JPWO2019087576A1 - 導光板、及び映像表示装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、導光板を介して見える外界と、導光板の内部の部分反射面で反射される映像の明るさと色の均一性を両立することを目的とする。。本発明の導光板（１）は、映像光が入射する入射面（１１）と、前記入射面（１１）から入射した前記映像光を全反射しながら伝搬する略平行な第１及び第２の内面反射面（１３，１４）と、前記第１及び第２の内部反射面（１３，１４）が全反射して伝搬する前記映像光の一部を反射して前記第１の内面反射面（１３）から前記導光板（１）の外部に出力光として出力させるとともに、入射された前記映像光の一部を透過させる、前記導光板（１）の内部に略平行に配置された複数Ｎの部分反射面（１７）と、を備え、第ｋ（ｋは１以上Ｎ以下の整数）の部分反射面（１７）で反射した出力光の強度Ｉｋは、前記入射面（１１）から離れる方向に前記第ｋの部分反射面（１７）に隣接して配置された第（ｋ＋１）の部分反射面（１７）で反射した出力光の強度Ｉ（ｋ＋１）以上であることを特徴とする。

Description

本発明は、導光板、及び映像表示装置に関する。本発明は2017年10月30日に出願された日本国特許の出願番号2017-209393の優先権を主張し、文献の参照による織り込みが認められる指定国については、その出願に記載された内容は参照により本出願に織り込まれる。

例えば、特許文献１には、「光を透過させる基板２０、内部反射全体によって基板中へ光を連結させるための光学手段、及び基板に所有される複数の部分反射面２２を含み、部分反射面が、互いに平行であると共に基板のどの縁に対しても平行ではないことを特徴とする」光学デバイスが開示されている。

米国特許出願公開第２００３／０１６５０１７号

特許文献１に記載の基板（導光板に相当する）では、映像の明るさの均一性を確保するため、基板の内部に配置する複数の部分反射面の反射率を変えている。このため、ユーザが基板を介して外界（実空間）を見た場合、外界の明るさの均一性が損なわれてしまうことになる。また、この場合、基板に濃淡がついてしまうので、デザインの観点でも望ましくない。

さらに、特許文献１に記載の基板では、基板の内部の部分反射面における多重反射により、本来表示したい映像とは異なるゴースト映像の発生を防ぐため、各部分反射面の反射率は、入射角に応じて大きく異なるようになされている。このため、ユーザが基板を介して外界を見た場合、見る方向によって外界における同一の色が異なる色に見えてしまうこと、すなわち、外界の色の均一性が損なわれてしまうことがある。

上述したように、外界の明るさや色の均一性が低いと、基板を介して見える外界に対して映像を重畳表示させてユーザに見せる拡張現実（ＡＲ：Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）を実行した場合の臨場感が低下してしまう。

またさらに、基板の内部の各部分反射面の反射率を変えることは、製造工程の増加とコスト高を生じさせることになる。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、導光板を介して見える外界と、導光板の内部の部分反射面で反射される映像との、明るさと色の均一性を両立できるようにすることを目的とする。

本願は、上記課題の少なくとも一部を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下のとおりである。上記課題を解決すべく、本発明の一態様に係る導光板は、映像光が入射する入射面と、前記入射面から入射した前記映像光を全反射しながら伝搬する略平行な第１及び第２の内面反射面と、前記第１及び第２の内部反射面が全反射して伝搬する前記映像光の一部を反射して前記第１の内面反射面から前記導光板の外部に出力光として出力させるとともに、入射された前記映像光の一部を透過させる、前記導光板の内部に略平行に配置された複数Ｎの部分反射面と、を備え、第ｋ（ｋは１以上（Ｎ−１）以下の整数）の部分反射面で反射した出力光の強度Ｉｋは、前記入射面から離れる方向に前記第ｋの部分反射面に隣接して配置された第（ｋ＋１）の部分反射面で反射した出力光の強度Ｉ（ｋ＋１）以上であることを特徴とする。

本発明によれば、導光板を介して見える外界と、導光板の内部の部分反射面で反射される映像との、明るさと色の均一性を両立することが可能となる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明に係る第１の実施の形態である映像表示装置の構成例を示す図である。 図１の映像生成部の構成例を示すブロック図である。 図１の導光板の第１の構成例を示す図である。 導光板の第１の構成例に遮光部を追加した場合の構成例を示す図である。 複数の部分反射面の面間隔を説明するための図である。 ゴースト映像抑止に最適な部分反射面の反射率を説明するための図である。 導光板の第１の構成例における具体的なサイズの一例を示す図である。 複数の部分反射面の反射率と外光の透過率との関係の一例を示す図である。 導光板の第１の構成例の変形例を示す図である。 導光板の第１の構成例に保護部を追加した場合の構成例を示す図である。 導光板の第２の構成例を示す図である。 導光板の第３の構成例を示す図である。 導光板の第４の構成例を示す図である。 導光板の第４の構成例に対応する映像生成部の配置の一例を示す図である。 導光板の第５の構成例を示す図である。 導光板の第６の構成例を示す図である。 本発明に係る第２の実施の形態である映像表示装置の構成例を示す図である。 本発明に係る第３の実施の形態である映像表示装置の構成例を示す図である。 図１８の第１及び第２の導光板の構成例を示す図である。 映像表示装置の適用例を示す図である。

以下、本発明に係る複数の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、「Ａからなる」、「Ａよりなる」、「Ａを有する」、「Ａを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。

＜本発明に係る第１の実施の形態である映像表示装置の構成例について＞
図１は、本発明に係る第１の実施の形態である映像表示装置の構成例を示している。第１の実施の形態である映像表示装置２０は、導光板１と、映像生成部２１と、カップリングプリズム２２とを有する。

導光板１は、入射される映像光をユーザに向けて反射することにより、ユーザに映像を視認させる。映像生成部２１は、ユーザに見せるための映像光を生成してカップリングプリズム２２に出射する。カップリングプリズム２２は、映像生成部２１と導光板１とを結合する役割を果たし、映像生成部２１が生成、出射した映像光を導光板１に導く。すなわち、カップリングプリズム２２は、第１の面と第２の面を有し、第１の面から入射した映像生成部２１からの映像光を、第２の面から出射して、導光板１の入射面１１に入射する。

なお、映像生成部２１とカップリングプリズム２２の間と、カップリングプリズム２２と導光板１の入射面１１の間との少なくとも一方には、周囲が遮光された開口を設けてもよい。該開口は、映像生成部２１が出力した映像光が、カップリングプリズム２２の第１の面以外からカップリングプリズム２２に入射することや、カップリングプリズム２２の第２の面から出射した光が、導光板１の入射面１１以外から導光板１に入射することを遮光できるように、そのサイズと位置が決められている。これにより、映像とは関係ない光がユーザの目２３に入ることを抑止することができる。

導光板１は、導光板１の筐体を成し、互いに略平行な第１の内面反射面１３と第２の内面反射面１４とを備え、第１の内面反射面１３と第２の内面反射面１４とによる全反射により、カップリングプリズム２２から入射面１１に入射された映像光をｘ方向に伝搬する。また、導光板１は、その内部に配置された複数Ｎの部分反射面１７により、ｘ方向に導光された映像光の一部を反射して進行方向を変え、第１の内面反射面１３を透過して導光板１の外部に出射させる。導光板１の外部に出射された映像光の一部はユーザの目２３に入射する。これにより、ユーザは目２３に入射した映像光を知覚することで、映像表示装置２０が表示する映像を視認できる。

入射面１１に略平行な終端面１２は、第２の内面反射面１４と直交しないように形成されている。終端面１２は、砂面（すりガラス面）ではなく、研磨面とすることが好ましい。これにより、映像光が全反射により導光板１の内部を伝搬して、複数Ｎの部分反射面１７を全て透過した光が終端面１２を透過し易くなり、迷光が発生しにくくなる。

なお、導光板１の終端面１２の外側には、終端面１２を透過した光を遮光するための遮光壁、遮光ブロック、遮光シート等から成る遮光部５１を設けるようにしてもよい。遮光部５１を設けることにより、ユーザが視認する迷光を低減することが可能となる。さらに、遮光部５１が吸収した光のエネルギーにより導光板１の内部の温度が上昇することを防ぐために、映像表示装置２０には、遮光部５１の近傍に、熱を逃がすための空気穴を形成するようにしてもよい。

＜映像生成部２１の構成例について＞
次に、図２は、映像生成部２１の構成例を示している。この映像生成部２１は、光源部１１０と、パネル部１２０と、投影光学部１３０とを有する。

光源部１１０は、映像生成部２１が映像を生成するための光を放出してパネル部１２０に入射させる。

光源部１１０は、例えば、赤色用の光源１１１Ｒ及び集光レンズ１１４Ｒと、緑色用の光源１１１Ｇ及び集光レンズ１１４Ｇと、青色用の光源１１１Ｂ及び集光レンズ１１４Ｂと、クロスプリズム１１５と、マイクロレンズアレイ１１６と、レンズ１１７とを有する。

光源１１１Ｒは、赤色の発散光を出射する。集光レンズ１１４Ｒは、光源１１１Ｒからの発散光を略平行光に収束させる。光源１１１Ｇ、１１１Ｂと集光レンズ１１４Ｇ、１１４Ｂについても同様である。

なお、集光レンズ１１４Ｒ乃至１１４Ｂは、それぞれ１枚のレンズで構成してもよいし、複数枚のレンズで構成してもよい。集光レンズ１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂからそれぞれ出射される略平行光は、それぞれがクロスプリズム１１５の第１乃至第３の面に入射されて、クロスプリズム１１５の第４の面から出射される。すなわち、クロスプリズム１１５により、赤色と緑色と青色の光が合成されて出射される。

クロスプリズム１１５から出射された光は、マイクロレンズアレイ１１６及びレンズ１１７を透過する。マイクロレンズアレイ１１６及びレンズ１１７は、マイクロレンズアレイ１１６の各入射セルを物体として、パネル部１２０のパネル１２１上で該物体が結像し、結像した像の大きさがパネル１２１内における光を変調する領域の大きさと略等しくなるように、設計されて配置されている。これにより、光源部１１０は、パネル部１２０のパネル１２１を略均一な照度分布で照明することができる。

なお、レンズ１１７は、１枚のレンズで構成してもよし、複数枚のレンズで構成してもよい。

また、光源１１１Ｒと光源１１１Ｇと光源１１１Ｂは別々のパッケージに収められているものを採用してよいし、例えば、光源１１１Ｒと光源１１１Ｂとが１つに収められたパッケージと、光源１１１Ｇが収められたパッケージとを採用してもよい。この場合、例えばダイクロイックミラーを利用することで、赤色と緑色と青色の光を合成可能となる。

また、光源１１１Ｒと光源１１１Ｇと光源１１１Ｂが１つに収められたパッケージを採用してもよい。この場合、例えばライトトンネルやインテグレータ等を利用することで、赤色と緑色と青色の光を合成可能となる。

パネル部１２０は、映像信号に基づいて映像を表示するパネル１２１を備え、光源部１１０から入射された光をパネル１２１によって変調して投影光学部１３０に入射する。パネル１２としては、例えば透過型または反射型の液晶パネルや、ミラー付きのＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）がアレイ上に並んだ素子を採用できる。また、パネル部１２０が備えるパネル１２１に応じて、映像生成部２１の構成を変えてもよい。

投影光学部１３０は、１枚または複数のレンズからなる投影レンズ１３１を備えており、投影レンズ１３１は、パネル部１２０から入射された光を後段に投影する。これにより、映像生成部２１から映像光がカップリングプリズム２２に出射される。

投影レンズ１３１の射出瞳の位置は、投影レンズ１３１の最終面（光源部１１０から最も遠い面）の位置に略等しいか、または投影レンズ１３１の最終面の位置より、導光板１側に位置していることが好ましい。さらに、投影レンズ１３１の最終面から投影レンズ１３１の射出瞳までの距離は、投影レンズ１３１の軸上を通過した光線において、投影レンズ１３１の最終面から、導光板１の内部を伝搬して、ユーザの目２３に到達するまでの光学換算距離にほぼ等しいことが望ましい。

これにより、導光板１は、映像生成部２１が生成した映像光をユーザの目２３に効率よく伝搬することが可能となる。また、映像の一部分の光がユーザの目２３に到達せず映像が欠けてしまうことを防ぐことが可能となる。

映像生成部２１においては、光源部１１０と、パネル部１２０とが同期して駆動されることにより映像光が生成される。また、光源部１１０として、光源１１１Ｒ、光源１１１Ｇ、光源１１１Ｂを利用し、フィールドシーケンシャル方式により光源部１１０及びパネル部１２０を駆動することで、フルカラーの映像光が生成される。

なお、光源部１１０が備える光源は、赤色と緑色と青色以外の色の光を放出するものであってもよい。これにより、映像生成部２１が表示可能な色再現範囲を増やすことが可能となる。また、表示可能な色再現範囲を限定して、２種類の色の光を放出する光源や、１種類の色の光を放出する光源を備えているとしてもよい。これにより、映像生成部２１を小型化したり、低コストで製造したりすることが可能となる。

＜導光板１の第１の構成例について＞
次に、図３は、導光板１の第１の構成例を示している。同図の（Ａ）は導光板１の正面図、同図の（Ｂ）は導光板１の平面図（ｘｙ平面での断面図）、同図の（Ｃ）は導光板１の側面図である。

同図に示されるように導光板１の正面の外形は長方形であり、平面の外形は平行四辺形であり、側面の外形は長方形である。すなわち、導光板１の外形は、ｘｙ平面に平行な向かい合う２面が平行四辺形で、ｘｚ平面に平行な向かい合う２面と、ｘｙ平面に垂直でｙｚ平面となす角が鋭角である向かい合う２面の合計４面が長方形である平行六面体の形状を備える。

なお、長方形のうち、４辺の長さが全て等しいものを特に正方形と称するが、本明細書の説明では、長方形は正方形を包含しているものとする。例えば、導光板１の正面の外形は上述したように長方形であるが、導光板１の正面の外形は正方形であってもよいことを意味している。

平行六面体の導光板１は、入射面１１と、終端面１２と、第１の内面反射面１３と、第２の内面反射面１４と、上面１５と、下面１６との６面を有する。

この６面のうち、入射面１１と終端面１２とが互いに略平行であり、第１の内面反射面１３と第２の内面反射面１４とが互いに略平行であり、上面１５と下面１６とが互いに略平行である。

同図の（Ｂ）等に示されるように、導光板１の内部には、複数Ｎ（本実施の形態ではＮ＝６）の部分反射面１７が配置されている。複数Ｎの部分反射面１７は、互いに略平行である。また、複数Ｎの部分反射面１７は、入射面１１に略平行である。以下、複数Ｎの部分反射面１７のうち、入射面１１に近いものから順に第１の部分反射面１７_１、第２の部分反射面１７_２、…、第Ｎの部分反射面１７_Ｎと称する。

導光板１は、透明度が高い媒質で形成されており、カップリングプリズム２２から入射面１１に入射した映像光が導光板１の内部の媒質を伝搬する。導光板１の媒質としては、例えばガラスや樹脂を採用できる。媒質の屈折率は、入射面１１から入射した映像光が、第２の内面反射面１４で、屈折率の差を利用した全反射が起こるような値が好ましい。また、映像光が多重に表示されてゴースト映像となることを防ぐため、導光板１の媒質は複屈折性を備えていないか、少ない方が好ましい。

導光板１の第１の内面反射面１３と第２の内面反射面１４は、入射面１１から入射した映像光を全反射することより、導光板１の内部をｘ方向に伝搬させる。導光板１の内部をｘ方向に伝搬された映像光は、複数Ｎの部分反射面１７に入射される。各部分反射面１７は、入射した光の一部を第１の内面反射面１３側に反射する。第１の内面反射面１３は、複数Ｎの部分反射面１７から反射された映像光を透過することで導光板１の外部に映像光を伝搬させるとともに、その他の光（第２の内面反射面１４を介して入射した外界の光）を透過させる。

導光板１の外部に出力された光の一部は、ユーザの目２３に入射する。ユーザはユーザの目２３に入射した光を知覚することで、前記映像表示装置２０が表示する映像を視認することができる。

ところで、導光板１の入射面１１から入射した映像光が上面１５または下面１６で正反射し、ユーザの目２３に入射すると、ユーザは映像表示装置２０が表示する本来の映像とは別に、反転した映像光を迷光として視認してしまうことがある。これを抑止するためには、上面１５と下面１６の間隔、すなわち、導光板１のｚ方向の長さを、入射面１１から入射した映像光が上面１５及び下面１６に到達しないような長さすることが好ましい。また、上面１５及び下面１６を、光を正反射しない砂面とすることが好ましい。

また、導光板１の正面の外形は、上面１５または下面１６に到達して反射や散乱した光が、ユーザの目２３またはアイボックス２４（図１）の外部を通過するような最小形状に、略等しいか、それよりも大きくすることが好ましい。ここで、アイボックス２４とは、第１の内面反射面１３から所定の距離ＥＲだけ離れた位置に存在する所定のサイズの領域であり、ユーザの目２３がその範囲ＥＨに存在する場合に映像表示装置２０が表示する映像をユーザが視認可能な領域を指す。これにより、ユーザが視認する映像とは関係ない迷光を低減することが可能となる。

＜導光板１の第１の構成例に遮光部を追加した場合の構成例について＞
導光板１の入射面１１から入射した映像光が上面１５または下面１６で反射または散乱し、ユーザの目２３に入射することを抑止するための構成として、第１の内面反射面１３とユーザの目２３との間に遮光部を設けるようにしてもよい。

図４は、導光板１の第１の構成例に遮光部を追加した場合の構成例を示している。該遮光部４５、４６は、導光板１の入射面１１から入射した映像光が上面１５または下面１６で反射または散乱した光を遮光する遮光壁、遮光ブロック、遮光シート等から成る。

同図において、上面１５と第２の内面反射面１４の交点を点４３、下面１６と第２の内面反射面１４の交点を点４４、下面１６と第１の内面反射面１３の交点を点４５、上面１５と第１の内面反射面１３の交点を点４６、ユーザの目２３の瞳の上端を点４７、ユーザの目２３の瞳の下端を点４８とする。

この場合、遮光部４１は、点４３と点４８を結ぶ線分と第１の内面反射面１３との交点から、点４６までを少なくとも遮光する。遮光部４２は、点４４と点４７を結ぶ線分と第１の内面反射面１３との交点から、点４５までを少なくとも遮光する。これにより、ユーザが視認する迷光をさらに低減することが可能となる。

図１に戻り、導光板１は、映像生成部２１によって生成された映像光の映像をユーザが所定の方向に視認できるように構成される。すなわち、第１の部分反射面１７_１と第２の内面反射面１４とがなす角のうち鋭角な角の角度をθとした場合、角度θは、該所定の方向に生成される映像を構成する全ての進行方向の光が、導光板１の内部で全反射可能な角度の範囲の値となる。

例えば、図１において、映像を構成する光の導光板１からの符号付の出射角をθｏｕｔ、導光板１の媒質の屈折率をｎとする。このとき、映像を構成する全ての光のθｏｕｔに対して、角度θは、次式（１）を満たす範囲の値となる。
ｎ×ｓｉｎ（２θ―ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎ（θｏｕｔ）÷ｎ））＞１
・・・（１）

＜複数Ｎの部分反射面１７の面間隔について＞
次に、複数Ｎの部分反射面１７の面間隔について説明する。

導光板１の内部に配置される複数Ｎの部分反射面１７の面間隔は、等間隔でもよいし、等間隔でなくてもよい。ここで面間隔とは、ある部分反射面１７からその隣の他の部分反射面１７に下ろした垂線の長さを指す。

図５は、複数Ｎの部分反射面１７の面間隔の条件を示している。同図の（Ａ）に示されるように、第１の内面反射面１３と第２の内面反射面１４との間隔をＴとした場合、複数Ｎの部分反射面１７の面間隔ＳＤは、次式（２）を満たすことが望ましい。
ＳＤ≦Ｔ×ｃｏｓθ ・・・（２）

換言すれば、複数Ｎの部分反射面１７と第２の内面反射面１４との交点の間隔ＰＨは、次式（３）を満たすことが望ましい。
ＰＨ≦Ｔ÷ｔａｎθ ・・・（３）

このように、複数Ｎの部分反射面１７の面間隔ＳＤを設けることにより、複数Ｎの部分反射面１７を第１の内面反射面１３に対して垂直に射影したときに各部分反射面１７の射影どうしが重なりを持つことになる。これにより、ユーザは映像生成部２１からの映像光による映像を欠けることなく視認することが可能となる。

なお、複数Ｎの部分反射面１７の面間隔ＳＤが式（２）を満たしていても、同図の（Ｂ）に示される光線３１のように、導光板１に入射された映像光は複数Ｎの部分反射面１７で複数回反射して、導光板１から出射する割合が高くなることがある。これにより、複数Ｎの部分反射面１７の面精度に起因して映像の解像度が低下したり、黒浮きが発生したりすることがある。また、この場合、部分反射面１７の枚数を増やすことになるので、コスト高となる。従って、複数Ｎの部分反射面１７の面間隔ＳＤは、次式（４）も満たすことが望ましい。
ＳＤ≧Ｔ×ｃｏｓθ÷２ ・・・（４）

なお、複数Ｎの部分反射面１７の面間隔については以下のように設定してもよい。すなわち、図１に示されるように、ユーザの目２３の瞳の中心を点Ｐ、ｋを１≦ｋ≦Ｎの整数とし、第ｋの部分反射面１７_ｋと第２の内面反射面１４との交点を点Ｔ（２，ｋ）、第ｋの部分反射面１７_ｋと第１の内面反射面１３との交点を点Ｔ（１，ｋ）とする。そして、１以上Ｎ−１以下の全ての整数ｋにおいて、複数Ｎの部分反射面１７の面間隔ＳＤは、点Ｔ（１，ｋ）が点Ｐと点Ｔ（２，ｋ＋１）を通る直線に対して入射面１１と反対側に存在するか、または、点Ｔ（１，ｋ）が該直線上に略存在するように設定することが望ましい。このように面間隔ＳＤを設定することによっても、ユーザは映像生成部２１からの映像光による映像を欠けることなく視認することが可能となる。

＜導光板１の内部に配置する部分反射面１７の枚数Ｎについて＞
次に、導光板１の内部に配置された部分反射面１７の枚数Ｎについて説明する。

図１に示されたように、ユーザの目２３の瞳の中心の点Ｐと第１の内面反射面１３との距離をＥＲ（アイリリーフ、Ｅｙｅ Ｒｅｌｉｅｆ）、点Ｔ（２，１）と点Ｔ（１，Ｎ）のｘｙ平面におけるＸ方向の距離をＷＨ、アイボックス２４のｘｙ平面におけるＸ方向の長さをＥＨとする。また、ユーザが映像を見たときの映像のサイズ（画角）の、ｘｙ平面におけるＸ方向の画角全幅をＦＨとする。

この場合、距離ＷＨ、長さＥＨ、画角全幅ＦＨは次式（５）のとおりとなる。
ＷＨ≧２×ＥＲ×ｔａｎ（ＦＨ÷２）＋ＥＨ ・・・（５）

部分反射面１７の枚数Ｎは、式（５）を満たす最小のＮ以上の値である。特に、Ｎ枚の部分反射面１７と第２の内面反射面１４との交点の間隔ＰＨ＝Ｔ÷ｔａｎθである場合、ＷＨ＝Ｎ×ＰＨである。よって、式（５）から次式（６）が導出される。
Ｎ≧ｔａｎθ÷Ｔ×（２×ＥＲ×ｔａｎ（ＦＨ÷２）＋ＥＨ）
・・・（６）

式（６）を満たす最小の整数をＮｍｉｎとした場合、導光板１は、Ｎｍｉｎ枚以上の部分反射面１７を備えればよいことになる。すなわち、つまり、Ｎ≧Ｎｍｉｎである。

これにより、ユーザの目２３がアイボックス２４のどの位置にあっても、ユーザは映像を視認することが可能となる。

なお、Ｎ枚の部分反射面１７の面間隔ＳＤは、互いに異なっていてもよいが、全て等しいことが好ましい。これにより、後述する導光板１の製造過程などにおいて、用意する基材の種類を少なくすることができ、コスト低減が可能となる。

また、入射面１１と第１の部分反射面１７_１との距離と、第Ｎの部分反射面１７_Ｎと終端面１２との距離は、互いに異なっていてもよいが、等しくすることが望ましい。これにより、後述する導光板１の製造過程などにおいて、用意する基材の種類を少なくすることができ、コスト低減が可能となる。

＜複数Ｎの部分反射面１７からの反射光の強度について＞
次に、複数Ｎの部分反射面１７からの反射光の強度について説明する。

ｋを１以上Ｎ以下の整数として、第ｋの部分反射面１７_ｋで反射して第１の内面反射面１３を透過して導光板１の外部に出力される出力光の強度をＩｋとする。導光板１は、１以上Ｎ−１以下のｋに対し、第ｋの部分反射面１７_ｋで反射した出力光の強度Ｉｋは、第ｋの部分反射面１７_ｋの終端面１２側に配置されている第（ｋ＋１）の部分反射面１７_{（ ｋ＋１）}で反射した出力光の強度Ｉ（ｋ＋１）よりも大きいか、または略等しいようになされている。

これにより、ユーザが見る映像の輝度は画角によらず略均一であるか、または徐々に変化することになる。よって、ユーザは映像の輝度の変化をあまり認識できず、映像の画角内の輝度の均一性を確保することができる。

また、ユーザが導光板１を介して見る外界の輝度は、方向によらず略均一であるか、または徐々に変化することになる。よって、ユーザは外界の輝度の変化をあまり認識できず、外界の輝度の均一性を確保することができる。

さらに、ユーザの目２３がアイボックス２４内で移動した場合でも映像及び外界の輝度が単調に変化するようになるので、アイボックス２４内の輝度の均一性を確保することでき、ユーザが感じ得る違和感を低減させることが可能となる。

またさらに、導光板１では、終端面１２側の第Ｎの部分反射面１７_Ｎと第１の部分反射面１７_１で反射した出力光の強度の比であるＩＮ÷Ｉ１が０．５以上となるようになされている。これにより、ユーザが映像を見たときに画角による輝度差をほとんど認識できないため、映像の画角内の輝度の均一性を向上できる。また、ユーザが導光板１越しに外界を見たときに、方向による輝度差をほとんど認識できないため、外界の輝度の均一性を向上できる。さらに、アイボックス２４内でユーザの目２３が移動した際に映像の輝度変化をほとんど認識できないため、ユーザに対してほとんど違和感を与えないようにすることができる。

なお、出力光の強度比ＩＮ÷Ｉ１については、０．８以上が望ましく、０．９以上がより望ましい。

さらに、複数Ｎの部分反射面１７の反射率は、全てが略等しいことが好ましい。仮に、複数Ｎの部分反射面１７の反射率を変える場合には、各部分反射面１７の反射率に関わるコーティングの設計や実装等を部分反射面１７毎に必要がある。これに対して、Ｎ枚の部分反射面１７の反射率を統一すれば、コーティングの設計や実装等が１種類で済むので、設計工程や製造工程を減らすことができる。よって、導光板１のコストを抑えることができる。

例えば、Ｎ枚の部分反射面１７が統一された反射率Ｒを備えており、出力光の強度比ＩＮ÷Ｉ１がＲａ以上であるとする。この場合、出力光の強度比ＩＮ÷Ｉ１は、次式（７）のとおりとなる。
ＩＮ÷Ｉ１＝（１−Ｒ）＾（Ｎ−１） ・・・（７）

ここで、反射率Ｒ０を次式（８）に示すように定義すれば、Ｎ枚の部分反射面１７の統一された反射率Ｒは反射率Ｒ０以下であればよいことになる。
Ｒ０＝１−Ｒａ＾（１÷（Ｎ−１）） ・・・（８）

＜入射される映像光の偏光について＞
一般に、光が入射する入射面に対して偏光を定義した場合、Ｓ偏光よりＰ偏光の方が低反射率になる。よって、導光板１の複数Ｎの部分反射面１７に入射する映像光の偏光の主成分は、反射率が低い方のＰ偏光であることが好ましい。換言すれば、導光板１の入射面１１に入射する映像光の偏光の主成分は、入射面１１と第１の内面反射面１３と第２の内面反射面１４とに垂直なｘｙ平面内に偏光方向を持つことが好ましい。これにより、Ｎ枚の部分反射面１７の反射率Ｒを抑えることができるので、内面反射面１３の反射利率を多層膜コーティングで実現する場合の膜数を減らすことができ、コストを抑えることが可能となる。

また、上述したように、Ｎ枚の部分反射面１７の統一された反射率ＲはＲ０以下であるので、外光の透過率は高くなる。そのため、外光の入射角が変わったときの透過スペクトルの変化が少なくなり、ユーザが導光板１を介して外界を見たときの色の均一性も確保できる。

Ｎ枚の部分反射面１７の統一された反射率Ｒは、可視光の波長域において、波長依存性が少ない方が好ましい。例えば、可視光域における最小反射率と最大反射率の比が５０％以上であれば、ユーザは映像及び外界の不均一性をあまり認識しなくなり、８０％以上であれば、ユーザは映像及び外界の不均一性をほとんど認識できなくなる。これにより、ユーザが視認する映像の色の均一性と外界の色の均一性を確保することができる。

＜導光板１に発生し得るゴースト映像について＞
次に、導光板１に発生し得るゴースト映像について説明する。複数Ｎの部分反射面１７が配置された導光板１では、部分反射面１７により複数回反射して導光板１から出射することによって、本来ユーザに見せたい映像とは異なる映像であるゴースト映像が発生してしまうことがある。

図６は、導光板１におけるゴースト映像の発生を説明するための図である。同図の（Ａ）に示されるように、導光板１においては、光線１４１のように、入射面１１から入射した光が部分反射面１７_ｋで反射すると、第１の内面反射面１３を透過して導光板１の外部に光を出射するようになされている。しかしながら、光線１４２のように、部分反射面１７_ｋを透過し、部分反射面１７_{（ｋ＋１）}で初めに反射する際の反射角１４３が大きいと、部分反射面１７_{（ｋ＋１）}においても反射し、光線１４２の第１の内面反射面１３からの出射角度が、光線１４１の第１の内面反射面１３からの出射角度と異なる角度で出射することがある。これがゴースト映像としてユーザに視認される。

次に、ゴースト映像のシミュレーション結果について説明する。同図の（Ｂ）は、映像生成部２１が映像光として出力する画像の一例である。なお、画像の向きについては、図示する座標軸のとおりとする。すなわち、同図の（Ｂ）に示された、下半分が黒色の縦長の画像は、図３の（Ａ）に示される導光板１の正面に、右半分が黒色の横長の映像として表示される。また、導光板１のＮ枚の部分反射面１７は全て同じ反射率Ｒであり、反射率Ｒを変化させながらユーザが視認する映像をシミュレーションする。

同図の（Ｃ）は、上述したシミュレーションの結果を示している。同図の（Ｃ）に示されるように、導光板１に表示される映像は、ゴースト映像の発生により、部分反射面１７の反射率Ｒが高いほど、本来、黒色（輝度が０）であるべき下半分の輝度が増加して表示されている。

ここで、ゴースト映像輝度比を（ゴースト映像ではない同図の（Ｃ）の画像の上半分の輝度の平均）÷（ゴースト映像である同図の（Ｃ）の画像の下半分の輝度の平均）と定義すると、部分反射面１７の反射率Ｒが高いほどゴースト映像輝度比が大きくなることがわかる。

同図の（Ｄ）は、部分反射面１７の反射率Ｒとゴースト映像輝度比との関係をグラフ化したものであり、横軸が反射率Ｒ、縦軸がゴースト映像輝度比を示している。

ユーザは、映像表示装置２０の導光板１に表示される映像を外界に重畳して視認するため、ゴースト映像輝度比が５％以下であれば、外界の明るさに対するゴースト映像の相対的な明るさは略視認できないほど暗くなる。従って、ゴースト映像輝度比が略５％以下となるように、部分反射面１７の反射率Ｒは２５％以下にすることが好ましい。

また、映像表示装置２０が表示する映像の階調数が例えば２５６階調である場合、最低階調と最大階調の輝度比は１÷２５６＝０．４％である。従って、ゴースト映像輝度比が略０．４％以下となるように、前記反射率を２％以下にすることがさらに好ましい。これにより、ゴースト映像輝度比を最低階調と最大階調の輝度比程度以下まで抑えることができ、外界が暗い環境においても、ユーザにゴースト映像を視認させないようにすることが可能となる。

なお、同図の（Ａ）における反射角１４３が８０度よりも大きいと部分反射面１７における反射率が高くなり易く、８５度よりも大きいと反射率が高いか、または部分反射面１７において全反射を起こし易くなる。さらに、８８度より大きいと多くの場合において全反射を起こす。これにより、ゴースト映像が発生し易くなるので、入射面１１から入射する全ての光線に対して、反射角１４３は８８度以下となるようにし、望ましくは８５度以下となるようにし、より望ましくは８０度以下となるようにするとよい。

＜カップリングプリズム２２について＞
カップリングプリズム２２は、映像生成部２１が生成した映像の画角と、映像表示装置２０が表示する映像の画角とが略同一となるように形成、配置されている。例えば、カップリングプリズム２２の第１の面に垂直に入射した光が第１の内面反射面１３から略垂直に出射するように形成、配置されている。具体的には、例えば、映像生成部２１からの光がカップリングプリズム２２に入射する第１の面と第２の内面反射面１４とがなす角が略２θ、すなわち、第１の部分反射面１７_１と第２の内面反射面１４とがなす角の角度θの略２倍となるように、カップリングプリズム２２は形成、配置されている。

より具体的には、カップリングプリズム２２が角度略θである頂角２２Ａを備え、カップリングプリズム２２の映像光を出射する第２の面と入射面１１とが略平行となるように、カップリングプリズム２２は形成、配置されている。

また、カップリングプリズム２２と導光板１とは、同一の媒質であるか、または屈折率が略等しい媒質から形成するとよい。これにより、カップリングプリズム２２に入射する光の入射角と、第１の内面反射面１３から出射する光の出射角とを略等しくすることが可能となり、映像生成部２１が生成した映像の画角と前記映像表示装置２０が表示する映像の画角を略同一にすることが可能となる。

さらに、映像生成部２１が表示する映像の画角中央の主光線がカップリングプリズム２２に略垂直に入射するように映像生成部２１とカップリングプリズム２２とを配置することで、映像生成部２１が表示する映像の画角中央の主光線が第１の内面反射面１３から略垂直に出射することが可能となる。

なお、映像生成部２１が表示する映像の画角中央の主光線が、記導光板１の第１の内面反射面１３から垂直でない角度で出射するようにしてもよい。これは例えば、映像生成部２１が表示する映像の画角中央の主光線が、カップリングプリズム２２に垂直でない角度で入射するように構成することで実現できる。

また、カップリングプリズム２２は、頂角２２Ａの角度がθと異なっていてもよい。この場合、ビーム圧縮またはビーム拡大の効果により、映像生成部２１が生成した映像の画角と、映像表示装置２０が表示する映像の画角とを異なるものにすることができる。さらに、カップリングプリズム２２を省略し、映像生成部２１の出射光を、導光板１の入射面１１に直接入力してもよい。これにより、映像表示装置２０の部品点数を減らすことができ、コストの低減、質量の低減、サイズの低減を行うことが可能となる。

＜導光板１の具体的サイズについて＞
次に、導光板１の具体的サイズについて説明する。

図７は、図１に示された映像表示装置２０における各部の具体的なサイズの一例を記載したものである。

同図の場合、第１の内面反射面１３と第２の内面反射面１４の間隔Ｔは１．５ｍｍ、部分反射面１７と第１の内面反射面１３とがなす角のうち鋭角な角の角度θは２５度である。

Ｎ枚の部分反射面１７の面間隔ＳＤは全て１．３６ｍｍとすることで、映像表示装置２０が表示する映像を欠けることなくユーザが視認可能としている。アイリリーフＥＲは２０ｍｍ、映像表示装置２０が表示する映像のｘｙ平面ｘ方向の画角ＦＨは２０度、アイボックス２４のｘｙ平面ｘ方向の長さＥＨは１０ｍｍである。この場合、式（５）からＮｍｉｎが６となるので、部分反射面１７の枚数Ｎを６とすることで、ユーザの目２３がアイボックス２４の如何なる位置にあってもユーザが映像を視認可能となる。

次に、図８は、導光板１に配置されたＮ（＝６）枚の部分反射面１７の反射率と、第ｋの部分反射面１７_ｋを反射した映像光の強度Ｉｋと、各面の外光の透過率の一例を示している。

同図の場合、１以上（Ｎ−１）以下の全ての整数ｋに対して、第ｋの部分反射面１７_ｋを反射した映像光の強度Ｉｋが、終端面１２側の第（ｋ＋１）の部分反射面１７_ｋ＋１を反射した映像光の強度Ｉ（ｋ＋１）よりも大きくなるようになされている。これにより、映像の画角内の輝度の均一性や、外界の輝度の均一性を確保できる。

また、同図の場合、出力光の強度比ＩＮ÷Ｉ１は０．５以上であるため、映像の画角内の輝度の均一性や、外界の輝度の均一性がとても高い。さらに、Ｎ枚の部分反射面１７の反射率は１２％に統一されているため、設計工程及び製造工程を減らすことができ、コストを抑えることができる。

また、Ｎ枚の部分反射面１７の反射率が１２％に統一されているので、外光の透過率も８８％と高い値に統一される。さらに、この場合、ゴースト映像輝度比は３％以下となるので、映像表示装置２０が表示する映像を外界に重畳して視認するに際し、ユーザがゴースト映像を視認できない程度に抑えることができる。

ゴースト映像輝度比をさらに低下させるには、例えばＮ枚の部分反射面１７の反射率を全て２％とし、ゴースト映像輝度比を０．４％程度にまで抑えると良い。この場合、出力光の強度比ＩＮ÷Ｉ１は０．９以上となるため、映像の画角内の輝度の均一性や、外界の輝度の均一性をさらに高めることが可能となる。

＜導光板１の製造方法について＞
次に、Ｎ枚の部分反射面１７を備える導光板１の第１の製造方法について説明する。

はじめに、Ｎ＋１枚の平面プレートである基材を用意する。第１の基材の厚さは、入射面１１と第１の部分反射面１７_１の面間隔に等しい。ｋを１以上Ｎ−１以下の整数として、第（ｋ＋１）の基材の厚さは、第ｋの部分反射面１７_ｋと第（ｋ＋１）の部分反射面１７_{（ｋ＋１）}の面間隔ＳＤに等しく、第（Ｎ＋１）の基材の厚さは、第Ｎの部分反射面１７_Ｎと終端面１２の面間隔に等しいものとする。なお、第１から第（Ｎ＋１）の基材としての平面プレートの２面（以下、上下面と称する）は、それぞれ研磨されているものとする。

次に、第１から第Ｎの基材の上下面の一方に、反射率が所定の値のコーティングを施す。次に、第１の基材の上下面のうちのコーティングが施されていない面にＡＲ（Ａｎｔｉ
Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）コートを施し、第（Ｎ＋１）の基材の上下面の一方と、第Ｎの基材の上下面のうちのコーティングが施されている面を接着する。

次に、ｋを２以上Ｎ−１以下の整数として、第ｋの基材の上下面のうちのコーティングが施されている面と第（ｋ＋１）の基材の上下面のうちのコーティングが施されていない面を接着する。さらに、第１の基材の上下面のうちの反射率が前記所定の値であるコーティングが施されている面と第２の基材の上下面のうちのコーティングされていない面を接着する。

次に、第１の基材の上下面と所定の角度をなし、間隔が所定の間隔である複数の第１切断平面で、前記第１から第（Ｎ＋１）の基材を接着した光学部品を切断する。複数の第１切断平面での切断により、導光板１の第１の内面反射面１３と第２の内面反射面１４が形成される。

次に、複数の第１切断平面で切断した光学部品を、第１の基材の上下面と垂直で、且つ複数の第２切断平面と垂直で、且つ間隔が所定の間隔である複数の第２切断平面で切断する。複数の第２切断平面での切断により、導光板１の上面１５と下面１６が形成される。

最後に、複数の第２切断平面で切断した光学部品のうち、複数の第１切断平面で切断した面を研磨する。以上の工程によって、導光板１が製造される。

なお、導光板１は、入射面１１と終端面１２とＮ枚の部分反射面１７が全て略平行である。また、導光板１の外形を成す６面のうち、第１の内面反射面１３と第２の内面反射面１４と上面１５と下面１６の４面は、複数の第１切断平面での切断と複数の第２切断平面での切断とによって形成される。残りの入射面１１と終端面１２は、それぞれ第１の基材と第（Ｎ＋１）の基材の接着されていない面に相当する。従って、入射面１１と終端面１２を形成するために、切断、研磨、コーティング等を行う必要がなく、製造工程が少なくなり、コストを抑えることが可能となる。

なお、上述した第１の製造工程では、第１から第Ｎの基材の上下面の一方に、反射率が所定の値となるコーティングを施すようにしたが、該コーティングを施す代わりに、ｋを１以上Ｎ以下の整数として、第ｋと第（ｋ＋１）の基材の間が隙間なく接着剤で埋まるように接着し、基材と接着剤の屈折率差によるフレネル反射により、Ｎ枚の部分反射面１７を構成するようにしてもよい。または、第ｋと第（ｋ＋１）の基材の間に空気層ができるように接着し、基材と空気の屈折率差によるフレネル反射により、Ｎ枚の部分反射面１７を構成するようにしてもよい。さらには、Ｎ枚の基材の媒質を交互に分けるなどし、第ｋと第（ｋ＋１）の基材で屈折率が異なるように構成し、基材の屈折率差によるフレネル反射により、Ｎ枚の部分反射面１７を構成するようにしてもよい。また、接着剤を利用することなく、精密研磨された基材を密着させるオプティカルコンタクトにより、基材を接合してもよい。

上述した第１の製造工程では、Ｎ＋１枚の平面プレートを貼り合わせることで導光板１を形成するようにしたが、以下に説明する第２の製造工程を採用してもよい。

第２の製造工程は、例えば、所定の反射率のコーティングを施したＮ枚の透明な基材と、該Ｎ枚の透明な基材を所定の間隔で平行に保持可能な冶具と、空洞を備える所定の型とを準備する。そして、該冶具を利用してＮ枚の透明な基材を該所定の型の空洞の内部で所定の位置に固定し、溶解した光学媒質を該所定の型に流し込んだ後、光学媒質を凝固させて所定の面を切断、所定の面を研磨、所定の面をコーティングする一体成型によって導光板１を製造する。

図９は、上述した第２の製造工程により製造した導光板１の構成例を示している。同図の（Ａ）は導光板１の正面図、同図の（Ｂ）は導光板１の平面図（ｘｙ平面での断面図）、同図の（Ｃ）は導光板１の側面図である。

同図の（Ｂ）から明らかなように、第２の製造工程により製造した導光板１は、Ｎ枚の部分反射面１７が、第１の内面反射面１３及び第２の内面反射面１４と交点を有していない点が特徴である。

該第２の製造工程によれば、後述する図１１の導光板１Ａ、図１２の導光板１２Ａ等のように、外形が平行六面体ではない様々な外形の導光板を低コストで製造することが可能となる。

なお、上述した第１及び第２の製造工程は、それぞれ一例であって、その一部の工程を追加したり、変更したり、省略したり、置換したりすることができる。

＜導光板１の変形例について＞
次に、図１０は、導光板１の変形例として、導光板１の剛性を補強したり、傷等の発生を抑止したりする保護部を追加した例を示している。

同図の（Ａ）は、第１の内面反射面１３と第２の内面反射面１４の全体に、透明な媒質によるハードコートまたはＡＲコートからなる保護部６１を施したものである。なお、保護部６１は、第１の内面反射面１３と第２の内面反射面１４の一部に施すようにしてもよい。

同図の（Ｂ）は、第１の内面反射面１３と第２の内面反射面１４の全体に、透明な媒質による保護プレートからなる保護部６２を貼付したものである。なお、保護部６２は、第１の内面反射面１３と第２の内面反射面１４の一部に貼付するようにしてもよい。

導光板１に対して保護部６１または６２を設けることにより、第１の内面反射面１３と第２の内面反射面１４の剛性、耐候性、耐摩耗性を向上させることができる。

なお、導光板１の辺や頂点の一部または全部において、Ｃ面取り、Ｒ面取り、糸面取り等の面取り加工を行ってもよい。面取り加工を行うことにより、導光板１の破損を防止することができる。

上述した導光板１の第１の構成例によれば、映像と外界の輝度と色の均一性を低コストで実現できる。

＜導光板１の第２の構成例について＞
次に、図１１は、導光板１の第２の構成例を示している。以下、導光板１の第２の構成例を、導光板１Ａと称する。

同図の（Ａ）は導光板１Ａの正面図、同図の（Ｂ）は導光板１Ａの平面図（ｘｙ平面での断面図）、同図の（Ｃ）は導光板１Ａの側面図である。

導光板１Ａは、入射面１１と複数Ｎの部分反射面１７は互いに略平行であるが、終端面１２と入射面１１が平行でない点が、導光板１の第１の構成例（図３）と異なる。導光板１Ａを採用すれば、導光板の形状（デザイン等）の自由度を高めることが可能となる。

導光板１Ａによれば、映像と外界の輝度と色の均一性を低コストで実現できる。

＜導光板１の第３の構成例について＞
次に、図１２は、導光板１の第３の構成例を示している。以下、導光板１の第３の構成例を、導光板１Ｂと称する。

同図の（Ａ）は導光板１Ｂの正面図、同図の（Ｂ）は導光板１Ｂの平面図（ｘｙ平面での断面図）、同図の（Ｃ）は導光板１Ｂの側面図である。

導光板１Ｂは、同図の（Ａ）に示されたように、その正面の外形が八角形である点が、導光板１の第１の構成例（図３）と異なる。

導光板１Ｂの正面の外形は、入射面１１から入射した光線の軌跡が、導光板１Ｂの正面の外形と交点を有さないか、または、交点を有したとしても該交点で反射または散乱した光がユーザの目２３、またはアイボックス２４の外部を通過するような最小形状以上の大きさにすることが好ましい。これにより、導光板１Ｂは、ユーザが視認する映像とは関係ない迷光を低減することが可能となる。

なお、図１２に示された導光板１Ｂの正面の外形は八角形としたが、その形状は、例えば多角形の形状、楕円の形状、閉じた自由曲線の形状、直線と曲線を組み合わせた閉じた形状等であってもよい。

導光板１Ｂを採用すれば、映像と外界の輝度と色の均一性を低コストで実現でき、且つ、導光板の形状（デザイン等）の自由度を高めることが可能となる。

＜導光板１の第４の構成例について＞
次に、図１３は、導光板１の第４の構成例を示している。以下、導光板１の第４の構成例を、導光板１Ｃと称する。

同図の（Ａ）は導光板１Ｃの正面図、同図の（Ｂ）は導光板１Ｃの平面図（ｘｙ平面での断面図）、同図の（Ｃ）は導光板１Ｃの側面図である。

導光板１Ｃは、同図の（Ｂ）に示されたように、入射面１１が複数Ｎの部分反射面１７及び終端面１２と略平行ではない点が、導光板１の第１の構成例（図３）と異なる。

＜導光板１Ｃを採用した場合の映像生成部２１の配置の一例について＞
図１４は、導光板１Ｃを採用した映像表示装置２０における映像生成部２１の配置の一例を示している。

映像表示装置２０に導光板１Ｃを採用した場合、映像生成部２１及びカップリングプリズム２２の配置を、図１に示された配置と変えることができる。これにより、映像生成部２１及びカップリングプリズム２２の配置の自由度を向上させることができる。特に、図１３及び図１４に示されるように、入射面１１と第２の内面反射面１４がなす角αを鋭角にすることにより、映像生成部２１及びカップリングプリズム２２を、ユーザの目２３から離れる方向に移動させることができる。

なお、導光板１Ｃの外形は図１３の例に限らず、入射面１１と複数Ｎの部分反射面１７が平行ではなく、入射面１１と第１の内面反射面１３がなす角αが鈍角であってもよい。

導光板１Ｃを採用すれば、映像と外界の輝度と色の均一性を低コストで実現でき、且つ、映像表示装置２０の形状（デザイン等）の自由度を高めることが可能となる。

＜導光板１の第５の構成例について＞
次に、図１５は、導光板１の第５の構成例を示している。以下、導光板１の第５の構成例を、導光板１Ｄと称する。

同図の（Ａ）は導光板１Ｄの平面図（ｘｙ平面での断面図）、同図の（Ｂ）は導光板１Ｄの正面図、同図の（Ｃ）は導光板１Ｄの変形例の平面図、同図の（Ｄ）は導光板１Ｄの他の変形例の平面図を示している。

導光板１Ｄは、第１の内面反射面１３の一部に、映像の明るさを略均一化する透過率分布を有するコーティング部２０１（本発明の第１のコーティング部に相当する）が施されている点が、導光板１の第１の構成例（図３）と異なる。

同図の（Ｂ）に示す正面図においては、第１の部分反射面１７_１と第２の内面反射面１４とが交わる線分を第１の内面反射面１３に垂直に射影した線分と、下面１６とが交わる点を原点Ｏ（０，０）とし、第Ｎの部分反射面１７_Ｎと下面１６が交わる点の座標を（ＮＤ，０）、上面１５と下面１６の間の距離をＵＬとする。

第１の内面反射面１３のコーティング部２０１が施されている領域は、全ての部分反射面１７_１乃至１７_Ｎを第１の内面反射面１３に垂直に射影した領域を少なくとも含む領域であることが好ましい。換言すれば、第１の内面反射面１３のコーティング部２０１が施されている領域は、同図の（Ｂ）に示されるように、０≦ｘ≦ＮＤ且つ０≦ｙ≦ＵＬである領域Ｓ１を少なくとも含む領域であることが好ましい。

コーティング部２０１は、入射面１１から入射し、Ｎ枚の部分反射面１７で反射して第１の内面反射面１３を透過して導光板１Ｄの外部に出力された光の強度分布が、略均一となるような透過率分布を備える。

例えば、導光板１Ｄが備えるＮ枚の部分反射面１７は統一された反射率Ｒを有するとする。ｘとｙを０≦ｘ≦ＮＤ且つ０≦ｙ≦ＵＬとした場合、導光板１Ｄの正面図上において座標が（ｘ，ｙ）である位置におけるコーティング部２０１の透過率ｆは次式（９）のとおりである。
ｆ≒ｘ÷ＮＤ×（１−（１−Ｒ）＾（Ｎ−１））＋（１−Ｒ）＾（Ｎ−１）
・・・（９）

これにより、導光板１Ｄの外部に出力された光の強度分布を略均一にすることが可能となる。また、コーティング部２０１の透過率分布はｘに関する１次関数であり、ｙに依存しないため、難易度の低いコーティングで実現することが可能となる。

なお、コーティング部２０１の透過率ｆは、次式（１０）に示されるように、ｘ軸方向に指数関数的に変化するようにしてもよい。
ｆ＝（１−Ｒ）＾（（１−ｘ÷ＮＤ）×（Ｎ−１））
・・・（１０）

これにより、導光板１Ｄの外部に出力された光の強度の均一度をさらに向上することが可能となる。

なお、導光板１Ｄの第１の内面反射面１３に施すコーティング部２０１は、第１の内面反射面１３の一部ではなく、同図の（Ｃ）に示されるように、第１の内面反射面１３の全面に施すようにしてもよい。

なお、第１の内面反射面１３の全面にコーティング部２０１を施した場合のコーティング部２０１のｘ＜０における透過率ｆは、ｘ＝０における透過率ｆと略等しいか、または、ｘ＝０において透過率ｆが連続的に変化していることが好ましい。さらに、ＮＤ＜ｘにおけるコーティング部２０１の透過率ｆは、ｘ＝ＮＤにおける透過率ｆと略等しいか、ｘ＝ＮＤにおいて透過率ｆが連続的に変化していることが好ましい。これにより、ユーザが導光板１Ｄを介して外界を見た場合において、外光の透過率が連続的に変化するようになるため、ユーザが違和感を覚えにくくすることが可能となる。

なお、コーティング部２０１のｘ＜０とＮＤ＜ｘにおける透過率ｆは、略１００％であってもよい。これにより、ユーザが導光板１Ｄを介して外界を見た場合において、コーティング部２０１のｘ＜０とＮＤ＜ｘの領域を透過する外光の透過率が高くなるため、導光板１Ｄのシースルー性を向上することが可能となる。

なお、第１の内面反射面１３にコーティング部２０１を施す代わりに、同図の（Ｄ）に示されるように、第１の内面反射面１３とユーザの目２３との間に、映像の明るさを略均一化する透過率分布を有する透明プレート２１１を配置するようにしてもよい。透明プレート２１１は、コーティング部２０１と同様に、第１の内面反射面１３の一部を覆うように配置してもよいし、全面を覆うように配置してもよい。

導光板１Ｄによれば、シースルー性を向上させ、且つ、見る方向を変えたときの映像及び外界の均一性を向上することができる。

＜導光板１の第６の構成例について＞
次に、図１６は、導光板１の第６の構成例を示している。以下、導光板１の第６の構成例を、導光板１Ｅと称する。

図１１の（Ａ）は導光板１Ｅの平面図（ｘｙ平面での断面図）、同図の（Ｂ）は導光板１Ｅの変形例の平面図、同図の（Ｃ）は導光板１Ｅの他の変形例の平面図を示している。

導光板１Ｅは、導光板１Ｄ（図１５）に対して、第２の内面反射面１４の一部にコーティング部２０２（本発明の第２のコーティング部に相当する）を追加したものである。

第２の内面反射面１４の一部に施されるコーティング部２０２の領域は、全ての部分反射面１７_１乃至１７_Ｎを第２の内面反射面１４に垂直に射影した領域を少なくとも含んでいることが好ましい。換言すれば、図１５の（Ｂ）と同様に座標を定義した場合、コーティング部２０２の領域は、０≦ｘ≦ＮＤ且つ０≦ｙ≦ＵＬである領域を少なくとも含む第２の内面反射面１４の領域であることが好ましい。

なお、コーティング部２０２は、第２の内面反射面１４の外側から均一な強度分布の光が入射された場合、第１の内面反射面１３から出射する光の強度分布が略均一となるような透過率分布を備える。

例えば、導光板１Ｅに配置されたＮ枚の部分反射面１７が統一された反射率Ｒを有し、Ｎ枚の部分反射面１７を第２の内面反射面１４に垂直に射影したとき、ｋを１≦ｋ≦Ｎ−１の整数として、第ｋの部分反射面１７_ｋと第（ｋ＋１）の部分反射面１７_{（ｋ＋１）}は略重複及び隙間なく配置しているとする。また、ｘとｙを０≦ｘ≦ＮＤ且つ０≦ｙ≦ＵＬとした場合、導光板１Ｅの正面図上において座標が（ｘ，ｙ）である位置におけるコーティング部２０１の透過率ｆはｆ（ｘ，ｙ）であるとする。このとき、導光板１Ｅの正面上において座標が（ｘ，ｙ）である位置におけるコーティング部２０２の透過率は、定数ｇを利用して、ｇ÷ｆ（ｘ，ｙ）に略等しい。これにより、ユーザが導光板１Ｅを介して外界を見た場合において、外光の透過率が略一様になるため、シースルー性を向上することが可能となる。

なお、導光板１Ｅの第２の内面反射面１４に施すコーティング部２０２は、第２の内面反射面１４の一部ではなく、同図の（Ｂ）に示されるように、第２の内面反射面１４の全面に施すようにしてもよい。この場合においても、ユーザが導光板１Ｅを介して外界を見た場合において、外光の透過率が略一様にすることができ、シースルー性を向上することが可能となる。

なお、第２の内面反射面１４にコーティング部２０２を施す代わりに、同図の（Ｃ）に示されるように、第２の内面反射面１４の外側に、外光の透過率を略均一にできる透過率分布を有する透明プレート２１２を配置してもよい。なお、透明プレート２１２は、導光板１Ｄにおける透明プレート２１１と同様、第２の内面反射面１３の一部を覆うように配置してもよいし、全面を覆うように配置してもよい。

導光板１Ｅによれば、シースルー性を向上させ、且つ、見る方向を変えたときの映像及び外界の均一性を向上することができる。

＜本発明に係る第２の実施の形態である映像表示装置の構成例について＞
次に、図１７は、本発明に係る第２の実施の形態である映像表示装置の構成例を示している。上述した第１の実施の形態である映像表示装置２０は、ユーザの一方の目２３に対して映像を見せることができるように構成されていた。該第２の実施の形態である映像表示装置２０Ａは、ユーザの左目２３Ｌと右目２３Ｒに対して映像を見せることができるように構成されている。

第２の実施の形態である映像表示装置２０Ａは、映像表示装置２０における導光板１を、導光板１Ｆに置換したものであり、その他の構成要素について、映像表示装置２０と同一の符号を付して、その説明を省略する。

導光板１Ｆは、映像表示装置２０における、複数Ｎの部分反射面１７が配置された導光板１に対して、複数Ｍの部分反射面１８を追加した構成を有する。ここで、Ｍは２以上の整数である。また、ＭはＮに等しくてもよいし、異なっていてもよい。

複数Ｍの部分反射面１８は、互いに略平行であり、Ｎ枚の部分反射面１７にも略平行である。以下では、前記複数Ｍの部分反射面１８を、入射面１１に近い側から順に第１の部分反射面１８_１、第２の部分反射面１８_２、…、第Ｍの部分反射面１８_Ｍと称する。

導光板１Ｆにおいて、入射面１１から入射し、Ｎ枚の部分反射面１７を全て透過した光は、導光板１Ｆの内部で全反射しながら伝搬され、複数Ｍの部分反射面１８に入射する。複数Ｍの部分反射面１８は、それぞれ入射した光の一部を反射して、第１の内面反射面１３を透過させることで導光板１Ｆの外部に光を伝搬させるとともに、その他の光を透過させる役割を果たす。

Ｎ枚の部分反射面１７から導光板１Ｆの外部に出力された光の一部は、それぞれ、ユーザの左目２３Ｌに入射する。複数Ｍの部分反射面１８から導光板１Ｆの外部に出力された光の一部は、それぞれ、ユーザの右目２３Ｒに入射する。これにより、ユーザは、左目２３Ｌと右目２３Ｒに入射した光を知覚することで、映像表示装置２０Ａが表示する映像を視認することができる。

導光板１Ｆが出力する光の強度について説明する。ここで、ｋを１以上Ｎ以下の整数として、第ｋの部分反射面１７_ｋで反射して第１の内面反射面１３を透過して導光板１Ｆの外部に出力される出力光の強度をＩｋとする。また、ｋを１以上Ｍ以下の整数として、第ｋの部分反射面１８_ｋで反射して第１の内面反射面１３を透過して導光板１Ｆの外部に出力される出力光の強度をＪｋとする。

このとき、出力光の強度Ｉｋは強度Ｉ（ｋ＋１）より大きいか、または略等しい。また、出力光の強度Ｊｋは強度Ｊ（ｋ＋１）より大きいか、または略等しい。これにより、映像や外界の輝度均一性を確保することができる。

なお、強度Ｉ１と強度Ｊ１は略等しく、強度ＩＮと強度ＪＭは略等しいように構成することが好ましい。これにより映像表示装置２０Ａが表示する映像をユーザが視認したとき、ユーザの左目２３Ｌと右目２３Ｒのそれぞれで知覚する映像の明るさが略同じになり、違和感を覚えにくくすることができる。

なお、第Ｍの内部反射面１８_Ｍから反射された光の強度ＪＭと第１の内部反射面１７_１から反射された光の強度Ｉ１の比であるＪＭ÷Ｉ１は、０．５以上であることが好ましい。すなわち、ユーザの右目２３Ｒで知覚する映像の明るさと、ユーザの左目２３Ｌで知覚する映像の明るさとの比が０．５以上であれば、ユーザはその明るさの差異をほとんど認識できないため、ユーザに違和感を覚えにくくすることができる。

また、Ｎ枚の部分反射面１７と複数Ｍの部分反射面１８は、全てが略同じ反射率を備えていることが好ましい。このようにすれば、導光板１Ｆの設計工程及び製造工程を減らすことができるため、コストを抑えることが可能となる。

また、導光板１Ｆの変形例として、導光板１ＦをＮ枚の部分反射面１７を備える第１の導光板１Ｆ１と、複数Ｍの部分反射面１８を備える第２の導光板１Ｆ２と分割し、導光板１Ｆ１と第２の導光板１Ｆ２との間にカップリングプリズムを設けるようにしてもよい。該カップリングプリズムは、第１の導光板１Ｆ１を透過した光の少なくとも一部が第２の導光板１Ｆ２に入射されるように、形成、配置するようにする。

なお、上述した説明では、映像表示装置２０Ａは、Ｎ枚の部分反射面１７にて反射して導光板１Ｆの外部に出力された光の一部がユーザの左目２３Ｌに入射し、複数Ｍの部分反射面１８にて反射して導光板１Ｆの外部に出力された光の一部がユーザの右目２３Ｒに入射するとした。これとは反対に、Ｎ枚の部分反射面１７にて反射して導光板１Ｆの外部に出力された光の一部がユーザの右目２３Ｒに入射し、複数Ｍの部分反射面１８にて反射して導光板１Ｆの外部に出力された光の一部がユーザの左目２３Ｌに入射するように映像表示装置２０Ａを構成してもよい。

映像表示装置２０Ａによれば、ユーザが左目２３Ｌと右目２３Ｒにて同一の光を知覚し、映像表示装置２０Ａが表示する同一の映像を視認することができる。

なお、映像表示装置２０Ａは、比較的小型且つ低コストで製造することができる。

＜本発明に係る第３の実施の形態である映像表示装置の構成例について＞
次に、図１８は、本発明に係る第３の実施の形態である映像表示装置の構成例を示している。

本発明に係る第３の実施の形態である映像表示装置２０Ｂは、映像表示装置２０における導光板１を、導光板１Ｋと導光板１Ｌに置換したものであり、その他の構成要素について、映像表示装置２０と同一の符号を付して、その説明を省略する。

図１９は、導光板１Ｋと導光板１Ｌの構成例を示している。同図の（Ａ）は導光板１Ｋの平面図（ｘｙ平面での断面図）と導光板１Ｌの正面図である。同図の（Ｂ）は導光板１Ｋの側面図と、導光板１Ｌの平面図（ｘｙ平面での断面図）である。同図の（Ｃ）は導光板１Ｋの側面図である。

映像表示装置２０Ｂにおいて、映像生成部２１が生成した映像光は、カップリングプリズム２２を介して、入射面１１Ｋから導光板１Ｋに入射する。導光板１Ｋは、Ｎ枚の部分反射面１７Ｋを備えており、Ｎ枚の部分反射面１７Ｋで反射した光は、導光板１Ｋの第１の内面反射面１３Ｋを透過して、導光板１Ｌの入射面１１Ｌに入射される。

導光板１Ｌは、Ｍ枚の部分反射面１７Ｌを備えている。導光板１Ｌの入射面１１Ｌに入射された光は、Ｍ枚の部分反射面１７Ｌで反射され、導光板１Ｌの第１の内面反射面１３ＬＥを透過して、導光板１Ｌの外部に出力される。導光板１Ｌの外部に出力された光の一部は、ユーザの目（不図示）に入射する。ユーザは、目に入射した光を知覚することで、映像表示装置２０Ｂが表示する映像を視認する。

導光板１ＫのＮ枚の部分反射面１７Ｋと、導光板１ＬのＭ枚の部分反射面１７Ｌとは、互いに平行にならないように配置されている。例えば、映像表示装置２０Ｂでは、入射面１１Ｋから導光板１Ｋに入射した光は、導光板１Kの内部を−ｚ軸方向に進行する過程でＮ枚の部分反射面１７Ｋで反射されてｘ軸方向に進行するようになされている。このとき、Ｎ枚の部分反射面１７Ｋのどれで反射するかによってｘ軸方向に進行する光がＮ本に分割される。

一方、入射面１１Ｌから導光板１Ｌに入射した光は、導光板１Ｌの内部をｘ軸方向に進行する過程でＭ枚の部分反射面１７Ｌで反射されて−ｙ軸方向に進行するようになされている。このとき、Ｍ枚の部分反射面１７Ｌのどれで反射するかによって−ｙ軸方向に進行する光がＭ本に分割される。従って、導光板１Ｋから導光板１Ｌに入射した光が第１の内面反射面１３Ｌから出力されるときには、ｚ軸方向にはＮ本に、ｘ軸方向にはＭ本に分割されていることになる。

上述した映像表示装置２０や映像表示装置２０Ａでは、１方向にだけ光線を分割する導光板１等を採用しているので、映像生成部２１が生成する映像の画角が大きくなると、映像の一部の画角を形成する光がアイボックス２４まで届かなくなることが起こり得る。例えば、映像表示装置２０を用いた実験では、表示する映像の画角が３０度以上になると、ユーザが視認する映像の一部が欠けてしまうことがあった。

これに対し、映像表示装置２０Ｂは、導光板１Ｋと導光板１Ｌとにより光線を２方向に分割することになるので、映像生成部２１が生成する映像が広画角であっても、その映像光がアイボックス２４まで届かせることができる。よって、映像表示装置２０Ｂによれば、広画角な映像の一部を欠けることなく、ユーザに視認させることが可能となる。

＜映像表示装置２０等の適用例について＞
次に、図２０は、本発明に係る第１乃至第３の実施の形態である映像表示装置２０，２０Ａ、２０Ｂの適用例を示している。

同図の（Ａ）は、映像表示装置２０等をヘッドマウントディスプレイに適用した場合の一例を示している。該ヘッドマウントディスプレイは、例えばユーザ３００の頭部に装着され、ユーザ３００の視線方向に導光板１（不図示）が配置される。

該ヘッドマウントディスプレイにおいて、導光板１の入射面１１（不図示）は、ユーザの目の横方向に配置されていてもよいし、ユーザの目の縦方向に配置されていてもよい。

ユーザ３００は、該ヘッドマウントディスプレイが表示する映像を、例えば虚像として視認することができる。

同図の（Ｂ）は、映像表示装置２０等をヘッドアップディスプレイに適用した場合の一例を示している。該ヘッドアップディスプレイは、例えば、所定の位置に固定して配置される。ユーザ３００は、該ヘッドアップディスプレイの近傍に近づくことにより、該ヘッドアップディスプレイに表示される映像を例えば虚像として視認することができる。

該ヘッドアップディスプレイは、例えば、車の運転手用のアシスト機能や、デジタルサイネージ等に適用できる。

＜まとめ＞
以上説明したように、本発明によれば、導光板を介して見える外界と、導光板の内部の部分反射面で反射される映像の明るさと色の均一性を両立できるので、例えば、該導光板を用いた映像表示装置により拡張現実（ＡＲ）の映像を表示した場合の臨場感の低下を抑えることができる。また、導光板の内部の部分反射面の反射率を統一したので、製造工程の増加とコスト高を抑えることができる。

なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。

本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した各実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明が、必ずしも説明した全ての構成要素を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を、他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に、他の実施形態の構成を加えることも可能となる。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能となる。

１・・・導光板、１１・・・入射面、１２・・・終端面、１３・・・第１の内面反射面、１４・・・第２の内面反射面、１５・・・上面、１６・・・下面、１７・・・部分反射面、２０・・・映像表示装置、２１・・・映像生成部、２２・・・カップリングプリズム、２２Ａ・・・頂角、２３・・・目、２４・・・アイボックス、３１・・・光線、４１・・・遮光部、４２・・・遮光部、４５・・・遮光部、４６・・・遮光部、５１・・・遮光部、６１・・・保護部、６２・・・保護部、１１０・・・光源部、１１４Ｂ・・・集光レンズ、１１４Ｇ・・・集光レンズ、１１４Ｒ・・・集光レンズ、１１５・・・クロスプリズム、１１６・・・マイクロレンズアレイ、１１７・・・レンズ、１２０・・・パネル部、１２１・・・パネル、１３０・・・投影光学部、１３１・・・投影レンズ、２０１・・・コーティング部、２０２・・・コーティング部、２１１・・・透明プレート、２１２・・・透明プレート、３００・・・ユーザ

Claims (16)

1. 映像光が入射する入射面と、
   前記入射面から入射した前記映像光を全反射しながら伝搬する略平行な第１及び第２の内面反射面と、
   前記第１及び第２の内部反射面が全反射して伝搬する前記映像光の一部を反射して前記第１の内面反射面から前記導光板の外部に出力光として出力させるとともに、入射された前記映像光の一部を透過させる、前記導光板の内部に略平行に配置された複数Ｎの部分反射面と、
   を備え、
   第ｋ（ｋは１以上（Ｎ−１）以下の整数）の部分反射面で反射した出力光の強度Ｉｋは、前記第ｋの部分反射面の前記入射面から離れる方向に隣接して配置された第（ｋ＋１）の部分反射面で反射した出力光の強度Ｉ（ｋ＋１）以上である
   ことを特徴とする導光板。
2. 請求項１に記載の導光板であって、
   前記複数Ｎの部分反射面のうち、前記入射面の最も近くに配置された第１の部分反射面で反射した出力光の強度Ｉ１に対する、前記入射面の最も遠くに配置された第Ｎの部分反射面で反射した出力光の強度ＩＮの割合は、０．５以上である
   ことを特徴とする導光板。
3. 請求項１に記載の導光板であって、
   前記複数Ｎの部分反射面は、反射率が略等しい
   ことを特徴とする導光板。
4. 請求項３に記載の導光板であって、
   前記複数Ｎの部分反射面の反射率Ｒは、次式を満たす
   Ｒ≦１−０．５＾（１÷（Ｎ−１））
   ことを特徴とする導光板。
5. 請求項１に記載の導光板であって、
   前記複数Ｎの部分反射面は、前記入射面と略平行である
   ことを特徴とする導光板。
6. 請求項１に記載の導光板であって、
   前記第１の内面反射面と前記第２の内面反射面との間隔Ｔと、前記部分反射面と前記第１または第２の内面反射面とが成す角θと、前記複数の部分反射面の面間隔ＳＤは、次式を満たす
   ＳＤ≦Ｔ×ｃｏｓθ
   ことを特徴とする導光板。
7. 請求項６に記載の導光板であって、
   前記面間隔ＳＤは、次式を満たす
   ＳＤ≧Ｔ×ｃｏｓθ÷２
   ことを特徴とする導光板。
8. 請求項１に記載の導光板であって、
   前記第１の内面反射面から距離ＥＲだけ離れた位置に、前記出力光による映像を人が視認できる範囲であるアイボックス面の幅をＥＨ、前記入射面と前記第１及び第２の内面反射面とに垂直な面内における、前記出力光による映像の画角をＦＨとした場合、前記複数の部分反射面の数Ｎは、次式を満たす最小の整数Ｎｍｉｎ以上である
   Ｎｍｉｎ≧ｔａｎθ÷Ｔ×（２×ＥＲ×ｔａｎ（ＦＨ÷２）＋ＥＨ）
   ことを特徴とする導光板。
9. 請求項１に記載の導光板であって、
   前記入射面に入射する前記映像光は、前記入射面と前記第１及び第２の内面反射面とに垂直な面内に偏光方向を持つ
   ことを特徴とする導光板。
10. 請求項１に記載の導光板であって、
    前記導光板の外形を成す面のうち、前記複数の部分反射面を挟んで前記入射面と反対側に存在する終端面は、前記入射面と略平行である
    ことを特徴とする導光板。
11. 請求項１に記載の導光板であって、
    前記導光板の外形を成す面としての前記第１の内面反射面の外側の少なくとも一部分に、前記出力光の強度分布を略均一にする透過率分布を有する第１のコーディング部と、
    を備えることを特徴とする導光板。
12. 請求項１１に記載の導光板であって、
    前記導光板の外形を成す面としての前記第２の内面反射面の外側の少なくとも一部分に、前記第２の内面反射面の筐体外側から入射した均一の強度分布の光が、前記第２の内面反射面及び前記第１の内面反射面を透過し、前記第１の内面反射面から略均一の強度分布の光として出射する透過率分布を有する第２のコーディング部と、
    を備えることを特徴とする導光板。
13. 映像光を生成する映像生成部と、カップリングプリズムと、導光板とを備える映像表示装置であって、
    前記導光板は、
    映像光が入射する入射面と、
    前記入射面から入射した前記映像光を全反射しながら伝搬する略平行な第１及び第２の内面反射面と、
    前記第１及び第２の内部反射面が全反射して伝搬する前記映像光の一部を反射して前記第１の内面反射面から前記導光板の外部に出力光として出力させるとともに、入射された前記映像光の一部を透過させる、前記導光板の内部に略平行に配置された複数Ｎの部分反射面と、を備え、
    第ｋ（ｋは１以上Ｎ以下の整数）の部分反射面で反射した出力光の強度Ｉｋは、前記入射面から離れる方向に前記第ｋの部分反射面に隣接して配置された第（ｋ＋１）の部分反射面で反射した出力光の強度Ｉ（ｋ＋１）以上である
    ことを特徴とする映像表示装置。
14. 請求項１３に記載の映像表示装置であって、
    前記カップリングプリズムは、前記映像生成部が生成した前記映像光が入射する第１の面と、入射した前記映像光を前記導光板の前記入射面に出射する第２の面を有し、
    前記部分反射面と前記第２の内面反射面とが成す角の角度をθとした場合、前記第１の内面反射面と前記第１の面とが成す角の角度は略２θであり、
    前記入射面と前記第２の面とは略平行である
    ことを特徴とする映像表示装置。
15. 請求項１３に記載の映像表示装置であって、
    前記カップリングプリズムは、媒質の屈折率が前記導光板の媒質の屈折率と略同一である
    ことを特徴とする映像表示装置。
16. 請求項１３に記載の映像表示装置であって、
    前記映像生成部は、前記映像光を投射する投影レンズを備え、
    前記投影レンズの射出瞳は、前記投影レンズの最終面と略等しい位置に存在するか、または、前記投影レンズの最終面より前記導光板側に存在する
    ことを特徴とする映像表示装置。

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