專利名稱：虛像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在頭部佩戴使用的頭部佩戴顯示器等的虛像顯示裝置
背景技術(shù)：
近年，作為頭部佩戴顯示器這樣的可形成及觀察虛像的虛像顯示裝置，提出了各種由導光板將來自顯示元件的圖像光導向觀察者的瞳孔的類型的裝置。這樣的虛像顯示裝置中，為了使圖像光和外界光重疊，提出了透視光學系統(tǒng)(參照專利文獻I、2)。但是，專利文獻I等所述的裝置中，由采用射出開ロ比瞳孔尺寸小的導光光學系統(tǒng)的瞳孔分割方式來實現(xiàn)透視，因此，難以増大虛像的顯示尺寸。另外，由于采用比瞳孔尺寸小的導光光學系統(tǒng)，難以與人的不同眼寬對應(yīng)地増大有效瞳孔徑(可取入虛像的采光徑，也稱為眼環(huán)徑)。另外，由于在瞳孔附近物理地配置了導光光學系統(tǒng)的射出開口和框體，因此產(chǎn)生死角，不能說是完全的透視。另外，作為頭部佩戴顯示器用的光學系統(tǒng)，有具備可進行導光角度不同的多個光模式的導光管的裝置(參照專利文獻3)。準備這樣的光學系統(tǒng)，通過研究將射出側(cè)的第3光學面設(shè)為半透射反射鏡(half mirror)，使第3光學面的透射光直行(例如棱鏡的追加)，也可以實現(xiàn)透視型的顯示裝置。但是，專利文獻3的光學系統(tǒng)中，以多個光模式形成的像相互位置偏移為前提，用設(shè)定為按各光模式而異的入射角度的準直光照明液晶面板。以各光模式變更顯示內(nèi)容的同吋，順序執(zhí)行各光模式的顯示，可將各光模式的圖像組合，獲得全體圖像。該場合，必須由一個液晶面板在變更時間差的同時顯示構(gòu)成全體圖像的中央的圖像和左右的圖像，虛像顯示裝置復雜且觀察圖像變暗。另外，在由具有覆蓋眼前的光射出部的導光部件可與外界光重疊地觀察虛像的虛像顯示裝置中，雖然不必考慮按時間差來組合圖像，但是難以顯示大圖像，導光部件與透視用的棱鏡等的部件連接時，在相關(guān)部件發(fā)生重影，重影變得容易到達眼睛?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I特開2006-3879號公報專利文獻2特開2010-224473號公報專利文獻3特開2008-535001號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述背景技術(shù)的問題而提出，目的是提供可透視觀察并可抑制觀察到重影的虛像顯示裝置。為了解決上述問題，本發(fā)明的虛像顯示裝置，包括形成圖像光的圖像顯示裝置；入射從上述圖像顯示裝置射出的上述圖像光的投射光學系統(tǒng)；一體的塊狀的導光部件，具有導光部、使來自上述投射光學系統(tǒng)的上述圖像光入射上述導光部的光入射部以及向外部射出由上述導光部導入的上述圖像光的光射出部，經(jīng)由上述光射出部可觀察上述圖像光；以及通過與上述導光部件組合可觀察外界光的光透射部件，上述導光部具有相互平行配置的可全反射導光的第I反射面和第2反射面，上述光入射部具有對于上述第I反射面形成規(guī)定的角度的第3反射面，上述光射出部具有對于上述第I反射面形成規(guī)定的角度的第4反射面，在上述第4反射面施加了作為半透射反射鏡層等的半透射反射鏡，上述光透射部件具備透視輔助部，至少具有與上述第4反射面相對的透射面和與上述第2反射面近似平行配置的第I面；光阻止部，設(shè)置在比上述透視輔助部更靠上述導光部件的導光方向側(cè)，阻止來自上述光透射部件的光導向上述導光部件。
上述虛像顯示裝置中，光入射部的第3反射面反射的圖像光由導光部的第I及第2反射面全反射的同時進行傳送，由光射出部的第4反射面反射，作為虛像入射觀察者的眼。此時，導光部件可作為多面體狀的外形而一體地高精度制作，經(jīng)由該導光部件可高精度觀察虛像。另外，通過組合導光部件和光透射部件，可經(jīng)由透視輔助部進行透視觀察，可以在外界像上重合觀察虛像的圖像。而且，在光透射部件的導光方向的導光方向側(cè)即進深側(cè)設(shè)置的光阻止部阻止來自光透射部件的光導向?qū)Ч獠考?，因此，例如通過半透射反射鏡層等即半透射反射鏡達到光透射部件內(nèi)部的光束由光透射部件進行了不形成重影的處理，可抑制該重影返回光導光部件。根據(jù)本發(fā)明的其他方面，上述虛像顯示裝置中，上述光阻止部是朝向上述導光方向側(cè)厚度減少的錐部。該場合，通過半透射反射鏡達到光透射部件的重影成為在錐部內(nèi)反射角逐漸變小的狀態(tài)，變得無法滿足全反射條件，在從觀察者的眼偏離的位置向外部排出。即，由錐部可抑制重影到達眼。根據(jù)本發(fā)明的其他方面，上述光透射部件具有與上述第I反射面近似平行配置的第2面和與上述第2反射面近似平行配置的第I面，上述錐部具有與上述第I面形成鈍角的第I錐面和與上述第2面形成鈍角的第2錐面。該場合，由第I面及第2面夾著的部分也起到透視輔助部的功能，由透視輔助部的外側(cè)的錐部將重影向外部排出。根據(jù)本發(fā)明的其他方面，上述光阻止部是表面粗糙化的部分。該場合，達到光透射部件的不需要的光由光阻止部散射，難以作為重影返回光導光部件。根據(jù)本發(fā)明的其他方面，上述光阻止部是在表面涂布了光吸收型的涂料的部分。該場合，達到光透射部件的不需要的光被光阻止部吸收，難以作為重影返回光導光部件。根據(jù)本發(fā)明的其他方面，從上述圖像顯示裝置中的第I部分區(qū)域射出的第I圖像光在上述導光部中的反射次數(shù)，不同于關(guān)于在導光時通過反射產(chǎn)生光路的折返的封閉方向從與上述第I部分區(qū)域不同的第2部分區(qū)域射出的第2圖像光在上述導光部中的反射次數(shù)。該場合，通過利用反射次數(shù)不同的圖像光，可以擴展光射出部射出的圖像光的射出角度的角度范圍。即，來自圖像顯示裝置中的不同部分區(qū)域或顯示區(qū)域的圖像光可以以比較廣的視角取入，可以確保大的穿過光射出部觀察的虛像的顯示尺寸。這樣，通過采用取出反射次數(shù)不同的圖像光的構(gòu)造，不必使導光部太厚，可以增大光射出部以覆蓋瞳孔，因此，可以進行良好的透視觀察。根據(jù)本發(fā)明的其他方面，封閉方向是與包含穿過上述投射光學系統(tǒng)的第I光軸和上述第3反射面的法線的截面平行的方向。對于上述封閉方向，通過使來自不同位置的圖像光的射出角度即向光入射部的入射角度互異，可使導光部中的反射次數(shù)不同。根據(jù)本發(fā)明的其他方面，上述導光部件和上述光透射部件通過注射模塑成型分別獨立地一體成型。該場合，利用注射模塑成型技術(shù)，可高精度量產(chǎn)導光裝置和光透射部件。根據(jù)本發(fā)明的其他方面，上述導光部件和上述光透射部件由熱聚合型的樹脂材料分別成型。該場合，通過樹脂可以提高輕量化和安全性，通過熱硬化可進行穩(wěn)定的高精度的成型。


圖I是實施例的虛像顯示裝置的立體圖。 圖2(A)是構(gòu)成虛像顯示裝置的第I顯示裝置的主體部分的俯視圖，(B)是主體部分的主視圖。圖3(A)是導光部件的光入射部中的第3反射面的構(gòu)造的說明圖，(B)是導光部件的導光部中的第I反射面的構(gòu)造的說明圖，(C)是導光部件的導光部中的第2反射面的構(gòu)造的說明圖，(D)是導光部件的光射出部中的第4反射面的構(gòu)造的說明圖。圖4(A)是縱的第I方向相關(guān)的光路展開的概念圖，⑶是橫的第2方向相關(guān)的光路展開的概念圖。圖5是具體地說明虛像顯示裝置的光學系統(tǒng)中的光路的俯視圖。圖6 (A)表示液晶顯示裝置的顯示面，(B)是觀察者所見的液晶顯示裝置的虛像的概念說明圖，(C)及(D)是構(gòu)成虛像的2個部分圖像的說明圖。圖7是說明導光裝置中的重影的處理的放大圖。圖8是說明變更了光透射部件的變形例的虛像顯示裝置的放大圖。圖9是說明變更了光透射部件的其他變形例的虛像顯示裝置的放大圖。圖10(A)是變形例中的圖像光的導光狀態(tài)的說明圖，(B)是變形例中的液晶顯示裝置的虛像的概念說明圖。圖11是在導光部件以除去棱的方式設(shè)置端面的理由的說明圖。圖12是圖2(A)等所示導光部件的變形例的說明圖。符號的說明10...圖像形成裝置，11...圖像顯示裝置，12...投射光學系統(tǒng)，20...導光裝置，
21...導光部件，21a，21b，21c，21d.. ·第 I 第 4 反射面，21e. . ·頂面，21f. .·底面，21h，
211...端面，23...光透射部件，23a，23b，23c.. ·面，25...反射層，27...硬涂層，28...半透射反射鏡層(反射膜)，31...照明裝置，32...液晶顯示裝置，32b...顯示區(qū)域，34...驅(qū)動控制部，100...虛像顯示裝置，100A，100B···顯示裝置，110...光學面板，121...框，131，132...驅(qū)動部，AXl...第I光軸，AX2...第2光軸，BI...光入射部，B2...導光部，B3...光射出部，B4...透視部，Cl...透視輔助部，C2...錐部，C3...光散射部，C4...光吸收部，EY···眼，F(xiàn)S···平坦面，GL...圖像光，GL'…外界光，GL11，GL12，GL21，GL22. · ·圖像光，IMl, IM2...投射像，IS...光入射面，LI，L2，L3...透鏡，OS...光射出面，Pl...第I顯示點，P2...第2顯示點，SL...照明光
具體實施方式
以下，參照附圖，詳細說明本發(fā)明ー實施例的虛像顯示裝置。
(A.虛像顯示裝置的外觀〕圖I所示實施例的虛像顯示裝置100是具有眼鏡外觀的頭部佩戴顯示器，可以使佩戴該虛像顯示裝置100的觀察者識別虛像形成的圖像光，并可以使觀察者透視觀察外界像。虛像顯示裝置100具備覆蓋觀察者的眼前的光學面板110 ;支持光學面板110的框121 ;在從框121的外殼到鏡腿的部分附加的第I及第2驅(qū)動部131、132。這里，光學面板110具有第I面板部分111、第2面板部分112和轉(zhuǎn)接部114，兩面板部分111、112由中央的轉(zhuǎn)接部114連結(jié)而形成一體的板狀體。附圖上由左側(cè)的第I面板部分111和第I驅(qū)動部131組合而成的第I顯示裝置100A是形成左眼用的虛像的部分，也可以單獨起到虛像顯示裝置的功能。另外，附圖上由右側(cè)的第2面板部分112和第2驅(qū)動部132組合而成的第2顯示裝置100B是形成右眼用的虛像的部分，也可以單獨起到虛像顯示裝置的功能?！睟.顯示裝置的構(gòu)造〕如圖2⑷等所示，第I顯示裝置100A具備圖像形成裝置10和導光裝置20。這里，圖像形成裝置10與圖I中的第I驅(qū)動部131相當，導光裝置20與圖I中的第I面板部分111相當。另外，圖I所示第2顯示裝置100B具有與第I顯示裝置100A同樣的構(gòu)造，僅僅是左右反相，因此，第2顯示裝置100B的詳細說明省略。圖像形成裝置10具有圖像顯示裝置11和投射光學系統(tǒng)12。其中，圖像顯示裝置11具有射出2維的照明光SL的照明裝置31 ;透射型的空間光調(diào)制裝置即液晶顯示裝置32 ；控制照明裝置31及液晶顯示裝置32的操作的驅(qū)動控制部34。照明裝置31具備發(fā)生包含紅、綠、藍的3色光的光源31a ;使來自光源31a的光擴散形成矩形截面的光束的背光導光部31b。液晶顯示裝置32空間地調(diào)制來自照明裝置31的照明光SL，形成要成為動態(tài)圖像等的顯示對象的圖像光。驅(qū)動控制部34具備光源驅(qū)動電路34a和液晶驅(qū)動電路34b。光源驅(qū)動電路34a向照明裝置31的光源31a供給電力，使其射出穩(wěn)定亮度的照明光SL。液晶驅(qū)動電路34b通過對液晶顯示裝置32輸出圖像信號或驅(qū)動信號，作為透射率圖案，形成成為動態(tài)圖像、靜止圖像的基礎(chǔ)的彩色圖像光。另外，液晶驅(qū)動電路34b可具備圖像處理功能，但是也可以由外附的控制電路具備圖像處理功能。投射光學系統(tǒng)12是將液晶顯示裝置32上的各點射出的圖像光形成為平行狀態(tài)的光束的準直透鏡。液晶顯示裝置32中，第I方向Dl與包含穿過投射光學系統(tǒng)12的第I光軸AXl和與后述的導光部件21的第3反射面21c平行的特定線的縱截面的延伸方向?qū)?yīng)，第2方向D2與包含上述第I光軸AXl和上述第3反射面21c的法線的橫截面的延伸方向?qū)?yīng)。換言之，第I方向Dl是與后述的導光部件21的第I反射面21a和第3反射面21c的交線CL平行的方向，第2方向D2是與上述第I反射面21a的平面平行，與上述第I反射面21a和第3反射面21c的交線CL垂直的方向。即，液晶顯示裝置32的位置中，第I方向Dl與縱的Y方向相當，第2方向D2與橫的X方向相當。導光裝置20由導光部件21和光透射部件23接合而成，全體構(gòu)成與XY面平行延伸的平板狀的光學部件。導光裝置20中，導光部件21是俯視圖為梯形的棱鏡狀部件，作為側(cè)面，具有第I反射面21a、第2反射面21b、第3反射面21c和第4反射面21d。另外，導光部件21具有與第I、第2、第3及第4反射面21a、21b、21c、21d鄰接并相互相對的頂面21e和底面21f。這里，第I及第2反射面21a、21b沿XY面延伸，以導光部件21的厚度t間隔。另外，第3反射面21c相對于XY面以45°以下的鋭角α傾斜，第4反射面21d相對于XY面以例如45°以下的鋭角β傾斜。穿過第3反射面21c的第I光軸AXl和穿過第4反射面21d的第2光軸AX2平行配置，以距離D間隔。另外，將在以下進行詳述，在第I反射面21a和第3反射面21c之間，以除去棱的方式設(shè)置了端面21h。導光部件21若包含該端面21h，則成為具有7面的多面體狀的外形。導光部件21利用第I及第2反射面21a、21b的全反射進行導光，作為與導光方向垂直的方向，有導光時通過反射折返的方向和導光時未通過反射折返的方向。考慮到導光部件21導光的圖像的場合，導光時通過多次反射折返的橫方向即封閉方向與第I及第2反射面21a、21b垂直(與Z軸平行)，如后述直到光源側(cè)為止展開光路時，與液晶顯示裝置32的第2方向D2相當，導光時未通過反射折返的縱方向即自由傳送方向與第I及第2反射面21a、21b及第3反射面21c平行(與Y軸平行)，如后述直到光源側(cè)為止展開光路吋，與液晶顯示裝置32的第I方向Dl相當。導光部件21由在可視域呈現(xiàn)高的光透射性的樹脂材料形成。導光部件21是通過注射模塑成型一體成型的塊狀部件，例如通過向成型模具內(nèi)射出熱聚合型的樹脂材料并熱硬化而形成。這樣的導光部件21是一體形成件，但是，功能上，可以考慮分成光入射部BI、導光部B2和光射出部B3。光入射部BI是三角棱鏡狀的部分，具有作為第I反射面21a的一部分的光入射面IS ;與光入射面IS相対的第3反射面21c。光入射面IS是用于取入來自圖像形成裝置10的圖像光GL的里側(cè)或觀察者側(cè)的平面，與投射光學系統(tǒng)12相対，與其第I光軸AXl垂直延伸。第3反射面21c是用于將通過光入射面IS的圖像光GL反射而導入導光部B2內(nèi)的矩形的全反射鏡。圖3(A)是第3反射面21c的說明圖，是光入射部BI中的表面部分POl的部分放大截面圖。第3反射面21c具有鏡層25，由保護層26覆蓋。該鏡層25是全反射的涂層，在導光部件21的斜面RS上通過鋁等的蒸鍍成膜而形成。返回圖2㈧等，第3反射面21c相對于投射光學系統(tǒng)12的第I光軸AXl或XY面以例如銳角α =25° 27°傾斜，通過將從光入射面IS入射的全體朝向+Z方向的圖像光GL彎曲為全體地朝向偏-Z方向的-X方向，將圖像光GL可靠地結(jié)合到導光部Β2內(nèi)。導光部Β2作為相互相対的與XY面平行延伸的2個平面，具備分別全反射由光入射部BI彎曲的圖像光的第I反射面21a和第2反射面21b。第I及第2反射面21a、21b的間隔即導光部件21的厚度t為例如9_程度。這里，第I反射面21a設(shè)為接近圖像形成裝置10的里側(cè)或觀察者側(cè)，第2反射面21b設(shè)為遠離圖像形成裝置10的表側(cè)或外界側(cè)。該場合，第I反射面21a成為上述的光入射面IS和后述的光射出面OS共同的面部分。第I及第2反射面21a、21b是利用折射率差的全反射面，未施加鏡層等的反射涂層。圖3 (B)是第I反射面21a的說明圖，是導光部件21的導光部B2中的表面部分 P02的部分放大截面圖。另外，圖3(C)是第2反射面21b的說明圖，是導光部件21的導光部B2中的表面部分P03的部分放大截面圖。但是，第I及第2反射面21a、21b為了防止表面的損傷以及影像的分辨率降低，由硬涂層27覆蓋(參照圖3(B))。該硬涂層27通過在導光部件21的平坦面FS上對UV硬化性樹脂或者熱硬化性樹脂等進行浸潰處理、噴涂處理而成膜形成。光入射部BI的第3反射面21c反射的圖像光GL首先入射第I反射面21a并全反射。接著，該圖像光GL入射第2反射面21b并全反射。以下該操作反復進行，從而將圖像光導向?qū)Ч庋b置20的進深側(cè)即設(shè)置光射出部B3的-X側(cè)。另外，由于在第I及第2反射面21a、21b未施加反射涂層，因此，從外界側(cè)入射第2反射面21b的外界光或外光以高透射率通過導光部B2。S卩，導光部B2是可透視外界像的透視型。
以上的第I及第2反射面21a、21b的全反射依賴于硬涂層27的折射率的設(shè)定，通常可以在硬涂層27的表面SS的內(nèi)側(cè)發(fā)生，但是也可以在平坦面FS的內(nèi)側(cè)發(fā)生。返回圖2(A)等，光射出部B3是三角棱鏡狀的部分，具有作為第I反射面21a的一部分的光射出面OS和與光射出面OS相対的第4反射面2Id。光射出面OS是用于向觀察者的眼EY射出圖像光GL的里側(cè)平面，與光入射面IS同樣，成為第I反射面21a的一部分，與第2光軸AX2垂直延伸。穿過光射出部B3的第2光軸AX2和穿過光入射部BI的第I光軸AXl的距離D考慮觀察者的頭部寬度等設(shè)定成例如50mm。第4反射面21d是用于反射經(jīng)第I及第2反射面2la、2Ib入射的圖像光GL井向光射出部B3外射出的矩形的平坦面，具有半透射反射鏡層28作為半透射反射鏡。該半透射反射鏡層28是具有光透射性的鏡面(即半透射鏡面)，其表面成為半透射反射面。圖3(D)是第4反射面21d及其周邊的構(gòu)造的說明圖，是導光部件21的光射出部B3中的表面部分P04的部分放大截面圖。圖3 (D)放大表示了半透射反射鏡層(光透射性的反射膜或半透射反射膜)28等。半透射反射鏡層(光透射性的反射膜或半透射反射膜)28通過在導光部件21的斜面RS上使金屬反射膜、電介質(zhì)多層膜成膜而形成。半透射反射鏡層28對圖像光GL的反射率從容易透視的觀察外界光GL'的觀點看，在假定的圖像光GL的入射角范圍中設(shè)為10%以上50%以下。具體的實施例的半透射反射鏡層28對圖像光GL的反射率設(shè)定成例如20%，對圖像光GL的透射率設(shè)定成例如80%。另外，光射出部B3的第4反射面21d和后述的光透射部件23透射面23c之間，填充用于將光透射部件23接合到光射出部B3的粘接層CC。返回圖2⑷等，第4反射面21d相對于與第I反射面21a垂直的第2光軸AX2或XY面以例如銳角β =25° 27°傾斜，通過上述半透射反射鏡層28，使經(jīng)導光部Β2的第I及第2反射面21a、21b入射的圖像光GL部分地反射，以全體朝向-Z方向的方式彎曲，從而通過光射出面OS。另外，透射第4反射面21d的圖像光GL入射光透射部件23，未用于影像的形成。光透射部件23是具有與導光部件21的主體相同折射率的多角柱狀的部件，作為側(cè)面，具有第I面23a、第2面23b、透射面23c、第I錐面23f、第2錐面23g和端面23 j。第I及第2面23a、23b沿XY面延伸。另外，透射面23c相對于XY面傾斜，與導光部件21的第4反射面21d相對地平行配置。第I錐面23f與第I面23a形成鈍角τ 1，與第I面23a鄰接，第2錐面23g與第2面23b形成鈍角τ 2，與第2面23b鄰接。光透射部件23與導光部件21同樣，由在可視域呈現(xiàn)高光透射性的樹脂材料形成。光透射部件23是通過注射模塑成型而一體成型的塊狀部件，例如通過向成型模具內(nèi)射出熱聚合型的樹脂材料并熱硬化而形成。這樣，光透射部件23雖然是一體形成件，但是功能上，可考慮分為透視輔助部Cl和錐部C2。
透視輔助部Cl是梯形棱鏡狀的部分，具有第I面23a、第2面23b和透射面23c。第I面23a在設(shè)置于導光部件21的第2反射面21b的延長平面上平行配置，位于遠離觀察者的眼EY的表側(cè)，第2面23b在設(shè)置于導光部件21的第I反射面21a的延長平面上平行配置，位于接近觀察者的眼EY的里側(cè)。S卩，第I面23a和第2面23b相対，與XY面平行延伸，第I及第2面23a、23b的間隔即光透射部件23的厚度與導光部件21相同，設(shè)為例如9mm程度。透射面23c是通過粘接劑與導光部件21的第4反射面21d接合的矩形透射面。以上的第I面23a和透射面23c形成的角度與導光部件21的第I反射面21a和第4反射面21d形成的角度β相等，第2面23b和透射面23c形成的角度與導光部件21的第2反射面21b和第4反射面21d形成的角度ε相等。另外，第I面23a和第2面23b與導光部件21的第I及第2反射面21a、21b同樣，為了防止表面的損傷以及圖像的分辨率降低，可由硬涂層覆蓋。
透視輔助部Cl與導光部件21中的導光方向側(cè)(或進深側(cè))即-X側(cè)的部分協(xié)動，構(gòu)成透視部B4。透視輔助部Cl中，由相互形成銳角的第I面23a和第3面23c夾著在-X方向擴展的楔狀的部件23m通過與同樣楔狀的光射出部B3接合，全體構(gòu)成平板狀的透視部B4中的與X方向相關(guān)的中央部分。即，由于在第I及第2面23a、23b未施加反射層等的反射涂層，與導光部件21的導光部B2同樣，可使外界光GLi以高透射率透射。透射面23c也可以使外界光GL'以高透射率透射，但是，導光部件21的第4反射面21d具有半透射反射鏡層28，因此，通過透射面23c等的外界光GL'例如減光20%。即，觀察者觀察到減光到20%的圖像光GL和減光到80%的外界光GL'重疊的圖像光。錐部C2是三角棱鏡狀的部分，具有第I錐面23f、第2錐面23g和夾著它們的端面23j。錐部C2是光阻止部，由第I錐面23f和第2錐面23g夾著，隨著朝向?qū)Ч獠考?1的導光方向的進深側(cè)即-X側(cè)而厚度減少。第I錐面23f和第2錐面23g形成的錐角360° _( τ 1+ τ 2)設(shè)為例如60° 160°。端面23j不是必須的，在光透射部件23與圖I所示光學面板110的轉(zhuǎn)接部114 一體化的場合變得不必要。以上的錐部(光阻止部)C2將在后詳述，具有將從導光部件21經(jīng)由半透射反射鏡層28入射光透射部件23可能成為重影的光向?qū)Ч庋b置20外排出的作用?！睠.圖像光的光路的概要〕圖4(A)是液晶顯示裝置32的縱截面CSl對應(yīng)的第I方向Dl的光路的說明圖。沿第I方向Dl的縱截面即YZ面(展開后的Y' V面)中，從液晶顯示裝置32射出的圖像光中，將圖中一點虛線表示的從顯示區(qū)域32b的上端側(cè)(+Y側(cè))射出的分量設(shè)為圖像光GLa，圖中二點虛線表示的顯示區(qū)域32b的從下端側(cè)(-Y側(cè))射出的分量設(shè)為圖像光GLb。上側(cè)的圖像光GLa被投射光學系統(tǒng)12平行光束化，沿展開的光軸AX'，穿過導光部件21的光入射部BI、導光部B2及光射出部B3，相對于觀察者的眼EY，以平行光束狀態(tài)從角度Φ1的上方向傾斜入射。另ー方面，下側(cè)的圖像光GLb被投射光學系統(tǒng)12平行光束化，沿展開的光軸AXi，穿過導光部件21的光入射部BI、導光部B2及光射出部B3，相對于觀察者的眼EY，以平行光束狀態(tài)從角度Φ2(| Φ2| = I Φ1|)的下方向傾斜入射。以上的角度Φ I、Φ2與上下的半視角相當，設(shè)定成例如6. 5°。圖4(B)是液晶顯示裝置32的橫截面CS2對應(yīng)的第2方向(封閉方向或合成方向)D2的光路的說明圖。沿第2方向(封閉方向或合成方向)D2的橫截面即XZ面(展開后的X' V面)中，從液晶顯示裝置32射出的圖像光中，將圖中一點虛線表示的向顯示區(qū)域32b從右端側(cè)(+X側(cè))的第I顯示點Pl射出的分量設(shè)為圖像光GLc，圖中二點虛線表示的向顯示區(qū)域32b從左端側(cè)(-X側(cè))的第2顯示點P2射出的分量設(shè)為圖像光GLd。圖4 (B)中，為了參考，追加了偏右內(nèi)側(cè)射出的圖像光GLe和偏左內(nèi)側(cè)射出的圖像光GLf。來自右側(cè)的第I顯示點Pl的圖像光GLc被投射光學系統(tǒng)12平行光束化，沿展開的光軸AXi，穿過導光部件21的光入射部BI、導光部B2及光射出部B3，相對于觀察者的眼EY,以平行光束狀態(tài)從角度Θ I的右方向傾斜入射。另ー方面，來自左側(cè)的第2顯示點P2的圖像光GLd被投射光學系統(tǒng)12平行光束化，沿展開的光軸AX'，穿過導光部件21的光入射 部BI、導光部B2及光射出部B3，相對于觀察者的眼EY，以平行光束狀態(tài)從角度Θ2(| Θ 2=I Θ 1|)的左方向傾斜入射。以上的角度Θ I、Θ 2與左右的半視角相當，設(shè)定成例如10°。另外，對于第2方向D2的橫方向，導光部件21中圖像光GLc、GLd通過反射折返，反射的次數(shù)也不同，因此，各圖像光GLc、GLd在導光部件21中表現(xiàn)為不連續(xù)。另外，相對于觀察者的眼EY，與圖2 (A)的場合比較，觀察方向成為上下相反。結(jié)果，對于橫方向，全體畫面左右反相，但是如后詳述，通過高精度加工導光部件21，可將液晶顯示裝置32的右半圖像和液晶顯示裝置32的左半圖像無縫連續(xù)地結(jié)合。另外，考慮兩圖像光GLc、GLd的導光部件21內(nèi)的反射次數(shù)互異，右側(cè)的圖像光GLc的射出角度Θ1,和左側(cè)的圖像光GLd的射出角度Θ 2'設(shè)定成不同。以上，入射觀察者的眼EY的圖像光GLa、GLb、GLc、GLd成為來自無限遠的虛像，對于縱的第I方向Dl，在液晶顯示裝置32形成的圖像正立，對于橫的第2方向D2，在液晶顯示裝置32形成的圖像反相。(D.橫方向相關(guān)的圖像光的光路〕圖5是說明第I顯示裝置100A中的具體的光路的截面圖。投射光學系統(tǒng)12具有3 個透鏡 L1、L2、L3。來自液晶顯示裝置32的右側(cè)的第I顯示點Pl的圖像光GL11、GL12通過投射光學系統(tǒng)12的透鏡LI、L2、L3被平行光束化，入射導光部件21的光入射面IS。導向?qū)Ч獠考?1內(nèi)的圖像光GL11、GL12在第I及第2反射面21a、21b中以相等角度反復全反射，最終從光射出面OS以平行光束射出。具體地說，圖像光GL11、GL12作為平行光束被導光部件21的第3反射面21c反射后，以第I反射角Y I入射導光部件21的第I反射面21a并全反射(第I次的全反射)。然后，圖像光GLlI、GL12以保持第I反射角Y I的狀態(tài)，入射第2反射面21b并全反射(第2次的全反射)，然后再度入射第I反射面21a并全反射(第3次的全反射)。結(jié)果，圖像光GL11、GL12在第I及第2反射面21a、21b中計3次全反射后，入射第4反射面21d。圖像光GL11、GL12由該第4反射面21d以與第3反射面21c同一的角度反射，從光射出面OS相對于與該光射出面OS垂直的第2光軸AX2方向傾斜角度Θ 1，作為平行光束射出。來自液晶顯示裝置32的左側(cè)的第2顯示點P2的圖像光GL21、GL22通過投射光學系統(tǒng)12的透鏡LI、L2、L3被平行光束化，入射導光部件21的光入射面IS。導向?qū)Ч獠考?1內(nèi)的圖像光GL21、GL22在第I及第2反射面21a、21b中以相等角度反復全反射，最終從光射出面OS以平行光束射出。具體地說，圖像光GL21、GL22作為平行光束被導光部件21的第3反射面21c反射后，以第2反射角Y 2( Y 2 < Y I)入射導光部件21的第I反射面21a并全反射(第I次的全反射)。然后，圖像光GL21、GL22以保持第2反射角Y 2的狀態(tài)，入射第2反射面21b并全反射(第2次的全反射)，再度入射第I反射面21a并全反射(第3次的全反射)，再度入射第2反射面21b并全反射(第4次的全反射)，再度入射第I反射面21a并全反射(第5次的全反射)。結(jié)果，圖像光GL21、GL22在第I及第2反射面21a、21b中計5次全反射后入射第4反射面21d。圖像光GL21、GL22在該第4反射面21d以與第3反射面21c同一的角度反射，從光射出面OS相對于與該光射出面OS垂直的第2光軸AX2方向傾斜角度Θ 2，作為平行光束射出。圖5中，描繪了導光部件21展開時第I反射面21a對應(yīng)的假想的第I面121a和導光部件21展開時第2反射面21b對應(yīng)的假想的第2面121b。通過這樣展開可知，來自第I顯示點Pl的圖像光GL11、GL12通過光入射面IS對應(yīng)的入射等價面IS'后，2次通過第I面121a，I次通過第2面121b，從光射出面OS射出后入射觀察者的眼EY，來自第2顯示點P2的圖像光GL21、GL22通過光入射面IS對應(yīng)的入射等價面IS"后，3次通過第I面121a， 2次通過第2面121b，從光射出面OS射出后入射觀察者的眼EY。若改變觀察方法，則觀察者重疊觀察到2個位置的不同入射等價面IS'、IS"的附近存在的投射光學系統(tǒng)12的透鏡L3。圖6 (A)是概念地說明液晶顯示裝置32的顯示面的圖，圖6 (B)是概念地說明觀察者所見的液晶顯示裝置32的虛像的圖，圖6(C)及6(D)是構(gòu)成虛像的部分圖像的說明圖。圖6(A)所示在液晶顯示裝置32設(shè)置的矩形的圖像形成區(qū)域AD觀察為圖6(B)所示虛像顯示區(qū)域Al。在虛像顯示區(qū)域Al的左側(cè)，液晶顯示裝置32的圖像形成區(qū)域AD中從中央向右側(cè)的部分相當?shù)牡贗投射像IMl形成虛像，該第I投射像IMl成為圖6(C)所示右側(cè)欠缺的部分圖像。另外，在虛像顯示區(qū)域Al的右側(cè)，液晶顯示裝置32的圖像形成區(qū)域AD中從中央向左側(cè)的部分相當?shù)耐渡湎耥?形成虛像，該第2投射像頂2成為圖6 (D)所示左半部分欠缺的部分圖像。圖6 (A)所示液晶顯示裝置32中，僅僅形成第I投射像(虛像)IMl的第I部分區(qū)域AlO包含例如液晶顯示裝置32的右端的第I顯示點Pl，射出導光部件21的導光部B2中合計3次全反射的圖像光GL11、GL12。液晶顯示裝置32中，僅僅形成第2投射像(虛像)IM2的第2部分區(qū)域A20包含例如液晶顯示裝置32的左端的第2顯示點P2，射出導光部件21的導光部B2中合計5次全反射的圖像光GL21、GL22。液晶顯示裝置32的圖像形成區(qū)域AD的偏中央部分，來自由第I及第2部分區(qū)域A10、A20夾著縱長延伸的帶域SA的圖像光形成圖6(B)所示重復圖像IS。即，來自液晶顯示裝置32的帯域SA的圖像光成為導光部B2中計3次全反射的圖像光GL11、GL12形成的第I投射像頂I和導光部B2中計5次全反射的圖像光GL21、GL22形成的第2投射像頂2，在虛像顯示區(qū)域Al上重疊。若導光部件21的加工精密，形成由投射光學系統(tǒng)12正確準直的光束，對于重復圖像IS，可防止2個投射像IMU IM2的重疊導致的偏移、模糊。以上，從包含液晶顯示裝置32的右側(cè)的第I顯示點Pl的第I部分區(qū)域AlO射出的圖像光GL11、GL12在第I及第2反射面21a、21b形成的全反射次數(shù)設(shè)為計3次，從包含液晶顯示裝置32的左側(cè)的第2顯示點P2的第2部分區(qū)域A20射出的圖像光GL21、GL22在第I及第2反射面21a、21b形成的全反射次數(shù)設(shè)為計5次，但是全反射次數(shù)也可以適宜變更。即，通過導光部件21的外形(即厚度t，距離D，鋭角α，β)的調(diào)節(jié)，也可以將圖像光GL1UGL12的全反射次數(shù)設(shè)為計5次，圖像光GL21、GL22的全反射次數(shù)設(shè)為計7次。另外，以上，圖像光GL11、GL12、GL21、GL22的全反射次數(shù)為奇數(shù)，但是，若在相反側(cè)配置光入射面IS和光射出面OS，即導光部件21設(shè)為俯視為平行四邊形，則圖像光GL11、GL12、GL21、GL22的全反射次數(shù)成為偶數(shù)。圖7是說明導光裝置20中的重影處理的放大圖。導光部件21的光射出部B3中，經(jīng)第I及第2反射面2la、2Ib入射的圖像光GL被第4反射面2Id反射，通過光射出面OS。此時，第4反射面21d成為半透射反射鏡，因此，圖像光GL以例如80%程度的強度通過第4反射面21d，因此可能作為重影GG被觀察。S卩，通過第4反射面21d的圖像光GL由第I面23a反射，但是該圖像光GL通過第4反射面21d時，成為不需要的光HL，在棱鏡狀的光透射部件23內(nèi)多次反射，從而可能再度通過第4反射面21d，經(jīng)由光射出面OS向觀察者側(cè)射出。本實施例中，這樣的不需要的光HL或重影GG由在光透射部件23設(shè)置的錐部(光阻止部)C2遮斷。本實施例中，光透射部件23中，在比透視輔助部Cl更靠導光方向的進深側(cè)即-X 側(cè)設(shè)置錐部(光阻止部)C2，在進深側(cè)使厚度減少，可使不需要的光HL向錐部C2外射出。具體地說，錐部C2在進深側(cè)即-X側(cè)具有狹小的形狀，從而，通過設(shè)置了半透射反射鏡層28的第4反射面21d和透射面23c的不需要的光HL，成為隨著在任ー錐面23f、23g反射而使反射角逐漸變小的狀態(tài)。結(jié)果，不需要的光HL成為在錐部C2內(nèi)反射角逐漸變小的狀態(tài)而不再滿足全反射條件，在從與觀察者的眼相対的透視部B4偏移的位置通過任ー錐面23f、23g向外部排出。這樣，錐部C2具有防止不需要的光HL成為重影GG并到達眼EY的作用。另外，錐部C2只要在進深側(cè)即ー X側(cè)具有狹小形狀即可，可以省略第I及第2錐面23f、23g的任一方。S卩，第I錐面23f省略時，可由延長的第I面23a和第2錐面23g形成進深側(cè)即-X側(cè)狹小的錐形狀，由這樣的錐形狀也可以將不需要的圖像光GG向光透射部件23外排出。另外，第2錐面23g省略時，可由延長的第2面23b和第I錐面23f形成進深側(cè)即-X側(cè)狹小的錐形狀，由這樣的錐形狀也可以將不需要的圖像光GG向光透射部件23外排出。(E.變形例〕圖8是說明圖7等所示光透射部件23的變形例的圖。圖示的光透射部件223具備透視輔助部Cl和光散射部C3。光散射部C3是防止從圖像光GL發(fā)生重影GG的光阻止部，具有分別與透視輔助部Cl的第I及第2面23a、23b平行的第3及第4面223f、223g。這些第3及第4面223f、223g具有通過表面的粗糙化形成的粗糙化面129，使入射光隨機散射。該變形例中，通過設(shè)置了半透射反射鏡層28的第4反射面21d和透射面23c的圖像光GL的不需要分量即不需要的光HL，入射在光散射部(光阻止部)C3設(shè)置的第3及第4面223f、223g的任一個而散射，無法返回導光部件21偵U。圖9是圖7等所示光透射部件23的其他變形例的說明圖。圖示的光透射部件323具有透視輔助部Cl和光吸收部C4。光吸收部C4是防止從圖像光GL發(fā)生重影GG的光阻止部，具有分別與透視輔助部Cl的第I及第2面23a、23b平行的第3及第4面323f、323g。這些第3及第4面323f、323g具有由光吸收型的涂料的涂布形成的光吸收層29。該變形例中，通過設(shè)置了半透射反射鏡層28的第4反射面21d和透射面23c的圖像光GL的不需要分量即不需要的光HL，入射在光吸收部(光阻止部)C4設(shè)置的第3及第4面323f、323g的任ー個后，由該光吸收層29吸收，無法返回導光部件21偵U。
圖10㈧是圖2㈧等所示導光部件21的變形例的說明圖。以上的說明中，在導光部件21傳播的圖像光相對于第I及第2反射面21a、21b僅僅以2個反射角Y I、Y 2全反射，但是，如圖10(A)所示變形例的導光部件21那樣，也可以容許3個分量的圖像光GL31、GL32、GL33分別以反射角γ1、γ2、γ3(γ1> Y 2 > Y 3)全反射。該場合，液晶顯示裝置32射出的圖像光GL以3個模式傳送，在觀察者的眼EY的位置中合成，觀察為虛像。該場合，如圖10⑶所示，在有效顯示區(qū)域AO的左側(cè)形成例如計3次全反射的投射像頂21，在有效顯示區(qū)域AO的中央附近形成例如計5次全反射的投射像頂22，在有效顯示區(qū)域AO的右側(cè)形成例如計7次全反射的投射像頂23。圖11是說明在圖2(A)等所示導光部件21以除去棱的方式設(shè)置端面21h的理由的放大圖。在導光部件21的棱121h附近位置入射的圖像光GL由第3反射面21c反射后由第I反射面21a反射，但是由第I反射面21a反射后再度由第3反射面21c反射。這樣的作為再反射光的不需要的光HL通過第3反射面21c的反射，成為與原來的圖像光GL不平行，導向假定外的光路，但是，其一部分可能導向光射出部B3并從光射出面OS射出。SP，在棱121h發(fā)生的不需要的光HL與圖7的場合同樣成為不期望的重影GG，因此，希望預先除去。因而，除去棱121h而設(shè)置阻止雜散光用的端面21h，限制不需要的光HL的光路。圖12是說明圖2(A)等所示導光部件21的變形例的放大圖。該場合，在導光部件21的第4反射面21d側(cè)以除去棱121i的方式設(shè)置端面21i。S卩，導光部件21成為具有8面的多面體狀的外形。在端面21i施加例如比較高的反射率的涂層或?qū)嵤┐置婊⒃诠馔干洳考?3設(shè)置與端面21i適應(yīng)的臺階。通過設(shè)置這樣的端面21i，在導光部件21中傳播的正規(guī)的圖像光GL中，可防止由第4反射面21d2次以上反射的不需要的光HL或者以未滿3次的反射通過導光部B2后由第4反射面21d反射的不需要的光HL經(jīng)由光射出面OS向外部射出。即，正規(guī)的圖像光GL由導光部B2的3次或5次反射，且由光射出部B3的第4反射面21d的I次反射，從而，可以作為形成穩(wěn)定的虛像的圖像光GL而取出，但是以不同于以上的反射次數(shù)從光射出部B3射出的光束成為從本來的射出角度偏離的不需要的光HL。即，在導光部件21設(shè)置的端面21i通過經(jīng)由假定外的通路，可防止相對于原來的圖像光GL傾斜的射出角度的不需要的光HL與圖7的場合同樣地成為不期望的重影GG?！睩.其他〕以上說明的實施例的虛像顯示裝置100中，由光入射部BI的第3反射面21c反射的圖像光GL由導光部的第I及第2反射面21a、21b全反射的同時進行傳送，由光射出部B3的第4反射面21d反射后作為虛像入射觀察者的眼EY。此時，包含圖像顯示裝置11的第I顯示點Pl的第I部分區(qū)域AlO射出的第I圖像光GL11、GL12在導光部中的反射次數(shù)和包含圖像顯示裝置11的第2顯示點P2的第2部分區(qū)域A 20射出的第2圖像光GL21、GL22在導光部B2中的反射次數(shù)不同，因此，可擴展光射出部B3射出的圖像光GL的射出角度的角度范圍。即，圖像顯示裝置11中來自不同部分區(qū)域A10、A20的圖像光GL可以比較廣的視角取入，可以確保大的穿過光射出部B3而觀察到的虛像的顯示尺寸。這樣，通過采用取出反射次數(shù)不同的圖像光GL的構(gòu)造，不必使導光部B2太厚，可以增大光射出部B3以覆蓋瞳孔，因此，因光射出部B3接近瞳孔而進行的瞳孔分割變得不必要，可確保大眼環(huán)徑，也可以進行良好的透視觀察。
另外，上述實施例的虛像顯示裝置100中，在光透射部件23的導光方向的進深側(cè)(-X側(cè))設(shè)置的錐部C2朝向進深側(cè)厚度減少，因此，通過設(shè)置了半透射反射鏡層28的第4反射面21d而達到光透射部件23的重影成為在錐部C2內(nèi)反射角逐漸變小的狀態(tài)，變得不滿足全反射條件，無法返回導光部件21，在從觀察者的眼EY偏離的位置向外部排出?；蛘撸晒馍⑸洳緾3、光吸收部C4也可以防止重影返回導光部件21。S卩，由錐部C2、光散射部C3及光吸收部C4可抑制重影到達眼，可以進行良好的透視觀察。用以上實施例說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于上述的實施例，在不脫離其要旨的范圍可以各種態(tài)樣實施，例如也可以如下變形。上述實施例中，設(shè)置在導光部件21的第4反射面21d的半透射反射鏡層28的反射率設(shè)為20%，使透視優(yōu)先，但是半透射反射鏡層28的反射率也可以設(shè)為50%以上，使圖 部分必要區(qū)域形成。另外，半透射反射鏡層28可以在光透射部件23的透射面23c上，該場合，半透射反射鏡層28也可以實質(zhì)上起到第4反射面21d的功能。上述實施例中，光透射部件23的透視輔助部Cl中，設(shè)置了第I及第2面23a、23b，但是，第2面23b也可以省略。該場合,可以與透射面23c鄰接設(shè)置第2錐面23g。上述實施例中，光透射部件23中，在縱的Y方向全體設(shè)置錐部C2、光散射部C3或光吸收部C4，但是也可以在縱方向的一部分局部設(shè)置錐部C2、光散射部C3或光吸收部C4，該場合也可以抑制重影的發(fā)生。在光透射部件23設(shè)置錐部C2吋，期望重影從沒有眼EY的表側(cè)逃出。因而，期望適宜調(diào)節(jié)第I面23a相對于第I錐面23f的角度τ I和第2面23b相對于第2錐面23g的角度τ 2。在光透射部件23設(shè)置錐部C2吋，不必是同樣的一段錐，也可以由具有多段錐和曲面錐的部分來防止返回光。在光透射部件23設(shè)置錐部C2時，例如可以附加設(shè)置光散射部C3、光吸收部C4。該場合，可以使錐面23f、23g粗糙化或者在錐面23f、23g涂布光吸收型的涂料。光透射部件23的形狀不限于僅僅使導光部件21在橫即-X方向延長而成，也可以包含以上下夾著導光部件21的方式而擴張的部分。上述實施例中，來自照明裝置31的照明光SL未特別具有指向性，但是也可以使照明光SL根據(jù)液晶顯示裝置32的位置而具有指向性。從而，可以高效地照明液晶顯示裝置32，降低圖像光GL的位置導致的亮度不均。上述實施例中，未特別地調(diào)節(jié)液晶顯示裝置32的顯示亮度，但是，可以根據(jù)如圖6(B)所示的投射像頂I、IM2的范圍、重復而調(diào)節(jié)顯示亮度。上述實施例中，圖像顯示裝置11采用透射型的液晶顯示裝置32等，但是圖像顯示裝置11不限于透射型的液晶顯示裝置32，可采用各種裝置。例如，可以是采用反射型的液晶顯示裝置的構(gòu)成，也可以取代液晶顯示裝置32而采用數(shù)字微鏡裝置等。另外，圖像顯示裝置11也可以采用以LED陣列、OLED (有機EL)等為代表的自發(fā)光型元件。上述實施例的虛像顯示裝置100中，與右眼及左眼的雙方對應(yīng)，一組ー組設(shè)置的圖像形成裝置10及導光裝置20，但是，也可以僅僅在右眼或左眼的任一方設(shè)置圖像形成裝置10和導光裝置20，形成単眼觀察圖像的構(gòu)成。
上述實施例中，穿過光入射面IS的第I光軸AXl和穿過光入射面IS的第2光軸AX2平行，但是這些光軸AX1、AX2也可以設(shè)為非平行。上述的說明中，具體說明了虛像顯示裝置100為頭部佩戴顯示器的情況，但是虛像顯示裝置100也可以改變?yōu)樘ь^顯示器。上述的說明中，第I及第2反射面21a、21b中，說明了在表面上未施加鏡面、半透射反射鏡等而通過與空氣的界面使圖像光全反射并導入的情況，但是，對于本發(fā)明中的全反射，也包含在第I及第2反射面21a、21b上的全體或一部分形成反射涂層和/或半透射反射鏡的反射。例如，也包含圖像光的入射角度滿足全反射條件且在第I及第2反射面21a、21b的全體或一部分施加反射涂層等，實質(zhì)上反射全部圖像光的場合。另外，只要可以獲得充分亮度的圖像光，也可以由具有若干透射性的鏡面來涂布覆蓋第I及第2反射面21a、21b的全體或一部分。另外，光透射部件23的第I面23a和第2面23b也可以由具有若干透射性的鏡面來覆蓋全體或一部分。上述的說明中，導光部件21在眼EY的排列的橫向延伸，但是導光部件21也可以 縱向延伸。該場合，光學面板110不是直列，而是并列地平行配置。
權(quán)利要求
1.ー種虛像顯示裝置，其特征在于，包括 形成圖像光的圖像顯示裝置； 使從上述圖像顯示裝置射出的上述圖像光入射的投射光學系統(tǒng)； 一體的塊狀的導光部件，具有導光部、使來自上述投射光學系統(tǒng)的上述圖像光入射上述導光部的光入射部以及向外部射出由上述導光部導引的上述圖像光的光射出部，經(jīng)由上述光射出部可觀察上述圖像光；以及 通過與上述導光部件組合可觀察外界光的光透射部件， 上述導光部具有相互平行配置的可由全反射而導光的第I反射面和第2反射面， 上述光入射部具有對于上述第I反射面呈規(guī)定的角度的第3反射面， 上述光射出部具有對于上述第I反射面呈規(guī)定的角度的第4反射面， 在上述第4反射面施加了半透射反射鏡， 上述光透射部件具備透視輔助部，至少具有與上述第4反射面相對的透射面和與上述第2反射面平行配置的第I面；光阻止部，設(shè)置在比上述透視輔助部更靠上述導光部件的導光方向側(cè)，阻止來自上述光透射部件的光導向上述導光部件。
2.權(quán)利要求I所述的虛像顯示裝置，其特征在干， 上述光阻止部是朝向上述導光方向側(cè)厚度減少的錐部。
3.權(quán)利要求2所述的虛像顯示裝置，其特征在干， 上述光透射部件具有對于上述第I反射面近似平行配置的第2面和對于上述第2反射面近似平行配置的第I面， 上述錐部具有對于上述第I面呈鈍角的第I錐面和對于上述第2面呈鈍角的第2錐面。
4.權(quán)利要求I所述的虛像顯示裝置，其特征在干， 上述光阻止部是表面粗糙化的部分。
5.權(quán)利要求I所述的虛像顯示裝置，其特征在干， 上述光阻止部是在表面涂布了光吸收型的涂料的部分。
6.權(quán)利要求I到5的任一項所述的虛像顯示裝置，其特征在干， 從上述圖像顯示裝置中的第I部分區(qū)域射出的第I圖像光在上述導光部中的反射次數(shù)，不同于從與上述第I部分區(qū)域不同的第2部分區(qū)域射出的第2圖像光在上述導光部中的反射次數(shù)。
7.權(quán)利要求6所述的虛像顯示裝置，其特征在干， 封閉方向是與包含通過上述投射光學系統(tǒng)的第I光軸和上述第3反射面的法線的截面平行的方向。
8.權(quán)利要求I到7的任一項所述的虛像顯示裝置，其特征在干， 上述導光部件和上述光透射部件通過注射模塑成型分別獨立地一體成型。
9.權(quán)利要求8所述的虛像顯示裝置，其特征在干， 上述導光部件和上述光透射部件由熱聚合型的樹脂材料分別成型。
全文摘要
本發(fā)明提供可透視觀察并可抑制觀察到重影的虛像顯示裝置。在光透射部件23的導光方向的進深側(cè)(-X側(cè))設(shè)置的錐部C2朝向進深側(cè)厚度減少，因此，通過設(shè)置了半透射反射鏡層28的第4反射面21d而達到光透射部件23的重影成為在錐部C2內(nèi)反射角逐漸變小的狀態(tài)，變得無法滿足全反射條件，在從觀察者的眼EY偏離的位置向外部排出。即，錐部C2可抑制重影到達眼，可進行良好的透視觀察。
文檔編號G02B6/00GK102645748SQ20121003499
公開日2012年8月22日 申請日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月16日
發(fā)明者宮尾敏明, 小松朗, 戶谷貴洋, 武田高司, 高木將行 申請人:精工愛普生株式會社