CN111258064B - 导光装置和虚像显示装置 - Google Patents

Abstract

导光装置和虚像显示装置。防止由于从导光部件的一方向另一方透过的影像光而在意外的方向的外部观察到影像。导光装置(20)具有一对导光部(20c)、使图像光分别入射到一对导光部(20c)的一对光入射部(20a)、以及使由一对导光部(20c)引导的图像光分别向外部射出的一对光射出部(20b)，其中，包含一对导光部(20c)的一对光学部件(21a、21b)被中央部件(50)连结起来，中央部件(50)具有通过吸收来抑制从一端朝向另一端的光的入射的导光阻止构造(71)。

Description

导光装置和虚像显示装置

技术领域

本发明涉及向观察者提示虚像的导光装置和虚像显示装置，特别涉及能够进行透视观察的导光装置等。

背景技术

作为能够进行透视观察的导光装置，公知有具备分别具有导光部、光入射部、光射出部的一对导光部件的导光装置(专利文献1)。在专利文献1中记载了，为了实现透视观察而左右共享与一对导光部件接合的光透过部件，公开了如下的导光装置：该共通的光透过部件以被一对导光部件夹着的方式配置于中央，与两个导光部件连接，在光透过部件的中心部的上下设置有凹陷。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-111363号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1的导光装置中，导光部件的上下的中心位置和光透过部件的上下的中心位置位于大致一致的直线上，因此，透过了一个导光部件的影像光在光透过部的中心传播，可能从另一个导光部件向外射出，可能在意外的方向的外部观察到影像。

用于解决课题的手段

本发明的一个方面的导光装置具有一对导光部、使图像光分别入射到一对导光部的一对光入射部、以及使由一对导光部引导的图像光分别向外部射出的一对光射出部，其中，包含一对导光部的一对光学部件被中央部件连结起来，中央部件具有通过吸收、散射或发散来抑制从中央部件的一端朝向另一端的光的入射的导光阻止构造。

附图说明

图1是说明具有第1实施方式的导光装置的虚像显示装置的立体图。

图2是说明导光装置的外观的立体图。

图3是导光装置的主视图、侧视图和俯视图。

图4是说明单侧的显示装置的构造和影像光的光路的概念性的俯视剖视图。

图5A是说明透视型导光单元的中央部件的构造的局部主视图。

图5B是说明透视型导光单元的中央部件的形状的局部主视图。

图6是说明图5A所示的中央部件的形状的变形例的图。

图7是说明图5A所示的中央部件的形状的另一个变形例的图。

图8是说明图5A所示的中央部件的形状的又一个变形例的图。

图9是说明图5A所示的中央部件的形状的又一个变形例的俯视图。

图10是说明第2实施方式的导光装置的局部主视图。

图11是说明第3实施方式的导光装置的局部主视图。

图12是说明第3实施方式的导光装置的侧方剖视图。

图13是说明第4实施方式的导光装置的局部主视图。

图14是说明第5实施方式的导光装置的局部主视图。

标号说明

AC：弯曲区域；C1、C2、C3：中央；CN：接合部；CX1、CX2：中心轴；DD1：导光方向；EA：有效区域；EP：出射光瞳；GL：图像光；OL：外界光；S11-S15：面；S51-S53：透过面；10a、10b：导光部件；15：半反射镜；15a：上端；20：导光装置；20a：光入射部；20b：光射出部；20c：导光部；21a、21b：光学部件；30：投射透镜；50：中央部件；50a、50b：光透过部；50d：连结部；50j：横中间部；50p：上表面；50q：下表面；50t：上表面；50u：下表面；50w：壁面；50z：鼻梁部；54、154：着色部；56a、56b：转移部；57：切口；58：突起部；61：光吸收体层；62：光散射层；71：导光阻止构造；80：影像形成器件；100：虚像显示装置；100A、100B：显示装置；100C：透视型导光单元；101a、101b：虚像形成光学部；105a、105b：像形成主体部。

具体实施方式

[第1实施方式]

下面，参照图1等对具有本发明的第1实施方式的导光装置的虚像显示装置进行说明。

如图1所示，本实施方式的虚像显示装置100是具有眼镜这样的外观的头戴显示器(HMD)，能够使佩戴了该虚像显示装置100的观察者或使用者看到虚像的图像光或影像光，并且，能够使观察者透视观察外界像。虚像显示装置100具有第1显示装置100A和第2显示装置100B。在图1中，X、Y和Z是正交坐标系，±X方向对应于佩戴了虚像显示装置100的观察者的双眼排列的横向，Y方向相当于与观察者的双眼排列的横向正交的下方向，Z方向相当于观察者的前方向或正面方向。

第1显示装置100A和第2显示装置100B是分别形成右眼用虚像和左眼用虚像的部分。右眼用的第1显示装置100A具有以能够透视的方式覆盖观察者的眼前的第1虚像形成光学部101a、以及形成图像光的第1像形成主体部105a。左眼用的第2显示装置100B具有以能够透视的方式覆盖观察者的眼前的第2虚像形成光学部101b、以及形成图像光的第2像形成主体部105b。第1像形成主体部105a和第2像形成主体部105b分别由影像形成器件、投射透镜等光学要素(未图示)、收纳这些光学要素的部件等构成。第1像形成主体部105a和第2像形成主体部105b中的光学要素由罩状的壳部件105d覆盖而支承于壳部件105d内。第1虚像形成光学部101a和第2虚像形成光学部101b分别引导由第1像形成主体部105a和第2像形成主体部105b形成的图像光，并且，使外界光和图像光重叠地看到。第1虚像形成光学部101a和第2虚像形成光学部101b不是分体的，而是在中央处连结而形成一体的部件即透视型导光单元100C。透视型导光单元100C是通过导光向观察者提供双眼用影像的复合型的导光装置20，在两端支承于罩状的壳部件105d。

向后方延伸的腿部分即镜腿104通过未图示的铰链以能够转动的方式安装于第1像形成主体部105a和第2像形成主体部105b的后部，作为与观察者的耳朵或太阳穴等抵接来确保佩戴状态的支承部发挥功能。在第1虚像形成光学部101a和第2虚像形成光学部101b之间、即透视型导光单元100C的±X方向的中央固定有覆盖透视型导光单元100C的中央部的中央罩100D。中央罩100D支承一对鼻托106。鼻托106与镜腿104一起构成支承部，通过与观察者的鼻子抵接，能够进行透视型导光单元100C等相对于观察者眼睛的定位。

参照图2和图3对透视型导光单元100C即导光装置20的构造进行说明。在图3中，区域DAa是透视型导光单元100C的主视图，区域DAb是透视型导光单元100C的侧视图，区域DAc是透视型导光单元100C的俯视图。

透视型导光单元100C具有一对导光部件10a、10b和中央部件50。一对导光部件10a、10b是使图像光在内部传播且有助于虚像形成的一对光学部件21a、21b。一对导光部件10a、10b即一对光学部件21a、21b分别固定于中央部件50的两端。透视型导光单元100C整体为直线状或棒状。透视型导光单元100C位于水平的XZ面内，在中央部件50的中央稍微弯曲而向前方突起，具有左右对称的形状。导光部件10a、10b的中心轴CX1、CX2相对于中央部件50的中心轴CX3呈角度θ。

作为一个导光部件10a的光学部件21a具有这样的构造：在+X侧的端部设置有光入射部20a，在-X侧的端部设置有光射出部20b，导光部20c在光入射部20a与光射出部20b之间延伸，光学部件21a整体的导光方向成为接近-X方向。一个导光部件10a是一体的部件，但是，能够分成光射出侧的第1导光部分11和光入射侧的第2导光部分12来理解。在导光部件10a的第1导光部分11，与观察者的眼睛相对地形成有平面的第1面S11，在与中央部件50之间的边界相对于第1面S11倾斜地形成有曲面的第2面S12，与第1面S11相对地形成有平行延伸的平面的第3面S13。在导光部件10a的第2导光部分12，与第3面S13相对地形成有曲面的第4面S14，相对于第4面S14倾斜地形成有曲面的第5面S15。在第1导光部分11，在与中央部件50相对的第2面S12的表面附设有半反射镜15。该半反射镜15是具有光透过性的反射膜(即半透过反射膜)，是通过对金属反射膜或电介质多层膜进行成膜而形成的，适当设定了对于图像光的反射率。在导光部件10a的第1导光部分11，导光部件10a的下端即下表面10u和导光部件10a的上端即上表面10t是相互平行地沿着水平的XZ面延伸的平面。下表面10u和上表面10t不需要相对于XZ面严格地平行，也可以在不妨碍图像光等的光路的范围内具有若干倾斜或凹凸。另一个导光部件10b或光学部件21b相对于一个导光部件10a或光学部件21a左右反转，但是，具有与一个导光部件10a或光学部件21a相同的构造和形状，因此，标注与一个导光部件10a或光学部件21a相同的标号并省略重复说明。

在光入射部20a侧的上表面和下表面设置的一对紧固部12f、12g是使像形成主体部105a、105b相对于光入射部20a定位并固定的部分，光入射部20a配置于光学部件21a、21b的外侧端部。

中央部件50具有一对光透过部50a、50b和连结部50d。在一个光透过部50a中，与观察者的眼睛相对地形成有平面的第1透过面S51，与第1透过面S51相对地形成有平行延伸的平面的第3透过面S53。第2透过面S52配置于第1透过面S51与第3透过面S53之间。第1透过面S51位于对一个导光部件10a的第1面S11进行延长的面上，第2透过面S52是与一个导光部件10a的第2面S12接合而一体化的曲面，第3透过面S53位于对一个导光部件10a的第3面S13进行延长的面上。换言之，第1面S11和第1透过面S51相邻，同样，第3面S13和第3透过面S53相邻，均是对齐为共面的状态，形成平滑的面。在光透过部50a中，下表面50u和上表面50t是相互平行且沿着水平的XZ面延伸的平面。光透过部50a的下表面50u配置成与导光部件10a的下表面10u平行且大致共面。光透过部50a的上表面50t配置成与导光部件10a的上表面10t平行且共面。即，将光透过部50a和导光部件10a的第1导光部分11连接起来的部分及其周边在沿着中心轴CX1的各位置具有矩形的横截面。下表面50u和上表面50t不需要与XZ面严格地平行，可以在不妨碍外光的光路的范围内具有若干倾斜或凹凸。另一个光透过部50b相对于一个光透过部50a左右反转，具有与一个光透过部50a相同的构造，因此，标注与一个光透过部50a相同的标号并省略重复说明。连结部50d具有呈桥状弯曲的部分，具有相对于光透过部50a、50b比下表面50u更向上侧凹陷的切口57。即，连结部50d中的除了两端以外的部分的下表面50q即下端配置于比光透过部50a的下表面50u和导光部件10a的下表面10u靠上侧即-Y侧。通过设置规定程度以上的深度的切口57，能够确保配置鼻子的空间。连结部50d的上表面50p即上端与光透过部50a的上表面50t以及导光部件10a的上表面10t一致且平坦。

图4是示出第1显示装置100A的一部分的图，特别提取了光学系统的部分。如上所述，虚像显示装置100由第1显示装置100A和第2显示装置100B(参照图1)构成，第1显示装置100A和第2显示装置100B具有左右对称且相同的构造，因此，仅对第1显示装置100A进行说明，省略第2显示装置100B的说明。另外，在图4中，x、y和z是正交坐标系，x方向以及y方向与第1面S11以及第3面S13平行，z方向与第1面S11以及第3面S13垂直。

第1显示装置100A具有形成图像光的影像形成器件80和成像用的投射透镜30作为第1像形成主体部105a。

影像形成器件80例如是以有机EL(有机电致发光，Organic Electro-Luminescence)、无机EL、LED阵列、激光器阵列、量子点发光型元件等为代表的自发光型显示元件，在二维的显示区域80a形成彩色的静态图像或动态图像。影像形成器件80被未图示的驱动控制电路驱动而进行显示动作。在使用有机EL的显示器作为影像形成器件80的情况下，设为具有有机EL控制部的结构。在使用量子点显示器作为影像形成器件80的情况下，设为使蓝色发光二极管(LED)的光通过量子点膜而发出绿色或红色的结构。影像形成器件80不限于自发光型显示元件，也可以由LCD及其它光调制元件构成，通过背光源这样的光源对该光调制元件进行照明，由此形成图像。作为影像形成器件80，还能够代替LCD而使用LCOS(Liquid crystal on silicon，LCoS为注册商标)、数字微镜器件等。

投射透镜30朝第1虚像形成光学部101a的导光部件10a投射由影像形成器件80形成的图像光，使其入射到光入射部20a。投射透镜30是具有沿着入射侧光轴AX所延伸的方向并排的1个以上的光学要素或透镜作为结构要素的投射光学系统。构成投射透镜30的光学要素保持于未图示的镜筒，该镜筒收纳并支承于壳部件105d(参照图1)。另外，构成投射透镜30的光学要素例如能够由包含非轴对称的非球面和轴对称的非球面双方的非球面透镜构成。此时，能够与导光部件10a的光学面或反射面协作，在导光部件10a的内部形成与显示区域80a上的显示像对应的中间像。

第1虚像形成光学部101a中的导光部件10a经由粘接层CC与光透过部50a接合，将粘接层CC以及夹着该粘接层CC的导光部件10a和光透过部50a的接合面及其附近称为接合部CN。导光部件10a和光透过部50a具有用涂覆层27包覆主体部件10s、50s的表面的构造。

导光部件10a中的主体部件10s由在可见波段示出高光透过性的树脂材料形成，例如是通过在金属模具内注入热塑性树脂并使其固化而成型的。另外，作为主体部件10s的材料，例如能够使用环烯烃聚合物等。与导光部件10a的主体部件10s同样，中央部件50中的光透过部50a、50b由示出光透过性的材料形成，但是，连结部50d局部由示出光吸收性的材料形成。中央部件50的具体制作方法在后面叙述。硬涂层27在这些主体部件10s、50s被接合的状态下涂布涂液，进行成膜而形成为外层表面，在导光部件10a和光透过部50a中，作为抑制露出的表面部分的擦伤等的保护层发挥功能。另外，在导光部件10a的第5面S15上，在形成硬涂层27之前形成有反射膜RM。在导光部件10a的面S11、S13或光透过部50a的透过面S51、S53，例如能够将硬涂层27作为基底而形成防反射膜。

下面，对图像光(这里设为图像光GL。)的光路进行概略说明。导光部件10a使图像光GL从投射透镜30入射，并且，通过第1面S11～第5面S15的反射等而引导至观察者的眼睛。具体而言，来自投射透镜30的图像光GL首先入射到形成于光入射部20a的第4面S14的部分而在第5面S15进行反射，从内侧再次入射到第4面S14进行全反射，入射到第3面S13进行全反射，入射到第1面S11进行全反射。在第1面S11进行全反射后的图像光GL入射到第2面S12，一部分透过设置于第2面S12的半反射镜15，并且一部分进行反射，再次入射到形成于光射出部20b的第1面S11的部分并通过。通过第1面S11后的图像光GL作为大致平行光束入射到配置有观察者眼睛的出射光瞳EP。即，观察者利用作为虚像的图像光观察图像。

第1虚像形成光学部101a通过导光部件10a使观察者看到图像光，并且，在导光部件10a和中央部件50的组合状态下使观察者观察畸变较少的外界像。此时，第3面S13和第1面S11为彼此大致平行的平面(视度大致为0)，由此，外界光OL几乎不产生像差等。此外，同样，第3透过面S53和第1透过面S51为彼此大致平行的平面。进而，第3透过面S53和第1面S11为彼此大致平行的平面，由此，几乎不产生像差等。如上所述，观察者越过中央部件50观察没有畸变的外界像。另外，导光部件10a中的图像光GL的光线束整体的导光方向DD1如图所示是导光部件10a和光透过部50a延伸的方向，通常与后述的中心轴CX1平行。

参照图5A等对连结部50d的构造进行说明。连结部50d具有经由光透过部50a、50b与光学部件21a、21b连结的一对端部50y、以及在一对端部50y之间延伸的鼻梁部50z。鼻梁部50z是设置有切口57的部分。切口57是在从正面观察时以导光部件10a的下端即下表面10u或下表面50u为基准呈梯形状凹陷的部分。

鼻梁部50z在横向的±x方向的中间具有横中间部50j作为被夹在一对端部50y之间的部分。即，横中间部50j是连结部50d或鼻梁部50z的一部分。

在连结部50d，在形成了切口57的鼻梁部50z的中央形成有由被着色的树脂形成的着色部54。着色部54形成为横穿鼻梁部50z，形成为在与YZ面平行的面横穿中央部件50。着色部54是形成为嵌入中央部件50内的导光阻止构造71，对于可见波段的光具有光吸收性，在图像光入射到着色部54的情况下，图像光被吸收而衰减。即，作为导光阻止构造71的着色部54能够减少并阻止从设置于其两端的光学部件21a、21b中的一方经由中央部件50向另一方泄漏的图像光。具体而言，在从左侧的光学部件21a观察的情况下，着色部54通过吸收来抑制从中央部件50的一端即光透过部50a和端部50y朝向中央部件50的另一端即光透过部50b和端部50y的光的入射。在从右侧的光学部件21b观察的情况下，着色部54通过吸收来抑制从中央部件50的一端即光透过部50b和端部50y朝向中央部件50的另一端即光透过部50a和端部50y的光的入射。即，着色部54在第1光学部件21a与第2光学部件21b之间通过吸收来抑制光的通过。这里，着色部54设置成横穿连结部50d，完全遮断光学部件21a、21b之间的直线行进光路。通过在中央部件50设置作为导光阻止构造71的着色部54，能够减少有助于重影形成的图像光。通过提高着色部54的光吸收率，能够提高连结部50d或鼻梁部50z中的图像光的阻止效率。着色部54不需要完全遮挡通过连结部50d的可见光。着色部54在具体的实施例中被着色为黑色不透明，但是，只要如ND滤色器那样均等地吸收各波段的光，则也可以具有半透过性，还可以具有容易透过一部分波长的光的偏置特性。

连结部50d具有如下形状：在形成了切口57的鼻梁部50z，上下的±Y方向上的厚度减小，与光透过部50a、50b相比，鼻梁部50z向上侧即-Y侧相对偏移。即，在连结部50d的一部分即横中间部50j，与相当于光学部件21a、21b的导光方向DD1的±X方向(严格地讲为图4的±x方向)正交的上方向即-Y方向上的中央C3以相对于光学部件21a、21b的-Y方向上的中央C1、C2向上侧偏移的状态进行配置。进而，设置于连结部50d的光透过部50a、50b侧的壁面50w由弯曲区域AC形成，该弯曲区域AC由设有R的曲面构成。壁面50w由多个弯曲区域AC构成，整体弯曲。在图像光入射到这些弯曲区域AC的情况下，图像光受到发散作用而扩散。弯曲区域AC使返回到第2透过面S52的图像光扩散而减光。即，能够减少有助于重影形成的图像光。

参照图5B，改变视点来说明连结部50d或鼻梁部50z的形状。单点划线所示的连结部950d示出具有上下平衡的形状的假想的标准比较例。在比较例的连结部950d的情况下，具有上下平衡的形状，上下方向或±Y方向上的宽度从两端朝向中央逐渐减小，上下方向的宽度或壁厚在中央处相同。在鼻梁部50z的横中间部950j，作为第1方向的-Y方向上的中央C0相对于光学部件21a、21b的作为第1方向的-Y方向上的中央C1、C2在±Y方向上配置于相同位置。另一方面，在实施方式的连结部50d的情况下，横中间部50j的上下的中央C3以相对于光学部件21a、21b的上下的中央C1、C2和上下平衡的比较例的横中间部950j的上下的中央C0向上侧即-Y方向侧偏移距离SL的状态进行配置。构成实施方式的连结部50d的棒状的主体部分5a是使构成比较例的连结部950d的棒状的主体部分5x向上侧即-Y方向侧偏移的形状和配置。如上所述，通过使主体部分5x向上侧即-Y方向侧适当偏移，在下侧形成切口57。

切口57不限于图示的梯形状，例如，在从正面观察时可以是三角形、四边形、半圆形等的凹陷。在切口57的中央处，下表面50q不需要与XZ面平行，例如可以是向内侧或-Z侧倾斜的面。

对具有嵌入了着色部54的连结部50d的中央部件50的制作方法进行说明。中央部件50例如是使用被称为双色成型的注塑成型法形成的。具体而言，准备具有与着色部54对应的模空间的成型模，在该模空间中注入具有光吸收性的热塑性树脂并使其固化，由此，形成着色部54。然后，扩展与光透过部50a、50b等对应的金属模空间，在该扩展空间中注入具有光透过性的热塑性树脂并使其固化，由此，单独形成具有光透过部50a和转移部56a的部分、以及具有光透过部50b和转移部56b的部分。此时，通过与着色部54进行熔接，相对于着色部54牢固地接合转移部56a、56b，完成中央部件50。着色部54的树脂材料是与光透过部50a、50b的树脂材料相同的种类，但是，添加了黑色色素，在提高玻璃转变温度这种成型条件中设置了差异。以上先形成了着色部54，但是，也可以先形成具有光透过部50a和转移部56a的部分、以及具有光透过部50b和转移部56b的部分。另外，还能够在着色部54与转移部56a、56b之间设置组合了凹凸的嵌合部而对接合进行强化。

通过注塑成型等形成着色部54，利用粘接剂等对着色部54粘接另外形成的具有光透过部50a和转移部56a的一个部分、以及另外形成的具有光透过部50b和转移部56b的另一个部分，由此，能够形成中央部件50。

图6是说明图5A所示的透视型导光单元100C或中央部件50的构造的变形例的图。该情况下，中央部件50的鼻梁部50z具有相对于光透过部50a、50b比上表面50t更向上侧突出的突起部58。该情况下，也在鼻梁部50z的靠近中央处形成有由着色的树脂构成的着色部54。着色部54是导光阻止构造71，利用对于可见波段的光的光吸收性，使从光学部件21a、21b入射的图像光衰减而阻止其通过。

如上所述，通过在中央部件50设置突起部58，适当设定突起部58的突起量，能够防止连结部50d变薄而使强度降低。另外，在作为连结部50d的一部分的横中间部50j，与相当于光学部件21a、21b的导光方向DD1的±x方向(参照图4)正交的上方向即-Y方向上的中央C3以相对于光学部件21a、21的-Y方向上的中央C1、C2向上侧(-Y方向)偏移的状态进行配置。

图7是说明图5A所示的透视型导光单元100C或中央部件50的构造的另一个变形例的图。该情况下，中央部件50的鼻梁部50z在上下具有切口57、157。该情况下，也在鼻梁部50z的中央形成有由着色的树脂构成的着色部54。着色部54是导光阻止构造71，利用对于可见波段的光的光吸收性，使从光学部件21a、21b入射的图像光衰减而阻止其通过。另外，在连结部50d的一部分即横中间部50j，与相当于光学部件21a、21b的导光方向DD1的±x方向(参照图4)正交的上方向即-Y方向上的中央C3和光学部件21a、21的-Y方向上的中央C1、C2一致。

图8是说明图5A所示的透视型导光单元100C或中央部件50的构造的另一个变形例的图。该情况下，在中央部件50的鼻梁部50z，着色部154形成为局部横穿鼻梁部50z，在图示的例子中，形成到从连结部50d的下表面50q起2/3左右的厚度。着色部154是未完全横穿鼻梁部50z、而形成为嵌入中央部件50内的导光阻止构造71。着色部154能够减少经由中央部件50从光学部件21a、21b的一方向另一方泄漏的图像光，能够减少有助于重影形成的图像光。另外，着色部154不限于连结部50d的下表面50q侧，还能够形成于连结部50d的各部，例如还能够形成于上表面50p侧，还能够形成于下表面50q和上表面50p双方。着色部154的横向的长度不限于主体部分5x的大致整体范围内，可以是各种长度。此外，还能够分割着色部154而设置于横向的多个部位。

图9是说明图5A所示的透视型导光单元100C或中央部件50的构造的另一个变形例的图。该情况下，与光学部件21a、21b以及光透过部50a、50b相比，中央部件50的连结部50d在前后方向即±Z方向上较厚，前表面55a与背面55b之间的间隔较宽。图中单点划线示出第1实施方式中的中央部件50的厚度。这样，通过增加连结部50d的前后方向即±Z方向的厚度，能够提高连结部50d的强度，能够对中央部件50的弯曲强度或挠曲强度进行加强。

在以上说明的实施方式的导光装置20即透视型导光单元100C中，中央部件50具有通过吸收来抑制从一端即光透过部50b和端部50y朝向另一端即光透过部50a和端部50y的光的入射的导光阻止构造71，因此，能够抑制透过了一个导光用的光学部件21a的图像光在中央部件50中传播而泄漏到另一个导光用的光学部件21b的情况，降低减薄中央部件50的第1方向即-Y方向上的厚度的必要性，容易维持中央部件50的强度。

[第2实施方式]

下面，参照图10对第2实施方式的导光装置和虚像显示装置进行说明。另外，第2实施方式的导光装置和虚像显示装置对第1实施方式的导光装置等进行局部变更，省略共通部分的说明。

在图示的导光装置20中，在中央部件50的连结部50d处，以横穿鼻梁部50z的中央的方式嵌入有较薄的着色层454。着色层454是形成为嵌入中央部件50内的导光阻止构造71。着色层454例如是吸光性的膜，能够在图像光通过连结部50d时吸收图像光而减光。即，能够减少经由中央部件50从光学部件21a、21b的一方向另一方泄漏的图像光，能够减少有助于重影形成的图像光。着色层454不限于对图像光进行减光，也可以对图像光进行遮光。

通过使用作为一种嵌件成型的薄膜嵌件成型等的技术，着色层454能够嵌入鼻梁部50z中。具体而言，将吸光性的薄膜固定于金属模内，在由吸光性的薄膜分隔的金属模空间的双方注入具有光透过性的热塑性树脂并使其固化，由此，完成包含连结部50d的中央部件50。

着色层454不仅能够如图10所示嵌入鼻梁部50z向上侧偏移的中央部件50，还能够如图7所示嵌入鼻梁部50z未上下偏移的中央部件50。

着色层454只要如ND滤色器那样均等地吸收各波段的光，也可以具有半透过性，还可以具有容易透过一部分波长的光的偏置特性。着色层454不需要完全横穿连结部50d。此外，还能够在鼻梁部50z内的多个部位嵌入着色层454。

[第3实施方式]

下面，参照图11和12对第3实施方式的导光装置和虚像显示装置进行说明。另外，第3实施方式的导光装置和虚像显示装置对第1实施方式的导光装置等进行了局部变更，省略共通部分的说明。

在图示的导光装置20中，在中央部件50的连结部50d的前表面55a、背面55b和下表面50q上形成有光吸收体层61作为导光阻止构造71。光吸收体层61是形成为局部覆盖中央部件50的表面且吸收图像光的着色部分。光吸收体层61例如是涂布吸光性的涂料并使其干燥而形成的。通过以局部覆盖中央部件50的表面的方式设置光吸收体层61，能够在图像光通过连结部50d时吸收图像光而减光。即，能够减少经由中央部件50从光学部件21a、21b的一方向另一方泄漏的图像光，能够减少有助于重影形成的图像光。特别是在连结部50d具有形成为阶梯状或颈状的鼻梁部50z的情况下，图像光的通过阻止功能较高，能够通过小面积的光吸收体层61进行充分的遮光。

通过在连结部50d的表面涂布遮光物质或粘贴遮光薄膜，也能够形成光吸收体层61。通过使用作为一种嵌件成型的薄膜嵌件成型等的技术，也能够制作与中央部件50一体化的光吸收体层61。此外，光吸收体层61可以嵌入连结部50d的内部，例如能够通过双色成型将光吸收体嵌入连结部50d的内部。

光吸收体层61不仅能够如图11所示设置于鼻梁部50z向上侧偏移的中央部件50，还能够如图7所示设置于鼻梁部50z未上下偏移的中央部件50。

[第4实施方式]

下面，参照图13对第4实施方式的导光装置和虚像显示装置进行说明。另外，第4实施方式的导光装置和虚像显示装置对第1实施方式的导光装置等进行了局部变更，省略共通部分的说明。

在图示的导光装置20中，在中央部件50的连结部50d的前表面55a、下表面50q等形成有光散射层62。光散射层62是形成为局部覆盖中央部件50的表面的导光阻止构造71。光散射层62是散射图像光的具有微细的凹凸构造的扩散面，例如能够进行褶皱加工。褶皱加工能够在成型时通过金属模进行转印。通过以局部覆盖中央部件50的表面的方式设置光散射层62，在图像光通过连结部50d时使图像光进行散射。即，入射到光散射层62的图像光的射出方向以微小面积区域单位不规则地变化，能够通过光散射层62对意外的重影光进行减光。能够减少经由中央部件50从光学部件21a、21b的一方向另一方泄漏的图像光，能够减少有助于重影形成的图像光。另外，图13所示的光散射层62的配置和尺寸是简单的例示，能够根据导光装置20的规格而适当变更。特别是在连结部50d具有形成为阶梯状或颈状的鼻梁部50z的情况下，图像光的通过阻止功能较高，能够通过小面积的光散射层62进行充分的遮光。

光散射层62不仅能够如图13所示设置于鼻梁部50z向上侧偏移的中央部件50，还能够如图7所示设置于鼻梁部50z未上下偏移的中央部件50。

光散射层62不限于覆盖鼻梁部50z的表面，还能够嵌入鼻梁部50z内。此外，还能够在鼻梁部50z内的多个部位嵌入光散射层62。

[第5实施方式]

下面，参照图14对第5实施方式的导光装置和虚像显示装置进行说明。另外，第5实施方式的导光装置和虚像显示装置对第1实施方式的导光装置等进行了局部变更，省略共通部分的说明。

在图示的导光装置20中，设置于中央部件50的连结部50d的光透过部50a、50b侧的壁面50w具有阻止从光透过部50a、50b朝向连结部50d的图像光的入射的作用。壁面50w由弯曲区域AC形成，该弯曲区域AC由设有R的曲面构成。壁面50w由凹凸不同的多个弯曲区域AC构成，以使整体弯曲。弯曲区域AC是形成为局部覆盖中央部件50的表面的导光阻止构造71。在图像光入射到这些弯曲区域AC的情况下，图像光受到发散作用而扩散。即，入射到壁面50w的图像光在弯曲区域AC受到会聚作用或发散作用。暂时受到会聚作用的图像光最终也成为发散状态。弯曲区域AC在图像光通过连结部50d时使图像光不规则地发散，对意外的重影光进行减光。即，能够减少经由中央部件50从光学部件21a、21b的一方向另一方泄漏的图像光，能够减少有助于重影形成的图像光。弯曲区域AC不限于壁面50w的周边，还能够形成于连结部50d的各部位，该情况下，能够进一步提高连结部50d处的图像光的阻止效率。弯曲区域AC不限于在XY截面中弯曲，还能够在XZ截面中弯曲。

弯曲区域AC不限于形成于壁面50w的整体，也可以形成于壁面50w的一部分，其中，该壁面50w形成在连结部50d的转移部56a、56b。此外，弯曲区域AC也可以形成于连结部50d的主体部分5a的一部分或整体。弯曲区域AC只要不大幅降低连结部50d的强度，则在从连结部50d的内侧观察时，可以是凹面和凸面中的任意一方。例如，通过将具有折射率差的弯曲的界面形成于连结部50d内，弯曲区域AC能够嵌入连结部50d。

[变形例和其他事项]

在以上说明的第1实施方式中，在鼻梁部50z的中央设置有着色部54，但是，设置着色部54的部位不限于中央，形状也不限于四棱柱状，能够采用各种形状。

在上述实施方式中，中央部件50的连结部50d相对于光学部件21a、21b向上侧偏移，但是，还能够使连结部50d相对于光学部件21a、21b向前方斜上侧即-Y+Z方向偏移。

半反射镜15还能够由体积全息元件或其他全息元件构成，还能够由衍射元件构成。

在上述实施方式的虚像显示装置100中，作为影像形成器件80，使用有机EL元件等自发光型显示元件，但是，取而代之，还能够构成为使用组合了激光光源和作为多面镜等的扫描仪而成的激光扫描仪。

在本发明的具体方面，中央部件具有被着色的着色部作为导光阻止构造。图像光被着色部分吸收而无助于重影形成。

在本发明的又一个方面，着色部通过双色成型而形成。该情况下，能够在中央部件的成型时形成着色部。

在本发明的又一个方面，着色部通过嵌件成型而形成。该情况下，能够在中央部件的成型时形成着色部。

在本发明的又一个方面，着色部形成为横穿中央部件。该情况下，完全遮断从中央部件的一端朝向另一端的图像光的通过。

在本发明的又一个方面，中央部件具有形成有扩散面的部分作为导光阻止构造。图像光在扩散面发散而无助于重影形成。

在本发明的又一个方面，中央部件具有形成有曲面的部分作为导光阻止构造。图像光经由曲面发散而无助于重影形成。

在本发明的又一个方面，导光阻止构造形成为嵌入中央部件内。

在本发明的又一个方面，导光阻止构造形成为局部覆盖中央部件的表面。

在本发明的又一个方面，中央部件的一部分的轴以相对于一对光学部件的轴向规定方向偏移的状态进行配置。

在本发明的又一个方面，在中央部件的一部分，设想了出射光瞳的上下方向的中央以相对于一对光学部件的上下方向的中央向上侧偏移的状态进行配置。该情况下，中央部件的一部分向上侧偏移的结果是在中央部件的下侧形成切口，该切口成为插入鼻子的空间，有助于导光装置的小型化。

在本发明的又一个方面，中央部件在下侧具有比一对光学部件凹陷的切口。

在本发明的又一个方面，与一对光学部件相比，中央部件的一部分在前后方向上较厚。该情况下，能够对中央部件的弯曲强度和挠曲强度进行加强。

本发明的一个方面的导光装置包含第1光学部件、第2光学部件、以及具有光透过性的中央部件，其中，第1光学部件具有第1导光部、使图像光入射到第1导光部的第1光入射部、以及使由第1导光部引导的图像光向外部射出的第1光射出部，第2光学部件具有第2导光部、使图像光入射到第2导光部的第2光入射部、以及使由第2导光部引导的图像光向外部射出的第2光射出部，第1光学部件和第2光学部件被中央部件连结起来，中央部件具有通过吸收、散射或发散来抑制从中央部件的一端朝向另一端的光的入射的导光阻止构造。

本发明的一个方面的虚像显示装置具有：上述导光装置；以及像形成主体部，其形成被导光装置引导的图像光，将利用形成于一对光学部件与中央部件之间的一对半反射镜反射的图像光引导至出射光瞳。

Claims (13)

1.一种导光装置，其具有一对导光部、使图像光分别入射到所述一对导光部的一对光入射部、以及使由所述一对导光部引导的所述图像光分别向外部射出的一对光射出部，其中，

包含所述一对导光部的一对光学部件被中央部件连结起来，

所述中央部件具有：一对光透过部；以及连结部，其位于所述一对光透过部之间，与所述一对光学部件相比，上下方向上的厚度减小，

所述连结部具有导光阻止构造，该导光阻止构造吸收从所述一对光学部件的一方侧朝向所述一对光学部件的另一方侧入射的所述图像光。

2.根据权利要求1所述的导光装置，其中，

所述中央部件具有被着色的着色部作为所述导光阻止构造。

3.根据权利要求2所述的导光装置，其中，

所述着色部通过双色成型而形成。

4.根据权利要求2所述的导光装置，其中，

所述着色部通过嵌件成型而形成。

5.根据权利要求2所述的导光装置，其中，

所述着色部形成为横穿所述连结部。

6.根据权利要求1所述的导光装置，其中，

所述中央部件具有形成有使所述图像光扩散的扩散面的部分。

7.根据权利要求6所述的导光装置，其中，

所述扩散面具有形成有曲面的部分。

8.根据权利要求1所述的导光装置，其中，

所述导光阻止构造形成为嵌入所述连结部内。

9.根据权利要求1所述的导光装置，其中，

所述导光阻止构造形成为局部覆盖所述中央部件的表面。

10.根据权利要求1所述的导光装置，其中，

在所述中央部件的一部分，设想了出射光瞳的所述上下方向的中央以相对于所述一对光学部件的所述上下方向的中央向上侧偏移的状态进行配置。

11.根据权利要求10所述的导光装置，其中，

与所述一对光学部件相比，所述中央部件的所述一部分在前后方向上较厚。

12.一种导光装置，其包含第1光学部件、第2光学部件、以及具有光透过性的中央部件，其中，

所述第1光学部件具有第1导光部、使第1图像光入射到所述第1导光部的第1光入射部、以及使由所述第1导光部引导的所述第1图像光向外部射出的第1光射出部，

所述第2光学部件具有第2导光部、使第2图像光入射到所述第2导光部的第2光入射部、以及使由所述第2导光部引导的所述第2图像光向外部射出的第2光射出部，

所述第1光学部件和所述第2光学部件被所述中央部件连结起来，

所述中央部件具有：一对光透过部；以及连结部，其位于所述一对光透过部之间，与所述第1光学部件及所述第2光学部件相比，上下方向上的厚度减小，

所述连结部具有导光阻止构造，该导光阻止构造吸收从所述第2光学部件朝向所述第1光学部件入射的所述第2图像光。

13.一种虚像显示装置，其具有：

权利要求1～12中的任意一项所述的导光装置；以及

像形成主体部，其形成被所述导光装置引导的所述图像光，

利用形成于所述一对光学部件与所述中央部件之间的一对半反射镜反射所述图像光而将其引导至出射光瞳。

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