(57)【要約】【課題】広い視野角、特に垂直方向の視野角の確保が実現された虚像表示装置用のライトガイドを提供する。【解決手段】  画像表示素子からの画像光を導光して虚像を表示するために射出する導光部材を備える虚像表示装置用のライトガイドであって、前記導光部材は、前記画像光が入射する光線入射部と、前記光線入射部から入射し、前記ライトガイド内を導光する光線を反射する反射部と、前記画像光を外部に射出する光線射出部と、前記画像光を前記光線射出部に向かって反射する画像取り出し部と、を有し、前記反射部は、前記光線射出部に垂直な反射面を有する。【選択図】図３
2017215501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示素子からの画像光を導光して虚像を表示するために射出する導光部材を備える虚像表示装置用のライトガイドであって、
前記導光部材は、
前記画像光が入射する光線入射部と、
前記光線入射部から入射し、前記ライトガイド内を導光する光線を反射する反射部と、
前記画像光を外部に射出する光線射出部と、
前記画像光を前記光線射出部に向かって反射する画像取り出し部と、
を有し、
前記反射部は、前記光線射出部に垂直な反射面を有する、ライトガイド。
【請求項２】
前記画像取り出し部は、前記光線射出部に平行な第１面と、前記第１面に対して傾斜する第２面と、をそれぞれ複数有している、請求項１記載のライトガイド。
【請求項３】
前記反射部は、前記導光部材に設けられたスリットである、請求項１又は２記載のライトガイド。
【請求項４】
前記スリットは、エアギャップで形成される、請求項３記載のライトガイド。
【請求項５】
前記スリットの幅は１．０ｍｍより小さい、請求項３又は４記載のライトガイド。
【請求項６】
前記反射部は、前記導光部材の側面に設けられている、請求項１又は２記載のライトガイド。
【請求項７】
前記反射部は、前記導光部材内の導光方向に対して傾斜している、請求項１乃至６のいずれかに記載のライトガイド。
【請求項８】
前記導光部材は、前記反射部を複数有し、２個の前記反射部は互いに平行である、請求項１乃至７のいずれかに記載のライトガイド。
【請求項９】
他の２個の前記反射部は互いに平行であって、前記２個の反射部と前記導光部材の長辺方向の中心軸とがなす角θｓ１と、前記他の２個の反射部と前記導光部材の長辺方向の中心軸とがなす角θｓ２との関係は、θｓ１＝−θｓ２である、請求項８記載のライトガイド。
【請求項１０】
前記反射部の長さは１０ｍｍ以上である、請求項１乃至９のいずれかに記載のライトガイド。
【請求項１１】
虚像を表示させるための虚像光学系を備える虚像表示装置であって、
前記虚像光学系は、
光源と、
前記光源からの光線が入射する画像表示素子と、
前記画像表示素子の画像情報を角度変換するコリメート光学系と、
前記コリメート光学系から出射した光線が入射して、前記画像表示素子からの画像光を導光して虚像を表示するために射出する導光部材を備えるライトガイドと、
を有し、
前記導光部材は、
前記画像光が入射される光線入射部と、
前記光線入射部から入射し、前記ライトガイド内を導光する光線を反射する反射部と、
前記画像光を外部に射出する光線射出部と、
前記画像光を前記光線射出部に向かって反射する画像取り出し部と、
を有し、
前記反射部は、前記光線射出部に垂直な反射面を有する、虚像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライトガイド及びこのライトガイドを用いた虚像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２次元の画像を虚像光学系により拡大し、拡大された虚像を観察者に観察させるように表示する装置として、ライトガイドを用いた虚像表示装置が知られている。かかる虚像表示装置で用いられるライトガイドの一形態として、近年、ヘッドマウントディスプレイ（Ｈｅａｄ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ、以下「ＨＭＤ」と称する。）が普及し始めている。ＨＭＤは、シースルーである透過型と非透過型に分類される。透過型のＨＭＤは、例えばＧｏｏｇｌｅ ＬＴＤ．（米国）のＧｏｏｇｌｅｇｌａｓｓ（商標登録）がある。
【０００３】
透過型のＨＭＤは、情報端末と組み合わせて使用し、あるいはＡＲ（Augmented Reality：拡張現実）等の提供用として使用するため、小型で携帯性が良いものが望まれている。非透過型のＨＭＤは、映画鑑賞やゲームやＶＲ（Virtual Reality：仮想現実）等の提供用として使用するため、没入感が得られる広視野角であることが望まれている。
【０００４】
近年、透過型のものにおいても、ユーザーニーズから、薄肉、小型、かつ、広視野角であることが要請されるようになり、かかる要請を考慮したものとして、例えば特許文献１乃至３が知られている。
【０００５】
特許文献１の装置は、ある特定の反射率のコートを施した幾つものミラーを配置し、光線の入射角度によって、光線の反射と透過を振り分けて、画像光を取り出す方式としている。
【０００６】
特許文献２の装置は、ライトガイドの一つの側面に微細構造体と隙間ゾーンを設け、これらの部分で光線を反射、伝播させることで、画像光を取り出す方式としている。
【０００７】
特許文献３の装置は、互いに対向して延びる第１及び第２の全反射面を有し、導光部の内側に向かって傾斜して延びる複数の第一要素面と、第一要素面に対して鈍角をなして延びる複数の第二要素面とを交互に配置してなる導光板を用いた方式としている。
【０００８】
これらの方式の装置では、コリメート光学系を介してライトガイド内に取り込まれた光線は、導光板内の垂直視野方向において広がって伝播する。このため、広い視野角を達成しようとすると、ライトガイド内に設けた複数のミラーあるいはライトガイドの側面の微細構造では、上手く光を取り出すことが難しく、特に垂直方向の視野が確保できない問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、虚像表示装置用のライトガイドにおいて広い視野角、特に垂直方向の視野角を確保することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、画像表示素子からの画像光を導光して虚像を表示するために射出する導光部材を備える虚像表示装置用のライトガイドであって、導光部材は、画像光が入射される光線入射部と、光線入射部から入射し、ライトガイド内を導光する光線を反射させる反射部と、画像光を外部に射出する光線射出部と、画像光を光線射出部に向かって反射する画像取り出し部と、を有し、反射部は、光線射出部に垂直な反射面を有することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、虚像表示装置用のライトガイドの広い視野角が実現され、特に垂直方向の視野角が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るライトガイドの実施形態を示す正面図である。
【図２】上記ライトガイドを備える虚像表示装置の光路図である。
【図３】上記ライトガイドが備える導光部材の斜視図である。
【図４】上記導光部材の上面図である。
【図５】導光部材における光線入射部を説明するための部分拡大正面図である。
【図６】導光部材における画像取出部および光線射出部を説明するための部分拡大正面図である。
【図７】上記光線入射部から入射した光線のうち、導光部材の反射部で反射せずに光線射出部から射出されて眼に入る光線を、上記ライトガイドの正面から見た光路図である。
【図８】上記光線を上記ライトガイドの上面から見た光路図である。
【図９】上記光線入射部から入射した光線のうち、上記反射部で２回反射した後に上記光線射出部から射出されて眼に入る光線を、上記ライトガイドの正面から見た光路図である。
【図１０】上記光線を上記ライトガイドの上面から見た光路図である。
【図１１】上記光線入射部から入射した光線のうち、上記反射部で４回反射した後に上記光線射出部から射出されて眼に入る光線を、上記ライトガイドの正面から見た光路図である。
【図１２】上記光線を上記ライトガイドの上面から見た光路図である。
【図１３】本発明にかかるライトガイドの他の実施の形態を示す斜視図である。
【図１４】上記ライトガイドの上面図である。
【図１５】上記ライトガイドの光線入射部から入射した光線のうち、導光部材の反射部で２回反射した後に光線射出部から射出されて眼に入る光線を、上記ライトガイドの正面から見た光路図である。
【図１６】上記光線を上記ライトガイドの上面から見た光路図である。
【図１７】図１に示すライトガイドを備える虚像表示装置の実施例を説明する光路図である。
【図１８】上記虚像表示装置を上面側からみた光路図である。
【図１９】図１３に示すライトガイドを備える虚像表示装置の実施例を説明する光路図である。
【図２０】上記虚像表示装置を上面側からみた光路図である。
【図２１】従来のライトガイドに光線入射部から光線が入射した様子を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
●ライトガイド（１）●
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態を説明する。以下の実施形態は、透過型のライトガイド及びこれを用いた虚像表示装置に関する。
【００１４】
図１に実施形態のライトガイド５０を示し、かかるライトガイド５０を虚像表示光学系の光路上に配置した虚像表示装置１の構成を図２に示す。図２では、虚像表示装置における虚像表示光学系の光路を示すとともに、装置のユーザすなわち虚像観察者の目を模式的に描いている。以下、ライトガイド５０の面に関し、観察者から見て手前側（図１及び図２において下側）の面を「後面」とし、奥側（図１及び図２において上側）の面を「前面」として説明する。
【００１５】
図２に示すように、虚像表示装置１は、光源０および虚像表示光学系を備える。虚像表示装置１は、表示画像の画像光を出力する画像表示素子１０と、画像表示素子１０からの画像光をコリメートして射出するコリメート光学系３００と、ライトガイド５０とを虚像表示光学系として備える。
【００１６】
図２では、画像表示素子１０として、光源を必要とするＬＣＯＳやＤＭＤなどを用いた例を示しており、画像表示素子１０を照明するための光源０を加えている。光源０は、種々のものが適用でき、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、半導体レーザ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＤ）、放電ランプなどを用いることができる。
【００１７】
画像表示素子１０は、ライトガイド５０を通じて表示する虚像の基となる表示画像の画像光を出力するデバイスである。画像表示素子１０は、有機ＥＬＤ（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）や液晶表示素子が好適であるが、他にも種々の表示方式のものが適用できる。例えば、画像表示素子１０として、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）が適用可能である。また、画像表示素子１０として、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）が適用可能である。さらに、画像表示素子１０として、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）が適用可能である。
【００１８】
コリメート光学系３００は、複数の光学レンズや絞りなどから構成され、画像表示素子１０から出射される画像光を拡大し平行光として射出する。コリメート光学系３００は、導光部材１００の後述する光線入射部１０１の直近に配置され、画像表示素子１０で表示される画像光すなわち表示画像の画像情報を角度変換してライトガイド５０に入射する。
【００１９】
図３および図４に示すように、ライトガイド５０は、前面側から見た形状が長方形の板状の素子である。ライトガイド５０は、コリメート光学系３００で拡大された平行光である画像光を内部に入射及び導光して、虚像表示のために射出する。
【００２０】
●導光部材１００の構成
ライトガイド５０は、導光部材１００を有する。導光部材１００の材質は、シースルー性を考慮すると透過性の高い材質、例えば硝子等が好ましい。また、導光部材１００は、後述する画像取り出し部１０３の加工を考慮すると、樹脂で成形することが好ましい。
【００２１】
導光部材１００は、画像光を導光部材１００の内部に入射する光線入射部１０１と、導光した画像光を取り出して外部に射出させるための光線射出部１０４を備える。また、導光部材１００は、反射部１０６と、導光部材１００内を進行する画像光を光線射出部１０４に導光して取り出すための画像取り出し部１０３と、を備える。
【００２２】
導光部材１００は、前面に画像取り出し部１０３が、後面に光線射出部１０４が、それぞれ設けられている。画像取り出し部１０３は、導光部材１００内に導光される画像光を光線射出部１０４に向けて反射する。光線射出部１０４は、画像取り出し部１０３から導かれた画像光を虚像観察者の目に向けて導光部材１００の外部に射出する。観察者は、光線射出部１０４を通して前方を覗くことで画像光の虚像を確認することができる。
【００２３】
導光部材１００の前面と後面のうち、画像取り出し部１０３と光線射出部１０４以外の部分は、内側が全反射面となっている。光線入射部１０１から入射した光線は、導光部材１００の内側の面に反射しながら導光部材１００内を進行する。
【００２４】
●反射部１０６の構成
図２及び図３に示すように、反射部１０６は、導光部材１００の内部の、画像光の光路上に設けられている。反射部１０６は、画像光が入射する面が反射面となっている。反射面は、光線射出部１０４に垂直に設けられている。ここで、図３において、Ｚ軸は導光部材１００の長辺方向に平行であり、Ｙ軸は光線射出部１０４の射出面に直交する方向である。Ｘ軸は、Ｙ軸及びＺ軸に直交する方向である。言い換えれば、光線射出部１０４は、図３中のＺ軸に平行であり、反射面は、Ｙ軸に平行である。反射面が光線射出部１０４に垂直に設けられているため、導光部材１００内を進行する光線は、反射面で反射してもＹ軸方向の成分が変化せずに進行する。
【００２５】
反射面は、導光部材１００内を導光する光線の導光方向軸に対して傾斜していて、光線入射部１０１から入射した光線の一部が反射面に入射するように配置されている。反射面は、光線入射部１０１から入射し導光部材１００内を導光する画像光の進行方向を変える。反射面は、導光部材１００におけるＺ軸方向の中心から外側へ発散する光線を、Ｚ軸中心方向へ収束する方向に変える。
【００２６】
反射部１０６は、エアギャップで形成されたスリット構造である。すなわち、反射部１０６は、空気で満たされた空隙である。スリットの幅を１．０ｍｍ未満とすることで、観察者は、良好な虚像を観察することができる。
【００２７】
スリット構造は、切削加工で形成してもよい。また、スリット構造は、導光部材を複数の部材の接着により形成し、部材同士の接着時に隙間を設けることで形成してもよい。さらに、スリット構造は、成形加工時に金型にピンを設け、樹脂が流れ込まない領域を設けることで形成してもよい。
【００２８】
反射部１０６は、ミラー材料で形成してもよい。例えば、反射部１０６は、薄いミラーを成形時に導光部材に組み込むことで形成してもよい。
【００２９】
反射部１０６の反射面は、全反射で反射させてもよい。また、反射面は、反射コーティングを施した面を用いてもよい。
【００３０】
反射部１０６の長さを１０ｍｍ以上としてもよい。この構成により、反射部１０６は、コリメート光学系３００を介してコリメートされて幅を持って入射した光線を、確実に反射することができる。
【００３１】
導光部材１００は、反射部１０６を複数有する。本実施の形態では、導光部材１００は、４つの反射部１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄを有する。反射部１０６ａおよび反射部１０６ｂは、長さが等しく、導光部材１００の長辺方向における中心軸に対して対称に配置されている。反射部１０６ａと反射部１０６ｂの距離は、光線入射部１０１から遠ざかるほど近づいている。また、反射部１０６ｃおよび反射部１０６ｄは、長さが等しく、導光方向を軸として対称に配置されている。反射部１０６ｃと反射部１０６ｄの距離は、光線入射部１０１から遠ざかるほど離れている。
【００３２】
すなわち、反射部１０６ａおよび反射部１０６ｄの、導光部材１００における長辺方向中心軸、言い換えればＺ軸に対する角度をθｓ１、反射部１０６ｂおよび反射部１０６ｃのＺ軸に対する角度をθｓ２とすると、θｓ１＝−θｓ２である。
【００３３】
反射部１０６ａおよび反射部１０６ｄは、互いに平行である。また、反射部１０６ｂおよび反射部１０６ｃは、互いに平行である。
【００３４】
上述のように反射部１０６を配置することにより、反転した光線と反転していない光線が画像上で重ならない。すなわち、導光部材１００は、鮮明な虚像を射出することができる。
【００３５】
●光線入射部１０１の構成
図５に示すように、光線入射部１０１は、画像光を導光部材１００の内部に導光する。光線入射部１０１は、正面から見て傾斜していて、導光方向軸に垂直である。
【００３６】
●画像取り出し部１０３の構成
図６に示すように、画像取り出し部１０３は、反射部１０６で反転された画像光を光線射出部１０４に導光する画像取り出し面１０３０を備えている。画像取り出し面１０３０は、光線射出部１０４に平行な第１面１０３１と、光線射出部１０４から角度θａで傾斜する第２面１０３２を有する。第１面１０３１と第２面１０３２は、交互に多数配置されている。第１面１０３１は、光線射出部１０１の方から斜めに入射した画像光を全反射する。
【００３７】
複数の第１面１０３１と光線射出部１０４との距離は、光線入射部１０１から遠ざかるに従って小さくなっている。すなわち、画像取り出し部１０３は、階段状に形成されている。この構成により、画像取り出し部１０３によって全反射する光線の間隔が狭まる。したがって、輝度むらの少ない良好な虚像を観察することができる。
【００３８】
画像取り出し面１０３０には任意のコートを施すことができ、例えば、アルミニウムや銀、誘電コートなどのミラーコートを施すことができる。導光される画像光の光量の損失を出来るだけ防止するために、画像取り出し面１０３０には、反射率が１０％以上のコートを施すことが望ましく、さらには、反射率が略１００％のコートを施すことが、より望ましい。さらに、第２面１０３２のみにミラーコートを施すことで、シースルー性を確保しつつ虚像を観察することが可能になる。
【００３９】
●従来の導光部材９００
図２１に示すように、反射部を有しない従来の導光部材９００に光線入射部９０１から入射した画像光は、導光部材９００内を進むに従って発散する。発散の度合いは広角になるほど顕著になり、画像取り出し部９０３で反射して光線射出部から出射する光線も発散方向になる。すなわち、光線射出部から出射する画像光は、観察者の眼に入らない。すなわち、従来の導光部材９００における光線射出部を覗いている観察者は、欠けた虚像を視認する。
【００４０】
●導光部材１００に入射した画像光の光路
図７および図８は、反射部１０６で反射せずに光線射出部１０４から射出され、眼に入る光線１１の光路図である。光線１１は、画像表示素子１０の垂直方向中心近傍から射出しているため、上面から見た発散角は小さい。そのため、眼に入っていく光線の発散角も小さい。したがって、光線１１は、反射部１０６に反射せずとも眼に入射する。
【００４１】
図９および図１０は、反射部１０６で２回反射した後に光線射出部１０４から射出され、眼に入る光線１２の光路図である。光線１２は、画像表示素子１０の垂直方向に角度を持った位置から射出しているため、上面から見た発散角が光線１１よりも大きい。そのため、眼に入っていく光線の発散角も大きい。したがって、光線１２は反射部１０６がないと眼に入らず発散する。
【００４２】
図１０に示すように、光線１２は、反射部１０６ａで反射して、発散方向が変化する。反射部１０６ａで反射した光線１２は、反射部１０６ｄで反射して再び発散方向が変化する。光線１２は、導光部材１００の内部を進行し、導光部材１００の中心近傍で光線射出部１０４から射出され、眼に至る。光線１２は、発散方向は元の光線と等しいが位置がずれた光線となる。この場合、発散方向が２度変えられているため、画像の反転は生じず、図７および図８に示した光線と同じ向きの画像が形成される。
【００４３】
反射部１０６ａおよび反射部１０６ｄの、導光方向軸に対する角度θｓ１の範囲は、５°＜θｓ１＜２０°であり、好ましくはθｓ１＝１０°である。反射部１０６の反射面が互いに平行である場合、光線の発散角が保存されるため、画像情報が保存される。
【００４４】
図１１および図１２は、反射部１０６で４回反射した後に光線射出部１０４から射出され、眼に入る光線１３の光路図である。光線１３は、光線１２よりも画像の垂直方向に画角を持った位置から射出しているため、上面から見た光線の発散角がより大きい。そのため、反射部１０６がないと観察者の眼には入射しない。
【００４５】
本実施形態においては、光線１３は、反射部１０６ａで反射して発散方向が変えられた後、反射部１０６ｂで再び発散方向が変えられる。その後、反射部１０６ｃで反射して発散方向が変えられた後、反射部１０６ｄで反射して再び発散方向が変えられる。光線１３の発散方向は、元の光線と等しいが位置がずれた光線となる。この場合、発散方向が４回変えられているため、画像の反転は生じず、光線１１および光線１２と同じ向きの画像が形成される。
【００４６】
光線１２及びＬ３が反射部１０６により反射して観察者の眼に入射することで、ライトガイド５０は、広い視野角を実現する。
【００４７】
●ライトガイド（２）●
次に、本発明にかかるライトガイドの他の実施の形態について、先に説明した実施の形態と異なる部分を中心に説明する。図１３及び図１４に示すように、ライトガイド２５０が備える反射部２０６は、導光部材２００の側面に形成されている。導光部材２００は、前面側から見て中央にくびれのある形状である。導光部材２００は、反射部２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ、及び２０６ｄを有する。
【００４８】
図１５及び図１６を参照して、導光部材２００に入射した画像光のうち、反射部２０６に２回反射した後光線射出部２０４から射出され、眼に入る光線１４の光路について説明する。
【００４９】
コリメート光学系３００を出射した光線１４は、導光部材２００の光線入射部２０１に入射する。光線入射部２０１から入射した光線１４は、反射部２０６ａ及び反射部２０６ｄで反射した後、画像取り出し部２０３で反射され、光線射出部２０４から射出される。光線１４は、発散方向が２回変えられているため、画像の反転は生じない。
【００５０】
光線１４が反射部２０６により反射して観察者の眼に入射することで、ライトガイド２５０は、広い視野角を実現する。
【００５１】
上述した各実施形態では、虚像観察者の左側に導光部材１００（２００）の光線入射部１０１（２０１）を配置して、画像光を虚像観察者の左側から入射する例について説明した。かかる配置を左右逆にする場合、すなわち虚像観察者の右側に導光部材１００（２００）の光線入射部１０１（２０１）を配置して、画像光を虚像観察者の右側から入射する場合も、上述と同一の効果が得られる。
【００５２】
また、図１７乃至図２０では虚像観察者の片方の目のみ図示したが、上述したライトガイド５０（２５０）は、射出される画像を両目で確認することができる。また、ライトガイド５０（２５０）をより小型に形成して、単眼用のライトガイドとすることもできる。
【実施例１】
【００５３】
図１７及び図１８を参照して、導光部材１００の具体的な実施例を説明する。導光部材１００の寸法、虚像表示装置１が有するコリメート光学系３００の焦点距離、及び虚像観察者の位置を以下の数値に設定した。
・導光部材の厚み（肉厚）：最薄部０．７５ｍｍ、最厚部１．７５ｍｍ
・導光部材の長手方向の長さ：６０．８ｍｍ
・導光部材の幅：１５ｍｍ
・θａ＝３１．５度
・θｓ＝１２度
・θｓ’＝−１２度
・ｔ（スリットの幅）＝０．１ｍｍ
・Ｌ１（反射部１０６ａ及び反射部１０６ｂの長さ）＝１２．０ｍｍ
・Ｌ２（反射部１０６ｃ及び反射部１０６ｄの長さ）＝３０．０ｍｍ
・水平視野角：５０度、垂直視野角：３０度
・コリメータレンズ焦点距離：７．５ｍｍ
・アイボックス：５ｍｍ以上
・アイレリーフ：１５ｍｍ以上
上記のうち、導光部材の厚みは、図１及び図３中に加えた矢印Ｙ方向のサイズである。導光部材の幅は、図３中に加えた矢印Ｘ方向のサイズである。
【００５４】
虚像として確認できる視野の幅を「アイボックス」と称し、虚像が確認できる光線射出部１０４から眼球までの距離を「アイレリーフ」と称する。
【００５５】
導光部材１００の材質は、屈折率（Ｎｄ）＝１．５３の樹脂とした。
【実施例２】
【００５６】
図１９及び図２０を参照して、導光部材２００の具体的な実施例を説明する。導光部材２００の寸法、虚像表示装置１が有するコリメート光学系３００の焦点距離、及び虚像観察者の位置を以下の数値に設定した。
・導光部材の厚み（肉厚）：最薄部０．７５ｍｍ、最厚部１．７５ｍｍ
・導光部材の長手方向の長さ：６０．８ｍｍ
・導光部材の幅：最長部１５ｍｍ、最短部１．８ｍｍ
・θａ＝３１．５度
・θｓ＝１０度
・θｓ’＝−１０度
・Ｌ１（反射部２０６ａ及び反射部２０６ｂの長さ）＝１４．７ｍｍ
・Ｌ２（反射部２０６ｃ及び反射部２０６ｄの長さ）＝２６．７ｍｍ
・水平視野角：５０度、垂直視野角：３５度
・コリメータレンズ焦点距離：７．５ｍｍ
・アイボックス：５ｍｍ以上
・アイレリーフ：１５ｍｍ以上
上記のうち、導光部材の厚みは、図１３及び図１４中に加えた矢印Ｙ方向のサイズである。導光部材の幅は、図１３及び図１４中に加えた矢印Ｘ方向のサイズである。ここで、Ｚ軸は導光部材１００の長辺方向に平行であり、Ｙ軸は光線射出部１０４の射出面に直交する方向である。Ｘ軸は、Ｙ軸及びＺ軸に直交する方向である。
【００５７】
導光部材１００の材質は、屈折率（Ｎｄ）＝１．５３の樹脂とした。
【００５８】
上述した実施形態では、ライトガイドを眼鏡型のＨＭＤに適用する場合を想定して説明した。上述したライトガイド５０、２５０は、他の種類のＨＭＤにも適用可能であり、さらには、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）にも適用できる。ライトガイド５０は、特に、微小デバイスにより光変調された光束によって形成される原画像を虚像表示するのに適している。
【００５９】
以上のように、上述した実施形態によれば、肉薄で、４０度以上の広い視野角を確保でき、特に垂直方向の視野角を良好に確保できる虚像表示装置用のライトガイドを提供することができる。
【符号の説明】
【００６０】
０        光源
１０      画像表示素子
５０      ライトガイド
１００    導光部材
１０１    光線入射部
１０３    画像取り出し部
１０４    光線射出部
１０６    反射部
３００    コリメート光学系
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６１】
【特許文献１】特開２０１３−２１０６３３号
【特許文献２】特許５４２１２８５号
【特許文献３】特許第５７０３８７５号
【図１】
2017215501.tif 000003
【図２】
2017215501.tif 000004
【図３】
2017215501.tif 000005
【図４】
2017215501.tif 000006
【図５】
2017215501.tif 000007
【図６】
2017215501.tif 000008
【図７】
2017215501.tif 000009
【図８】
2017215501.tif 000010
【図９】
2017215501.tif 000011
【図１０】
2017215501.tif 000012
【図１１】
2017215501.tif 000013
【図１２】
2017215501.tif 000014
【図１３】
2017215501.tif 000015
【図１４】
2017215501.tif 000016
【図１５】
2017215501.tif 000017
【図１６】
2017215501.tif 000018
【図１７】
2017215501.tif 000019
【図１８】
2017215501.tif 000020
【図１９】
2017215501.tif 000021
【図２０】
2017215501.tif 000022
【図２１】
2017215501.tif 000023