着部材５１と、第２接着部材５２とを用意する。

まず、図５に示すように、作業者又は製造装置は、光を回折して出射する光学素子４０を第１導光層３１に接着する（Ｓ１：第１ステップ）。つまり、第１ステップにおいて、光学素子４０は、第１接着部材５１を介して第１導光層３１に接着される。

次に、作業者又は製造装置は、光学素子４０が接着された第１導光層３１を、光学素子４０が第１導光層３１と第２導光層３２との間に配置されるように、第２導光層３２の表面３２ａに接着する（Ｓ２：第２ステップ）。つまり、第２ステップにおいて、光学素子４０が接着された第１導光層３１は、第２接着部材５２を介して第２導光層３２に接着される。厚みが薄い光学素子４０及び第１導光層３１は、湾曲状の第２導光層３２のように、予め曲げ成型をしなくてもよい。このため、例えば、ローラ等を用いて、光学素子４０が接着された第１導光層３１を第２導光層３２に押し当てることで、光学素子４０が接着された第１導光層３１を、第２接着部材５２を介して第２導光層３２に貼り付けることができる。

これにより、第２導光層３２、第２接着部材５２、光学素子４０、第１接着部材５１、及び、第１導光層３１の並び順で積層された導光体３０を得る。

＜作用効果＞
次に、本実施の形態における表示装置１の作用効果について説明する。

上述したように、本実施の形態に係る表示装置１は、湾曲状の導光体３０と、導光体３０に画像光を出力する画像光出射部２０と、を備える。また、導光体３０は、第１導光層３１と、第２導光層３２と、第１導光層３１と第２導光層３２との間に配置され、第１導光層３１及び第２導光層３２の中を伝搬する光（画像光）を回折して出射する光学素子４０と、を有している。そして、第１導光層３１の厚みは、第２導光層３２の厚みよりも薄い。

これによれば、厚みの薄い第１導光層３１を湾曲状の第２導光層３２の表面形状に沿うように、光学素子４０を介して第２導光層３２に配置されている。このため、例えば厚みが厚い湾曲状の第１導光層と厚みが厚い湾曲状の第２導光層とが重ねられた後にこれらをプレスする場合に比べて、本実施の形態の表示装置１では、第１導光層３１及び第２導光層３２に歪みが生じ難い。

したがって、実施の形態の表示装置１によれば、導光体３０に生じる歪みを抑制することができる。その結果、導光体３０から出射された画像光がフロントウインド３に照射された場合、フロントウインド３に表示された画像光が示す画像に生じるムラを抑制することができる。

特に、第１導光層３１の厚みが薄いため、湾曲状の第２導光層３２に沿って第１導光層３１を配置することができる。これにより、第１導光層３１の曲率と第２導光層３２の曲率とが一致するように第１導光層３１及び第２導光層３２を形成しなくてもよい。このため、表示装置１を製造する際の製造コストの高騰化を抑制することができる。

また、本実施の形態に係る表示装置１は、湾曲状の導光体３０と、導光体３０に画像光を出力する画像光出射部２０と、を備える。また、導光体３０は、第１導光層３１と、第２導光層３２と、第１導光層３１と第２導光層３２との間に配置され、第１導光層３１及び第２導光層３２の中を伝搬する光を回折して出射する光学素子４０と、を有する。また、第２導光層３２は、室温において、湾曲状を維持する。そして、第１導光層３１は、室温において、曲げ伸ばし可能である。

この場合も上述と同様の作用効果を奏する。

また、本実施の形態に係る表示装置１において、第１導光層３１は、フィルム状である。また、第２導光層３２は、湾曲状である。そして、第１導光層３１は、第２導光層３２の表面３２ａに沿って接着されることで、湾曲状を形成する。

これによれば、第１導光層３１が柔軟性を有しているため、第１導光層３１及び第２導光層３２に歪みが生じないように、第２導光層３２の表面形状に沿って第１導光層３１を第２導光層３２の上に配置することができる。このため、本実施の形態の表示装置１では、第１導光層３１及び第２導光層３２に歪みが生じ難い。

また、本実施の形態に係る表示装置１において、第１導光層３１と光学素子４０とを接着する第１接着部材５１と、第２導光層３２と光学素子４０とを接着する第２接着部材５２と、をさらに備える。

これによれば、第１接着部材５１によって光学素子４０に第１導光層３１を張り合わせ、第２接着部材５２によって厚みの厚い第２導光層３２に光学素子４０を張り合わせることができる。これにより、第１導光層３１の曲率と第２導光層３２の曲率とが一致するように第１導光層３１及び光学素子４０を第２導光層３２に配置することができる。このため、本実施の形態の表示装置１では、第１導光層３１及び第２導光層３２に歪みが生じ難い。

また、本実施の形態に係る表示装置１において、第２導光層３２は、第１導光層３１側の表面３２ａ（第１面）と、表面３２ａと反対側に位置する裏面３２ｂ（第２面）とを有する。そして、表面３２ａは、裏面３２ｂよりも粗い。

これによれば、第１導光層３１及び第２導光層３２を伝搬する光が第２導光層３２の裏面３２ｂで全反射することで、当該光を所望の方向に伝搬させることができる。このため、導光体３０の出射面３１ｂから所望の方向に光を出射させることができる。その結果、導光体３０から出射された画像光がフロントウインド３に照射された場合、フロントウインド３に表示された画像光が示す画像に生じるムラを抑制することができる。

また、本実施の形態に係る表示装置１において、第１導光層３１の厚みは、第２導光層３２の厚みの１／５以下の厚みである。

これによれば、第１導光層３１及び第２導光層３２に歪みが生じないように、第２導光層３２の表面形状に沿って、厚みの薄い第１導光層３１を第２導光層３２の上に配置することができる。このため、本実施の形態の表示装置１では、第１導光層３１及び第２導光層３２に歪みが生じ難い。

また、本実施の形態に係る表示装置１において、第１導光層３１の厚みは、第１接着部材５１の厚み、第２接着部材５２の厚み、及び、光学素子４０の厚みよりも厚い。

これによれば、第１導光層３１及び第２導光層３２に歪みが生じないように、第２導光層３２の表面形状に沿って、厚みの薄い第１導光層３１、第１接着部材５１、第２接着部材５２、及び、光学素子４０を配置することができる。このため、本実施の形態の表示装置１では、第１導光層３１及び第２導光層３２に歪みが生じ難い。

また、本実施の形態に係る導光体３０の製造方法は、光を回折して出射する光学素子４０を第１導光層３１に接着する第１ステップと、光学素子４０が接着された第１導光層３１を、光学素子４０が第１導光層３１と第２導光層３２との間に配置されるように第２導光層３２に接着する第２ステップと、を含む。また、第２導光層３２は、湾曲状である。そして、第１導光層３１の厚みは、第２導光層３２の厚みよりも薄い。

これによれば、厚みの薄い第１導光層３１に光学素子４０を接着させた後に、第１導光層３１と光学素子４０との積層体を、厚みの厚い湾曲状をなした第２導光層３２の表面形状に沿って配置することができる。このため、例えば厚みの厚い湾曲状の第１導光層と厚みの厚い湾曲状の第２導光層を重ねて導光体を製造する場合に比べて、本実施の形態の表示装置１では、第１導光層３１及び第２導光層３２に歪みが生じ難い。

したがって、実施の形態における導光体３０の製造方法によれば、導光体３０に生じる歪みを抑制することができる。

また、本実施の形態に係る導光体３０の製造方法の第１ステップにおいて、光学素子４０は、第１接着部材５１を介して第１導光層３１に接着され、第２ステップにおいて、光学素子４０が接着された第１導光層３１は、第２接着部材５２を介して第２導光層３２に接着される。

これによれば、第１接着部材５１によって光学素子４０に第１導光層３１を張り合わせた後に、第２接着部材５２によって厚みの厚い第２導光層３２に第１導光層３１と光学素子４０との積層体を張り合わせることができる。これにより、第１導光層３１の曲率と第２導光層３２の曲率とが一致するように第１導光層３１及び光学素子４０を第２導光層３２に配置することができる。このため、本実施の形態の表示装置１では、第１導光層３１及び第２導光層３２に歪みが生じ難い。

（その他の変形例）
以上、本開示に係る表示装置及び導光体の製造方法について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思い付く各種変形を実施の形態に施したものも、本開示の範囲に含まれてもよい。

本開示に係る表示装置１及び導光体３０の製造方法において、第１導光層３１を光学素子４０よりもＺ軸マイナス方向側に配置し、第２導光層３２を光学素子４０よりもＺ軸プラス方向側に配置してもよい。この場合、第２導光層３２の表面３２ａの一部に出射面３１ｂが形成され、第１導光層３１の裏面の一部に入射面３１ａが形成される。また、第１導光層３１の表面に第１接着部材５１を介して光学素子４０が貼り付けられてもよく、第２導光層３２の裏面３２ｂに第２接着部材５２を介して、光学素子４０を貼り付けた第１導光層３１が貼り付けられてもよい。第２導光層３２の裏面３２ｂは、第２導光層３２の表面３２ａよりも粗い。また、第１導光層３１の厚みは、第２導光層３２の厚みよりも薄い。また、第１導光層３１の厚みは、第１接着部材５１の厚み、第２接着部材５２の厚み、及び、光学素子４０の厚みよりも厚い。また、第１導光層３１の厚みは、第２導光層３２の厚みの１／５以下の厚みである。第２導光層３２の表面３２ａは、第２面の一例である。第２導光層３２の裏面３２ｂは、第１面の一例である。

また、本開示に係る表示装置１及び導光体３０の製造方法において、第１導光層３１と第２導光層３２とに、第１接着部材５１、光学素子４０及び第２接着部材５２が内包されている場合を例示しているがこれには限定されない。第１接着部材５１、光学素子４０及び第２接着部材５２は、第１導光層３１の裏面及び第２導光層３２の表面３２ａの端縁に至るまで配置されていてもよい。

また、図６に示すように、本開示に係る表示装置１ａにおいて、１つの導光体３０を例示しているが、表示装置１ａは、３つの導光体３０（導光体Ａ、導光体Ｂ及び導光体Ｃ）を有していてもよい。導光体Ａ、導光体Ｂ及び導光体Ｃは、導光体Ａの入射光学素子４１Ａ、導光体Ｂの入射光学素子４１Ｂ及び導光体Ｃの入射光学素子４１Ｃの波長選択成分がそれぞれ異なる点以外を除いて同様の構成である。図６は、その他変形例に係る表示装置１ａを示す斜視図である。図６の場合、導光体Ａは、導光体Ａの入射面３１ａが画像光出射部２０と対向するように配置されていてもよい。導光体Ｂは、導光体Ａと所定間隔を開けて導光体Ａと対向し、導光体ＡのＺ軸プラス方向側に配置されていてもよい。導光体Ｃは、導光体Ｂと所定間隔を開けて導光体Ｂと対向し、導光体ＢのＺ軸プラス方向側に配置されていてもよい。つまり、導光体Ａ、導光体Ｂ及び導光体Ｃは、この並び順で、Ｚ軸プラス方向に沿って重なるように所定間隔を開けて配置されることで、導光体Ａと導光体Ｂとの間、導光体Ｂと導光体Ｃとの間には空気層を形成していてもよい。導光体Ａ、導光体Ｂ及び導光体Ｃのそれぞれの入射光学素子４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃは、波長選択式のダイクロイックミラーであってもよい。導光体Ａは、入射された画像光に含まれる波長成分のうちの青色に相当する第１波長成分の第３偏向光を導光体Ｂへ向けて出射してもよい。また、導光体Ａの入射光学素子４１Ａは、第１波長成分以外の画像光を導光体Ｂへ向けて出射してもよい。導光体Ｂには、第１波長成分以外の画像光が入射し、入射された第１波長成分以外の画像光に含まれる波長成分のうちの緑色に相当する第２波長成分の第３偏向光を導光体Ｃへ向けて出射してもよい。また、導光体Ｂの入射光学素子４１Ｂは、第１、２波長成分以外の画像光を導光体Ｃへ向けて出射してもよい。また、導光体Ｂは、導光体Ａが出射した第１波長成分の第３偏向光が透過させて導光体Ｃへ向けて出射してもよい。導光体Ｃは、第１、２波長成分以外の画像光が入射し、入射された第１、２波長成分以外の画像光に含まれる波長成分のうちの赤色に相当する第３波長成分の第３偏向光をフロントウインド３へ向けて出射してもよい。また、導光体Ｃは、導光体Ａが出射した第１波長成分の第３偏向光、及び、導光体Ｂが出射した第２波長成分の第３偏向光を透過させて、フロントウインド３へ向けて出射してもよい。

なお、上記の実施の形態に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。

（付記）
以下に、上記実施の形態に基づいて説明した表示装置及び導光体の製造方法の特徴を示す。

＜技術１＞
湾曲状の導光体と、
前記導光体に画像光を出力する画像光出射部と、を備え、
前記導光体は、
第１導光層と、
第２導光層と、
前記第１導光層と前記第２導光層との間に配置され、前記第１導光層及び前記第２導光層の中を伝搬する光を回折して出射する光学素子と、を有し、
前記第１導光層の厚みは、前記第２導光層の厚みよりも薄い
表示装置。

＜技術２＞
前記第１導光層は、フィルム状であり、
前記第２導光層は、湾曲状であり、
前記第１導光層は、前記第２導光層に沿って接着されることで、湾曲状を形成する
技術１に記載の表示装置。

＜技術３＞
湾曲状の導光体と、
前記導光体に画像光を出力する画像光出射部と、を備え、
前記導光体は、
第１導光層と、
第２導光層と、
前記第１導光層と前記第２導光層との間に配置され、前記第１導光層及び前記第２導光層の中を伝搬する光を回折して出射する光学素子と、を有し、
前記第２導光層は、室温において、湾曲状を維持し、
前記第１導光層は、室温において、曲げ伸ばし可能である
表示装置。

＜技術４＞
前記第１導光層と前記光学素子とを接着する第１接着部材と、
前記第２導光層と前記光学素子とを接着する第２接着部材と、をさらに備える
技術１～３のいずれか１つに記載の表示装置。

＜技術５＞
前記第２導光層は、前記第１導光層側の第１面と、前記第１面と反対側に位置する第２面とを有し、
前記第１面は、前記第２面よりも粗い
技術１～４のいずれか１つに記載の表示装置。

＜技術６＞
前記第１導光層の厚みは、前記第２導光層の厚みの１／５以下の厚みである
技術１～５のいずれか１つに記載の表示装置。

＜技術７＞
前記第１導光層の厚みは、前記第１接着部材の厚み、前記第２接着部材の厚み、及び、前記光学素子の厚みよりも厚い
技術４に記載の表示装置。

＜技術８＞
光を回折して出射する光学素子を第１導光層に接着する第１ステップと、
前記光学素子が接着された前記第１導光層を、前記光学素子が前記第１導光層と第２導光層との間に配置されるように前記第２導光層に接着する第２ステップと、を含み、
前記第２導光層は、湾曲状であり、
前記第１導光層の厚みは、前記第２導光層の厚みよりも薄い
導光体の製造方法。

＜技術９＞
前記第１ステップにおいて、前記光学素子は、第１接着部材を介して前記第１導光層に接着され、
前記第２ステップにおいて、前記光学素子が接着された前記第１導光層は、第２接着部材を介して前記第２導光層に接着される
技術８に記載の導光体の製造方法。

本開示は、車両のヘッドアップディスプレイ装置等に利用可能である。

１、１ａ 表示装置
２０ 画像光出射部
３０、Ａ、Ｂ、Ｃ 導光体
３１ 第１導光層
３２ 第２導光層
３２ａ 第２導光層の表面
３２ｂ 第２導光層の裏面
４０ 光学素子
４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ 入射光学素子（光学素子）
４２ 折返光学素子（光学素子）
４３ 出射光学素子（光学素子）
５１、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ 第１接着部材
５２、５２ａ、５２ｂ、５２ｃ 第２接着部材

Claims (8)

1. 湾曲状の導光体と、
   前記導光体に画像光を出力する画像光出射部と、を備え、
   前記導光体は、
   第１導光層と、
   第２導光層と、
   前記第１導光層と前記第２導光層との間に配置され、前記第１導光層及び前記第２導光層の中を伝搬する光を回折して出射する光学素子と、を有し、
   前記第１導光層の厚みは、前記第２導光層の厚みよりも薄く、
   前記第１導光層は、フィルム状であり、
   前記第２導光層は、湾曲状であり、
   前記第１導光層は、前記第２導光層に沿って接着されることで、湾曲状を形成する
   表示装置。
2. 湾曲状の導光体と、
   前記導光体に画像光を出力する画像光出射部と、を備え、
   前記導光体は、
   第１導光層と、
   第２導光層と、
   前記第１導光層と前記第２導光層との間に配置され、前記第１導光層及び前記第２導光層の中を伝搬する光を回折して出射する光学素子と、を有し、
   前記第２導光層は、室温において、湾曲状を維持し、
   前記第１導光層は、室温において、曲げ伸ばし可能である
   表示装置。
3. 前記第１導光層と前記光学素子とを接着する第１接着部材と、
   前記第２導光層と前記光学素子とを接着する第２接着部材と、をさらに備える
   請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記第２導光層は、前記第１導光層側の第１面と、前記第１面と反対側に位置する第２面とを有し、
   前記第１面は、前記第２面よりも粗い
   請求項１又は２に記載の表示装置。
5. 前記第１導光層の厚みは、前記第２導光層の厚みの１／５以下の厚みである
   請求項１又は２に記載の表示装置。
6. 前記第１導光層の厚みは、前記第１接着部材の厚み、前記第２接着部材の厚み、及び、前記光学素子の厚みよりも厚い
   請求項３に記載の表示装置。
7. 光を回折して出射する光学素子を第１導光層に接着する第１ステップと、
   前記光学素子が接着された前記第１導光層を、前記光学素子が前記第１導光層と第２導光層との間に配置されるように前記第２導光層に接着する第２ステップと、を含み、
   前記第２導光層は、湾曲状であり、
   前記第１導光層の厚みは、前記第２導光層の厚みよりも薄い
   導光体の製造方法。
8. 前記第１ステップにおいて、前記光学素子は、第１接着部材を介して前記第１導光層に接着され、
   前記第２ステップにおいて、前記光学素子が接着された前記第１導光層は、第２接着部材を介して前記第２導光層に接着される
   請求項７に記載の導光体の製造方法。