JP2015125221A - 虚像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外観に影響するリブ等の形成を抑制して外観デザインの自由度を高めた虚像表示装置を提供する。
【解決手段】映像光を生じさせる映像表示素子８２と、複数の光学面Ｓ１１〜Ｓ１４を有し、内面側で反射させることにより映像表示素子８２からの映像光を導光する導光部材１０と、を備える虚像表示装置１００であって、導光部材１０は、複数の光学面Ｓ１１〜Ｓ１４として互いに略平行に延び映像光を全反射する一対の対向する平面Ｓ１１，Ｓ１３を含むブロック状の部材であり、導光部材１０は、映像光を全体として導光する導光のＡＢ方向に垂直なＣＤ方向から一対の対向する平面を挟む一対の側面部分９１，９２を有し、一対の側面部分９１，９２のうち少なくとも一方の側面部分９１は、一対の対向する平面Ｓ１１，Ｓ１３のうち一方の平面Ｓ１１に隣接して鈍角をなすテーパー面９３ａを含む平坦な面９３によって一対の対向する平面Ｓ１１，Ｓ１３を連結する。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像表示素子等によって形成された映像を観察者に提示する虚像表示装置に関し、特に観察者の頭部に装着するヘッドマウントディスプレイに好適な虚像表示装置に関する。

観察者の頭部に装着するヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤとも言う）等の虚像表示装置に組み込まれる光学系として様々なものが提案されている。例えば、眼前に配置される比較的肉厚の導光部材と、この先端側に接合される光透過部材とからなるプリズム部材を用いて、虚像を表示させるとともに外界像を観察可能にするものが公知となっている（例えば、特許文献１参照）。

上記のようにプリズム部材を用いる虚像表示装置では、光学面のアライメントの便宜や成形工程上の都合から、導光部材等において一対の対向する主たる光学面間の周囲にリブを設けることが考えられる。かかるリブを設けることで、例えば導光部材と光透過部材とを接合する組立の際に両部材をアライメントしやすくなり、これらを接合したプリズム部材を他の部材に組付ける際の案内とすることができる。また、リブを設けることで、導光部材を射出成形等する際に、リブを利用することで導光部材の離型が容易になる。

しかし、プリズム部材は、虚像表示装置の外観を構成するので、上記のようなリブを隠したり除去したりする必要が生じる可能性がある。また、リブを設けた形状とすることで、外形が複雑になり、どうしても外観デザインに制約が生じる可能性がある。

特開２０１３−２００５５３号公報

本発明は、外観に影響するリブ等の形成を抑制して外観デザインの自由度を高めた虚像表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る虚像表示装置は、映像光を生じさせる映像素子と、複数の光学面を有し、内面で反射させることにより映像素子からの映像光を導光する導光部材と、を備える虚像表示装置であって、導光部材は、複数の光学面として互いに略平行に延び映像光を全反射する一対の対向する平面を含む部材であり、導光部材は、映像光を導光する導光方向に垂直な方向から一対の対向する平面を挟む一対の側面部分を有し、一対の側面部分のうち少なくとも一方の側面部分は、一対の対向する平面のうち一方の平面に隣接して鈍角をなすテーパー面を含む。

上記虚像表示装置では、一対の側面部分のうち少なくとも一方の側面部分は、一対の対向する平面のうち一方の平面に隣接して鈍角をなすテーパー面を含んで一対の対向する平面を連結するので、上記一方の側面部分をリブのような外観に影響する部分のない形状とでき、リブを除去する後加工が不要となり、外観デザインの自由度を高めることができる。なお、導光部材が複数の光学面として互いに略平行に延び映像光を全反射する一対の対向する平面を備えることにより、これら平面を眼前に配置することで、導光部材を透過して観察される外界光について視度誤差を略ゼロとすることができ、特に、外界像についての見かけの倍率誤差を略ゼロにし、裸眼状態に近い状態することができる。

本発明の別の側面では、上記虚像表示装置において、一方の側面部分は、テーパー面を含む平坦な面によって一対の対向する平面を連結する。この場合、導光部材の一方の側面部分が滑らかな形状を有するものとなり、導光部材の外観を簡潔にし導光部材の小型化も容易になる。

本発明のさらに別の側面では、上記一方の側面部分は、テーパー面と一対の対向する平面のうち他方の平面との間に平坦な帯状の連結面を有する。この場合、テーパー面と連結面との間に角度を持たせることもできる。テーパー面と連結面との境界は、導光部材を例えば射出成形によって形成する場合の型分割面に対応するものとできる。

本発明のさらに別の側面では、導光部材は、導光方向に細長く延び、上記一方の側面部分のテーパー面も、導光方向に細長く延びる。この場合、テーパー面は、導光部材の長手方向の側面を構成するものとなり、導光部材の長手方向の一方の側面を露出させることが容易となる。

本発明のさらに別の側面では、帯状の連結面は、一対の対向する平面のうち他方の平面に隣接して鈍角をなす。

本発明のさらに別の側面では、一対の側面部分のうち他方の側面部分は、一対の対向する平面のうち上記一方の平面に隣接して鈍角をなすテーパー面と、テーパー面よりも一対の対向する平面のうち他方の平面側に形成されて突起するリブとを有する。この場合、一対の側面部分のうち他方の側面部分については、リブを設けることにより、他の部材に組付けたり他の部材とアライメントしたり機構部分として利用することができる。

本発明のさらに別の側面では、導光部材を眼前に支持する枠部をさらに備え、リブは、枠部に設けられた溝と嵌合する。この場合、導光部材を枠部に対して安定して保持することができる。

本発明のさらに別の側面では、一対の側面部分に設けられた一対のテーパー面は、上記一方の平面に対して９１°〜１３５°の角度をなす。

本発明のさらに別の側面では、導光部材は、映像素子からからの映像光を取り込む光入射面を導光方向の一端に有し、一対の対向する平面のうち上記一方の平面から映像光を射出させる。この場合、導光部材を映像光を射出させる側で狭まる形状とでき、テーパー面が外観上目立ちにくいものとなる。

本発明のさらに別の側面では、導光部材は、複数の光学面として４面以上の面を含み、映像素子からの映像光は、一対の対向する平面の上記他方の平面である第３面で全反射され、一対の対向する平面の上記一方の平面である第１面で全反射され、第２面で反射された後、第１面を透過して、観察側に到達する。この場合、第２面から比較的離れた位置に光入射面を配置することができる。

本発明のさらに別の側面では、導光部材の第２面に貼り合せることで外界光と映像光とを重複して視認させる光透過部材をさらに備える。この場合、映像光と外界光とを重畳させるシースルータイプの光学系を構成することができる。

本発明の一実施形態である虚像表示装置の外観を説明する斜視図である。 虚像表示装置から外装部材を取り除いた内部構造を示す斜視図である。 （Ａ）は、虚像表示装置の外観を示す平面図であり、（Ｂ）は、正面図であり、（Ｃ）は、側面図である。 虚像表示装置の外観を別の角度から示す斜視図である。 虚像表示装置を構成する本体部分の平面視の断面図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は、導光部材を含むプリズム部材の平面図、正面図、底面図、ＥＥ矢視断面図、左端面図、及び右端面図である。 導光部材の断面形状を説明する拡大図である。 導光部材の成形を説明する概念的な断面図である。 虚像表示装置のうち導光装置及び投射レンズのフレームへの固定の様子を示す分解斜視図である。 フレームによる導光部材の支持を説明する断面図である。

以下、図１等を参照しつつ、本発明に係る虚像表示装置の一実施形態について詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態の導光装置を含む虚像表示装置１００は、眼鏡のような外観を有するヘッドマウントディスプレイであり、この虚像表示装置１００を装着した観察者又は使用者に対して虚像による画像光（映像光）を視認させることができるとともに、観察者に外界像をシースルーで視認又は観察させることができる。虚像表示装置１００は、観察者の眼前を透視可能に覆う第１及び第２光学部材１０１ａ，１０１ｂと、両光学部材１０１ａ，１０１ｂを支持する枠部１０２と、枠部１０２の左右両端から後方のつる部分（テンプル）１０４にかけての部分に付加された第１及び第２像形成本体部１０５ａ，１０５ｂとを備える。ここで、図面上で左側の第１光学部材１０１ａと第１像形成本体部１０５ａとを組み合わせた第１表示装置１００Ａは、右眼用の虚像を形成する部分であり、単独でも虚像表示装置として機能する。また、図面上で右側の第２光学部材１０１ｂと第２像形成本体部１０５ｂとを組み合わせた第２表示装置１００Ｂは、左眼用の虚像を形成する部分であり、単独でも虚像表示装置として機能する。

図２は、虚像表示装置１００の内部構造を示しており、図２を図１と比較することで、虚像表示装置１００の外観と内部とが対比される。例えば、第１及び第２像形成本体部１０５ａ，１０５ｂは、鏡筒部３９に収納される投射レンズ３０や、映像表示素子（映像素子）８２を含む画像表示装置８０でそれぞれ構成される。

図１から図４までの各図に外観や内部を示すように、虚像表示装置１００に設けた枠部１０２は、上端側に配置されるフレーム１０７と、フレーム１０７に沿ってその裏側に配置される樹脂部１０８とを備える。なお、虚像表示装置１００は、下側に枠状の部分のない構成となっている。枠部１０２を構成するフレーム１０７は、Ｕ字状に折れ曲がった細長い板状の部材であり、観察者にとっての眼の並びに対応する方向である左右の横方向に延びる正面部１０７ａと、観察者にとっての前後に対応する方向である奥行き方向に延びる一対の側面部１０７ｂ，１０７ｃとを備える。フレーム１０７、すなわち正面部１０７ａと側面部１０７ｂ，１０７ｃとは、アルミダイカストその他の各種金属材料で形成された金属製の一体部品である。樹脂部１０８は、フレーム１０７に沿って配置され、フレーム１０７と嵌合することでこれと協働して例えば画像形成のための各種ケーブル等を収納可能にしている。フレーム１０７において、正面部１０７ａ及び樹脂部１０８の奥行き方向の幅は、第１及び第２光学部材１０１ａ，１０１ｂに対応する導光装置２０の厚み又は幅と同程度となっている。フレーム１０７の左側方、具体的には正面部１０７ａにおける向かって左端部から側面部１０７ｂにかけての部分には、第１光学部材１０１ａと第１像形成本体部１０５ａとがアライメントされ例えばネジ止めによって直接固定されることにより、支持されている。また、フレーム１０７の右側方、具体的には正面部１０７ａにおける向かって右端部から側面部１０７ｃにかけての部分には、第２光学部材１０１ｂと第２像形成本体部１０５ｂとがアライメントされ例えばネジ止めにより直接固定されることによって、支持されている。なお、第１光学部材１０１ａと第１像形成本体部１０５ａとは、嵌合等によって互いにアライメントされ、第２光学部材１０１ｂと第２像形成本体部１０５ｂとは、嵌合等によって互いにアライメントされる。

枠部１０２を構成するフレーム１０７及び樹脂部１０８は、第１及び第２像形成本体部１０５ａ，１０５ｂを支持するだけでなく、これらを覆うカバー状の外装部材１０５ｄと協働して第１及び第２像形成本体部１０５ａ，１０５ｂの内部を保護する役割を有する。なお、フレーム１０７は、第１及び第２像形成本体部１０５ａ，１０５ｂに連結される第１及び第２光学部材１０１ａ，１０１ｂ又は導光装置２０の根元側を除いた上側部分と離間するか又は緩く接している。このため、中央の導光装置２０と、フレーム１０７を含む枠部１０２との間に熱膨張率の差があっても、枠部１０２内での導光装置２０の膨張が許容され、導光装置２０に歪み、変形、破損が生じることを防止できる。

枠部１０２に付随して、鼻受部４０が設けられている。鼻受部４０は、観察者の鼻に当接することによって枠部１０２を支持する役割を有する。つまり、枠部１０２は、鼻に支持される鼻受部４０と耳に支持される一対のテンプル部１０４とによって、観察者の顔前に配置されることになる。鼻受部４０は、枠部１０２を構成する一方のフレーム１０７の正面部１０７ａにおいて、ねじ止めによって固定されている。なお、以上のように図１を参照して示す外観は、一例であり、例えばねじ止めによって固定される機構等の、光学的機構として直接関与しない箇所等については、適宜設計を変更することが可能である。

図２等に示すように、第１表示装置１００Ａは、投影用の光学系である投射透視装置７０と、映像光を形成する画像表示装置８０とを備えると見ることができる。投射透視装置７０は、画像表示装置８０によって形成された画像を虚像として観察者の眼に投射する役割を有する。投射透視装置７０は、第１光学部材１０１ａ又は導光装置２０と、結像用の投射レンズ３０とを備える。第１光学部材１０１ａ又は導光装置２０は、導光及び透視用の導光部材１０と、透視用の光透過部材５０とで構成されている。なお、第１像形成本体部１０５ａは、画像表示装置８０と投射レンズ３０とで構成される。また、詳しくは後述するが、レンズ群で構成される投射レンズ３０は、鏡筒部３９によって収納されるとともに、鏡筒部３９の端部３９ｔにおいて、嵌合により導光装置２０と精度よく位置決めされた状態で固定されている。

画像表示装置８０は、透過型の空間光変調装置である映像表示素子（映像素子）８２のほか、後に詳述するが、映像表示素子８２へ照明光を射出するバックライトである照明装置（不図示）や、映像表示素子８２等の動作を制御する駆動制御部（不図示）を有する。映像表示素子８２は、映像素子ケース８６に収納されており、映像素子ケース８６を介して結像用の投射レンズ３０を収納する鏡筒部３９に組付けされている。言い換えると、鏡筒部３９は、映像表示素子８２、投射レンズ３０、導光装置２０等を連結する連結部材となっている。

導光装置２０は、既述のように、導光及び透視用の導光部材１０と、透視用の光透過部材５０とで構成されているブロック状の部材である。導光部材１０は、プリズム型の導光装置２０の一部であり、一体の部材であるが、光射出側の第１導光部分１１と光入射側の第２導光部分１２とに分けて捉えることができる。光透過部材５０は、導光部材１０の透視機能を補助する部材であり、導光部材１０と一体的に固定され１つの導光装置２０となっている。上記のような構成を有する導光装置２０のうち、光源側（根元側）に位置する突起状の先端部１２ｊが鏡筒部３９の端部３９ｔに嵌合することで、投射レンズ３０に精度よく位置決め固定されている。

ここで、例えば図３（Ａ）〜３（Ｃ）や図４等に示すように、導光装置２０を構成する光学面のうち、表側（外側）の露出面である第１露出面２０ａや裏側（内側）の露出面である第２露出面２０ｂは、外部にさらされ、かつ、シースルーの機能に影響する部分である。なお、図示のように、第１露出面２０ａは、導光部材１０の光学面のうち第３面Ｓ１３と、光透過部材５０の光学面である第３透過面Ｓ５３とで構成され、第２露出面２０ｂは、導光部材１０の光学面のうち第３面Ｓ１１及び第４面Ｓ１４と、光透過部材５０の光学面のうち第１透過面Ｓ５１とで構成されている。

以下、図５を参照して、第１像形成本体部１０５ａ（図１参照）を構成する画像表示装置８０と投射レンズ３０とについて詳細に説明する。

画像表示装置８０は、上述した映像表示素子８２の他に、映像表示素子８２に対して照明光を射出する照明装置８１と、照明装置８１及び映像表示素子８２の動作を制御する駆動制御部８４とを有する。

画像表示装置８０の照明装置８１は、赤、緑、及び青の３色を含む光を発生する光源や、この光源からの光を拡散させて矩形断面の光束にするバックライト導光部を有する。映像表示素子（映像素子）８２は、例えば液晶表示デバイスで形成され、複数の画素で構成されており、照明装置８１からの照明光を空間的に変調して動画像等の表示対象となるべき画像光を形成する。なお、図示を省略するが、駆動制御部８４は、照明装置８１に電力を供給して安定した輝度の照明光を射出させる光源駆動回路や、映像表示素子（映像素子）８２に対して画像信号又は駆動信号を出力することにより、透過率パターンとして動画や静止画の元になるカラーの映像光又は画像光を形成する液晶駆動回路で構成される。なお、液晶駆動回路に画像処理機能を持たせることができるが、外付けの制御回路に画像処理機能を持たせることもできる。

投射レンズ３０は、構成要素として、入射側光軸に沿って３つの光学素子（レンズ）３１〜３３を備える投射光学系であり、これらの光学素子３１〜３３を収納する鏡筒部３９によって支持されている。光学素子３１〜３３は、非軸対称な非球面（非軸対称非球面）と軸対称な非球面（軸対称非球面）との双方を含む非球面レンズであり、導光部材１０の一部と協働して導光部材１０の内部に映像表示素子８２の表示像に対応する中間像を形成する。なお、各レンズ（光学素子）３１〜３３のうち、第１レンズ３１の光の射出面であるレンズ面３１ａは、非軸対称非球面となっており、レンズ面３１ａ以外のレンズ面については、軸対称非球面となっている。

以下、導光装置２０等について詳細に説明する。上述のように、導光装置２０は、導光部材１０と光透過部材５０とで構成されている。このうち、導光部材１０は、平面視において、鼻に近い中央側（眼前側）の部分が直線状に延びている。導光部材１０のうち、鼻に近い中央側つまり光射出側に配置されている第１導光部分１１は、光学的な機能を有する面として、第１面Ｓ１１と、第２面Ｓ１２と、第３面Ｓ１３とを有し、鼻から離れた周辺側つまり光入射側に配置されている第２導光部分１２は、光学的な機能を有する面として、第４面Ｓ１４と、第５面Ｓ１５とを有する。このうち、第１面Ｓ１１と第４面Ｓ１４とが連続的に隣接し、第３面Ｓ１３と第５面Ｓ１５とが連続的に隣接する。また、第１面Ｓ１１と第３面Ｓ１３との間に第２面Ｓ１２が配置され、第４面Ｓ１４と第５面Ｓ１５とは大きな角度を成して隣接している。さらに、ここでは、対向した配置となっている第１面Ｓ１１と第３面Ｓ１３とが互いに略平行な平面形状となっている。一方、光学的な機能を有する他の面、すなわち第２面Ｓ１２、第４面Ｓ１４及び第５面Ｓ１５は、非軸対称な曲面（自由曲面）となっている。

ここで、導光部材１０を構成する複数の面のうち、第１面Ｓ１１から第３面Ｓ１３までの面以外の面Ｓ１４，Ｓ１５については、少なくとも１つの自由曲面について、方向によって曲率の符号が異なっている点を少なくとも１つ含むものとなっている。これにより、映像光の導光を精密に制御しつつ、導光部材１０の小型化を可能にしている。

なお、導光装置２０において、導光部材１０は、光透過部材５０と接着層ＣＣを介して接合されており、導光部材１０及び光透過部材５０の接合面と、接着層ＣＣとで構成される部分を、接合部ＣＮとする。なお、導光装置２０は、導光部材１０及び光透過部材５０となるべき基材が接合部ＣＮで接合された上で、接合された基材をディップ処理によってコーティングされることで形成されている。つまり、導光部材１０のハードコート層２７は、光透過部材５０とともに導光装置２０全体に設けられている。

導光部材１０のうち本体１０ｓは、可視域で高い光透過性を示す樹脂材料で形成されており、例えば金型内に熱可塑性樹脂を注入・固化させることにより成形する。なお、本体１０ｓの材料としては、例えばシクロオレフィンポリマー等を用いることができる。本体１０ｓは、一体形成品とされているが、導光部材１０は、既に説明したように機能的に第１導光部分１１と第２導光部分１２とに分けて考えることができる。第１導光部分１１は、映像光ＧＬの導波及び射出を可能にするとともに、外界光ＨＬの透視を可能にする。第２導光部分１２は、映像光ＧＬの入射及び導波を可能にする。

第１導光部分１１において、第１面Ｓ１１は、映像光ＧＬを第１導光部分１１外に射出させる屈折面として機能するとともに、映像光ＧＬを内面側で全反射させる全反射面として機能する光学面である。第１面Ｓ１１は、眼ＥＹの正面に配されるものであり、既述のように、平面形状を成している。なお、第１面Ｓ１１は、本体１０ｓの表面に施されたハードコート層２７によって形成される面である。

第２面Ｓ１２は、本体１０ｓの表面であり、当該表面にハーフミラー層１５が付随している光学面であって非軸対称非球面である。このハーフミラー層１５は、光透過性を有する反射膜（すなわち半透過反射膜）である。ハーフミラー層（半透過反射膜）１５は、第２面Ｓ１２の全体ではなく、第２面Ｓ１２を主にＹ軸に沿った鉛直方向に関して狭めた部分領域（図示省略）上に形成されている。ハーフミラー層１５は、本体１０ｓの下地面のうち部分領域ＰＡ上に、金属反射膜や誘電体多層膜を成膜することにより形成される。ハーフミラー層１５の映像光ＧＬに対する反射率は、シースルーによる外界光ＨＬの観察を容易にする観点で、想定される映像光ＧＬの入射角範囲において１０％以上５０％以下とする。具体的な実施例のハーフミラー層１５の映像光ＧＬに対する反射率は、例えば２０％に設定され、映像光ＧＬに対する透過率は、例えば８０％に設定される。

第３面Ｓ１３は、映像光ＧＬを内面側で全反射させる全反射面として機能する光学面である。第３面Ｓ１３は、眼ＥＹの略正面に配されるものであり、第１面Ｓ１１と同様に、平面形状を成しており、かつ、第１面Ｓ１１と第３面Ｓ１３とが互いに平行な面であることにより、第１面Ｓ１１と第３面Ｓ１３とを通過させて外界光ＨＬを見たときに、視度が０になっており、特に、変倍も生じさせないものとなっている。なお、第３面Ｓ１３は、本体１０ｓの表面に施されたハードコート層２７によって形成される面である。

第２導光部分１２において、第４面Ｓ１４は、映像光ＧＬを内面側で全反射させる全反射面として機能する光学面であって非軸対称非球面である。第４面Ｓ１４は、映像光ＧＬを第２導光部分１２内に入射させる屈折面面としても機能する。すなわち、第４面Ｓ１４は、外部から導光部材１０に映像光ＧＬを入射させる光入射面と、導光部材１０の内部において映像光ＧＬを伝搬させる反射面としての機能を兼用している。なお、第４面（光入射面）Ｓ１４は、本体１０ｓの表面に施されたハードコート層２７によって形成される面である。

第２導光部分１２において、第５面Ｓ１５は、本体１０ｓの表面上に無機材料で形成される光反射膜ＲＭを成膜することで形成される光学面である。第５面Ｓ１５は、反射面として機能する非軸対称非球面である。

光透過部材５０は、既述のように導光部材１０と一体的に固定され１つの導光装置２０となっており、導光部材１０の透視機能を補助する部材（補助光学ブロック）である。光透過部材５０は、光学的な機能を有する側面として、第１透過面Ｓ５１と、第２透過面Ｓ５２と、第３透過面Ｓ５３とを有する。ここで、第１透過面Ｓ５１と第３透過面Ｓ５３との間に第２透過面Ｓ５２が配置されている。第１透過面Ｓ５１は、導光部材１０の第１面Ｓ１１を延長した面上にあり、第２透過面Ｓ５２は、当該第２面Ｓ１２に対して接着層ＣＣによって接合され一体化されている曲面であり、第３透過面Ｓ５３は、導光部材１０の第３面Ｓ１３を延長した面上にある。このうち第２透過面Ｓ５２と導光部材１０の第２面Ｓ１２とは、薄い接着層ＣＣを介しての接合によって一体化されるため、略同じ曲率の形状を有する。

光透過部材５０は、可視域で高い光透過性を示し、光透過部材５０の本体部分は、導光部材１０の本体１０ｓと略同一の屈折率を有する熱可塑性樹脂材料で形成されている。なお、光透過部材５０は、導光部材１０と同様、本体部分の表面にハードコート層２７が施されたものとなっている。第１透過面Ｓ５１と第３透過面Ｓ５３とは、本体部分の表面に施されたハードコート層２７によって形成される面である。

本実施形態では、導光部材１０の内部において、映像表示素子８２からの映像光を、非軸対称非球面である第２面Ｓ１２等を含む第１面Ｓ１１から第５面Ｓ１５までにおける５回の反射によって導光している。また、全体として眼前を覆う導光装置２０が第３面Ｓ１３や第３透過面Ｓ５３を第１露出面２０ａとして含み、かつ、これらに平行な第１面Ｓ１１や第１透過面Ｓ５１を第２露出面２０ｂとして含み、第２面Ｓ１２に沿ってハーフミラー層１５を内蔵する。この結果、映像光ＧＬの表示と外界光ＨＬの視認させるシースルーとを両立させ、かつ、導光部材１０において映像光ＧＬの収差の補正を行うことが可能になる。

以下、図５を参照して、虚像表示装置１００における映像光ＧＬ等の光路について具体的に説明する。映像表示素子（映像素子）８２から射出された映像光ＧＬは、投射レンズ３０を構成する各レンズ３１〜３３を通過することによって、収束されつつ、所期の非点収差が与えられ導光部材１０に設けた正の屈折力を有する第４面Ｓ１４に入射する。なお、この非点収差は、導光部材１０の各面を経る間に相殺されるものとなっており、最終的に初期の表示に対応する状態で観察者の眼に向けて映像光が射出される。

導光部材１０の第４面Ｓ１４に入射してこれを通過した映像光ＧＬは、収束しつつ進み、第２導光部分１２を経由する際に、比較的弱い正の屈折力を有する第５面Ｓ１５で反射され、第４面Ｓ１４に内側から再度入射して反射される。

第２導光部分１２の第４面Ｓ１４で反射された映像光ＧＬは、第１導光部分１１において、実質的に屈折力を有しない第３面Ｓ１３に入射して全反射され、実質的に屈折力を有しない第１面Ｓ１１に入射して全反射される。映像光ＧＬは、第３面Ｓ１３を経由する前後において、導光部材１０中に中間像を形成する。この中間像の像面ＩＩは、映像表示素子８２の像面ＯＩに対応するものである。

第１面Ｓ１１で全反射された映像光ＧＬは、第２面Ｓ１２に入射するが、特にハーフミラー層１５に入射した映像光ＧＬは、このハーフミラー層１５を部分的に透過しつつも部分的に反射されて第１面Ｓ１１に再度入射して通過する。なお、ハーフミラー層１５は、ここで反射される映像光ＧＬに対して比較的強い正の屈折力を有するものとして作用する。また、第１面Ｓ１１は、これを通過する映像光ＧＬに対して屈折力を有しないものとして作用する。

第１面Ｓ１１を通過した映像光ＧＬは、観察者の眼ＥＹの瞳又はその等価位置に略平行光束として入射する。つまり、観察者は、虚像としての映像光ＧＬにより、映像表示素子（映像素子）８２上に形成された画像を観察することになる。

一方、外界光ＨＬのうち、導光部材１０の第２面Ｓ１２よりも＋Ｘ側に入射するものは、第１導光部分１１の第３面Ｓ１３と第１面Ｓ１１とを通過するが、この際、第３面Ｓ１３と第１面Ｓ１１とが互いに略平行な平面となっていることで、収差等をほとんど生じない。つまり、観察者は、導光部材１０越しに歪みのない外界像を観察することになる。同様に、外界光ＨＬのうち、導光部材１０の第２面Ｓ１２よりも−Ｘ側に入射するもの、つまり、光透過部材５０に入射したものは、これに設けた第３透過面Ｓ５３と第１透過面Ｓ５１とを通過する際に、第３透過面Ｓ５３と第１透過面Ｓ５１とが互いに略平行な平面となっていることで、収差等を生じない。つまり、観察者は、光透過部材５０越しに歪みのない外界像を観察することになる。さらに、外界光ＨＬのうち、導光部材１０の第２面Ｓ１２に対応する光透過部材５０に入射するものは、第３透過面Ｓ５３と第１面Ｓ１１とを通過する際に、第３透過面Ｓ５３と第１面Ｓ１１とが互いに略平行な平面となっていることで、収差等をほとんど生じない。つまり、観察者は、光透過部材５０越しに歪みの少ない外界像を観察することになる。なお、導光部材１０の第２面Ｓ１２と光透過部材５０の第２透過面Ｓ５２とは、略同一の曲面形状をともに有し、略同一の屈折率をともに有し、両者の隙間が略同一の屈折率の接着層ＣＣで充填されている。つまり、導光部材１０の第２面Ｓ１２や光透過部材５０の第２透過面Ｓ５２は、外界光ＨＬに対して屈折面として作用しない。

ただし、ハーフミラー層１５に入射した外界光ＨＬは、このハーフミラー層１５を部分的に透過しつつも部分的に反射されるので、ハーフミラー層１５に対応する方向からの外界光ＨＬは、ハーフミラー層１５の透過率に弱められる。その一方で、ハーフミラー層１５に対応する方向からは、映像光ＧＬが入射するので、観察者は、ハーフミラー層１５の方向に映像表示素子（映像素子）８２上に形成された画像とともに外界像を観察することになる。

導光部材１０内で伝搬されて第２面Ｓ１２に入射した映像光ＧＬのうち、ハーフミラー層１５で反射されなかったものは、光透過部材５０内に入射するが、光透過部材５０に設けた不図示の反射防止部によって導光部材１０に戻ることが防止される。つまり、第２面Ｓ１２を通過した映像光ＧＬが光路上に戻されて迷光となることが防止される。また、光透過部材５０側から入射してハーフミラー層１５で反射された外界光ＨＬは、光透過部材５０に戻されるが、反射防止部を設けることによって導光部材１０に射出されることが防止される。つまり、ハーフミラー層１５で反射された外界光ＨＬが光路上に戻されて迷光となることが防止される。

以下、図６（Ａ）〜６（Ｆ）及び図７を参照して、導光部材１０を含む導光装置２０の外形について説明する。導光部材１０は、ブロック状の部材であり、映像光を全体として導光する導光方向すなわちＡＢ方向に垂直な上下のＣＤ方向から第１面Ｓ１１と第３面Ｓ１３とを挟む一対の側面部分９１，９２を有する。

一対の側面部分９１，９２のうち下側の第１側面部分９１は、平坦な面９３を有し、この平坦な面９３によって一対の対向する平面である第１及び第３面Ｓ１１，Ｓ１３を下側から連結する。平坦な面９３は、一方の第１面Ｓ１１に隣接して直角に近い鈍角をなす平坦なテーパー面９３ａと、他方の第３面Ｓ１３に隣接して直角に近い鈍角をなす平坦な帯状の連結面９３ｂとを有する。テーパー面９３ａや連結面９３ｂは、導光部材１０と同様に、導光方向に相当するＡＢ方向に細長く延びている。テーパー面９３ａは、第１面Ｓ１１に対して９１°〜１３５°の鈍角αをなし、より好ましくは９３°〜１１０°の鈍角αをなし、具体的には１００°程度の角度をなしている。ここで、テーパー面９３ａの傾斜角は、成形型からの離型を考慮して抜き勾配α１が１°以上或いは３°以上となるようにすることが望ましく、突起が大きくなって外観に影響することを防止する観点で４５°以下或いは２０°以下とすることが望ましい。つまり、鈍角αは、９１°以上或いは９３°以上とすることが望ましく、かつ、１３５°以下或いは１１０°以下とすることが望ましい。
一方、連結面９３ｂも、第３面Ｓ１３に対して９１°〜１３５°の鈍角βをなし、より好ましくは９３°〜１１０°の鈍角βをなし、具体的には９５°程度の角度をなしている。つまり、連結面９３ｂの抜き勾配β１は、１°〜４５°の範囲にあり、より好ましくは３°〜２０°の範囲とする。具体例のテーパー面９３ａと連結面９３ｂとは、結果的に１５°程度の小さな角度κをなし、テーパー面９３ａの方が連結面９３ｂに比較して数倍程度幅広になっている。これにより、平坦な面９３は、全体として起伏の少ない平坦な外観を形成している。第１面Ｓ１１及びテーパー面９３ａの境界線部９０ａと、第３面Ｓ１３及び連結面９３ｂの境界線部９０ｂと、テーパー面９３ａ及び連結面９３ｂの境界線部９０ｃとは、ＡＢ方向に直線的に延びている。これらの境界線部９０ａ，９０ｂ，９０ｃは、実際は、ＡＢ方向に垂直な方向に僅かな幅を有しており、特に境界線部９０ａ，９０ｂは、断面円弧状のＲ面であり、残りの境界線部９０ｃは、ＥＦ方向に平行な平面である。

一対の側面部分９１，９２のうち上側の第２側面部分９２は、第１及び第３面Ｓ１１，Ｓ１３を上側から連結する。第２側面部分９２は、一方の第１面Ｓ１１に隣接して直角に近い鈍角をなす平坦なテーパー面９４ａと、第３面Ｓ１１に隣接して直角に近い鈍角をなす平坦な連結面９４ｂと、テーパー面９４ａ及び連結面９４ｂの間から突起するリブ９４ｃとを有する。テーパー面９４ａ、連結面９４ｂ、及びリブ９４ｃは、導光部材１０と同様に、導光方向に相当するＡＢ方向に細長く延びている。テーパー面９４ａは、第１面Ｓ１１に対して９１°〜１３５°の鈍角γをなし、より好ましくは９３°〜１１０°の鈍角γをなし、具体的には１００°程度の角度をなしている。一方、連結面９４ｂも、第３面Ｓ１３に対して９１°〜１３５°の鈍角γをなし、より好ましくは９３°〜１１０°の鈍角γをなし、具体的には５°程度の角度をなしている。連結面９４ｂも、第３面Ｓ１３に対して９１°〜１３５°の鈍角δをなし、より好ましくは９３°〜１１０°の鈍角δをなし、具体的には９５°程度の角度をなしている。これらに挟まれたリブ９４ｃは、連結面９４ｂからＣＤ方向に突起している。リブ９４ｃは、全体として一様な幅及び高さを有するが、一箇所に肉厚のゲート部９４ｇを有する。ゲート部９４ｇは、導光部材１０を成形する際に樹脂を注入した跡である。第１面Ｓ１１及びテーパー面９４ａの境界線部９０ｆと、第３面Ｓ１３及び連結面９４ｂの境界線部９０ｇとは、ＡＢ方向に直線的に延びている。これらの境界線部９０ｆ，９０ｇは、実際は、ＡＢ方向に垂直な方向に僅かな幅を有しており、断面円弧状のＲ面となっている。

光透過部材５０は、一対の対向する側面部分１９１，１９２と、先端側に設けられて側面部分１９１，１９２をつなぐ先端側部１９６とを備える。一対の側面部分１９１，１９２のうち下側の第１側面部分１９１は、平坦な面１９３を有し、この平坦な面１９３によって一対の対向する平面である第１及び第３透過面Ｓ５１，Ｓ５３を連結する。光透過部材５０の平坦な面１９３は、導光部材１０の平坦な面９３を延長したものとなっており、ＡＢ方向に延びている。平坦な面１９３は、一方の第１透過面Ｓ５１に隣接して直角に近い鈍角をなす平坦なテーパー面１９３ａと、第３透過面Ｓ５３に隣接して直角に近い鈍角をなす平坦な帯状の連結面１９３ｂとを有する。第１透過面Ｓ５１及びテーパー面１９３ａの境界線部９０ａと、第３透過面Ｓ５３及び連結面１９３ｂの境界線部９０ｂと、テーパー面１９３ａ及び連結面１９３ｂの境界線部９０ｃとは、ＡＢ方向に直線的に延びている。これらの境界線部９０ａ，９０ｂ，９０ｃは、導光部材１０の場合と同様に実際は、ＡＢ方向に垂直な方向に僅かな幅を有しており、特に境界線部９０ａ，９０ｂは、断面円弧状のＲ面であり、残りの境界線部９０ｃは、ＥＦ方向に平行な平面である。

一対の側面部分１９１，１９２のうち上側の第２側面部分１９２は、上側から第１及び第３透過面Ｓ５１，Ｓ５３を連結する。第２側面部分１９２は、一方の第１透過面Ｓ５１に隣接して直角に近い鈍角をなす平坦なテーパー面１９４ａと、第３透過面Ｓ５３に隣接して直角に近い鈍角をなす平坦な連結面１９４ｂと、テーパー面１９４ａ及び連結面１９４ｂの間から突起するリブ１９４ｃとを有する。テーパー面１９４ａと連結面１９４ｂとリブ１９４ｃとは、導光部材１０のテーパー面１９４ａと連結面１９４ｂとリブ１９４ｃとをそれぞれ延長したものとなっており、ＡＢ方向に延びている。リブ１９４ｃは、全体として一様な幅及び高さを有し一箇所に肉厚のゲート部１９４ｇを有する。ゲート部１９４ｇは、光透過部材５０を成形する際に樹脂を注入した跡である。第１透過面Ｓ５１及びテーパー面１９４ａの境界線部９０ｆと、第３透過面Ｓ５３及び連結面１９４ｂの境界線部９０ｇとは、ＡＢ方向に直線的に延びている。これらの境界線部９０ｆ，９０ｇは、導光部材１０の場合と同様に実際は、ＡＢ方向に垂直な方向に僅かな幅を有しており、断面円弧状のＲ面となっている。

光透過部材５０の先端側部１９６は、その側面部分として、下側の第１側面部分１９１から延び第１側面部分１９１に対して正面視で鈍角をなす第１部分５５ａと、上側の第２側面部分１９２から延び第２側面部分１９２に対して正面視で大きな鈍角をなす第２部分５５ｂと、これらに挟まれて両側面部分１９１，１９２に対して略直交する第３部分５５ｃとを有する。

導光部材１０と光透過部材５０とは、第２面Ｓ１２と第２透過面Ｓ５２との間に接着層ＣＣを挟んで接合され、全体として導光装置２０を形成する。導光部材１０と光透過部材５０とを接合する際には、例えば第３面Ｓ１３の一部と第３透過面Ｓ５３の一部とを不図示のアライメント用治具に設けた第１基準面に対して押し付けることで、第３面Ｓ１３等に垂直な方向又はＺ方向（図５参照）の相対的なアライメントが可能になる。また、一対のテーパー面９３ａ，１９３ａを上記アライメント用治具に設けた第２基準面に対して押し付けることで、Ｙ方向（図５参照）の相対的なアライメントが可能になる。テーパー面９３ａ，１９３ａは、第１面Ｓ１１や第１透過面Ｓ５１と同等の精度で成形された基準面とできるので、導光部材１０と光透過部材５０とは、Ｚ方向及びＹ方向に高精度で位置合わせされた状態で接合可能となっている。なお、Ｚ方向のアライメントのためには、第３面Ｓ１３及び第３透過面Ｓ５３に代えて、第１面Ｓ１１及び第１透過面Ｓ５１を用いることができる。同様に、Ｙ方向のアライメントのための基準面として、一対のテーパー面９３ａ，１９３ａに代えて、一対のテーパー面９４ａ，１９４ａ又は一対の連結面９３ｂ，１９３ｂ等を用いることができる。

図８は、導光部材１０の成形工程を説明する図である。導光部材１０は、第１金型１と第２金型２とを備える成形装置３を利用することによって射出成形される。第１金型１と第２金型２とを型合わせすることによって、分割面１ｐ，２ｐが密着して成形空間ＣＶが形成され、この成形空間ＣＶに溶融樹脂を供給することで、第１金型１の型面１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇを転写した裏面１０ｉと、第２金型２の型面２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇを転写した表面１０ｊとを有する導光部材１０を形成することができる。第１金型１の型面１ｄは、第１面Ｓ１１に対応し、型面１ｅは、テーパー面９３ａに対応し、型面１ｆは、テーパー面９４ａに対応し、型面１ｇは、リブ９４ｃの側面等に対応する。つまり、テーパー面９３ａ，９４ａ、リブ９４ｃの一側面側等は、第１面Ｓ１１と同程度の精度で形成することができる。第２金型２の型面２ｄは、第３面Ｓ１３に対応し、型面２ｅは、連結面９３ｂに対応し、型面２ｆは、連結面９４ｂに対応し、型面２ｇは、リブ９４ｃの側面等に対応する。つまり、連結面９３ｂ，９４ｂ、リブ９４ｃの他側面側等は、第３面Ｓ１３と同程度の精度で形成することができる。

テーパー面９３ａ，９４ａに対応する型面１ｅ，１ｆの適当な位置には、離型用のエジェクターロッド４が複数埋め込まれており、各エジェクターロッド４の先端面４ｅは、周囲の型面１ｅ，１ｆを延長した連続的なテーパー面となっている。この場合、エジェクターロッド４でテーパー面９３ａを押すことなる。つまり、第１側面部分９１側では、リブがなくても、成形品としての導光部材１０の押し出しが可能になる。また、エジェクターロッド４の先端面４ｅの形状を導光部材１０のテーパー面９３ａ，９４ａに適合させるので、エジェクターロッド４の痕跡がほとんど残らない。
なお、第１金型１及び第２金型２には、図示を省略するが、導光部材１０の第２導光部分１２を転写によって成形するための転写面も設けられている。

光透過部材５０については、説明を省略するが、図８に示す成形装置３と同様の構造を有し転写面形状が異なる金型によって射出成形される。

以下、図９を参照して、第１表示装置１００Ａのフレーム１０７への組付けについて説明する。第１像形成本体部１０５ａを構成する投射レンズ３０は、これを収納する鏡筒部３９に埋め込むように形成された取付部３９ｇを利用してフレーム１０７の側方端部６５ａ（又は側面部１０７ｂの金属部分）に設けた第１固定部６１ｆに直接固定されている。このような固定の際、第１固定部６１ｆの裏面６８ｆと取付部３９ｇの上端面３９ｆ等とが当接してアライメントが達成され、孔６１ｓにネジ３９ｓをねじ込むことで着脱可能で確実な固定が可能になる。この際、フレーム１０７のボス孔（不図示）に鏡筒部３９に設けたボス３９ｘが嵌合して鏡筒部３９の回転が規制され回転に関する位置決めも行われる。一方、第１光学部材１０１ａである導光装置２０は、そのネック部又は段差部に形成された取付部１０ｇを利用して、フレーム１０７の側方端部６５ａ（又は側面部１０７ｂの金属部分）に設けた第２固定部６１ｅに直接固定されている。取付部１０ｇは、導光装置２０の入射側又は光入射側の部分、具体的には第１導光部分１１と第２導光部分１２との境界周辺において第１導光部分１１の角部を利用して設けられている。固定の際、第２固定部６１ｅの前側部分に設けた突当て面６８ｅと取付部１０ｇの裏面１０ｋとが当接してアライメントが達成され、ネジ孔１０ｕを介してネジ孔６１ｕにネジ６１ｖをねじ込むことで着脱可能で確実な固定が可能になる。

導光装置２０は、導光部材１０の第２導光部分１２側の突起状の先端部１２ｊが投射レンズ３０を収納する鏡筒部３９の前端側に設けられて開口する矩形枠状の係止部材である端部３９ｔに嵌合することで、投射レンズ３０に対して位置決めされた状態で係止される。つまり、導光装置２０に設けた導光部材１０をフレーム１０７の第２固定部６１ｅに固定する際に、第２導光部分１２側の突起状の先端部１２ｊを鏡筒部３９の端部３９ｔ内に嵌合するように挿入する。この際、先端部１２ｊの側面１２ｍが端部３９ｔの内面３９ｍと当接してアライメントが達成される。鏡筒部３９は、以上のような嵌合構造を端部３９ｔ側に有することで、投射レンズ３０と導光装置２０とを連結させる連結部材として機能する。

図１０は、導光装置２０のリブ９４ｃ，１９４ｃを枠部１０２のフレーム１０７の正面部１０７ａの底部に設けた溝１０７ｇに嵌合させた状態を説明する断面図である。溝１０７ｇの内面には、弾性部材１０７ｋを貼り付けることができ、溝１０７ｇ内でリブ９４ｃ，１９４ｃが振動等することを防止できる。導光装置２０は、ＡＢ方向に微少変位可能であり、若干の伸縮が許容される。一方、導光装置２０は、ＡＢ方向に垂直な前後のＥＦ方向に変位できず、フレーム１０７に対する回転が阻止される。

以上で説明した実施形態に係る虚像表示装置１００では、一対の側面部分９１，９２のうち少なくとも一方の第１側面部分９１は、一対の対向する第１及び第３面Ｓ１１，Ｓ１３のうち一方の第１面Ｓ１１に隣接して鈍角をなすテーパー面９３ａによって一対の対向する第１及び第３面Ｓ１１，Ｓ１３を連結するので、第１側面部分９１をリブのような外観に影響する部分のない滑らかな形状とでき、リブを除去する後加工が不要となり、外観デザインの自由度を高めることができる。

〔その他〕
以上各実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

上記の説明では、導光装置２０の上側に設けた第２側面部分９２において、側面に突起するリブ９４ｃ，１９４ｃを設けているが、リブ９４ｃ，１９４ｃを省略することもできる。この場合、テーパー面９４ａ，１９４ａや第３面Ｓ１３等を利用して導光装置２０を補助的に保持することができる。

上記の説明では、導光部材１０が３つの非軸対称非球面を有するとしているが、本発明は、これに限るものではない。また、投射レンズが有する非軸対称非球面を１面としているが、投射レンズが２面以上の非軸対称非球面を有するものとすることも可能である。

上記の説明では、ハーフミラー層（半透過反射膜）１５が横長の矩形領域に形成されるとしたが、ハーフミラー層１５の輪郭は用途その他の仕様に応じて適宜変更することができる。また、ハーフミラー層１５の透過率や反射率も用途その他に応じて変更することができる。

上記の説明では、映像表示素子８２における表示輝度の分布を特に調整していないが、位置によって輝度差が生じる場合等においては、表示輝度の分布を不均等に調整することができる。

上記の説明では、画像表示装置８０として、透過型の液晶表示デバイス等からなる映像表示素子８２を用いているが、画像表示装置８０としては、透過型の液晶表示デバイス等からなる映像表示素子８２に限らず種々のものを利用可能である。例えば、反射型の液晶表示デバイスを用いた構成も可能であり、液晶表示デバイス等からなる映像表示素子８２に代えてデジタル・マイクロミラー・デバイス等を用いることもできる。また、画像表示装置８０として、ＬＥＤアレイやＯＬＥＤ（有機ＥＬ）などに代表される自発光型素子を用いることもできる。

上記実施形態では、透過型の液晶表示デバイス等からなる画像表示装置８０を用いているが、これに代えて走査型の画像表示装置を用いることもできる。

また、上記実施形態では、導光部材１０と補助光学ブロックである光透過部材５０とが装着者の眼ＥＹの前全体を覆うような構成となっているが、これに限らず、ハーフミラー層１５を有する曲面形状である第２面Ｓ１２を含んだ部分が眼ＥＹの一部のみを覆っている、すなわち眼前の一部を覆い、覆わない部分も存在する小型の構成としてもよい。

上記の説明では、一対の表示装置１００Ａ，１００Ｂを備える虚像表示装置１００について説明しているが、単一の表示装置とできる。つまり、右眼及び左眼の双方に対応して、一組ずつ投射透視装置７０及び画像表示装置８０を設けるのではなく、右眼又は左眼のいずれか一方に対してのみ投射透視装置７０及び画像表示装置８０を設け、画像を片眼視する構成にしてもよい。

上記の説明では、ハーフミラー層１５が単なる半透過性の膜（例えば金属反射膜や誘電体多層膜）であるとしたが、ハーフミラー層１５は、平面又は曲面のホログラム素子に置き換えることができる。

上記の説明では、導光部材１０等の導光方向が眼ＥＹの並ぶ横方向に延びているが、導光部材１０を導光方向が縦方向に延びるように配置することもできる。この場合、導光部材１０は、直列的ではなく並列的に平行配置された構造を有することになる。

３１-３３…レンズ、 １,３１-３３…レンズ、 １，２…金型、 ３…成形装置、 ４…エジェクターロッド、 １０…導光部材、 １０ｇ…取付部、 １０ｕ…ネジ孔、 １１，１２…導光部分、 １２ｍ…側面、 １５…ハーフミラー層、 ２０…導光装置、 ２７…ハードコート層、 ３０…投射レンズ、 ３９…鏡筒部、 ３９ｇ…取付部、 ４０…鼻受部、 ５０…光透過部材、 ７０…投射透視装置、 ８０…画像表示装置、 ８１…照明装置、 ８２…映像表示素子、 ８４…駆動制御部、 ８６…映像素子ケース、 ９０ａ…境界線部、 ９１，９２…側面部分、 ９３，１９３…平坦な面、 ９３ａ，１９３ａ…テーパー面、 ９３ｂ，１９３ｂ…連結面、 ９４ａ，１９４ａ…テーパー面、 ９４ｂ，１９４ｂ…連結面、 ９４ｃ，１９４ｃ…リブ、 １００…虚像表示装置、 １００Ａ，１００Ｂ…表示装置、 １０１ａ，１０１ｂ…光学部材、 １０２…枠部、 １０４…テンプル部、 １０５ａ，１０５ｂ…像形成本体部、 １０５ｄ…外装部材、 １０７…フレーム、 １０７ａ…正面部、 １０７ｂ，１０７ｃ…側面部、 １０７ｇ…溝、 １０８…樹脂部、 １９１，１９２…側面部分、 １９６…先端側部、 ＣＣ…接着層、 ＣＮ…接合部、 ＣＶ…成形空間、 ＥＹ…眼、 ＧＬ…映像光、 ＨＬ…外界光、 ＯＩ…像面、 ＰＡ…部分領域、 ＲＭ…光反射膜、 Ｓ１１−Ｓ１５…第１〜第５面、 Ｓ１１−Ｓ５３…第１〜第３透過面

Claims (11)

1. 映像光を生じさせる映像素子と、
   複数の光学面を有し、内面で反射させることにより前記映像素子からの映像光を導光する導光部材と、
   を備える虚像表示装置であって、
   前記導光部材は、前記複数の光学面として互いに略平行に延び映像光を全反射する一対の対向する平面を含む部材であり、
   前記導光部材は、映像光を導光する導光方向に垂直な方向から前記一対の対向する平面を挟む一対の側面部分を有し、
   前記一対の側面部分のうち少なくとも一方の側面部分は、前記一対の対向する平面のうち一方の平面に隣接して鈍角をなすテーパー面を含む、虚像表示装置。
2. 前記一方の側面部分は、前記テーパー面を含む平坦な面によって前記一対の対向する平面を連結する、請求項１に記載の虚像表示装置。
3. 前記一方の側面部分は、前記テーパー面と前記一対の対向する平面のうち他方の平面との間に、平坦な帯状の連結面を有する、請求項１及び２のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
4. 前記帯状の連結面は、前記一対の対向する平面のうち他方の平面に隣接して鈍角をなす、請求項３に記載の虚像表示装置。
5. 前記導光部材は、前記導光方向に細長く延び、前記一方の側面部分のテーパー面も、前記導光方向に細長く延びる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
6. 前記一対の側面部分のうち他方の側面部分は、前記一対の対向する平面のうち前記一方の平面に隣接して鈍角をなすテーパー面と、前記テーパー面よりも前記一対の対向する平面のうち他方の平面側に形成されて突起するリブとを有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
7. 前記導光部材を眼前に支持する枠部をさらに備え、前記リブは、前記枠部に設けられた溝と嵌合する、請求項６に記載の虚像表示装置。
8. 前記一対の側面部分に設けられた一対の前記テーパー面は、前記一方の平面に対して９１°〜１３５°の角度をなす、請求項６及び７のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
9. 前記導光部材は、前記映像素子からからの映像光を取り込む光入射面を前記導光方向の一端に有し、前記一対の対向する平面のうち前記一方の平面から映像光を射出させる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
10. 前記導光部材は、前記複数の光学面として４面以上の面を含み、
    前記映像素子からの映像光は、前記一対の対向する平面の前記他方の平面である第３面で全反射され、前記一対の対向する平面の一方の平面である前記第１面で全反射され、第２面で反射された後、前記第１面を透過して、観察側に到達する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
11. 前記導光部材の前記第２面に貼り合せることで外界光と映像光とを重複して視認させる光透過部材をさらに備える、請求項１０に記載の虚像表示装置。

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