导光棱镜和图像显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术的导光棱镜(5)的特征在于，其具有：入射面(6a)，其入射来自显示元件(4)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(6b)；以及出射面(7)，其与出射侧反射面(6b)构成锐角，朝向观察者的眼球射出在该出射侧反射面(6b)反射后的影像光，如下的前端面(15a)的至少一部分为曲面，其中，该前端面(15a)是位于出射侧反射面(6b)与出射面(7)之间、且在出射侧反射面(6b)与出射面(7)之间的宽度变窄的方向上从出射侧反射面(6b)和出射面(7)的端部最突出的面。并且，本发明专利技术的图像显示装置(1)的特征在于，其具有射出影像光的显示元件(4)、导光棱镜(5)、以及用于在观察者的头部固定支承显示元件(4)和导光棱镜(5)的支承部(2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。
技术介绍
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)。特别是通过从壳体上露出该导光部件的一部分，能够小型、轻量地构成眼睛周边部分的装置尺寸，这种小型轻量的导光部件不会大幅遮挡视场，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。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
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，当不将导光部件收纳在壳体内部而将其露出时，在室外使用时，太阳光直接照射到导光棱镜，产生各种问题。特别地，外部光从自导光棱镜前端部入射，直接到达显示元件，从而对显示元件的晶体管等造成影响，有时成为影像紊乱和对比度降低的主要原因。对此，还考虑了利用涂装等覆盖导光棱镜的方法，但是，由于小型轻量的导光部件的涂装面积较小，所以，在使用者接触的部位中，涂装容易剥落，当涂装在使用中剥落时，外部光遮断效果消失，外部光到达显示元件，由此可能产生图像紊乱。因此，着眼于这些方面而完成的本专利技术的目的在于，提供能够作为导光部件使用、且减少了到达显示元件的外部光的光量的导光棱镜和使用该导光棱镜的图像显示装置。用于解决课题的手段本专利技术的主旨结构如下所述。本专利技术的导光棱镜具有：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，其特征在于，如下的前端面的至少一部分为曲面，其中，所述前端面是位于所述出射侧反射面与所述出射面之间、且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最突出的面。并且，在本专利技术的导光棱镜中，优选所述前端面具有多个凸部分。进而，在本专利技术的导光棱镜中，优选所述前端面具备在所述导光棱镜内具有曲率中心的部分和在所述导光棱镜外具有曲率中心的部分。进而，在本专利技术的导光棱镜中，优选所述出射面形成为透镜面，当设所述出射面的焦距为f1、所述前端面的具有最大曲率的截面上的焦距为f2时，满足f2<f1/2的关系。这里，本专利技术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；上述任意一项所述的导光棱镜；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。并且，在本专利技术的图像显示装置中，优选当设所述前端面的具有最大曲率的截面上的焦距为f2、从所述前端面到所述显示元件的光路长度为L时，满足以下关系。f2<L/2专利技术效果根据本专利技术，能够提供能够作为导光部件使用、且减少了到达显示元件的外部光的光量的导光棱镜和使用该导光棱镜的图像显示装置。附图说明图1是示出本专利技术的第1实施方式的图像显示装置的立体图。图2A是示出本专利技术的第1实施方式的导光棱镜的俯视图。图2B是示出本专利技术的第1实施方式的导光棱镜的主视图。图3A是示出现有的导光棱镜中的外部光的光路的一例的俯视图。图3B是示出现有的导光棱镜中的外部光的光路的一例的主视图。图4A是示出本专利技术的第1实施方式的导光棱镜中的外部光的行进的状况的俯视图。图4B是示出本专利技术的第1实施方式的导光棱镜中的外部光的行进的状况的主视图。图5是示出本专利技术的第2实施方式的导光棱镜中的外部光的行进的状况的主视图。图6是示出本专利技术的第3实施方式的导光棱镜中的外部光的行进的状况的俯视图。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的一个实施方式进行详细地例示说明。<第1实施方式>图1是示出本专利技术的第1实施方式的图像显示装置1的立体图。该图像显示装置1具有：支承部2，其具有眼镜的形状，在观察者的头部固定支承图像显示装置整体；主体部3，其固定在支承部2的边撑(侧头部的框架)上，内置有显示元件4(参照图2)；以及导光棱镜5，其一端部由主体部3支承，另一个端部在装配在观察者上的状态下延伸到观察者的眼前。在主体部3中，除了显示元件4以外，还具有用于在显示元件4上显示图像的电子电路、用于以有线或无线的方式从主体部3的外部接收影像数据的通信功能等。图2A是示出本专利技术的一个实施方式的导光棱镜5的俯视图，图2B是示出本发明的一个实施方式的导光棱镜5的主视图。如图2A、图2B所示，该导光棱镜5具有：入射面6a，其入射来自显示元件4的影像光；一个以上的反射面(在图示例子中，反射面仅具有1个出射侧反射面6b)，其对入射的影像光进行反射，至少包含出射侧反射面6b；以及出射面7，其与出射侧反射面6b构成锐角，朝向观察者的眼球射出在该出射侧反射面6b反射后的影像光。该出射面7形成为透镜面。这里，显示元件4是显示应该观察的图像的液晶显示元件或有机EL元件等，内置于图1所示的主体部3内。该显示元件4中显示的图像的影像光入射到导光棱镜5的入射面6a。优选在显示元件4与导光棱镜5的入射面6a之间设置用于保护显示元件4的保护窗(未图示)。这里，如图2A、图2B所示，该导光棱镜5是由透明树脂构成的一个方向较长的棱镜。导光棱镜5在影像光的行进方向即长度方向的两端具有入射面6a和反射面6b，在入射面6a与反射面6b之间，以包围影像光的光路的方式具有第1侧面8a、第2侧面8b、第3侧面8c和第4侧面8d。在观察者装配了图像显示装置1的状态下，第1侧面8a位于朝向观察者的正面的面，第2侧面8b是朝向观察者的正面的相反侧的面。并且，第3侧面8c是导光棱镜的上侧的面，第4侧面8d是导光棱镜5的下侧的面。即，第1侧面8a和第2侧面8b是相互对置的面，第3侧面8c和第4侧面8d是相互对置的面。在图2A、图2B中，第1～第4侧面8a～8d构成为平面，分别与入射面6a大致垂直。但是，第1～第4侧面8a～8d也可以具有些许弯曲，并且，也可以构成为相比于反射面6b侧，入射面6a侧的宽度较宽。例如，关于第3侧面8c与第4侧面8d之间的距离，也可以设为与入射面6a侧相比，使反射面6b侧较窄。反射面6b形成为相对于导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导光棱镜，其具有：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，其特征在于，如下的前端面的至少一部分为曲面，其中，所述前端面是位于所述出射侧反射面与所述出射面之间、且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最突出的面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种导光棱镜，其具有：
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，
其特征在于，
如下的前端面的至少一部分为曲面，其中，所述前端面是位于所述出射侧反射面
与所述出射面之间、且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最突出的面。
2.根据权利要求1所述的导光棱镜，其特征在于，
所述前端面具有多个凸部分。
3.根据权利要求1所述的导光棱镜，其特征在于，
所述前端面具备在所述导光棱镜内具有曲率中心的部分和在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉原良平，高桥真也，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP