JP2020060685A - 光学モジュールおよび頭部装着型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所定方向の寸法を最小化できる、光学モジュールおよび頭部装着型表示装置を提供する。【解決手段】本発明の光学モジュールは、矩形状の第１表示部と第１接続部とを有する第１画像表示パネルと、矩形状の第２表示部と第２接続部とを有する第２画像表示パネルと、矩形状の第２表示部と第３接続部とを有する第３画像表示パネルと、第１画像光と第２画像光と第３画像光とを合成するクロスダイクロイックプリズムと、を備え、クロスダイクロイックプリズムは、２つの光合成面が交差する交差軸を有し、第１画像表示パネル、第２画像表示パネルおよび第３画像表示パネルは、第１表示部、第２表示部および第３表示部各々の長辺が交差軸に沿っており、かつ、第１接続部、第２接続部および第３接続部がそれぞれクロスダイクロイックプリズムの外側に位置した状態で、クロスダイクロイックプリズムの異なる面にそれぞれ貼り付けられていることを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、光学モジュールおよび頭部装着型表示装置に関する。

従来、３つの表示パネルから射出したＲＧＢ各色の画像光を合成する光学モジュールとして、クロスダイクロイックプリズムと３つの表示パネルとを組み合わせた技術が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。このような光学モジュールは表示装置に搭載されるが、近年、表示装置においても小型化の要求が強く、光学モジュールを搭載するスペースの大きさも限られる。

特開２００４−３５４４３７号公報

光学モジュールを搭載するスペースの制約から、光学モジュールにおける所定方向の寸法をより小型化したいという要請もあるが、上記従来技術の光学モジュールでは十分な小型化ができなかった。

上記の課題を解決するために、本発明の一つの態様の光学モジュールは、矩形状の第１表示部と第１接続部とを有する第１画像表示パネルと、矩形状の第２表示部と第２接続部とを有する第２画像表示パネルと、矩形状の第２表示部と第３接続部とを有する第３画像表示パネルと、前記第１画像表示パネルから射出された第１画像光と、前記第２画像表示パネルから射出された第２画像光と、前記第３画像表示パネルから射出された第３画像光と、を合成するクロスダイクロイックプリズムと、を備え、前記クロスダイクロイックプリズムは、２つの光合成面が交差する交差軸を有し、前記第１画像表示パネル、前記第２画像表示パネルおよび前記第３画像表示パネルは、前記第１表示部、前記第２表示部および前記第３表示部各々の長辺が前記交差軸に沿っており、かつ、前記第１接続部、前記第２接続部および前記第３接続部がそれぞれ前記クロスダイクロイックプリズムの外側に位置した状態で、前記クロスダイクロイックプリズムの異なる面にそれぞれ貼り付けられている、ことを特徴とする。

本発明の一つの態様の光学モジュールでは、前記第１映像表示パネルおよび前記第３映像表示パネルは対向するように配置されており、前記交差軸に沿う方向から平面視した際、前記第１映像表示パネルは前記クロスダイクロイックプリズムの光射出方向における一方側に張り出すように設けられ、前記第３映像表示パネルは前記光射出方向における他方側に張り出すように設けられる、のが好ましい。

本発明の一つの態様の光学モジュールでは、前記第１映像表示パネルおよび前記第３映像表示パネルは対向するように配置されており、前記交差軸に沿う方向から平面視した際、前記第１映像表示パネルおよび前記第３映像表示パネルは前記クロスダイクロイックプリズムの光射出方向にそれぞれ張り出すように設けられる、のが好ましい。

本発明の一つの態様の光学モジュールでは、前記第１画像表示パネルは前記第１表示部を駆動させる第１駆動回路部をさらに有し、前記第２画像表示パネルは前記第２表示部を駆動させる第２駆動回路部をさらに有し、前記第３画像表示パネルは前記第３表示部を駆動させる第３駆動回路部をさらに有しており、前記第１画像表示パネル、前記第２画像表示パネルおよび前記第３画像表示パネルは、前記第１駆動回路部、前記第２駆動回路部および前記第３駆動回路部がそれぞれ前記クロスダイクロイックプリズムの外側に位置した状態で、前記クロスダイクロイックプリズムの異なる面にそれぞれ貼り付けられている、のが好ましい。

本発明の一つの態様の光学モジュールでは、前記複数の映像表示パネルは、自発光型パネルである、のが好ましい。また、前記自発光型パネルは有機ＥＬパネルであるのが望ましい。

本発明の一つの態様の頭部装着型表示装置は、本発明の一つの態様の光学モジュールと、前記光学モジュールからの光を観察者の瞳に投射する投射光学系と、を備える、ことを特徴とする。

観察者が第１実施形態のＨＭＤを装着した状態を示す図である。 第１実施形態のＨＭＤの斜視図である。 画像表示部の各部の構成を示す図である。 第１画像表示パネルの構成を斜視図である。 映像生成部の構成を示す斜視図である。 映像生成部の側面図である。 画像表示部の要部構成および画像光の光路を示す図である。 観察者に視認される虚像映像を概念的に示す図である。 第１ダイクロイック膜の入射角度依存性を示したグラフである。 比較例の映像生成部の構成を示す斜視図である。 第２実施形態の映像生成部の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

（第１実施形態）
本実施形態の頭部装着型表示装置は、観察者が頭に装着して使用するヘッドマウントディスプレイの一例である。以下の説明では、ヘッドマウントディスプレイ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ）を、ＨＭＤと略記する。

図１は、観察者が本実施形態のＨＭＤを装着した状態を示す図である。図２は、本実施形態のＨＭＤの斜視図である。
図１に示すように、本実施形態のＨＭＤ（頭部装着型表示装置）３００は、観察者が眼鏡を掛ける感覚で頭部に装着して使用するものである。本実施形態のＨＭＤ３００は、透過型のＨＭＤである。本実施形態のＨＭＤ３００によれば、観察者は画像表示部により生成された画像を視認することができる。

図２に示すように、ＨＭＤ３００は、眼鏡に類似した形状を有する表示部１００と、観察者が手で持つことが可能な程度の大きさを有する制御装置（コントローラー）１６０と、を備えている。表示部１００と制御装置１６０とは、有線または無線で通信可能に接続される。本実施形態では、表示部１００を構成する左眼用画像表示部１１０Ａおよび右眼用画像表示部１１０Ｂの各々と制御装置１６０とは、ケーブル１５０を介して有線で通信可能に接続され、画像信号や制御信号を通信する。

表示部１００は、メインフレーム（装置本体）１２０と、左眼用画像表示部１１０Ａと、右眼用画像表示部１１０Ｂと、を備えている。制御装置１６０は、表示パネル部１７０と、操作ボタン部１８０と、を備えている。

表示パネル部１７０は、例えば観察者に与える各種の情報や指示等を表示する。メインフレーム１２０は、観察者が耳に掛けるための一対のテンプル部１２２Ａ，１２２Ｂを備えている。メインフレーム１２０は、左眼用画像表示部１１０Ａと、右眼用画像表示部１１０Ｂと、を支持する部材である。

右眼用画像表示部１１０Ｂと左眼用画像表示部１１０Ａとは、同様の構成を有しており、双方の画像表示部内の各構成要素は左右対称に配置されている。そのため、以下では、左眼用画像表示部１１０Ａを単に画像表示部１１０として詳細に説明し、右眼用画像表示部１１０Ｂの説明を省略する。

図３は、画像表示部の各部の構成を示す図である。さらに、図３では、画像表示部１１０を装着する観察者の眼ＥＹを図示している。なお、図３においては、観察者Ｍの眼ＥＹの瞳孔中心を通り、かつ観察される画像の中心画角となる光線が通る経路を光軸ＡＸとする。

図３に示すように、画像表示部１１０は、画像生成部（光学モジュール）１１と、投射光学系１２と、導光光学系１３と、を備えている。画像表示部１１０は、これら画像生成部１１、投射光学系１２および導光光学系１３は不図示の筐体に組み込むことでモジュール化されている。図３では、投射光学系１２の光軸ＡＸ上を通過する画像光ＬＬのみを示している。なお、図３において投射光学系１２は概念的・抽象的に示されているが、実際には、単レンズまたは複数のレンズ群から構成される。

画像生成部１１は、第１画像表示パネル２０Ｒ、第２画像表示パネル２０Ｇおよび第３画像表示パネル２０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５０と、を有する。
本実施形態において、第１画像表示パネル２０Ｒ、第２画像表示パネル２０Ｇおよび第３画像表示パネル２０Ｂは自発光パネルである。

本実施形態では、自発光パネルとして有機ＥＬパネルを用いた。自発光パネルとして有機ＥＬパネルを用いることで、光源までを含めて一体化された部材として構成できるため、第１画像表示パネル２０Ｒ、第２画像表示パネル２０Ｇおよび第３画像表示パネル２０Ｂを小型および軽量化できる。なお、第１画像表示パネル２０Ｒ、第２画像表示パネル２０Ｇおよび第３画像表示パネル２０Ｂは後述するように射出する光の波長帯が異なる以外、同様の構成を有する。

ここで、第１画像表示パネル２０Ｒの構成について説明する。
図４は、第１画像表示パネルの構成を斜視図である。
図４に示すように、第１画像表示パネル２０Ｒは、第１表示部３０Ｒと、第１駆動回路部３１Ｒと、第１接続部３２Ｒと、を有する。
第１表示部３０Ｒは、赤色の光を発する有機ＥＬ素子からなる画素をマトリックス状に配列することで構成される。第１表示部３０Ｒは、赤色波長帯（例えば、６２０ｎｍ〜７５０ｎｍ）の赤色画像光を射出する。第１表示部３０Ｒは、全体の平面形状が長辺３０ａおよび短辺３０ｂを有する矩形状となっている。第１表示部３０Ｒは、複数の画素を駆動することで所望の赤色画像光を生成する。

第１駆動回路部３１Ｒは、例えば走査線駆動回路やデータ線駆動回路を含み、第１表示部３０Ｒを構成する各画素と電気的に接続されることで第１表示部３０Ｒを駆動させる。第１接続部３２Ｒは複数の実装端子３２ａを含み、複数の実装端子３２ａには例えば、フレキシブル配線基板等の外部接続基板３３が接続される。

第１画像表示パネル２０Ｒは、第１外部接続基板３３Ｒを介して外部との信号のやり取りを行う。すなわち、第１接続部３２Ｒは、第１画像表示パネル２０Ｒと外部との信号のやり取りを行うインターフェース部として機能する。
このような構成に基づき、第１画像表示パネル２０Ｒは、外部から入力された信号を第１接続部３２Ｒから駆動回路部３１Ｒへと送信する。そして、駆動回路部３１Ｒは第１表示部３０Ｒを駆動させることで所望の赤色画像光を生成する。

第２画像表示パネル２０Ｇおよび第３画像表示パネル２０Ｂは、第１画像表示パネル２０Ｒと同様の構成を有する。第２画像表示パネル２０Ｇは、第２表示部３０Ｇと、第２駆動回路部３１Ｇと、第２接続部３２Ｇとを有し、緑色波長帯（例えば、４９５ｎｍ〜５７０ｎｍ）の緑色画像光を生成して射出する。第３画像表示パネル２０Ｂは、第３表示部３０Ｂと、第３駆動回路部３１Ｂと、第３接続部３２Ｂとを有し、青色波長帯（例えば、４５０ｎｍ〜４９５ｎｍ）の青色画像光を生成して射出する。

以下、第１表示部３０Ｒ、第２表示部３０Ｇおよび第３表示部３０Ｂを特に区別しない場合、単に「表示部３０」と呼ぶこともある。また、第１駆動回路部３１Ｒ、第２駆動回路部３１Ｇおよび第３駆動回路部３１Ｂを特に区別しない場合、単に「駆動回路部３１」と呼ぶこともある。また、第１接続部３２Ｒ、第２接続部３２Ｇおよび第３接続部３２Ｂを特に区別しない場合、単に「接続部３２」と呼ぶこともある。

なお、各画像表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂにおいて、駆動回路部３１および接続部３２は表示部３０の短辺３０ｂに沿って配置されている。そのため、第１画像表示パネル２０Ｒにおいて、表示部３０の長辺３０ａに沿う方向に駆動回路部３１および接続部３２は配置されない。これにより、各画像表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの横幅は、表示部３０の長辺３０ａと同等の長さに抑えられている。

なお、上記赤色画像光、緑色画像光および青色画像光は偏光特性を有さない無偏光である。これは、赤色画像光、緑色画像光および青色画像光は有機薄膜中にランダムに配置された有機分子からの発光であり、液晶ディスプレイのような偏光特性はなく、基本的に非偏光の発光特性を有するためである。

図５は映像生成部の構成を示す斜視図である。
図５に示すように、画像生成部１１の構成部品であるクロスダイクロイックプリズム５０は、例えばガラス等の透光性材料からなる４つの三角柱状のプリズム部材を貼り合わせて形成される四角柱状の部材である。具体的に４つの三角柱状のプリズム部材は、合同な形状であって、底面が直角二等辺三角形となっている。当該底面の直角部分の頂点が揃うように４つの三角柱状のプリズム部材の側面を貼り合わせることで、四角柱状の部材とされる。この場合、当該底面の頂点に沿った稜線が重なり合って１つの交差軸が形成されることになる。各三角柱状のプリズム部材の側面である貼り合わせ部分には互いに交差する第１光合成面５１および第２光合成面５２が形成されている。

本実施形態のクロスダイクロイックプリズム５０は、第１画像表示パネル２０Ｒを貼り付ける第１面５０ａと、第２画像表示パネル２０Ｇを貼り付ける第２面５０ｂと、第３画像表示パネル２０Ｂを貼り付ける第３面５０ｃと、合成した光を射出する光射出面５０ｄと、を有する。

すなわち、第１画像表示パネル２０Ｒ、第２画像表示パネル２０Ｇおよび第３画像表示パネル２０Ｂは、クロスダイクロイックプリズム５０の異なる面にそれぞれ貼り付けられている。これら第１面５０ａ、第２面５０ｂ、第３面５０ｃおよび光射出面５０ｄは、クロスダイクロイックプリズム５０の６つの面のうち交差軸ＣＸと交差しない４つの面で構成される。また、これら第１面５０ａ、第２面５０ｂ、第３面５０ｃおよび光射出面５０ｄは各々同一の形状を有する。

第１面５０ａは第１画像表示パネル２０Ｒから射出された赤色画像光ＧＲをプリズム内部に取り込む光入射面として機能する。第２面５０ｂは第２画像表示パネル２０Ｇから射出された緑色画像光ＧＧをプリズム内部に取り込む光入射面として機能する。第３面５０ｃは第３画像表示パネル２０Ｂから射出された青色画像光ＧＢを内部に取り込む光入射面として機能する。

第１光合成面５１には、例えば、誘電体多層膜で構成される第１ダイクロイック膜ＤＭ１が設けられている。第１ダイクロイック膜ＤＭ１は、第２画像表示パネル２０Ｇから射出された緑色画像光ＧＧおよび第３画像表示パネル２０Ｂから射出された青色画像光ＧＢを透過させるとともに、第１画像表示パネル２０Ｒから射出された赤色画像光ＧＲを緑色画像光ＧＧの進行方向と同じ方向に反射させる。

第２光合成面５２には、例えば、誘電体多層膜で構成される第２ダイクロイック膜ＤＭ２が設けられている。第２ダイクロイック膜ＤＭ２は、第１画像表示パネル２０Ｒから射出された赤色画像光ＧＲおよび第２画像表示パネル２０Ｇから射出された緑色画像光ＧＧを透過させるとともに、第３画像表示パネル２０Ｂから射出された青色画像光ＧＢを緑色画像光ＧＧの進行方向と同じ方向に反射させる。
なお、以下、第１ダイクロイック膜ＤＭ１および第２ダイクロイック膜ＤＭ２を特に区別しない場合、これらを合わせてダイクロイック膜ＤＭ１，ＤＭ２と称すことにする。

ダイクロイック膜ＤＭ１，ＤＭ２は、上記第１面５０ａ、第２面５０ｂおよび第３面５０ｃに対して、４５°傾いた状態で、かつ、互いに９０°で交差するように配置されている。ここで、三角柱状のプリズム部材の底面の頂点に沿った稜線が重なり合って形成される１つの交差軸を、すなわち、第１ダイクロイック膜ＤＭ１と第２ダイクロイック膜ＤＭ２とが交差して形成される軸を交差軸ＣＸと称すことにする。

このような構成に基づき、本実施形態のクロスダイクロイックプリズム５０は、内部に入射した赤色画像光ＧＲ、緑色画像光ＧＧおよび青色画像光ＧＢをダイクロイック膜ＤＭ１，ＤＭ２で合成することでフルカラーの画像光ＬＬを光射出面５０ｄから射出するようになっている。

以下、画像生成部１１の説明において、各部材の配置関係を理解しやすくするため、ＸＹＺ座標系を用いる。
具体的に、画像生成部１１において、交差軸ＣＸの延びる方向をＹ方向とし、画像光ＬＬの射出方向をＺ方向とする。なお、上記のように規定したＹ方向およびＺ方向に対して、右手系とした場合のＹ方向およびＺ方向に垂直な方向をＸ方向とする。

第１画像表示パネル２０Ｒは、第１表示部３０Ｒが第１面５０ａに貼り付けられることで、クロスダイクロイックプリズム５０に保持されている。具体的に、第１画像表示パネル２０Ｒは、第１表示部３０Ｒの長辺３０ａが交差軸ＣＸに沿うように、クロスダイクロイックプリズム５０の第１面５０ａに貼り付けられている。第１画像表示パネル２０Ｒは、第１表示部３０Ｒの短辺３０ｂがＺ方向に沿うように、クロスダイクロイックプリズム５０に保持される。第１表示部３０Ｒとクロスダイクロイックプリズム５０の第１面５０ａとは接着層（不図示）を介して接合される。

第２画像表示パネル２０Ｇは、第２表示部３０Ｇが第２面５０ｂに貼り付けられることで、クロスダイクロイックプリズム５０に保持されている。具体的に、第２画像表示パネル２０Ｇは、第２表示部３０Ｇの長辺３０ａが交差軸ＣＸに沿うように、クロスダイクロイックプリズム５０の第２面５０ｂに貼り付けられている。第２画像表示パネル２０Ｇは、第２表示部３０Ｇの短辺３０ｂがＸ方向に沿うように、クロスダイクロイックプリズム５０に保持される。第２表示部３０Ｇとクロスダイクロイックプリズム５０の第２面５０ｂとは接着層（不図示）を介して接合される。

図５に示したように、第３画像表示パネル２０Ｂは、第３表示部３０Ｂが第３面５０ｃに貼り付けられることで、クロスダイクロイックプリズム５０に保持されている。本実施形態において、第３画像表示パネル２０Ｂは、クロスダイクロイックプリズム５０を挟んで第１画像表示パネル２０Ｒに対向するように配置されている。

具体的に、第３画像表示パネル２０Ｂは、第３表示部３０Ｂの長辺３０ａが交差軸ＣＸに沿うように、クロスダイクロイックプリズム５０の第３面５０ｃに貼り付けられている。第３画像表示パネル２０Ｂは、第３表示部３０Ｂの短辺３０ｂがＺ方向に沿うように、クロスダイクロイックプリズム５０に保持される。第３表示部３０Ｂとクロスダイクロイックプリズム５０の第３面５０ｃとは接着層（不図示）を介して接合される。

図６は映像生成部の側面図である。図６は画像生成部１１を交差軸ＣＸに沿う方向（＋Ｙ方向）から見た図である。
図６に示すように、第１画像表示パネル２０Ｒは、＋Ｙ方向から平面視した際、クロスダイクロイックプリズム５０の光射出方向（＋Ｚ方向）に沿って該クロスダイクロイックプリズム５０の外側に張り出すように設けられている。

具体的に、第１画像表示パネル２０Ｒのうち第１駆動回路部３１Ｒおよび第１接続部３２Ｒは、第１面５０ａよりも外側に配置されている。すなわち、第１画像表示パネル２０Ｒは、第１駆動回路部３１Ｒおよび第１接続部３２Ｒがクロスダイクロイックプリズム５０に対向しない状態で、クロスダイクロイックプリズム５０に第１表示部３０Ｒのみが貼り付けられている。

また、第２画像表示パネル２０Ｇは、＋Ｙ方向から平面視した際、光射出方向（＋Ｚ方向）に交差する方向である−Ｘ方向に沿ってクロスダイクロイックプリズム５０の外側に張り出すように設けられている。

具体的に、第２画像表示パネル２０Ｇのうち第２駆動回路部３１Ｇおよび第２接続部３２Ｇは、第２面５０ｂよりも外側に配置されている。すなわち、第２画像表示パネル２０Ｇは、第２駆動回路部３１Ｇおよび第２接続部３２Ｇがクロスダイクロイックプリズム５０に対向しない状態で、クロスダイクロイックプリズム５０に第２表示部３０Ｇのみが貼り付けられている。

第３画像表示パネル２０Ｂは、＋Ｙ方向から平面視した際、クロスダイクロイックプリズム５０の光射出方向と反対方向（−Ｚ方向）に沿って該クロスダイクロイックプリズム５０の外側に張り出すように設けられている。

具体的に、第３画像表示パネル２０Ｂのうち第３駆動回路部３１Ｂおよび第３接続部３２Ｂは、第３面５０ｃよりも外側に配置されている。すなわち、第３画像表示パネル２０Ｂは、第３駆動回路部３１Ｂおよび第３接続部３２Ｂがクロスダイクロイックプリズム５０の外側に位置した状態で、クロスダイクロイックプリズム５０に貼り付けられている。

本実施形態の画像生成部１１において、各画像表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、各々の表示部３０の長辺３０ａ同士を隣接させるように、クロスダイクロイックプリズム５０に貼り付けられている。図５に示したように、クロスダイクロイックプリズム５０の大きさ（体積）は三辺（長辺３０ａ、短辺３０ｂ、短辺３０ｂ）の積で概ね規定される。

また、本実施形態の画像生成部１１では、クロスダイクロイックプリズム５０の外側の異なる方向に各画像表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂが張り出している。すなわち、各画像表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの接続部３２にそれぞれ接続される外部接続基板３３は、クロスダイクロイックプリズム５０から異なる方向にそれぞれ引き出される。よって、本実施形態の画像生成部１１は、外部接続基板３３を異なる３方向に引き出すレイアウトを採用可能である。

また、本実施形態の画像生成部１１では、交差軸ＣＸに沿うＹ方向において、第１画像表示パネル２０Ｒ、第２画像表示パネル２０Ｇおよび第３画像表示パネル２０Ｂ各々の幅がクロスダイクロイックプリズム５０の光射出面５０ｄの略幅と等しい。すなわち、本実施形態の画像生成部１１では、Ｙ方向においてクロスダイクロイックプリズム５０の端面から各画像表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂが突出しない。そのため、図５に示したように、画像生成部１１におけるＹ方向の寸法Ｈ１はクロスダイクロイックプリズム５０の幅のみで規定される。

図７は、本実施形態の画像表示部１１０の要部構成および画像光ＬＬの光路を示す図である。なお、図７では、投射光学系１２を３つのレンズ１２ａ〜１２ｃで構成したものとして例示している。

導光光学系１３は、投射光学系１２からの画像光ＬＬを内部反射させつつ、射出することで、観察者の眼前に導く導光部材、あるいは導光装置である。導光光学系１３は、画像光を取り込む入射部２１と、導光用の平行導光体２２と、画像光を取り出すための射出部２３とを備える。

入射部２１は、観察者の耳側に配置され、射出部２３は、観察者の鼻側に配置される。平行導光体２２と入射部２１の本体とは、高い光透過性を有する樹脂材料により成形された一体品又は一部材である。なお、平行導光体２２は、観察者の眼ＥＹを基準とする光軸ＯＸに対して傾けて配置されている。これにより、平行導光体２２を顔の曲線に沿って配置することができる。また、入射部２１と平行導光体２２とを別部品で構成し、両者を接着剤で接合して構成してもよい。

入射部２１は、投射光学系１２からの画像光ＬＬを取り込む光入射面ＩＳと、取り込んだ画像光ＬＬを反射して平行導光体２２内に導く反射面ＲＳとを有する。光入射面ＩＳは、投射光学系１２側に凹の曲面で形成されており、反射面ＲＳで反射された画像光ＬＬを内面側で全反射する機能も有する。反射面ＲＳは、投射光学系１２側に凹の曲面で形成されている。反射面ＲＳは、曲面上にアルミ蒸着等の成膜を施すことにより形成され、光入射面ＩＳから入射した画像光ＬＬを反射し光路を所定方向に折り曲げる。光入射面ＩＳは、反射面ＲＳで反射された画像光ＬＬを内側で全反射し光路を所定方向に折り曲げる。なお、各面を形成する曲面は、非軸対称自由曲面であるが、これに限らず、軸対称自由曲面、球面、非球面等とすることができる。また、各曲面は、投射光学系１２によるコリメート機能を補助することができる。

平行導光体２２は、平板部分であり、平行に延びる一対の面である２つの対向する平面２２ａ，２２ｂを有する。平面２２ａ，２２ｂは、平行平面であるため、外界像に関して拡大やフォーカスズレを生じさせない。平行導光体２２のうち一方の平面２２ａは、入射部２１からの画像光を全反射させる全反射面として機能し、画像光を少ない損失で射出部２３に導く役割を有する。裏側の平面２２ｂは、平行導光体２２と射出部２３との境界面となっている。なお、平面２２ａ，２２ｂ上の全体又は一部にミラーコートやハーフミラー膜を形成することで画像光を反射させてもよい。

射出部２３は、平行導光体２２の奥側すなわち観察者の鼻側において、裏側の平面２２ｂに沿ってその延長上に層状に形成された部材であり、透過性を有する複数のミラー等を配列してなる反射ユニットを有する。これにより、射出部２３は、平行導光体２２の全反射面である外界側の平面２２ａにおいて全反射された画像光ＬＬを通過させる際に、入射した画像光ＬＬを所定角度で反射して光射出面ＯＳ側へ折り曲げる。

なお、光路上における導光光学系１３の各光学面を、光路下流側から順に以下のようにする。まず、平行導光体２２の平面２２ｂ又は光射出面ＯＳを第１面Ｓ１とし、平面２２ａを第２面Ｓ２とする。次に、入射部２１の光入射面ＩＳについて全反射による反射面として捉える場合を第３面Ｓ３とする。さらに、入射部２１の反射面ＲＳを第４面Ｓ４とする。最後に、光入射面ＩＳについて光を取り込む面として捉える場合を第５面Ｓ５とする。

以下、画像光ＬＬの光路に沿ってＨＭＤ３００の動作および画像生成部１１の詳細な構成について説明する。なお、図中において、光射出面２０ａは、画像生成部１１において合成された画像光ＬＬの射出位置を仮想的に示しており、第２画像表示パネル２０Ｇ（図３等参照）の光射出面に相当する。

まず、画像生成部１１の光射出面２０ａから射出された画像光ＬＬは、３つのレンズ１２ａ〜１２ｃで構成される投射光学系１２を経て、導光光学系１３に向けて射出される。画像光ＬＬは、導光光学系１３の第５面Ｓ５から入射すると、第４面Ｓ４で反射され、さらに、第３面Ｓ３及び第２面Ｓ２においてそれぞれ全反射されて、第１面Ｓ１に到達し、折り曲げられつつ観察者の眼ＥＹに向けて射出される。すなわち、導光光学系１３により導光されることで、観察者の眼ＥＹまで到達する。眼ＥＹの位置に達するに際して、画像光ＬＬの各成分は平行化された光線束となっており、かつ、眼ＥＹの位置において重畳して入射する。観察者は、光の入射方向あるいは入射角度をもって、画像位置を識別し、虚像を視認することになる。この場合、眼ＥＹの位置において重畳している各光線束の断面形状が、アイリング形状となり、その径がアイリング径となる。ここで、アイリング径とは、画像表示部１１０により観察者Ｍの眼ＥＹの瞳孔近傍に形成される射出瞳の大きさを意味する。

なお、上記構成の場合、第１面Ｓ１〜第５面Ｓ５の一部に自由曲面を設けることで、投射光学系１２の負担を低減でき、結果として光学系を薄くできる。また、光学設計に際しては、上記と逆の順すなわち、眼ＥＹの位置を最初の基準として、第１面Ｓ１側から順に光路を追うことで、各部の設定がなされる。

以上のような構成により、画像生成部１１を構成するクロスダイクロイックプリズム５０において合成された画像光ＬＬが、確実に観察者の眼ＥＹまで導かれる。画像光ＬＬは虚像映像として観察者に視認される。

図８は、観察者に視認される虚像映像を概念的に示す図である。図８において、観察者の左右の眼が並ぶ方向Ｂ１として示した。
図８に示すように、本実施形態のＨＭＤ３００において、画像光ＬＬは虚像映像ＩＭとして観察者に視認される。一般に、人間の眼は、横方向についての視野が縦方向よりも広い。そのため、本実施形態のＨＭＤ３００では、横方向についての画角θ_１を縦方向についての画角θ_２よりも大きくすることで、虚像映像ＩＭを横長にしている。なお、クロスダイクロイックプリズム５０における交差軸ＣＸは、虚像映像ＩＭ上において水平方向（横方向）に延びる仮想軸ＩＭａに相当する。また、交差軸ＣＸは観察者の左右の眼が並ぶ方向Ｂ１に対応する。

また、人間の眼はその特性上左右によく動き、また、左右の眼の並び具合については、個人差がある。以上のような理由から、画像の欠けが無いように、すなわち光が眼に届くようにするためには、特に眼の並ぶ方向である横方向についての画像光のアイリング径を大きくとることが重要となる。つまり、眼の並ぶ方向に垂直な方向である縦方向については、横方向ほどには、アイリング径を要しないといえる。

本実施形態のＨＭＤでは、眼ＥＹの位置におけるアイリング形状ＲＦを、観察者の左右の眼が並ぶ方向Ｂ１を長軸方向とする形状としている。具体的に、アイリング形状ＲＦのアイリング径について、眼ＥＹの並ぶ方向Ｂ１についての径Ｒ１が、これに垂直な方向についての径Ｒ２よりも大きくなっている。アイリング形状ＲＦは、眼の並ぶ方向Ｂ１を長軸方向とする楕円形状、すなわち横方向に長い楕円形状となっている。

図８において、アイリング形状ＲＦの短辺と長辺とである径Ｒ２と径Ｒ１との比を、例えば、１：２程度にすれば、横長の映像において欠けも無く、また、眼幅のバラツキにも対応できる。また、アイリング形状ＲＦを楕円とすることにより、眼ＥＹの方向に映像を偏向させるミラー等の各部の大きさも小さくできる。

本実施形態のＨＭＤ３００では、上述した楕円形状のアイリング形状ＲＦを実現するとともに虚像映像ＩＭが横長になるように、各画像表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂから射出する各画像光ＧＲ，ＧＧ，ＧＢにおける発散角を調整している。

ところで、本実施形態のＨＭＤ３００では、クロスダイクロイックプリズム５０のダイクロイック膜ＤＭ１，ＤＭ２における反射特性を考慮して各画像光ＧＲ，ＧＧ，ＧＢにおける発散角を調整する必要がある。

一般的にダイクロイック膜は入射角度依存性を有しており、４５°で入射する光を効率よく反射するように反射特性が設計されている。本実施形態のダイクロイック膜ＤＭ１，ＤＭ２についても４５°から大きく離れた入射角度で入射する成分については、良好な映像を視認できる程度に高い反射率を得られなくなるおそれもある。

以下では、第１画像表示パネル２０Ｒから射出された赤色画像光ＧＲに対する第１ダイクロイック膜ＤＭ１の入射角度依存性を例に挙げて説明するが、第３画像表示パネル２０Ｂから射出された青色画像光ＧＢに対する第２ダイクロイック膜ＤＭ２の入射角度依存性についても同様のことが言える。

図９は第１画像表示パネル２０Ｒから射出された赤色画像光ＧＲに対する第１ダイクロイック膜ＤＭ１の入射角度依存性を示したグラフである。図９に示すグラフにおいて、横軸は入射する光の波長（単位：ｎｍ）、縦軸は入射した光の反射率（単位：％）である。図９には、入射角度が３５°、３８°、４５°、５２°及び５５°での反射特性を示す５本の曲線を示した。
図９に示すように、第１ダイクロイック膜ＤＭ１の反射特性は、該第１ダイクロイック膜ＤＭ１に入射する光の入射角度によって大きく変化することが明らかに分かる。

本実施形態のＨＭＤ３００において、第１画像表示パネル２０Ｒから射出された赤色画像光ＧＲは４５°傾いて配置された第１ダイクロイック膜ＤＭ１に入射する。ここで、赤色画像光ＧＲのうち虚像映像ＩＭの水平方向（図９における左右方向）、すなわち赤色画像光ＧＲにおける交差軸ＣＸに沿う方向の画角を決める発散角をαとし、赤色画像光ＧＲのうち虚像映像ＩＭの垂直方向（図９における上下方向）、すなわち赤色画像光ＧＲにおける交差軸ＣＸに直交する方向の画角を決める発散角をβとする。

本実施形態では、上述のように交差軸ＣＸに沿って長い横長の虚像映像ＩＭを形成するため、発散角βを発散角αよりも小さくしている。具体的に、本実施形態では、発散角αを１０°、発散角βを７°程度に抑えた。

第１ダイクロイック膜ＤＭ１において、赤色画像光ＧＲにおける発散角βの広がりは、発散角βの差が入射角度の差として、そのまま影響する。すなわち、赤色画像光ＧＲは４５°±βの範囲で第１ダイクロイック膜ＤＭ１に入射することになるので、上述したような入射角度依存性の影響を大きく受けることになる。
これに対し、第１ダイクロイック膜ＤＭ１において、赤色画像光ＧＲにおける発散角αの拡がりは、第１ダイクロイック膜ＤＭ１での反射に大きな影響が出難いようになっている。

本実施形態のＨＭＤ３００では、第１ダイクロイック膜ＤＭ１において入射角度依存性の影響を受けにくい発散角αを１０°に設定して相対的に大きくするとともに、第１ダイクロイック膜ＤＭ１において入射角度依存性の影響を受けやすい発散角βを７°に設定することで相対的に小さくしている。

これにより、図９に示したような楕円形状のアイリング形状ＲＦを実現しつつ、かつ、第１ダイクロイック膜ＤＭ１における入射角度依存性の影響を抑えることで、高い反射透過特性を維持することで明るい赤色画像光ＧＲを効率よく生成できる。よって、観察者は画像の欠けが無い明るい虚像映像として赤色画像光ＧＲを視認することができる。

なお、発散角については、上記のような交差軸ＣＸに沿う方向の画角を決める発散角αと交差軸ＣＸに直交する方向の画角を決める発散角βとの他に、これらの双方の成分を含んだ斜め方向に進む光の成分についても考慮する必要があると考えられる。しかしながら、これらの成分のダイクロイック膜ＤＭ１，ＤＭ２に対する傾きは、交差軸ＣＸに垂直な方向についての傾きからそれほど大きく変わらない。これは、交差軸ＣＸに直交する方向に発散する角度については、そのまま基準の４５°に対して加減算される一方、交差軸ＣＸに平行な方向に発散する角度については、ほとんど入射角度に影響を与えないためである。
したがって、交差軸ＣＸに垂直な方向についての発散角の範囲を考慮し、例えばこれに若干のマージンをもたせておけば、所望の透過反射特性を有するダイクロイック膜ＤＭ１，ＤＭ２を形成することができる。

また、青色画像光ＧＢに対する第２ダイクロイック膜ＤＭ２の入射角度依存性についても同様のことが言える。すなわち、本実施形態のＨＭＤ３００において、第３画像表示パネル２０Ｂから射出された青色画像光ＧＢは４５°傾いて配置された第２ダイクロイック膜ＤＭ２に入射する。青色画像光ＧＢにおける交差軸ＣＸに沿う方向の画角を決める発散角は、青色画像光ＧＢにおける交差軸ＣＸに直交する方向の画角を決める発散角よりも大きくなっている。

これにより、図９に示したような楕円形状のアイリング形状ＲＦを実現しつつ、かつ、第２ダイクロイック膜ＤＭ２における入射角度依存性の影響を抑えることで、高い反射透過特性を維持することで明るい青色画像光ＧＢを効率よく生成できる。よって、観察者は画像の欠けが無い明るい虚像映像として青色画像光ＧＢを視認することができる。

また、ダイクロイック膜ＤＭ１，ＤＭ２を透過する緑色画像光ＧＧは、該ダイクロイック膜ＤＭ１，ＤＭ２の入射角度依存性の影響を受けにくい。そのため、観察者は画像の欠けが無い明るい虚像映像として緑色画像光ＧＧを視認することができる。

また、一般的に観察者の頭部に装着されるＨＭＤはできるだけ小型かつ軽量なものであることが望まれている。これに対し、本実施形態のＨＭＤ３００は小型化および軽量化を図っている。

ここで、図１０に示す比較例を参照にしつつ、本実施形態の画像生成部１１における大きさあるいは重さについて説明する。図１０は比較例の映像生成部の構成を示す斜視図である。なお、図１０では各画像表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの構成を簡略化して示してある。

なお、図１０に示す比較例の画像生成部１１Ａと本実施形態の画像生成部１１との違いは、クロスダイクロイックプリズム６０の交差軸ＣＸに対する各画像表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの貼り付け方向であり、それ以外は共通である。そのため、以下では、交差軸ＣＸに対する各画像表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの貼り付け方向の違いを主体に説明する。

図１０に示すように、比較例の画像生成部１１Ａにおいて、第１画像表示パネル２０Ｒは、第１表示部３０Ｒの短辺３０ｂが交差軸ＣＸに沿うように、クロスダイクロイックプリズム６０の第１面６０ａに貼り付けられている。また、第２画像表示パネル２０Ｇは、第２表示部３０Ｇの短辺３０ｂが交差軸ＣＸに沿うように、クロスダイクロイックプリズム６０の第２面６０ｂに貼り付けられている。同様に、第３画像表示パネル２０Ｂは、第３表示部３０Ｂの短辺３０ｂが交差軸ＣＸに沿うように、クロスダイクロイックプリズム６０の第３面６０ｃに貼り付けられている。

比較例の画像生成部１１Ａにおいて、交差軸ＣＸはＸ方向に沿って延び、画像光ＬＬはＺ方向に射出され、各表示部３０の長辺３０ａはＹ方向に沿って延びる。なお、図１０に示す比較例の画像生成部１１ＡにおけるＸＹＺ座標系と図５に示す画像生成部１１におけるＸＹＺ座標系とは対応する。

比較例の画像生成部１１Ａにおいて、各画像表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、各々の表示部３０の短辺３０ｂ同士を隣接させるように、クロスダイクロイックプリズム５０に貼り付けられている。クロスダイクロイックプリズム６０の大きさ（体積）は三辺（長辺３０ａ、長辺３０ａ、短辺３０ｂ）の積で概ね規定される。すなわち、比較例の画像生成部１１Ａのクロスダイクロイックプリズム６０は、三辺（長辺３０ａ、短辺３０ｂ、短辺３０ｂ）の積で規定される画像生成部１１のクロスダイクロイックプリズム５０よりも大きくなる。

また、比較例の画像生成部１１Ａでは、Ｙ方向に直交する第１面６０ａおよび第３面６０ｃに第１画像表示パネル２０Ｒおよび第３画像表示パネル２０Ｂがそれぞれ貼り付けられている。そのため、比較例の画像生成部１１ＡにおけるＹ方向の寸法Ｈ２は、クロスダイクロイックプリズム６０、第１画像表示パネル２０Ｒおよび第３画像表示パネル２０Ｂを合わせた幅で規定される。

本実施形態の画像生成部１１におけるＹ方向の寸法Ｈ１は、図５に示したようにクロスダイクロイックプリズム６０の幅のみで規定される。これに対し、比較例の画像生成部１１ＡにおけるＹ方向の寸法Ｈ２は、図７に示したように第１画像表示パネル２０Ｒおよび第３画像表示パネル２０Ｂの厚さだけ大きくなる。

したがって、本実施形態の画像生成部１１によれば、比較例の画像生成部１１Ａに比べて、Ｙ方向における寸法Ｈ１を小型化できる。よって、本実施形態の画像表示部１１０は、画像生成部１１を搭載するためのスペースの寸法が所定方向（Ｙ方向）において小さくなるので、所定方向（Ｙ方向）における外形を小型化することができる。

本実施形態の画像表示部１１０は、観察者Ｍの顔の表面から離間するＹ方向の寸法が小さくなるので、観察者Ｍの顔に沿う形状を採用することが可能となる。これにより、小型かつデザイン性に優れたＨＭＤ３００を提供できる。

また、本実施形態の画像表示部１１０によれば、比較例の画像生成部１１Ａに比べて、クロスダイクロイックプリズム５０を小さくできる。クロスダイクロイックプリズム５０はガラスなどの透光性部材で構成されるため、小型化することで重量を大幅に軽減できる。したがって、本実施形態の画像表示部１１０によれば、比較例の画像生成部１１Ａを採用する場合に比べてクロスダイクロイックプリズム５０が小型化されるので、軽量化を図ることができる。よって、本実施形態のＨＭＤ３００によれば、画像表示部１１０を有するので、装置構成の小型化及び軽量化を図ることができる。

（第２実施形態）
続いて、第２実施形態の映像生成部について説明する。本実施形態の映像生成部と第１実施形態の画像生成部１１との違いは、各画像表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの貼り付け方であり、それ以外の構成は共通である。そのため、以下では、共通の部材及び構成については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略する。

図１１は第２実施形態の映像生成部の斜視図である。なお、図１１は第１実施形態の図６に対応する図である。
図１１に示すように、第２実施形態の第１画像表示パネル２０Ｒは、＋Ｙ方向から平面視した場合に、クロスダイクロイックプリズム５０の光射出方向（＋Ｚ方向）に沿って該クロスダイクロイックプリズム５０の外側に張り出すように設けられている。

第１画像表示パネル２０Ｒのうち第１駆動回路部３１Ｒおよび第１接続部３２Ｒは、第１面５０ａよりも外側に配置されている。すなわち、第１画像表示パネル２０Ｒは、第１駆動回路部３１Ｒおよび第１接続部３２Ｒがクロスダイクロイックプリズム５０に対向しない状態で、クロスダイクロイックプリズム５０に貼り付けられている。

第２画像表示パネル２０Ｇは、＋Ｙ方向から平面視した際、光射出方向（＋Ｚ方向）に交差する方向である−Ｘ方向に沿ってクロスダイクロイックプリズム５０の外側に張り出すように設けられている。

第２画像表示パネル２０Ｇのうち第２駆動回路部３１Ｇおよび第２接続部３２Ｇは、第２面５０ｂよりも外側に配置されている。すなわち、第２画像表示パネル２０Ｇは、第２駆動回路部３１Ｇおよび第２接続部３２Ｇがクロスダイクロイックプリズム５０に対向しない状態で、クロスダイクロイックプリズム５０に貼り付けられている。

第２実施形態の第３画像表示パネル２０Ｂは、＋Ｙ方向から平面視した際、クロスダイクロイックプリズム５０の光射出方向（＋Ｚ方向）に沿って該クロスダイクロイックプリズム５０の外側に張り出すように設けられている。すなわち、第２実施形態において、第１画像表示パネル２０Ｒおよび第３画像表示パネル２０Ｂは同一方向（＋Ｚ方向）に張り出した状態でクロスダイクロイックプリズム５０に貼り付けられている。

第２実施形態の画像生成部１１１においても、各画像表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、各々の表示部３０の長辺３０ａ同士を隣接させるように、クロスダイクロイックプリズム５０に貼り付けられている。そのため、クロスダイクロイックプリズム５０の大きさ（体積）は三辺（長辺３０ａ、短辺３０ｂ、短辺３０ｂ）の積で概ね規定される。

第２実施形態の画像生成部１１１において、画像表示パネル２０Ｒ，２０Ｂの各接続部３２Ｒ，３２Ｂに接続される外部接続基板３３は、クロスダイクロイックプリズム５０から同一方向にそれぞれ引き出される。
また、第２実施形態の画像生成部１１１でも、Ｙ方向においてクロスダイクロイックプリズム５０の端面から各画像表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂが突出しないため、画像生成部１１１におけるＹ方向の寸法はクロスダイクロイックプリズム５０の幅となる。

本実施形態の画像生成部１１１によれば、第１実施形態の画像生成部１１と同様の効果を奏することができる。すなわち、上述した比較例の画像生成部１１Ａに比べて、Ｙ方向における寸法Ｈ１を小型化できる。よって、本実施形態の画像表示部２１０においても所定方向（Ｙ方向）における外形を小型化できる。また、本実施形態の画像生成部１１１を含む画像表示部によれば、比較例の画像生成部１１Ａに比べて、クロスダイクロイックプリズム５０を小型化することで軽量化を図ることができる。よって、本実施形態のＨＭＤにおいても装置構成の小型化及び軽量化を図ることができる。

なお、本発明の技術範囲は上記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において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、アイリングの形状については、横長の楕円形状としているが、本発明はこれに限らず、観察者の眼の並ぶ方向を長軸方向とする種々の形状とすることができる。

また、上記実施形態では、画像生成部１１，１１１において、光射出側での発散角の関係を維持しつつ画像光ＬＬを導くことで楕円形状のアイリングを形成しているが、本発明はこれに限らず、画像生成部１１，１１１において、例えば集光点に設ける絞りの形状を調整すること等によって、最終的に得られるアイリングを所望の形状としてもよい。

上記の説明では、ＨＭＤとして、右眼及び左眼の双方に対応して一組ずつ設ける構成としているが、右眼又は左眼のいずれか一方に対してのみ設け、虚像映像を片眼で視認する構成に適用してもよい。

上記の説明では、平行導光体２２を横長とし、光入射面ＩＳを眼の横方向外側に位置するように形成しているが、画像光ＬＬを導光光学系１３内に適切に導くことができれば、光入射面ＩＳの位置はこれに限らず、例えば導光光学系１３の上下にある上端面や下端面の一部等に設けることも可能である。

上記の説明では、各画像表示パネル２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂにおいて、接続部３２が表示部３０に隣接して設けられる場合を例に挙げたが、接続部３２は表示部３０の周囲に分散して配置されていてもよいし、各パネルにおける表示部３０の実装面と反対の面である裏面に配置されていてもよい。

１１…画像生成部（光学モジュール）、１２…投射光学系、２０Ｒ…第１画像表示パネル、２０Ｇ…第２画像表示パネル、２０Ｒ…第３画像表示パネル、２２ａ，２２ｂ…平面、３０Ｒ…第１表示部、３０Ｇ…第２表示部、３０Ｂ…第３表示部、３０ａ…長辺（画素部の長辺）、３２Ｒ…第１接続部、３２Ｇ…第２接続部、３２Ｂ…第３接続部、５０…クロスダイクロイックプリズム、５０ｄ…光射出面、５１…第１光合成面、５２…第２光合成面、３００…ＨＭＤ（頭部装着型表示装置）、ＬＬ…画像光、ＧＲ…赤色画像光、ＧＧ…緑色画像光、ＧＢ…青色画像光、ＣＸ…交差軸、Ｍ…観察者、ＥＹ…眼。

Claims (7)

1. 矩形状の第１表示部と第１接続部とを有する第１画像表示パネルと、
   矩形状の第２表示部と第２接続部とを有する第２画像表示パネルと、
   矩形状の第２表示部と第３接続部とを有する第３画像表示パネルと、
   前記第１画像表示パネルから射出された第１画像光と、前記第２画像表示パネルから射出された第２画像光と、前記第３画像表示パネルから射出された第３画像光と、を合成するクロスダイクロイックプリズムと、を備え、
   前記クロスダイクロイックプリズムは、２つの光合成面が交差する交差軸を有し、
   前記第１画像表示パネル、前記第２画像表示パネルおよび前記第３画像表示パネルは、前記第１表示部、前記第２表示部および前記第３表示部各々の長辺が前記交差軸に沿っており、かつ、前記第１接続部、前記第２接続部および前記第３接続部がそれぞれ前記クロスダイクロイックプリズムの外側に位置した状態で、前記クロスダイクロイックプリズムの異なる面にそれぞれ貼り付けられている、
   ことを特徴とする光学モジュール。
2. 前記第１画像表示パネルおよび前記第３画像表示パネルは前記クロスダイクロイックプリズムを挟んで互いが対向するように配置されており、
   前記交差軸に沿う方向から平面視した際、前記第１画像表示パネルは前記クロスダイクロイックプリズムの光射出方向に沿って該クロスダイクロイックプリズムの外側に張り出すように設けられ、前記第３画像表示パネルは前記光射出方向と反対方向に沿って前記クロスダイクロイックプリズムの外側に張り出すように設けられ、前記第２画像表示パネルは前記光射出方向に交差する方向に沿って前記クロスダイクロイックプリズムの外側に張り出すように設けられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学モジュール。
3. 前記第１画像表示パネルおよび前記第３画像表示パネルは前記クロスダイクロイックプリズムを挟んで互いが対向するように配置されており、
   前記交差軸に沿う方向から平面視した際、前記第１画像表示パネルおよび前記第３画像表示パネル各々は、前記クロスダイクロイックプリズムの光射出方向に沿って該クロスダイクロイックプリズムの外側に張り出すように設けられ、前記第２画像表示パネルは前記光射出方向に交差する方向に沿って前記クロスダイクロイックプリズムの外側に張り出すように設けられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学モジュール。
4. 前記第１画像表示パネルは前記第１表示部を駆動させる第１駆動回路部をさらに有し、
   前記第２画像表示パネルは前記第２表示部を駆動させる第２駆動回路部をさらに有し、
   前記第３画像表示パネルは前記第３表示部を駆動させる第３駆動回路部をさらに有しており、
   前記第１画像表示パネル、前記第２画像表示パネルおよび前記第３画像表示パネルは、前記第１駆動回路部、前記第２駆動回路部および前記第３駆動回路部がそれぞれ前記クロスダイクロイックプリズムの外側に位置した状態で、前記クロスダイクロイックプリズムの異なる面にそれぞれ貼り付けられている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学モジュール。
5. 前記複数の画像表示パネルは、自発光型パネルである、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の光学モジュール。
6. 前記自発光型パネルは有機ＥＬパネルである、
   ことを特徴とする請求項５のいずれか一項に記載の光学モジュール。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光学モジュールと、
   前記光学モジュールからの光を観察者の眼に投射する投射光学系と、を備える、
   ことを特徴とする頭部装着型表示装置。

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