JP2015219490A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】見易い表示装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、光出射部と反射部とを含む表示装置が提供される。前記光出射部は、画像情報を含む光を出射する。前記反射部は、第１方向において並び前記光の少なくとも一部を反射させる複数の反射面を含む。前記複数の反射面の少なくとも一部の、前記第１方向と交差する第２方向における長さは、前記複数の反射面の前記少なくとも一部の前記第１方向における長さよりも長い。前記光の前記反射部における入射方向と、前記光の前記反射部における反射方向と、を含む第１平面は、前記第１方向と前記第２方向とを含む第２平面に対して傾斜する。前記第２方向は、前記第１平面と前記第２平面との交線に対して傾斜する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

映像を表示する表示部、複数のレンズなどの光学素子を用いて表示部に表示された映像を投影する投影部、及び投影部から投影された光を観視者の眼へ向けて反射する反射部などを有する表示装置がある。このような表示装置は、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）などの頭部装着型表示装置として用いられる。例えば、表示装置のデザインによって光路が変更され、観視者から見た映像の位置が変化する。このため、映像が見えにくくなってしまう場合がある。このような表示装置において、見易い表示が望まれる。

特開２００２−２８７０７７号公報

本発明の実施形態は、見易い表示装置を提供する。

本発明の実施形態によれば、光出射部と反射部とを含む表示装置が提供される。前記光出射部は、画像情報を含む光を出射する。前記反射部は、第１方向において並び前記光の少なくとも一部を反射させる複数の反射面を含む。前記複数の反射面の少なくとも一部の、前記第１方向と交差する前記第２方向における長さは、前記複数の反射面の前記少なくとも一部の前記第１方向における長さよりも長い。前記光の前記反射部における入射方向と、前記光の前記反射部における反射方向と、を含む第１平面は、前記第１方向と前記第２方向とを含む第２平面に対して傾斜する。前記第２方向は、前記第１平面と前記第２平面との交線に対して傾斜する。

第１の実施形態に係る表示装置を示す模式図である。 反射部を示す模式的斜視図である。 第１の実施形態に係る表示装置を示す模式図である。 第１の実施形態に係る表示装置を示す模式図である。 第１の実施形態に係る表示装置を示す模式図である。 図６（ａ）〜図６（ｄ）は、表示装置の動作を示す模式図である。 反射部の動作を示す模式的斜視図である。 図８（ａ）〜図８（ｃ）は、第１の実施形態に係る表示装置の反射部を示す模式図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、反射部を示す模式図である。 図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、反射部を示す模式図である。 図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、第２の実施形態に係る表示装置を示す模式図である。 実施形態に係る表示装置を示す模式図である。

以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

図１は、第１の実施形態に係る表示装置を例示する模式図である。
図１に表したように、表示装置１００は、光出射部１１５と、反射部１３０と、処理部１４０と、保持部３２０と、を含む。光出射部１１５は、表示部１１０及び投影部（光学部１２０）を含む投影ユニットである。

処理部１４０から表示部１１０に画像情報が入力される。表示部１１０は、映像を表示するディスプレイである。表示部１１０は、複数の画素１１０ｅを含む。複数の画素１１０ｅは、平面上に並べて設けられ、画像情報を含む光Ｌ１を光学部１２０へ向けて出射する。ディスプレイには、例えば、液晶、有機ＥＬまたはリキッドクリスタルオンシリコン（Liquid Crystal On Silicon）などが用いられる。但し、実施形態は、これらに限定されない。

光学部１２０は、表示部１１０の複数の画素１１０ｅから出射された光Ｌ１の光路上において、表示部１１０と反射部１３０との間に設けられる。光学部１２０は、少なくとも１つ以上の光学素子を含む。光学部１２０は、入射した光Ｌ１を投影する投影部である。光学素子には、レンズ、プリズム、またはミラーなどを用いることができる。光学部１２０は、例えば、光Ｌ１の少なくとも一部の進行方向を変化させる。複数の光学素子を用いた場合、それらは直線上に配置されていなくてもよい。反射部１３０は、例えば、マルチミラーアレイ（Multi Mirror Array：ＭＭＡ）である。

反射部１３０は、観視者８０の瞳孔１５０に向けて、光出射部１１５から出射された光Ｌ１の少なくとも一部を反射する。反射部１３０によって反射された光は、瞳孔１５０から見て、虚像として像１７１を形成する。このようにして、観視者８０は、像を見ることができる。

この例では、観視者８０の正面に虚像として像１７１を表示している。但し、反射部１３０を瞳孔１５０から離して実像として像を表示してもよい。像１７０のように、観視者８０の視界の端に像を表示してもよい。これにより、観視者８０の視界が遮られない。

表示部１１０、光出射部１１５及び反射部１３０は、保持部３２０に保持される。保持部３２０は、瞳孔１５０の位置と反射部１３０との相対的配置、及び、反射部１３０と光出射部１１５との相対的配置、を規定する。保持部３２０は、例えば、眼鏡フレームのテンプル（つる）であり、表示装置１００は、保持部３２０によって観視者８０の頭部に装着可能である。
光出射部１１５は、表示装置を観視者８０が装着した際に、フレームの内側に配置されるように設けられることが好ましい。すなわち、表示装置１００の使用時（装着時）において、観視者８０と保持部３２０との間に光出射部１１５が配置されることが好ましい。これにより、観視者は、通常の眼鏡のように表示装置１００を使用することができ、表示装置を使用する際の違和感を小さくすることができる。

この例では、表示装置１００は、眼鏡レンズ１６０をさらに含む。例えば、反射部１３０は、眼鏡レンズ１６０に内包されている。
眼鏡レンズ１６０は、第１表面１６１と、第２表面１６２と、を有する。第２表面１６２は、第１表面１６１と離間する。反射部１３０は、第１表面１６１と第２表面１６２との間に設けられる。

実施形態において、反射部１３０は、光出射部１１５と眼鏡レンズ１６０との間に設けられていてもよい。すなわち、観視者から見て、眼鏡レンズ１６０よりも手前に反射部１３０が設けられていてもよい。また、反射部１３０は、眼鏡レンズの表面（例えば第２表面１６２）に配置されていてもよい。

なお、図１では、２つの表示装置１００を用いた両眼ＨＭＤが例示されている。一方の表示装置は、観視者８０の右目に対して画像を表示し、他方の表示装置は、左目に対して画像を表示する。実施形態は、１つの表示装置１００を用い、片方の眼に対して画像を表示する単眼ＨＭＤであってもよい。

図２は、反射部を例示する模式的斜視図である。
反射部１３０は、光Ｌ１の少なくとも一部を反射させる複数の反射面１３３を含む。例えば、基板１３１の主面上に反射層１３２が設けられ、反射層１３２の上に複数の反射面１３３が設けられる。
複数の反射面１３３は、例えば並列に配置された複数の微細なハーフミラーである。複数の反射面１３３のそれぞれは、基板１３１の主面に対して傾斜している。これにより、光の反射角度を調整することができる。

例えば、第１光Ｌ１の反射部１３０における入射方向をＤＬａとする。第１光Ｌ１の反射部１３０における反射方向をＤＬｂとする。入射方向ＤＬａと反射方向ＤＬｂとを含む平面を第１平面１０とする。

図３〜図５は、第１の実施形態に係る表示装置を例示する模式図である。
ここで、複数の反射面１３３の並ぶ方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸方向に対して垂直な１つの方向をＹ軸方向とする。Ｘ軸方向に対して垂直でＹ軸方向に対して垂直な方向をＺ軸方向とする。例えば、Ｙ軸方向は、観視者８０の正面方向に対応し、保持部３２０の延在する方向または反射方向ＤＬｂに対応する。Ｘ軸方向は、観視者８０の左右方向（横方向）に対応し、Ｚ軸方向は、観視者８０の上方向（縦方向）に対応する。

図３は、Ｘ−Ｙ平面における模式的平面図であり、図４は、Ｙ−Ｚ平面における模式的平面図であり、図５は、Ｘ−Ｚ平面における模式的平面図である。

複数の反射面１３３は、第１方向（Ｘ軸方向）において並ぶ。例えば図５に示すように、複数の反射面１３３の少なくとも一部は、第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２に延在する。複数の反射面１３３の少なくとも一部は、第２方向Ｄ２に延在する端部Ｓａ（辺）を有する。すなわち、複数の反射面１３３の少なくとも一部Ｐ１の第２方向Ｄ２における長さは、複数の反射面１３３の少なくとも一部Ｐ１の第１方向Ｄ１における長さよりも長い。

この例では、複数の反射面１３３のそれぞれは、第２方向Ｄ２に直線状に延在する端部Ｓａを有する。実施形態においては、第２方向Ｄ２に延在する端部の形状は、緩く湾曲した曲線状であってもよい。

隣接する反射面１３３同士の間において、反射面１３３の辺（端部）に沿って、溝３５が形成される。この例では、溝３５は、第２方向Ｄ２に延在する。また、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とを含む平面を第２平面２０とする。複数の反射面１３３のそれぞれは、第２平面２０に対して傾斜している（非平行である）。

例えば、図４に表したように、第１平面１０は、反射部１３０における光Ｌ１の入射方向ＤＬａと、瞳孔１５０の位置と、を含む平面である。この例では、第１平面１０は、保持部３２０の延在する方向（第３方向Ｄ３）に対して実質的に平行な平面である。例えば、第１平面１０は、Ｘ−Ｙ平面に対して平行である。

なお、図３において、保持部３２０は、第３方向Ｄ３において直線状に延在する辺を有するが、実施形態は、保持部３２０の形状が緩やかに湾曲した場合も含む。保持部３２０の形状は、デザイン性や使用上の利便性を考慮して適宜変更される。また、実施形態は、保持部３２０と反射部１３０との間の角度が可変である場合も含む。第３方向Ｄ３は、観視者が表示装置１００を使用する場合に、保持部３２０が延在する方向である。

図４に表したように、第１平面１０は、第２平面２０に対して傾斜している。すなわち、第１平面１０は、第２平面２０と直交せず交わっている。例えば、第１平面１０と第２平面２０との間の角度は、７０度以上９０度未満である。

複数の反射面１３３は、第１反射面１３３ａを含む。第１反射面１３３ａは、第１端３１と第２端３２とを含む。第２端３２は、第２方向Ｄ２において第１端３１と離間する。第２平面２０は、第２端３２と光出射部１１５との間の距離が、第１端３１と光出射部１１５との間の距離よりも長くなる方向に、第１平面１０に対して傾斜している。
すなわち、Ｙ軸方向（又は反射方向ＤＬｂ）における第２端３２と光出射部１１５との間の距離は、Ｙ軸方向における第１端３１と光出射部１１５との間の距離よりも長い。

図５に表したように、Ｚ−Ｘ平面に投影したときに、第２方向Ｄ２は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に対して傾斜している。
例えば、第１平面１０と第２平面２０との交線を交線１５とする。例えば、交線１５はＸ軸方向に沿って延在する。第２方向Ｄ２は、交線１５に対して傾斜しているつまり、第２方向Ｄ２は、交線１５と、直交せず、交わる。

第１端３１と光出射部１１５との間の第１方向Ｄ１に沿った距離Ｌｎ１は、第２端３２と光出射部１１５との間の第１方向Ｄ１に沿った距離Ｌｎ２よりも長い。

以上説明したように、実施形態においては、第２平面２０を、第１平面１０に対して傾けて配置する。すなわち、反射部１３０の反射面を縦方向に対して傾けて配置する（図４）。さらに、反射面１３３の延在する方向（第２方向）を、観視者８０の横方向に傾けて配置する（図５）。第２方向Ｄ２は、第１平面１０と第２平面２０との間の角度に基づいて定められる。後述するように、これにより、光Ｌ１の反射方向ＤＬｂを適切に調整することができる。

図６（ａ）〜図６（ｄ）は、表示装置の動作を例示する模式図である。
図６（ａ）は、参考例の表示装置１９１を例示し、図６（ｂ）は、参考例の表示装置１９２を例示し、図６（ｃ）は、参考例の表示装置１９３を例示している。図６（ｄ）は、第１の実施形態に係る表示装置１００を例示している。

参考例の表示装置１９１〜１９３において用いられる表示部、投影部及び反射部は、表示装置１００の表示部１１０、光学部１２０及び反射部１３０と同様である。参考例の表示装置１９１〜１９３は、表示装置１００に対して、反射部の配置、または、反射面の配置において異なる。

図６（ａ）に表した表示装置１９１においては、反射部１３０ｐは、Ｘ−Ｙ平面に対して実質的に垂直に設けられている。すなわち、光の入射方向と反射方向とを含む平面は、反射部１３０ｐの主面に対してほぼ垂直である。

反射面１３３ｐの延在する方向は、観視者８０の横方向に傾いていない。すなわち、反射面１３３ｐの延在する方向は、Ｘ軸方向の成分を含まず、Ｚ軸方向に対して平行に設けられている。

この場合、Ｚ−Ｙ平面に投影したときに、光の反射方向は、入射方向に対して逆平行となり、瞳孔１５０の方向へ向く。このような表示装置１９１においては、光路の設計は、比較的容易である。しかし、眼鏡レンズ（反射部１３０ｐ）の主面がＺ軸方向に対して実質的に平行となるため、眼鏡型の表示装置としてデザインが制約されてしまう。眼鏡としてのデザインの観点から、眼鏡レンズは、Ｚ軸方向に対して５〜１５度程度傾いていることが望ましい。

図６（ｂ）に表した表示装置１９２においては、反射部１３０ｑは、Ｘ−Ｙ平面に対して傾斜して設けられている。

反射面１３３ｑの延在する方向は、観視者８０の横方向に対して傾いていない。反射面１３３ｑの延在する方向は、Ｘ軸方向の成分を含まない。

この場合、眼鏡型表示装置としてのデザイン性は、表示装置１９１に比べて向上する。一方、Ｙ−Ｚ平面に投影したときに、光の反射方向は、入射方向に対して交差する方向となる。反射光の進行方向は、観視者８０の上方向に向かう成分を有し、観視者８０にとって表示される像が上方向に移動する。反射部１３０ｑの傾きが大きい場合、観視者８０は、表示される像の一部を観視することができない場合がある。

図６（ｃ）に表した表示装置１９３においては、反射部１３０ｒは、Ｘ−Ｙ平面に対して傾斜して設けられている。

反射面１３３ｒの延在する方向は、観視者８０の横方向に対して傾いていない。反射面１３３ｒの延在する方向は、Ｘ軸方向の成分を含まない。

さらに、表示装置１９３においては、光学部１２０ｒが、瞳孔１５０の位置に対して上方に設けられている。光学部１２０ｒが配置される位置は、反射部１３０ｒの傾きに基づいて定められる。Ｙ−Ｚ平面に投影したときに、反射部１３０ｒにおける反射光の進行方向が瞳孔１５０の方向に向かうように、光学部１２０ｒが配置される。

この場合、観視者８０は、表示される像の全体を観視することができる。しかし、光学部１２０ｒが上方に位置することで、表示装置１９３のＺ軸方向の幅が広くなる。このため、表示装置１９３が大型化してしまう。

図６（ｄ）に表した実施形態に係る表示装置１００においては、反射部１３０は、Ｘ−Ｙ平面に対して傾斜している。

反射面１３３の延在する方向（第２方向Ｄ２）は、観視者８０にとって斜め方向に傾いている。すなわち、反射面１３３の延在する方向は、Ｘ軸方向の成分を含む。

これにより、例えば、Ｙ−Ｚ平面に投影したときに、光の反射方向は、入射方向に対して逆平行となり、瞳孔１５０の方向へ向く。

図７は、反射部の動作を例示する模式的斜視図である。
図７は、実施形態に係る表示装置１００の反射面１３３において、入射方向ＤＬａ及び反射方向ＤＬｂを例示している。

前述の様に、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とを含む第２平面２０は、Ｘ−Ｙ平面に対して傾斜している。さらに、第２方向Ｄ２は、Ｘ軸方向の成分を含む。このように、反射面１３３を設けることで、反射面１３３の法線方向Ｄ３３を縦方向（Ｚ軸方向）に傾けることができる。すなわち、法線方向Ｄ３３にＺ軸方向の成分を持たせることができる。

反射部１３０をＸ−Ｙ平面に対して傾けて配置した場合に、反射部１３０の傾きに応じて、法線方向Ｄ３３を傾ける。これにより、法線方向Ｄ３３を上下方向に傾けない場合の反射方向ＤＬｃを補正することができる。反射部１３０の傾きによる光路の変動が、例えば相殺されるように法線方向Ｄ３３を傾ける。このようにして、反射方向ＤＬｂを瞳孔１５０の方向に設定することができる。

実施形態に係る表示装置においては、反射部１３０を傾けてデザインの自由度を確保し、装置の大型化を抑制しつつ、観視者から見て正面に映像を表示することができる。映像が表示される位置を調整することができ、見易い表示を提供することができる。

図８（ａ）〜図８（ｃ）は、第１の実施形態に係る表示装置の反射部を例示する模式図である。
図８（ａ）は、反射部１３０の模式的平面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の鎖線で囲まれた領域の一部を例示する模式的斜視図である。図８（ｃ）は、図８（ｂ）の鎖線で囲まれた領域の一部を例示する模式的斜視図である。

図８（ｃ）に表した角度θＡは、反射面１３３とＸ軸方向との間の角度である。角度θＡは、横方向（Ｘ軸方向）の反射面１３３の傾きを表す。角度θＡは、光学部１２０とＭＭＡとの配置から求められる。

角度θＢは、反射面１３３とＺ軸方向との間の角度である。角度θＢは、縦方向（Ｚ軸方向）の反射面１３３の傾きを表す。角度θＢは、ＭＭＡの傾きから求められる。

角度θＣは、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２との間の角度である。角度θＣは、ＭＭＡの溝３５の傾斜角度である。角度θＣは、角度θＡと角度θＢとから求められる。例えば、角度θＣは、以下の式（１）を満たす。
θＣ＝Ａｔａｎ（Ｔａｎ（θＡ）／Ｔａｎ（θＢ）） …（１）
このように、第２方向Ｄ２は、Ｚ軸方向（又はＸ−Ｙ平面）と第２平面２０との間の角度に基づいて定められる。すなわち、第２方向Ｄ２は、第１平面１０と第２平面２０との間の角度に基づいて定められる。第２方向Ｄ２は、反射部１３０で反射した光Ｌ１の少なくとも一部が、瞳孔１５０の位置へ向かうように定められる。

反射部１３０の製造において、例えば、図３に示すような基板１３１の上に、反射層１３２となる層がプレスされる。その上に反射コートを蒸着することで反射面１３３が得られる。その後、この加工体を眼鏡の形状に合わせてカットすることで反射部１３０が得られる。実施形態に係る反射部１３０の製造においては、眼鏡の形状に合わせたカットの工程において、カットする方向を変更することで、反射面１３３の傾き（第２方向Ｄ２）を調整することができる。このように比較的簡易な変更によって、生産性を損なうことなく、製造することができる。

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、反射部を例示する模式図である。
図９（ａ）は、実施形態に係る反射部１３０、及び、光Ｌ１の光路、を例示している。図９（ｂ）は、実施形態に係る反射部１３０ｂ、及び、光Ｌ１の光路、を例示している。

図９（ａ）に示すように、複数の反射面１３３は、例えば、反射面１３３ｂ（第４反射面）と、反射面１３３ｃ（第５反射面）と、を含む。第１側面１３４ａは、反射面１３３ｂと、反射面１３３ｃとを接続する。第１側面１３４ａは、反射方向ＤＬｂに対して実質的に平行である。

前述のように、反射面１３３には、例えばハーフミラーが用いられる。ハーフミラーは、光Ｌ１の一部を透過し、別の一部を反射する。

反射面１３３ｃに入射した光Ｌ１の一部は、反射方向ＤＬｂに向けて反射される。反射面１３３ｃに入射した光Ｌ１の別の一部は、反射面１３３ｃを透過し、反射面１３３ｂにおいて、反射方向ＤＬｂに向けて反射される。

図９（ｂ）に示すように、反射部１３０ｂにおいて、複数の反射面１３３は、反射面１３３ｅと反射面１３３ｄとを含む。側面１３４ｂは、反射面１３３ｅと反射面１３３ｄとを接続する。側面１３４ｂは、反射方向ＤＬｂに対して交差する。反射面１３３ｅを透過した光Ｌ１の一部は、反射面１３３ｄへ入射しない。

実施形態においては、図９（ａ）に示した反射部１３０のように、側面（第１側面１３４ａ）が反射方向ＤＬｂに対して平行に配置されることが好ましい。これにより、１つの反射面を通過した光の一部が、隣の反射面において反射方向ＤＬｂに向けて反射される。

例えば、図９（ａ）の領域１３５ａには反射光が届く。一方、図９（ｂ）の領域１３５ｂには反射光が届かない。図９（ａ）の反射部１３０のような配置とすることで、表示に寄与する光量を増加させることができる。

第１側面１３４ａには、反射コートが形成（例えば蒸着）されていないことが望ましい。例えば、第１側面１３４ａにおける光Ｌ１に対する透過率は、第１側面１３４ａにおける光Ｌ１に対する反射率よりも高いことが望ましい。これにより、反射面１３３ｃを透過した光を、効率よく、反射面１３３ｂへ入射させることができる。さらに光量を増加させることができる。

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、反射部を例示する模式図である。
第１の実施形態に係る反射部１３０は、一種のフレネル構造を有するとみなしてもよい。
例えば、図１０（ａ）に表したように、平面１７上に設けられた反射部１３０ｆを考える。反射部１３０ｆの反射面１３３ｆは、平面状である。ここで、平面１７は、光学部１２０から出射された光の少なくとも一部が瞳孔１５０の方向へ反射されるように配置されている。

さらに平面１７と交差する平面１６を考える。平面１６は、例えば眼鏡レンズに沿った平面である。平面１６に平行な方向に沿って、平面状の反射面１３３ｆを複数の面１３６ｆに分割する。この例では、図１０（ａ）中の破線に沿って、反射面１３３ｆを分割する。

図１０（ｂ）に表したように、複数の面１３６ｆを平面１６上に並べる。これにより、前述のように傾斜した反射面を有する反射部１３０を得ることができる。第１の実施形態に係る反射部１３０は、このような一種のフレネル構造を有すると見なすこともできる。

（第２の実施形態）
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、第２の実施形態に係る表示装置を例示する模式図である。
図１１（ｂ）は、第２の実施形態に係る表示装置１０１の反射部１３０ｄを例示する模式的斜視図である。表示装置１０１においても、第１の実施形態と同様に表示部１１０及び光学部１２０等が設けられる。

図１１（ｂ）の反射部１３０ｄは、例えば、図１１（ａ）に示した反射部１３０ｃをフレネル構造とすることで得られる。反射部１３０ｃの反射面１３３ｅは、光学部１２０から出射された光の少なくとも一部が瞳孔１５０の方向へ反射されるように配置されている。

図１１（ａ）の反射部１３０ｃにおいて、反射面１３３ｅは曲率を有する。反射面１３３ｅは、光学部１２０から見たときに凹面状である。これにより、反射面１３３ｅは、屈折力を有する。なお、屈折力とは、光学系の屈折以外に、反射光学系についても用いられるパワーである。

入射方向ＤＬａと反射方向ＤＬｂとを含む第１平面１０において、反射面１３３ｅの断面形状は、湾曲している。反射面１３３ｅは、第１平面１０に対して平行な１方向において屈折力を有する。例えば、観視者８０から見て、左右方向において屈折力を有する。

ここで、凹面状の反射面１３３ｅと交差する平面１６を考える。平面１６は、例えば眼鏡レンズに沿った平面である。平面１６に平行な方向に沿って、凹面状の反射面１３３ｅを複数の面１３６ｅに分割する。この例では、図１１（ａ）中の破線に沿って、反射面１３３ｅを分割する。反射面１３３ｅは、例えば、奥行方向において一定の間隔切断される。但し、切断の間隔は、一定間隔でなくてもよい。

図１１（ｂ）に表したように、複数の面１３６ｅを平面１６上に並べる。複数の面１３６ｅが、反射部１３０ｄにおける複数の反射面となる。反射部１３０ｄにおいて、平面１６は、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とを含む平面（第２平面２０）である。

複数の面１３６ｅは、第１方向Ｄ１において並ぶ。複数の面１３６ｅのそれぞれは、例えば、光学部１２０から見たときに凹面である。例えば、入射方向ＤＬａと反射方向ＤＬｂとを含む第１平面１０において、複数の面１３６ｅのそれぞれの断面形状は、湾曲している。このようにして、一種のフレネル構造を有する反射部１３０ｄが形成される。なお、複数の面１３６ｅを平面で近似する形状であっても構わない。

面の切断の仕方が奥行方向に一定間隔である例では、複数の反射面１３６ｅのそれぞれの第１方向Ｄ１に沿った幅Ｗｅは、反射面１３６ｅと光学部１２０との間の距離が短いほど広い。
例えば、図１１（ｂ）に示すように、複数の反射面１３６ｅは、反射面１３３ｇ（第２反射面）と、反射面１３３ｈ（第３反射面）と、を含む。反射面１３３ｇと光出射部１１５との間の距離は、反射面１３３ｈと光出射部１１５との間の距離よりも長い。反射面１３３ｈの第１方向に沿った幅Ｗｅｈは、反射面１３３ｇの第１方向に沿った幅Ｗｅｇよりも広い。

複数の反射面１３６ｅのそれぞれは、第１方向Ｄ１と交差する辺（端部Ｓｄ）を有する。端部Ｓｄは、曲線状である。複数の反射面１３６ｅのそれぞれは、第２平面２０内の方向に延在する。複数の反射面１３６ｅは、第２方向Ｄ２とは異なる方向に延在する反射面を含む。面の切断の仕方が奥行方向に一定間隔である例では、反射面１３６ｅが延在する方向と交線１５との間の角度は、反射面１３６ｅと光学部１２０との間の距離が短いほど小さい。交線１５は、第１平面１０と第２平面２０との交線である。
例えば、反射面１３３ｇは、第２方向Ｄ２に延在する。すなわち、反射面１３３ｇは、少なくとも一部が第２方向Ｄ２に沿った端部を有する。反射面１３３ｇの第２方向Ｄ２に沿った長さは、反射面１３３ｇの第１方向Ｄ１に沿った長さよりも長い。
反射面１３３ｈは、第２平面２０内の方向Ｄ４（第４方向）に延在する。すなわち、反射面１３３は、少なくとも一部が方向Ｄ４に沿った端部を有する。反射面１３３ｈの方向Ｄ４に沿った長さは、反射面１３３ｈの第１方向Ｄ１に沿った長さよりも長い。
交線１５との間の角度θｈは、第２方向Ｄ２と交線１５との間の角度θｇよりも小さい。

反射部をこのようなフレネル型とすることで、反射部１３０ｄを薄くすることができる。反射部１３０ｄ（複数の面（反射面）１３６ｅ）は、第１平面１０に対して平行な１方向において屈折力を有する。

例えば、表示部１１０の画素から出射された光の瞳孔１５０までの光路長は、表示部１１０上で画素が設けられた位置によって異なる。光路長の差に起因して収差が生じる場合がある。反射部１３０ｃが屈折力を有することで、収差を抑制することができ、見易い表示を得ることができる。

図１２は、実施形態に係る表示装置を例示する模式図である。
図１２は、実施形態に係る表示装置のシステム構成の一例を例示している。なお、図１２に表した例は、実施形態に係る表示装置の一例であり、必ずしも実際のモジュールとは一致しない場合がある。

図１２に表したように、処理部１４０は、例えば、インターフェース４２、処理回路（プロセッサ）４３、及びメモリ４４を含む。

例えば、処理部１４０は、インターフェース４２を介して、外部の記憶媒体やネットワークと接続され、画像情報を取得する。外部との接続には、有線及び無線のいずれの方法を用いてもよい。

メモリ４４には、例えば取得した画像情報を処理するプログラム４５が記憶されている。例えばプログラム４５に基づいて画像情報が適宜変換され、これにより、表示部１１０において適切な表示が行われる。メモリ４４において、画像情報が保持されていてもよい。プログラム４５は、予めメモリ４４に記憶された状態で提供されてもよいし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体やネットワークを介して提供され、適宜インストールされてもよい。

処理部１４０は、センサ４６を含んでもよい。センサ４６には、例えば、カメラ、マイク、位置センサ又は加速度センサなどの任意のセンサを用いることができる。例えば、センサ４６から得られる情報に基づいて、表示部１１０に表示される画像を適宜変更する。これにより、表示装置の利便性や見易さを向上させることができる。

例えば、処理回路４３において、センサ４６から得られる情報や画像情報などが、プログラム４５に基づいて処理される。

このようにして得られた画像情報が、処理部１４０から表示部１１０に入力され、表示装置において表示が行われる。

処理部１４０の各ブロックの一部、又は全部には、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路またはＩＣ（Integrated Circuit）チップセットを用いることができる。各ブロックに個別の回路を用いてもよいし、一部又は全部を集積した回路を用いてもよい。各ブロック同士が一体として設けられてもよいし、一部のブロックが別に設けられてもよい。また、各ブロックのそれぞれにおいて、その一部が別に設けられてもよい。集積化には、ＬＳＩに限らず、専用回路又は汎用プロセッサを用いてもよい。

実施形態によれば、見易い表示装置が提供できる。

なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、表示部、反射部、光学部、処理部、保持部、及び眼鏡レンズなどの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…第１平面、 １５…交線、 １６、１７…平面、 ２０…第２平面、 ３１…第１端、 ３２…第２端、 ３５…溝、 ４２…インターフェース、 ４３…処理回路、 ４４…メモリ、 ４５…プログラム、 ４６…センサ、 ８０…観視者、 θＡ、θＢ、θＣ、θｇ、θｈ…角度、 １００、１０１…表示装置、 １１０…表示部、 １１０ｅ…画素、 １１５…光出射部、 １２０、１２０ｒ…光学部、 １３０、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｆ、１３０ｐ、１３０ｑ、１３０ｒ…反射部、 １３１…基板、 １３２…反射層、 １３３…反射面、 １３３ａ…反射面（第１反射面）、 １３３ｂ…反射面（第４反射面）、 １３３ｃ…反射面（第５反射面）、 １３３ｄ〜１３３ｆ…反射面、 １３３ｇ…反射面（第２反射面）、 １３３ｈ…反射面（第３反射面）、 １３４ａ…第１側面、 １３４ｂ…第２側面、 １３５ａ、１３５ｂ…領域、 １３６ｅ、１３６ｆ…面、 １４０…処理部、 １５０…瞳孔、 １６０…眼鏡レンズ、 １６１…第１表面、 １６２…第２表面、 １７０、１７１…像、 １９１〜１９３…表示装置、 ３２０…保持部、 Ｄ１〜Ｄ４…第１〜第４方向、 Ｄ３３…法線方向、 ＤＬａ…入射方向、 ＤＬｂ…反射方向、 ＤＬｃ…反射方向、 Ｌ１…光、 Ｌｎ１、Ｌｎ２…距離、 Ｐ１…一部、 Ｓａ…端部（辺） Ｓｄ…端部、 Ｗｅ、Ｗｅｇ、Ｗｅｈ…幅

Claims (20)

1. 画像情報を含む光を出射する光出射部と、
   第１方向において並び前記光の少なくとも一部を反射させる複数の反射面を含む反射部と、
   を備え、
   前記複数の反射面の少なくとも一部の、前記第１方向と交差する第２方向における長さは、前記複数の反射面の前記少なくとも一部の前記第１方向における長さよりも長く、
   前記光の前記反射部における入射方向と、前記光の前記反射部における反射方向と、を含む第１平面は、前記第１方向と前記第２方向とを含む第２平面に対して傾斜し、
   前記第２方向は、前記第１平面と前記第２平面との交線に対して傾斜した表示装置。
2. 前記反射部で反射した前記光の少なくとも一部は、前記光による像を観視する観視者の瞳孔位置へ向かう請求項１記載の表示装置。
3. 画像情報を含む光を出射する光出射部と、
   第１方向において並び前記光の少なくとも一部を反射させる複数の反射面を含む反射部と、
   を備え、
   前記複数の反射面の少なくとも一部の、前記第１方向と交差する第２方向における長さは、前記複数の反射面の前記少なくとも一部の前記第１方向における長さよりも長く、
   前記光の前記反射部における入射方向と観視者の瞳孔位置とを含む第１平面は、前記第１方向と前記第２方向とを含む第２平面に対して傾斜し、
   前記反射部で反射した前記光の少なくとも一部は前記瞳孔位置へ向かう表示装置。
4. 前記光出射部を保持する保持部をさらに備え、
   前記保持部は、前記瞳孔位置と前記反射部との相対的配置、及び、前記反射部と前記光出射部との相対的配置、を規定する請求項２または３記載の表示装置。
5. 前記保持部によって、前記観視者の頭部に装着可能であり、
   前記光出射部は、装着時において前記頭部と前記保持部との間に配置される請求項４記載の表示装置。
6. 前記光出射部を保持し第３方向に延在する保持部をさらに備え、
   前記保持部は、前記瞳孔位置と前記反射部との相対的配置、及び、前記光出射部との相対的配置、を規定し、
   前記第１平面は、前記第３方向に対して平行である請求項２または３に記載の表示装置。
7. 画像情報を含む光を出射する光出射部と、
   第１方向において並び前記光の少なくとも一部を反射させる複数の反射面を含む反射部と、
   を備え、
   前記複数の反射面の少なくとも一部の、前記第１方向と交差する第２方向における長さは、前記複数の反射面の前記少なくとも一部の前記第１方向における長さよりも長く、
   前記光出射部は、第３方向に延在する保持部に保持され、
   前記保持部は、前記光出射部と前記反射部との相対的配置を規定し、
   前記光の前記反射部における入射方向を含み前記第２方向に対して平行な第１平面は、前記第１方向と前記第２方向とを含む第２平面に対して傾斜し、
   前記光の前記反射部における反射方向は、前記第１平面に対して平行である表示装置。
8. 前記複数の反射面の前記少なくとも一部は、前記第２方向に延在する辺を有する請求項１〜７のいずれか１つに記載の表示装置。
9. 前記複数の反射面は、第１反射面を含み、
   前記第１反射面は、第１端と、前記第２方向において前記第１端と離間した第２端と、を含み、
   前記第１端と前記光出射部との間の前記第１方向に沿った距離は、前記第２端と前記光出射部との間の前記第１方向に沿った距離よりも長く、
   前記第２平面は、前記２端と前記光出射部と間の距離が前記第１端と前記光出射部との間の距離よりも長くなるように前記第１平面に対して傾斜している請求項１〜８のいずれか１つに記載の表示装置。
10. 前記第１平面と、前記第２平面との間の角度は、７０度以上９０度未満である請求項１〜９のいずれか１つに記載の表示装置。
11. 前記複数の反射面のそれぞれは、前記第２方向に直線状に延在する端部を有する請求項１〜１０のいずれか１つに記載の表示装置。
12. 前記複数の反射面のそれぞれは、前記第１方向と交差する曲線状の端部を有する請求項１〜１０のいずれか１つに記載の表示装置。
13. 前記反射部は、前記第１平面内の方向において屈折力を有する請求項１〜１２のいずれか１つに記載の表示装置。
14. 前記複数の反射面は、第２反射面と第３反射面とを含み、
    前記第２反射面と前記光出射部との間の距離は、前記第３反射面と前記光出射部との間の距離よりも長く、
    前記第３反射面の前記第１方向に沿った幅は、前記第２反射面の前記第１方向に沿った幅よりも広い請求項１〜１３のいずれか１つに記載の表示装置。
15. 前記複数の反射面のそれぞれは、凹面である請求項１〜１４のいずれか１つに記載の表示装置。
16. 前記複数の反射面は、第２反射面と、第３反射面とを含み、
    前記第２反射面は、少なくとも一部が前記第２方向に延在する端部を有し、
    前記第３反射面は、少なくとも一部が第４方向に延在する端部を有し、
    前記第２反射面と前記光出射部との間の距離は、前記第３反射面と前記光出射部との間の距離よりも長く、
    前記第１平面と前記第２平面との交線と前記第４方向との間の角度は、前記第２方向と前記交線との間の角度よりも小さい請求項１〜１５のいずれか１つに記載の表示装置。
17. 前記複数の反射面は、第４反射面と、第５反射面と、を含み、
    前記反射部は、前記第４反射面と前記第５反射面とを接続する第１側面をさらに含み、
    前記第１側面は、前記反射方向に対して平行である請求項１〜１６のいずれか１つに記載の表示装置。
18. 前記第１側面における前記光に対する透過率は、前記第１側面における前記光に対する反射率よりも高い請求項１７記載の表示装置。
19. 眼鏡レンズをさらに備え、
    前記反射部は、前記光出射部と前記眼鏡レンズとの間に設けられる１〜１８のいずれか１つに記載の表示装置。
20. 第１表面と、前記第１表面と離間した第２表面と、を有する眼鏡レンズをさらに備え、
    前記反射部は、前記第２表面に配置される請求項１〜１９のいずれか１つに記載の表示装置。

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