OPTICAL ELEMENT, IMAGE DISPLAY DEVICE, HEAD-MOUNTED DISPLAY, SENSING DEVICE, AND EYE TRACKING DEVICE

• Main Authors: SATO Hiroshi, SAITOH Yukito
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 17.11.2022
• Subjects: OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS; OPTICS; PHYSICS

Provided is an optical element whereby the occurrence of side lobes is suppressed, and the optical element has high reflectance. The present invention provides an optical element including: a reflecting layer pair that is a combination of two reflecting layers in which the rotation direction of reflected circularly polarized light is the same, and in which the reflection wavelength bands at least partially overlap; and a phase difference layer disposed between the reflecting layers of the reflection layer pair, the reflection layers including a cholesteric liquid crystal layer obtained by fixing a cholesteric liquid crystal phase, the cholesteric liquid crystal layer having a liquid crystal alignment pattern in which the orientation of the optical axis changes while rotating continuously along at least one in-plane direction, and, with X being a position corresponding to 10% of the total thickness of the reflecting layers from one surface of the reflecting layers to the other surface thereof and Y being a position corresponding to 90% of the total thickness of the reflecting layers, the birefringence in a first region and/or the birefringence in a third region being less than the birefringence in a second region, where the first region is the region from the one surface to X, the second region is the region from X to Y, and the third region is the region from Y to the other surface. L'invention fournit un élément optique tel que l'apparition d'un lobe latéral est inhibée, et présentant une réflectance élevée. L'élément optique de l'invention contient : une paire de couches de réflexion consistant en une combinaison de deux couches de réflexion dont le sens de rotation de lumière polarisée circulairement réfléchie est identique, et dont au moins une partie des bandes de longueur d'onde réfléchies se chevauchent ; et une couche de déphasage placée entre les couches de réflexion formant la paire de couches de réflexion. Les couches de réflexion contiennent une couche de cristaux liquides cholestériques constituée par fixation de cristaux liquides cholestériques. La couche de cristaux liquides cholestériques présente un motif d'orientation de cristaux liquides dans lequel la direction d'un axe optique tourne en continu suivant au moins une direction à l'intérieur du plan et se modifie. D'un côté première surface à un côté seconde surface des couches de réflexion, lorsqu'une position correspondant à 10% de l'ensemble de l'épaisseur des couches de réflexion, est représentée X, et une position correspondant à 90% de l'ensemble de l'épaisseur des couches de réflexion, est représentée Y, et quand la région de la première surface à X constitue une première région, la région de X à Y constitue une seconde région, et la région de Y à la seconde surface constitue une troisième surface, la biréfringence dans la première région et/ou dans la troisième région est inférieure à la biréfringence dans la seconde région. サイドローブの発生が抑制され、反射率が高い、光学素子を提供する。反射する円偏光の旋回方向が同じで、かつ、反射波長帯域の少なくとも一部が重複する２つの反射層の組み合わせである反射層対と、反射層対の反射層の間に配置される位相差層とを含む光学素子であって、反射層がコレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層を含み、コレステリック液晶層は光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、反射層の一方の表面から他方の表面側に向かって、反射層の全厚みの１０％に相当する位置をＸとし、反射層の全厚みの９０％に相当する位置をＹとし、一方の表面からＸまでの領域を第１領域、ＸからＹまでの領域を第２領域、Ｙから他方の表面までの領域を第３領域とした際に、第１領域および第３領域での複屈折の少なくとも一方が、第２領域での複屈折よりも小さい。