CN111474621A - 导光板和影像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够以较高的光利用效率投射均匀亮度的影像光的导光板和影像显示装置。导光板具备供影像光入射的入射面、使入射的影像光全反射的同时进行传播的大致平行的第一内表面反射面和第二内表面反射面、以及在由第一内表面反射面和第二内表面反射面夹持的内部反射影像光的一部分的多个部分反射面倾斜预定的角度地沿影像光的传播方向排列的部分反射面阵列，该导光板具有将被部分反射面阵列反射且从导光板投射的影像光的强度分布进行均匀化的均匀化单元。作为均匀化单元，沿着影像光的传播方向将部分反射面阵列分割为多个分割区域，在分割区域之间，使部分反射面的面间隔或者部分反射面的反射率不同。

Description

导光板和影像显示装置
本申请主张享有2019年1月23日提出的日本专利申请第2019-009516号的优先权，并在此引用其全部内容。
技术领域
本发明涉及传播并投射入射的影像光的导光板和影像显示装置。
背景技术
使用于头戴式显示器、平视显示器等影像显示装置的导光板具有通过瞳孔扩大而扩展眼箱，并将影像向用户投射的功能。作为与瞳孔扩大有关的技术，例如在日本特表2003-536102号公报公开了“一种光学器件，其特征在于，包含供光透过的基板、用于使光通过内部反射整体向基板中连结的光学机构以及基板所具有的多个部分反射面，部分反射面相互平行，并且相对于基板的任意缘均不平行”。
对于导光板而言，不仅要求通过瞳孔扩大来将眼箱扩展为规定的大小，还以不遮挡用户的视场的方式要求较高的透明性。特别是，在头戴式显示器中，假定进行日常生活中的辅助、维护检查等的作业支援，导光板和包含导光板的影像显示装置整体被要求较高的光利用效率以便能够获得明亮的显示影像。
在日本特表2003-536102号公报所记载的结构中，作为导光板(光学器件)在透明的基板内部设置部分反射面，由此将影像光向用户侧投射。但是，在导光板传播的影像光的光量随着影像光在导光板传播并在部分反射面反射而减少，因此无法投射均匀亮度的影像光。此外，若为了实现较高的光利用效率而提高部分反射面的反射率，则影像光的亮度的不均匀变得更加显著。因此，维持较高的光利用效率，并且在导光板内投射均匀亮度的影像光变得困难。
发明内容
本发明是鉴于这样的课题而完成的，目的在于提供一种能够以较高的光利用效率投射均匀亮度的影像光的导光板和影像显示装置。
为了解决上述课题，本发明的导光板的特征在于，具备：入射面，其供影像光入射；使入射的影像光全反射的同时进行传播的大致平行的第一内表面反射面和第二内表面反射面；以及在由第一内表面反射面和第二内表面反射面夹持的内部，反射影像光的一部分的多个部分反射面倾斜预定的角度地沿影像光的传播方向排列的部分反射面阵列，该导光板具有均匀化单元，所述均匀化单元将被部分反射面阵列反射且从导光板投射的影像光的强度分布进行均匀化。
具体而言，作为所述均匀化单元，沿着影像光的传播方向将部分反射面阵列分割为多个分割区域，使得在该分割区域之间具有不同的光学结构。例如，在分割区域之间，使部分反射面的面间隔L或者部分反射面的反射率R不同。
根据本发明，能够提供一种能够以较高的光利用效率投射均匀亮度的影像光的导光板和影像显示装置。
附图说明
参照以下附图，对实施例进行详细说明，由此能够使本发明的上述以及特点和优点变得更加明确。
图1是表示实施例1的影像显示装置1的结构的图。
图2是表示以往的导光板2′的结构例的图。
图3是表示用户的瞳孔与导光板的位置关系的图。
图4是表示实施例1的导光板2a的结构的图。
图5是说明考虑了导光板2a的厚度的面间隔的条件的图。
图6是表示模拟影像光的强度分布而得的结果的图。
图7是表示影像显示装置1的应用例的图。
图8是表示佩戴了头戴式显示器20的用户50的图。
图9是表示倾斜地设置了导光板2a的状态的放大图。
图10是表示头戴式显示器20的功能结构的框图。
图11是表示实施例2的导光板2b的结构的图。
图12是表示实施例3的导光板2c的结构的图。
图13是表示实施例4的导光板2d的结构的图。
图14是表示实施例5的导光板2e的结构的图。
图15是表示实施例6的导光板2f的结构的图。
具体实施方式
以下，使用附图对用于实施本发明的方式进行说明。在各实施例中，具有将从导光板投射的影像光的亮度均匀化的均匀化单元。在各附图中，对于具有相同功能的要素赋予相同的符号，但对于导光板2，针对实施例1～6使用不同的符号2a～2f来进行区别。
【实施例1】
在实施例1中，作为均匀化单元，构成为导光板内的部分反射面的间隔不同。
图1是表示实施例1的影像显示装置1的结构的图，示意性地示出了用户观察来自影像显示装置1的影像的方式。针对用户(用户的瞳孔51)，将左右方向设为x轴，将前后方向(视线方向)设为y轴，将上下方向设为z轴，这里表示从用户的头上方观察的xy剖视图。影像显示装置1由影像生成部3、耦合棱镜(coupling prism)4以及导光板2a构成，沿着x轴配置导光板2a。
影像生成部3生成用于使用户观察的影像并将该影像光向耦合棱镜4出射。耦合棱镜4将影像生成部3和导光板2a结合，并将影像生成部3出射的影像光导入到导光板2a。即，耦合棱镜4具有形成顶角α的第一面41和第二面42，使从第一面41入射的来自影像生成部3的影像光从第二面42出射，并入射到导光板2a的入射面5。
导光板2a使从入射面5入射的影像光沿x方向传播，通过多个部分反射面8将影像光朝向用户的瞳孔51沿y方向投射，由此使用户视觉确认影像。此时，设为沿x方向射出并扩大瞳孔，由此形成扩展眼箱(eye box)(用户能够视觉确认影像的范围)的构造。此外，也可以设为使耦合棱镜4具有沿z方向射出并扩大瞳孔的功能，而沿z方向扩展眼箱的构造。
导光板2a具备相互大致平行的第一内表面反射面6与第二内表面反射面7，在被第一内表面反射面6与第二内表面反射面7夹持的内部具有多个部分反射面8倾斜角度θ并沿x方向排列的部分反射面阵列10。从耦合棱镜4入射至入射面5的影像光通过第一内表面反射面6和第二内表面反射面7进行全反射并沿x方向传播。另外，沿x方向传播的影像光的一部分在部分反射面8反射而向y方向改变行进路线，透过第一内表面反射面6向导光板2a的外部出射。此时，复制由多个部分反射面8反射的影像光，因此眼箱在x方向上扩大。
出射至导光板2a的外部的影像光的一部分向用户的瞳孔51入射。由此，用户能够视觉确认影像显示装置1显示的影像。另外，部分反射面8的反射率越高，投射至用户的影像光的光量越增加，从而成为具有较高的光利用效率的导光板。
导光板2a的端面9形成为与入射面5大致平行，且不与内表面反射面6、7正交。导光板端面9优选不是砂面(磨砂玻璃面)，而形成研磨面。由此，通过全反射在导光板2a的内部传播、且全部透过了多个部分反射面8的影像光容易透过导光板端面9，难以产生杂散光。
此外，在导光板端面9的外侧也可以设置有用于遮挡透过导光板端面9的光的遮光部11。遮光部11由遮光壁、遮光块、遮光板等构成，能够减少用户视觉确认的杂散光。
在实施例1的导光板2a中，使配置于部分反射面阵列10内的多个部分反射面8的面间隔L在排列方向上不同，由此维持较高的光利用效率的同时，使投射的影像光的光量分布均匀化。
<以往的导光板2′的结构与性能>
为了进行比较，对以往的导光板的结构及其课题进行说明。
图2是表示以往的导光板2′的结构例的图，图2的(a)是从用户观察的主视图，图2的(b)表示平面图(xy剖视图)。
导光板2′具备相互大致平行的第一内表面反射面6和第二内表面反射面7，在内部具有由多个部分反射面8构成的部分反射面阵列10。对于以往的导光板2′而言，部分反射面8的面间隔L全部相等，部分反射面8的反射率也全部相等。在该结构中，存在投射的影像光的光量分布变得不均匀的课题，对此进行说明。
从入射面5侧开始将N个部分反射面8依次记为8n(n为1～N的整数)。将各部分反射面8的反射率设为R(其中，0＜R＜1)，将与相邻的部分反射面8的反射面垂直的方向的面间隔设为L。另外，将相邻的部分反射面8的第一内表面反射面6(或者第二内表面反射面7)上的间隔设为宽度H。将从导光板的入射面5入射的光强度设为I0，将由部分反射面8n反射的光强度设为In，将光线In与In+1之间的单位长度的光强度设为Un。
将由部分反射面8和内表面反射面7所成的角设为θ时，部分反射面8的面间隔L与宽度H具有如下的关系：
L＝H×sinθ···(1)。
另外，使用部分反射面8的反射率R，将In表示为：
In＝(1-R)n-1×R×I0···(2)。
光线I1与I2之间的单位长度的光强度U1是I1与I2的光强度的平均值除以宽度H而得的：
U1＝(I1+I2)/2/H···(3)。
同样地，用下述式来表示光线In与In+1之间的单位长度的光强度Un：
Un＝(In+In+1)/2/H···(4)。
接下来，求出以往导光板2′中的部分反射面8的能够使用的反射率。若利用最接近入射面5的位置处的单位长度的光强度U1与最远离入射面5的位置处的单位长度的光强度UN-1的比，即UN-1/U1定义导光板投射的影像光的均匀度K，则表示为：
K＝UN-1/U1＝(1-R)N-2···(5)。
这样，针对部分反射面8的个数N，个数N越大，均匀度K越降低。另外，反射率R具有反射率R越高，光利用效率越提高，但均匀度降低的折衷(trade off)的关系。为了使用户视觉确认到均匀亮度的影像，需要均匀度K为0.5以上，优选0.7以上。
这里，部分反射面8的个数N和反射率R与用户观察的视场宽度的条件相关。
图3是表示用户的瞳孔与导光板2′的位置关系的图，使用该图，求出部分反射面8的必要的个数。将从最接近入射面5的部分反射面81的中点至最远的部分反射面8N的中点的距离设为S。距离S使用部分反射面的宽度H、个数N，而成为如下的关系：
S＝H×(N-1)···(6)。
另外，将从用户的瞳孔51至内表面反射面6的距离(眼幅(eye relief))设为ER，将x方向的眼箱设为EB，将显示影像的x方向的视场角的全角设为FOV(Field of View，视场)。据此，W(以下，称为视场宽度W)决定为了显示影像而需要的最低限的部分反射面8的存在区域的x方向长度。为了使用户视觉确认影像整体，距离S必须为视场宽度W以上的长度。换句话说，需要使下式的关系成立：
S≥W＝EB+2×ER×tan(FOV/2)···(7)。
作为具体例，以导光板厚度T＝1.7mm，间隔H＝2mm来配置部分反射面8，设为眼幅ER＝20mm，眼箱EB＝10mm。若根据式(6)、(7)求出需要最低限的部分反射面的个数N，则在20度≤FOV＜30度的情况下N＝10个，在30度≤FOV＜40度的情况下N＝12个，在40度≤FOV＜50度的情况下N＝14个。
另外，根据最低限需要的部分反射面的个数N与式(5)，求出用于实现为了用户视觉确认到均匀的亮度的影像而优选的均匀度K≥0.7的反射率R的条件。其结果，需要在20度≤FOV＜30度的情况下设为反射率R≤5％，在30度≤FOV＜40度的情况下设为反射率R≤4％，在40度≤FOV＜50度的情况下设为反射率R≤3％。若部分反射面的反射率R高于该值，则无法获得均匀的亮度的影像。
图6是表示模拟影像光的强度分布而得的结果的图。图6的(a)是在以往的导光板2′中设为部分反射面的反射率R＝10％(大于上述的上限值的值)，投射了对角的FOV＝40度的影像光的情况。图6的(c)示出了上下中央位置处的沿着x轴的强度分布。在以往导光板2′中，影像光随着朝向显示区域的右侧而变暗，可知显示的影像的亮度分布变得不均匀。这样，在以往导光板2′中，为了投射均匀亮度的影像光，必须将部分反射面的反射率设为较低的值，从而无法实现较高的光利用效率。
<本实施例的导光板2a的结构与性能>
图4是表示图1所示的实施例1的导光板2a的结构的图，图4的(a)是主视图，图4的(b)是平面图。本实施例的导光板2a在使N个部分反射面8的面间隔L随着从导光板入射面5接近导光板端面9而变小这点与图2的以往导光板2′不同。此外，N个部分反射面8的反射率R大致相等。通过全反射在导光板2a内部传播的影像光的光量由于部分反射面8中的部分反射，而随着从入射面5侧接近导光板端面9减少。为了对此进行补偿，通过使部分反射面8的面间隔L随着从入射面5侧接近导光板端面9而变小，由此提高影像光的光束密度使投射的影像光的亮度均匀化。由此，能够实现使用了具有大致相等的反射率的部分反射面8的导光板2a，并且能够投射均匀亮度的影像光。
接下来，对部分反射面的面间隔L和反射率R进行说明。
<针对部分反射面8的面间隔L>
在以下的说明中，将第n个部分反射面8n与第n+1个部分反射面8n+1的面间隔记为Ln(n为1～N-1的整数)。另外，将第n个部分反射面与第n+1个部分反射面的第一内表面反射面6(或者第二内表面反射面7)上的间隔记为宽度Hn。
为了显示均匀亮度的影像，对优选的部分反射面8的面间隔进行说明。将从导光板入射面5入射的光强度设为I0，将由部分反射面8n反射的光强度设为In，将光线In与In+1之间的单位长度的光强度设为Un。部分反射面8n的宽度Hn与面间隔Ln具有如下的关系：
Ln＝Hn×sinθ···(8)。
另外，使用部分反射面8的反射率R，将In表示为：
In＝(1-R)n-1×R×I0···(9)。
若将光线I1与I2之间的单位长度的光强度设为U1，则能够通过I1与I2的光强度的平均值除以宽度H1来进行表示：
U1＝(I1+I2)/2/H1···(10)。
同样地，通过下式表示光线In与In+1之间的单位长度的光强度Un：
Un＝(In+In+1)/2/Hn···(11)。
求出相邻的面间隔Ln与Ln+1的关系。光强度In随着n增大(越从入射面5接近导光板端面9)而变小，因此为了使投射的影像光均匀化，使面间隔Ln随着n增大而变小。因此，成为Ln+1＜Ln的关系。
接下来，求出Ln+1的下限。使相邻的单位长度的光强度Un与Un+1相等，由此投射的影像光被均匀化。若根据式(8)～(11)求出面间隔Ln与Ln+1的关系，则成为Ln+1＝(1-R)Ln。但是，若使Ln+1小于(1-R)Ln，则面间隔过小，而使部分反射面的个数增加，从而制造成本增加。因此，将面间隔Ln与Ln+1的关系设为如下的范围：
(1-R)Ln≤Ln+1＜Ln···(12)。
为了使用户视觉确认到均匀亮度的影像，需要设为均匀度K≥0.5。因此，在部分反射面的个数为N时，需要将面间隔Ln+1设为如下的范围：
(1-R)Ln≤Ln+1＜(1-R)Ln/0.5(1/(N-2))··(13)。
另外，为了获得优选的均匀度K≥0.7，需要设成如下的范围：
(1-R)Ln≤Ln+1＜(1-R)Ln/0.7(1/(N-2))··(14)。
图5是对考虑了导光板2a的厚度的面间隔的条件进行说明的图。在相邻的部分反射面8的面间隔L较大的情况下，导致在区域A不存在投射光而产生影像的缺损。为了不产生影像的缺损，只要在用户从正面窥视导光板时，重叠地观察部分反射面8即可。因此，在将导光板的厚度设为T，将部分反射面8与内表面反射面7形成的角设为θ时，面间隔最宽的第1张81与第2张82的面间隔L1满足下式：
L1≤T×cosθ···(15)。
另外，若使部分反射面8的面间隔L过小，则会使部分反射面8的个数增加。因此，从抑制成本的观点来看，L1优选满足：
L1≥T×cosθ/2···(16)。
以上是用于显示均匀亮度的影像的部分反射面8的面间隔L的条件。
<针对部分反射面8的反射率>
接下来，对部分反射面8的反射率的条件进行说明。部分反射面8的反射率R具有反射率越高投射至用户的光量越增加，因此导光板的光利用效率提高，但透明性恶化的折衷的关系。通常，从透明性的观点来看，优选反射率设为30％以下。
部分反射面8的反射率R优选在可见光的波段中，波长依赖性较少。例如，若可见光区域中的最小反射率与最大反射率的比为50％以上，则用户不怎么识别到影像和外界的不均匀性，若为80％以上，则用户几乎无法识别到影像和外界的不均匀性。由此，能够确保用户视觉确认的影像的颜色的均匀性与外界的颜色的均匀性。
此外，部分反射面8也可以使用金属膜来实现，也可以使用电介质多层膜。另外，也可以使用取决于影像光的偏振光而使光分离的偏振光光束分离器。
接下来，对部分反射面8的反射率的范围进行说明。如在图3中说明的那样，将配置有部分反射面的导光板的区域的x方向长度设为S。另外，将从用户的瞳孔51至内表面反射面6的距离(眼幅)设为ER，将x方向的眼箱设为EB，将显示影像的x方向的视场角的全角设为FOV。为了使用户视觉确认影像整体，距离S必须为图示的视场宽度W以上的长度。换句话说，需要使下式的关系成立：
S≥W＝EB+2×ER×tan(FOV/2)···(17)
另外，在图4中，在能够制造的部分反射面的面间隔L存在下限，若将该面间隔的下限设为最小面间隔a，则通常最小面间隔a为0.2mm左右。即使反射率较高，也能够通过减小面间隔来实现均匀化，但如上所述在能够制造的部分反射面的面间隔存在下限，从而以该最小面间隔a能够使用的反射率被限制。
为了使投射的影像光最均匀化，考虑将部分反射面以Ln+1＝(1-R)×Ln排列的情况。此时，面间隔最小的是从入射面5侧最远离的LN-1，成为下式：
LN-1＝L1(1-R)(N-2)···(18)。
此时的宽度HN-1成为下式：
HN-1LN-1/sinθ＝H1(1-R)(N-2)···(19)。
从制造上的观点来看，LN-1必须为最小面间隔a以上，因此需要形成如下：
a≤LN-1L1(1-R)(N-2)···(20)。
若利用宽度HN-1的条件表示式(20)，则作为A＝a/sinθ，成为下式：
A＝a/sinθ≤HN-1＝H1(1R)(N-2)···(21)。
另外，距离S能够如接下来那样表示：
S＝H1+H2+…+HN-1
＝H1/R×(1-(1-R)(N-1))···(22)。
根据式(21)、(22)能够使用的反射率R的条件如下式那样求出：
R≤(H1-A)/(S-A)···(23)。
研究式(23)的物理意思。假设在能够制造的部分反射面的面间隔不存在下限，在A＝0时，反射率的上限成为H1/S。换句话说，能够使用的反射率的上限由部分反射面的一个宽度H1在配置有部分反射面的整个宽度S所占的比例决定。当在能够制造的部分反射面的面间隔存在下限的情况下，最小面间隔a越大，换句话说，A越大，能够使用的反射率的上限越降低。
另外，使用H1＝L1/sinθ与式(17)、(21)，式(23)成为如下的形式：
R≤(Tcosθ-a)/(Wsinθ-a)···(24)。
如上所述，a为最小面间隔，T为导光板厚度，角度θ为部分反射面8与内表面反射面7所成的角。使用眼幅ER、眼箱EB、显示影像的x方向的视场角的全角FOV，视场宽度W书写为W＝EB+2×ER×tan(FOV/2)。
导光板配置于用户的眼前，因此从外观设计性的观点来看，厚度T优选无限薄，需要设为厚度T≤3mm。另外，最小面间隔为a＝0.2mm左右，在角度θ＝25度时，若在上述的限制条件下使用眼幅ER、眼箱EB、FOV书写式(24)，则成为下式：
R≤6/(EB+2×ER×tan(FOV/2))···(25)。
此外，位于式(24)的分母的a与Wsinθ相比较小，因此忽略。如式(25)所示，眼幅ER、眼箱EB、FOV越大，部分反射面的能够使用的反射率的上限越降低。
在眼幅ER＝20mm，眼箱EB＝10mm时，若根据式(25)具体地求出反射率R的限制，则只要在20度≤FOV＜30度的情况下设为反射率R≤30％，在30度≤FOV＜40度的情况下设为反射率R≤25％，在40度≤FOV＜50度的情况下设为反射率R≤21％即可。
根据本实施例的导光板2a，与以往比较能够使用的反射率的范围扩宽。例如，在以30度≤FOV＜40度使用的情况下，在以往导光板2′中需要设为反射率R≤4％，但本实施例的导光板中范围扩宽至反射率R≤25％。由此，导光板的光利用效率与以往导光板相比提高约2.9倍。
图6的(b)示出了本实施例的导光板2a的影像光的强度分布。以影像投射的模拟条件成为使部分反射面的间隔成为式(12)的等号的条件，即以成为Ln+1＝(1-R)Ln的方式配置部分反射面，设为部分反射面的反射率R＝10％，对角的FOV＝40度。另外，图6的(c)示出了沿着x轴的强度分布。与图6的(a)所示的以往导光板的分布比较，明确在图6的(b)所示的本实施例的导光板中改善强度分布，能够使显示的影像的亮度分布均匀化。
如以上那样，根据本实施例，能够提供一种导光板，通过使部分反射面的面间隔沿着从入射面侧接近导光板端面而变小，即使较高地设定部分反射面的反射率，也能够投射均匀的亮度的影像光，从而以较高的光利用效率投射均匀的亮度的影像光。
此外，在导光板的出射面进行具有光学特性的涂覆(coating)，由此能够提高导光板的性能。例如，若在第一内表面反射面6的外侧实施防反射(AR：Anti-Reflection)涂层，则能够提高光利用效率，并且能够消除不必要的杂散光。另外，在第一内表面反射面6的外侧实施具有透过率分布的调光涂层，由此能够进一步使影像光的强度分布均匀化。
另外，在上述的说明中，使部分反射面的反射率大致相等，但即便在部分反射面的反射率不相等的情况下也不存在问题。例如，通过使部分反射面的面间隔不同，并且针对每个反射面调整部分反射面的反射率，能够进一步使影像光的强度分布变得均匀。
接下来，对影像显示装置1内的导光板2a以外的构成要素进行说明。
<针对影像生成部3>
在图1中，影像生成部3由光源、照明光学部、生成影像的影像生成元件以及用于投射影像光的投射光学部构成。
作为光源，列举RGB的LED或者RGB的LD。当然，也可以使用白色的LED作为光源。在该情况下，需要在影像生成元件具备彩色滤光片。照明光学部将光源的光均匀地照明到影像生成元件上。影像生成元件只要使用液晶或者数字反射镜器件(DMD)等即可。投射光学部具备由1张或者多个透镜构成的投射透镜，投射由影像生成元件生成的影像光。此外，作为影像生成元件，也可以使用有机EL、μLED等自发光影像生成元件。在该情况下，不需要光源和照明光学部，从而能够实现影像生成部的小型轻量化。
<针对耦合棱镜4>
在图1中，耦合棱镜4形成、配置为使影像生成部3生成的影像光的视场角与影像显示装置1显示的影像的视场角成为大致相同。例如，形成、配置为使垂直地入射至耦合棱镜4的第一面41的光从第一内表面反射面6大致垂直地出射。具体而言，例如，将来自影像生成部3的光入射至耦合棱镜4的第一面41与第二内表面反射面7所成的角形成大致2θ。即，以成为部分反射面8与第二内表面反射面7所成的角度θ的大致2倍的方式形成、配置耦合棱镜4。更具体而言，以使耦合棱镜4的顶角α与角度θ大致相等，且使耦合棱镜4的出射影像光的第二面42与入射面5成为大致平行的方式形成、配置耦合棱镜4。
另外，耦合棱镜4与导光板2a也可以由相同的介质，或者折射率大致相等的介质形成。由此，能够使入射至耦合棱镜4的光的入射角与从第一内表面反射面6出射的光的出射角大致相等，从而能够使影像生成部3生成的影像光的视场角与上述影像显示装置1显示的影像的视场角大致相同。
另外，以影像生成部3出射的影像光的视场角中央的主光线大致垂直地入射至耦合棱镜4的方式配置影像生成部3与耦合棱镜4，由此影像生成部3出射的影像光的视场角中央的主光线能够从第一内表面反射面6大致垂直地出射。
此外，影像生成部3出射的影像光的视场角中央的主光线也可以从导光板2a的第一内表面反射面6以不垂直的角度出射。因此，例如，构成为影像生成部3出射的影像光的视场角中央的主光线能够以不垂直的角度入射至耦合棱镜4而实现。
另外，耦合棱镜4的顶角α也可以与角度θ不同。在该情况下，通过光束压缩或者光束扩大的效果，能够使影像生成部3出射的影像光的视场角与影像显示装置1显示的影像的视场角不同。
耦合棱镜4也可以具有使瞳孔沿z方向扩大的功能。据此，能够沿z方向扩展眼箱。
另外，也可以省略耦合棱镜4，使影像生成部3的出射光直接输入到导光板2a的入射面5。由此，能够减少影像显示装置1的部件件数，从而能够进行成本的减少、质量的减少、尺寸的减少。
<针对影像显示装置1的应用例>
图7是表示影像显示装置1的应用例的图。图7的(a)示出了将影像显示装置1应用于头戴式显示器20的例子。头戴式显示器20例如佩戴于用户50的头部，在用户50的视线范围内配置有导光板2a(图1)。另外，导光板2a的入射面5(图1)可以配置于用户50的眼睛的横方向上，也可以配置于用户的瞳孔51的纵方向上。用户50例如能够视觉确认头戴式显示器20显示的影像作为虚像。
图7的(b)示出了将影像显示装置1应用于平视显示器(head-up display)30的例子。平视显示器30例如固定配置于预定的位置。用户50接近平视显示器30的附近，由此例如能够视觉确认显示于平视显示器30的影像作为虚像。平视显示器30例如能够应用于车的司机用的辅助功能、数字标牌等。
以下，对如图7的(a)那样应用于头戴式显示器20的情况进行说明。
图8是从头部上侧观察佩戴了头戴式显示器20的用户50的图。图8的(a)是将导光板2a设置为相对于用户的瞳孔51平行的情况。图8的(b)是将导光板2a设置为相对于用户的瞳孔51倾斜的情况。如图8的(b)那样，将导光板2a设置为相对于用户的瞳孔51倾斜，由此能够将影像生成部3配置成更接近用户50的耳朵52，从而能够形成小型性和外观设计性较高的头戴式显示器20。此外，在图8中，在用户50的双眼设置了影像显示装置1，但即便仅在右眼或者仅在左眼设置的情况下也具有相同的效果。
图9是如图8的(b)那样将导光板2a设置为倾斜的状态的放大图。在该情况下，将导光板2a设置为相对于用户的瞳孔51(即x轴方向)倾斜角度β。使要使用的影像光的视场角偏置角度β，因此形成影像生成部3也相对于耦合棱镜4的第一面41倾斜角度β地入射的构造。
这样，在将影像显示装置1应用于头戴式显示器的情况下，能够提供将导光板2a设置为相对于用户的瞳孔51倾斜而使向头部的佩戴感提高，外观设计性更高的头戴式显示器。
<针对头戴式显示器20的功能构成>
图10是表示头戴式显示器20的功能构成的框图。在头戴式显示器20中除了影像显示装置1之外，还具备控制头戴式显示器20整体的控制部21、检测外部信息22的感测部23、与外部设备24进行通信的通信部25、供给电力的电力供给部26、存储信息的存储部27、操作输入部28等。此外，控制线、信息线表示在说明上考虑是必要的，并不限定于必须示出全部的控制线、信息线。
外部信息22例如是用户50的状态(姿势、朝向、动作)、外界的状态(亮度、声音、空间信息)等。作为检测用户50的状态(姿势、朝向、动作)的感测部23，列举倾斜传感器、加速度传感器、GPS传感器等。作为检测外界的状态(亮度、声音、空间信息)的感测部23，列举照度传感器、声音传感器、红外线传感器(拍摄元件)。
通信部25是与网络上的信息、智能手机、平板电脑、PC等的外部设备24进行通信的装置，例如使用蓝牙(Bluetooth)(注册商标)、Wifi(注册商标)等。
操作输入部28接受用于操作头戴式显示器20的用户50的操作。具体而言，例如应用使用了声音传感器的声音识别、使用了压力传感器或者电容传感器的触摸面板输入、使用了红外线传感器的手势输入等。
【实施例2】
实施例2是实施例1的导光板2a的变形例，形成将部分反射面阵列沿着部分反射面的排列方向分割成多个区域(以下，称为分割区域)，以分割区域为单位改变部分反射面的面间隔的结构。
图11是表示实施例2的导光板2b的结构的图，图11的(a)是主视图，图11的(b)是平面图。导光板2b具备相互大致平行的第一内表面反射面6与第二内表面反射面7，在内部具有由N个部分反射面81～8N构成的部分反射面阵列10。这里，各部分反射面8的反射率大致相等。
部分反射面阵列10沿着部分反射面8的排列方向被划分为多个(这里为3个)分割区域A1～A3(由点划线表示)。而且，在相同的分割区域内，部分反射面8的面间隔L大致相等，在相邻的分割区域之间，以越接近导光板端面9面间隔L越小的方式排列部分反射面8。因此，若与实施例1记载的导光板2a进行比较，则制造所需的基板厚的种类变少，从而能够低成本地提供导光板。
对导光板2b的部分反射面8的配置进行说明。将分割编号k设为1～3的整数，用LAk表示属于分割区域Ak的部分反射面8的面间隔，用HAk表示宽度。另外，将属于分割区域Ak的部分反射面8的个数设为NAk。换句话说，分割区域内的部分反射面8的个数NAk不固定而设为可变。
从导光板2b的入射面5入射的强度I0的光在通过分割区域A1后，凭借NA1个部分反射面8，强度从I0降低为IA1＝(1-R)NA1×I0。因此，为了使投射的影像光均匀化，需要使分割区域A2的部分反射面8的面间隔LA2小于LA1来增大光束密度。因此，成为LA2＜LA1的关系。
接下来，求出面间隔LA2的下限。为了在分割区域A2以与分割区域A1同等的强度投射影像光，只要使面间隔LA2缩小与光强度降低的量(1-R)NA1对应的量即可，设为LA2＝LA1(1-R)NA1。若使面间隔LA2小于LA1(1-R)NA1，则面间隔过小，使部分反射面的个数增加，从而制造成本增加。因此，将面间隔LA2设为接下来的范围：
LA1(1-R)NA1≤LA2＜LA1···(26)。
相同地，将LA3设为下式：
LA2×(1-R)NA2≤LA3＜LA2···(27)。
这里，对划分为A1～A3这3个分割区域的例子进行了说明，但分割区域数可以为2个，也可以多于3个。
例如对将分割区域数设为M个的情况进行说明(M为2以上的整数)。从导光板2b的入射面5侧数将k个分割区域设为Ak，将存在于分割区域Ak的部分反射面8的个数设为NAk，将面间隔设为LAk(k为1～M的整数)。在该情况下，用于投射均匀的影像光的部分反射面8的面间隔LAk、LAk+1以与以上同样的理由，需要满足下式的关系：
LAk×(1-R)NAk≤LAk+1＜LAk(1≤k≤M-1)··(28)。
与实施例1同样地，以不产生影像的缺损的方式，在将导光板的厚度设为T，将部分反射面8与内表面反射面7所成的角设为θ时，面间隔最宽的LA1满足下式：
LA1≤T×cosθ···(29)。
另外，与实施例1同样地，从成本的观点来看，满足下式：
LA1≥T×cosθ/2···(30)
反射率R的限制能够与实施例1同样地求出，成为下式，
R≤6/(EB+2×ER×tan(GOV/2))···(31)。
在眼幅ER＝20mm，眼箱EB＝10mm时，若根据式(31)求出反射率R的限制，则只要在20度≤FOV＜30度的情况下设为反射率R≤30％，在30度≤FOV＜40度的情况下设为反射率R≤25％，在40度≤FOV＜50度的情况下设为反射率R≤21％即可。
即使在本实施例中，与以往导光板比较，能够使用的反射率的范围也扩宽。例如，在以30度≤FOV＜40度使用的情况下，在以往导光板中需要设为反射率R≤4％，但在本实施例的导光板中范围扩展至反射率R≤25％。由此，导光板的光利用效率与以往导光板相比提高约2.9倍。
如以上那样，在实施例2中，导光板2b的部分反射面阵列10沿着部分反射面8的排列方向被分割为多个区域，在相同的分割区域内，部分反射面的面间隔大致相等，在相邻的分割区域间，部分反射面的面间隔不同。而且，越是接近导光板端面9的分割区域，使面间隔越小。由此，即使将部分反射面的反射率设定为较高，也能够投射均匀亮度的影像光，从而能够提供能够以较高的光利用效率投射均匀亮度的影像光的导光板。
【实施例3】
在实施例3中，作为均匀化单元，构成为导光板内的部分反射面的反射率不同。
图12是表示实施例3的导光板2c的结构的图，图12的(a)是主视图，图12的(b)是平面图。导光板2c具备相互大致平行的第一内表面反射面6和第二内表面反射面7，在内部具有由N个部分反射面8构成的部分反射面阵列10。形成N个部分反射面8的面间隔L全部相等，各部分反射面8的反射率R不同的结构。
对导光板2c的部分反射面的结构进行说明。从导光板入射面5侧起将N个部分反射面8按顺序记为8n(n为1～N的整数)。另外，将部分反射面8n的反射率设为Rn，将部分反射面8的面间隔设为L。使部分反射面8的反射率R随着从入射面5侧接近导光板端面9而增高，由此使导光板2c投射的影像光的强度分布均匀化。
接下来，对优选的部分反射面8的反射率R进行说明。在光强度I0的影像光入射至导光板入射面5时，将从部分反射面8n反射的光线的光强度设为In。此时，In能够由下式表示：
In＝(1-R1)(1-R2)……(1-Rn-1)RnI0···(32)。
求出相邻的部分反射面的反射率Rn+1与Rn的关系。在导光板内部传播的光量通过部分反射面越在导光板内部传播越减少。因此，为了投射均匀亮度的影像光，需要使部分反射面的反射率随着从入射面5接近导光板端面9而增高。由此，Rn＜Rn+1的关系成立。
接下来，求出Rn+1的上限。若n+1个光强度In+1与n个光强度In相等，则能够投射均匀的影像光。若将In+1＝In根据式(32)改正为反射率的关系，则成为Rn+1＝Rn/(1-Rn)。因此，反射率R需要成为下式的范围：
Rn＜Rn+1≤Rn/(1-Rn)(1≤n≤N-1)···(33)。
从透明性的观点来看，优选以反射率最高的RN成为30％以下的方式设定最初的R1。
为了与实施例1同样地不产生影像的缺损，优选部分反射面8的面间隔L成为下式：
L≤T×cosθ···(34)。
从成本的观点来看，优选成为下式：
L≥T×cosθ/2···(35)。
接下来，在投射的影像光成为最均匀的情况下，换句话说在成为Rn+1＝Rn/(1-Rn)的情况下求出能够使用的反射率的限制。在导光板2c中反射率最高的是最接近导光板端面9的部分反射面8N的反射率RN，若解开递推式Rn+1＝Rn/(1-Rn)，则成为RN＝R1/(1-(N-1)R1)。从透明性的观点来看，为了将反射率RN设为30％以下，需要满足下式：
R1/(1-(N-1)R1)＜0.3···(36)。
另外，使用配置有部分反射面的导光板的区域的x方向长度S、部分反射面的间隔L、由部分反射面8与内表面反射面7所成的角θ，部分反射面的数量N书写为N＝S×sinθ/L。因此，式(36)成为如下所示：
R1＜0.3/(1+0.3×S×sinθ/L)···(37)。
上式(37)使用式(17)、(34)表示为如下所示：
R|1＜0.3/(1+0.3×W×tanθ/T)···(38)。
如上所述，T为导光板厚度，角度θ为部分反射面8与内表面反射面7所成的角，W为视场宽度。使用眼幅ER、眼箱EB、FOV，书写为W＝EB+2×ER×tan(FOV/2)。
导光板配置于用户的眼前，因此从外观设计性的观点来看，厚度T优选无限薄，需要设为厚度T≤3mm。在角度θ＝25度时，因T≤3mm的限制，若使用眼幅ER、眼箱EB、FOV书写式(38)，则如下所示：
R1＜6.4/(EB+2×ER×tan(FOV/2)+21)··(39)。
在眼幅ER＝20mm、眼箱EB＝10mm时，若根据式(39)具体地求出反射率R1的限制，则在20度≤FOV＜30度的情况下设为反射率R1≤15％，在30度≤FOV＜40度的情况下设为反射率R1≤14％，在40度≤FOV＜50度的情况下设为反射率R1≤13％即可。
在本实施例中，与以往导光板相比，也使能够使用的反射率的范围扩宽。例如，在以30度≤FOV＜40度使用的情况下，在以往导光板中，需要设为反射率R≤4％，但在本实施例的导光板中，具有最低的反射率的部分反射面的反射率R1能够使用至14％为止。由此，导光板的光利用效率与以往导光板相比提高约2.8倍。
如以上那样，在实施例3中，构成为导光板2c内的部分反射面8的反射率不同，反射率随着从入射面5侧接近导光板端面9而增高。由此，即使将部分反射面的反射率设定得较高，也能够投射均匀亮度的影像光，从而能够提供能够以较高的光利用效率投射均匀亮度的影像光的导光板。
【实施例4】
实施例4是实施例3的导光板2c的变形例，设为将部分反射面阵列沿着部分反射面的排列方向分割为多个分割区域，以分割区域为单位改变部分反射面的反射率的结构。
图13是表示实施例4的导光板2d的结构的图，图13的(a)是主视图，图13的(b)是平面图。导光板2d具备相互大致平行的第一内表面反射面6与第二内表面反射面7，在内部具有由N个部分反射面81～8N构成的部分反射面阵列10。这里，各部分反射面8的面间隔L(宽度H)大致相等。
部分反射面阵列10沿着部分反射面8的排列方向被划分为多个(这里为3个)分割区域A1～A3。而且，在相同的分割区域内，部分反射面8的反射率R大致相等，在相邻的分割区域间，越接近导光板端面9反射率R越增高，由此使投射的影像光的强度分布均匀化。若与实施例3的导光板2c相比，制造所需的部分反射面8的涂覆种类减少，因此能够低成本地提供导光板。
接下来，对优选的部分反射面8的反射率R范围进行说明。将分割编号k设为1～3的整数，利用RAk表示属于分割区域Ak的部分反射面8的反射率。另外，将属于分割区域Ak的部分反射面8的个数设为NAk。
从导光板2d的入射面5入射的强度I0的光在通过分割区域A1后，凭借NA1个部分反射面8，强度从I0降低至IA1＝(1-RA1)NA1×I0。因此，为了使投射的影像光均匀化，需要使分割区域A2的部分反射面8的反射率RA2高于RA1来增大光束密度。因此，成为RA2>RA1的关系。
接下来，求出反射率RA2的上限。为了在分割区域A2中，以与分割区域A1同等的强度投射影像光，使反射率RA2增高与光强度降低的量(1-RA1)NA1的倒数对应的量即可，而设为RA2＝RA1/(1-RA1)NA1。因此，反射率RA2的优选的范围成为如下式所示：
RA1＜RA2≤RA1/(1-RA1)NA1···(40)。
同样地，将RA3设为：
RA2＜RA3≤RA2/(1-RA2)NA2···(41)。
这里，对划分为A1～A3这3个分割区域的例子进行了说明，但分割区域数可以为2个，也可以多于3个。
例如，对将分割区域设为M个的情况进行说明(M为2以上的整数)。从导光板2d的入射面5侧数第k个分割区域被设为Ak，将存在于分割区域Ak的部分反射面8的个数设为NAk，将反射率设为RAk(k为1～M的整数)。在该情况下，用于投射均匀的影像光的部分反射面8的反射率RAk、RAk+1以与以上相同的理由，满足如下的关系：
RAk＜RAk+1≤RAk/(1-RAk)NAk(1≤k≤M-1)··(42)。
与实施例3同样地，具有最低的反射率的部分反射面的反射率RA1的能够使用的范围如下式所示：
RA1＜6.4/(EB+2×ER×tan(FOV/2)+21)··(43)。
在眼幅ER＝20mm，眼箱EB＝10mm时，若根据式(43)具体地求出反射率RA1的限制，则只要在20度≤FOV＜30度的情况下设为反射率RA1≤15％，在30度≤FOV＜40度的情况下设为反射率RA1≤14％，在40度≤FOV＜50度的情况下设为反射率RA1≤13％即可。
在本实施例中，与以往导光板相比，也使能够使用的反射率的范围扩宽。例如，在以30度≤FOV＜40度使用的情况下，在以往导光板中，需要设为反射率R≤4％，但在本实施例的导光板中，具有最低的反射率的部分反射面的反射率RA1能够使用至14％为止。由此，导光板的光利用效率与以往导光板相比提高约2.8倍。
如以上那样，在实施例4中，导光板2d的部分反射面阵列10沿着部分反射面8的排列方向被分割为多个区域，在相同的分割区域内，部分反射面的反射率大致相等，在相邻的分割区域间，部分反射面的反射率不同。而且，越是接近导光板端面9的分割区域，反射率越增高。由此，即使较高地设定部分反射面的反射率，也能够投射均匀亮度的影像光，从而能够提供能够以较高的光利用效率投射均匀亮度的影像光的导光板。
【实施例5】
在实施例5中，作为均匀化单元，设为在导光板内的内表面反射面6的外侧设置具有透过率分布的调光涂层(coating layer)的结构。
图14是表示实施例5的导光板2e的结构的图，图14的(a)为主视图，图14的(b)为平面图。导光板2e具备相互大致平行的第一内表面反射面6与第二内表面反射面7，在内部具有由N个部分反射面8构成的部分反射面阵列10。N个部分反射面8的面间隔L全部相等，另外，各部分反射面8的反射率R也大致相等。而且，在向用户投射影像光的第一内表面反射面6的外侧设置用于使影像的亮度均匀化的调光涂层12。被实施了调光涂层12的区域至少包含影像光被部分反射面8反射并透过内表面反射面6的范围。
通过部分反射面8反射而从导光板2e出射的光强度随着从导光板入射面5接近导光板端面9而逐渐减少。因此，调光涂层12的透过率分布设定为透过率从导光板入射面5朝向导光板端面9增高，从而使出射的影像的亮度均匀化。
这里，形成调光涂层12的范围如图14那样视为影像光通过部分反射面8反射并透过内表面反射面6的范围D0～D1(距离B)。为了使从导光板2e投射的影像光的强度I1～IN均匀化，使调光涂层12的透过率F如下式那样分布(其中，0＜F＜1)。这里，将x轴的原点设为调光涂层12的开始位置D0：
F(x)＝x/B×(1-(1-R)(N-1))+(1-R)(N-1)··(44)。
此外，调光涂层12的透过率F也可以如下式那样在x轴方向上指数函数地变化：
F(x)＝(1-R)((1-x/B)×(N-1))···(45)。
调光涂层12也可以实施于内表面反射面6的整个面。
如以上那样，根据实施例5，通过在导光板2e的出射面设置具有透过率分布的调光涂层，能够投射均匀亮度的影像光。
【实施例6】
实施例6是实施例5的导光板2e的变形例，设为将部分反射面阵列沿着部分反射面的排列方向分割为多个分割区域，以分割区域为单位改变调光涂覆的透过率的结构。
图15是表示实施例6的导光板2f的结构的图，图15的(a)是主视图，图15的(b)是平面图。导光板2f具备相互大致平行的第一内表面反射面6与第二内表面反射面7，在内部具有由N个部分反射面81～8N构成的部分反射面阵列10。这里，各部分反射面8的反射率R与面间隔L(宽度H)大致相等。而且，在第一内表面反射面6的外侧具备使影像的亮度均匀化的调光涂层13。
部分反射面阵列10沿着部分反射面8的排列方向被划分为多个(这里为3个)分割区域A1～A3。在各分割区域存在NAk个(k为1～3的整数)部分反射面8。调光涂层13也与该分割区域A1～A3对应地分割，使透过率变化。而且，在相同的分割区域内，调光涂层13的透过率F大致相等，在相邻的分割区域之间，越接近导光板端面9，透过率F越增高，由此使投射的影像光的强度分布均匀化。若与使透过率具有分布的实施例5的调光涂层12相比，位于分割区域内的调光涂层13的透过率为固定，能够降低制造难易度而减少成本。
对导光板2f的调光涂层13的透过率F进行说明。调光涂层13被分割为3个分割区域A1～A3，将分割区域Ak的调光涂覆13的透过率设为FAk(k为1～3的整数)。在将相邻的分割区域内的透过率进行比较时，使接近导光板端面9的区域的透过率增高，由此使投射的影像光均匀化。换句话说，将相邻的分割区域之间的调光涂层13的透过率FAk、FAk+1设为如下的关系：
FAk＜FAk+1(1≤k≤2)···(46)。
这里，对划分为A1～A3这3个分割区域的例子进行了说明，但分割区域数可以为2个，也可以多于3个。
例如对将调光涂层13分割为M个的情况进行说明(M为2以上的整数)。从导光板2f的入射面5侧数将k个分割区域设为Ak，将存在于分割区域Ak的部分反射面8的个数设为NAk，将反射率设为R(k为1～M的整数)。在该情况下，为了从各分割区域投射均匀的影像光，相邻的分割区域之间的调光涂层13的透过率FAk、FAk+1以与以上相同的理由，设为如下的关系：
FAk＜FAk+1(1≤k≤M-1)···(47)。
另外，为了使相邻的分割区域的区域终端处的光强度IAk、IAk+1相等，在式(44)中，利用部分反射面8的宽度H与个数NAk表示x位置，由此设为如下的关系即可：
FAk+1-FAk＝H×NAk+1/B×(1-(1-R)(N-1))··(48)。
如以上那样，根据实施例6，通过在导光板2f的出射面设置调光涂层，能够投射均匀亮度的影像光。此时，形成以部分反射面阵列的分割区域为单位改变透过率的结构，因此能够提供制造容易且减少成本的导光板。
以上，对本发明的各实施例进行了说明，但本发明不限定于上述的实施例，包含有各种变形例。例如，上述的实施例为了使本发明变得易懂而详细地进行了说明，不必限定于具备说明的全部的结构。另外，能够将某实施例的结构的一部分置换成其他的实施例的结构，另外，也能够对某实施例的结构追加其他的实施例的结构。另外，能够追加·删除·置换各实施例的结构的一部分、其他的结构。

Claims (16)

1.一种导光板，其传播并投射所入射的影像光，其特征在于，所述导光板具备：
入射面，其供影像光入射；
使入射的影像光全反射的同时进行传播的大致平行的第一内表面反射面和第二内表面反射面；以及
在由所述第一内表面反射面和第二内表面反射面夹持的内部，反射影像光的一部分的多个部分反射面倾斜预定的角度地沿影像光的传播方向排列的部分反射面阵列，
该导光板具有均匀化单元，所述均匀化单元将被所述部分反射面阵列反射且从该导光板投射的影像光的强度分布进行均匀化。
2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，
作为所述均匀化单元，沿着影像光的传播方向将所述部分反射面阵列分割为多个分割区域，使得在该分割区域之间具有不同的光学结构。
3.根据权利要求2所述的导光板，其特征在于，
在所述分割区域之间，所述部分反射面的面间隔L不同，
将从所述入射面起位于第k个和第k+1个所述分割区域内的所述部分反射面的面间隔分别设为LAk和LAk+1时，将所述部分反射面配置成满足LAk+1＜LAk。
4.根据权利要求3所述的导光板，其特征在于，
所述部分反射面的反射率R全部大致相等。
5.根据权利要求4所述的导光板，其特征在于，
将眼箱设为EB[mm]，将眼幅设为ER[mm]，将投射的影像光的水平方向的视场角设为FOV[度]时，所述部分反射面的反射率R在下式的范围内：
R≤6/(EB+2×ER×tan(FOV/2)。
6.根据权利要求5所述的导光板，其特征在于，
将所述部分反射面的反射率设为R，将从所述入射面起位于第k个所述分割区域内的所述部分反射面的面间隔设为LAk，将所述部分反射面的个数设为NAk时，将所述部分反射面配置成满足下式：
LAk×(1-R)NAk≤LAk+1＜LAk。
7.根据权利要求2所述的导光板，其特征在于，
在所述分割区域之间，所述部分反射面的反射率R不同。
8.根据权利要求2所述的导光板，其特征在于，
在所述第一内表面反射面和第二内表面反射面中的影像光出射的面的外侧的全部或者一部分具有调光涂层，
作为所述均匀化单元，与所述部分反射面阵列的所述分割区域对应地，将所述调光涂层分割为多个区域，在分割的区域之间所述调光涂层的透过率不同。
9.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，
作为所述均匀化单元，将从所述入射面起第n个和第n+1个所述部分反射面的面间隔分别设为Ln和Ln+1时，将所述部分反射面配置成满足Ln+1＜Ln。
10.根据权利要求9所述的导光板，其特征在于，
所述部分反射面的反射率R全部大致相等。
11.根据权利要求10所述的导光板，其特征在于，
将眼箱设为EB[mm]，将眼幅设为ER[mm]，将投射的影像光的水平方向的视场角设为FOV[度]时，所述部分反射面的反射率R在下式的范围内：
R≤6/(EB+2×ER×tan(FOV/2))。
12.根据权利要求11所述的导光板，其特征在于，
将所述部分反射面的反射率设为R，将从所述入射面起第n个面间隔设为Ln时，将所述部分反射面配置成满足下式：
Ln×(1-R)≤Ln+1＜Ln。
13.根据权利要求9所述的导光板，其特征在于，
对所述第一内表面反射面和第二内表面反射面中的影像光出射的面的外侧的全部或者一部分实施了具有预定的反射特性或者透过特性的涂层。
14.根据权利要求9所述的导光板，其特征在于，
所述部分反射面阵列中的至少一个所述部分反射面的反射率不同。
15.一种显示影像的影像显示装置，其特征在于，所述影像显示装置具备：
影像生成部，其生成要显示的影像的影像光；
导光板，其传播并投射所入射的影像光；以及
耦合棱镜，其向所述导光板出射由所述影像生成部生成的影像光，
所述导光板具有：
入射面，其供影像光入射；
使入射的影像光全反射的同时进行传播的大致平行的第一内表面反射面和第二内表面反射面；
在由所述第一内表面反射面和第二内表面反射面夹持的内部，使反射影像光的一部分的多个部分反射面倾斜预定的角度地沿影像光的传播方向排列的部分反射面阵列；以及
均匀化单元，其将被所述部分反射面阵列反射且从所述导光板投射的影像光的强度分布进行均匀化。
16.一种头戴式显示器，佩戴于用户的头部并向用户显示影像，其特征在于，所述头戴式显示器具备：
影像显示装置，其显示影像；
感测部，其检测出外部信息；
通信部，其与外部设备进行通信；
电力供给部，其供给电力；
存储部，其存储信息；
操作输入部，其接受用户的操作；以及
控制部，其进行该头戴式显示器的控制，
所述影像显示装置具备：
影像生成部，其生成要显示的影像的影像光；
导光板，其传播并投射所入射的影像光；以及
耦合棱镜，其向所述导光板出射由所述影像生成部生成的影像光，
所述导光板具有：
入射面，其供影像光入射；
使入射的影像光全反射的同时进行传播的大致平行的第一内表面反射面和第二内表面反射面；
在由所述第一内表面反射面和第二内表面反射面夹持的内部，反射影像光的一部分的多个部分反射面倾斜预定的角度地沿影像光的传播方向排列的部分反射面阵列；以及
均匀化单元，其将被所述部分反射面阵列反射且从所述导光板投射的影像光的强度分布进行均匀化。
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