(57)【要約】【課題】光学系部分を顔面にフィットさせつつ薄型化及び軽量化を達成できる虚像表示装置を提供する。【解決手段】虚像表示装置１００は、映像光を生じさせる映像表示素子８２と、複数の光学面Ｓ１１〜Ｓ１５を有し内面側で反射させることにより映像表示素子８２からの映像光を導光する導光部材１０と、映像光を導光部材１０に入射させる際に映像光が通過する投射レンズ３０等の光学装置部１３０とを備える。ここで、導光部材１０は、互いに略平行に延び映像光を全反射する一対の対向する第１及び第３面Ｓ１１，Ｓ１３を含むブロック状の部材であり、光学装置部１３０の光射出側の第１基準光軸ＡＸ１は、眼ＥＹの並び方向に対応する横基準軸ＡＸ３に対して鈍角をなす方向に延びている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像光を生じさせる映像素子と、
複数の光学面を有し、内面側で反射させることにより前記映像素子からの映像光を導光する導光部材と、
前記映像素子からの映像光を前記導光部材に入射させる際に映像光が通過する光学装置部と、
を備える虚像表示装置であって、
前記導光部材は、前記複数の光学面として互いに略平行に延び映像光を全反射する一対の対向する平面状の光学面を含むブロック状の部材であり、
前記光学装置部の光射出側の光軸は、前記導光部材の光入射部から眼の並び方向に平行な横基準軸に対して鈍角をなす方向に延びている、虚像表示装置。
【請求項２】
前記光学装置部の光射出側の光軸が前記導光部材の前記横基準軸に対してなす鈍角は、９５°〜１３５°である、請求項２に記載の虚像表示装置。
【請求項３】
前記光学装置部の光射出側の光軸は、前記横基準軸と観察者の顔の略正面方向に延びる視線基準軸とに平行な基準平面に沿って延びる、請求項１及び２のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
【請求項４】
前記導光部材は、前記横基準軸に対して傾いて延びる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
【請求項５】
前記光学装置部は、レンズと当該レンズを保持する鏡筒とを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
【請求項６】
前記光学装置部は、前記導光部材の前記光入射部に付随して設けられた位置決め基準面と当接することによって相対的な位置決めを可能にする当接部を有する、請求項５に記載の虚像表示装置。
【請求項７】
前記当接部は、レンズを内部に保持する鏡筒部の端部に設けられた嵌合枠体である、請求項６に記載の虚像表示装置。
【請求項８】
前記導光部材は、前記位置決め基準面を設けた突起部を有し、前記嵌合枠体は、前記突起部を受容する、請求項７に記載の虚像表示装置。
【請求項９】
前記導光部材は、内部に中間像を形成するリレー光学系である、請求項５〜８のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
【請求項１０】
前記光学装置部は、前記映像素子を保持する保持部を有し、
前記保持部は、前記導光部材の前記光入射部に付随して設けられた位置決め基準面と当接することによって相対的な位置決めを可能にする当接部とを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
【請求項１１】
前記導光部材と前記光学装置部とを支持する枠部をさらに備え、
前記枠部は、相対的な位置決めされた前記導光部材と前記光学装置部とを固定するための固定部を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
【請求項１２】
前記導光部材は、外周に沿って所定箇所に形成されたリブを有し、前記リブは、前記枠部に設けられた溝と嵌合する、請求項１１に記載の虚像表示装置。
【請求項１３】
前記枠部は、観察者から遠い側に配置される金属製のフレーム部と、観察者に近い側に配置される樹脂部とを有し、
前記フレーム部及び前記樹脂部は、観察者の側頭部に対向する箇所において、前記光学装置部の光射出側の光軸に倣って前記横基準軸に対して鈍角をなす方向に延びている、請求項１１及び１２のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
【請求項１４】
前記導光部材は、前記複数の光学面として４面以上の面を含み、
前記映像素子からの映像光は、前記複数の光学面のうち第１面を透過して観察側に到達する前に、前記第１面に対向する第３面で全反射された後に、前記第１面で全反射されてから第２面で反射されることにより前記第１面に入射する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
【請求項１５】
前記導光部材の前記第２面に貼り合せることで外界光と映像光とを重複して視認させる光透過部材をさらに備える、請求項１４に記載の虚像表示装置。
【請求項１６】
前記映像素子と前記導光部材とをそれぞれ有する２つの表示装置を備える、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示素子等によって形成された映像を観察者に提示する虚像表示装置に関し、特に観察者の頭部に装着するヘッドマウントディスプレイに好適な虚像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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）等の虚像表示装置に組み込まれる光学系として様々なものが提案されている。例えば、画像表示素子等を含む映像光学系と、眼前に配置される比較的肉厚のプリズム部材とを用いて、虚像を表示させるとともに外界像を観察可能にするものが公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記のようにプリズム部材を用いる虚像表示装置の場合、光学設計上の制約から、映像光学系とプリズム部材とを含めた光学系部分を顔面にフィットさせつつ薄型化及び軽量化を達成することは容易でない。また、薄型化を優先させた場合、デザイン的な自由度が制限されてしまう。
一方、プリズム部材の形状を単純な平板状にすることも考えられるが、この場合も、全系を顔面にフィットさせつつ薄型化及び軽量化を達成することは容易でない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２００５５３号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、光学系部分を顔面にフィットさせつつ薄型化及び軽量化を達成できる虚像表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
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、複数の光学面を有し内面側で反射させることにより映像素子からの映像光を導光する導光部材と、映像素子からの映像光を導光部材に入射させる際に映像光が通過する光学装置部とを備える虚像表示装置であって、導光部材は、複数の光学面として互いに略平行に延び映像光を全反射する一対の対向する平面状の光学面を含むブロック状の部材であり、光学装置部の光射出側の光軸は、導光部材の光入射部から眼の並び方向に平行な横基準軸に対して鈍角をなす方向に延びている。ここで、平面状の光学面は、平面のほか、若干湾曲しても全体として略平坦な光学面等を含む。
【０００７】
上記虚像表示装置では、導光部材が互いに略平行に延び映像光を全反射する一対の対向する平面状の光学面を含むブロック状の部材であるので、導光部材等の外観形状の簡素化が容易であり、導光部材を透視した場合、視度や倍率を裸眼に近いものとできる。また、光学装置部の光射出側の光軸が導光部材の光入射部から眼の並びの横基準軸に対して鈍角をなす方向に延びているので、光学装置部及び導光部材を顔面から側頭部にかけてこれらに沿うように配置する際のフィット性を高めることができ、結果的に薄型化及び軽量化も容易になる。
【０００８】
本発明の別の側面では、上記虚像表示装置において、光学装置部の光射出側の光軸が導光部材の横基準軸に対してなす鈍角は、９５°〜１３５°である。光学装置部の光射出側の光軸が導光部材の横基準軸に対してなす鈍角が９５°以上であれば、光学装置部と導光部材との接続部が角張って顔面から突起することを防止できる。また、上記軸間の鈍角が１３５°以下であれば、光学装置部の先端等が顔面の側方又は横方向にはみ出すことを抑制できる。
【０００９】
本発明のさらに別の側面では、光学装置部の光射出側の光軸は、横基準軸と観察者の顔の略正面方向に延びる視線基準軸とに平行な基準平面に沿って延びる。この場合、導光部材が光学装置部先端から横方向に延び、導光部材や光学装置部を頭部の周囲に沿って横並びに配置することができる。なお、視線基準軸は、水平方向に対して例えば若干下向きとすることができる。
【００１０】
本発明のさらに別の側面では、導光部材は、横基準軸に対して傾いて延びる。この場合、導光部材が眼の周囲に沿って配置され、より顔面に沿った形状を達成することができる。
【００１１】
本発明のさらに別の側面では、上記虚像表示装置において、光学装置部は、レンズと当該レンズを保持する鏡筒とを有する。この場合、レンズを用いた像形成が可能になるが、レンズ分だけ光学装置部が長くなるので、光学装置部を横基準軸に対して鈍角方向に延ばす効果が高まる。
【００１２】
本発明のさらに別の側面では、光学装置部は、導光部材の光入射部に付随して設けられた位置決め基準面と当接することによって相対的な位置決めを可能にする当接部を有する。この場合、光学装置部と導光部材とを直接的に位置決めすることができ、位置決めの精度を高めることが容易になる。
【００１３】
本発明のさらに別の側面では、当接部は、レンズを内部に保持する鏡筒部の端部に設けられた嵌合枠体である。この場合、レンズ用の鏡筒を利用して簡単な構造ながら高精度の位置決めが可能になる。
【００１４】
本発明のさらに別の側面では、導光部材は、位置決め基準面を設けた突起部を有し、嵌合枠体は、突起部を受容する。この場合、嵌合枠体と突起部との嵌合によって位置決めを行うことができる。
【００１５】
本発明のさらに別の側面では、導光部材は、内部に中間像を形成するリレー光学系である。
【００１６】
本発明のさらに別の側面では、光学装置部は、映像素子を保持する保持部と、導光部材の光入射部に付随して設けられた位置決め基準面と当接することによって相対的な位置決めを可能にする当接部とを有する。
【００１７】
本発明のさらに別の側面では、導光部材と光学装置部とを支持する枠部をさらに備え、枠部は、相対的な位置決めされた導光部材と光学装置部とを固定するための固定部を有する。この場合、相対的な位置決めされた導光部材と光学装置部とを枠部に固定して支持することができる。
【００１８】
本発明のさらに別の側面では、導光部材は、外周に沿って所定箇所に形成されたリブを有し、リブは、枠部に設けられた溝と嵌合する。この場合、リブ及び溝によって導光部材の先端側を枠部に対して安定して支持することができる。
【００１９】
本発明のさらに別の側面では、枠部は、観察者から遠い側に配置される金属製のフレーム部と、観察者に近い側に配置される樹脂部とを有し、フレーム部及び樹脂部は、観察者の側頭部に対向する箇所において、光学装置部の光射出側の光軸に倣って横基準軸に対して鈍角をなす方向に延びている。
【００２０】
本発明のさらに別の側面では、導光部材は、複数の光学面として４面以上の面を含み、映像素子からの映像光は、複数の光学面のうち第１面を透過して観察側に到達する前に、第１面に対向する第３面で全反射された後に、第１面で全反射されてから第２面で反射されることにより第１面に入射する。この場合、この場合、第２面から比較的離れた位置に導光部材の光入射部を配置することができ、光学装置部を導光部材から適度に離すことが容易になる。
【００２１】
本発明のさらに別の側面では、導光部材の第２面に貼り合せることで外界光と映像光とを重複して視認させる光透過部材をさらに備える。この場合、映像光と外界光とを重畳させるシースルータイプの光学系を構成することができる。
【００２２】
本発明のさらに別の側面では、映像素子と導光部材とをそれぞれ有する２つの表示装置を備える。この場合、２つの表示装置によって両眼に対して虚像表示が可能になり、かつ、虚像表示装置全体を顔面にフィットさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態である虚像表示装置の外観を説明する斜視図である。
【図２】虚像表示装置から外装部材を取り除いた内部構造を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）は、虚像表示装置の外観を示す平面図であり、（Ｂ）は、正面図であり、（Ｃ）は、側面図である。
【図４】虚像表示装置の外観を別の角度から示す斜視図である。
【図５】虚像表示装置を構成する本体部分の平面視の断面図である。
【図６】光学装置部と導光部材との配置関係を説明する断面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｅ）は、導光部材を含むプリズム部材の平面図、正面図、底面図、左端面図、ＥＥ矢視断面図である。
【図８】虚像表示装置のうち導光装置及び投射レンズのフレームへの固定の様子を示す分解斜視図である。
【図９】光学装置部と導光部材との連結を状態を説明する側面図である。
【図１０】フレームによる導光部材等の支持を説明する断面図である。
【図１１】変形例の虚像表示装置を説明する平面視の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図１等を参照しつつ、本発明に係る虚像表示装置の一実施形態について詳細に説明する。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態の導光装置を含む虚像表示装置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、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、両光学部材１０１ａ，１０１ｂを支持する枠部１０２と、枠部１０２の左右両端から後方のつる部分（テンプル）１０４にかけての部分に付加された第１及び第２像形成本体部１０５ａ，１０５ｂとを備える。ここで、図面上で左側の第１光学部材１０１ａと第１像形成本体部１０５ａとを組み合わせた第１表示装置１００Ａは、右眼用の虚像を形成する部分であり、単独でも虚像表示装置として機能する。また、図面上で右側の第２光学部材１０１ｂと第２像形成本体部１０５ｂとを組み合わせた第２表示装置１００Ｂは、左眼用の虚像を形成する部分であり、単独でも虚像表示装置として機能する。
【００２６】
図２は、虚像表示装置１００の内部構造を示しており、図２を図１と比較することで、虚像表示装置１００の外観と内部とが対比される。例えば、第１及び第２像形成本体部１０５ａ，１０５ｂは、鏡筒部３９に収納される投射レンズ３０や、映像表示素子（映像素子）８２を含む画像表示装置８０でそれぞれ構成される。
【００２７】
図１から図４までの各図に外観や内部を示すように、虚像表示装置１００に設けた枠部１０２は、上端側に配置されるフレーム１０７と、フレーム１０７に沿ってその裏側に配置される樹脂部１０８とを備える。なお、虚像表示装置１００は、下側に枠状の部分のない構成となっている。枠部１０２を構成するフレーム１０７は、Ｕ字状に折れ曲がった細長い板状の部材であり、観察者にとっての眼の並びに対応する方向である左右の横方向に延びる正面部１０７ａと、観察者にとっての前後に対応する方向である奥行き方向に延びる一対の側面部１０７ｂ，１０７ｃとを備える。両側面部１０７ｂ，１０７ｃは、厳密に平行ではなく、先端に向かって若干広がるように小角を成している。フレーム１０７、すなわち正面部１０７ａと側面部１０７ｂ，１０７ｃとは、アルミダイカストその他の各種金属材料で形成された金属製の一体部品である。樹脂部１０８は、フレーム１０７に沿って配置され、フレーム１０７と嵌合することでこれと協働して例えば画像形成のための各種ケーブル等を収納可能にしている。フレーム１０７において、正面部１０７ａ及び樹脂部１０８の奥行き方向の幅は、第１及び第２光学部材１０１ａ，１０１ｂに対応する導光装置２０の厚み又は幅と同程度となっている。フレーム１０７の左側方、具体的には正面部１０７ａにおける向かって左端部から側面部１０７ｂにかけての部分には、第１光学部材１０１ａと第１像形成本体部１０５ａとがアライメントされ例えばネジ止めによって直接固定されることにより、支持されている。また、フレーム１０７の右側方、具体的には正面部１０７ａにおける向かって右端部から側面部１０７ｃにかけての部分には、第２光学部材１０１ｂと第２像形成本体部１０５ｂとがアライメントされ例えばネジ止めにより直接固定されることによって、支持されている。なお、第１光学部材１０１ａと第１像形成本体部１０５ａとは、嵌合等によって互いにアライメントされ、第２光学部材１０１ｂと第２像形成本体部１０５ｂとは、嵌合等によって互いにアライメントされる。
【００２８】
枠部１０２を構成するフレーム１０７及び樹脂部１０８は、第１及び第２像形成本体部１０５ａ，１０５ｂを支持するだけでなく、これらを覆うカバー状の外装部材１０５ｄと協働して第１及び第２像形成本体部１０５ａ，１０５ｂの内部を保護する役割を有する。なお、フレーム１０７は、第１及び第２像形成本体部１０５ａ，１０５ｂに連結される第１及び第２光学部材１０１ａ，１０１ｂ又は導光装置２０の根元側を除いた上側部分と離間するか又は緩く接している。このため、中央の導光装置２０と、フレーム１０７を含む枠部１０２との間に熱膨張率の差があっても、枠部１０２内での導光装置２０の膨張が許容され、導光装置２０に歪み、変形、破損が生じることを防止できる。
【００２９】
枠部１０２に付随して、鼻受部４０が設けられている。鼻受部４０は、観察者の鼻に当接することによって枠部１０２を支持する役割を有する。つまり、枠部１０２は、鼻に支持される鼻受部４０と耳に支持される一対のテンプル部１０４とによって、観察者の顔前に配置されることになる。鼻受部４０は、枠部１０２を構成する一方のフレーム１０７の正面部１０７ａにおいて、ねじ止めによって固定されている。なお、以上のように図１を参照して示す外観は、一例であり、例えばねじ止めによって固定される機構等の、光学的機構として直接関与しない箇所等については、適宜設計を変更することが可能である。
【００３０】
図２等に示すように、第１表示装置１００Ａは、投影用の光学系である投射透視装置７０と、映像光を形成する画像表示装置８０とを備えると見ることができる。投射透視装置７０は、画像表示装置８０によって形成された画像を虚像として観察者の眼に投射する役割を有する。投射透視装置７０は、第１光学部材１０１ａ又は導光装置２０と、結像用の投射レンズ３０とを備える。第１光学部材１０１ａ又は導光装置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。なお、第１像形成本体部１０５ａは、画像表示装置８０と投射レンズ３０とで構成される。また、詳しくは後述するが、複数レンズで構成される投射レンズ３０は、鏡筒部３９に収納されて、鏡筒部３９とともに光学装置部１３０を構成する。光学装置部１３０すなわち投射レンズ３０は、鏡筒部３９の端部３９ｔにおいて、嵌合により導光装置２０に対して精度よく位置決めされた状態で固定されている。
【００３１】
画像表示装置８０は、透過型の空間光変調装置である映像表示素子（映像素子）８２のほか、後に詳述するが、映像表示素子８２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、映像表示素子８２等の動作を制御する駆動制御部（不図示）を有する。映像表示素子８２は、映像素子ケース８６に収納されており、映像素子ケース８６を介して結像用の投射レンズ３０を収納する鏡筒部３９に組付けされている。言い換えると、鏡筒部３９は、映像表示素子８２、投射レンズ３０、導光装置２０等を連結する連結部材となっている。
【００３２】
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ブロック状の部材である。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）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。上記のような構成を有する導光装置２０のうち、光源又は光入射側（根元側）に位置する先端部１２ｊが鏡筒部３９の端部３９ｔに嵌合することで、投射レンズ３０に精度よく位置決めされ固定されている。
【００３３】
ここで、例えば図３（Ａ）〜３（Ｃ）や図４等に示すように、導光装置２０を構成する光学面のうち、表側（外側）の露出面である第１露出面２０ａや裏側（内側）の露出面である第２露出面２０ｂは、外部にさらされ、かつ、シースルーの機能に影響する部分である。なお、図示のように、第１露出面２０ａは、導光部材１０の光学面のうち第３面Ｓ１３と、光透過部材５０の光学面である第３透過面Ｓ５３とで構成され、第２露出面２０ｂは、導光部材１０の光学面のうち第３面Ｓ１１及び第４面Ｓ１４と、光透過部材５０の光学面のうち第１透過面Ｓ５１とで構成されている。
【００３４】
以下、図５を参照して、第１像形成本体部１０５ａ（図１参照）を構成する画像表示装置８０と投射レンズ３０とについて詳細に説明する。
【００３５】
画像表示装置８０は、上述した映像表示素子８２の他に、映像表示素子８２に対して照明光を射出する照明装置８１と、照明装置８１及び映像表示素子８２の動作を制御する駆動制御部８４とを有する。
【００３６】
画像表示装置８０の照明装置８１は、赤、緑、及び青の３色を含む光を発生する光源や、この光源からの光を拡散させて矩形断面の光束にするバックライト導光部を有する。映像表示素子（映像素子）８２は、例えば液晶表示デバイスで形成され、複数の画素で構成されており、照明装置８１からの照明光を空間的に変調して動画像等の表示対象となるべき画像光を形成する。なお、図示を省略するが、駆動制御部８４は、照明装置８１に電力を供給して安定した輝度の照明光を射出させる光源駆動回路や、映像表示素子（映像素子）８２に対して画像信号又は駆動信号を出力することにより、透過率パターンとして動画や静止画の元になるカラーの映像光又は画像光を形成する液晶駆動回路で構成される。なお、液晶駆動回路に画像処理機能を持たせることができるが、外付けの制御回路に画像処理機能を持たせることもできる。
【００３７】
投射レンズ３０は、構成要素として、入射側光軸に沿って３つの光学素子であるレンズ３１〜３３を備える投射光学系であり、これらのレンズ（光学素子）３１〜３３を収納する鏡筒部３９によって支持されている。レンズ３１〜３３は、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あり、リレー光学系である導光部材１０の一部と協働して導光部材１０の内部に映像表示素子８２の表示像に対応する中間像を形成する。なお、各レンズ（光学素子）３１〜３３のうち、第１レンズ３１の光の射出面であるレンズ面３１ａは、非軸対称非球面となっており、レンズ面３１ａ以外のレンズ面については、軸対称非球面となっている。
【００３８】
以下、導光装置２０等について詳細に説明する。上述のように、導光装置２０は、導光部材１０と光透過部材５０とで構成されている。このうち、導光部材１０は、平面視において、鼻に近い中央側（眼前側）の部分が直線状に延びている。導光部材１０のうち、鼻に近い中央側つまり光射出側に配置されている第１導光部分１１は、光学的な機能を有する面として、第１面Ｓ１１と、第２面Ｓ１２と、第３面Ｓ１３とを有し、鼻から離れた周辺側つまり光入射側に配置されている第２導光部分１２は、光学的な機能を有する面として、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。
【００３９】
ここで、導光部材１０を構成する複数の面のうち、第１面Ｓ１１から第３面Ｓ１３までの面以外の面Ｓ１４，Ｓ１５については、少なくとも１つの自由曲面について、方向によって曲率の符号が異なっている点を少なくとも１つ含むものとなっている。これにより、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。
【００４０】
なお、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。なお、導光装置２０は、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されることで形成されている。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全体に設けられている。
【００４１】
導光部材１０のうち本体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。本体１０ｓは、一体形成品とされているが、導光部材１０は、既に説明したように機能的に第１導光部分１１と第２導光部分１２とに分けて考えることができる。第１導光部分１１は、映像光ＧＬの導波及び射出を可能にするとともに、外界光ＨＬの透視を可能にする。第２導光部分１２は、映像光ＧＬの入射及び導波を可能にする。
【００４２】
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光学面である。第１面Ｓ１１は、眼ＥＹの正面に配されるものであり、既述のように、平面形状を成している。なお、第１面Ｓ１１は、本体１０ｓの表面に施されたハードコート層２７によって形成される面である。
【００４３】
第２面Ｓ１２は、本体１０ｓの表面であり、当該表面にハーフミラー層１５が付随している光学面であって非軸対称非球面である。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、本体１０ｓの下地面のうち部分領域ＰＡ上に、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。ハーフミラー層１５の映像光ＧＬに対する反射率は、シースルーによる外界光ＨＬの観察を容易にする観点で、想定される映像光ＧＬの入射角範囲において１０％以上５０％以下とする。具体的な実施例のハーフミラー層１５の映像光ＧＬに対する反射率は、例えば２０％に設定され、映像光ＧＬに対する透過率は、例えば８０％に設定される。
【００４４】
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光学面である。第３面Ｓ１３は、眼ＥＹの略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ＨＬを見たときに、視度が０になっており、特に、変倍も生じさせないものとなっている。なお、第３面Ｓ１３は、本体１０ｓの表面に施されたハードコート層２７によって形成される面である。
【００４５】
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光学面であって非軸対称非球面である。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。なお、第４面（光入射面）Ｓ１４は、本体１０ｓの表面に施されたハードコート層２７によって形成される面である。
【００４６】
第２導光部分１２において、第５面Ｓ１５は、本体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る光学面である。第５面Ｓ１５は、反射面として機能する非軸対称非球面である。
【００４７】
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。ここで、第１透過面Ｓ５１と第３透過面Ｓ５３との間に第２透過面Ｓ５２が配置されている。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、当該第２面Ｓ１２に対して接着層ＣＣによっ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。このうち第２透過面Ｓ５２と導光部材１０の第２面Ｓ１２とは、薄い接着層ＣＣを介しての接合によって一体化されるため、略同じ曲率の形状を有する。
【００４８】
光透過部材（補助光学ブロック）５０は、可視域で高い光透過性を示し、光透過部材５０の本体部分は、導光部材１０の本体１０ｓと略同一の屈折率を有する熱可塑性樹脂材料で形成されている。なお、光透過部材５０は、導光部材１０と同様、本体部分の表面にハードコート層２７が施されたものとなっている。つまり、第１透過面Ｓ５１と第３透過面Ｓ５３とは、本体部分の表面に施されたハードコート層２７によって形成される面である。
【００４９】
本実施形態では、導光部材１０の内部において、映像表示素子８２からの映像光を、非軸対称非球面である第２面Ｓ１２等を含む第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。また、全体として眼前を覆う導光装置２０が第３面Ｓ１３や第３透過面Ｓ５３を第１露出面２０ａとして含み、かつ、これらに平行な第１面Ｓ１１や第１透過面Ｓ５１を第２露出面２０ｂとして含み、第２面Ｓ１２に沿ってハーフミラー層１５を内蔵する。この結果、映像光ＧＬの表示と外界光ＨＬの視認させるシースルーとを両立させ、かつ、導光部材１０において映像光ＧＬの収差の補正を行うことが可能になる。
【００５０】
以下、図５を参照して、虚像表示装置１００における映像光ＧＬ等の光路について具体的に説明する。映像表示素子（映像素子）８２から射出された映像光ＧＬは、投射レンズ３０を構成する各レンズ３１〜３３を通過することによって、収束されつつ、所期の非点収差が与えられ導光部材１０に設けた正の屈折力を有する第４面Ｓ１４に入射する。なお、この非点収差は、導光部材１０の各面を経る間に相殺されるものとなっており、最終的に初期の表示に対応する状態で観察者の眼に向けて映像光が射出される。
【００５１】
ここで、投射レンズ３０を含む光学装置部１３０の導光部材１０に対する配置について説明する。光学装置部１３０又は投射レンズ３０側の第１基準光軸ＡＸ１は、導光部材１０の光射出側の第２基準光軸ＡＸ２に対して５〜４５°傾斜している。ここで、第２基準光軸ＡＸ２は、観察者の顔の正面方向に対応するＺ方向に延びる視線基準軸に相当するものである。見方を変えれば、図６に示すように、投射レンズ３０側の第１基準光軸ＡＸ１は、眼ＥＹの並び方向に対応するＸ方向に平行な横基準軸ＡＸ３に対して鈍角αをなしている。この場合、横基準軸ＡＸ３は、第２基準光軸（視線基準軸）ＡＸ２と直交し、第１基準光軸ＡＸ１と第４面Ｓ１４との交点を通るものとする。このような前提の下で、第１基準光軸ＡＸ１と横基準軸ＡＸ３とが成す鈍角αは、９５°〜１３５°となっている。これにより、投射レンズ３０を含む第１像形成本体部１０５ａと、導光部材１０を含む導光装置２０とを顔面から側頭部に沿って配置する際のフィット性を高めることができ、結果的に装置の薄型化や軽量化も容易になる。なお、第１基準光軸ＡＸ１と横基準軸ＡＸ３とが成す鈍角αを９５°以上とすることにより、投射レンズ３０と導光部材１０との接続部が角張って顔面から突起することを防止できる。一方、両軸ＡＸ１，ＡＸ３の成す鈍角αを１３５°以下とすることにより、投射レンズ３０の先端や映像表示素子８２に対応する部分が顔面の側方又は横方向にはみ出すことを抑制できる。なお、映像表示素子８２に対応する部分等が顔面から突起することをより確実に防止する観点からは、両軸ＡＸ１，ＡＸ３の成す鈍角αを１０５°以下とする。つまり、第１基準光軸ＡＸ１と横基準軸ＡＸ３とが成す鈍角αを９５°〜１０５°とすることがより好ましい。
【００５２】
なお、第１基準光軸ＡＸ１及び横基準軸ＡＸ３は、図６の紙面に対応しＸＺ平面に沿って延びる基準平面ＨＭ上にある。基準平面ＨＭは、光学設計上の基準面であるが、図３（Ｃ）に示すように、前方に向けて若干下向きとなっている。これは、観察者にとって眼ＥＹを若干下向きとすることが自然であり、下向きの視線の方が眼ＥＹへの負担が少ないことを考慮したものである。
【００５３】
横基準軸ＡＸ３に対して、導光部材１０は、基準平面ＨＭに垂直なＹ軸のまわりの回転角に関して若干外向きに傾いている。具体的には、導光部材１０の第１面Ｓ１１又は第３面Ｓ１３は、横基準軸ＡＸ３に対して傾斜角βを成す。この結果、図３（Ａ）等に示すように、第１及び第２光学部材１０１ａ，１０１ｂは、先端側又は両者に挟まれた中央側で外向きに若干突出したような配置となっている。これにより、第１及び第２光学部材１０１ａ，１０１ｂを顔面に沿って配置する際のフィット性を高めることができる。
【００５４】
図５に戻って、映像光ＧＬの光路について説明すると、導光部材１０の第４面Ｓ１４に入射してこれを通過した映像光ＧＬは、収束しつつ進み、第２導光部分１２を経由する際に、比較的弱い正の屈折力を有する第５面Ｓ１５で反射され、第４面Ｓ１４に内側から再度入射して反射される。
【００５５】
第２導光部分１２の第４面Ｓ１４で反射された映像光ＧＬは、第１導光部分１１において、実質的に屈折力を有しない第３面Ｓ１３に入射して全反射され、実質的に屈折力を有しない第１面Ｓ１１に入射して全反射される。映像光ＧＬは、第３面Ｓ１３を通過する前後において、リレー光学系である導光部材１０中に中間像を形成する。この中間像の像面ＩＩは、映像表示素子８２の像面ＯＩに対応するものである。
【００５６】
第１面Ｓ１１で全反射された映像光ＧＬは、第２面Ｓ１２に入射するが、特にハーフミラー層１５に入射した映像光ＧＬは、このハーフミラー層１５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。なお、ハーフミラー層１５は、ここで反射される映像光ＧＬに対して比較的強い正の屈折力を有するものとして作用する。また、第１面Ｓ１１は、これを通過する映像光ＧＬに対して屈折力を有しないものとして作用する。
【００５７】
第１面Ｓ１１を通過した映像光ＧＬは、観察者の眼ＥＹの瞳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ＧＬにより、映像表示素子（映像素子）８２上に形成された画像を観察することになる。
【００５８】
一方、外界光ＨＬのうち、導光部材１０の第２面Ｓ１２よりも＋Ｘ側に入射するものは、第１導光部分１１の第３面Ｓ１３と第１面Ｓ１１とを通過するが、この際、第３面Ｓ１３と第１面Ｓ１１とが互いに略平行な平面（つまり、互いに略平行な平面状の光学面）となっていることで、収差等をほとんど生じない。つまり、観察者は、導光部材１０越しに歪みのない外界像を観察することになる。同様に、外界光ＨＬのうち、導光部材１０の第２面Ｓ１２よりも−Ｘ側に入射するもの、つまり、光透過部材５０に入射したものは、これに設けた第３透過面Ｓ５３と第１透過面Ｓ５１とを通過する際に、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、収差等を生じない。つまり、観察者は、光透過部材５０越しに歪みのない外界像を観察することになる。さらに、外界光ＨＬのうち、導光部材１０の第２面Ｓ１２に対応する光透過部材５０に入射するものは、第３透過面Ｓ５３と第１面Ｓ１１とを通過する際に、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、収差等をほとんど生じない。つまり、観察者は、光透過部材５０越しに歪みの少ない外界像を観察することになる。なお、導光部材１０の第２面Ｓ１２と光透過部材５０の第２透過面Ｓ５２とは、略同一の曲面形状をともに有し、略同一の屈折率をともに有し、両者の隙間が略同一の屈折率の接着層ＣＣで充填されている。つまり、導光部材１０の第２面Ｓ１２や光透過部材５０の第２透過面Ｓ５２は、外界光ＨＬに対して屈折面として作用しない。
【００５９】
ただし、ハーフミラー層１５に入射した外界光ＨＬは、このハーフミラー層１５を部分的に透過しつつも部分的に反射されるので、ハーフミラー層１５に対応する方向からの外界光ＨＬは、ハーフミラー層１５の透過率に弱められる。その一方で、ハーフミラー層１５に対応する方向からは、映像光ＧＬが入射するので、観察者は、ハーフミラー層１５の方向に映像表示素子（映像素子）８２上に形成された画像とともに外界像を観察することになる。
【００６０】
導光部材１０内で伝搬されて第２面Ｓ１２に入射した映像光ＧＬのうち、ハーフミラー層１５で反射されなかったものは、光透過部材５０内に入射するが、光透過部材５０に設けた不図示の反射防止部によって導光部材１０に戻ることが防止される。つまり、第２面Ｓ１２を通過した映像光ＧＬが光路上に戻されて迷光となることが防止される。また、光透過部材５０側から入射してハーフミラー層１５で反射された外界光ＨＬは、光透過部材５０に戻されるが、光透過部材５０に反射防止部を設けることによって導光部材１０に射出されることが防止される。つまり、ハーフミラー層１５で反射された外界光ＨＬが光路上に戻されて迷光となることが防止される。
【００６１】
以下、図７（Ａ）〜７（Ｆ）等を参照して、導光部材１０の光入射側の先端部１２ｊの形状について説明する。この先端部１２ｊは、第４面Ｓ１４の一部を含む光入射部１２ｉを有する。先端部１２ｊは、この光入射部１２ｉを上下の±Ｙ方向から挟むように、一対の平板状の突起部１２ｔを有する。両突起部１２ｔは、互いに平行で、投射レンズ３０を配置すべき第１基準光軸ＡＸ１の方向に延びている。突起部１２ｔは、アライメント用に設けられたものであり、図８等に示す鏡筒部３９の端部３９ｔに形成された当接部である四角筒状の嵌合枠体３９ｕに挿入可能になっている。突起部１２ｔは、端部３９ｔに挿入された状態で、嵌合枠体３９ｕにガイドされ、第１基準光軸ＡＸ１方向にスライド移動可能になっている。突起部１２ｔは、嵌合枠体３９ｕの奥に挿入され受容された状態で嵌合枠体３９ｕと精密に嵌合する。つまり、突起部１２ｔの幅広の平坦面である外側面１２ｍは、位置決め基準面として機能し、組み付け後において、鏡筒部３９に設けた嵌合枠体（当接部）３９ｕの一対の対向する第１内面３９ｍに挟まれるようにして当接又は密着することになる。また、突起部１２ｔの細い横側面１２ｎは、外側面１２ｍと同様に位置決め基準面として機能させることができ、組み付け後において、嵌合枠体（当接部）３９ｕの一対の対向する第２内面３９ｎと当接又は密着させることができる。突起部１２ｔと嵌合枠体３９ｕとを利用することにより、第１基準光軸ＡＸ１に垂直な方向や第１基準光軸ＡＸ１のまわりの回転に関して、導光部材１０を投射レンズ３０又は光学装置部１３０に対してアライメントすることができる。
なお、鏡筒部３９側の嵌合枠体３９ｕと導光部材１０側の突起部１２ｔとの嵌合は、締まり嵌めに限らず、隙間嵌め或いはそれらの中間嵌めとすることができる。なお、嵌合枠体３９ｕと突起部１２ｔとを締まり嵌めとすることで、後述する固定部６１ｆ，６１ｅ（図８参照）のいずれかを省略した支持も可能である。
【００６２】
導光部材１０を含む導光装置２０において、上下一対の側面部分９１，９２は、内側に狭まるテーパー面を有するものとなっている。これらのうち、上側の側面部分９２には、導光方向に相当するＡＢ方向に細長く延びるリブ９４ｃ，１９４ｃが形成されている。導光部材１０側のリブ９４ｃは、全体として一様な幅及び高さを有するが、一箇所に肉厚のゲート部９４ｇを有する。光透過部材５０側のリブ１９４ｃも、全体として一様な幅及び高さを有するが、一箇所に肉厚のゲート部１９４ｇを有する。
【００６３】
以下、図８を参照して、第１表示装置１００Ａのフレーム１０７への組付けについて説明する。第１像形成本体部１０５ａを構成する光学装置部１３０は、投射レンズ３０を収納する鏡筒部３９に埋め込むように形成された取付部３９ｇを利用してフレーム１０７の側方端部６５ａ（又は側面部１０７ｂの金属部分）に設けた第１固定部６１ｆに直接固定されている。このような固定の際、第１固定部６１ｆの裏面６８ｆと取付部３９ｇの上端面３９ｆ等とが当接してアライメントが達成され、孔６１ｓにネジ３９ｓをねじ込むことで着脱可能で確実な固定が可能になる。この際、フレーム１０７のボス孔（不図示）に鏡筒部３９に設けたボス３９ｘが嵌合して鏡筒部３９の回転が規制され回転に関する位置決めも行われる。一方、第１光学部材１０１ａである導光装置２０は、そのネック部又は段差部に形成された取付部１０ｇを利用して、フレーム１０７の側方端部６５ａ（又は側面部１０７ｂの金属部分）に設けた第２固定部６１ｅに直接固定されている。取付部１０ｇは、導光装置２０の入射側又は光入射側の部分、具体的には第１導光部分１１と第２導光部分１２との境界周辺において第１導光部分１１の角部を利用して設けられている。このような固定の際、第２固定部６１ｅの前側部分に設けた突当て面６８ｅと取付部１０ｇの裏面１０ｋとが当接してアライメントが達成され、ネジ孔１０ｕを介してネジ孔６１ｕにネジ６１ｖをねじ込むことで着脱可能で確実な固定が可能になる。
【００６４】
導光装置２０は、導光部材１０の第２導光部分１２側の先端部１２ｊが投射レンズ３０を収納する鏡筒部３９の前端側に設けられて開口する矩形枠状の端部３９ｔに嵌合することで投射レンズ３０に対して位置決めされた状態で係止される。つまり、導光装置２０に設けた導光部材１０をフレーム１０７の第２固定部６１ｅに固定する際に、第２導光部分１２側の先端部１２ｊを鏡筒部３９の嵌合枠体（当接部）３９ｕ内に嵌合するように差し込む。先端部１２ｊと嵌合枠体（当接部）３９ｕとは、フレーム１０７を介しての導光部材１０と投射レンズ３０との固定を補助する役割を有する。先端部１２ｊを嵌合枠体３９ｕに差し込むように嵌合させることで、導光部材１０が鏡筒部３９に対して位置決めされた状態でセットされる。この際、図９にも示すように、先端部１２ｊの外側面（位置決め基準面）１２ｍが嵌合枠体３９ｕの内面３９ｍと当接するとともに、横側面（位置決め基準面）１２ｎが嵌合枠体３９ｕの内面３９ｎと当接して面同士の当接によるアライメントが達成される。結果的に、導光部材１０は、鏡筒部３９を介して投射レンズ３０に対して第１基準光軸ＡＸ１に垂直な方向と第１基準光軸ＡＸ１のまわりの回転とに関して位置決めされる。鏡筒部３９は、以上のような嵌合枠体３９ｕを端部３９ｔ側に有することで、光学装置部１３０と導光装置２０とを連結させる連結部材として機能する。
【００６５】
図１０は、導光装置２０のリブ９４ｃ，１９４ｃを枠部１０２を構成するフレーム１０７の正面部１０７ａの底部に設けた溝１０７ｇに嵌合させた状態を説明する断面図である。溝１０７ｇの内面には、弾性部材１０７ｋを貼り付けることができ、溝１０７ｇ内でリブ９４ｃ，１９４ｃが振動等することを防止できる。導光装置２０は、ＡＢ方向に微少変位可能であり、若干の伸縮が許容される。一方、導光装置２０は、ＡＢ方向に垂直なＣＤ方向に変位できず、フレーム１０７に対する回転が阻止される。
【００６６】
以上で説明した実施形態に係る虚像表示装置１００では、導光部材１０が一対の対向する平面である第１及び第３面Ｓ１１，Ｓ１３を含むブロック状の部材であるので、導光部材１０等の導光装置２０の外観形状の簡素化が容易であり、導光部材１０等の導光装置２０を透視した場合、視度や倍率を裸眼に近いものとできる。また、光学装置部１３０の光射出側の第１基準光軸ＡＸ１が導光部材１０の光入射部１２ｉから眼ＥＹの並びの横基準軸ＡＸ３に対して鈍角αをなす方向に延びているので、光学装置部１３０及び導光装置２０を顔面から側頭部にかけて配置する際のフィット性を高めることができ、結果的に薄型化及び軽量化も容易になる。
【００６７】
〔その他〕
以上各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り、例えば次のような変形も可能である。
【００６８】
上記の説明では、導光部材１０に設けた第１及び第３面Ｓ１１，Ｓ１３が平行であるとしたが、第１及び第３面Ｓ１１，Ｓ１３間に小さな楔角を持たせることもできる。
【００６９】
上記の説明では、導光部材１０から延びる一対の突起部１２ｔと光学装置部１３０に設けた嵌合枠体３９ｕとによって、導光部材１０及び光学装置部１３０間のアライメントを行っているが、アライメントを可能にする連結機構は、上記のような角形のものに限らず、円筒面を利用した嵌合構造等を用いることもできる。
【００７０】
上記の説明では、導光部材１０に設けた突起部１２ｔの外側面１２ｍ及び横側面１２ｎを用いて光学装置部１３０に対するアライメントを行っているが、例えば外側面１２ｍのみを用いてアライメントを行うこともできる。この場合、アライメントによる規制方向が６自由度のうち２自由度に関するものになるが、一定の決め精度が達成される。一方、突起部１２ｔの先端面もアライメントに活用することができ、この場合、６自由度全てについてアライメントを行うことができる。突起部１２ｔと嵌合枠体３９ｕとは、アライメント後に接着材等を利用して固定することもできる。
【００７１】
上記の説明では、光学装置部１３０の投射レンズ３０が３枚構成となっているが、本発明はこれに限らず、仕様に応じてレンズ枚数を増減変更でき、投射レンズ３０を省略した構成も可能である。
【００７２】
図１１は、投射透視装置７０を導光装置２０のみで構成した例を示す。導光装置２０の導光部材１０のうち、鼻に近い中央側つまり光射出側には、光学的な機能を有する面として、第１面Ｓ１１と第２面Ｓ１２と第３面Ｓ１３とが設けられ、第１面Ｓ１１と第３面Ｓ１３とは、湾曲するが全体的して比較的平坦で互いに略平行あり、広義の平面状の光学面となっている。鼻から離れた周辺側つまり光入射側には、光学的な機能を有する面として、第４面Ｓ１４が設けられている。画像表示装置８０は、光学装置部２３０として機能し、照明装置８１や映像表示素子８２を収納して保持する保持部８８を有する。保持部８８には、導光装置２０の光入射部１２ｉに付随して設けられた突起部１２ｔに形成された位置決め基準面２１２ｍと当接することによって相対的な位置決めを可能にする当接部８８ｔが設けられている。この場合、光学装置部２３０側の第１基準光軸ＡＸ１は、導光部材１０の光射出側の第２基準光軸ＡＸ２に対して５〜４５°傾斜している。結果的に、第１基準光軸ＡＸ１と横基準軸ＡＸ３とがなす鈍角αは、９５°〜１３５°となっている。
【００７３】
上記の説明では、導光装置２０の上側の側面部分９２において、側面に突起するリブ９４ｃ，１９４ｃを設けているが、リブ９４ｃ，１９４ｃを省略することもできる。この場合、テーパー面９４ａ，１９４ａや第３面Ｓ１３等を利用して導光装置２０を補助的に保持することができる。
【００７４】
上記の説明では、導光部材１０が３つの非軸対称非球面を有するとしているが、本発明は、これに限るものではない。また、投射レンズが有する非軸対称非球面を１面としているが、投射レンズが２面以上の非軸対称非球面を有するものとすることも可能である。
【００７５】
上記の説明では、ハーフミラー層（半透過反射膜）１５が横長の矩形領域に形成されるとしたが、ハーフミラー層１５の輪郭は用途その他の仕様に応じて適宜変更することができる。また、ハーフミラー層１５の透過率や反射率も用途その他に応じて変更することができる。
【００７６】
上記の説明では、映像表示素子８２における表示輝度の分布を特に調整していないが、位置によって輝度差が生じる場合等においては、表示輝度の分布を不均等に調整することができる。
【００７７】
上記の説明では、画像表示装置８０として、透過型の液晶表示デバイス等からなる映像表示素子８２を用いているが、画像表示装置８０としては、透過型の液晶表示デバイス等からなる映像表示素子８２に限らず種々のものを利用可能である。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８２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、画像表示装置８０として、ＬＥＤアレイやＯＬＥＤ（有機ＥＬ）などに代表される自発光型素子を用いることもできる。
【００７８】
上記実施形態では、透過型の液晶表示デバイス等からなる画像表示装置８０を用いているが、これに代えて走査型の画像表示装置を用いることもできる。
【００７９】
また、上記実施形態では、導光部材１０と補助光学ブロックである光透過部材５０とが装着者の眼ＥＹの前全体を覆うような構成となっているが、これに限らず、ハーフミラー層１５を有する曲面形状である第２面Ｓ１２を含んだ部分が眼ＥＹの一部のみを覆っている、すなわち眼前の一部を覆い、覆わない部分も存在する小型の構成としてもよい。
【００８０】
上記の説明では、一対の表示装置１００Ａ，１００Ｂを備える虚像表示装置１００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、右眼及び左眼の双方に対応して、一組ずつ投射透視装置７０及び画像表示装置８０を設けるのではなく、右眼又は左眼のいずれか一方に対してのみ投射透視装置７０及び画像表示装置８０を設け、画像を片眼視する構成にしてもよい。
【００８１】
上記の説明では、ハーフミラー層１５が単なる半透過性の膜（例えば金属反射膜や誘電体多層膜）であるとしたが、ハーフミラー層１５は、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。
【００８２】
上記の説明では、導光部材１０等の導光方向が眼ＥＹの並ぶ横方向に延びているが、導光部材１０を導光方向が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。
【符号の説明】
【００８３】
３１-３３…レンズ、  １０…導光部材、  １０ｇ…取付部、  １０ｓ…本体、  １１，１２…導光部分、  １２ｉ…光入射部、  １２ｊ…先端部、  １２ｍ…外側面、  １２ｎ…横側面、  １２ｔ…突起部、  １５…ハーフミラー層、  ２０…導光装置、  ３０…投射レンズ、  ３９…鏡筒部、  ３９ｍ，３９ｎ…内面、  ３９ｔ…端部、  ４０…鼻受部、  ５０…光透過部材、  ６１ｅ，６１ｆ…固定部、  ７０…投射透視装置、  ８０…画像表示装置、  ８１…照明装置、  ８２…映像表示素子、  ８４…駆動制御部、  ９１，９２…側面部分、  ９４ａ，１９４ａ…テーパー面、  ９４ｃ，１９４ｃ…リブ、  １００…虚像表示装置、  １００Ａ，１００Ｂ…表示装置、  １０１ａ，１０１ｂ…光学部材、  １０２…枠部、  １０４…テンプル部、  １０５ａ，１０５ｂ…像形成本体部、  １０５ｄ…外装部材、  １０７…フレーム、  １０７ａ…正面部、  １０７ｂ，１０７ｃ…側面部、  １０７ｇ…溝、  １０７ｋ…弾性部材、  １０８…樹脂部、  １３０…光学装置部、  ＡＸ１…第１基準光軸、  ＡＸ１…第２基準光軸（視線基準軸）、  ＡＸ３…横基準軸、  ＣＣ…接着層、  ＥＹ…眼、  ＧＬ…映像光、  ＨＬ…外界光、  ＨＭ…基準平面、  ＲＭ…光反射膜、  Ｓ１１-Ｓ１５…光学面、  Ｓ５１-Ｓ５３…透過面
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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