JP2012058404A - Optical component and display device using the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical component which produces no blurring of an image that an observer observes.SOLUTION: In an optical component 3 where a tabular substrate and another tabular substrate are placed together by adhesive in a manner that alternately laminates the substrates and adhesive layers in a first direction, tabular substrates 31 to 35 and adhesive layers 41 to 44 are inclined toward the first direction. A first surface 3a which is parallel to the first direction is formed by first side surfaces 31a to 35a of the substrates 31 to 35 and the first side surfaces 41a to 44a of the adhesive layers 41 to 44. A second surface 3b opposite to the first surface 3a is formed by second side surfaces 31b to 35b of the substrates 31 to 35 and the second side surfaces 41b to 44b of the adhesive layers 41 to 44. Supplemental substrates 51 and 52 are adhered to the first side surfaces 41a to 44a of the adhesive layers 41 to 44 and/or the second side surfaces 41b to 44b of the adhesive layers 41 to 44 with the adhesive.

Description

本発明は、腰のベルトや装身具等を介して身体に纏うウエアラブルコンピュータや、ナップサックやポケットに入れて携帯できる携帯電話器等の通信機器のような、卓上以外の環境で利用可能な情報機器のためのモニタに適した表示装置に用いられる光学部品及びそれを用いた表示装置に関する。   The present invention relates to an information device that can be used in an environment other than a desktop, such as a wearable computer that is worn around the body via a waist belt or a jewelry, or a communication device such as a mobile phone that can be carried in a knapsack or pocket. The present invention relates to an optical component used in a display device suitable for a monitor for the display and a display device using the same.

身体に纏う形態の情報機器用の表示装置としては、眼鏡型の形態が主流となりつつある。図３は、観察者の頭部に装着される眼鏡型ディスプレイ（表示装置）を示す外観図である。また、図４は、観察者の頭部に装着される従来の眼鏡型ディスプレイの平面の概略構成を示す光路図である。
眼鏡型ディスプレイ１０１は、眼鏡と似た外観をしており、画像表示光Ｌを出射するユニット部Ｕと、ユニット部Ｕからの画像表示光Ｌを内部で反射させながら観察者の眼Ｅに導くライトガイド（光学部品）１０３と、ユニット部Ｕとライトガイド１０３とが取り付けられるフレーム部Ｆとを備える（例えば、特許文献１参照）。
なお、眼鏡型ディスプレイ１０１は右眼用であり、遠方を見ている状態の右眼Ｅの中心に原点を有したＸＹＺ座標系を定義する。Ｚ方向は観察者の前方であり、Ｙ方向は観察者の上方であり、Ｘ方向（第一の方向）は観察者の左方である。 As display devices for information devices that are worn on the body, eyeglass-type forms are becoming mainstream. FIG. 3 is an external view showing a glasses-type display (display device) attached to the observer's head. FIG. 4 is an optical path diagram showing a schematic configuration of a plane of a conventional glasses-type display worn on the observer's head.
The glasses-type display 101 has an appearance similar to that of glasses, and guides the image display light L to the observer's eye E while reflecting the image display light L from the unit U and the unit U. A light guide (optical component) 103 and a frame portion F to which the unit portion U and the light guide 103 are attached are provided (for example, see Patent Document 1).
The glasses-type display 101 is for the right eye, and defines an XYZ coordinate system having an origin at the center of the right eye E in a state of looking far away. The Z direction is in front of the observer, the Y direction is above the observer, and the X direction (first direction) is to the left of the observer.

ユニット部Ｕは、筐体（図示せず）を有し、その筐体の内部に出射方向に垂直である面に表示領域となる画像を形成して画像表示光Ｌを出射する透過型液晶表示器（表示素子）２１と、観察対象の虚像を形成する光学系２２と、光源（図示せず）とを有する出射機構２０と、出射機構２０に画像信号を出力する制御部（図示せず）とを備える。
透過型液晶表示器２１は、制御部からの画像信号に基づいて、出射方向に垂直である面に表示領域となる画像を形成し、その画像表示光Ｌを出射する。
光学系２２は、表示領域の全範囲の画像表示光Ｌを透過させる光学素子を有する。そして、光学系２２は、透過型液晶表示器２１の前方に配置されている。これにより、光学系２２は、表示領域の全範囲の画像表示光Ｌを透過させながら、観察対象の虚像を形成する。 The unit unit U has a housing (not shown), and forms a display region image on a surface perpendicular to the emitting direction inside the housing, and emits image display light L. An output mechanism 20 having a display device 21, an optical system 22 that forms a virtual image to be observed, and a light source (not shown), and a controller (not shown) that outputs an image signal to the output mechanism 20. With.
Based on the image signal from the control unit, the transmissive liquid crystal display 21 forms an image to be a display region on a surface perpendicular to the emission direction, and emits the image display light L.
The optical system 22 includes an optical element that transmits the image display light L in the entire display area. The optical system 22 is disposed in front of the transmissive liquid crystal display 21. Thereby, the optical system 22 forms a virtual image of the observation target while transmitting the image display light L in the entire range of the display area.

ライトガイド１０３は、平板形状の光学ガラス（商品名「ＢＫ７」、屈折率：１．５１７）の基板と、平板形状の光学ガラス（商品名「ＢＫ７」、屈折率：１．５１７）の基板とが、光学ガラス用接着剤（商品名「ＵＴ２０」、屈折率：１．５１５）を介して貼り合わせられることにより、平板形状の基板と接着層とがＸ方向（第一の方向）に交互に積層されたものである。具体的には、ライトガイド１０３は、第一の基板１３１と第一の接着層１４１と第二の基板１３２と第二の接着層１４２と第三の基板１３３と第三の接着層１４３と第四の基板１３４と第四の接着層１４４と第五の基板１３５とがこの順で積層されている。
そして、５枚の基板１３１〜１３５と４つの接着層１４１〜１４４とは、Ｘ方向（第一の方向）に対して傾斜している。例えば、Ｘ方向に対する平板形状の基板１３１〜１３５の角度と、Ｘ方向に対する接着層１４１〜１４４の角度とは、ともにＹ方向から見るとα（例えば、２４°）となっている。 The light guide 103 includes a flat optical glass substrate (trade name “BK7”, refractive index: 1.517) and a flat optical glass substrate (trade name “BK7”, refractive index: 1.517). Are bonded together via an optical glass adhesive (trade name “UT20”, refractive index: 1.515), so that the flat substrate and the adhesive layer are alternately arranged in the X direction (first direction). It is a laminated one. Specifically, the light guide 103 includes a first substrate 131, a first adhesive layer 141, a second substrate 132, a second adhesive layer 142, a third substrate 133, a third adhesive layer 143, and a first substrate. The fourth substrate 134, the fourth adhesive layer 144, and the fifth substrate 135 are laminated in this order.
The five substrates 131 to 135 and the four adhesive layers 141 to 144 are inclined with respect to the X direction (first direction). For example, the angles of the flat substrates 131 to 135 with respect to the X direction and the angles of the adhesive layers 141 to 144 with respect to the X direction are both α (for example, 24 °) when viewed from the Y direction.

また、５枚の基板１３１〜１３５の第一の側面１３１ａ〜１３５ａと、４つの接着層１４１〜１４４の第一の側面１４１ａ〜１４４ａとで、Ｘ方向（第一の方向）と平行な第一面１０３ａが形成されるとともに、５枚の基板１３１〜１３５の第二の側面１３１ｂ〜１３５ｂと、４つの接着層１４１〜１４４の第二の側面１４１ｂ〜１４４ｂとで、第一面１０３ａとＺ方向で対向する第二面１０３ｂが形成されている。
これにより、ライトガイド１０３は、第一面１０３ａと、第一面１０３ａとＺ方向で対向する第二面１０３ｂとを有する。 The first side surfaces 131a to 135a of the five substrates 131 to 135 and the first side surfaces 141a to 144a of the four adhesive layers 141 to 144 are parallel to the X direction (first direction). The surface 103a is formed, and the first surface 103a and the Z direction are formed by the second side surfaces 131b to 135b of the five substrates 131 to 135 and the second side surfaces 141b to 144b of the four adhesive layers 141 to 144. The second surface 103b facing each other is formed.
Thereby, the light guide 103 has the 1st surface 103a and the 2nd surface 103b which opposes the 1st surface 103a in a Z direction.

そして、第三の基板１３３の片側表面と第四の基板１３４の片側表面と第五の基板１３５の片側表面とに、ビームスプリッタコートが施されていることにより、第二の接着層１４２と第三の基板１３３との界面と、第三の接着層１４３と第四の基板１３４との界面と、第四の接着層１４４と第五の基板１３５との界面とは、入射した画像表示光Ｌの光束の設定割合を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の設定割合を透過することが可能なビームスプリッタ面となっている。具体的には、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過することが可能となっている。
つまり、ライトガイド１０３は、Ｘ方向において順番に、平面形状の第一ビームスプリッタ面と、平面形状の第二ビームスプリッタ面と、平面形状の第三ビームスプリッタ面とを有する。 Further, the beam splitter coat is applied to one side surface of the third substrate 133, one side surface of the fourth substrate 134, and one side surface of the fifth substrate 135, so that the second adhesive layer 142 and the first substrate The interface between the third substrate 133, the interface between the third adhesive layer 143 and the fourth substrate 134, and the interface between the fourth adhesive layer 144 and the fifth substrate 135 are incident image display light L. The beam splitter surface is capable of reflecting the set ratio of the luminous flux of the image display light L and transmitting the set ratio of the luminous flux of the image display light L. Specifically, it is possible to reflect 19% of the incident light flux of the image display light L and transmit 81% of the light flux of the image display light L.
That is, the light guide 103 has a planar first beam splitter surface, a planar second beam splitter surface, and a planar third beam splitter surface in order in the X direction.

また、第二の基板１３２の片側表面に、全反射コートが施されていることにより、第一の接着層１４１と第二の基板１３２との界面は、入射した画像表示光Ｌの光束の全部を反射することが可能な反射面となっている。
つまり、ライトガイド１０３は、Ｘ方向において、平面形状の第一ビームスプリッタ面の前に、反射面を有する。
そして、出射機構２０の前方（Ｚ方向）に反射面が配置されるとともに、観察者の眼Ｅの前方（Ｚ方向）にビームスプリッタ面が配置されるように、ライトガイド１０３はフレーム部Ｆに取り付けられている。 In addition, since the one-side surface of the second substrate 132 is subjected to the total reflection coating, the interface between the first adhesive layer 141 and the second substrate 132 causes the entire luminous flux of the image display light L to enter. It is a reflective surface that can reflect the light.
That is, the light guide 103 has a reflecting surface in front of the planar first beam splitter surface in the X direction.
The light guide 103 is placed on the frame F so that the reflecting surface is disposed in front of the emission mechanism 20 (Z direction) and the beam splitter surface is disposed in front of the observer's eye E (Z direction). It is attached.

このような眼鏡型ディスプレイ１０１において、まず、出射機構２０からの表示領域の画像表示光Ｌをライトガイド１０３の内部に第二面１０３ｂから入射させる。
次に、反射面は、画像表示光Ｌを略Ｘ方向（第一の方向）へと反射させる。そして、第一面１０３ａと第二面１０３ｂとは、表示領域の画像表示光Ｌを交互に複数回反射しながら、第一ビームスプリッタ面に導く。そこで、第一ビームスプリッタ面は、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過する。つまり、画像表示光Ｌの光束の１９．０％である画像表示光Ｌａの光束を、観察者に向かって導く。 In such a glasses-type display 101, first, the image display light L in the display area from the emission mechanism 20 is incident on the inside of the light guide 103 from the second surface 103 b.
Next, the reflecting surface reflects the image display light L substantially in the X direction (first direction). The first surface 103a and the second surface 103b guide the image display light L in the display region to the first beam splitter surface while alternately reflecting the image display light L a plurality of times. Therefore, the first beam splitter surface reflects 19% of the incident light beam of the image display light L and transmits 81% of the light beam of the image display light L. That is, the light flux of the image display light La that is 19.0% of the light flux of the image display light L is guided toward the observer.

また、第一ビームスプリッタ面を透過した画像表示光Ｌは、第二ビームスプリッタ面に到達する。そこで、第二ビームスプリッタ面は、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過する。つまり、画像表示光Ｌの光束の１５．４％である画像表示光Ｌｂの光束を観察者に向かって導く。
さらに、第二ビームスプリッタ面を透過した画像表示光Ｌは、第三ビームスプリッタ面に到達していき、各ビームスプリッタ面は、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過していく。 Further, the image display light L transmitted through the first beam splitter surface reaches the second beam splitter surface. Therefore, the second beam splitter surface reflects 19% of the incident light beam of the image display light L and transmits 81% of the light beam of the image display light L. That is, the light flux of the image display light Lb that is 15.4% of the light flux of the image display light L is guided toward the observer.
Further, the image display light L that has passed through the second beam splitter surface reaches the third beam splitter surface, and each beam splitter surface reflects 19% of the light flux of the incident image display light L, and the image 81% of the luminous flux of the display light L is transmitted.

特表２００３−５３６１０２号公報Special table 2003-536102 gazette

ところで、このような眼鏡型ディスプレイ１０１に用いられるライトガイド１０３は、基板と基板とが接着剤を介して貼り合わせられることにより作製されている。そして、貼り合わせられた後、切断機等で切り出されることにより、５枚の基板１３１〜１３５の第一の側面１３１ａ〜１３５ａと、４つの接着層１４１〜１４４の第一の側面１４１ａ〜１４４ａとで、第一面１０３ａが形成されるとともに、５枚の基板１３１〜１３５の第二の側面１３１ｂ〜１３５ｂと、４つの接着層１４１〜１４４の第二の側面１４１ｂ〜１４４ｂとで、第二面１０３ｂが形成されている。さらに、第一面１０３ａと第二面１０３ｂとは、画像表示光Ｌを反射させるために研磨機等で光学研磨が施される。   By the way, the light guide 103 used for such a glasses-type display 101 is manufactured by bonding a substrate and a substrate through an adhesive. And after being bonded together, the first side surfaces 131a to 135a of the five substrates 131 to 135 and the first side surfaces 141a to 144a of the four adhesive layers 141 to 144 are cut by a cutting machine or the like. Thus, the first surface 103a is formed, and the second surfaces 131b to 135b of the five substrates 131 to 135 and the second surfaces 141b to 144b of the four adhesive layers 141 to 144 are used as the second surface. 103b is formed. Further, the first surface 103a and the second surface 103b are optically polished by a polishing machine or the like in order to reflect the image display light L.

しかしながら、基板を形成する光学ガラスより、接着層は削れ易いため、第一面１０３ａと第二面１０３ｂとを形成する際に、切断機等で切り出したり、研磨機等で光学研磨したりすることで、接着層１４１〜１４４の第一の側面１４１ａ〜１４４ａと第二の側面１４１ｂ〜１４４ｂとが削れすぎることがあった。図５は、図４に示すＢの拡大図である。このようなライトガイド１０３によれば、削れすぎにより平面が崩れた部分によって迷光が発生することで、観察者が観察する画像にぼけが生じるという問題があった。
そこで、本発明は、観察者が観察する画像にぼけが生じない光学部品及びそれを用いた表示装置を提供することを目的とする。 However, since the adhesive layer is easier to scrape than the optical glass forming the substrate, when forming the first surface 103a and the second surface 103b, it is cut out by a cutting machine or optically polished by a polishing machine or the like. Thus, the first side surfaces 141a to 144a and the second side surfaces 141b to 144b of the adhesive layers 141 to 144 may be excessively shaved. FIG. 5 is an enlarged view of B shown in FIG. According to such a light guide 103, there is a problem that blur occurs in an image observed by an observer because stray light is generated by a portion whose plane is broken due to excessive shaving.
Therefore, an object of the present invention is to provide an optical component that does not cause blur in an image observed by an observer and a display device using the optical component.

上記課題を解決するためになされた本発明の光学部品は、平板形状の基板と平板形状の基板とが接着剤を介して貼り合わせられることにより、当該基板と接着層とが第一の方向に交互に積層された光学部品であって、前記平板形状の基板及び接着層は、前記第一の方向に対して傾斜しており、前記基板の第一の側面と接着層の第一の側面とで、前記第一の方向と平行な第一面が形成されるとともに、前記基板の第二の側面と接着層の第二の側面とで、前記第一面と対向する第二面が形成されており、前記接着層の第一の側面及び／又は接着層の第二の側面に、前記接着剤を介して補足基板が接着されているようにしている。   The optical component of the present invention made in order to solve the above-mentioned problem is that the flat substrate and the flat substrate are bonded together with an adhesive, so that the substrate and the adhesive layer are in the first direction. An optical component laminated alternately, wherein the flat substrate and the adhesive layer are inclined with respect to the first direction, and the first side surface of the substrate and the first side surface of the adhesive layer A first surface parallel to the first direction is formed, and a second surface opposite to the first surface is formed by the second side surface of the substrate and the second side surface of the adhesive layer. The supplementary substrate is adhered to the first side surface of the adhesive layer and / or the second side surface of the adhesive layer via the adhesive.

ここで、「第一の方向」とは、設計者等によって予め決められた任意の一方向であり、例えば、観察者の左方や、観察者の右方や、観察者の上方や、観察者の下方等となる。
本発明の光学部品によれば、切断機等で切り出したり研磨機等で光学研磨したりして、接着層の第一の側面や第二の側面が削れても、その後、接着層の第一の側面や第二の側面に接着剤を介して補足基板が接着されるので、削れた部分が補修される。 Here, the “first direction” is an arbitrary direction predetermined by a designer or the like, for example, the left side of the observer, the right side of the observer, the upper side of the observer, or the observation. It will be below the person.
According to the optical component of the present invention, even if the first side surface or the second side surface of the adhesive layer is cut by a cutting machine or the like or optically polished by a polishing machine or the like, Since the supplementary substrate is bonded to the side surface and the second side surface via an adhesive, the shaved portion is repaired.

以上のように、本発明の光学部品によれば、観察者が観察する画像にぼけが生じない。   As described above, according to the optical component of the present invention, the image observed by the observer is not blurred.

（他の課題を解決するための手段および効果）
また、上記の発明において、前記基板の屈折率と接着剤の屈折率との差は０．０１以下であるようにしてもよい。
また、上記の発明において、前記基板は光学ガラス製であり、前記接着剤は光学用接着剤であるようにしてもよい。 (Means and effects for solving other problems)
In the above invention, the difference between the refractive index of the substrate and the refractive index of the adhesive may be 0.01 or less.
In the invention described above, the substrate may be made of optical glass, and the adhesive may be an optical adhesive.

そして、本発明の表示装置は、上述したような光学部品と、画像表示光を出射する表示素子を有する出射機構とを備える表示装置であって、前記光学部品の内部に出射機構からの画像表示光を入射させた後、前記第一面と第二面とで画像表示光を第一の方向へと反射させながら基板と接着層との界面に導き、当該界面から画像表示光を観察者の眼に導くようにしている。   The display device of the present invention is a display device including the optical component as described above and an emission mechanism having a display element that emits image display light, and displays an image from the emission mechanism inside the optical component. After the light is incident, the image display light is guided to the interface between the substrate and the adhesive layer while reflecting the image display light in the first direction on the first surface and the second surface, and the image display light is transmitted from the interface to the observer. I try to lead it to my eyes.

また、上記の発明において、前記界面は、入射した画像表示光の光束の設定割合を反射するとともに、画像表示光の光束の設定割合を透過することが可能なビームスプリッタ面であるようにしてもよい。
ここで、「設定割合」とは、設計者等によって予め決められた任意の割合であり、例えば、入射した画像表示光の光束の１９％を反射するとともに、画像表示光の光束の８１％を透過するように決められる。 In the above invention, the interface may be a beam splitter surface that reflects a set ratio of incident image display light beam and transmits a set ratio of image display light beam. Good.
Here, the “set ratio” is an arbitrary ratio determined in advance by a designer or the like. For example, 19% of the incident image display light beam is reflected and 81% of the image display light beam is reflected. It is determined to be transparent.

本発明の一実施形態である眼鏡型ディスプレイの平面の概略構成を示す光路図である。It is an optical path diagram which shows the schematic structure of the plane of the spectacles type display which is one Embodiment of this invention. 図１に示すＡの拡大図である。It is an enlarged view of A shown in FIG. 観察者の頭部に装着される眼鏡型ディスプレイを示す外観図である。It is an external view which shows the spectacles type display with which an observer's head is mounted | worn. 観察者の頭部に装着される従来の眼鏡型ディスプレイの平面の概略構成を示す光路図である。It is an optical path diagram which shows the schematic structure of the plane of the conventional spectacles type display with which an observer's head is mounted | worn. 図４に示すＢの拡大図である。It is an enlarged view of B shown in FIG. 本発明の他の実施形態である眼鏡型ディスプレイの平面の概略構成を示す光路図である。It is an optical path diagram which shows schematic structure of the plane of the spectacles type display which is other embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below, and it goes without saying that various aspects are included without departing from the spirit of the present invention.

図１は、本発明の一実施形態である眼鏡型ディスプレイ（表示装置）の平面の概略構成を示す光路図である。なお、既述した眼鏡型ディスプレイ１０１と同様のものについては、同じ符号を付している。
眼鏡型ディスプレイ１は、眼鏡と似た外観をしており、画像表示光Ｌを出射するユニット部Ｕと、ユニット部Ｕからの画像表示光Ｌを内部で反射させながら観察者の眼Ｅに導くライトガイド（光学部品）３と、ユニット部Ｕとライトガイド３とが取り付けられるフレーム部Ｆとを備える。 FIG. 1 is an optical path diagram showing a schematic configuration of a plane of a glasses-type display (display device) according to an embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the thing similar to the spectacles type display 101 mentioned already.
The eyeglass-type display 1 has an appearance similar to that of eyeglasses, and guides it to an observer's eye E while internally reflecting the image display light L from the unit portion U that emits the image display light L and the unit portion U. A light guide (optical component) 3 and a frame portion F to which the unit portion U and the light guide 3 are attached are provided.

ライトガイド３は、平板形状の光学ガラス（商品名「ＢＫ７」、屈折率：１．５１７）の基板と、平板形状の光学ガラス（商品名「ＢＫ７」、屈折率：１．５１７）の基板とが、光学ガラス用接着剤（商品名「ＵＴ２０」、屈折率：１．５１５）を介して貼り合わせられることにより、平板形状の基板と接着層とがＸ方向（第一の方向）に交互に積層されたものである。具体的には、ライトガイド３は、第一の基板３１と第一の接着層４１と第二の基板３２と第二の接着層４２と第三の基板３３と第三の接着層４３と第四の基板３４と第四の接着層４４と第五の基板３５とがこの順で積層されている。
そして、５枚の基板３１〜３５と４つの接着層４１〜４４とは、Ｘ方向（第一の方向）に対して傾斜している。例えば、Ｘ方向に対する平板形状の基板３１〜３５の角度と、Ｘ方向に対する接着層４１〜４４の角度とは、ともにＹ方向から見るとα（例えば、２４°）となっている。 The light guide 3 includes a plate-shaped optical glass (trade name “BK7”, refractive index: 1.517) substrate and a plate-shaped optical glass (trade name “BK7”, refractive index: 1.517) substrate. Are bonded together via an optical glass adhesive (trade name “UT20”, refractive index: 1.515), so that the flat substrate and the adhesive layer are alternately arranged in the X direction (first direction). It is a laminated one. Specifically, the light guide 3 includes a first substrate 31, a first adhesive layer 41, a second substrate 32, a second adhesive layer 42, a third substrate 33, a third adhesive layer 43, The fourth substrate 34, the fourth adhesive layer 44, and the fifth substrate 35 are laminated in this order.
The five substrates 31 to 35 and the four adhesive layers 41 to 44 are inclined with respect to the X direction (first direction). For example, the angle of the flat substrates 31 to 35 with respect to the X direction and the angle of the adhesive layers 41 to 44 with respect to the X direction are both α (for example, 24 °) when viewed from the Y direction.

また、５枚の基板３１〜３５の第一の側面３１ａ〜３５ａと、４つの接着層４１〜４４の第一の側面４１ａ〜４４ａとで、Ｘ方向（第一の方向）と平行な第一面３ａが形成されるとともに、５枚の基板３１〜３５の第二の側面３１ｂ〜３５ｂと、４つの接着層４１〜４４の第二の側面４１ｂ〜４４ｂとで、第一面３ａとＺ方向で対向する第二面３ｂが形成されている。
これにより、ライトガイド３は、第一面３ａと、第一面３ａとＺ方向で対向する第二面３ｂとを有する。 The first side surfaces 31a to 35a of the five substrates 31 to 35 and the first side surfaces 41a to 44a of the four adhesive layers 41 to 44 are parallel to the X direction (first direction). The surface 3a is formed, and the first surface 3a and the Z direction are formed by the second side surfaces 31b to 35b of the five substrates 31 to 35 and the second side surfaces 41b to 44b of the four adhesive layers 41 to 44. The second surface 3b facing each other is formed.
Thereby, the light guide 3 has the 1st surface 3a and the 2nd surface 3b which opposes the 1st surface 3a in a Z direction.

そして、第三の基板３３の片側表面と第四の基板３４の片側表面と第五の基板３５の片側表面とに、ビームスプリッタコートが施されていることにより、第二の接着層４２と第三の基板３３との界面と、第三の接着層４３と第四の基板３４との界面と、第四の接着層４４と第五の基板３５との界面とは、入射した画像表示光Ｌの光束の設定割合を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の設定割合を透過することが可能なビームスプリッタ面となっている。具体的には、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過することが可能となっている。
つまり、ライトガイド３は、Ｘ方向において順番に、平面形状の第一ビームスプリッタ面と、平面形状の第二ビームスプリッタ面と、平面形状の第三ビームスプリッタ面とを有する。 Then, the beam splitter coat is applied to the one side surface of the third substrate 33, the one side surface of the fourth substrate 34, and the one side surface of the fifth substrate 35, so that the second adhesive layer 42 and the first substrate The interface between the third substrate 33, the interface between the third adhesive layer 43 and the fourth substrate 34, and the interface between the fourth adhesive layer 44 and the fifth substrate 35 are related to the incident image display light L The beam splitter surface is capable of reflecting the set ratio of the luminous flux of the image display light L and transmitting the set ratio of the luminous flux of the image display light L. Specifically, it is possible to reflect 19% of the incident light flux of the image display light L and transmit 81% of the light flux of the image display light L.
That is, the light guide 3 has a planar first beam splitter surface, a planar second beam splitter surface, and a planar third beam splitter surface in order in the X direction.

また、第二の基板３２の片側表面に、全反射コートが施されていることにより、第一の接着層４１と第二の基板３２との界面は、入射した画像表示光Ｌの光束の全部を反射することが可能な反射面となっている。
つまり、ライトガイド３は、Ｘ方向において、平面形状の第一ビームスプリッタ面の前に、反射面を有する。
そして、出射機構２０の前方（Ｚ方向）に反射面が配置されるとともに、観察者の眼Ｅの前方（Ｚ方向）にビームスプリッタ面が配置されるように、ライトガイド３はフレーム部Ｆに取り付けられている。 In addition, since the one-side surface of the second substrate 32 is subjected to the total reflection coating, the interface between the first adhesive layer 41 and the second substrate 32 causes the entire light flux of the image display light L that has entered. It is a reflective surface that can reflect the light.
That is, the light guide 3 has a reflecting surface in front of the planar first beam splitter surface in the X direction.
The light guide 3 is placed on the frame portion F so that the reflection surface is disposed in front of the emission mechanism 20 (Z direction) and the beam splitter surface is disposed in front of the observer's eye E (Z direction). It is attached.

また、ライトガイド３の第一面３ａには、平板形状の光学ガラス（商品名「ＢＫ７」、屈折率：１．５１７）の補正基板５２が、光学ガラス用接着剤（商品名「ＵＴ２０」、屈折率：１．５１５）６２を介して貼り合わせられている。また、ライトガイド３の第二面３ｂには、平板形状の光学ガラス（商品名「ＢＫ７」、屈折率：１．５１７）の補正基板５１が、光学ガラス用接着剤（商品名「ＵＴ２０」、屈折率：１．５１５）６１を介して貼り合わせられている。
このような補正基板５２は、第一面３ａが研磨機等で光学研磨された後に、第一面３ａに接着剤が塗布されて接着されている。つまり、接着層４１〜４４の第一の側面４１ａ〜４４ａが削れても、削れた部分に接着剤が入り込み、削れた部分が補修されることになる。
また、補正基板５１も、第二面３ｂが研磨機等で光学研磨された後に、第二面３ｂに接着剤が塗布されて接着されている。また、補正基板５２の片側表面に、全反射コートが施されていることにより、空気と補正基板５２との界面は、入射した画像表示光Ｌの光束の全部を反射することが可能な反射面となっている。 Further, on the first surface 3 a of the light guide 3, a correction substrate 52 of a flat optical glass (trade name “BK7”, refractive index: 1.517) is bonded to an optical glass adhesive (trade name “UT20”, Refractive index: 1.515) 62 are bonded together. Further, on the second surface 3 b of the light guide 3, a correction substrate 51 of a flat optical glass (trade name “BK7”, refractive index: 1.517) is bonded to an optical glass adhesive (trade name “UT20”, Refractive index: 1.515) are bonded together via 61.
Such a correction substrate 52 is bonded to the first surface 3a by applying an adhesive after the first surface 3a is optically polished by a polishing machine or the like. That is, even if the first side surfaces 41a to 44a of the adhesive layers 41 to 44 are shaved, the adhesive enters the shaved portions, and the shaved portions are repaired.
The correction substrate 51 is also bonded to the second surface 3b after the second surface 3b is optically polished by a polishing machine or the like. In addition, since the one-side surface of the correction substrate 52 is subjected to the total reflection coating, the interface between the air and the correction substrate 52 can reflect the entire luminous flux of the image display light L incident thereon. It has become.

このような眼鏡型ディスプレイ１において、まず、出射機構２０からの表示領域の画像表示光Ｌをライトガイド３の内部に第二面３ｂから入射させる。
次に、反射面は、画像表示光Ｌを略Ｘ方向（第一の方向）へと反射させる。そして、補正基板５１と補正基板５２とは、各基板の空気層との界面で、表示領域の画像表示光Ｌを交互に複数回反射しながら、第一ビームスプリッタ面に導く。そこで、第一ビームスプリッタ面は、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過する。つまり、画像表示光Ｌの光束の１９．０％である画像表示光Ｌａの光束を、観察者に向かって導く。 In such a glasses-type display 1, first, the image display light L in the display area from the emission mechanism 20 is incident on the inside of the light guide 3 from the second surface 3 b.
Next, the reflecting surface reflects the image display light L substantially in the X direction (first direction). The correction substrate 51 and the correction substrate 52 guide the image display light L in the display area to the first beam splitter surface while alternately reflecting the image display light L in the display region a plurality of times at the interface with the air layer of each substrate. Therefore, the first beam splitter surface reflects 19% of the incident light beam of the image display light L and transmits 81% of the light beam of the image display light L. That is, the light flux of the image display light La that is 19.0% of the light flux of the image display light L is guided toward the observer.

また、第一ビームスプリッタ面を透過した画像表示光Ｌは、第二ビームスプリッタ面に到達する。そこで、第二ビームスプリッタ面は、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過する。つまり、画像表示光Ｌの光束の１５．４％である画像表示光Ｌｂの光束を観察者に向かって導く。
さらに、第二ビームスプリッタ面を透過した画像表示光Ｌは、第三ビームスプリッタ面に到達していき、各ビームスプリッタ面は、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過していく。 Further, the image display light L transmitted through the first beam splitter surface reaches the second beam splitter surface. Therefore, the second beam splitter surface reflects 19% of the incident light beam of the image display light L and transmits 81% of the light beam of the image display light L. That is, the light flux of the image display light Lb that is 15.4% of the light flux of the image display light L is guided toward the observer.
Further, the image display light L that has passed through the second beam splitter surface reaches the third beam splitter surface, and each beam splitter surface reflects 19% of the light flux of the incident image display light L, and the image 81% of the luminous flux of the display light L is transmitted.

以上のように、眼鏡型ディスプレイ１によれば、接着層４１〜４４の第一の側面４１ａ〜４４ａや第二の側面４１ｂ〜４４ｂに接着剤を介して補正基板５１、５２が接着されるので、削れた部分が補修されることとなり、観察者が観察する画像にぼけが生じない。   As described above, according to the glasses-type display 1, the correction substrates 51 and 52 are bonded to the first side surfaces 41a to 44a and the second side surfaces 41b to 44b of the adhesive layers 41 to 44 through the adhesive. Then, the shaved portion is repaired, and the image observed by the observer is not blurred.

＜他の実施形態＞
上述した眼鏡型ディスプレイは、観察者の頭部や腕等の身体や、身体に装着されるヘルメットや眼鏡等に、ヘッドセット、ベルト、バンド、クリップ等を介して装着されたり、携帯電話や腕時計等の各種携帯機器に装着されたり、手に持った状態で使用されたりしてもよい。また、観察者に装着されるヘッドマウントディスプレイのような形態に限らず、観察者の前方に設置するヘッドアップディスプレイのような形態であってもよい。 <Other embodiments>
The above-described glasses-type display is mounted on the body of an observer's head and arms, a helmet or glasses worn on the body via a headset, a belt, a band, a clip, or the like, or a mobile phone or a wristwatch. It may be attached to various portable devices such as or may be used while being held in the hand. Moreover, it is not limited to a form such as a head-mounted display attached to the observer, but may be a form such as a head-up display installed in front of the observer.

また、画像表示光を観察者の両方の眼に導くようにしてもよい。
また、上述した眼鏡型ディスプレイにおいて、Ｘ方向と第一の方向とは一致するような構成を示したが、Ｘ方向と第一の方向とは一致しないような構成としてもよく、第一の方向は任意の一方向とすることができる。 Further, the image display light may be guided to both eyes of the observer.
Further, in the above-described glasses-type display, the configuration in which the X direction and the first direction coincide with each other is shown. However, the X direction and the first direction may not coincide with each other. Can be in any one direction.

上述した眼鏡型ディスプレイにおいて、ライトガイド３の各ビームスプリッタ面が、入射した画像表示光Ｌの光束の１９％を反射するとともに、画像表示光Ｌの光束の８１％を透過するビームスプリッタ面であるような構成を示したが、ライトガイドの各ビームスプリッタ面が、それぞれ異なる割合を反射するとともに、それぞれ異なる割合を透過するビームスプリッタ面であるような構成としてもよい。   In the eyeglass-type display described above, each beam splitter surface of the light guide 3 is a beam splitter surface that reflects 19% of the incident light beam of the image display light L and transmits 81% of the light beam of the image display light L. Although such a configuration is shown, the beam splitter surfaces of the light guide may be configured to reflect different proportions and transmit different proportions.

上述した眼鏡型ディスプレイ１では、ライトガイド３を用いる構成を示したが、図６に示すライトガイド２０３を用いるような構成としてもよい。ライトガイド２０３の各接着層２４１〜２４４の第一の側面２４１ａ〜２４４ａには、平板形状の光学ガラス（商品名「ＢＫ７」、屈折率：１．５１７）の補正基板２５２が、光学ガラス用接着剤（商品名「ＵＴ２０」、屈折率：１．５１５）を介してそれぞれ貼り合わせられている。また、ライトガイド２０３の各接着層２４１〜２４４の第二の側面２４１ｂ〜２４４ｂには、平板形状の光学ガラス（商品名「ＢＫ７」、屈折率：１．５１７）の補正基板２５１が、光学ガラス用接着剤（商品名「ＵＴ２０」、屈折率：１．５１５）を介してそれぞれ貼り合わせられている。   In the spectacles type display 1 described above, the configuration using the light guide 3 is shown, but the configuration using the light guide 203 shown in FIG. 6 may be used. On the first side surfaces 241a to 244a of the adhesive layers 241 to 244 of the light guide 203, a correction substrate 252 of a flat-shaped optical glass (trade name “BK7”, refractive index: 1.517) is bonded to the optical glass. They are bonded to each other via an agent (trade name “UT20”, refractive index: 1.515). Further, on the second side surfaces 241b to 244b of the adhesive layers 241 to 244 of the light guide 203, a correction substrate 251 of a flat-shaped optical glass (trade name “BK7”, refractive index: 1.517) is provided on the optical glass. Are bonded to each other via an adhesive (trade name “UT20”, refractive index: 1.515).

本発明は、卓上以外の環境で使用する情報機器等に利用することができる。   The present invention can be used for information equipment and the like used in an environment other than the desktop.

３ ライトガイド（光学部品）
３ａ 第一面
３ｂ 第二面
３１〜３５ 基板
３１ａ〜３５ａ 基板の第一の側面
３１ｂ〜３５ｂ 基板の第二の側面
４１〜４４ 接着層
４１ａ〜４４ａ 接着層の第一の側面
４１ｂ〜４４ｂ 接着層の第二の側面
５１、５２ 補足基板
Ｌ 画像表示光
Ｅ 観察者の眼 3 Light guide (optical components)
3a First surface 3b Second surface 31-35 Substrate 31a-35a Substrate first side surface 31b-35b Substrate second side surface 41-44 Adhesive layer 41a-44a Adhesive layer first side surface 41b-44b Adhesive layer Second side surfaces 51 and 52 of the supplementary substrate L image display light E observer's eye

Claims (5)

平板形状の基板と平板形状の基板とが接着剤を介して貼り合わせられることにより、当該基板と接着層とが第一の方向に交互に積層された光学部品であって、
前記平板形状の基板及び接着層は、前記第一の方向に対して傾斜しており、
前記基板の第一の側面と接着層の第一の側面とで、前記第一の方向と平行な第一面が形成されるとともに、前記基板の第二の側面と接着層の第二の側面とで、前記第一面と対向する第二面が形成されており、
前記接着層の第一の側面及び／又は接着層の第二の側面に、前記接着剤を介して補足基板が接着されていることを特徴とする光学部品。 An optical component in which the substrate and the adhesive layer are alternately laminated in the first direction by bonding the flat substrate and the flat substrate through an adhesive,
The flat substrate and the adhesive layer are inclined with respect to the first direction,
The first side surface of the substrate and the first side surface of the adhesive layer form a first surface parallel to the first direction, and the second side surface of the substrate and the second side surface of the adhesive layer And a second surface facing the first surface is formed,
An optical component, wherein a supplementary substrate is bonded to the first side surface of the adhesive layer and / or the second side surface of the adhesive layer via the adhesive. 前記基板の屈折率と接着剤の屈折率との差は０．０１以下であることを特徴とする請求項１に記載の光学部品。 The optical component according to claim 1, wherein the difference between the refractive index of the substrate and the refractive index of the adhesive is 0.01 or less. 前記基板は光学ガラス製であり、
前記接着剤は光学用接着剤であることを特徴とする請求項２に記載の光学部品。 The substrate is made of optical glass;
The optical component according to claim 2, wherein the adhesive is an optical adhesive. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光学部品と、
画像表示光を出射する表示素子を有する出射機構とを備える表示装置であって、
前記光学部品の内部に出射機構からの画像表示光を入射させた後、前記第一面と第二面とで画像表示光を第一の方向へと反射させながら基板と接着層との界面に導き、当該界面から画像表示光を観察者の眼に導くことを特徴とする表示装置。 The optical component according to any one of claims 1 to 3,
A display device including an emission mechanism having a display element for emitting image display light,
After the image display light from the emission mechanism is incident on the inside of the optical component, the image display light is reflected in the first direction by the first surface and the second surface, and at the interface between the substrate and the adhesive layer. A display device that guides image display light from the interface to the eyes of an observer. 前記界面は、入射した画像表示光の光束の設定割合を反射するとともに、画像表示光の光束の設定割合を透過することが可能なビームスプリッタ面であることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。 5. The beam splitter surface according to claim 4, wherein the interface is a beam splitter surface capable of reflecting a set ratio of the luminous flux of the image display light and transmitting the set ratio of the luminous flux of the image display light. Display device.
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