JP2009128649A - Combiner optical system and loading type display apparatus - Google Patents

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JP2009128649A JP2007303907A JP2007303907A JP2009128649A JP 2009128649 A JP2009128649 A JP 2009128649A JP 2007303907 A JP2007303907 A JP 2007303907A JP 2007303907 A JP2007303907 A JP 2007303907A JP 2009128649 A JP2009128649 A JP 2009128649A
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JP2007303907A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuro Otaki
達朗 大瀧
Original Assignee
Nikon Corp
株式会社ニコン
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combiner optical system which can prevent the degradation of appearance caused by a polarizing beam splitter looking dark, and to provide a loading type display apparatus using the same. <P>SOLUTION: The combiner optical system 11 includes the polarizing beam splitter 16 which transmits p-polarized light components and reflects s-polarized light components, a reflection member 17 which reflects the p-polarized light components passed through the polarizing beam splitter toward the polarizing beam splitter and a quarter wavelength plate 18 which is arranged between the reflection member and the polarizing beam splitter 16. Reflectivity of the s-polarized light components by the polarizing beam splitter 16 is ≥0.2 and ≤0.8. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像表示面から射出した光束を外界から入射する光束に重畳させて観察者の眼に照射することにより画像表示面に表示された画像と共に外界を観察者に見せることができるコンバイナ光学系及びそれを用いた装着型表示装置に関する。 The present invention, combiner optics with the image displayed on the image display surface by irradiating a light beam emitted from the image display surface to the eye of the observer is superposed on the light incident from outside can show the outside world to the viewer system and a mounted display device using the same.

従来、例えば観察者の頭部に装着される装着型表示装置に用いられるコンバイナ光学系が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, combiner optical system used for mounted display device mounted on the observer's head is known (e.g., see Patent Document 1.).

このようなコンバイナ光学系は、画像表示部から射出した光束のp偏光成分を透過し且つs偏光成分を反射させる偏光分離素子である偏光ビームスプリッタ(以下、PBSと称す。)を備える。 Such combiner optical system is a polarization separation element for reflecting the transmitted and s-polarized light component p-polarized light component of the light beams emitted from the image display unit a polarization beam splitter (hereinafter, referred to as PBS.) Comprising a. 更に、コンバイナ光学系は、PBSを透過した光をPBSに向けて反射させるための反射部材と、該反射部材とPBSとの間に配置された1/4波長板とを備える。 Furthermore, the combiner optical system comprises a light transmitted through the PBS and reflecting member for reflecting toward the PBS, a quarter wave plate disposed between the reflective member and PBS. PBSは、反射部材からの反射光を観察者の眼に向けて反射させるように配置されている。 PBS is arranged so as to reflect toward the observer's eye the reflected light from the reflecting member. PBSによるs偏光成分の反射率Rsは、ほぼ1である。 Reflectance Rs of the s-polarized component by the PBS is approximately 1.

画像表示部から射出してPBSを透過した光束のp偏光成分は、1/4波長板を透過することにより円偏光に変換され、反射部材で反射した後、1/4波長板に再度入射することによりs偏光成分に変換される。 p-polarized light component of the light beam transmitted through the PBS and emitted from the image display unit is converted by passing through a 1/4-wave plate into circularly polarized light, after being reflected by the reflecting member, re-enters the 1/4-wave plate It is converted into the s-polarized component by. その後、1/4波長板から射出したs偏光成分は、PBSに入射する。 Then, s-polarized light component emitted from 1/4-wavelength plate is incident on the PBS. このとき、PBSによるs偏光成分の反射率Rsがほぼ1であることから、PBSに入射したs偏光成分は、ほぼ全てPBSで反射し、観察者の眼に入射する。 At this time, since the reflectance Rs approximately 1 s-polarized light component by the PBS, s-polarized light component incident on the PBS, almost all reflected by the PBS, entering the eye of the observer.

また、外界からPBSに入射する光束のs偏光成分の大部分はPBSで反射されるが、その光束のp偏光成分の大部分はPBSを透過して観察者の眼に入射する。 Also, most of the s-polarized component of the light beam incident from the outside to the PBS is reflected by the PBS, the most part of the p-polarized component of the light beam is incident on the observer's eye passes through the PBS.

これにより、装着型表示装置を装用した観察者は、画像表示部に表示された画像を外界像と重畳させて見ることができる。 Thus, observer wearing the wearable display device, the image displayed on the image display unit can be viewed by superimposing the external image.
特許第3260867号 Patent No. 3260867

しかしながら、PBSに入射する光束のs偏光成分がほぼ全てPBSで反射されることから、例えばPBSに観察者側から外界側に向けて光が入射したとき、p偏光成分のみが透過するPBSの光量が、p偏光成分及びs偏光成分の両成分が透過する周囲の光量のほぼ半分になる。 However, since the s-polarized component of the light beam incident on the PBS is reflected in almost all PBS, for example, when light is incident toward the outside side from a viewer side PBS, amount of PBS only p-polarized light component is transmitted but both components of the p-polarized component and s-polarized light component is approximately half the amount of ambient light that passes through. 従って、装着型表示装置を外界から見たとき、PBSの明るさがその周囲の明るさに比べて暗く見えるため、PBSが目立ち、見栄えが悪い。 Therefore, when viewed mounted display from external, since the brightness of PBS appear darker than the brightness of the surrounding, PBS noticeable, appearance is poor.

そこで、本発明の目的は、PBSのような偏光分離素子が暗く見えることによる見栄えの悪化を防止することができるコンバイナ光学系及び装着型表示装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a polarization combiner optical system can prevent deterioration of the appearance due to the separation element appears dark and mounted display such as a PBS.

上記課題を解決するために、本発明に係るコンバイナ光学系は、入射する光束のp偏光成分を透過させ且つ前記光束のs偏光成分を反射させる偏光分離素子と、該偏光分離素子を透過した光を前記偏光分離素子に向けて反射させるための反射部材と、該反射部材と前記偏光分離素子との間に配置される1/4波長板とを備え、前記偏光分離素子による前記s偏光成分の反射率は0.2以上であり且つ0.8以下であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the combiner optical system according to the present invention, the light transmitted through the polarization separating element, a polarization separation element for reflecting the s-polarized component of and the light beam is transmitted through the p-polarized component of the light beam incident a reflecting member for reflecting toward the polarization separation element, and a quarter wave plate disposed between the reflective member and the polarizing separation element, of the s-polarized light component by the polarizing beam splitter reflectance, characterized in that it is and 0.8 or less 0.2 or more.

本発明によれば、偏光分離素子によるs偏光成分の反射率が0.2以上であり且つ0.8以下であることから、例えば偏光分離素子によりs偏光成分の反射率が0.5である場合、偏光分離素子に入射するs偏光成分の50%は偏光分離素子を透過する。 According to the present invention, since the reflectance of s-polarized light component is 0.2 or more at and 0.8 inclusive, for example, the reflectance of s-polarized light component by the polarization beam splitter is 0.5 by the polarizing beam splitter If, 50% of the s-polarized light component incident on the polarization separating element transmits the polarization separation element.

このことから、例えば偏光分離素子によるs偏光成分の反射方向の反対側へ向けて光が入射するとき、該光のs偏光成分の一部が偏光分離素子を透過する。 Therefore, for example, when the light toward the opposite side in the direction of reflection of the s-polarized light component by the polarizing beam splitter is incident, a portion of the light of the s-polarized light component passes through the polarization separating element. これにより、偏光分離素子によるs偏光成分の反射率が従来のように1である場合に比べて、偏光分離素子を透過した光束の単位面積当たりの光量とその周囲を透過した光束の単位面積当たりの光量との差が小さくなる。 Thus, as compared with the case the reflectance of s-polarized light component by the polarizing beam splitter is 1 as in the prior art, per unit area of ​​the light amount with the light beam transmitted through the periphery thereof per unit area of ​​the light beam transmitted through the polarization separating element the difference between the light amount becomes small. すなわち、偏光分離素子によるs偏光成分の反射率が1である場合に比べて、偏光分離素子とその周囲とのコントラストが小さくなる。 That is, as compared with the case the reflectance of s-polarized light component by the polarizing beam splitter is 1, the contrast of the polarization separating element and its surroundings is reduced.

従って、本発明に係るコンバイナ光学系を例えば観察者の頭部に装着される装着型表示装置に偏光分離素子が観察者に向けてs偏光成分を反射するように用いた場合に、装着型表示装置を外界から見たとき、偏光分離素子の明るさがその周囲の明るさに比べて暗く見えることが抑制される。 Therefore, when the polarization separation element is used to reflect the s-polarized component toward the viewer mounted display device mounted combiner optical system according to the present invention, for example, the observer's head, mounted display when viewed apparatus from the outside, the brightness of the polarization separating element appear darker than the brightness of the surrounding is prevented.

また、上記課題を解決するために、本発明に係る装着型表示装置は、観察者の眼に呈示する画像が表示される画像表示部と、該画像表示部から射出した光束のp偏光成分を透過させ且つ前記光束のs偏光成分を反射させる偏光分離素子と、該偏光分離素子を透過した光を前記偏光分離素子に向けて反射させるための反射部材と、該反射部材と前記偏光分離素子との間に配置される1/4波長板とを備え、前記偏光分離素子は、前記s偏光成分を前記眼に向けて反射させるように配置されており、前記偏光分離素子による前記s偏光成分の反射率は0.2以上であり且つ0.8以下であることを特徴とする。 Further, in order to solve the above problems, mounted display device according to the present invention includes an image display unit which images to present to the viewer eye, is presented, the p-polarized component of the light beams emitted from the image display unit a polarization separating element is transmitted through and reflects the s-polarized component of the light beam, a reflecting member for reflecting the light transmitted through the polarization separating element to the polarization separating element, and the polarization separation element and said reflective member comprising a quarter-wave plate disposed between the polarizing beam splitter, the s polarized light component is arranged to reflect toward the eye of the s-polarized light component by the polarizing beam splitter reflectance, characterized in that it is and 0.8 or less 0.2 or more.

本発明によれば、偏光分離素子によるs偏光成分の反射率が0.2以上であり且つ0.8以下であることから、例えば偏光分離素子によりs偏光成分の反射率が0.8である場合、偏光分離素子に入射するs偏光成分の20%は偏光分離素子を透過する。 According to the present invention, since the reflectance of s-polarized light component is 0.2 or more at and 0.8 inclusive, for example, the reflectance of s-polarized light component by the polarization beam splitter is 0.8 by the polarizing beam splitter If, 20% of the s-polarized light component incident on the polarization separating element transmits the polarization separation element.

このことから、例えば偏光分離素子の観察者側から外界側に向けて光が入射したとき、該光のs偏光成分の一部が偏光分離素子を透過する。 Therefore, for example, when the viewer's side of the polarization separation element has a light incident toward the outside side, a portion of the light of the s-polarized light component passes through the polarization separating element. これにより、偏光分離素子によるs偏光成分の反射率が従来のように1である場合に比べて、偏光分離素子を透過した光束の単位面積当たりの光量とその周囲を透過した光束の単位面積当たりの光量との差が小さくなる。 Thus, as compared with the case the reflectance of s-polarized light component by the polarizing beam splitter is 1 as in the prior art, per unit area of ​​the light amount with the light beam transmitted through the periphery thereof per unit area of ​​the light beam transmitted through the polarization separating element the difference between the light amount becomes small. すなわち、偏光分離素子によるs偏光成分の反射率が1である場合に比べて、偏光分離素子とその周囲とのコントラストが小さくなる。 That is, as compared with the case the reflectance of s-polarized light component by the polarizing beam splitter is 1, the contrast of the polarization separating element and its surroundings is reduced.

従って、装着型表示装置を外界から見たとき、偏光分離素子の明るさがその周囲の明るさに比べて暗く見えることが抑制される。 Therefore, when viewed mounted display from the outside, the brightness of the polarization separating element appear darker than the brightness of the surrounding is prevented.

本発明によれば、偏光分離素子が暗く見えることによる従来のような見栄えの悪さを確実に抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to reliably suppress the poor appearance such as conventional by the polarization separating element appears dark.

以下、本発明を図示の実施例に沿って説明する。 It will be described below with respect to the illustrated embodiment of the present invention.

本発明に係る装着型表示装置10は、図1に示すように、コンバイナ光学系11と、画像表示部12とを備える。 Mounted display device 10 according to the present invention, as shown in FIG. 1, comprises a combiner optical system 11, an image display unit 12. 装着型表示装置10は、画像表示部12から出力される画像を観察者にコンバイナ光学系11を介して呈示すべく図示しない観察者の頭部に装着される。 Mounted display device 10 is mounted on the observer's head (not shown) so as to presented via the combiner optical system 11 images the observer output from the image display unit 12.

画像表示部12は、図2に示すように、観察者に呈示する画像が表示される表示画面13と、該表示画面をその背面側から照明するための光源14と、表示画面13及び光源14を収納するハウジング15とを有する。 The image display unit 12, as shown in FIG. 2, a display screen 13 for displaying an image for presenting to the observer, the light source 14 for illuminating the display screen from its rear side, the display screen 13 and the light source 14 and a housing 15 for housing a.

表示画面13は、図示の例では、液晶パネルで構成されている。 Display screen 13, in the illustrated example, and a liquid crystal panel. 光源14は、図示の例では、LEDで構成されている。 Light source 14, in the illustrated example, and a LED. 光源14により照明された表示画面13から射出される光束の波長は所定の波長に設定されている。 Wavelength of the light beam emitted from the display screen 13 illuminated by light source 14 is set to a predetermined wavelength. また、表示画面13からの光束は偏光しており、その偏光方向は、図2の紙面に対して平行な平面内に振動面を有するp偏光になるように設定されている。 Further, the light beam from the display screen 13 is polarized, its polarization direction is set to be p-polarized light having a plane of vibration in a plane parallel to the plane of FIG. 2.

コンバイナ光学系11は、偏光分離素子16と、反射部材17と、1/4波長板18とを備える。 Combiner optical system 11 includes a polarizing beam splitter 16, a reflecting member 17, and a 1/4-wave plate 18. 更に、コンバイナ光学系11は、図示の例では、観察者の左眼19の前方に配置される導光プリズム20と、該導光プリズムの前方(図2で見て導光プリズム20の上方である。)に配置される板状の左眼用偏光板21とを備える。 Furthermore, the combiner optical system 11, in the illustrated example, the light guide prism 20 disposed in front of the observer's left eye 19, forward of the light guide prism (as viewed in FIG. 2 above the light guide prism 20 there. it is placed) and a plate-like left eye polarization plate 21.

導光プリズム20は、全体に直方体形状をなしており、装着型表示装置10の左右方向(図2で見て左右方向であり、観察者の頭部の左右方向である。)に沿って伸びるように配置されている。 Light guide prism 20 has a rectangular parallelepiped shape overall, (a lateral direction as viewed in FIG. 2, a left-right direction of the viewer's head.) Lateral direction of the mounted display device 10 extending along the It is arranged to. また、導光プリズム20は、図示の例では、その長手方向の一端部20aで画像表示部12のハウジング15に連結されている。 Further, the light guide prism 20, in the illustrated example, is connected to the housing 15 of the image display unit 12 at its one longitudinal end portion 20a. 導光プリズム20のd線(波長587nm)における屈折率ndは、図示の例では、nd=1.804である。 Refractive index nd at d-line of the light guide prism 20 (wavelength 587 nm) is, in the illustrated example, a nd = 1.804.

導光プリズム20の一端部20aの端面には、表示画面13からの光束の入射を受ける入射面20bが形成されている。 The end face of the one end portion 20a of the light guide prism 20, the incident surface 20b is formed to receive an incident light beam from the display screen 13. 入射面20bは、表示画面13からの光束の主光線が入射面20bにほぼ垂直になり且つ前記光束が導光プリズム20の前後方向で互いに対向する一対の平行な側面のうち前方側に位置する側面である前方面20cに入射するように、導光プリズム20の内方へ向けて所定の角度で傾斜している。 Incident surface 20b, the principal ray of the light beam from the display screen 13 is located on the front side of the pair of parallel sides facing each other in the longitudinal direction and becomes almost perpendicular to the incident surface 20b the light flux guide prism 20 to be incident on the surface 20c before a side inclined at a predetermined angle toward the inside of the light guide prism 20. 入射面20bの傾斜角度は、表示画面13からの光束が前方面20cに入射するときの入射角が臨界角よりも大きくなるように設定されており、図示の例では、78°である。 The inclination angle of the incident surface 20b is incident angle when the light beam from the display screen 13 is incident on the front face 20c is set to be larger than the critical angle, in the illustrated example, it is 78 °. これにより、前方面20cに入射した光束は、該前方面で全反射する。 Thus, a light beam incident on the front face 20c is totally reflected by the front surface. すなわち、前方面20cは、入射面20bを経て導光プリズム20内に入射した光束をPBS16に向けて全反射させる反射面を構成する。 That is, the front face 20c constitutes a reflecting surface that totally reflects the light beam incident on the light guide prism 20 through the incident surface 20b on the PBS 16.

また、導光プリズム20は、協働して直方体をなすように互いに接合された二つのプリズム20e,20fからなる。 Further, the light guide prism 20, the two prisms 20e joined together so as to form a rectangular parallelepiped cooperate, consists 20f. 一方のプリズム20eの接合面20gには、誘電体が多層膜状に真空蒸着されることにより、偏光分離素子16が形成されている。 The bonding surface 20g of one of the prism 20e, by the dielectric is vacuum deposited on the multilayer film shape, the polarization separating element 16 is formed. すなわち、偏光分離素子16は、導光プリズム20の内部に設けられている。 That is, the polarizing beam splitter 16 is provided inside of the light guide prism 20. また、前記一方のプリズム20eは、その接合面20gと反対側に位置する端面に出射面20hを有する。 Further, the one prism 20e has an exit surface 20h on the end surface located opposite its junction surface 20g.

偏光分離素子16は、図示の例では、偏光ブームスプリッタ16(以下、PBSと称す。)で構成されている。 Polarization separating element 16, in the illustrated example, the polarization boom splitter 16 (hereinafter, referred to as PBS.) Is composed of. PBS16は、光束のp偏光成分を透過させ、図2の紙面に対して垂直な平面内に振動面を有するs偏光成分を反射させる。 PBS16 can not transmit p-polarized light component of the light beam, and reflects the s-polarized light component having the vibration plane in a plane perpendicular to the plane of FIG. 2. PBS16は、その後方側の縁部16aが前方側の縁部16bよりも導光プリズム20の内方側に位置するように、導光プリズム20の前方面20c及び後方面20dに対して傾斜している。 PBS16 has edge 16a of the rear side so as to be located inward of the front side of the edge guide prism 20 than 16b, inclined with respect to the front face 20c and rear surface 20d of the light guide prism 20 ing. PBS16の傾斜角度は、図示の例では、前方面20cで全反射した光束がPBS16に入射するときの入射角が39°になるように設定されている。 The inclination angle of the PBS16, in the illustrated example, the incident angle when the light beam totally reflected at the front face 20c enters the PBS16 is set to be 39 °. PBS16への光束の入射角の大きさは、PBS16の偏光分離機能を確実に発揮させるために、PBS16の反射性能に応じて規定されている。 The size of the angle of incidence of the light beam to the PBS 16, in order to reliably exhibit the polarization separating function of the PBS 16, is defined in accordance with the reflection performance of the PBS 16.

本発明に係るPBS16によるs偏光成分の反射率Rsは、0.2以上であり且つ0.8以下である。 Reflectance Rs of the s-polarized light component by PBS16 according to the present invention is 0.2 or more and 0.8 or less. PBS16の反射率Rsの調節は、例えば前記一方のプリズム20eの接合面20gに真空蒸着される誘電体膜の積層数を変化させたり、各誘電体膜に設定された屈折率を変化させたりすることにより行われる。 Adjustment of reflectance Rs of PBS16 is or to change for example the or varying the number of stacked dielectric films is vacuum deposited on the bonding surface 20g of the one prism 20e, the refractive index set for each of the dielectric films It is carried out by.

図3は、本実施例に係るPBS16によるs偏光成分及びp偏光成分のそれぞれの波長と、PBS16によるs偏光成分の反射率Rs及びp偏光成分の反射率Rpとの関係を示すグラフである。 3, each of the wavelength of the s-polarized light component and p-polarized light component by the PBS 16 according to the present embodiment is a graph showing the relationship between the reflectance Rp of reflectance Rs and p-polarized light component of the s-polarized light component by PBS 16. 図8のグラフの縦軸は反射率Rs,Rpを示し、横軸は波長を示す。 The vertical axis of the graph in FIG. 8 shows the reflectivity Rs, Rp, the horizontal axis represents the wavelength. 図3に示すように、反射率Rpは、p偏光成分の波長の値に拘らずほぼ0%である。 As shown in FIG. 3, the reflectivity Rp is almost 0% irrespective of the value of the wavelength of the p-polarized light component. 他方、反射率Rsは、s偏光成分の波長の値に拘らずほぼ50%すなわち0.5である。 On the other hand, the reflectivity Rs is approximately 50% i.e. 0.5 regardless of the value of the wavelength of the s-polarized light component.

1/4波長板18は、図2に示すように、前記一方のプリズム20eの出射面20hに設けられている。 Quarter-wave plate 18, as shown in FIG. 2, is provided on the exit surface 20h of the one prism 20e. 1/4波長板18は、従来よく知られているように、該1/4波長板に入射する光束に位相差を生じさせる。 Quarter-wave plate 18, as is well known, causes a phase difference to the light beam incident on the quarter-wave plate. 例えば1/4波長板18を透過する光束が直線偏光である場合には、該光束は円偏光に変換され、1/4波長板18を透過する光束が円偏光である場合には、該光束は直線偏光に変換される。 For example, when the light flux transmitted through the quarter-wave plate 18 is linearly polarized light, the light beam is converted into circularly polarized light, when the light beam passing through the 1/4-wave plate 18 is circularly polarized light, the light beam It is converted into linearly polarized light.

反射部材17は、一方の面に凸面を有するガラス板からなる。 Reflecting member 17 is made of a glass plate having a convex surface on one surface. また、反射部材17は、他方の面である平面が1/4波長板18に対向するように配置されており、1/4波長板18を介して前記一方のプリズム20eに固定されている。 Further, the reflecting member 17, the planar is the other side is disposed so as to face the quarter-wave plate 18 is fixed to the one prism 20e via a 1/4-wave plate 18. 反射部材17の前記凸面には、例えば金属蒸着が施されることにより凹面鏡17aが形成されている。 The said convex surface of the reflecting member 17, for example, metal deposition is the concave mirror 17a is formed by being subjected. 1/4波長板18を経た光束は、前記平面を経て反射部材17内に入射し、凹面鏡17aで反射する。 The light beam passing through the quarter-wave plate 18, through the plane incident on the reflecting member 17 is reflected by the concave mirror 17a. すなわち、反射部材17は従来よく知られた裏面鏡である。 That is, the reflecting member 17 is a conventional well-known back-surface mirror. 反射部材17は、凹面鏡17aに反射部材17内から照射された光束がPBS16に向けて反射し更に該PBSで後述するように観察者の左眼19に照射される角度で傾斜している。 Reflecting member 17 is inclined at an angle that is irradiated on the observer's left eye 19 so that the light beam emitted from the reflecting member inside 17 to the concave mirror 17a is described later in further the PBS and reflected toward the PBS 16.

左眼用偏光板21は、導光プリズム20にほぼ平行に配置されている。 Left eye polarization plate 21 is disposed substantially parallel to the light guide prism 20. また、左眼用偏光板21は、図1に示すように、観察者の図示しない右眼の前方に配置される右眼用偏光板22に隣接して配置されており、該右眼用偏光板に連結されている。 Further, the left eye polarization plate 21, as shown in FIG. 1, is arranged adjacent to the right eye polarization plate 22 disposed in front of the right eye (not shown) of the observer, the polarization for said right eye It is coupled to the plate. 左眼用偏光板21及び右眼用偏光板22には、それぞれ装着型表示装置10を観察者の頭部に装着するための装着具23が取り付けられている。 The left eye polarization plate 21 and the right-eye polarization plate 22, and mounting fixture 23 for mounting each mounted display device 10 on the observer's head is mounted. 左眼用偏光板21に取り付けられた装着具23に画像表示部12が固定されている。 The image display unit 12 in the mounting fixture 23 attached to the left-eye polarization plate 21 is fixed. 左眼用偏光板21及び右眼用偏光板22の偏光軸の方向は、それぞれPBS16に対するs偏光成分の偏光方向と同一である。 Direction of the polarization axis of the left eye polarization plate 21 and the right-eye polarization plate 22 is the same as the polarization direction of the s-polarized light component for each PBS 16. 従って、各偏光板21,22は、それぞれs偏光成分の透過を許し、p偏光成分の透過を阻止する。 Thus, the polarizers 21 and 22, allow the transmission of s-polarized light component, respectively, to prevent the transmission of p-polarized light component.

更に、図示の例では、導光プリズム20と画像表示部12との間に、収差を補正するための接合凸レンズ24が配置されている。 Further, in the illustrated example, between the light guide prism 20 and the image display section 12, joining the convex lens 24 for correcting the aberration is disposed. 接合凸レンズ24は、図示の例では、両凸レンズと平凹レンズとを互いに接合することにより形成されている。 Joining the convex lens 24, in the illustrated example, it is formed by joining the biconvex lens and a plano-concave lens with each other.

画像表示部12の表示画面13から射出されたp偏光成分は、接合凸レンズ24を透過することにより集光され、導光プリズム20の入射面20bに入射する。 p-polarized light component emitted from the display screen 13 of the image display unit 12 is condensed by passing through the junction convex lens 24, is incident on the incident surface 20b of the light guide prism 20. このとき、前記したように、表示画面13からのp偏光成分が入射面20bに垂直に入射することから、光線の結像に対して非対称な要素が発生することが防止される。 At this time, as described above, the p-polarized light component from the display screen 13 from being incident perpendicularly to the plane of incidence 20b, asymmetrical elements are prevented from occurring with respect to the imaging of the light beam.

入射面20を経て導光プリズム20内に入射したp偏光成分は、導光プリズム20の前方面20cでPBS16に向けて全反射する。 p-polarized light component entering the light guide prism 20 through the incident surface 20 is totally reflected toward the PBS16 in front face 20c of the light guide prism 20. このとき、p偏光成分は全反射することから、前方面20cでのp偏光成分の反射によるp偏光成分の光学的エネルギーの損失は生じない。 At this time, p-polarized light component from being totally reflected, loss of optical energy of the p-polarized light component due to the reflection of p-polarized light component in the front face 20c does not occur. p偏光成分は、前方面20cで全反射した後、PBS16に入射する。 p-polarized light component, before then totally reflected by the surface 20c, and enters the PBS 16. このとき、前記したように、PBS16はp偏光成分の透過を許すことから、PBS16に入射したp偏光成分はPBS16を透過する。 At this time, as described above, PBS 16 from allowing the transmission of p-polarized light component, p-polarized light component incident on the PBS 16 is transmitted through the PBS 16.

PBS16を透過したp偏光成分は、1/4波長板18を透過することにより円偏光成分に変換された後、凹面鏡17aに集光され、該凹面鏡で反射することによりほぼ平行光になる。 p-polarized light component transmitted through the PBS16, after being converted into a circularly polarized light component transmitted through the 1/4-wave plate 18, it is focused on the concave mirror 17a, substantially parallel light by reflected by the concave mirror. すなわち、凹面鏡17aは、凸レンズとしての従来よく知られた役割を担う。 That is, the concave mirror 17a is responsible for the conventional well-known role as a convex lens.

凹面鏡17aで反射した円偏光成分は、1/4波長板18を透過することによりs偏光成分に変換された後、PBS16に再度入射する。 Circularly polarized light component reflected by the concave mirror 17a is converted into s-polarized light component transmitted through the 1/4-wave plate 18 again enters the PBS 16. このとき、前記したように、PBS16によるs偏光成分の反射率Rsがほぼ50%であることから、PBS16に入射したs偏光成分のほぼ半分はPBS16で反射し、s偏光成分の残りのほぼ半分はPBS16を透過する。 At this time, as described above, since a reflectance Rs of around 50% of the s-polarized component by the PBS 16, approximately half of the s-polarized light component entering the PBS 16 is reflected by the PBS 16, the remaining approximately half of the s-polarized component It is transmitted through the PBS16.

PBS16で反射したs偏光成分は、導光プリズム20の後方側に位置する側面である後方面20dを経て観察者の左眼19に照射される。 s-polarized light component reflected by the PBS16 is irradiated to the observer's left eye 19 through a surface 20d after a side located on the rear side of the light guide prism 20. このとき、凹面鏡17aで反射した円偏光成分が平行光であることから、観察者の左眼19には、画像表示部12の表示画面13に表示された画像が左眼19から遠く離れた位置に表示されているように見える。 In this case, since the circularly polarized light component reflected by the concave mirror 17a is parallel light, the observer's left eye 19, the position of the image displayed on the display screen 13 of the image display unit 12 is far from the left eye 19 It appears to be displayed in.

また、装着型表示装置10の外方から該装着型表示装置に照射される自然光は、先ず、左眼用偏光板21及び右眼用偏光板22に入射する。 Also, natural light emitted from the outside to said mounting type display device mounted display device 10 is first incident on the left eye polarization plate 21 and the right-eye polarization plate 22.

一般的に、無偏光状態にある自然光が地面及び水面等で反射すると、反射光は地面及び水面への入射面に対して垂直方向に偏光する。 Generally, when the natural light in the non-polarized state is reflected on the ground and water, etc., the reflected light is polarized in a direction perpendicular to the incident surface of the ground and water. この反射光の偏光方向は、装着型表示装置10のPBS16に入射する光束のp偏光成分の偏光方向に一致する。 The polarization direction of the reflected light corresponds to the polarization direction of the p-polarized component of the light beam incident on PBS16 wearable display device 10. 前記したように、左眼用偏光板21及び右眼用偏光板22の偏光軸の方向は、s偏光成分の偏光方向と同一である。 As described above, the direction of the polarization axis of the left eye polarization plate 21 and the right-eye polarization plate 22 is the same as the polarization direction of the s-polarized light component.

従って、左眼用偏光板21及び右眼用偏光板22の偏光軸の方向をs偏光成分の偏光方向にすることにより、p偏光成分である反射光が左眼用偏光板21及び右眼用偏光板22により遮断されるので、反射光が観察者の眼に照射されることが防止される。 Thus, by the direction of the polarization axis of the left eye polarization plate 21 and the right eye polarization plate 22 in the polarization direction of the s-polarized light component, p-polarized light polarizing plate 21 and the right-eye left eye reflected light is the component due to being blocked by the polarizing plate 22, thereby preventing the reflected light is irradiated to the eye of the observer.

これにより、反射光が観察者による外界の視認の妨げになることが防止されるので、観察者は外界をより明確に見ることができる。 Thus, since the reflected light can interfere with external viewing is prevented by an observer, the observer can see the outside world more clearly. また、左眼用偏光板21及び右眼用偏光板22によってp偏光成分が遮断されることにより観察者から見た外界の明るさが半減するので、外界の光度に対する画像表示部12の表示画面13に表示された画像の光度が上がる。 Further, since the outside brightness as viewed from the observer by p-polarized light component by the left eye polarization plate 21 and the right-eye polarization plate 22 is cut off by half, the display screen of the image display unit 12 for external luminosity luminous intensity of the image displayed on the 13 increases. これにより、観察者は、画像表示部12の表示画面13に表示された画像をより明確に視認することができる。 Thus, the observer can visually recognize the image displayed on the display screen 13 of the image display unit 12 more clearly.

他方、左眼用偏光板21を透過した自然光のs偏光成分は、PBS16に入射する。 On the other hand, s-polarized light component of the natural light transmitted through the left eye polarization plate 21, enters the PBS 16. このとき、PBS16によるs偏光成分の反射率がほぼ0.5であることから、左眼用偏光板21を透過した自然光のs偏光成分のほぼ半分はPBS16で画像表示部12に向けて装着型表示装置10の左右方向に沿って反射し、自然光のs偏光成分の残りのほぼ半分はPBS16を透過する。 At this time, since the reflectance of s-polarized light component by PBS16 is approximately 0.5, wearable almost half to the image display unit 12 in PBS16 the s-polarized component of the natural light transmitted through the left eye polarization plate 21 It reflected along the lateral direction of the display device 10, and the remaining approximately half of the s-polarized component of the natural light transmitted through the PBS 16.

これにより、PBS16によるs偏光成分の反射率Rsが100%すなわち1である場合に比べて、観察者がPBS16を通して外界を見たときの外界の明るさが明るくなるので、観察者は、PBS16を通しての外界の視認がし易くなる。 Thus, as compared with the case the reflectance Rs of the s-polarized component by the PBS 16 is 100% or 1, since the viewer brightness of the outside world becomes bright when viewed outside world through PBS 16, the viewer, through PBS 16 more likely to have of the outside world of visibility.

従って、装着型表示装置10を装用した観察者は、画像表示部12の表示画面13に表示された画像を外界像と重畳させて見ることができる。 Therefore, observer wearing the wearable display device 10, an image displayed on the display screen 13 of the image display unit 12 can be seen superposed with the outside world image.

また、光束が導光プリズム20にその観察者側から入射したとき、導光プリズム20の後方面20dの領域のうちPBS13に対応する領域以外の領域に照射された光束の大部分は、導光プリズム20をその左眼用偏光板21側に透過する。 Further, when the light beam is incident from the observer side to the light guide prism 20, a large part of the light beam irradiated to a region other than the region corresponding to that in PBS13 in the region of the surface 20d after the light guide prism 20, a light guide transmitting the prism 20 into its left eye polarization plate 21 side. 導光プリズム20を透過した光束は、左眼用偏光板21に照射される。 The light beam which has passed through the light guide prism 20 is irradiated on the left eye polarization plate 21. このとき、光束のうちs偏光成分は左眼用偏光板21の透過が許され、p偏光成分は左眼用偏光板21の透過が阻止される。 In this case, it s-polarized light component of the light beam is allowed transmission for the left eye polarization plate 21, p-polarized light component is transmitted through the left eye polarization plate 21 is prevented. 従って、導光プリズム20に入射した光束のs偏光成分のみが左眼用偏光板21から装着型表示装置10の前方に射出される。 Therefore, only the s-polarized component of the light beam incident on the light guide prism 20 is emitted in front of the mounted display device 10 from the left-eye polarization plate 21.

他方、導光プリズム20の前方面20cの領域のうちPBS16に対応する領域に照射された光束は、導光プリズム20内に入射した後、PBS16に照射される。 On the other hand, the light beam is irradiated to a region corresponding to the PBS 16 among the areas of the front face 20c of the light guide prism 20 is incident on the light guide prism 20 is irradiated to the PBS 16. このとき、前記光束のp偏光成分の大部分はPBS16を透過し、更に、前記光束のs偏光成分の半分がPBS16を透過する。 At this time, most of the p-polarized component of the light beam transmitted through the PBS 16, further, a half of the s-polarized component of the light beam transmitted through the PBS 16. PBS16を透過したp偏光成分及びs偏光成分は、それぞれ導光プリズム20を透過した後、左眼用偏光板21に照射され、s偏光成分のみが左眼用偏光板21を透過し、該左眼用偏光板から装着型表示装置10の前方に射出される。 p-polarized light component and the s-polarized component transmitted through the PBS16, after passing through the respective light guide prism 20 is irradiated on the left eye polarization plate 21, only the s-polarized light component is transmitted through the left eye polarization plate 21, left from eye polarizing plate is emitted to the front of the mounted display device 10.

これにより、PBS16を透過したs偏光成分が外界に射出されることから、光束が導光プリズム20にその観察者側から入射したとき、反射率Rsがほぼ1である場合にようにPBS16に照射された光のs偏光成分がほぼ全て装着型表示装置10の前方に射出されない場合に比べて、導光プリズム20のPBS16に対応する領域から外界に射出される光束の単位面積当たりの光量が多くなる。 Thus, irradiation since the transmitted s-polarized light component PBS16 is emitted to the outside world, when the light beam is incident from the observer side to the light guide prism 20, as in the case of reflectance Rs approximately 1 to PBS16 as compared with the case where been s-polarized component of the light is not emitted forward of almost all mounted display device 10, the light quantity per unit area of ​​the light beam emitted to the outside from the region corresponding to PBS16 of the light guide prism 20 is more Become.

従って、反射率Rsがほぼ1である場合に比べて、PBS16を透過した光束の単位面積当たりの光量とその周囲を透過した光束の単位面積当たりの光量との差が小さくなる。 Therefore, as compared with the case where the reflectance Rs is almost 1, the difference between the amount of light per unit area of ​​the light amount with the light beam transmitted through the periphery thereof per unit area of ​​the light flux transmitted through the PBS16 decreases. これにより、PBS16とその周囲とのコントラストが小さくなるので、装着型表示装置10を外界から見たとき、PBS16の明るさがその周囲の明るさに比べて暗く見えることが抑制される。 Thus, the contrast of the PBS16 and its surroundings is reduced, when viewed mounted display device 10 from outside is prevented from brightness of PBS16 appear darker than the brightness of the surrounding.

これに対し、PBS16による反射率Rsがほぼ1である場合、s偏光成分のみの透過を許す左眼用偏光板21を導光プリズム20の前方に配置すると、光束が導光プリズム20にその観察者側から入射したときに、導光プリズム20のPBS16に対応する領域からはs偏光成分及びp偏光成分が共に外界に射出されないため、前記領域における光量はほぼ0になる。 In contrast, if the reflectance Rs is almost 1 by PBS 16, when placing the left eye polarization plate 21 which allows the transmission of only the s-polarized light component in front of the light guide prism 20, the observation light flux to the light guide prism 20 when entering from Shah side, since the s-polarized light component and p-polarized light component from a region corresponding to PBS16 of the light guide prism 20 is not both emitted to the outside world, the amount of light in the region becomes substantially zero. このため、左眼用偏光板21が配置されない場合すなわちp偏光成分が導光プリズム20の前記領域及び該領域の周囲の領域から外界に射出される場合に比べて、PBS16を透過した光束の単位面積当たりの光量とその周囲を透過した光束の単位面積当たりの光量との差が大きくなる。 Therefore, as compared with the case when the left eye polarization plate 21 is not disposed namely the p-polarized light component is emitted to the outside from the area around the region and the region of the light guide prism 20, the unit of light flux transmitted through the PBS16 the difference between the amount of light per unit area of ​​the light flux transmitted light intensity and the periphery thereof per area is increased. 従って、装着型表示装置10を外界から見たとき、左眼用偏光板21が配置されない場合に比べて、PBS16の明るさがその周囲の明るさよりもより暗く見えてしまう。 Therefore, when viewed mounted display device 10 from the outside, as compared with the case where the left-eye polarization plate 21 is not arranged, the brightness of the PBS16 is seen darker than the brightness of the surrounding.

本実施例によれば、前記したように、PBS16によるs偏光成分の反射率Rsを0.5にすることにより、装着型表示装置10を外界から見たときのPBS16の明るさがその周囲の明るさに比べて暗く見えることが抑制される。 According to this embodiment, as described above, by the reflectivity Rs of the s-polarized light component by the PBS16 to 0.5, the brightness of PBS16 when viewed mounted display device 10 from the outside of the surrounding it is possible to suppress that appear dark in comparison to the brightness. これにより、s偏光成分のみの透過を許す左眼用偏光板21が導光プリズム20の前方に配置されている場合でも、PBS16が暗く見えることによる装着型表示装置10の従来のような見栄えの悪さを確実に抑制することができる。 Thus, even when the left eye polarization plate 21 which allows the transmission of only the s-polarized light component is arranged in front of the light guide prism 20, the conventional such appearance of mounted display device 10 according to the PBS16 appear dark the poor can be reliably suppressed.

PBS16による反射率Rsの値が0.2よりも小さい場合、前記した見栄えの悪さをより確実に抑制することができるが、凹面鏡17aで反射したs偏光成分の大部分がPBS16を透過するため、観察者の左眼19に照射されるs偏光成分の光量が減る。 If the value of the reflectance Rs by PBS 16 is smaller than 0.2, it is possible to more reliably suppress the poor aforementioned appearance, since most of the s-polarized light component reflected by the concave mirror 17a is transmitted through the PBS 16, quantity of s-polarized light component which is radiated to the left eye 19 of the observer is reduced. このため、コンバイナ光学系11による観察者への画像呈示性能が低下してしまう。 Therefore, the image presentation performance of the viewer by combiner optical system 11 is reduced.

PBS16による反射率Rsの値が0.8よりも大きい場合、反射率Rsの値を小さくすることによる前記した見栄え悪化抑制効果を発揮することができない。 If the value of the reflectance Rs by PBS16 is greater than 0.8, it can not be exhibited appearance deterioration suppression effect described above by reducing the value of the reflectance Rs.

これに対し、本実施例によれば、前記したように、PBS16による反射率Rsが0.2以上であり且つ0.8以下であることから、画像呈示性能の低下を招くことなく、装着型表示装置10の見栄えの悪さを確実に抑制することができる。 In contrast, according to this embodiment, as described above, since the reflectance Rs is and is from 0.2 to 0.8 by PBS 16, without causing a decrease in image presentation performance, wearable it is possible to reliably suppress the poor appearance of the display device 10.

また、本実施例によれば、前記したように、凹面鏡17aに凸レンズとしての機能を担わせることにより、画像表示部12の表示画面13に表示された画像が眼から遠く離れた位置に表示されているように観察者の眼に見せることができる。 Further, according to this embodiment, as described above, by making play a function as a convex lens to a concave mirror 17a, an image displayed on the display screen 13 of the image display unit 12 is displayed in a location remote from the eye it is possible to show to the observer's eye as. これにより、表示画面13に表示される画像を単に平面な鏡で反射させることにより観察者に呈示する場合のように表示画面13に表示された画像を眼の近くで表示させる場合に比べて、観察者の眼に画像を視認させ易くすることができる。 Thus, as compared with the case of displaying an image displayed on the display screen 13 as in the case of presenting the viewer by simply reflected by the plane mirror the image displayed on the display screen 13 in the vicinity of the eye, image to the observer's eye can be easier to visually recognize the.

更に、本実施例によれば、前記したように、画像表示部12の表示画面13から射出した光束を導光プリズム20のその前方側に位置する前方面20cでPBS16に向けて全反射させる。 Furthermore, according to this embodiment, as described above, it is totally reflected toward the PBS16 in front face 20c located a light beam emitted from the display screen 13 of the image display section 12 on the front side of the light guide prism 20. このことから、表示画面13からPBS16への光束の光路を、表示画面13からの光束をPBS16に直接入射させる場合の光路に対して光束の入射面内で導光プリズム20の前方へ傾けることができる。 Therefore, be tilted from the display screen 13 an optical path of light beam to the PBS 16, toward the front of the light guide prism 20 in the plane of incidence of the light beam with respect to the optical path of the case of directly incident light beam from the display screen 13 to the PBS 16 it can. これにより、導光プリズム20の前方面20c及び後方面20dに対するPBS16の勾配が緩くなる方向へ該PBSを前記光路の傾斜角に相当する角度で更に傾斜させることができる。 Thus, it is possible to further inclined at an angle corresponding to the PBS in the direction the slope of the PBS16 against the front face 20c and rear surface 20d of the light guide prism 20 is loosely inclination angle of the optical path. これにより、導光プリズム20内に確保すべきPBS16の配置スペースを導光プリズム20の前後方向に小さくすることができる。 Thus, it is possible to reduce the arrangement space of PBS16 to be secured to the light guide prism 20 in the longitudinal direction of the light guide prism 20.

従って、入射面20bを経て入射した光束を全反射させることなくPBS16に直接照射させる場合に比べて、導光プリズム20の薄型化を図ることができる。 Therefore, as compared with the case where PBS16 directly irradiates the without totally reflecting the light beam incident through the incident surface 20b, it is possible to reduce the thickness of the light guide prism 20.

これにより、コンバイナ光学系11が用いられた装着型表示装置10の重量が軽くなるので、観察者が装着型表示装置10を装用したときの該装着型表示装置の姿勢の安定感を確実に向上させることができる。 Thus, the weight of the mounted display device 10 that combiner optical system 11 is used becomes lighter, reliably improved stability in the posture of said mounting type display device when the observer wearing the wearable display device 10 it can be. また、観察者が装着型表示装置10を装用したときに導光プリズム20が装用の邪魔になることを確実に抑制することができる。 Further, it is possible to observer reliably prevent the light guide prism 20 is in the way of wearing when wearing-mounted display device 10. 従って、装着型表示装置10の使用性を確実に向上させることができる。 Therefore, it is possible to reliably improve the use of the mounted display device 10.

実施例1において、PBS16に照射された光束のp偏光成分の一部がPBS16を透過せずに反射することを考慮した場合、以下に示す反射特性をPBS16に設定することができる。 In Example 1, it can be set when a part of the p-polarized component of the light beam irradiated on the PBS 16 is taken into consideration that the reflected without passing through the PBS 16, the reflection characteristics shown below in PBS 16.

実施例1では、PBS16によるs偏光成分の反射率Rsの上限は0.8であり、反射率Rpは0すなわちp偏光成分がPBS16を透過する透過率が1である。 In Example 1, a s the upper limit of the reflectivity Rs of the polarization components 0.8 by PBS 16, the reflectivity Rp is 0 i.e. transmittance p-polarized light component passes through the PBS 16 is 1.

ここで、s偏光成分及びp偏光成分は、それぞれ自然光全体の半分である。 Here, s-polarized light component and p-polarized light component is half of the total natural light, respectively. 従って、Rs=0.8である場合、自然光全体に対するs偏光成分の反射率Rstは、Rst=Rs×0.5=0.8×0.5=0.4となり、自然光全体に対するp偏光成分の反射率Rptは、Rpt=Rp×0.5=0×0.5=0となる。 Therefore, if it is Rs = 0.8, the reflectance Rst of s-polarized light component to the whole natural light, Rst = Rs × 0.5 = 0.8 × 0.5 = 0.4 next, p-polarized light component to the whole natural light reflectance Rpt of, the Rpt = Rp × 0.5 = 0 × 0.5 = 0.

従って、PBS16における自然光全体の反射率RはR=Rst+Rpt=0.4+0=0.4となり、PBS16が暗く見えることを抑制するためには、反射率R≦0.4という関係を満たす必要がある。 Accordingly, the reflectivity R of all natural light in PBS16 R = Rst + Rpt = 0.4 + 0 = 0.4, and the in order to prevent the PBS 16 appears dark, it is necessary to satisfy the relationship of the reflectivity R ≦ 0.4 .

以上のことから、本実施例のようにp偏光成分がPBS16で反射する場合でも、反射率Rs、RpはそれぞれR=Rst+Rpt=Rs×0.5+Rp×0.5≦0.4という関係を満たす必要がある。 From the above, even when reflected by the p-polarized light component PBS16 as in this embodiment, the reflectivity Rs, Rp satisfies the relationship of R = Rst + Rpt = Rs × 0.5 + Rp × 0.5 ≦ 0.4, respectively There is a need. このため、PBS16の反射特性は、反射率Rsの値と反射率Rpの値との和「Rs+Rp」がRs+Rp≦0.8という関係を満たすように設定される。 Accordingly, reflection characteristics of PBS16 is the sum of the values ​​of reflectance Rp and the reflectance Rs' Rs + Rp "is set so as to satisfy the relationship of Rs + Rp ≦ 0.8.

従って、例えば、反射率Rsの値が0.6の場合、Rpの値は、0≦Rp≦0.2の範囲内で設定される。 Thus, for example, if the value of the reflectance Rs is 0.6, the value of Rp is set in a range of 0 ≦ Rp ≦ 0.2.

本実施例によれば、PBS16によるs偏光成分の反射率Rsの値とp偏光成分の反射率Rpの値との和を0.8以下にすることにより、p偏光成分の一部がPBS16で反射する場合でも、PBS16が暗く見えることによる装着型表示装置10の見栄えの悪化を確実に抑制することができる。 According to this embodiment, by the sum of the values ​​of reflectance Rp value and p-polarized light component of the reflectivity Rs of the s-polarized light component by the PBS16 to 0.8 or less, a part of the p-polarized component with PBS16 even if the reflected, it is possible to reliably suppress deterioration of the appearance of mounted display device 10 according to the PBS16 it appears dark.

実施例1及び実施例2において、PBS16と左眼用偏光板21との間に、図4に示すように、該左眼用偏光板21をPBS16に向けて透過した光束の互いに直交する二つの偏光成分に光路差を与えるための波長板25を配置することができる。 In Examples 1 and 2, between the PBS16 and the left eye polarization plate 21, as shown in FIG. 4, two mutually orthogonal light beams transmitted towards the left eye polarization plate 21 to PBS16 it is possible to arrange the wavelength plate 25 for providing an optical path difference to the polarization components.

波長板25は、図示の例では、左眼用偏光板21を導光プリズム20に向けて透過した光束のs偏光成分の偏光方向に対して遅相軸が10°傾斜するように、導光プリズム20と左眼用偏光板21との間に配置されている。 Wave plate 25, in the illustrated example, as the slow axis to the polarization direction of the s-polarized light component of the luminous flux transmitted toward the left eye polarization plate 21 to the light guide prism 20 is 10 ° inclined, light It is arranged between the prism 20 and the left eye polarization plate 21. 波長板25の一面25aは、導光プリズム20の前方面20cに接合されており、波長板25の他面25bは、左眼用偏光板21の導光プリズム20側に位置する面に接合されている。 One surface 25a of the wave plate 25 is bonded to the front face 20c of the light guide prism 20, the other surface 25b of the wave plate 25 is bonded to surface located on the light guide prism 20 side of the left-eye polarization plate 21 ing.

波長板25が各偏光成分に与える光路差dの値は、図示の例では、光束の波長をλとすると、0.5λに設定されている。 The value of the optical path difference d waveplate 25 is applied to each polarization component, in the illustrated example, when the wavelength of the light beam and lambda, is set to 0.5 [lambda. すなわち、波長板25は、1/2波長板としての機能を担う。 That is, the wavelength plate 25, assume the function of a 1/2-wavelength plate.

左眼用偏光板21を導光プリズム20に向けて透過した自然光のs偏光成分は、左眼用偏光板21から射出すると同時に波長板25に入射する。 s-polarized component of the natural light transmitted toward the light guide prism 20 for the left eye polarization plate 21 is incident on the wavelength plate 25 and at the same time emitted from the left eye polarization plate 21. このとき、波長板25の遅相軸が、前記したように、s偏光成分の偏光方向に対して10°傾斜していることから、波長板25に入射したs偏光成分は、波長板25を透過することにより、遅相軸から−10°回転した直線偏光に変換される。 In this case, the slow axis of the wavelength plate 25, as described above, since it is 10 ° inclined with respect to the polarization direction of the s-polarized component, the s-polarized light component incident on the wave plate 25, the wave plate 25 by transmitting, it is converted into linearly polarized light rotated -10 ° from the slow axis. 波長板25から射出された直線偏光は、該波長板の一面25a及び導光プリズム20の前方面20cを経て導光プリズム20内に入射する。 Linearly polarized emitted from the wavelength plate 25 is incident through the first surface 25a and the front surface 20c of the light guide prism 20 of the wave long plate to the light guide prism 20. 導光プリズム20内に入射した光束のうちPBS16に入射した直線偏光は、該PBSによってs偏光成分とp偏光成分とに分けられる。 Linearly polarized light incident on the PBS16 among the light beams incident on the light guide prism 20 is divided into a s-polarized light component and p-polarized light components by the PBS. p偏光成分は、PBS16を透過した後、後方面20dを経て導光プリズム20内から観察者に向けて射出する。 p-polarized light component is transmitted through the PBS 16, is emitted toward the viewer from the rear surface 20d of the through light guide prism 20. s偏光成分の半分はPBS16で装着型表示装置10の左右方向に沿って画像表示部12に向けて反射し、s偏光成分の残りの半分はPBS16を透過した後、導光プリズム20内から観察者に向けて射出する。 Half of the s-polarized light component along the lateral direction of the mounted display device 10 in PBS16 reflected toward the image display unit 12, passes through the remaining half PBS16 of s-polarized light component, observed from the light guide prism 20 within It is emitted toward the person.

これにより、PBS16によるs偏光成分の反射率が1である場合に比べて、観察者がPBS16を通して外界を見たときの外界の明るさが明るくなる。 Thus, as compared with the case the reflectance of s-polarized light component by the PBS 16 is 1, the brightness of the outside world is bright when the viewer views the outside world through the PBS 16.

また、光束が導光プリズム20にその観察者側から入射したとき、導光プリズム20に入射した光束のうちPBS16に照射された光束は、該PBSによりp偏光成分とs偏光成分とに分けられた後、p偏光成分とs偏光成分の半分とがPBS16を透過して波長板25に入射する。 Further, when the light beam is incident from the observer side to the light guide prism 20, light beam applied to the PBS16 among the light beams incident on the light guide prism 20 is divided into a p-polarized component and an s-polarized component by the PBS and then, a half of the p-polarized component and s-polarized light component is incident on the wave plate 25 is transmitted through the PBS 16. 導光プリズム20に入射した光束のうちPBS16に照射されない残りの光束は、導光プリズム20を透過した後、波長板25に入射する。 The remaining light beam is not irradiated to the PBS16 among the light beams incident on the light guide prism 20 is transmitted through the light guide prism 20 and is incident on the wave plate 25.

このとき、光束のp偏光成分及びs偏光成分は、それぞれs偏光成分の偏光方向とは異なる偏光方向を有する直線偏光に波長板25によって変換されるので、波長板25を透過したp偏光成分及びs偏光成分のいずれも、s偏光成分のみの透過を許す左眼用偏光板21を透過することができない。 At this time, p-polarized light component and the s-polarized component of the light beam, since the polarization directions of the respective s-polarized light component is converted by the wavelength plate 25 into linearly polarized light having different polarization directions, p-polarized light component and transmitted through the wavelength plate 25 any of the s-polarized component can not be transmitted through the left eye polarization plate 21 which allows the transmission of only the s-polarized light component. このため、導光プリズム20に入射した光束は左眼用偏光板21から装着型表示装置10の前方に射出されない。 Therefore, the light beams incident on the light guide prism 20 is not emitted from the left eye polarizing plate 21 in front of the mounted display device 10. これにより、左眼用偏光板21の前方でのPBS16における光度とその周囲における光度との間に差がなくなる。 Thus, there is no difference between the light intensity in the light intensity and the surrounding of PBS16 in front of the left eye polarization plate 21. 従って、装着型表示装置10を外界から見たとき、左眼用偏光板21を配置することによってPBS16の明るさがその周囲の明るさに比べて暗く見えることを、より確実に防止することができる。 Therefore, when viewed mounted display device 10 from the outside, that the brightness of PBS16 by placing the left eye polarization plate 21 that looks darker than the brightness of the surrounding, to more reliably prevent it can.

実施例3では、波長板25はその遅相軸が入射光束の偏光方向に対して10°傾斜するように配置された例を示したが、これに代えて、遅相軸が入射光束の偏光方向に対して10°以外の角度で傾斜するように波長板25を配置することができる。 In Example 3, the wavelength plate 25 is its slow axis shows the placed example to 10 ° inclined with respect to the polarization direction of the incident light beam, instead of this, the slow axis the polarization of the incident light beam it is possible to arrange the wavelength plate 25 to be inclined at an angle other than 10 ° to the direction.

例えば、波長板25の遅相軸を入射光束の偏光方向に対して45°傾斜させた場合、左眼用偏光板21を透過した自然光のs偏光成分は、波長板25を透過することにより遅相軸から−45°回転した直線偏光すなわちp偏光成分に変換される。 For example, when is 45 ° inclined with respect to the polarization direction of the incident light beam to the slow axis of the wavelength plate 25, s-polarized light component of the natural light transmitted through the left eye polarization plate 21, the slow transmitted through the wavelength plate 25 It is converted from the phase axis -45 ° rotated straight line polarizing i.e. p-polarized light component. 波長板25から射出したp偏光成分の一部は、導光プリズム20内に入射した後、PBS16を透過して導光プリズム20内から観察者に向けて射出する。 Some of the p-polarized light component emitted from the wavelength plate 25 is incident on the light guide prism 20, is emitted toward the viewer from the transmission to the light guide prism 20 within the PBS 16. また、波長板25から射出したp偏光成分の一部は、導光プリズム20内に入射した後、PBS16に入射することなく導光プリズム20内から観察者に向けて射出する。 A part of the p-polarized light component emitted from the wavelength plate 25, after entering the light guide prism 20, is emitted toward the viewer from inside the light guide prism 20 without being incident on the PBS 16.

これにより、外界からPBS16に入射した光束が全て観察者の左眼19に照射されるので、PBS16によるs偏光成分の反射率が1である場合に比べて、観察者がPBS16を通して外界を見たときの外界の明るさをより明るくすることができる。 Thus, since the light beam incident from the outside to the PBS16 is irradiated to the left eye 19 of all observers, as compared with the case the reflectance of s-polarized light component by PBS16 is 1, the observer views the outside world through the PBS16 it is possible to further brighten the brightness of the outside world at the time.

また、入射光束の偏光方向に対する遅相軸の傾斜角度が45°である場合、導光プリズム20にその観察者側から入射してPBS16を透過したp偏光成分及びs偏光成分と、導光プリズム20に入射した光束のうちPBS16に照射されない残りの光束のp偏光成分及びs偏光成分とは、波長板25を透過することにより、それぞれs偏光成分及びp偏光成分に変換される。 Further, when the inclination angle of the slow axis with respect to the polarization direction of the incident light beam is 45 °, and p-polarized light component and the s-polarized component transmitted through the PBS16 incident from the observer side to the light guide prism 20, the light guide prism the p-polarized component and s-polarized light component of the rest of the light beam is not irradiated to the PBS16 among the light beams incident on 20, transmitted through the wavelength plate 25 is converted into s-polarized light component and p-polarized light component, respectively.

その後、s偏光成分及びp偏光成分はそれぞれ左眼用偏光板21に入射する。 Then, s-polarized light component and p-polarized light component is incident on the left eye polarization plate 21, respectively. このとき、波長板25によりp偏光成分に変換されたs偏光成分はその左眼用偏光板21の透過が阻止され、s偏光成分に変換されたp偏光成分はその左眼用偏光板21の透過が許される。 In this case, s-polarized light component is converted into p-polarized light components by the wavelength plate 25 is transmitted through the left eye polarization plate 21 is prevented, p-polarized light component is converted into s-polarized light component of the left eye polarization plate 21 transmission is permitted.

これにより、PBS16を透過した光束のうち左眼用偏光板21を透過して外界に射出する光束の単位面積当たりの光量と、PBS16を経ることなく導光プリズム20を透過した光束のうち左眼用偏光板21を透過して外界に射出する単位面積当たりの光量とが、ほぼ等しくなる。 Thus, a light amount per unit area of ​​the light beam emitted to the outside passes through the left eye polarization plate 21 of the light flux transmitted through the PBS 16, the left eye of the light beam transmitted through the light guide prism 20 without passing through the PBS 16 a light amount per unit area emitted to the outside world through the use polarizing plate 21 is approximately equal.

従って、装着型表示装置10を外界から見たとき、PBS16の明るさがその周囲の明るさとほぼ等しくなるので、導光プリズム20の前方にs偏光成分のみの透過を許す偏光板21を配置することによってPBS16の明るさがその周囲の明るさに比べてより暗く見えることを、より確実に防止することができる。 Therefore, when viewed mounted display device 10 from the outside world, the brightness of PBS16 since substantially equal to the brightness of the surrounding, placing the polarizing plate 21 that allows the transmission of only the s-polarized light component in front of the light guide prism 20 the brightness of PBS16 may appear darker than the brightness of the surrounding by, can be more reliably prevented.

また、実施例3では、波長板25が入射光束の各偏光成分に与える光路差dが0.5λである例を示したが、これに代えて、0.5λ以外の光路差dを入射光束の各偏光成分に与える波長板25を本発明に適用することができる。 In Example 3, the optical path difference d waveplate 25 has on each polarization component of the incident light flux is an example which is 0.5 [lambda, instead of this, the incident light beam to the optical path difference d than 0.5 [lambda wavelength plate 25 to be supplied to respective polarization components of it can be applied to the present invention.

この場合、波長板25が入射光束の各偏光成分に与える光路差dを、0.1λ≦d≦0.6λの範囲内で設定することが好ましい。 In this case, the optical path difference d waveplate 25 has on each polarization component of the incident light beam, is preferably set within a range of 0.1λ ≦ d ≦ 0.6λ.

波長板25が入射光束の各偏光成分に与える光路差dの値が0.1λよりも小さい場合、入射光束のs偏光成分及びp偏光成分をそれぞれ他の偏光に変換するという機能を波長板25に十分に発揮させることができない。 If the value of the optical path difference d waveplate 25 has on each polarization component of the incident light beam is less than 0.1 [lambda], the wavelength plate 25, respectively the s-polarized light component and p-polarized component of the incident light beam function to convert other polarization It can not be sufficiently exhibited in. また、波長板25が入射光束の各偏光成分に与える光路差dが0.6λよりも大きい場合、反射光の光干渉による所謂色付きが目立ってしまう。 Further, when the optical path difference d waveplate 25 has on each polarization component of the incident light beam is greater than 0.6Ramuda, resulting in noticeable with the so-called color by light interference of the reflected light.

これに対し、波長板25が入射光束の各偏光成分に与える光路差dの値を0.1λ≦d≦0.6λの範囲内で設定することにより、波長板25としての前記した機能を十分に発揮させることができ且つ色付きを防止することができる。 In contrast, by the wavelength plate 25 is set within the range of values ​​of 0.1λ ≦ d ≦ 0.6λ optical path difference d given to each polarization component of the incident light beam, the above-described function as a wavelength plate 25 sufficiently the and coloring can be exhibited can be prevented.

上記した各実施例では、PBS16によるs偏光成分の反射率Rsが0.5である例を示したが、これに代えて、例えば図5に示すように、反射率Rsを0.7に設定することができる。 In the embodiments described above, the reflectance Rs of the s-polarized light component by PBS16 is an example of 0.5, instead of this setting, for example, as shown in FIG. 5, the reflectivity Rs 0.7 can do.

また、上記した各実施例では、PBS16が、互いに接合された二つのプリズム20e,20fの一方のプリズム20eの接合面20gに誘電体が多層膜状に真空蒸着されることにより形成される例を示したが、これに代えて、入射する光束のp偏光成分の透過を許し且つ光束のs偏光成分を反射させる機能を有する板状部材でPBS16を構成することができる。 In the embodiments described above, the example PBS16 is formed by dielectric is vacuum deposited on the multilayer film form on the bonding surface 20g of the one prism 20e of two prisms 20e, 20f which are joined together showed, in place of this, it is possible to configure the PBS16 a plate-shaped member having the function of reflecting s-polarized light component of and flux allows transmission of p-polarized component of the incident light beam. この場合、前記板状部材を二つのプリズム20e,20f間に挟持することができる。 In this case, it is possible to sandwich the plate-like member two prisms 20e, between 20f.

更に、上記した各実施例では、偏光分離素子16がPBS16で構成された例を示したが、これに代えて、入射する光束のp偏光成分の透過を許し且つ光束のs偏光成分を反射させることができれば、PBS16以外の部材で偏光分離素子16を構成することができる。 Further, in the embodiments described above, the polarization separation element 16 is an example configured with PBS 16, instead of this, to reflect s-polarized light component of and flux allows transmission of p-polarized light component of the light beam incident if it is possible, it is possible to constitute the polarization separation element 16 in the member other than the PBS 16.

また、上記した各実施例では、反射部材17が凹面鏡17aを有する例を示したが、これに代えて、偏光分離素子16を透過したp偏光成分を偏光分離素子16に向けて反射させることができれば、凹面鏡17aを有する反射部材17以外の反射部材を本発明に適用することができる。 In the embodiments described above, although the reflecting member 17 shows an example having a concave mirror 17a, instead of this, be reflected toward the polarization separation element 16 transmits the p-polarization component to the polarization separating element 16 if possible, the reflecting member other than the reflective member 17 having a concave mirror 17a can be applied to the present invention.

更に、上記した各実施例では、導光プリズム20への入射光束は、前方面20cで一回全反射する例を示したが、これに代えて、導光プリズム20内への入射光束を、前方面20cで後方面20dに向けて全反射させ、後方面20cでPBS16に向けて更に全反射させることができ、又は、入射光束を前方面20cと後方面20dとで交互に複数回全反射させた後、入射光束をPBS16に照射させることができる。 Furthermore, in each embodiment described above, the light beam incident on the light guide prism 20, an example of total reflection once in the front face 20c, instead of this, the light beam incident on the light guide prism 20, is totally reflected toward the rear surface 20d in the front faces 20c, at the rear face 20c can be further totally reflected toward the PBS 16, or more times the total reflection alternately incident light beam at a front surface 20c and rear surface 20d after, it is possible to irradiate the incident light beam to the PBS 16. この場合、導光プリズム20の入射面20bの傾斜方向を適宜変更することができる。 In this case, it is possible to change the inclination direction of the incident surface 20b of the light guide prism 20 as appropriate.

また、上記した各実施例では、表示画面13からの光束が導光プリズム20の前方面20cで全反射した後にPBS16に入射する例を示したが、これに代えて、表示画面13からの光束を導光プリズム20内で全反射させることなくPBS16に直接照射することができる。 In the embodiments described above, an example of entering the PBS16 after the light beam from the display screen 13 is totally reflected by the front face 20c of the light guide prism 20, instead of this, the light beam from the display screen 13 it can be irradiated directly PBS16 without total reflection in the light guide prism 20. この場合、導光プリズム20を不要とし、更に、PBS16に前記したような板状のPBSを用いることができる。 In this case, the light guide prism 20 is unnecessary, further, it is possible to use a plate-like PBS as described above in PBS 16.

更に、上記した各実施例において、左右の眼の視力を矯正すべく屈折力を有する眼鏡レンズを備える既存の眼鏡に、本発明に係るコンバイナ光学系11を用いることができる。 Further, in each embodiment described above, the existing glasses comprising a spectacle lens having a refractive power in order to correct vision of the right and left eyes, it is possible to use a combiner optical system 11 according to the present invention.

この場合、前記左右の眼鏡レンズにそれぞれ左眼用偏光板21及び右眼用偏光板22の役割を担わせることができ、又は、前記左右の眼鏡レンズとは別に、左眼用偏光板21及び右眼用偏光板22を設けることができる。 In this case, the right and left spectacle lenses can be respectively play a role of the left-eye polarization plate 21 and the right-eye polarization plate 22, or, wherein the left and right spectacle lenses separately, a polarizing plate 21 and the left eye it can be provided for the right eye polarizing plate 22.

また、上記した各実施例では、コンバイナ光学系11が左眼用偏光板21を備え、該左眼用偏光板に隣接して右眼用偏光板22が配置された例を示したが、これに代えて、左眼用偏光板21及び右眼用偏光板22をそれぞれ不要とすることができる。 In the embodiments described above, comprises a combiner optical system 11 for the left eye polarization plate 21, an example is shown in which the right eye polarization plate 22 is disposed adjacent to the left eye polarizing plate, which instead, it is possible to make the left eye polarization plate 21 and the right-eye polarization plate 22 required respectively.

この場合、装着型表示装置10の外界から自然光がPBS16に入射したとき、PBS16によるs偏光成分の反射率Rsが0.5である場合、自然光のp偏光成分とs偏光成分の半分とがPBS16を透過する。 In this case, when the natural light from outside of the mounted display device 10 is incident on the PBS 16, when the reflectivity Rs of the s-polarized component by the PBS 16 is 0.5, and half of the p-polarized component and an s-polarized component of natural light PBS 16 It is transmitted through the.

これにより、左眼用偏光板21が配置された場合と同様に、PBS16によるs偏光成分の反射率Rsが1である場合に比べて、観察者がPBS16を通して外界を見たときの外界の明るさが明るくなる。 Thus, similarly to the case of the left eye polarizing plate 21 is disposed, as compared with the case the reflectance Rs of the s-polarized light component by PBS16 is 1, outside of brightness when the viewer views the outside world through the PBS16 of it becomes bright. 従って、観察者は、PBS16を通して外界を視認し易くなる。 Therefore, the observer easily view the outside world through the PBS 16.

また、光束が導光プリズム20にその観察者側から入射したとき、導光プリズム20の後方面20dの領域のうちPBS13に対応する領域以外の領域に照射された光束は、導光プリズム20内から装着型表示装置10の前方に射出される。 Further, when the light beam is incident from the observer side to the light guide prism 20, the light beam is irradiated to a region other than the corresponding area in PBS13 in the region of the surface 20d after the light guide prism 20, the light guide prism 20 It is emitted to the front of the mounted display device 10 from.

他方、導光プリズム20の前方面20cの領域のうちPBS16に対応する領域に照射された光束は、PBS16に照射されたときにp偏光成分とs偏光成分とに分けられる。 On the other hand, the light beam is irradiated to a region corresponding to the PBS 16 among the areas of the front face 20c of the light guide prism 20 is divided into a p-polarized component and s-polarized light component when irradiated in PBS 16. p偏光成分及びs偏光成分の半分は、PBS16を透過した後、導光プリズム20内から装着型表示装置10の前方に射出される。 Half of the p-polarized component and s-polarized light component is transmitted through the PBS 16, it is emitted to the front of the mounted display device 10 from the light guide prism 20. すなわち、PBS16に照射されたp偏光成分に加えてs偏光成分の半分が外界に射出される。 In other words, half of the s-polarized light component is emitted to the outside in addition to the p-polarized light component radiated to the PBS 16.

これにより、導光プリズム20の領域のうちPBS13に対応する領域以外の領域から射出された光束の単位面積当たりの光量を1とすると、PBS16に対応する領域から射出された光束の単位面積当たりの光量が0.75となる。 Accordingly, when the light quantity per unit area of ​​a light flux emitted from the area other than the corresponding area in PBS13 in the region of the light guide prism 20 and 1, per unit area of ​​the light flux emitted from the region corresponding to the PBS16 the amount of light is 0.75.

従って、PBS16とその周囲とのコントラストが小さくなるので、装着型表示装置10を外界から見たとき、PBS16の明るさがその周囲の明るさに比べて暗く見えることを確実に抑制することができる。 Thus, the contrast of the PBS16 and its surroundings is reduced, when viewed mounted display device 10 from the outside can be suppressed reliably that brightness of PBS16 appear darker than the brightness of the surrounding .

本発明に係る装着型表示装置を概略的に示す斜視図である。 The mounted display device according to the present invention is a perspective view schematically showing. 本発明に係るコンバイン光学系を概略的に示す説明図である。 The combined optical system according to the present invention is an explanatory view schematically showing. 本発明に係る偏光ビームスプリッタによるs偏光成分の反射率Rs及びp偏光成分の反射率Rpとs偏光成分及びp偏光成分のそれぞれの波長との関係を示すグラフである。 It is a graph showing the relationship between the respective wavelengths of the reflectance Rp and s-polarized light component and p-polarized light component of reflectance Rs and p-polarized light component of the s-polarized light component with a polarization beam splitter according to the present invention. 本発明に係る導光プリズムと左眼用偏光板との間に波長板が配置されたコンバイン光学系を概略的に示す説明図である。 The combined optical system waveplate is disposed between the light guide prism in accordance with the present invention and the left eye polarizing plate is an explanatory view schematically showing. 図3に示す例とは別の実施例に係る偏光ビームスプリッタによるs偏光成分の反射率Rs及びp偏光成分の反射率Rpとs偏光成分及びp偏光成分のそれぞれの波長との関係を示すグラフである。 Graph showing the relationship between the respective wavelengths of the reflectance Rp and s-polarized light component and p-polarized light component of reflectance Rs and p-polarized light component of the s-polarized light component with a polarization beam splitter according to another embodiment to the example shown in FIG. 3 it is.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10 装着型表示装置 11 コンバイナ光学系 12 画像表示部 16 偏光分離素子(偏光ビームスプリッタ) 10 mounted display device 11 combiner optics 12 image display unit 16 the polarization separating element (polarization beam splitter)
17 反射部材 17a 凹面鏡 18 1/4波長板 20 導光プリズム 20b 入射面 20c 反射面(前方面) 17 reflecting member 17a concave mirror 18 quarter-wave plate 20 light guide prism 20b entrance surface 20c reflecting surface (front surface)
21 偏光部材(左眼用偏光板) 21 polarization member (polarization plate for the left eye)
25 波長板 25 wave plate

Claims (14)

  1. 入射する光束のp偏光成分を透過させ且つ前記光束のs偏光成分を反射させる偏光分離素子と、該偏光分離素子を透過した光を前記偏光分離素子に向けて反射させるための反射部材と、該反射部材と前記偏光分離素子との間に配置される1/4波長板とを備え、前記偏光分離素子による前記s偏光成分の反射率は0.2以上であり且つ0.8以下であることを特徴とするコンバイナ光学系。 A polarization separation element for reflecting the s-polarized component of and the light beam is transmitted through the p-polarized component of the light beam incident, a reflecting member for reflecting the light transmitted through the polarization separating element to the polarization separating element, wherein it reflecting member and a quarter-wave plate disposed between the polarization separating element, the reflectivity of the s-polarized light component by the polarizing beam splitter is is and 0.8 or less 0.2 or more combiner optical system according to claim.
  2. 前記偏光分離素子による前記s偏光成分の反射率の値と前記p偏光成分の反射率の値との和が0.8以下であることを特徴とする請求項1に記載のコンバイナ光学系。 Combiner optical system according to claim 1, wherein the sum of the reflectance values ​​of the p-polarized component and the reflectance of the s-polarized light component by the polarizing beam splitter is 0.8 or less.
  3. 前記偏光分離素子による光の反射方向の反対側には偏光部材が配置されており、該偏光部材の偏光軸の方向は、前記s偏光成分の偏光方向と同一であることを特徴とする請求項1又は2に記載のコンバイナ光学系。 Wherein the opposite side of the reflection direction of light by the polarizing beam splitter is disposed a polarizing member, the direction of the polarization axis of the polarizing member claims, characterized in that is the same as the polarization direction of the s-polarized component combiner optical system according to 1 or 2.
  4. 前記偏光分離素子と前記偏光部材との間には、該偏光部材を前記偏光分離素子に向けて透過した光束の互いに直交する二つの偏光成分に光路差を与えるための波長板が配置されていることを特徴とする請求項3に記載のコンバイナ光学系。 Wherein between the polarizing separation element and the polarization member, the wavelength plate for giving the optical path difference are arranged in two polarization components perpendicular to each other of the light flux transmitted toward the polarization member in the polarization separating element combiner optical system according to claim 3, characterized in that.
  5. 前記波長板が前記光束に与える光路差の値は、0.1λ以上であり且つ0.6λ以下であることを特徴とする請求項4に記載のコンバイナ光学系。 The value of optical path difference which the wave plate has on the light beam combiner optical system according to claim 4, characterized in that it is less and 0.6λ not less than 0.1 [lambda].
  6. 前記反射部材は、前記偏光分離素子に凹面を向けた凹面鏡を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のコンバイナ光学系。 The reflecting member is a combiner optical system according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it has a concave mirror having a concave surface on the polarization separation element.
  7. 前記光束が入射する入射面を一端面に有し、他端面に前記反射部材が設けられる導光プリズムを更に備え、前記偏光分離素子は前記導光プリズム内に設けられており、該導光プリズムは、前記入射面を経て前記導光プリズム内に入射した光束を前記偏光分離素子に向けて少なくとも一回全反射させる反射面を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のコンバイナ光学系。 Has an incident surface on which the light beam is incident on one end surface, further comprising a light guide prism to the reflecting member is provided on the other end surface, the polarization separation element is provided within the light guide prism, light guide prism is in any one of claims 1 to 6, characterized in that it has the through entrance face at least once a light beam toward the polarization separation element is incident into the light guide prism totally reflected to the reflecting surface combiner optical system according.
  8. 観察者の眼に呈示する画像が表示される画像表示部と、該画像表示部から射出した光束のp偏光成分を透過させ且つ前記光束のs偏光成分を反射させる偏光分離素子と、該偏光分離素子を透過した光を前記偏光分離素子に向けて反射させるための反射部材と、該反射部材と前記偏光分離素子との間に配置される1/4波長板とを備え、前記偏光分離素子は、前記s偏光成分を前記眼に向けて反射させるように配置されており、前記偏光分離素子による前記s偏光成分の反射率は0.2以上であり且つ0.8以下であることを特徴とする装着型表示装置。 An image display unit on which an image to be presented to the observer's eye is displayed, a polarization beam splitter for reflecting the s-polarized component of and the light beam is transmitted through the p-polarized component of the light beams emitted from the image display unit, the polarizing separation comprising a reflecting member for reflecting the light transmitted through the element to the polarization separation element and a quarter wave plate disposed between the reflective member and the polarization separating element, the polarization separation element and wherein s is the polarized light component is arranged to reflect toward the eye, the reflectivity of the s-polarized light component by the polarizing beam splitter is is and 0.8 or less 0.2 or more mounted display device that.
  9. 前記偏光分離素子による前記s偏光成分の反射率の値と前記p偏光成分の反射率の値との和が0.8以下であることを特徴とする請求項8に記載の装着型表示装置。 Mounted display device according to claim 8, wherein the sum of the reflectance values ​​of the p-polarized component and the reflectance of the s-polarized light component by the polarizing beam splitter is 0.8 or less.
  10. 前記偏光分離素子の前記観察者側と反対側には偏光部材が配置されており、該偏光部材の偏光軸の方向は、前記s偏光成分の偏光方向と同一であることを特徴とする請求項8又は9に記載の装着型表示装置。 Wherein the opposite side to the observer side of the polarization separation element is disposed the polarizing member, the direction of the polarization axis of the polarizing member claims, characterized in that is the same as the polarization direction of the s-polarized component mounted display device according to 8 or 9.
  11. 前記偏光分離素子と前記偏光部材との間には、該偏光部材を前記偏光分離素子に向けて透過した光束の互いに直交する二つの偏光成分に光路差を与えるための波長板が配置されていることを特徴とする請求項10に記載の装着型表示装置。 Wherein between the polarizing separation element and the polarization member, the wavelength plate for giving the optical path difference are arranged in two polarization components perpendicular to each other of the light flux transmitted toward the polarization member in the polarization separating element mounted display device according to claim 10, characterized in that.
  12. 前記波長板が前記光束に与える光路差の値は、0.1λ以上であり且つ0.6λ以下であることを特徴とする請求項11に記載の装着型表示装置。 The value of optical path difference which the wave plate has on the light beam, mounted type display device according to claim 11, characterized in that it is less and 0.6λ not less than 0.1 [lambda].
  13. 前記反射部材は、前記偏光分離素子に凹面を向けた凹面鏡を有することを特徴とする請求項8乃至12のいずれか一項に記載の装着型表示装置。 The reflective member is mounted type display device according to any one of claims 8 to 12, characterized in that it has a concave mirror having a concave surface on the polarization separation element.
  14. 前記画像表示部から射出した光束が入射する入射面を一端面に有し、他端面に前記反射部材が設けられる導光プリズムを更に備え、前記偏光分離素子は前記導光プリズム内に設けられており、該導光プリズムは、前記入射面を経て前記導光プリズム内に入射した光束を前記偏光分離素子に向けて少なくとも一回全反射させる反射面を有することを特徴とする請求項8乃至13のいずれか一項に記載の装着型表示装置。 Has an incident surface where the light beams emitted from the image display unit is incident on one end surface, further comprising a light guide prism that said reflecting member to the other end surface is provided, the polarization separation element provided in the light guide prism cage, the light guide prism claims 8 to 13, characterized in that it has the light flux incident into the light guide prism through the entrance surface toward the polarization separation element at least once totally reflected to the reflecting surface mounted display device according to any one of.
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