JP6805598B2 - 導光部材、導光部材を用いた虚像表示装置、及び導光部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、映像素子等によって形成された映像を観察者に提示するための導光部材、導光部材を用いた虚像表示装置、及び導光部材の製造方法に関する。

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）等の虚像表示装置として、映像光を導光させて眼の前に導くための導光部材について、耐擦傷性に対して強くするために光学系の表面にハードコートを施して保護するものが知られている（例えば特許文献１等参照）。特に、特許文献１等に示すような導光部材の一部が露出して外観を形成するような場合、布で拭く等によってキズが付かないようにするため、耐擦傷性が重要となる。

ハードコートの作製方法として、例えばディップ方式等があげられる。ディップ方式により十分な膜厚を有するハードコートの作製が可能となる。しかし、導光部材等の形状によっては、段差や穴等があり、これらの箇所にディップを行うに際してハードコート用のコート液（コート剤）の液垂れや液溜り等が発生して外観上見栄えが悪くなるばかりか、光学性能の悪化にもつながってしまう可能性がある。特に、ハードコートの厚みを十分なものにしようとすると液垂れ等が発生しやすくなる。一方、ハードコートが薄いと十分な耐擦傷性が得られないおそれがある。このような問題に対して、従来方法として、導光部材等の形状を工夫して液垂れ等に対処する方法が考えられている（特許文献１参照）。しかしながら、形状の工夫にも限界や制限がある。

特開２０１３−７３１８７号公報

本発明は、耐擦傷性を維持しつつ液垂れや液溜り等の発生を抑えて光学性能や外観上見栄えを良好にできる導光部材、導光部材を用いた虚像表示装置、及び導光部材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る導光部材は、複数の光学面を有し、映像光を内部に取り込むとともに導光して外部へ射出する導光部材であって、導光した映像光を外部へ射出する光射出側を構成する第１部分と、映像光を内部に取り込む光入射側を構成する第２部分と、第１部分の表面部分と第２部分の表面部分とで異なる膜厚で設けられ、複数の光学面の少なくとも一部を形成するとともに本体部材を保護する保護層とを備える。

上記導光部材では、映像光を外部へ射出する側を構成する第１部分や映像光を内部に取り込む光入射側を構成する第２部分等の各部位に応じて保護層（例えばハードコート層）の膜厚を変化させている。つまり、保護層に膜厚差を設けている。これにより、保護層のうち膜厚の厚い部分において安定した耐擦傷性を維持しつつ、保護層の作製に際して液垂れや液溜り等の発生が抑えられており、光学性能や外観上見栄えが良好なものにすることが可能である。

本発明の具体的な側面では、第１部分は、外部に露出した外観プリズム部として設けられ、外界光と映像光とを重畳して視認させる。この場合、映像光（画像光）を視認させるとともに、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。

本発明の別の側面では、第１部分は、光射出側において外界光を透過させて透視機能を補助する光透過部に接合する接合部をさらに有する。この場合、接合部において光透過部と接合されることで、導光部材は、光透過部と協働してシースルーを実現させることができる。

本発明のさらに別の側面では、第２部分は、ケース部材により覆われている非外観プリズム部として設けられている。この場合、第２部分については、外観上見栄えや保護層の膜厚確保については、それほど考慮しなくても済むものにできる。

本発明のさらに別の側面では、複数の光学面を形成する保護層の膜厚に関して、第１部分の表面部分における膜厚は、第２部分の表面部分における膜厚よりも厚い。この場合、映像光を外部へ射出する側を構成する第１部分のように、外部に露出する可能性が高く耐擦傷性が重要となる部位については、保護層の膜厚を厚くして十分な硬度を維持させることができる。一方、例えば映像光の入射側を構成する第２部分のように、耐擦傷性はさほど重要ではないが、他の部材との取付等のために段差や穴等を設ける可能性が高い部位については、保護層の膜厚を薄くして液垂れや液溜り等の発生を抑えることができる。

本発明のさらに別の側面では、保護層の膜厚に関して、第１部分のうち複数の光学面を形成する部分の膜厚は、第２部分のうち無機材料で形成される光反射膜の上に成膜される部分の膜厚よりも厚い。この場合、第２部分のうち光反射膜が形成されるような非外観部分よりも第１部分のような外観部分での保護層の膜厚を厚くして耐擦傷性を高めることができる。

本発明のさらに別の側面では、保護層は、第１部分の表面部分から第２部分の表面部分にかかる範囲において、膜厚が変化する所定の大きさ以上の膜厚変化領域を有する。この場合、膜厚変化領域において急激な変化を生じさせることなく部位に応じた所望の膜厚差を設けた高品質な状態の保護層とすることができる。

本発明のさらに別の側面では、保護層において、膜厚変化領域は、第１部分から第２部分にかけての導光方向について７ｍｍ以上ある。この場合、膜厚変化領域において急激な変化を生じさせないために十分な範囲を確保できる。

本発明のさらに別の側面では、膜厚変化領域は、複数の光学面間を繋ぐ接合領域を含んだ領域である。この場合、膜厚変化領域における膜厚の変化による光学性能等への影響を抑えることができる。

本発明のさらに別の側面では、膜厚変化領域は、複数の光学面のうち映像光を全反射する全反射面間を繋ぐ接合領域を含んだ領域である。この場合、膜厚の変化が映像光の導光に影響を与えないようにできる。

本発明のさらに別の側面では、膜厚変化領域は、複数箇所に分かれた領域に設けられている。この場合、膜厚が変化する箇所を複数に分けられる。

本発明のさらに別の側面では、第２部分は、他の部材に取りつけるための取付部を有する。この場合、鏡筒部その他の他の部材への取付けが可能となる。

本発明のさらに別の側面では、取付部は、Ｕ字構造である。この場合、保護層を形成するに際して、取付部に相当する箇所において液垂れや液溜り等が発生することを抑制できる。

本発明のさらに別の側面では、保護層は、成膜位置によって膜厚が連続的に変化する１層構成である。この場合、１回の成膜処理で保護層が形成されている。

本発明のさらに別の側面では、保護層は、ハードコート材により形成されるハードコート層である。この場合、ハードコート層により十分な耐擦傷性が得られる。

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、映像素子からの映像光を導く上記いずれかに記載の導光部材とを備える。この場合、上記導光部材を備えることで、耐擦傷性を維持しつつ、光学性能や外観上見栄えが良好なものにできる。

本発明に係る導光部材の製造方法は、複数の光学面を有し、導光した映像光を外部へ射出する光射出側を構成する第１部分と、映像光を内部に取り込む光入射側を構成する第２部分と、第１部分の表面部分と第２部分の表面部分とで異なる膜厚で設けられ、複数の光学面の少なくとも一部となる表面部分を形成するとともに本体部材を保護する保護層とを備える導光部材の製造方法であって、導光部材となるべき基材に、保護層となるべきコート液を塗布し、基材の表面に塗布されたコート液により、第１部分の表面部分と第２部分の表面部分とにおいて膜厚が成膜位置によって異なるように保護層を成膜する。

上記導光部材の製造方法では、映像光を外部へ射出する側を構成する第１部分や映像光を内部に取り込む光入射側を構成する第２部分等の各部位に応じて保護層（例えばハードコート層）の膜厚を変化させている。つまり、保護層に膜厚差を設けている。これにより、保護層のうち膜厚の厚い部分において安定した耐擦傷性を維持できる。また、保護層の作製に際して、膜厚調整により液垂れや液溜り等の発生が抑えることで、作製される導光部材の光学性能や外観上見栄えが良好なものにすることが可能である。

本発明の具体的な側面では、コート液は、ディップ処理によって塗布され、ディップ処理において基材を引き上げる速度を変化させることで、膜厚が成膜位置によって異なるように保護層が成膜される。この場合、ディップ処理によって簡易かつ確実に成膜がなされ、かつ、引き上げる速度の変化によって所望の膜厚調整が可能となる。

本発明の別の側面では、保護層は、膜厚が変化する所定の大きさ以上の膜厚変化領域を複数の領域として有し、当該複数の領域に対応する基材の位置が、ディップ処理で基材を引き上げる際に同じ高さにある。この場合、引き上げる際の速度の変化によって膜厚が変化する箇所を複数に分けられる。

実施形態に係る導光部材を備える虚像表示装置の一例の外観を説明する斜視図である。 導光部材を含む導光装置の虚像表示装置における組付けの様子を示す図である。 映像光の光路について概念的に説明する図である。 ハードコートのためのディップ処理の様子を示す図である。 ディップ処理における膜厚変化領域に対応する箇所の塗布について説明するための図である。 第１部分と第２部分とでのハードコート層の膜厚の差を概念的に示す図である。 引き上げ速度の変化の一例について示すグラフである。 液垂れを起こす場合について説明するための図である。 導光部材の形状について説明するための概念図である。 導光部材の鏡筒部への組付けの様子を示す図である。

以下、図１等を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る導光部材を備える虚像表示装置について詳細に説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態の虚像表示装置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（ＨＭＤ）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、第１表示装置１００Ａと、第２表示装置１００Ｂと、フレーム部１０２とを備える。特に、本実施形態では、各表示装置１００Ａ，１００Ｂにおいて、映像光を導光する導光部材１０，１０をそれぞれ有するものとなっている。この場合、各導光部材１０は、一部が露出して虚像表示装置１００の外観形状を構成し、他の一部は、他の部材（外装部材１０５ｄ）により覆われて見えないものとなっている。

第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂは、右眼用と左眼用の虚像をそれぞれ形成する部分であり、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、第１及び第２像形成本体部１０５ａ，１０５ｂとをそれぞれ備える。第１及び第２像形成本体部１０５ａ，１０５ｂについては、後述するが、表示装置（映像素子）や投射レンズ等の像形成のための光学系やこれらの光学系を収納する部材等でそれぞれ構成されている。なお、表示装置（映像素子）や投射レンズ等は、カバー状の外装部材（ケース部材）１０５ｄにより覆われることで、支持・収納されている。既述のように、各導光部材１０の一部も覆われている。第１及び第２光学部材１０１ａ，１０１ｂは、第１及び第２像形成本体部１０５ａ，１０５ｂで形成される映像光を導光させるとともに外界光と映像光とを重複して視認させる導光部であり、導光部材を含む導光装置を構成している。以下、第１光学部材１０１ａまたは第２光学部材１０１ｂを導光装置２０ともする。なお、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂは、単独でも虚像表示装置として機能する。

フレーム部１０２は、平面視でＵ字状に折れ曲がった細長い部材であり、金属製の一体部品である。ここでは一例として、フレーム部１０２は、金属製の一体部品であるマグネシウムフレーム（マグネシウム合金）を本体部分１０２ｐとして構成されている。また、フレーム部１０２は、図示のように、第１光学部材１０１ａと第２光学部材１０１ｂ（一対の導光部である導光装置２０）との双方に接続して設けられる肉厚構造の中央部１０２ａと、中央部１０２ａから第１及び第２光学部材１０１ａ，１０１ｂに沿って延び、さらに、Ｕ字状に折れ曲がった箇所を形成する支持体１０２ｂとを有している。

中央部１０２ａは、第１及び第２光学部材１０１ａ，１０１ｂの先端側を挟持することにより、これらの相対的位置を固定し、支持体１０２ｂは、Ｕ字状に折れ曲がる部分である第１及び第２周辺部１０２ｃ，１０２ｄを形成し、第１及び第２周辺部１０２ｃ，１０２ｄにおいて第１及び第２光学部材１０１ａ，１０１ｂにそれぞれ接続する。

なお、フレーム部１０２の左右両端から後方に延びるつる部分であるテンプル１０４が設けられており、観察者の耳やこめかみ等に当接させ支持するものとして用いることができる。このほか、例えば、中央部１０２ａにおいて、観察者の鼻に当接する鼻パッド部４０（図２参照）を有している。

以下、図２及び図３を参照して、虚像表示装置１００のうち導光部材１０を含む導光装置２０による映像光の導光をするための構造等についての一例を概念的に説明する。図２は、第２表示装置１００Ｂの一部を下側から見た図（底面図）であり、図３は、図２に対応した図であり、特に光学系の部分を抽出したものとなっている。なお、映像光の導光を行うための装置は、既述のように、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂ（図１等参照）であるが、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂとは、左右対称で同等の構造を有するため、第２表示装置１００Ｂについてのみ説明し、第１表示装置１００Ａについては説明を省略する。図２及び図３に示すように、第２表示装置１００Ｂは、映像光を形成する画像表示装置８０と、鏡筒部に収納される結像用の投射レンズ３０と、画像表示装置８０及び投射レンズ３０を経た映像光を導光する導光装置２０（第２光学部材１０１ｂ）と、を備える。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。

画像表示装置８０は、例えば有機ＥＬ等の自発光型の素子で構成される映像素子（映像表示素子）とすることができる。また、画像表示装置８０は、例えば透過型の空間光変調装置である映像表示素子（映像素子）のほか、映像表示素子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）や動作を制御する駆動制御部（不図示）を有する構成としてもよい。

投射レンズ３０は、構成要素として、例えば入射側光軸ＡＸが延びる方向（光軸方向；ｚ方向）に沿って並ぶ複数（例えば３つ）の光学素子（レンズ）を備える投射光学系であり、これらの光学部品（光学素子あるいはレンズ）が、光学部品保持部材である鏡筒部３９（図１０参照）によって収納・支持されている。詳細な説明は省略するが、鏡筒部３９は、外装部材１０５ｄに収納・支持されている。なお、当該光学素子は、例えば非軸対称な非球面（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構成することで、導光装置２０を構成する導光部材１０の一部と協働して導光部材１０の内部に表示像に対応する中間像を形成するものとすることができる。投射レンズ３０は、画像表示装置８０で形成された映像光を導光装置２０に向けて投射し入射させる。

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。また、導光装置２０は、表面部分に保護層であるハードコート層２７が設けられていることによって本体部材が被覆され、保護されている。これらのうち、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（補助光学ブロック）、すなわち光透過部であり、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。導光装置２０は、例えば鏡筒部３９等の光学部品保持部材（図８参照）にネジ止めされることにより、投射レンズ３０に対して精度よく位置決め固定されている。

導光部材１０は、光学的な機能を有する側面として、第１〜第５面Ｓ１１〜Ｓ１５を有している。これらのうち、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が配置されている。第２面Ｓ１２の表面には、ハーフミラー層が付随して設けられている。このハーフミラー層は、光透過性を有する反射膜（すなわち半透過反射膜）であり、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映像光に対する反射率が適宜設定されている。

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。第２透過面Ｓ５２は、第１透過面Ｓ５１と第３透過面Ｓ５３との間に配置されている。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、第２面Ｓ１２に対し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。

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。

ハードコート層２７の成膜について詳しくは後述するが、ここでは、一例として、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するものとする（図４参照）。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全体に成膜位置によって膜厚が変化するように１層構成で設けられている。

導光部材１０のうち本体部材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、本体部材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。光透過部材５０についても同様であり、本体部材５０ｓは、導光部材１０の本体部材１０ｓと同一の材料で形成されている。ハードコート層２７は、これらの本体部材１０ｓ，５０ｓが接合された状態でコート液を塗布し、成膜することで外層表面として形成される。

以下、図３（または図２）を参照して映像光（ここでは映像光ＧＬとする。）の光路について概略説明する。まず、画像表示装置８０で形成された映像光ＧＬは、投射レンズ３０により導光装置２０に向けて投射される。導光装置２０のうち、導光部材１０は、投射レンズ３０から映像光ＧＬを入射させるとともに第１〜第５面Ｓ１１〜Ｓ１５での反射等により観察者の眼ＥＹに向けて導光する。具体的には、投射レンズ３０からの映像光ＧＬは、まず、第４面Ｓ１４に入射して第５面Ｓ１５で反射され、第４面Ｓ１４に内側から再度入射して全反射され、第３面Ｓ１３に入射して全反射され、第１面Ｓ１１に入射して全反射される。第１面Ｓ１１で全反射された映像光ＧＬは、第２面Ｓ１２に入射し、第２面Ｓ１２に設けたハーフミラー層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。第１面Ｓ１１を通過した映像光ＧＬは、観察者の眼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により画像を観察することになる。なお、導光部材１０における映像光ＧＬの光線束全体の導光方向としては、図示のように導光部材１０の延びる方向（あるいは導光装置２０において導光部材１０と光透過部材５０とが並ぶ方向）をもって導光方向ＤＤ１とする。

導光装置２０は、第３面Ｓ１３と第１面Ｓ１１とが互いに略平行な平面（視度略０）となっており、かつ、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、外界光に対して収差等を生じない。さらに、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、外界光に対して収差等をほとんど生じない。以上により、観察者は、歪みのない外界像を観察することになる、すなわち、シースルーでの視認又は観察ができる。

上記のような構成は、第１表示装置１００Ａ（図１等参照）においても同様となっている。これにより、左右の眼にそれぞれ対応した画像をそれぞれ形成することが可能となっている。

以下、図３を参照して、本実施形態に係る導光部材１０に関して、さらに詳細に説明する。まず、導光部材１０のうち、第１導光部分１１は、鼻に近い中央側つまり光射出側に配置され、光学的な機能を有する側面として、第１面Ｓ１１と、第２面Ｓ１２と、第３面Ｓ１３とを有し、第２導光部分１２は、鼻から離れた周辺側つまり光入射側に配置され、光学的な機能を有する側面として、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。なお、導光部材１０を構成する複数の面Ｓ１１〜Ｓ１５のうち、少なくとも１つが自由曲面にとなっていることにより、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。

本実施形態においては、図３において破線で領域を示すように、導光部材１０のうち、第１導光部分１１と第２導光部分１２の一部の側、より具体的には、導光部材１０によって映像光ＧＬを導光し導光部材１０の外部のうち観察者の眼ＥＹがある側へ反射面（面Ｓ１２）によって折り返して射出する光射出側を構成する部分を第１部分Ｂ１とする。第１部分Ｂ１は、図２と図３とを対比して分かるように、外部に露出した外観プリズム部となっている。これに対して、導光部材１０のうち、第２導光部分１２の他の一部の側、すなわち、投射レンズ３０を経た映像光ＧＬを導光部材１０の内部に取り込む光入射側を構成する第２部分Ｂ２とする。第２部分Ｂ２は、図２と図３とを対比して分かるように、ケース部材である外装部材１０５ｄにより覆われている非外観プリズム部となっている。以上から、例えば、第２導光部分１２のうち、一部が外部に露出し残りが外装部材１０５ｄに収納されている第４面Ｓ１４は、一部が第１部分Ｂ１に属し、他の一部が第２部分Ｂ２に属することになる。第１部分Ｂ１のように、外部に露出する可能性が高く耐擦傷性が重要となる部位については、保護層であるハードコート層２７の膜厚を厚くして十分な硬度を維持させる必要がある。一方、第２部分Ｂ２のように、映像光ＧＬの入射側を構成し外装部材１０５ｄに覆われているような箇所は、耐擦傷性はさほど重要ではないが、例えば鏡筒部や外装部材といった他の部材との取付等のために段差や穴等を設けている場合が多い。このような部位については、ハードコート層２７の形成に際して液垂れや液溜り等の発生を抑えるためにハードコート層２７の膜厚を薄くすることが望ましい。なお、このような箇所については、そもそもハードコートを行わないものとすることも考えられるが、例えば、ハードコードを光入射側の一部に設けない場合、当該一部の箇所とこれにつながる箇所との間にハードコートの有無により大きな段差ができてしまい、映像光の内面の全反射による導光に影響が出てしまう等の可能性がある。また、ハードコートの強度維持等の問題も生じ得る。以上の観点からは、コート対象となる導光部材１０或いは導光装置２０の外面について全体的にハードコートが施されることが望ましい。そこで、本願では、第１部分Ｂ１側から第２部分Ｂ２側にかけて、ハードコート層２７の膜厚について大きな段差等を生じさせないようにしつつ膜厚差を設けた構造としている（図６参照）。

以下、導光部材１０の各光学面について説明する。まず、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。第１面Ｓ１１は、眼ＥＹの正面に配され、平面形状を成している。

第２面Ｓ１２には、ハーフミラー層１５が付随している。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、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。

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。第３面Ｓ１３は、眼ＥＹの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を見たときに、前述のように、視度が０になっている。

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。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。

第２導光部分１２において、第５面Ｓ１５は、本体部材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、反射面として機能する。なお、光反射膜ＲＭを成膜した後に、ハードコート層２７が施される。このため、第５面Ｓ１５においては、ハードコート層２７の形状が映像光ＧＬに影響を与えるものとならない。

以上のように、本実施形態では、導光部材１０の内部において、画像表示装置８０からの映像光を、既述のように、少なくとも２回の全反射を含む第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。これにより、映像光の表示と外界光を視認させるシースルーとを両立させ、かつ、映像光ＧＬの収差の補正を行うことが可能になる。

また、上記各光学面のうち、第２面Ｓ１２及びを第５面Ｓ１５除く各面Ｓ１１，Ｓ１３，Ｓ１４及びこれらを繋ぐ領域の面は、ハードコート層２７により形成されるものとなっている。ハードコート層２７は、導光部材１０の複数の光学面のうち少なくとも一部を形成している。

以上のようなシースルー型の構成を有する虚像表示装置１００では、光を透過させる露出部分が多くなるため、導光部材１０や光透過部材５０の表面にシースルーを良好な状態に保つためのハードコート層２７を設けることがより重要となる。特に、外部に露出した外観プリズム部である第１部分Ｂ１においては、重要である。しかしながら、導光部材１０は、複雑な形状を有しており、例えば導光部材１０の導光部分の必要箇所に十分な硬度すなわち十分な厚さのハードコート層２７を全体にコーティングすることは、必ずしも容易ではない。具体的には、導光装置２０の作製に際して、導光部材１０や光透過部材５０となるべき基材にハードコート層２７を成膜する場合に、原料となるコート液が意図しない箇所で液垂れを生じてしまうことや、十分な膜厚が得られない、といったことが生じ得ると考えられる。そこで、本実施形態では、導光部材１０（導光装置２０）の作製に際して、コート液の塗布量を制御することで、導光部材１０となるべき基材の部位に応じて保護層すなわちハードコート層２７の膜厚を変化させている。これにより、第１部分Ｂ１のように、外部に露出する可能性が高く耐擦傷性が重要となる部位については、ハードコート層２７の膜厚を厚くして十分な硬度を維持させる一方、第２部分Ｂ２のように、複雑な形状となる可能性が高い部位については、ハードコート層２７の膜厚を薄くして液垂れや液溜り等の発生を抑えることができるものとしている。

ここで、上記のような構成の導光部材１０（あるいは導光装置２０）を実現しようとする場合、ハードコート層２７の膜厚を変化させる箇所（以下、膜厚変化領域と呼ぶ。）が問題となる。例えば映像光ＧＬは、基材すなわち本体部材１０ｓ，５０ｓからハードコート層２７の膜内へと侵入し、ハードコート層２７の最表面で反射する。このため、各光学面Ｓ１３等において所望の全反射を生じさせるように、前提として、ハードコート層２７に適用する材料は、本体部材１０ｓ，５０ｓとほぼ同じ屈折率のものを使用することが通常である。しかしながら、ハードコート層２７の膜厚変化領域では、膜厚の変化に起因して、例えば表面に段差等が生じる。この表面の段差等が、映像光ＧＬが通過する最表面となった場合、映像光ＧＬに乱れを生じさせ、解像度の劣化が生じてしまうおそれがある。このようなことは、極力回避されることが望ましい。以上を踏まえた上で、上記態様において、膜厚変化領域の候補としては、種々の位置が考えられるが、ここでは、例えば図３に示すような領域Ａ１〜Ａ３や領域Ｙ１のような箇所を検討する。なお、例えば光学面のうち第３面Ｓ１３の一部である領域Ｘ１のような映像光ＧＬの光線束が集光するような箇所、すなわち中間像を形成する箇所やこれに近い箇所（結像部）において、ハードコート層２７の膜厚を変化させることは、解像度の劣化等につながりやすい。すなわち、領域Ｘ１は、膜厚変化領域として好ましくない。

まず、領域Ａ１〜Ａ３，Ｙ１のうち、領域Ａ１は、外部に露出した外観プリズム部である第１部分Ｂ１に含まれる領域である。より具体的には、領域Ａ１は、光学面のうち第４面Ｓ１４の一部であるが領域Ｘ１とは異なり、映像光ＧＬの光線束が集光していない非結像部である。領域Ａ１のような箇所では、緩やかな膜厚の変化であれば、それほど映像光ＧＬの結像性能等に影響しないと考えられる。ただし、急峻な変化であると劣化を生じさせる可能性がある。

次に、領域Ａ２，Ａ３は、外部に露出した外観プリズム部である第１部分Ｂ１に含まれる領域である。より具体的には、領域Ａ２は、第３面Ｓ１３と第５面Ｓ１５とを繋ぐ接合領域を含む領域であって、映像光ＧＬが通過しない領域である。領域Ａ３は、第１面Ｓ１１と第４面Ｓ１４とを繋ぐ接合領域を含む領域であって、映像光ＧＬが通過しない領域である。言い換えると、映像光ＧＬを全反射する全反射面としての第１面Ｓ１１と第４面Ｓ１４との間を繋ぐ接合領域である。領域Ａ２，Ａ３のような箇所は、映像光ＧＬが反射していない（導光に寄与していない）ため、膜厚の変化があっても問題が生じにくいと考えられる。さらに、外界光についても、眼ＥＹとの位置関係からすると、領域Ａ２，Ａ３は、眼ＥＹの正面方向から大きく外れており、外界光を視認する視界の範囲外かまたはこれに近い範囲であり、外界光に視認においても問題になりにくい箇所であると考えられる。

最後に、領域Ｙ１は、第１部分Ｂ１ではなく、非外観プリズム部である第２部分Ｂ２に含まれる領域である。より具体的には、領域Ｙ１は、第５面Ｓ１５に対応する領域である。反射面ではあるものの、反射面を構成する光反射膜ＲＭを成膜した後に、ハードコート層２７が施されるため、ハードコート層２７の膜厚変化は解像度の劣化等に対して問題にならないと考えられる。

以上の考察から、領域Ａ１〜Ａ３，Ｙ１については、いずれもハードコート層２７のうち膜厚変化領域として採用可能であると考えられるが、ここでは、上記検討から最も適していると考えられる領域Ａ２と領域Ａ３とを膜厚変化領域として採用するものとする（以下、膜厚変化領域Ａ２等とする。）。ここで、導光方向ＤＤ１についての膜厚変化領域Ａ２，Ａ３の大きさ（幅Ｗ２，Ｗ３）は、いずれも７ｍｍ以上あるものとする。例えば、導光方向ＤＤ１の方向に対する膜厚の変化が１μｍ／５ｍｍ程度であれば、膜厚の変化は十分に緩やかなものであり、解像度の劣化等に対してそれほど大きな問題にはならないと考えられる。少なくともある構成例において、１μｍ／９ｍｍ程度であれば、それほど大きな問題にはならないことが分かっている。したがって、導光方向ＤＤ１についての膜厚変化領域Ａ２，Ａ３の大きさを７ｍｍ以上とすることで、膜厚変化領域Ａ２，Ａ３の両端側での膜厚差を例えば１μｍ程度以上にできると考えられる。

以下、図４等を参照して、導光部材１０を含む導光装置２０の作製工程のうち、コート液を塗布してハードコート層２７を形成させるディップ処理の工程について、導光装置２０の製造の一例として説明する。なお、図４は、製法の過程を示す図であり、光学面等の表面部分が形成される前の状態を示すものであるが、説明の都合上、例えば導光装置２０となるべき基材やハードコート層２７となるべきコート液等に代えて導光装置２０やハードコート層２７等をそのまま記載する場合があるものとする。また、図５は、導光装置２０（導光装置２０となるべき基材）を、コート液を満たした処理槽から引き上げる途中の様子を示す図である。

ここで、図４において、基材ＢＴは、ハードコートがなされることで導光装置２０となるべき部材であり、導光部材１０となるべき第１基材ＢＸ１（本体部材１０ｓに相当）と、光透過部材５０となるべき第２基材ＢＸ２（本体部材５０ｓに相当）とを接合部ＣＮで接合した部材である。なお、第１基材ＢＸ１には、併せて第５面Ｓ１５の光反射膜ＲＭに相当する光反射膜が形成されているものとする。図示のように、この基材ＢＴを、例えば光入射側にある取付け位置で治具（図示省略）に固定されて吊るした状態とするとともに、コート液ＣＬを満たした処理槽ＤＴを準備する。基材ＢＴは、治具によって固定され吊るされた状態となって、矢印Ｄ１に示す方向（重力方向Ｇに沿った方向）について後述する所定の角度θだけ傾けられた状態を維持して上下に移動することで、ハードコート層２７の成膜を施されることになる。なお、矢印Ｄ１に示す両方向のうち、重力方向Ｇに反対向きとなる方向をディップ引き上げ方向ＤＸ１、或いは単に引き上げ方向ＤＸ１と呼ぶものとする。基材ＢＴは、矢印Ｄ１に示す方向について、まず、重力方向Ｇに引き下げられ、コート液ＣＬの入った処理槽ＤＴに浸された状態となった後に、引き上げ方向すなわち重力方向Ｇと反対方向に引き上げられ、表面部分にコート液ＣＬが塗布された状態となる（コート液塗布工程）。

上記コート液塗布工程によって基材ＢＴの表面に塗布されたコート液ＣＬは、基材ＢＴの表面上を重力やコート液ＣＬの粘性力、表面張力等に従って流動することで、基材ＢＴの表面部分を覆い、表面を覆ったコート液ＣＬを乾燥させることで、ハードコート層２７の成膜がなされる（成膜工程）。

以上の例において、基材ＢＴを処理槽ＤＴから引き上げる速度（引き上げ速度）については、典型的には、処理槽ＤＴの表面（水平面）を基準として矢印Ｄ１に示す方向（垂直方向）への変位度で規定することができる。ただし、これはあくまで上記のような構成及び動作とした場合の一例であり、例えば引上げ方向を導光方向ＤＤ１に沿うようにした場合に、この方向に沿った変位で引上げ速度を規定する、といったことも可能である。

また、ここで、上記のようなディップ処理を利用したハードコート層２７の形成では、処理槽ＤＴから引き上げる速度（引き上げ速度）が遅いと膜厚が薄く、速いと膜厚が厚くなる。引き上げ速度が速い、すなわち膜厚が厚い方が、十分な耐擦傷性を得るためには好ましが、液垂れ等が生じる可能性も高くなる。このため、液だれ等を生じさせたくない場合は、引き上げ速度を遅くして膜厚を薄くする必要がある。そこで、本実施形態では、外部に露出する可能性が高く耐擦傷性が重要となる第１部分Ｂ１に相当する箇所を引き上げる際には、引き上げ速度を相対的に速くし、段差や穴等を有して液垂れや液溜り等の発生が懸念される第２部分Ｂ２に相当する箇所を引き上げる際には、引き上げ速度を相対的に遅くしている。また、第１部分Ｂ１から第２部分Ｂ２にかけての部分（本実施例では第１部分Ｂ１のうち第２部分Ｂ２に近い側の部分）である膜厚変化領域Ａ２，Ａ３において引き上げ速度を変化させている。

より具体的に説明すると、上記コート液塗布工程において、まず、引き上げ速度を変化させる箇所である膜厚変化領域Ａ２，Ａ３について、図４や図５に示すように、高さを揃えている。このため、基材ＢＴは、引き上げに際して、導光方向ＤＤ１が重力方向Ｇに対して所定の角度θだけ傾いた状態となっている。これにより、異なる位置にある膜厚変化領域Ａ２と膜厚変化領域Ａ３とが、重力方向Ｇに関して同じ高さを保たれ、引き上げ速度の変化に伴い、同時に同等の膜厚変化をさせるものとなっている。言い換えると、複数箇所に分かれた領域である領域Ａ２と領域Ａ３とにおいて同等の膜厚変化が生じる。なお、上記のように基材ＢＴを傾けることなく膜厚変化領域を揃えられる場合には、導光方向ＤＤ１が重力方向Ｇに対して傾かない、すなわち平行になるように設置して引き上げ動作を行うものとしてもよい。

図６は、上記のようにして成膜されたハードコート層２７について、第１部分Ｂ１と第２部分Ｂ２とにおける膜厚の差を概念的に示した図である。ここでは、膜厚変化領域Ａ２，Ａ３の大きさ（幅Ｗ２，Ｗ３）について、導光方向ＤＤ１に７ｍｍ以上確保することで（図３等参照）、膜厚変化領域Ａ２，Ａ３における膜厚の変化の度合いを比較的穏やかなものにでき、膜厚変化領域Ａ２，Ａ３の両端で十分な膜厚差を生ぜしめることができる。すなわち、第１部分Ｂ１側のうち膜厚変化領域Ａ２，Ａ３よりも先端側（光透過部材５０に近い側）でのハードコート層２７の膜厚の厚さＴ１を２〜４ｍｍ程度とする一方、第２部分Ｂ２側でのハードコート層２７の膜厚の厚さＴ２を１〜２ｍｍ程度とする、といったことが可能になる。この際、上記のような厚さＴ１と厚さＴ２との差については、第１部分Ｂ１及び第２部分Ｂ２のうち、光学的機能を有する複数の光学面Ｓ１１〜Ｓ１５における膜厚を比較した場合に生じている。例えば、第１部分Ｂ１の表面部分である光学面Ｓ１１、Ｓ１３における膜厚は、第２部分Ｂ２の表面部分のうち少なくとも１つの光学面の形成箇所である光学面Ｓ１５における膜厚よりも厚いものとすることが考えられる。なお、光学面（第５面）Ｓ１５は、既述のように、無機材料で形成される光反射膜ＲＭの上に成膜される部分である。また、上記の他、例えばハードコート層２７の全体における膜厚の特性として、少なくとも、第１部分Ｂ１の表面部分における平均膜厚を第２部分Ｂ２の表面部分における平均膜厚よりも厚いものとすることができる。すなわち、誤差等により膜厚に多少の差異があることも考えられる。このようなことがあるとしても、全体の平均としては、第１部分Ｂ１での膜厚の方が第２部分Ｂ２での膜厚よりも厚くなっていることで、相対的に第１部分Ｂ１の耐擦傷性を高めた構造となっていると言える。また、上記のような引き上げ速度の調整により、１回の成膜処理で所望の形状のハードコート層２７が形成できる。すなわち、ハードコート層２７は、成膜位置によって膜厚が連続的に変化する１層構成となっている。

図７は、上記のような引き上げ速度の変化についていくつかの例を示すためのグラフである。各グラフのうち、上側は、時間に対する引き上げ速度の変化を示している。すなわち、グラフの横軸は、基材の引上げ時間を示し、縦軸は、引き上げ速度を示している。一方、各グラフのうち、下側は、対応する上側のグラフに示す状況において引き上げられた基材の引上げ位置における膜厚を示している。すなわち、グラフの横軸は、基材の引上げ位置を示し、縦軸は、引上げ位置での膜厚を示している。破線で示す範囲が、速度変化が生じているすなわち膜厚変化が生じている箇所に相当することになる。本実施形態の場合、既述のように、第１部分Ｂ１では、引き上げ速度を速くし、第２部分Ｂ２では、引き上げ速度を遅くしたい。図４等に示す例では、引き上げ方向に関して、第１部分Ｂ１が相対的に下側であり、第２部分Ｂ２が相対的に上側となっている。すなわち、第２部分Ｂ２が先に引き上げられ、第１部分Ｂ１が後から引き上げられることになる。このため、図７のグラフの全てにおいて共通して示されるように、引き上げ速度は、最初のうちは遅く、膜厚を変化させる領域で段階的に上がり、最後に速くなっていることが分かる。ここで、膜厚を変化させる領域すなわち膜厚変化領域Ａ２，Ａ３の箇所を処理槽ＤＴから引き上げる際に、例えば図７のうち右側のグラフに示すように、時間に対して比例するように速度を上げるようにするといったことが考えられる。また、図７のうち、中央側のグラフに示すように、滑らかな速度変化にするように速度を上げるといったことも考えられる。連続的に膜厚を変化させるにあたって、以上のように速度を変化させることが理想的であると考えられるが、基材ＢＴを引き上げる引き上げ機構の構成等の関係上、現実的には、例えば図７のうち左側のグラフに示すように、段階的な速度変化のみが可能であることも考えられる。このような場合、膜厚変化領域Ａ２，Ａ３における成膜状態も連続的に段差状になると考えられる（下側のグラフ参照）。このような場合、段差状形状の発生に伴い、干渉縞が発生し、影響を及ぼすといった懸念があるが、本実施形態では、既述のように、膜厚変化領域Ａ２，Ａ３の大きさ（幅Ｗ２，Ｗ３）を十分に確保することで、膜厚の変化を穏やかなものとし、かかる事態も回避可能としている。

以下、特に、第２部分Ｂ２において発生し得る液垂れ等に関して考察する。例えば、図８に示すように、基材ＢＴが重力方向Ｇに対して略垂直な形状の段差面ＦＦを有する場合、段差面ＦＦの面上の領域ＡＡに集中するようにコート液ＣＬが流れることになり、液垂れ等を生じる原因となる可能性がある。これに対して、本実施形態の場合、段差面ＦＦのような箇所にコート液ＣＬを塗布する際には、引き上げ速度を遅くすることで、液垂れ等の発生を回避している。例えば図９（左側が背面の概念図、右側が側面の概念図）において概念的に示すように、光入射側である第２部分Ｂ２が光導光側あるいは光射出側である第１部分Ｂ１よりも、縦方向（Ｙ方向）や奥行き方向（Ｚ）方向について小さいような場合、第２部分Ｂ２において段差部Ｂ２ａのような箇所が発生する。上記のように段差部Ｂ２ａのような箇所の引き上げに際して、引き上げ速度を遅くしておくことができる。

以下、図１０を参照して、導光装置２０のうち導光部材１０が有する他の部材へ取り付けるための取付部の構造について説明する。図１０は、一例として、導光装置２０の鏡筒部３９への組付けについて説明するための図である。この場合、図示のように、導光装置２０は、導光部材１０において、高さ方向（Ｙ方向）について、投射レンズ３０を収納する鏡筒部３９に設けられた上側の第１孔Ｋ１と下側の第２孔Ｋ２との２箇所でネジ止め固定されている。すなわち、導光装置２０のうち導光部材１０は、第１孔Ｋ１及び第２孔Ｋ２に対応してＵ字構造の取付部であるネジ止め部ＳＫ１，ＳＫ２がそれぞれ形成されている。このような取付部において、上述したような液垂れ等の問題が生じ得る。これに対して、本実施形態では、ハードコート層２７の形成に際して、第２部分Ｂ２となるべき部分のうち、上記図１０に例示するネジ止め部ＳＫ１，ＳＫ２等の取付部に相当する箇所にコート液ＣＬを塗布において、引き上げ速度を遅くしている。これにより、当該箇所での塗布量を十分少なくすることで液垂れ等の発生が回避される。また、この際、当該箇所がＵ字構造すなわち閉じていない構造であることで、コート液ＣＬを逃がしやすいものとなっており、液溜りの発生等をさらに抑制できる。

以上のように、本実施形態に係る虚像表示装置１００に適用される導光部材１０及び導光部材１０の製造方法では、ハードコート層２７を成膜するに際して、成膜位置すなわち導光部材１０となるべき部位に応じてハードコート層２７の膜厚を変化させている。より具体的には、上記のようなディップ処理によるハードコート層２７の形成においては、コート液ＣＬの塗布に際して引き上げ速度を調整している。これにより、例えば外部に露出する可能性が高く耐擦傷性が重要となる第１部分Ｂ１に相当する箇所については、ディップ処理における引き上げ速度を相対的に速めることでハードコート層２７の膜厚を厚くして十分な硬度を維持させるような成膜をしている。一方、例えば段差や穴等を有して液垂れや液溜り等の発生が懸念される第２部分Ｂ２に相当する箇所については、引き上げ速度を相対的に遅くすることでハードコート層２７の膜厚を薄くして液垂れ等の発生を回避している。

〔その他〕
以上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る。

上記の説明では、画像光と外界光とを重畳させる態様についてのみ説明しているが、例えば重畳させずに画像光のみ観察する態様としたり、画像光のみ観察する態様と外界光のみ観察する態様とを切り替えることができるものとしたりする虚像表示装置において本願発明を適用してもよい。例えば、上記では、導光部材１０が光透過部材５０と協働して導光装置２０を構成するものとしているが、例えば光透過部材５０を有しない構造において本願発明を適用するものとしてもよい。また、上記実施形態では、導光装置２０が装着者の眼前の全体を覆うような構成となっているが、これに限らず、例えば瞳サイズよりも射出開口が小さい導光光学系を用いる瞳分割方式等の光学系のように、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。また、光入射側や射出側にホログラムを配置したものに適用することも考えられる。

また、上記において、画像表示装置８０としては、種々のものを利用可能であり、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、上記の説明では、第２面Ｓ１２のハーフミラー層を例えば金属反射膜や誘電体多層膜としたが、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。また、第５面Ｓ１５についても、ミラー反射面とする場合のほか、ホログラム素子で構成することも可能である。

上記の説明では、導光部材１０等が眼の並ぶ横方向に延びているが、導光部材１０を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。

また、本願発明の技術を、ディスプレイと撮像装置とで構成されるいわゆるビデオシースルーの製品に対応させるものとしてもよい。

また、上記の説明では、一対の表示装置を備える両眼視の虚像表示装置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、右眼又は左眼のいずれか一方に対してのみ画像表示装置等を設け、画像を片眼視する構成にしてもよい。

また、上記の例では、膜厚変化領域Ａ２，Ａ３について、膜厚変化領域Ａ２は、第３面Ｓ１３と第５面Ｓ１５とを繋ぐ接合領域を含む領域としているが、所望の範囲が得られれば、膜厚変化領域Ａ２は、当該接合領域と等しい、あるいは当該接合領域に含まれるものであってもよい。同様に、膜厚変化領域Ａ３についても、第１面Ｓ１１と第４面Ｓ１４とを繋ぐ接合領域と等しい、あるいは当該接合領域に含まれるものであってもよい。なお、上記の例では、膜厚変化領域（候補とした領域も含む）については、第１部分Ｂ１（外観部）と第２部分Ｂ２（非外観部）との境界に付近の領域としているが、第２部分Ｂ２（非外観部）のみに膜厚変化領域を設けるように構成するものとしてもよい。この場合、膜厚変化領域が見えなくなり、特に外観が良くなるとともに外観部の全てを十分に膜厚な領域とすることができる。

また、上記の例では、光透過部材５０と導光部材１０とを接合部ＣＮにおいて接合した後にハードコートを行っているが、光透過部材５０と導光部材１０とについてハードコート層をそれぞれ設けた後、接合するものとしてもよい。

また、上記の例では、第５面Ｓ１５における光反射膜ＲＭについて、無機材料で形成されるものとしているが、無機材料以外で形成されてもよい。また、導光部材１０となるべき基材にハードコートを施してから光反射膜ＲＭを設けるものとしてもよい。すなわち、光反射膜ＲＭがハードコートの上に設けられるものとしてもよい。

Ａ１，Ｘ１，Ｙ１…領域、Ａ２，Ａ３…膜厚変化領域（領域）、ＡＡ…領域、ＡＸ…入射側光軸、Ｂ１…第１部分（外観プリズム部）、Ｂ２…第２部分（非外観プリズム部）、ＢＴ…基材、ＢＸ１…第１基材、ＢＸ２…第２基材、ＣＣ…接着層、ＣＬ…コート液、ＣＮ…接合部、Ｄ１…矢印、ＤＤ１…導光方向、ＤＴ…処理槽、ＤＸ１…引き上げ方向、ＥＹ…眼、ＦＦ…段差面、Ｇ…重力方向、ＧＬ…映像光、Ｋ１，Ｋ２…孔、ＲＭ…光反射膜、Ｓ１１-Ｓ１５…面（光学面）、Ｓ５１-Ｓ５３…透過面、ＳＫ１，ＳＫ２…ネジ止め部（取付部）、Ｗ２，Ｗ３…幅、θ…角度、１０…導光部材、１０ｓ…本体部材、１１…第１導光部分、１２…第２導光部分、１５…ハーフミラー層、２０…導光装置、２７…ハードコート層（保護層）、３０…投射レンズ、３９…鏡筒部、４０…鼻パッド部、５０…光透過部材、５０ｓ…本体部材、８０…画像表示装置（映像素子）、１００…虚像表示装置、１００Ａ，１００Ｂ…表示装置、１０１ａ，１０１ｂ…光学部材、１０２…フレーム部、１０２ａ…中央部、１０２ｂ…支持体、１０２ｃ，１０２ｄ…周辺部、１０２ｐ…本体部分、１０４…テンプル、１０５ａ，１０５ｂ…像形成本体部、１０５ｄ…外装部材（ケース部材）

Claims (20)

1. 複数の光学面を有し、映像光を内部に取り込むとともに導光して外部へ射出する導光部材であって、
   導光した前記映像光を光射出部から外部へ射出する光射出側を構成する第１部分と、
   前記映像光を内部に取り込む光入射側を構成する第２部分と、
   前記第１部分の表面部分と前記第２部分の表面部分とに設けられ、前記複数の光学面の少なくとも一部を形成するとともに本体部材を保護する保護層と、を備え、
   前記第１部分は、前記光射出部が位置する側の面である第１面を有し、
   前記保護層は、前記第２部分の表面部分に設けられた膜厚よりも、前記第１面における前記光射出部と重なる部分の膜厚が厚く、
   前記保護層は、前記第１面において、前記光射出部と重なる部分と前記第２部分との間に、前記光射出部と重なる部分よりも薄い部分を有する、導光部材。
2. 前記第１部分は、外部に露出した外観プリズム部として設けられ、外界光と前記映像光とを重畳して視認させる、請求項１に記載の導光部材。
3. 前記第１部分は、光射出側において外界光を透過させて透視機能を補助する光透過部に接合する接合部をさらに有する、請求項２に記載の導光部材。
4. 前記第２部分は、ケース部材により覆われている非外観プリズム部として設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の導光部材。
5. 前記保護層の膜厚に関して、前記第１面における前記光射出部と重なる部分の膜厚は、前記第２部分のうち無機材料で形成される光反射膜の上に成膜される部分の膜厚よりも厚い、請求項１〜４のいずれか一項に記載の導光部材。
6. 前記保護層は、前記第１部分の表面部分から前記第２部分の表面部分にかかる範囲において、膜厚が変化する所定の大きさ以上の膜厚変化領域を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の導光部材。
7. 前記第１部分は、前記第１面とは反対側に位置する第２面を有し、
   前記膜厚変化領域は、第１膜厚変化領域と、第２膜厚変化領域と、を有し、
   前記第１膜厚変化領域は、前記第１面側に設けられ、
   前記第２膜厚変化領域は、前記第２面側に設けられる、請求項６に記載の導光部材。
8. 前記保護層において、前記膜厚変化領域は、前記第１部分から前記第２部分にかけての導光方向について７ｍｍ以上ある、請求項６及び７のいずれか一項に記載の導光部材。
9. 前記膜厚変化領域は、前記複数の光学面間を繋ぐ接合領域を含んだ領域である、請求項６〜８のいずれか一項に記載の導光部材。
10. 前記膜厚変化領域は、前記複数の光学面のうち映像光を全反射する全反射面間を繋ぐ接合領域を含んだ領域である、請求項９に記載の導光部材。
11. 前記膜厚変化領域は、複数箇所に分かれた領域に設けられている、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の導光部材。
12. 前記第２部分は、他の部材に取りつけるための取付部を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の導光部材。
13. 前記取付部は、Ｕ字構造である、請求項１２に記載の導光部材。
14. 前記保護層は、成膜位置によって膜厚が連続的に変化する１層構成である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の導光部材。
15. 前記保護層は、ハードコート材により形成されるハードコート層である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の導光部材。
16. 前記映像光を生じさせる映像素子と、
    前記映像素子からの映像光を導く請求項１〜１５までのいずれか一項に記載の導光部材と、を備える虚像表示装置。
17. 複数の光学面を有し、
    導光した映像光を光射出部から外部へ射出する光射出側を構成し、当該光射出部が位置する側の面である第１面を有する第１部分と、
    前記映像光を内部に取り込む光入射側を構成する第２部分と、
    前記第１部分の表面部分と前記第２部分の表面部分とに設けられ、前記複数の光学面の少なくとも一部となる表面部分を形成するとともに本体部材を保護する保護層と、を備える導光部材の製造方法であって、
    前記導光部材となるべき基材に、前記保護層となるべきコート液を塗布し、
    前記基材の表面に塗布された前記コート液により、前記第１部分の表面部分と前記第２部分の表面部分とにおいて前記保護層を、
    前記第１面における前記光射出部と重なる部分の膜厚を、前記第２部分の表面部分に設けられた膜厚よりも厚く成膜し、
    前記第１面において、前記光射出部と重なる部分と前記第２部分との間の膜厚を、前記光射出部と重なる部分の膜厚よりも薄く成膜する導光部材の製造方法。
18. 前記コート液は、ディップ処理によって塗布され、
    前記ディップ処理において前記基材を引き上げる速度を変化させることで、膜厚が成膜位置によって異なるように前記保護層が成膜される、請求項１７に記載の導光部材の製造方法。
19. 前記保護層は、膜厚が変化する所定の大きさ以上の膜厚変化領域を複数の領域として有し、当該複数の領域に対応する前記基材の位置が、前記ディップ処理で前記基材を引き上げる際に同じ高さにある、請求項１８に記載の導光部材の製造方法。
20. 前記コート液は、ディップ処理によって塗布され、
    前記保護層は、膜厚が変化する所定の大きさ以上の膜厚変化領域を複数の領域として有し、
    前記第１部分は、前記第1面とは反対側に位置する第２面を有し、
    前記ディップ処理は、前記複数の領域の前記膜厚変化領域のうち、前記第1面側の膜厚変化領域は、前記第２面側の膜厚変化領域に対して、前記第1面の法線方向から見て、異なる位置になるように前記基材を傾斜させて行う、請求項１７に記載の導光部材の製造方法。

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