CN107167919B - 导光装置以及虚像显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供导光装置以及虚像显示装置，导光装置(20)具备：入射部(21)、导光用的平行导光体(22)以及射出部(23)。射出部(23)具有排列多个反射镜(31)所构成的反射单元(30)。在此，构成反射单元(30)的多个反射镜(31)是P偏振光的反射率比S偏振光的反射率低的反射元件。也能够使构成反射单元(30)的多个反射镜(31)以与之相邻的方式附带有波长板(35)。

Description

导光装置以及虚像显示装置

技术领域

本发明涉及在佩戴于头部使用的头戴式显示器等中使用的导光装置以及安装有该导光装置的虚像显示装置。

背景技术

近年来，作为头戴式显示器那样能够进行虚像形成以及观察的虚像显示装置，提出有各种利用导光板将来自显示元件的影像光引导至观察者的瞳孔的类型的虚像显示装置。

例如，作为将准直像等导入观察者的视场的可佩戴显示器装置，公知有将相对于主面倾斜并且相互平行地配置的多个半透半反镜(以下，也称为“HM”)组装于平行平面板状的导光体之中，并且利用该HM反射影像光向观察者示出的可佩戴显示器装置(参照专利文献1)。在该装置中，一边利用隔着导光体的透视来观察周围环境、一边利用导光体内的多个HM使来自成像单元的影像光反射并取出，由此能够作为可视像进行观察。

在上述专利文献1记载的可佩戴显示器装置中，未考虑近距离的透视。具体而言，在佩戴这种可佩戴显示器装置观察近距离的外界物体的情况下，由于阵列状的HM配置于眼前，因此来自使外界光透过的HM的直接光和在该HM反射且在相邻的HM再次反射的间接光，从同一方向入射至眼睛。即，在隔着导光体观察到接近物体的情况下，存在由基于在HM处的双重反射的间接光而导致观察到重影的问题。另外，若欲提高HM的透过率来增多外部光的取入，则影像光变暗。另一方面，若欲提高HM的反射率来增多影像光的射出光量，则不容易进行外界的观察，例如若将HM的形成区域局限于眼前，则该HM形成区域外观上显眼。

此外，在上述专利文献1所记载的可佩戴显示器装置中，对于可视像产生条纹状的不均匀的可能性则没有记载。具体而言，在这种可佩戴显示器装置的情况下，阵列状的HM配置于眼前，因此产生一次也没透过HM而被反射的光、与透过HM一次而被反射的光从同一方向入射至眼睛的重叠反射，亮度根据该反射次数而阶段性地减少。因此从各角度方向入射至眼睛的光，在HM的排列方向上具有与排列间隔对应的周期性的亮度分布，该亮度分布根据光的角度方向而非连续地变化，因此存在在可视像中观察到纵条纹状的不均匀的问题。

专利文献1：美国申请公开第US2013/0163089号说明书

发明内容

本发明是鉴于上述背景技术所做出的，目的在于提供能够抑制在近距离的透视下观察到重影像的导光装置以及组装有该导光装置的虚像显示装置。

另外，本发明的目的还在于提供能够抑制在可视像中观察到纵条纹状的不均匀的导光装置以及组装有该导光装置的虚像显示装置。

为了实现上述目的，本发明的第一导光装置具备：导光体，其具有与观察者侧以及外界侧对应而对置的一对面；入射部，其设置于导光体的一端侧；以及射出部，其设置于导光体的另一端侧，射出部具有排列多个反射镜所构成的反射单元，所述反射镜使来自入射部的影像光分别向观察者侧射出，多个反射镜是P偏振光的反射率比S偏振光的反射率低的反射元件。另外，P偏振光是指电场成分与反射镜的入射面(此处的入射面具有与反射镜面垂直的关系，包括入射光线和反射光线)平行的部分，S偏振光是指电场成分与反射镜的上述入射面垂直的部分。

根据上述导光装置，多个反射镜是P偏振光的反射率比S偏振光的反射率低的反射元件，因此例如在偏向P偏振光的外界光入射至导光装置的情况下，相对于入射至反射单元并通过特定的反射镜而入射至眼睛的外界光，能够减少被该特定的反射镜反射并被相邻的反射镜再次反射而入射至眼睛的外界光。由此在隔着导光体观察到接近物体的情况下，能够抑制因基于在反射镜处的双重反射的间接光而观察到重影的情况。另外，在使偏向S偏振光的影像光经由导光体而入射至反射单元的情况下，能够抑制入射至反射单元并被特定的反射镜反射而入射至眼睛的影像光的亮度降低，能够提高影像光的光利用效率。

为了实现上述目的，本发明的第二导光装置具备：导光体，其具有与观察者侧以及外界侧对应而对置的一对面；入射部，其设置于导光体的一端侧；以及射出部，其设置于导光体的另一端侧，射出部具有排列多个反射镜所构成的反射单元，所述反射镜使来自入射部的影像光分别向观察者侧射出，反射单元具有与多个反射镜分别对应地配置的多个波长板，多个反射镜是P偏振光的反射率比S偏振光的反射率低的反射元件。另外，P偏振光是指电场成分与反射镜的入射面(此处的入射面具有与反射镜面垂直的关系，包括入射光线和反射光线)平行的部分，S偏振光是指电场成分与反射镜的上述入射面垂直的部分。

根据上述导光装置，具有与多个反射镜分别对应地配置的多个波长板，多个反射镜是P偏振光的反射率比S偏振光的反射率低的反射元件，因此使入射至反射单元并被特定的反射镜反射而入射至眼睛的影像光的亮度、与通过该特定的反射镜并被相邻的反射镜反射而入射至眼睛的影像光的亮度平衡变容易，能够抑制在可视像中观察到纵条纹状的不均匀。

附图说明

图1A是表示第一实施方式的虚像显示装置的剖视图，图1B是导光装置的背面图。

图2是用包括光轴在内的剖面对导光装置等中的影像光的光路进行说明的图。

图3是对反射单元中的反射镜的配置以及光路的状态进行说明的局部放大图。

图4是对基于反射单元的外界光的处理进行说明的图。

图5是对基于反射单元的影像光的处理进行说明的图。

图6是对基于反射单元的外界光的处理的一个例子进行说明的图。

图7是对基于反射单元的影像光的处理的一个例子进行说明的图。

图8是对反射单元的一个制作例进行说明的图。

图9是对影像光的光路的射出侧的变形例进行说明的剖视图。

图10是对影像光的光路的射出侧的其他变形例进行说明的剖视图。

图11是对第二实施方式的虚像显示装置进行说明的图。

图12是对导光装置的变形例进行说明的剖视图。

图13是对第三实施方式的虚像显示装置的反射单元中的反射镜等配置以及光路的状态进行说明的局部放大图。

图14是对基于反射单元的影像光的处理进行说明的图。

图15是对基于反射单元的外界光的处理进行说明的图。

图16是对基于反射单元的影像光的处理的一个例子进行说明的图。

图17是对基于反射单元的外界光的处理的一个例子进行说明的图。

图18是对反射单元的一个制作例进行说明的图。

图19是对第四实施方式的导光装置的反射单元的构造与影像光的处理进行说明的图。

图20是对基于图19的反射单元的外界光的处理进行说明的图。

图21是对基于反射单元的影像光的处理的一个例子进行说明的图。

图22是对基于反射单元的外界光的处理的一个例子进行说明的图。

图23是对导光装置的变形例进行说明的剖视图。

图24是对导光装置的其他变形例进行说明的剖视图。

具体实施方式

第一实施方式

以下，对组装有本发明的第一实施方式的导光装置的虚像显示装置进行说明。

〔1A.导光装置以及虚像显示装置的构造〕

参照图1A以及1B，对安装有第一实施方式的导光装置的虚像显示装置进行说明。虚像显示装置100应用于头戴式显示器，将图像形成装置10与导光装置20作为一组而具备。另外，图1A与图1B所示的导光装置20的A-A剖面对应。

虚像显示装置100使观察者识别作为虚像的影像，并且使观察者通过透视来观察外界像。在虚像显示装置100中，图像形成装置10和导光装置20以与普通观察者的右眼以及左眼对应的方式各设置一组，但在右眼用与左眼用中为左右对称，因此在此仅示出左眼用，对于右眼用省略图示。另外，虚像显示装置100整体例如具有一般的眼镜那样的外观(未图示)。

图像形成装置10具备：作为影像元件的液晶装置11和光耦合用的投射透镜12。液晶装置(影像元件)11空间上对来自光源14的照明光进行调制，形成要成为动态图像、其他显示对象的影像光GL。液晶装置(影像元件)11射出具有规定的偏振特性的影像光GL。具体而言，能够从液晶装置11使偏向S偏振光的状态的影像光GL经由平行导光体22入射至反射单元30。另外，在此S偏振光以稍后详述的反射单元30或其反射镜31为基准。投射透镜12例如作为在纵的y方向上使从液晶装置11上的各点射出的影像光GL大致为平行光线的准直透镜发挥功能，在横的xz剖面中与导光装置20的一部分配合而作为准直透镜发挥功能。另外，投射透镜12由玻璃或塑料形成，并不局限于一张，可以是多张的结构。投射透镜12不局限于球面透镜，也可以是非球面透镜、包括非轴对称曲面的自由曲面透镜等。

导光装置20具有平板状的部分，将由图像形成装置10形成的影像光GL作为虚像光而朝向观察者的眼睛EY射出，并且使与外界像对应的外界光OL实质上保持原状地透过。导光装置20具备：取入影像光的入射部21、导光用的平行导光体22、以及用于取入影像光的射出部23。在本实施方式的情况下，入射部21配置于观察者的耳侧，射出部23配置于观察者的鼻侧。平行导光体22与入射部21的主体是由具有高的透光性的树脂材料成形的一体件。另外，平行导光体22相对于以观察者的眼睛EY为基准的光轴AX倾斜地配置，该法线方向Z相对于光轴AX以角度σ倾斜。在该情况下，能够沿着面部的曲线配置平行导光体22，但平行导光体22的法线相对于光轴AX具有倾斜度。这样，在使平行导光体22的法线相对于与光轴AX平行的z方向以角度σ倾斜的情况下，从反射单元30射出的光轴AX上及其附近的影像光GL0，相对于光射出面OS的法线呈角度σ。

入射部21具有：光入射面IS，其取入来自图像形成装置10的影像光GL；和反射面RS，其反射取入的影像光GL并引导至平行导光体22内。光入射面IS在投射透镜12侧由凹的曲面21b形成，该曲面21b还具有在内表面侧将被反射面RS反射的影像光GL全反射的功能。反射面RS在投射透镜12侧由凹的曲面21a形成。反射面RS通过在曲面21a上实施铝蒸镀等成膜而形成，对从光入射面IS入射的影像光GL进行反射并使光路向规定方向折曲，曲面21b在内侧将被反射面RS反射的影像光GL全反射并使光路向规定方向折曲。即，入射部21通过两次反射将从光入射面IS入射的影像光GL折曲，从而使影像光GL可靠地耦合于平行导光体22内。另外，曲面21b、曲面21a并不局限于球面或非球面，而可以是非轴对称曲面。由此能够提高导光装置20的光学性能。此外曲面21b、21a可以在纵的y方向上具有折射力。由此能够辅助投射透镜12的准直功能。

平行导光体22是与y轴平行且相对于x轴或z轴倾斜的平板部分，也称为导光体。平行导光体(导光体)22由透光性的树脂材料等形成，具有平行地延伸的一对面、即两个对置的平面22a、22b。两个平面22a、22b是平行平面，因此不使外界像产生放大、焦点偏移。另外，+z侧或Z侧的一方的平面22a作为使来自入射部21的影像光全反射的全反射面发挥功能，具有将影像光以较少的损失引导至射出部23的作用。即，+z侧的平面22a配置于平行导光体22的外界侧，作为全反射面发挥功能，在本说明书中也称为外界侧面。另外，－z侧的平面22b在本说明书中也称为观察者侧面。里侧的平面(观察者侧面)22b延伸至射出部23的一端。在此，里侧的平面22b的延长平面成为平行导光体22与射出部23的边界面IF。在平行导光体22中，在入射部21的反射面RS、光入射面IS的内侧反射的影像光GL入射至作为全反射面的平面22a，并在此被全反射而被引导至导光装置20的里侧即设置有射出部23的+x侧或X侧。即，在平行导光体22中，X轴方向成为影像光GL的导光方向。另外，对于平行导光体22，作为导光装置20的外形中划分+x侧或X侧的端面的侧面而具有终端面ES。另外，对于平行导光体22，作为划分±y侧的端面的上表面以及底面而分别具有上端面TP和下端面BP。

如图2所示，射出部23在平行导光体22的里侧(+X侧)沿着里侧的平面22b而在其延长线上形成为层状，或者以沿着边界面IF的方式形成为层状。射出部23使在平行导光体22的外界侧的平面(全反射面)22a中被规定面区域FR全反射的影像光GL通过时，将入射的影像光GL以规定角度反射并向光射出面OS侧折曲。在此，最初入射至射出部23而此前不透过该射出部23的影像光GL是作为虚像光的取出对象。即，即便在射出部23存在在光射出面OS的内表面、边界面IF反射的光，其不被作为影像光而利用。射出部23具有排列具有透过性的多个反射镜等所构成的反射单元30，但对于其详细的构造，参照图3等稍后进行详述。

导光装置20具有以上那样的构造，因此从图像形成装置10射出并从光入射面IS入射至导光装置20的影像光GL，在入射部21被多次反射而折曲，在平行导光体22的平面22a的规定面区域FR中被全反射而大致沿着光轴AX进入。在+z侧或+Z侧的平面22a的规定面区域FR反射的影像光GL入射至射出部23。此时，在XY面内，规定面区域FR的长度方向的宽度比射出部23的长度方向的宽度窄。即，影像光GL的光束入射至射出部23(或反射单元30)的入射宽度，比影像光GL的光束入射至规定面区域FR的入射宽度宽。这样，相对地缩窄影像光GL的光束入射至规定面区域FR的入射宽度，由此难以产生光路的干涉，在导光中不利用边界面IF(即，不在边界面IF反射影像光GL)，使来自规定面区域FR的影像光GL直接入射至射出部23或反射单元30变得容易。入射至射出部23的影像光GL在射出部23或反射单元30中以适当的角度折曲，由此成为能够取出的状态，最终从光射出面OS射出。从光射出面OS射出的影像光GL作为虚像光入射至观察者的眼睛EY。该虚像光在观察者的视网膜成像，从而观察者能够识别虚像的影像光GL。

在此，在像形成中使用的影像光GL入射至射出部23的角度随着远离光源侧的入射部21而增大。即，在射出部23的里侧，倾斜度大的影像光GL相对于与外界侧的平面22a平行的Z方向或光轴AX入射并以比较大的角度折曲，在射出部23的前侧，倾斜度小的影像光GL相对于Z方向或光轴AX入射并以比较小的角度折曲。

〔1B.影像光的光路〕

以下，对影像光的进行光路详细地说明。如图2所示，从液晶装置11的射出面11a上分别射出的影像光中，用虚线表示的从射出面11a的中央部分射出的成分为影像光GL0，附图中用单点划线表示的从射出面11a的周边中纸面左侧(靠近+z的－x侧)射出的成分为影像光GL1，图中用双点划线表示的从射出面11a的周边中纸面右侧(靠近－z的+x侧)射出的成分为影像光GL2。上述中影像光GL0的光路沿着光轴AX延伸。

经过投射透镜12的各影像光GL0、GL1、GL2的主要成分在从导光装置20的光入射面IS分别入射之后，经由入射部21在平行导光体22内通过并到达射出部23。

具体而言，影像光GL0、GL1、GL2中从射出面11a的中央部分射出的影像光GL0在入射部21折曲并耦合于平行导光体22内之后，以标准反射角θ0入射至一方的平面22a的规定面区域FR并被全反射，几乎不被平行导光体22与射出部23(或者反射单元30)的边界面IF反射地通过该边界面IF，直接入射至射出部23的中央的部分23k。影像光GL0在部分23k处以规定的角度被反射，并从光射出面OS沿相对于包括该光射出面OS在内的XY面倾斜的光轴AX方向(相对于Z方向呈角σ的方向)作为平行光束射出。

另外，从射出面11a的一端侧(－x侧)射出的影像光GL1在入射部21折曲并耦合于平行导光体22内之后，以最大反射角θ1入射至一方的平面22a的规定面区域FR并被全反射，几乎不在平行导光体22与射出部23(或反射单元30)的边界面IF反射地通过该边界面IF，在射出部23中里侧(+X侧)的部分23h中以规定的角度被反射，从光射出面OS朝向规定的角度方向作为平行光束射出。此时的射出角(对应于以光轴AX为基准的情况下的角γ1)返回入射部21侧的程度相对大。

另一方面，从射出面11a的另一端侧(+x侧)射出的影像光GL2在入射部21折曲并耦合于平行导光体22内之后，以最小反射角θ2入射至一方的平面22a的规定面区域FR并被全反射，几乎不在平行导光体22与射出部23(或反射单元30)的边界面IF反射地通过该边界面IF，在射出部23中入口侧(－X侧)的部分23m以规定的角度被反射，并从光射出面OS朝向规定的角度方向作为平行光束射出。此时的射出角(对应于以光轴AX为基准的情况下的角γ2)返回入射部21侧的程度相对小。

即，各种视角的影像光GL0、GL1、GL2集中在假定观察者的眼睛EY的视点EPa。视点EPa是指设定于导光装置20的射出瞳孔的位置，若在此放置眼睛EY则获得无明亮损失的图像。

另外，影像光GL0、GL1、GL2以影像光GL的光线整体的一部分为代表进行了说明，但构成其他影像光GL的光线成分也与影像光GL0等同样被引导并从光射出面OS射出，因此省略对它们的图示以及说明。

在此，作为在入射部21以及平行导光体22中使用的透明树脂材料的折射率n的值的一个例子，若n＝1.4，则其临界角θc的值为θc≈45.6°。通过使各影像光GL0、GL1、GL2的反射角θ0、θ1、θ2中最小的反射角θ2为大于临界角θc的值，从而能够对所需的影像光满足在平行导光体22内的平面22a的全反射条件。

另外，朝向中央的影像光GL0以仰角φ0(＝90°－θ0)入射至射出部23的部分23k，朝向周边的影像光GL1以仰角φ1(＝90°－θ1)入射至射出部23的部分23h，朝向周边的影像光GL2以仰角φ2(＝90°－θ2)入射至射出部23的部分23m。在此，在仰角φ0、φ1、φ2之间反映反射角θ0、θ1、θ2的大小关系，φ2＞φ0＞φ1的关系成立。即，向反射单元30的偏振光分离型的反射镜31的入射角ι(参照图3)按照与仰角φ2对应的部分23m、与仰角φ0对应的部分23k、与仰角φ1对应的部分23h的顺序逐渐减小。换言之，朝向偏振光分离型的反射镜31的入射角ι或在该反射镜31处的反射角(在考虑到逆进光路的情况下，也是视线的入射角)随着远离入射部21而减小。从至少能够调整反射镜31的通过次数的观点考虑，影像光GL0、GL1、GL2朝向反射镜31的入射角ι为40°以上。由此容易得到如下结构：在来自入射部21侧的影像光GL入射至反射单元30并入射至最初的反射镜31的阶段或入射至相邻的反射镜31的阶段，影像光GL被反射镜31反射并取出至眼睛EY侧。即，在实施方式的例子中，是各反射镜31使影像光GL最多通过两次的结构。由此，经由反射单元30的影像光GL的亮度控制变得容易，能够实现高画质下的显示。

对在平行导光体22的外界侧的平面22a反射而朝向射出部23的影像光GL的光束整体的举动进行说明。影像光GL的光束在包括光轴AX的剖面中，在平行导光体22的外界侧的规定面区域FR反射的前后的直线前进光路P1、P2的任一方中，宽度缩小。具体而言，影像光GL的光束在包括光轴AX的XZ剖面中，在规定面区域FR附近即直线前进光路P1、P2的边界附近、在跨越两个直线前进光路P1、P2的位置，作为整体宽度缩小，光束宽度变窄。由此在射出部23的跟前缩小影像光GL的光束，相对地扩大横向的视场角变得容易。

另外，在图示的例子中，影像光GL的光束在跨越两个直线前进光路P1、P2的位置处宽度缩小，光束宽度变窄，但可以仅在直线前进光路P1、P2任一单侧，宽度缩小，光束宽度变窄。

〔1C.射出部的构造以及基于射出部的光路的折曲〕

以下，参照图2～3等，对射出部23的构造以及射出部23的影像光的光路的折曲进行详细地说明。

首先，对射出部23的构造进行说明。射出部23具有排列偏振光分离型的多个反射镜31所构成的反射单元30，所述反射镜31分别部分地反射影像光GL。反射单元30是相对于光轴AX以角度σ倾斜的沿XY平面延伸的矩形板状的部件，具有将窄的带状的反射镜31以成为条纹图案的方式埋入多个的构造。即，反射单元30通过使沿y方向或Y方向延伸的细长的反射镜31在平行导光体22的延伸方向即X方向上排列多个而构成。这些反射镜31之间被等向的折射介质填满。更具体而言，反射镜31以与图2等所示的平行导光体22的平面22a、22b平行且相对于反射镜31排列的X方向垂直地延伸的方向、即上下的y方向或Y方向为长度方向，以线状延伸。此外，反射镜31朝向平行导光体22的比观察者侧靠外界侧且向入射部21侧倾斜。更具体而言，反射镜31以其长度方向(Y方向)为轴、以与平面22a、22b正交的YZ面为基准，以其上端(+Z侧)向逆时针方向旋转的方式倾斜。即，各反射镜31在XZ剖面中观察沿－X方向以及+Z方向之间的方向延伸。此外，全反射镜31精密地相互平行地配置。在该情况下，影像光GL能够构成为不在平行导光体22与反射单元30的边界面IF反射而仅经由入射至射出部23的位置或其附近的反射镜31。由此能够减少应该被观察的影像光GL经由反射镜31的次数，防止亮度不均匀、减光，另一方面，能够防止不希望的影像光的射出，抑制重影光的产生。

反射单元30具有接合具有等向的折射率的多个块状部件32的构造，反射镜31成为夹在相邻的一对块状部件32之间的薄膜状的结构。在此，块状部件32的折射率与平行导光体22的折射率大致相等，但也可以使两者的折射率不同。在使两者的折射率不同的情况下，需要调整或修正使反射镜31倾斜的角度δ。

反射镜31例如是由电介质多层膜形成的反射元件，成为P偏振光的反射率与S偏振光的反射率不同的反射元件。通过使反射镜31成为电介质多层膜，不仅P偏振光的反射率与S偏振光的反射率的调整容易，而且光的损失减少，即便降低反射率也容易维持均匀的特性。在此，P偏振光是指其电场成分与反射镜31的入射面(即，与反射镜31垂直且包括入射光线与反射光线在内的XZ面)平行，S偏振光是指其电场成分与反射镜的上述入射面垂直。

更具体而言，多个反射镜31具有同样的特性，是P偏振光的反射率比S偏振光的反射率低的反射元件。例如，在反射镜31的P偏振光的反射率为Rp、反射镜31的S偏振光的反射率为Rs时，以满足下述条件式(1)以及(2)的方式设定反射镜31的反射特性。

Rp＜0.05…(1)

Rp＜0.5×RS…(2)

在该情况下，P偏振光的反射率与S偏振光的反射率的差大，P偏振光的反射率相当小，因此能够提高外界光OL的透过率并且抑制观察接近物体的情况下的重影产生。此外，在具体的例子中，反射镜31的反射特性满足下述条件式(2)’来代替满足上述条件式(2)。

Rp＜0.2×Rs…(2)’即，P偏振光的反射率设定得极低，S偏振光的反射率设定为P偏振光的2倍以上，优选设定为5倍以上，相对而言足够大。另外，从使透视的外界光OL的观察容易的观点考虑，反射镜31相对于影像光GL的整体的反射率、即P偏振光与S偏振光合计的反射率在假定的影像光GL的入射角范围内为3％以上且50％以下。

在此，反射单元30的厚度TI(即反射镜31的Z轴方向的宽度)设定为0.7mm～3.0mm左右。另外，支承反射单元30的平行导光体22的厚度例如为数mm～10mm左右，优选为4mm～6mm左右。若平行导光体22的厚度与反射单元30的厚度相比较足够大，则容易缩小影像光GL朝向反射单元30或边界面IF的入射角，容易抑制位于影像光GL无法取入至眼睛EY的位置的反射镜31处的反射。另一方面，若使平行导光体22的厚度比较薄，则容易实现平行导光体22、导光装置20的轻型化。

反射镜31全部设定为同一倾斜度，以平行导光体22的观察者侧的平面22b为基准，形成为以顺时针例如48°～70°左右的倾斜角度δ，具体而言例如呈60°的倾斜角度δ。在此，影像光GL0的仰角φ0例如设定为30°，影像光GL1的仰角φ1例如设定为22°，影像光GL2的仰角φ2例如设定为38°。在该情况下，影像光GL1与影像光GL2以光轴AX为基准呈角度γ1＝γ2≈12.5°入射至观察者的眼睛EY。

由此，在使上述影像光GL中全反射角度比较大的成分(影像光GL1)主要入射至反射单元30中作为反入射侧的+X侧的部分23h侧、使全反射角度比较小的成分(影像光GL2)主要入射至射出部23中作为入射侧的－X侧的部分23m侧的情况下，能够将影像光GL作为整体以集中在观察者的眼睛EY的角度状态高效地取出。构成为以这样的角度关系取出影像光GL，因此导光装置20能够使影像光GL在反射单元30中原则上不透过多次且反射一次，能够将影像光GL以较少的损失作为虚像光而取出。

此外，存在通过反射单元30的反射镜31一次以上的非利用光再次入射至外界侧的平面22a的可能性，但在此被全反射的情况下，大多能够入射至反射单元30的里侧的部分23h或进一步里侧且有效区域外，入射至眼睛EY的可能性减少。

另外，在反射单元30的部分23m、23k、23h中，影像光GL的至少一部分多次经由反射镜31(具体而言，包括一次以上的透过和一次反射的通过)。在该情况下，反射镜31的经由次数为多次，但使来自多个反射镜31的反射光作为影像光GL，某种程度平衡地分别入射至观察者的眼睛EY，因此光量的损失不会过大。另一方面，若反射镜31的经由次数为三次以上，则其光量控制变得困难，产生在可视像中观察到纵条纹状的不均匀的可能性。因此适当地设定反射镜31的排列间隔SP、反射单元30的厚度TI。

参照图4、图5等，对构成反射单元30的多个反射镜31的功能进行说明。另外，以下为了使说明简单，以外界光OL垂直地入射至反射单元30的主面并从光射出面OS垂直地射出的情况为基础来考虑。与之对应地，图4表示外界光OL从垂直方向入射至反射单元30的情况，图5对应于图4的状态，表示影像光GL以仰角φ入射至反射单元30并从反射单元30沿垂直方向射出的情况。

反射镜31是由电介质多层膜形成的偏振光分离元件，使由实线表示的P偏振光以透过率α透过，使由虚线表示的S偏振光以透过率β透过。即，反射镜31的P偏振光的反射率Rp＝(1－α)，反射镜31的S偏振光的反射率Rs＝(1－β)。在此为了方便，将来自入射部21侧的影像光GL入射至反射单元30并将最初入射的反射镜31称为第一反射镜31A，将配置于第一反射镜31A的反入射侧的相邻的反射镜31称为第二反射镜31B。

如图4所示，对于入射至反射单元30的外界光OL，在其包括P偏振光成分和S偏振光成分的情况下，上述偏振光成分由第一反射镜31A分离为透过以及反射的区别。具体而言，P偏振光成分的原本的强度为IP0，S偏振光成分的原本的强度为IS0，在第一反射镜31A的透过光OT中包括：强度α×IP0的P偏振光和强度β×IS0的S偏振光。另外，在第一反射镜31A的反射光OR1中包括强度(1－α)×IP0的P偏振光和强度(1－β)×IS0的S偏振光。来自第一反射镜31A的反射光OR1的偏振光成分由第二反射镜31B分离为透过以及反射的区别。具体而言，在第二反射镜31B的反射光OR2中包括强度(1－α)²×IP0的P偏振光和强度(1－β)²×IS0的S偏振光。即，隔着反射单元30向观察者的眼睛EY入射有：经过第一反射镜31A的强度(α×IP0+β×IS0)的透过光OT、和经过第二反射镜31B的强度((1－α)²×IP0+(1－β)²×IS0)的反射光OR2。

在此，反射镜31的P偏振光的反射率Rp＝(1－α)近似为零，来自第一反射镜31A的透过光OT的强度为α×IP0+β×IS0，来自第二反射镜31B的反射光OR2的强度为(1－β)²×IS0。此外，在外界光OL所包含的偏振光成分大致为P偏振光成分的情况下，即强度IS0<<IP0的情况下，来自第一反射镜31A的透过光OT的强度大致为α×IP0，来自第二反射镜31B的反射光OR2的强度大致为零。其结果，入射至观察者的眼睛EY的外界光OL仅透过第一反射镜31A，而经由第二反射镜31B的部分实质上不存在。另外，外界光OL中所包含的偏振光成分偏向P偏振光成分的情况并不稀少。例如观察反射光的情况、观察特定种类的显示器的情况属于该情况。

这样，在到达眼睛EY的外界光OL仅由透过第一反射镜31A的部分构成的情况下，隔着反射单元30观察接近物体时，能够抑制因反射光OR2(即由反射镜31处的双重反射引起的间接光)而观察到重影的情况。来自接近物体的外界光OL具有发散角，因此在经由相互位置不同并且平行地延伸的第一反射镜31A和第二反射镜31B、以相同的角度入射至眼睛EY的透过光OT与反射光OR2并存的情况下，成为图像稍微偏移而重叠的重影的原因。另外，在隔着反射单元30观察无限远物体的情况下，难以产生这样图像稍微偏移而重叠的重影。

另一方面，如图5所示，对于入射至反射单元30的影像光GL，在其包含P偏振光成分和S偏振光成分的情况下，上述偏振光成分由第一反射镜31A分离为透过以及反射的区别。具体而言，P偏振光成分的原本的强度为IP0、S偏振光成分的原本的强度为IS0，第一反射镜31A的反射光GR1包含强度(1－α)×IP0的P偏振光、和强度(1－β)×IS0的S偏振光。另外，在第一反射镜31A的透过光GT中包括强度α×IP0的P偏振光和强度β×IS0的S偏振光。来自第一反射镜31A的透过光GT的偏振光成分由第二反射镜31B分离为透过以及反射的区别。具体而言，在第二反射镜31B的反射光GR2中包含强度α(1－α)×IP0的P偏振光、和强度β(1－β)×IS0的S偏振光。即，隔着反射单元30向观察者的眼睛EY入射有：经过第一反射镜31A的强度((1－α)×IP0+(1－β)×IS0)的反射光GR1、和经过第二反射镜31B的强度(α(1－α)×IP0+β(1－β)×IS0)的反射光GR2。

在此，反射镜31的P偏振光的反射率Rp＝(1－α)近似为零，来自第一反射镜31A的反射光GR1的强度为(1－β)×IS0，来自第二反射镜31B的反射光GR2的强度为β(1－β)×IS0。另外，在影像光GL中包含的偏振光成分大致为S偏振光成分的情况下，即强度IP0<<强度IS0的情况下，即便P偏振光的反射率Rp＝(1－α)近似为零，也不会产生特殊问题，甚至可以说，从P偏振光成分的透过损失消失的观点考虑是优选的。

图6、图7是对构成反射单元30的多个反射镜31的具体的结构例的功能进行说明的图。在该情况下，反射镜31使由实线表示的P偏振光以透过率α＝1.0透过，使由虚线表示的S偏振光以透过率β＝0.8透过。

从图6可以明确，在入射至反射单元30的外界光OL几乎为P偏振光的情况下，在第一反射镜31A直线前进并朝向眼睛EY的透过光OT的强度为0.8×IP0，在第二反射镜31B折曲并朝向眼睛EY的反射光OR2的强度为零。即，无论外界光OL来自无限远还是来自接近物体，均能够防止图像稍微偏移而重叠的重影的产生。从图7可以明确，在入射至反射单元30的影像光GL几乎为S偏振光的情况下，在第一反射镜31A折曲并朝向眼睛EY的透过光GT的强度为0.2×IS0，在第二反射镜31B折曲并朝向眼睛EY的反射光GR2的强度为0.16×IS0。对于入射至反射单元30的影像光GL，作为来自无限远的光线，实质上由平行光构成，若在反射单元30中仅维持角度信息，则即便射出位置移位也不会产生图像稍微偏移而重叠的重影。

以上，为了便于说明，将外界光OL作为垂直地入射至反射单元30的主面进行了说明，但即便外界光OL倾斜地入射至反射单元30的主面，也能够发挥同样的功能。例如，配合外界光OL、影像光GL的入射角对构成反射单元30的多个反射镜31的偏振光分离特性进行适当地调整即可，在入射角存在规定的幅度的情况下，也一样能够将P偏振光、S偏振光的反射率保持为不产生问题的程度。此外在以上的说明中，对于外界光OL、影像光GL的波长未进行说明，但外界光OL、影像光GL在可见光线的波长区域中可以为任意的波长。这样即便光的波长区域存在规定的宽度的情况下，也一样能够将P偏振光、S偏振光的反射率保持为不产生问题的程度。

参照图8，对反射单元30的制造方法的一个例子进行说明。预先准备玻璃制的平行平板亦即多个玻璃板91。接下来，利用真空蒸镀等将电介质多层膜92成膜在准备好的多个玻璃板91的一面，由此准备多个元件板90。电介质多层膜92为了实现所希望的偏振光分离特性，适当地设定膜材料、膜厚、层叠数等。然后，用粘接剂将形成的多个元件板90接合并且层叠，并沿着切断线C1、C2倾斜地切割整体。由此，能够获得在倾斜地分割平行平板的细长的棱镜片亦即块状部件32之间，夹有由电介质多层膜构成的反射镜31的构造的反射单元30。将该反射单元30经由粘接剂粘贴至平行导光体22的观察者侧的适当位置，通过使粘接剂固化来进行固定。

〔1D.第一实施方式的总结〕

根据以上说明的第一实施方式的导光装置20，构成反射单元30的多个反射镜31是P偏振光的反射率比S偏振光的反射率低的反射元件，因此例如在偏向P偏振光的外界光OL入射至导光装置20的情况下，相对于入射至反射单元30并通过特定的第一反射镜31A而入射至眼睛EY的外界光OL，能够减少在第一反射镜31A反射并在相邻的第二反射镜31B再次反射而入射至眼睛EY的外界光OL。由此在隔着平行导光体22观察接近物体的情况下，能够抑制因在反射镜31处的双重反射引起的间接光而观察到重影的情况。另外，在使偏向S偏振光的影像光GL经由平行导光体22入射至反射单元30的情况下，能够抑制入射至反射单元30并在特定的第一反射镜31A反射而入射至眼睛EY的影像光GL的亮度降低，从而能够提高影像光GL的光利用效率。

图9是对与上述第一实施方式的导光装置20中的射出部23的构造等相关的变形例进行说明的图。在该情况下，反射单元30的厚度在接近入射部21的入射侧厚，在距入射部21远的反入射侧薄。另外，构成反射单元30的反射镜31的排列间隔SP在接近入射部21的入射侧短，在距入射部21远的反入射侧逐渐变长。

在导光装置20中，在距入射部21远的一侧，影像光GL2的仰角φ2变小，能够通过减薄反射单元30、扩大排列间隔SP来抑制经由反射镜31的次数增加。在此，优选为反射单元30的观察侧的光射出面OS与平行导光体22的外界侧的平面22a平行。即，平行导光体22中与反射单元30相邻的部分，原则上具有少量楔角。

图10是对与上述第一实施方式的导光装置20中的射出部23的构造等相关的其他变形例进行说明的图。在该情况下，设置于射出部23的反射单元30以倾斜的状态组装。具体而言，反射单元30以距入射部21远的里侧的部分23h比接近入射部21的前侧的部分23m靠近外界的方式倾斜。即，反射单元30的入射面30a以及出射面30b，以平行导光体22的平面22a、22b为基准、绕逆时针以小于90°的适当的角度ρ倾斜。

另外，射出部23隔着反射单元30而在平行导光体22的相反侧具有与反射单元30的出射面30b接合的剖面楔形的棱镜部件23f。由此，平行导光体22的外界侧的平面22a与和该平面22a对置的光射出面OS或平面20b平行，能够进行外界光OL的自然的观察。即便反射单元30以倾斜的状态配置，若使角度条件与图2～图3所示的例子同样，则能够用多个反射镜31对被平行导光体22的外界侧的平面22a反射的影像光GL进行反射，使其通过观察侧的光射出面OS，能够与图2等情况同样地形成虚像。

第二实施方式

以下，对组装有本发明的第二实施方式的导光装置的虚像显示装置进行说明。另外，第二实施方式的导光装置对第一实施方式的导光装置进行部分变更，对共通部分省略说明。

如图11所示，本实施方式的虚像显示装置100，作为附加于导光装置20的元件，具备覆盖导光装置20的外界侧的遮挡部件60。该遮挡部件60经由未图示的框架而装卸自由地固定于导光装置20。遮挡部件60具有偏向规定方向的偏振特性，具体而言P偏振光的透过率比S偏振光的透过率高。由此能够使偏向P偏振光的外界光OL入射至导光装置20、反射单元30，因此能够可靠地抑制观察接近物体的情况下的重影产生。另外，关于遮挡部件60的偏振特性，P偏振光以及S偏振光以导光装置20的反射镜31为基准。即，对于遮挡部件60，外界光OL中作为与平行导光体22的导光方向(即X轴方向)大致平行的第一方向(相当于图11的x轴方向)的电场成分的P偏振光的透过率，比外界光OL中作为与第一方向正交的第二方向(相当于图11的y轴方向)的电场成分的S偏振光的透过率高。

〔其他〕

以上根据实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不局限于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够在各种方式中实施，例如能够进行如下的变形。

例如，设置于上述实施方式的虚像显示装置100的导光装置20构成为：在平行导光体22中利用平面22a使影像光GL仅全反射一次而引导至反射单元30，但也可以构成为利用对置的平面22a、22b使影像光GL全反射多次而引导至反射单元30。例如，能够在平面22b处的反射后利用平面22a进行反射而将影像光GL引导至反射单元30，进而能够利用平面22a、22b进行三次以上的反射而引导至反射单元30。但是此时需要使影像光GL在表侧的平面22a最后进行反射而引导至反射单元30。除此之外，对于影像光GL到达射出部23为止的全反射次数，无需使它们在全部的影像光GL中一致，能够将在平面22a、22b处的反射次数不同的影像光GL合成来显示图像。

设置于反射单元30的多个反射镜31的反射率原则上一致，但也可以使上述反射镜31的反射率或偏振光分离特性从接近入射部21的入射侧到反入射侧逐渐变化。

在以上的说明中，作为影像元件，使用透射式的液晶装置11，但作为影像元件，并不局限于透射式的液晶装置，也能够利用各种装置。例如，也能够为使用反射型的液晶面板的结构，也可以代替液晶装置11而使用数字微反射镜装置(Digital MicromirrorDevices)等。另外，也能够为使用有机EL、LED阵列、有机LED等所代表的自发光型元件的结构。此外，也能够为使用将激光光源与多面镜、其他扫描仪组合的激光扫描仪的结构。

例如，如图12所示，能够在导光装置20中的影像光GL的光路上配置偏振光元件71。该偏振光元件71兼具入射部21的反射面RS，是赋予偏向规定方向的偏振特性的光学要素，例如是在由有机材料或无机材料形成的反射型的偏振滤光器、或者透射式的偏振滤光器的背面涂镀反射镜而成的。通过安装这样的偏振光元件71，由此在液晶装置11作为影像光GL而射出偏振光的情况下，能够使与影像光GL的偏振光相关的偏离变得良好。具体而言，能够将入射至反射单元30的影像光GL限制为S偏振光，例如能够使偏向S偏振光的影像光GL入射至反射单元30，因此能够抑制入射至反射单元30并在特定的反射镜31反射而入射至眼睛EY的影像光的亮度降低，能够提高影像光GL的光利用效率。另外，作为影像元件在使用射出不具有偏振特性的影像光GL的装置来代替液晶装置11的情况下，也能够具有使影像光GL的偏振方向在特定方向上一致的作用，例如能够使偏向S偏振光的影像光GL入射至反射单元30，因此能够提高影像光GL的光利用效率。

在以上的说明中，作为虚像显示装置100构成为：与右眼以及左眼双方对应地各设置一组图像形成装置10以及导光装置20，但也可以构成为仅相对于右眼或左眼中的任一方设置图像形成装置10与导光装置20，来单眼观察图像。

在以上的说明中，将实施方式的虚像显示装置100作为头戴式显示器进行了具体的说明，但实施方式的虚像显示装置100也能够应用于平视显示器、双眼镜型的手持式显示器等。

在以上的说明中，在平行导光体22等的平面22a、22b或曲面21b中，在表面上不实施反射镜、半透半反镜等，通过与空气的界面使影像光全反射来进行引导，但对于本申请发明中的全反射，通过在平面22a、22b上整体或一部分形成反射镜涂层、半透半反镜膜而实现的反射也包括在内。例如，在影像光GL的入射角度满足全反射条件的基础上，对平面22a、22b的一部分实施反射镜涂层等，实质上反射全部的影像光的情况也包括在内。

在以上的说明中，以平行导光体22在X方向或x方向上为横长、光入射面IS位于眼睛的横向外侧的方式形成，但只要能够将影像光GL适当地引导至导光装置20内，则光入射面IS的位置并不局限于此，例如也能够设置在位于导光装置20的上下的上端面TP、下端面BP的一部分等。在该情况下，反射单元30绕眼前的光轴AX旋转90°。

另外，在这样改变了方向的导光装置20中附加遮挡部件60的情况下，对于遮挡部件60，外界光OL中作为与平行导光体22的导光方向大致平行的第一方向(即纵向)的电场成分的P偏振光的透过率比外界光OL中作为与第一方向正交的第二方向(即横向)的电场成分的S偏振光的透过率高。

以上虽未言及，但也可以使平行导光体22中划分外形的外周部中的上端面TP、下端面BP等成为黑色涂料涂覆面、喷砂加工面。此外，也可以对上端面TP、下端面BP以外的位置实施黑色涂装涂覆、喷砂加工。也可以仅对上端面TP、下端面BP等一部分实施黑色涂装、喷砂加工。

〔第三实施方式〕

以下，对组装有本发明的第三实施方式的导光装置的虚像显示装置进行说明。另外，第三实施方式的导光装置是将第一实施方式的导光装置进行部分变更，对共通部分省略说明。

第三实施方式的导光装置以及虚像显示装置的构造与图1A、图1B以及图2所示的第一实施方式的导光装置以及虚像显示装置的构造基本相同，引用图1A、图1B以及图2的记载，保持原样地适用于第三实施方式的导光装置。

第三实施方式的导光装置以及虚像显示装置中的影像光的光路，除了设置于射出部23的反射单元30中的光路之外，与图1A、图1B以及图2所示的第一实施方式的导光装置以及虚像显示装置中的影像光的光路同样。

以下参照图2、图13等，对射出部23的构造以及射出部23的影像光的光路的折曲以及偏振状态的切换进行详细地说明。

首先，对射出部23的构造进行说明。射出部23具有排列复合层39所构成的反射单元30，该复合层39将分别部分地反射影像光GL的偏振光分离型的多个反射镜31与分别改变影像光GL的偏振状态的偏振状态变换用的波长板35组合而成。反射单元30是相对于光轴AX倾斜角度σ且沿着XY平面延伸的矩形板状的部件，具有将窄的带状的反射镜31以及波长板35组合而成的复合层39以成为条纹图案的方式埋入多个的构造。即，反射单元30通过使沿y方向或Y方向延伸的细长的复合层39在平行导光体22的延伸方向即X方向上排列多个而构成。更具体而言，反射镜31以及波长板35以与图2等所示的平行导光体22的平面22a、22b平行且相对于反射镜31排列的X方向垂直地延伸的方向、即上下的y方向或Y方向为长度方向，以线状延伸。此外，反射镜31以及波长板35朝向平行导光体22的比观察者侧靠外界侧且向入射部21侧倾斜。更具体而言，反射镜31以其长度方向(Y方向)为轴、以与平面22a、22b正交的YZ面为基准，以使其上端(+Z侧)绕逆时针方向旋转的方式倾斜。即，各反射镜31以及波长板35在XZ剖面中观察时沿－X方向以及+Z方向之间的方向延伸。此外，全反射镜31以及波长板35精密地相互平行地配置。在以上的复合层39中，反射镜31配置于入射侧，波长板35配置于反入射侧。即，波长板35配置于反射镜31的反入射侧。

反射单元30具有将多个块状部件32接合的构造，组合反射镜31以及波长板35的复合层39成为夹在相邻的一对块状部件32之间的薄膜状的结构。在此，块状部件32的折射率与平行导光体22的折射率大致相等，但也可以使两者的折射率不同。在使两者的折射率不同的情况下，需要调整或修正使反射镜31倾斜的角度δ。

反射镜31例如是由电介质多层膜形成的反射元件，P偏振光的反射率与S偏振光的反射率不同。更具体而言，多个反射镜31具有同样的特性，是P偏振光的反射率比S偏振光的反射率低的反射元件。例如，在将反射镜31的P偏振光的反射率设为Rp，将反射镜31的S偏振光的反射率设为Rs时，以满足下述的条件式(1)以及(2)的方式设定反射镜31的反射特性。

Rp＜0.05…(1)

Rp＜0.5×Rs…(2)

此外，在具体的例子中，反射镜31的反射特性满足下述的条件式(2)’来代替满足上述条件式(2)。

Rp＜0.2×Rs…(2)’

即，P偏振光的反射率设定得极低，S偏振光的反射率设定为P偏振光的2倍以上，优选设定为5倍以上，相对地足够大。另外，从使基于透视的外界光OL的观察变得容易的观点考虑，反射镜31相对于影像光GL的整体的反射率、即P偏振光与S偏振光合计的反射率，在假定的影像光GL的入射角范围内为3％以上且50％以下。

波长板35例如是由电介质的蒸镀膜、有机材料的膜、形成条纹状的纳米构造的微小构造层形成的1/2波长板。波长板35对入射至反射镜31的影像光GL以及外界光OL的偏振状态进行切换。具体而言，例如在P偏振光的影像光GL通过反射镜31的情况下，将该P偏振光切换为S偏振光，在S偏振光的影像光GL通过反射镜31的情况下，将该S偏振光切换为P偏振光。另外，例如在P偏振光的外界光OL入射至反射镜31之前，将该P偏振光切换为S偏振光，在S偏振光的外界光OL入射至反射镜31之前，将该S偏振光切换为P偏振光。为了实现这样的偏振方向的切换，波长板35的光学轴、其他基准轴，以波长板35或反射镜31的延伸方向为基准适当地设定。

另外，影像光GL入射至反射镜31的角度与外界光OL入射至反射镜31的角度是从相反侧且为一致的，因此波长板35相对于影像光GL以及外界光OL起到同样的作用。

反射单元30的厚度TI(即反射镜31的Z轴方向的宽度)设定为0.7mm～3.0mm左右。另外，支承反射单元30的平行导光体22的厚度例如为数mm～10mm左右，优选为4mm～6mm左右。若平行导光体22的厚度与反射单元30的厚度相比较足够大，则容易缩小影像光GL的向反射单元30或边界面IF的入射角，容易抑制位于影像光GL无法取入至眼睛EY的位置的反射镜31处的反射。另一方面，若使平行导光体22的厚度比较薄，则容易实现平行导光体22、导光装置20的轻型化。另外，优选为波长板35的厚度与反射镜31的排列间隔SP相比较足够小。由此能够防止不入射至反射镜31的影像光GL与波长板35干涉。

反射镜31以及波长板35全部设定为同一倾斜度，以平行导光体22的观察者侧的平面22b为基准，形成以顺时针例如呈48°～70°左右的倾斜角度δ。具体而言，反射镜31例如相对于平面22b呈60°的倾斜角度δ。在此，影像光GL0的仰角φ0例如设定为30°，影像光GL1的仰角φ1例如设定为22°，影像光GL2的仰角φ2例如设定为38°。在该情况下，影像光GL1与影像光GL2以光轴AX为基准呈角度γ1＝γ2≈12.5°地入射至观察者的眼睛EY。

由此，在使上述影像光GL中全反射角度比较大的成分(影像光GL1)主要入射至反射单元30中作为反入射侧的+X侧的部分23h侧、使全反射角度比较小的成分(影像光GL2)主要入射至射出部23中作为入射侧的－X侧的部分23m侧的情况下，能够将影像光GL作为整体以集中在观察者的眼睛EY的角度状态高效地取出。由于成为以这样的角度关系取出影像光GL的结构，因此导光装置20能够使影像光GL在反射单元30中原则上不透过多次且反射一次，从而能够将影像光GL以较少的损失作为虚像光而取出。

另外，通过反射单元30的反射镜31等一次以上的非利用光，有可能再次入射至外界侧的平面22a，但在此被全反射的情况下，大多能够入射至反射单元30的里侧的部分23h或者更里侧且有效区域外，从而减少入射至眼睛EY的可能性。

另外，在反射单元30的部分23m、23k、23h中，影像光GL的至少一部多次经由反射镜31(具体而言，包括一次以上的透过和一次反射的通过)。在该情况下，反射镜31的经由次数为多次，但如后述的那样，使来自多个反射镜31的反射光作为影像光GL平衡地分别入射至观察者的眼睛EY，因此能够抑制在可视像中观察到纵条纹状的不均匀。另一方面，若反射镜31的经由次数为三次以上，则其光量控制变得困难，产生在可视像中观察到纵条纹状的不均匀的可能性。因此适当地设定反射镜31的排列间隔SP、反射单元30的厚度TI。

参照图14、图15等，对构成反射单元30的多个反射镜31以及波长板35的功能进行说明。另外，以下为了使说明简单，以外界光OL垂直地入射至反射单元30的主面并从光射出面OS垂直地射出的情况为基础来考虑。与之对应地，图15表示外界光OL从垂直方向入射至反射单元30的情况，图14对应于图15的状态，表示影像光GL以仰角φ入射至反射单元30并从反射单元30沿垂直方向射出的情况。

反射镜31是由电介质多层膜形成的偏振光分离元件，使由实线表示的P偏振光以透过率α透过，使由虚线表示的S偏振光以透过率β透过。即，反射镜31的P偏振光的反射率Rp＝(1－α)，反射镜31的S偏振光的反射率Rs＝(1－β)。在此为了方便，将来自入射部21侧的影像光GL入射至反射单元30，并将最初入射的反射镜31称为第一反射镜31A，将配置于第一反射镜31A的反入射侧的相邻的反射镜31称为第二反射镜31B。

波长板35与第一反射镜31A的反入射侧相邻地配置，如已叙述的那样，将通过反射镜31后的影像光GL从S偏振光变换为P偏振光或从P偏振光变换为S偏振光。另外，将入射于反射镜31之前的外界光OL从S偏振光变换为P偏振光或从P偏振光变换为S偏振光。

如图14所示，对于入射至反射单元30的影像光GL，在其包含P偏振光成分与S偏振光成分的情况下，这些偏振光成分由第一反射镜31A分离为透过以及反射的区别。具体而言，P偏振光成分的原本的强度为IP0，S偏振光成分的原本的强度为IS0，第一反射镜31A的反射光GR1包含强度(1－α)×IP0的P偏振光、和强度(1－β)×IS0的S偏振光。另外，第一反射镜31A的透过光GT中包含强度α×IP0的S偏振光、和强度β×IS0的P偏振光。在此，影像光GL伴随着第一反射镜31A的通过还通过波长板35，因此产生S偏振光以及P偏振光之间的偏振光的替换。来自第一反射镜31A的透过光GT的偏振光成分由第二反射镜31B分离为透过以及反射的区别。具体而言，第二反射镜31B的反射光GR2包含强度β(1－α)×IS0的P偏振光、和强度α(1－β)×IP0的S偏振光。即，隔着反射单元30，向观察者的眼睛EY入射有：经过第一反射镜31A的强度((1－α)×IP0+(1－β)×IS0)的反射光GR1、和经过第二反射镜31B的强度(β(1－α)×IS0+α(1－β)×IP0)的反射光GR2。

在此，反射镜31的P偏振光的反射率Rp＝(1－α)近似为零，来自第一反射镜31A的反射光GR1的强度为(1－β)×IS0，来自第二反射镜31B的反射光GR2的强度为α(1－β)×IP0。另外，若P偏振光的透过率Rs＝α是近似接近1的值，影像光GL大致均匀地包括P偏振光和S偏振光，则可以说来自第一反射镜31A的反射光GR1的强度(1－β)×IS0与来自第二反射镜31B的反射光GR2的强度α(1－β)×IP0≈(1－β)×IP0大致相等。

如上述那样，在来自第一反射镜31A的反射光GR1的强度与来自第二反射镜31B的反射光GR2的强度相等的情况下，在特定的反射镜31A以及相邻的反射镜31B分别作为S偏振光反射的影像光，大致均匀地取入至眼睛侧。即，能够使在第一反射镜31A反射而入射至眼睛EY的反射光GR1或影像光GL的亮度与在第二反射镜31B反射而入射至眼睛EY的反射光GR2或影像光GL的亮度平衡，从而能够抑制在可视像中观察到纵条纹状的不均匀。即，从液晶装置11上的各显示点射出的影像光GL，以与反射镜31的配置的相关性少的比较一样的亮度分布并入射至眼睛EY配置的视点EPa周边，因此同来自第一反射镜31A的反射光GR1与来自第二反射镜31B的反射光GR2不平衡的情况相比较，能够防止在隔着反射单元30可观察到的虚像中观察到不希望的纵条纹状的不均匀。

另一方面，如图15所示，对于入射至反射单元30的外界光OL，在其包含P偏振光成分和S偏振光成分的情况下，这些偏振光成分由第一反射镜31A分离为透过以及反射的区别。具体而言，P偏振光成分的原本的强度为IP0，S偏振光成分的原本的强度为IS0，第一反射镜31A的透过光OT包含强度α×IS0的P偏振光和强度β×IP0的S偏振光。另外，第一反射镜31A的反射光OR1包含强度(1－β)×IP0的P偏振光、和强度(1－α)×IS0的S偏振光。来自第一反射镜31A的反射光OR1的偏振光成分由第二反射镜31B分离为透过以及反射的区别。具体而言，第二反射镜31B的反射光OR2包含强度(1－β)·(1－α)×IP0的P偏振光和强度(1－α)·(1－β)×IS0的S偏振光。即，隔着反射单元30向观察者的眼睛EY入射有：经过第一反射镜31A的强度(α×IS0+β×IP0)的透过光OT、和经过第二反射镜31B的强度((1－β)·(1－α)×IP0+(1－α)·(1－β)×IS0)的反射光OR2。

在此，反射镜31的P偏振光的反射率Rp＝(1－α)近似为零，来自第一反射镜31A的透过光OT的强度为α×IS0+β×IP0，来自第二反射镜31B的反射光OR2的强度为0×IS0+0×IP0。其结果，入射至观察者的眼睛EY的外界光OL仅透过第一反射镜31A，而经由第二反射镜31B的部分实质上不存在。这样，在到达眼睛EY的外界光OL仅由透过第一反射镜31A的部分构成的情况下，在隔着反射单元30观察接近物体时，能够抑制因反射光OR2(即因在反射镜31处的双重反射引起的间接光)而观察到重影的情况。来自接近物体的外界光OL具有发散角，因此在经由相互位置不同并且平行地延伸的第一反射镜31A与第二反射镜31B、以相同的角度入射至眼睛EY的透过光OT与反射光OR2并存的情况下，成为图像稍微偏移而重叠的重影的原因。另外，在隔着反射单元30观察无限远物体的情况下，不产生这样图像稍微偏移地重叠的重影。

图16以及17是对构成反射单元30的多个反射镜31等具体的结构例的功能进行说明的图。在该情况下，反射镜31使由实线表示的P偏振光以透过率α＝1.0透过，使由虚线表示的S偏振光以透过率β＝0.8透过。

从图16可以明确，在入射至反射单元30的影像光GL大致均匀地包括P偏振光和S偏振光的情况下，在第一反射镜31A折曲并朝向眼睛EY的透过光GT的强度为0.2×IS0，在第二反射镜31B折曲并朝向眼睛EY的反射光GR2的强度为0.2×IP0。即，从液晶装置11上的各显示点射出的影像光GL以与反射镜31的配置的相关性少的比较一样的亮度分布，入射至眼睛EY配置的视点EPa周边，因此能够防止在隔着反射单元30可观察到的虚像中，观察到不希望的纵条纹状的不均匀。

从图17可以明确，在入射至反射单元30的外界光OL大致均匀地包含P偏振光和S偏振光的情况下，在第一反射镜31A直线前进并朝向眼睛EY的透过光OT的强度为0.8×IP0+1.0×IS0，在第二反射镜31B折曲并朝向眼睛EY的反射光OR2的强度为零。即，无论外界光OL来自无限远还是来自接近物体，均能够防止图像稍微偏移而重叠的重影的产生。

以上，为了便于说明，作为外界光OL垂直地入射至反射单元30的主面进行了说明，但即便外界光OL倾斜地入射至反射单元30的主面，也能够发挥同样的功能。例如，配合外界光OL、影像光GL的入射角，适当地调整构成反射单元30的多个反射镜31的偏振光分离特性即可，在入射角存在规定的幅度的情况下，也一样能够将P偏振光、S偏振光的反射率保持为不产生问题的程度。此外，在以上的说明中，对于外界光OL、影像光GL的波长未进行说明，但外界光OL、影像光GL在可见光线的波长区域中可以为任意的波长。这样，即便光的波长区域存在规定的宽度的情况下，也一样能够将P偏振光、S偏振光的反射率保持为不产生问题的程度。

参照图18，对反射单元30的制造方法的一个例子进行说明。预先准备玻璃制的平行平板亦即多个玻璃板91。接下来，利用真空蒸镀等将电介质多层膜92成膜于准备好的多个玻璃板91的一面，由此准备多个元件板90。电介质多层膜92为了实现所希望的偏振光分离特性，适当地设定膜材料、膜厚、层叠数等。此外，在电介质多层膜92上形成波长板层93。波长板层93例如能够通过倾斜地蒸镀具有透光性的无机电介质材料而使蒸镀膜具有折射率各向异性，从而能够对透过光赋予与偏振方向对应的相位差。另外，波长板层93可以置换为具有光学的各向异性的有机材料膜，可以利用粘接剂将所述有机材料膜粘贴于电介质多层膜92上。此外，波长板层93也可以通过纳米压印、光刻法在电介质多层膜92上形成具有波长尺度以下的间距的条纹图案状的凹凸构造，并在其上进行折射率不同的成膜。波长板层93形成后，将形成的多个元件板90利用粘接剂接合并且层叠，沿着切断线C1、C2倾斜地切割整体。由此，能够获得在将平行平板倾斜地分割而成的细长的棱镜片亦即块状部件32之间，夹有由电介质多层膜构成的反射镜31以及波长板35的构造的反射单元30。将该反射单元30经由粘接剂粘贴至平行导光体22的观察者侧的适当位置，并通过使粘接剂固化来进行固定。

另外，以上在玻璃板91的主面的单侧形成电介质多层膜92和波长板层93，但也可以在玻璃板91的主面的一侧形成电介质多层膜92，在主面的另一侧形成波长板层93。

〔1D.第三实施方式的总结〕

根据以上说明的第三实施方式的导光装置20，具有与多个反射镜31分别相邻配置的多个波长板35，多个反射镜31是P偏振光的反射率比S偏振光的反射率低的反射元件，因此使入射至反射单元30并在特定的第一反射镜31A反射而入射至眼睛EY的影像光GL的亮度、与透过该特定的第一反射镜31A并在相邻的第二反射镜31B反射而入射至眼睛EY的影像光GL的亮度平衡变得容易，能够抑制在可视像中观察到纵条纹状的不均匀。

设置于射出部23的反射单元30并不局限于图13所例示的结构，也可以与第一实施方式的情况同样，使其厚度在接近入射部21的入射侧厚、在距入射部21远的反入射侧薄(参照图9)。在该情况下，构成反射单元30的复合层39的排列间隔SP，在接近入射部21的入射侧短，在距入射部21远的反入射侧逐渐变长(参照图9)。在导光装置20中，在距入射部21远的一侧，影像光GL2的仰角φ2变小，能够通过减薄反射单元30、扩大排列间隔SP来抑制经由反射镜31等的次数增加。

设置于射出部23的反射单元30也可以与第一实施方式的情况同样，以倾斜的状态安装(参照图10)。具体而言，反射单元30能够以距入射部21远的里侧的部分23h比接近入射部21的前侧的部分23m靠近外界的方式倾斜。即便反射单元30以倾斜的状态配置，若使角度条件与图2～图3所示的例子同样，则也能够利用多个反射镜31对在平行导光体22的外界侧的平面22a反射的影像光GL进行反射，使之通过观察侧的光射出面OS，从而能够与图2等情况同样地形成虚像。

〔第四实施方式〕

以下，对安装有本发明的第四实施方式的导光装置的虚像显示装置进行说明。另外，第四实施方式的导光装置，将第三实施方式的导光装置进行部分变更，对共通部分省略说明。

如图19以及20所示，在本实施方式的导光装置20中，在复合层39中反射镜31配置于反入射侧，波长板35配置于入射侧。即，波长板35与反射镜31的入射侧相邻配置。反射镜31以及波长板35的功能与图14以及15所示的相同。

如图19所示，对于入射至反射单元30的影像光GL，在其包含P偏振光成分和S偏振光成分的情况下，这些偏振光成分由第一反射镜31A分离为透过以及反射的区别。具体而言，P偏振光成分的原本的强度为IP0，S偏振光成分的原本的强度为IS0，第一反射镜31A的反射光GR1包含强度(1－β)×IP0的P偏振光、和强度(1－α)×IS0的S偏振光。另外，第一反射镜31A的透过光GT包含强度β×IP0的S偏振光和强度α×IS0的P偏振光。在此，影像光GL在向第一反射镜31A的入射前还通过波长板35，因此反射光GR1产生两次偏振光的替换而返回至原偏振状态，透过光GT产生S偏振光以及P偏振光之间的偏振光的替换。来自第一反射镜31A的透过光GT的偏振光成分由第二反射镜31B分离为透过以及反射的区别。具体而言，第二反射镜31B的反射光GR2包含强度α(1－β)×IS0的P偏振光和强度β(1－α)×IP0的S偏振光。在此，反射光GR2产生两次偏振光的替换而返回至原偏振状态。即，隔着反射单元30，向观察者的眼睛EY入射有：经过第一反射镜31A的强度((1－β)×IP0+(1－α)×IS0)的反射光GR1、和经过第二反射镜31B的强度(α(1－β)×IS0+β(1－α)×IP0)的反射光GR2。

在此，反射镜31的P偏振光的反射率Rp＝(1－α)近似为零，来自第一反射镜31A的反射光GR1的强度为(1－β)×IP0，来自第二反射镜31B的反射光GR2的强度为α(1－β)×IS0。另外，P偏振光的透过率Rs＝α近似为接近1的值，若影像光GL大致均匀地包含P偏振光和S偏振光，则可以说来自第一反射镜31A的反射光GR1的强度(1－β)×IP0、与来自第二反射镜31B的反射光GR2的强度α(1－β)×IS0≈(1－β)×IS0大致相等。

如上述那样，在来自第一反射镜31A的反射光GR1的强度、与来自第二反射镜31B的反射光GR2的强度相等的情况下，在特定的反射镜31A以及相邻的反射镜31B分别作为S偏振光反射，并在波长板35分别成为P偏振光的影像光大致均匀地取出至眼侧。即，能够使在第一反射镜31A反射而入射至眼睛EY的反射光GR1或影像光GL的亮度、与在第二反射镜31B反射而入射至眼睛EY的反射光GR2或影像光GL的亮度平衡，能够抑制在可视像中观察到纵条纹状的不均匀。

另一方面，如图20所示，对于入射至反射单元30的外界光OL，在其包含P偏振光成分与S偏振光成分的情况下，上述偏振光成分由第一反射镜31A分离为透过以及反射的区别。具体而言，P偏振光成分的原本的强度为IP0，S偏振光成分的原本的强度为IS0，第一反射镜31A的透过光OT包含强度β×IS0的P偏振光和强度α×IP0的S偏振光。另外，第一反射镜31A的反射光OR1包含强度(1－α)×IP0的P偏振光、和强度(1－β)×IS0的S偏振光。来自第一反射镜31A的反射光OR1的偏振光成分由第二反射镜31B分离为透过以及反射的区别。具体而言，第二反射镜31B的反射光OR2包含强度(1－α)·(1－β)×IP0的P偏振光、和强度(1－β)·(1－α)×IS0的S偏振光。即，隔着反射单元30，向观察者的眼睛EY入射有经过第一反射镜31A的强度(β×IS0+α×IP0)的透过光OT、和经过第二反射镜31B的强度((1－α)·(1－β)×IP0+(1－β)·(1－α)×IS0)的反射光OR2。

在此，反射镜31的P偏振光的反射率Rp＝(1－α)近似为零，来自第一反射镜31A的透过光OT的强度为β×IS0+α×IP0，来自第二反射镜31B的反射光OR2的强度为0×IS0。其结果，入射至观察者的眼睛EY的外界光OL仅通过第一反射镜31A，而经由第二反射镜31B的部分实质上不存在。这样，在到达眼睛EY的外界光OL经由透过第一反射镜31A的部分构成的情况下，隔着反射单元30观察接近物体时，能够抑制因反射光OR2(即因反射镜31处的双重反射引起的间接光)而观察到重影的情况。

图21以及图22是对构成反射单元30的多个反射镜31的具体的结构例的功能进行说明的图。在该情况下，反射镜31使由实线表示的P偏振光以透过率α＝1.0透过，使由虚线表示的S偏振光以透过率β＝0.8透过。

从图21可以明确，在入射至反射单元30的影像光GL大致均匀地包含P偏振光和S偏振光的情况下，在第一反射镜31A折曲并朝向眼睛EY的透过光GT的强度为0.2×IP0，在第二反射镜31B折曲并朝向眼睛EY的反射光GR2的强度为0.2×IS0。即，从液晶装置11上的各显示点射出的影像光GL以与反射镜31的配置的相关性少的比较一样亮度分布，并入射至眼睛EY配置的视点EPa周边，因此能够防止在隔着反射单元30可观察到的虚像中，观察到不希望的纵条纹状的不均匀。

从图22可以明确，在入射至反射单元30的外界光OL大致均匀地包含P偏振光和S偏振光的情况下，在第一反射镜31A直线前进并朝向眼睛EY的透过光OT的强度为0.8×IS0+1.0×IP0，在第二反射镜31B折曲并朝向眼睛EY的反射光OR2的强度为零。即，无论外界光OL来自无限远还是来自接近物体，均能够防止图像稍微偏移而重叠的重影的产生。

〔第五实施方式〕

以下，对安装有本发明的第五实施方式的导光装置的虚像显示装置进行说明。另外，第五实施方式的导光装置将第三实施方式的导光装置进行部分变更，对共通部分省略说明。

本实施方式的虚像显示装置100，作为与第二实施方式同样在导光装置20中附带的要素，具备覆盖导光装置20的外界侧的遮挡部件60(参照图11)。第五实施方式与第二实施方式附图上共通，因此以下参照图11进行说明。覆盖导光装置20的遮挡部件60经由未图示的框架而装卸自由地固定于导光装置20。遮挡部件60具有偏向规定方向的偏振特性，例如成为P偏振光的透过率比S偏振光的透过率低的部件。在本实施方式的虚像显示装置100的情况下，由遮挡部件60在横向上抑制电场振动的P偏振光的透过，因此包括在水面、窗玻璃等处的反射的外界光OL的观察变得容易。另外关于遮挡部件60的偏振特性，P偏振光以及S偏振光以导光装置20的反射镜31为基准。即，对于遮挡部件60，外界光OL中作为与平行导光体22的导光方向(即X轴方向)大致平行的第一方向(相当于x轴方向)的电场成分的P偏振光的透过率，比外界光OL中作为与第一方向正交的第二方向(相当于y轴方向)的电场成分的S偏振光的透过率低。另外，遮挡部件60的偏振特性能够根据使用方法适当地变更，例如S偏振光的透过率可以比P偏振光的透过率低。

〔其他〕

以上根据实施方式对本发明进行了说明，本发明并不局限于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内，能够在各种方式中实施，例如能够实现如下的变形。

例如，设置于上述实施方式的虚像显示装置100的导光装置20构成为：在平行导光体22中用平面22a使影像光GL仅全反射一次而引导至反射单元30，但也可以构成为用对置的平面22a、22b使影像光GL全反射多次而引导至反射单元30。例如，能够在平面22b处的反射后用平面22a进行反射而将影像光GL引导至反射单元30，而且能够用平面22a、22b进行三次以上的反射而引导至反射单元30。但是此时需要使影像光GL利用表侧的平面22a最后进行反射而引导至反射单元30。除此之外，对于影像光GL到达射出部23为止的全反射次数，无需使它们在全部的影像光GL中一致，能够将在平面22a、22b处的反射次数不同的影像光GL合成来显示图像。

设置于反射单元30的多个反射镜31的反射率原则上一致，但也可以使上述反射镜31的反射率或偏振光分离特性，从接近入射部21的入射侧至反入射侧逐渐变化。同样，基于多个波长板35的相位变化量也可以从入射侧至反入射侧逐渐变化。

在以上的说明中，作为影像元件而使用透射式的液晶装置11，但作为影像元件，并不局限于透射式的液晶装置，而是能够利用各种装置。例如，也能够构成为使用反射型的液晶面板，也可以代替液晶装置11而使用数字微反射镜装置等。另外，也能够构成为使用有机EL、LED阵列、有机LED等所代表的自发光型元件。此外，也能够为使用将激光光源与多面镜、其他扫描仪组合而成的激光扫描仪的结构。

例如，如图12所示，能够在导光装置20中的影像光GL的光路上配置偏振光元件71。该偏振光元件71兼具入射部21的反射面RS，是赋予偏向规定方向的偏振特性的光学要素，例如在由有机材料或无机材料形成的反射型的偏振滤光器、或者透射式的偏振滤光器的背面涂镀反射镜。通过安装这样的偏振光元件71，在液晶装置11作为影像光GL而射出偏振光的情况下，能够使与影像光GL的偏振光相关的偏离良好。具体而言，能够将入射至反射单元30的影像光GL限制为S偏振光，在作为影像元件而使用射出不具有偏振特性的影像光GL的装置的情况下，能够具有使影像光GL的偏振方向在特定方向上一致的作用。

在以上的说明中，作为虚像显示装置100，成为以与右眼以及左眼双方对应地各设置一组图像形成装置10以及导光装置20的结构，但也可以构成为仅相对于右眼或左眼中的任一方设置图像形成装置10与导光装置20，来单眼观察图像。

在以上的说明中，将实施方式的虚像显示装置100作为头戴式显示器进行了具体的说明，但实施方式的虚像显示装置100也可以应用于平视显示器、双眼镜型的手持式显示器等。

在以上的说明中，在平行导光体22等的平面22a、22b或曲面21b中，在表面上不实施反射镜、半透半反镜等，通过与空气的界面使影像光全反射来进行引导，但对于本申请发明中的全反射，通过在平面22a、22b上的整体或一部分形成反射镜涂层、半透半反镜膜而实现的反射也包括在内。例如，在影像光GL的入射角度满足全反射条件之后，在平面22a、22b的一部分实施反射镜涂层等，实质上反射全部的影像光的情况也包括在内。

在以上的说明中，以平行导光体22在X方向或x方向上为横长、光入射面IS位于眼睛的横向外侧的方式形成，但只要能够将影像光GL适当地引导至导光装置20内，则光入射面IS的位置并不局限于此，例如也能够设置在位于导光装置20的上下的上端面TP、下端面BP的一部分等。在该情况下，反射单元30绕眼前的光轴AX旋转90°。另外，在这样改变了方向的导光装置20中附加遮挡部件60的情况下，对于遮挡部件60，外界光OL中作为与平行导光体22的导光方向大致平行的第一方向(即纵向)的电场成分的P偏振光的透过率，比外界光OL中作为与第一方向正交的第二方向(即横向)的电场成分的S偏振光的透过率高。

以上虽未言及，但在平行导光体22中划分外形的外周部中的上端面TP、下端面BP等可以为黑色涂料涂覆面、喷砂加工面。此外也可以对上端面TP、下端面BP以外的位置实施黑色涂装涂覆、喷砂加工。也可以仅对上端面TP、下端面BP等的一部分实施黑色涂装、喷砂加工。

在第三实施方式中，在图14、图16等的说明中，入射至反射单元30的影像光GL大致均匀地包含P偏振光和S偏振光，但也可能存在液晶装置11、其他影像元件不平衡地射出P偏振光和S偏振光的情况。在该情况下，若不使波长板35为1/2波长板、并变更相位差的调整量，则能够使复合层39或波长板35具有同样的功能。

例如，如图23所示，能够在虚像显示装置100中的影像光GL的光路上配置偏振光消除元件72。在该情况下，偏振光消除元件72与液晶装置11对置地配置于液晶装置11的后段。偏振光消除元件72是将具有偏向规定方向的偏振特性的影像光GL变更为均匀地包含P偏振光以及S偏振光的光学要素。另外，如图24所示，能够在导光装置20中的影像光GL的光路上配置偏振光消除元件72。在该情况下，偏振光消除元件72配置在形成反射面RS的部件与入射部21之间。作为偏振光消除元件72，例如除了使用包含折射率各向异性材料而局部地取向为不同的方向的随机局部取向相位差部件的元件、使用高相位差膜的元件、或利用液晶的折射率各向异性的元件之外，也能够使用二维地排列亚波长光栅的衍射光栅。另外在该衍射光栅中，亚波长光栅具有条纹图案状的凹凸构造，该条纹图案状具有波长尺度以下的间距，在二维地排列的各亚波长光栅中，以间距、条纹的延伸方向不同的方式设定。通过安装这样的偏振光消除元件72，由此例如在液晶装置11作为影像光GL而射出偏振光的情况下，能够良好地消除与影像光GL的偏振光相关的偏离。具体而言，能够使入射至反射单元30的影像光GL大致均匀地包括S偏振光以及P偏振光。

在与以上的第三实施方式等相关的说明中，只要反射镜31与波长板35相邻，则不局限于接触的情况，波长板35可以从反射镜31稍微分离。在此，波长板35与反射镜31相邻配置，除波长板35与反射镜31接触的情况之外，还包括波长板35接近反射镜31、从反射镜稍微分离的情况。波长板35与反射镜31相邻，从而例如能够防止通过反射镜31但不入射至与之对应的波长板35之类的不希望的光的产生。但是，例如图14所示的情况那样，反射镜31与波长板35接触的情况能够可靠地防止不希望的光的产生。另外，在反射镜31与波长板35分离的情况下，该距离优选为反射镜31的排列间隔SP的10％左右以下。

Claims (18)

1.一种导光装置，其特征在于，具备：

导光体，其具有与观察者侧以及外界侧对应而对置的一对面；

入射部，其设置于所述导光体的一端侧；以及

射出部，其设置于所述导光体的另一端侧，

所述射出部具有排列多个反射镜所构成的反射单元，所述反射镜使来自所述入射部的影像光分别向观察者侧射出，

多个所述反射镜是P偏振光的反射率比S偏振光的反射率低的反射元件，

所述反射镜的排列间隔在接近所述入射部的入射侧短，在距所述入射部远的反入射侧变长。

2.根据权利要求1所述的导光装置，其特征在于，

所述导光装置与遮挡部件组合使用，该遮挡部件覆盖所述导光体的外界侧并且以所述反射镜为基准的P偏振光的透过率高于以所述反射镜为基准的S偏振光的透过率。

3.根据权利要求1或2所述的导光装置，其特征在于，

多个所述反射镜分别使影像光最多通过两次。

4.根据权利要求1所述的导光装置，其特征在于，

所述导光体的所述一对面大致平行地延伸，多个所述反射镜为了对在所述导光体的外界侧反射的影像光进行反射并分别向观察者侧射出，而朝向外界侧向所述入射部侧倾斜，

与覆盖所述导光体的外界侧的遮挡部件组合使用，

对于所述遮挡部件，外界光中作为与所述导光体的导光方向大致平行的第一方向的电场成分的P偏振光的透过率比外界光中作为与所述第一方向交叉的第二方向的电场成分的S偏振光的透过率高。

5.根据权利要求1所述的导光装置，其特征在于，

所述反射单元具有与多个所述反射镜分别对应地配置的多个波长板。

6.根据权利要求5所述的导光装置，其特征在于，

各波长板与各反射镜相邻配置。

7.根据权利要求6所述的导光装置，其特征在于，

各波长板相对于各反射镜配置在离开所述入射部的反入射侧。

8.根据权利要求6所述的导光装置，其特征在于，

各波长板相对于各反射镜配置在所述入射部所在的入射侧。

9.根据权利要求5～8中的任一项所述的导光装置，其特征在于，

所述波长板为1/2波长板。

10.根据权利要求1或5所述的导光装置，其特征在于，

所述反射镜由电介质多层膜形成。

11.根据权利要求1或5所述的导光装置，其特征在于，

在所述反射镜的P偏振光的反射率为Rp、所述反射镜的S偏振光的反射率为Rs时，满足下述的条件式(1)以及(2)，

Rp＜0.05…(1)

Rp＜0.5×Rs…(2)。

12.根据权利要求1或5所述的导光装置，其特征在于，

所述导光体的所述一对面大致平行地延伸，多个所述反射镜为了对在所述导光体的外界侧反射的影像光进行反射并分别向观察者侧射出，而朝向外界侧向所述入射部侧倾斜。

13.根据权利要求1或5所述的导光装置，其特征在于，

影像光的向所述反射镜入射的入射角为40°以上。

14.根据权利要求1或5所述的导光装置，其特征在于，

还具备遮挡部件，该遮挡部件覆盖所述导光体的外界侧，并且具有偏向规定方向的偏振特性。

15.一种虚像显示装置，其特征在于，

具备：产生影像光的影像元件、和权利要求5所述的导光装置。

16.一种虚像显示装置，其特征在于，

具备：产生影像光的影像元件、和权利要求1所述的导光装置。

17.根据权利要求16所述的虚像显示装置，其特征在于，

从所述影像元件射出具有偏向规定方向的偏振特性的影像光。

18.根据权利要求16或17所述的虚像显示装置，其特征在于，

在从所述影像元件经过所述导光体的光学面而到达多个所述反射镜为止的光路中，存在赋予偏向规定方向的偏振特性的光学要素。

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