JP6270569B2 - Virtual image observation optical system and virtual image observation apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、画像光を導光して虚像を観察させるための虚像観察光学系及び該虚像観察光学系を用いる虚像観察装置に関するものである。   The present invention relates to a virtual image observation optical system for guiding image light to observe a virtual image, and a virtual image observation apparatus using the virtual image observation optical system.

近年、小型の表示素子からの画像光を導光し、レンズにより拡大して虚像として観察させるための虚像観察装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。かかる虚像観察装置は、表示素子からの画像光を入射させる入射面及び入射した画像光を反射させる反射面を有する導光プリズムと、反射面で反射された画像光を観察者の眼球に入射させて拡大虚像として観察させるための接眼部（レンズ）とを有する虚像観察光学系を有している。このような虚像観察光学系は、小型軽量に構成されることから、頭部に装着可能な装置に搭載することで、ウェアラブルディスプレイとして利用可能である。   2. Description of the Related Art In recent years, virtual image observation apparatuses for guiding image light from a small display element and magnifying it with a lens and observing it as a virtual image are known (for example, see Patent Documents 1 and 2). Such a virtual image observing apparatus causes a light guide prism having an incident surface on which image light from a display element is incident and a reflective surface to reflect incident image light, and image light reflected on the reflective surface to be incident on an eyeball of an observer. A virtual image observation optical system having an eyepiece (lens) for observing as an enlarged virtual image. Since such a virtual image observation optical system is small and light, it can be used as a wearable display by being mounted on a device that can be worn on the head.

特開２０１０−１２２４７８号公報JP 2010-122478 A 特開２０１２−２０３１１３号公報JP 2012-203113 A

図１０は、従来の虚像観察光学系を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は部分拡大斜視図である。図１０に示す虚像観察光学系１００は、導光プリズム１１０と接眼部１２０とを有している。導光プリズム１１０は、表示素子１３０からの画像光を入射させる入射面１１１と、入射した画像光を反射させる反射面１１２と、反射された画像光を射出する射出面１１３とを有している。接眼部１２０は、射出面１１３から射出される画像光を観察者の眼球（図示せず）に入射させて拡大虚像として観察させるためのもので、導光プリズム１１０と一体に形成されるか、あるいは別体に形成されて導光プリズム１１０に接合して設けられる。   10A and 10B show a conventional virtual image observation optical system, in which FIG. 10A is a plan view and FIG. 10B is a partially enlarged perspective view. A virtual image observation optical system 100 illustrated in FIG. 10 includes a light guide prism 110 and an eyepiece 120. The light guide prism 110 has an incident surface 111 on which the image light from the display element 130 is incident, a reflection surface 112 that reflects the incident image light, and an emission surface 113 that emits the reflected image light. . The eyepiece 120 is used to allow image light emitted from the exit surface 113 to enter an observer's eyeball (not shown) and observe it as an enlarged virtual image, and is the eyepiece 120 formed integrally with the light guide prism 110? Alternatively, it is formed separately and joined to the light guide prism 110.

ところが、図１０に示す虚像観察光学系１００を用いると、導光プリズム１１０のエッジ部を通る光線の乱れによってゴーストやボケ画像等が生じて画質が劣化することが想定される。その原因としては、例えば、導光プリズム１１０がプラスチック等の射出成形によって形成される場合、反射面１１２や射出面１１３のエッジ近傍の面精度が、ダレやバリ等の発生によって中心部と比較して悪くなることが考えられる。また、反射面１１２に反射膜（ミラーコート）をコーティングする場合は、反射膜の境界においてコーティングが不均一性となることが考えられる。なお、接眼部１２０を成形する場合も、同様に、表面エッジ近傍の面精度が中心部と比較して悪くなることが考えられる。   However, when the virtual image observation optical system 100 shown in FIG. 10 is used, it is assumed that a ghost, a blurred image, or the like is generated due to the disturbance of the light beam passing through the edge portion of the light guide prism 110 and the image quality is deteriorated. As the cause, for example, when the light guide prism 110 is formed by injection molding of plastic or the like, the surface accuracy in the vicinity of the edges of the reflection surface 112 and the emission surface 113 is compared with the central portion due to the occurrence of sagging or burrs. It is thought that it gets worse. Further, when the reflective surface 112 is coated with a reflective film (mirror coat), it is considered that the coating becomes non-uniform at the boundary of the reflective film. In the case where the eyepiece 120 is molded, it is conceivable that the surface accuracy in the vicinity of the surface edge is deteriorated as compared with the central portion.

ここで、図１１に示すように、表示素子１３０からの画像光のうち、表示素子１３０の外側に向かうアッパー光線（実線で示す）については、例えば導光プリズム１１０の側面にＶ字状の溝１１４を形成することによって、反射面１１３や接眼部１２０に入射する光線を規制することができる。しかし、表示素子１３０の内側に向かうロワー光線（破線で示す）については、アッパー光線の有効光束にケラレを生じることなく溝１１４で規制することができないため、反射面１１２のエッジ部にも光線が入射することになる。   Here, as shown in FIG. 11, among the image light from the display element 130, an upper light beam (indicated by a solid line) that goes to the outside of the display element 130 is, for example, a V-shaped groove on the side surface of the light guide prism 110. By forming 114, it is possible to regulate the light rays incident on the reflecting surface 113 and the eyepiece 120. However, the lower light beam (indicated by a broken line) that goes to the inside of the display element 130 cannot be regulated by the groove 114 without causing vignetting in the effective light beam of the upper light beam, so that the light beam is also generated at the edge portion of the reflective surface 112. It will be incident.

その結果、図１２（ａ）に示すように、反射面１１２で反射される画像光のうち、接眼部１２０の近傍の反射面１１２のエッジ部で反射される画像光が接眼部１２０の表面エッジ部に入射することになる。同様に、図１２（ｂ）に示すように、反射面１１２で反射される画像光のうち、接眼部１２０から離れた反射面１１２のエッジ部で反射される画像光が接眼部１２０の表面エッジ部に入射することになる。そして、接眼部１２０の表面エッジ部に入射した画像光は、表面エッジ部の面精度が十分でないために、表面エッジ部から乱れて射出され、その画像光が観察者の眼球に入射して画質の劣化を招くことになる。   As a result, as shown in FIG. 12A, among the image light reflected by the reflecting surface 112, the image light reflected by the edge portion of the reflecting surface 112 near the eyepiece 120 is reflected by the eyepiece 120. The light enters the surface edge portion. Similarly, as shown in FIG. 12B, among the image light reflected by the reflecting surface 112, the image light reflected by the edge portion of the reflecting surface 112 away from the eyepiece portion 120 is reflected by the eyepiece portion 120. The light enters the surface edge portion. The image light incident on the surface edge portion of the eyepiece 120 is emitted from the surface edge portion because the surface accuracy of the surface edge portion is not sufficient, and the image light is incident on the eyeball of the observer. The image quality will be degraded.

したがって、かかる観点に鑑みてなされた本発明の目的は、画質の良好な虚像を観察可能な虚像観察光学系及び虚像観察装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention made in view of such a viewpoint is to provide a virtual image observation optical system and a virtual image observation apparatus capable of observing a virtual image with good image quality.

上記目的を達成する本発明に係る虚像観察光学系は、
画像光を入射する入射面と、
該入射面から入射された前記画像光を反射させる反射面と、
該反射面で反射された前記画像光を射出する射出面と、を有する導光プリズムを備え、
前記導光プリズムは、前記反射面と該反射面が隣接するプリズム側面との境界の少なくとも一辺に形成された境界斜面部を有し、
前記境界斜面部は、該境界斜面部に入射する前記画像光を観察者の眼球とは異なる方向に反射又は透過させる、
ことを特徴とするものである。
前記導光プリズムは、長手方向を前記画像光の進行方向とする一方向に長いプリズムであって、
前記反射面は、前記導光プリズムの長手方向に対して、内側面を観察者側に向けて約４５度傾斜させた斜面として形成されるとよい。
上記構成において、前記境界斜面部の前記反射面に対する傾斜角度θａは、１７５度以下であって、
前記接眼部の表面エッジ部を通過する光線を観察者の瞳孔の外側へ逃がすとよい。
また、前記境界斜面部の前記反射面に対する傾斜角度θａは、１５７．５度以下であって、
前記境界斜面部で反射された光線を前記接眼部の側面エッジ部から射出させるとよい。 The virtual image observation optical system according to the present invention for achieving the above object is
An incident surface on which image light is incident;
A reflective surface for reflecting the image light incident from the incident surface;
A light guide prism having an emission surface for emitting the image light reflected by the reflection surface,
The light guide prism has a boundary slope portion formed on at least one side of a boundary between the reflection surface and a prism side surface adjacent to the reflection surface;
The boundary slope portion reflects or transmits the image light incident on the boundary slope portion in a direction different from an observer's eyeball;
It is characterized by this.
The light guide prism is a prism that is long in one direction whose longitudinal direction is the traveling direction of the image light,
The reflection surface may be formed as an inclined surface having an inner surface inclined about 45 degrees toward the viewer side with respect to the longitudinal direction of the light guide prism.
In the above configuration, the inclination angle θa of the boundary slope with respect to the reflection surface is 175 degrees or less,
Light rays passing through the surface edge of the eyepiece may be allowed to escape outside the observer's pupil.
In addition, an inclination angle θa of the boundary slope with respect to the reflection surface is 157.5 degrees or less,
The light beam reflected by the boundary slope portion may be emitted from the side edge portion of the eyepiece portion.

前記境界斜面部は、前記反射面の対向する二辺に形成されるとよい。
また、前記境界斜面部は、前記反射面の周囲の四辺に形成されているとよい。 The boundary slope portion may be formed on two opposite sides of the reflective surface.
Moreover, the said boundary slope part is good to be formed in the four sides around the said reflective surface.

前記反射面は反射膜を有し、
前記反射膜の境界が前記境界斜面部にあるとよい。 The reflective surface has a reflective film;
The boundary of the reflective film may be on the boundary slope portion.

前記反射面を保護する保護部材をさらに備え、
前記保護部材は、前記境界斜面部に当接して前記反射面との間に空気層を形成するとよい。 A protective member for protecting the reflective surface;
The protective member may be in contact with the boundary slope and form an air layer between the reflective surface.

前記導光プリズムは、第１の反射面及び第２の反射面を有し、前記入射面から入射された前記画像光を前記第１の反射面及び前記第２の反射面を経て前記射出面から射出するものであり、
前記第１の反射面及び前記第２の反射面と前記プリズム側面とのそれぞれの境界には、前記境界斜面部が形成されており、
前記第１の反射面側の前記境界斜面部の延在方向と、前記第２の反射面側の前記境界斜面部の延在方向とが異なるとよい。 The light guide prism has a first reflection surface and a second reflection surface, and the image light incident from the incident surface passes through the first reflection surface and the second reflection surface, and then is emitted. Is ejected from
The boundary slope portion is formed at each boundary between the first reflection surface, the second reflection surface, and the prism side surface,
The extending direction of the boundary slope portion on the first reflecting surface side may be different from the extending direction of the boundary slope portion on the second reflecting surface side.

前記射出面から射出される前記画像光を拡大虚像として観察させるための接眼部をさらに備えるとよい。   An eyepiece for observing the image light emitted from the emission surface as an enlarged virtual image may be further provided.

さらに、上記目的を達成する本発明に係る虚像観察装置は、
表示素子と、
前記虚像観察光学系と、
前記表示素子及び前記虚像観察光学系を観察者の頭部に支持する支持部と、を備え、
前記表示素子からの画像光を、前記虚像観察光学系を経て前記観察者の眼球に入射させて虚像として観察させる、
ことを特徴とするものである。 Furthermore, the virtual image observation apparatus according to the present invention that achieves the above object is
A display element;
The virtual image observation optical system;
A support part for supporting the display element and the virtual image observation optical system on the observer's head,
The image light from the display element is incident on the eyeball of the observer through the virtual image observation optical system and observed as a virtual image.
It is characterized by this.

本発明によれば、画質の良好な画像を観察可能な虚像観察光学系及び虚像観察装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the virtual image observation optical system and virtual image observation apparatus which can observe an image with favorable image quality can be provided.

第１実施の形態に係る虚像観察装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the virtual image observation apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図１の虚像観察光学系の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the virtual image observation optical system of FIG. 図２の境界斜面部の傾斜角度を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the inclination-angle of the boundary slope part of FIG. 図２の境界斜面部の作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action of the boundary slope part of FIG. 図２の境界斜面部の傾斜角度を決定する説明図である。It is explanatory drawing which determines the inclination-angle of the boundary slope part of FIG. 第２実施の形態に係る虚像観察光学系の要部の構成を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the structure of the principal part of the virtual image observation optical system which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施の形態の変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of 2nd Embodiment. 第３実施の形態に係る虚像観察光学系の要部の構成を示す部分拡大斜視図である。It is a partial expansion perspective view which shows the structure of the principal part of the virtual image observation optical system which concerns on 3rd Embodiment. 第４実施の形態に係る虚像観察光学系の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the virtual image observation optical system which concerns on 4th Embodiment. 従来の虚像観察光学系の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the conventional virtual image observation optical system. 従来の虚像観察光学系における光線軌跡を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light ray locus in the conventional virtual image observation optical system. 図１１の光線軌跡の部分詳細図である。FIG. 12 is a partial detail view of the ray trajectory of FIG. 11.

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施の形態）
図１は、第１実施の形態に係る虚像観察装置を示す斜視図である。この虚像観察装置１は、いわゆる横型のもので、装置全体を観察者の頭部に固定支持するための眼鏡形状からなる支持部２と、支持部２の一方のテンプル２ａに固定された本体部３と、本体部３により一端部で支持された虚像観察光学系４と、を備える。本体部３には、表示素子や該表示素子に画像を表示するための電子回路、表示すべき画像データを本体部３の外部から有線又は無線により受信するための通信機能等が内蔵されている。また、虚像観察光学系４は、支持部２が観察者の頭部に支持された状態で、他端部が観察者の眼前に位置するように延在する。 (First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing the virtual image observation apparatus according to the first embodiment. The virtual image observation apparatus 1 is a so-called horizontal type, and includes a support part 2 having a shape of glasses for fixing and supporting the entire apparatus on the observer's head, and a main body part fixed to one temple 2 a of the support part 2. 3 and a virtual image observation optical system 4 supported at one end by the main body 3. The main body 3 incorporates a display element, an electronic circuit for displaying an image on the display element, a communication function for receiving image data to be displayed from the outside of the main body 3 by wire or wireless, and the like. . Further, the virtual image observation optical system 4 extends so that the other end portion is positioned in front of the observer's eyes in a state where the support portion 2 is supported by the observer's head.

図２は、図１の虚像観察光学系４を示すもので（ａ）は平面図であり、（ｂ）は部分拡大斜視図である。図２に示すように、虚像観察光学系４は、画像光を導光する導光プリズム５と、導光プリズム５により導光される画像光を観察者の眼球に入射させて拡大虚像として観察させるための接眼部６とを備える。導光プリズム５は、表示素子７からの画像光を入射する入射面５ａと、入射した画像光を反射させる反射面５ｂと、反射された画像光を射出する射出面５ｃとを有する。なお、本実施の形態において、反射面５ｂは一つであるが、入射面５ａと反射面５ｂとの間にさらに一つ以上の反射面が形成される場合もある。接眼部６は、レンズ作用を有し、導光プリズム５の射出面５ｃから射出される画像光を観察者の眼球（図示せず）に入射させて拡大虚像として観察させる。   2A and 2B show the virtual image observation optical system 4 of FIG. 1, in which FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a partially enlarged perspective view. As shown in FIG. 2, the virtual image observation optical system 4 includes a light guide prism 5 that guides image light, and the image light guided by the light guide prism 5 is incident on an observer's eyeball and is observed as an enlarged virtual image. And an eyepiece unit 6 for making it. The light guide prism 5 has an incident surface 5a on which the image light from the display element 7 is incident, a reflecting surface 5b that reflects the incident image light, and an exit surface 5c that emits the reflected image light. In the present embodiment, there is one reflective surface 5b, but one or more reflective surfaces may be formed between the incident surface 5a and the reflective surface 5b. The eyepiece unit 6 has a lens action, and causes the image light emitted from the exit surface 5c of the light guide prism 5 to enter the observer's eyeball (not shown) to be observed as an enlarged virtual image.

ここで、表示素子７は、観察すべき画像を表示する液晶表示素子や有機ＥＬ素子等であり、図１に示した本体部３内に内蔵される。表示素子７に表示された画像の画像光は、導光プリズムプリズム４の入射面５ａに入射される。表示素子７と虚像観察光学系４の入射面５ａとの間には、表示素子７を保護するための保護窓（図示せず）を設けることが望ましい。   Here, the display element 7 is a liquid crystal display element, an organic EL element, or the like that displays an image to be observed, and is built in the main body 3 shown in FIG. The image light of the image displayed on the display element 7 is incident on the incident surface 5 a of the light guide prism prism 4. It is desirable to provide a protective window (not shown) for protecting the display element 7 between the display element 7 and the incident surface 5a of the virtual image observation optical system 4.

導光プリズム５は、透明な樹脂からなる一方向に長いプリズムである。導光プリズム５は、画像光の進行方向である長手方向の両端部に入射面５ａと反射面５ｂとを備える。入射面５ａと反射面５ｂとの間には、画像光の光路を取り囲むように、第１の側面８ａ、第２の側面８ｂ、第３の側面８ｃ、及び第４の側面８ｄを有している。観察者が虚像観察装置１を装着した状態で、第１の側面８ａは観察者の正面に向いて位置し、第２の側面８ｂは観察者の正面とは反対側に向いて位置する。また、第３の側面８ｃは導光プリズム５の上側に向いて位置し、第４の側面８ｄは導光プリズム５の下側に向いて位置する。すなわち、第１の側面８ａと第２の側面８ｂとは互いに対向し、第３の側面８ｃと第４の側面８ｄとは互いに対向する。   The light guide prism 5 is a prism long in one direction made of a transparent resin. The light guide prism 5 includes an incident surface 5a and a reflecting surface 5b at both ends in the longitudinal direction, which is the traveling direction of the image light. Between the incident surface 5a and the reflecting surface 5b, a first side surface 8a, a second side surface 8b, a third side surface 8c, and a fourth side surface 8d are provided so as to surround the optical path of the image light. Yes. In a state in which the observer wears the virtual image observation apparatus 1, the first side surface 8a is positioned facing the front of the observer, and the second side surface 8b is positioned facing the opposite side of the front of the observer. The third side surface 8 c is positioned toward the upper side of the light guide prism 5, and the fourth side surface 8 d is positioned toward the lower side of the light guide prism 5. That is, the first side surface 8a and the second side surface 8b face each other, and the third side surface 8c and the fourth side surface 8d face each other.

図２では、第１〜第４の側面８ａ〜８ｄは、平面として構成され、それぞれ入射面５ａとほぼ直交している。なお、第１〜第４の側面８ａ〜８ｄは多少の湾曲を有していても良く、また、反射面５ｂ側より入射面５ａ側の方が幅広に構成されてもよい。例えば、第３の側面８ｃと第４の側面８ｄとの間の距離は、入射面５ａ側よりも反射面５ｂ側の方が狭くなるよう構成されてもよい。   In FIG. 2, the 1st-4th side surfaces 8a-8d are comprised as a plane, and are substantially orthogonal to the entrance plane 5a, respectively. The first to fourth side surfaces 8a to 8d may have some curvature, and the incident surface 5a side may be configured to be wider than the reflecting surface 5b side. For example, the distance between the third side surface 8c and the fourth side surface 8d may be configured such that the reflective surface 5b side is narrower than the incident surface 5a side.

反射面５ｂは、導光プリズム５の長手方向に対して、内側面を観察者側に向けて約４５度傾斜した斜面として形成される。反射面５ｂは、導光プリズム５内を長手方向に進行する画像光が全反射されるように形成される。射出面５ｃは、導光プリズム５の反射面５ｂ側の端部において第１の側面８ａに形成される。   The reflecting surface 5b is formed as a slope inclined about 45 degrees with the inner surface facing the viewer side with respect to the longitudinal direction of the light guide prism 5. The reflection surface 5b is formed so that image light traveling in the longitudinal direction in the light guide prism 5 is totally reflected. The exit surface 5 c is formed on the first side surface 8 a at the end of the light guide prism 5 on the reflective surface 5 b side.

接眼部６は、導光プリズム５の射出面５ｃに設けられる。すなわち、接眼部６は、射出面５ｃから射出される画像光を眼球に入射させるように第１の側面８ａに設けられる。接眼部６は、例えば凸面として導光プリズム５と一体に成形される。このように、導光プリズム５及び接眼部６を樹脂等により一体成型することによって、虚像観察光学系４を大量且つ安価に製造することが可能になる。しかし、接眼部６は、導光プリズム５と別体に形成して、平面として形成された第１の側面８ａの射出面５ｃ上に接合してもよい。   The eyepiece 6 is provided on the exit surface 5 c of the light guide prism 5. That is, the eyepiece 6 is provided on the first side surface 8a so that the image light emitted from the emission surface 5c is incident on the eyeball. The eyepiece 6 is formed integrally with the light guide prism 5 as a convex surface, for example. Thus, by integrally molding the light guide prism 5 and the eyepiece 6 with resin or the like, the virtual image observation optical system 4 can be manufactured in large quantities and at low cost. However, the eyepiece 6 may be formed separately from the light guide prism 5 and joined to the exit surface 5c of the first side surface 8a formed as a flat surface.

本実施の形態において、導光プリズム５は、反射面５ｂの対向する二辺に形成された境界斜面部９ａ及び９ｂを有する。境界傾斜部９ａは、反射面５ｂと、反射面５ｂが隣接する第１の側面８ａとの境界に形成されている。境界傾斜部９ｂは、反射面５ｂと、反射面５ｂが隣接する第２の側面８ｂとの境界に形成されている。つまり、境界斜面部９ａ及び９ｂは、射出面５ｃから射出される画像光の射出領域の左右の辺に対応する反射面５ｂの対向する二辺に形成されている。境界斜面部９ａ及び９ｂは、図３に示すように、導光プリズム５の外側における反射面５ｂとなす傾斜角度θａ及びθｂが、それぞれ１８０度よりも小さく形成されている。なお、傾斜角度θａ及びθｂは、等しくても良いし、異なっても良い。   In the present embodiment, the light guide prism 5 has boundary slope portions 9a and 9b formed on two opposite sides of the reflection surface 5b. The boundary inclined portion 9a is formed at the boundary between the reflection surface 5b and the first side surface 8a adjacent to the reflection surface 5b. The boundary inclined portion 9b is formed at the boundary between the reflective surface 5b and the second side surface 8b adjacent to the reflective surface 5b. That is, the boundary slope portions 9a and 9b are formed on two opposite sides of the reflection surface 5b corresponding to the left and right sides of the emission region of the image light emitted from the emission surface 5c. As shown in FIG. 3, the boundary slope portions 9 a and 9 b are formed such that the inclination angles θa and θb formed with the reflection surface 5 b outside the light guide prism 5 are smaller than 180 degrees, respectively. Note that the inclination angles θa and θb may be equal or different.

かかる構成によれば、境界斜面部９ａ及び９ｂの傾斜角度θａ及びθｂを、反射面５ｂに対して１８０度より小さい角度とすることで、境界斜面部９ａ及び９ｂに入射する画像光を観察者の眼球とは異なる方向に反射又は透過させることできる。これにより反射面５ｂを導光プリズム５の外形よりも狭い絞りとして機能させることができる。すなわち、射出面５ｃにおける画像光の左右の射出領域を規定することができる。   According to this configuration, the inclination angles θa and θb of the boundary slope portions 9a and 9b are set to be smaller than 180 degrees with respect to the reflection surface 5b, so that the image light incident on the boundary slope portions 9a and 9b can be observed by the observer. It can be reflected or transmitted in a different direction from the eyeball. As a result, the reflecting surface 5 b can function as an aperture narrower than the outer shape of the light guide prism 5. That is, the left and right emission areas of the image light on the emission surface 5c can be defined.

例えば、図４（ａ）に示すように、接眼部６の近傍の反射面５ｂａ境界斜面部９ａに入射した画像光は、観察者の眼球とは異なる方向に反射させることができる。また、図４（ｂ）に示すように、接眼部６から離れた反射面５ｂの境界斜面部９ｂに入射した画像光は、観察者の眼球とは異なる方向に反射又は透過させることができる。したがって、ゴーストやボケ画像等の発生を軽減でき、画質の良好な画像を観察することが可能となる。また、反射面５ｂの対向する二辺に境界斜面部９ａ及び９ｂを設けることで、ユーザが導光プリズム５の反射面５ｂ側端部を指で触ったり、端部が他の物体に接触したりした際にも、境界斜面部９ａ及び９ｂがバンパーとなって、反射面５ｂへの傷付きを防止することができる。これにより、長期間に亘って画質の良好な画像の観察が可能となる。   For example, as shown in FIG. 4A, the image light incident on the reflecting surface 5ba boundary slope portion 9a in the vicinity of the eyepiece portion 6 can be reflected in a direction different from the observer's eyeball. Further, as shown in FIG. 4B, the image light incident on the boundary slope portion 9b of the reflecting surface 5b away from the eyepiece portion 6 can be reflected or transmitted in a direction different from the observer's eyeball. . Therefore, it is possible to reduce the occurrence of ghosts, blurred images, etc., and to observe images with good image quality. In addition, by providing the boundary slope portions 9a and 9b on the two opposite sides of the reflecting surface 5b, the user touches the reflecting surface 5b side end of the light guide prism 5 with a finger or the end contacts another object. Even when the boundary slope portions 9a and 9b are used as bumpers, the reflective surface 5b can be prevented from being damaged. Thereby, it is possible to observe an image with good image quality over a long period of time.

ここで、境界斜面部９ａの傾斜角度θａについて、図５（ａ）及び（ｂ）を参照してさらに詳細に説明する。図５（ａ）において、反射面５ｂ側の二点鎖線は、境界斜面部９ａ及び９ｂを形成しない場合の反射面を示している。また、光線Ｌ１は、表示素子７から導光プリズム５に入射されて境界斜面部９ａに向かう光線Ｌが、境界斜面部９ａの内面で反射されて瞳孔の外側に向かう光線を示す。また、光線Ｌ２は、境界斜面部９ａが形成されない場合に上記の光線Ｌが反射面５ｃで反射されて、接眼部６の表面エッジ部を通過して瞳孔に入射する光線を示す。   Here, the inclination angle θa of the boundary slope portion 9a will be described in more detail with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b). In FIG. 5A, the alternate long and two short dashes line on the reflective surface 5b side indicates the reflective surface when the boundary slope portions 9a and 9b are not formed. The light ray L1 is a light ray that is incident on the light guide prism 5 from the display element 7 and travels toward the boundary slope portion 9a, and is reflected by the inner surface of the boundary slope portion 9a and travels outside the pupil. A light ray L2 indicates a light ray that is reflected by the reflection surface 5c and passes through the surface edge portion of the eyepiece 6 and enters the pupil when the boundary slope portion 9a is not formed.

図５（ａ）において、観察者の眼球Ｅの瞳孔半径をＰ、接眼部６の半径をＤ、アイリリーフをＷとしたとき、光線Ｌ１の接眼光軸Ｏに対する最小傾斜角度αは、α＝ａｔａｎ（Ｄ−ｐ）／Ｗより導くことができる。ここで、Ｐを８ｍｍ、Ｄを５ｍｍ、Ｗを１８ｍｍとすると、αは−９．６度となる。なお、瞳孔半径Ｐは、一般的には４ｍｍ程度であるが、暗所ではそれよりも大きくなる。さらに、接眼光軸Ｏと眼の光軸に多少のズレが生じても、光線Ｌ１が瞳孔の外に逃げるようにするために、最小傾斜角度αを設定するのが好ましい。具体的には、便宜的に上記式のＰに余裕を持たせ、Ｐ＝８ｍｍとしてαを計算すればよい。   In FIG. 5A, when the pupil radius of the eyeball E of the observer is P, the radius of the eyepiece 6 is D, and the eye relief is W, the minimum inclination angle α of the light ray L1 with respect to the eyepiece optical axis O is α = Atan (Dp) / W. Here, if P is 8 mm, D is 5 mm, and W is 18 mm, α is −9.6 degrees. The pupil radius P is generally about 4 mm, but is larger than that in a dark place. Furthermore, it is preferable to set the minimum inclination angle α so that the light ray L1 escapes out of the pupil even if there is a slight deviation between the eyepiece optical axis O and the optical axis of the eye. Specifically, for the sake of convenience, it is sufficient to allow α in P in the above equation and calculate α with P = 8 mm.

一方、虚像の画角をωとすると、光線Ｌ２の接眼光軸Ｏに対する最大傾斜角はω／２となる。この場合、光線Ｌ１の光線Ｌ２に対する最小開き角度をθｃとすると、θｃ＝ω／２−α＝１４．６度となる。さらに、光線Ｌ１をθｃ傾けるための境界斜面部９ａの反射面５ｂに対する傾斜角度θａは、１８０度−（θｃ／ｎ）／２となる。ここで、ｎは導光プリズム５の屈折率であり、ｎ＝１．５とすると、反射面５ｂにする境界斜面部９ａの傾斜角度θａは、１７５度となる。よって、この場合、θａは１７５度以下とするのが好ましい。これにより、エッジを通過する光線を観察者の瞳孔の外側へ逃がすことができるので、画質の低下を防ぐことができる。また、接眼部６の表面エッジ部周囲で面精度の悪い領域は、接眼部６の表面エッジ部から内側に、例えば０．２ｍｍ程度である。したがって、図５（ａ）において、境界斜面部９ａに対応する射出面５ｃの寸法ｄは、０．２ｍｍ以上とするのが好ましい。これにより、接眼部６の表面エッジ部から０．２ｍｍ以上内側を遮光する絞りを接眼部６の直前に配置したのと同等の効果が得られる。   On the other hand, when the field angle of the virtual image is ω, the maximum inclination angle of the light ray L2 with respect to the eyepiece optical axis O is ω / 2. In this case, if the minimum opening angle of the light beam L1 with respect to the light beam L2 is θc, θc = ω / 2−α = 14.6 degrees. Furthermore, the inclination angle θa of the boundary inclined surface portion 9a for inclining the light ray L1 with respect to the reflection surface 5b is 180 ° − (θc / n) / 2. Here, n is the refractive index of the light guide prism 5, and when n = 1.5, the inclination angle θa of the boundary inclined surface portion 9a to be the reflecting surface 5b is 175 degrees. Therefore, in this case, θa is preferably 175 degrees or less. As a result, the light beam passing through the edge can escape to the outside of the observer's pupil, so that the image quality can be prevented from deteriorating. Further, the area with poor surface accuracy around the surface edge of the eyepiece 6 is, for example, about 0.2 mm inward from the surface edge of the eyepiece 6. Therefore, in FIG. 5A, the dimension d of the emission surface 5c corresponding to the boundary slope portion 9a is preferably 0.2 mm or more. As a result, an effect equivalent to that obtained by disposing a diaphragm that shields light by 0.2 mm or more from the surface edge of the eyepiece 6 immediately before the eyepiece 6 is obtained.

また、図５（ｂ）に示すように、境界斜面部９ａで反射された光線を接眼部６の側面エッジ部から射出させる場合は、傾斜角度θａを以下のように決定することができる。なお、この場合、アッパー光線が接眼部６の側面エッジ部から抜ける条件であれば、他の光線も抜けることからアッパー光線を参照する。表示素子７から反射面５ｂの先端部までの光路長を約２５ｍｍ、また導光プリズム５の屈折率は、１．５とし、図５（ｂ）の表示素子７の上側から反射面５ｂの先端までのアッパー光線の上下方向のシフト量を２ｍｍとする。この場合、アッパー光線の光軸に対する角度は約４．５度/１．５＝３度となる。なお、図５（ｂ）において、接眼部６の周囲側面は、導光プリズム５の射出面５ｃの法線に対して５度程度傾斜しているとする。   In addition, as shown in FIG. 5B, when the light beam reflected by the boundary slope portion 9a is emitted from the side edge portion of the eyepiece portion 6, the inclination angle θa can be determined as follows. In this case, the upper light beam is referred to because the other light beam also passes if the upper light beam passes through the side edge portion of the eyepiece 6. The optical path length from the display element 7 to the tip of the reflecting surface 5b is about 25 mm, the refractive index of the light guide prism 5 is 1.5, and the tip of the reflecting surface 5b from the upper side of the display element 7 in FIG. The amount of vertical shift of the upper light beam up to 2 mm is set to 2 mm. In this case, the angle of the upper beam with respect to the optical axis is about 4.5 degrees / 1.5 = 3 degrees. In FIG. 5B, it is assumed that the peripheral side surface of the eyepiece 6 is inclined about 5 degrees with respect to the normal line of the exit surface 5 c of the light guide prism 5.

この場合、接眼部６の側面エッジ部から光線を射出させるためには、接眼部６の側面に入射する光線の入射角を、約４２度以下とすればよい。その条件を満たすためには、境界斜面部９ａを反射面５ｂよりも約２２．５度以上傾いた斜面とすればよい。したがって、境界斜面部９ａの傾斜角度θａは、１５７．５度以下とするのが好ましい。なお、境界斜面部９ｂの傾斜角度θｂについても、上述した傾斜角度θａの場合と同様にして決定することができる。   In this case, in order to emit light from the side edge portion of the eyepiece 6, the incident angle of the light incident on the side of the eyepiece 6 may be about 42 degrees or less. In order to satisfy the condition, the boundary slope portion 9a may be a slope inclined by about 22.5 degrees or more with respect to the reflecting surface 5b. Therefore, the inclination angle θa of the boundary slope portion 9a is preferably 157.5 degrees or less. Note that the inclination angle θb of the boundary slope portion 9b can be determined in the same manner as in the case of the inclination angle θa described above.

（第２実施の形態）
図６は、第２実施の形態に係る虚像観察光学系の要部の構成を拡大して示すもので、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は斜視図である。図６に示す虚像観察光学系４は、第１実施の形態の虚像観察光学系４において、導光プリズム５の第３の側面８ｃ及び第４の側面８ｄと境界をなす反射面５ｂの対向する二辺にも境界斜面部９ｃ及び９ｄを形成したものである。つまり、射出面５ｃから射出される画像光の射出領域の上下の辺に対応する反射面５ｂの対向する二辺にも、境界斜面部９ｃ及び９ｄを形成したものである。したがって、境界斜面部９ａ及び９ｂと、境界斜面部９ｃ及び９ｄとは、延在方向が異なっている。境界斜面部９ｃ及び９ｄは、導光プリズム５の外側における反射面５ｂとなす傾斜角度が、それぞれ１８０度よりも小さい角度で、上述した境界斜面部９ａ及び９ｂと同様に決定される。 (Second Embodiment)
6A and 6B are enlarged views showing the configuration of the main part of the virtual image observation optical system according to the second embodiment. FIG. 6A is a plan view and FIG. 6B is a perspective view. The virtual image observation optical system 4 shown in FIG. 6 is opposite to the reflection surface 5b that forms a boundary with the third side surface 8c and the fourth side surface 8d of the light guide prism 5 in the virtual image observation optical system 4 of the first embodiment. The boundary slope portions 9c and 9d are also formed on the two sides. That is, the boundary slope portions 9c and 9d are formed on the two opposite sides of the reflection surface 5b corresponding to the upper and lower sides of the emission region of the image light emitted from the emission surface 5c. Accordingly, the boundary slope portions 9a and 9b and the boundary slope portions 9c and 9d have different extending directions. The boundary slope portions 9c and 9d are determined in the same manner as the boundary slope portions 9a and 9b described above, with the inclination angles formed with the reflection surface 5b outside the light guide prism 5 being smaller than 180 degrees, respectively.

このように、反射面５ｂの周囲の四辺に境界斜面部９ａ〜９ｄを形成すれば、射出面５ｃにおける画像光の上下左右の射出領域を規定して、接眼部６の表面エッジ部に画像光が入射するのを防止できる。したがって、より画質の良好な画像を観察することが可能になるとともに、反射面５ｂに対するバンパー効果もより高めることができる。   As described above, if the boundary slope portions 9a to 9d are formed on the four sides around the reflection surface 5b, the vertical and horizontal emission areas of the image light on the emission surface 5c are defined, and the image is formed on the surface edge portion of the eyepiece 6. Light can be prevented from entering. Therefore, an image with better image quality can be observed, and the bumper effect on the reflecting surface 5b can be further enhanced.

また、反射面５ｂの周囲の四辺に境界斜面部９ａ〜９ｄを形成すれば、図７に示すように、反射面５ｂにミラーコート（反射膜）１０を施す場合に、ミラーコート１０の境界を境界斜面部９ａ〜９ｄに位置させることができる。これにより、反射面５ｂ内のミラーコート１０の均一性を向上できる。また、ミラーコート１０が導光プリズムの第１〜４の側面８ａ〜８ｄ側に回り込むことがないので、外観を損なうこともない。   Further, if the boundary slope portions 9a to 9d are formed on the four sides around the reflective surface 5b, the boundary of the mirror coat 10 is defined when the mirror coat (reflective film) 10 is applied to the reflective surface 5b as shown in FIG. It can be located in the boundary slope part 9a-9d. Thereby, the uniformity of the mirror coat 10 in the reflective surface 5b can be improved. Moreover, since the mirror coat 10 does not wrap around the first to fourth side surfaces 8a to 8d of the light guide prism, the appearance is not impaired.

（第３実施の形態）
図８は、第３実施の形態に係る虚像観察光学系の要部の構成を示す部分拡大斜視図である。図８に示す虚像観察光学系４は、第１実施の形態に示した虚像観察光学系４において、導光プリズム５の反射面５ｂを保護する保護部材１１を有する。保護部材１１は、境界斜面部９ａ及び９ｂに当接し、反射面５ｂとの間に空気層１２を形成して設けられる。なお、図８では、保護部材１１を、反射面５ｃ、第２の側面８ｂ及び接眼部６の一部を保護するように設けているが、保護部材１１は、反射面５ｃのみ、あるいは導光プリズム５の入射面５ａ（図２参照）及び接眼部６の射出面を除いて、導光プリズム５の全体を保護するように設けてもよいし、反射面５ｂを含む導光プリズム５の端部を保護するように設けてもよい。 (Third embodiment)
FIG. 8 is a partially enlarged perspective view showing the configuration of the main part of the virtual image observation optical system according to the third embodiment. The virtual image observation optical system 4 shown in FIG. 8 includes a protection member 11 that protects the reflection surface 5b of the light guide prism 5 in the virtual image observation optical system 4 shown in the first embodiment. The protection member 11 is provided in contact with the boundary slope portions 9a and 9b and forming an air layer 12 between the reflection surface 5b. In FIG. 8, the protection member 11 is provided so as to protect the reflection surface 5c, the second side surface 8b, and a part of the eyepiece portion 6. Except for the incident surface 5a (see FIG. 2) of the optical prism 5 and the exit surface of the eyepiece 6, the light guiding prism 5 may be provided so as to protect the whole, or the light guiding prism 5 including the reflecting surface 5b. You may provide so that the edge part of may be protected.

このように、反射面５ｂを保護部材１１により保護すれば、反射面５ｂの汚れや損傷を確実に防止できるので、良好な画像表示を維持することができる。また、境界斜面部９ａ及び９ｂを保護部材１１の当接面として利用して、反射面５ｂと保護部材１１との間に空気層１２を形成すれば、反射面５ｂにミラーコートを設けなくても画像光を確実に全反射させることができるので、光の利用効率を向上でき、明るい画像の観察が可能となる。なお、このような保護部材１１は、第２実施の形態で説明した導光プリズム５にも同様に設けることができる。   Thus, if the reflective surface 5b is protected by the protective member 11, the reflective surface 5b can be reliably prevented from being stained and damaged, so that a good image display can be maintained. Further, if the boundary slope portions 9a and 9b are used as contact surfaces of the protection member 11 and the air layer 12 is formed between the reflection surface 5b and the protection member 11, a mirror coat is not provided on the reflection surface 5b. In addition, since the image light can be totally totally reflected, the light use efficiency can be improved and a bright image can be observed. In addition, such a protection member 11 can be similarly provided in the light guide prism 5 described in the second embodiment.

（第４実施の形態）
図９は、第４実施の形態に係る虚像観察光学系の構成を示す斜視図である。図９に示す虚像観察光学系４は、第１実施の形態に示した虚像観察光学系４において、導光プリズム５の入射面５ａが第３の側面８ｃに形成されている。また、導光プリズム５は、入射面５ａから入射された画像光を反射面５ｂに向けて反射させる反射面５ｄを有する。反射面５ｄは、画像光の反射方向が反射面５ｂにおける反射方向と直交している。入射面５ａから入射される画像光は、第１の反射面に相当する反射面５ｄで反射された後、第２の反射面に相当する反射面５ｂで反射されて、射出面５ｃから接眼部６を経て射出される。 (Fourth embodiment)
FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of the virtual image observation optical system according to the fourth embodiment. In the virtual image observation optical system 4 shown in FIG. 9, the incident surface 5a of the light guide prism 5 is formed on the third side surface 8c in the virtual image observation optical system 4 shown in the first embodiment. The light guide prism 5 has a reflection surface 5d that reflects the image light incident from the incident surface 5a toward the reflection surface 5b. In the reflection surface 5d, the reflection direction of the image light is orthogonal to the reflection direction in the reflection surface 5b. The image light incident from the incident surface 5a is reflected by the reflecting surface 5d corresponding to the first reflecting surface, then reflected by the reflecting surface 5b corresponding to the second reflecting surface, and the eyepiece from the exit surface 5c. Injected through part 6.

反射面５ｄには、射出面５ｃから射出される画像光の射出領域の上下の辺に対応する対向する二辺に境界斜面部９ｅ及び９ｆが形成されている。反射面５ｂには、第１実施の形態に示した導光プリズム５と同様に、射出面５ｃから射出される画像光の射出領域の左右の辺に対応する対向する二辺に境界斜面部９ａ及び９ｂが形成されている。   On the reflecting surface 5d, boundary slope portions 9e and 9f are formed on two opposite sides corresponding to the upper and lower sides of the emission region of the image light emitted from the emission surface 5c. Similar to the light guide prism 5 shown in the first embodiment, the reflecting surface 5b has boundary slope portions 9a on two opposite sides corresponding to the left and right sides of the emission area of the image light emitted from the emission surface 5c. And 9b are formed.

かかる構成の虚像観察光学系４によると、反射面５ｄに形成された境界斜面部９ｅ及び９ｆ、反射面５ｂに形成された境界斜面部９ａ及び９ｂによって、第２実施の形態と同様に、射出面５ｃにおける画像光の上下左右の射出領域を規定して、接眼部６の表面エッジ部に画像光が入射するのを防止できる。したがって、第２実施の形態と同様の効果が得られる。なお、反射面５ｄは、射出面５ｃに対して反射面５ｂよりも遠方、つまり入射面５ａ側に位置するため、境界斜面部９ｅ及び９ｆの幅は、反射面５ｂの境界斜面部９ａ及び９ｂの幅よりも大きくするとよい。   According to the virtual image observation optical system 4 having such a configuration, the boundary slope portions 9e and 9f formed on the reflection surface 5d and the boundary slope portions 9a and 9b formed on the reflection surface 5b are emitted as in the second embodiment. It is possible to prevent the image light from entering the surface edge portion of the eyepiece 6 by defining the vertical, left, and right emission areas of the image light on the surface 5c. Therefore, the same effect as the second embodiment can be obtained. Since the reflecting surface 5d is located farther from the reflecting surface 5b than the reflecting surface 5b, that is, on the incident surface 5a side, the widths of the boundary slope portions 9e and 9f are the boundary slope portions 9a and 9b of the reflecting surface 5b. It should be larger than the width of.

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、導光プリズムは、側面に図１１に示したようなＶ字状の溝が形成されてもよい。また、虚像観察光学系は、接眼部を有しない導光プリズムのみで構成されてもよい。   In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, Many deformation | transformation or a change is possible. For example, the light guide prism may have a V-shaped groove as shown in FIG. Further, the virtual image observation optical system may be configured only by a light guide prism that does not have an eyepiece.

１ 虚像観察装置
２ 支持部
３ 本体部
４ 虚像観察光学系
５ 導光プリズム
５ａ 入射面
５ｂ 反射面
５ｃ 射出面
５ｄ 反射面
６ 接眼部
７ 表示素子
８ａ〜８ｄ 側面
９ａ〜９ｆ 境界傾斜部
１０ ミラーコート
１１ 保護部材
１２ 空気層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Virtual image observation apparatus 2 Support part 3 Main body part 4 Virtual image observation optical system 5 Light guide prism 5a Incident surface 5b Reflective surface 5c Ejection surface 5d Reflective surface 6 Eyepiece part 7 Display element 8a-8d Side surface 9a-9f Boundary inclination part 10 Mirror Coat 11 Protective member 12 Air layer

Claims (11)

画像光を入射する入射面と、
該入射面から入射された前記画像光を反射させる反射面と、
該反射面で反射された前記画像光を射出する射出面と、を有する導光プリズムを備え、
前記導光プリズムは、前記反射面と該反射面が隣接するプリズム側面との境界の少なくとも一辺に形成された境界斜面部を有し、
前記境界斜面部は、該境界斜面部に入射する前記画像光を観察者の眼球とは異なる方向に反射又は透過させる、
ことを特徴とする虚像観察光学系。 An incident surface on which image light is incident;
A reflective surface for reflecting the image light incident from the incident surface;
A light guide prism having an emission surface for emitting the image light reflected by the reflection surface,
The light guide prism has a boundary slope portion formed on at least one side of a boundary between the reflection surface and a prism side surface adjacent to the reflection surface;
The boundary slope portion reflects or transmits the image light incident on the boundary slope portion in a direction different from an observer's eyeball;
A virtual image observation optical system characterized by that. 前記導光プリズムは、長手方向を前記画像光の進行方向とする一方向に長いプリズムであって、
前記反射面は、前記導光プリズムの長手方向に対して、内側面を観察者側に向けて約４５度傾斜させた斜面として形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の虚像観察光学系。 The light guide prism is a prism that is long in one direction whose longitudinal direction is the traveling direction of the image light,
2. The virtual image observation according to claim 1, wherein the reflection surface is formed as an inclined surface having an inner surface inclined by about 45 degrees toward an observer side with respect to a longitudinal direction of the light guide prism. Optical system. 前記境界斜面部の前記反射面に対する傾斜角度θａは、１７５度以下であって、
前記接眼部の表面エッジ部を通過する光線を観察者の瞳孔の外側へ逃がす、ことを特徴とする請求項２に記載の虚像観察光学系。 An inclination angle θa of the boundary slope with respect to the reflecting surface is 175 degrees or less,
3. The virtual image observation optical system according to claim 2, wherein a light beam that passes through a surface edge portion of the eyepiece portion escapes outside the pupil of the observer. 前記境界斜面部の前記反射面に対する傾斜角度θａは、１５７．５度以下であって、
前記境界斜面部で反射された光線を前記接眼部の側面エッジ部から射出させる、ことを特徴とする請求項２に記載の虚像観察光学系。 An inclination angle θa of the boundary slope with respect to the reflecting surface is 157.5 degrees or less,
The virtual image observation optical system according to claim 2, wherein the light beam reflected by the boundary slope portion is emitted from a side edge portion of the eyepiece portion. 前記境界斜面部は、前記反射面の対向する二辺に形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の虚像観察光学系。   The virtual image observation optical system according to claim 1, wherein the boundary slope portion is formed on two opposite sides of the reflection surface. 前記境界斜面部は、前記反射面の周囲の四辺に形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の虚像観察光学系。   The virtual image observation optical system according to claim 1, wherein the boundary slope portion is formed on four sides around the reflection surface. 前記反射面は反射膜を有し、
前記反射膜の境界が前記境界斜面部にある、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の虚像観察光学系。 The reflective surface has a reflective film;
The virtual image observation optical system according to claim 1, wherein a boundary of the reflective film is located on the boundary slope portion. 前記反射面を保護する保護部材をさらに備え、
前記保護部材は、前記境界斜面部に当接して前記反射面との間に空気層を形成する、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の虚像観察光学系。 A protective member for protecting the reflective surface;
The virtual image observation optical system according to claim 1, wherein the protection member is in contact with the boundary slope portion and forms an air layer between the protection surface and the reflection surface. 前記導光プリズムは、第１の反射面及び第２の反射面を有し、前記入射面から入射された前記画像光を前記第１の反射面及び前記第２の反射面を経て前記射出面から射出するものであり、
前記第１の反射面及び前記第２の反射面と前記プリズム側面とのそれぞれの境界には、前記境界斜面部が形成されており、
前記第１の反射面側の前記境界斜面部の延在方向と、前記第２の反射面側の前記境界斜面部の延在方向とが異なる、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の虚像観察光学系。 The light guide prism has a first reflection surface and a second reflection surface, and the image light incident from the incident surface passes through the first reflection surface and the second reflection surface, and then is emitted. Is ejected from
The boundary slope portion is formed at each boundary between the first reflection surface, the second reflection surface, and the prism side surface,
The extending direction of the boundary slope portion on the first reflecting surface side is different from the extending direction of the boundary slope portion on the second reflecting surface side. The virtual image observation optical system according to claim 1. 前記射出面から射出される前記画像光を拡大虚像として観察させるための接眼部をさらに備える、ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の虚像観察光学系。   The virtual image observation optical system according to claim 1, further comprising an eyepiece unit for observing the image light emitted from the emission surface as an enlarged virtual image. 表示素子と、
請求項１乃至１０のいずれかに記載の虚像観察光学系と、
前記表示素子及び前記虚像観察光学系を観察者の頭部に支持する支持部と、を備え、
前記表示素子からの画像光を、前記虚像観察光学系を経て前記観察者の眼球に入射させて虚像として観察させる、
ことを特徴とする虚像観察装置。
A display element;
The virtual image observation optical system according to any one of claims 1 to 10,
A support part for supporting the display element and the virtual image observation optical system on the observer's head,
The image light from the display element is incident on the eyeball of the observer through the virtual image observation optical system and observed as a virtual image.
A virtual image observation apparatus characterized by that.
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