CN116235095A - 导光部件和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种导光部件(300)，其包括：边界面(304)，被配置为对引导到所述边界面(304)的图像光进行反射并将所述图像光射出到所述导光部件(300)的外部；平行于所述边界面(304)的对置面(306)，所述对置面(306)与所述边界面(304)相向而对；第1倾斜面(305)，具有所述第1倾斜面(305)和所述边界面(304)之间的距离在所述图像光的引导方向上减小的倾斜度，以及所述对置面(306)和所述第1倾斜面(305)之间的第2倾斜面(307)，所述第2倾斜面(307)在所述引导方向上以不同于所述第1倾斜面(305)的角度倾斜。

Description

导光部件和显示装置

技术领域

本公开涉及一种导光部件和显示装置。

背景技术

专利文献(PTL1)公开了包括光射入部、导光部和光射出部的导光板。光射入部将图像光取入导光板的内部。导光部具有以相互对置的方式延伸的第一全反射面和第二全反射面。导光部引导通过第一全反射面和第二全反射面的全反射从光射入部取入的图像光。光射出部包括图像提取部，可以通过弯曲光路来将经由导光部射入到导光板上的图像光提取到导光板的外部。图像提取部包括被交替配置的多个第一元素面和多个第二元素面。第一元素面以第二全反射面为基准，在导光部的导光方向上的导光部的背侧向导光部的内部倾斜地延伸，以反射由导光部引导的图像光。第二元素面以相对于第一元素面形成钝角的方式倾斜地延伸。

引文列表

专利文献

专利文献1:日本专利第5703875号公报

发明内容

技术问题

本实施方式的目的在于提供一种在实现宽视角的同时减少杂散光的导光部件及显示装置。

解决问题的方案

本发明提供的一种导光部件，其包括：边界面，被配置为对引导到所述边界面的图像光进行反射并将所述图像光射出到所述导光部件的外部；平行于所述边界面的对置面，所述对置面与所述边界面相向而对；第1倾斜面，具有所述第1倾斜面和所述边界面之间的距离在所述图像光的引导方向上减小的倾斜度，以及所述对置面和所述第1倾斜面之间的第2倾斜面，所述第2倾斜面在所述引导方向上以不同于所述第1倾斜面的角度倾斜。

本发明的效果

根据本实施方式，可以提供在实现宽视角的同时减少杂散光的导光部件及显示装置。

附图说明

附图旨在说明本发明的示例性实施例，而不应被解释为限制其范围。除非明确指出，否则附图不应被视为按比例绘制。另外，在所有附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的部件。

图1所示是本公开的实施方式所涉及的导光部件和使用该导光部件的虚像显示装置的示例。

图2所示是本实施方式所涉及的光在导光部件内部传播并从导光部件射出的状态图。

图3所示是本实施方式所涉及的光在导光部件内部传播的图。

图4A所示是比较例所涉及的导光部件中的图像提取部的放大图，图4B所示是本实施方式所涉及的导光部件中的图像提取部的放大图。

图5所示是图4B中的长度"l"、倾斜角"γ"、长度"X1"和倾斜角"α"。

图6所示是图4B中以反射角θ的最小值θ1来光传播的图。

图7所示是本实施方式所涉及的导光部件的变形例图。

图8所示是本实施方式所涉及的导光部件的第二变形例图。

图9所示是本实施方式所涉及的导光部件的比较例图。

图10所示是本实施方式所涉及的导光部件的第三变形例图。

图11所示是图10所示的第三变形例所涉及的导光部件的详细图。

图12所示是本实施方式所涉及的虚像显示装置的光学系统的布局图。

图13是图12所示的虚像显示装置的图像提取部的放大图。

图14所示是本实施方式所涉及的虚像显示装置中的虚像的亮度分布状态的模拟图。

图15所示是本实施方式所涉及的虚像显示装置的比较例中的虚像的亮度分布状态的模拟图。

图16A至图16C所示是本实施方式所涉及的虚像显示装置的各种示例的使用状态图。

图17A至图17C所示是本公开的实施方式所涉及的导光部件的特征部。

图18A至图18D所示是导光部件的提取构造的一例。

图19A和19B所示是本实施方式所涉及的导光部件的提取构造的另一例。

图20A至图20C所示是本公开所涉及的导光部件(导光单元)的另一实施方式。

图21A至21C所示是使用图20A至20C中的导光部件(导光单元)的虚像显示装置的一个实施方式。

图22A至图22C所示是虚像显示装置的比较例。

图23A至图23C所示是图22所示的导光部件中的"杂散光和亮度缺失"的问题的图。

图24所示是导光部件的提取构造的构成图。

具体实施方式

本文使用的词仅用于说明特定实施例的目的，并不意图限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。

在描述附图所示的实施方式时，为了清楚起见采用了特定词。然而，本说明书的公开内容并不旨在限于所选择的特定词，并且应当理解为，各特定要素包括具有类似功能、以类似方式操作并且实现类似结果的所有技术等同物。

图1所示是本公开的实施方式所涉及的导光部件300和使用该导光部件300的虚像显示装置1000的示例。

虚像显示装置1000是显示装置的一例。虚像显示装置1000包括图像显示元件100、光学系统200和作为虚像显示光学系统的导光部件300。图像显示元件100输出显示图像的图像光。光学系统200准直并射出来自图像显示元件100的图像光。

图像显示元件100是输出显示图像的图像光的装置，该显示图像是通过导光部件300显示的虚像的基础。作为图像显示元件100，适合的是有机发光二极管(OLED)或透射型液晶显示元件。

然而，其它显示方法也可以应用于图像显示元件100。例如，可以将数字微镜器件(DMD)用作图像显示元件100。此外，可以将薄膜晶体管(TFT)或硅基液晶(LCOS)用作图像显示元件100，此外，微机电系统(MEMS)可以应用于图像显示元件100。

当需要光源的LCOS、DMD等被用作图像显示元件100时，图像显示元件100包括射出照明光以照亮图像显示元件100的图像显示面的光源。可以将各种光源应用于图像显示元件100，例如发光二极管(LED)、半导体激光二极管(LD)、放电灯等。

光学系统200包括多个光学透镜、光圈等，并且将从图像显示元件100输出的图像光作为平行光来射出。

导光部件300包括光射入部301、导光部302、图像提取部303和光射出部304。光射出部304是对所引导的图像光进行反射并将图像光射出到导光部件300的外部的界面(边界面)的一例。

图1所示是与水平方向的虚像显示对应的图像显示元件100的中心的光路图。具有准直光学系统功能的光学系统200将图像显示元件100的位置信息转换为角度信息。从图像显示元件100的中心发射的图像光，其位置信息被光学系统200转换为角度信息，从光射入部301射入到导光部件300中。

然后，进入导光部件300的光在导光部件300中传播，同时在导光部302中反复地全反射。

当光射入到图像提取部303上时，光从光射出部304射出并进入用户的眼睛。用户通过从导光部件300的光射出部304向前方观察，能够视觉识别图像光的虚像。

图2所示是本实施方式所涉及的光在导光部件300内部传播并从导光部件300射出的状态图。

如图2所示，图像提取部303至少具有多个第1面305和多个第2面306。

第1面305是以在引导图像光的方向上减小与光射出部304的距离的方式来倾斜的第1倾斜面的一例。第2面306是与光射出部304平行且与光射出部304对置的对置面的一例。

一边在导光部302重复地全反射一边在导光部302中传播的光射入到第1面305上，并且从光射出部304射出后到达眼睛。此外，第2面306能够使得光朝向导光部件300的后端行进，直到光射入到第1面305。因此，即使在导光部件300的后端，第2面306也可以将光朝向光射出部304引导。即使导光部件300薄，这种构成也能够实现可显示广角的虚像显示装置1000。

图3所示是本实施方式所涉及的光在导光部件300内部传播的图。

图3所示是在通过导光部件300的导光部302的上表面308和下表面309之间的全反射的光传播中，相对于光射出部304以具有最小反射角的角度θ1传播的光201和相对于光射出部304以具有最大反射角的角度θ2传播的光202。角度θ1和角度θ2也可以被称为角度θx。

图3分别显示了从图3的纸面(平面)上的图像显示元件100的两端的像素发出的光的图。即，随着θ1变小和θ2变大，视角可以变宽。

图4A和4B所示是本实施方式所涉及的导光部件300中的图像提取部303的放大图。

图4A是比较例所涉及的图像提取部303的放大图。在图4B中，图像提取部303包括相对于图4A在不同于第1面305的倾斜方向的方向上倾斜的新的第3面307。第3面307设置在第1面305与第2面306之间。第3面307是以在引导图像光的方向上增大与光射出部304的距离的方式来倾斜的第2倾斜面的一例。

因此，第3面307(第2倾斜面)位于第2面306(对置面)与第1面305(第1倾斜面)之间，并且第3面307(第2倾斜面)在导光方向(图4B的向右方向)上以不同于第1面305(第1倾斜面)的角度倾斜。如此，第2倾斜面(第3面307)在引导方向(导光方向)上位于第1倾斜面(第1面305)的上游。

在图4A和4B中由实线和虚线所示的光是从图像显示元件100的相同像素射出的光。图4A和图4B所示的光通过具有准直光学系统的功能的光学系统200以相同的角度在导光部件300内传播。

此时，由图4A中的虚线表示的光从第2面306反射后直接射入到第1面305并朝向光射出部304的方向行进。在图4B中设置有第3面307，以使得第3面307可以防止光在从第2面306反射之后直接射入到第1面305上。

其结果是，在导光部件300中通过全反射来传播的光中，只有从导光部件300的下表面全反射的光可以射入到第1面305。

这种构成可以防止杂散光。在比较例所涉及的图4A中，杂散光是由从导光部件300的上表面和下表面全反射的光的两个方向的光射入到第1面305而产生的。

图5所示是图4B中的长度"l"、倾斜角"γ"、长度"X1"和倾斜角"α"。

图5所示是同一截面中的图像提取部303的第1面305和第3面307的长度以及相对于光射出部304的角度。光201表示在通过全反射在导光部件300中传播的光中以具有最小反射角的角度θ1来传播的光。当从导光部件300的下表面309反射的光射入到第3面307时，光的角度改变并且变成杂散光。

因此，必须防止以具有最小反射角的角度θ1传播的光201射入到第3面307上。在同一截面中，相对于光射出部304，通过将第3面307的角度"α"设定为α≥90°-θ1，可以防止杂散光的产生。因此，导光部件300可以减小角度θ1以实现宽视角。

此外，在通过全反射在导光部件300中传播的光中，光202以具有最大反射角的角度θ2来传播。光202是从导光部件300的下表面309全反射、从第1面305反射并从光射出部304射出的光。从光射出部304射出的光202最初是作为图像来被观察的。

然而，当从导光部件300的上表面308全反射的光直接射入到第1面305上时，从光射出部304射出的光的角度变为杂散光。

因此，当第1面305的长度为"l"时，有必要将第1面305布置在第2面306的上部的长度X1处，以防止从导光部件300的上表面308全反射的光直接射入到第1面305上。

此时，β＝90°-θ2时，在同一截面中，通过将长度X1设定为X1>l(|tan(γ)|-|tan(β)|)/(|tan(α)|+|tan(β)|)·|cos(γ)/cos(α)|，就能够防止从导光部件300的上表面308全反射的光直接射入到第1面305而成为杂散光。

此外，可以通过增大角度θ2来实现宽视角。

图6所示是图4B中以反射角θ的最小值θ1来光201传播的图。

图6所示是图像提取部303的放大图。例如，通过模制来制造导光部件300时，图6中的区域X3可能由于成型缺陷而具有形状误差。X3的值可以为几μm的数量级。

如果X3部分暴露于光，则光的行进方向被干扰，导致杂散光或光晕而可能使图像质量劣化。因此，需要进一步增大图5所示的角度"α"，使得以具有最小反射角的角度θ1传播的光201不会射入到第1面305中的X3部分上。上述构成能够防止X3部分的曝光，从而能够使用户观察到没有杂散光或光晕的良好的图像。增大角度α以使得用户能够在没有杂散光的情况下以宽视角观察良好图像。然而，角度α优选的是小于90°(α<90°)。其结果是，能够通过树脂成型高效地制造导光板。

图7所示是本实施方式所涉及的导光部件300的变形例图。

图7所示是对图像提取部分303的第1面305进行反射涂层的导光部件300。通过全反射在导光部件300中传播的光，在射入到实施了反射涂层的第1面305上时，从第1面305反射，并朝向光射出部304。反射涂层具有反射光的反射特性。

然后，从光射出部304射出的光进入眼睛并作为虚像来观察。此时，反射涂层没有施加到第2面306上，从而使得用户可以透过导光部件300看到外界，并且虚拟图像可以叠加到现实世界上。

图8所示是本实施方式所涉及的导光部件300的第2变形例图。

图8所示是对图像提取部303的第1面305、第2面306和第3面307都实施了具有反射和透射功能的涂层402的导光部件300。如图8所示，具有反射和透射功能的涂层402也被施加到第2面306，导致用户看见外界的透射率降低。但是，由于对第1面305、第2面306和第3面307都同时进行涂敷，因此在膜形成时会变得容易制造导光部件300。

图9所示是本实施方式所涉及的导光部件300的比较例图。

图9所示是从图像显示元件100上的一个像素发出的光行进通过图1的导光部件300的状态。如图9所示，从光射入部301射入导光部件300的光一边反复进行全反射一边在导光部件300内传播。然而，根据光在导光部件300中的传播角度，光有可能不射入图像提取部303中的倾斜的第1面305，甚至即使光射入第1面305，光也可能如图9所示地不到达眼睛。在这种情况下，会在图像中显示缺失的图像，图像质量会劣化。

图10所示是本实施方式所涉及的导光部件300的第3变形例图。

图10所示是相对于图9将其中具有平行平面的平行平面部件310新接合到导光部件300上的导光部件300。具有反射和透射特性的涂层403(见图11)被施加到与导光部件300接合的平行平面部件310的表面上。

在图10中，平行平面部件310与导光部件300的上表面308接合，但平行平面部件310也可以与下表面309接合。因此，边界面(光射出部304)和对置面(第2面306)中的至少一方具有通过接合部接合的平行平面部件310。与图9相似，图10所示是从图像显示元件100中的一个像素发出并行进通过导光部件300的光。与图9不同的是，在图10中，光通过具有反射和透射特性的涂层403在导光部件300和平行平面部件310之间多次反射而在导光部件300中传播。因此，从图10可以看出，与图9相比，导光部件300中的显现光增加。

因此，平行平面部件310与所述边界面(光射出部304)和对置面(第2面306)中的至少一个之间的接合部包括具有反射和透射特性的涂层403。

与图9中射入第1面305的光的频率相比，这种构成可以增加射入图像提取部分303中的倾斜的第1面305的光的频率，使得光容易到达用户的眼睛。因此，可以在没有缺失图像的情况下观察良好的图像。

图11所示是图10所示的第三变形例所涉及的导光部件300的详细图。图11所示是导光部件300与平行平面部件310接合的状态。在图11中，平行平面部件310涂覆有具有反射和透射特性的涂层403。平行平面部件310经由粘合层404与导光部件300的上表面308接合。导光部件300可以涂覆有具有反射和透射特性的涂层403，然后平行平面部件310可以经由粘合层404与导光部件300接合。

具有反射和透射特性的涂层403例如施加有具有半透镜(HalfMirror)特性的涂层，并且施加有介电薄膜或诸如银或铝的金属涂层。具有反射和透射特性的涂层403的半透镜特性不限于具有50％反射率和50％透射率的特性，例如可以是30％的反射率和70％的透射率。此外，粘合层404优选的是由具有与导光部件300和平行平面部件310的折射率为相似的折射率的材料来制成。

粘合层404的这种构成可以减小粘合层404中的光线的角度偏差。此外，平行平面部件310的端部311和312由吸收光的涂料或允许光通过的形状来形成。理想的是，从端部311和312反射的光不在导光部件300中再次传播。平行平面部件310的端部311和312的这种构成可以防止不必要的光进入图像。

图12所示是本实施方式所涉及的虚像显示装置1000的光学系统的布局图。

实施例1:图12

1)虚像显示装置1000

视角(对角):40度

2)图像显示元件100

显示区域:5.0mm×3.1mm

3)导光部件300

a)材料:日本Zeon公司制造的ZEONEXE48R

b)厚度:最薄部为1.2mm、最厚部为2.5mm

c)长度:59mm

d)宽度:50mm

e)图像提取部(303)

f)第1面305:l＝0.23mm、X2＝3.2μm、γ＝28°

g)第2面306的长度:0.492～0.717mm

h)第3面307:X1＝0.038mm、α＝52°

i)传播角度的假定值:θ1＝42.8°、θ2＝69.2°

j)眼箱:水平方向5mm以上

k)出瞳距离(Eyerelief):15mm以上

4)平行平面部件310

a)14.8mm×21mm×0.6mm

b)材料:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)

图12中所示的光学系统200在创建一次从图像显示元件100射出的光的中间图像之后生成基本准直光，并且光学系统200使光进入导光部件300。光学系统200以上述方式创建一次中间图像，从而可以在虚像显示装置1000的后端配置重的图像显示元件100。因此，如果虚像显示装置1000是眼镜型时，则可减小虚像显示装置1000的前方的重量，从而可实现舒适的眼镜型的虚像显示装置。

当然，如图1所示，光可以通过从图像显示元件100产生基本准直光的光学系统200直接射入导光部件300，而不形成中间图像。图12的导光部件300具有与平行平面部件310接合的图10所示的形状。图12所示是从图像显示元件100的两端发出的光经由光学系统200射入导光部件300后进入眼睛的状态。

图13所示是图12所示的虚像显示装置1000的图像提取部303的放大图。

图13(a)所示是导光部件300的图像提取部303的放大图。图13(b)所示是一个元件的第1面305、第2面306和第3面307的放大图。在本实施方式中，图13(b)的图像提取部303包括17个元件。然而，可以通过设置水平方向上的视角和设置通过移动眼睛可见的范围(眼箱)来改变元件的数量。

此外，在本实施方式中，在第1面305和下一个第3面307之间存在16个第2面306。然而，各个第2面306的长度根据光在导光部件300中的行进方向而增加。这种构成可以控制射入第1面305的光的量并减少图像中分辨率的不均匀。

图14所示是本实施方式所涉及的虚像显示装置1000中的虚像的亮度分布状态的模拟图。

具体来说，图14是对图12所示的本实施方式中的虚像的亮度分布的状态进行模拟的结果。

图15所示是本实施方式所涉及的虚像显示装置1000的比较例中的虚像的亮度分布状态的模拟图。

具体而言，图15是对图12所示的本实施方式中，平行平面部件310没有与导光部件300接合时的虚像的亮度分布的状态进行模拟的结果。具有低亮度的黑色部分在图15中的虚像的亮度分布中是明显的。在图14中，可以看出，显现黑色的部分减少，并且亮度不均匀得到改善。

当然，即使左右反转，图1至图15也成立。也可以用双眼来确认一个导光部件300。导光部件300可以分为两部分，从而使得用户可以两只眼睛分别来看导光部件300。可以减小导光部件300的尺寸，使得单眼系统成为可能。

在如上所述的图1至图15所示的实施方式中，记载了导光部件300的光射入部301设置在虚像观察者的左侧并且图像光从虚像观察者的左侧射入的一例。当配置左右反转时，即，当导光部件300的光射入部301设置在虚像观察者的右侧并且图像光射入到虚像观察者的右侧时，可以获得与如上所述相同的效果。

图16A至图16C所示是本实施方式所涉及的虚像显示装置1000的各种示例的使用状态图。图16A、图16B和图16C所示是将导光部件300应用于眼镜型，即头戴式显示器(HMD)的虚像显示装置1000的示例。

图16A所示的例子是将一个导光部件300应用于双眼用HMD的情况。导光部件300的光射入部301和反射镜350配置在虚像观察者，即用户的右侧。反射镜350将从光射入部301射入的图像光引导到导光部件300。导光部件300固定在用作挂在用户耳朵上的眼镜腿的框架500上。虽然在图16中简化了框架500，但是框架500可以具有不仅覆盖导光部件300的两端而且覆盖导光部件300的上边缘和下边缘的形状。

另一方面，图16B和16C中所示的示例是其中一个导光部件300被小型化并且应用于HMD的情况。图16B所示的例子是作为双眼用的HMD而配置有两个导光部件300的情况。两个导光部件300分别对应于用户的左眼和右眼的位置。导光部件300的光射入部301分别配置在左右的外端。此外，图16C所示是一个导光部件300被配置为用于单眼的HMD的情况。一个导光部件300对应于用户的左眼或右眼中的一个位置。

虽然在图16A至图16C中省略了虚像光学系统和光源，但是虚像光学系统和光源可以安装到框架500上。即，在图16A和16C所示的示例中，光源、图像显示元件100和光学系统200被安装到右眼部分的框架上。在图16B所示的示例中，光源、图像显示元件100和光学系统200安装到左框架和右框架两者。

图16A至图16C中的示例所示是应用于眼镜形状的HMD的导光部件300。另外，上述各实施方式的导光部件300能够应用于其他类型的HMD，还能够应用于平视显示器(HUD)。各实施方式的导光部件尤其适合于显示通过微小器件进行光调制后的光束所形成的原始图像。

如上所述，导光部件300可以像眼镜一样安装到人脸上。然后，当图像显示元件等的图像光被准直并从光射入部301射入时，图像显示元件等的图像可以如上所述地作为虚像来观察。由于导光部件300是透明体，因此用户可以与上述图像一起观察周围的场景。

<总结>

如上所述，本公开的实施方式所涉及的导光部件300包括光射出部304、第2面306、第1面305和第3面307。光射出部304是对所引导的图像光进行反射并将光射出到导光部件300的外部的界面(边界面)的一例。第2面306是与光射出部304平行的对置面的一例。

第1面305是以在引导图像光的方向上减小与界面的距离的方式来倾斜的第1倾斜面的一例。第3面307是设置在第2面306与第1面305之间的第2倾斜面的一例。第3面307倾斜，使得在引导图像光的方向上增加与界面的距离。假定由第3面307相对于光射出部304形成的角度是α，并且图像光相对于光射出部304的反射角θ的最小值是θ1，则满足α≥90°-θ1。

导光部件300在第2面306和第1面305之间包括第3面307，并且第3面307倾斜，使得在引导图像光的方向上增加与界面的距离。因此，导光部件300可以减少由从第2面306反射并且从第1面305进一步再反射的图像光产生的杂散光。

此外，当由第3面307相对于光射出部304形成的角度是α，并且图像光相对于光射出部304的反射角θ的最小值是θ1时，导光部件300满足α≥90°-θ1的条件。因此，导光部件300可以减少由从光射出部304反射并且从第3面307进一步再反射的图像光产生的杂散光。

第2倾斜面(第3面307)与边界面(光射出部304)之间的距离在引导方向(导光方向)上增加。

即，导光部件300能够减少由第1面305处的再反射和第3面307处的反射所产生的杂散光，同时通过减小图像光相对于光射出部304的反射角θ的最小值θ1来实现宽视角。

本公开的实施方式所涉及的导光部件300包括光射出部304、第2面306、第1面305和第3面307。光射出部304对所引导的图像光进行反射并将光射出到导光部件300的外部。第2面306与光射出部304对置(面对)。第1面305倾斜，使得在引导图像光的方向上减小与界面的距离。

第3面307设置在第2面306与第1面305之间。第3面307倾斜，使得在引导图像光的方向上增加与界面的距离。假定由第1面305相对于光射出部304形成的角度是γ，并且图像光相对于光射出部304的反射角θ的最小值是θ2，第1面305的长度设为l、第3面307的长度设为X1、β＝90°-θ2时，则满足X1>l(|tan(γ)|-|tan(β)|)/(|tan(α)|+|tan(β)|)·|cos(γ)/cos(α)|。

其结果是，导光部件300可以减少由从第2面306反射并且从第1面305进一步再反射的图像光产生的杂散光，同时增加图像光相对于光射出部304的反射角θ的最大值θ2以实现宽视角。

第1交点P1是第1面305和第3面307的交点，第2交点P2是第3面307和第2面306的交点，第三交点P3是第1面305和图像光通过导光部件300中与交点P2相邻的区域时由相对于光射出部304的反射角θ的最小值θ1引导的图像光的交点，并且距离X2在P1和P3之间。

通过导光部件300引导的图像光不射入第1面305中具有距离X2的区域(参见图5和6)。距离X2由ξ＝α+θ-90°、η＝α+γ–ξ定义，且X2＝X1(sin(ξ)/sin(η))。

因此，第1面305(第1倾斜面)包括具有距离X2的区域。

通过导光部件300引导的图像光不射入第1面305(第1倾斜面)中的区域。

距离X2由ξ＝α+θ-90°、η＝α+γ–ξ定义，且X2＝X1(sin(ξ)/sin(η))。

距离X2是第1交点P1与第3交点P3之间的距离。

第1交点P1是第1面305(第1倾斜面)与第3面307(第2倾斜面)的交点。

第2交点P2是第3面307(第2倾斜面)与第2面306(对置面)的交点。

第3交点P3是第1面305(第1倾斜面)与通过与第2交点P2相邻的区域并且以反射角θ的最小值θ1射入第1面305(第1倾斜面)的图像光的交点。

其结果是，导光部件300包括其中通过导光部件300引导的图像光而不射入第1面305的区域。因此，导光部件300可以防止光由于成型缺陷等而射入到导光部件300的形状误差部分上。因此，导光部件300可以防止杂散光和光晕以提供良好的图像。

多个第2面306、多个第3面307和多个第1面305被重复地配置，来使得第2面306、第3面307和第1面305在引导图像光的方向上接近光射出部304。

其结果是，即使当视角宽时，通过导光部件300引导的图像光也容易射入第1面305，从而使得导光部件300可以提供具有较少的不均匀亮度的良好图像。

如此，分别包括多个对置面(第2面306)的一个、多个第1倾斜面(第1面305)的一个，以及多个第2倾斜面(第3面307)的一个的组在引导方向(导光方向)上重复配置多个，并且多个对置面(第2面306)中的一个与边界面(光射出部304)之间的距离在引导方向(导光方向)上逐渐减小。

多个第2面306的长度彼此不同。其结果是，通过使第2面306的长度不同，导光部件300能够控制射入第1面305的光量。因此，导光部件300能够减小图像中的分辨率的不均匀从而提供良好的图像。

因此，多个对置面(第2面306)具有彼此不同的长度。

导光部件300包括在第1面305上的反射涂层401。其结果是，当在导光部件300中传播的图像光射入第1面305时，导光部件300可以有效地将图像光引导向光射出部304，使得导光部件300可以提供良好的图像。

导光部件300在第1面305、第2面306和第3面307上包括具有反射和透射特性的涂层402。其结果是，导光部件300可以简化涂层的气相沉积过程，同时确保导光部件300的用于观看外界的透视性。

导光部件300具有通过重复全反射来引导图像光的两个平行面(上表面308和下表面309)。平行平面部件310与两个表面(上表面308和下表面309)中的至少一个接合。平行平面部件310的接合部具有反射和透射特性的涂层403。其结果是，导光部件300通过在平行平面部件310内对光的多次反射，能够提供没有图像遗漏的良好的图像。

本公开的实施方式所涉及的虚像显示装置1000包括图像显示元件100、上述导光部件300和光学系统200。导光部件300对于从图像显示元件100射出的图像光进行引导并射出。光学系统200使从图像显示元件100射出的图像光射入导光部件300。

因此，虚像显示装置1000能够减少由第1面305处的再反射和第3面307处的反射所产生的杂散光，同时通过减小图像光相对于光射出部304的反射角θ的最小值θ1来实现宽视角。因此，虚像显示装置1000能够提供良好的图像。

以下，参照所示附图进行说明。

图22A至图22C所示是使用导光部件的虚像显示装置的比较例。在说明本实施方式的导光部件和虚像显示装置之前，根据图22中的一例来说明术语、虚像显示的机理等。

在图22A中，示出了导光部件10、图像光生成部12和"观察者的眼睛400"。

如图22A至22C所示，定义了X方向(图22A至22C的水平方向)和Y方向(图22A至22C的垂直方向)，并将与图面正交的方向(法线)定义为Z方向。

图像光生成部12具有图像显示部121和准直透镜122。

图像显示部121例如是数字微镜器件(DMD)。DMD包括将微小反射面作为"像素"排列成二维阵列的图像显示区域。从半导体激光器等射出的激光射线照射到DMD的表面。

图像信息生成部使图像显示区域中的微小反射面倾斜，以根据要显示的图像来显示图像。作为一例，图像显示区域的尺寸为3mm×4mm，像素数大致为10000像素。

作为显示在图像显示部121上的图像的反射的光L0通过准直透镜122准直后变成图像光LI。

导光部件10具有"在XY平面中的如图所示的截面形状"。在Z方向上作为导光部件的功能的部分中，导光部件10具有连续一样的图形的截面形状。

导光部件10包括三部分，即，光射入部10A、导光部10B和图像光提取部10C。

从图像光生成部12射出的图像光LI从导光部件10的光射入部10A取入到导光部件内。图像光LI在导光部10B中成为被引导的图像光LP，并在"导光方向"即X轴的右方向上被引导，然后作为观察用图像光LT从图像光提取部10C射出。导光方向也被称为图像光的"引导方向"。

当观察用图像光LT射入观察者的眼睛400的晶状体400A时，通过晶状体400A的成像作用，在视网膜400B上作为二维图像而形成有图像，由此观察者能够观察到二维放大图像。由观察者观察到的放大图像是"虚像"。

准直透镜122和观察者的眼睛400(眼球)的晶状体400A形成"中继透镜系统"。

导光部件10由"树脂等透明光学材料"形成，在导光部10B和图像光提取部10C中，引导图像光LP的导光过程通过"全反射"来执行。

平面101是导光部10B的"图中的下表面"。面101是与XZ面平行的面，是光射入部10A、导光部10B以及图像光提取部10C共用的面。

平面101构成光射入部10A中的"图像光LI的射入面部"。平面101构成图像光提取部10C中的"观察用图像光LT的射出面部"。

与平面101相对的光射入部10A的面是相对于X方向倾斜的反射面103。另外，与平面101相对的平面102在导光部10B中与平面101平行。

图像光提取部10C包括提取构造部104和平面101。XY平面中的图像光提取部10C的横截面形状在导光方向上是"像楔形一样变窄的形状"。

如图22C所示，提取构造部104具有两种类型的平面104A和104B。平面104A与平面101平行(即，也与平面102平行)。平面104A朝向图的右端"逐步下降"(图22C)。平面104B以朝向图的右端"连接相邻的平面104A"下降的方式来倾斜(图22C)。

平面104A和104B都具有"反射图像光的功能"。平面104A与平面101一起还将由导光部10B引导的图像光向图的右端引导。

平面104B将通过图像光提取部10C引导的引导图像光LP中的、射入到平面104B上的图像光的一部分向平面101反射。这样反射的图像光的一部分作为观察用图像光LT从平面101射出。

如图22B-1所示，图像显示部121的图像显示区域在X方向上的两端被称为端部B和C，并且中央部被称为中央部A。假设中央部A以及端部B和C包括准直透镜122的光轴在平行于XY平面的平面中。

该状态下，在从中央部A、端部B、C的像素射出的光线中，将通过准直透镜122的中心的光线设为光线La、Lb、Lc。此时，光线La与准直透镜122的光轴一致。

图22B-2所示是来自端部B的像素的光通过准直透镜122变换为平行光束的状态。以下，将从端部B的像素射入准直透镜122的"转换为平行光束的光束"称为像素光束LB。关于图22B-1所示的包含光线La、Lc的光束，也将转换为平行光束的光束称为像素光束LA或LC。

此时，将表示像素光束LA、LB、LC(参照图22B-1)的光轴光线的光线La、Lb、Lc和准直透镜122的光轴所成的角度称为"像素光束LA、LB、LC的视场角"，也称为视场角ξA、ξB、ξC等。

图22B-2中示出了像素光束LB的视场角ξB。

从上述说明可知，射入到导光部件10的光射入部10A中的图像光LI是图像显示部121的图像显示区域中的"来自构成图像的各像素的光被转换成平行光束的像素光束"的集合。

构成图像光LI的各像素光束具有与"成为起点的像素"对应的视场角。如上所述的视场角ξA等是示例。

如上所述，导光部件10在Z方向上具有均匀的"XY平面内的截面形状"。从Z方向来看时，对于构成射入导光部件10的图像光的每个像素光束的光学作用在XY平面中是相同的。因此，在以下的说明中，考虑的是XY平面中包括准直透镜122的光轴的平面，并且考虑该平面中的光学作用。

如图22A所示，射入到导光部件10的光射入部10A中的图像光LI被反射面103反射后成为引导图像光LP，并如上所述地，通过全反射来进行该导光过程。即，导光部10B和图像光提取部10C中的导光过程是通过平面101和平面102以及平面101和平面104A的全反射来进行的。

因此，射入平面101、102和平面104A的引导图像光LP(构成像导光LP的各像素光束)的入射角在全反射成立的临界角以上。

导光部件1中的全反射的临界角γ使用构成导光部件1的透明光学材料的折射率n，根据sinγ＝1/n，来由γ＝sin-1(1/n)得到。

构成图像光LI的像素光束的视场角根据像素的位置而在视场角ξB与视场角ξC之间变化。作为以视场角ξB射入导光部件10的像素光束LB从反射面103反射并射入平面101、102和平面104A的入射角是最小的入射角。此外，作为以视场角ξC射入导光部件10的像素光束LC从反射面103反射并射入平面101、102和平面104A的入射角是最大的入射角。

因此，方便起见，将射入到平面101、102和平面104A的像素光束LB的入射角称为"最小入射角"。同样，将射入到平面101、102和平面104A的像素光束LC的入射角称为"最大入射角"。

图像光LI是像素光束的集合，各像素光束是具有与作为各像素光束的起点的像素对应的视场角的平行光束。因此，来自各像素的像素光束在导光部件10中被引导时，射入到彼此平行的平面101和102以及平面104A上的入射角按每个像素来确定，并且在导光过程中不会改变。

当然，上述"入射角"与"反射角"相等。

关于准直透镜122，为了便于说明而简化了所述准直透镜122。实际上，准直透镜122包括多个透镜。在图(图22B-1)中，光线La、Lb、Lc是在准直透镜122的内部交叉的，但实际上，光线La、Lb、Lc也可以在透镜系统的外部交叉。

在上述类型的导光部件中可以考虑以下问题。

图23A至图23C说明了导光部件中的问题。

第一个问题是"杂散光(光晕光)"。参照图23A说明第一个问题。

图23A所示是如图22C所述的提取构造部104的一部分的放大图。在该图(图23A)中，考虑以入射角(＝反射角):ξ射入到平面104A上的入射光线L1、L2。入射光线L1和L2是构成"相同像素光束"的两条光线，其中来自"相同像素"的所述光变为平行光束。

在平面104A和与平面104A连接的平面104B之间的连接部中，在平面104A中考虑"宽度为Δ的微小区域"。入射光线L1从微小区域Δ的"图(图23A)的左端部"射入并反射，但从左端部反射的反射光线RL1不射入到平面104B上。

然而，射入到微小区域Δ上的入射光线L2被平面104A反射，然后射入到形成倾斜面的平面104B上并被其反射。由此，入射光线L2成为通常的反射光以外的杂散光RL2(光晕光)。

杂散光RL2生成的原因是由于光线L2与平面104A所成的角度∠R-ξ小于平面104B的倾斜角ω。即，杂散光是由对平面104A的入射角ξ为大的光线的光束所产生的。换句话说，杂散光是由具有接近最大入射角的入射角的光束产生的。

微小区域的宽度Δ通过上述倾斜角ω、入射角ξ以及平面104B在X方向上对XZ平面的正投影的宽度L来如下所述地给出。

Δ＝L(tanω–tan(∠R-ξ))/tan(∠R-ξ)。

如上所述，杂散光RL2成为对于观察用图像光LT(图22A)的噪声成分。杂散光RL2导致所观察的放大虚像的图像质量劣化。

第二个问题是所谓的"亮度缺失"。

如上所述，在导光部件10中的导光部10B和图像光提取部10C中的导光过程是通过平面101和平面102以及平面101和平面104A处的光的反射来进行的。

图23B示出以入射角η射入平面104A的像素光束的一部分。

入射光线L11和L14射入平面104A，变成反射光线RL11和RL14射入平面101并从其反射。反射光线RL11和RL14被进一步引导到图的右方(图23B)。光线L12和L13射入到平面104B的两端并从其反射，成为反射光线RL12和RL13并进一步从平面101反射。然后，反射光线RL12和RL13被进一步引导到图的右方(图23B)。

夹在光线L12和L13之间的"像素光束部分"射入到平面104B上，并从平面104B反射后变成反射光束LT0。反射光束LT0射入到平面101上，但因在平面101上的入射角等于或小于临界角，所以反射光束LT0从平面101向导光部件射出。即，反射光束LT0成为"观察用图像光LT的一部分"，被观察者观察到。

然后，在射入到平面101上的反射光线RL12和RL13之间所夹的区域101N中，光能通过反射光束LT0去除，并且光能变为0或"接近0"，即，在区域101N中亮度衰减了。

将区域101N那样的亮度衰减的状态称为"亮度缺失"。

由于图像光提取部10C中的像素光束的导光过程是通过在导光方向上彼此平行的平面104A和平面101之间全反射的重复来进行的。当导光过程的中途在像素光束中发生"亮度缺失"时，发生亮度缺失的像素光束就变为"光束宽度细的状态"。

在具有细的光束宽度的像素光束中，后续平面104B的整个区域就照射不到光。具有细的光束宽度的像素光束导致通过从图像光提取部10C射出的观察用图像光LT观察到的虚像的"分辨率不均匀或亮度不均匀"。

产生"亮度缺失"的区域101N的宽度N通过下式求出。在下面的等式中，倾斜角"ω"是如图23A中的平面104B的倾斜角，角度"θ"是由XY平面中的平面104A和平面104B的法线形成的角度，并且距离δ(平面距离)是图23B中的平面法线方向(Y方向)上的相邻平面104A之间的距离。

N＝δ(tanθ-tanη)

因此，随着射入平面104A的"由入射光L11和L12例示的像素光束"的入射角η变小，其中发生"亮度缺失"的区域的宽度N变大。即，在对平面104A具有小的入射角η的像素光束中容易发生"亮度缺失"。反过来，当入射角η变大时，且η＝θ时，宽度N变为0，从而解决了亮度缺失的问题。然而，当η>θ时，会发生上述杂散光的问题。

如说明中的例示那样，使用激光线来图像形成时，激光线是高斯光束，激光线被透镜聚焦时，聚焦直径就变为等于"束腰直径"。

如图23C的左图所示，如果射入晶状体400A的光束LT2的宽度足够大，则视网膜400B中的"束腰直径"变小。然而，如图23C的右图所示，如果光束LT2的宽度薄且小，则视网膜400B中的束腰直径变大。

在构成观察用图像光LT的光束的宽度不均匀时，就在观察到的放大虚像中产生"分辨率不均匀或亮度不均匀"。因此，所观察的放大虚像的图像质量就劣化。

可以看出，当图像光的最大入射角ξ越大且最小入射角η越小时，上述"杂散光"和"亮度缺失"的问题会显著地发生。换句话说，可以看出，ξ和η之间的差大，即，"图像光的入射角的范围越大"，就容易发生越多的杂散光和亮度缺失。

因此，如果使用这样的导光部件构成虚像显示装置，在"具有大视场角的图像"、即具有宽(大)的入射角范围的图像中，由于"杂散光"和"亮度缺失"的问题，而产生例如光晕、亮度不均等的图像劣化的问题。

本实施方式所涉及的导光部件用于减少或解决如下所述的"杂散光"和"亮度缺失"的上述问题。因此，即使在视场角大的图像中也能够构成难以产生光晕、亮度不均、分辨率不均的虚像显示装置。

以下，对导光部件的实施方式进行如下说明。

图17A至图17C所示是本公开的实施方式所涉及的导光部件的一例。

在图17A中，导光部件1包括光射入部1A、导光部1B和图像光提取部1C。如图17所示，X方向和Y方向如各图(图17A至图17C)那样定义，与纸面正交的方向(法线)为Z方向。"导光方向"是朝向X轴的右端的方向。

与图22A至图20C所示的导光部件10相似，图17A至图17C所示的导光部件1由"树脂等的透明的光学材料"形成，并且通过"全反射"来执行导光部1B和图像光提取部分1C中的导光过程。导光部件1具有"在XY平面中的如图(图17A)所示的截面形状"。用作导光部件的部分在Z方向上具有如图中一样的均匀截面形状。

因此，在以下的说明中，与图22A至图22C及图23A至图23C相似，考虑包含XY平面内的图像光LI的中心光线的平面内的光学作用。

光射入部1A是将图像光LI取入到导光部件1内的部分。本实施方式中的光射入部1A在图像光LI射入的部分具有透明棱镜130。透明棱镜130用于调整图像光LI的入射角，以调整光射入部1A对反射面13的反射角。

图像光提取部1C是对从光射入部1A取入的图像光LI进行反射并作为观察用图像光LT向导光部件1的外部射出的部分。

导光部1B是将图像光LI从光射入部1A向图像光提取部1C引导的部分。

导光部1B具有相互平行对置的第1反射面111和第2反射面112。射入导光部件1的图像光LI通过反复的反射来朝向图像光取出部1C被引导。

图像光提取部1C包括"射出面部"和提取构造部14。射出面部将导光部1B引导的图像光LI作为观察用图像光LT射出到导光部件1的外部。提取构造部14将要取出的观察用图像光LT向射出面部提取。

"射出面部"形成为"第1反射面111朝向导光部1B的导光过程的导光方向(图中向右)延伸的部分"。

本实施方式所涉及的导光部件1在提取构造部14的构造上具有特征。

提取构造部14具有导光反射面部、倾斜反射面部和连结部。

"连结部"既可以是单一的面，也可以是使用多个面的复合面，或曲面。在以下的说明中，以连结部由"单一面"来形成的情况为例进行说明。

在以下的说明中，将"由单一面构成的连结部"称为"连结面部"。

提取构造部14的两个示例如图17B和17C所示。

图17B以及图17C所示是"导光反射面部14A"、"倾斜反射面部14B"以及"连结面部14C、14C1"。

在图17B所示的例子中，导光反射面部14A、倾斜反射面部14B以及连结面部14C在X方向上组合而构成"具有一定宽度H的构造单元14U"。构造单元14U在导光方向上重复地形成。

导光反射面部14A相当于图5的第2面306。倾斜反射面部14B相当于图5的第1面305。连结面部14C、14C1相当于图5中的第3面307。

同样地，在图17C所示的例子中，导光反射面部14A、倾斜反射面部14B以及连结面部14C1在X方向上组合而构成"具有一定宽度H的构造单元14U1"。构造单元14U1在导光方向上以宽度H作为循环来反复地形成。

在相邻的构造单元14U和14U1中，如图所示，"相邻的导光反射面部14A在面法线方向上的平面距离"被设定为"d"(图17B、图17C)。即，对于在导光方向上前进的每一个构造单元14U、14U1，导光反射面部14A通过形成具有距离d的"台阶"来接近第1反射面111。

距离d或"台阶"在这里作为常数来说明。

即，构造单元14U、14U1的导光反射面部14A与第2反射面112平行。在相邻的构造单元14U、14U1中，导光方向上的构造单元中的"导光反射面部14A与第1反射面111之间的距离"以一定的台阶的距离d来减少。

即，导光反射面部14A在导光方向上对每个构造单元以距离d来接近第1反射面111。

导光反射面部14A与第2反射面112彼此平行。在图像光提取部1C中，图像光LI也通过第1反射面111与导光反射面部14A之间的全反射来被引导。

倾斜反射面部14B在每个构造单元14U、14U1的导光方向上与导光反射面部14A连接。倾斜反射面部14B朝向第一反射面111以倾斜角ω来倾斜地形成。

角度"θ"是相对于倾斜角度ω而成为∠R-ω的角度。这里，角度∠R表示直角(90°)。即，角度θ是导光反射面部14A的法线与倾斜反射面部14B在XY平面内所成的角度。因此，角度:θ(θx)与参照图23B说明的角度θ相同。

即，各倾斜反射面部14B相对于导光反射面部14A的法线以角度θ(∠R)向第1反射面111倾斜。

在构造单元14U、14U1中，连结面部14C、14C1将倾斜反射面部14B的导光方向的端部与"在导光方向上相邻的构造单元的导光反射面部14A"连结。连结面部14C、14C1与第2反射面112形成倾斜角β(β>∠R-θ)。对连结面部14C、14C1实施"防反射处理(ARF)"。该倾斜角度β也被称为"倾斜角βx"。

图17B及图17C的右侧所示是对与连结面部14C、14C1相同的面实施的防反射处理ARF与倾斜角β之间的关系。在图17B的右侧，倾斜角β为90度，在图17C的右侧，倾斜角β大于(∠R-θ)度。由于角度∠R-θ与倾斜角ω相等，因此"连结面部14C1的倾斜角"比倾斜反射面部14B的倾斜角大。

能够通过各种方法对连结面部14C、14C1实施防反射处理ARF。例如，可以在连结面部14C、14C1上形成防反射膜，也可以在连结面部14C、14C1上形成光吸收膜。另外，如后述的实施方式所示，也可以以粘接等通过在连结面部14C、14C1上接合与导光部件1的光学材料相同的材料或具有与光学材料的折射率大致相等的折射率的材料来实施防反射处理ARF。

如此，第2倾斜面(连结面部14C、14C1)在引导方向(导光方向)上连接第1倾斜面(倾斜反射面部14B)的下游端和对置面(导光反射面部14A)的上游端。对置面(导光反射面部14A)配置在第2倾斜面(倾斜反射面部14B)的下游侧，并与第2倾斜面(倾斜反射面部14B)相邻。第2倾斜面(连结面部14C、14C1)比第1倾斜面(倾斜反射面部14B)更靠近边界面(第1反射面111)，并对第2倾斜面(连结面部14C、14C1)实施防反射处理。因此，对第2倾斜面(连结面部14C、14C1)具有防反射处理。

此外，在对置面(导光反射面部14A)的法线与第1倾斜面(倾斜反射面部14B)之间形成小于90°的角度θx，并且第2倾斜面(连结面部14C、14C1)与对置面(导光反射面部14A)所成的角度βx满足90°-θx<βx<90°。

下面说明由提取构造部14执行的动作。

图18A至图18D所示是图17B所示的类型的提取构造部14，即连结面部14C的倾斜角β为∠R。X方向、Y方向以及Z方向在图18A至图18D中是共通的。

参考图18A来说明与提取构造部14的每个部分相关的量。

在导光方向(X轴的右方向)中，左侧的导光反射面部14A被称为导光反射面部14A。右侧的导光反射面部14被称为导光反射面部14A1，以将导光反射面部14A1与导光反射面部14A区分开。导光反射面部14A1在导光方向上与导光反射面部14A相邻。

如上所述，将Y方向上的导光反射面部14A和14A1之间的距离(台阶)定义为"d"。角度θ是在XY平面内由导光反射面部14A的法线与倾斜反射面部14B形成的角度。另外，将倾斜反射面部14B在导光方向(X方向)上对XZ平面(与第1反射面111和第2反射面112平行的平面)的正投影的宽度定义为"G"。

此外，将"连结面部14C在导光方向上对XZ平面的正投影的宽度"与上述宽度G之和定义为"W"。在图18A所示的一例中，连结面部14C的倾斜角β为90度。因此，连结面部14C在X方向上对XZ平面的正投影的宽度为0，并且因此总和W＝宽度G。

另外，将倾斜反射面部14B在Y方向上的高度定义为"d1"，将连结面部14C在Y方向上的高度定义为"d2"。然后，"d＝d1+d2"。

交点p与倾斜反射面部14B的左端之间的"X方向上的距离"为d·tanθ。交点p是倾斜反射面部14B的延长线与导光反射面部14A1在XY平面内的交点。

根据以上参照图18A的说明，图17B中所示类型的导光部件的宽度G、总和W、距离d和角度θ满足以下关系。

(1)如上所述，G＝W<d·tanθ，d＝d1+d2

这里，式(1)的右边部分随着高度d2的减小而减小。在d2＝0的限制下，"G＝W＝d1·tanθ"即对应于图23B中所述的情况。

因此，第2倾斜面(连结面部14C)在对置面(导光反射面部14A)上的正投影的宽度与第1倾斜面(倾斜反射面部14B)在对置面(导光反射面部14A)上的正投影的宽度G的总和W满足G＝W＝d1·tanθ，其中，角度θx是形成在对置面(导光反射面部14A)的法线与第1倾斜面(倾斜反射面部14B)之间的角度，距离d是第1对置面(导光反射面部14A)与第2对置面(导光反射面部14A1)在平面法线方向上的平面距离。

在以下的说明中，在由导光部件1的导光部1B引导的图像光中，出于方便，将射入第2反射面112的图像光的视场角A的范围设定为A1≤A≤A2。然后，在该视场角的范围内，假设射入到第2反射面112上的入射角φ的范围如下。

φ1≤φ≤φ2

即，φ1是"最小入射角"，φ2是"最大入射角"。

图18B所示是射入到导光反射面部14A上的入射光线L11、L12和射入到倾斜反射面部14B上的入射光线L13。

入射光线L14射入到连结面部14C，入射光线L15射入到导光反射面部14A1。

设定入射光线L11、L12、L13、L14、L15相互平行，视场角为A2，对导光反射面部14A的入射角为"φ2"。

在此，对连结面部14C实施"防反射处理ARF"。防反射处理ARF可以通过各种方法进行。这里，与导光部件1的光学材料为相同的材料通过粘结等与连结面部14C的接合来形成防反射处理ARF。

入射光线L11、L12射入到导光反射面部14A。当入射光线L11、L12从导光反射面部14A反射时，入射光线L11、L12成为反射光线RL11、RL12。反射光线RL12射入到连结面部14C上。在图18B中，在入射光线L11的右侧射入导光反射面部14A的所有光都从导光反射面部14A反射并直接射入连结面部14C，或从倾斜反射面部14B反射后射入到连结面部14C上。

另外，入射光线L13射入到倾斜反射面部14B上，并成为反射光线RL13。反射光线RL13作为"观察用图像光LT的一部分"从第1反射面111射出。所有的入射光线L11至L15是从第1反射面111反射的光线。

入射光线L14射入到连结面部14C上。入射光线L15射入到导光反射面部14A1与连结面部14C之间的连结部(参照图18)，并从该连结部反射后成为反射光线RL15。

在图18B中，以下的光线全部是杂散光(光晕光)，例如，射入连结面部14C的光线L14和反射光线RL12、以及射入到导光反射面部14A并被反射、然后被倾斜反射面部14B反射后射入连结面部14C的光线。处理杂散光的方法将在后面说明。

图18C是图18B的补充。在图18C中，射入到"倾斜反射面部14B与连结面部14C之间的边界附近"的部分的入射光线L16从倾斜反射面部14B反射并成为反射光线RL16。

通过粘结等将与导光部件1的光学材料为相同的材料接合到连结面部14C，来对连结面部14C施加防反射处理ARF。因此，连结面部14C允许反射光线RL16穿过连结面部14C而不反射反射光线RL16。反射光线RL16的处理将在后面说明。然而，反射光线RL16不会变成杂散光。

图18D所示是形成具有视场角A1的像素光束的光线中的入射光线L21、L22和L23。入射光线L21射入到与倾斜反射面部14B的边界部靠近的导光反射面部14A。入射光线L22射入到倾斜反射面部14B上。入射光线L23射入到与倾斜反射面部14B的边界部靠近的导光反射面部14A1。

入射光线L21从导光反射面部14A反射并成为反射光线RL21。入射光线L23从导光反射面部14A1反射并成为反射光线RL23。入射光线L21、L23对导光反射面部14A、14A1的入射角为φ1。

反射光线RL23为"观察用图像光LT的一部分"从第1反射面111射出。在图18D的情况下，不发生"杂散光"。

考虑"亮度缺失"时，在如图18B所示的"视场角A2和入射角φ2"的情况下，反射光线RL11和反射光线RL15基本上重叠。因此，可以看出，对于具有视场角A2和入射角φ2的像素光束，不发生"亮度缺失"。由于对于φ2的入射角为"φ2>θ"，因此从图中可以清楚地看出，满足d·tanφ2>d·tanθ>G＝W。

如图18D所示，在"视场角A1、入射角φ1"的情况下，反射光线RL21与反射光线RL23基本上彼此重叠。可以看出，对于具有视场角A1入射角φ1像素光束，不发生"亮度缺失"。由于入射角φ1为"φ1<θ"，因此从图中可以清楚地看出满足以下关系。

d·tanθ>d·tanφ1＝G＝W

因此，对于具有满足条件(在范围内)φ1≤φ≤φ2的入射角φ的图像光，不发生"亮度缺失"。此外，对于具有接近于角度Φ2的入射角的像素光束，即使产生"杂散光"，该杂散光也经由连结面部14C从导光部件1射出。因此，通过适当地处理从导光部件1经由连结面部14C射出的杂散光，能够解决杂散光的问题。

在图18A中，考虑连结面部14C在Y方向d2的高度d2减小的情况，在图18D中，考虑导光反射面部14A1的位置在Y方向的上方(图中上方)偏移的情况。因此，在导光反射面部14A1的端部附近，入射光线L23的射入位置向图中上方偏移。因此，反射光线RL21和RL23彼此分离，并且发生"亮度缺失"。

这种情况下发生的"亮度缺失"可以通过调整高度d2来减小到作为实际问题可以忽略不计的程度。

反过来，直接射入到连结面部14C上的"作为杂散光缺失的光线部分"可以如图18B中的入射光线L14那样地随着高度d2的减小而减少。

直接射入连结面部14C的"作为杂散光缺失的光线部分"会导致所观察的放大虚像的亮度降低。通过减小高度d2来减少这种"直接射入连结面部14C上并缺失的光线部分"的量，以防止放大的虚像的亮度的降低。

因此，连结面部14C的高度d2能够通过"亮度缺失"的产生与"放大虚像的明亮度"之间的平衡来适当地决定。

图19A和图19B所示是连结面部14C1具有大于∠R-θ且小于90度的倾斜角β的情况，即，图17C所示的情况。

如图19A所示，根据图18A来如下地设置提取构造部14的每个部分和与提取构造部14相关的量。

导光反射面部包括导光反射面部14A和14A1。导光反射面部14A位于导光方向(X方向)的左侧部分。区别于导光反射面部14A，导光反射面部14A1位于导光方向(X方向)的右侧部分。导光反射面部14A1在导光方向上与导光反射面部14A相邻。

将Y方向(平面法线方向)上的导光反射面部14A和14A1之间的距离(台阶)定义为"d"。角度θ是在XY平面内由导光反射面部14A的法线与倾斜反射面部14B形成的角度。另外，将倾斜反射面部14B在导光方向(X方向)上对XZ平面(与第1反射面111和第2反射面112平行的平面)的正投影的宽度定义为"G"。

将连结面部14C1在Y方向(Y轴)上形成的角度定义为"ψ"。使用参照图17C说明的"倾斜角β"，可以从"∠R-β"(即90°-β)来获得角度ψ。

此外，将"连结面部14C在导光方向上对XZ平面的正投影的宽度"与上述宽度G之和定义为"W"。由于连结面部14C1在Y方向上具有角度ψ，所以连结面部14C1在X方向上对XZ面的正投影的宽度不为0，并且总和W>宽度G。

另外，将倾斜反射面部14B在Y方向上的高度定义为"d1"，将连结面部14C在Y方向上的高度定义为"d2"。“d＝d1+d2”。

参照图18A的说明，图17C中所示类型的导光部件1的如上所述的宽度G、总和W、距离(台阶)d和角度θ满足以下关系。

(1)G<W<d·tanθ

与参照图18说明的情况相似地，在由导光部件1的导光部1B引导的图像光中，将射入第2反射面112的图像光的视场角A的范围设定为A1≤A≤A2。在该视场角的范围内，假设射入到第2反射面112上的入射角φ的范围如下。

φ1≤φ≤φ2

在图19(b)中，入射光线L13以入射角φ2射入倾斜反射面部14B。

反射光线RL13是从倾斜反射面部14B反射的入射光线L13的光线。

由反射光线RL13在Y方向(Y轴)上形成的角度被定义为角度J.

此外，图(图19B)中的角度I等于角度θ。

角度J为{(φ2-θ)-θ}，即φ2-2θ。

如果角度J＝φ2-2θ比连结面部14C1与Y方向所成的角度ψ小，即使具有入射角φ2的入射光线L13射入倾斜反射面部14B与连结面部14C1之间的边界附近并反射，反射光线(与反射光线RL13平行)也不会射入到连结面部14C1上"。

另外，在图19B中，在导光反射面部14A与倾斜反射面部14B之间的边界附近，入射光线L21以入射角φ1射入。

当入射光线L21从边界反射时，入射光线L21变成反射光线RL21。因此，在如图(图19B)所示的构成中，在具有φ1的入射角的像素光束中不发生"亮度缺失"。

为了防止这种"亮度损失"的发生，宽度G，总和W，入射角φ1，角度θ和ψ可以满足以下条件。

根据图19A所示，首先，通过G＝d1·tanθ获得宽度G。

由此，高度d1成为d1＝G/tanθ。

另外，根据W-G＝d2·tanψ，使用角度ψ求出高度d2。

由此，高度d2成为d2＝(W-G)/tanψ。

此外，高度d＝d1+d2使用总和W和入射角φ1由d＝W/tanφ1给出。

由于d＝d1+d2，所以W/tanφ1＝G/tanθ+(W-G)/tanψ。

如果求解该式的总和W，则W＝G·tanφ1(tanψ-tanθ)/tanθ(tanψ-tanφ1)。

即，如果倾斜反射面部14B、连结面部14C1、入射角φ1和φ2满足以下条件：(4)ψ>φ2-2θ，(5)W＝G·tanφ1(tanψ-tanθ)/(tanθ(tanψ-tanφ1))，以入射角φ1射入倾斜反射面部14B并被反射的反射光线不会射入到连结面部14C1上。因此，在具有A1≤A≤A2的视场角的范围的图像光的反射光束中就不会发生"亮度缺失"。

即使不严格地满足上述条件(4)和(5)，也可以近似满足上述条件来提供在实践中没有问题的"提取构造部"。

如此，第2倾斜面(连结面部14C、14C1)与对置面(导光反射面部14A)形成角度βx，第2倾斜面(连结面部14C、14C1)与边界面(第1反射面111)的法线形成由90°-βx得到的角度ψ，射入对置面(导光反射面部14A)的图像光的入射角φ满足(在范围内)φ1≤φ≤φ2的条件，其中，φ1是比角度θx小的最小入射角，φ2是比角度θx大的最大入射角，总和W满足ψ>φ2-2θx的条件，且W＝G·tanφ1(tanψ-tanθx)/(tanθx(tanψ-tanφ1))。

在如上所述的图19所示的实施方式的情况下，以下两个示例是总和的值W、宽度G、距离(台阶)d、角度θ、入射角φ1和φ2的优选例。

"示例1":W＝0.175mm、G＝0.174mm、d＝0.196mm、θ＝63°、φ1＝42.11°、φ2＝66.4°。

"示例2":W＝0.213mm、G＝0.179mm、φ1＝42.1°、φ2＝66.4°、θ＝63°、ψ＝12.4°。由于在"示例1"中W≈G，因此该示例是图18所示的情况(图17B的情况)的实施方式。

另外，"示例2"是图19所示的情况(图17C的情况)的一例。

以下，对导光部件1的其他实施方式和本实施方式的杂散光(光晕光)的处理进行说明。

图20A所示是该实施方式的构成的一例。

即，本实施方式的导光部件LG包括与上述导光部件1作为一体化组合在一起的透明部件20(透明部)。作为一体化组合在一起的导光部件1和透明部件20是"导光部件的实施方式"的一例。以下，为了避免混淆，将图20A所示的导光部件的实施方式称为"导光单元LG"。由于透明部件20构成导光部件LG的一部分，因此也将透明部件20称为"透明部"。

透明部件20由与导光部件1相同的光学材料或"具有与导光部件1的折射率基本相等的折射率的光学材料"来构成并呈"板状"。透明部件20设置在导光部件1的第2反射面112的一部分上。透明部件20的表面203(参见图20B)与第2反射面112分离。平面203是平坦面，并与第1反射面111和第2反射面112平行。

透明部件20在导光部件1的第2反射面112上配置如下。

即，透明部件20以空气间隔来与第2反射面112、导光反射面部14A及倾斜反射面部14B相邻。透明部件20与连结面部14C接合，形成"连结面部的防反射处理"。

图20B的例子所示是图17(b)所示的，导光部件1的"提取构造部"的连结面部104C为具有倾斜角β＝∠R的连结面部14C的情况。连结面部14C与透明部件20的侧面20C接合。

图20C的例子所示是具有图17C所示的倾斜角β(≥R-θ)的连结面部14C1。连结面部14C1与透明部件20的表面20C1接合。

连结面部14C1例如使用UV效果树脂等粘结材料与表面20C1接合。导光部件1、透明部件20以及粘结材料具有"几乎相等"的折射率。在导光部件1、透明部件20和粘结材料的接合部处的菲涅耳反射几乎为0。

在透明部件20与第2反射面112之间、透明部件20与导光反射面部14A(14A1)之间、以及透明部件20与倾斜反射面部14B之间，介入有"空气层ARL"。

在图20B和图20C中，透明部件20的表面20A经由空气层ARL与导光部件1的导光反射面部14A相邻。同样，表面20B经由空气层ARL与倾斜反射面部14B相邻。

在图20B中，光线L14从导光部件1直接射入连结面部14C，反射光线RL12从倾斜反射面部14B反射并射入连结面部14C。此外，如参考图18C所说明的，在"倾斜反射面部14B与连结面部14C之间的边界部分附近"处从倾斜反射面部14B反射的反射光线RL16从连结面部14C射入透明部件20。

首先，关于反射光线RL16，反射光线RL16射入到与导光部件1的导光反射面部14A1相邻的透明部件20的表面20A1上。然而，由于反射光线RL16的入射角小于临界角，所以反射光线RL16不被表面20A1反射而从透明部件20射出。然后，反射光线RL16射入到导光部件1的导光反射面部14A1，直接通过导光部件1，并作为观察用图像光的一部分从导光部件1射出。因此，反射光线RL16不会变成如上所述的"杂散光"。

另一方面，光线L14和反射光线RL12经由空气层ARL从与导光部件1的导光反射面部14A1相邻的透明部件20的表面20A1全反射，并从与表面20A1相向而对的表面203全反射。光线L14和反射光线RL12在透明部件20中向图20B的右侧引导，并且被射出到透明部件20的外部或者被设置在透明部件20的导光方向上的端部处的吸收体吸收。

在图20C所示的示例中，由于连结面部14C1具有满足上述条件(4)的角度ψ，所以不存在诸如图20B中的反射光线RL16的光线。

与图20B所示的光线L14和反射光线RL12类似的光线L14和反射光线RL12射入到连结面部14C1上。光线L14和反射光线RL12通过在透明部件20中的全反射而被引导，并且被射出到透明部件20外部或者被如上所述地设置在透明部件20的端部处的吸收体吸收。

图21A至21C所示是使用参照图20和图22A至22C说明的导光部件LG(导光单元)的虚像显示装置的一个实施方式。为了避免复杂化，不太可能被混淆的附图标记由图22中相同的附图标记来指定。

如图21A所示，来自图像光生成部12的图像光LI从导光单元LG的导光部件1的光射入部的棱镜130被取入到导光部件1内。图像光LI在导光部件1的导光部内被引导，作为观察用图像光LT提取单元从图像光提取部被提取，并通过观察者的眼睛400的晶状体400A的作用而在视网膜400B上成像(参照图23C)。

在图21B中，以最小入射角φ1射入导光反射面部的像素光束LI1作为导光图像光LP被导光部件1引导。导光图像光LP作为观察用图像光LT1从导光部件1射出。杂散光FL由透明部件20引导和处理。

图21B所示是以最大入射角φ2射入导光反射面部的像素光束LI2作为导光图像光LP被导光部件1引导并作为观察用图像光LT2射出，杂散光FL被透明部件20引导以得到处理的状态。

将提取包含观察用图像光LT1、LT2的观察用图像光LT的范围称为"眼箱"。

如此，透明部件20与第2倾斜面(连结面部14C)接合，透明部件20被配置为构成导光部件LG的一部分，并且透明部件20具有与导光部件1的其他部分相同的折射率。

以上说明了本实施方式的导光部件和虚像显示装置的实施方式。

如上所述，本实施方式所涉及的导光部件可以减少或防止杂散光的产生，并且可以有效地减少或防止"亮度缺失"。

因此，使用本实施方式所涉及的导光部件1和300的虚像显示装置1000能够有效地减少或消除观察到的"放大虚像"中的"因杂散光引起的图像质量的劣化"或"因亮度缺失引起的放大虚像的分辨率不均及亮度不均"。

本公开的实施方式并不局限于上述实施方式。

例如，上述示例记载了与导光部件1的光学材料相同的光学材料或"具有与导光部件1的折射率为基本相等的折射率的光学材料"通过粘结接合到连结面部14C，来防止在上述边界面处发生"菲涅耳反射"。

防反射处理ARF不限于这样的例子。例如，可以在连结面部14C上形成"诸如光吸收膜的光吸收体"，来吸收射入连结面部14C的所有光线以防止杂散光的产生。上述情况不需要引导和去除杂散光的透明部件。

由于消除连结部分处的光的反射足以防止杂散光，因此在连结部分上设置防反射部件以防止杂散光的产生。

另外，提取构造部14的导光反射面部14A和倾斜反射面部14B也可以作为反射镜面来使用。例如，图18D所示的入射光线L22在倾斜反射面部14B上具有小的入射角，因此，反射光线RL22的反射率变小，观察用图像光的亮度降低。

在这种情况下，提取构造部14的导光反射面部14A和倾斜反射面部14B优选具有半透镜面。即使提取构造部14的导光反射面部14A和倾斜反射面部14B由半透镜构成，导光反射面部14A和倾斜反射面部14B也具有作为导光部件1的透视性。

另外，构成导光部的第2反射面112也可以由半透镜构成。

另外，在导光部件1为"非透射型"的情况下，包含第2反射面112的提取构造部14整体也可以具有反射镜面。

另外，在上述根据图17A至图17C所示的例子中，导光反射面部14A、倾斜反射面部14B以及连结面部14C在X方向上组合而构成"具有一定宽度H的构造单元14U"。构造单元14U以宽度H在导光方向上重复地形成。

另外，相邻的构造单元14U、14U1具有不变的距离(台阶)d，即"相邻的导光反射面部14A在面法线方向上的平面距离"。

以上说明是提取构造部的构成的一例，提取构造部的构成不限于如上所述的实施方式。

参照图24，在图24所示的示例中，X方向上的构造单元14U的宽度Hi(i＝0至3)不相同且彼此各异。各构造单元14U具有导光反射面部14Ai(i＝0～3)、倾斜反射面部14Bi(i＝0～3)以及连结面部14Ci(i＝0～3)。

同样，距离(台阶)di(i＝0～3)是"导光反射面部14Ai(i＝0～3)在面法线方向上相邻的平面距离"。距离(台阶)di不相同且彼此各异。

本实施方式所涉及的导光部件为了解决或减少"杂散光及亮度缺失"的问题，包括了具有预定构成的"分别由导光反射面部14Ai(i＝0～3)、倾斜反射面部14Bi(i＝0～3)及连结面部14Ci(i＝0～3)构成的各构造单元"。因此，表征提取构造的各构造单元的宽度H和距离(台阶)d不一定需要"对于各构造单元为相同"。

例如，导光反射面部14A也可以构成为朝着导光方向(图17等的X方向右侧)具有"X方向的宽度H按各构造单元14U减少"。

因为由图像光提取部引导的导光图像光LP的光量"随着导光距离的增加而减少"。因此，可以根据引导光的光量对各构造单元14U设计"最佳宽度H和最佳距离d"，来使得宽度H和距离d在图17A至图17C中沿X方向向右减小。

如上所述的本实施方式所涉及的虚像显示装置1000可以被实现为眼镜类型等的头戴式显示器(HMD)。

上述实施方式记载了第1反射面111形成为"在导光部1B的导光过程中朝向导光方向(图中向右)延伸的部分"的情况。第1反射面111用作"射出面部"。射出面部和第1反射面111不一定是"同一面"，也可以彼此具有"台阶"，只要射出面部和第1反射面111彼此平行即可。

以上，对本公开的优选实施方式进行了说明，但本实施方式并不限定于上述特定的实施方式。在上述说明中，除非另有限定，在权利要求书所记载的本发明的范围内，可以进行各种变形、变更。

在本公开的实施方式中记载的效果被列为源自本公开的最优选的效果的示例，并且因此不限于上述效果。

上述实施方式是说明性的，并不限制本发明。因此，鉴于上述教导，可以进行许多附加的变形和变化。例如，在本发明的范围内，不同说明性的实施例的元素和/或特征可以彼此组合和/或彼此替代。

本专利申请基于并要求于2020年7月21日向日本专利局提交的日本专利申请No.2020-124168和2020年7月28日向日本专利局提交的日本专利申请No.2020-127360的优先权，其全部公开内容通过引用作为参考。

附图标记列表

100虚像显示装置

200光学系统

201相对于光射出部以具有最小反射角θ的角度θ1来传播的光

202相对于光射出部以具有最大反射的角度θ2来传播的光

300导光部件

301光射入部

302导光部

303图像提取部

304光射出部(边界面)

305第1面(第1倾斜面)

306第2面(对置面)

307第3面(第2倾斜面)

308导光部的上表面

309导光部的下表面

310平行平面部件

311平行平面部件的一端

312平行平面部件的另一端

350反光镜

401反射涂层

402具有反射和透射特性的涂层

403具有反射和透射特性的涂层

404粘合层

Claims (20)

1.一种导光部件，其包括：

边界面，被配置为对引导到所述边界面的图像光进行反射并将所述图像光射出到所述导光部件的外部；

平行于所述边界面的对置面，所述对置面与所述边界面相向而对；

第1倾斜面，具有所述第1倾斜面和所述边界面之间的距离在所述图像光的引导方向上减小的倾斜度，以及

所述对置面和所述第1倾斜面之间的第2倾斜面，所述第2倾斜面在所述引导方向上以不同于所述第1倾斜面的角度倾斜。

2.根据权利要求1所述的导光部件：

其中，所述第2倾斜面在所述引导方向上位于所述第1倾斜面的上游，

所述第2倾斜面与所述边界表面之间的距离在所述引导方向上增大，并且

所述第2倾斜面相对于所述边界面的角度α满足α≥90°-θ1的条件，

其中θ1是所述图像光相对于所述边界面的反射角θ的最小值。

3.根据权利要求2所述的导光部件：

其中，所述第2倾斜面的长度X1满足以下条件：

X1>l(|tan(γ)|-|tan(β)|)/(|tan(α)|+|tan(β)|)·|cos(γ)/cos(α)|，

其中，γ是所述第1倾斜面相对于所述边界面的角度，β＝90°-θ2，θ2是所述图像光相对于所述边界面的所述反射角θ的最大值，并且l是所述第1倾斜面的长度。

4.根据权利要求3所述的导光部件：

其中，所述第1倾斜面包括具有距离X2的区域，

被引导通过所述导光部件的所述图像光不射入所述第1倾斜面的所述区域，

所述距离X2由ξ＝α+θ-90°、η＝α+γ-ξ定义，并且

X2＝X1(sin(ξ)/sin(η))，

所述距离X2是第1交点P1与第3交点P3之间距离，

其中，所述第1交点P1是所述第1倾斜面与所述第2倾斜面的交点，

第2交点P2是所述第2倾斜面与所述对置面的交点，

所述第3交点P3是所述第1倾斜面与通过与所述第2交点P2相邻的区域并且以反射角θ的最小值θ1射入所述第1倾斜面的所述图像光的交点。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的导光部件：

其中，所述对置面包括多个对置面；

所述第1倾斜面包括多个第1倾斜面；

所述第2倾斜面包括多个第2倾斜面；

在所述引导方向上重复地配置分别包括所述多个对置面之一、所述多个第1倾斜面之一和所述多个第2倾斜面之一的多组，并且，

所述多个对置面与所述边界面之间的距离在所述引导方向上逐渐减小。

6.根据权利要求5所述的导光部件：

其中，所述多个对置面具有彼此不同的长度。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的导光部件：

还包括在所述第1倾斜面上的反射涂层。

8.根据权利要求2至4中任一项所述的导光部件：

还包括在所述第1倾斜面、所述对置面和所述第2倾斜面上的具有反射和透射特性的涂层。

9.根据权利要求1所述的导光部件：

其中，所述第2倾斜面在所述引导方向上连接所述第1倾斜面的下游端和所述对置面的上游端，

所述对置面位于所述第2倾斜面的下游并且与所述第2倾斜面相邻，

所述第2倾斜面比所述第1倾斜面更靠近所述边界面，并且

所述第2倾斜面具有防反射处理。

10.根据权利要求9所述的导光部件：

其中，所述第1倾斜面与所述对置面的法线形成小于90°的角度θx，

所述第2倾斜面和所述对置面形成满足90°-θx<βx<90°的条件的角度βx。

11.根据权利要求9或10所述的导光部件：

其中，所述对置面包括第1对置面和第2对置面，所述第2对置面在所述引导方向上配置在所述第1对置面的下游，

所述第1倾斜面和所述第2倾斜面连接所述第1对置面和所述第2对置面，并且

所述第2倾斜面在所述对置面上的正投影的宽度与所述第1倾斜面在所述对置面上的正投影的宽度G之和W满足W≤d·tanθx的条件，

其中，角度θx形成在所述对置面的法线与所述第1倾斜面之间，并且距离"d"是在平面法线方向上所述第1对置面与所述第2对置面之间的平面距离。

12.根据权利要求11所述的导光部件：

其中，所述宽度G等于或小于所述和W。

13.根据权利要求11或12所述的导光部件:

其中，射入到所述对置面上的所述图像光的入射角φ满足φ1≤φ≤φ2的条件，

其中，φ1是小于所述角度θx的最小入射角，φ2是大于所述角度θx的最大入射角，并且

所述和W、所述距离d和所述最小入射角φ1满足W≤d·tanφ1的条件。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的导光部件：

其中，所述第2倾斜面的所述防反射处理是被配置为防止所述图像光的反射的防反射部件或被配置为吸收所述图像光的光吸收体。

15.根据权利要求11所述的导光部件：

其中，所述第2倾斜面和所述对置面形成角度βx，

所述第2倾斜面与所述边界面的法线形成由90°-βx获得的角度ψ，

射入所述对置面的所述图像光的入射角φ满足φ1≤φ≤φ2的条件，

其中，φ1是小于所述角度θx的最小入射角，φ2是大于所述角度θx的最大入射角，并且

所述和W满足ψ>φ2-2θx和W＝G·tanφ1(tanψ-tanθx)/(tanθx(tanψ-tanφ1))的条件。

16.根据权利要求9至15中任一项所述的导光部件：

其中，所述导光部件包括透明体，

所述图像光通过所述边界面和所述对置面之间的全反射被引导通过所述导光部件。

17.根据权利要求9所述的导光部件：

其中，所述导光部件在所述第2倾斜面上包括透明部分，所述透明部分具有与所述导光部件的另一部分的折射率为相同的折射率，

其中，所述透明部分隔着空气间隙与所述对置面和所述第1倾斜面相邻，并且

所述透明部分被配置为防止所述图像光在所述第2倾斜面处的反射。

18.根据权利要求17所述的导光部件：

其中，所述透明部分包括通过粘结与所述第2倾斜面接合的透明部件。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的导光部件：

其中，所述边界面和所述对置面中的至少一个具有通过接合部来接合的平行平面部件，

其中，所述接合部包括具有反射和透射特性的涂层。

20.一种显示装置，包括：

图像显示元件，被配置为射出图像光；

根据权利要求1至19中任一项所述的导光部件，被配置为引导从所述图像显示元件射出的所述图像光并将所述图像光射出到所述导光部件的外部，以及

光学系统，被配置为对所述图像显示元件射出的图像光进行准直并将所述图像光射出到所述导光部件。

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