【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は画像を視覚的に拡大
して表示する機能を有する虚像ディスプレイ装置及びこ
の虚像ディスプレイ装置を備えた電子機器に関するもの
である。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a virtual image display device having a function of visually enlarging and displaying an image, and to an electronic apparatus equipped with the virtual image display device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、さまざまな情報機器、特に液晶、
または光電的な画像表示手段などによりビジュアルな情
報を取り扱うことができる機器が目覚しい進展を見せて
いる。また使用する場所や時間を選ばない、いわゆるモ
バイル機器といわれるパーソナルユースの情報処理マシ
ンの進展も著しい。このモバイル機器に求められている
性能は携帯性能のよいコンパクトな形体や情報処理スピ
ードの速さ、処理機能の多さなどのほか、小型の機器の
限られたスペースでより多くの情報を正確にわかり易く
利用者へ表示する手段が求められている。2. Description of the Related Art In recent years, various information devices, especially liquid crystals,
In addition, devices capable of handling visual information by means of photoelectric image display means have made remarkable progress. In addition, information processing machines for personal use, which are so-called mobile devices that can be used anywhere and at any time, have been remarkably developed. The performance required of this mobile device includes a compact form with good mobile performance, a high speed of information processing, a large number of processing functions, etc., as well as more information accurately in a limited space of a small device. Means for displaying to the user in an easy-to-understand manner are required.
【０００３】そこで表示方法としてヘッドマウントディ
スプレイやファインダー（チェック）ディスプレイなど
の虚像ディスプレイ装置が近年注目されてきており、多
くの研究や関連機器の開発が進んでいる。[0003] As a display method, a virtual image display device such as a head-mounted display or a finder (check) display has recently attracted attention, and much research and development of related devices have been advanced.
【０００４】しかしながらこのような虚像ディスプレイ
装置では、視覚へ投影された拡大画像にたびたび外部か
らや内部反射などによりたびたび不要な光、すなわち迷
光といわれる光ゴーストが表れて表示品質を低下させた
りして正確に情報が伝わらないことがある。この現象を
回避するために従来はおもにいかに述べる２つの方法が
取られてきた。However, in such a virtual image display device, unnecessary light, that is, light ghost called stray light often appears due to external reflection or internal reflection in an enlarged image projected to the sight, thereby deteriorating the display quality. Information may not be transmitted correctly. In order to avoid this phenomenon, conventionally, two methods described mainly have been adopted.
【０００５】図１０は従来の虚像ディスプレイ装置の模
式図で、図１０においては、外部からの不要光を遮断す
るために表示モジュールとレンズ群との間を所定の光路
を遮蔽しないように同図に示したように鏡筒５と呼ばれ
る光路周縁を光透過しない金属等の部材により円筒状に
囲んだもので構成されており、表示モジュール１のレン
ズ群による観察視野以外の光のほとんどを遮断すること
が出来る。また表示モジュール１とレンズ群２を保持す
る部材としても同時に作用することが出来る。FIG. 10 is a schematic view of a conventional virtual image display device. In FIG. 10, a predetermined optical path between a display module and a lens group is not blocked so as to block unnecessary external light. As shown in (1), the periphery of the optical path called the lens barrel 5 is cylindrically surrounded by a material such as metal that does not transmit light, and blocks most of the light other than the observation field of view by the lens group of the display module 1. I can do it. Further, it can function as a member for holding the display module 1 and the lens group 2 at the same time.
【０００６】また２つ目として鏡筒５内面での表示モジ
ュール１自体から発して所定の光路を経ずに先の鏡筒５
の内面などで反射してレンズ群２、眼部４へと達する内
部反射光を防止するために、鏡筒５内面の表面に光吸収
作用のある黒色などの塗料、または相当の物質を塗布し
てなる内部皮膜部６を設けたもので、表示品質を低下さ
せる視野内への漏れ込み光をなくすることが出来る。A second problem is that the light emitted from the display module 1 on the inner surface of the lens barrel 5 itself does not pass through a predetermined optical path, and the lens barrel 5 is moved forward.
In order to prevent the internal reflection light that reaches the lens group 2 and the eye part 4 after being reflected by the inner surface of the lens, the inner surface of the lens barrel 5 is coated with a paint such as black having a light absorbing effect or a corresponding substance. Since the internal coating 6 is provided, it is possible to eliminate light leaking into the visual field, which deteriorates display quality.
【０００７】次に図１１は従来の虚像ディスプレイ装置
の模式図で、凹面鏡による拡大虚像を投影する反射型の
虚像ディスプレイ装置を示した。同図において表示モジ
ュール１に描き出された表示画像（不図示）は、まずハ
ーフミラー部７によって略９０度折り曲げられるように
反射され光学軸８上に配置されてなる凹面鏡９の作用に
よって収斂されつつ反射し、再び今度はハーフミラー部
７を透過し、拡大された表示画像の虚像（不図示）を眼
部４の視覚に投影する。Next, FIG. 11 is a schematic view of a conventional virtual image display device, and shows a reflection type virtual image display device which projects an enlarged virtual image by a concave mirror. In the figure, a display image (not shown) drawn on the display module 1 is first reflected by the half mirror unit 7 so as to be bent by approximately 90 degrees, and converged by the action of the concave mirror 9 arranged on the optical axis 8. The reflected light is transmitted through the half mirror unit 7 again, and a virtual image (not shown) of the enlarged display image is projected to the eyes 4.
【０００８】また外部からの不要光を遮断するために斜
めになった射出窓と眼の間を所定の光路を遮蔽しないよ
うに同図に示したようにアイピースカバー１１と呼ばれ
るゴムや樹脂などの部材により円筒状に囲んだものを設
けたり、鏡筒内面での表示モジュール１自体から発して
所定の光路を経ずに視覚へと達する光を防止するため
に、視野絞り１２が射出窓（不図示）周辺に設置するこ
ともできる。As shown in FIG. 1, a rubber or resin called an eyepiece cover 11 is provided so as not to block a predetermined optical path between the exit window and the eye which are inclined to block unnecessary light from the outside. In order to prevent the light from being emitted from the display module 1 itself on the inner surface of the lens barrel and reaching the sight without passing through a predetermined optical path, the field stop 12 has an exit window (not shown). (Illustration) It can also be installed around.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上説
明した虚像ディスプレイ装置には以下のような課題が存
在する。However, the virtual image display device described above has the following problems.
【００１０】まず２つの従来の技術のうち先に説明した
直視タイプの虚像ディスプレイの迷光防止方法におい
て、鏡筒で光学システム全体をほぼ覆ってしまうためシ
ステム全体の構成が大型化してしまうとともに、筐体内
部に設けられているレンズ等の光学部材の保守や点検な
どを行うことが難しくなってしまう。First, in the method of preventing stray light of a direct-view type virtual image display described above among the two prior arts, the entire optical system is almost entirely covered by a lens barrel, so that the configuration of the entire system becomes large and the housing becomes large. It becomes difficult to perform maintenance and inspection of optical members such as lenses provided inside the body.
【００１１】また後者の凹面反射タイプのでのアイピー
スカバーは眼のごく近傍に設置されるため直接眼部に接
触する恐れがあり、外光遮蔽効果はあるものの安全性の
面から課題が残る。さらに視野絞りを設置することによ
り表示モジュールからの直接光の多くを遮蔽することが
出来るが、遮蔽量を大きくしてしまうと視野が狭くなっ
てしまい大画面表示に対応できなくなってしまう。さら
に二度もハーフミラーを透過しなければならないので、
光量が大幅に減少し、非常に暗い虚像ディスプレイ装置
となってしまう。Further, since the latter eyepiece cover of the concave reflection type is installed very close to the eyes, there is a possibility that the eyepiece cover will come into direct contact with the eyes, and although it has an external light shielding effect, there remains a problem in terms of safety. Further, by installing a field stop, much of the direct light from the display module can be shielded. However, if the amount of blocking is increased, the field of view becomes narrow, and it becomes impossible to cope with large screen display. Since it must pass through the half mirror twice more,
The amount of light is greatly reduced, resulting in a very dark virtual image display device.
【００１２】これらの問題点に加えて、さらに今後虚像
ディスプレイ装置の小型化及び薄型化を図ることを考え
ると、画像表示装置が、適当なアイポイントに光を集光
する集光手段のごく近傍に配置若しくは並設される可能
性、光学プリズムの中で多くの回数反射されるなど複雑
な光線処理が行なわれる可能性があり、これらの理由か
ら画像表示装置から所定の光路を経てアイポイントへ投
影される表示情報を含んだ光線のほかにいわゆる迷光と
なって視覚へ到達し表示品質を低下させたり、作業安全
性を損なうという問題点がある。In addition to these problems, in view of further miniaturization and thinning of the virtual image display device in the future, the image display device is located very close to the light condensing means for condensing light at an appropriate eye point. May be arranged or arranged side by side, and complicated light beam processing may be performed such as being reflected many times in the optical prism. For these reasons, the image display device passes through a predetermined optical path to the eye point. In addition to the light beam containing the display information to be projected, there is a problem that the light reaches the visual sense as so-called stray light to reduce the display quality or impair the work safety.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、画像を形成する画像形成手段と、前記画像
形成手段で形成された画像を光学的に虚像として拡大す
る画像拡大手段と、前記画像形成手段から、前記画像拡
大手段へと光を導く導光手段と、前記画像形成手段の少
なくとも一部を覆うように設けられた光遮蔽手段を備え
たものである。To achieve the above object, the present invention provides an image forming means for forming an image, and an image enlarging means for optically enlarging the image formed by the image forming means as a virtual image. A light guiding unit for guiding light from the image forming unit to the image enlarging unit; and a light shielding unit provided so as to cover at least a part of the image forming unit.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本願の請求項１に記載の発明は、
画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段で形
成された画像を光学的に虚像として拡大する画像拡大手
段と、前記画像形成手段から、前記画像拡大手段へと光
を導く導光手段と、前記画像形成手段の少なくとも一部
を覆うように設けられた光遮蔽手段を備えたことによ
り、画像形成手段から漏れ出てくる所定の光路以外に向
かう迷光を遮り、集光手段への迷光の入射を抑制するこ
とができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention described in claim 1 of the present application is
Image forming means for forming an image, image enlarging means for optically enlarging the image formed by the image forming means as a virtual image, and light guiding means for guiding light from the image forming means to the image enlarging means; A light shielding unit provided so as to cover at least a part of the image forming unit, so that stray light leaking from the image forming unit to a direction other than a predetermined optical path is blocked, and stray light to the light collecting unit is blocked. The incidence can be suppressed.
【００１５】本願の請求項２に記載の発明は、画像形成
手段と導光手段との間に空間が形成されていることによ
り、画像形成手段からの熱による導光手段での熱膨張・
収縮を抑制できるので、膨張収縮に伴う迷光の発生を抑
制することができる。According to the second aspect of the present invention, since the space is formed between the image forming means and the light guiding means, the thermal expansion and the heat in the light guiding means due to the heat from the image forming means.
Since the contraction can be suppressed, the generation of stray light due to the expansion and contraction can be suppressed.
【００１６】本願の請求項３に記載の発明は、導光手段
と画像拡大手段との間に空間が形成されていることによ
り、迷光の集光手段への入射を抑制することができる。According to the third aspect of the present invention, since a space is formed between the light guiding means and the image enlarging means, it is possible to suppress the stray light from entering the light collecting means.
【００１７】本願の請求項４に記載の発明は、光遮蔽手
段が吸光特性を有していることにより、光の遮蔽を確実
に行え、集光手段に入射する迷光をより効率よく削減す
ることができる。According to a fourth aspect of the present invention, since the light shielding means has light absorption characteristics, light can be reliably shielded and stray light incident on the light collecting means can be more efficiently reduced. Can be.
【００１８】本願の請求項５に記載の発明は、光遮蔽手
段の画像形成手段側に反射防止手段を形成したことによ
り、光遮蔽手段に入射してきた迷光成分の光遮蔽手段で
の反射を抑制することができるので、光遮蔽手段でのさ
らなる迷光の発生を抑制することができる。According to the fifth aspect of the present invention, the reflection preventing means is formed on the image forming means side of the light shielding means, so that the reflection of the stray light component incident on the light shielding means at the light shielding means is suppressed. Therefore, generation of further stray light in the light shielding means can be suppressed.
【００１９】本願の請求項６に記載の発明は、光遮蔽手
段と画像形成手段の間に空気の層を介在させたことによ
り、画像形成手段で発生する余分な迷光の拡散を抑制し
つつ画像形成手段で発生する熱を遮蔽することができ
る。According to the sixth aspect of the present invention, an air layer is interposed between the light shielding means and the image forming means, thereby suppressing the diffusion of extra stray light generated in the image forming means. The heat generated by the forming means can be shielded.
【００２０】本願の請求項７に記載の発明は、光遮蔽手
段の表面に凹凸を形成したことにより、光遮蔽手段で光
を遮蔽することによって発生する熱の一部を効率よく外
部に拡散させることができる。According to the invention of claim 7 of the present application, by forming the unevenness on the surface of the light shielding means, a part of the heat generated by shielding the light by the light shielding means is efficiently diffused to the outside. be able to.
【００２１】本願の請求項８に記載の発明は、光遮蔽手
段の表面の凹凸を画像形成手段と反対側の面に形成した
ことにより、画像形成手段からの熱も光遮蔽手段で光を
遮蔽することによって発生する熱のいずれもを効率よく
外部に拡散させることができる。According to the eighth aspect of the present invention, the unevenness on the surface of the light shielding means is formed on the surface opposite to the image forming means, so that the heat from the image forming means is also shielded by the light shielding means. By doing so, any of the heat generated can be efficiently diffused to the outside.
【００２２】本願の請求項９に記載の発明は、光遮蔽手
段と集光手段とにより、画像形成手段と、導光手段の前
記画像形成手段に面する面を覆うことにより、集光手段
へ入射する所定の光以外の迷光が虚像ディスプレイ装置
の内部で乱反射されることを防止することができる。According to a ninth aspect of the present invention, the light shielding means and the light collecting means cover the image forming means and the surface of the light guiding means facing the image forming means, so that the light collecting means It is possible to prevent stray light other than the incident predetermined light from being irregularly reflected inside the virtual image display device.
【００２３】本願の請求項１０に記載の発明は、導光手
段の表面の一部に遮光手段を設けたことことにより、導
光手段内部での所定の光路以外の光の乱反射を抑制する
ことができ、迷光の発生を抑制することができる。According to the tenth aspect of the present invention, the light-shielding means is provided on a part of the surface of the light-guide means, thereby suppressing irregular reflection of light other than a predetermined light path inside the light-guide means. And generation of stray light can be suppressed.
【００２４】本願の請求項１１に記載の発明は、導光手
段を支持する支持部材を備え、前記支持部材が吸光特性
を有していることことにより、支持部材での迷光の発生
を抑制することができる。[0024] The invention according to claim 11 of the present application is provided with a support member for supporting the light guide means, and since the support member has light absorption characteristics, generation of stray light on the support member is suppressed. be able to.
【００２５】本願の請求項１２に記載の発明は、導光手
段に凹部を設け、前記凹部に遮光手段を設けたことによ
り、導光手段内部での光路を制限することができ、導光
手段内部の迷光を取り除くことができる。According to a twelfth aspect of the present invention, the light guide means is provided with a concave portion and the concave portion is provided with a light blocking means, whereby the light path inside the light guide means can be restricted. Stray light inside can be removed.
【００２６】本願の請求項１３に記載の発明は、導光手
段が光学プリズムで形成されていることにより、光が空
気中を通る長さをより短くすることができるので、空気
中の塵埃等によって光が反射・散乱されて、迷光が発生
し、虚像ディスプレイ装置の光学特性が劣化してしまう
ことを最小限に抑制することができる。According to the thirteenth aspect of the present invention, since the light guide means is formed of an optical prism, the length of light passing through the air can be further reduced. As a result, light is reflected and scattered, stray light is generated, and deterioration of optical characteristics of the virtual image display device can be suppressed to a minimum.
【００２７】本願の請求項１４に記載の発明は、光学プ
リズムが三角柱状であることにより、光学プリズムを小
さく、薄くすることができるので、虚像ディスプレイ装
置の小型化・薄型化を実現できる。In the invention according to claim 14 of the present application, the optical prism can be made small and thin because the optical prism is triangular prism-shaped, so that the virtual image display device can be reduced in size and thickness.
【００２８】本願の請求項１５に記載の発明は、三角柱
の3つの側面を反射面としたことにより、反射面をより
簡単に形成することができるとともに、光学プリズム全
体を使って光を導くことができるので、光学プリズム内
部での空間利用効率を向上させることができる。According to the fifteenth aspect of the present invention, since the three side surfaces of the triangular prism are formed as reflecting surfaces, the reflecting surface can be formed more easily, and light can be guided by using the entire optical prism. Therefore, the space utilization efficiency inside the optical prism can be improved.
【００２９】本願の請求項１６に記載の発明は、三角柱
状の光学プリズムの一部を切り取ったことにより、光学
プリズムをより小型化することができるので、虚像ディ
スプレイ装置の更なる小型化・薄型化を実現できる。According to the invention of claim 16 of the present application, the optical prism can be made more compact by cutting off a part of the triangular prism-shaped optical prism, so that the virtual image display device is further reduced in size and thickness. Can be realized.
【００３０】本願の請求項１７に記載の発明は、三角柱
状の光学プリズムの一部を切り取ってできた面に遮光手
段を設けたことにより、光学プリズム内部での迷光の発
生を抑制することができるとともに、外部から入射して
きた迷光成分を取り除くこともできる。According to the seventeenth aspect of the present invention, by providing a light-shielding means on a surface formed by cutting off a part of a triangular prism-shaped optical prism, it is possible to suppress generation of stray light inside the optical prism. In addition to this, it is also possible to remove stray light components entering from the outside.
【００３１】本願の請求項１８に記載の発明は、導光手
段に画像形成手段からの光が入射する入射面と、導光手
段で光を所定の位置に導く反射面のうちの少なくとも１
つの反射面とが、導光手段の同一の側面に形成され、か
つ、前記入射面から導光手段に入射してくる光の光路
と、前記反射面に入射してくる光の光路とが前記側面に
おいて少なくとも一部重複することにより、導光手段の
構造を簡単にすることができると共に、光が入射・透過
する面数をより少なくできるので、このような面に特に
必要な、面粗度を低くしたり、傷を取ったりする面の鏡
面化の作業をより少なくでき、虚像ディスプレイ装置の
生産性を向上させることができるとともに、製造コスト
の低減を図ることができる。また導光手段内部での空間
の利用効率を向上させることができ、導光手段を小型化
できるとともに、反射面での光の損失を抑制でき、光の
利用効率を向上させることとができる。The invention according to claim 18 of the present application is characterized in that at least one of an incident surface on which light from the image forming means enters the light guide means and a reflecting surface for guiding the light to a predetermined position by the light guide means.
One reflecting surface is formed on the same side surface of the light guiding means, and the optical path of light entering the light guiding means from the incident surface and the optical path of light entering the reflecting surface are By at least partially overlapping the side surfaces, the structure of the light guide means can be simplified, and the number of surfaces on which light enters and transmits can be reduced. In this case, the number of operations for mirroring the surface of the image display device can be reduced or the surface to be scratched can be reduced, the productivity of the virtual image display device can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. Further, it is possible to improve the use efficiency of the space inside the light guide means, to reduce the size of the light guide means, to suppress the loss of light on the reflection surface, and to improve the use efficiency of light.
【００３２】本願の請求項１９に記載の発明は、導光手
段から画像拡大手段へ光が出射される出射面と、導光手
段で光を所定の位置に導く反射面のうちの少なくとも１
つの反射面とが、導光手段の同一の側面に形成され、か
つ、前記出射面から画像拡大手段に向けて出射される光
の光路と、前記反射面に入射してくる光の光路とが前記
側面において少なくとも一部重複することにより、導光
手段の構造を簡単にすることができると共に、光が入射
・透過する面数をより少なくできるので、このような面
に特に必要な、面粗度を低くしたり、傷を取ったりする
面の鏡面化の作業をより少なくでき、虚像ディスプレイ
装置の生産性を向上させることができるとともに、製造
コストの低減を図ることができる。また導光手段内部で
の空間の利用効率を向上させることができ、導光手段を
小型化できるとともに、反射面での光の損失を抑制で
き、光の利用効率を向上させることとができる。According to a nineteenth aspect of the present invention, at least one of an emission surface from which light is emitted from the light guide means to the image enlarging means and a reflection surface which guides light to a predetermined position by the light guide means is provided.
And one reflecting surface is formed on the same side surface of the light guiding means, and the optical path of light emitted from the emitting surface toward the image enlarging means and the optical path of light incident on the reflecting surface are By at least partially overlapping the side surfaces, the structure of the light guide means can be simplified, and the number of surfaces on which light is incident and transmitted can be reduced. It is possible to reduce the number of operations for mirroring the surface to lower the degree or to remove scratches, improve the productivity of the virtual image display device, and reduce the manufacturing cost. Further, it is possible to improve the use efficiency of the space inside the light guide means, to reduce the size of the light guide means, to suppress the loss of light on the reflection surface, and to improve the use efficiency of light.
【００３３】本願の請求項２０に記載の発明は、反射面
のうち少なくとも一つの反射面における反射が全反射で
あることにより、反射面に反射膜等の反射率を向上させ
る手段を形成しなくて良くなるので、導光手段に入射す
る光若しくは導光手段から出射する光の入射面もしくは
出射面における光量の損失を大幅に削減しつつ、反射面
での高い反射率を実現でき、光の利用効率を大きく向上
させることができる。According to the invention of claim 20 of the present application, since the reflection on at least one of the reflecting surfaces is total reflection, there is no need to form a means for improving the reflectance such as a reflecting film on the reflecting surface. Therefore, it is possible to realize a high reflectivity on the reflection surface while significantly reducing the loss of the amount of light on the entrance surface or the exit surface of the light incident on the light guide means or the light emitted from the light guide means. Usage efficiency can be greatly improved.
【００３４】本願の請求項２１に記載の発明は、データ
信号もしくは音声信号の少なくとも一方を送信信号に変
換するか受信信号をデータ信号もしくは音声信号の少な
くとも一方に変換する変換手段と、前記送信信号及び前
記受信信号を送受信するアンテナと、前記変換手段によ
って変換された音声信号を音に変換するスピーカーと、
音声信号を電気信号に変換するマイクと、前記変換手段
によって変換されたデータ信号を表示する請求項１〜２
０のいずれか1記載の虚像ディスプレイ装置と、各部を
制御する制御手段を備えたことにより、使用時の虚像デ
ィスプレイ装置での迷光の発生を抑制できるので、視認
性が良好で誤認等の少ない電子機器を提供することがで
きるとともに電子機器の小型化、薄型化及び軽量化を図
ることができる。According to a twenty-first aspect of the present invention, a converter for converting at least one of a data signal and a voice signal into a transmission signal or converting a received signal into at least one of a data signal and a voice signal, An antenna for transmitting and receiving the reception signal, and a speaker for converting the audio signal converted by the conversion unit into a sound,
3. A microphone for converting an audio signal into an electric signal, and a data signal converted by the conversion means is displayed.
0, and by providing control means for controlling each part, the generation of stray light in the virtual image display device at the time of use can be suppressed. The device can be provided, and the size, thickness, and weight of the electronic device can be reduced.
【００３５】本願の請求項２２に記載の発明は、電子機
器の筐体中に虚像ディスプレイ装置が収納されているこ
とにより、使用時に虚像ディスプレイ装置で発生した熱
が外部に伝達されて、それにより電子機器の筐体表面が
熱くなってしまうことを抑制できるので、快適な使用が
可能で使い勝手の良い電子機器とすることができるとと
もに、電子機器の小型化、薄型化及び軽量化を図ること
ができ、さらに視認性が良好で誤認等の少ない電子機器
を提供することができる。また虚像ディスプレイ装置が
使用者によって直接触れられることを防止することがで
きるとともに、虚像ディスプレイ装置内部に塵埃等が侵
入して、虚像ディスプレイ装置の光学特性が劣化してし
まうことを防止できる。According to the invention of claim 22 of the present application, since the virtual image display device is housed in the housing of the electronic device, the heat generated in the virtual image display device during use is transmitted to the outside, and Since the surface of the housing of the electronic device can be prevented from becoming hot, the electronic device can be used comfortably and is easy to use, and the size, thickness and weight of the electronic device can be reduced. It is possible to provide an electronic device which has good visibility and has few erroneous recognitions. In addition, it is possible to prevent the virtual image display device from being directly touched by a user, and to prevent dust or the like from entering the inside of the virtual image display device and deteriorating the optical characteristics of the virtual image display device.
【００３６】本願の請求項２３に記載の発明は、電子機
器の筐体に表示窓を設け、前記表示窓を介して虚像ディ
スプレイ装置で形成された虚像が表示されることによ
り、周囲から漏れ出てくる迷光が使用者の目に混入する
ことを抑制でき、視認性の優れた電子機器とできる。According to a twenty-third aspect of the present invention, a display window is provided in a housing of an electronic device, and a virtual image formed by a virtual image display device is displayed through the display window, thereby leaking from the surroundings. Incoming stray light can be suppressed from entering the user's eyes, and an electronic device with excellent visibility can be provided.
【００３７】本願の請求項２４に記載の発明は、虚像デ
ィスプレイ装置とは別に、表示部を設けたことにより、
目的に応じて表示する場所を選択することができる。According to a twenty-fourth aspect of the present invention, a display unit is provided separately from a virtual image display device.
The display location can be selected according to the purpose.
【００３８】本願の請求項２５に記載の発明は、電子機
器の筐体の表示窓が設けられている面に、画像形成手段
が面した電子機器であって、光遮蔽手段が前記画像形成
手段と前記面との間に設けられていることにより、表示
窓への迷光の混入を抑制することができる。According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the electronic device, the image forming means faces the surface of the housing of the electronic device on which the display window is provided, wherein the light shielding means includes the image forming means. And the surface, it is possible to prevent stray light from entering the display window.
【００３９】本願の請求項２６に記載の発明は、光遮蔽
手段が筐体と離間して設けられていることにより、光遮
蔽手段で光を遮蔽しすることによって発生した熱が筐体
に伝わってしまうことを効率よく抑制できる。According to the invention described in claim 26 of the present application, since the light shielding means is provided separately from the housing, heat generated by shielding the light by the light shielding means is transmitted to the housing. Can be efficiently suppressed.
【００４０】本願の請求項２７に記載の発明は、光遮蔽
手段が筐体に設けられていることにより、熱遮蔽手段の
設置場所をディスプレイ装置側に設けなくて良いので、
ディスプレイ装置の設計の自由度を向上させることがで
きる。According to the invention described in claim 27 of the present application, since the light shielding means is provided in the housing, the installation place of the heat shielding means does not have to be provided on the display device side.
The degree of freedom in designing the display device can be improved.
【００４１】本願の請求項２８に記載の発明は、データ
信号もしくは音声信号の少なくとも一方を送信信号に変
換するか受信信号をデータ信号もしくは音声信号の少な
くとも一方に変換する変換手段と、前記送信信号及び前
記受信信号を送受信するアンテナと、前記変換手段によ
って変換された音声信号を音に変換するスピーカーと、
音声信号を電気信号に変換するマイクと、画像形成手段
と、前記画像形成手段で形成された画像を光学的に虚像
として拡大する画像拡大手段と、前記画像形成手段とは
非接触に設けられ、前記画像形成手段からの光が入射す
る入射面，前記画像形成手段から前記光学プリズム内に
入射した光線を反射する複数の反射面，前記画像拡大手
段に向けて光が出射される出射面とを備えた光学プリズ
ムと、前記画像形成手段の少なくとも一部を覆うように
設けられた光遮蔽手段と、前記画像形成手段，前記光学
プリズム，前記光遮蔽手段を取り囲むように設けられた
外部筐体とを備えたことにより、使用時の虚像ディスプ
レイ装置での迷光の発生を抑制できるので、視認性が良
好で誤認等の少ない電子機器を提供することができると
ともに電子機器の小型化、薄型化及び軽量化を図ること
ができる。According to a twenty-eighth aspect of the present invention, there is provided a conversion means for converting at least one of a data signal and a voice signal into a transmission signal or converting a reception signal into at least one of a data signal and a voice signal, An antenna for transmitting and receiving the reception signal, and a speaker for converting the audio signal converted by the conversion unit into a sound,
A microphone that converts an audio signal into an electric signal, an image forming unit, an image enlarging unit that optically enlarges an image formed by the image forming unit as a virtual image, and the image forming unit is provided in a non-contact manner. An incident surface on which light from the image forming unit is incident, a plurality of reflecting surfaces for reflecting light rays incident on the optical prism from the image forming unit, and an exit surface on which light is emitted toward the image enlarging unit. An optical prism provided, a light shielding unit provided to cover at least a part of the image forming unit, and an external housing provided to surround the image forming unit, the optical prism, and the light shielding unit. Is provided, it is possible to suppress the generation of stray light in the virtual image display device during use, so that it is possible to provide an electronic device with good visibility and less misidentification, and Type conductivity, it can be made thinner and lighter.
【００４２】本願の請求項２９に記載の発明は、入射面
と、光学プリズムで光を所定の位置に導く反射面のうち
の少なくとも１つの反射面とが光学プリズムの同一の側
面に形成され、かつ、前記入射面から光学プリズムに入
射してくる光の光路と、前記反射面に入射してくる光の
光路とが前記側面において少なくとも一部重複すること
により、光学プリズムの構造を簡単にすることができる
と共に、光が入射・透過する面数をより少なくできるの
で、このような面に特に必要な、面粗度を低くしたり、
傷を取ったりする面の鏡面化の作業をより少なくでき、
光学プリズムの生産性を向上させることができるととも
に、製造コストの低減を図ることができる。また光学プ
リズム内部での空間の利用効率を向上させることがで
き、光学プリズムを小型化できるとともに、反射面での
光の損失を抑制でき、光の利用効率を向上させることと
ができる。According to the invention described in claim 29 of the present application, the incident surface and at least one of the reflecting surfaces for guiding light to a predetermined position by the optical prism are formed on the same side surface of the optical prism, Further, the optical path of light entering the optical prism from the incident surface and the optical path of light entering the reflecting surface at least partially overlap on the side surface, thereby simplifying the structure of the optical prism. And the number of surfaces on which light is incident and transmitted can be reduced, so that the surface roughness particularly required for such surfaces can be reduced,
You can reduce the work of mirroring the surface to remove the scratches,
The productivity of the optical prism can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, the space utilization efficiency inside the optical prism can be improved, the optical prism can be downsized, the loss of light on the reflection surface can be suppressed, and the light utilization efficiency can be improved.
【００４３】本願の請求項３０に記載の発明は、出射面
と、光学プリズムで光を所定の位置に導く反射面のうち
の少なくとも１つの反射面とが、光学プリズムの同一の
側面に形成され、かつ、前記出射面から画像拡大手段に
向けて出射される光の光路と、前記反射面に入射してく
る光の光路とが前記側面において少なくとも一部重複す
ることにより、光学プリズムの構造を簡単にすることが
できると共に、光が入射・透過する面数をより少なくで
きるので、このような面に特に必要な、面粗度を低くし
たり、傷を取ったりする面の鏡面化の作業をより少なく
でき、光学プリズムの生産性を向上させることができる
とともに、製造コストの低減を図ることができる。また
光学プリズム内部での空間の利用効率を向上させること
ができ、光学プリズムを小型化できるとともに、反射面
での光の損失を抑制でき、光の利用効率を向上させるこ
ととができる。In the invention according to claim 30 of the present application, the exit surface and at least one of the reflection surfaces for guiding light to a predetermined position by the optical prism are formed on the same side surface of the optical prism. And, the optical path of the light emitted from the exit surface toward the image enlarging means and the optical path of the light incident on the reflection surface at least partially overlap on the side surface, thereby forming the structure of the optical prism. Since it can be simplified and the number of surfaces through which light is incident and transmitted can be reduced, mirror finishing of surfaces that are particularly necessary for such surfaces, such as reducing surface roughness or removing scratches Can be reduced, the productivity of the optical prism can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, the space utilization efficiency inside the optical prism can be improved, the optical prism can be downsized, the loss of light on the reflection surface can be suppressed, and the light utilization efficiency can be improved.
【００４４】本願の請求項３１に記載の発明は、反射面
における反射が全反射であることにより、反射面に反射
膜等の反射率を向上させる手段を形成しなくて良くなる
ので、光学プリズムの生産性を向上させることができる
とともに、光学プリズムに入射する光若しくは光学プリ
ズムから出射する光の入射面もしくは出射面における光
量の損失を大幅に削減しつつ、反射面での高い反射率を
実現でき、光の利用効率を大きく向上させることができ
る。According to the invention of claim 31 of the present application, since the reflection on the reflection surface is total reflection, it is not necessary to form a means for improving the reflectance such as a reflection film on the reflection surface. High productivity at the reflecting surface while significantly reducing the loss of light quantity on the incident surface or the exit surface of the light entering or exiting the optical prism. As a result, light use efficiency can be greatly improved.
【００４５】本願の請求項３２に記載の発明は、外部筐
体の内側の面が入射光エネルギーの９０％以上を吸収す
る吸光特性を有することにより、外部筐体内に混入して
きた迷光を効率よく除去することができる。According to the invention described in claim 32 of the present application, the inner surface of the outer casing has a light absorption characteristic of absorbing 90% or more of the incident light energy, so that stray light mixed into the outer casing can be efficiently treated. Can be removed.
【００４６】本願の請求項３３に記載の発明は、画像拡
大手段がレンズと前記レンズを保持する筐体を備えたこ
とにより、画像拡大手段を精度よく保持することができ
る。According to the invention described in claim 33 of the present application, since the image enlarging means includes the lens and the housing for holding the lens, the image enlarging means can be accurately held.
【００４７】本願の請求項３４に記載の発明は、レンズ
を保持するレンズ筐体が入射光エネルギーの９０％以上
を吸収する吸光特性を有することにより、レンズ以外に
入射してきた迷光を効率よく除去することができる。According to the invention described in claim 34 of the present application, the lens housing holding the lens has an absorption characteristic of absorbing 90% or more of the incident light energy, so that stray light incident to other than the lens can be efficiently removed. can do.
【００４８】本願の請求項３５に記載の発明は、反射面
に入射した光のうち全反射されなかった光は、光遮蔽手
段、外部筐体若しくはレンズ筐体のいずれかにより遮蔽
されることにより、全反射にならなかった光の表示窓へ
の入射をなくすことができる。According to the invention described in claim 35 of the present application, the light which has not been totally reflected out of the light incident on the reflecting surface is shielded by the light shielding means, any of the external housing or the lens housing. In addition, it is possible to eliminate the incidence of light that did not become total reflection on the display window.
【００４９】本願の請求項３６に記載の発明は、光学プ
リズムの表面の一部に遮光部材が形成されていることに
より、迷光成分を効率よく除去することができる。According to the invention described in claim 36 of the present application, the stray light component can be efficiently removed by forming the light shielding member on a part of the surface of the optical prism.
【００５０】本願の請求項３７に記載の発明は、光遮蔽
部材は光の透過率または反射率が略０であるところの樹
脂部材、金属部材、または遮蔽物質が塗布されたガラス
部材よりなることにより、効率よく入射してきた迷光成
分を取り除くことができる。According to a thirty-seventh aspect of the present invention, the light shielding member is made of a resin member, a metal member, or a glass member coated with a shielding substance, the light transmittance or the reflectance of which is substantially zero. Thereby, the stray light component that has entered efficiently can be removed.
【００５１】本願の請求項３８に記載の発明は、遮光部
材は黒色塗料、またはすすなどの黒色粉末塗布膜よりな
ることにより、効率よく入射してきた迷光成分を取り除
くことができるとともに、形成を容易に行うことができ
る。According to the invention of claim 38 of the present application, since the light shielding member is formed of a black powder coating film such as a black paint or soot, it is possible to efficiently remove the stray light component that has entered, and to facilitate the formation. Can be done.
【００５２】本願の請求項３９に記載の発明は、光学プ
リズムに対して、画像形成手段及び前記画像拡大手段と
の間隙は周辺雰囲気と空間的に遮断されるように設置さ
れているとともに周辺雰囲気からの光の入射も遮断され
てなることにより、迷光の外部からの光学プリズムへの
入射を抑制することができる。According to a thirty-ninth aspect of the present invention, in the optical prism, the gap between the image forming means and the image enlarging means is installed so as to be spatially isolated from the surrounding atmosphere and the surrounding atmosphere is provided. Since the incidence of light from the optical prism is also blocked, the incidence of stray light from outside onto the optical prism can be suppressed.
【００５３】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態１について図面を参照しながら説明する。本実施の形
態では、電子機器として、特に、通信機能を有する携帯
情報端末を例に挙げて説明する。Embodiment 1 Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a portable information terminal having a communication function will be described as an example of the electronic device.
【００５４】図１は本発明の一実施の形態における虚像
ディスプレイ装置を搭載した携帯情報端末の正面図、図
２は本発明の一実施の形態における虚像ディスプレイ装
置を搭載した携帯情報端末の断面図で、図１におけるＡ
−Ａ´断面を示している。また図３は本発明の一実施の
形態における携帯端末装置の制御ブロック図である。FIG. 1 is a front view of a portable information terminal equipped with a virtual image display device according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a portable information terminal equipped with a virtual image display device according to one embodiment of the present invention. And A in FIG.
3 shows an A-A section. FIG. 3 is a control block diagram of the portable terminal device according to the embodiment of the present invention.
【００５５】図１において、１００は虚像ディスプレイ
装置で、虚像ディスプレイ装置１００は、電子機器の筐
体５０内に収納されている。この虚像ディスプレイ装置
１００の詳細については後述する。１０１は音声を音声
信号に変換するマイク、１０２は音声信号を音声に変換
するスピーカー、１０３はダイヤルボタン等から構成さ
れる操作部、１０４は表示部で、表示部１０４は、着信
情報や発信情報及び検索情報等により電話番号や相手の
名前等のキャラクター等のごく簡易で、比較的解像度の
低い（５０×１２０程度か、それ以下）の文字情報を表
示し、液晶表示装置により構成され、その下方には面照
明装置が搭載されている。１０５は送受信を行うアンテ
ナ、１０６は虚像ディスプレイ装置１００からの画像を
見れる表示窓で、表示窓１０６から所定の距離だけ離れ
た位置から使用者が表示窓１０６を覗くと虚像拡大され
た比較的高精細（３２０×４８０程度か、それ以上）な
画像が見えるようになっている。In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a virtual image display device, and the virtual image display device 100 is housed in a housing 50 of an electronic device. Details of the virtual image display device 100 will be described later. Reference numeral 101 denotes a microphone for converting a voice into a voice signal, 102 denotes a speaker for converting a voice signal to a voice, 103 denotes an operation unit including dial buttons and the like, 104 denotes a display unit, and the display unit 104 denotes incoming information and outgoing information. It displays very simple, relatively low-resolution (about 50 × 120 or less) character information such as a character such as a telephone number or the name of a partner by search information, etc., and is constituted by a liquid crystal display device. A surface lighting device is mounted below. Reference numeral 105 denotes an antenna for transmitting and receiving, and reference numeral 106 denotes a display window through which an image from the virtual image display device 100 can be viewed. A fine image (about 320 × 480 or more) can be seen.
【００５６】ここで表示窓１０６はその中心が、携帯情
報端末の筐体５０の長手方向中心線から外れるように配
置されることが好ましい。このような配置とすることに
より、携帯情報端末を大きく傾けなくても、表示窓１０
６から画像を見ることができるので、携帯情報端末の画
像視認性を良好にすることができる。Here, it is preferable that the display window 106 is arranged such that the center thereof is deviated from the longitudinal center line of the housing 50 of the portable information terminal. With such an arrangement, even if the portable information terminal is not tilted greatly, the display window 10 can be used.
Since the image can be viewed from 6, the image visibility of the portable information terminal can be improved.
【００５７】また、表示窓１０６とマイク１０１との配
置関係は、携帯情報端末の筐体５０の長手方向中心線Ｂ
−Ｂ’を挟んで配置されることが好ましい。このような
配置とすることにより、表示窓１０６から画像を見なが
らマイク１０１を介して通話する際に、マイク１０１と
使用者の口との間の距離をより短くできるので、携帯情
報端末の画像視認性と、通話性を共に良好にすることが
できる使い勝手の良い携帯情報端末を実現することがで
きる。The arrangement relationship between the display window 106 and the microphone 101 depends on the longitudinal center line B of the housing 50 of the portable information terminal.
It is preferable to be arranged so as to sandwich -B '. With this arrangement, the distance between the microphone 101 and the mouth of the user can be made shorter when talking via the microphone 101 while viewing the image from the display window 106. An easy-to-use portable information terminal capable of improving both visibility and callability can be realized.
【００５８】なお表示窓１０６は虚像ディスプレイ装置
１００側に設けても良いし、筐体５０側に設けても良
い。The display window 106 may be provided on the virtual image display device 100 side or on the housing 50 side.
【００５９】さらに携帯情報端末内部に収納された虚像
ディスプレイ装置の実像表示部と表示窓のそれぞれの中
心を結んだ直線で定義される虚像ディスプレイ装置の配
置方向と、携帯情報端末の長手方向とは、非平行な関
係、さらに好ましくは略垂直な関係であることが、携帯
情報端末の長手方向の長さをより短くすることができ、
音声を聞きながら画像を確認するといった使い方を可能
とすることができるので好ましい。Further, the arrangement direction of the virtual image display device defined by a straight line connecting the center of each of the display window and the real image display portion of the virtual image display device housed inside the portable information terminal and the longitudinal direction of the portable information terminal are as follows. , A non-parallel relationship, more preferably a substantially vertical relationship, can further reduce the length of the portable information terminal in the longitudinal direction,
It is preferable because it can be used to check an image while listening to voice.
【００６０】このように筐体５０中に虚像ディスプレイ
装置１００が収納されていることにより、虚像ディスプ
レイ装置１００が使用者によって直接触れられて、破損
したり、光学特性が劣化すること等を防止することがで
きるとともに、虚像ディスプレイ装置１００内部に塵埃
等が侵入して、それが導光部材等に付着して虚像ディス
プレイ装置の光学特性が劣化してしまうことを防止でき
る。As described above, since the virtual image display device 100 is housed in the housing 50, the virtual image display device 100 is prevented from being directly touched by a user to be damaged or deteriorated in optical characteristics. In addition to this, it is possible to prevent dust or the like from entering the inside of the virtual image display device 100 and adhering to the light guide member or the like, thereby deteriorating the optical characteristics of the virtual image display device.
【００６１】また表示窓１０６を設けたことにより、周
囲から漏れ出てくる迷光が使用者の目に混入することを
抑制でき、視認性の優れた電子機器とできる。Further, by providing the display window 106, stray light leaking from the surroundings can be prevented from entering the user's eyes, and an electronic device with excellent visibility can be obtained.
【００６２】更に表示部１０４のほかに虚像ディスプレ
イ装置１００を設けたことにより、目的に応じて情報を
表示する場所を選択することができる。例えば相手と通
信する際の通信アドレス情報は表示部１０４に表示し
て、大きく拡大してみなければならない地図情報等の詳
細情報や相手から送られてきた電子メール等は虚像ディ
スプレイ装置１００で見るようにすることができる。Further, by providing the virtual image display device 100 in addition to the display unit 104, it is possible to select a place for displaying information according to the purpose. For example, the communication address information for communicating with the other party is displayed on the display unit 104, and detailed information such as map information which should be greatly enlarged or an e-mail sent from the other party are viewed on the virtual image display device 100. You can do so.
【００６３】なおこの表示部１０４と虚像ディスプレイ
装置１００とのいずれに表示したい情報を表示するかに
ついては、その情報のファイルの大きさ等を判断して、
一義的に電子機器の方で決めるような構成としても良い
し、使用者がどちらに表示させるか選択するような構成
としても良い。その場合は操作手段１０３の中に、表示
部選択ボタンのようなものを設けることで構成すること
が使い勝手の点から好ましい。また発信時の情報は表示
部１０４に表示して、受信時の情報は虚像ディスプレイ
装置１００に表示するようにしても良い。The information to be displayed on either the display unit 104 or the virtual image display device 100 is determined by determining the size of the information file and the like.
The configuration may be determined uniquely by the electronic device, or the configuration may be such that the user selects which one to display. In that case, it is preferable to provide the operation means 103 with something like a display section selection button in terms of usability. Information at the time of transmission may be displayed on the display unit 104, and information at the time of reception may be displayed on the virtual image display device 100.
【００６４】次にこのような構成を有する携帯情報端末
の動作について説明する。Next, the operation of the portable information terminal having such a configuration will be described.
【００６５】先ず、着信があった場合には、受信部１１
１から制御部１１２に着信信号を送出し、制御部１１２
は、その着信信号に基づいて、表示部１０４もしくは虚
像ディスプレイ装置１００に所定のキャラクタ等を表示
させ、更に操作部１０３から着信を受ける旨のボタン等
が押されると、信号が制御部１１２に送出されて、制御
部１１２は、着信モードに各部を設定する。即ちアンテ
ナ１０５で受信した信号は、受信部１１１で音声信号に
変換され、音声信号はスピーカー１０２から音声として
出力されると共に、マイク１０１から入力された音声
は、音声信号に変換され、送信部１１０を介し、アンテ
ナ１０５を通して外部に送出される。First, when there is an incoming call, the receiving unit 11
1 sends an incoming signal to the control unit 112,
Displays a predetermined character or the like on the display unit 104 or the virtual image display device 100 based on the incoming signal, and when a button or the like for receiving an incoming call is pressed from the operation unit 103, a signal is transmitted to the control unit 112. Then, the control unit 112 sets each unit to the incoming call mode. That is, the signal received by the antenna 105 is converted into an audio signal by the receiving unit 111, the audio signal is output as audio from the speaker 102, and the audio input from the microphone 101 is converted into an audio signal, Through the antenna 105 to the outside.
【００６６】次に、発信する場合について説明する。Next, a case of transmitting a call will be described.
【００６７】発信する場合には、まず操作部１０３から
発信する旨の信号が、制御部１１２に入力される。続い
て電話番号若しくはインターネットプロコールアドレス
（以下ＩＰアドレスと略す）等に相当する信号が操作部
１０３から制御部１１２に送られてくると、制御部１１
２は送信部１１０を介して、電話番号もしくはＩＰアド
レス等に対応する信号をアンテナ１０５から送出する。
この時入力された信号は、面照明装置を発光させながら
表示部１０４に表示されていることが多い。その送出信
号によって、相手方との通信が確立されたら、その旨の
信号がアンテナ１０５を介し受信部１１１を通して制御
部１１２に送られると、制御部１１２は発信モードに各
部を設定する。即ちアンテナ１０５で受信した信号は、
受信部１１１で音声信号に変換され、音声信号はスピー
カー１０２から音声として出力されると共に、マイク１
０１から入力された音声は、音声信号に変換され、送信
部１１０を介し、アンテナ１０５を通して外部に送出さ
れる。When transmitting a signal, first, a signal to the effect that the signal is transmitted from the operation unit 103 is input to the control unit 112. Subsequently, when a signal corresponding to a telephone number or an Internet protocol address (hereinafter abbreviated as an IP address) is transmitted from the operation unit 103 to the control unit 112, the control unit 11
2 transmits a signal corresponding to a telephone number or an IP address from the antenna 105 via the transmission unit 110.
The signal input at this time is often displayed on the display unit 104 while the surface illumination device emits light. When communication with the other party is established by the transmission signal, a signal to that effect is sent to the control unit 112 via the reception unit 111 via the antenna 105, and the control unit 112 sets each unit to the transmission mode. That is, the signal received by the antenna 105 is
The audio signal is converted into an audio signal by the receiving unit 111, and the audio signal is output as audio from the speaker 102 and the microphone 1
The voice input from 01 is converted into a voice signal, and transmitted to the outside via the transmitting unit 110 and the antenna 105.
【００６８】次に、特に表示窓１０６に拡大虚像の画像
を表示する際の動作の一例について、図を参照しながら
説明する。図４は本発明の一実施の形態における携帯情
報端末の画像表示の制御ブロック図を示している。Next, an example of an operation for displaying an enlarged virtual image in the display window 106 will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a control block diagram of an image display of the portable information terminal according to one embodiment of the present invention.
【００６９】図４において、アンテナ１０５で受信した
データは増幅部１１３で増幅されて増幅信号に変換され
て二値化回路部１１４に送出される。そして二値化回路
部１１４で増幅信号はＡ／Ｄ変換され、二値化信号とし
てデコーダ回路部１１５に送出される。そしてデコーダ
回路部１１５に送られれた二値化信号は、そのデータが
圧縮若しくは暗号化されたデータである場合にはデコー
ドされたデコード信号として、圧縮若しくは暗号化され
ていない場合には二値化信号のままで、変換回路部１１
６に送られる。その後変換回路部１１６に送られたデコ
ード信号もしくは二値化信号は、表示部駆動回路部１１
７に適合する駆動信号に変換されて、表示部駆動回路部
１１７に送出される。そして表示部駆動回路部１１７は
駆動信号に従って虚像ディスプレイ装置１００の実像表
示部１１８に像を表示する。In FIG. 4, data received by antenna 105 is amplified by amplifier 113, converted into an amplified signal, and transmitted to binarization circuit 114. Then, the amplified signal is A / D-converted by the binarization circuit unit 114 and sent to the decoder circuit unit 115 as a binarized signal. The binarized signal sent to the decoder circuit unit 115 is a decoded signal when the data is compressed or encrypted, and is a binary signal when the data is not compressed or encrypted. The conversion circuit 11
Sent to 6. Thereafter, the decode signal or the binarized signal sent to the conversion circuit unit 116 is output to the display unit drive circuit unit 11.
The signal is converted into a drive signal conforming to No. 7 and transmitted to the display drive circuit 117. Then, the display unit drive circuit unit 117 displays an image on the real image display unit 118 of the virtual image display device 100 according to the drive signal.
【００７０】次に虚像ディスプレイ装置の構成について
図２を参照しながら説明する。Next, the configuration of the virtual image display device will be described with reference to FIG.
【００７１】本実施の形態においては、形態情報端末の
筐体５０の内部に設けられた虚像ディスプレイ装置１０
０は、大きく分けると、画像形成モジュール２００，導
光部材３００，集光部材４００から形成されているの
で、以下それぞの構成について説明する。In the present embodiment, the virtual image display device 10 provided inside the housing 50 of the portable information terminal is provided.
0 is broadly divided into the image forming module 200, the light guide member 300, and the light condensing member 400, and the respective configurations will be described below.
【００７２】まず画像形成モジュール２００は、バック
ライト装置２０１及び実像表示部２０２(実像表示部１
１８と同じ)を備えており、バックライト装置２０１と
実像表示部２０２とは共通の筐体２０３で取り付けられ
ている。First, the image forming module 200 includes a backlight device 201 and a real image display unit 202 (real image display unit 1).
18), and the backlight device 201 and the real image display unit 202 are attached by a common casing 203.
【００７３】バックライト装置２０１は、バックライト
電源２０５からの電力の供給を受けて発光し、実像表示
部２０２を照明するもので、実像表示部２０２の全体を
所定の輝度以上でほぼ均一に照明することが望ましい。
このようなバックライト装置の光源としては、発光ダイ
オード（ＬＥＤ），エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）
若しくは薄型の蛍光管等を用いた発光装置を用いること
が高輝度で均一な照明が容易なので好ましい。The backlight device 201 emits light when supplied with power from a backlight power supply 205, and illuminates the real image display unit 202. The whole of the real image display unit 202 is illuminated almost uniformly at a predetermined luminance or higher. It is desirable to do.
Light sources of such a backlight device include a light emitting diode (LED) and an electroluminescence (EL).
Alternatively, it is preferable to use a light-emitting device using a thin fluorescent tube or the like because uniform illumination with high luminance is easy.
【００７４】実像表示部２０２は液晶で構成されてお
り、ここでは特に透過形の液晶で構成することが十分な
明るさを確保できると共に迷光の発生を抑制できるので
好ましい。そして実像表示部２０２は、画像処理回路２
０４（表示部駆動回路部１１７と同じ）からの画像情報
信号に基づいて、液晶に付加される電圧をセルごとに制
御して、バックライト装置２０１からの光の透過の仕方
を変える。The real image display section 202 is made of liquid crystal. Here, it is particularly preferable that the real image display section 202 is made of transmissive liquid crystal because it can secure sufficient brightness and can suppress generation of stray light. Then, the real image display unit 202 includes the image processing circuit 2
Based on the image information signal from the display unit 04 (same as the display unit driving circuit unit 117), the voltage applied to the liquid crystal is controlled for each cell to change the way light is transmitted from the backlight device 201.
【００７５】これによりバックライト装置２０１から発
せられた拡散光が実像表示部２０２に入射して通過する
ことにより画像情報を含んだ光線群が形成され、この光
線群が画像形成モジュールから出射される。ここで実像
表示部２０２の解像度は少なくとも３２０×４８０以
上、さらに好ましくは８００×６００以上であること
が、携帯情報端末に要求される表示能力を満足すること
ができ、電子メールや画像データ等を誤認することをほ
とんどなくすことができる。また実像表示部２０２の大
きさを、少なくとも１インチ以下、好ましくは０．５イ
ンチ以下とすることにより、電子機器に搭載される虚像
ディスプレイ装置の小型化を実現することができ、携帯
情報端末等の電子機器の大型化を抑制しつつ、高精細で
見かけ上の大画面を表示することができる虚像ディスプ
レイ装置の電子機器への内臓を容易に行うことができ
る。また虚像拡大した画像が、見かけ上２ｍ先に少なく
とも２４インチ以上、好ましくは２８インチ以上の大き
さを有していることにより、視認性に優れ、誤認や見落
としがほとんどない虚像ディスプレイ装置とすることが
できる。As a result, the diffused light emitted from the backlight device 201 enters the real image display unit 202 and passes through to form a light beam group including image information, and the light beam group is emitted from the image forming module. . Here, the resolution of the real image display unit 202 is at least 320 × 480 or more, more preferably 800 × 600 or more, so that the display capability required for the portable information terminal can be satisfied. Misunderstanding can be almost eliminated. Further, by reducing the size of the real image display unit 202 to at least 1 inch or less, preferably 0.5 inch or less, the size of the virtual image display device mounted on the electronic device can be reduced, and It is possible to easily incorporate a virtual image display device capable of displaying an apparently large screen with high definition into an electronic device while suppressing an increase in the size of the electronic device. In addition, the virtual image enlarged image has an apparent size of at least 24 inches or more, preferably 28 inches or more 2 m ahead, so that the virtual image display device is excellent in visibility and hardly misidentified or overlooked. Can be.
【００７６】またバックライト装置の光出射面から実像
表示部２０２の入射面までの距離は、０．１ｍｍ以上１
０ｍｍ以下とすることが、光が大きく拡散することを抑
制でき、後方の導光部材３００へ入射する光の量をより
多くすることができるので好ましい。なお、電子部品
（図示せず）等の配置上若しくは熱等の安全性の観点か
ら、バックライト装置２０１と実像表示部２０２とをあ
る程度離間させて設ける必要がある際には、バックライ
ト装置２０１と実像表示部２０２との間に集光板や拡散
板等を設けることも可能である。The distance from the light exit surface of the backlight device to the entrance surface of the real image display unit 202 is 0.1 mm or more and 1 mm or more.
It is preferable that the thickness be 0 mm or less, since it is possible to suppress large diffusion of light and to increase the amount of light incident on the rear light guide member 300. When it is necessary to provide the backlight device 201 and the real image display unit 202 with a certain distance from each other in terms of arrangement of electronic components (not shown) or safety from heat or the like, the backlight device 201 may be provided. It is also possible to provide a condensing plate, a diffusing plate, etc. between the image forming unit and the real image display unit 202.
【００７７】筐体２０３は、バックライト装置２０１と
実像表示部２０２とが取り付けられており、さらに筐体
２０３は携帯情報端末の筐体５０に取り付けられてい
る。この筐体２０３は、光透過性が低く、さらに入射し
てきた光をほとんど通さないように十分な厚みを有する
金属若しくは樹脂材料で形成されることが好ましい。こ
のような材料としては、アルミニウム，マグネシウム，
真鍮またはこれらに類する強度と硬さを有する金属若し
くは合金を用いても良いし、またはＡＢＳポリスチロー
ルまたはこれらに類する強度と硬さをもつ合成樹脂を用
いることができる。特に金属若しくは合金を用いること
により、画像形成モジュール２００で発生する熱を効率
よく伝導、放熱することができるので、画像形成モジュ
ール２００の過熱を抑制することができる。また樹脂を
用いることにより、虚像ディスプレイ装置１００の軽量
化を図ることができ、特に市場からの軽量化の要求が強
い携帯情報端末等の携帯用の電子機器に最適なものとす
ることができる。The housing 203 has a backlight unit 201 and a real image display unit 202 mounted thereon, and the housing 203 is mounted on the housing 50 of the portable information terminal. The housing 203 is preferably formed of a metal or resin material having a low light transmittance and a sufficient thickness so as to hardly transmit incident light. Such materials include aluminum, magnesium,
Brass or a metal or alloy having similar strength and hardness may be used, or ABS polystyrene or a synthetic resin having similar strength and hardness may be used. In particular, by using a metal or an alloy, heat generated in the image forming module 200 can be efficiently conducted and dissipated, so that overheating of the image forming module 200 can be suppressed. In addition, by using resin, the virtual image display device 100 can be reduced in weight, and can be particularly optimized for a portable electronic device such as a portable information terminal, which is strongly demanded by the market for weight reduction.
【００７８】そして筐体２０３に取り付けられているバ
ックライト装置２０１と実像表示部２０２との間の空間
の周囲を筐体２０３によって取り囲み、バックライト装
置２０１から発せられた光のほとんどが実像表示部２０
２に入射するような構成とすることにより、バックライ
ト装置２０１からの迷光の発生を抑制できるので好まし
い構成である。The space between the backlight device 201 attached to the housing 203 and the real image display unit 202 is surrounded by the housing 203, and most of the light emitted from the backlight device 201 is transmitted to the real image display unit. 20
2 is a preferable configuration because generation of stray light from the backlight device 201 can be suppressed.
【００７９】またあらかじめ筐体２０３にバックライト
装置２０１及び実像表示部２０２を取り付けた状態で携
帯情報端末の筐体５０への取付を行うことができるの
で、バックライト装置２０１と実像表示部２０２との位
置合わせ等の煩雑な作業を別工程で行うことができるの
で、携帯情報端末の生産性向上の点からも好ましい。Further, since the portable information terminal can be attached to the housing 50 in a state where the backlight device 201 and the real image display unit 202 are attached to the housing 203 in advance, the backlight device 201 and the real image display unit 202 Since the complicated work such as the positioning of the portable information terminal can be performed in another process, it is preferable from the viewpoint of improving the productivity of the portable information terminal.
【００８０】なお、本実施の形態では、筐体２０３を携
帯情報端末の筐体５０と別に設けていたが、筐体２０３
を設けずに、バックライト装置２０１及び実像表示部２
０２を直接筐体５０に取り付けても良いし、バックライ
ト装置２０１を筐体５０に設け、実像表示部２０２を筐
体２０３に設けてもよい。In this embodiment, the housing 203 is provided separately from the housing 50 of the portable information terminal.
Without the backlight unit 201 and the real image display unit 2
02 may be directly mounted on the housing 50, or the backlight device 201 may be provided on the housing 50, and the real image display unit 202 may be provided on the housing 203.
【００８１】また本実施の形態では、実像表示部２０２
として液晶を用いたが、バックライト装置を必要としな
い自発光型の表示デバイスを用いても良い。このような
表示デバイスとしては、有機ＥＬ，ＬＥＤパネルフィー
ルドエミッションディスプレイ等が考えられる。これら
の表示デバイスを用いることにより、バックライト装置
２０１をなくすことができるので、画像形成モジュール
２００の構造を簡略化することができると共に高輝度か
つ均一な輝度分布を実現することができるとともに、放
熱量や消費電力も低減することができる。更に携帯情報
端末の小型化・薄型化も図ることができる。In the present embodiment, the real image display unit 202
Although a liquid crystal is used as a display device, a self-luminous display device that does not require a backlight device may be used. As such a display device, an organic EL, an LED panel field emission display, or the like can be considered. By using these display devices, the backlight device 201 can be eliminated, so that the structure of the image forming module 200 can be simplified, high luminance and uniform luminance distribution can be realized, and The amount of heat and power consumption can also be reduced. Further, the size and thickness of the portable information terminal can be reduced.
【００８２】また、図２においては、画像処理回路２０
４とバックライト電源２０５が共に筐体５０の外部に設
けられているように便宜上図示されていたが、実際には
画像処理回路２０４とバックライト電源２０５はともに
筐体５０の内部若しくは筐体２０３の内部に収納されて
いる。In FIG. 2, the image processing circuit 20
4 and the backlight power supply 205 are both illustrated for convenience so as to be provided outside the housing 50, but in reality, both the image processing circuit 204 and the backlight power supply 205 are provided inside the housing 50 or the housing 203. Is housed inside.
【００８３】次に導光部材３００について説明する。本
実施の形態では、導光部材３００は断面が略二等辺三角
形状の三角柱形状の光学プリズムで構成されており、導
光部材３００において、３０１は略平面で形成され、光
の入射及び出射面で、かつ反射面としての働きも有する
第１の面である。また３０２は第２の面で、第２の面３
０２は略平面からなり、その一部には反射率を高めるた
めに銀、アルミニウムなどの金属、または誘電体多層膜
などからなる少なくとも８５％以上、好ましくは９０％
以上の反射率を有する高反射膜が形成されてなる第１の
反射面３０２ａが形成されている。また３０３は第３の
面で、第３の面３０３は、略平面からなり、反射率を高
めるために銀、アルミニウムなどの金属、または誘電体
多層膜などからなる少なくとも８５％以上、好ましくは
９０％以上の反射率を有する高反射膜が形成されてなる
第２の反射面３０３ａが形成されている。Next, the light guide member 300 will be described. In the present embodiment, the light guide member 300 is constituted by an optical prism having a triangular prism shape having a substantially isosceles triangular cross section. And a first surface that also functions as a reflective surface. Reference numeral 302 denotes a second surface.
02 is substantially flat, and at least 85% or more, preferably 90% of a part thereof is made of a metal such as silver or aluminum or a dielectric multilayer film in order to increase the reflectance.
A first reflection surface 302a formed by forming a high reflection film having the above reflectance is formed. Reference numeral 303 denotes a third surface, and the third surface 303 is substantially flat, and is made of a metal such as silver or aluminum, or at least 85% or more, preferably 90%, of a metal such as silver or aluminum to increase the reflectance. The second reflection surface 303a is formed by forming a high-reflection film having a reflectance of not less than%.
【００８４】導光部材３００を構成する材料としては屈
折率が１．３〜１．６で、光の透過率が９３％以上の樹
脂材料やガラス材料を用いることが、導光部材３００の
空気と接する面での全反射を発生し易くできると共に導
光部材３００中での光の損失を最小限に抑制できる。従
って光の利用効率を高くでき、明るい画像を伝達するこ
とができるので好ましい。The light guide member 300 may be formed of a resin material or a glass material having a refractive index of 1.3 to 1.6 and a light transmittance of 93% or more. Can be easily generated on the surface in contact with the light guide member 300 and light loss in the light guide member 300 can be suppressed to a minimum. Therefore, it is preferable because the light use efficiency can be increased and a bright image can be transmitted.
【００８５】このように導光部材３００を三角柱状の光
学プリズムとすることにより、光学プリズムを小さく、
薄くすることができるので、虚像ディスプレイ装置の小
型化・薄型化を実現できる。更にその三角柱の3つの側
面を反射面としたことにより、反射面をより簡単に形成
することができるとともに、光を導光部材３００全体を
使って導くことができるので、導光部材３００内部での
空間利用効率を向上させることができる。As described above, by forming the light guide member 300 as a triangular prism-shaped optical prism, the optical prism can be reduced in size.
Since the thickness can be reduced, the size and thickness of the virtual image display device can be reduced. Furthermore, since the three side surfaces of the triangular prism are reflection surfaces, the reflection surface can be formed more easily, and light can be guided using the entire light guide member 300. Space utilization efficiency can be improved.
【００８６】なお導光部材３００の断面形状については
光の広がりに応じて、第１の反射面３０２ａよりも第２
の反射面３０３ａを大きく（長く）する構成としても良
い。この構成により光の利用効率を向上させることがで
きる。Note that the cross-sectional shape of the light guide member 300 is more than the first reflection surface 302a in accordance with the spread of light.
The reflection surface 303a may be configured to be large (long). With this configuration, the light use efficiency can be improved.
【００８７】画像形成モジュール２００から出射された
画像情報を有する光線群は、導光部材３００の第１の面
３０１の入射部３０１ａから導光部材３００内部に入射
したのち、そのほとんどが第１の反射面３０２ａに入射
し、そこで反射される。さらに反射された光線群は略平
面からなり入射部３０１ａと同一の面内にある反射部３
０１ｂで反射される。この反射部３０１ｂでの反射はス
ネルの法則で規定されるところの全反射となり、特に反
射率を高めるため前述のような金属や、誘電体多層膜な
どの皮膜処理が必要なくまたこの反射率を高める目的に
沿った処理を施していない。このような反射部３０１ｂ
に反射膜等を形成しない構成とすることにより、画像形
成モジュール２００から導光部材３００に入射してくる
光及び導光部材３００から集光部材４００に出射される
光の光量をほとんど減少させることなく、第１の反射面
３０２ａから来た光を反射することができるので、光の
利用効率を向上させることができ、バックライト装置２
０１での発光量をより抑制することができるので、画像
形成モジュール２００での消費電力を低減することがで
きるので好ましい。A group of light beams having image information emitted from the image forming module 200 enters the inside of the light guide member 300 from the incident portion 301 a of the first surface 301 of the light guide member 300, and most of the light beams enter the first portion. The light enters the reflection surface 302a and is reflected there. Further, the reflected light group is substantially flat, and the reflecting portion 3 is in the same plane as the incident portion 301a.
01b. The reflection at the reflecting portion 301b is total reflection as defined by Snell's law. In order to increase the reflectance, it is not necessary to perform the above-mentioned metal treatment or coating treatment with a dielectric multilayer film. The treatment for the purpose of raising is not performed. Such a reflection part 301b
By not forming a reflection film or the like on the surface, the amount of light incident on the light guide member 300 from the image forming module 200 and the amount of light emitted from the light guide member 300 to the light condensing member 400 can be substantially reduced. Light from the first reflecting surface 302a can be reflected, so that the light use efficiency can be improved and the backlight device 2
01 can be further suppressed, so that the power consumption of the image forming module 200 can be reduced, which is preferable.
【００８８】第１の面３０１の反射部３０１ｂで反射さ
れた光線群はさらに略平面、または任意の曲面からなる
第２の反射面３０３ａに到達し、第２の反射面３０３ａ
で反射された後、第１の面３０１の出射部３０１ｃから
導光部材３００の外部へと出射される。The group of rays reflected by the reflecting portion 301b of the first surface 301 further reaches a second reflecting surface 303a formed of a substantially flat surface or an arbitrary curved surface, and reaches the second reflecting surface 303a.
Then, the light is emitted from the emission part 301c of the first surface 301 to the outside of the light guide member 300.
【００８９】以上のように導光部材３００を用いて光を
導くことにより、光線群が空気中を通る長さをより短く
することができるので、空気中の塵埃等によって光線群
が反射・散乱されて、虚像ディスプレイ装置１００の光
学特性が劣化してしまうことを最小限に抑制することが
できる。また導光部材３００中での反射回数を３回以上
とすることにより、虚像ディスプレイ装置全体の大きさ
をより小型化、特に視線方向（使用者が覗き込む方向）
を薄型化しつつ、光学的距離を長く取ることができるの
で、より小さな構成で見かけ上の虚像の大きさをより大
きくすることができ、小型でかつ視認性の高い虚像ディ
スプレイ装置を実現することができる。By guiding light using the light guide member 300 as described above, the length of the light beam group passing through the air can be further shortened. Therefore, the light beam group is reflected and scattered by dust and the like in the air. Thus, it is possible to minimize the deterioration of the optical characteristics of the virtual image display device 100. Further, by setting the number of reflections in the light guide member 300 to three or more, the size of the entire virtual image display device can be further reduced, and in particular, the direction of the line of sight (the direction in which the user looks in).
The optical distance can be increased while reducing the thickness of the device, so that the apparent size of the virtual image can be increased with a smaller configuration, and a compact and highly visible virtual image display device can be realized. it can.
【００９０】また、導光部材３００の最も面積の広い面
３００ａを入射部３０１ａ、反射部３０１ｂ、出射部３
０１ｃとして用いることにより、導光部材３００の構造
を簡単にすることができると共に、光が入射・透過する
面数をより少なくできるので、このような面に特に必要
な、面粗度を低くしたり、傷を取ったりする面の鏡面化
の作業をより少なくできるので、虚像ディスプレイ装置
の生産性を向上させることができるとともに、製造コス
トの低減を図ることができる。Further, the surface 300a having the largest area of the light guide member 300 is defined by the incident portion 301a, the reflecting portion 301b, and the emitting portion 3a.
By using it as 01c, the structure of the light guide member 300 can be simplified, and the number of surfaces through which light enters / transmits can be reduced, so that the surface roughness particularly required for such surfaces is reduced. Since the work of mirroring the surface to be scratched or scratched can be reduced, the productivity of the virtual image display device can be improved and the manufacturing cost can be reduced.
【００９１】なお、本実施の形態においては、導光部材
として光学プリズムを用いていたが、光学プリズムが存
在していた部分を空間として、反射部３０１ｂ，反射面
３０２及び３０３の位置にそれぞれ反射部材を配置する
ことによっても導光部材３００としての役割を果たすこ
とができる。In this embodiment, the optical prism is used as the light guide member. However, the portion where the optical prism was present is used as a space to reflect the light at the positions of the reflection portion 301b and the reflection surfaces 302 and 303, respectively. By arranging the members, it can also serve as the light guide member 300.
【００９２】また導光部材３００を構成する光学プリズ
ムは、本実施の形態では、断面が略二等辺三角形状の三
角柱で構成したが、この形状に限られるものではなく、
四角柱でも五角柱でも、楕円柱でも構わないし、柱形状
以外でもよい。また内部での反射回数も３回に限定する
ものではない。更に入出射面についても本実施の形態で
は同一面となる構成としていたが、異なる面から出射し
ても良い。Further, in the present embodiment, the optical prism constituting the light guide member 300 is constituted by a triangular prism having a substantially isosceles triangular cross section. However, the present invention is not limited to this shape.
It may be a quadrangular prism, a pentagonal prism, an elliptical cylinder, or may have a shape other than the column shape. Also, the number of reflections inside is not limited to three. Further, in the present embodiment, the input and output surfaces are configured to be the same surface, but the light may be output from different surfaces.
【００９３】さらに第１の反射面３０２ａが形成されて
いる第２の面３０２と第２の反射面３０３ａが形成され
ている第３の面３０３は、必要に応じて集光作用を持つ
ように導光部材３００の外側に凸となる構成としても良
いし、拡散作用を持たせて導光部材の内側に凸となる形
状としても良い。またこれらを兼ねあわせた形状として
もよい。このように第２の面３０２と第３の面３０３の
形状をそれぞれ非平面形状とすることにより、光の導き
方の自由度を増大させることができ、光の利用効率の低
下を最小限に抑制しつつ、小型でかつ視認性に優れた虚
像ディスプレイ装置を実現することができ、これを搭載
した携帯情報端末の小型化・薄型化を実現することがで
きる。Further, the second surface 302 on which the first reflection surface 302a is formed and the third surface 303 on which the second reflection surface 303a is formed have a light condensing function as required. The light guide member 300 may be configured to have a convex shape on the outer side, or the light guide member 300 may have a diffusing function to have a shape that is convex on the inner side of the light guide member. Also, a shape combining these may be used. By making the shapes of the second surface 302 and the third surface 303 non-planar as described above, the degree of freedom in guiding light can be increased, and a decrease in light use efficiency can be minimized. It is possible to realize a virtual image display device which is small in size and excellent in visibility while suppressing the size of the virtual information display device, so that a portable information terminal equipped with the virtual image display device can be reduced in size and thickness.
【００９４】次に画像形成モジュール２００と導光部材
３００との配置関係について説明する。Next, the positional relationship between the image forming module 200 and the light guide member 300 will be described.
【００９５】画像形成モジュール２００の実像表示部２
０２と導光部材３００の入射部３０１ａとのなす角は１
０度以下、好ましくは略平行となるように配置されてい
る。このような配置とすることにより、実像表示部２０
２から発せられる光の中心軸が入射部３０１ａに対して
８０度以上、好ましくは略垂直となり、実像表示２０２
から発せられ、入射部３０１ａに入射してくる光が入射
部３０１ａの表面で反射されることがほとんどなく、実
像表示部２０２からの光のほとんどを導光部材へと導入
することができる。したがって光の利用効率が高く、光
量を確保ための消費電力の増大を抑制することができ
る。The real image display unit 2 of the image forming module 200
02 and the incident portion 301a of the light guide member 300 have an angle of 1
It is arranged to be less than 0 degrees, preferably substantially parallel. With such an arrangement, the real image display unit 20
2 has a central axis of 80 degrees or more, preferably substantially perpendicular to the incident portion 301a, and the real image display 202.
And the light incident on the incident part 301a is hardly reflected on the surface of the incident part 301a, and most of the light from the real image display part 202 can be introduced into the light guide member. Therefore, the light use efficiency is high, and an increase in power consumption for securing the light amount can be suppressed.
【００９６】また画像形成モジュール２００と導光部材
３００とは離間して設けてある。このような構成とする
ことにより、画像形成モジュール２００で発生する熱の
影響で導光部材３００が膨張や収縮したり、特に入射部
３０１ａの面形状が変形することによる迷光の発生や光
学特性の劣化を抑制することができ、常に優れた視認性
を有する虚像ディスプレイ装置を実現することができ
る。また前述の導光部材３００の反射部３０１ｂでの全
反射を効率よく発生させることができるので、光の利用
効率を向上させることができる。ここで、離間して設け
られている画像形成モジュール２００と導光部材３００
との間の距離は、１μｍ（目的とする光の波長より長
い）から５ｍｍであることが、反射部３０１ｂでの全反
射を確実の発生させ、熱の問題等を回避しつつ、虚像デ
ィスプレイ装置１００の小型化を実現できる。特に１ｍ
ｍ以下とすることにより、画像形成モジュール２００か
ら導光部材３００の間での光の広がりを最小限に抑制し
て導光部材３００の大型化を回避しつつ、画像形成モジ
ュール２００からの熱も高い割合で遮断することができ
るので、虚像ディスプレイ装置１００の大幅な小型化・
薄型化を達成できるので好ましい。The image forming module 200 and the light guide member 300 are provided separately from each other. With such a configuration, the light guide member 300 expands and contracts under the influence of heat generated in the image forming module 200, and in particular, generation of stray light and optical characteristics due to deformation of the surface shape of the incident portion 301a. Deterioration can be suppressed, and a virtual image display device having always excellent visibility can be realized. Further, since the total reflection at the reflecting portion 301b of the light guide member 300 can be efficiently generated, the light use efficiency can be improved. Here, the image forming module 200 and the light guide member 300 that are separately provided are provided.
Is from 1 μm (longer than the wavelength of the target light) to 5 mm, the total reflection at the reflecting portion 301b is reliably generated, and the virtual image display device is avoided while avoiding the problem of heat and the like. 100 can be downsized. Especially 1m
m or less, the spread of light from the image forming module 200 to the light guide member 300 is minimized to avoid an increase in the size of the light guide member 300, and the heat from the image forming module 200 is also reduced. Since it can be cut off at a high rate, the size of the virtual image display device 100 can be significantly reduced.
It is preferable because the thickness can be reduced.
【００９７】次に集光部材４００について説明する。集
光部材４００は本実施の形態においては、正の屈折力を
レンズ４０１とレンズ４０２を組み合わせて使用してお
り、レンズ４０１，４０２は共通の筐体４０３に取り付
けられている。Next, the light collecting member 400 will be described. In this embodiment, the light condensing member 400 uses a positive refractive power in combination with the lens 401 and the lens 402, and the lenses 401 and 402 are attached to a common housing 403.
【００９８】導光部材３００から出射されてきた光線群
は直後に配置されている集光部材４００を通して実像表
示部２０２の画面をアイポイント４０４の位置に拡大さ
れた虚像として投影する。そして導光部材３００と集光
部材４００とは離間して設けてあり、これにより導光部
材３００の反射部３０１ｂでの全反射を効率よく行わせ
ることができ、迷光の集光部材４００への入射を抑制す
ることができるとともに、導光部材３００に導かれる光
の光路とそれ以外の導光部材３００内部を伝わる光の光
路を重複させても光量の損失が発生しにくくできるの
で、導光部材３００内部での光の伝わり方の自由度を大
きくすることができ、導光部材３００の形状の自由度を
大きくすることができる。The group of light beams emitted from the light guide member 300 projects the screen of the real image display unit 202 as a virtual image enlarged at the position of the eye point 404 through the light condensing member 400 disposed immediately after. The light guide member 300 and the light condensing member 400 are provided apart from each other, whereby the total reflection at the reflecting portion 301b of the light guide member 300 can be efficiently performed, and the stray light to the light condensing member 400 is In addition to being able to suppress the incidence, even if the optical path of the light guided to the light guide member 300 and the optical path of the light transmitted inside the other light guide member 300 are overlapped, the loss of the light amount can hardly occur, so that the light guide The degree of freedom of light transmission inside the member 300 can be increased, and the degree of freedom of the shape of the light guide member 300 can be increased.
【００９９】このとき集光部材４００と導光部材３００
の出射部３０１ｃとの間の距離は、反射部３０１ｂでの
全反射を妨げず、かつ、虚像ディスプレイ装置１００を
小型化する観点から、８ｍｍ以下、更に好ましくは１ｍ
ｍ以下とすることが好ましい。なお下限については光の
波長以上であれば全反射を妨げない。At this time, the light collecting member 400 and the light guide member 300
Is not more than 8 mm, more preferably 1 m, from the viewpoint of not obstructing total reflection at the reflecting portion 301 b and reducing the size of the virtual image display device 100.
m or less. Note that the lower limit does not prevent total reflection as long as it is equal to or longer than the wavelength of light.
【０１００】なお、本実施の形態では、集光部材４００
を複数のレンズ４０１，４０２で構成していたが、１枚
のレンズで構成しても良いし、３枚以上のレンズを組み
合わせても良い。また集光作用を有するように形成され
た凸レンズ，非球面光学レンズ，フレネルレンズまたは
ホログラムレンズ等のいずれを用いても良い。In this embodiment, the light collecting member 400 is used.
Is composed of a plurality of lenses 401 and 402, but may be composed of a single lens or a combination of three or more lenses. Further, any of a convex lens, an aspherical optical lens, a Fresnel lens, a hologram lens, and the like formed to have a light condensing function may be used.
【０１０１】また、画像形成モジュール２００の実像表
示部２０２の中心から発せられる光がアイポイント４０
４に到達するまでの光の軌跡の長さ（光路長）が、導光
部材３００の厚みＤの３倍よりも大きくすることが、電
子機器の厚みを決定する大きな要素である導光部材３０
０を薄くしながら、光路長を長くすることができるの
で、集光部材で収差が発生しにくくでき、虚像ディスプ
レイ装置の光学特性を良好にすることができる。The light emitted from the center of the real image display unit 202 of the image forming module 200 is
The light guide member 30 which is a major factor that determines the thickness of the electronic device is that the length of the trajectory of the light (optical path length) until reaching the light guide member 4 is larger than three times the thickness D of the light guide member 300.
Since the optical path length can be increased while reducing the value of 0, aberrations are less likely to occur in the light collecting member, and the optical characteristics of the virtual image display device can be improved.
【０１０２】次に本実施の形態では、虚像ディスプレイ
装置及びそれを搭載した電子機器において、迷光に対す
る対策を施しているので、以下この点について図面を用
いて詳細に説明する。図５は本発明の一実施の形態にお
ける虚像ディスプレイ装置を搭載した携帯情報端末の拡
大断面図である。Next, in the present embodiment, measures against stray light are taken in the virtual image display device and the electronic equipment equipped with the virtual image display device, and this will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 5 is an enlarged sectional view of a portable information terminal equipped with the virtual image display device according to one embodiment of the present invention.
【０１０３】本実施の形態のように、虚像ディスプレイ
装置の小型化を図ると、画像形成モジュール２００と集
光部材４００とが近接して設けられることになる。また
画像形成モジュール２００と表示窓１０６とも非常に近
接して設けられることになる。従って画像形成モジュー
ル２００で発生した光のうち、所定の光路を通らずに集
光部材４００や表示窓１０６に入射してくる迷光が発生
し易い構成となってしまう。この迷光に対する対策につ
いて説明する。When the size of the virtual image display device is reduced as in this embodiment, the image forming module 200 and the light condensing member 400 are provided close to each other. Further, the image forming module 200 and the display window 106 are provided very close to each other. Therefore, of the light generated by the image forming module 200, stray light which enters the light collecting member 400 or the display window 106 without passing through a predetermined optical path is likely to be generated. A measure against this stray light will be described.
【０１０４】まず、画像形成モジュール２００の外側
に、光遮蔽部材２０６を設けている。この光遮蔽部材２
０６は画像形成モジュール２００のバックライト装置２
０１や実像表示部２０２等を取り囲むように設けられて
おり、バックライト装置２０１や実像表示部２０２等で
発生した光のうち、導光部材３００の入射部３０１ａ方
向に向いていない迷光を遮蔽する働きを有している。こ
の光遮蔽部材２０６は光を吸収する割合が高い材料で形
成することが、迷光を効率よく遮蔽することができ、迷
光成分により光学特性の劣化を抑制できる。具体的に
は、光反射率が１０％未満、若しくは光吸収率が８５％
以上、好ましくは９０％以上の材料を用いることが迷光
の遮蔽を効率よく行うことができるので好ましい。この
ような材料としては、濃色若しくは黒色の顔料、染料及
び合成樹脂塗料等を表面に塗布した金属若しくは樹脂材
料や、黒色若しくは濃色の樹脂材料等を用いることがで
きる。更に迷光の遮蔽を確実に行えるように、光遮蔽部
材２０６の内側の面２０６ａに吸光膜を形成するように
しても良い。なお、吸光膜を形成する場合には、光遮蔽
部材２０６は放熱性が適度に高い材料を用いることが、
吸光膜で発生した熱を放出し易くできるので好ましい。
このような材料としては、鉄、ニッケル、スズ、銅やこ
れらの合金等で形成し、更にその厚みは０．５ｍｍから
５ｍｍ程度とすることが、熱容量を大きくして、かつ、
放熱性を良好にできるので好ましい。First, a light shielding member 206 is provided outside the image forming module 200. This light shielding member 2
06 is the backlight device 2 of the image forming module 200
01, the real image display unit 202, and the like, and shields stray light that is not directed toward the incident portion 301a of the light guide member 300 among light generated by the backlight device 201, the real image display unit 202, and the like. Has a function. When the light shielding member 206 is formed of a material having a high light absorbing ratio, stray light can be efficiently shielded, and deterioration of optical characteristics due to a stray light component can be suppressed. Specifically, the light reflectance is less than 10% or the light absorption is 85%
As described above, it is preferable to use a material of 90% or more because stray light can be efficiently blocked. As such a material, a metal or resin material having a surface coated with a dark or black pigment, a dye, a synthetic resin paint, or the like, a black or dark resin material, or the like can be used. Further, a light absorbing film may be formed on the inner surface 206a of the light shielding member 206 so as to reliably shield stray light. When forming the light absorbing film, the light shielding member 206 may be formed of a material having a moderately high heat dissipation.
This is preferable because the heat generated in the light absorbing film can be easily released.
Such a material may be formed of iron, nickel, tin, copper, an alloy thereof, or the like, and may have a thickness of about 0.5 mm to 5 mm to increase the heat capacity, and
This is preferable because the heat dissipation can be improved.
【０１０５】次に導光部材３００の第２の面３０２と第
３の面３０３には、画像形成モジュール２００から出射
された光のうち所定の光路のものを反射する反射膜３０
２ａと反射膜３０３ａが形成されている部分と、画像形
成モジュール２００から出射された光のうち所定の光路
以外、即ち迷光となる成分が入射する迷光入射部３０２
ｂ，３０３ｂとが存在している。このうち迷光入射部３
０２ｂ，３０３ｂの少なくとも一部に吸光膜３０２ｃ，
３０３ｃを形成し、迷光を吸収する構成としている。こ
れにより、第２の面３０２と第３の面３０３のうち所定
の光路以外での光の反射を抑制することができるので、
迷光成分が導光部材３００内部で反射されて、集光部材
４００に入射し、表示窓１０６を通って使用者の目に入
射して乱れた画像が見えてしまうことを防止することが
できる。このような作用を有する吸光膜３０２ｃ，３０
３ｃとしては、Ｔｉ，Ｓｉ，ＴｉＯ2，ＳｉＯ2，Ｍｇ
Ｆ，Ｔａ2Ｏ5等の材料若しくはこれらの組み合わせ等に
より形成することが考えられる。Next, on the second surface 302 and the third surface 303 of the light guide member 300, a reflection film 30 for reflecting light having a predetermined optical path out of the light emitted from the image forming module 200 is provided.
2a and a portion where the reflection film 303a is formed, and a stray light incident portion 302 where a component other than a predetermined optical path of light emitted from the image forming module 200, that is, a component which becomes stray light enters.
b and 303b. Stray light incident part 3
02b and at least a part of 303b,
303c is formed to absorb stray light. Accordingly, it is possible to suppress the reflection of light in the second surface 302 and the third surface 303 other than the predetermined optical path.
The stray light component can be prevented from being reflected inside the light guide member 300 and incident on the light condensing member 400, entering the user's eyes through the display window 106, and seeing a disturbed image. Light absorbing films 302c, 30 having such an action
3c includes Ti, Si, TiO2 , SiO2 , Mg
It is conceivable to use a material such as F, Ta2 O5 or a combination thereof.
【０１０６】またこれら以外の材料でも、入射光エネル
ギーの８５％以上、好ましくは９０％以上を吸収する吸
光特性を有する材料であれば、迷光成分を十分に吸収で
き、表示窓から見える画像の乱れを使用者がほとんど視
認できない程度に抑制することができる。Further, any other material having a light absorbing property of absorbing 85% or more, preferably 90% or more of the incident light energy can sufficiently absorb the stray light component and disturb the image viewed from the display window. Can be suppressed to such an extent that the user can hardly visually recognize it.
【０１０７】また迷光入射部３０２ｂ，３０３ｂのう
ち、筐体５０の内部に形成された導光部材３００を支持
する支持部５１，５２に接している面３０２ｄ，３０３
ｄには、迷光成分を反射しないよう吸光膜３０２ｃ，３
０３ｃと同様に吸光膜を設けることが迷光成分の発生を
抑制できるので好ましい。さらに、導光部材３００側以
外にも、支持部５１，５２の導光部材３００との接触面
５１ａ，５２ａに吸光膜を形成していても良いし、支持
部５１，５２を吸光特性に優れたベークライトまたはそ
の他カーボンを含有する黒色材料、または黒色塗料を練
り込んだ黒色材料等で構成することにより、面３０２
ｄ，３０３ｄに入射してきた光を十分に吸収することが
でき、迷光成分の発生を抑制することができる。[0107] Of the stray light incident portions 302b and 303b, surfaces 302d and 303 in contact with the supporting portions 51 and 52 supporting the light guide member 300 formed inside the housing 50.
d, light absorbing films 302c, 3c so that stray light components are not reflected.
It is preferable to provide a light-absorbing film as in 03c because generation of stray light components can be suppressed. Further, in addition to the light guide member 300 side, a light absorbing film may be formed on the contact surfaces 51a, 52a of the support portions 51, 52 with the light guide member 300, or the support portions 51, 52 may have excellent light absorption characteristics. By using a black material containing bakelite or other carbon, or a black material kneaded with black paint, the surface 302
d and 303d can be sufficiently absorbed, and generation of stray light components can be suppressed.
【０１０８】次に集光部材４００の筐体４０３は、レン
ズ４０１，４０２を保持すると共に、レンズ４０１，４
０２に所定の光路以外からの光が入射しない様に集光部
材４００の側面を取り囲むように構成され、迷光を遮光
する働きを有している。Next, the housing 403 of the light condensing member 400 holds the lenses 401 and 402, and
02 is configured to surround the side surface of the light collecting member 400 so that light from other than a predetermined optical path does not enter, and has a function of blocking stray light.
【０１０９】この筐体４０３の表示窓１０６側の端面４
０３ａは筐体５０の面５０ａに近接して設けることが、
携帯情報端末の筐体５０と集光部材４００の筐体４０３
との間から漏れ出す迷光を最小限に抑制できる。具体的
には端面４０３ａと面５０ａとの間の距離が１５ｍｍ以
下であることにより、迷光の漏出を効果的に抑制するこ
とができる。The end surface 4 of the housing 403 on the display window 106 side.
03a may be provided close to the surface 50a of the housing 50,
The housing 50 of the portable information terminal and the housing 403 of the light collecting member 400
And stray light leaking from the space between them can be minimized. Specifically, when the distance between the end surface 403a and the surface 50a is 15 mm or less, leakage of stray light can be effectively suppressed.
【０１１０】さらに、５００は遮光部材で、遮光部材５
００は画像形成モジュール２００や導光部材３００を覆
っており、画像形成モジュール２００や導光部材３００
から漏れ出てくる迷光を遮り、集光部材４００や表示窓
１０６に迷光が混入することを抑制するものである。こ
こで遮光部材５００は少なくとも導光部材３００の第１
の面３０１の全面を覆うように、更に好ましくは、導光
部材３００の第１の面３０１，第２の面３０２及び第３
の面３０３ののみならず、その側面をも覆うように構成
されることが好ましい。このような構成により、画像形
成モジュール２００で発生する迷光はもちろん、導光部
材３００から漏れ出す迷光もほとんど遮ることができる
ので、集光部材４００や表示窓１０６に迷光が混入する
ことを防止できるので、迷光の混入による光学特性の劣
化を抑制でき、優れた視認性を実現できる。Further, reference numeral 500 denotes a light shielding member.
Reference numeral 00 denotes the image forming module 200 and the light guide member 300.
The stray light leaking out from the light source is blocked, and the stray light is prevented from entering the light collecting member 400 and the display window 106. Here, the light blocking member 500 is at least the first light guide member 300.
More preferably, the first surface 301, the second surface 302, and the third surface 301 of the light guide member 300 cover the entire surface 301.
It is preferable to cover not only the surface 303 but also the side surface. With such a configuration, not only stray light generated in the image forming module 200 but also stray light leaking from the light guide member 300 can be almost blocked, so that stray light can be prevented from entering the light collecting member 400 and the display window 106. Therefore, it is possible to suppress deterioration of the optical characteristics due to mixing of stray light, and to realize excellent visibility.
【０１１１】この遮光部材５００は、光遮蔽部材２０６
と同様に、光を吸収する割合が高い材料で形成すること
が、迷光を効率よく遮蔽することができ、迷光成分によ
り光学特性の劣化を抑制できる。具体的には、光反射率
が１０％未満、若しくは光吸収率が８５％以上、好まし
くは９０％以上の材料を用いることが迷光の遮蔽を効率
よく行うことができるので好ましい。このような材料と
しては、黒色表面加工が施されたアルミニウム、鉄、ニ
ッケル、スズ、銅及びこれらの合金等の金属材料や、合
成樹脂材料若しくはカーボン材等を用いることができ
る。更に遮光部材５００の内側の面５００ａに吸光膜を
形成するようにしても良い。This light shielding member 500 is
Similarly to the case described above, when a material having a high light absorption ratio is used, stray light can be efficiently blocked, and deterioration of optical characteristics due to a stray light component can be suppressed. Specifically, it is preferable to use a material having a light reflectance of less than 10% or a light absorption rate of 85% or more, preferably 90% or more, because stray light can be efficiently blocked. As such a material, a metal material such as aluminum, iron, nickel, tin, copper, or an alloy thereof, which has been subjected to black surface processing, a synthetic resin material, a carbon material, or the like can be used. Further, a light absorbing film may be formed on the inner surface 500a of the light shielding member 500.
【０１１２】なお、本実施の形態では光遮蔽部材２０６
や遮光部材５００等を別々に設けていたが、図６の本発
明の一実施の形態における虚像ディスプレイ装置を搭載
した携帯情報端末の拡大断面図に示すようにこれらを１
つのカバー部材で形成して、画像表示モジュール２０
０、導光部材３００のほとんどの部分を覆ってしまうよ
うにしてもよい。またこの迷光除去のカバー部材は全体
として一体に形成させることもでき、集光部材や画像形
成モジュールを保持する筐体構造としても兼用して用い
ることもできている。In this embodiment, the light shielding member 206 is used.
And a light shielding member 500 are separately provided. However, as shown in an enlarged sectional view of a portable information terminal equipped with a virtual image display device according to an embodiment of the present invention in FIG.
The image display module 20 is formed by two cover members.
0, almost all parts of the light guide member 300 may be covered. Further, the cover member for removing the stray light can be integrally formed as a whole, and can also be used as a housing structure for holding the light collecting member and the image forming module.
【０１１３】また導光部材３００の第１の面３０１以外
の面には、外部からの光線の入射を防止するための塗装
（不図示）がなされており光学系のほぼ周囲の全域に渡
って不要光の入射防止処理がなされていることが、一体
所定の光路から外れた迷光の導光部材３００への再入射
を防止できるので好ましい。The surfaces other than the first surface 301 of the light guide member 300 are coated (not shown) for preventing the incidence of light rays from the outside, and are provided over almost the entire area around the optical system. It is preferable that the unnecessary light incident prevention processing is performed because stray light that has deviated from an integrated predetermined optical path can be prevented from reentering the light guide member 300.
【０１１４】次に導光部材３００での迷光対策としては
上記したもの以外にも、図７に示すような構成も考えら
れる。図７は共に本発明の一実施の形態における虚像デ
ィスプレイ装置を搭載した携帯情報端末の拡大断面図で
ある。Next, as a countermeasure against stray light in the light guide member 300, a configuration as shown in FIG. FIG. 7 is an enlarged sectional view of a portable information terminal equipped with the virtual image display device according to one embodiment of the present invention.
【０１１５】図７においては、導光部材３００の本来の
光路から外れた光しか入射しない部分（ここでは導光部
材３００の下部中央付近）に凹部３０４を設け、その凹
部３０４に遮光部材３０５が挿入している。この遮光部
材３０５は所定の光路から外れた迷光の原因となる光を
遮っている。この遮光部材３０５は吸光特性に優れた材
料で、かつ温度変化による膨張収縮の特性が導光部材３
００と似ている材料であることが好ましい。具体的には
遮光部材３０５の線膨張係数が導光部材３００のそれの
±１０％以内であることにより、導光部材３００若しく
は遮光部材３０５の破損等の不具合を発生し難くでき
る。また遮光部材３０５を挿入する代わりに凹部３０４
に吸光膜等の遮光手段を形成しても良い。In FIG. 7, a concave portion 304 is provided in a portion where only light deviating from the original optical path of the light guide member 300 is incident (here, near the lower center of the light guide member 300), and a light shielding member 305 is provided in the concave portion 304. Inserted. The light blocking member 305 blocks light that causes stray light deviating from a predetermined optical path. The light-shielding member 305 is made of a material having excellent light-absorbing characteristics, and has a characteristic of expansion and contraction due to a temperature change.
Preferably, the material is similar to 00. Specifically, when the linear expansion coefficient of the light-shielding member 305 is within ± 10% of that of the light-guiding member 300, problems such as damage to the light-guiding member 300 or the light-shielding member 305 can be suppressed. Also, instead of inserting the light blocking member 305,
A light-shielding means such as a light-absorbing film may be formed on the surface.
【０１１６】次に導光部材３００の構成として、特に断
面が三角形状の光学プリズムを用いた場合について検討
する。Next, as a configuration of the light guide member 300, a case where an optical prism having a triangular cross section is used will be particularly examined.
【０１１７】図８は本発明の一実施の形態における虚像
ディスプレイ装置を搭載した携帯情報端末の拡大断面図
であり、同図は光学系の光線の軌跡をわかり易くするた
めに導光部材３００を構成する断面が三角形の光学プリ
ズムを画像拡大部の光軸に沿って反射面で展開したもの
である。FIG. 8 is an enlarged sectional view of a portable information terminal equipped with a virtual image display device according to one embodiment of the present invention. FIG. 8 shows a light guide member 300 for making it easy to see the trajectory of light rays of an optical system. An optical prism having a triangular cross section is developed on a reflection surface along the optical axis of the image enlargement unit.
【０１１８】同図において画像形成モジュール２００の
実像表示部２０２から発せられた光線は、導光部材３０
０の第１の反射面３０２ａで鏡面反射（図では反射され
ていない様に見えるが実際には反射される）された後、
第１の面３０１の反射部３０１ｂに入射し、全反射によ
り特に反射率を高める処理を施さなくともほぼ１００％
の反射率をもって第３の面３０３の第２の反射面３０３
ａで反射されて、導光部材３００から出射した後、集光
部材４００によりアイポイント４０４に集光される。In the figure, the light beam emitted from the real image display unit 202 of the image forming module 200 is
0 is specularly reflected on the first reflecting surface 302a (which is not reflected in the figure but is actually reflected),
Almost 100% without being incident on the reflection portion 301b of the first surface 301 without performing a process of particularly increasing the reflectance by total reflection.
The second reflecting surface 303 of the third surface 303 has a reflectance of
After being reflected by a and exiting from the light guide member 300, the light is focused on the eye point 404 by the focusing member 400.
【０１１９】ここで特に前述第１の面３０１の反射部３
０１ｂへの光線の入射角度について検討する。Here, in particular, the reflecting portion 3 of the first surface 301 is described.
Consider the angle of incidence of the light beam on 01b.
【０１２０】第１の面３０１は光線の入出射射、反射と
いう複数の役割を有しており、更に導光部材３００の小
型化を進めるとこれらの働きをする部分が部分的に重複
することになる。従って反射部３０１ｂに反射率を高め
る処理をすると、入射光線や出射光線に悪影響を及ぼし
てしまい、画質の悪い虚像ディスプレイ装置となってし
まう。そこで本実施の形態では、反射部３０１ｂでの反
射を全反射させている。しかしながら、全反射の場合入
射してくる光の角度が所定の角度以下となると、反射部
３０１ｂで反射されずに透過屈折した光が導光部材３０
０から表示窓１０６や集光部材４００の方向に漏れ出て
しまうことになる。The first surface 301 has a plurality of roles of inputting / emitting / reflecting light rays and reflecting light rays. Further, when the size of the light guide member 300 is further reduced, the portions having these functions may partially overlap. become. Therefore, if the reflection portion 301b is subjected to a process of increasing the reflectance, the incident light beam and the outgoing light beam are adversely affected, resulting in a virtual image display device having poor image quality. Therefore, in the present embodiment, the reflection at the reflecting portion 301b is totally reflected. However, in the case of total reflection, when the angle of the incident light is equal to or smaller than a predetermined angle, the light that has been transmitted and refracted without being reflected by the reflection unit 301b is transmitted to the light guide member 30.
It will leak from 0 toward the display window 106 and the light collecting member 400.
【０１２１】また、使用者に見える画像の大きさは、観
察画角に大きく依存し、この観察画角は、アイレリーフ
が大きく変わらないとすると、集光部材４００に入射し
てくる光束径に大きく依存している。この光束径は、画
像形成モジュール２００からの光を導光部材３００での
光の広がり方に依存しているが、観察画角が大きくし過
ぎると、観察画像の周辺部で反射部３０１ｂにおいて全
反射条件が保てなくなる場合が生じ、迷光が発生してし
まう可能性がある。Further, the size of the image seen by the user greatly depends on the observation angle of view, and this observation angle of view depends on the diameter of the light beam incident on the light collector 400 if the eye relief does not change significantly. Depends heavily. This light flux diameter depends on how the light from the image forming module 200 spreads the light in the light guide member 300. However, if the observation angle of view is too large, the light is totally reflected by the reflection portion 301b at the periphery of the observation image. There may be cases where the reflection condition cannot be maintained, and stray light may be generated.
【０１２２】この迷光を根本的に除去するための光学系
の構成条件を考えると、図８中の反射部３０１ｂへ入射
する全光量の９５％以上が入射角４０度、好ましくは４
５度を越えるような構成とし、更に臨界角を越えない光
線（入射角が４０度以下の光線）については、その進行
方向に画像形成モジュール２００、光遮蔽部材２０６、
遮光部材５００、筐体４０３のいずれかが存在し、その
迷光を遮蔽する。このような構成により、導光部材３０
０から漏れ出した迷光も表示窓１０６や集光部材４００
のレンズ４０１，４０２にほとんど入射しないので、迷
光による虚像ディスプレイ装置の視認性の低下を防止す
ることができる。Considering the configuration conditions of the optical system for fundamentally removing this stray light, 95% or more of the total amount of light incident on the reflecting portion 301b in FIG. 8 has an incident angle of 40 degrees, preferably 4 degrees.
With respect to light rays not exceeding the critical angle (light rays having an incident angle of 40 degrees or less), the image forming module 200, the light shielding member 206,
Either the light blocking member 500 or the housing 403 exists, and blocks the stray light. With such a configuration, the light guide member 30
The stray light that has leaked from the display window 106 and the light condensing member 400
Of the virtual image display device due to stray light, can be prevented.
【０１２３】また画像拡大部による観察画角の最大値が
全幅角度で６０度を越えない範囲であることにより、反
射部３０１ｂへの入射光の光径を小さくでき、全反射条
件を満たし易くすることができ、迷光の発生を抑制する
ことができる。Further, since the maximum value of the observation angle of view by the image enlarging unit does not exceed 60 degrees in the full width angle, the light diameter of the light incident on the reflecting unit 301b can be reduced, and the total reflection condition can be easily satisfied. And generation of stray light can be suppressed.
【０１２４】また導光部材３００を以下のような構成と
しても良い。図９は本発明の一実施の形態における虚像
ディスプレイ装置を搭載した携帯情報端末の拡大断面図
である。図９においては、導光部材３００の本来の光路
から外れた光しか入射しない部分（ここでは図９に示す
導光部材３００の頂点付近）を切り取った構成となって
いる。このような構成とすることにより、導光部材３０
０の高さＨ’を三角形状の場合の高さＨよりも低くする
ことができるので、虚像ディスプレイ装置や携帯情報端
末の小型化・薄型化を実現できる。Further, the light guide member 300 may have the following configuration. FIG. 9 is an enlarged sectional view of a portable information terminal equipped with the virtual image display device according to one embodiment of the present invention. FIG. 9 shows a configuration in which a portion of the light guide member 300 to which only light deviating from the original optical path is incident (here, near the vertex of the light guide member 300 shown in FIG. 9) is cut out. With such a configuration, the light guide member 30
Since the height H ′ of 0 can be made smaller than the height H in the case of a triangular shape, the size and thickness of the virtual image display device and the portable information terminal can be reduced.
【０１２５】また、切り取りによって生じた面３０６に
吸光膜を形成することにより、導光部材で発生する内部
乱反射に起因した迷光も減らすことができる。また吸光
膜を形成する面の数を従来の二面から一面に減らすこと
ができるので、導光部材３００への膜付け工程を簡略化
することができ、導光部材３００の生産性を向上するこ
とができるとともに、形成される膜の特性の均一化も図
ることができるので好ましい。Further, by forming a light absorbing film on the surface 306 formed by the cutting, stray light caused by internal irregular reflection generated in the light guide member can be reduced. In addition, since the number of surfaces on which the light absorbing film is formed can be reduced from the conventional two surfaces to one surface, the step of attaching the film to the light guide member 300 can be simplified, and the productivity of the light guide member 300 is improved. This is preferable because the characteristics of the film to be formed can be made uniform.
【０１２６】[0126]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、画像形成
手段から視覚へ飛び込む直接光、または周辺からの反射
光、及び導光手段の内部の光線伝達、特に全反射条件を
満たせないために生じる内部乱反射光を防止することが
でき、視覚へ投影される画像品質の低下を防ぐととも
に、表示の乱れる情報の混乱や安全性の低下などが回避
できるものである。As described above, according to the present invention, it is impossible to satisfy the conditions of direct light which jumps into the sight from the image forming means or reflected light from the surroundings, and light transmission inside the light guide means, in particular, the condition of total reflection. In addition to preventing internal diffused reflection light from occurring, the quality of an image projected to the sight is prevented from deteriorating, and at the same time, information that is disturbed in display and confusion and a decrease in safety can be avoided.
【図１】本発明の一実施の形態における虚像ディスプレ
イ装置を搭載した携帯情報端末の正面図FIG. 1 is a front view of a portable information terminal equipped with a virtual image display device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施の形態における虚像ディスプレ
イ装置を搭載した携帯情報端末の断面図FIG. 2 is a cross-sectional view of a portable information terminal equipped with a virtual image display device according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施の形態における携帯情報端末の
制御ブロック図FIG. 3 is a control block diagram of a portable information terminal according to an embodiment of the present invention.
【図４】本発明の一実施の形態における携帯情報端末の
画像表示の制御ブロック図FIG. 4 is a control block diagram of image display of the portable information terminal according to one embodiment of the present invention.
【図５】本発明の一実施の形態における虚像ディスプレ
イ装置を搭載した携帯情報端末の拡大断面図FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a portable information terminal equipped with a virtual image display device according to an embodiment of the present invention.
【図６】本発明の一実施の形態における虚像ディスプレ
イ装置を搭載した携帯情報端末の拡大断面図FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a portable information terminal equipped with a virtual image display device according to an embodiment of the present invention.
【図７】本発明の一実施の形態における虚像ディスプレ
イ装置を搭載した携帯情報端末の拡大断面図FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a portable information terminal equipped with a virtual image display device according to one embodiment of the present invention.
【図８】本発明の一実施の形態における虚像ディスプレ
イ装置を搭載した携帯情報端末の拡大断面図FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a portable information terminal equipped with a virtual image display device according to an embodiment of the present invention.
【図９】本発明の一実施の形態における虚像ディスプレ
イ装置を搭載した携帯情報端末の拡大断面図FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a portable information terminal equipped with a virtual image display device according to an embodiment of the present invention.
【図１０】従来の虚像ディスプレイ装置の模式図FIG. 10 is a schematic view of a conventional virtual image display device.
【図１１】従来の虚像ディスプレイ装置の模式図FIG. 11 is a schematic view of a conventional virtual image display device.
５０ 筐体 １００ 虚像ディスプレイ装置 １０１ マイク １０２ スピーカー １０３ 操作部 １０４ 表示部 １０５ アンテナ １０６ 表示窓 １１０ 送信部 １１１ 受信部 １１２ 制御部 １１３ 増幅部 １１４ 二値化回路部 １１５ デコーダ回路部 １１６ 変換回路部 １１７ 表示部駆動回路部 １１８ 実像表示部 ２００ 画像形成モジュール ２０１ バックライト装置 ２０２ 実像表示部 ２０３ 筐体 ２０４ 画像処理回路 ２０５ バックライト電源 ２０６ 光遮蔽部材 ２０６ａ 面 ３００ 導光部材 ３０１ 第１の面 ３０１ａ 入射部 ３０１ｂ 反射部 ３０１ｃ 出射部 ３０２ 第２の面 ３０２ａ 第１の反射面 ３０２ｂ 迷光入射部 ３０２ｃ 吸光膜 ３０２ｄ 面 ３０３ 第３の面 ３０３ａ 第２の反射面 ３０３ｂ 迷光入射部 ３０３ｃ 吸光膜 ３０３ｄ 面 ３０４ 凹部 ３０５ 遮光部材 ３０６ 吸光膜 ４００ 集光部材 ４０１ レンズ ４０２ レンズ ４０３ 筐体 ４０３ａ 端面 ４０４ アイポイント ５００ 遮光部材 ５００ａ 面 50 housing 100 virtual image display device 101 microphone 102 speaker 103 operation unit 104 display unit 105 antenna 106 display window 110 transmission unit 111 reception unit 112 control unit 113 amplification unit 114 binarization circuit unit 115 decoder circuit unit 116 conversion circuit unit 117 display Unit drive circuit section 118 Real image display section 200 Image forming module 201 Backlight device 202 Real image display section 203 Housing 204 Image processing circuit 205 Backlight power supply 206 Light shielding member 206a Surface 300 Light guide member 301 First surface 301a Incident portion 301b Reflecting portion 301c Outgoing portion 302 Second surface 302a First reflecting surface 302b Stray light incident portion 302c Absorbing film 302d surface 303 Third surface 303a Second reflecting surface 303b Stray light incident portion 303c Absorbing film 303d surface 04 recess 305 shielding member 306 absorbance film 400 condensing member 401 lens 402 lens 403 housing 403a end surface 404 eyepoint 500 shielding member 500a faces
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