JP2002156600A - 映像表示装置 - Google Patents

映像表示装置

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JP2002156600A JP2001102921A JP2001102921A JP2002156600A JP 2002156600 A JP2002156600 A JP 2002156600A JP 2001102921 A JP2001102921 A JP 2001102921A JP 2001102921 A JP2001102921 A JP 2001102921A JP 2002156600 A JP2002156600 A JP 2002156600A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 映像を表示する表示部と、眼の前に位置し表
示部からの光を眼に導いて映像の拡大虚像を提供するホ
ログラム素子と、ホログラム素子を保持するとともに表
示部からの光をホログラム素子に導く透明板より成る映
像表示装置において、不要な反射光が眼に入射して像の
質を低下させるのを防止する。 【解決手段】 ホログラム素子と透明板の境界面に入射
する外界からの光のうち、入射角がブリュースター角を
超えるものを眼に向かう方向以外の方向に反射するよう
に、眼に対する境界面の向きを設定する。ホログラム素
子や透明板と空気との境界面も同様に設定する。また、
ホログラム素子と透明板、あるいは両者を接着する接着
剤の屈折率を等しくして、光学的な境界面をなくした構
成もある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、顔前にて使用さ
れ、映像と共に外界の像を提供する映像表示装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、顔前にて使用され、表示した映像
の光と外界からの光を眼に導いて、映像と外界の像を提
供する映像表示装置が、個人用の情報供給手段として提
案されている。広い視界を確保するために、映像を表示
する表示部は装置の周辺部に配置され、表示部からの光
を眼に導くための接眼光学系と、接眼光学系を保持する
透明板が眼の前に配置される。表示部からの光を反射し
て外界からの光を透過させる反射型のホログラム素子を
接眼光学系として用いることで、映像の拡大虚像を外界
の像に重ねて提供することも行われている。
【０００３】このような装置は、眼鏡のような形状とさ
れるのが一般的であり、使用者は日常生活のあらゆる場
面で装置を使用することができる。例えば、歩行中でも
映像観察が可能である。
【０００４】接眼光学系であるホログラム素子は、透明
板の表面に貼り付けられるか、あるいは透明板の内部に
設けられる。後者の構成は、傾斜した端面を有する２つ
の素片を接合することにより透明板を作製し、その接合
面にホログラム素子をあらかじめ貼り付けておくことで
実現されている。この構成では、表示部からの光を透明
板の端部より導き入れ、対向する２つの表面で反射しな
がらホログラム素子に導く。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の映像
表示装置では、接眼光学系であるホログラム素子の側端
面は透明板の表面に対して略垂直になっており、使用者
の視線の方向に対して大きな角度差がない。このため、
外部からの光がホログラム素子の側端面で反射されて眼
に入射する。また、同様な理由で、透明板の端面で反射
されて眼に入射する光もあり、２つの素片を接合して透
明板とした構成では、接合面で反射されて眼に入射する
光もある。これらの光は、反射されなければ眼に入射し
ないはずの光であり、本来の方向とは別の方向から眼に
入射して、使用者に提供する像の質を低下させることに
なる。
【０００６】また、図２７の上面図に示すように、２つ
の素片１３ａ、１３ｂを嵌合し、隙間１３ｇを接着剤３
２で充填して素片１３ａ、１３ｂを接着して透明板を形
成すると、接着剤３２の収縮や隆起が生じることがあ
る。この接着剤３２の収縮や隆起により外界からの光Ｌ
Ｂの屈折や回折が生じ、本来使用者の眼Ｅに入射しない
不要な光が眼Ｅに導かれて像の質を低下させる場合もあ
る。接着剤３２に限らず、ホログラム素子を形成する感
光材料を、２つの素片１３ａ、１３ｂ間の隙間や、透明
板に形成されたスリットに充填する場合も同様に、収縮
等により屈折や回折が生じる問題がある。
【０００７】また、ホログラム素子は特性の優れた光学
素子ではあるものの、従来の映像表示装置は接眼光学系
としてホログラム素子を１つだけ備える構成であるた
め、接眼光学系の性能の向上を図るには限界がある。
【０００８】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、像の質を低下させる不要な外光を低減した映
像表示装置、および優れた性能を有する接眼光学系を備
えた映像表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、映像を表示する表示部と、接眼光学系
と、接眼光学系を保持する透明な板状部材を備え、接眼
光学系が眼の前に位置し板状部材が眼に対面する状態で
使用されて、表示部からの光を接眼光学系により眼に導
いて表示部が表示した映像の虚像を提供するとともに、
外界からの光を板状部材を透過させて眼に導いて外界の
像を提供する映像表示装置において、接眼光学系と板状
部材の境界面が、ブリュースター角を超える入射角で入
射する外界からの光を眼に向けて反射しないように、設
定されているものとする。
【００１０】一般に、屈折率の異なる２つの媒質の境界
面に光が入射するとき、反射率は入射角に依存する。入
射角と反射率の関係を、媒質の屈折率が１と１．５の場
合を例にとって図２６に示す。図２６において、（ａ）
は光が屈折率の小さい媒質から屈折率の大きい媒質に入
射するときの反射率を示しており、（ｂ）は光が屈折率
の大きい媒質から屈折率の小さい媒質に入射するときの
反射率を示している。Ｐ偏光の反射率Ｒｐが０になると
きの入射角（矢印ＢＡで示す）がブリュースター角であ
り、境界面への入射角がブリュースター角に等しいと
き、透過光と反射光は直角を成す。
【００１１】入射角がブリュースター角以下のときは、
Ｐ偏光の反射率ＲｐもＳ偏光の反射率Ｒｓも小さく、入
射光の大部分が境界面を透過する。一方、入射角がブリ
ュースター角を超えると、Ｐ偏光の反射率ＲｐもＳ偏光
の反射率Ｒｓも急激に大きくなり、大部分が境界面で反
射されるようになる。
【００１２】したがって、ブリュースター角を超える入
射角で入射する外界からの光を眼に向けて反射しないよ
うに接眼光学系と板状部材の境界面を設定することで、
この境界面で反射されて眼に入射する外界からの光の量
を大幅に低減することが可能になる。その結果、使用者
に提供する像の質が低下するのを避けることができる。
【００１３】接眼光学系と外部の空気の境界面や板状部
材と外部の空気の境界面も、ブリュースター角を超える
入射角で入射する外界からの光を眼に向けて反射しない
ように設定するとよい。
【００１４】また、板状部材を第１の板状素片と第２の
板状素片で構成する場合は、第１の板状素片と第２の板
状素片の境界面も、ブリュースター角を超える入射角で
入射する外界からの光を眼に向けて反射しないように設
定するとよい。
【００１５】このような設定は、ブリュースター角を超
える入射角で入射する外界からの光を眼に向かう方向以
外の方向に反射するように、眼に対する境界面の向きを
定めることで実現することができる。
【００１６】また、接眼光学系と板状部材、または板状
部材を成す第１の板状素片と第２の板状素片を直接接し
合わせ、接し合うものの屈折率を等しくすることでも実
現できる。さらに、接眼光学系と板状部材、または第１
の板状素片と第２の板状素片を接着剤で接着し、それら
全ての屈折率を等しくすることでも実現できる。これら
の構成では、境界面が実質的に存在しなくなり、反射光
は皆無になる。
【００１７】板状部材の内部にスリットを設け、接眼光
学系を板状部材のスリットに充填した構成とするとよ
い。接眼光学系と板状部材の境界面の眼に対する向きを
上記のように設定することや、接眼光学系と板状部材を
直接接し合わせることが容易になる。
【００１８】上記各構成の映像表示装置は、板状部材
が、表示部からの光を端部より入射させて、外部の空気
との境界面で反射して接眼光学系に導くようにするとよ
い。すなわち、板状部材の対向する２つの表面による反
射で表示部からの光を接眼光学系に導く。このようにす
ると、表示部を視野の外に位置させるために板状部材を
大きくし、かつ、板状部材を薄くすることができる。
【００１９】ここで、板状部材が、外部の空気との境界
面に、端部より入射した表示部からの光を反射し、外界
からの光を透過させる反射型のホログラム素子を有する
ようにしてもよい。外部の空気との境界面である表面に
ホログラム素子を設けなくても全反射を利用すれば光を
導くことは可能であるが、表面にホログラム素子を設け
ると全反射の条件を満たす必要がなくなって、板状部材
の設計の自由度が増す。
【００２０】接眼光学系は、表示部からの光を反射し、
外界からの光を透過させる反射型のホログラム素子とす
るとよい。映像を外界の像の一部に重ねて提供する装置
となる。しかも、ホログラム素子は波長選択性が高いた
め、外界からの光のほとんど全てを透過させることが可
能であり、外界の像の一部が暗くなることがない。さら
に、映像の拡大率の設定が容易であり、表示部として小
型化のものを用いながら大きな映像を提供することがで
きる。
【００２１】前記目的を達成するために、本発明ではま
た、映像を表示する表示部と、接眼光学系と、接眼光学
系を保持する透明な板状部材を備え、接眼光学系が眼の
前に位置し板状部材が眼に対面する状態で使用されて、
表示部からの光を接眼光学系により眼に導いて表示部が
表示した映像の虚像を提供するとともに、外界からの光
を板状部材を透過させて眼に導いて外界の像を提供する
映像表示装置において、接眼光学系が２以上のホログラ
ム素子より成り、板状部材が接眼光学系のホログラム素
子のうち少なくとも最終段のホログラム素子を保持する
ものとする。
【００２２】接眼光学系を２以上のホログラム素子で構
成することにより、収差を良好に抑え、かつ映像の拡大
率を自由に設定することができる。表示部からの光は板
状部材に保持された最終段のホログラム素子から眼に導
かれる。
【００２３】この構成においても、板状部材が、表示部
からの光を端部より入射させて、外部の空気との境界面
で反射して接眼光学系の最終段のホログラム素子に導く
ようにするとよい。板状部材を大きく、かつ薄くするこ
とができる。
【００２４】その場合、板状部材が、外部の空気との境
界面に、端部より入射した表示部からの光を反射し、外
界からの光を透過させる反射型のホログラム素子を有
し、このホログラム素子が接眼光学系の最終段以外のホ
ログラム素子を兼ねるようにすることもできる。このよ
うにすると、接眼光学系の最終段以外のホログラム素子
を表示部と板状部材の間に配置する必要がなくなり、装
置の構成が簡素になる。
【００２５】また、接眼光学系の最終段のホログラム素
子は、表示部からの光を反射し、外界からの光を透過さ
せる反射型のホログラム素子とするとよい。質の高い映
像を明るい外界の像に重ねて提供することが可能な装置
となる。
【００２６】上記のいずれの映像表示装置においても、
板状部材に光学的パワーをもたせるとよい。板状部材の
パワーにより視度調節がなされ、視力の低下した人で
も、眼鏡等の他の矯正手段を用いることなく、像を鮮明
に観察することが可能になる。
【００２７】使用者の頭部に装着するための装着部材を
備えるようにしてもよい。手で保持する必要がなくな
り、使い勝手のよい装置となる。
【００２８】また、本発明は、映像を表示する表示部
と、接眼光学系と、接眼光学系を保持する透明な板状部
材とを備え、接眼光学系が眼の前に位置して板状部材が
眼に対面する状態で使用され、表示部からの光を接眼光
学系により眼に導いて表示部が表示した映像の虚像を提
供するとともに、外界からの光を前記板状部材を透過さ
せて眼に導いて外界の像を提供する映像表示装置におい
て、使用者の眼に対向する前記板状部材の表面に露出し
た複数の部材を覆う被覆部を設けたことを特徴としてい
る。
【００２９】この構成によると、例えば第１、第２の板
状素片を嵌合した一部の隙間に接眼光学系を充填し、他
の隙間に接着剤を充填することにより接眼光学系を保持
した際に、第１、第２の板状素片に跨って該隙間を被覆
部により覆って使用者の眼に対向する表面に隙間を露出
させない。これにより、該隙間に充填された接眼光学系
や接着剤による凹凸によって屈折や回折して眼に導かれ
る外光が低減される。被覆部は、樹脂成形や光学フィル
ムの貼着により形成することができ、被覆部と板状部材
とを一体に形成してもよい。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の映像表示装置の実
施形態について図面を参照しながら説明する。第１の実
施形態の映像表示装置１の外観を図１に示す。映像表示
装置１は、映像を表示する表示部１１Ｒ、表示部１１Ｒ
からの光を反射する反射型のホログラム素子１２Ｒ、透
明で板状の１対の透明板１３Ｌ、１３Ｒ、透明板１３
Ｌ、１３Ｒを連結する連結部１５、１対のテンプル１６
Ｌ、１６Ｒ、および１対の鼻当て１７Ｌ、１７Ｒを備え
ている。
【００３１】映像表示装置１は、全体としておおよそ眼
鏡のような形状を有しており、眼鏡と同様、透明板１３
Ｌ、１３Ｒがそれぞれ左右の眼に対面するように頭部に
装着される。テンプル１６Ｌ、１６Ｒはそれぞれ透明板
１３Ｌ、１３Ｒの端部に取り付けられており、鼻当て１
７Ｌ、１７Ｒは連結部１５に取り付けられている。テン
プル１６Ｌ、１６Ｒと鼻当て１７Ｌ、１７Ｒは、頭部に
支持されるとともに、透明板１３Ｌ、１３Ｒを支持する
装着部材である。
【００３２】表示部１１Ｒは透明板１３Ｒの上端部に固
定されている。装着時には、表示部１１Ｒは使用者の視
野の外に位置し、視界を妨げることがない。表示部１１
Ｒの動作は、ケーブル１８を介して接続されている制御
装置（不図示）によって制御される。透明板１３Ｌ、１
３Ｒは、通常の眼鏡のレンズと同様、楕円形に近い外形
を有しており、視野の略全体に相当する大きさである。
透明板１３Ｌ、１３Ｒは前面（眼から遠い表面）と後面
（眼に近い表面）を互いに平行な平面とされており、光
学的パワーを有していない。
【００３３】ホログラム素子１２Ｒは長方形の薄板状で
あり、透明板１３Ｒの中央付近の内部に設けられてい
る。透明板１３Ｒはホログラム素子１２Ｒを保持し、装
着時にホログラム素子１２Ｒを右眼の直前に位置させ
る。ホログラム素子１２Ｒは、透明板１３Ｒの表面に対
して傾斜しており、装着時にはその下端が上端よりも顔
面に近くなる。表示部１１Ｒからの光はホログラム素子
１２Ｒによって反射されて右眼に入射する。また、外界
からの光は透明板１３Ｒを透過して右眼に入射する。
【００３４】ホログラム素子１２Ｒは、その反射光が表
示部１１Ｒの映像の拡大虚像を表すように設定されてお
り、接眼光学系として機能する。提供される虚像は、表
示部１１Ｒの実像の十倍程度またはそれ以上の大きさで
あり、眼の前方１〜数ｍの距離に位置する。また、ホロ
グラム素子１２Ｒは外界からの光を透過させるように設
定されており、したがって、映像の虚像は外界の像の中
央部に重なって観察される。
【００３５】表示部１１Ｒと透明板１３Ｒの断面図を図
２に示す。表示部１１Ｒは、透過型の液晶表示器（ＬＣ
Ｄ）１１ａ、発光ダイオード（ＬＥＤ）１１ｂ、レンズ
１１ｃ、およびこれらを収容する筺体１１ｄより成る。
ＬＥＤ１１ｂは、ＬＣＤ１１ａを照明するための所定波
長の光を発し、レンズ１１ｃは、ＬＥＤ１１ｂからの光
をＬＣＤ１１ａの全面に均一に導く。ＬＣＤ１１ａは映
像を表示し、レンズ１１ｃを介してＬＥＤ１１ｂより与
えられる光を変調する。
【００３６】透明板１３Ｒの上端部は、縁に近づくほど
前面側に膨らむくさび状とされており、このくさび状の
部位を前後から挟むようにして筺体１１ｄが固定されて
いる。ＬＣＤ１１ａによって変調された光は、上端面よ
り透明板１３Ｒに入射し、後面に達する。ＬＥＤ１１
ｂ、レンズ１１ｃ、ＬＣＤ１１ａは、透明板１３の後面
に対する光の入射角が臨界角を超えるように配置されて
おり、後面に達した光は全反射される。後面で反射され
た光は前面でも全反射され、透明板１３Ｒ内で数回の全
反射を繰り返してホログラム素子１２Ｒに入射する。こ
のように複数回の反射により光をホログラム素子１２Ｒ
に導くことで、透明板１３Ｒを大きくかつ薄くすること
ができる。
【００３７】透明板１３Ｒの模式的な側面図および正面
図を図３の（ａ）、（ｂ）に示す。透明板１３Ｒには前
面から後面に達する帯状のスリット１４が形成されてい
る。このような構成の透明板１３Ｒは、例えば、スリッ
ト１４と同形の突出片を有する金型を用いるインサート
成形で作製することができる。ホログラム素子１２Ｒは
スリット１４内に、スリット１４を隙間なく満たすよう
に設けられている。ホログラム素子１２Ｒは、例えば、
感光性を有し加熱等により固化する液状の感光材料をス
リット１４に流し込み、材料を固化させた後にホログラ
ム露光することにより作製されている。ホログラム素子
１２Ｒの材料としては、固化後の屈折率が透明板１３Ｒ
の屈折率と同じになるものを使用しており、ホログラム
素子１２Ｒと透明板１３Ｒの屈折率は等しい。
【００３８】ホログラム素子１２Ｒは薄板状であるが、
薄いながらも４つの端面を有する。上下（前後）の端面
は外部に露出しており、空気との境界面を成す。これら
の端面は、それぞれ透明板１３Ｒの前面および後面と同
一平面を成すように仕上げられており、視線に対して垂
直に近い。このため、ホログラム素子１２Ｒの前後の端
面によって反射されて眼に入射する外界からの光はな
い。
【００３９】左右の端面は透明板１３Ｒとの境界面であ
り、透明板１３Ｒに接する。これらの端面は透明板１３
Ｒの前面および後面に対して垂直であり、視線に対して
平行に近い。したがって、仮にこれらの端面が外界から
の光を反射すれば、その反射光が眼に入射する可能性が
ある。しかしながら、前述のように、ホログラム素子１
２Ｒの屈折率と透明板１３Ｒの屈折率が等しいため、ホ
ログラム素子１２Ｒの左右の端面は光学的には存在しな
いことになり、ここで反射される外界からの光はない。
【００４０】ホログラム素子１２Ｒの上面と下面（後面
と前面）も透明板１３Ｒとの境界面であり、透明板１３
Ｒに接する。仮にこれらの面が外界からの光を反射する
としても、視線に対する角度が大きいため、反射光は眼
に入射しない。しかも、上記と同じ理由でこれらの面は
光学的には存在しないに等しいから、外界からの光は透
過するのみである。結局、ホログラム素子１２Ｒと透明
板１３Ｒの境界面で反射されて眼に入射する外界からの
光はなく、ホログラム素子１２Ｒと外部の空気の境界面
で反射されて眼に入射する光もない。
【００４１】透明板１３Ｒの前面と後面は視線に対して
垂直に近いから、これらの面で反射されて眼に入射する
外部からの光はない。一方、透明板１３Ｒの周囲の端面
は視線に対して平行に近く、前面を透過した外界からの
光が端面で反射されて眼に入射する可能性がある。この
可能性をなくすために、透明板１３Ｒの端面全体には内
部からの光の反射を防止する反射防止膜が施されてい
る。つまり、前面を透過した外界からの光は端面をも透
過する。したがって、透明板１３Ｒと空気の境界面で反
射されて眼に入射する光もない。
【００４２】このような設定の映像表示装置１では、外
界からの光が反射されて本来の方向とは異なる方向から
眼に入射することはなく、そのような光のために提供す
る像の質が低下するという不都合は生じない。なお、端
面のどの部位も視野内に入らないように透明板１３Ｒを
大きくして、反射防止膜を省略するようにしてもよい。
表示器１１Ｒからの光を透明板１３Ｒの前面と後面で反
射してホログラム素子１２Ｒに導くようにしているた
め、透明板１３Ｒをそのような大きさとすることは容易
である。しかも、透明板１３Ｒを大きくしても厚さを増
す必要がなく、装置を軽量に保つことができる。
【００４３】以下、他の実施形態の映像表示装置につい
て説明するが、映像表示装置１の構成要素と同一または
類似の機能を有する構成要素は同じ符号で表して、重複
する説明は省略する。
【００４４】第２の実施形態の映像表示装置２の外観を
図４に示す。映像表示装置２は、映像表示装置１を修飾
して、透明板１３Ｌ、１３Ｒをフレーム１９に固定する
とともに、透明板１３Ｒおよびこれに保持されているホ
ログラム素子１２Ｒの構成を変えたものである。テンプ
ル１６Ｌ、１６Ｒおよび鼻当て１７Ｌ、１７Ｒはフレー
ム１９に取り付けられている。また、ケーブル１８はフ
レーム１６Ｒの内部に収納され、テンプル１６Ｒの後端
から出て制御装置に接続されている。
【００４５】透明板１３Ｒは透明で板状の２つの素片１
３ａ、１３ｂを接合して作製されている。また、ホログ
ラム素子１２Ｒは素片１３ａ、１３ｂの接合面に設けら
れており、透明板１３Ｒの左右両端に達する。したがっ
て、左右方向に広い映像を提供することができる。
【００４６】上側に位置する素片１３ａの側面図および
正面図を図５の（ａ）、（ｂ）に示す。素片１３ａは細
長く、その原体は、例えば、押し出し成形で作製するこ
とができる。ホログラム素子１２Ｒは、薄板状の感光材
料を接合面となる原体の斜面に貼り付け、素片１３ａの
原体の押し出し成形の方向に移動しながらホログラム露
光することで作製することができる。露光後、素片１３
ａの原体と素片１３ｂの原体をＵＶ接着剤で接着し、切
削加工して眼鏡レンズの形状を有する透明板１３Ｒとす
る。この方法では、素片１３ａとホログラム素子１２Ｒ
の位置合わせをする必要がない。なお、素片１３Ｒの原
体の斜面に液状の感光材料兼接着剤を塗布し、接着後に
ホログラム露光してもよい。
【００４７】映像表示装置２では、ホログラム素子１２
Ｒと透明板１３Ｒの境界面には、視線に対する角度の小
さい部分がなく、外界からの光がホログラム素子１２Ｒ
と透明板１３Ｒの境界面で反射されて眼に入射すること
はない。また、ホログラム素子１２Ｒの端部や透明板１
３Ｒの端部はフレーム１９の溝に入り込んでおり、それ
らの端面で反射されて眼に入射する外界からの光もな
い。
【００４８】第３の実施形態の映像表示装置３の外観を
図６に示す。映像表示装置３は、透明板１３Ｌにもホロ
グラム素子１２Ｌを設けるとともに、表示部１１Ｌを追
加して、両眼に映像を提供するようにしたものである。
２つの表示部１１Ｌ、１１Ｒが視差のある映像を表示す
ることで、立体映像を提供することができる。透明板１
３Ｌ、１３Ｒは前面と後面を曲面とされて光学的パワー
を有しており、視度調節機能を有する。したがって、視
力の低下した人でも、他の矯正手段を用いることなく、
像を鮮明に観察することができる。
【００４９】透明板１３Ｌ、１３Ｒは透明な板状の素片
１３ｃと透明なプリズム状の素片１３ｄより成る。素片
１３ｄは、素片１３ｃに埋め込まれており、後面のみが
露出している。素片１３ｄの側面図を図７に示す。透明
板１３Ｌ、１３Ｒは、表面にホログラム素子１２Ｌ、１
２Ｒを設けた素片１３ｄを金型内に配置し、その金型を
用いて素片１３ｃを射出成形することによって作製する
ことができる。
【００５０】素片１３ｃ、１３ｄは屈折率の等しい材料
で作製されている。したがって、素片１３ｃ、１３ｄの
境界面には視線に対して平行に近い部分があるものの、
素片１３ｃ、１３ｄの境界面で反射されて眼に入射する
外界からの光はない。また、ホログラム素子１２Ｌ、１
２Ｒも素片１３ｃ、１３ｄと屈折率の等しい材料で作製
されており、ホログラム素子１２Ｌ、１２Ｒと透明板１
３Ｌ、１３Ｒの境界面で反射されて眼に入射する外界か
らの光もない。透明板１３Ｌ、１３Ｒの周囲の端面に
は、第１の実施形態の映像表示装置１と同様に、反射防
止膜が設けられている。
【００５１】なお、素片１３ｄは素片１３ｃと一体化す
るため、その形状は自由に設定してよく、例えば板状と
することもできる。その場合、素片１３ｄの全体を素片
１３ｃに埋没させることにより、透明板１３Ｌ、１３Ｒ
にパワーをもたせることができる。また、ホログラム素
子のみを金型内に配置して成形することにより透明板を
作製してもよい。このようにすると、素片１３ｄは存在
しなくなるが、透明板１３Ｌ、１３Ｒと光学的に等価な
透明板が得られる。
【００５２】第４の実施形態の映像表示装置４の外観を
図８に示す。この映像表示装置４は第１の実施形態の映
像表示装置１の透明板１３Ｒの構成を変えたものであ
る。透明板１３Ｒは透明で板状の２つの素片１３ｅ、１
３ｆを、透明な接着剤で接着して作製されている。
【００５３】素片１３ｆの側面図、正面図、および水平
方向の断面図を図９の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。
素片１３ｅとの接合面となる素片１３ｆの部位は、いず
れも斜面とされており、水平方向の断面は後面側が広が
った台形である。ホログラム素子１２Ｒは、下部の斜面
に貼り付けられている。左右の斜面は、前面を透過して
入射する外界からの光のうち、入射角がブリュースター
角を超えるものを、眼に向かう方向以外の方向に反射す
るように、素片１３ｅ、１３ｆの屈折率を考慮して前面
に対する角度が設定されている。
【００５４】使用時の透明板１３Ｒと眼の関係を図１０
に模式的に示す。素片１３ｆの前面を透過しブリュース
ター角を超える入射角で素片１３ｅ、１３ｆの境界面に
入射した外界からの光ＬＢは、反射されても眼Ｅには入
射しない。また、ブリュースター角以下の入射角で素片
１３ｅ、１３ｆの境界面に入射する光は僅かであり、し
かも、その反射率は低い。したがって、素片１３ｅ、１
３ｆの境界面で反射されて眼に入射する光はほとんどな
い。また、ホログラム素子１２Ｒの左右の端面は素片１
３ｆの左右の斜面と同一平面となるように設定されてお
り、ホログラム素子１２Ｒと透明板１３Ｒの境界面で反
射されて眼に入射する外部からの光もほとんどない。
【００５５】このような構成の映像表示装置４では、透
明板１３Ｒを成す素片１３ｅ、１３ｆとして屈折率が異
なるものを使用することができるし、素片１３ｅ、１３
ｆを接合するための接着剤も素片１３ｅ、１３ｆとは異
なる屈折率のものを使用することができる。したがっ
て、材料の選択の自由度が高い。さらに、接合面が傾斜
しているため、接着剤を塗布して素片１３ｆを素片１３
ｅに押圧するだけで容易に素片１３ｅ、１３ｆを接着す
ることが可能であり、また、透明板１３Ｒの内部におけ
るホログラム素子１２Ｒの位置も自動的に定まる。
【００５６】透明板１３Ｒの端面には、前述のように反
射防止膜が施されており、透明板１３Ｒの端面で反射さ
れて眼に入射する外界からの光はない。反射防止膜を設
けることに代えて、素片１３ｅ、１３ｆの接合面と同様
に、ブリュースター角を超える入射角で入射する外界の
光を眼に向かう方向以外の方向に反射するように、眼に
対する透明板１３Ｒの端面の向きを設定してもよい。そ
の場合、素片１３ｅと空気の屈折率の差を考慮して端面
の向きを定める。この方法は、第１、第３の実施形態の
映像表示装置１、３でも採用することができる。
【００５７】第５の実施形態の映像表示装置について説
明する。本実施形態の映像表示装置は、第４の実施形態
の映像表示装置４の透明板１３Ｒおよびホログラム素子
１２Ｒの構成を変え、素片１３ｆ内にホログラム素子１
２Ｒを形成したものである。また、図１１の（ａ）、
（ｂ）に示すように、素片１３ｆの側端面及び下端面は
視線に対して略垂直に形成されている。
【００５８】ホログラム素子１２Ｒと素片１３ｆは全く
同じ材料で一体に作製されている。ホログラム素子１２
Ｒの作製方法を図１２に模式的に示す。まず、感光剤を
含む透明な材料を成形して素片１３ｆの原体を作製す
る。次いで、図１２の（ａ）または（ｂ）のように、ホ
ログラム素子１２Ｒとする部位の表面に細い帯状のマス
クＭを配置して、原体を露光する。この露光は干渉縞を
形成しないように行う。これで、単なる透明な光学素子
である素片１３ｆが得られ、その内部に、マスクＭの陰
Ｓとなった感光材料が未露光のまま薄板状に残る。最後
に、この未露光の感光材料をホログラム露光してホログ
ラム素子１２Ｒとする。
【００５９】この方法ではホログラム素子１２Ｒと素片
１３ｆの屈折率に差が生じず、したがって、両者の境界
面によって反射されて眼に入射する外部からの光はな
い。また、素片１３ｆと素片１３ｅ（図８参照）とは、
屈折率の等しい材料で作成され、素片１３ｆ及び素片１
３ｅと屈折率の等しい接着剤により接着されている。こ
のため、素片１３ｆの側端面及び下端面に入射した光
は、光学的に同一部材の接着剤及び素片１３ｅを透過
し、反射により眼に導かれることはない。尚、素片１３
ｆと素片１３ｅとを一体に成形加工して透明板１３Ｒを
形成してもよい。また、空気との境界面となるホログラ
ム素子１２の端面や透明板１３Ｒの周端面には、上記と
同様に反射防止膜を施す。
【００６０】なお、素片１３ｆの原体の露光は、図１２
（ａ）のように後面側から行うことも、（ｂ）のように
側面側から行うこともできる。また、前面側から行うこ
とも可能である。ただし、後面側または前面側から露光
を行う方が、ホログラム素子１２Ｒの厚さを容易に均一
にすることできるためより好ましい。
【００６１】表示部１１Ｒが固定される透明板１３Ｒの
くさび状の上端部は、他の平板状の部分と別体としても
よい。その場合、上端部を平板状の部分と屈折率の等し
い材料で作製し、両者を屈折率の等しい接着剤で接着す
る。
【００６２】第６の実施形態の映像表示装置について説
明する。本実施形態の映像表示装置は前述の図８に示す
第４の実施形態の映像表示装置４と同様に構成される。
透明板１３Ｒの斜視図、側面断面図及び上面断面図をそ
れぞれ図１３、図１４及び図１５に示す。これらの図に
示すように、透明板１３Ｒは第４の実施形態の映像表示
装置４と同様に、２つの素片１３ｅ、１３ｆを接合して
構成されている。
【００６３】素片１３ｆの左右の側端面は第５実施形態
（図１１参照）と同様に視線に対して略垂直に形成さ
れ、素片１３ｆの斜面にはホログラム素子１２Ｒが貼り
付けられている。また、透明板１３Ｒの平板部分の前面
及び後面には全面を覆う透明膜３１（被覆部）が形成さ
れている。
【００６４】素片１３ｆ及び素片１３ｅは、屈折率の等
しい材料で作成されている。また、これらは互いに素片
１３ｆ及び素片１３ｅと屈折率の等しい接着剤３２によ
り接着されている。このため、素片１３ｆの左右の側端
面に入射した光は、光学的に同一部材の接着剤３２及び
素片１３ｅを透過し、反射により眼に導かれることはな
い。透明板１３Ｒの周面には、上記と同様に反射防止膜
が施されている。
【００６５】また、ホログラム素子１２Ｒと素片１３
ｅ、１３ｆとの接合面は視線に対する角度が大きいた
め、ホログラム素子１２Ｒと素片１３ｅ、１３ｆとの界
面で屈折率の違いによる反射がある場合でも、ブリュー
スター角を超える大きな反射率の反射光が眼に導かれる
ことはない。
【００６６】透明膜３１は金型やガラス型内に素片１３
ｅ、１３ｆ及びホログラム素子１２Ｒを配置し、その型
を用いて素片１３ｅ、１３ｆと同じ屈折率のＵＶ硬化樹
脂を充填して射出成形することによって形成される。こ
れにより透明膜３１は所定の表面形状に形成される。同
時に、素片１３ｆと素片１３ｅとの隙間には接着剤３２
としてＵＶ硬化樹脂が充填され、該隙間が素片１３ｆ、
１３ｅとともに透明膜３１により覆われる。
【００６７】従って、接着剤３２の硬化時の収縮や隆起
による凹凸が透明膜３１の表面に発生せず、透明膜３１
の表面を凹凸のない一様な面に形成することができる。
これにより、該隙間に入射した光が屈折や回折すること
なく屈折率の等しい接着剤３２、ホログラム素子１２
Ｒ、素片１３ｅを透過し、眼に導かれることを防止する
ことができる。
【００６８】透明膜３１は厚みを約１００μｍ以下の薄
膜に形成することにより、光学性能に及ぼす影響を無視
できる程度に低減することができるため厚み誤差を比較
的大きく許容することができる。また、屈折率が透明板
１３Ｒと等しいため、境界面の屈折を考慮せずに容易に
設計できるが、映像光が透明膜３１の表面を反射しなが
ら進行するため透明膜３１の厚みを考慮して光路長を設
計する必要がある。
【００６９】尚、透明膜３１は光学フィルムを透明板１
３Ｒ上に貼着して形成してもよい。素片１３ｅ、１３ｆ
を所定位置に配置して光学フィルムを貼着し、接着剤３
２を素片１３ｅ、１３ｆ間の隙間に充填することにより
接着剤３２の収縮や隆起を防止することができる。この
ようにしても、上記と同一の効果を得ることができる。
更に、光学フィルムとして反射防止フィルムを用いると
より望ましい。
【００７０】また、接着剤３２が２つの素片１３ｅ、１
３ｆ間に充填される場合に限られず、第１の実施形態の
ようなスリット１４（図３参照）に接着剤３２やホログ
ラム素子１２Ｒを形成する感光材料を充填するような場
合においても板状部材とホログラム素子等とを同時に透
明膜３１で覆うことにより上記と同様の効果を得ること
ができる。
【００７１】第７の実施形態の映像表示装置について説
明する。本実施形態の映像表示装置は前述の図６に示す
第３の実施形態の映像表示装置３と同様に構成され、図
１６の斜視図及び図１７の側面断面図に示すように、ホ
ログラム素子１２Ｒが貼着された素片１３ｄが素片１３
ｃに埋められ、接着剤３２により接着して透明板１３Ｒ
が形成されている。透明板１３Ｒの後面には、第６実施
形態と同様の透明膜３１が形成されている。素片１３
ｃ、１３ｄ、接着剤３２はいずれも同じ屈折率を有して
いる。
【００７２】このような構成にしても、接着剤３２が充
填される素片１３ｃ、１３ｄ間の隙間が素片１３ｃ、１
３ｄとともに樹脂成形或いは光学フィルム等から成る透
明膜３１で覆われるので、接着剤３２の硬化時の収縮や
隆起による凹凸が透明膜３１の表面に発生しない。この
ため、透明膜３１の表面を凹凸のない一様な面に形成す
ることができる。従って、第６実施形態と同様に、該隙
間に入射した光が屈折や回折することなく、眼に導かれ
ることを防止することができる。
【００７３】第８の実施形態の映像表示装置について説
明する。本実施形態の映像表示装置は第６の実施形態の
映像表示装置と同様に構成され、図１８の分解斜視図及
び図１９の側面断面図に示すように、素片１３ａ、１３
ｂが視線方向に略垂直な平板部１３ｊ、１３ｋを有して
いる。そして、ホログラム素子１２Ｒを有する素片１３
ａの突起部１３ｇを素片１３ｂの孔部１３ｈに嵌合して
素片１３ａ、１３ｂが接着剤３２により接着されてい
る。素片１３ａ、１３ｂ、接着剤３２はいずれも同じ屈
折率を有している。
【００７４】このような構成にすると、突起部１３ｇと
孔部１３ｈとの隙間は、平板部１３ｊ、１３ｋにより覆
われている。従って、接着剤３２の硬化時の収縮や隆起
による凹凸が透明板１３Ｒの表面に発生せず、透明板１
３Ｒの表面を凹凸のない一様な面に形成することができ
る。これにより、該隙間に入射した光が屈折や回折する
ことなく屈折率の等しい接着剤３２、ホログラム素子１
２Ｒ、素片１３ｅを透過し、眼に導かれることを防止す
ることができる。従って、平板部１３ｊ、１３ｋは第６
の実施形態の透明膜３１と同様に作用し、素片１３ａ、
１３ｂと一体に形成された透明膜３１とみなされる。こ
れにより、光学フィルム等の透明膜３１を別途設ける必
要がなく部品点数を削減することができる。
【００７５】第９の実施形態の映像表示装置について説
明する。本実施形態の映像表示装置は第８の実施形態の
映像表示装置と同様に、図２０の分解斜視図に示すよう
に、素片１３ａ、１３ｂが視線方向に略垂直な平板部１
３ｊ、１３ｋを有している。そして、ホログラム素子１
２Ｒを有する素片１３ａの斜面と素片１３ｂの斜面とを
対向して素片１３ａ、１３ｂが接着剤３２（不図示）に
より接着されている。素片１３ａ、１３ｂ、接着剤３２
はいずれも同じ屈折率を有している。このように構成し
ても、第８の実施形態と同様の効果を得ることができ
る。
【００７６】第１０の実施形態の映像表示装置について
説明する。本実施形態の映像表示装置は第８の実施形態
の映像表示装置と同様に、図２１の分解斜視図及び図２
２の側面断面図に示すように、素片１３ａ、１３ｂが視
線方向に略垂直な平板部１３ｊ、１３ｋを有している。
また、第８の実施形態と異なり、表示部１１Ｒを取付け
る取付部１３ｒが素片１３ｂと一体に形成されている。
【００７７】そして、ホログラム素子１２Ｒを有する素
片１３ａの突起部１３ｇを素片１３ｂの孔部１３ｈに嵌
合して素片１３ａ、１３ｂが接着剤３２により接着され
ている。素片１３ａ、１３ｂ、ホログラム素子１２Ｒ、
接着剤３２はいずれも同じ屈折率を有している。このよ
うに構成しても、第８の実施形態と同様の効果を得るこ
とができる。
【００７８】第１１の実施形態の映像表示装置６につい
て説明する。映像表示装置６は、携帯電話機に組み込ま
れており、受信した情報や送信する情報を使用者に映像
として提供するものである。映像表示装置６を組み込ん
だ携帯電話機２０の外観を図２３に示す。携帯電話機２
０は、本体部２０ａと蓋部２０ｂより成り、非使用時に
は、蓋部２０ｂが本体部２０ａに重なるように折り畳む
ことができる。
【００７９】本体部２０ａは、主として電話機の機能を
司り、信号処理回路を内蔵するほか、電話番号等の入力
を行うための複数のキー２１、入力された電話番号を表
示する液晶表示器２２、無線波を送受するアンテナ２
３、受信した音声を出力するスピーカ２４等を備えてい
る。蓋部２０ｂは、音声入力のためのマイクロフォン２
５を備えており、また、映像表示装置６を内蔵してい
る。蓋部２０ｂの内側の表面には窓２０ｃが設けられて
おり、外側の表面にも窓２０ｃに対向する窓が設けられ
ている。
【００８０】図２３のＡ−Ａ’での映像表示装置６の断
面を図２４に示す。映像表示装置６は、表示部１１Ｒ、
ホログラム素子１２Ｒ、および透明板１３Ｒより成る。
表示部１１Ｒは、上述の各実施形態のものと類似の構成
であるが、レンズに代えてリフレクタ１１ｃ’を備え、
これによりＬＥＤ１１ｂからの光をＬＣＤ１１ａに導
く。
【００８１】透明板１３Ｒは、第２の実施形態のものと
同様に、２つの素片１３ａ、１３ｂを接合して成り、ホ
ログラム素子１２Ｒは、素片１３ｂとの接合面となる素
片１３ａの斜面に設けられている。表示部１１Ｒを固定
するための透明板１３Ｒのくさび状の部分は、本体部２
０ａ側に突出している。
【００８２】映像表示装置６は、透明板１３Ｒが窓２０
ｃに対面するように蓋部２０ｂの内部に配置されてい
る。使用者は、透明板１３Ｒおよび窓２０ｃが眼の前に
位置し、本体部２０ａのスピーカ２４が耳の近くに位置
するように、携帯電話機２０を手で持って使用すること
により、通話しながら外界の像とこれに重なる映像を観
察することができる。この状態で使用するときでも、使
用者の発する声はマイクロフォン２５で検出される。
【００８３】透明板１３の素片１３ａのＬＣＤ１１ａか
らの光が入射する端面には透過型のホログラム素子１２
ａが設けられており、入射した光を反射して導く素片１
３ａの前面および後面にはそれぞれ反射型のホログラム
素子１２ｂ、１２ｃが設けられている。これらのホログ
ラム素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、ホログラム素子１
２Ｒと共に、ＬＣＤ１１ａの映像の拡大虚像を提供する
ための接眼光学系を成す。
【００８４】ホログラム素子１２Ｒは接眼光学系の最後
段の素子となる。映像表示装置６では、このように接眼
光学系を複数のホログラム素子で構成しているため、ホ
ログラム素子１２Ｒのみで接眼光学系が構成されている
第１〜第１０実施形態の映像表示装置よりも、映像を表
す光の収差を良好に抑えることが可能であり、また、映
像の拡大率を自由に設定することができる。
【００８５】素片１３ａの前面および後面に設けられた
ホログラム素子１２ｂ、１２ｃは、ホログラム素子１２
Ｒと同様に、外界からの光を透過させるように設定され
ており、また、ホログラム素子１２ａを透過して入射し
た光を回折によって反射するように設定されている。こ
のように、透明板１３Ｒの前面と後面を全反射によらず
に光を反射する構成とすると、前面や後面への光の入射
角を臨界角よりも大きくする必要がなくなって、透明板
１３Ｒに対する表示部１１Ｒの向きの設定が容易にな
る。
【００８６】素片１３ａの左右の端面にもホログラム素
子が設けられている。これらのホログラム素子は、前面
を透過して入射した光のうち端面への入射角がブリュー
スター角を超えるものを、眼に向かう方向以外の方向に
反射するように設定されている。
【００８７】透明板１３Ｒを成す一方の素片１３ａの側
面図、正面図を図２５の（ａ）、（ｂ）に示す。上記の
全てのホログラム素子は、素片１３ａの表面に液状の感
光材料をスピンコート法等によって塗布し、固化後ホロ
グラム露光することによって作製されている。
【００８８】このとき、ホログラム素子１２Ｒとする斜
面、ホログラム素子１２ａとする端面、ホログラム素子
１２ｂとする前面、ホログラム素子１２ｃとする後面、
および左右の端面は、個別に感光材料を塗布して個別に
露光する。感光材料を塗布することに代えて素片１３ａ
を液状の感光材料に浸し、取り出して感光材料を固化さ
せた後、各部分を個別に露光するようにしてもよい。
【００８９】このようにして各ホログラム素子を設けた
素片１３ａに、他方の素片１３ｂを接着剤で接着するこ
とにより、透明板１３Ｒが得られる。素片１３ａ、１３
ｂは屈折率の等しい材料で作製し、接着剤としても屈折
率の等しいものを用いる。素片１３ｂの前面、後面、端
面にもホログラム素子を設けて、透明板１３Ｒ全体とし
て前面、後面、端面がそれぞれ一様な特性を有するよう
にしておく。映像表示装置６においても、ホログラム素
子１２Ｒと透明板１３Ｒの境界面や、これらと空気の境
界面で反射されて眼に入射する外界からの光はない。
【００９０】なお、映像表示装置６では、透明板１３の
前面と後面のホログラム素子１２ｂ、１２ｃが接眼光学
系としての機能の一部を担うようにしているが、ホログ
ラム素子１２ｂ、１２ｃは、外界からの光を透過させる
とともに、ホログラム素子１２ａを透過して入射した光
を反射するだけの設定としてもよい。また、ホログラム
素子１２ａを省略して、３つのホログラム素子１２Ｒ、
１２ｂ、１２ｃで接眼光学系を構成してもよい。
【００９１】ＬＣＤ１１ａと透明板１３Ｒの間にホログ
ラム素子を配置して、これを接眼光学系の一部としても
よい。ただし、そのような構成よりも、透明板１３Ｒの
表面にホログラム素子を設ける方が、装置を小型化でき
て好ましい。外界の像を提供する必要がないときは、ホ
ログラム素子１２ｂ、１２ｃに代えて、通常の反射膜を
透明板１３Ｒの前面と後面に設ける構成とすることも可
能である。
【００９２】その場合、蓋部２０ｂの外側の窓は不要で
あり、内側の窓２０ｃはホログラム素子１２Ｒからの光
を遮ることなく眼に導き得る大きさとすれば十分であ
る。また、素片１３ｂも不要であり、素片１３ａの左右
の端面にホログラム素子を設ける必要もない。
【００９３】
【発明の効果】接眼光学系とこれを保持する板状部材の
境界面が、ブリュースター角を超える入射角で入射する
外界からの光を眼に向けて反射しないように設定されて
いる本発明の映像表示装置では、外界からの光のうち境
界面による反射光が眼に入射するのを抑えることがで
き、質の高い像を提供することが可能である。さらに、
接眼光学系と外部の空気の境界面、板状部材と外部の空
気の境界面、あるいは板状部材を成す第１、第２の板状
素片の境界面も同様に設定されている構成では、一層質
の高い像を提供することが可能になる。
【００９４】ブリュースター角を超える入射角で入射す
る外界からの光を眼に向かう方向以外の方向に反射する
ように、眼に対する境界面の向きを定めると、接眼光学
系と板状部材に屈折率差があっても、またこれらと空気
に屈折率差があるにもかかわらず、反射光を確実に低減
することが可能である。したがって、接眼光学系や板状
部材の材料を自由に選択することができる。
【００９５】接眼光学系と板状部材の屈折率、あるいは
第１、第２の板状素片の屈折率を等しくし、これらを直
接接し合わせた構成や屈折率の等しい接着剤で接着した
構成では、光学的には境界面が存在しなくなり、反射光
をなくすことができる。
【００９６】板状部材の内部にスリットを設け、このス
リットに接眼光学系を充填するようにすると、接眼光学
系と板状部材の眼に対する向きの設定が容易である。ま
た、接眼光学系と板状部材が直接接するため、両者の屈
折率を等しくすることで、容易に反射光をなくすことが
できる。
【００９７】接眼光学系が２以上のホログラム素子より
成り、板状部材が接眼光学系のホログラム素子のうち少
なくとも最終段のホログラム素子を保持する本発明の映
像表示装置では、映像を表す光の収差を良好に抑えつ
つ、映像の拡大率を自由に設定することができる。した
がって、質の高い映像を提供することが可能であり、ま
た、小型の表示部を用いながら大きな映像を提供するこ
とができる。
【００９８】板状部材が、表示部からの光を端部より入
射させて、外部の空気との境界面で反射して接眼光学系
あるいはその最終段のホログラム素子に導く構成では、
板状部材を大きくかつ薄くすることができて、表示部を
視野の外に位置させて広い視界を確保しながら、装置を
軽量にすることができる。
【００９９】板状部材が、外部の空気との境界面に、端
部より入射した表示部からの光を反射し、外界からの光
を透過させる反射型のホログラム素子を有する構成で
は、全反射によらずに光を導くことができて、板状部材
に対する表示部の向きの設定が容易である。また、この
ホログラム素子が接眼光学系の最終段以外のホログラム
素子を兼ねるようにすると、表示部と板状部材の間にホ
ログラム素子を配置する必要がなくなって、簡素な装置
構成になる。
【０１００】接眼光学系あるいはその最終段のホログラ
ム素子を、表示部からの光を反射し、外界からの光を透
過させる反射型のホログラム素子とすると、映像を外界
の像の一部に重ねて提供することができ、使用者は外界
の像全体を見ることが可能である。したがって、安全性
の高い装置となる。しかも、外界からの光のほとんど全
てを透過させて、映像に重なる外界の像が暗くなるのを
避けることができ、使用者に不自然な印象を与えること
がない。
【０１０１】板状部材に光学的パワーをもたせると、視
力の低下した人でも、眼鏡等を使用することなく、像を
鮮明に観察することができる。また、頭部に装着するた
めの装着部材を備える構成では、使い勝手のよい装置と
なる。
【０１０２】板状部材の表面を被覆部により覆うため、
複数の部材間の隙間に充填される接着剤や感光材料の収
縮や隆起等による凹凸が形成されず該隙間に入射する光
の屈折や回折が防止される。従って、使用者の眼に導か
れる不要な外界からの光を低減して質の高い像を提供す
ることができる。また、被覆部は樹脂成形や光学フィル
ムの貼着により簡単に形成することができ、板状部材と
一体に形成すると部品点数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施形態の映像表示装置の斜視図。
【図２】 第１の実施形態の映像表示装置の表示部と透
明板の断面図。
【図３】 第１の実施形態の映像表示装置の透明板の模
式的な側面図（ａ）および正面図（ｂ）。
【図４】 第２の実施形態の映像表示装置の斜視図。
【図５】 第２の実施形態の映像表示装置の透明板を成
す素片の模式的な側面図（ａ）および正面図（ｂ）。
【図６】 第３の実施形態の映像表示装置の斜視図。
【図７】 第３の実施形態の映像表示装置の透明板を成
す素片の模式的な側面図。
【図８】 第４の実施形態の映像表示装置の斜視図。
【図９】 第４の実施形態の映像表示装置の透明板を成
す素片の側面図（ａ）、正面図（ｂ）および水平方向の
断面図（ｃ）。
【図１０】 第４の実施形態の映像表示装置の使用時の
透明板と眼の位置関係を模式的に示す図。
【図１１】 第５の実施形態の映像表示装置の透明板の
側面図（ａ）および正面図（ｂ）。
【図１２】 第５の実施形態の映像表示装置のホログラ
ム素子の作製方法を模式的に示す図。
【図１３】 第６の実施形態の映像表示装置の透明板を
示す斜視図。
【図１４】 第６の実施形態の映像表示装置の透明板を
示す側面断面図。
【図１５】 第６の実施形態の映像表示装置の透明板を
示す上面断面図。
【図１６】 第７の実施形態の映像表示装置の透明板を
示す斜視図。
【図１７】 第７の実施形態の映像表示装置の透明板を
示す側面断面図。
【図１８】 第８の実施形態の映像表示装置の透明板を
示す分解斜視図。
【図１９】 第８の実施形態の映像表示装置の透明板を
示す側面断面図。
【図２０】 第９の実施形態の映像表示装置の透明板を
示す分解斜視図。
【図２１】 第１０の実施形態の映像表示装置の透明板
を示す分解斜視図。
【図２２】 第１０の実施形態の映像表示装置の透明板
を示す側面断面図。
【図２３】 第１１の実施形態の映像表示装置を組み込
んだ携帯電話機の斜視図。
【図２４】 第１１の実施形態の映像表示装置の断面
図。
【図２５】 第１１の実施形態の映像表示装置の透明板
を成す素片の模式的な側面図（ａ）および正面図
（ｂ）。
【図２６】 屈折率の異なる２つの媒質の境界面に入射
する光の入射角と反射率の関係を示す図。
【図２７】 ２つの素片の接着部分に入射する光の進行
方向を説明する上面図。
【符号の説明】
１、２、３、４、６ 映像表示装置 １１Ｌ、１１Ｒ 表示部 １１ａ 液晶表示器 １１ｂ 発光ダイオード １１ｃ レンズ １１ｃ’ リフレクタ １１ｄ 筺体 １２Ｌ、１２Ｒ ホログラム素子 １２ａ、１２ｂ、１２ｃ ホログラム素子 １３Ｌ、１３Ｒ 透明板 １３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ 素
片 １４ スリット １５ 連結部 １６Ｌ、１６Ｒ テンプル １７Ｌ、１７Ｒ 鼻当て、 １８ ケーブル １９ フレーム ２０ 携帯電話機 ２０ａ 本体部 ２０ｂ 蓋部 ２１ 入力キー ２２ 液晶表示器 ２３ アンテナ ２４ スピーカ ２５ マイクロフォン ３１ 透明膜 ３２ 接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 賢司 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 野田 哲也 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 CA05 CA07 CA09 CA22 CA28 2H087 KA24 RA41 RA46 TA01 TA02 TA05 2K008 AA14 BB03 DD02 DD12 EE01 EE04 HH03 HH25

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 映像を表示する表示部と、接眼光学系
    と、前記接眼光学系を保持する透明な板状部材とを備
    え、前記接眼光学系が眼の前に位置して前記板状部材が
    眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前
    記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映
    像の虚像を提供するとともに、外界からの光を前記板状
    部材を透過させて眼に導いて外界の像を提供する映像表
    示装置において、 前記接眼光学系と前記板状部材との境界面が、ブリュー
    スター角を超える入射角で入射する外界からの光を眼に
    向けて反射しないように、設定されていることを特徴と
    する映像表示装置。
  2. 【請求項２】 前記接眼光学系と外部の空気との境界面
    が、ブリュースター角を超える入射角で入射する外界か
    らの光を眼に向けて反射しないように、設定されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
  3. 【請求項３】 前記板状部材と外部の空気との境界面
    が、ブリュースター角を超える入射角で入射する外界か
    らの光を眼に向けて反射しないように、設定されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
  4. 【請求項４】 前記板状部材は第１の板状素片と第２の
    板状素片とから成り、第１の板状素片と第２の板状素片
    との境界面が、ブリュースター角を超える入射角で入射
    する外界からの光を眼に向けて反射しないように、設定
    されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいず
    れかに記載の映像表示装置。
  5. 【請求項５】 境界面が、ブリュースター角を超える入
    射角で入射する外界からの光を眼に向かう方向以外の方
    向に反射するように、眼に対する向きを設定されている
    ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載
    の映像表示装置。
  6. 【請求項６】 前記接眼光学系と前記板状部材が直接接
    しており、前記接眼光学系と前記板状部材の屈折率が等
    しいことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
  7. 【請求項７】 前記接眼光学系と前記板状部材が接着剤
    によって接着されており、前記接眼光学系と前記板状部
    材と接着剤との屈折率が等しいことを特徴とする請求項
    １に記載の映像表示装置。
  8. 【請求項８】 前記板状部材が内部にスリットを有し、
    前記接眼光学系が前記板状部材のスリットに充填されて
    いることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の
    映像表示装置。
  9. 【請求項９】 第１の板状素片と第２の板状素片が直接
    接しており、第１の板状素片と第２の板状素片の屈折率
    が等しいことを特徴とする請求項４に記載の映像表示装
    置。
  10. 【請求項１０】 第１の板状素片と第２の板状素片が接
    着剤によって接着されており、第１の板状素片と第２の
    板状素片と接着剤との屈折率が等しいことを特徴とする
    請求項４に記載の映像表示装置。
  11. 【請求項１１】 前記板状部材が、前記表示部からの光
    を端部より入射させて、外部の空気との境界面で反射し
    て前記接眼光学系に導くことを特徴とする請求項１〜請
    求項１０のいずれかに記載の映像表示装置。
  12. 【請求項１２】 前記板状部材が、外部の空気との境界
    面に、端部より入射した前記表示部からの光を反射し、
    外界からの光を透過させる反射型のホログラム素子を有
    することを特徴とする請求項１１に記載の映像表示装
    置。
  13. 【請求項１３】 前記接眼光学系が、前記表示部からの
    光を反射し、外界からの光を透過させる反射型のホログ
    ラム素子であることを特徴とする請求項１〜請求項１２
    のいずれかに記載の映像表示装置。
  14. 【請求項１４】 映像を表示する表示部と、接眼光学系
    と、前記接眼光学系を保持する透明な板状部材とを備
    え、前記接眼光学系が眼の前に位置して前記板状部材が
    眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前
    記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映
    像の虚像を提供するとともに、外界からの光を前記板状
    部材を透過させて眼に導いて外界の像を提供する映像表
    示装置において、 前記接眼光学系が２以上のホログラム素子より成り、前
    記板状部材が前記ホログラム素子のうち少なくとも最終
    段のホログラム素子を保持することを特徴とする映像表
    示装置。
  15. 【請求項１５】 前記板状部材が、前記表示部からの光
    を端部より入射させて、外部の空気との境界面で反射し
    て前記接眼光学系の最終段のホログラム素子に導くこと
    を特徴とする請求項１４に記載の映像表示装置。
  16. 【請求項１６】 前記板状部材が、外部の空気との境界
    面に、端部より入射した前記表示部からの光を反射し、
    外界からの光を透過させる反射型のホログラム素子を有
    し、このホログラム素子が前記接眼光学系の最終段以外
    のホログラム素子を兼ねることを特徴とする請求項１５
    に記載の映像表示装置。
  17. 【請求項１７】 前記接眼光学系の最終段のホログラム
    素子が、前記表示部からの光を反射し、外界からの光を
    透過させる反射型のホログラム素子であることを特徴と
    する請求項１４〜請求項１６のいずれかに記載の映像表
    示装置。
  18. 【請求項１８】 前記板状部材が光学的パワーを有する
    ことを特徴とする請求項１〜請求項１７のいずれかに記
    載の映像表示装置。
  19. 【請求項１９】 使用者の頭部に装着するための装着部
    材を備えることを特徴とする請求項１〜請求項１８のい
    ずれかに記載の映像表示装置。
  20. 【請求項２０】 映像を表示する表示部と、接眼光学系
    と、前記接眼光学系を保持する透明な板状部材とを備
    え、前記接眼光学系が眼の前に位置して前記板状部材が
    眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前
    記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映
    像の虚像を提供するとともに、外界からの光を前記板状
    部材を透過させて眼に導いて外界の像を提供する映像表
    示装置において、 使用者の眼に対向する前記板状部材の表面に露出した複
    数の部材を覆う被覆部を設けたことを特徴とする映像表
    示装置。
  21. 【請求項２１】 前記被覆部を樹脂成形により形成した
    ことを特徴とする請求項２０に記載の映像表示装置。
  22. 【請求項２２】 前記被覆部は光学フィルムから成るこ
    とを特徴とする請求項２０に記載の映像表示装置。
  23. 【請求項２３】 前記被覆部を前記板状部材と一体に形
    成したことを特徴とする請求項２０に記載の映像表示装
    置。
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