[发明专利]导光棱镜和图像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及对来自显示元件的影像光进行导光并在观察者的视野内显示显示图像的虚像的导光棱镜以及使用该导光棱镜的图像显示装置。

背景技术

近年来，提出了佩戴在头部或眼镜上的小型且可穿戴的图像显示装置。作为这种图像显示装置，例如公知有如下装置：通过透明的导光部件将小型图像显示元件中显示的图像的影像光导光至眼前，作为被放大的虚像显示在观察者的视野内(例如参照专利文献1、2)。小型轻量的导光部件不会大幅遮挡视场，能够小型、轻量地构成图像显示装置整体，能够作为能够始终穿戴在身上进行使用的可穿戴设备进行使用。

但是，当使导光部件小型化时，由导光部件内部的侧面等反射的杂散光或重像光容易醒目。因此，例如，在专利文献2中，对不作为反射面的光学面实施磨砂处理，减少杂散光或重像光。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-122478号公报

专利文献2：日本特开2012-203113号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，即使实施该磨砂处理，也很难完全消除杂散光或重像光，并且，由于需要额外进行磨砂处理的工序，所以，存在量产时成为高成本的问题。

因此，着眼于这些方面而完成的本发明的目的在于，提供能够作为导光部件使用、且减少了杂散光和重像光的导光棱镜以及使用该导光棱镜的图像显示装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明人重新进行了专心研讨。其结果发现，在导光部件中，在与目镜的出射面相接的前端面进行反射的杂散光和重像光对于观察者来说非常碍眼，有效减少这种杂散光和重像光是重要的。

而且，本发明人得到如下新知从而完成本发明：通过设置在出射侧反射面与出射面之间的宽度变窄的方向上从出射侧反射面和出射面的端部突出的棱镜前端部，能够有利于实现上述目的。

本发明的主旨结构如下所述。

本发明的第1方式的导光棱镜的特征在于，该导光棱镜具有：入射面，其入射来自显示元件的影像光；一个以上的反射面，其对入射的影像光进行反射，至少包含出射侧反射面；出射面，其与所述出射侧反射面构成锐角，朝向观察者的眼球射出在该出射侧反射面反射后的影像光；以及棱镜前端部，其被设置成在所述出射侧反射面与所述出射面之间的宽度变窄的方向上从所述出射侧反射面和所述出射面的端部突出。

并且，在本发明的导光棱镜中，优选所述出射面形成为透镜面，当设所述棱镜前端部的从所述出射侧反射面和所述出射面的端部最突出的面为前端面时，所述前端面相对于所述出射面的光轴向朝向所述观察者的眼球侧的方向倾斜。

进而，在本发明的导光棱镜中，优选所述棱镜前端部具有与所述出射面相接的第1面和与所述出射侧反射面相接的第2面，所述第1面和所述第2面大致平行。

这里，本发明的第2方式的导光棱镜的特征在于，该导光棱镜具有：入射面，其入射来自显示元件的影像光；一个以上的反射面，其对入射的影像光进行反射，至少包含出射侧反射面；以及出射面，其与所述出射侧反射面构成锐角，朝向观察者的眼球射出在该出射侧反射面反射后的影像光，所述导光棱镜是一体形成以下部件而构成的：导光部，其朝向眼球对影像光进行导光；板状的板部，其与所述导光部相邻设置；以及凸透镜部，其形成在所述板部上，用于使影像光作为虚像而被观察到，所述板部具有在所述出射侧反射面与所述出射面之间的宽度变窄的方向上从所述出射侧反射面和所述出射面的端部突出的部分。

并且，本发明的图像显示装置的特征在于，该图像显示装置具有：显示元件，其射出影像光；上述导光棱镜；以及支承部，其用于在观察者的头部固定支承所述显示元件和所述导光棱镜。

发明效果

根据本发明，能够提供能够作为导光部件使用、且减少了杂散光和重像光的导光棱镜以及使用该导光棱镜的图像显示装置。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式的图像显示装置的立体图。

图2A是示出本发明的第1实施方式的导光棱镜的俯视图。

图2B是示出本发明的第1实施方式的导光棱镜的主视图。

图3是示出现有的导光棱镜中的非正规光的光路的例子的俯视图。

图4是示出另一个现有的导光棱镜中的非正规光的光路的例子的俯视图。

图5是示出本发明的一个实施方式的导光棱镜中的光的反射的状况的俯视图。

图6是示出本发明的第2实施方式的导光棱镜的俯视图。