(57)【要約】【課題】導光部に平行に配置した複数の部分反射面の隣り合う部分反射面での重なり部や隙間に起因する画像の品位の低下を抑制することのできる表示装置、および導光装置を提供すること。【解決手段】導光系３０は、一方端５１側から入射した光を出射部５８に導く透光性の導光部５０を備えている。導光部５０は、互いに平行な第１面５６と第２面５７との間に、第１端部５５１が第２端部５５２より一方端５１側に位置するように同一角度で傾いた複数の部分反射面５５とを有している。部分反射面５５の第１方向Ｘの間隔は、一方端５１側から他方端５２側に向かって広くなっている。観察者の眼Ｅの前に導光部５０を配置した状態で、導光部５０は、他方端５２側が一方端５１側より観察者の顔面Ｆから離間するように傾いている。【選択図】図５
2018165742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像生成系と、
前記画像生成系から出射された画像光を出射部に導く透光性の導光部を備えた導光装置と、を有し、
前記導光部は、前記画像光が入射する一方端側から第１方向の他方端側に向けて延在する第１面と、前記第１面に対して前記第１方向に交差する第２方向の一方側で平行に前記第１方向に延在する第２面と、前記第１面と前記第２面との間で前記第１方向に沿って配置され、前記第２面に対する法線方向から前記一方端側に向けて同一角度で傾いた複数の部分反射面と、を有し、
前記複数の部分反射面の前記第１方向の間隔が前記一方端側から前記他方端側に向かって広くなっており、
前記導光部を観察者の眼前に配置した状態で、前記導光部は、前記他方端側が前記一方端側より前記観察者の顔面から離間するように傾いていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、
前記複数の部分反射面は、前記第１方向で隣り合う２つの部分反射面のうち、前記第１方向の前記一方端側に位置する部分反射面の前記第２方向の前記一方側の端部と前記他方端側に位置する部分反射面の前記第２方向の前記他方側の端部とを結ぶ仮想直線が、前記第２面の前記一方端側に延在している部分となす角度が９０°以上であることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置において、
前記仮想直線が前記第２面の前記一方端側に延在している部分となす角度が９０°を超えていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の表示装置において、
前記導光部は、前記第２面、前記仮想直線および前記部分反射面で囲まれた部分を構成する透光性の第１樹脂部分と、前記第１面、前記仮想直線および前記部分反射面で囲まれた部分を構成する第２樹脂部分とを備えていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の表示装置において、
前記複数の部分反射面は、前記間隔が前記第１方向の前記一方端側から前記他方端側に向かって１つの間隔毎に広くなっている部分反射面を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか一項に記載の表示装置において、
前記複数の部分反射面は、前記間隔が前記第１方向の前記一方端側から前記他方端側に向かって複数の間隔毎に広くなっている部分反射面を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１から６までの何れか一項に記載の表示装置において、
前記導光装置は、前記導光部の前記一方端側が接続された透光性の入射部を備え、
前記入射部は、前記画像光が非平行光として入射する入射曲面と、前記入射曲面から入射した前記画像光を反射する反射曲面と、を備え、前記入射曲面および前記反射曲面によって前記画像光を平行光にして前記導光部に出射することを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の表示装置において、
前記入射部は、第１透光性部材に形成され、
前記導光部の少なくとも前記複数の部分反射面が形成されている部分は、前記第１透光性部材に接合面を介して前記第１方向で面接合された第２透光性部材に形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１から８までの何れか一項に記載の表示装置において、
前記複数の部分反射面のうちの少なくとも１つは、反射性の金属層を含む多層膜を備えていることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１から９までの何れか一項に記載の表示装置において、
前記複数の部分反射面は、入射角に応じて反射率が変化する特性を有していることを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
一方端側から入射した光を出射部に導く透光性の導光部を備え、
前記導光部は、前記光が入射する一方端側から第１方向の他方端側に向けて延在する第１面と、前記第１面に対して前記第１方向に交差する第２方向の一方側で平行に前記第１方向に延在する第２面と、前記第１面と前記第２面との間で前記第１方向に沿って配置され、前記第２面に対する法線方向から前記一方端側に向けて同一角度で傾いた複数の部分反射面と、を有し、
前記複数の部分反射面の前記第１方向の間隔が前記一方端側から前記他方端側に向かって広くなっており、
前記複数の部分反射面は、前記第１方向で隣り合う２つの部分反射面のうち、前記第１方向の前記一方端側に位置する部分反射面の前記第２方向の前記一方側の端部と前記他方端側に位置する部分反射面の前記第２方向の前記他方側の端部とを結ぶ仮想直線が前記第２面となす角度が９０°以上であることを特徴とする導光装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の導光装置において、
前記仮想直線が前記第２面となす角度が９０°を超えることを特徴とする導光装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の導光装置において、
前記導光部は、前記第２面、前記仮想直線および前記部分反射面で囲まれた部分を構成する透光性の第１樹脂部分と、前記第１面、前記仮想直線および前記部分反射面で囲まれた部分を構成する第２樹脂部分とを備えていることを特徴とする導光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置および導光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表示装置等に用いる導光装置の導光部として、画像光が入射する一方端側から他方端側に向けて延在する２つの平面（第１面および第２面）の間に、斜めに傾いた複数のハーフミラーを平行かつ等間隔に設けた構成が提案されている（特許文献１参照）。かかる導光装置では、画像光を第１面と第２面との間で反射させて導光部内を一方端側から他方端側に向けて進行させ、ハーフミラーで観察者の眼に向けて画像光を出射する。従って、観察者に虚像を認識させることができるとともに、外界からの光を導光部を介して観察者の眼に到達させることができる。
【０００３】
また、導光装置の出射部に対して、２つの平面（第１面および第２面）の間に、斜めに傾いた複数のハーフミラーを平行に設けた構成が提案されている（特許文献２参照）。特許文献２の段落［００４６］には、出射部において、ハーフミラーを可変ピッチで配置する構成や、複数段階で増減するピッチを含む所定のピッチパターンを繰り返す構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１７７２３１号公報
【特許文献２】特開２０１７−３８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１６に示すように、特許文献１に記載の導光装置において、画像光Ｌが入射する導光部５０の一方端５１側では、表示装置を装着した観察者の眼Ｅからみたとき、第１方向Ｘで隣り合う２つの部分反射面５５（ハーフミラー）の間に隙間５５９があるため、画像光Ｌの欠落した部分が筋状に認識されてしまう。これに対して、導光部５０の他方端５２側では、観察者の眼Ｅからみたとき、第１方向Ｘで隣り合う２つの部分反射面５５に部分反射面５５同士の重なり部５５８が存在するため、輝度が高い筋が認識されてしまう。なお、特許文献２には、ハーフミラーを可変ピッチで配置すること等が提案されているが、かかる構成では、画像に筋が認識されることを防止することができない。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、導光部に平行に配置した複数の部分反射面の隣り合う部分反射面での重なり部や隙間に起因する画像の品位の低下を抑制することのできる表示装置、および導光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る表示装置の一態様は、画像生成系と、前記画像生成系から出射された画像光を出射部に導く透光性の導光部を備えた導光装置と、を有し、前記導光部は、前記画像光が入射する一方端側から第１方向の他方端側に向けて延在する第１面と、前記第１面に対して前記第１方向に交差する第２方向の一方側で平行に前記第１方向に延在する第２面と、前記第１面と前記第２面との間で前記第１方向に沿って配置され、前記第２面に対する法線方向から前記一方端側に向けて同一角度で傾いた複数の部分反射面と、を有し、前記複数の部分反射面の前記第１方向の間隔が前記一方端側から前記他方端側に向かって広くなっており、前記導光部を観察者の眼前に配置した状態で、前記導光部は、前記他方端側が前記一方端側より前記観察者の顔面から離間するように傾いていることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、導光部に平行に配置した複数の部分反射面では、第１方向の間隔が一方端側から他方端側に向かって広くなっているため、表示装置を装着した観察者の眼からみたとき、画像光が入射する導光部の一方端側で隣り合う２つの部分反射面の間では、隙間が狭く、他方端側で隣り合う２つの部分反射面の間には、部分反射面同士の重なり部が狭い。また、導光部は、他方端側が一方端側より観察者の顔面から離間するように傾いているため、導光部の一方端側で隣り合う２つの部分反射面の間では、隙間が極めて狭いか、隙間が存在せず、他方端側で隣り合う２つの部分反射面の間には、部分反射面同士の重なり部が極めて狭いか、隙間が存在しない。それ故、一方端側から出射される画像光では、画像光が筋状に欠落した部分が発生することを抑制することができ、他方端側から出射される画像光では、輝度が高い筋が発生することを抑制することができる。それ故、隣り合う部分反射面での重なり部や隙間に起因する画像の品位の低下を抑制することができるので、品位の高い画像を観察者に認識させることができる。
【０００９】
本発明に係る表示装置において、前記複数の部分反射面は、前記第１方向で隣り合う２つの部分反射面のうち、前記第１方向の前記一方端側に位置する部分反射面の前記第２方向の前記一方側の端部と前記他方端側に位置する部分反射面の前記第２方向の前記他方側の端部とを結ぶ仮想直線が、前記第２面の前記一方端側に延在している部分となす角度が９０°以上である態様を採用することができる。
【００１０】
かかる態様に用いられる導光装置は、一方端側から入射した光を出射部に導く透光性の導光部を備え、前記導光部は、前記光が入射する一方端側から第１方向の他方端側に向けて延在する第１面と、前記第１面に対して前記第１方向に交差する第２方向の一方側で平行に前記第１方向に延在する第２面と、前記第１面と前記第２面との間で前記第１方向に沿って配置され、前記第２面に対する法線方向から前記一方端側に向けて同一角度で傾いた複数の部分反射面と、を有し、前記複数の部分反射面の前記第１方向の間隔が前記一方端側から前記他方端側に向かって広くなっており、前記複数の部分反射面は、前記第１方向で隣り合う２つの部分反射面のうち、前記第１方向の前記一方端側に位置する部分反射面の前記第２方向の前記一方側の端部と前記他方端側に位置する部分反射面の前記第２方向の前記他方側の端部とを結ぶ仮想直線が前記第２面となす角度が９０°以上であることを特徴とする。かかる態様によれば、型部材に形成した凹凸パターンを転写することにより、部分反射面が形成される斜面を形成する場合でも、型部材を抜くことができる。
【００１１】
本発明において、前記仮想直線が前記第２面の前記一方端側に延在している部分となす角度が９０°を超える態様を採用することができる。かかる態様によれば、型部材を容易に抜くことができる。
【００１２】
本発明において、前記導光部は、前記第２面、前記仮想直線および前記部分反射面で囲まれた部分を構成する透光性の第１樹脂部分と、前記第１面、前記仮想直線および前記部分反射面で囲まれた部分を構成する第２樹脂部分とを備えている態様を採用することができる。
【００１３】
本発明において、前記複数の部分反射面は、前記間隔が前記第１方向の前記一方端側から前記他方端側に向かって１つの間隔毎に広くなっている部分反射面を含む態様を採用することができる。
【００１４】
本発明において、前記複数の部分反射面は、前記間隔が前記第１方向の前記一方端側から前記他方端側に向かって複数の間隔毎に広くなっている部分反射面を含む態様を採用することができる。
【００１５】
本発明において、前記導光装置は、前記導光部の前記一方端側が接続された透光性の入射部を備え、前記入射部は、前記画像光が非平行光として入射する入射曲面と、前記入射曲面から入射した前記画像光を反射する反射曲面と、を備え、前記入射曲面および前記反射曲面によって前記画像光を平行光にして前記導光部に出射する態様を採用することができる。
【００１６】
本発明において、前記入射部は、第１透光性部材に形成され、前記導光部の少なくとも前記複数の部分反射面が形成されている部分は、前記第１透光性部材に接合面を介して前記第１方向で面接合された第２透光性部材に形成されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、入射部および導光部の複数の部分反射面が形成されている部分を各々、適正な方法で製造することができる。
【００１７】
本発明において、前記複数の部分反射面のうちの少なくとも１つは、反射性の金属層を含む多層膜を備えている態様を採用することができる。かかる態様によれば、反射性の金属層を含む多層膜によって部分反射面の反射率を高めることができる。
【００１８】
本発明において、前記複数の部分反射面は、入射角に応じて反射率が変化する特性を有している態様を採用することができる。かかる態様によれば、出射部から出射される光の輝度ばらつきを軽減することができる。本発明において、前記複数の反射面は、入射角が大のときには、入射角が小のときより反射率が大である態様を採用するこができる。本発明において、前記複数の反射面は、入射角が小のときには、入射角が大のときより反射率が大である態様を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態１に係る表示装置の外観の一例を模式的に示す説明図である。
【図２】図１に示す表示装置の光学系の平面図である。
【図３】図２に示す投射レンズ系および入射部の設計例を示す説明図である。
【図４】図２に示す導光部内での平行光束の様子を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明を適用した表示装置および導光装置の導光部の説明図である。
【図６】図５に示す導光部を傾斜させる前の状態の説明図である。
【図７】図６に示す導光部よりも部分反射面の間隔が狭い参考例の説明図である。
【図８】図５を参照して説明した部分反射面の間隔と、第１方向の各角度方向における輝度との関係（輝度分布）を示すグラフである。
【図９】図２に示す導光部の製造方法１を示す説明図である。
【図１０】図２に示す導光部の製造方法２を示す説明図である。
【図１１】図２に示す導光部の製造方法３を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施形態２に係る表示装置の導光部の説明図である。
【図１３】本発明の実施形態４に係る表示装置の外観の一例を模式的に示す説明図である。
【図１４】図１３に示す表示装置を観察者に対する正面方向からみた正面図である。
【図１５】図１３に示す表示装置を左側からみた側面図である。
【図１６】本発明の比較例に係る導光装置に形成した部分反射面の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図において、は、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材の数や縮尺を異ならしめてある。
【００２１】
［実施形態１］
（全体構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る表示装置１００の外観の一例を示す説明図である。図１に示す表示装置１００は、シースルー型のアイグラスディスプレイ等として構成されており、テンプル１１１（Ｒ）、１１１（Ｌ）を左右に備えたフレーム１１０を有している。表示装置１００は、後述する表示部１０がフレーム１１０に支持されており、表示部１０から出射された画像を使用者に虚像として認識させる。本実施形態において、表示装置１００は、表示部１０として、右眼用の表示部１０（Ｒ）と左眼用の表示部１０（Ｌ）とを備えている。右眼用の表示部１０（Ｒ）と左眼用の表示部１０（Ｌ）とは、同一の構成をもって左右対称に配置されている。従って、以下の説明では、右眼用の表示部１０（Ｒ）を中心に説明し、左眼用の表示部１０（Ｌ）については説明を省略する。また、以下の説明では、左右方向を第１方向Ｘとし、前後方向を第２方向Ｚとし、上下方向を第３方向Ｙとして説明する。また、第１方向Ｘの一方側（右側）にＸ１を付し、第１方向Ｘの他方側（左側）にＸ２を付し、第２方向Ｚの一方側（後側）にＺ１を付し、第２方向Ｚの他方側（前側）にＺ２を付し、第３方向Ｙの一方側（上側）にＹ１を付し、第３方向Ｙの他方側（下側）Ｙ２に付して説明する。ここで、右眼用の表示部１０（Ｒ）と左眼用の表示部１０（Ｌ）とは対称に配置されているため、表示部１０（Ｒ）と左眼用の表示部１０（Ｌ）とでは、第１方向Ｘの一方側Ｘ１と他方側Ｘ２とが左右で反転する。
【００２２】
（表示部１０の全体構成）
図２は、図１に示す表示部１０の光学系の平面図である。なお、図２では、画像生成系２０の中央から出射される画像光Ｌを点線で示し、画像生成系２０の端部から出射される画像光Ｌを一点鎖線および二点鎖線で示してある。図２に示すように、表示部１０（表示部１０（Ｒ））は、非平行光からなる画像光Ｌを出射する画像生成系２０と、入射した画像光Ｌを出射部５８に導く導光系３０とを有しており、導光系３０が本発明を適用した導光装置である。本形態において、画像生成系２０と導光系３０との間には、投射レンズ系７０が配置されており、画像生成系２０から出射された画像光Ｌは、投射レンズ系７０を介して導光系３０に入射する。投射レンズ系７０は、第１レンズ７１と、第１レンズ７１と導光系３０との間に配置された第２レンズ７２とからなる２つのレンズを備えている。
【００２３】
導光系３０は、画像光Ｌが入射する入射曲面４１、および入射曲面４１から入射した画像光Ｌを入射曲面４１との間で反射させて平行光に変換する反射曲面４２とを備えた透光性の入射部４０と、第１方向Ｘの一方端５１側が入射部４０に接続された透光性の導光部５０とを備えており、導光部５０は、入射部４０から入射した平行光を出射部５８に導く。導光部５０は、一方端５１（一方側Ｘ１の端部）から第１方向Ｘの他方端５２側（他方側Ｘ２の端部）に向けて延在する第１面５６（第１反射面）と、第１方向Ｘと交差する第２方向Ｚの一方側Ｚ１で第１面５６と平行に第１方向Ｘに延在する第２面５７（第２反射面）と、第２面５７の入射部４０から離間する部分に設けられた出射部５８とを備えている。このように構成した導光系３０では、入射部４０から導光部５０に出射された平行光が第１面５６と第２面５７との間で反射して第１方向Ｘの一方側Ｘ１から他方側Ｘ２に出射部５８に導かれ、出射部５８から出射される。
【００２４】
（画像生成系２０の詳細構成）
画像生成系２０は、液晶装置や有機エレクトロルミネンセンス装置等からなる光変調パネルであり、入射部４０に対して第１方向Ｘの一方側Ｘ１、かつ、第２方向Ｚの一方側Ｚ１で入射曲面４１に対向している。本実施形態において、画像生成系２０は、第１方向Ｘの一方側Ｘ１の端部２１が第１方向Ｘの他方側Ｘ２の端部２２より第２方向Ｚの他方側Ｚ２に位置するように斜めに配置されている。
【００２５】
（入射部４０の詳細構成）
入射部４０において、入射曲面４１は、第２方向Ｚの一方側Ｚ１に向いた面であり、画像生成系２０に投射レンズ系７０を介して対向している。従って、入射曲面４１は、第２方向Ｚの他方側Ｚ２の端部４１１が第２方向Ｚの一方側Ｚ１の端部４１２より第１方向Ｘの一方側Ｘ１に位置するように斜めに配置されている。但し、入射曲面４１の端部４１２と画像生成系２０の端部２２との間隔は、入射曲面４１の端部４１１と画像生成系２０の端部２１との間隔より広い。入射曲面４１は、非球面や自由曲面等の曲面からなり、本実施形態において、入射曲面４１は、凸状の自由曲面からなる。入射曲面４１には反射膜等が形成されていないが、臨界角以上の入射角で入射した光を全反射する。従って、入射曲面４１は透過性および反射性を備えている。
【００２６】
反射曲面４２は、第２方向Ｚの他方側Ｚ２を向く面からなり、第１方向Ｘの一方側Ｘ１の端部４２１が第１方向Ｘの他方側Ｘ２の端部４２２より第２方向Ｚの一方側Ｚ１に位置するように斜めに配置されている。反射曲面４２は、非球面や自由曲面等の曲面からなり、本実施形態において、反射曲面４２は、凸状の自由曲面からなる。反射曲面４２については、反射膜等が形成されておらず、臨界角以上の入射角で入射した光を全反射する構成を採用することができる。但し、本実施形態において、反射曲面４２は、アルミニウム、銀、マグネシウム、クロム等を主成分とする反射性の金属層４２０を備えている。従って、反射曲面４２に対する入射角が小さい場合でも、確実に反射することができる。
【００２７】
このように構成した入射部４０では、非平行光なる画像光Ｌが入射曲面４１に入射すると、入射曲面４１から入射した画像光Ｌは、入射曲面４１で屈折し、反射曲面４２に向かう。次に、画像光Ｌは、反射曲面４２で反射されて再び、入射曲面４１に向かう。その際、入射曲面４１には、画像光Ｌが臨界角以上の入射角で入射するため、画像光Ｌは、入射曲面４１で導光部５０に向けて反射され、その間に、画像光Ｌは平行光に変換される。従って、反射曲面４２と入射曲面４１とを利用して画像光Ｌを平行光化するので、投射レンズ系７０に対する設計上の要求を緩和することができる。それ故、投射レンズ系７０を２つのレンズ（第１レンズ７１および第２レンズ７２）によって構成することができる等、投射レンズ系７０の簡素化を図ることができる。また、投射レンズ系７０の簡素化を図ることができれば、表示装置１００（表示部１０）の小型化および軽量化を図ることができる。
【００２８】
（投射レンズ系７０および入射部４０の設計例）
図３は、図２に示す投射レンズ系７０および入射部４０の設計例を示す説明図である。第１レンズ７１、第２レンズ７２、入射曲面４１、および反射曲面４２は、図３に示すように構成されており、図３の上段には、図４に示す数１に示す自由曲面関数における係数を示してある。図３の下段には、第１レンズ７１、第２レンズ７２、および入射部４０を構成する材料の屈折率（ｎｄ）およびアッベ数（ν）を示してある。図３に示す面番号（３）〜（８）のうち、面番号（３）は、入射曲面４１であり、面番号（４）、反射曲面４２である。面番号（５）は第２レンズ７２の出射側のレンズ面であり、面番号（６）は第２レンズ７２の入射側のレンズ面である。面番号（７）は第１レンズ７１の出射側のレンズ面であり、面番号（８）は第１レンズ７１の入射側のレンズ面である。
【００２９】
（導光部５０の詳細構成）
再び図２において、導光部５０では、第１面５６と第２面５７とが平行に配置されており、他方端５２側には、第１面５６と第２面５７との間に第３面５２０を有している。第１面５６と第２面５７との第２方向Ｚの厚さ（導光部５０の第２方向Ｚの寸法）は、入射部４０の第２方向Ｚの寸法より薄い。第１面５６および第２面５７は、導光部５０と外界（空気）との屈折率差に基づいて、臨界角以上の入射角で入射した光を全反射する。このため、第１面５６および第２面５７には反射膜等が形成されていない。
【００３０】
導光部５０には、入射部４０から離間する部分に、第３方向Ｙからみたときに第２面５７に対する法線方向から第１方向Ｘの一方側Ｘ１に傾いた複数の部分反射面５５が互いに平行に第１方向Ｘに沿って配置されている。出射部５８は、第２面５７のうち、複数の部分反射面５５に第１方向Ｘで重なる部分であり、第１方向Ｘにおいて、所定の幅を有する領域である。
【００３１】
複数の部分反射面５５は各々、誘電体多層膜からなる。また、複数の部分反射面５５のうちの少なくとも１つが、誘電体多層膜と、アルミニウム、銀、マグネシウム、クロム等主成分とする反射性の金属層（薄膜）との複合層であってもよい。部分反射面５５が金属層を含んでいる構成の場合、部分反射面５５の反射率を高める効果や、部分反射面５５の透過率および反射率の入射角依存性や偏光依存性を適正化できるという効果がある。
【００３２】
このように構成した導光部５０では、入射部４０から入射してきた平行光からなる画像光Ｌは、第１面５６と第２面５７との間で反射して第１方向Ｘの一方側Ｘ１から他方側Ｘ２に進行する。そして、部分反射面５５に入射した画像光Ｌの一部は、部分反射面５５で反射して出射部５８から観察者の眼Ｅに向けて出射される。また、部分反射面５５に入射した画像光Ｌの残りは、部分反射面５５を透過し、第１方向Ｘの他方側Ｘ２で隣り合う次の部分反射面５５に入射する。このため、複数の部分反射面５５の各々において、第２方向Ｚの一方側Ｚ１に反射した画像光Ｌは、出射部５８から観察者の眼Ｅに向けて出射される。従って、観察者は、虚像を認識することができる。その際、外界の光は、外界から導光部５０に入射した光は、導光部５０に入射した後、部分反射面５５を透過して観察者の眼Ｅに到達する。このため、観察者は、画像生成系２０で生成された画像をみることができるとともに、外界の景色等をシースルーでみることができる。
【００３３】
（導光部５０内の様子）
図４は、図２に示す導光部５０内での平行光束の様子を模式的に示す説明図であり、画像生成系２０の同一個所から投射レンズ系７０を介して入射部４０の入射曲面４１に入射した非平行な光束が入射部４０で平行光化された後の平行光束Ｌ０（画像光Ｌ）を第３方向Ｙからみた様子を模式的に示してある。なお、図４では、平行光束Ｌ０の中心光線Ｌ０ｃを実線で示し、平行光束Ｌ０の一方の側端部に位置する第１光線Ｌ０ａを長い破線で示し、平行光束Ｌ０の他方の側端部に位置する第２光線Ｌ０ｂを一点鎖線で示してある。また、図４の上段には、中心光線Ｌ０ｃと第１光線Ｌ０ａとに挟まれた第１平行光束部分Ｌ０１をグレーで示し、図４の下上段には、中心光線Ｌ０ｃと第２光線Ｌ０ｂとに挟まれた第２平行光束部分Ｌ０２をグレーで示してある。
【００３４】
図４に示すように、表示部１０では、画像生成系２０の同一個所から入射部４０の入射曲面４１に入射した非平行な光束が入射部４０で平行光化された後の平行光束Ｌ０を第３方向Ｙからみたとき、導光部５０の入射部４０が位置する一方端部分（第１方向Ｘの一方側Ｘ１の部分）の内部が平行光束Ｌ０によって満たされるように構成されている。より具体的には、平行光束Ｌ０では、中心光線Ｌ０ｃと第１光線Ｌ０ａとの間に挟まれた第１平行光束部分Ｌ０１（グレー部分）と、中心光線Ｌ０ｃと平行光束Ｌ０の第２光線Ｌ０ｂとの間に挟まれた第２平行光束部分Ｌ０２（グレー部分）とを合成すると、導光部５０の内部が平行光束Ｌ０によって満たされている。このため、導光部５０の第２方向Ｚの厚さを薄くしても、輝度の高い虚像を観察者に認識させることができる。
【００３５】
かかる構成は、例えば、第１面５６と第２面５７とが平行であって、平行光束Ｌ０の光束径をＤとし、第１面５６と第２面５７との第２方向Ｚにおける間隔をｔとし、平行光束Ｌ０の第１面５６および第２面５７に対する入射角をθとしたとき、光束Ｄ、間隔ｔおよび入射角θを、下記条件式
Ｄ＝２ｔ×Ｓｉｎθ
を満たするように設定することにより実現することができる。
【００３６】
言い換えれば、第１光線Ｌ０ａおよび第２光線Ｌ０ｂが第２面５７に入射する位置が、中心光線Ｌ０ｃが第１面５６に入射する位置における仮想の法線Ｌｓ上に位置するように設定することにより実現することができる。なお、図２に示すように、画像光Ｌは、画像生成系２０の各個所から出射されるが、本実施形態では、画像生成系２０のいずれの個所から出射される画像光Ｌについても、上記の条件を満たしている。
【００３７】
（接合構造）
再び図２において、本実施形態において、入射部４０は、第１透光性部材６１に形成され、導光部５０の少なくとも複数の部分反射面５５が形成されている部分５４は、第１透光性部材６１に接合面６３を介して第１方向Ｘで面接合された第２透光性部材６２に形成されている。接合面６３は、最も一方端５１側に位置する部分反射面５５と入射部４０との間に位置する。従って、入射部４０および導光部５０の複数の部分反射面５５が形成されている部分５４を各々、適正な方法で製作することができる。本実施形態において、接合面６３は、導光部５０のうち、部分反射面５５が形成されている部分５４と入射部４０との中間位置に配置されている。
【００３８】
ここで、接合面６３は、第２方向Ｚの他方側Ｚ２に位置する端部である第１接合端６３１が第２方向Ｚの一方側Ｚ１に位置する端部である第２接合端６３２より一方端５１側に位置する。従って、接合面６３は、部分反射面５５と同一方向に傾いた平面からなり、本実施形態において、接合面６３は、部分反射面５５と平行な平面である。
【００３９】
（第３面５２０の構成）
第３面５２０は、第２方向Ｚの他方側Ｚ２に位置する第１縁部５２１が第２方向Ｚの一方側Ｚ１に位置する第２縁部５２２より一方端５１側に位置している。第３面５２０は、部分反射面５５と同一方向に傾いた平面からなり、本実施形態において、第３面５２０は、部分反射面５５と平行な平面である。
【００４０】
（部分反射面５５の詳細構成）
図５は、本発明を適用した表示装置１００および導光系３０の導光部５０の説明図である。図６は、図５に示す導光部５０を傾斜させる前の状態の説明図である。図７は、図６に示す導光部５０よりも部分反射面５５の間隔が狭い参考例の説明図である。なお、図５、図６および図７には、第１端部５５１と第２端部５５２とを通る仮想直線、および眼Ｅから導光部５０（出射部５８）に向かう視線を点線で示してある。
【００４１】
本実施形態では、図５に示すように、複数の部分反射面５５の第１方向Ｘの間隔Ｐが一方端５１側から他方端５２側に向かって広くなっている。また、図１を参照して説明した表示装置１００を頭部に装着した観察者の眼Ｅの前に導光部５０を配置した状態で、導光部５０は、他方端５２側が一方端５１側より観察者の顔面Ｆから離間するように傾いている。本実施形態において、一方端５１は右耳Ｇ側であり、他方端５２が鼻Ｈ側である。従って、導光部５０は、鼻Ｈ側（他方端５２側）が右耳Ｇ側（一方端５１側）より観察者の顔面Ｆから離間するように傾いている。導光部５０の傾き角は、３０°以下に設定されていることが好ましい。導光部５０の傾き角が３０°を超えると、画像の視認性が低下しやすい。
【００４２】
また、本実施形態においては、部分反射面５５の第２方向Ｚの他方側Ｚ２の端部を第１端部５５１とし、部分反射面５５の第２方向Ｚの一方側Ｚ１の端部を第２端部５５２としたとき、第１方向Ｘで隣り合う２つの部分反射面５５のうち、第１方向Ｘの一方端５１側に位置する部分反射面５５の第２端部５５２と、他方端５２側に位置する部分反射面５５の第１端部５５１とを結ぶ仮想直線が、第２面５７の一方端５１側に延在している部分となす角度θｒが９０°以上である。本実施形態において、角度θｒは９０°を超える角度になっている。
【００４３】
以下、図６および図７を参照して、複数の部分反射面５５の間隔Ｐが一方端５１側から他方端５２側に向かって広くなっている理由、顔面Ｆに対して導光部５０を傾けた理由、および角度θｒが９０°以上になっている理由を説明する。まず、図１６を参照して説明した重なり部５５８および隙間５５９を狭めるには、図７に示すように、複数の部分反射面５５の第１方向Ｘの間隔Ｐを一方端５１側から他方端５２側に向かって広くすればよい。その際、図７に示す参考例では、複数の部分反射面５５が配置されている部分５４の第１方向Ｘの中央部分５５０より一方端５１側で隣り合う２つの部分反射面５５では、一方端５１側に位置する部分反射面５５の第２端部５５２が他方端５２側に位置する部分反射面５５の第１端部５５１より他方端５２側に位置している。従って、観察者の眼Ｅからみたとき、導光部５０の一方端５１側において隣り合う２つの部分反射面５５の間には、図１６を参照して説明した隙間５５９が極めて狭いか、隙間５５９が存在しない。また、図７に示すように、中央部分５５０より他方端５２側で隣り合う２つの部分反射面５５では、一方端５１側に位置する部分反射面５５の第２端部５５２が他方端５２側に位置する部分反射面５５の第１端部５５１より一方端５１側に位置する。従って、観察者の眼Ｅからみたとき、導光部５０の他方端５２側において隣り合う２つの部分反射面５５の間では、図１６を参照して説明した部分反射面５５同士の重なり部５５８が極めて狭いか、重なり部５５８が存在しない。
【００４４】
但し、この場合には、図７に一方端５１側を拡大して示すように、第１方向Ｘで隣り合う２つの部分反射面５５のうち、第１方向Ｘの一方端５１側に位置する部分反射面５５の第２端部５５２と、他方端５２側に位置する部分反射面５５の第１端部５５１とを結ぶ仮想直線Ｌｐが、第２面５７の一方端５１側に延在している部分となす角度θｒが９０°未満になってしまう。例えば、水平画角が半角で１５°の場合、導光部５０内では屈折により画角が１０°に相当する。その結果、仮想直線Ｌｐが、第２面５７の一方端５１側に延在している部分となす角度θｒが９０°未満になってしまう。このような形状となると、図９および図１０を参照して後述するように、型部材に形成した凹凸パターンを転写することにより、部分反射面５５が形成される斜面を形成する場合、型部材を抜くことができなくなる。また、図１１を参照して後述するように、透光性基板を部分反射面を挟んで複数、積層した積層体を切断して、複数の部分反射面が形成されている部分を製作する際、極めて薄い透光性基板を使用する必要がある。
【００４５】
そこで、本形態では、図６に示す参考例のように、部分反射面５５の間隔Ｐを図７に示す参考例より広げてある。従って、中央部分５５０より他方端５２側で隣り合う２つの部分反射面５５では、一方端５１側に位置する部分反射面５５の第２端部５５２が他方端５２側に位置する部分反射面５５の第１端部５５１より他方端５２側に位置する。それ故、第１方向Ｘで隣り合う２つの部分反射面５５のうち、第１方向Ｘの一方端５１側に位置する部分反射面５５の第２端部５５２と、他方端５２側に位置する部分反射面５５の第１端部５５１とを結ぶ仮想直線が、第２面５７の一方端５１側に延在している部分となす角度θｒが９０°を超える角度になっている。なお、中央部分５５０より他方端５２側で隣り合う２つの部分反射面５５において、一方端５１側に位置する部分反射面５５の第２端部５５２が他方端５２側に位置する部分反射面５５の第１端部５５１と第１方向Ｘで同一の位置にある場合、仮想直線Ｌｐと第２面５７の一方端５１側に延在している部分となす角度θｒが９０°以上となる。
【００４６】
但し、この場合には、一方端５１で隣り合う部分反射面５５の間に隙間５５９が発生し、他方端５２で隣り合う部分反射面５５の間に重なり部５５８が発生する。しかるに本実施形態では、図５を参照して説明したように、導光部５０は、鼻Ｈ側（他方端５２側）が右耳Ｇ側（一方端５１側）より観察者の顔面Ｆから離間するように傾いている。このため、一方端５１あるいは他方端５２で隣り合う部分反射面５５の間には、図１６を参照して説明した広い隙間５５９や広い重なり部５５８が発生しない。
【００４７】
それ故、重なり部５５８に起因する輝度が低い筋が画像に発生することを抑制することができる。また、隙間５５９に起因する画像の筋状の欠落が発生することを抑制することができる。それ故、隣り合う部分反射面５５での重なり部５５８や隙間５５９に起因する画像の品位の低下を抑制することができるので、品位の高い画像を観察者に認識させることができる。また、本実施形態では、複数の部分反射面５５の間隔Ｐが一方端５１側から他方端５２側に向かって広くなっている場合でも、顔面Ｆに対して導光部５０を傾ける角度が小さくてよい。さらに、顔面Ｆに対して導光部５０を傾けた結果、部分反射面５５が眼Ｅに向く面積が広がるので、輝度差に起因する筋が画像に発生しにくい。また、水平画角が半角で１５°の場合に、導光部５０を１５°の角度で傾けると、水平画角が１５°に相当する光線が第２面５７に対して垂直になるので、仮想直線Ｌｐと第２面５７の一方端５１側に延在している部分となす角度θｒが９０°である等、仮想直線Ｌｐが、第２面５７の一方端５１側に延在している部分となす角度θｒが９０°以上となる。それ故、後述する製造方法１、２、３のいずれをも採用することができる。
【００４８】
（間隔Ｐの設定例）
図８は、図５を参照して説明した部分反射面５５の間隔Ｐと、第１方向Ｘの各角度方向における輝度との関係（輝度分布）を示すグラフであり、以下の結果を示してある。図１１を参照して説明した比較例のように、各間隔Ｐを一定にした場合の結果を点線Ｌａで示してある。間隔Ｐを、理想的な間隔Ｐ０に対して０．０５ｍｍずつ狭くした値に設定したときの輝度分布を一点鎖線Ｌｂで示してある。間隔Ｐを、理想的な間隔Ｐ０に対して０．０５ｍｍずつ広くしたときの輝度分布を実線Ｌｃで示してある。間隔Ｐを、理想的な間隔Ｐ０に対して０．１５ｍｍずつ広くしたときの輝度分布を二点鎖線Ｌｄで示してある。
【００４９】
図５に示す導光部５０において、隣り合う２つの部分反射面５５の一方端５１側に位置する部分反射面５５の第２端部５５２と他方端５２側に位置する部分反射面５５の第１端部５５１とを通る仮想直線Ｌｐを描いたとき、複数の部分反射面５５は、仮想直線が以下の条件を満たすように構成されている。まず、中央部分５５０に位置する２つの部分反射面５５の仮想直線Ｌ５５ｃ（仮想直線Ｌｐ）と中央部分５５０より一方端５１側に位置する２つの部分反射面の仮想直線Ｌ５５ａ（仮想直線Ｌｐ）との第１交点Ｃ１は、第２面５７から第２方向Ｚの一方側Ｚ１に向かって５ｍｍから５０ｍｍまで範囲Ｗに位置する。また、中央部分５５０に位置する２つの部分反射面５５の仮想直線Ｌ５５ｃ（仮想直線Ｌｐ）と中央部分５５０より他方端５２側に位置する２つの部分反射面５５の仮想直線Ｌ５５ｂ（仮想直線Ｌｐ）との第２交点Ｃ２が、第２面５７から第２方向Ｚの一方側Ｚ１に向かって５ｍｍから５０ｍｍまで範囲Ｗに位置する。
【００５０】
ここで、範囲Ｗは、表示装置１００を頭に装着した際に瞳孔Ｅ０が位置する可能性のある範囲である。従って、図５に示すように、第１交点Ｃ１および第２交点Ｃ２が瞳孔Ｅ０と重なる位置にあれば、仮想直線Ｌ５５ａ、Ｌ５５ｂ、Ｌ５５ｃが瞳孔Ｅ０を通ることになる。この場合には、観察者の眼Ｅからみたとき、導光部５０の一方端５１側では、隣り合う２つの部分反射面５５の間には、図１６を参照して説明した隙間５５９が存在せず、導光部５０の他方端５２側では、隣り合う２つの部分反射面５５には、図１６を参照して説明した重なり部５５８が存在しない。かかる状態における間隔Ｐは、理想的な間隔Ｐ０に相当し、理想的な間隔Ｐ０は、眼Ｅと導光部５０との距離や、画角などによって一義的に決定される。
【００５１】
但し、瞳孔Ｅ０は２ｍｍから７ｍｍの幅を有している。また、同一の部分反射面５５に対して異なる画角の光が入射する。また、製造上の制約から間隔Ｐを離散的な数値に設定することもある。従って、間隔Ｐについては、理想的な間隔Ｐ０を補正した方が、適正な輝度分布が得られることもある。そこで、間隔Ｐを理想的な間隔Ｐ０に対して０．０５ｍｍずつ狭くした値に設定した第１実施例の輝度分布（一点鎖線Ｌｂ）、間隔Ｐを理想的な間隔Ｐ０に対して０．０５ｍｍずつ広くした第２実施例の輝度分布（実線Ｌｃ）、および間隔Ｐを理想的な間隔Ｐ０に対して０．１５ｍｍずつ広くした第３実施例の輝度分布（二点鎖線Ｌｄ）を算出し、その結果を図８に比較して示してある。また、図８には、各間隔Ｐを一定にした比較例の輝度分布（点線Ｌａ）を示してある。
【００５２】
図８に示すように、本発明を適用した第１実施例、第２実施例２および第３実施例では、比較例と比較して、図１６を参照して説明した重なり部５５８および隙間５５９に起因する輝度のばらつきが発生しにくい。また、第１実施例、第２実施例、および第３実施例を比較すると、輝度分布が良好な度合は、第２実施例、第１実施例、および第３実施例の順である。同様な検討を繰り返し行った結果、本発明を適用する際には、実際の部分反射面５５の各間隔Ｐ（実在する部分反射面５５の各間隔Ｐ）を以下の条件を満たすように設定することが好ましい。
Ｐ０−Ｐ０／２  ≦Ｐ  ≦  Ｐ０＋Ｐ０／２
【００５３】
また、複数の部分反射面５５については、間隔Ｐが一方端５１側から他方端５２側に向かって１つの間隔毎に広くなっている部分反射面を含む態様や、間隔Ｐが一方端５１側から他方端５２側に向かって複数の間隔毎に広くなっている部分反射面を含む態様を採用してもよい。より具体的には、複数の部分反射面５５については、全ての間隔Ｐが一方端５１側から他方端５２側に向かって順に広くなっている態様を採用することができる。また、複数の部分反射面５５については、間隔Ｐが等しい複数の部分反射面５５からなる群が、一方端５１側から他方端５２側に向かって間隔Ｐが狭い群の順に配置されている態様を採用することができる。さらに、間隔Ｐが一方端５１側から他方端５２側に向かって１つの間隔毎に広くなっている複数の部分反射面５５の中に間隔Ｐが等しい複数の部分反射面５５からなる群が含まれている態様を採用することができる。
【００５４】
（導光部５０の製造方法１）
図９は、図２に示す導光部５０の製造方法１を示す説明図である。図２に示す導光部５０（第２透光性部材６２）を製造するには、まず、成形工程ＳＴ１１、ＳＴ１２において、第１金型２１０と第２金型２２０（型部材）との間で透光性部材６１０を樹脂成形する。かかる透光性部材６１０には、部分反射面５５を形成するための第１斜面６１１と、隣り合う第１斜面６１１を接続する第２斜面６１２とが形成される。
【００５５】
次に、部分反射面形成工程ＳＴ１３において、成膜工程およびエッチング工程を行い、第１斜面６１１に誘電体多層膜を形成し、第１斜面６１１を部分反射面５５とする。次に、樹脂層形成工程ＳＴ１４において、第２斜面６１２および部分反射面５５（第１斜面６１１）を覆うように、透光性部材６１０と屈折率が等しい透光性の樹脂６１３を塗布して第２斜面６１２と部分反射面５５との間を埋めた後、樹脂６１３を固化する。次に、平坦化工程ＳＴ１５、ＳＴ１６において、透光性部材６１０の樹脂６１３とは反対側の面、および樹脂６１３の表面に対して研磨等を行い、図５を参照して説明した導光部５０を構成する。また、研磨等を行わずに、部分反射面５５に対して第２方向Ｚの一方側Ｚ１および他方側Ｚ２に透光性部材６１０や樹脂６１３を残してもよい。
【００５６】
かかる導光部５０は、第２面５７、隣り合う部分反射面５５の第１端部５５１と第２端部５５２とを結ぶ仮想直線Ｌｐ（第２斜面６１２）、および部分反射面５５で囲まれた部分を構成する透光性の第１樹脂部分５０１と、第１面５６、隣り合う部分反射面５５の第１端部５５１と第２端部５５２とを結ぶ仮想直線Ｌｐ（第２斜面６１２）、および部分反射面５５で囲まれた部分を構成する第２樹脂部分５０２とを備えている。
【００５７】
このような製造方法を行う際、本実施形態では、第１方向Ｘの一方端５１側に位置する部分反射面５５の第２端部５５２と、他方端５２側に位置する部分反射面５５の第１端部５５１とを結ぶ仮想直線Ｌｐ（第２斜面６１２）が、第２面５７の一方端５１側に延在している部分となす角度θｒが９０°以上である。このため、第２金型２２０を透光性部材６１０から抜くことができる。特に、角度θｒが９０°を超える場合には、第２金型２２０を透光性部材６１０から容易に抜くことができる。
【００５８】
（導光部５０の製造方法２）
図１０は、図２に示す導光部５０の製造方法２を示す説明図である。図２に示す導光部５０（第２透光性部材６２）を製造するには、まず、成形工程ＳＴ２０、ＳＴ２１、ＳＴ２２において、基板６１５に透光性の樹脂層６１６を塗布した後、転写用の型部材２３０を樹脂層６１６に押し当てた後、樹脂層６１６を固化させ、樹脂層６１６から型部材２３０を抜く。その結果、樹脂層６１６には、部分反射面５５を形成するための第１斜面６１１と、隣り合う第１斜面６１１を接続する第２斜面６１２とが形成される。
【００５９】
次に、部分反射面形成工程ＳＴ２３において、成膜工程およびエッチング工程を行い、第１斜面６１１に誘電体多層膜を形成し、第１斜面６１１を部分反射面５５とする。次に、樹脂層形成工程ＳＴ２４において、第２斜面６１２および部分反射面５５（第１斜面６１１）を覆うように、樹脂層６１６と屈折率が等しい透光性の樹脂６１３を塗布し、第２斜面６１２と部分反射面５５（第１斜面６１１）との間を埋めた後、樹脂６１３を固化する。次に、平坦化工程ＳＴ２５、ＳＴ２６において、基板６１５、樹脂層６１６および樹脂６１３の表面に対して研磨等を行い、図５を参照して説明した導光部５０を構成する。また、透光性部材６１０や樹脂層６１６を研磨せずに、部分反射面５５に対して第２方向Ｚの一方側Ｚ１および他方側Ｚ２に樹脂層６１６や樹脂６１３を残してもよい。このような方法により製作した導光部５０は、第２面５７、隣り合う部分反射面５５の第１端部５５１と第２端部５５２とを結ぶ仮想直線Ｌｐ（第２斜面６１２）、および部分反射面５５で囲まれた部分を構成する透光性の第１樹脂部分５０１と、第１面５６、隣り合う部分反射面５５の第１端部５５１と第２端部５５２とを結ぶ仮想直線Ｌｐ（第２斜面６１２）、および部分反射面５５で囲まれた部分を構成する第２樹脂部分５０２とを備えている。
【００６０】
このような製造方法を行う際、本実施形態では、第１方向Ｘの一方端５１側に位置する部分反射面５５の第２端部５５２と、他方端５２側に位置する部分反射面５５の第１端部５５１とを結ぶ仮想直線Ｌｐ（第２斜面６１２）が、第２面５７の一方端５１側に延在している部分となす角度θｒが９０°以上である。このため、型部材２３０を樹脂層６１６から抜くことができる。特に、角度θｒが９０°を超える場合には、型部材２３０を樹脂層６１６から容易に抜くことができる。
【００６１】
（導光部５０の製造方法３）
図１１は、図２に示す導光部５０の製造方法３を示す説明図である。図２に示す導光部５０（第２透光性部材６２）を製造するには、まず、図１１に示すように、一方面に部分反射面５５を形成した複数枚の透光性基板６６を重ね、この状態で、透光性基板６６に荷重を加えながら透光性基板同士を接合層を介して接合し、積層体６７を形成する。その際、部分反射面５５が形成されていない透光性基板６６も重ねておく。次に、積層体６７を斜めに切断する。その結果、導光部５０（第２透光性部材６２）が得られる。その際、切断面によって第１面５６および第２面５７が構成されるので、切断面に対しては研磨等を行う。また、複数枚の透光性基板６６の厚さを変えれば、図５を参照して説明したように、部分反射面５５の間隔Ｐを変えることができる。透光性基板６６は、ガラス基板、石英基板、樹脂基板等である。透光性基板６６がガラス基板である場合、ガラス接合等によって接合できるので、接着剤を用いる必要がない。また、接着剤を用いて透光性基板６６を接合してもよい。
【００６２】
ここで、接合面６３および第３面５２０は、両端に積層した透光性基板６６１、６６２によって構成される。従って、透光性基板６６１の厚さは、接合面６３と部分反射面５５との間隔に対応し、透光性基板６６２の厚さは、第３面５２０と部分反射面５５との間隔に対応して設定される。本実施形態では、接合面６３および第３面５２０は、部分反射面５５と同一方向に傾いている。このため、複数の透光性基板６６のうち、一方の端部に位置する透光性基板６６１を加工して接合面６３を形成する場合でも、接合面６３が部分反射面５５と逆方向に傾いている場合（二点鎖線Ｌ６３で示す場合）と違って、透光性基板６６１を過度に厚くする必要がない。また、複数の透光性基板６６のうち、他方の端部に位置する透光性基板６６２を加工して第３面５２０を形成する場合でも、第３面５２０が部分反射面５５と逆方向に傾いている場合（二点鎖線Ｌ５２０で示す場合）と違って、透光性基板６６２を過度に厚くする必要がない。
【００６３】
特に本実施形態では、接合面６３および第３面５２０が部分反射面５５と平行である。このため、透光性基板６６１に対しては、研磨等の加工を行えばよく、角度を調整する加工を行う必要がない。また、透光性基板６６２に対しても角度を調整するための加工を行う必要がない。それ故、接合面６３および第３面５２０を両端に備えた導光部５０（第２透光性部材６２）を安価に接続することができるので、表示部１０（表示装置１００）のコストを低減することができる。
【００６４】
また、導光部５０において一方端５１側に位置する部分反射面５５の間隔が比較的広いので、一方端５１側に位置する部分反射面５５の間を構成する透光性基板６６についても極端に薄いものを用いる必要がない。
【００６５】
［実施形態２］
図１２は、本発明の実施形態２に係る表示装置１００の導光部５０の説明図である。本実施形態において、図２に示す導光部５０に形成された部分反射面５５は、入射角に応じて透過率および反射率が変化する特性を有している。本実施形態において、複数の部分反射面５５は、入射角が大のときには、小のときより反射率が大である。
【００６６】
本実施形態において、部分反射面５５が第２面５７に対して成す角度は４５°〜７０°である。また、部分反射面５５に対する入射角が小さいときには、透過率が９８％以上であり、反射率が２％以下である。これに対して、部分反射面５５に対する入射角が大きいときには、透過率が７７％であり、反射率が２３％である。このような構成によれば、表１、表２および表３を参照して説明するように、出射部５８の第１方向Ｘの各位置から出射される画像光Ｌの輝度ばらつきを小さくすることができる。より具体的には、出射部５８では、第１方向Ｘにおいて、入射部４０から離間する程、画像光Ｌの出射強度が低下するが、本実施形態によれば、かかる出射強度の低下を抑制することができる。
【００６７】
【表１】
2018165742.tif 000003
【００６８】
【表２】
2018165742.tif 000004
【００６９】
【表３】
2018165742.tif 000005
【００７０】
例えば、図２に示す部分反射面５５の各間から出射される光の輝度（出射強度）を算出した場合、表１に示す結果となり、出射部５８の第１方向Ｘの各位置から出射される画像光Ｌの輝度ばらつきを小さくすることができる。表１には、図１２に示す部分反射面５５の各間５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅから画像光Ｌが出射されるまでの透過回数および反射回数を示してある。反射回数については、最終的には、大きな入射角で反射される。これに対して、透過は、入射角が大きい場合と小さい場合とがあり、本形態では、入射角によって部分反射面５５での透過率が異なる。従って、透過回数は、入射角が大きい場合と小さい場合とに分けてある。また、光線については、図１２に示すように、各間５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅのうち、第１方向Ｘの最も一方側Ｘ１から出射される光線Ｌ１１、第１方向Ｘの中央から出射される光線Ｌ１２、および第１方向Ｘの最も他方側Ｘ２から出射される光線Ｌ１３の各々について輝度を示してある。
【００７１】
表１から分かるように、各間５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅにおいて、輝度が１３．１％から２３％であり、ばらつきが小さい。また、各各間５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅにおける光線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３の輝度のばらつきが小さい。これに対して、部分反射面５５に対する入射角にかかわらず、部分反射面５５での透過率が７７％以上で反射率が２３％である場合、各間５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅから出射される光線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３の輝度は、表２に示す結果となる。表２から分かるように、各間５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅから出射される光線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３の輝度は８．１％から２３％であり、ばらつきが大きい。
【００７２】
また、図１２に示すように、部分反射面５５が形成されている導光部５０に対して、第２方向Ｚの他方側Ｚ２に、部分反射面５５が形成されていない透光層５９を設けた場合、部分反射面５５を透過する回数を減らすことができる。従って、部分反射面５５に対する入射角にかかわらず、部分反射面５５での透過率が７７％以上で反射率が２３％である場合、各間５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅから出射される光線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３の輝度は、表３に示す結果となる。表３から分かるように、各間５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅから出射される光線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３の輝度は１３．１％から２３％であり、ばらつきが小さい。但し、この場合には、透光層５９を設けた分、導光系３０の第２方向Ｚの厚さが厚くなる。
【００７３】
従って、本実施形態のように、部分反射面５５が形成されていない透光層５９（図１２参照）を設けずに、部分反射面５５が形成されている部分のみによって導光部５０を構成することにより、薄型化を図った場合でも、出射部５８において、第１方向Ｘにおいて、入射部４０から離間する位置から出射される画像光Ｌの輝度の差を縮めることができる。また、各各間５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅにおける光線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３の輝度のばらつきを小さくすることができる。さらに、部分反射面５５での無駄な反射を低減したため、ゴーストの発生に起因する表示品質の低下を抑制することができる。
【００７４】
［実施形態３］
実施形態２では、部分反射面５５は、部分反射面５５に対する入射角が大のときには、部分反射面５５に対する入射角が小のときより反射率が大であったが、例えば、部分反射面５５が第２面５７に対して成す角度が２５°〜４０°である場合、部分反射面５５については、部分反射面５５に対する入射角が小のときには、部分反射面５５に対する入射角が大のときより反射率が大である態様を採用してもよい。
【００７５】
［実施形態４］
図１３は、本発明の実施形態４に係る表示装置１００の外観の一例を模式的に示す説明図である。図１４は、図１０に示す表示装置１００を観察者に対する正面方向からみた正面図である。図１５は、図１０に示す表示装置１００を左側からみた側面図である。実施形態１に係る表示装置１００では、画像生成系２０および入射部４０を耳側に配置し、耳側から鼻側に向けて画像光Ｌを導いたが、本実施形態では、図１３、図１４および図１５に示すように、画像生成系２０および入射部４０が眼前の上方に配置されており、導光部５０が上方から下方に延在している。このため、上方から下方に向けて画像光Ｌを導いて眼に向けて出射する。このため、本実施形態では、上下方向が第１方向Ｘに相当し、前後方向が第２方向Ｚに相当し、左右方向が第３方向Ｙに相当する。また、第１方向Ｘの一方側Ｘ１は上側に相当し、第１方向Ｘの他方側Ｘ２は下側に相当する。この場合、図５を参照して説明した間隔Ｐは、第１方向のＸの一方側Ｘ１（上側）から他方側Ｘ２（下側）に向かって広くする。また、図５を参照して説明した一方端５１が上側に位置し、他方端５２が下側に位置する。従って、表示装置１００を頭部に装着した観察者の眼の前に導光部５０を配置した状態で、導光部５０は、他方端５２側が一方端５１側より観察者の顔面から離間するように傾ける。
【００７６】
［他の実施の形態］
上記実施形態において、第１面５６または第２面５７に反射防止膜を設けてもよい。外界からの光（シースルー光）が透過する場合も、画像光Ｌが導光部５０から外部へ出射する場合も、導光部５０の界面で反射が起きるとその分ロスになる。従って、反射防止膜を設ければ、シースルー光および画像光Ｌのいずれについても、輝度を高めることができる。また、また、無用な光の戻り光を減らすことができるので、ゴーストの発生を抑制することもできる。
【符号の説明】
【００７７】
１０…表示部、２０…画像生成系、３０…導光系（導光装置）、４０…入射部、４１…入射曲面、４２…反射曲面、５０…導光部、５１…一方端、５２…他方端、５５…部分反射面、５６…第１面、５７…第２面、５８…出射部、６１…第１透光性部材、６２…第２透光性部材、６３…接合面、６６…透光性基板、６７…積層体、７０…投射レンズ系、７１…第１レンズ、７２…第２レンズ、１００…表示装置、１１０…フレーム、１１１…テンプル、２１０…第１金型、２２０…第２金型（型部材）、２３０…型部材、４２０…金属層、５０１…第１樹脂部分、５０２…第２樹脂部分、５２０…第３面、５２１…第１縁部、５２２…第２縁部、５５１…第１端部、５５２…第２端部、６１０…透光性部材、６１１…第１斜面、６１２…第２斜面、６１３…樹脂、６１６…樹脂層、６３１…第１接合端、６３２…第２接合端、Ｄ…光束、Ｅ…眼、Ｅ０…瞳孔、Ｌ…画像光、Ｌ０…平行光束、Ｌ０１…第１平行光束部分、Ｌ０２…第２平行光束部分、Ｌ０ａ…第１光線、Ｌ０ｂ…第２光線、Ｌ０ｃ…中心光線、Ｌｓ…法線、Ｘ…第１方向、Ｙ…第３方向、Ｚ…第２方向、ｔ…間隔。
【図１】
2018165742.tif 000006
【図２】
2018165742.tif 000007
【図３】
2018165742.tif 000008
【図４】
2018165742.tif 000009
【図５】
2018165742.tif 000010
【図６】
2018165742.tif 000011
【図７】
2018165742.tif 000012
【図８】
2018165742.tif 000013
【図９】
2018165742.tif 000014
【図１０】
2018165742.tif 000015
【図１１】
2018165742.tif 000016
【図１２】
2018165742.tif 000017
【図１３】
2018165742.tif 000018
【図１４】
2018165742.tif 000019
【図１５】
2018165742.tif 000020
【図１６】
2018165742.tif 000021