(57)【要約】  頭部装着型表示装置は、ユーザの頭部に装着可能なフレームと、前記フレームに設けられる画像形成装置と、を備える。前記画像形成装置は、前記ユーザの眼を含む顔の一部に対向する位置に配置され、内部に入射された光を、２つの主面の内面で全反射することによって導光した後、前記眼に向かって出射させるための導光板であって、前記２つの主面は、前記顔の一部に対向する第１主面と、前記第１主面の反対側の面である第２主面とを含む、前記導光板と、前記導光板の前記第２主面のうちの外周縁寄りの位置に配置され、前記導光板の内部に向かって対象画像を形成する光を照射する投影装置と、を備えている。前記投影装置は、前記対象画像を形成する前記光を照射するための光源と、前記光源から出射された前記光を前記導光板の内部に導入するための導光用光学素子と、を備えている。前記導光用光学素子は、前記導光板の前記第２主面に配置される。
2019016926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部装着型表示装置であって、
ユーザの頭部に装着可能なフレームと、
前記フレームに設けられる画像形成装置と、
を備え、
前記画像形成装置は、
前記ユーザの眼を含む顔の一部に対向する位置に配置され、内部に入射された光を、２つの主面の内面で全反射することによって導光した後、前記眼に向かって出射させるための導光板であって、前記２つの主面は、前記顔の一部に対向する第１主面と、前記第１主面の反対側の面である第２主面とを含む、前記導光板と、
前記導光板の前記第２主面のうちの外周縁寄りの位置に配置され、前記導光板の内部に向かって対象画像を形成する光を照射する投影装置と、
を備えており、
前記投影装置は、
前記対象画像を形成する前記光を照射するための光源と、
前記光源から出射された前記光を前記導光板の内部に導入するための導光用光学素子と、
を備えており、
前記導光用光学素子は、前記導光板の前記第２主面に配置される、
頭部装着型表示装置。
【請求項２】
前記導光用光学素子は、前記光源から出射された前記光を通過させた後で前記導光板内に導入させるプリズムを含み、
前記プリズムは、前記光源からの光が入射する入射面と、前記導光板の前記第２主面に接するとともに、前記プリズム内を通過した光が前記導光板に出射する出射面であって、前記入射面との間に所定の角度を形成するように設けられる前記出射面と、を有する多面体形状を有しており、
前記プリズムから前記導光板に光が入射する際の入射角は、前記プリズムから前記導光板に光が入射する際の屈折角以下である、
請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項３】
前記導光用光学素子は、前記光源から出射された前記光を通過させた後で前記導光板内に導入させるプリズムを含み、
前記プリズムは、前記光源からの光が入射する入射面と、前記導光板の前記第２主面に接するとともに、前記プリズム内を通過した光が前記導光板に出射する出射面であって、前記入射面との間に所定の角度を形成するように設けられる前記出射面と、を有する多面体形状を有しており、
前記プリズムから前記導光板に光が入射する際の入射角は、前記プリズムから前記導光板に光が入射する際の屈折角以上である、
請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項４】
前記入射角は前記屈折角と等しい、
請求項２又は３に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項５】
前記投影装置は、前記導光板の前記第２主面の外周縁寄りの前記位置のうち、前記第２主面を正面視する場合における上側部分に配置される、
請求項１から４のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項６】
前記投影装置は、前記導光板の前記第２主面の外周縁寄りの前記位置のうち、前記ユーザの耳に近い部分に配置される、
請求項１から４のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書によって開示される技術は、ユーザの頭部に装着して使用される頭部装着型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特開２０１０−４８９９８号公報（以下特許文献１という）には、ユーザの頭部に装着して使用される頭部装着型表示装置が開示されている。この頭部装着型表示装置は、ユーザの頭部に装着可能なフレームと、フレームに設けられる画像形成装置とを備える。画像形成装置は、導光板と投影装置とを備える。導光板は、ユーザの眼を含む顔の一部に対向する位置に配置され、内部に入射された光を、２つの主面の内面で全反射することによって導光した後、眼に向かって出射させるための板である。２つの主面は、顔の一部に対向する第１主面と、第１主面の反対側の面である第２主面とを含む。投影装置は、導光板の内部に向かって画像を形成する光を照射する装置であって、導光板の第１主面（即ち、顔の一部に対向する面）のうちの外周寄りの位置に配置される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
導光板の第１主面に投影装置を配置する特許文献１の構成を採用する場合、投影装置とユーザの顔との干渉を避けるために、投影装置を、導光板の第１主面のうち、顔に対向する範囲よりも外側の範囲に設ける必要がある。そのため、投影装置と顔との干渉を避けるためには、導光板が顔の外側まで延びている必要がある。即ち、比較的大型の導光板を備えなければならず、頭部装着型表示装置全体が大型化する場合があった。【０００４】
本明細書では、頭部装着型表示装置全体を小型化し得る技術を開示する。【０００５】
本明細書によって開示される頭部装着型表示装置は、ユーザの頭部に装着可能なフレームと、前記フレームに設けられる画像形成装置と、を備える。前記画像形成装置は、前記ユーザの眼を含む顔の一部に対向する位置に配置され、内部に入射された光を、２つの主面の内面で全反射することによって導光した後、前記眼に向かって出射させるための導光板であって、前記２つの主面は、前記顔の一部に対向する第１主面と、前記第１主面の反対側の面である第２主面とを含む、前記導光板と、前記導光板の前記第２主面のうちの外周縁寄りの位置に配置され、前記導光板の内部に向かって対象画像を形成する光を照射する投影装置と、を備えている。前記投影装置は、前記対象画像を形成する前記光を照射するための光源と、前記光源から出射された前記光を前記導光板の内部に導入するための導光用光学素子と、を備えている。前記導光用光学素子は、前記導光板の前記第２主面に配置される。【０００６】
この構成によると、第２主面側に投影装置が配置されているため、投影装置とユーザの顔とが干渉することがない。そのため、導光板が顔の外側まで延びている必要がない。第１主面側に投影装置を配置する従来の構成（即ち、導光板が顔の外側まで延びている必要がある構成）に比べて、導光板を小型化することができる。そのため、従来に比べて、頭部装着型表示装置全体を小型化することができる。【０００７】
前記導光用光学素子は、前記光源から出射された前記光を通過させた後で前記導光板内に導入させるプリズムを含んでもよい。前記プリズムは、前記光源からの光が入射する入射面と、前記導光板の前記第２主面に接するとともに、前記プリズム内を通過した光が前記導光板に出射する出射面であって、前記入射面との間に所定の角度を形成するように設けられる前記出射面と、を有する多面体形状を有していてもよい。前記プリズムから前記導光板に光が入射する際の入射角は、前記プリズムから前記導光板に光が入射する際の屈折角以下であってもよい。【０００８】
この構成によると、入射角が屈折角以下であるため、プリズムの入射面の端部（即ち、ユーザの顔から遠い側の端部）を、ユーザの視界の内側寄りに配置することができる。そのため、投影装置が、周囲の他部材（例えば、ユーザが被る帽子のひさし等）と干渉することを抑制し得る。なお、ここで言う「入射角」とは、導光板への光の入射点において、プリズムと導光板との境界面に垂直な線と入射した光とがなす角度のことである。また、「屈折角」とは、上記の境界面に垂直な線と、導光板内の光とがなす角度のことである。【０００９】
前記導光用光学素子は、前記光源から出射された前記光を通過させた後で前記導光板内に導入させるプリズムを含んでもよい。前記プリズムは、前記光源からの光が入射する入射面と、前記導光板の前記第２主面に接するとともに、前記プリズム内を通過した光が前記導光板に出射する出射面であって、前記入射面との間に所定の角度を形成するように設けられる前記出射面と、を有する多面体形状を有していてもよい。前記プリズムから前記導光板に光が入射する際の入射角は、前記プリズムから前記導光板に光が入射する際の屈折角以上であってもよい。【００１０】
この構成によると、入射角が屈折角以上であるため、そのため、プリズムの入射面の端部（即ち、ユーザの顔から遠い側の端部）を、ユーザの視界の外側寄りに配置することができる。そのため、投影装置をユーザの視界に入り難くすることができる。【００１１】
前記入射角は前記屈折角と等しくてもよい。【００１２】
入射角と屈折角とが等しければ、プリズムから導光板に光が入射する際に、プリズムと導光板との境界で光が反射しない。そのため、光量ロスを低減させることができる。【００１３】
前記投影装置は、前記導光板の前記第２主面の外周縁寄りの前記位置のうち、前記第２主面を正面視する場合における上側部分に配置されてもよい。【００１４】
この構成によると、投影装置がユーザの視界を妨げる可能性を低減し得る。そのため、装着時にユーザが快適に使用し得る頭部装着型表示装置を実現することができる。【００１５】
前記投影装置は、前記導光板の前記第２主面の外周縁寄りの前記位置のうち、前記ユーザの耳に近い部分に配置されてもよい。【００１６】
この構成によると、投影装置の重量による負荷が主に耳に加わるため、ユーザの顔の一部に負荷が局所的に加わることを低減し得る。また、投影装置がユーザの視界を妨げる可能性も低減し得る。そのため、装着時にユーザが快適に使用し得る頭部装着型表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施例の頭部装着型表示装置の外観を示す。
【図２】第１実施例の画像形成装置の構成を模式的に示す。
【図３】第１実施例の第１の変形例の画像形成装置の構成を模式的に示す。
【図４】第１実施例の第２の変形例の画像形成装置の構成を模式的に示す。
【図５】第２実施例の頭部装着型表示装置の外観を示す。
【００１８】
（第１実施例）
（頭部装着型表示装置１０の構成；図１、図２）
図１に示す頭部装着型表示装置１０は、ユーザの頭部に装着して用いられる表示装置（いわゆるヘッドマウントディスプレイ）である。以下、本明細書では頭部装着型表示装置１０のことを「表示装置１０」と呼ぶ。図１に示すように、表示装置１０は、フレーム１２と、右画像形成装置２０Ｒと、左画像形成装置２０Ｌと、を備える。【００１９】
図１に示すフレーム１２は、眼鏡フレーム状の部材である。ユーザは、眼鏡を装着するようにフレーム１２を装着することによって、表示装置１０を頭部に装着することができる。他の例では、フレーム１２は、ヘッドバンド状の部材、ヘルメット状の部材等、頭部に装着可能な形状のフレームであれば任意の形状のフレームであってもよい。【００２０】
右画像形成装置２０Ｒは、フレーム１２を装着したユーザの右眼に右眼用の表示用画像（以下「右眼用画像」と呼ぶ）を視認させるための装置である。右画像形成装置２０Ｒは、右導光板３０Ｒと右投影装置４０Ｒとを含む。同様に、左画像形成装置２０Ｌは、フレーム１２を装着したユーザの左眼に左眼用の表示用画像（以下「左眼用画像」と呼ぶ）を視認させるための装置である。左画像形成装置２０Ｌは、左導光板３０Ｌと左投影装置４０Ｌとを含む。左導光板３０Ｌと左投影装置４０Ｌの構成は、左右が反対であることを除き、右導光板３０Ｒと右投影装置４０Ｒの構成とほぼ同様である。そのため、以下では、右画像形成装置２０Ｒと左画像形成装置２０Ｌとを区別せずに呼ぶ場合には単に「画像形成装置２０」と呼び、右導光板３０Ｒと左導光板３０Ｌとを区別せずに呼ぶ場合には単に「導光板３０」と呼び、右投影装置４０Ｒと左投影装置４０Ｌとを区別せずに呼ぶ場合には単に「投影装置４０」と呼ぶ場合がある。【００２１】
以下、図２を参照して、右画像形成装置２０Ｒの構成を説明する。左画像形成装置２０Ｌは、左右が反対であることを除いて右画像形成装置２０Ｒとほぼ構成が共通するため、以下では右画像形成装置２０Ｒの構成について詳しく説明し、左画像形成装置２０Ｌの構成については詳しい説明を省略する。【００２２】
右導光板３０Ｒは透光性の基板である。右導光板３０Ｒは例えばガラスによって形成される。他の例では、右導光板３０Ｒは光透過性の樹脂材料等によって形成されていてもよい。ユーザが表示装置１０を頭部に装着すると、ユーザの顔のうち右眼ＲＥを含む範囲に対向する位置に右導光板３０Ｒが配置される。【００２３】
右導光板３０Ｒは、ユーザの顔（即ち右眼ＲＥ）に対向する側の主面である第１主面３２Ｒと、第１主面３２Ｒと反対側の主面（即ち、顔から遠い側の面）である第２主面３４Ｒとを有する。右導光板３０Ｒは、右投影装置４０Ｒから内部に入射された光を、第１主面３２Ｒの内面と第２主面３４Ｒの内面とで全反射することによって導光した後、右眼ＲＥに向かって出射させる（図２中の破線矢印参照）。【００２４】
右導光板３０Ｒの内部には、複数個のハーフミラー部材３６Ｒが設けられている。図２の例では、右導光板３０Ｒの内部には３個のハーフミラー部材３６Ｒが設けられているが、他の例では、ハーフミラー部材３６Ｒの数は２個以上であれば任意の数であってもよい。複数個のハーフミラー部材３６Ｒは、右投影装置４０Ｒが設けられている側（即ち、顔の外側）からユーザの顔の中心側に向かう方向に沿って並んで配置されている。【００２５】
複数個のハーフミラー部材３６Ｒのそれぞれは、右導光板３０Ｒ内で導光される光の一部を反射し、他の一部を透過させ、反射した光を右眼ＲＥに向かって出射させる部材である。各ハーフミラー部材３６Ｒは、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の誘電体膜を積層させた構造体である。各ハーフミラー部材３６Ｒは、右導光板３０Ｒの第１主面３２Ｒに対して所定の角度を形成するように配置されているとともに、互いに等間隔をあけて平行に配置されている。【００２６】
右投影装置４０Ｒは、右導光板３０Ｒの第２主面３４Ｒの外周縁寄りの位置のうち、ユーザの耳に近い部分に配置される。右投影装置４０Ｒは、右導光板３０Ｒの第２主面３４Ｒのうち、ユーザの顔の外側寄りの位置に配置される、と言い換えてもよい。右投影装置４０Ｒは、右導光板３０Ｒの内部に向かって右眼用画像を形成する光を照射するための投影装置である。ここで、右眼用画像は、ユーザに視認させる１個の対象画像のうちの右眼の視界範囲に対応する部分を示す画像である。【００２７】
右投影装置４０Ｒは、光源４２Ｒと、プリズム４４Ｒと、を含む。光源４２Ｒは、上記の右眼用画像を表わす光を照射するための光源である。光源４２Ｒは、図示しないＬＥＤ（Light Emitting Diodeの略）パネル、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）パネル、光学素子（例えばレンズ等）を含む。光源４２Ｒは、フレーム１２に搭載されている制御部（図示しない）の指示に従って、様々な態様で光を照射することができる。【００２８】
プリズム４４Ｒは、右導光板３０Ｒの第２主面３４Ｒに配置されている。プリズム４４Ｒは、光源４２Ｒから出射された光を通過させた後で右導光板３０Ｒ内に導入するための導光用光学素子である。本実施例では、プリズム４４Ｒは、三角柱形状に形成されている。プリズム４４Ｒは、入射面４６Ｒと、出射面４８Ｒとを有する。入射面４６Ｒは、光源４２Ｒからの光が入射する面である。入射面４６Ｒは、図２に示すように、光源４２Ｒから出射される光（平行光、拡散光を含む）のうちの主光線と直交するように配置される。即ち、光源４２Ｒは、入射面４６Ｒに対して垂直に光を入射できる位置に配置される。図２に示すように、入射面４６Ｒは、第２主面３４Ｒに対して大きい角度を形成するように配置される。出射面４８Ｒは、第２主面３４Ｒに接する面であるとともに、プリズム４４Ｒ内を通過した光が右導光板３０Ｒに向けて出射する側の面である。入射面４６Ｒと出射面４８Ｒとは所定の角度を形成する。また、図２に示すように、プリズム４４Ｒの入射面４６Ｒの端部４７Ｒは、ユーザの顔から離れる方向に（即ち第１主面３２Ｒから第２主面３４Ｒに向かう方向に）突出している。そして、本実施例では、端部４７Ｒは、ユーザの右眼ＲＥの視界の外側寄りに配置されている。なお、他の例では、プリズム４４Ｒは、上記のような特徴を備える入射面及び出射面を有していれば、三角柱形状以外の多面体形状に形成されていてもよい。【００２９】
本実施例では、プリズム４４Ｒは、光透過性の樹脂材料によって形成されている。他の例では、プリズム４４Ｒは、ガラスによって形成されていてもよい。本実施例では、プリズム４４Ｒは、右導光板３０Ｒとは異なる物性を有する素材によって形成される。本実施例では、プリズム４４Ｒの屈折率が、右導光板３０Ｒの屈折率よりも小さくなるように、プリズム４４Ｒと右導光板３０Ｒのそれぞれの素材が選択されている。ここで「屈折率」とは、絶対屈折率のことである。【００３０】
上記の通り、本実施例では、入射面４６Ｒは、光源４２Ｒから出射される光（平行光、拡散光を含む）のうちの主光線と直交するように配置される。即ち、光源４２Ｒは、入射面４６Ｒに対して垂直に光を入射できる位置に配置される。図２に示すように、本実施例では、プリズム４４Ｒの入射面４６Ｒの端部４７Ｒがユーザの右眼ＲＥの視界の外側寄りに配置され、入射面４６Ｒが第２主面３４Ｒに対して大きい角度を形成するように配置される。そのため、光源４２Ｒは、第２主面３４Ｒ寄りの位置（右導光板３０Ｒに近い位置）に配置される。【００３１】
続いて、図２を参照して、本実施例の右画像形成装置２０Ｒにおいて、光源４２Ｒから照射された光（即ち右眼用画像を表わす光）が通過する経路について説明する。図２中では、光は破線で模式的に示されている。光源４２Ｒから照射された光は、入射面４６Ｒを介してプリズム４４Ｒ内に導入される。プリズム４４Ｒ内に導入された光は、プリズム４４Ｒを通過して出射面４８Ｒから出射され、出射面４８Ｒに接する第２主面３４Ｒを介して右導光板３０Ｒ内に入射される。この際、出射面４８Ｒと第２主面３４Ｒとの境界面において、光が屈折する。図２では、プリズム４４Ｒから右導光板３０Ｒに光が入射する際の入射角をα１で表し、プリズム４４Ｒから右導光板３０Ｒに光が入射する際の屈折角をβで表している。ここで、入射角とは、右導光板３０Ｒへの光の入射点において、プリズム４４Ｒと右導光板３０Ｒとの境界面に垂直な線（図中の一点鎖線）と入射した光とのなす角度のことである。また、屈折角とは、上記の境界面に垂直な線と、右導光板３０Ｒ内の光とのなす角度のことである。本実施例では、プリズム４４Ｒの屈折率は右導光板３０Ｒの屈折率よりも小さい。そのため、入射角α１は屈折角βよりも大きい。【００３２】
右導光板３０Ｒに入射された光は、第１主面３２Ｒの内面及び第２主面３４Ｒの内面を全反射しながら、顔の外側から内側に向かう方向（即ちユーザの右耳から右眼ＲＥに向かう方向）に沿って導光される。右導光板３０Ｒ内を導光される光は、複数個のハーフミラー部材３６Ｒによって一部が反射され、一部が透過される。各ハーフミラー部材３６Ｒが反射した光は、右眼ＲＥに向けて出射される。その結果、右眼ＲＥの網膜上に、右眼用画像が結像される。これにより、ユーザの右眼ＲＥは右眼用画像を視認することができる。【００３３】
以上、右画像形成装置２０Ｒの構成及び光の経路について説明した。上記の通り、左画像形成装置２０Ｌは、左右が反対であることを除いて右画像形成装置２０Ｒとほぼ構成が共通する。左画像形成装置２０Ｌでも、上記と同様の経路によって、光源から左導光板３０Ｌに光が入射され、ユーザの左眼の網膜上に左眼用画像が結像され、ユーザの左眼は左眼用画像を視認することができる。ユーザは、右眼ＲＥで右眼用画像を視認し、左眼で左眼用画像を視認することにおって、１つの対象画像を視認することができる。【００３４】
以上、本実施例の表示装置１０について説明した。上記の通り、本実施例では、右導光板３０Ｒの第２主面３４Ｒ側に右投影装置４０Ｒが配置されている。そのため、右投影装置４０Ｒとユーザの顔とが干渉することがない。そのため、本実施例の表示装置１０では、右導光板３０Ｒがユーザの顔の外側まで横に伸びている必要がない。第１主面側に投影装置を配置する従来の構成（即ち、導光板が顔の外側まで延びている必要がある構成）に比べて、右導光板３０Ｒを小型化することができる。そのため、従来に比べて、表示装置１０全体を小型化することができる。【００３５】
上記の通り、本実施例では、プリズム４４Ｒの屈折率が右導光板３０Ｒの屈折率よりも小さい。そのため、入射角α１は屈折角βよりも大きい。また、プリズム４４Ｒの屈折率を小さくすると入射角α１が大きくなる。そのため、プリズム４４Ｒの入射面４６Ｒの端部４７Ｒ（即ち、ユーザの顔から遠い側の端部）を、ユーザの視界の外側寄りに配置することができる。これにより、右投影装置４０Ｒをユーザの視界に入り難くすることができる。【００３６】
また、本実施例では、右投影装置４０Ｒは、右導光板３０Ｒの第２主面３４Ｒの外周縁寄りの位置のうち、ユーザの右耳に近い部分に配置される。左投影装置４０Ｌも、左導光板３０Ｌの第２主面３４Ｌの外周縁寄りの位置のうち、ユーザの左耳に近い部分に配置される。この構成によると、投影装置４０の重量による負荷が主に耳に加わるため、ユーザの顔の一部に負荷が局所的に加わることを低減し得る。また、投影装置４０がユーザの視界を妨げる可能性も低減し得る。そのため、装着時にユーザが快適に使用し得る表示装置１０を実現することができる。【００３７】
（第１実施例の変形例１；図３）
図３を参照して、第１実施例の表示装置１０の変形例について説明する。本変形例の表示装置１０も、基本的構成は図１、図２の表示装置１０と共通する。ただし、本変形例の表示装置１０では、プリズム４４Ｒの構成が図２とは異なる。本変形例のプリズム４４Ｒ（図３参照）は、右導光板３０Ｒと同じ物性を有する素材（即ち同じ素材）によって形成される。そのため、本変形例では、プリズム４４Ｒの屈折率と、右導光板３０Ｒの屈折率とが等しくなるように、プリズム４４Ｒ及び右導光板３０Ｒが形成されている。【００３８】
この場合、図３に示すように、プリズム４４Ｒから右導光板３０Ｒに光が入射する際に、出射面４８Ｒと第２主面３４Ｒとの境界面において光の屈折が起こらない。即ち、入射角α２と屈折角βが等しい。図３の屈折角βは、図２の屈折角βと同じ角度である。また、本変形例の入射角α２は図２の入射角α１よりも小さい。このように、本変形例では、プリズム４４Ｒから右導光板３０Ｒに光が入射する際に、プリズム４４Ｒと右導光板３０Ｒとの境界で光の反射が起こらない。これにより、光量のロスを低減させることができる。【００３９】
また、本変形例では、入射角α２が、図２の場合の入射角α１と比べて小さい。この特性のために、図３に示すように、本変形例では、プリズム４４Ｒの入射面４６Ｒの端部４７Ｒが、図２の端部４７Ｒに比べて、やや前方（右導光板３０Ｒから、ユーザの顔面と反対側に離れる方向）に突出するとともに、やや顔の中心寄りに寄った位置に配置される。これに伴い、光源４２Ｒも、やや前方に突出した位置に配置される。【００４０】
（第１実施例の変形例２；図４）
図４を参照して、第１実施例の表示装置１０の他の変形例について説明する。本変形例の表示装置１０も、基本的構成は図１〜図３の表示装置１０と共通する。ただし、本変形例の表示装置１０でも、プリズム４４Ｒの構成が図２、図３とは異なる。本変形例のプリズム４４Ｒ（図４）は、右導光板３０Ｒと異なる物性を有する素材（即ち同じ素材）によって形成される。本変形例では、プリズム４４Ｒの屈折率が、右導光板３０Ｒの屈折率よりも大きくなるように、プリズム４４Ｒ及び右導光板３０Ｒの各素材が選択されている。【００４１】
この場合、本変形例では、図４に示すように、プリズム４４Ｒから右導光板３０Ｒに光が入射する際に、出射面４８Ｒと第２主面３４Ｒとの境界面において光が屈折する。上記の通り、本変形例では、プリズム４４Ｒの屈折率は右導光板３０Ｒの屈折率よりも大きい。そのため、入射角α３は屈折角βよりも小さい。また、本実施例の入射角α３は、図３の入射角α２よりも小さい。図４の屈折角βは、図２、図３の屈折角βと同じ角度である。【００４２】
また、本変形例では、入射角α３が、図３の場合の入射角α２（及び図２の場合の入射角α１）と比べて小さい。この特性のために、図４に示すように、本変形例では、プリズム４４Ｒの入射面４６Ｒの端部４７Ｒが、図３の端部４７Ｒに比べて、さらにやや前方（ユーザの顔面から離れる方向）に突出するとともに、やや顔の中心寄りに寄った位置に配置される。これに伴い、光源４２Ｒは、さらに前方に突出した位置に配置される。本変形例では、そのため、右投影装置４０Ｒが、周囲の他部材（例えば、ユーザが被る帽子のひさし等）と干渉することを抑制し得る。【００４３】
（第２実施例；図５）
図５を参照して、第２実施例の表示装置１１０について、第１実施例と異なる点を中心に説明する。本実施例では、右画像形成装置１２０Ｒの構成、及び、左画像形成装置１２０Ｌの構成が、第１実施例とは異なる。【００４４】
本実施例でも、右画像形成装置１２０Ｒは、右導光板１３０Ｒと右投影装置１４０Ｒとを含み、左画像形成装置１２０Ｌは、左導光板１３０Ｌと左投影装置１４０Ｌとを含む。本実施例でも、左画像形成装置１２０Ｌは、左右が反対であることを除いて右画像形成装置１２０Ｒとほぼ構成が共通するため、以下では右画像形成装置１２０Ｒの構成について詳しく説明し、左画像形成装置１２０Ｌの構成については詳しい説明を省略する。【００４５】
本実施例の右導光板１３０Ｒも、ユーザの顔に対向する側の主面である第１主面１３２Ｒと、第１主面１３２Ｒと反対側の主面である第２主面１３４Ｒとを有する。そして、本実施例でも、右導光板１３０Ｒの内部には、複数個のハーフミラー部材（図示しない）が設けられている。ただし、本実施例では、複数個のハーフミラー部材は、右投影装置１４０Ｒが設けられている側（即ち、顔の上側）から下側に向かう方向に沿って並んで配置されている。【００４６】
本実施例の右投影装置１４０Ｒは、右導光板３０Ｒの第２主面３４Ｒの外周縁寄りの位置のうち、第２主面３４を正面視した場合における上側の部分（即ちユーザの眉に近い側の端部）に配置される。本実施例の右投影装置１４０Ｒも、右導光板３０Ｒの内部に向かって右眼用画像を形成する光を照射するための投影装置である。そのため、図示しないが、本実施例の右投影装置１４０Ｒも、右眼用画像を表わす光を照射する光源と、光源から出射された光を右導光板１３０Ｒ内に導入するためのプリズムと、を有する。本実施例でも、プリズムは、右導光板１３０Ｒの第２主面１３４Ｒに配置されている。【００４７】
本実施例では、上記の図４の変形例と同様に、プリズムの屈折率が右導光板１３０Ｒの屈折率よりも大きくなるように、プリズム及び右導光板１３０Ｒの素材が選択されている。【００４８】
上記の通り、プリズムの屈折率が右導光板１３０Ｒの屈折率よりも大きい場合、プリズムの入射面の端部が比較的前方に突出するとともに、右導光板１３０Ｒの中心寄り（図５中の下方向寄り）に配置される。そのため、例えば、ユーザが、表示装置１１０とともに帽子等を着用するような場合には、図４のように入射角α３が入射角α２（図３）に比べて小さい構成を採用することで、帽子のひさしと右投影装置１４０Ｒとが干渉しにくくなる、という利点もある。【００４９】
本実施例の変形例では、上記の第１実施例と同様に、プリズムの屈折率が右導光板１３０Ｒの屈折率よりも小さくなるように、プリズム及び右導光板１３０Ｒの素材が選択されていてもよい。また、変形例では、上記の図３の変形例と同様に、プリズムの屈折率が右導光板１３０Ｒの屈折率と等しくなるように、プリズム及び右導光板１３０Ｒが同じ素材で形成されていてもよい。【００５０】
以上、実施例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、以下の変形例を採用してもよい。【００５１】
（変形例１）上記の第１実施例では、投影装置４０は、導光板３０の第２主面３４のうちの外周縁寄りであって、ユーザの耳に近い部分に配置されている（図１参照）。第２実施例では、投影装置１４０は、導光板１３０の第２主面１３４のうちの外周縁寄りであって、第２主面３４を正面視した場合における上側の部分（即ちユーザの眉に近い側の端部）に配置されている（図５参照）。投影装置の配置位置は、これらに限られず、導光板の第２主面のうちの外周縁寄りの位置であれば、任意の位置に配置することができる。従って、例えば、投影装置は、導光板の第２主面のうちの外周縁寄りであって、ユーザの眉間に近い部分に配置されてもよい。また他の例では、投影装置は、導光板の第２主面のうちの外周縁寄りであって、下側部分（即ちユーザの瞳の下方側の端部近傍）に配置されてもよい。【００５２】
（変形例２）上記の各実施例では、表示装置１０、１１０は、右画像形成装置２０Ｒ、１２０Ｒと、左画像形成装置２０Ｌ、１２０Ｌと、の２つの画像形成装置を備えている。これに限られず、表示装置は、画像形成装置を１つだけ（例えば、右眼用と左眼用のうちの一方のみ）備えていてもよい。【００５３】
（変形例３）上記の各実施例では、投影装置４０、１４０はプリズムを備えている。しかしながら、投影装置が備える導光用光学素子はこれに限られず、導光板の第２主面に配置され、光源から出射された光を導光板の内部に導入することが可能であれば、任意の他の素子（例えばレンズ等）を用いてもよい。【００５４】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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