JP2011186332A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 出射機構を小さくし、軽量化することができる表示装置を提供する。
【解決手段】 画像表示光を出射する表示素子２１を有する出射機構２と、ライトガイド３とを備え、ライトガイド３は基板であり、第一面３３ａと、第一面３３ａと対向する第二面３３ｂと、第一面３３ａと第二面３３ｂとは異なる第三面３１と、観察者の眼の前方に配置される出射面３２とを有し、ライトガイド３の基板内部に出射機構２からの画像表示光を入射させた後、第一面３３ａと第二面３３ｂとで画像表示光を設定方向へと反射させながら出射面３２に導き、出射面３２から画像表示光を観察者の眼に導く表示装置１であって、ライトガイド３は、出射機構２からの画像表示光を第三面３１から基板内部に入射させることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、腰のベルトや装身具等を介して身体に纏うウエアラブルコンピュータや、ナップサックやポケットに入れて携帯できる携帯電話器等の通信機器のような、卓上以外の環境で利用可能な情報機器のためのモニタに適した表示装置に関する。

身体に纏う形態の情報機器用の表示装置としては、眼鏡型の形態が主流となりつつある。図２は、観察者の頭部に装着される従来の眼鏡型ディスプレイ（表示装置）を示す外観図である。また、図３は、観察者の頭部に装着される従来の眼鏡型ディスプレイの平面の概略構成を示す光路図である。
眼鏡型ディスプレイ１０１は、眼鏡と似た外観をしており、画像表示光Ｌを出射するユニット部Ｕと、ユニット部Ｕからの画像表示光Ｌを内部で反射させながら観察者の眼Ｅに導く基板であるライトガイド１０３と、ユニット部Ｕとライトガイド１０３とが取り付けられるフレーム部Ｆとを備える（例えば、特許文献１参照）。
なお、眼鏡型ディスプレイ１０１は右眼用であり、遠方を見ている状態の右眼Ｅの中心に原点を有したＸＹＺ座標系を定義する。Ｚ方向は観察者の前方であり、Ｙ方向は観察者の上方であり、Ｘ方向（設定方向）は観察者の左方である。

ユニット部Ｕは、平面視で横方向に距離Ｗ２であり、縦方向に距離Ｄである筐体（図示せず）を有し、その筐体の内部に出射方向に垂直である面に表示領域（Ｘ_２×Ｙ_２）となる画像を形成して画像表示光Ｌを出射する透過型液晶表示器（表示素子）１２１と観察対象の虚像を形成する光学系１２２と光源（図示せず）とを有する出射機構１０２と、出射機構１０２に画像信号を出力する制御部（図示せず）とを備える。
透過型液晶表示器１２１は、制御部からの画像信号に基づいて、出射方向に垂直である面に表示領域（Ｘ_２×Ｙ_２）となる画像を形成し、その画像表示光Ｌを出射する。
光学系１２２は、表示領域の全範囲（Ｘ_２×Ｙ_２）の画像表示光Ｌを透過させる光学素子を有する。そして、光学系１２２は、透過型液晶表示器１２１の前方に距離Ｄをあけて配置されている。これにより、光学系１２２は、表示領域の全範囲（Ｘ_２×Ｙ_２）の画像表示光Ｌを透過させながら、観察対象の虚像を形成する。

ライトガイド１０３は、ポリカーボネイト製（屈折率ｎｇ）の平板形状となり、一端部に形成され出射機構１０２の前方（Ｚ方向）に配置される平面形状の反射面（第三面）１３１と、他端部に形成され観察者の眼Ｅの前方（Ｚ方向）に配置される出射面１３２と、空気との界面によって反射面１３１と出射面１３２との間に形成される側面群１３３と、反射面１３１とＸ方向で対向する第四面１３４とを有する。
Ｘ方向に対する反射面（第三面）１３１の角度は、Ｙ方向から見るとβ（例えば、２４°）となるように配置されている。
側面群１３３は、Ｘ方向から見ると四角形状となり、第一面１３３ａと、第一面１３３ａとＺ方向で対向する第二面１３３ｂと、第五面（図示せず）と、第五面とＹ方向で対向する第六面（図示せず）とを有する。

出射面１３２は、５枚のビームスプリッタ面からなり、平面形状の第一ビームスプリッタ面１３２ａと、平面形状の第二ビームスプリッタ面１３２ｂと、平面形状の第三ビームスプリッタ面１３２ｃと、平面形状の第四ビームスプリッタ面１３２ｄと、平面形状の第五ビームスプリッタ面１３２ｅとを有する。そして、Ｘ方向において順番に、第一ビームスプリッタ面１３２ａと、第二ビームスプリッタ面１３２ｂと、第三ビームスプリッタ面１３２ｃと、第四ビームスプリッタ面１３２ｄと、第五ビームスプリッタ面１３２ｅとなるように配置されている。さらに、Ｘ方向に対する第一ビームスプリッタ面１３２ａの角度と、Ｘ方向に対する第二ビームスプリッタ面１３２ｂの角度と、Ｘ方向に対する第三ビームスプリッタ面１３２ｃの角度と、Ｘ方向に対する第四ビームスプリッタ面１３２ｄの角度と、Ｘ方向に対する第五ビームスプリッタ面１３２ｅの角度とは、Ｙ方向から見ると同じαとなるように配置されている。

このとき、第一ビームスプリッタ面１３２ａの一端部と第二ビームスプリッタ面１３２ｂの一端部と、・・・、第五ビームスプリッタ面１３２ｅの一端部とは、第二面１３３ｂに接するとともに、第一ビームスプリッタ面１３２ａの他端部と第二ビームスプリッタ面１３２ｂの他端部と、・・・、第五ビームスプリッタ面１３２ｅの他端部とは、第一面１３３ａに接する。
そして、第一ビームスプリッタ面１３２ａと第二ビームスプリッタ面１３２ｂと第三ビームスプリッタ面１３２ｃと第四ビームスプリッタ面１３２ｄと第五ビームスプリッタ面１３２ｅとは、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過することが可能となっている。

このような眼鏡型ディスプレイ１０１において、まず、出射機構１０２からの表示領域（Ｘ_２×Ｙ_２）の画像表示光Ｌをライトガイド１０３の基板内部に第一面１３３ａから入射させる。このとき、出射機構１０２からの画像表示光Ｌを、第一面１３３ａで反射されないように、第一面１３３ａから基板内部に第一面１３３ａと垂直方向から入射させる。なお、画像表示光Ｌの光束の入射面積は、所定の大きさの虚像を形成するためには、Ｗ４×Ａとなる。
次に、反射面（第三面）１３１は、画像表示光Ｌを略Ｘ方向（設定方向）へと反射させる。そして、第一面１３３ａと第二面１３３ｂとは、表示領域（Ｘ_２×Ｙ_２）の画像表示光Ｌを交互に複数回反射しながら、第一ビームスプリッタ面１３２ａに導く。そこで、第一ビームスプリッタ面１３２ａは、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過する。つまり、画像表示光Ｌの光束の１９．０％である画像表示光Ｌａの光束を、観察者に向かって導く。

また、第一ビームスプリッタ面１３２ａを透過した画像表示光Ｌは、第二ビームスプリッタ面１３２ｂに到達する。そこで、第二ビームスプリッタ面１３２ｂは、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過する。つまり、画像表示光Ｌの光束の１５．４％である画像表示光Ｌｂの光束を観察者に向かって導く。
さらに、第二ビームスプリッタ面１３２ｂを透過した画像表示光Ｌは、第三ビームスプリッタ面１３２ｃや第四ビームスプリッタ面１３２ｄや第五ビームスプリッタ面１３２ｅに到達していき、各ビームスプリッタ面１３２ｃ〜１３２ｅは、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過していく。

特表２００３−５３６１０２号公報

ところで、このような眼鏡型ディスプレイ１０１では、画像表示光Ｌを、第一面１３３ａで反射されないように、第一面１３３ａから基板内部に第一面１３３ａと垂直方向から入射させる必要があるため、ユニット部Ｕの筐体の大きさは、平面視で横方向に距離Ｗ２となり、縦方向に距離Ｄとなった。つまり、眼鏡型ディスプレイ１０１では、ユニット部Ｕが大型化して、観察者が眼鏡型ディスプレイ１０１を頭部に装着する際にユニット部Ｕが邪魔になり、かつ、観察者が眼鏡型ディスプレイ１０１を頭部に装着すれば重くなるという問題点があった。

そこで、本件発明者らは、上記課題を解決するために、ユニット部Ｕを小さくし、軽量化することについて検討を行った。そこで、ユニット部Ｕ（出射機構）からの画像表示光を、ライトガイドの基板内部に第一面と第二面とは異なる第三面から入射させることで、画像表示光の光束の入射面積を小さくしても、所定の大きさの虚像を形成することができることを見出した。その結果、画像表示光の光束の入射面積を小さくすることができるので、ユニット部Ｕを小さくし、軽量化することができた。

すなわち、本発明の表示装置は、画像表示光を出射する表示素子を有する出射機構と、ライトガイドとを備え、前記ライトガイドは基板であり、第一面と、当該第一面と対向する第二面と、前記第一面と第二面とは異なる第三面と、観察者の眼の前方に配置される出射面とを有し、前記ライトガイドの基板内部に出射機構からの画像表示光を入射させた後、前記第一面と第二面とで画像表示光を設定方向へと反射させながら出射面に導き、前記出射面から画像表示光を観察者の眼に導く表示装置であって、前記ライトガイドは、前記出射機構からの画像表示光を第三面から基板内部に入射させるようにしている。

ここで、「設定方向」とは、設計者等によって予め決められた任意の一方向であり、例えば、観察者の左方や、観察者の右方や、観察者の上方や、観察者の下方等となる。
本発明の表示装置によれば、出射機構からの画像表示光Ｌをライトガイドの基板内部に第三面から入射させる。このとき、第三面は、出射機構からの画像表示光Ｌが略設定方向に進行するように入射させることになる。そして、第一面と第二面とは、表示領域（Ｘ_１×Ｙ_１）の画像表示光Ｌを交互に複数回反射しながら、出射面に導く。そこで、出射面は、入射した画像表示光Ｌの光束を反射する。つまり、画像表示光Ｌの光束を、観察者に向かって導く。

以上のように、本発明の表示装置によれば、出射機構を小さくし、軽量化することができる。

（他の課題を解決するための手段および効果）
また、上記の発明において、前記ライトガイドは、平面視で第一面と、前記第一面と設定方向と垂直方向に対向する第二面と、前記第一面と第二面とは異なる第三面と、前記第三面と設定方向で対向する第四面とを有するようにしてもよい。
また、上記の発明において、前記出射面は、入射した画像表示光の光束の設定割合を反射するとともに、画像表示光の光束の設定割合を透過することが可能な複数の平面形状のビームスプリッタ面であり、前記ビームスプリッタ面は、お互いに平行であるようにしてもよい。
ここで、「設定割合」とは、設計者等によって予め決められた任意の割合であり、例えば、入射した画像表示光の光束の１９％を反射するとともに、画像表示光の光束の８１％を透過するように決められる。

そして、上記の発明において、前記第三面は、設定方向に対して傾斜しており、前記ライトガイドは、前記出射機構からの画像表示光を第三面から基板内部に第三面と垂直方向から入射させるようにしてもよい。
さらに、上記の発明において、前記出射面は、入射した画像表示光の光束の設定割合を反射するとともに、画像表示光の光束の設定割合を回折する回折面であるようにしてもよい。

本発明の一実施形態である眼鏡型ディスプレイの平面の概略構成を示す光路図である。 観察者の頭部に装着される従来の眼鏡型ディスプレイを示す外観図である。 観察者の頭部に装着される従来の眼鏡型ディスプレイの平面の概略構成を示す光路図である。 ライトガイドの平面の概略構成を示す図である。 ライトガイドの平面の概略構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。

＜第一の実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態である眼鏡型ディスプレイ（表示装置）の平面の概略構成を示す光路図である。なお、上述した眼鏡型ディスプレイ１０１と同様のものについては、同じ符号を付している。
眼鏡型ディスプレイ１は、画像表示光Ｌを出射するユニット部Ｕと、ユニット部Ｕからの画像表示光Ｌを内部で反射させながら観察者の眼Ｅに導く基板であるライトガイド３と、ユニット部Ｕとライトガイド３とが取り付けられるフレーム部Ｆとを備える。

ユニット部Ｕは、平面視で横方向に距離Ｗ１（＜Ｗ２）であり、縦方向に距離Ｄである筐体（図示せず）を有し、その筐体の内部に出射方向に垂直である面に表示領域（Ｘ_１×Ｙ_１）となる画像を形成して画像表示光Ｌを出射する透過型液晶表示器（表示素子）２１と観察対象の虚像を形成する光学系２２と光源（図示せず）とを有する出射機構２と、出射機構２に画像信号を出力する制御部（図示せず）とを備える。
透過型液晶表示器２１は、制御部からの画像信号に基づいて、出射方向に垂直である面に表示領域（Ｘ_１×Ｙ_１）となる画像を形成し、その画像表示光Ｌを出射する。
光学系２２は、表示領域の全範囲（Ｘ_１×Ｙ_１）の画像表示光Ｌを透過させる光学素子を有する。そして、光学系２２は、透過型液晶表示器２１の前方に距離Ｄをあけて配置されている。これにより、光学系２２は、表示領域の全範囲（Ｘ_１×Ｙ_１）の画像表示光Ｌを透過させながら、観察対象の虚像を形成する。

ライトガイド３は、ポリカーボネイト製（屈折率ｎｇ）の平板形状となり、一端部に形成され出射機構２の前方に配置される平面形状の第三面３１と、他端部に形成され観察者の眼Ｅの前方（Ｚ方向）に配置される出射面３２と、空気との界面によって第三面３１と出射面３２との間に形成される側面群３３と、第三面３１とＸ方向で対向する第四面３４とを有する。
側面群３３は、Ｘ方向から見ると四角形状となり、第一面３３ａと、第一面３３ａとＺ方向で対向する第二面３３ｂと、第五面（図示せず）と、第五面とＹ方向で対向する第六面（図示せず）とを有する。

Ｘ方向に対する第三面３１の角度は、Ｙ方向から見ると−β（例えば、５０°）となるように配置されている。また、出射機構２からの画像表示光Ｌを第三面３１から基板内部に第三面３１と垂直方向から入射させるように、ユニット部Ｕは配置されることになる。
そして、出射機構２からの画像表示光Ｌを第三面３１から基板内部に第三面３１と垂直方向から入射させると、第三面３１は、出射機構２からの表示領域（Ｘ_１×Ｙ_１）の画像表示光Ｌが略Ｘ方向（設定方向）に進行するように入射させることができるようになっている。
なお、画像表示光Ｌの光束の入射面積は、所定の大きさの虚像を形成するためには、Ｗ３×Ａ（＜Ｗ４×Ａ）でよくなるので、第三面３１の面積もＷ３×Ａとなっている。

出射面３２は、平面形状の第一ビームスプリッタ面３２ａと、平面形状の第二ビームスプリッタ面３２ｂと、平面形状の第三ビームスプリッタ面３２ｃと、平面形状の第四ビームスプリッタ面３２ｄと、平面形状の第五ビームスプリッタ面３２ｅとを有する。そして、Ｘ方向において順番に、第一ビームスプリッタ面３２ａと、第二ビームスプリッタ面３２ｂと、第三ビームスプリッタ面３２ｃと、第四ビームスプリッタ面３２ｄと、第五ビームスプリッタ面３２ｅとなるように配置されている。さらに、Ｘ方向に対する第一ビームスプリッタ面３２ａの角度と、Ｘ方向に対する第二ビームスプリッタ面３２ｂの角度と、Ｘ方向に対する第三ビームスプリッタ面３２ｃの角度と、Ｘ方向に対する第四ビームスプリッタ面３２ｄの角度と、Ｘ方向に対する第五ビームスプリッタ面３２ｅの角度とは、Ｙ方向から見ると同じαとなるように配置されている。

このとき、第一ビームスプリッタ面３２ａの一端部と第二ビームスプリッタ面３２ｂの一端部と、・・・、第五ビームスプリッタ面３２ｅの一端部とは、第二面３３ｂに接するとともに、第一ビームスプリッタ面３２ａの他端部と第二ビームスプリッタ面３２ｂの他端部と、・・・、第五ビームスプリッタ面３２ｅの他端部とは、第一面３３ａに接する。
そして、第一ビームスプリッタ面３２ａと第二ビームスプリッタ面３２ｂと第三ビームスプリッタ面３２ｃと第四ビームスプリッタ面３２ｄと第五ビームスプリッタ面３２ｅとは、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過することが可能となっている。

このような眼鏡型ディスプレイ１において、まず、出射機構２からの表示領域（Ｘ_１×Ｙ_１）の画像表示光Ｌをライトガイド３の基板内部に第三面３１から入射させる。このとき、出射機構２からの画像表示光Ｌを第三面３１から基板内部に第三面３１と垂直方向から入射させ、かつ、第三面３１は、出射機構３からの表示領域（Ｘ_１×Ｙ_１）の画像表示光Ｌが略Ｘ方向（設定方向）に進行するように入射させる。なお、画像表示光Ｌの光束の入射面積は、所定の大きさの虚像を形成するためには、Ｗ３×Ａとなる。
そして、第一面３３ａと第二面３３ｂとは、表示領域（Ｘ_１×Ｙ_１）の画像表示光Ｌを交互に複数回反射しながら、第一ビームスプリッタ面３２ａに導く。そこで、第一ビームスプリッタ面３２ａは、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過する。つまり、画像表示光Ｌの光束の１９．０％である画像表示光Ｌａの光束を、観察者に向かって導く。

また、第一ビームスプリッタ面３２ａを透過した画像表示光Ｌは、第二ビームスプリッタ面３２ｂに到達する。そこで、第二ビームスプリッタ面３２ｂは、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過する。つまり、画像表示光Ｌの光束の１５．４％である画像表示光Ｌｂの光束を観察者に向かって導く。
さらに、第二ビームスプリッタ面３２ｂを透過した画像表示光Ｌは、第三ビームスプリッタ面３２ｃや第四ビームスプリッタ面３２ｄや第五ビームスプリッタ面３２ｅに到達していき、各ビームスプリッタ面３２ｃ〜３２ｅは、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過していく。

以上のように、眼鏡型ディスプレイ１によれば、出射機構２を平面視で横方向に距離Ｗ１（＜Ｗ２）であり、縦方向に距離Ｄであるように小さくし、軽量化することができる。

＜第二の実施形態＞
上述した眼鏡型ディスプレイ１では、ライトガイド３を用いる構成を示したが、ライトガイド３の代わりに、下述するライトガイド２０３を用いるような構成としてもよい。図４は、ライトガイド３の代わりに用いるライトガイド２０３の平面の概略構成を示す図である。
ライトガイド２０３は、ポリカーボネイト製（屈折率ｎｇ）の平板形状となり、一端部に形成され出射機構２の前方に配置される平面形状の第三面（回折面）２３１と、他端部に形成され観察者の眼Ｅの前方（Ｚ方向）に配置される出射面（回折面）２３２と、空気との界面によって第三面２３１と出射面（回折面）２３２との間に形成される側面群２３３と、第三面２３１とＸ方向で対向する第四面２３４とを有する。
側面群２３３は、Ｘ方向から見ると四角形状となり、第一面２３３ａと、第一面２３３ａとＺ方向で対向する第二面２３３ｂと、第五面（図示せず）と、第五面とＹ方向で対向する第六面（図示せず）とを有する。

第三面２３１は、平面形状の回折面である。また、出射機構２からの画像表示光Ｌを第三面２３１から基板内部に第三面２３１と垂直方向から入射させるように、ユニット部Ｕは配置されることになる。
そして、出射機構２からの画像表示光Ｌを第三面２３１から基板内部に第三面２３１と垂直方向から入射させると、第三面２３１は、入射した画像表示光Ｌの全光束を略Ｘ方向（設定方向）に回折することが可能となっている。
なお、画像表示光Ｌの光束の入射面積は、所定の大きさの虚像を形成するためには、Ｗ５×Ａ（＜Ｗ４×Ａ）でよくなるので、第三面２３１の面積もＷ５×Ａとなっている。

出射面２３２は、平面形状の回折面からなり、第二面２３３ｂ上に所定の面積（Ｘ方向での長さは、画像表示光Ｌをｉ回反射させるために必要な長さである）で形成されている。そして、回折面は、入射した画像表示光Ｌの８１％を反射するとともに、画像表示光Ｌの１９％を観察者の眼Ｅの方向に回折させて導くことが可能となっている。

＜第三の実施形態＞
上述した眼鏡型ディスプレイ１では、ライトガイド３を用いる構成を示したが、ライトガイド３の代わりに、下述するライトガイド３０３を用いるような構成としてもよい。図５は、ライトガイド３の代わりに用いるライトガイド３０３の平面の概略構成を示す図である。
ライトガイド３０３は、ポリカーボネイト製（屈折率ｎｇ）の平板形状となり、一端部に形成され出射機構２の前方に配置される平面形状の第三面３３１と、他端部に形成され観察者の眼Ｅの前方（Ｚ方向）に配置される出射面３３２と、空気との界面によって第三面３３１と出射面３３２との間に形成される側面群３３３と、第三面３３１とＸ方向で対向する第四面３３４とを有する。
側面群３３３は、Ｘ方向から見ると四角形状となり、第一面３３３ａと、第一面３３３ａとＺ方向で対向する第二面３３３ｂと、第五面（図示せず）と、第五面とＹ方向で対向する第六面（図示せず）とを有する。

Ｘ方向に対する第三面３３１の角度は、Ｙ方向から見ると−β（例えば、５０°）となるように配置されている。また、出射機構２からの画像表示光Ｌを第三面３３１から基板内部に第三面３３１と垂直方向から入射させるように、ユニット部Ｕは配置されることになる。
そして、出射機構２からの画像表示光Ｌを第三面３３１から基板内部に第三面３３１と垂直方向から入射させると、第三面３３１は、出射機構２からの表示領域（Ｘ_１×Ｙ_１）の画像表示光Ｌが略Ｘ方向（設定方向）に進行するように入射させることができるようになっている。
なお、画像表示光Ｌの光束の入射面積は、所定の大きさの虚像を形成するためには、Ｗ３×Ａ（＜Ｗ４×Ａ）でよくなるので、第三面３３１の面積もＷ３×Ａとなっている。

出射面３３２は、ｉ枚のビームスプリッタ面からなり、平面形状の第一ビームスプリッタ面３３２ａと、平面形状の第二ビームスプリッタ面３３２ｂと、・・・、平面形状の第ｉビームスプリッタ面３３２ｉとを有する。そして、Ｘ方向において順番に、第一ビームスプリッタ面３３２ａと、第二ビームスプリッタ面３３２ｂと、・・・、第ｉビームスプリッタ面３３２ｉとなるように配置されている。さらに、Ｘ方向に対する第一ビームスプリッタ面３３２ａの角度と、Ｘ方向に対する第二ビームスプリッタ面３３２ｂの角度と、・・・、Ｘ方向に対する第ｉビームスプリッタ面３３２ｉの角度とは、Ｙ方向から見ると同じαとなるように配置されている。
そして、第一ビームスプリッタ面３３２ａと、第二ビームスプリッタ面３３２ｂと、・・・、第ｉビームスプリッタ面３３２ｉとは、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過することが可能となっている。

このとき、第一ビームスプリッタ面３３２ａの一端部と第二ビームスプリッタ面３３２ｂの一端部と、・・・、第ｉビームスプリッタ面３３２ｉの一端部とは、第二面３３３ｂに接するとともに、第一ビームスプリッタ面３３２ａの他端部と第二ビームスプリッタ面３３２ｂの他端部と、・・・、第ｉビームスプリッタ面３３２ｉの他端部とは、第一面３３３ａに接しない。
そして、第一ビームスプリッタ面３３２ａと第二ビームスプリッタ面３３２ｂと、・・・、第ｉビームスプリッタ面３３２ｉとは、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過することが可能となっている。

＜他の実施形態＞
上述した眼鏡型ディスプレイは、観察者の頭部や腕等の身体や、身体に装着されるヘルメットや眼鏡等に、ヘッドセット、ベルト、バンド、クリップ等を介して装着されたり、携帯電話や腕時計等の各種携帯機器に装着されたり、手に持った状態で使用されたりしてもよい。また、観察者に装着されるヘッドマウントディスプレイのような形態に限らず、観察者の前方に設置するヘッドアップディスプレイのような形態であってもよい。
上記表示素子は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色光を時分割発光する光源により、観察対象の虚像をカラー表示してもよい。

また、画像表示光を観察者の両方の眼に導くようにしてもよい。
また、上述した眼鏡型ディスプレイにおいて、Ｘ方向と設定方向とは一致するような構成を示したが、Ｘ方向と設定方向とは一致しないような構成としてもよく、設定方向は任意の一方向とすることができる。
上記ライトガイドを形成する材料としては、例えば、ポリカーボネイト、ポリメタクリル酸（ＰＭＭＡ）、シクロオレフィン、硝材等が挙げられる。

上述した眼鏡型ディスプレイにおいて、ライトガイド３の各ビームスプリッタ面３２ａ〜３２ｅが、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過するビームスプリッタ面であるような構成を示したが、ライトガイドの各ビームスプリッタ面が、それぞれ異なる割合を反射するとともに、それぞれ異なる割合を透過するビームスプリッタ面であるような構成としてもよい。

上述した眼鏡型ディスプレイにおいて、出射機構２は、出射方向に垂直である面に表示領域（Ｘ_１×Ｙ_１）となる画像を形成して画像表示光Ｌを出射する透過型液晶表示器２１を有するような構成を示したが、出射方向に垂直である面に表示領域（Ｘ_１／２×Ｙ_１／２）となる画像を形成して画像表示光Ｌを出射する透過型液晶表示器と、透過型液晶表示器からの画像表示光を反射して、ライトガイドに画像表示光を導く光学系出射面を有する光学系と、透過型液晶表示器からの画像表示光の進行方向が４段階に変化するように、光学系を駆動させる光学系駆動機構とを有するような構成としてもよい。この場合、制御部は、画像情報の一部分に対応した画像表示光を透過型液晶表示器から順番に出射させていくともに、透過型液晶表示器からの画像表示光の進行方向に対する光学系出射面の角度が順番に変化していくように、光学系を駆動することを繰り返すことになる。

本発明は、卓上以外の環境で使用する情報機器等に利用することができる。

１、１０１ 眼鏡型ディスプレイ（表示装置）
２、１０２ 出射機構
３、１０３、２０３、３０３ ライトガイド
２１、１２１ 透過型液晶表示器（表示素子）
３１、１３１、２３１、３３１ 第三面
３２、１３２、２３２、３３２ 出射面
３２ａ、１３２ａ 第一ビームスプリッタ面
３２ｂ、１３２ｂ 第二ビームスプリッタ面
３２ｃ、１３２ｃ 第三ビームスプリッタ面
３３ａ、１３３ａ、２３３ａ、３３３ａ 第一面
３３ｂ、１３３ｂ、２３３ｂ、３３３ｂ 第二面
Ｌ 画像表示光
Ｅ 観察者の眼

Claims (5)

1. 画像表示光を出射する表示素子を有する出射機構と、
   ライトガイドとを備え、
   前記ライトガイドは基板であり、第一面と、当該第一面と対向する第二面と、前記第一面と第二面とは異なる第三面と、観察者の眼の前方に配置される出射面とを有し、
   前記ライトガイドの基板内部に出射機構からの画像表示光を入射させた後、前記第一面と第二面とで画像表示光を設定方向へと反射させながら出射面に導き、前記出射面から画像表示光を観察者の眼に導く表示装置であって、
   前記ライトガイドは、前記出射機構からの画像表示光を第三面から基板内部に入射させることを特徴とする表示装置。
2. 前記ライトガイドは、平面視で第一面と、前記第一面と設定方向と垂直方向に対向する第二面と、前記第一面と第二面とは異なる第三面と、前記第三面と設定方向で対向する第四面とを有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記出射面は、入射した画像表示光の光束の設定割合を反射するとともに、画像表示光の光束の設定割合を透過することが可能な複数の平面形状のビームスプリッタ面であり、
   前記ビームスプリッタ面は、お互いに平行であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
4. 前記第三面は、設定方向に対して傾斜しており、
   前記ライトガイドは、前記出射機構からの画像表示光を第三面から基板内部に第三面と垂直方向から入射させ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表示装置。
5. 前記出射面は、入射した画像表示光の光束の設定割合を反射するとともに、画像表示光の光束の設定割合を回折する回折面であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。

Images