(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像光を射出する映像素子と、
光透過性を有するとともに、前記映像素子からの映像光の成分のうち所定の波長帯域の光に対する反射率を他の波長帯域の光に対する反射率よりも高くする波長依存性を有する反射膜と、
を備え、
前記映像素子は、OLED素子を含み、
前記OLED素子は、可視波長帯域の光のうち４３０ｎｍ〜 ４９０ｎｍの第１波長帯域の光を発する第１画素と、４９１ｎｍ〜 ５８０ｎｍの第２波長帯域の光を発する第２画素と、５８１〜 ７００ｎｍの第３波長帯域の光を発する第３画素と、を備え、
前記OLED素子は、前記第１波長帯域の光の輝度が前記第２波長帯域の光の輝度よりも低く、かつ、前記第１波長帯域の光の輝度が前記第３波長帯域の光の輝度よりも低く、
前記反射膜は、前記第１波長帯域の光の反射率が前記第２波長帯域の光の反射率よりも高く、かつ、前記第１波長帯域の光の反射率が前記第３波長帯域の光の反射率よりも高くし、
内面で反射させることにより映像光を導光する導光部材と、前記導光部材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とを有する導光装置をさらに備え、
前記反射膜は、前記導光部材の反射面を形成し、
前記反射膜よりも外界側の映像光の光路外に設けられて前記反射膜の透過光に対する波長依存性と逆の波長依存性を有する透視補償部をさらに備える、
虚像表示装置。
【請求項２】
前記反射膜は、前記第１波長帯域の光を前記第２波長帯域の光よりも５％〜 ２０％高い反射率で反射し、前記第１波長帯域の光を前記第３波長帯域の光よりも５％〜 ２０％高い反射率で反射する反射特性を有する、請求項１に記載の虚像表示装置。
【請求項３】
前記反射膜は、前記第１波長帯域、前記第２波長帯域及び前記第３波長帯域の間でそれぞれ少なくとも１つ以上の特定波長でパルス状の反射特性を有する、請求項１〜２に記載の虚像表示装置。
【請求項４】
前記反射膜は、前記導光装置において、前記導光部材と前記光透過部材とを貼り合わせる貼り合せ面に形成される半透過反射膜である、請求項１〜３に記載の虚像表示装置。
【請求項５】
映像光を射出する映像素子と、
光透過性を有するとともに、前記映像素子からの映像光の成分のうち所定の波長帯域の光に対する反射率を他の波長帯域の光に対する反射率よりも高くする波長依存性を有する反射膜と、
を備え、
内面で反射させることにより映像光を導光する導光部材と、前記導光部材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とを有する導光装置をさらに備え、
前記反射膜は、前記導光部材の反射面を形成し、
前記反射膜よりも外界側の映像光の光路外に設けられて前記反射膜の透過光に対する波長依存性と逆の波長依存性を有する透視補償部をさらに備える虚像表示装置。
【請求項６】
少なくとも眼前部分を覆うように取り付けられて、外界光の透過率を低下させて映像視認性を向上させるための外光透過率調整機能を有するシェード装置をさらに備え、
前記透視補償部は、シェード装置に設けられる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
【請求項７】
前記透視補償部は、前記反射膜以上の大きさを有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
【請求項８】
前記反射膜は、前記映像素子からの映像光について、前記第１波長帯域の光の反射率が前記第２波長帯域の光の反射率よりも高く、かつ、前記第１波長帯域の光の反射率が前記第３波長帯域の光の反射率よりも高く、前記第３波長帯域の光の反射率が前記第２波長帯域の光の反射率より高い、請求項１〜４または請求項６〜７のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
【請求項９】
前記反射膜は、誘電体多層膜で構成される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
【請求項１０】
前記反射膜は、波長帯域ごとにそれぞれ対応した反射特性を有する複数の誘電体多層膜を重ねて構成される、請求項９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ヘッドマウントディスプレイ等の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。このうち、例えば映像光に起因するゴースト光の発生を防止するために光学部品のうちハーフミラーを形成する箇所を接着する接着層に色素を含有させるもの（特許文献１参照）や、光の入射角に対する反射率のばらつきを小さくするハーフミラーを構成するもの（特許文献２参照）といった層状または膜状の部分に特性をもたせ、これを利用して光を調整したり制御したりするものが知られている。
【０００３】
ここで、上記のような虚像表示装置としてのＨＭＤ等において、プロジェクターによる画像投影等の場合と同様に、コントラストが高い画像すなわち黒表示部分が良く沈んだ高画質な画像の形成が求められている。例えば、外界光と映像光とを重複して視認させるシースルータイプのＨＭＤでは黒表示部分には映像が表示されず、そのまま外界が見える構造となるため、コントラストが高ければ高いほど（黒が沈むほど）映像表示していない部分の視界はクリアとなり、パネルの高コントラスト化が特に望まれる。
【０００４】
パネルの高コントラスト化を図るために、例えばＯＬＥＤ等の自発光型の表示装置による画像形成が考えられる。しかしながら、ＯＬＥＤ等を用いた場合、高輝度化や長寿命化などの課題があり、例えば高寿命化を優先させると、例えば色バランス（異なる波長帯域の光の間での輝度バランス）に偏りが生じてしまう可能性があり、そのままの色バランスで映像光として利用するのは難しく、光の調整や制御が必要となる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１６８４２５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３０７７１号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、高コントラストな画像を形成するに際して、映像光の色バランスを均一にするとともに、装置の長寿命化を図ることができる虚像表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明に係る第１の虚像表示装置は、映像光を射出する映像素子と、光透過性を有するとともに、映像素子からの映像光の成分のうち所定の波長帯域の光に対する反射率を他の波長帯域の光に対する反射率よりも高くする波長依存性を有する反射膜とを備える。
【０００８】
上記虚像表示装置では、高コントラスト化のために例えばＯＬＥＤ等を利用する場合であっても、波長帯域によって異なる反射率となる波長依存性を有する反射膜を映像光の導光路中に配置することで、当該反射膜を経た映像光の色バランスを均一にして良好な状態の画像を視認させるように制御することができる。また、当該反射膜が光透過性を有することで、例えば虚像表示装置を外界光と映像光とを重複して視認させるシースルータイプのＨＭＤにおいて、反射膜を当該外界光と映像光との重複箇所に設けることが可能となり、高コントラストな画像を形成することで、シースルーによる視認状態を良好に維持できる。
【０００９】
本発明の具体的な側面では、映像素子は、自発光型の素子を発光部として含む。この場合、映像素子において、小型化及び軽量化を図るとともに、高コントラストな画像形成が可能となる。
【００１０】
本発明の別の側面では、発光部は、自発光型の素子としてＯＬＥＤ素子を含む。この場合、ＯＬＥＤ素子の特性を利用して、特に高コントラストな画像形成が可能となる。
【００１１】
本発明のさらに別の側面では、反射膜は、映像素子から射出される映像光の色バランスの偏りに対応する波長依存性を有している。この場合、例えばＯＬＥＤ等を光源としての発光部に用いる場合に、色バランスに偏りをもたせて、光源（発光部）の長寿命化、延いては装置の長寿命化を図ることができる。
【００１２】
本発明のさらに別の側面では、映像素子は、光源としての発光部の寿命特性（すなわち光源として機能できる期間に影響を与える特性）を鑑みた輝度バランスの映像光を射出し、反射膜は、波長依存性として、映像素子から射出された映像光の波長帯域ごとの光の明るさに逆比例した反射特性を有する。この場合、光源の長寿命化を図った上で、反射膜によって映像光の色バランスの均一化を達成できる。
【００１３】
本発明のさらに別の側面では、反射膜は、波長依存性として、可視波長帯域の光のうち４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長帯域にある成分を、他の波長帯域にある成分よりも５％〜２０％高い反射率で反射する反射特性を有する。この場合、発光部において、青色波長帯域に相当する４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長帯域にある成分が、他の波長帯域の成分よりも低い輝度のものすなわち相対的に暗いものとなって全体として色バランスに偏りがある場合であっても、反射膜における反射特性を利用して、反射膜を経た映像光の色バランスの均一化を図ることができる。
【００１４】
本発明のさらに別の側面では、反射膜は、４３０ｎｍ〜４９０ｎｍ、４９１ｎｍ〜５８０ｎｍ、５８１〜７００ｍｍの間でそれぞれ少なくとも１つ以上の特定波長でパルス状の反射特性を有する。この場合、青色波長帯域に相当する４３０ｎｍ〜４９０ｎｍ、緑色波長帯域に相当する４９１ｎｍ〜５８０ｎｍ、赤色波長帯域に相当する５８１〜７００ｍｍの各色において、映像光の成分として特定波長の成分を効率的に取り出すことができる。
【００１５】
本発明のさらに別の側面では、内面で反射させることにより映像光を導光する導光部材と、導光部材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とを有する導光装置をさらに備え、反射膜は、導光部材の反射面を形成する。この場合、導光部材と光透過部材とを協働させてシースルーを達成することができる。
【００１６】
本発明のさらに別の側面では、反射膜は、導光装置において、導光部材と光透過部材とを貼り合わせる貼り合せ面に形成される半透過反射膜である。この場合、シースルーを達成するための半透過反射膜での反射特性を調整することで、反射膜を経た映像光の色バランスの均一化を図ることができる。
【００１７】
本発明のさらに別の側面では、反射膜よりも外界側の映像光の光路外に設けられて反射膜の透過光に対する波長依存性と逆の波長依存性を有する透視補償部をさらに備える。この場合、透視補償部によって反射膜である半透過反射膜の透過光に対する波長依存性に伴う外界光の色付きを解消（相殺）させることができる。
【００１８】
本発明のさらに別の側面では、少なくとも眼前部分を覆うように取り付けられて、外界光の透過率を低下させて映像視認性を向上させるための外光透過率調整機能を有するシェード装置をさらに備え、透視補償部は、シェード装置に設けられる。この場合、シェード装置において反射膜に起因する外界光の色付き解消の機能をもたせることができる。
【００１９】
本発明のさらに別の側面では、透視補償部は、反射膜以上の大きさを有する。この場合、眼前部分において、反射膜の占める領域を透視補償部によって覆うことで外界光のうち反射膜を通過する成分全体に対して予め色付き解消のための作用を生じさせることができる。
【００２０】
本発明のさらに別の側面では、反射膜は、映像素子からの映像光について、青色波長帯域の光、赤色波長帯域の光、緑色波長帯域の光の順で反射率を高くしている。この場合、青、緑及び赤色のバランスのとれた良好なカラー画像を形成することができる。
【００２１】
本発明のさらに別の側面では、反射膜は、誘電体多層膜で構成される。この場合、誘電体多層膜の膜厚の調整により所望の波長依存性を有する反射膜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、反射膜は、波長帯域ごとにそれぞれ対応した反射特性を有する複数の誘電体多層膜を重ねて構成される。この場合、波長帯域ごとに所望の反射率となる波長依存性を有する反射膜を構成することができる。  
【００２３】
本発明に係る第２の虚像表示装置は、光源としての発光部からの光による映像光を射出する映像素子と、発光部の寿命特性を鑑みた波長帯域ごとの反射率特性を有する反射膜とを備える。
【００２４】
上記虚像表示装置では、映像光を形成するために種々の光源（発光部）を利用した場合に、反射膜が、当該光源の寿命特性を鑑みて、これに応じた反射率特性を有することで、光源の長寿命化、延いては装置の長寿命化を図りつつ、当該反射膜を経た映像光の色バランスを均一にして良好な状態の画像を視認させるように制御することができる。
【００２５】
本発明に係る第３の虚像表示装置は、映像光を射出する映像素子と、映像素子からの映像光の成分のうち所定の波長帯域の光に対する反射率を他の波長帯域の光に対する反射率よりも高くする波長依存性を有し、映像素子からの映像光を導光する導光部材の光入射側におけるミラー反射面を形成する反射膜とを備える。
【００２６】
上記虚像表示装置では、導光部材の光入射側におけるミラー反射面において、波長帯域によって異なる反射率となる波長依存性を有する反射膜を形成することで、当該反射膜を経た映像光の色バランスを均一にして良好な状態の画像を視認させるように制御することができる。
【００２７】
本発明の具体的な側面では、反射膜は、映像素子からの映像光の波長帯域ごとの光の明るさに比例した吸収特性を有する。この場合、当該吸収特性の調整により、映像素子からの映像光の色バランスの均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態に係る虚像表示装置の一例の外観を簡単に説明する斜視図である。
【図２】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３】画像表示装置の一構成例について示す概念図である。
【図４】（Ａ）は、反射膜の反射特性を示すグラフであり、（Ｂ）は、発光部におけるスペクトルを示すグラフである。
【図５】第２実施形態に係る虚像表示装置における反射膜の反射特性と、発光部におけるスペクトルとの関係を示すグラフである。
【図６】第３実施形態に係る虚像表示装置について説明するための部分拡大図である。
【図７】一変形例の虚像表示装置について説明するための部分拡大図である。
【図８】他の一変形例の虚像表示装置について説明するための部分拡大図である。
【図９】反射膜の設置箇所に関する変形例について説明するための平面図である。
【図１０】反射膜の構造の一変形例について説明するための部分拡大図である。
【図１１】（Ａ）は、虚像表示装置の一変形例について説明するための正面図であり、（Ｂ）は、虚像表示装置のうち第１表示装置の構造を説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
〔第１実施形態〕
以下、図１等を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る虚像表示装置について詳細に説明する。
【００３０】
図１及び図２に示すように、本実施形態の虚像表示装置１００は、眼鏡のような外観を有するヘッドマウントディスプレイであり、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である。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。なお、図２を図１と比較することで、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、画像生成部（映像素子）８１を含む画像表示装置８０でそれぞれ構成されることが分かる。すなわち、図２に示す投射レンズ３０や画像表示装置８０等が図１に示す第１及び第２像形成本体部１０５ａ，１０５ｂの内部にそれぞれ収納されている。
【００３１】
図２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とを備えるもの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。
【００３２】
画像表示装置８０は、ＯＬＥＤ（有機ＥＬ）を発光する発光部８８を光源として含む自発光型の照明によりマトリクス状の画素で構成されるパネル面ＯＩを形成する画像生成部（映像素子）８１のほか、発光部８８を含む画像生成部（映像素子）８１等の動作を制御する駆動制御部（図示略）を有する。なお、詳しくは図３を参照して後述するが、ここでは、画像生成部（映像素子）８１を構成する自発光型のＯＬＥＤ素子である発光部８８において、長寿命化を図るために、色バランスに偏りを有した光が光源光として発光されるものとなっている。
【００３３】
投射レンズ３０は、構成要素として、例えば入射側光軸（光軸ＡＸ）に沿って３つの光学素子（レンズ）３１〜３３を備える投射光学系であり、これらの光学素子３１〜３３を収納する鏡筒部３９によって支持されている。なお、レンズ３１〜３３には、非軸対称な曲面（自由曲面）が含まれている。
【００３４】
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。導光部材１０及び光透過部材５０の本体部分は、例えばシクロオレフィンポリマー等の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それぞれ成形される。なお、導光部材１０は、上記のように、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。なお、上記のような構成を有する導光装置２０のうち、光源側（根元側）に位置する先端部が鏡筒部３９の端部に嵌合することで、投射レンズ３０に精度よく位置決め固定されている。
【００３５】
以下、導光装置２０の構造等について光学的機能の観点から詳細に説明する。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側面として、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側面として、第４面Ｓ１４と、第５面Ｓ１５とを有する。このうち、第１面Ｓ１１と第４面Ｓ１４とが連続的に隣接し、第３面Ｓ１３と第５面Ｓ１５とが連続的に隣接する。また、第１面Ｓ１１と第３面Ｓ１３との間に第２面Ｓ１２が配置され、第４面Ｓ１４と第５面Ｓ１５とは大きな角度を成して隣接している。さらに、ここでは、対向した配置となっている第１面Ｓ１１と第３面Ｓ１３とが互いに略平行な平面形状となっている。一方、光学的な機能を有する他の面、すなわち第２面Ｓ１２、第４面Ｓ１４及び第５面Ｓ１５は、非軸対称な曲面（自由曲面）となっている。
【００３６】
ここで、導光装置２０を構成する上記各面のうち、第２面Ｓ１２には、ハーフミラー層１５が付随している。このハーフミラー層１５は、屈折率の異なる誘電体を特定の膜厚で交互に重ねた多層構造の誘電体多層膜を成膜することにより形成される光透過性を有する反射膜（すなわち半透過反射膜）であり、映像光に対する反射率が、シースルーによる外界光の観察を容易にする観点で調整されている。詳しくは後述するが、本願発明では、特に、上記シースルーのための半透過反射の構成となっていることに加えて、画像表示装置８０を構成する自発光型の発光部８８の寿命特性（すなわち光源として機能できる期間に影響を与える特性）を鑑みた波長依存性を有するものとなっている。また、第５面Ｓ１５は、無機材料等で形成される光反射膜ＲＭを成膜することで形成され、ミラー反射面として機能する。
【００３７】
さらに、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を介して貼り合されることで接合されており、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。すなわち、第２面Ｓ１２に付随するハーフミラー層１５は、この接合部ＣＮにおいて形成される。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
以下、映像光等の光路の一例について説明する。画像表示装置８０から射出された映像光ＧＬは、投射レンズ３０を通過して収束されつつ、導光装置２０の導光部材１０に設けた第４面Ｓ１４に入射する。第４面Ｓ１４を通過した映像光ＧＬは、収束しつつ進み、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。第４面Ｓ１４で反射された映像光ＧＬは、第３面Ｓ１３に入射して全反射され、第１面Ｓ１１に入射して全反射される。ここで、映像光ＧＬは、第３面Ｓ１３を経由する前後において、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、画像生成部８１の像面に対応するものである。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、特に第２面Ｓ１２に設けたハーフミラー層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。第１面Ｓ１１を通過した映像光ＧＬは、観察者の眼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により、画像生成部（映像素子）８１上に形成された画像を観察することになる。
【００４１】
一方、外界光については、第３面Ｓ１３と第１面Ｓ１１とが互いに略平行な平面となっており、かつ、第３面Ｓ１３を延長した第３透過面Ｓ５３と第１面Ｓ１１を延長した第１透過面Ｓ５１とが存在することで、収差等をほとんど生じることなく、歪みのない外界像を観察者に観察させる。以上のようにして、導光装置２０は、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ものとなっている。
【００４２】
以上のように、本実施形態では、導光部材１０の内部において、画像生成部８１からの映像光を、少なくとも２回の全反射を含む第１面Ｓ１１から第５面Ｓ１５までにおける５回の反射によって導光している。これにより、映像光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、映像光ＧＬの収差の補正を行うことが可能になる。
【００４３】
以上において、発光部８８を、自発光型のＯＬＥＤ素子で構成することで、より高コントラストな画像形成を可能としている。その一方で、長寿命化を図るために、色ごとすなわち波長帯域ごとに輝度の調整がなされている。つまり、発光部８８では、寿命特性に応じた輝度バランスの光を発光しており、色バランスに偏りが生じたものとなっている。これに対して、本実施形態では、光源光の色バランスに対応するように、ハーフミラー層１５が、波長依存性として、発光部８８における寿命特性を鑑みて波長帯域ごとの光の明るさに逆比例した反射特性を有するものとなっていることで、ハーフミラー層１５を経た映像光ＧＬは、色バランスが均一化されるようにしている。
【００４４】
以下、図３を参照して、虚像表示装置１００のうち、画像表示装置８０に関して、光学的構成のより具体的な一例について詳細に説明する。
【００４５】
まず、画像表示装置８０は、上述したように、画像生成部８１のほか、画像生成部８１の直近後段に配置されるカラーフィルター層ＣＦと、画像生成部８１の動作を制御する駆動制御部（図示略）とを有する自発光型の画像表示装置である。画像表示装置８０のうち画像生成部８１は、画素電極である複数の透明電極（陽極）７１ａと、対向電極（陰極）７２ａと、透明電極７１ａと対向電極７２ａとの間に配置された発光部８８として機能する発光機能層であるＯＬＥＤ層７３ａと、保護層７４ａとを備える。カラーフィルター層ＣＦは、保護層７４ａ上に形成される。カラーフィルター層ＣＦは、赤色、緑色及び青色用カラーフィルター部ＣＦｒ，ＣＦｇ，ＣＦｂで構成され、各色用カラーフィルター部ＣＦｒ，ＣＦｇ，ＣＦｂは、画素電極である複数の透明電極（陽極）７１ａにそれぞれ対応してマトリクス状に配列されている。以上のような構成により、画像表示装置８０は、電極７１ａ，７２ａを適宜動作させてＯＬＥＤ層７３ａを発光させることで、画像生成部８１は、パネル面ＯＩから映像光ＧＬを射出するものとなっている。すなわち、画像表示装置８０は、光源としてＯＬＥＤ素子を含むＯＬＥＤ層７３ａを有することで、パネル面ＯＩを構成する画素ごとに映像光ＧＬを発光するものとなっている。また、映像光ＧＬとして画像生成部８１で発光した光がカラーフィルター層ＣＦを映像光ＧＬが通過することで、画像表示装置８０からカラーの映像光（画像光）ＧＬが射出される。ここで、本実施形態では、発光部８８として機能するＯＬＥＤ層７３ａにおいて、色光ごとに電流量を調整することで、寿命特性に応じた輝度バランスの光を発光している。このため、発光部８８から発する光源光は、全体としては、色バランスに偏りを生じたものとなっている。
【００４６】
一般に、ＯＬＥＤ素子は、電流注入型の素子であり、電流密度の３乗に反比例して寿命は短くなるという寿命特性を有する。このため、長寿命化を図るには、発光面積を大きくするか、電流量を減らすことが求められる。しかしながら、例えば電流量を抑えると輝度も低下してしまうことになる。ここで、ＯＬＥＤ素子の輝度低下への対応として、例えばハーフミラー層１５の反射率を上げることが考えられるが、一律に反射率を上げるとそれに応じて外界光の透過率は低下することになり、良好なシースルー特性を得ることが難しくなる。特に、ＯＬＥＤ素子を用いた時の電流密度を一定にした場合での色画素ごとの寿命時間の比率については、例えばＧ（緑）画素を１とすると、相対的に、Ｒ（赤）画素が０．８程度、Ｂ（青）画素が０．５程度となるような寿命特性を有するものが想定される。すなわち、一般に、電流密度を一定にした場合では、Ｇ（緑）画素の寿命が最も長く、Ｂ（青）画素の寿命が最も短いことが知られている。そこで、本実施形態では、ＯＬＥＤ素子を光源として用いる場合において、例えば可視光波長帯（例えば４３０ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域）の成分について、特に寿命が短くなる傾向にある青色波長帯域に相当する４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長帯域の成分を、他の波長帯域の成分よりも電流量を減らすことで、光源の寿命特性に応じた輝度の調整を行っている。この場合、例えば５％〜２０％の範囲でＢ（青）色の輝度を低下させて、光源としていわば色バランスを偏った状態とすることで、発光部８８の寿命の最適化を図りつつも、輝度が低下しすぎて反射膜側での色バランスの均一化の調整ができないほどにはならない程度に抑えることを可能にしている。一方、本実施形態では、上記のように、導光装置２０での反射により映像光ＧＬの導光を行うに際して、半透過反射膜を形成するハーフミラー層１５が、発光部８８における上記色バランスの偏りに対応する波長依存性を有する、すなわち波長帯域が４３０ｎｍ〜４９０ｎｍにある成分を、他の波長帯域の成分よりも高い反射率で反射する反射特性を有するもの（波長依存性を有する反射膜）とすることで、最終的に観察者の目に届く映像光ＧＬの色バランスの均一化を図っている。
【００４７】
以下、図４を参照して本実施形態における波長依存性を有する反射膜として機能する半透過反射膜であるハーフミラー層１５の特性と、発光部８８との関係について説明する。図４（Ａ）は、上記波長依存性を有する反射膜すなわちハーフミラー層１５の反射特性を示すグラフであり、横軸は、波長［ｎｍ］を示し、縦軸は、光の強度［Ｗ／ｓｒ・ｍ２・ｎｍ］についての反射比率（％）を示す。一方、図４（Ｂ）は、発光部８８を有する映像素子である画像生成部８１の発光部８８における光源光のスペクトルを示すグラフである。図４（Ａ）に示すように、本実施形態におけるハーフミラー層１５は、青色波長帯域に相当する４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長帯域において最も高いピーク反射率を有するものとなっており、反射率が平均６０％以上となっている。一方、この波長帯域以外の可視波長帯域（すなわち緑色及び赤色波長帯域に相当する４９１ｎｍ〜７００ｎｍ）では、反射率が平均６０％以下となるように抑えられている。この上で、青色波長帯域（４３０ｎｍ〜４９０ｎｍ）の平均は、他の波長帯域の平均に対して、５％〜２０％高い反射率で反射する反射特性を有するものとなっている。つまり、ハーフミラー層１５は、発光部８８における寿命特性を鑑みて波長帯域ごとの光の明るさに逆比例した反射特性を有するように調整されている。なお、図４（Ｂ）に一例を示すように、映像素子である画像生成部８１においては、青色波長帯域に相当する４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長帯域と、緑色波長帯域に相当する４９１ｎｍ〜５８０ｎｍの波長帯域と、赤色波長帯域に相当する５８１ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域のそれぞれの範囲においてピークを有するものとなっているが、図４（Ａ）における最も高いピーク反射率の波長は、図４（Ｂ）における４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長帯域のピーク位置に対応している。また、緑色波長帯域と赤色波長帯域とでは、赤色波長帯域の反射率の方が緑色波長帯域の反射率よりも高くなっている。すなわち、ハーフミラー層１５は、青色波長帯域の光、赤色波長帯域の光、緑色波長帯域の光の順で反射率を高くしている。
【００４８】
以上において、青色波長帯域に相当する４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長帯域での反射率を他の波長帯域での反射率に比べて５％以上高いものとすることによって、上記一例の発光部８８のような光源光を使用する場合であっても、最低限必要となる青色波長帯域の成分の輝度を確保し、一方で、他の波長帯域に対する反射率の上げ具合を２０％以下に止める、すなわちハーフミラー層１５における青色波長帯域の成分の反射率に上限を設けてある程度の透過性を維持することで、例えばハーフミラー層１５を透過させる外界光の成分のうち青色波長帯域の成分の透過率が極端に落ちて、外界光が色付いて見えてしまうことを回避可能としている。
【００４９】
以上のように、本実施形態に係る虚像表示装置１００では、映像素子である画像生成部８１において、自発光型のＯＬＥＤ素子により発光部８８を構成することで、高コントラストな画像を形成可能とし、かつ、発光部８８の長寿命化、延いては虚像表示装置１００の長寿命化を図ることができる。この場合において、発光部８８において発光される光が色バランスに偏りを有したものであっても、ハーフミラー層１５が波長依存性を有する反射膜としてとして機能することで、映像光ＧＬの色バランスを均一にして良好な状態の画像を視認させることができる。また、以上の場合、虚像表示装置１００は、外界光ＨＬと映像光ＧＬとを重複して視認させるシースルータイプのＨＭＤであり、この場合において、半透過反射膜を構成するハーフミラー層１５によって外界光ＨＬの透過率と映像光ＧＬの反射率とのバランスを適度にとることで、良好なシースルーの視認状態を維持させることができる。
【００５０】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る虚像表示装置について説明する。なお、本実施形態は、第１実施形態の虚像表示装置の変形例であり、波長依存性を有する反射膜の構造以外については、第１実施形態の場合と同様であるので、全体の図示や説明を省略する。
【００５１】
図５は、本実施形態に係る虚像表示装置における波長依存性を有する反射膜すなわちハーフミラー層１５（図２参照）の反射特性と、発光部を有する映像素子における光源光のスペクトルとの関係を示すグラフである。なお、図中曲線Ｃ１がハーフミラー層１５の反射特性を示すものであり、曲線Ｃ２が映像素子における光源光のスペクトルを示すものである。なお、本実施形態に係る虚像表示装置において発光部の構成は、第１実施形態の発光部と同一の構成であるため、曲線Ｃ２は、図４（Ｂ）に示す曲線と同一である。図示のように、本実施形態において、曲線Ｃ１は、青色波長帯域に相当する４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長帯域と、緑色波長帯域に相当する４９１ｎｍ〜５８０ｎｍの波長帯域と、赤色波長帯域に相当する５８１ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域のそれぞれにおいて１つの特定波長でパルス状の反射特性を有するものとなっており、特に、曲線Ｃ２に示される各色のピーク波長に合わせたパルス状の反射特性をもっている。また、曲線Ｃ１において、青、緑及び赤にそれぞれ対応する３つの特定波長でパルス状のピークを有する反射率の高さについて、青の特定波長の反射率の高さが、他の色の特定波長の反射率の高さよりも５％〜２０％高くなっている。これにより、色バランスの均一化が図られている。また一方で、曲線Ｃ１に示すように、パルス状の反射特性を示す特定波長以外の範囲については、反射率が１０％以下となっており、透過率を高くするものとなっている。
【００５２】
本実施形態の場合、ハーフミラー層１５を透過率が高い波長帯域を広くすることで、より良好なシースルー特性を得ることができる。また、発光部８８については、第１実施形態の場合と同様、寿命を向上できる。さらに、この場合、ハーフミラー層１５における特定波長の光の反射については、反射率高くしてもシースルー特性を損ない難いため、映像光の光利用効率を高く設計することができる。
【００５３】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る虚像表示装置について説明する。本実施形態に係る虚像表示装置は、上記各実施形態として例示した各構成において、さらに、透視補償部を備えるものとなっている点において、上記各実施形態の場合と異なっている。なお、本実施形態は、第１実施形態の虚像表示装置の変形例であり、透視補償部以外の構造については、第１実施形態の場合と同様であるので、全体の図示や説明を省略する。
【００５４】
図６は、本実施形態に係る虚像表示装置における透視補償部ＰＣの一構成例について説明するための図であり、波長依存性を有する反射膜であるハーフミラー層１５及びその周辺の様子について概念的に示す部分拡大図である。図示のように、透視補償部ＰＣは、接合部ＣＮにおいて、ハーフミラー層１５に対して映像光の導光領域の外側に重ねるように設けられている。さらに、透視補償部ＰＣは、例えば誘電体多層膜等で構成され、ハーフミラー層１５の透過光に対する波長依存性と逆の波長依存性を有するものとなっている。
【００５５】
本実施形態においても、ハーフミラー層１５は、波長依存性として特定の波長帯域の光に対して他の波長帯域よりも反射率が高い反射特性を有するものとなっている。翻って、ハーフミラー層１５の波長依存性のうち透過特性すなわち光の透過率については、一般に、当該特定の波長帯域の光について他の波長帯域よりも低くなる傾向にあると考えられる。この場合、ハーフミラー層１５の透過特性によっては、透過する光である外界光ＨＬについて、色光ごとに透過率が大きく異なると色づいて見えてしまう可能性がある。これに対して、本実施形態では、ハーフミラー層１５の透過光に対する波長依存性と逆の波長依存性を有する透視補償部ＰＣを、ハーフミラー層１５よりも外界側の映像光の光路外に設けることで、波長依存性に伴う外界光の色付きを解消（相殺）させることができる。すなわち、透視補償部ＰＣを、青色の波長帯域の光について他の波長帯域の光よりも高い透過性を有するものとする。これにより、透視補償部ＰＣを通過した外界光ＨＬは、通常よりも青色の成分が他の色の成分よりも強い状態でハーフミラー層１５を透過することになるので、ハーフミラー層１５における青色の成分に対する他の成分よりも低い透過性が相殺されるものとなり、透過光である外界光ＨＬの色バランスの均一化を図ることができる。
【００５６】
図７は、本実施形態の一変形例の虚像表示装置について説明するための部分拡大図である。すなわち、透視補償部ＰＣの設置についての一変形例について示すものである。図６の例では、接合部ＣＮに透視補償部ＰＣを設けるものとしたが、これに限らず、図７に示すように、導光部材１０の第３面Ｓ１３から光透過部材５０の第３透過面Ｓ５３にかけての領域またはその近辺領域、すなわち導光装置２０の外側表面側の領域のうちハーフミラー層１５に対応する範囲に透視補償部ＰＣを施すものとしてもよい。
【００５７】
なお、図６や図７に示すように、透視補償部ＰＣをハーフミラー層１５以上の大きさを有するものとすることで、外界光ＨＬのうちハーフミラー層１５の領域を通過する成分全体に対して色付きを解消させることができる。
【００５８】
図８は、本実施形態の他の一変形例の虚像表示装置について説明するための部分拡大図である。すなわち、透視補償部ＰＣの設置についての他の一変形例について示すものである。図示の例では、虚像表示装置において、遮光性又は吸光性を有する樹脂材料等で形成される可撓性部材であり、虚像表示装置の眼前部分を覆うように取り付けられ、外界光の透過率を低下させて映像視認性を向上させるための外光透過率調整機能を有するシェード装置９０をさらに備えている。このシェード装置９０に、透視補償部ＰＣを施すものとしてもよい。この場合、シェード装置９０においてハーフミラー層１５の透過性に起因する外界光ＨＬの色付き解消の機能をもたせることができる。
【００５９】
また、本実施形態において、反射膜であるハーフミラー層１５と透視補償部ＰＣとが重なる領域を通過することで減光される光量に合わせて、例えば図７や図８等に示す態様において、虚像表示装置の眼前部分に設けられた透視補償部ＰＣの周辺領域であって映像光ＧＬの導光に影響しない領域に外界光ＨＬの減光を行う減光フィルター等を外界光調整部として設けてもよい。この外界光調整部により、ハーフミラー層１５及び透視補償部ＰＣを通過して視認される外界光ＨＬとそれ以外の領域を通過して視認される界光ＨＬとの間で、輝度に大きな差異が生じないようにすることができる。
【００６０】
〔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る。例えば、上記各実施形態では、半透過反射膜であるハーフミラー層１５が、発光部８８で発光する光の特性に応じて映像光ＧＬの制御（調整）を行う波長依存性を有する反射膜であるものとしているが、このような波長依存性を有する反射膜が、虚像表示装置１００において、ハーフミラー層１５以外の反射面において形成されているものとしてもよい。図９に示す光学部材の各面のうち、例えば、導光部材１０の光入射側の面である第５面Ｓ１５にミラー反射面として形成される光反射膜ＲＭを、上記波長依存性を有する反射膜ＷＲとすることもできる。この場合、光反射膜ＲＭが、発光部８８で発光される光の波長帯域ごとの光の明るさに比例した吸収特性を有することで、所望の反射特性を得ることができる。また、図９に示す光学部材の各面のうち、例えば第３面Ｓ１３が上記波長依存性を有する反射膜ＷＲとして構成されるものとしてもよい。また、ハーフミラー層１５を波長依存性を有する反射膜ＷＲとする場合を含め、これらの面のうち複数の面が上記波長依存性を有する反射膜ＷＲとして協働して作用するものとしてもよい。さらには、導光部材１０そのものや導光部材１０内部に波長依存性をもたせる、すなわち、青色光の反射性を他の色よりも高くするものを導光部材１０の材料とするものとしてもよい。
【００６１】
また、ハーフミラー層１５等の反射膜の構成に関して、低、中、高屈折率材料を積層した複数の誘電体多層膜により反射膜を構成として各層の比率を調整したり、さらに、例えば２つの誘電体多層膜で金属反射膜を挟む構成としたりするものとしてもよい。この場合、干渉作用等を利用して、各色の波長帯域の反射率や透過率を所望ものとする波長依存性をもたせやすくでき、また、単層では実現しにくい所望の角度依存性をもたせやすくできる。例えば反射膜が映像光の入射角範囲よりも入射角が大きくなると反射率が増加するような角度依存性を有することで、意図しない光によるゴースト光の発生を抑制できる。金属反射膜としては、Ａｇ膜、Ａｌ膜等が適用できる。金属反射膜を例えばＡｇ膜とした場合、吸収が少なくハーフミラー層１５による損失を抑え効率を高めることができる。また、Ａｇ膜は、膜厚の増減に対する透過率の感度がＡｌ膜等の場合に比較して低いので、ハーフミラー層１５の反射率や透過率の調整が容易である。また、誘電体多層膜を構成する高屈折率材料としては、ＳｉＯ２、ＭｇＦ等の透光性の材料を挙げることができる。また、中屈折率材料としては、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２等の透光性の材料を挙げることができる。また、低屈折率材料としては、Ａｌ２Ｏ３等の透光性の材料を挙げることができる。金属反射膜を挟む下側及び上側の誘電体多層膜は、上記のような材料で構成される透明な誘電体層を数層以上積層したものであり、複数種類の屈折率材料を蒸着によって積層して形成されるものとすることで、干渉作用によって反射率や透過率に入射角度依存性等をもたせることが可能となる。
【００６２】
図１０は、上記波長依存性を有する反射膜としてのハーフミラー層１５の一変形例について示す図である。ここでは、図示のように、ハーフミラー層１５が、波長帯域ごとにそれぞれ対応した反射特性を有する３つの誘電体多層膜を重ねて構成される。すなわち、ハーフミラー層１５は、干渉作用により、可視光波長帯域の光のうち、青色波長帯域の成分に対してのみ特定の反射率で反射させ他の光を透過させる第１誘電体多層膜１５ｂと、赤色波長帯域の成分に対してのみ特定の反射率で反射させ他の光を透過させる第２誘電体多層膜１５ｒと、緑色波長帯域の成分に対してのみ特定の反射率で反射させ他の光を透過させる第３誘電体多層膜１５ｇとで構成されている。図示のように、３つの誘電体多層膜１５ｂ，１５ｒ，１５ｇのうち、第１誘電体多層膜１５ｂが映像光ＧＬを導光する導光部材１０に対して最も近い側に配置され、その次に第２誘電体多層膜１５ｒが配置され、最も遠い側に第３誘電体多層膜１５ｇが配置されている。また、この順に各誘電体多層膜１５ｂ，１５ｒ，１５ｇでの反射率も高くなっている。この場合、各誘電体多層膜１５ｂ，１５ｒ，１５ｇの設計により所望の反射率で各色光の透過反射を行うことができる。例えば、上述した低、中、高屈折率材料を積層した複数の誘電体多層膜により各誘電体多層膜１５ｂ，１５ｒ，１５ｇを形成することが考えられる。すなわち、各誘電体多層膜１５ｂ，１５ｒ，１５ｇとして必要な特性に応じて、使用する低、中、高屈折率材料の比率（膜厚）を調整すること等により、所期の目的を達成する第１〜第３誘電体多層膜１５ｂ，１５ｒ，１５ｇを構成できる。
【００６３】
上記第１実施形態では、画像表示装置８０として、白色光源であるＯＬＥＤ層７３ａとカラーフィルター層ＣＦを用いる方式を一例として説明したが、これに限らず、例えば、赤、緑及び青の各色にそれぞれ発光する有機分子を用意し、順番に配置してサブピクセルを構成する構成としてもよい。この場合、例えば赤及び緑の画素の輝度に対して青の画素の輝度を落とした構成とすることが考えられる。
【００６４】
また、上記の説明では、画像表示装置８０として、ＯＬＥＤ素子により発光部を構成するものの一例を示したが、これに限らず、種々のタイプの有機ＥＬや、無機ＥＬ、ＬＥＤアレイ等、種々の光源を発光部として利用することができる。
【００６５】
また、上記では、寿命特性を鑑みた波長ごとの反射率特性として、青色波長帯域の反射率を高くするものとしているが、これに限らず、反射膜が、寿命特性を鑑みて青色波長帯域以外の波長帯域の成分の反射率を、他の波長帯域の成分の反射率よりも高いものとなるような波長依存性を有するものとしてもよい。
【００６６】
また、上記では、反射特性として、平均反射率を６０％としてこれを基準の１つとして反射率に差を設けて波長依存性（反射率特性）を有するものとしているが、これに限らず、平均反射率を例えば１０〜５０％の範囲で規定し、規定された平均反射率に対して、各色の波長帯域毎の反射率に差を設けるものとしてもよい。
【００６７】
また、上記では、導光部材１０の内部に画像生成部８１の表示像に対応する中間像を形成するものとしているが、中間像を形成せずにシースルーを行う虚像表示装置においても適用可能である。
【００６８】
また、上記の説明では、投射レンズについては、非軸対称非球面を１面又は２面以上の面に適用することも可能である。
【００６９】
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。
【００７０】
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表示装置を設け、画像を片眼視する構成にしてもよい。
【００７１】
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（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。
【００７２】
上記の説明では、導光部材１０等が眼ＥＹの並ぶ横方向に延びているが、導光部材１０を縦方向に延びるように配置することもできる。この場合、導光部材１０は、直列的ではなく並列的に平行配置された構造を有することになる。
【００７３】
上記に図示した例では、導光装置２０は、ハーフミラー層１５として単一の半透過反射面を有するものとしているが、半透過反射面が複数に分割されて構成されるものとしてもよい。
【００７４】
上記の説明では、画像光と外界光とを重畳させる態様についてのみ説明しているが、例えば重畳させずに画像光のみにする態様と外界光のみにする態様とを切り替えて観察することができる虚像表示装置において適用してもよい。また、例えば画像光のみ視認させ、外界光を観察させない態様の虚像表示装置において適用してもよい。
【００７５】
また、上記では、自発光型のパネルを用いて変調した画像光（映像光）を半透過反射面に入射させるものとしているが、これに限らず、例えば、図１１に示すように、ＭＥＭＳによって画像光（映像光）を半透過反射面に入射させる構成とすることも可能である。
【００７６】
以下、図１１（Ａ）及び１１（Ｂ）を参照して、虚像表示装置の一例について説明する。図示の虚像表示装置４００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２０１ａ，２０１ｂと、両光学部材２０１ａ，２０１ｂを支持するフレーム１０７と、フレーム１０７の左右両端から後方にかけての部分に固定された第１及び第２駆動部２０５ａ，２０５ｂと、２次元的に走査される信号光を射出する第１及び第２映像素子２０６ａ，２０６ｂとを備える。図面上で左側の第１光学部材２０１ａと第１駆動部２０５ａと第１映像素子２０６ａ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２０１ｂと第２駆動部２０５ｂと第２映像素子２０６ｂ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、第１表示装置１００Ａの左右を反転させただけであり、第１表示装置１００Ａと同じ機能を有する。
【００７７】
第１表示装置１００Ａにおいて、第１映像素子２０６ａは、強度変調された信号光を形成するとともに当該信号光を走査光ＴＬとして射出する。第１光学部材２０１ａは、第１映像素子２０６ａからの走査光ＴＬを反射することによって映像光ＧＬを形成する被照射部材であるが、映像光ＧＬを眼ＥＹに導く機能を有する。第１駆動部２０５ａは、第１映像素子２０６ａに対して不図示の光ファイバー等を介して照明光を供給する光源、それらの動作の制御回路等を含む本体部分２８０を有する。
【００７８】
第１映像素子２０６ａは、鼻当て部材１０８ａに組み付けられており、フレーム１０７に対して間接的に固定されている。第１映像素子２０６ａは、本体部分２８０からの制御信号に基づいて照明光を変調する信号光変調部２８１と、信号光変調部２８１を経た信号光を走査しつつ射出させる走査光学系２８２とを有する。ここで、走査光学系２８２は、ＭＥＭＳミラー等で構成され、信号光変調部２８１による信号光の変調に同期させて姿勢を変化させることにより、信号光の光路を調整することで第１光学部材２０１ａの内面への光線の射出角度を縦横に変化させる２次元走査を行う。
【００７９】
第１光学部材２０１ａは、第１映像素子２０６ａの前方又は光射出方向において観察者の眼ＥＹの前方を覆うように配置されている。第１光学部材２０１ａは、走査光の照射を受ける半透過膜である半透過反射膜２８５と、半透過反射膜２８５を支持固定する支持部材２８６とを有している。これにより、観察者の眼ＥＹには、虚像のみならず、外界からの光も入ることになり、虚像表示装置４００は、双方を重畳して観察可能にするシースルーの構成となっている。なお、半透過反射膜２８５は、ハーフミラーとすることもできるが、ホログラムその他の回折型の光学素子とすることもできる。
【００８０】
上記のような構成の虚像表示装置４００においても、半透過反射膜２８５が上記波長依存性を有することで、所期の目的を達成することができる。
【００８１】
また、上記の説明では、虚像表示装置がＨＭＤであるとして具体的な説明を行ったが、虚像表示装置は、ＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）に改変することもできる。
【符号の説明】
【００８２】
１０…導光部材、  １１…導光部分、  １２…導光部分、  １５…ハーフミラー層、  １５ｂ，１５ｒ，１５ｇ…誘電体多層膜、  ２０…導光装置、  ２７…ハードコート層、  ３０…投射レンズ、  ３１-３３…レンズ、  ３９…鏡筒部、  ５０…光透過部材、  ７０…投射透視装置、  ７１ａ…透明電極、  ７２ａ…対向電極、  ７３ａ…ＯＬＥＤ層、  ７４ａ…保護層、  ８０…画像表示装置、  ８１…画像生成部、  ８８…発光部、  ９０…シェード装置、  １００…虚像表示装置、  １００Ａ，１００Ｂ…表示装置、  １０１ａ，１０１ｂ…光学部材、  １０２…枠部、  １０５ａ，１０５ｂ…像形成本体部、  ＡＸ…光軸、  Ｃ１…曲線、  Ｃ２…曲線、  ＣＣ…接着層、  ＣＦ…カラーフィルター層、  ＣＦｒ，ＣＦｇ，ＣＦｂ…色用カラーフィルター部、  ＣＮ…接合部、  ＥＹ…眼、  ＧＬ…映像光、  ＨＬ…外界光、  ＩＩ…中間像の像面、  ＯＩ…パネル面、  ＰＣ…透視補償部、  ＲＭ…光反射膜、  Ｓ１１−Ｓ１５…面、  Ｓ５１−Ｓ５３…透過面、  ＷＲ…反射膜
【図１】
0006651703.tif 000002
【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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