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JP2001235705A - Picture display device - Google Patents

Picture display device

Info

Publication number
JP2001235705A
JP2001235705A JP2000048753A JP2000048753A JP2001235705A JP 2001235705 A JP2001235705 A JP 2001235705A JP 2000048753 A JP2000048753 A JP 2000048753A JP 2000048753 A JP2000048753 A JP 2000048753A JP 2001235705 A JP2001235705 A JP 2001235705A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image display
prism
illumination light
display element
eye
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000048753A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Nagata
哲生 永田
Kokichi Kenno
孝吉 研野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP2000048753A priority Critical patent/JP2001235705A/en
Publication of JP2001235705A publication Critical patent/JP2001235705A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize weight saving and low power consumption of a picture display device observable with both eyes, by integrating two illumination systems for illuminating right and left image display elements uniformly into a single and common illumination system. SOLUTION: In the picture display device equipped with a picture display element 2R for right eye and a picture display element 2L for left eye which project separately the display pictures of a picture display element 3R for right eye and a picture display element 3L for left eye to observer's right and left eye, respectively, the picture display elements for right eye and for left eye are composed of transmission type picture display elements which display a picture by passing illuminating light, and beam which illuminates the picture display element 3R for right eye and the picture display element 3L for left eye is luminous flux which divergent light from a common single light source 6 are divided to right and left by a illuminating light dividing optical system 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示装置に関
し、特に、観察者の頭部又は顔面に保持することを可能
にする頭部又は顔面装着式画像表示装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image display device, and more particularly to a head or face-mounted image display device capable of being held on the head or face of an observer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、頭部装着式画像表示装置におい
て、観察者の左右の眼それぞれ用の接眼光学系として偏
心プリズムを一対配置して、それら偏心プリズムの物体
面にそれぞれLCD(液晶表示素子)等の画像表示素子
を配置し、それら画像表示素子を照明する照明系(バッ
クライト、光源等)を左右にそれぞれ別に設ける必要が
あった(例えば、特開平7−333551号)。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a head mounted image display apparatus, a pair of eccentric prisms are arranged as eyepiece optical systems for the left and right eyes of an observer, and an LCD (liquid crystal display element) is provided on the object surface of each of the eccentric prisms. ), And illumination systems (backlights, light sources, etc.) for illuminating the image display elements must be provided separately on the left and right sides (for example, JP-A-7-333551).

【0003】一方、特開平10−333042号におい
ては、LCD等の画像表示素子を均一に照明する照明光
学系に偏心プリズムを用いることを提案している。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-330342 proposes using an eccentric prism for an illumination optical system for uniformly illuminating an image display element such as an LCD.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
両眼で観察可能な画像表示装置においては、左右の眼用
に配置した一対の画像表示素子各々を照明するための照
明系が左右で2つ必要になり、特に頭部装着式画像表示
装置においては、照明系の軽量化と低消費電力化が大き
な課題であった。
In the conventional image display apparatus which can be observed with both eyes as described above, an illumination system for illuminating each of a pair of image display elements arranged for the right and left eyes has a left and right side. Two are required, and particularly in a head-mounted image display device, weight reduction and low power consumption of the illumination system have been major issues.

【0005】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、両眼で観察可能
な画像表示装置において左右の画像表示素子を均一に照
明する照明系を単一の共通のものとすることにより、画
像表示装置を軽量化すると共に低消費電力化することで
ある。
The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an illumination system for uniformly illuminating left and right image display elements in an image display device that can be observed with both eyes. By using a single common device, the image display device is reduced in weight and power consumption is reduced.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の画像表示装置は、観察者の右左の眼へそれぞれ右眼
用画像表示素子と左眼用画像表示素子の表示像を別々に
投影する右眼用接眼光学系と左眼用接眼光学系を備えた
画像表示装置において、前記右眼用、左眼用画像表示素
子が照明光を透過することによって画像を表示する透過
型画像表示素子から構成され、前記右眼用画像表示素子
と前記左眼用画像表示素子を照明する光束が共通の単一
光源からの発散光が照明光振り分け光学系により右左に
振り分けられた光束であることを特徴とするものであ
る。
The image display apparatus of the present invention that achieves the above object separately projects the display images of the right-eye image display element and the left-eye image display element onto the right and left eyes of the observer. An image display device comprising a right-eye eyepiece optical system and a left-eye eyepiece optical system, wherein the right-eye and left-eye image display elements display an image by transmitting illumination light. And the luminous flux illuminating the right-eye image display element and the left-eye image display element is divergent light from a common single light source is a luminous flux distributed to the right and left by the illumination light distribution optical system. It is a feature.

【0007】この場合、照明光振り分け光学系が、光源
に対向配置され光源から射出された照明光束を、右眼用
画像表示素子と左眼用画像表示素子とに振り分けて反射
するミラー面を有し、そのミラー面が、偏心収差を補正
する回転非対称な曲面形状にて構成されているものとす
ることができる。
In this case, the illumination light distribution optical system has a mirror surface which is disposed to face the light source and reflects the illumination light flux emitted from the light source to the right eye image display element and the left eye image display element. However, the mirror surface may be configured to have a rotationally asymmetric curved surface shape for correcting eccentric aberration.

【0008】また、照明光振り分け光学系が、光源から
射出された照明光束を、右眼用画像表示素子と左眼用画
像表示素子とに振り分ける照明光振り分けプリズムを有
し、その照明光振り分けプリズムが、光源に対向配置さ
れ前記光源から射出された照明光束をプリズム内部に入
射させる第1面と、第1面から入射した右眼用光路を反
射する第21面と、第1面から入射した左眼用光路を反
射する第22面と、右眼用光路の光束をプリズム外に射
出させる第31面と、左眼用光路の光束をプリズム外に
射出させる第32面と、を少なくとも有し、照明光振り
分けプリズムは、光源から射出された照明光束で右眼用
画像表示素子と左眼用画像表示素子を照明するために、
少なくとも第21面と第22面と第31面と第32面と
が、光束にパワーを与える曲面形状にて構成されると共
に、第21面と第22面とが同一の面形状を有し、第3
1面と第32面とが同一の面形状を有するように構成さ
れているものとすることができる。
The illumination light distribution optical system has an illumination light distribution prism for distributing an illumination light beam emitted from a light source to a right-eye image display element and a left-eye image display element, and the illumination light distribution prism. Are arranged opposite to the light source, the first surface for allowing the illumination light beam emitted from the light source to enter the inside of the prism, the twenty-first surface for reflecting the optical path for the right eye incident from the first surface, and the first surface. At least a 22nd surface that reflects the light path for the left eye, a 31st surface that emits the light beam of the optical path for the right eye to the outside of the prism, and a 32nd surface that emits the light beam for the optical path for the left eye to the outside of the prism In order to illuminate the image display element for the right eye and the image display element for the left eye with the illumination light flux emitted from the light source,
At least the twenty-first surface, the twenty-second surface, the thirty-first surface, and the thirty-second surface are configured in a curved shape that gives power to a light beam, and the twenty-first surface and the twenty-second surface have the same surface shape, Third
The one surface and the thirty-second surface may be configured to have the same surface shape.

【0009】本発明においては、以上のような構成であ
るので、左右共通の単一の照明用光源により左右の画像
表示素子を均一に照明することができ、画像表示装置の
光学部品の削減、軽量化、小型化、低消費電力化が可能
になる。
In the present invention, since the above-mentioned configuration is used, the left and right image display elements can be uniformly illuminated by a single illumination light source common to the left and right, and the number of optical components of the image display device can be reduced. It is possible to reduce the weight, size, and power consumption.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の画像表示装置を
実施例に基づいて説明する。図1〜図10にそれぞれ本
発明による実施例1〜10の画像表示装置の光路図を示
す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an image display device according to the present invention will be described based on embodiments. 1 to 10 show optical path diagrams of the image display devices of Examples 1 to 10 according to the present invention, respectively.

【0011】図1の実施例1において、観察者の右眼を
ERで、左眼をELで、画像表示装置の右眼用画像表示
素子を符号3Rで、左眼用画像表示素子を符号3Lで、
右眼用の射出瞳を4Rで、左眼用の射出瞳を4Lで示
し、右眼用の接眼光学系で右眼ER前に配置する偏心プ
リズム体を2R、左眼用の接眼光学系で左眼EL前に配
置する偏心プリズム体を2Lで示す。さらに、両眼の中
央に配置する照明光振り分け光学系に用いる照明光振り
分けミラーを1で、負レンズを5で示す。また、右眼
用、左眼用共通の単一の光源を6で示す。ここで、画像
表示素子3R、3Lは透過型の液晶表示素子からなるも
のとする。また、偏心プリズム体2R、2Lは屈折率が
1より大きい透明媒体からなっている。また、下記の説
明において、反射面と説明している面は、全反射面以外
は偏心プリズム体の対象の面にミラーコートを施してミ
ラー面としたものである。
In the first embodiment of FIG. 1, the right eye of the observer is ER, the left eye is EL, the image display element for the right eye of the image display device is 3R, and the image display element for the left eye is 3L. so,
The exit pupil for the right eye is indicated by 4R, the exit pupil for the left eye is indicated by 4L, the decentered prism placed in front of the right eye ER in the eyepiece optical system for the right eye is 2R, and the eyepiece optical system for the left eye is indicated by 4R. An eccentric prism body arranged in front of the left eye EL is indicated by 2L. Further, an illumination light distribution mirror used in an illumination light distribution optical system arranged at the center of both eyes is denoted by 1, and a negative lens is denoted by 5. A single light source common to the right eye and the left eye is indicated by 6. Here, it is assumed that the image display elements 3R and 3L are composed of transmissive liquid crystal display elements. The eccentric prisms 2R and 2L are made of a transparent medium having a refractive index larger than 1. In the following description, a surface described as a reflection surface is a mirror surface obtained by applying a mirror coat to a surface to be subjected to an eccentric prism body except for a total reflection surface.

【0012】この実施例1は、図1に水平断面(Y−Z
断面)を示すような構成になっており、中央の照明光振
り分けミラー1は、両眼の対称面(右眼用射出瞳4Rと
左眼用射出瞳4Lの中心間を結んだ線分の中心を通りそ
の線分に垂直な平面)に対して面対称な形状の右光路用
反射面1Rと左光路用反射面1Lとからなる。
In the first embodiment, a horizontal section (YZ) is shown in FIG.
The illumination light distribution mirror 1 at the center is located at the center of a line segment connecting the centers of the symmetry planes of both eyes (the center of the exit pupil 4R for the right eye and the exit pupil 4L for the left eye). And a left optical path reflecting surface 1L and a left optical path reflecting surface 1L, which are plane-symmetric with respect to a plane passing through the line segment and perpendicular to the line segment.

【0013】右眼用の接眼光学系を構成する偏心プリズ
ム体2Rと左眼用の接眼光学系を構成する偏心プリズム
体2Lとは同一形状のもので、両眼の対称面に対して面
対称に配置され、それぞれ光線が通る順番で、第1面2
1R(21L)、第2面22R(22L)、第3面23
R(23L)、第4面24R(24L)から構成されて
おり、第2面22R(22L)と第4面24R(24
L)は同一面からなり、その同一面は全反射面と透過面
を兼ねている。
The decentered prism 2R constituting the right eyepiece optical system and the decentered prism 2L constituting the left eyepiece optical system have the same shape and are plane-symmetric with respect to the plane of symmetry of both eyes. And the first surface 2
1R (21L), second surface 22R (22L), third surface 23
R (23L) and the fourth surface 24R (24L), and the second surface 22R (22L) and the fourth surface 24R (24
L) is composed of the same surface, and the same surface serves as both a total reflection surface and a transmission surface.

【0014】画像表示素子3R、3Lはそれぞれ接眼光
学系の偏心プリズム体2R、2Lの第1面21R、21
Lに面して両眼の対称面の両側に配置される。また、光
源6は、照明光振り分けミラー1に面してその観察者側
に配置される。照明光振り分けミラー1と光源6の間の
両眼の対称面の位置に負レンズ5が挿入されている。偏
心プリズム体2R、2Lの第4面24R、24Lそれぞ
れに面して略同一面上に射出瞳4R、4Lが位置してい
る。そして、各偏心プリズム体2R、2L、照明光振り
分けミラー1の各面21R〜24R、21L〜24L、
1R、1Lは、後記の式(a)で表される自由曲面から
構成されている。また、各自由曲面は、平面を含む球
面、非球面、アナモフィック面、アナモフィック非球面
に置き換えることも可能である。
The image display elements 3R and 3L are provided on the first surfaces 21R and 21R of the decentered prisms 2R and 2L of the eyepiece optical system, respectively.
It is arranged on both sides of the symmetry plane of both eyes facing L. The light source 6 is arranged on the observer side facing the illumination light distribution mirror 1. A negative lens 5 is inserted between the illumination light distribution mirror 1 and the light source 6 at a position on the symmetry plane of both eyes. The exit pupils 4R and 4L are located on substantially the same surface facing the fourth surfaces 24R and 24L of the eccentric prism bodies 2R and 2L. And each eccentric prism body 2R, 2L, each surface 21R-24R, 21L-24L of the illumination light distribution mirror 1,
Each of 1R and 1L is composed of a free-form surface represented by the following equation (a). Further, each free-form surface can be replaced with a spherical surface including a plane, an aspherical surface, an anamorphic surface, or an anamorphic aspherical surface.

【0015】上記の構成において、破線で示す左右の光
路は、両眼の対称面に対して面対称であるので、右眼用
の光路を代表的に説明する。共通の単一の光源6から発
散される照明光は、まず、負レンズ5に入射してより発
散度が増され、両眼の対称面の左側に発散された光束は
照明光振り分けミラー1の反射面1Rに入射して反射さ
れ、画像表示素子3Rの背面に入射して一様に明るく照
明する。画像表示素子3Rに表示された表示像の光束は
偏心プリズム体2Rの第1面21Rを透過してプリズム
内に入射し、第2面22Rに臨界角以上の入射角で入射
して全反射され、第3面23Rに入射して裏面反射さ
れ、第4面24Rに臨界角以下の入射角で入射して屈折
されて偏心プリズム体2Rから射出し、右眼用の射出瞳
4Rへ導かれ、観察者の右眼に画像表示素子3Rの拡大
像を投影する。以上の光学系において、光源6と射出瞳
4Rとは光学的に共役(画像表示素子3Rを取り除く
と、光源6の像が射出瞳4Rの位置に結像する。)にな
るように構成される。なお、画像表示素子3Rから射出
瞳4Rへ到る光路中には中間像は結像されない。左眼用
の光路は、右眼用の光学系の配置と同様、両眼の対称面
を挟んで、右眼用の光路と面対称な関係になる。
In the above configuration, the left and right optical paths indicated by broken lines are plane-symmetric with respect to the symmetry plane of both eyes, and thus the optical path for the right eye will be representatively described. The illuminating light emitted from the common single light source 6 first enters the negative lens 5 and has a higher divergence, and the luminous flux diverged to the left side of the symmetry plane of both eyes is applied to the illumination light distribution mirror 1. The light is incident on and reflected by the reflection surface 1R, is incident on the back surface of the image display element 3R, and illuminates uniformly and brightly. The luminous flux of the display image displayed on the image display element 3R passes through the first surface 21R of the eccentric prism body 2R and enters the prism, enters the second surface 22R at an angle of incidence equal to or greater than the critical angle, and is totally reflected. , Is incident on the third surface 23R, is reflected on the back surface, is incident on the fourth surface 24R at an incident angle equal to or less than the critical angle, is refracted, exits from the eccentric prism body 2R, is guided to the exit pupil 4R for the right eye, An enlarged image of the image display element 3R is projected on the right eye of the observer. In the above optical system, the light source 6 and the exit pupil 4R are configured to be optically conjugate (an image of the light source 6 is formed at the position of the exit pupil 4R when the image display element 3R is removed). . Note that no intermediate image is formed on the optical path from the image display element 3R to the exit pupil 4R. The optical path for the left eye has a plane-symmetric relationship with the optical path for the right eye with respect to the symmetry plane of both eyes, similarly to the arrangement of the optical system for the right eye.

【0016】以上のような構成であるので、単一の光源
6からの照明光を照明光振り分けミラー1と負レンズ5
からなる照明光振り分け光学系を用いて両眼用の2つの
画像表示素子3R、3Lに振り分けて照射することがで
き、左右の照明系を共有化することで、光学部品の削
減、軽量化、小型化が可能になる。また、照明系にプリ
ズムを使用しないため、画像表示装置全体を軽量化する
ことができる。また、光源6が観察者側に位置するた
め、表示装置全体が前へ大きく出っ張らない。
With the above configuration, the illumination light from the single light source 6 is distributed to the illumination light distribution mirror 1 and the negative lens 5.
Can be distributed to the two image display elements 3R and 3L for both eyes by using the illumination light distribution optical system consisting of: The size can be reduced. Further, since no prism is used for the illumination system, the weight of the entire image display device can be reduced. Further, since the light source 6 is located on the observer side, the entire display device does not protrude largely forward.

【0017】さらに、偏心プリズム体2R、2Lは面対
称な位置に配置されるが、その形状は同一なものであ
る、同じ形状の2つの偏心プリズム体2R、2Lを用意
し、中央の照明光振り分けミラー1に対して面対称な位
置に配置すればよい。
Further, although the eccentric prisms 2R and 2L are arranged at plane-symmetric positions, two eccentric prisms 2R and 2L having the same shape and the same shape are prepared, and the central illumination light is provided. What is necessary is just to arrange | position at the position which is plane-symmetric with respect to the distribution mirror 1. FIG.

【0018】なお、負レンズ5の代わりにあるいはそれ
に加えて回折光学素子やレンチキュラーレンズを用いて
もよい。光源6から照明光振り分けミラー1の間に負レ
ンズ5等を挿入することにより、照明光の分布がより均
一になる。また、回折光学素子やレンチキュラーレンズ
を用いることにより、左右の照明光分割がよりしやすく
なる。
It should be noted that a diffractive optical element or a lenticular lens may be used instead of or in addition to the negative lens 5. By inserting the negative lens 5 and the like between the light source 6 and the illumination light distribution mirror 1, the distribution of the illumination light becomes more uniform. Further, by using a diffractive optical element or a lenticular lens, it becomes easier to split the left and right illumination light.

【0019】実施例2は、図2に水平断面(Y−Z断
面)を示すように、実施例1の両眼の中央に配置する照
明光振り分けミラー1、負レンズ5の代わりに、5面の
偏心プリズム体からなる照明光振り分けプリズム10を
用いたものである。左右の眼用の偏心プリズム体2L、
2R、画像表示素子3L、3Rは実施例1と同様であ
る。
In the second embodiment, as shown in a horizontal section (YZ section) in FIG. 2, instead of the illumination light distribution mirror 1 and the negative lens 5 arranged at the center of both eyes in the first embodiment, five surfaces are used. The illumination light distributing prism 10 made of the eccentric prism body is used. Eccentric prism body 2L for left and right eyes,
2R and image display elements 3L and 3R are the same as in the first embodiment.

【0020】中央の照明光振り分けプリズム10は、両
眼の対称面に対して面対称な形状であり、光源6の観察
者側に位置する第1面11が透過面、その第1面11の
両側で観察者側に位置する右光路用反射面の第2面12
Rと左光路用反射面の第2面12L、さらにそれら第2
面12R、12Lの観察者側に位置する左光路用透過面
13L、右光路用透過面13Rの5面からなる。第1面
11は両眼の対称面に対して面対称な形状、第2面12
Rと12Lは両眼の対称面に対して面対称な形状、第3
面13Lと13Rは両眼の対称面に対して面対称な形状
である。光源6は照明光振り分けプリズム10の第1面
11に面して、照明光振り分けプリズム10の観察者と
は反対側に配置される。
The central illumination light distribution prism 10 has a shape that is plane-symmetric with respect to the symmetry plane of both eyes, and a first surface 11 located on the observer side of the light source 6 is a transmission surface, and the first surface 11 is Second surface 12 of the right optical path reflecting surface located on both sides on the observer side
R and the second surface 12L of the reflection surface for the left optical path,
There are five transmission surfaces 13R for the left optical path and 13R for the right optical path, which are located on the observer side of the surfaces 12R and 12L. The first surface 11 has a shape symmetrical with respect to the symmetry plane of both eyes, and the second surface 12
R and 12L are plane-symmetrical with respect to the plane of symmetry of both eyes.
The surfaces 13L and 13R have shapes that are plane-symmetric with respect to the symmetry plane of both eyes. The light source 6 faces the first surface 11 of the illumination light distribution prism 10 and is arranged on the opposite side of the illumination light distribution prism 10 from the observer.

【0021】上記の構成において、破線で示す左右の光
路は、両眼の対称面に対して面対称であるので、右眼用
の光路を代表的に説明する。共通の単一の光源6から発
散される照明光は、まず、照明光振り分けプリズム10
の第1面11に入射し、その右光路用反射面の第2面1
2Rに入射して反射され、右光路用透過面13Rを透過
して、画像表示素子3Rの背面に入射して一様に明るく
照明する。画像表示素子3Rに表示された表示像の光束
は偏心プリズム体2Rの第1面21Rを透過してプリズ
ム内に入射し、第2面22Rに臨界角以上の入射角で入
射して全反射され、第3面23Rに入射して裏面反射さ
れ、第4面24Rに臨界角以下の入射角で入射して屈折
されて偏心プリズム体2Rから射出し、右眼用の射出瞳
4Rへ導かれ、観察者の右眼に画像表示素子3Rの拡大
像を投影する。以上の光学系において、光源6と射出瞳
4Rとは光学的に共役(画像表示素子3Rを取り除く
と、光源6の像が射出瞳4Rの位置に結像する。)にな
るように構成される。なお、画像表示素子3Rから射出
瞳4Rへ到る光路中には中間像は結像されない。左眼用
の光路は、右眼用の光学系の配置と同様、両眼の対称面
を挟んで、右眼用の光路と面対称な関係になる。
In the above configuration, the left and right optical paths indicated by broken lines are plane-symmetric with respect to the symmetry plane of both eyes, so the optical path for the right eye will be representatively described. The illumination light diverging from the common single light source 6 first emits the illumination light distribution prism 10
And the second surface 1 of the reflection surface for the right optical path.
The light is incident on and reflected by 2R, passes through the transmission surface 13R for the right optical path, enters the back surface of the image display element 3R, and illuminates uniformly and brightly. The luminous flux of the display image displayed on the image display element 3R passes through the first surface 21R of the eccentric prism body 2R and enters the prism, enters the second surface 22R at an angle of incidence equal to or greater than the critical angle, and is totally reflected. , Is incident on the third surface 23R, is reflected on the back surface, is incident on the fourth surface 24R at an incident angle equal to or less than the critical angle, is refracted, exits from the eccentric prism body 2R, is guided to the exit pupil 4R for the right eye, An enlarged image of the image display element 3R is projected on the right eye of the observer. In the above optical system, the light source 6 and the exit pupil 4R are configured to be optically conjugate (an image of the light source 6 is formed at the position of the exit pupil 4R when the image display element 3R is removed). . Note that no intermediate image is formed on the optical path from the image display element 3R to the exit pupil 4R. The optical path for the left eye has a plane-symmetric relationship with the optical path for the right eye with respect to the symmetry plane of both eyes, similarly to the arrangement of the optical system for the right eye.

【0022】以上のような構成であるので、単一の光源
6からの照明光を照明光振り分けプリズム10からなる
照明光振り分け光学系を用いて両眼用の2つの画像表示
素子3R、3Lに振り分けて照射することができ、左右
の照明系を共有化することで、光学部品の削減、軽量
化、小型化が可能になる。また、照明系に用いる照明光
振り分けプリズム10が5面からなるので、照明光学系
の偏心収差を補正することができ、画像表示素子3R、
3L全面を均一に照明することができる。また、光源6
が観察者から離れた位置に位置するため、観察者の鼻と
干渉することがない。なお、照明光振り分けプリズム1
0内で一方の照明光束の中心主光線が他方の照明光束の
中心主光線に対して1回交差する構成である。
With the above configuration, the illumination light from the single light source 6 is applied to the two image display elements 3R and 3L for both eyes by using the illumination light distribution optical system including the illumination light distribution prism 10. Irradiation can be performed separately, and by sharing the left and right illumination systems, it is possible to reduce the number of optical components, reduce the weight, and reduce the size. Further, since the illumination light distribution prism 10 used for the illumination system has five surfaces, the eccentric aberration of the illumination optical system can be corrected, and the image display element 3R,
The entire 3L can be uniformly illuminated. Light source 6
Is located away from the observer, so that it does not interfere with the nose of the observer. The illumination light distribution prism 1
Within 0, the central principal ray of one illumination light beam intersects the central principal ray of the other illumination light beam once.

【0023】さらに、左右何れの光路も大部分、屈折率
が1より大きい透明媒体で満たされた偏心プリズム体1
0、2R、2L中を通過し、かつ、その中で光路が折り
曲げられるので、接眼光学系全体をコンパクトなものと
することができる。また、偏心プリズム体2R、2Lは
面対称な位置に配置されるが、その形状は同一なもので
ある、同じ形状の2つの偏心プリズム体2R、2Lを用
意し、中央の偏心プリズム体10に対して面対称な位置
に配置すればよい。
Further, an eccentric prism body 1 in which the left and right optical paths are mostly filled with a transparent medium having a refractive index larger than 1
0, 2R, and 2L, and the optical path is bent therein, so that the entire eyepiece optical system can be made compact. The eccentric prisms 2R and 2L are arranged at plane-symmetric positions, but have the same shape. Two eccentric prisms 2R and 2L having the same shape are prepared. What is necessary is just to arrange | position in the position symmetrical with respect to a plane.

【0024】実施例3は、図3に水平断面(Y−Z断
面)を示すように、実施例1の両眼の中央に配置する照
明光振り分けミラー1、負レンズ5の代わりに、5面の
偏心プリズム体からなる照明光振り分けプリズム10を
用いたものである。左右の眼用の偏心プリズム体2L、
2R、画像表示素子3L、3Rは実施例1と同様であ
る。実施例2との大きな違いは、光源6が照明光振り分
けプリズム10の観察者側に配置されている点である。
In the third embodiment, as shown in a horizontal section (YZ section) in FIG. 3, instead of the illumination light distribution mirror 1 and the negative lens 5 arranged at the center of both eyes in the first embodiment, five surfaces are used. The illumination light distributing prism 10 made of the eccentric prism body is used. Eccentric prism body 2L for left and right eyes,
2R and image display elements 3L and 3R are the same as in the first embodiment. The major difference from the second embodiment is that the light source 6 is arranged on the observer side of the illumination light distribution prism 10.

【0025】中央の照明光振り分けプリズム10は、両
眼の対称面に対して面対称な形状であり、光源6の観察
者と反対側に位置する第1面11が透過面、その第1面
11の両側で観察者と反対側に位置する右光路用透過面
の第3面13R、左光路用透過面の第3面13L、さら
にそれら第3面13R、13Lの観察者と反対側に位置
する左光路用反射面の第2面12Lと右光路用反射面の
第2面12Rの5面からなる。第1面11は両眼の対称
面に対して面対称な形状、第3面13Rと13L、第2
面12Lと12Rは両眼の対称面に対して面対称な形状
である。光源6は、照明光振り分けプリズム10の第1
面11に面して、照明光振り分けプリズム10の観察者
側に配置される。
The central illumination light distribution prism 10 has a plane-symmetrical shape with respect to the plane of symmetry of both eyes, and the first surface 11 located on the side opposite to the observer of the light source 6 is a transmission surface, and the first surface thereof. The third surface 13R of the transmission surface for the right optical path, the third surface 13L of the transmission surface for the left optical path, and the third surfaces 13R, 13L located on the opposite sides of the observer on both sides of the third optical path 11 And a second surface 12L of the reflecting surface for the right optical path and a second surface 12R of the reflecting surface for the right optical path. The first surface 11 has a shape symmetrical with respect to the symmetry plane of both eyes, the third surfaces 13R and 13L,
The surfaces 12L and 12R have shapes that are plane-symmetric with respect to the plane of symmetry of both eyes. The light source 6 is a first light source of the illumination light distribution prism 10.
It is arranged on the observer side of the illumination light distribution prism 10 facing the surface 11.

【0026】上記の構成において、破線で示す左右の光
路は、両眼の対称面に対して面対称であるので、右眼用
の光路を代表的に説明する。共通の単一の光源6から発
散される照明光は、まず、照明光振り分けプリズム10
の第1面11に入射し、その右光路用反射面の第2面1
2Rに入射して反射され、右光路用透過面13Rを透過
して、画像表示素子3Rの背面に入射して一様に明るく
照明する。画像表示素子3Rに表示された表示像の光束
は偏心プリズム体2Rの第1面21Rを透過してプリズ
ム内に入射し、第2面22Rに臨界角以上の入射角で入
射して全反射され、第3面23Rに入射して裏面反射さ
れ、第4面24Rに臨界角以下の入射角で入射して屈折
されて偏心プリズム体2Rから射出し、右眼用の射出瞳
4Rへ導かれ、観察者の右眼に画像表示素子3Rの拡大
像を投影する。以上の光学系において、光源6と射出瞳
4Rとは光学的に共役(画像表示素子3Rを取り除く
と、光源6の像が射出瞳4Rの位置に結像する。)にな
るように構成される。なお、画像表示素子3Rから射出
瞳4Rへ到る光路中には中間像は結像されない。左眼用
の光路は、右眼用の光学系の配置と同様、両眼の対称面
を挟んで、右眼用の光路と面対称な関係になる。
In the above configuration, the left and right optical paths indicated by broken lines are plane-symmetric with respect to the symmetry plane of both eyes, so the optical path for the right eye will be representatively described. The illumination light diverging from the common single light source 6 first emits the illumination light distribution prism 10
And the second surface 1 of the reflection surface for the right optical path.
The light is incident on and reflected by 2R, passes through the transmission surface 13R for the right optical path, enters the back surface of the image display element 3R, and illuminates uniformly and brightly. The luminous flux of the display image displayed on the image display element 3R passes through the first surface 21R of the eccentric prism body 2R and enters the prism, enters the second surface 22R at an angle of incidence equal to or greater than the critical angle, and is totally reflected. , Is incident on the third surface 23R, is reflected on the back surface, is incident on the fourth surface 24R at an incident angle equal to or less than the critical angle, is refracted, exits from the eccentric prism body 2R, is guided to the exit pupil 4R for the right eye, An enlarged image of the image display element 3R is projected on the right eye of the observer. In the above optical system, the light source 6 and the exit pupil 4R are configured to be optically conjugate (an image of the light source 6 is formed at the position of the exit pupil 4R when the image display element 3R is removed). . Note that no intermediate image is formed on the optical path from the image display element 3R to the exit pupil 4R. The optical path for the left eye has a plane-symmetric relationship with the optical path for the right eye with respect to the symmetry plane of both eyes, similarly to the arrangement of the optical system for the right eye.

【0027】以上のような構成であるので、単一の光源
6からの照明光を照明光振り分けプリズム10からなる
照明光振り分け光学系を用いて両眼用の2つの画像表示
素子3R、3Lに振り分けて照射することができ、左右
の照明系を共有化することで、光学部品の削減、軽量
化、小型化が可能になる。また、照明系に用いる照明光
振り分けプリズム10が5面からなるので、照明光学系
の偏心収差を補正することができ、画像表示素子3R、
3L全面を均一に照明することができる。また、光源6
が観察者側に位置するため、表示装置全体が前へ大きく
出っ張らない。なお、照明光振り分けプリズム10内で
一方の照明光束の中心主光線が他方の照明光束の中心主
光線に対して3回交差する構成である。
With the above configuration, the illumination light from the single light source 6 is transmitted to the two image display elements 3R and 3L for both eyes by using the illumination light distribution optical system including the illumination light distribution prism 10. Irradiation can be performed separately, and by sharing the left and right illumination systems, it is possible to reduce the number of optical components, reduce the weight, and reduce the size. Further, since the illumination light distribution prism 10 used for the illumination system has five surfaces, the eccentric aberration of the illumination optical system can be corrected, and the image display element 3R,
The entire 3L can be uniformly illuminated. Light source 6
Is located on the observer side, so that the entire display device does not protrude greatly forward. In the illumination light distribution prism 10, the central principal ray of one illumination light beam crosses the central principal ray of the other illumination light beam three times.

【0028】さらに、左右何れの光路も大部分、屈折率
が1より大きい透明媒体で満たされた偏心プリズム体1
0、2R、2L中を通過し、かつ、その中で光路が折り
曲げられるので、接眼光学系全体をコンパクトなものと
することができる。また、偏心プリズム体2R、2Lは
面対称な位置に配置されるが、その形状は同一なもので
ある、同じ形状の2つの偏心プリズム体2R、2Lを用
意し、中央の偏心プリズム体10に対して面対称な位置
に配置すればよい。
Further, an eccentric prism body 1 in which the left and right optical paths are mostly filled with a transparent medium having a refractive index larger than 1
0, 2R, and 2L, and the optical path is bent therein, so that the entire eyepiece optical system can be made compact. The eccentric prisms 2R and 2L are arranged at plane-symmetric positions, but have the same shape. Two eccentric prisms 2R and 2L having the same shape are prepared. What is necessary is just to arrange | position in the position symmetrical with respect to a plane.

【0029】実施例4は、図4に水平断面(Y−Z断
面)を示すように、実施例2、3の5面の偏心プリズム
体からなる照明光振り分けプリズム10の代わりに3面
の偏心プリズム体からなる照明光振り分けプリズム10
を用いたものである。左右の眼用の偏心プリズム体2
L、2R、画像表示素子3L、3Rは実施例1〜3と同
様である。
In the fourth embodiment, as shown in a horizontal section (YZ section) in FIG. 4, the illuminating light distribution prism 10 having five eccentric prisms of the second and third embodiments is replaced with three decentered prisms. Illuminating light distribution prism 10 composed of a prism body
Is used. Eccentric prism body 2 for left and right eyes
L, 2R, and image display elements 3L, 3R are the same as in Examples 1 to 3.

【0030】中央の照明光振り分けプリズム10は、両
眼の対称面に対して面対称な形状であり、光源6の観察
者側に位置する第1面11が透過面、その第1面11の
両側で観察者側に位置する全反射面として作用する右光
路用反射面の第2面12Rと左光路用反射面の第2面1
2L、右光路用反射面の第2面12Rと同一面の左光路
用透過面13L、左光路用反射面の第2面12Lと同一
面の右光路用透過面13Rの3面からなる。第1面11
は両眼の対称面に対して面対称な形状、第2面12R
(13L)と12L(13R)は両眼の対称面に対して
面対称な形状である。光源6は、照明光振り分けプリズ
ム10の第1面11に面して、照明光振り分けプリズム
10の観察者とは反対側に配置される。
The central illumination light distribution prism 10 has a plane-symmetrical shape with respect to the plane of symmetry of both eyes, and the first surface 11 located on the viewer side of the light source 6 is a transmission surface, and the first surface 11 The second surface 12R of the right optical path reflecting surface and the second surface 1 of the left optical path reflecting surface acting as a total reflection surface located on both sides on the observer side.
2L, a transmission surface 13L for the left optical path which is the same as the second surface 12R of the reflection surface for the right optical path, and a transmission surface 13R for the right optical path which is the same as the second surface 12L of the reflection surface for the left optical path. First surface 11
Is a shape symmetrical with respect to the symmetry plane of the eyes, the second surface 12R
(13L) and 12L (13R) have shapes that are plane-symmetric with respect to the symmetry plane of both eyes. The light source 6 faces the first surface 11 of the illumination light distribution prism 10 and is disposed on the opposite side of the illumination light distribution prism 10 to the observer.

【0031】上記の構成において、破線で示す左右の光
路は、両眼の対称面に対して面対称であるので、右眼用
の光路を代表的に説明する。共通の単一の光源6から発
散される照明光は、まず、照明光振り分けプリズム10
の第1面11に入射し、その右光路用反射面の第2面1
2Rに入射して全反射され、右光路用透過面13R(1
2L)を透過して、画像表示素子3Rの背面に入射して
一様に明るく照明する。画像表示素子3Rに表示された
表示像の光束は偏心プリズム体2Rの第1面21Rを透
過してプリズム内に入射し、第2面22Rに臨界角以上
の入射角で入射して全反射され、第3面23Rに入射し
て裏面反射され、第4面24Rに臨界角以下の入射角で
入射して屈折されて偏心プリズム体2Rから射出し、右
眼用の射出瞳4Rへ導かれ、観察者の右眼に画像表示素
子3Rの拡大像を投影する。以上の光学系において、光
源6と射出瞳4Rとは光学的に共役(画像表示素子3R
を取り除くと、光源6の像が射出瞳4Rの位置に結像す
る。)になるように構成される。なお、画像表示素子3
Rから射出瞳4Rへ到る光路中には中間像は結像されな
い。左眼用の光路は、右眼用の光学系の配置と同様、両
眼の対称面を挟んで、右眼用の光路と面対称な関係にな
る。
In the above configuration, the left and right optical paths indicated by broken lines are plane-symmetric with respect to the symmetry plane of both eyes, and thus the optical path for the right eye will be representatively described. The illumination light diverging from the common single light source 6 first emits the illumination light distribution prism 10
And the second surface 1 of the reflection surface for the right optical path.
2R, is totally reflected and transmitted through the right optical path transmission surface 13R (1
2L), enters the back surface of the image display element 3R, and illuminates uniformly and brightly. The luminous flux of the display image displayed on the image display element 3R passes through the first surface 21R of the eccentric prism body 2R and enters the prism, enters the second surface 22R at an angle of incidence equal to or greater than the critical angle, and is totally reflected. , Is incident on the third surface 23R, is reflected on the back surface, is incident on the fourth surface 24R at an incident angle equal to or less than the critical angle, is refracted, exits from the eccentric prism body 2R, is guided to the exit pupil 4R for the right eye, An enlarged image of the image display element 3R is projected on the right eye of the observer. In the above optical system, the light source 6 and the exit pupil 4R are optically conjugate (the image display element 3R
Is removed, the image of the light source 6 is formed at the position of the exit pupil 4R. ). The image display element 3
No intermediate image is formed in the optical path from R to the exit pupil 4R. The optical path for the left eye has a plane-symmetric relationship with the optical path for the right eye with respect to the symmetry plane of both eyes, similarly to the arrangement of the optical system for the right eye.

【0032】以上のような構成であるので、単一の光源
6からの照明光を照明光振り分けプリズム10からなる
照明光振り分け光学系を用いて両眼用の2つの画像表示
素子3R、3Lに振り分けて照射することができ、左右
の照明系を共有化することで、光学部品の削減、軽量
化、小型化が可能になる。また、照明系に用いる照明光
振り分けプリズム10が3面のみからなるので、製造が
非常に容易である。また、光源6が観察者から離れた位
置に位置するため、観察者の鼻と干渉することがない。
なお、照明光振り分けプリズム10内で一方の照明光束
の中心主光線が他方の照明光束の中心主光線に対して1
回交差する構成である。
With the above configuration, the illumination light from the single light source 6 is applied to the two image display elements 3R and 3L for both eyes by using the illumination light distribution optical system including the illumination light distribution prism 10. Irradiation can be performed separately, and by sharing the left and right illumination systems, it is possible to reduce the number of optical components, reduce the weight, and reduce the size. In addition, since the illumination light distribution prism 10 used in the illumination system has only three surfaces, manufacture is very easy. Further, since the light source 6 is located at a position distant from the observer, it does not interfere with the nose of the observer.
Note that, in the illumination light distribution prism 10, the central principal ray of one illumination light flux is 1 to the central principal ray of the other illumination light flux.
It is a configuration that crosses twice.

【0033】さらに、左右何れの光路も大部分、屈折率
が1より大きい透明媒体で満たされた偏心プリズム体1
0、2R、2L中を通過し、かつ、その中で光路が折り
曲げられるので、接眼光学系全体をコンパクトなものと
することができる。また、偏心プリズム体2R、2Lは
面対称な位置に配置されるが、その形状は同一なもので
ある、同じ形状の2つの偏心プリズム体2R、2Lを用
意し、中央の偏心プリズム体10に対して面対称な位置
に配置すればよい。
Further, an eccentric prism 1 in which the left and right optical paths are mostly filled with a transparent medium having a refractive index larger than 1
0, 2R, and 2L, and the optical path is bent therein, so that the entire eyepiece optical system can be made compact. The eccentric prisms 2R and 2L are arranged at plane-symmetric positions, but have the same shape. Two eccentric prisms 2R and 2L having the same shape are prepared. What is necessary is just to arrange | position in the position symmetrical with respect to a plane.

【0034】実施例5は、図5に水平断面(Y−Z断
面)を示すように、実施例2、3の5面の偏心プリズム
体からなる照明光振り分けプリズム10の代わりに6面
の偏心プリズム体からなる照明光振り分けプリズム10
を用いたものである。左右の眼用の偏心プリズム体2
L、2R、画像表示素子3L、3Rは実施例1〜4と同
様である。
In the fifth embodiment, as shown in the horizontal section (YZ section) in FIG. 5, the illumination light distribution prism 10 composed of the five-sided eccentric prisms of the second and third embodiments is replaced with a six-sided eccentricity prism. Illuminating light distribution prism 10 composed of a prism body
Is used. Eccentric prism body 2 for left and right eyes
L, 2R, and image display elements 3L, 3R are the same as in Examples 1 to 4.

【0035】中央の照明光振り分けプリズム10は、両
眼の対称面に対して面対称な形状であり、光源6の観察
者側に位置する第1面11が透過面、その第1面11に
面していて観察者に面する反射面の第2面12、第1面
11の観察者側両側に配置された右光路用反射面の第3
面13Rと左光路用反射面の第3面13L、第3面13
R、13Lと第2面12の間の両側に配置された左光路
用透過面の第4面14L、右光路用透過面の第4面14
Rの6面からなる。第1面11、第2面12は両眼の対
称面に対して面対称な形状、第3面13Rと13L、第
4面14Lと14Rは両眼の対称面に対して面対称な形
状である。光源6は、照明光振り分けプリズム10の第
1面11に面して、照明光振り分けプリズム10の観察
者とは反対側に配置される。
The central illumination light distribution prism 10 has a shape that is plane-symmetric with respect to the symmetry plane of both eyes, and the first surface 11 located on the viewer side of the light source 6 is a transmission surface, and the first surface 11 is The second surface 12 of the reflecting surface facing and facing the observer, and the third of the right optical path reflecting surfaces disposed on both sides of the first surface 11 on the observer side.
Surface 13R and third surface 13L and third surface 13 of the left optical path reflection surface
Fourth surface 14L of the transmission surface for the left optical path and fourth surface 14 of the transmission surface for the right optical path disposed on both sides between R, 13L and the second surface 12
R consists of 6 surfaces. The first surface 11 and the second surface 12 are shapes symmetric with respect to the symmetry plane of both eyes, the third surfaces 13R and 13L, and the fourth surfaces 14L and 14R are shapes symmetric with respect to the symmetry plane of both eyes. is there. The light source 6 faces the first surface 11 of the illumination light distribution prism 10 and is disposed on the opposite side of the illumination light distribution prism 10 to the observer.

【0036】上記の構成において、破線で示す左右の光
路は、両眼の対称面に対して面対称であるので、右眼用
の光路を代表的に説明する。共通の単一の光源6から発
散される照明光は、まず、照明光振り分けプリズム10
の第1面11に入射し、左右共通の第2面12で反射さ
れ、右光路用反射面の第3面13Rに入射して反射さ
れ、右光路用透過面14Rを透過して、画像表示素子3
Rの背面に入射して一様に明るく照明する。画像表示素
子3Rに表示された表示像の光束は偏心プリズム体2R
の第1面21Rを透過してプリズム内に入射し、第2面
22Rに臨界角以上の入射角で入射して全反射され、第
3面23Rに入射して裏面反射され、第4面24Rに臨
界角以下の入射角で入射して屈折されて偏心プリズム体
2Rから射出し、右眼用の射出瞳4Rへ導かれ、観察者
の右眼に画像表示素子3Rの拡大像を投影する。以上の
光学系において、光源6と射出瞳4Rとは光学的に共役
(画像表示素子3Rを取り除くと、光源6の像が射出瞳
4Rの位置に結像する。)になるように構成される。な
お、画像表示素子3Rから射出瞳4Rへ到る光路中には
中間像は結像されない。左眼用の光路は、右眼用の光学
系の配置と同様、両眼の対称面を挟んで、右眼用の光路
と面対称な関係になる。
In the above configuration, since the left and right optical paths indicated by broken lines are plane-symmetric with respect to the symmetry plane of both eyes, the optical path for the right eye will be representatively described. The illumination light diverging from the common single light source 6 first emits the illumination light distribution prism 10
And is reflected by the second surface 12 common to the right and left, incident on and reflected by the third surface 13R of the reflection surface for the right optical path, and transmitted through the transmission surface 14R for the right optical path to display an image. Element 3
The light is incident on the back surface of R and is illuminated uniformly and brightly. The luminous flux of the display image displayed on the image display element 3R is the eccentric prism 2R.
Through the first surface 21R, enters the prism, enters the second surface 22R at an incident angle equal to or greater than the critical angle, is totally reflected, enters the third surface 23R, is reflected on the back surface, and is incident on the fourth surface 24R. Is incident at an incident angle equal to or smaller than the critical angle, is refracted, exits from the eccentric prism body 2R, is guided to the exit pupil 4R for the right eye, and projects an enlarged image of the image display element 3R to the observer's right eye. In the above optical system, the light source 6 and the exit pupil 4R are configured to be optically conjugate (an image of the light source 6 is formed at the position of the exit pupil 4R when the image display element 3R is removed). . Note that no intermediate image is formed on the optical path from the image display element 3R to the exit pupil 4R. The optical path for the left eye has a plane-symmetric relationship with the optical path for the right eye with respect to the symmetry plane of both eyes, similarly to the arrangement of the optical system for the right eye.

【0037】以上のような構成であるので、単一の光源
6からの照明光を照明光振り分けプリズム10からなる
照明光振り分け光学系を用いて両眼用の2つの画像表示
素子3R、3Lに振り分けて照射することができ、左右
の照明系を共有化することで、光学部品の削減、軽量
化、小型化が可能になる。また、照明系に用いる照明光
振り分けプリズム10が6面からなり、反射面を2面使
用しているので、照明光学系の偏心収差を補正すること
ができ、画像表示素子3R、3L全面を均一に照明する
ことができる。また、光源6が観察者から離れた位置に
位置するため、観察者の鼻と干渉することがない。な
お、照明光振り分けプリズム10内で一方の照明光束の
中心主光線が自身で1回交差する構成である。
With the above configuration, the illumination light from the single light source 6 is transmitted to the two image display elements 3R and 3L for both eyes by using the illumination light distribution optical system including the illumination light distribution prism 10. Irradiation can be performed separately, and by sharing the left and right illumination systems, it is possible to reduce the number of optical components, reduce the weight, and reduce the size. Further, since the illumination light distribution prism 10 used for the illumination system has six surfaces and two reflection surfaces are used, the eccentric aberration of the illumination optical system can be corrected, and the entire surface of the image display elements 3R and 3L is made uniform. Can be illuminated. Further, since the light source 6 is located at a position distant from the observer, it does not interfere with the nose of the observer. In the illumination light distribution prism 10, the central principal ray of one illumination light beam crosses itself once.

【0038】さらに、左右何れの光路も大部分、屈折率
が1より大きい透明媒体で満たされた偏心プリズム体1
0、2R、2L中を通過し、かつ、その中で光路が折り
曲げられるので、接眼光学系全体をコンパクトなものと
することができる。また、偏心プリズム体2R、2Lは
面対称な位置に配置されるが、その形状は同一なもので
ある、同じ形状の2つの偏心プリズム体2R、2Lを用
意し、中央の偏心プリズム体10に対して面対称な位置
に配置すればよい。
Further, an eccentric prism body 1 whose left and right optical paths are mostly filled with a transparent medium having a refractive index larger than 1
0, 2R, and 2L, and the optical path is bent therein, so that the entire eyepiece optical system can be made compact. The eccentric prisms 2R and 2L are arranged at plane-symmetric positions, but have the same shape. Two eccentric prisms 2R and 2L having the same shape are prepared. What is necessary is just to arrange | position in the position symmetrical with respect to a plane.

【0039】実施例6は、図6に水平断面(Y−Z断
面)を示すように、右眼用の光学系を構成する偏心プリ
ズム体2Rと左眼用の光学系を構成する偏心プリズム体
2Lとは同一形状のもので、両眼の対称面に対して面対
称に配置され、それぞれ光線が通る順番で、第1面21
R(21L)、第2面22R(22L)、第3面23R
(23L)、第4面24R(24L)、第5面25R
(25L)から構成されており、第3面23R(23
L)と第5面25R(25L)は同一面からなり、その
同一面は全反射面と透過面を兼ねている。
In the sixth embodiment, as shown in a horizontal section (YZ section) in FIG. 6, an eccentric prism 2R constituting an optical system for the right eye and an eccentric prism constituting an optical system for the left eye 2L has the same shape and is arranged symmetrically with respect to the symmetry plane of both eyes, and the first surface 21 is arranged in the order in which light rays pass.
R (21L), second surface 22R (22L), third surface 23R
(23L), fourth surface 24R (24L), fifth surface 25R
(25L), and the third surface 23R (23L).
L) and the fifth surface 25R (25L) are the same surface, and the same surface serves as both a total reflection surface and a transmission surface.

【0040】中央の照明光振り分けプリズム10は、実
施例3(図3)と同様に、両眼の対称面に対して面対称
な形状であり、光源6の観察者側に位置する第1面11
が透過面、その第1面11の両側で観察者側に位置する
右光路用透過面の第3面13R、左光路用透過面の第3
面13L、さらにそれら第3面13R、13Lの観察者
側に位置する左光路用反射面の第2面12Lと右光路用
反射面の第2面12Rの5面からなる。第1面11は両
眼の対称面に対して面対称な形状、第3面13Rと13
L、第2面12Lと12Rは両眼の対称面に対して面対
称な形状である。光源6は、照明光振り分けプリズム1
0の第1面11に面して、照明光振り分けプリズム10
の観察者と反対側に配置される。
As in the third embodiment (FIG. 3), the central illumination light distribution prism 10 has a plane-symmetric shape with respect to the symmetry plane of both eyes, and the first surface located on the observer side of the light source 6. 11
Is the transmission surface, the third surface 13R of the transmission surface for the right optical path located on both sides of the first surface 11 on the observer side, and the third surface 13R of the transmission surface for the left optical path.
The surface 13L includes five surfaces, that is, a second surface 12L of the left optical path reflection surface and a second surface 12R of the right optical path reflection surface located on the observer side of the third surfaces 13R and 13L. The first surface 11 has a shape symmetrical with respect to the symmetry plane of both eyes, and the third surfaces 13R and 13R.
L, and the second surfaces 12L and 12R have shapes that are plane-symmetric with respect to the symmetry plane of both eyes. The light source 6 is an illumination light distribution prism 1
0, the illumination light distribution prism 10 facing the first surface 11.
Is located on the opposite side of the observer.

【0041】上記の構成において、破線で示す左右の光
路は、両眼の対称面に対して面対称であるので、右眼用
の光路を代表的に説明する。共通の単一の光源6から発
散される照明光は、まず、照明光振り分けプリズム10
の第1面11に入射し、その右光路用反射面の第2面1
2Rに入射して反射され、右光路用透過面13Rを透過
して、画像表示素子3Rの背面に入射して一様に明るく
照明する。画像表示素子3Rに表示された表示像の光束
は偏心プリズム体2Rの第1面21Rを透過してプリズ
ム内に入射し、第2面22Rで反射され、その反射光は
第3面23Rに臨界角以上の入射角で入射して全反射さ
れ、第4面24Rに入射して裏面反射され、第5面25
Rに臨界角以下の入射角で入射して屈折されて偏心プリ
ズム体2Rから射出し、右眼用の射出瞳4Rへ導かれ、
観察者の右眼に画像表示素子3Rの拡大像を投影する。
以上の光学系において、光源6と射出瞳4Rとは光学的
に共役(画像表示素子3Rを取り除くと、光源6の像が
射出瞳4Rの位置に結像する。)になるように構成され
る。なお、画像表示素子3Rから射出瞳4Rへ到る光路
中には中間像は結像されない。左眼用の光路は、右眼用
の光学系の配置と同様、両眼の対称面を挟んで、右眼用
の光路と面対称な関係になる。
In the above configuration, the left and right optical paths indicated by broken lines are plane-symmetric with respect to the symmetry plane of both eyes, and thus the optical path for the right eye will be representatively described. The illumination light diverging from the common single light source 6 first emits the illumination light distribution prism 10
And the second surface 1 of the reflection surface for the right optical path.
The light is incident on and reflected by 2R, passes through the transmission surface 13R for the right optical path, enters the back surface of the image display element 3R, and illuminates uniformly and brightly. The luminous flux of the display image displayed on the image display element 3R passes through the first surface 21R of the eccentric prism body 2R, enters the prism, is reflected by the second surface 22R, and the reflected light is critical to the third surface 23R. Incident on the fourth surface 24R, is reflected on the back surface, and is incident on the fourth surface 24R.
R enters at an incident angle less than the critical angle, is refracted, exits from the eccentric prism body 2R, is guided to the exit pupil 4R for the right eye,
An enlarged image of the image display element 3R is projected on the right eye of the observer.
In the above optical system, the light source 6 and the exit pupil 4R are configured to be optically conjugate (an image of the light source 6 is formed at the position of the exit pupil 4R when the image display element 3R is removed). . Note that no intermediate image is formed on the optical path from the image display element 3R to the exit pupil 4R. The optical path for the left eye has a plane-symmetric relationship with the optical path for the right eye with respect to the symmetry plane of both eyes, similarly to the arrangement of the optical system for the right eye.

【0042】以上のような構成であるので、単一の光源
6からの照明光を照明光振り分けプリズム10からなる
照明光振り分け光学系を用いて両眼用の2つの画像表示
素子3R、3Lに振り分けて照射することができ、左右
の照明系を共有化することで、光学部品の削減、軽量
化、小型化が可能になる。また、照明系に用いる照明光
振り分けプリズム10が5面からなるので、照明光学系
の偏心収差を補正することができ、画像表示素子3R、
3L全面を均一に照明することができる。また、光源6
が観察者から離れた位置に位置するため、観察者の鼻と
干渉することがない。なお、照明光振り分けプリズム1
0内で一方の照明光束の中心主光線が他方の照明光束の
中心主光線に対して3回交差する構成である。
With the above configuration, the illumination light from the single light source 6 is transmitted to the two image display elements 3R and 3L for both eyes by using the illumination light distribution optical system including the illumination light distribution prism 10. Irradiation can be performed separately, and by sharing the left and right illumination systems, it is possible to reduce the number of optical components, reduce the weight, and reduce the size. Further, since the illumination light distribution prism 10 used for the illumination system has five surfaces, the eccentric aberration of the illumination optical system can be corrected, and the image display element 3R,
The entire 3L can be uniformly illuminated. Light source 6
Is located away from the observer, so that it does not interfere with the nose of the observer. The illumination light distribution prism 1
Within 0, the central principal ray of one illumination light beam crosses the central principal ray of the other illumination light beam three times.

【0043】さらに、左右何れの光路も大部分、屈折率
が1より大きい透明媒体で満たされた偏心プリズム体1
0、2R、2L中を通過し、かつ、その中で光路が折り
曲げられるので、接眼光学系全体をコンパクトなものと
することができる。また、偏心プリズム体2R、2Lは
面対称な位置に配置されるが、その形状は同一なもので
ある、同じ形状の2つの偏心プリズム体2R、2Lを用
意し、中央の偏心プリズム体10に対して面対称な位置
に配置すればよい。
Further, an eccentric prism body 1 whose left and right optical paths are mostly filled with a transparent medium having a refractive index larger than 1
0, 2R, and 2L, and the optical path is bent therein, so that the entire eyepiece optical system can be made compact. The eccentric prisms 2R and 2L are arranged at plane-symmetric positions, but have the same shape. Two eccentric prisms 2R and 2L having the same shape are prepared. What is necessary is just to arrange | position in the position symmetrical with respect to a plane.

【0044】実施例7は、図7に水平断面(Y−Z断
面)を示すように、実施例6の5面の偏心プリズム体か
らなる照明光振り分けプリズム10の代わりに、実施例
4(図4)と同様の3面の偏心プリズム体からなる照明
光振り分けプリズム10を用いたものである。左右の眼
用の偏心プリズム体2L、2R、画像表示素子3L、3
Rは実施例6と同様である。
As shown in the horizontal section (YZ section) in FIG. 7, the seventh embodiment is different from the fourth embodiment (see FIG. 7) in place of the illumination light distribution prism 10 having five decentered prisms of the sixth embodiment. An illumination light distribution prism 10 composed of the same three-sided eccentric prism body as in 4) is used. Left and right eye eccentric prisms 2L, 2R, image display elements 3L, 3
R is the same as in the sixth embodiment.

【0045】中央の照明光振り分けプリズム10は、実
施例4(図4)と同様に、両眼の対称面に対して面対称
な形状であり、光源6の観察者と反対側に位置する第1
面11が透過面、その第1面11の両側で観察者側に位
置する全反射面として作用する右光路用反射面の第2面
12Rと左光路用反射面の第2面12L、右光路用反射
面の第2面12Rと同一面の左光路用透過面13L、左
光路用反射面の第2面12Lと同一面の右光路用透過面
13Rの3面からなる。第1面11は両眼の対称面に対
して面対称な形状、第2面12R(13L)と12L
(13R)は両眼の対称面に対して面対称な形状であ
る。画像表示素子3は、照明光振り分けプリズム10の
第1面11に面して、照明光振り分けプリズム10の観
察者側に配置される。
As in the case of the fourth embodiment (FIG. 4), the central illumination light distribution prism 10 has a plane-symmetrical shape with respect to the symmetry plane of both eyes, and is located on the opposite side of the light source 6 from the observer. 1
The surface 11 is a transmission surface, the second surface 12R of the reflection surface for the right optical path and the second surface 12L of the reflection surface for the left optical path, which functions as a total reflection surface located on both sides of the first surface 11 on the observer side, and the right optical path. The left transmission path 13L is the same as the second reflection surface 12R, and the right transmission path 13R is the same as the second reflection surface 12L. The first surface 11 has a shape symmetrical with respect to the symmetry plane of both eyes, and the second surfaces 12R (13L) and 12L
(13R) is a shape symmetric with respect to the symmetry plane of both eyes. The image display element 3 is arranged on the viewer side of the illumination light distribution prism 10 facing the first surface 11 of the illumination light distribution prism 10.

【0046】上記の構成において、破線で示す左右の光
路は、両眼の対称面に対して面対称であるので、右眼用
の光路を代表的に説明する。共通の単一の光源6から発
散される照明光は、まず、照明光振り分けプリズム10
の第1面11に入射し、その右光路用反射面の第2面1
2Rに入射して全反射され、右光路用透過面13R(1
2L)を透過して、画像表示素子3Rの背面に入射して
一様に明るく照明する。画像表示素子3Rに表示された
表示像の光束は偏心プリズム体2Rの第1面21Rを透
過してプリズム内に入射し、第2面22Rで反射され、
その反射光は第3面23Rに臨界角以上の入射角で入射
して全反射され、第4面24Rに入射して裏面反射さ
れ、第5面25Rに臨界角以下の入射角で入射して屈折
されて偏心プリズム体2Rから射出し、右眼用の射出瞳
4Rへ導かれ、観察者の右眼に画像表示素子3Rの拡大
像を投影する。以上の光学系において、光源6と射出瞳
4Rとは光学的に共役(画像表示素子3Rを取り除く
と、光源6の像が射出瞳4Rの位置に結像する。)にな
るように構成される。なお、画像表示素子3Rから射出
瞳4Rへ到る光路中には中間像は結像されない。左眼用
の光路は、右眼用の光学系の配置と同様、両眼の対称面
を挟んで、右眼用の光路と面対称な関係になる。
In the above configuration, the left and right optical paths indicated by broken lines are plane-symmetric with respect to the symmetry plane of both eyes, and therefore, the optical path for the right eye will be representatively described. The illumination light diverging from the common single light source 6 first emits the illumination light distribution prism 10
And the second surface 1 of the reflection surface for the right optical path.
2R, is totally reflected and transmitted through the right optical path transmission surface 13R (1
2L), enters the back surface of the image display element 3R, and illuminates uniformly and brightly. The luminous flux of the display image displayed on the image display element 3R passes through the first surface 21R of the eccentric prism body 2R, enters the prism, is reflected by the second surface 22R,
The reflected light is incident on the third surface 23R at an incident angle equal to or greater than the critical angle, is totally reflected, is incident on the fourth surface 24R, is reflected on the back surface, and is incident on the fifth surface 25R at an incident angle less than the critical angle. The light is refracted and exits from the eccentric prism body 2R, is guided to the exit pupil 4R for the right eye, and projects an enlarged image of the image display element 3R to the observer's right eye. In the above optical system, the light source 6 and the exit pupil 4R are configured to be optically conjugate (an image of the light source 6 is formed at the position of the exit pupil 4R when the image display element 3R is removed). . Note that no intermediate image is formed on the optical path from the image display element 3R to the exit pupil 4R. The optical path for the left eye has a plane-symmetric relationship with the optical path for the right eye with respect to the symmetry plane of both eyes, similarly to the arrangement of the optical system for the right eye.

【0047】以上のような構成であるので、単一の光源
6からの照明光を照明光振り分けプリズム10からなる
照明光振り分け光学系を用いて両眼用の2つの画像表示
素子3R、3Lに振り分けて照射することができ、左右
の照明系を共有化することで、光学部品の削減、軽量
化、小型化が可能になる。また、照明系に用いる照明光
振り分けプリズム10が3面のみからなるので、製造が
非常に容易である。また、光源6が観察者側に位置する
ため、表示装置全体が前へ大きく出っ張らない。なお、
照明光振り分けプリズム10内で一方の照明光束の中心
主光線が他方の照明光束の中心主光線に対して1回交差
する構成である。
With the above configuration, the illumination light from the single light source 6 is applied to the two image display elements 3R and 3L for both eyes by using the illumination light distribution optical system including the illumination light distribution prism 10. Irradiation can be performed separately, and by sharing the left and right illumination systems, it is possible to reduce the number of optical components, reduce the weight, and reduce the size. In addition, since the illumination light distribution prism 10 used in the illumination system has only three surfaces, manufacture is very easy. Further, since the light source 6 is located on the observer side, the entire display device does not protrude largely forward. In addition,
In the illumination light distribution prism 10, the central principal ray of one illumination light beam crosses the central principal ray of the other illumination light beam once.

【0048】さらに、左右何れの光路も大部分、屈折率
が1より大きい透明媒体で満たされた偏心プリズム体1
0、2R、2L中を通過し、かつ、その中で光路が折り
曲げられるので、接眼光学系全体をコンパクトなものと
することができる。また、偏心プリズム体2R、2Lは
面対称な位置に配置されるが、その形状は同一なもので
ある、同じ形状の2つの偏心プリズム体2R、2Lを用
意し、中央の偏心プリズム体10に対して面対称な位置
に配置すればよい。
Further, an eccentric prism 1 in which the left and right optical paths are mostly filled with a transparent medium having a refractive index larger than 1
0, 2R, and 2L, and the optical path is bent therein, so that the entire eyepiece optical system can be made compact. The eccentric prisms 2R and 2L are arranged at plane-symmetric positions, but have the same shape. Two eccentric prisms 2R and 2L having the same shape are prepared. What is necessary is just to arrange | position in the position symmetrical with respect to a plane.

【0049】実施例8は、図8に水平断面(Y−Z断
面)を示すように、実施例6の5面の偏心プリズム体か
らなる照明光振り分けプリズム10の代わりに、実施例
5(図5)と同様の6面の偏心プリズム体からなる照明
光振り分けプリズム10を用いたものである。左右の眼
用の偏心プリズム体2L、2R、画像表示素子3L、3
Rは実施例6、7と同様である。
As shown in a horizontal section (YZ section) in FIG. 8, the eighth embodiment is different from the fifth embodiment (see FIG. 8) in place of the illumination light distribution prism 10 having five decentered prisms of the sixth embodiment. An illumination light distribution prism 10 composed of six eccentric prism bodies similar to 5) is used. Left and right eye eccentric prisms 2L, 2R, image display elements 3L, 3
R is the same as in Examples 6 and 7.

【0050】中央の照明光振り分けプリズム10は、実
施例5(図5)と同様に、両眼の対称面に対して面対称
な形状であり、光源6の観察者と反対側に位置する第1
面11が透過面、その第1面11に面していて観察者と
反対側の反射面の第2面12、第1面11の観察者と反
対側両側に配置された右光路用反射面の第3面13Rと
左光路用反射面の第3面13L、第3面13R、13L
と第2面12の間の両側に配置された左光路用透過面の
第4面14L、右光路用透過面の第4面14Rの6面か
らなる。第1面11、第2面12は両眼の対称面に対し
て面対称な形状、第3面13Rと13L、第4面14L
と14Rは両眼の対称面に対して面対称な形状である。
光源6は、照明光振り分けプリズム10の第1面11に
面して、照明光振り分けプリズム10の観察者側に配置
される。
As in the fifth embodiment (FIG. 5), the central illumination light distribution prism 10 has a plane-symmetrical shape with respect to the symmetry plane of both eyes, and is located on the opposite side of the light source 6 from the observer. 1
The surface 11 is a transmission surface, the second surface 12 of the reflection surface facing the first surface 11 and opposite to the observer, and the reflection surface for the right optical path disposed on both sides of the first surface 11 opposite to the observer. 13R and the third surface 13L of the reflection surface for the left optical path, and the third surfaces 13R and 13L.
The fourth surface 14L of the transmission surface for the left optical path and the fourth surface 14R of the transmission surface for the right optical path are disposed on both sides between the first and second surfaces 12 and 12. The first surface 11 and the second surface 12 are symmetrical with respect to the symmetry plane of the eyes, the third surfaces 13R and 13L, and the fourth surface 14L.
And 14R have shapes that are plane-symmetric with respect to the symmetry plane of both eyes.
The light source 6 faces the first surface 11 of the illumination light distribution prism 10 and is arranged on the observer side of the illumination light distribution prism 10.

【0051】上記の構成において、破線で示す左右の光
路は、両眼の対称面に対して面対称であるので、右眼用
の光路を代表的に説明する。共通の単一の光源6から発
散される照明光は、まず、照明光振り分けプリズム10
の第1面11に入射し、左右共通の第2面12で反射さ
れ、右光路用反射面の第3面13Rに入射して反射さ
れ、右光路用透過面14Rを透過して、画像表示素子3
Rの背面に入射して一様に明るく照明する。画像表示素
子3Rに表示された表示像の光束は偏心プリズム体2R
の第1面21Rを透過してプリズム内に入射し、第2面
22Rで反射され、その反射光は第3面23Rに臨界角
以上の入射角で入射して全反射され、第4面24Rに入
射して裏面反射され、第5面25Rに臨界角以下の入射
角で入射して屈折されて偏心プリズム体2Rから射出
し、右眼用の射出瞳4Rへ導かれ、観察者の右眼に画像
表示素子3Rの拡大像を投影する。以上の光学系におい
て、光源6と射出瞳4Rとは光学的に共役(画像表示素
子3Rを取り除くと、光源6の像が射出瞳4Rの位置に
結像する。)になるように構成される。なお、画像表示
素子3Rから射出瞳4Rへ到る光路中には中間像は結像
されない。左眼用の光路は、右眼用の光学系の配置と同
様、両眼の対称面を挟んで、右眼用の光路と面対称な関
係になる。
In the above configuration, since the left and right optical paths indicated by broken lines are plane-symmetric with respect to the symmetry plane of both eyes, the optical path for the right eye will be representatively described. The illumination light diverging from the common single light source 6 first emits the illumination light distribution prism 10
And is reflected by the second surface 12 common to the right and left, incident on and reflected by the third surface 13R of the reflection surface for the right optical path, and transmitted through the transmission surface 14R for the right optical path to display an image. Element 3
The light is incident on the back surface of R and is illuminated uniformly and brightly. The luminous flux of the display image displayed on the image display element 3R is the eccentric prism 2R.
Is incident on the prism through the first surface 21R, is reflected on the second surface 22R, and the reflected light is incident on the third surface 23R at an angle of incidence equal to or greater than the critical angle, is totally reflected, and is reflected on the fourth surface 24R. And is reflected on the back surface, enters the fifth surface 25R at an incident angle smaller than the critical angle, is refracted, emerges from the eccentric prism body 2R, is guided to the exit pupil 4R for the right eye, and is observed by the observer's right eye. Project an enlarged image of the image display element 3R. In the above optical system, the light source 6 and the exit pupil 4R are configured to be optically conjugate (an image of the light source 6 is formed at the position of the exit pupil 4R when the image display element 3R is removed). . Note that no intermediate image is formed on the optical path from the image display element 3R to the exit pupil 4R. The optical path for the left eye has a plane-symmetric relationship with the optical path for the right eye with respect to the symmetry plane of both eyes, similarly to the arrangement of the optical system for the right eye.

【0052】以上のような構成であるので、単一の光源
6からの照明光を照明光振り分けプリズム10からなる
照明光振り分け光学系を用いて両眼用の2つの画像表示
素子3R、3Lに振り分けて照射することができ、左右
の照明系を共有化することで、光学部品の削減、軽量
化、小型化が可能になる。また、照明系に用いる照明光
振り分けプリズム10が6面からなり、反射面を2面使
用しているので、照明光学系の偏心収差を補正すること
ができ、画像表示素子3R、3L全面を均一に照明する
ことができる。また、光源6が観察者側に位置するた
め、表示装置全体が前へ大きく出っ張らない。なお、照
明光振り分けプリズム10内で一方の照明光束の中心主
光線が自身で1回交差する構成である。
With the above configuration, the illumination light from the single light source 6 is transmitted to the two image display elements 3R and 3L for both eyes by using the illumination light distribution optical system including the illumination light distribution prism 10. Irradiation can be performed separately, and by sharing the left and right illumination systems, it is possible to reduce the number of optical components, reduce the weight, and reduce the size. Further, since the illumination light distribution prism 10 used for the illumination system has six surfaces and two reflection surfaces are used, the eccentric aberration of the illumination optical system can be corrected, and the entire surface of the image display elements 3R and 3L is made uniform. Can be illuminated. Further, since the light source 6 is located on the observer side, the entire display device does not protrude largely forward. In the illumination light distribution prism 10, the central principal ray of one illumination light beam crosses itself once.

【0053】実施例9は、図9に水平断面(Y−Z断
面)を示すように、実施例7(図7)の4面の偏心プリ
ズム体からなる右眼用の偏心プリズム体2Rと左眼用の
偏心プリズム体2Lの代わりに、3面の同一形状の偏心
プリズム体からなる右眼用の偏心プリズム体2Rと左眼
用の偏心プリズム体2Lとを、両眼の対称面に対して面
対称に配置したもので、照明光振り分けプリズム10は
同様である。画像表示素子3Rから偏心プリズム体2R
の第1面21Rを透過してプリズム内に入射した光は、
第2面22Rで反射され、その反射光は第3面23Rで
屈折されて偏心プリズム体2Rから射出し、右眼用の射
出瞳4Rへ導かれ、観察者の右眼に画像表示素子3Rの
拡大像を投影する。このような光学系において、光源6
と射出瞳4Rとは光学的に共役(画像表示素子3Rを取
り除くと、光源6の像が射出瞳4Rの位置に結像す
る。)になるように構成される。なお、画像表示素子3
Rから射出瞳4Rへ到る光路中には中間像は結像されな
い。左眼用の光路は、右眼用の光学系の配置と同様、両
眼の対称面を挟んで、右眼用の光路と面対称な関係にな
る。その他は、実施例7と同じである。
In the ninth embodiment, as shown in the horizontal section (YZ section) in FIG. 9, the right-eye eccentric prism 2R composed of the four eccentric prisms of the seventh embodiment (FIG. 7) and the left eccentric prism 2R are used. Instead of the eccentric prism body 2L for the eye, the eccentric prism body 2R for the right eye and the eccentric prism body 2L for the left eye, each having three eccentric prism bodies having the same shape, are formed with respect to the symmetry plane of both eyes. The illumination light distribution prism 10 is arranged in a plane symmetrical manner, and is the same. Image display element 3R to eccentric prism 2R
Is transmitted through the first surface 21R and enters the prism.
The reflected light is reflected by the second surface 22R, and the reflected light is refracted by the third surface 23R, exits from the eccentric prism body 2R, is guided to the exit pupil 4R for the right eye, and is applied to the image display element 3R by the right eye of the observer. Project an enlarged image. In such an optical system, the light source 6
And the exit pupil 4R are configured to be optically conjugate (an image of the light source 6 is formed at the position of the exit pupil 4R when the image display element 3R is removed). The image display element 3
No intermediate image is formed in the optical path from R to the exit pupil 4R. The optical path for the left eye has a plane-symmetric relationship with the optical path for the right eye with respect to the symmetry plane of both eyes, similarly to the arrangement of the optical system for the right eye. Others are the same as the seventh embodiment.

【0054】実施例10は、図10に水平断面(Y−Z
断面)を示すように、実施例6(図6)の4面の偏心プ
リズム体からなる右眼用の偏心プリズム体2Rと左眼用
の偏心プリズム体2Lの代わりに、3面の同一形状の偏
心プリズム体からなる右眼用の偏心プリズム体2Rと左
眼用の偏心プリズム体2Lとを、両眼の対称面に対して
面対称に配置したもので、照明光振り分けプリズム10
は同様である。画像表示素子3Rから偏心プリズム体2
Rの第1面21Rを透過してプリズム内に入射した光
は、第2面22Rで反射され、その反射光は第3面23
Rで屈折されて偏心プリズム体2Rから射出し、右眼用
の射出瞳4Rへ導かれ、観察者の右眼に画像表示素子3
の拡大像を投影する。このような光学系において、光源
6と射出瞳4Rとは光学的に共役(画像表示素子3Rを
取り除くと、光源6の像が射出瞳4Rの位置に結像す
る。)になるように構成される。なお、画像表示素子3
Rから射出瞳4Rへ到る光路中には中間像は結像されな
い。左眼用の光路は、右眼用の光学系の配置と同様、両
眼の対称面を挟んで、右眼用の光路と面対称な関係にな
る。その他は、実施例6と同じである。
In the tenth embodiment, a horizontal section (YZ) is shown in FIG.
As shown in the cross-section, instead of the right-eye eccentric prism 2R and the left-eye eccentric prism 2L, each of which has four eccentric prisms according to the sixth embodiment (FIG. 6), three surfaces having the same shape are used. An eccentric prism 2R for the right eye and an eccentric prism 2L for the left eye, which are formed of eccentric prisms, are arranged symmetrically with respect to the symmetry plane of both eyes.
Is similar. Image display element 3R to eccentric prism 2
Light transmitted through the first surface 21R of R and entering the prism is reflected by the second surface 22R, and the reflected light is reflected by the third surface 23R.
The light is refracted by R, exits from the eccentric prism body 2R, is guided to the exit pupil 4R for the right eye, and is displayed on the image display element 3 for the right eye of the observer.
Is projected. In such an optical system, the light source 6 and the exit pupil 4R are configured to be optically conjugate (an image of the light source 6 is formed at the position of the exit pupil 4R when the image display element 3R is removed). You. The image display element 3
No intermediate image is formed in the optical path from R to the exit pupil 4R. The optical path for the left eye has a plane-symmetric relationship with the optical path for the right eye with respect to the symmetry plane of both eyes, similarly to the arrangement of the optical system for the right eye. Others are the same as the sixth embodiment.

【0055】ところで、前記したように、上記のような
本発明の画像表示装置用の光学系において、照明光振り
分けミラー1の反射面1R、1L、照明光振り分けプリ
ズム10の各面11、12、12R、12L、13R、
13L、14R、14L、右眼用接眼光学系の偏心プリ
ズム体2Rの面21R〜25R、右眼用接眼光学系の偏
心プリズム体2Lの面21L〜25Lに用いる面として
は、偏心収差を補正するような回転非対称な曲面形状に
て構成することが望ましい。
As described above, in the optical system for an image display apparatus of the present invention as described above, the reflecting surfaces 1R and 1L of the illumination light distribution mirror 1, the surfaces 11, 12 of the illumination light distribution prism 10, and 12R, 12L, 13R,
13L, 14R, 14L, the surfaces 21R to 25R of the decentered prism 2R of the eyepiece optical system for the right eye, and the surfaces 21L to 25L of the decentered prism 2L of the eyepiece optical system for the right eye correct eccentric aberration. It is desirable to form such a rotationally asymmetric curved surface shape.

【0056】ここで、本発明における右眼用接眼プリズ
ム2R、左眼用接眼プリズム2L、照明光振り分けプリ
ズム10、照明光振り分けミラー1は、基本的に、偏心
光学系であり、偏心収差を補正する回転非対称な曲面形
状の光学面を少なくとも1面含むものとして構成するの
が望ましい。
Here, the right eyepiece prism 2R, the left eyepiece prism 2L, the illumination light distribution prism 10, and the illumination light distribution mirror 1 of the present invention are basically eccentric optical systems, and correct eccentric aberrations. It is preferable to include at least one optical surface having a rotationally asymmetric curved surface.

【0057】偏心光学系を頭部装着式の画像表示装置の
観察光学系として用いる場合、デッドスペースをなく
し、装置全体をより小型化するためには、光源、画像表
示素子の位置、並びに、偏心光学系を構成する光学面の
配置位置を、装置内部でなるべくコンパクトに収まる位
置に配置する必要がある。そうなると、光学系は必然的
に3次元的に偏心した配置とならざるを得ず、回転非対
称な収差が発生し、これを回転対称な光学系でのみ補正
することは不可能であり、この3次元的な偏心により発
生する回転非対称な収差を補正する最良な面形状は回転
非対称面である。したがって、本発明の画像表示装置お
いては、照明光振り分けミラー1の反射面1R、1L、
照明光振り分けプリズム10の各面11、12、12
R、12L、13R、13L、14R、14L、右眼用
接眼光学系の偏心プリズム体2Rの面21R〜25R、
右眼用接眼光学系の偏心プリズム体2Lの面21L〜2
5Lの中、少なくとも1面、好ましくは反射面の形状
を、偏心収差を補正するような回転非対称な曲面形状に
て構成することが望ましい。
When the eccentric optical system is used as an observation optical system of a head-mounted image display device, in order to eliminate dead space and reduce the size of the entire device, the position of the light source, the image display element, and the eccentricity It is necessary to arrange the optical surface constituting the optical system at a position where the optical surface is as compact as possible inside the apparatus. In such a case, the optical system is inevitably three-dimensionally eccentrically arranged, and rotationally asymmetric aberration occurs. It is impossible to correct the aberration only with the rotationally symmetric optical system. The best surface shape for correcting rotationally asymmetric aberrations caused by dimensional eccentricity is a rotationally asymmetric surface. Therefore, in the image display device of the present invention, the reflection surfaces 1R, 1L,
Each surface 11, 12, 12 of the illumination light distribution prism 10
R, 12L, 13R, 13L, 14R, 14L, surfaces 21R to 25R of the decentered prism body 2R of the eyepiece optical system for the right eye,
Surfaces 21L to 2L of decentered prism body 2L of eyepiece optical system for right eye
In 5L, it is desirable that at least one surface, preferably the shape of the reflecting surface, is formed to have a rotationally asymmetric curved surface shape for correcting eccentric aberration.

【0058】ここで、回転非対称な曲面形状の面とし
て、本発明で使用する自由曲面とは以下の式で定義され
るものである。この定義式のZ軸が自由曲面の軸とな
る。
Here, a free-form surface used in the present invention as a surface having a rotationally asymmetric curved surface shape is defined by the following equation. The Z axis of this definition formula is the axis of the free-form surface.

【0059】 ここで、(a)式の第1項は球面項、第2項は自由曲面
項である。
[0059] Here, the first term of the equation (a) is a spherical term, and the second term is a free-form surface term.

【0060】球面項中、 c:頂点の曲率 k:コーニック定数(円錐定数) r=√(X2 +Y2 ) である。In the spherical term, c: curvature of the vertex k: conic constant (conical constant) r = √ (X 2 + Y 2 ).

【0061】自由曲面項は、 ただし、Cj (jは2以上の整数)は係数である。The free-form surface term is Here, C j (j is an integer of 2 or more) is a coefficient.

【0062】上記自由曲面は、一般的には、X−Z面、
Y−Z面共に対称面を持つことはないが、Xの奇数次項
を全て0にすることによって、Y−Z面と平行な対称面
が1つだけ存在する自由曲面となる。また、Yの奇数次
項を全て0にすることによって、X−Z面と平行な対称
面が1つだけ存在する自由曲面となる。
The free-form surface generally includes an XZ plane,
Neither YZ plane has a symmetry plane, but by setting all odd-order terms of X to 0, a free-form surface having only one symmetry plane parallel to the YZ plane exists. In addition, by setting all odd-order terms of Y to 0, a free-form surface having only one symmetry plane parallel to the XZ plane is obtained.

【0063】また、上記の回転非対称な曲面形状の面で
ある自由曲面の他の定義式として、Zernike多項
式により定義できる。この面の形状は以下の式(b)に
より定義する。その定義式(b)のZ軸がZernik
e多項式の軸となる。回転非対称面の定義は、X−Y面
に対するZの軸の高さの極座標で定義され、AはX−Y
面内のZ軸からの距離、RはZ軸回りの方位角で、Z軸
から測った回転角で表せられる。
As another definitional expression of the free-form surface which is the above-mentioned rotationally asymmetric curved surface shape, it can be defined by a Zernike polynomial. The shape of this surface is defined by the following equation (b). The Z axis of the definition formula (b) is Zernik
e is the axis of the polynomial. The definition of the rotationally asymmetric surface is defined by polar coordinates of the height of the Z axis with respect to the XY plane, where A is XY
The distance R from the Z axis in the plane is an azimuth around the Z axis, and can be expressed by a rotation angle measured from the Z axis.

【0064】 x=R×cos(A) y=R×sin(A) Z=D2 +D3 Rcos(A)+D4 Rsin(A) +D5 2 cos(2A)+D6 (R2 −1)+D7 2 sin(2A) +D8 3 cos(3A) +D9 (3R3 −2R)cos(A) +D10(3R3 −2R)sin(A)+D113 sin(3A) +D124cos(4A)+D13(4R4 −3R2 )cos(2A) +D14(6R4 −6R2 +1)+D15(4R4 −3R2 )sin(2A) +D164 sin(4A) +D175 cos(5A) +D18(5R5 −4R3 )cos(3A) +D19(10R5 −12R3 +3R)cos(A) +D20(10R5 −12R3 +3R)sin(A) +D21(5R5 −4R3 )sin(3A) +D225 sin(5A) +D236cos(6A)+D24(6R6 −5R4 )cos(4A) +D25(15R6 −20R4 +6R2 )cos(2A) +D26(20R6 −30R4 +12R2 −1) +D27(15R6 −20R4 +6R2 )sin(2A) +D28(6R6 −5R4 )sin(4A) +D296sin(6A)・・・・・ ・・・・(b) ただし、Dm (mは2以上の整数)は係数である。な
お、X軸方向に対称な光学系として設計するには、
4 ,D5 ,D6 、D10,D11,D12,D13,D14,D
20,D21,D22…を利用する。
X = R × cos (A) y = R × sin (A) Z = DTwo + DThreeRcos (A) + DFourRsin (A) + DFiveRTwo cos (2A) + D6(RTwo-1) + D7RTwo sin (2A) + D8RThreecos (3A) + D9(3RThree-2R) cos (A) + DTen(3RThree-2R) sin (A) + D11RThreesin (3A) + D12RFourcos (4A) + D13(4RFour-3RTwo) Cos (2A) + D14(6RFour-6RTwo+1) + DFifteen(4RFour-3RTwo) Sin (2A) + D16RFoursin (4A) + D17RFivecos (5A) + D18(5RFive -4RThree) Cos (3A) + D19(10RFive -12RThree + 3R) cos (A) + D20(10RFive-12RThree + 3R) sin (A) + Dtwenty one(5RFive -4RThree) Sin (3A) + Dtwenty twoRFive sin (5A) + Dtwenty threeR6cos (6A) + Dtwenty four(6R6-5RFour) Cos (4A) + Dtwenty five(15R6-20RFour+ 6RTwo ) Cos (2A) + D26(20R6-30RFour+ 12RTwo-1) + D27(15R6-20RFour + 6RTwo) Sin (2A) + D28(6R6-5RFour) Sin (4A) + D29R6sin (6A) ········ (b) where Dm(M is an integer of 2 or more) is a coefficient. What
To design an optical system symmetrical in the X-axis direction,
DFour, DFive, D6, DTen, D11, D12, D13, D14, D
20, Dtwenty one, Dtwenty twoUse….

【0065】上記定義式は、回転非対称な曲面形状の面
の例示のために示したものであり、他のいかなる定義式
に対しても同じ効果が得られることは言うまでもない。
The above-mentioned definition formula is shown for the purpose of exemplifying a rotationally asymmetric curved surface, and it goes without saying that the same effect can be obtained for any other definition formula.

【0066】そして、照明光振り分けミラー1、照明光
振り分けプリズム10、右眼用接眼プリズム体2R、右
眼用接眼プリズム体2Lの有する自由曲面が、光源の中
心と瞳中心とを結んだ光線を光軸としたときに、プリズ
ム内での折り返し光路中の光軸を含んだ面(Y−Z平
面)を唯一の対称面として構成されていることが望まし
い。
The free-form surface of the illumination light distribution mirror 1, the illumination light distribution prism 10, the right eyepiece prism 2R, and the right eyepiece prism 2L forms a light beam connecting the center of the light source and the pupil center. When the optical axis is used, it is desirable that a plane (YZ plane) including the optical axis in the folded optical path in the prism is configured as the only symmetric plane.

【0067】なお、自由曲面の他の定義式の例として、
次の定義式(c)があげられる。
As another example of the free-form surface definition formula,
The following definition formula (c) is given.

【0068】Z=ΣΣCnmXY 例として、k=7(7次項)を考えると、展開したと
き、以下の式で表せる。
Z = ΣΣC nm XY As an example, if k = 7 (seventh-order term) is considered, when expanded, it can be expressed by the following equation.

【0069】 Z=C2 +C3 Y+C4 |X| +C5 2 +C6 Y|X|+C7 2 +C8 3 +C9 2 |X|+C10YX2 +C11|X3 | +C124 +C133 |X|+C142 2 +C15Y|X3 |+C164 +C175 +C184 |X|+C193 2 +C202 |X3 | +C21YX4 +C22|X5 | +C236 +C245 |X|+C254 2 +C263 |X3 | +C272 4 +C28Y|X5 |+C296 +C307 +C316 |X|+C325 2 +C334 |X3 | +C343 4 +C352 |X5 |+C36YX6 +C37|X7 | ・・・(c) なお、左右眼用の接眼プリズム2L、2Rの最も射出瞳
側の屈折面(実施例1〜5の面24L、24R、実施例
6〜8の面25L、25R、実施例9〜10の面23
L、23R)を回転対称非球面にて構成してもよい。こ
の場合は、製作性が向上すると共に、この回転対称非球
面を基準面にして他の面の位置出しが容易になる。
Z = C 2 + C 3 Y + C 4 | X | + C 5 Y 2 + C 6 Y | X | + C 7 X 2 + C 8 Y 3 + C 9 Y 2 | X | + C 10 YX 2 + C 11 | X 3 | + C 12 Y 4 + C 13 Y 3 | X | + C 14 Y 2 X 2 + C 15 Y | X 3 | + C 16 X 4 + C 17 Y 5 + C 18 Y 4 | X | + C 19 Y 3 X 2 + C 20 Y 2 | X 3 | + C 21 YX 4 + C 22 | X 5 | + C 23 Y 6 + C 24 Y 5 | X | + C 25 Y 4 X 2 + C 26 Y 3 | X 3 | + C 27 Y 2 X 4 + C 28 Y | X 5 | + C 29 X 6 + C 30 Y 7 + C 31 Y 6 | X | + C 32 Y 5 X 2 + C 33 Y 4 | X 3 | + C 34 Y 3 X 4 + C 35 Y 2 | X 5 | + C 36 YX 6 + C 37 | X 7 | (c) Note that the refracting surfaces closest to the exit pupil side of the eyepiece prisms 2L and 2R for the left and right eyes (the surfaces 24L and 24R in Examples 1 to 5 and the surfaces 25L and 25R in Examples 6 to 8). Examples 9 to 10 Face 23
L, 23R) may be constituted by a rotationally symmetric aspherical surface. In this case, the manufacturability is improved, and positioning of another surface with the rotationally symmetric aspheric surface as a reference surface is facilitated.

【0070】また、以上の実施例における左右眼用の光
学系を構成する偏心プリズム体2L、2Rとしては、公
知の他のタイプの偏心プリズム体を用いてもよい。
Further, as the eccentric prism bodies 2L and 2R constituting the optical system for the left and right eyes in the above embodiments, other known types of eccentric prism bodies may be used.

【0071】また、光源6としては、単一の光源だけで
なく、複数からなるものを用いてもよい。
As the light source 6, not only a single light source but also a plurality of light sources may be used.

【0072】以上に説明したような画像表示装置を1組
用意して支持することにより、据え付け型又はポータブ
ル型の画像表示装置として構成することができる。その
様子を図11に示す。図11中、31は表示装置本体部
を示し、観察者の顔面の両眼の前方に保持されるよう支
持部材が頭部を介して固定している。その支持部材とし
ては、一端を表示装置本体部31に接合し、観察者のこ
めかみから耳の上部にかけて延在する左右の前フレーム
32と、前フレーム32の他端に接合され、観察者の側
頭部を渡るように延在する左右の後フレーム33とか
ら、あるいは、さらに、左右の後フレーム33の他端に
挟まれるように自らの両端を一方づつ接合し、観察者の
頭頂部を支持する頭頂フレーム34とから構成されてい
る。
By providing and supporting one set of the image display devices as described above, it is possible to configure a stationary or portable image display device. This is shown in FIG. In FIG. 11, reference numeral 31 denotes a display device main body, and a supporting member is fixed via a head so as to be held in front of both eyes of the observer's face. One end of the support member is joined to the display device main body 31, the left and right front frames 32 extending from the temple of the observer to the upper part of the ear, and the other end of the front frame 32 is joined to the side of the observer. From the left and right rear frames 33 extending across the head, or further, one end of each is joined one by one so as to be sandwiched by the other ends of the left and right rear frames 33, supporting the top of the observer's head And a top frame 34.

【0073】また、前フレーム32における上記の後フ
レーム33との接合近傍には、弾性体からなり例えば金
属板バネ等で構成されたリヤプレート35が接合されて
いる。このリヤプレート35は、上記支持部材の一翼を
担うリヤカバー36が観察者の後頭部から首のつけねに
かかる部分で耳の後方に位置して支持可能となるように
接合されている。リヤプレート35又はリヤカバー36
内にの観察者の耳に対応する位置にスピーカー39が取
り付けられている。
In the vicinity of the joint of the front frame 32 with the rear frame 33, a rear plate 35 made of an elastic body and made of, for example, a metal plate spring is joined. The rear plate 35 is joined so that a rear cover 36, which carries one wing of the support member, is supported behind the ear at a portion where the back of the observer's head is attached to the neck of the viewer. Rear plate 35 or rear cover 36
A speaker 39 is mounted at a position corresponding to the ear of the observer inside.

【0074】映像・音声信号等を外部から送信するため
のケーブル41が表示装置本体部31から、頭頂フレー
ム34、後フレーム33、前フレーム32、リヤプレー
ト35の内部を介してリヤプレート35あるいはリヤカ
バー36の後端部より外部に突出している。そして、こ
のケーブル41はビデオ再生装置40に接続されてい
る。なお、図中、40aはビデオ再生装置40のスイッ
チやボリュウム調整部である。
A cable 41 for transmitting video / audio signals and the like from the outside is connected to the rear plate 35 or the rear cover 35 via the top frame 34, the rear frame 33, the front frame 32 and the rear plate 35 from the display device main body 31. 36 protrudes outside from the rear end. The cable 41 is connected to the video playback device 40. In the figure, reference numeral 40a denotes a switch and a volume adjusting unit of the video reproducing device 40.

【0075】なお、ケーブル41は先端をジャックし
て、既存のビデオデッキ等に取り付け可能としてもよ
い。さらに、TV電波受信用チューナーに接続してTV
鑑賞用としてもよいし、コンピュータに接続してコンピ
ュータグラフィックスの映像や、コンピュータからのメ
ッセージ映像等を受信するようにしてもよい。また、邪
魔なコードを排斥するために、アンテナを接続して外部
からの信号を電波によって受信するようにしても構わな
い。
It is to be noted that the cable 41 may be jacked at the end so that it can be attached to an existing video deck or the like. Furthermore, it is connected to a tuner for TV radio wave reception,
It may be used for viewing, or may be connected to a computer to receive computer graphics images, message images from the computer, and the like. In addition, an antenna may be connected to receive an external signal by radio wave in order to reject an obstructive code.

【0076】以上の本発明の画像表示装置は例えば次の
ように構成することができる。
The above-described image display device of the present invention can be configured, for example, as follows.

【0077】〔1〕 観察者の右左の眼へそれぞれ右眼
用画像表示素子と左眼用画像表示素子の表示像を別々に
投影する右眼用接眼光学系と左眼用接眼光学系を備えた
画像表示装置において、前記右眼用、左眼用画像表示素
子が照明光を透過することによって画像を表示する透過
型画像表示素子から構成され、前記右眼用画像表示素子
と前記左眼用画像表示素子を照明する光束が共通の単一
光源からの発散光が照明光振り分け光学系により右左に
振り分けられた光束であることを特徴とする画像表示装
置。
[1] A right-eye eyepiece optical system and a left-eye eyepiece optical system for separately projecting the display images of the right-eye image display element and the left-eye image display element to the right and left eyes of the observer, respectively. In the image display device, the image display element for the right eye, the image display element for the left eye is configured by a transmission type image display element that displays an image by transmitting the illumination light, the image display element for the right eye and the image display element for the left eye An image display device, wherein a light beam illuminating the image display element is divergent light from a single light source shared by the illumination light sorting optical system.

【0078】〔2〕 前記光源が、前後方向(Z方向)
で前記照明光振り分け光学系と観察者との間に配置さ
れ、かつ、左右方向(Y方向)で前記右眼用接眼光学系
と前記左眼用接眼光学系との間に配置されて構成されて
いることを特徴とする上記1記載の画像表示装置。
[2] The light source is in the front-rear direction (Z direction)
And disposed between the illumination light distribution optical system and the observer, and disposed between the right eyepiece optical system and the left eyepiece optical system in the left-right direction (Y direction). 2. The image display device according to the above item 1, wherein

【0079】〔3〕 前記光源が、前後方向(Z方向)
で前記照明光振り分け光学系の観察者と反対側に配置さ
れ、かつ、左右方向(Y方向)で前記右眼用接眼光学系
と前記左眼用接眼光学系との間に配置されて構成されて
いることを特徴とする上記1記載の画像表示装置。
[3] The light source is in the front-rear direction (Z direction)
The illumination light distribution optical system is arranged on the opposite side to the observer, and is arranged between the right eyepiece optical system and the left eyepiece optical system in the left-right direction (Y direction). 2. The image display device according to the above item 1, wherein

【0080】〔4〕 前記照明光振り分け光学系が、前
記光源に対向配置され前記光源から射出された照明光束
を、前記右眼用画像表示素子と前記左眼用画像表示素子
とに振り分けて反射するミラー面を有し、前記ミラー面
が、偏心収差を補正する回転非対称な曲面形状にて構成
されていることを特徴とする上記1から3の何れか1項
記載の画像表示装置。
[4] The illumination light distribution optical system is arranged to face the light source and reflect the illumination light flux emitted from the light source to the right eye image display element and the left eye image display element. 4. The image display device according to any one of claims 1 to 3, wherein the image display device has a mirror surface having a curved surface, and has a rotationally asymmetric curved surface shape for correcting eccentric aberration.

【0081】〔5〕 前記照明光振り分けミラーの有す
る回転非対称な曲面形状が、唯一の対称面を備えた自由
曲面にて構成されていることを特徴とする上記4記載の
画像表示装置。
[5] The image display apparatus as described in [4], wherein the rotationally asymmetric curved surface of the illumination light distribution mirror is a free-form surface having only one symmetric surface.

【0082】〔6〕 前記光源と前記照明光振り分けミ
ラーの間に、光束に負のパワーを与える負レンズを配置
して構成されていることを特徴とする上記4又は5記載
の画像表示装置。
[6] The image display apparatus according to the above item 4 or 5, wherein a negative lens for giving a negative power to the light beam is arranged between the light source and the illumination light distribution mirror.

【0083】〔7〕 前記照明光振り分け光学系が、前
記光源から射出された照明光束を、前記右眼用画像表示
素子と前記左眼用画像表示素子とに振り分ける照明光振
り分けプリズムを有し、前記照明光振り分けプリズム
が、前記光源に対向配置され前記光源から射出された照
明光束をプリズム内部に入射させる第1面と、前記第1
面から入射した前記右眼用光路を反射する第21面と、
前記第1面から入射した前記左眼用光路を反射する第2
2面と、前記右眼用光路の光束をプリズム外に射出させ
る第31面と、前記左眼用光路の光束をプリズム外に射
出させる第32面と、を少なくとも有し、前記照明光振
り分けプリズムは、前記光源から射出された照明光束で
前記右眼用画像表示素子と前記左眼用画像表示素子を照
明するために、少なくとも前記第21面と前記第22面
と前記第31面と前記第32面とが、光束にパワーを与
える曲面形状にて構成されると共に、前記第21面と前
記第22面とが同一の面形状を有し、前記第31面と前
記第32面とが同一の面形状を有するように構成されて
いることを特徴とする上記1から3の何れか1項記載の
画像表示装置。
[7] The illumination light distribution optical system has an illumination light distribution prism that distributes the illumination light beam emitted from the light source to the right-eye image display element and the left-eye image display element. A first surface on which the illumination light distribution prism is arranged to face the light source and allows an illumination light flux emitted from the light source to enter the inside of the prism;
A twenty-first surface that reflects the optical path for the right eye incident from a surface;
A second reflecting the optical path for the left eye incident from the first surface;
The illumination light distribution prism having at least two surfaces, a thirty-first surface for emitting the light beam in the optical path for the right eye to the outside of the prism, and a 32nd surface for emitting the light beam in the optical path for the left eye to the outside of the prism. In order to illuminate the image display element for the right eye and the image display element for the left eye with the illumination light flux emitted from the light source, at least the 21st surface, the 22nd surface, the 31st surface, and the The thirty-second surface has the same surface shape as the twenty-first surface and the twenty-second surface, and the thirty-first surface and the thirty-second surface have the same shape. The image display device according to any one of claims 1 to 3, wherein the image display device is configured to have the following surface shape.

【0084】〔8〕 前記照明光振り分けプリズムの第
1面と第21面と第22面と第31面と第32面とがそ
れぞれ独立した面としてプリズムの有する光学面を形成
し、前記照明光振り分けプリズムの第21面と第22面
と第31面と第32面との曲面形状が、偏心収差を補正
する回転非対称な曲面形状にて構成されていることを特
徴とする上記7記載の画像表示装置。
[8] The first surface, the twenty-first surface, the twenty-second surface, the thirty-first surface, and the thirty-second surface of the illumination light distribution prism form optical surfaces of the prism as independent surfaces, respectively. 8. The image according to the above item 7, wherein the curved shape of the twenty-first surface, the twenty-second surface, the thirty-first surface, and the thirty-second surface of the sorting prism is a rotationally asymmetric curved surface shape for correcting eccentric aberration. Display device.

【0085】[0085]

〔9〕 前記光源と前記照明光振り分けプ
リズムとが対向配置され、前記照明光振り分けプリズム
が、前記光源から前後方向(Z方向)に離れるに従っ
て、前記第1面が配置され、媒質を挟んだ左右の位置に
前記第21面と前記第22面とが配置され、さらに、前
記第31面と前記第32面とが配置されるように構成さ
れ、前記右眼用画像表示素子と空気間隔を挟んで対向す
る位置に前記第31面が配置され、かつ、前記左眼用画
像表示素子と空気間隔を挟んで対向する位置に前記第3
2面が配置されるように構成されていることを特徴とす
る上記8記載の画像表示装置。
[9] The light source and the illumination light distribution prism are disposed to face each other, and as the illumination light distribution prism moves away from the light source in the front-rear direction (Z direction), the first surface is disposed, and left and right across a medium. The twenty-first surface and the twenty-second surface are arranged at the position, and further, the thirty-first surface and the thirty-second surface are arranged so as to sandwich the air gap with the right-eye image display element. The 31st surface is disposed at a position facing the third image display device, and the third surface is disposed at a position facing the left-eye image display element with an air gap therebetween.
9. The image display device according to the item 8, wherein the image display device is configured so that two surfaces are arranged.

【0086】〔10〕 前記光源と前記照明光振り分け
プリズムとが対向配置され、前記照明光振り分けプリズ
ムが、前記光源から前後方向(Z方向)に離れるに従っ
て、前記第1面が配置され、媒質を挟んだ左右の位置に
前記第31面と前記第32面とが配置され、さらに、前
記第21面と前記第22面とが配置されるように構成さ
れ、前記右眼用画像表示素子と空気間隔を挟んで対向す
る位置に前記第31面が配置され、かつ、前記左眼用画
像表示素子と空気間隔を挟んで対向する位置に前記第3
2面が配置されるように構成されていることを特徴とす
る上記8記載の画像表示装置。
[10] The light source and the illumination light distribution prism are disposed to face each other, and as the illumination light distribution prism moves away from the light source in the front-rear direction (Z direction), the first surface is disposed and the medium is disposed. The 31st surface and the 32nd surface are arranged at left and right positions sandwiched therebetween, and further, the 21st surface and the 22nd surface are arranged, and the right eye image display element and the air are arranged. The thirty-first surface is arranged at a position facing the image display element for the left eye at a position facing the image display element for the left eye with the air gap therebetween.
9. The image display device according to the item 8, wherein the image display device is configured so that two surfaces are arranged.

【0087】〔11〕 前記照明光振り分けプリズム
は、前記第21面と前記第32面とが1つの面にて兼用
されて構成されると共に、前記第22面と前記第31面
とが1つの面にて兼用されて構成され、前記右眼用光路
を全反射臨界角よりも大きい角度で前記第21面と前記
第32面との兼用面に入射させることによって全反射作
用によりプリズム内で右眼用光路の光束を反射させ、前
記右眼用光路を全反射臨界角よりも小さい角度で前記第
22面と前記第31面との兼用面に入射させることによ
って右眼用光路の光束をプリズム外に射出させ、前記左
眼用光路を全反射臨界角よりも大きい角度で第22面と
第31面との兼用面に入射させることによって全反射作
用によりプリズム内で左眼用光路の光束を反射させ、前
記左眼用光路を全反射臨界角よりも小さい角度で第21
面と第32面との兼用面に入射させることによって左眼
用光路の光束をプリズム外に射出させ、前記第21面と
第32面との兼用面の曲面形状が偏心収差を補正するよ
うな回転非対称な曲面形状にて構成され、かつ、前記第
22面と第31面との兼用面の曲面形状が偏心収差を補
正するような回転非対称な曲面形状にて構成されている
ことを特徴とする上記7記載の画像表示装置。
[11] The illumination light distribution prism is configured such that the twenty-first surface and the thirty-second surface are shared by one surface, and the twenty-second surface and the thirty-first surface are one. The optical path for the right eye is incident on the combined surface of the 21st and 32nd surfaces at an angle larger than the critical angle for total reflection, so that the right path in the prism is formed by the total reflection action. The luminous flux in the optical path for the right eye is reflected by reflecting the luminous flux in the optical path for the right eye, and the luminous flux in the optical path for the right eye is prism-incident by making the optical path for the right eye incident on the combined surface of the 22nd surface and the 31st surface at an angle smaller than the critical angle for total reflection. The light flux of the optical path for the left eye is emitted inside the prism by the total reflection by emitting the light to the outside and causing the optical path for the left eye to enter the combined surface of the 22nd and 31st surfaces at an angle larger than the critical angle for total reflection. Reflected, total reflection of the optical path for the left eye 21st at an angle smaller than the critical angle
The luminous flux in the optical path for the left eye is emitted out of the prism by being incident on the dual-purpose surface of the surface and the 32nd surface, and the curved shape of the dual-purpose surface of the 21st and 32nd surfaces corrects the eccentric aberration. It is characterized by being constituted by a rotationally asymmetric curved surface shape, and being constituted by a rotationally asymmetric curved surface shape such that the curved surface shape of the combined surface of the 22nd and 31st surfaces corrects eccentric aberration. 8. The image display device according to the above item 7, wherein

【0088】〔12〕 前記照明光振り分けプリズム
が、前記第1面から入射した前記光源から射出された照
明光束を前記第21面と前記第22面とに向けて反射す
る曲面形状の第4面を有し、前記照明光振り分けプリズ
ムの第1面と第21面と第22面と第31面と第32面
と第4面とが、それぞれ独立した面としてプリズムの有
する光学面を形成し、前記照明光振り分けプリズムの第
21面と第22面と第31面と第32面と第4面の曲面
形状が、偏心収差を補正する回転非対称な曲面形状にて
構成されていることを特徴とする上記7記載の画像表示
装置。
[12] The fourth surface having a curved surface shape, in which the illumination light distribution prism reflects the illumination light flux emitted from the light source incident on the first surface toward the twenty-first surface and the twenty-second surface. And the first surface, the twenty-first surface, the twenty-second surface, the thirty-first surface, the thirty-second surface, and the fourth surface of the illumination light distribution prism form optical surfaces of the prism as independent surfaces, The curved surface shape of the 21st surface, the 22nd surface, the 31st surface, the 32nd surface, and the 4th surface of the illumination light distribution prism is constituted by a rotationally asymmetric curved surface shape for correcting eccentric aberration. 8. The image display device according to the above item 7, wherein

【0089】〔13〕 前記光源と前記照明光振り分け
プリズムとが対向配置され、前記照明光振り分けプリズ
ムが、前記光源から前後方向(Z方向)に離れるに従っ
て、前記第1面が配置され、媒質を挟んだ左右の位置に
前記第21面と前記第22面とが配置され、媒質を挟ん
だ左右の位置に前記第31面と前記第32面とが配置さ
れ、さらに、前記第1面と媒質を挟んで対向する位置に
前記第4面が配置されるように構成され、前記右眼用画
像表示素子と空気間隔を挟んで対向する位置に前記第3
1面が配置され、かつ、前記左眼用画像表示素子と空気
間隔を挟んで対向する位置に前記第32面が配置される
ように構成されていることを特徴とする上記12記載の
画像表示装置。
[13] The light source and the illumination light distribution prism are arranged to face each other, and the first surface is arranged as the illumination light distribution prism moves away from the light source in the front-rear direction (Z direction). The twenty-first surface and the twenty-second surface are arranged at left and right positions sandwiching the medium, the thirty-first surface and the thirty-second surface are arranged at left and right positions sandwiching the medium, and further, the first surface and the medium The fourth surface is arranged at a position facing the image display element for the right eye, and the third surface is arranged at a position facing the image display element for the right eye with an air gap therebetween.
13. The image display according to the above item 12, wherein one surface is arranged and the 32nd surface is arranged at a position facing the image display element for the left eye with an air gap therebetween. apparatus.

【0090】〔14〕 前記照明光振り分けプリズムの
有する回転非対称な曲面が、唯一の対称面を備えた自由
曲面にて構成されていることを特徴とする上記7〜13
の何れか1項記載の載の画像表示装置。
[14] The above-mentioned items 7 to 13, wherein the rotationally asymmetric curved surface of the illumination light distribution prism is a free-form surface having only one symmetric surface.
The image display device according to any one of the claims.

【0091】〔15〕 前記照明光振り分けプリズムの
有する自由曲面が、前記光源中心と瞳中心とを結んだ面
(Y−Z平面)を前記唯一の対称面として構成されてい
ることを特徴とする上記14記載の画像表示装置。
[15] The free-form surface of the illumination light distribution prism is characterized in that a plane (YZ plane) connecting the center of the light source and the center of the pupil is used as the only plane of symmetry. 15. The image display device according to 14 above.

【0092】〔16〕 前記右眼用接眼光学系が、前記
右眼用画像表示素子の表示光をプリズム内に入射させる
第1面と、プリズム内で右眼用光路の光束を反射する第
2面と、プリズム外に右眼用光路の光束を射出する第3
面とを有する右眼用接眼プリズムからなり、前記左眼用
接眼接眼光学系が、前記左眼用画像表示素子の表示光を
プリズム内に入射させる第1面と、プリズム内で左眼用
光路の光束を反射する第2面と、プリズム外に左眼用光
路の光束を射出する第3面とを有する左眼用接眼プリズ
ムからなり、少なくとも、前記右眼用接眼プリズムの反
射作用面である第2面と、前記左眼用接眼プリズムの反
射作用面である第2面とが、偏心収差を補正する回転非
対称な曲面形状にて構成されていることを特徴とする上
記1〜15の何れか1項記載の載の画像表示装置。
[16] The eyepiece optical system for the right eye has a first surface on which the display light of the image display element for the right eye enters the prism, and a second surface for reflecting the light beam in the optical path for the right eye in the prism. Surface and the third that emits the light beam of the optical path for the right eye outside the prism
A first surface for causing the display light of the left-eye image display device to enter the prism, and a left-side optical path within the prism. And a third surface for emitting a light beam in the optical path for the left eye outside the prism, and is at least a reflecting surface of the eyepiece prism for the right eye. Any one of the above items 1 to 15, wherein the second surface and the second surface, which is the reflecting surface of the eyepiece prism for the left eye, are formed in a rotationally asymmetric curved surface shape for correcting eccentric aberration. 2. The image display device according to claim 1.

【0093】〔17〕 前記右眼用接眼プリズムが、前
記第1面を透過してプリズム内に入射した光束を全反射
臨界角よりも大きい角度で前記第3面に入射させること
によって全反射作用によりプリズム内で前記第2面に向
けて反射させ、前記第2面で反射した光束を全反射臨界
角よりも小さい角度で前記第3面に入射させることによ
ってこの第3面を透過させて光束をプリズム外に射出さ
せるように構成され、前記左眼用接眼プリズムが、前記
第1面を透過してプリズム内に入射した光束を全反射臨
界角よりも大きい角度で前記第3面に入射させることに
よって全反射作用によりプリズム内で前記第2面に向け
て反射させ、前記第2面で反射した光束を全反射臨界角
よりも小さい角度で前記第3面に入射させることによっ
てこの第3面を透過させて光束をプリズム外に射出させ
るように構成されていることを特徴とする上記16記載
の載の画像表示装置。
[17] The eyepiece prism for the right eye causes a light beam transmitted through the first surface and incident on the prism to enter the third surface at an angle larger than the critical angle for total reflection, thereby performing a total reflection operation. Is reflected toward the second surface in the prism, and the light beam reflected by the second surface is incident on the third surface at an angle smaller than the critical angle for total reflection, thereby transmitting the light beam through the third surface. Out of the prism, and the eyepiece prism for the left eye causes the light beam transmitted through the first surface and incident on the prism to enter the third surface at an angle larger than the critical angle for total reflection. Accordingly, the light is reflected toward the second surface in the prism by the total reflection action, and the light beam reflected on the second surface is incident on the third surface at an angle smaller than the critical angle for total reflection. Through 17. The image display device according to the above item 16, wherein the light beam is emitted outside the prism.

【0094】〔18〕 前記右眼用接眼プリズムが、光
束をプリズム内で反射する第4面を有し、前記第1面を
透過してプリズム内に入射した光束を前記第4面で反射
し、前記第4面から反射された光束を全反射臨界角より
も大きい角度で前記第3面に入射させることによって全
反射作用によりプリズム内で前記第2面に向けて反射さ
せ、前記第2面で反射した光束を全反射臨界角よりも小
さい角度で前記第3面に入射させることによってこの第
3面を透過させて光束をプリズム外に射出させるように
構成され、前記左眼用接眼プリズムが、光束をプリズム
内で反射する第4面を有し、前記第1面を透過してプリ
ズム内に入射した光束を前記第4面で反射し、前記第4
面から反射された光束を全反射臨界角よりも大きい角度
で前記第3面に入射させることによって全反射作用によ
りプリズム内で前記第2面に向けて反射させ、前記第2
面で反射した光束を全反射臨界角よりも小さい角度で前
記第3面に入射させることによってこの第3面を透過さ
せて光束をプリズム外に射出させるように構成されてい
ることを特徴とする上記16記載の画像表示装置。
[18] The eyepiece prism for the right eye has a fourth surface for reflecting a light beam in the prism, and reflects a light beam transmitted through the first surface and incident on the prism on the fourth surface. The light reflected from the fourth surface is incident on the third surface at an angle larger than the critical angle for total reflection, whereby the light is reflected toward the second surface within the prism by a total reflection effect, and the second surface is reflected. The light beam reflected by the third surface is incident on the third surface at an angle smaller than the critical angle for total reflection, so that the light beam is transmitted through the third surface and emitted out of the prism. A fourth surface for reflecting a light beam in the prism, and reflecting a light beam transmitted through the first surface and incident on the prism on the fourth surface;
The luminous flux reflected from the surface is incident on the third surface at an angle larger than the critical angle for total reflection, whereby the light is reflected toward the second surface in the prism by a total reflection effect, and
The luminous flux reflected by the surface is incident on the third surface at an angle smaller than the critical angle for total reflection, so that the luminous flux is transmitted through the third surface and emitted out of the prism. 17. The image display device according to the above item 16.

【0095】[0095]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、共通の単一光源からの発散光を照明光振り分
け光学系により右左に振り分けて左右の画像表示素子を
照明するので、画像表示装置の光学部品の削減、軽量
化、小型化、低消費電力化が可能になる。
As is clear from the above description, according to the present invention, the divergent light from a common single light source is distributed right and left by the illumination light distribution optical system to illuminate the left and right image display elements. It is possible to reduce the number of optical components, reduce the weight, reduce the size, and reduce the power consumption of the display device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による実施例1の画像表示装置の光路図
である。
FIG. 1 is an optical path diagram of an image display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明による実施例2の画像表示装置の光路図
である。
FIG. 2 is an optical path diagram of an image display device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明による実施例3の画像表示装置の光路図
である。
FIG. 3 is an optical path diagram of an image display device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明による実施例4の画像表示装置の光路図
である。
FIG. 4 is an optical path diagram of an image display device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明による実施例5の画像表示装置の光路図
である。
FIG. 5 is an optical path diagram of an image display device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明による実施例6の画像表示装置の光路図
である。
FIG. 6 is an optical path diagram of an image display device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】本発明による実施例7の画像表示装置の光路図
である。
FIG. 7 is an optical path diagram of an image display device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図8】本発明による実施例8の画像表示装置の光路図
である。
FIG. 8 is an optical path diagram of an image display device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図9】本発明による実施例9の画像表示装置の光路図
である。
FIG. 9 is an optical path diagram of an image display device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図10】本発明による実施例10の画像表示装置の光
路図である。
FIG. 10 is an optical path diagram of an image display device according to a tenth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の画像表示装置を観察者頭部に装着し
た場合の様子を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a state in which the image display device of the present invention is mounted on the observer's head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ER…右眼 EL…左眼 1…照明光振り分けミラー 1R…右光路用反射面 1L…左光路用反射面 2R…右眼用接眼プリズム 2L…左眼用接眼プリズム 3R…右眼用画像表示素子 3L…左眼用画像表示素子 4R…右眼用射出瞳 4L…左眼用射出瞳 5…負レンズ 6…照明光源 10…照明光振り分けプリズム 11…第1面 12、12R、12L…第2面 13R、13L…第3面 14R、14L…第4面 21R、21L…第1面 22R、22L…第2面 23R、23L…第3面 24R、24L…第4面 25R、25L…第5面 31…表示装置本体部 32…前フレーム 33…後フレーム 34…頭頂フレーム 35…リヤプレート 36…リヤカバー 39…スピーカー 40…ビデオ再生装置 40a…ボリュウム調整部 41…ケーブル ER: Right eye EL: Left eye 1: Illumination light distribution mirror 1R: Reflective surface for right optical path 1L ... Reflective surface for left optical path 2R: Eyepiece prism for right eye 2L ... Eyepiece prism for left eye 3R: Image display element for right eye 3L: Left-eye image display element 4R: Right-eye exit pupil 4L: Left-eye exit pupil 5: Negative lens 6: Illumination light source 10: Illumination light distribution prism 11: First surface 12, 12R, 12L: Second surface 13R, 13L: Third surface 14R, 14L: Fourth surface 21R, 21L: First surface 22R, 22L: Second surface 23R, 23L: Third surface 24R, 24L: Fourth surface 25R, 25L: Fifth surface 31 ... display device main body 32 ... front frame 33 ... rear frame 34 ... crown frame 35 ... rear plate 36 ... rear cover 39 ... speaker 40 ... video playback device 40a ... volume adjustment unit 41 ... cable

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H059 AA24 AA35 5C061 AB14 AB18 AB24 5G435 AA00 AA18 BB12 BB15 DD02 DD03 DD09 FF02 GG01 GG03 GG06 GG08 GG22  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H059 AA24 AA35 5C061 AB14 AB18 AB24 5G435 AA00 AA18 BB12 BB15 DD02 DD03 DD09 FF02 GG01 GG03 GG06 GG08 GG22

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 観察者の右左の眼へそれぞれ右眼用画像
表示素子と左眼用画像表示素子の表示像を別々に投影す
る右眼用接眼光学系と左眼用接眼光学系を備えた画像表
示装置において、 前記右眼用、左眼用画像表示素子が照明光を透過するこ
とによって画像を表示する透過型画像表示素子から構成
され、 前記右眼用画像表示素子と前記左眼用画像表示素子を照
明する光束が共通の単一光源からの発散光が照明光振り
分け光学系により右左に振り分けられた光束であること
を特徴とする画像表示装置。
1. An eyepiece optical system for a right eye and an eyepiece optical system for a left eye for separately projecting display images of an image display element for a right eye and an image display element for a left eye to right and left eyes of an observer, respectively. In the image display device, the right-eye image display element and the left-eye image display element each include a transmission-type image display element that displays an image by transmitting illumination light, and the right-eye image display element and the left-eye image. An image display apparatus, wherein a light beam illuminating a display element is divergent light from a single light source shared by the illumination light sorting optical system.
【請求項2】 前記照明光振り分け光学系が、前記光源
に対向配置され前記光源から射出された照明光束を、前
記右眼用画像表示素子と前記左眼用画像表示素子とに振
り分けて反射するミラー面を有し、前記ミラー面が、偏
心収差を補正する回転非対称な曲面形状にて構成されて
いることを特徴とする請求項1記載の画像表示装置。
2. The illumination light distributing optical system distributes and reflects an illumination light flux emitted from the light source disposed opposite to the light source to the right eye image display element and the left eye image display element. 2. The image display device according to claim 1, further comprising a mirror surface, wherein the mirror surface has a rotationally asymmetric curved surface shape for correcting eccentric aberration.
【請求項3】 前記照明光振り分け光学系が、前記光源
から射出された照明光束を、前記右眼用画像表示素子と
前記左眼用画像表示素子とに振り分ける照明光振り分け
プリズムを有し、前記照明光振り分けプリズムが、前記
光源に対向配置され前記光源から射出された照明光束を
プリズム内部に入射させる第1面と、前記第1面から入
射した前記右眼用光路を反射する第21面と、前記第1
面から入射した前記左眼用光路を反射する第22面と、
前記右眼用光路の光束をプリズム外に射出させる第31
面と、前記左眼用光路の光束をプリズム外に射出させる
第32面と、を少なくとも有し、 前記照明光振り分けプリズムは、前記光源から射出され
た照明光束で前記右眼用画像表示素子と前記左眼用画像
表示素子を照明するために、少なくとも前記第21面と
前記第22面と前記第31面と前記第32面とが、光束
にパワーを与える曲面形状にて構成されると共に、前記
第21面と前記第22面とが同一の面形状を有し、前記
第31面と前記第32面とが同一の面形状を有するよう
に構成されていることを特徴とする請求項1記載の画像
表示装置。
3. The illumination light distribution optical system includes an illumination light distribution prism that distributes an illumination light beam emitted from the light source to the right-eye image display element and the left-eye image display element. A first surface on which an illumination light distribution prism is arranged to face the light source and which receives an illumination light beam emitted from the light source inside the prism; and a twenty-first surface which reflects the optical path for the right eye incident from the first surface. , The first
A 22nd surface that reflects the optical path for the left eye incident from a surface,
No. 31 for emitting the light beam of the optical path for the right eye to the outside of the prism
Surface, and at least a thirty-second surface that emits a light beam in the light path for the left eye to the outside of the prism, and the illumination light distribution prism includes an illumination light beam emitted from the light source and the image display element for the right eye. In order to illuminate the left-eye image display element, at least the twenty-first surface, the twenty-second surface, the thirty-first surface, and the thirty-second surface are configured with a curved surface shape that gives power to a light flux, 2. The device according to claim 1, wherein the 21st surface and the 22nd surface have the same surface shape, and the 31st surface and the 32nd surface have the same surface shape. 3. The image display device as described in the above.
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