(57)【要約】【課題】自由曲面を含む光学部材の高精度な位置合わせが可能となり、映像光の導光の状態を良好に維持できる導光光学系、導光光学系を用いた頭部搭載型ディスプレイ及び導光光学系の製造方法を提供すること。【解決手段】導光光学系７０を構成する第１光学部材ＦＯに一体成形で位置決め部ＰＤを設け、導光光学系７０を構成する他の光学部材である第２光学部材ＳＯとの相対的位置関係を定めるものとしている。さらに、第２光学部材ＳＯにおいても位置決め部ＰＤに嵌合させる嵌合部ＦＰを一体成形で設けている。これにより、導光光学系７０を構成する複数の光学部材において光学面に自由曲面を含んでいても、好適な高い精度を有するものにでき、頭部搭載型ディスプレイに組み込まれる光学系として好適な高精度のものとすることができる。【選択図】図３
2016180937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由曲面を含む光学面を有する第１光学部材と、
前記第１光学部材と協働して映像光を導光する第２光学部材と
を備え、
前記第１光学部材は、前記第２光学部材に接続されて前記第２光学部材との相対的位置関係を定めるための位置決め部を有する、導光光学系。
【請求項２】
前記第２光学部材は、前記位置決め部と嵌合する嵌合部を有する、請求項１に記載の導光光学系。
【請求項３】
前記嵌合部は、前記第２光学部材の光入射部の側面から導光方向に沿って延び、前記第１光学部材の側面に形成される前記位置決め部と嵌合する、請求項２に記載の導光光学系。
【請求項４】
前記位置決め部と前記嵌合部とが嵌合する面は、光軸に沿って延びている、請求項２及び３のいずれか一項に記載の導光光学系。
【請求項５】
前記第１光学部材と前記第２光学部材とは、前記位置決め部での位置決めにより、並進の３自由度及び回転の３自由度のうち少なくとも一の自由度について規制する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の導光光学系。
【請求項６】
前記第１光学部材と前記第２光学部材とは、前記位置決め部での位置決めにより少なくとも１つの軸方向についての回転ズレが防止される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の導光光学系。
【請求項７】
前記第２光学部材は、光学面として自由曲面を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の導光光学系。
【請求項８】
前記第２光学部材は、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、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、請求項１〜７のいずれか一項に記載の導光光学系。
【請求項９】
前記第１光学部材と前記第２光学部材とは、前記位置決め部において接続されることで一体化された部材として形成される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の導光光学系。
【請求項１０】
前記第１光学部材と前記第２光学部材とを一体化した部材に対して施される表面層をさらに有する、請求項９に記載の導光光学系。
【請求項１１】
一体化された前記第１光学部材及び前記第２光学部材に外光が入射することを防止する遮光部材をさらに備える、請求項９及び１０のいずれか一項に記載の導光光学系。
【請求項１２】
前記第１光学部材を含む複数の光学部材を格納するとともに、前記位置決め部での位置決めにおいて規制されない他の自由度について規制することで格納する全ての光学部材を固定する鏡筒をさらに有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の導光光学系。
【請求項１３】
前記第１光学部材と前記第２光学部材とは、前記鏡筒に嵌めこまれて一体化されている、請求項１２に記載の導光光学系。
【請求項１４】
前記位置決め部は、前記第１光学部材の自由曲面に近接して配置されている、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の導光光学系。
【請求項１５】
前記位置決め部の表面の中心粗さは、０．８μ以下である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の導光光学系。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の導光光学系と、
前記導光光学系に入射させるための映像光を形成する画像表示装置と、を備える頭部搭載型ディスプレイ。
【請求項１７】
前記画像表示装置と前記導光光学系とは、右眼用の映像光と左眼用の映像光をそれぞれ生じさせるように左右一対で構成され、
左右一対で構成される前記導光光学系を接続するフレームをさらに有する、請求項１６に記載の頭部搭載型ディスプレイ。
【請求項１８】
自由曲面を含む光学面を有する第１光学部材と、前記第１光学部材と協働して映像光を導光する第２光学部材とを備える導光光学系の製造方法であって、
前記第１光学部材の位置決め部において前記第１光学部材と前記第２光学部材とを接続して前記第２光学部材との相対的位置関係を定める、導光光学系の製造方法。
【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ために映像光を導く導光光学系であって、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導光光学系、当該導光光学系を用いることでヘッドマウントディスプレイに好適な頭部搭載型ディスプレイ及び導光光学系の製造方法に関する。
【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、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなＨＭＤを構成する頭部搭載型ディスプレイにおいて、非軸対称な曲面である自由曲面を有する導光部材を鏡筒に組み付けて構成し、装置の小型化や収差補正をするものが知られている（特許文献１参照）。さらに、自由曲面プリズムと偏心自由曲面を持つ接眼レンズとを位置合わせするものも知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
しかし、自由曲面を有する光学系を例えばＨＭＤに用いる場合、例えばより解像度を上げようとすると、画像劣化を生じさせないための位置合せの精度の要請が著しく厳しくなる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１９１０１３号公報
【特許文献２】特開２００４−３０９９８４号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、自由曲面を含む光学部材の高精度な位置合わせが可能となり、映像光の導光の状態を良好に維持できる導光光学系、導光光学系を用いた頭部搭載型ディスプレイ及び導光光学系の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明に係る導光光学系は、自由曲面を含む光学面を有する第１光学部材と、第１光学部材と協働して映像光を導光する第２光学部材とを備え、第１光学部材は、第２光学部材に接続されて第２光学部材との相対的位置関係を定めるための位置決め部を有する。
【０００８】
上記導光光学系では、自由曲面を含む第１光学部材に他の光学部材である第２光学部材との相対的位置関係を定めるための位置決め部を設けることで、光学面に自由曲面を含んでいても、ＨＭＤに組み込まれる光学系として好適な高い精度を有するものにできる。
【０００９】
本発明の具体的な側面では、第２光学部材は、位置決め部と嵌合する嵌合部を有する。この場合、第１光学部材の位置決め部と第２光学部材の嵌合部との嵌合により高精度な位置合わせが可能となる。
【００１０】
本発明の別の側面では、嵌合部は、第２光学部材の光入射部の側面から導光方向に沿って延び、第１光学部材の側面に形成される位置決め部と嵌合する。この場合、例えば嵌合部や位置決め部を各光学部材の導光を阻害しない箇所に設けることができる。
【００１１】
本発明のさらに別の側面では、位置決め部と嵌合部とが嵌合する面は、光軸に沿って延びている。この場合、光軸に沿って両光学部材を嵌合させつつ、例えば当該面を光軸同心円上にない形状とすることで、光軸回りの回転について規制することが可能になる。
【００１２】
本発明の別の側面では、第１光学部材と第２光学部材とは、位置決め部での位置決めにより、並進の３自由度及び回転の３自由度のうち少なくとも一の自由度について規制する。この場合、光学部材の自由度について規制することで、例えば第１光学部材の自由曲面の姿勢を高精度に位置合わせできる。
【００１３】
本発明のさらに別の側面では、第１光学部材と第２光学部材とは、位置決め部での位置決めにより少なくとも１つの軸方向についての回転ズレが防止される。この場合、例えば光学面の光軸について回転運動を規制することで、自由曲面を含む光学部材の高精度な位置合わせが可能となる。
【００１４】
本発明のさらに別の側面では、第２光学部材は、光学面として自由曲面を含む。この場合、導光光学系のさらなる小型化や収差抑制のさらなる向上を図ることができる。
【００１５】
本発明のさらに別の側面では、第２光学部材は、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。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。
【００１６】
本発明のさらに別の側面では、第１光学部材と第２光学部材とは、位置決め部において接続されることで一体化された部材として形成される。この場合、一体化されることで高い精度で維持された導光光学系の取扱いがしやすくなる。
【００１７】
本発明のさらに別の側面では、第１光学部材と第２光学部材とを一体化した部材に対して施される表面層をさらに有する。この場合、例えばハードコート層等の表面層を均一に成膜されたものとしやすい。
【００１８】
本発明のさらに別の側面では、一体化された第１光学部材及び第２光学部材に外光が入射することを防止する遮光部材をさらに備える。この場合、一体化された部材に液体を塗布する方法や、シート状のものを貼り付ける方法等の種々の態様で遮光部材を設けることができる。
【００１９】
本発明のさらに別の側面では、第１光学部材を含む複数の光学部材を格納するとともに、位置決め部での位置決めにおいて規制されない他の自由度について規制することで格納する全ての光学部材を固定する鏡筒をさらに有する。この場合、鏡筒により導光光学系を構成する全ての光学部材の相対的位置関係を確定させることができる。
【００２０】
本発明のさらに別の側面では、第１光学部材と第２光学部材とは、鏡筒に嵌めこまれて一体化されている。この場合、鏡筒による一体化により高い精度で維持された導光光学系の取扱いがしやすくなる。
【００２１】
本発明のさらに別の側面では、位置決め部は、第１光学部材の自由曲面に近接して配置されている。ここで、自由曲面に近接して配置されているとは、例えば自由曲面の光学機能面の外側であるが直近の部分に配置されることを意味する。この場合、第１光学部材の自由曲面を第２光学部材の光学面（例えば自由曲面）に近接させて高精度に位置合わせできる。
【００２２】
本発明のさらに別の側面では、位置決め部の表面の中心粗さは、０．８μ以下である。これにより、位置合わせの精度を高く維持できる。
【００２３】
上記目的を達成するため、本発明に係る頭部搭載型ディスプレイは、上記いずれかに記載の導光光学系と、導光光学系に入射させるための映像光を形成する画像表示装置と、を備える。この場合、上記導光光学系を適用することで、映像光の導光の状態が良好に維持できる。
【００２４】
本発明の具体的な側面では、画像表示装置と導光光学系とは、右眼用の映像光と左眼用の映像光をそれぞれ生じさせるように左右一対で構成され、左右一対で構成される導光光学系を接続するフレームをさらに有する。この場合、左右一対の構成で両眼視をさせることができ、左右一対で構成される導光光学系をフレームにより接続することで、右眼用の映像光及び左眼用の映像光の導光の状態が良好に維持できる。なお、ここでのフレームについては、例えば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のようなもののほか、種々の形状・構造のものを含む。
【００２５】
上記目的を達成するため、本発明に係る導光光学系の製造方法は、自由曲面を含む光学面を有する第１光学部材と、第１光学部材と協働して映像光を導光する第２光学部材とを備える導光光学系の製造方法であって、第１光学部材の位置決め部において第１光学部材と第２光学部材とを接続して第２光学部材との相対的位置関係を定める。
【００２６】
上記導光光学系の製造方法では、自由曲面を含む第１光学部材に位置決め部を設けて他の光学部材である第２光学部材との相対的位置関係を高い精度に定めることで、光学面に自由曲面を含んでいても、ＨＭＤに組み込まれる光学系として好適な導光光学系を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態に係る導光光学系を内蔵する頭部搭載型ディスプレイの外観を簡単に説明する斜視図である。
【図２】頭部搭載型ディスプレイ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、第１光学部材と第２光学部材との接続について説明するための斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）を別の角度から示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は、接続された第１光学部材と第２光学部材とについて示す側面図であり、（Ｂ）は、背面図であり、（Ｃ）は、第２光学部材について示す背面図である。
【図５】（Ａ）は、接続された第１光学部材と第２光学部材とについて示す斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）を別の角度から示す斜視図である。
【図６】接続された状態の第１光学部材と第２光学部材とにおける軸回りについて概念的に示す図である。
【図７】（Ａ）は、表示装置の平面図であり、（Ｂ）は、正面図である。
【図８】（Ａ）は、表示装置の側断面図であり、（Ｂ）は、側面図である。
【図９】第１光学部材と第２光学部材との接続の様子を示す一部拡大図である。
【図１０】（Ａ）は、第２実施形態に係る導光光学系を構成する第１光学部材と第２光学部材との接続について示す斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）を別の角度から示す斜視図である。
【図１１】（Ａ）は、接続された第１光学部材と第２光学部材とについて示す側面図であり、（Ｂ）は、背面図であり、（Ｃ）は、第２光学部材について示す背面図である。
【図１２】（Ａ）は、接続された第１光学部材と第２光学部材とについて示す斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）を別の角度から示す斜視図である。
【図１３】第１光学部材と第２光学部材との接続の様子を示す一部拡大図である。
【図１４】ハードコートのためのディップ処理の様子を示す図である。
【図１５】（Ａ）は、第１光学部材と第２光学部材との接続の一変形例について説明するための概念的な平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の側断面図である。
【図１６】頭部搭載型ディスプレイの一変形例について示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
〔第１実施形態〕
以下、図１等を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る導光光学系及び導光光学系を含む頭部搭載型ディスプレイについて詳細に説明する。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態の導光装置を含む頭部搭載型ディスプレイ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、この頭部搭載型ディスプレイ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。頭部搭載型ディスプレイ１００は、観察者の眼前を透視可能に覆う第１及び第２導光装置２０ａ，２０ｂと、両導光装置２０ａ，２０ｂ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、左右一対の構成で両眼視をさせることができるものとなっている。ここで、図面上で左側の第１導光装置２０ａ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、単独でも頭部搭載型ディスプレイとして機能する。また、図面上で右側の第２導光装置２０ｂ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、単独でも頭部搭載型ディスプレイとして機能する。
【００３０】
図２は、頭部搭載型ディスプレイ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、頭部搭載型ディスプレイ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。
【００３１】
図１、図２の各図において外観や内部を示すように、頭部搭載型ディスプレイ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、頭部搭載型ディスプレイ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。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導光装置２０ａ，２０ｂ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導光装置２０ａ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導光装置２０ｂ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導光装置２０ａと第１像形成本体部１０５ａとは、嵌合によって互いにアライメントされ、第２導光装置２０ｂと第２像形成本体部１０５ｂとは、嵌合によって互いにアライメントされる。
【００３２】
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導光装置２０ａ，２０ｂ（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。
【００３３】
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、ネジ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、例えばネジ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。
【００３４】
以下、図２、図３等を参照して、第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂについて説明する。以下では、特に、第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂのうち、左眼用の第２表示装置１００Ｂについて主に説明するが、第１表示装置１００Ａについても同様の構造及び機能を有する。図２〜４等に示すように、第２表示装置１００Ｂは、投影用の光学系である導光光学系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。導光光学系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。導光光学系７０は、結像用の投射レンズ３０と、第２導光装置２０ｂ（導光装置２０）とを備える。ここでは、図３に示すように、第２表示装置１００Ｂにおいて、導光光学系７０を構成する複数の光学部材である投射レンズ３０と導光装置２０とのうち、投射レンズ３０の第１レンズＬＬ１を第１光学部材ＦＯとし、導光装置２０を第２光学部材ＳＯとする。第１光学部材ＦＯである第１レンズＬＬ１は、投射レンズ３０を構成するレンズ群のうち最も第２光学部材ＳＯに近い側に配置されるレンズであり、第２光学部材ＳＯである導光装置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、投射レンズ３０は、第１レンズＬＬ１を含む複数のレンズで構成される（例えば、図８（Ａ）に示すように、３つのレンズによるレンズ群で構成される。ここで、詳しくは後述するが、第１光学部材ＦＯを構成するレンズＬＬ１と、第２光学部材ＳＯを構成する導光部材１０とは、レンズＬＬ１に設けられた位置決め部ＰＤと導光部材１０の嵌合部ＦＰとでの嵌合により第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとが精度よく位置決めされ、さらに、鏡筒部３９（図２等参照）に収納された状態で固定される。
【００３５】
図２に戻って、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、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や、映像表示素子８２等の動作を制御する駆動制御部を有する（図示略）。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から導光装置２０までの間に配置される連結部材となっており、その鏡筒部３９は、導光装置２０に連結されて導光装置２０のうち導光部材１０を部分的に覆いつつ導光装置２０と投射レンズ３０とを連結する連結部材となっている。
【００３６】
投射レンズ３０は、構成要素として、入射側光軸に沿って例えば３つ（図８（Ａ）参照）の光学素子である第１レンズＬＬ１と第２レンズＬＬ２と第３レンズＬＬ３とを備える投射光学系であり鏡筒部３９に収納されている。各光学素子は、非軸対称な曲面（自由曲面）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、導光装置２０の導光部材１０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した上で最終的に観察者の眼に向けて映像光を導光する。ここで、投射レンズ３０の構成要素である各レンズＬＬ１〜ＬＬ３のうち、光路下流側すなわち導光装置２０側に位置する第１レンズＬＬ１において、光射出面であるレンズ面３０ａは、非軸対称非球面すなわち自由曲面となっている。なお、第２レンズＬＬ２や第３レンズＬＬ３の光学面（レンズ面）は、例えば軸対称球面または軸対称非球面となっている。
【００３７】
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。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１２ｊが鏡筒部３９の端部３９ｔに嵌合する。
【００３８】
以下、図３〜図８等を参照して、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。また、上記各面のうち、第２面Ｓ１２には、ハーフミラー層が付随している。このハーフミラー層は、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、例えば２０％に設定され、映像光に対する透過率は、例えば８０％に設定される。また、第５面Ｓ１５は、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、反射面として機能する。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
以下、映像光等の光路について説明する。画像表示装置８０から射出された映像光は、導光光学系７０のうち第１レンズＬＬ１を含む投射レンズ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。この中間像の像面は、映像表示素子８２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に入射した映像光は、このハーフミラー層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、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。
【００４３】
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。
【００４４】
導光装置２０の構造について、上記光学的構造以外のものとして、上辺側にリブ１０ｎが形成されている。リブ１０ｎは、複数のリブ部分（凸部）１０ｐと複数の拡幅部（凸部）１０ｑとを交互に連結した構造を有し、全体として導光装置２０の縁に沿って直線的に細長く延びている。このようなリブ１０ｎがフレーム１０７（図１，２参照）に近い上辺側に形成されることで、導光装置２０のフレーム１０７に対するアライメントが可能になっている。
【００４５】
ここで、例えば図３（Ａ）及び３（Ｂ）に示す導光光学系７０において、投射レンズ３０の第１レンズＬＬ１（第１光学部材ＦＯ）の光学面のうち光射出側に位置する光射出面であるレンズ面３０ａと、導光装置２０（第２光学部材ＳＯ）の導光部材１０の第４面Ｓ１４とは、上述のように、それぞれ非軸対称な曲面（自由曲面）となっているため、この位置の組付け精度が導光光学系７０の製造上延いては頭部搭載型ディスプレイ１００の製造上最も重要なものの一つとなる。本実施形態では、第１レンズＬＬ１と導光装置２０との嵌合において、レンズ面３０ａと第４面Ｓ１４との位置精度を良好に維持するものとなっている。
【００４６】
このため、まず、第１光学部材ＦＯである第１レンズＬＬ１は、自由曲面であり光射出面であるレンズ面３０ａに隣接して設けられる位置決め部ＰＤを有している。位置決め部ＰＤは、第１レンズＬＬ１の側面のうち、導光部材１０から延びる嵌合部ＦＰに対応する側面に関して平坦な表面を形成する部分であり、例えばその表面の中心粗さは、０．８μ以下となっている。位置決め部ＰＤは、嵌合部ＦＰと協働して第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとの相対的位置関係を定めるためのものである。
【００４７】
これに対して、第２光学部材ＳＯである導光装置２０において、導光部材１０は、自由曲面である第４面Ｓ１４に隣接して設けられる嵌合部ＦＰを有している。図示のように、嵌合部ＦＰは、第４面Ｓ１４の上下両端側から平行に延びる一対の板状部分であり、第１レンズＬＬ１の位置決め部ＰＤを挟み込むことで位置決め部ＰＤと嵌合する部材である。なお、嵌合部ＦＰのうち位置決め部ＰＤと当接する内面側の表面の中心粗さは、０．８μ以下となっている。
【００４８】
なお、位置決め部ＰＤや嵌合部ＦＰについて見方を変えると、位置決め部ＰＤは、第１光学部材ＦＯの側面に形成され、一方、嵌合部ＦＰは、第２光学部材ＳＯの光入射部の側面から導光方向に沿って位置決め部ＰＤに向かって延びており、位置決め部ＰＤと嵌合部ＦＰとが嵌合する面は、光軸に沿って延びている。これにより、位置決め部ＰＤと嵌合部ＦＰとは、各光学部材ＦＯ，ＳＯの導光を阻害しない箇所であってこれらに近接した位置に設けられ、高精度に位置決めを行う。さらに、位置決め部ＰＤと嵌合部ＦＰとが嵌合する面は、平面すなわち光軸に沿って同心上に配置されるものではない。したがって、光軸に沿って両光学部材を嵌合させつつ、両光学部材の相対的位置関係について光軸回りの回転を規制することが可能になっている。
【００４９】
図４（Ａ）及び４（Ｂ）は、第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとが嵌合した様子を示す側面図及び背面図である。また、図４（Ｃ）は、嵌合される前の第２光学部材ＳＯすなわち導光装置２０の背面図であり、図中の斜線領域ＤＤに第１光学部材ＦＯとしての第１レンズＬＬ１がはまり込むことになる。また、図５（Ａ）は、第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとが嵌合した様子を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は、６（Ａ）を別の角度から示す斜視図である。上記のように、位置決め部ＰＤと嵌合部ＦＰとにおける挟み込みによる嵌合により、第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとは、光軸の回転方向について規制されることで、位置合わせの精度を高い良好な状態に維持できる。
【００５０】
一般に、ＨＭＤ等の頭部搭載型ディスプレイにおいては、頭部に搭載するウェアラブルな端末であることから、軽量化小型化を維持しつつ高解像度な光学系であることが望まれている。このため、頭部搭載型ディスプレイに適用する導光光学系には、軽量化小型化を維持しつつ収差の発生等を抑制するために非軸対称な曲面（自由曲面）を用いる必要性が生じることが考えられる。自由曲面を用いた導光を行うには、各面間の相対的な配置について高精度な状態に維持されていることが必須であり、複数の自由曲面を組み合わせる場合には、例えば複数の自由曲面を有する一体成形品とすることが望ましい。しかしながら、光学設計等各種の要請により必ずしも全ての自由曲面を一体成形で作成することができるとは限らない。これに対して、本実施形態の頭部搭載型ディスプレイ１００では、自由曲面を有する第１光学部材ＦＯ及び第２光学部材ＳＯを含んで構成される導光光学系７０において、各光学部材ＦＯ，ＳＯの一部として各光学部材ＦＯ，ＳＯに一体成形で直接的に位置決め部ＰＤや嵌合部ＦＰを設けている。位置決め部ＰＤや嵌合部ＦＰが他の部材として介在するのではなく各光学部材ＦＯ，ＳＯに直接的に設けられ、これらの位置決め部ＰＤや嵌合部ＦＰによって自由曲面を有する第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとの相対的な位置決めを行うことで、導光光学系７０は、自由曲面を含む複数の光学部材で構成される場合であっても、良好な状態での映像光の導光を維持できるものとなっている。特に、図示の場合、位置決め部ＰＤは、自由曲面であるレンズ面３０ａの外側であるが直近の部分に配置されている。このように、位置決め部ＰＤが位置決めの対象となる光学機能面（レンズ面３０ａ）に近接して配置されていることで、位置決めの際のズレを極力抑え高い組付精度を維持するものとなっている。
【００５１】
図６は、上述した嵌合により接続された状態の第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとにおける軸回りについて概念的に示すための図である。第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとは、図示のように、第２光学部材ＳＯの端部として第１光学部材ＦＯに向かって延びる一対の平板状部分である嵌合部ＦＰに対して、対応する平面表面を有する第１光学部材ＦＯの位置決め部ＰＤが嵌まり込むような構造となっている。これにより、図示のように光軸ＡＸの回転方向について規制されるものとなる。言い換えると、第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとのうちの一方に対する他方の相対的位置関係について、一方が他方に対するして並進の３自由度及び回転の３自由度の６自由度を有するものとなるが、このうち１つの自由度に関するものとして回転方向について規制することで回転ズレが防止されるものとなっている。すなわち、自由曲面同士の位置精度を高める上で最も重要なものとなる光軸ＡＸの回転方向の回転ズレが防止される。これにより、自由曲面をそれぞれ含む第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとでの位置合わせの精度を高い良好な状態に維持できる。さらに、例えば各光学部材ＦＯ，ＳＯを完全剛体とすることで、ずれないようにするものにできる。また、例えば第１光学部材ＦＯである第１レンズＬＬ１の外縁形状が円形はなく多角形（図示の例では矩形）であるものとすることで光軸ＡＸ回りの回転を規制するものとしてもよい。
【００５２】
図７（Ａ）は、第２表示装置１００Ｂの平面図であり、図７（Ｂ）は、第２表示装置１００Ｂの正面図である。また、図８（Ａ）は、第２表示装置１００Ｂの側断面図であり、図８（Ｂ）は、第２表示装置１００Ｂの側面図である。既述のように、第２表示装置１００Ｂを構成する導光光学系７０の各光学部材は、第２表示装置１００Ｂの鏡筒３９に収納されている。より具体的には、図８（Ａ）の側断面図に示すように、鏡筒３９の内部に投射レンズ３０を構成する第１レンズＬＬ１（第１光学部材ＦＯ）と第２レンズＬＬ２と第３レンズＬＬ３とが収納されている。一方、導光装置２０（第２光学部材ＳＯ）については、一部を鏡筒３９の内部に収納するとともに残りの部分を露出させた状態としている。すなわち、第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとは、鏡筒３９に嵌めこまれて一体化されている。
【００５３】
ここで、鏡筒３９は、第１光学部材ＦＯ（第１レンズＬＬ１）と第２光学部材ＳＯ（導光装置２０）との固定をするものとして機能している、すなわち、これらの相対的位置決めを確定させる部材となっている。また、鏡筒３９は、例えば投射レンズ３０の第２レンズＬＬ２等のような導光光学系７０を構成する第１及び第２光学部材ＦＯ，ＳＯ以外の各光学部材の位置決め固定も担っている。鏡筒３９に一体的に組み付けられることにより、導光光学系７０は、高精度に位置決めされた状態を確実に維持できる。また、図７及び図８に示すように、第２表示装置１００Ｂは、上記導光光学系７０に加え、画像表示装置８０を構成する各部材が、鏡筒３９に一体的に組み付けられている。
【００５４】
以下、上述した鏡筒３９の役割のうち、第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとの位置決めにおける役割について、図９に示す一部拡大図等を参照して詳しく説明する。まず、前提として、既述のように、位置決めにおいて最も重要となる光軸回りの規制すなわち回転に関する一自由度の規制については、第１光学部材ＦＯに設けた位置決め部ＰＤと第２光学部材ＳＯに設けた嵌合部ＦＰとによりなされている。また、並進に関する自由度については、図９に示す上下方向ＤＤＸについて、嵌合部ＦＰが位置決め部ＰＤを挟持することで規制可能である。これら以外の相対的位置決めすなわち位置関係の規制が鏡筒３９によりなされる。例えば、図９に示す前後方向ＤＤ１や左右方向ＤＤ２に関する規制については、第１光学部材ＦＯである第１レンズＬＬ１が鏡筒３９の内部に設けられた枠部やガイド、溝等（例えば図８（Ａ）参照）に収納されることよって規制可能である。また、光軸回りの方向以外の回転方向についても鏡筒３９に設けられた溝等によって規制される。以上のように、鏡筒３９は、位置決め部ＰＤと嵌合部ＦＰとでの位置決めにおいて規制されない他の自由度について規制することで格納する全ての光学部材を固定する固定部材として機能している。さらに、鏡筒３９は、例えば遮光性の塗料を塗布すること等によって、第１光学部材ＦＯ等の各光学部材に外光が入射することを防止する遮光部材としても機能している。
【００５５】
以上のように、本実施形態に係る導光光学系７０を組み込んだ頭部搭載型ディスプレイ１００は、導光光学系７０を構成する第１光学部材ＦＯに一体成形で位置決め部ＰＤを設け、導光光学系７０を構成する他の光学部材である第２光学部材ＳＯとの相対的位置関係を定めるものとしている。さらに、第２光学部材ＳＯにおいても位置決め部ＰＤに嵌合させる嵌合部ＦＰを一体成形で設けている。これにより、導光光学系７０を構成する複数の光学部材において光学面に自由曲面を含んでいても、好適な高い精度を有するものにでき、頭部搭載型ディスプレイ１００に組み込まれる光学系として好適な高精度のものとすることができる。
【００５６】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係るに係る導光光学系及び導光光学系を含む頭部搭載型ディスプレイについて説明する。なお、本実施形態は、第１実施形態の導光光学系及び部搭載型ディスプレイの変形例であり、第１光学部材の位置決め部及び第２光学部材の嵌合部の構造を除いて第１実施形態の場合と同様であるので、全体の構造については図示や説明を省略するものとし、また、特に説明しない部分又は事項は、第１実施形態の場合と同様であるものとする。
【００５７】
図１０は、第２実施形態に係る導光光学系について説明するための斜視図であり、第１実施形態の図３に対応する図である。
【００５８】
図１０（Ａ）及び１０（Ｂ）に示すように、本実施形態における導光光学系２７０は、第１光学部材ＦＯに設けられる位置決め部ＰＤは、図示のように、先端側すなわち第２光学部材ＳＯの嵌合部ＦＰと対向する側に凸形状部分ＴＰを有している。これに対して、第２光学部材ＳＯの嵌合部ＦＰは、先端側すなわち第１光学部材ＦＯの位置決め部ＰＤと対向する側に凸形状部分ＴＰに対応して設けられた切欠き部ＣＴを有している。つまり、切欠き部ＣＴは、凸形状部分ＴＰに対応する位置に配置されるとともに形状も凸形状部分ＴＰに対応する凹形状を有している。
【００５９】
図１１（Ａ）及び１１（Ｂ）は、位置決め部ＰＤと嵌合部ＦＰとにより接続された第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとについて示す側面図及び背面図である。また、図１１（Ｃ）は、嵌合される前の第２光学部材ＳＯの背面図であり、図中の斜線領域ＤＤに第１光学部材ＦＯがはまり込むことになる。また、図１２（Ａ）は、第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとが嵌合した様子を示す斜視図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）を別の角度から示す斜視図である。上記のように、位置決め部ＰＤと嵌合部ＦＰとによる嵌合により、位置合わせの精度を高い良好な状態に維持できる。
【００６０】
ここで、本実施形態の場合、凸形状部分ＴＰがこれに対応する形状を有する切欠き部ＣＴに嵌まり込むことで、これらの形状によっては、第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとは、光軸の回転の自由度について規制されるだけでなく、他の自由度についても規制することも可能となる。例えば、図１３に示す前後方向ＤＤ１の規制については、凸形状部分ＴＰの奥行き方向の大きさを規定するとともにこれに対応する形状の欠き部ＣＴを設けることで規制できる。また、左右方向ＤＤ２の規制については、例えば凸形状部分ＴＰの横方向の幅を規定することが考えられる。また、光軸の回転方向以外の回転方向についても凸形状部分ＴＰの形状とこれに対応する切欠き部ＣＴの形状とを規定することで規制することが考えられる。
【００６１】
ここで、以上のように、例えば鏡筒（図示略）等によることなく、位置決め部ＰＤと嵌合部ＦＰとによって第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとの位置決めが確定できる場合には、第１光学部材ＦＯ及び第２光学部材ＳＯのみ位置関係を決めた後、これ２つの光学部材を接着固定することも可能となる。すなわち第２光学部材ＳＯとしての導光装置２０に第１光学部材ＦＯとしての第１レンズＬＬ１を接着し、一体化した一つの光学部材ＰＰとしてから、他のレンズや、鏡筒等の他の部材に組み付けることができる。また、この場合、例えば図１４に示すように、一体化した光学部材ＰＰに対してハードコート層を施すことも可能である。すなわち、第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとを接着固定して一体化された統合部材である光学部材ＰＰを製造したのち、製造された光学部材ＰＰをコート液ＣＬを満たした処理槽ＤＴに浸し、ディップ処理を行うことでハードコート層を成膜することができる。なお、ハードコート層の成膜については、所望の精度の膜厚を確保できればディップ処理以外の表面処理により行うものとしてもよく、例えば蒸着、通常のコート方式やスプレー方式、スピンコート方式、ロールコート方式、湿式・乾式のコート方式等、種々の方法で表面処理を行うものとしてもよい。また、表面処理による成膜で形成される表面層は、上記したハードコート層に限らず、これ以外の表面層の成膜を行うものとしてもよく、例えばＡＲ層、防汚層、防水層（撥水層）等を、種々の表面処理によって施すことが考えられる。
【００６２】
さらに、上記のように鏡筒等を必要とせず、位置決め部ＰＤと嵌合部ＦＰとのみによって位置決めが確定できる場合には、例えば鏡筒による遮光に代えて、一体化された第１光学部材ＦＯ及び第２光学部材ＳＯすなわち光学部材ＰＰに外光が入射することを防止する遮光部材を種々の方法により設けることが考えられる。この場合において、一体化された光学部材ＰＰに遮光性の液体を塗布する方法や、遮光性のシート状部材を貼り付ける方法等によって遮光部材を設け鏡筒なしの構造とすることも可能である。
【００６３】
本実施形態においても、導光光学系２７０を構成する他の光学部材である第２光学部材ＳＯとの相対的位置関係を定めるものとしている。さらに、第２光学部材ＳＯにおいても位置決め部ＰＤに嵌合させる嵌合部ＦＰを一体成形で設けている。これにより、導光光学系７０を構成する複数の光学部材において光学面に自由曲面を含んでいても、好適な高い精度を有するものにでき、頭部搭載型ディスプレイに組み込まれる光学系として好適な高精度のものとすることができる。
【００６４】
〔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、位置決め部ＰＤを一対の板状部分である嵌合部ＦＰによって挟持することで回転を規制するものとしているが、これに限らず、例えば図１５（Ａ）及び１５（Ｂ）に概念的な平面図及び側断面図として示す一変形例のように、第１光学部材ＦＯと第２光学部材ＳＯとが互いに光軸ＡＸに沿って延びる突起部ＴＴ１と突起部ＴＴ２とを有して凹凸を形成し、これらが噛み合うことで光軸回転を規制することで位置決めを行う位置決め部として機能するものとしてもよい。
【００６５】
また、頭部搭載型ディスプレイの構造としては、上記以外に、例えば、図１６に示す一変形例のように、着脱式のインナーフレームＩＮを装置の内側、すなわち人体と直接触れる側に設けている。頭部搭載型ディスプレイ１００において、上記のようなインナーフレームＩＮを取り換え可能とすることで、例えば観察者が自己の体型にあったインナーフレームＩＮを選択したり、他人の鼻や耳等が触れた箇所に直接接触することなく頭部搭載型ディスプレイ１００を利用したりすることが可能となる。
【００６６】
また、上記では、導光光学系７０を構成する光学部材のうち、投射レンズ３０の一部である第１レンズＬＬ１を、位置決め部ＰＤを有する第１光学部材ＦＯとし、導光装置２０を、第１光学部材ＦＯと嵌合させる第２光学部材ＳＯとしているが、これに限らず、導光光学系の光学設計等に応じて、他の光学部材が位置決め部を有する第１光学部材であるものとすることができる。例えば、導光装置２０を位置決め部を有する第１光学部材とし、投射レンズ３０の第１レンズＬＬ１あるいは投射レンズ３０全体を第２光学部材としてもよい。また、上記では、第１レンズＬＬ１と導光装置２０との双方において自由曲面を有するものとなっているが、どちらか一方のみに自由曲面が存するような光学系においても本発明は利用可能である。また、もっと多くの自由曲面を有する光学系においても本発明は利用可能である。多くの自由曲面を有する場合、光最も多くの自由曲面を有する光学部材を組付けの基準とする、例えば位置決め部を有する第１光学部材とすることで、組付精度を高いものに維持できる。
【００６７】
また、上記では、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頭部搭載型ディスプレイ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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
上記の説明では、一対の表示装置１００Ａ，１００Ｂを備える頭部搭載型ディスプレイ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、一組ずつ導光光学系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導光光学系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。
【００７２】
上記の説明では、導光部材１０等が眼の並ぶ横方向に延びている、すなわち一対の導光部材１０が一直線状に直列的に配置されているが、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、例えば画像光のみ視認させ、外界光を観察させない表示装置において適用してもよい。
【００７４】
上記の説明では、左右一対で構成される導光光学系７０を含む表示装置１００Ａ，１００Ｂをフレーム１０７により接続するものとしているが、導光光学系を接続するフレームについては、フレーム１０７のように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のようなものに限らず、導光光学系の態様等に応じて、種々の形状・構造のものが適用可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１０…導光部材、  １０ｎ…リブ、  １１…導光部分、  １２…導光部分、  １２ｊ…先端部、  ２０，２０ａ，２０ｂ…導光装置、  ２７…ハードコート層、  ３０…投射レンズ、  ３０ａ…レンズ面、  ３９…鏡筒、  ３９ｔ…端部、  ４０…鼻受部、  ５０…光透過部材、  ７０…導光光学系、  ８０…画像表示装置、  ８２…映像表示素子、  ８６…映像素子ケース、  １００…頭部搭載型ディスプレイ、  １００Ａ，１００Ｂ…表示装置、  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、  １０８…樹脂部、  ２７０…導光光学系、  ＡＸ…光軸、  ＣＣ…接着層、  ＣＬ…コート液、  ＣＮ…接合部、  ＣＴ…切欠き部、  ＤＤ…斜線領域、  ＤＤ１…前後方向、  ＤＤ２…左右方向、  ＤＤＸ…上下方向、  ＤＴ…処理槽、  ＦＯ…第１光学部材、  ＳＯ…第２光学部材、  ＰＤ…位置決め部、  ＦＰ…嵌合部、  ＩＮ…インナーフレーム、  ＬＬ１…第１レンズ、  ＬＬ２…第２レンズ、  ＬＬ３…第３レンズ、  ＰＰ…光学部材、  ＲＭ…光反射膜、  Ｓ１１−Ｓ１５…面、  Ｓ５１−Ｓ５３…透過面、  ＴＰ…凸形状部分、  ＴＴ１，ＴＴ２…突起部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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