(57)【要約】【課題】導光板から回折格子で外部に射出された光によって虚像を生成する虚像生成装置において、画角を広くする。【解決手段】虚像生成装置は、空気よりも大きな屈折率の材料からなり、内部を透過する光を回折させて外部に出射させる回折格子が形成された導光板２４と、生成する虚像と、虚像が導光板２４の厚みを二等分する基準線に対し反転された反転虚像と、が基準線に対して線対称となるように、虚像の信号光と反転虚像の反転信号光とを導光板２４への入射光として出射する光出射部材と、を有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気よりも大きな屈折率の材料からなり、内部を透過する光を回折させて外部に出射させる回折格子が形成された導光板と、
生成する虚像と、前記虚像が前記導光板の厚みを二等分する基準線に対し反転された反転虚像と、が前記基準線に対して線対称となるように、前記虚像の信号光と前記反転虚像の反転信号光とを前記導光板への入射光として出射する光出射部材と、
を有する虚像生成装置。
【請求項２】
前記回折格子が、前記導光板の内部に形成された体積ホログラムを含む請求項１に記載の虚像生成装置。
【請求項３】
前記回折格子が、前記導光板の表面に形成された表面格子を含む請求項１に記載の虚像生成装置。
【請求項４】
前記光出射部材から、前記導光板の端面へ前記入射光が入射される請求項１から請求項３の何れか一項に記載の虚像生成装置。
【請求項５】
前記導光板からの出射光が装着対象に向けて出射される向きで前記導光板及び前記光出射部材を前記装着対象に装着させるための装着部材、
をさらに有する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の虚像生成装置。
【請求項６】
前記導光板及び前記光出射部材を設置対象に設置させるための設置部材、
をさらに有する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の虚像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、虚像生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、外光を導波路内に、又は導波路から外部に結合させるのにスキューミラーを用いているスキューミラーカプラが記載されている。スキューミラーは正弦波格子を包含しており、入射角度で入射した入射光を、所定の反射角度で反射光として反射するようになっている。さらに、特許文献１には、格子媒体の内部体積内に格子構造を記録した体積ホログラムについて記載されている。
【０００３】
特許文献２には、導光板と、第１及び第２の２つの反射型体積ホログラムグレーティングを備えた光学装置及び虚像表示装置が記載されている。第１の反射型体積ホログラムグレーティングは、導光板に外部から入射された互いに進行方向の異なる平行光束群を、平行光束群のまま導光板の内部全反射条件を満たすように回折反射する。第２の反射型体積ホログラムグレーティングは、導光板で内部全反射して導光される平行光線群を、導光板の内部全反射条件から外れるように回折反射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１８−５２６６８０号公報
【特許文献２】特許５１１９６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
導光板内で全反射しつつ進行する光を、導光板に形成した回折格子によって回折させて外部に射出することで、視認者に視認可能な虚像を生成することができる。
【０００６】
このような虚像を生成する装置において、導光板の外部に射出される光の光量（光強度）は、導光板からの射出位置によって異なる。このため、生成される虚像にも輝度ムラ（濃淡）が生じてしまい、虚像が生成される範囲、すなわち画角を広く確保することが難しい。
【０００７】
本願では、導光板から回折格子で外部に射出された光によって虚像を生成する虚像生成装置において、虚像を生成できる範囲である画角を広くすることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第一態様の虚像生成装置では、空気よりも大きな屈折率の材料からなり、内部を透過する光を回折させて外部に出射させる回折格子が形成された導光板と、生成する虚像と、前記虚像が前記導光板の厚みを二等分する基準線に対し反転された反転虚像と、が前記基準線に対して線対称となるように、前記虚像の信号光と前記反転虚像の反転信号光とを前記導光板への入射光として出射する光出射部材と、を有する。
【０００９】
この虚像生成装置において、導光板は、空気よりも大きな屈折率の材料からなる部材である。したがって、空気中では、導光板の内部で光が全反射しつつ進行する。
【００１０】
導光板には、回折格子が形成されている。導光板の内部を全反射しつつ進行した光は、回折格子によって回折され、導光板の外部に射出される。そして、導光板から外部に射出された光により、視認者が視認可能な虚像が生成される。
【００１１】
導光板へは、光出射部材から出射された光が入射光として入射する。ここで、光出射部材は、生成する虚像と、虚像が導光板の厚みを二等分する基準線に対し反転された反転虚像と、が基準線に対して線対称となるように、虚像の信号光と反転虚像の反転信号光とを導光板への入射光として出射する。
【００１２】
導光板の内部を進行する光のうち、回折格子によって回折される光の幅は、導光板の位置によって変化する。回折される光の幅が広い位置では導光板からの出射光の輝度が高く、この幅が狭い位置では出射光の輝度が低くなる。したがって、単に、生成する虚像に対応する信号光のみを導光板に対し入射させると、視認される虚像に輝度分布が生じ、実質的な画角、すなわち虚像を生成できる範囲が狭くなる。
【００１３】
これに対し、第一態様の虚像生成装置では、上記したように、光出射部材が、信号光及び反転信号光を出射する。信号光と反転信号光とは、導光板の厚みを二等分する基準線を中心として対称であるので、導光板の内部では、全反射の空間周期が半周期ずれており、回折格子で回折される光の幅を補完する関係にある。このため、導光板から出射される回折光として、信号光が回折された光と、反転信号光が回折された光とが重なった状態で、これらの光の輝度分布が相互に補完しあう。これにより、視認される虚像の輝度分布のムラを低減でき、画角が広くなる。
【００１４】
第二態様では、第一態様において、前記回折格子が、前記導光板の内部に形成された体積ホログラムを含む。
【００１５】
体積ホログラムにより、導光板の内部で光を回折させることができる。体積ホログラムでは、回折される光の幅が連続的に変化するので、回折光の輝度も連続的に変化する。このように回折光の輝度が連続的に変化する場合に、光出射部材は、信号光と反転信号光とを出射しているので、これらの光の輝度分布が相互に補完しあう。そして、視認される虚像の輝度分布のムラを低減でき、虚像を生成できる範囲である画角が広くなる。
【００１６】
第三態様では、第一態様において、前記回折格子が、前記導光板の表面に形成された表面格子を含む。
【００１７】
回折格子により、導光板の表面で光を回折させることができる。回折格子による回折光の輝度は、格子パターンの形成部分と非形成部分とで断続的に変化する。このように回折光の輝度が断続的に変化する場合に、光出射部材は、信号光と反転信号光とを出射しているので、これらの光の輝度分布が相互に補完しあう。そして、視認される虚像の輝度分布のムラを低減でき、虚像を生成できる範囲である画角が広くなる。
【００１８】
第四態様では、第一から第三のいずれか一つの態様において、前記光出射部材から、前記導光板の端面へ前記入射光が入射される。
【００１９】
したがって、導光板の内部で光を全反射させるための条件を満たすように導光板の外部から入射光を入射させる際に、端面への広い入射角の光が導光板の内部で全反射する構成を実現できる。
【００２０】
第五態様では、第一から第四のいずれか一つの態様において、前記導光板からの出射光が装着対象に向けて出射される向きで前記導光板及び前記光出射部材を前記装着対象に装着させるための装着部材、をさらに有する。
【００２１】
装着部材により、導光板及び光出射部材を装着対象に装着することができる。導光板からの出射光が装着対象に向けて出射される向きで装着されるので、視認者は、虚像生成装置を装着すれば、導光板が所定位置に存在している状態を維持できる。
【００２２】
第六態様では、第一から第四のいずれか一つの態様において、前記導光板及び前記光出射部材を設置対象に設置させるための設置部材、をさらに有する。
【００２３】
設置部材により、導光板及び光出射部材を設置対象に設置させることができる。導光板及び光出射部材の位置が定まるので、視認者が適切な視認位置をとることで、虚像生成装置で生成される虚像を視認可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本願では、導光板から回折格子で外部に射出された光によって虚像を生成する虚像生成装置において、虚像を生成できる範囲である画角を広くすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は第一実施形態の虚像生成装置を示す平面図である。
【図２】図２は第一実施形態の虚像生成装置における光の進行を示す斜視図である。
【図３】図３は第一比較例の虚像生成装置における光の進行を示す平面図である。
【図４】図４は第二比較例の虚像生成装置における光の進行を示す斜視図である。
【図５】図５は第二比較例の虚像生成装置における光の進行を示す平面図である。
【図６】図６は第二比較例の虚像生成装置における入力信号と表示画像を示す説明図である。
【図７】図７は第一実施形態の虚像生成装置における光の進行を示す平面図である。
【図８】図８は第一実施形態の虚像生成装置における入力信号と表示画像を特定の表示模様に依存しない状態で示す説明図である。
【図９】図９は第一実施形態の虚像生成装置における入力信号と表示画像を特定の表示模様の場合で示す説明図である。
【図１０】図１０は第二実施形態の虚像生成装置における光の進行を示す平面図である。
【図１１】図１１は第三実施形態の虚像生成装置を示す斜視図である。
【図１２】図１２は第四実施形態の虚像生成装置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して第一実施形態の虚像生成装置２２を説明する。
【００２７】
図１に示すように、虚像生成装置２２は、導光板２４及び光出射部材３０を有している。
【００２８】
導光板２４は、内部で光が反射あるいは散乱されることなく透過する材料、たとえば透明なガラスや樹脂によって板状に形成された部材である。図面において、導光板２４の厚み方向、高さ方向及び幅方向を、それぞれ矢印Ｘ、矢印Ｙ及び矢印Ｚで示す。なお、導光板２４の高さと幅の長短は、図１及び図２に示す形状に限定されず、たとえば、高さが幅よりも長い形状でもよい。
【００２９】
導光板２４は、屈折率が空気よりも大きい材料からなる。空気の屈折率は約１であるので、導光板２４の屈折率は１よりも大きい。したがって、導光板２４が空気中に置かれると、導光板２４と空気との境界（表面２４Ａ及び裏面２４Ｂ）では光が所定の臨界角で全反射し、導光板２４の外部に漏れることなく進行する。また、空気中でない場所に置かれた場合でも、導光板２４の屈折率が周囲の屈折率よりも大きいと、導光板２４と周囲との境界では所定の臨界角で光が全反射する。
【００３０】
導光板２４の一部、図１では右側の部分は、体積ホログラムが形成された体積ホログラム部２４Ｖである。体積ホログラムは、回折格子２６の一例であり、導光板２４内を進行した光は、体積ホログラムによって回折される。回折光は、導光板２４の表面２４Ａから外部、具体的には視認者の瞳ＰＥに射出される。
【００３１】
導光板２４の表面２４Ａから外部に射出された回折光を受けた視認者は、この回折光によって、所定の画像の虚像を視認できる。すなわち、所定の画像の虚像が、視認者に対し生成される。
【００３２】
光出射部材３０は、光源（図示省略）と、レンズ３２を含む光学系と、を有している。光出射部材３０は、導光板２４の端面２４Ｃに向けて光を入射させる。この入射光が、上記したように、導光板２４内で全反射しながら進行する。本実施形態では、光源は、生成すべき虚像に対応した画像を生成する部材であり、たとえば、液晶パネル、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネル、無機ＥＬパネル、デジタル・マイクロミラー・デバイス等を挙げることができる。
【００３３】
本実施形態では、光出射部材３０は、図２に示すように、生成すべき所定の虚像（反転していない像）に対応した信号光（以下では、正転信号光３４Ａという）、この正転信号光３４Ａを基準線Ｌ１に対し対称となるよう反転させた反転信号光３４Ｂの２つの光を射出する。ここで、基準線Ｌ１とは、導光板２４の厚み方向（矢印Ｘ方向）の中心線である。厳密には、導光板２４の厚み方向の中心は平面（図１に示す中心面Ｓ１）として存在しており、基準線Ｌ１はこの中心面Ｓ１内で、矢印Ｙ方向に延在する直線である。
【００３４】
本実施形態の虚像生成装置２２では、このように、正転信号光３４Ａ及び反転信号光３４Ｂを光出射部材３０から射出することで、生成される虚像における輝度分布のムラを低減でき、虚像を生成できる範囲としての画角が広くなる構成が実現されている。以下に、この原理を詳述する。なお、以下の各比較例及び実施形態において、第一実施形態と同様の要素、部材等については同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００３５】
図３には、第一比較例の虚像生成装置７２が示されている。この虚像生成装置７２では、光出射部材３０から信号光が射出され、導光板２４の端面に入射される。
【００３６】
ここで、信号光の例として、２つの異なる信号光である第一信号光７４Ａ（一点鎖線で示す）及び第二信号光７４Ｂ（二点鎖線で示す）とを考える。基準線Ｌ１に対し、第一信号光７４Ａと第二信号光７４Ｂとは対称である。
【００３７】
このような構成とされた第一比較例の虚像生成装置７２では、導光板２４の内部において全反射により進行する際に、第一信号光７４Ａと第二信号光７４Ｂとが、中心面Ｓ１を中心として対称に進行するため、これらを区別することができない。そして、導光板２４から射出されるときには、一方の信号光は他方の信号光に対し反転された状態で射出される。すなわち、導光板２４から射出される光として、正常な向き（正転された向き）で虚像を生成する出射光７６Ａと、反転された向きで虚像を生成する出射光７６Ｂとが重なる。視認者によって視認される虚像としても、互いに反転された虚像が重畳されて視認されてしまう。
【００３８】
ここで、図４には第二比較例の虚像生成装置８２が示されている。この虚像生成装置８２は、第一比較例の虚像生成装置７２において、中心面Ｓ１の一方の側、図４の例では手前側（導光板２４の端面２４Ｃへの入射角がプラスの側）の角度領域からのみ信号光（第一信号光７４Ａ）を入射させる構成である。
【００３９】
第二比較例の虚像生成装置８２では、第一比較例の虚像生成装置７２における、反転された虚像を生成する信号光（第二信号光７４Ｂ、図３参照）は存在しない。したがって、第一比較例の虚像生成装置７２において生じていた、互いに反転された虚像が重畳されて視認されてしまう、という不具合は生じない。
【００４０】
しかしながら、以下に示すように、第二比較例の虚像生成装置８２では、生成される虚像に輝度分布のムラが生じる。
【００４１】
図５には、導光板２４において、体積ホログラム部２４Ｖの内部における、信号光３４と体積ホログラムとの結合関係が模式的に示されている。図５では、信号光３４が導光板２４の内部において、所定のビーム幅Ｄを有する点も示されている。説明の便宜上、このビーム幅Ｄの範囲において複数のビーム位置Ｂ１〜Ｂ５を設定している。
【００４２】
体積ホログラム部２４Ｖにおいて、信号光３４は、表面２４Ａから裏面２４Ｂに進行する際に、ビーム位置Ｂ１〜Ｂ５に対応する体積ホログラム領域２４Ｖ１、２４Ｖ２を照射する。そして、照射された体積ホログラム領域２４Ｖ１、２４Ｖ２から回折光３６（図４参照）が生じ、この回折光３６が導光板２４から視認者の瞳ＰＥに向かって射出される。
【００４３】
たとえば、図５に示す例において、ビーム位置Ｂ１、Ｂ２では、信号光３４は体積ホログラム領域２４Ｖ１を照射し、この体積ホログラム領域２４Ｖ１で信号光３４が回折されて回折光Ｄ１、Ｄ２が生じる。これに対し、ビーム位置Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５では、信号光３４は体積ホログラム領域２４Ｖ２を照射し、この体積ホログラム領域２４Ｖ２で信号光３４が回折されて回折光Ｄ３〜Ｄ５が生じる。
【００４４】
導光板２４の内部では、信号光３４は全反射を繰り返しているので、体積ホログラム領域を２４Ｖ１、２４Ｖ２を照射する信号光３４のビーム幅（このビーム幅を以下では照射ビーム幅ｄという）は、導光板２４の内部の位置（矢印Ｚ方向の位置）によって異なる長さとなる。すなわち、照射される体積ホログラム領域２４Ｖ１、２４Ｖ２の体積が、この照射ビーム幅ｄに応じて変化するため、これに応じて回折光の強度も変化する。この回折光の強度変化は、矢印Ｚ方向の位置に応じて生じるので、視認される虚像には、矢印Ｚ方向で強度分布のムラが生じる。
【００４５】
図６には、第二比較例の場合の、導光板２４への入射光の入力信号と、導光板２４から出射される出射光による表示画像とが例示されている。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、表示すべき全範囲で一定の輝度を有するような入力信号として導光板２４へ入射光を入射させた場合であっても、図６（ｂ）に示すように、表示画像としては、輝度ムラ（輝度分布のムラ）が生じている。
【００４７】
ここで、たとえば、図６（ｃ）に示すように、特定の画像（ここではアルファベット大文字の「Ｆ」）に対応する入力信号で導光板２４へ入射光を入射させた場合であっても、図６（ｄ）に示すように、この特定の画像においても輝度ムラが生じている。
【００４８】
このように、第二比較例の虚像生成装置８２では、表示画像の輝度分布に十分な均一性を得ることができない。輝度均一性を、表示画像の範囲内における最大輝度と最小輝度の比として定義すると、第二比較例の虚像生成装置８２では、輝度均一性は０．１％である。これは、図５に示したように、導光板２４内で光が全反射されると、回折される照射ビーム幅ｄが位置によって異なってしまい、表示画像において輝度の低い領域が繰り返し発生するためである。第二比較例の虚像生成装置８２において、実用上の画角は４０度程度である。
【００４９】
ここで、図７（ａ）及び図７（ｂ）には、本願の第一実施形態の虚像生成装置２２において、導光板２４の体積ホログラム部２４Ｖの内部における光の伝搬の様子が模式的に示されている。図７（ａ）は、正転信号光３４Ａ、すなわち導光板２４の端面２４Ｃへの入射角がプラスの光、図７（ｂ）は、反転信号光３４Ｂ、すなわちこの入射角がマイナスの光をそれぞれ示す。
【００５０】
正転信号光３４Ａでは、体積ホログラム部２４Ｖにおける照射ビーム幅ｄの変化に応じて、出射光の輝度分布に所定周期の輝度ムラが生じている。体積ホログラム部２４Ｖにおける光の折り返し空間周期を２Ｌとすると、輝度分布の空間周期も２Ｌである。
【００５１】
また、反転信号光３４Ｂにおいても同様に、体積ホログラム部２４Ｖにおける照射ビーム幅ｄの変化に応じて、出射光の輝度分布に所定周期の輝度分布（空間周期２Ｌ）のムラが生じている。
【００５２】
図７（ａ）及び図７（ｂ）を比較すれば分かるように、体積ホログラム部２４Ｖ内では、正転信号光３４Ａと反転信号光３４Ｂとは、中心面Ｓ１を中心として幾何学的に対称であり、全反射の空間周期が半周期分であるＬだけ矢印Ｚ方向にずれている。そして、正転信号光３４Ａの照射ビーム幅ｄと、反転信号光３４Ｂの照射ビーム幅ｄとは、相互に補完する関係（矢印Ｚ方向の各位置において、これらのビーム幅ｄの和が、信号光３４の全体でのビーム幅Ｄ（図５参照）となる）にある。
【００５３】
本実施形態の虚像生成装置２２では、図２に示したように、光出射部材３０からの信号光３４として、正転信号光３４Ａと反転信号光３４Ｂの２つの光が、基準線Ｌ１と中心として線対称で導光板２４の端面２４Ｃに入射される。したがって、体積ホログラム部２４Ｖから出射される出射光として、正転信号光３４Ａの回折光と、反転信号光３４Ｂの回折光とが重畳され、それぞれの回折光の輝度の濃淡が相互に補完しあい、全体として輝度の均一性を向上できる。
【００５４】
図８には、第一実施形態の場合の、導光板２４への入射光の入力信号と、導光板２４から出射される出射光による表示画像とが例示されている。
【００５５】
図８（ａ）は、正転信号光３４Ａに対応する入力信号であり、図８（ｃ）は、反転信号光３４Ｂに対応する入力信号である。基準線Ｌ１を中心として、これらの入力信号は対称である。
【００５６】
図８（ｂ）は、正転信号光３４Ａが回折されて導光板２４から出射された出射光による表示画像であり、図８（ｄ）は、反転信号光３４Ｂが回折されて導光板２４から出射された出射光による表示画像である。これらの表示画像では、輝度分布が相互に補完する関係、換言すれば、たとえば図８（ｂ）において高輝度の位置では、図８（ｄ）において低輝度になっていることが分かる。
【００５７】
図９には、第一実施形態の場合において、導光板２４の端面２４Ｃへの実際の入射光の入力信号と、表示画像の関係が例示されている。
【００５８】
図９（ａ）に示すように、実際の入射光は、正転信号光３４Ａと反転信号光３４Ｂを合成した入射光であり、基準線Ｌ１を中心として対称な領域で、一様な強度分布を有している。導光板２４から出射された出射光による表示画像は、正転信号光３４Ａの回折光と、反転信号光３４Ｂの回折光とを合成した表示画像である。したがって、図９（ｂ）に示すように、導光板２４から出射された出射光による表示画像においても、輝度ムラが低減されていることが分かる。
【００５９】
たとえば図９（ｃ）に示すように、特定の画像（図６（ｃ）と同じくアルファベット大文字の「Ｆ」）に対応する入力信号で導光板２４へ入射光を入射させた場合に、図６（ｄ）に示すように、この特定の画像における輝度ムラが、図６（ｃ）の例と比較して低減されている。
【００６０】
第一実施形態の虚像生成装置２２では、水平画角が０度以上７５度以下、垂直画角が±４０度以下の範囲において、輝度均一性は５０％である。第二比較例の虚像生成装置８２では、輝度均一性は０．１％であったので、第一実施形態の虚像生成装置２２では、輝度均一性を５００倍が向上されている。そして、第一実施形態の虚像生成装置２２では、輝度均一性が向上されていることで、実用可能な画角としても第二比較例の虚像生成装置８２よりも広くなっている。
【００６１】
次に、第二実施形態について説明する。
【００６２】
図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、第二実施形態の虚像生成装置４２では、導光板２４の回折格子２６として、表面２４Ａにレリーフ格子が形成されたレリーフ格子部２４Ｇが設けられている。
【００６３】
第二実施形態の虚像生成装置４２において、正転信号光３４Ａがレリーフ格子部２４Ｇで回折されて出射される場合に、回折光が生じる範囲と、出射光が生じない範囲とが、矢印Ｚ方向に交互に並ぶ。また、反転信号光３４Ｂがレリーフ格子部２４Ｇで回折されて出射される回折光についても、この回折光が生じる範囲と、出射光が生じない範囲とが、矢印Ｚ方向に交互に並ぶ。そして、これらの回折光は、相互に補完しあう関係にある。具体的には、正転信号光３４Ａがレリーフ格子部２４Ｇによって回折されない（視認者に向けて出射されない）範囲からは、反転信号光３４Ｂがレリーフ格子部２４Ｇによって回折された回折光が出射される。
【００６４】
したがって、レリーフ格子部２４Ｇから出射される出射光として、正転信号光３４Ａの回折光と反転信号光３４Ｂの回折光とが重畳されると、それぞれの回折光が相互に補完しあい、全体として均一な輝度の回折光が得られる。
【００６５】
上記した各実施形態の虚像生成装置では、導光板及び光出射部材を備えた構成を例示したが、これに加えて、たとえば、装着者に装着させるための装着部材や、所定の設置対象に設置させるための設置部材をさらに有する構成でもよい。
【００６６】
図１１に示す第三実施形態の虚像生成装置５２は、装着部材５４を有している例である。装着部材５４は、フレーム５４Ｆ及び一対のアーム５４Ａを備えている。フレーム５４Ｆは、導光板２４及び光出射部材３０を一体的に保持する保持枠５４Ｈを備えている。アーム５４Ａはフレーム５４Ｆの幅方向両端から延出され、装着者の体の一部、たとえば耳に掛ける部材である。なお、この装着者は、虚像生成装置５２で生成される虚像を視認する視認者でもある。
【００６７】
このようにアーム５４Ａを装着者の体の一部に掛けることで、装着者は虚像生成装置５２を装着できる。装着状態では、導光板２４から出射される回折光が装着者の瞳ＰＥ（図１等参照）に達するように、フレーム５４Ｆ及びアーム５４Ａの構造が決められている。導光板２４からの出射光が視認者である装着者に向けて出射される向きで装着されるので、視認者は、虚像生成装置５２を装着すれば、導光板が所定位置に存在している状態を維持できる。
【００６８】
図１２に示す第四実施形態の虚像生成装置６２は、設置部材６４を有している例である。設置部材６４は、テーブル６４Ｔ、スタンド６４Ｓ、及びベース６４Ｂを有している。テーブル６４Ｔは、導光板２４及び光出射部材３０を一体的に保持する。テーブル６４Ｔには、スタンド６４Ｓの一端（上端）が固定されている。スタンド６４Ｓの他端（下端）には、ベース６４Ｂが取り付けられており、このベース６４Ｂを用いて、虚像生成装置６２を所定の設置位置に設置できる。ベース６４Ｂをボルトやクリップ等を用いて設置位置に着脱可能に固定してもよいし、例えばキャスターを設けて移動可能としてもよい。キャスターにより移動可能とした構成では、ストッパ等を用いれば、虚像生成装置６２が設置位置から不用意に移動しないようにすることが可能である。
【００６９】
このように、設置部材６４を備えた構成とすることで、虚像生成装置６２を所定の設置対象に設置できる。設置対象としては、室内の床面や屋外の地面であってもよい。また、ベース６４Ｂを自動車の車室を構成するパネル等の構成部品に取り付けることで、虚像生成装置６２を車室内に固定してもよい。
【００７０】
第四実施形態において、設置部材６４としては、ベース６４Ｂを有さない構造でもよい。すなわち、スタンド６４Ｓを設置対象に直接的に固定してもよい。
【００７１】
設置部材６４は、さらにリンクやヒンジを備える構造とされて、たとえばテーブル６４Ｔがスタンド６４Ｓに対し相対回転可能とされていてもよい。加えて、たとえば、スタンド６４Ｓが伸縮可能とされることで、テーブル６４Ｔとベース６４Ｂの間隔を拡縮可能とされていてもよい。
【００７２】
そして、第四実施形態の虚像生成装置６２では、導光板２４及び光出射部材３０の設置対象に対する位置が定まるので、視認者が適切な視認位置をとることで、虚像生成装置６２で生成される虚像を視認可能となる。
【００７３】
上記各実施形態において、導光板２４へ入射光としての信号光を入射させる位置は端面２４Ｃに限定されず、たとえば、回折格子やプリズムを用いて、表面２４Ａや裏面２４Ｂから入射させる構成でもよい。上記各実施形態のように端面２４Ｃから入射するようにすれば、入射光の範囲として広い入射角の範囲の光が、表面２４Ａ及び裏面２４Ｂで全反射する構成を実現できる。しかも、上記した回折格子やプリズムを用いることなく、導光板２４の内部で光を全反射させるための条件を満たして、導光板２４に対し入射光を入射させることが可能である。
【符号の説明】
【００７４】
２２  虚像生成装置
２４  導光板
２４Ａ      表面
２４Ｂ      裏面
２４Ｃ      端面
２４Ｖ      体積ホログラム部
２４Ｖ１、２４Ｖ２      体積ホログラム領域
２４Ｇ      レリーフ格子部
２６  回折格子
３０  光出射部材
３４Ａ      正転信号光
３４Ｂ      反転信号光
４２  虚像生成装置
５２  虚像生成装置
５４  装着部材
５４Ａ      アーム
５４Ｆ      フレーム
５４Ｈ      保持枠
６２  虚像生成装置
６４  設置部材
６４Ｂ      ベース
６４Ｓ      スタンド
６４Ｔ      テーブル
７２  虚像生成装置
８２  虚像生成装置
【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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【図１２】
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