JP3645684B2

JP3645684B2 - 光学プリズム

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Publication number: JP3645684B2
Application number: JP09459597A
Authority: JP
Inventors: 林裕昌小; 中一哉山
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: US20020105738A1; JPH10268114A; US6690522B2; US6441978B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示素子のような映像表示素子によって映出される映像を観察者の眼球内網膜上に投影するための光学系の要素を構成する光学プリズムに関する。この光学プリズムは、例えば、映像表示ユニットを観察者の頭部に装着されるフレームメンバーによって所定位置に支持して、単眼式で、又は、両眼式で映像を観察するように構成される頭部装着型映像表示装置（Head Mounted Display：ＨＭＤと略称）の当該映像表示ユニットにおける、主要な光学要素を構成するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、上述のようなＨＭＤの開発が進んでいる。この種の装置は、医療分野、建築分野、教育分野、或いは、ゲーム等のアミューズメント分野等、種々の分野での応用が進展しつつある。
また一方、ＶＧＡ対応の高画質の表示を行なうことができるものや、ＯＡ（オフィス・オートメーション）機器の一つとして、情報機器のディスプレイ装置を構成するものなども開発されようとする趨勢にある。
【０００３】
現時点で既に開発乃至提案されている多くのＨＭＤは、左右両眼に対応した左眼用映像表示部と右眼用映像表示部とを備え、これら映像表示部を夫々対応する眼で観察するような両眼式のものであるが、上述したＯＡ用途のものなどでは、片方の眼で映像の表示を観察する一方、他方の眼では前方乃至手元の視野が確保されるようにして、キーボードその他の操作部に対する操作を同時に行えるような単眼式のものも提案されるようになっている。
【０００４】
またＯＡ用途のＨＭＤなどでは、コンパクトで軽便な構成のもの、言わば眼鏡のような感覚で装着して用いることができるようなものが望まれる。
しかしながら、民生用の一般的な用途におけるＨＭＤについては未だ開発の途上にあり、完成した製品として軽便であるばかりでなく、製造上の種々の具体的技術課題についても十分な解答を与えるような提案は未だなされていない。
【０００５】
例えば特開平８−２３４１４７号公報には、ＬＣＤ表示素子等の表示面からの光が入射するに適合した入射面からの反射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させ、観察者の眼の瞳孔に導くように構成された光学プリズムが開示されている。
この特開平８−２３４１４７号公報に開示された光学プリズムは、非球面でなる複数の反射面を有して一体的に構成され、観察系として構成されたときにも光学的な諸条件を充足するものであるとされている。
【０００６】
しかしながら、この光学プリズムを適用してＨＭＤ等を構成する場合、液晶表示素子によって映出される映像を正確に観察者の網膜上に投影するために、光学プリズムと液晶表示素子は高精度で正規の位置関係が保持されることが必要となるが、これらの位置決め精度を確保しつつ、製造の容易さをも両立させることは残された技術課題となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は叙上のような事情に鑑みてなされたものであり、ＯＡ機器分野やその他の種々の用途における装置の光学要素として適用された場合に、当該装置での映像表示素子との位置決め精度を確保しつつ、製造の容易さをも両立させることのできるこの種の光学プリズムを提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用】
上記課題を解決するための、一つの本願発明は：
所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、
上記入射面及び出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面に上記入射光が該入射面から出射面に到るまでの有効径内における光路を妨げないようにして凹部が形成されてなることを特徴とする光学プリズムというものである………………………………………………………………………………………［１］
【０００９】
上記［１］の発明によれば、上記凹部は表示素子等の光源からの光の有効径内における光路を妨げることがなく且つ、該光学プリズムと表示素子等との位置決めや相対位置の維持のためのメンバー部をこの凹部を利用して設けることができ、且つ、全体として小型化が阻害されることのないようにしてこのようなメンバー部を設けることが可能となる。
【００１０】
また、他の一つの本願発明は：
上記光学プリズムは、射出成形法にて生成されるものであって、上記側面は、当該射出成形法に係る型抜き方向に対して１度乃至１０度の抜き勾配が設けられてなるものであることを特徴とする上記［１］の光学プリズムというものである…………………………………………………………………［２］
【００１１】
上記［２］の発明による光学プリズムは射出成形法での量産に適する。
【００１２】
また、更に、他の一つの本願発明は：
上記凹部内の適所に該凹部表面から外部に突出した凸部が設けられてなるものであることを特徴とする上記［１］の光学プリズムというものである…［３］
【００１３】
上記［３］の発明によれば、上記凹部は表示素子等の光源からの光の有効径内における光路を妨げることがなく且つ、該光学プリズムと表示素子等との位置決めや相対位置の維持のためのメンバー部として機能し得る凸部をこの凹部を利用して設けることができ、且つ、この凸部が上記凹部表面から外部に突出するも、この凹部によって全体として小型化が阻害され難くなる。
【００１４】
また、更に、他の一つの本願発明は：
上記光学プリズムは、射出成形法にて生成されるものであって、上記凸部は、自己の外表面の所定部が当該射出成形法に係るイジェクトピンの当接面として設定されてなるものであることを特徴とする上記［３］の光学プリズムというものである……………………………………………………………［４］
【００１５】
上記［４］の発明によれば、当該射出成形法に係るイジェクトピンの当接面は上記凸部の外表面の所定部に設定されるため、イジェクトピンの当接によって押し痕がついても光学プリズムの光学特性を利用する部分の性能を劣化させる虞れがない。
【００１６】
また、更に、他の一つの本願発明は：
上記凸部は、上記表示素子等を保持するためのフレ−ム部材と上記光学プリズムとの相対位置を規制するための位置決め部を有してなるものであることを特徴とする上記［３］の光学プリズムというものである………［５］
【００１７】
上記［５］の発明によれば、上記凸部が上述のような凹部を利用して設けられているため、この凸部を上記表示素子等を保持するためのフレ−ム部材と上記光学プリズムとの相対位置を規制するための位置決め部として利用するも、この凹部によって凸部の突出加減が抑制されるため全体として小型化が阻害され難くなる。
【００１８】
また、更に、他の一つの本願発明は：
上記凸部は、少なくとも１つ乃至複数の平面部を有してなり、そのうちの所定の平面部が上記フレ−ム部材に形成された表示素子取り付け面に略々平行または略々垂直であることを特徴とする上記［５］の光学プリズムというものである…………………………………………………………………［６］
【００１９】
上記［６］の発明によれば、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易い。
【００２０】
また、更に、他の一つの本願発明は：
上記凸部は、少なくとも１つ乃至複数の平面部を有してなり、そのうちの所定の一の平面部は、該一の平面部を表面側と見たときこの裏面側に位置した面部よりも相対的に大きな広がりを持つように成形され、該成形によって上記表面側の一の平面部と裏面側に位置した面部とを結ぶ側面に位置した面部には上記光学プリズムの製造に係る射出成形に適合する所定の抜き勾配が設けられ、且つ、上記一の平面部を上記位置決め部としたことを特徴とする上記［５］の光学プリズムというものである……………………………………………………［７］
【００２１】
上記［７］の発明によれば、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易く、且つ、射出成形による製造が容易である。
【００２２】
また、更に、他の一つの本願発明は：上記位置決め部は、当該フレーム部材に形成された嵌合用凹部又は嵌合用凸部に対応する嵌合用凸部又は嵌合用凹部を有し、且つ、該嵌合用凸部又は嵌合用凹部は対応するフレ−ム部材側の嵌合用凹部又は嵌合用凸部との嵌合の解除を少なくとも特定方向では規制するための張り出し部又は凹陥部が形成されてなることを特徴とする上記［５］の光学プリズムというものである……………［８］
【００２３】
上記［８］の発明によれば、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易く、且つ、組み立てが容易である。
【００２４】
また、更に、他の一つの本願発明は：上記張り出し部又は凹陥部は、上記フレ−ム部材に形成された嵌合用凹部又は嵌合用凸部としてのアリ溝部又はアリ部に対応するアリ部またはアリ溝部として形成されてなることを特徴とする上記［８］の光学プリズムというものである………………………………………………………………………［９］
【００２５】
上記［９］の発明によれば、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易く、且つ、組み立てが容易である。
【００２６】
また、更に、他の一つの本願発明は：
上記位置決め部は、自己の弾性変形による弾発力によって該位置決め部との相対位置の変化を抑制するように当該フレ−ム部材に形成されてなる弾性片が当接し、この弾発力を受けるようになされた受け面が形成されてなることを特徴とする上記［８］の光学プリズムというものである。………………［１０］
【００２７】
上記［１０］の発明によれば、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易く、且つ、組み立てが容易である。
【００２８】
また、更に、他の一つの本願発明は：
所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、
上記入射面及び出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面に上記入射光の該入射面から出射面に到るまでの有効径内における光路を妨げないようにして凹部が形成され、且つ、該凹部表面の所定領域に亘って梨地仕上げ乃至梨地仕上げ相応の処理が施されてなることを特徴とする光学プリズムというものである………………………………………………………………………［１１］
【００２９】
上記［１１］の発明によれば、上記光学プリズムの入射面から出射面に到るまでの有効径内における光路に対する側方からの光の進入が阻止されるため観察画像の品位がゴーストによって損なわれることが防止される。
【００３０】
また、更に、他の一つの本願発明は：
上記光学プリズムは射出成形法にて成形されるものであって、上記側面の梨地仕上げ乃至梨地仕上げ相応の処理が施されてなる領域は、当該射出成形法に係る型抜き方向に対して３度乃至２０度の型抜き勾配が設けられてなるものであることを特徴とする上記［１１］記載の光学プリズムというものである…［１２］
【００３１】
上記［１２］の発明によれば、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するときの加工性が向上する。
【００３２】
また、更に、他の一つの本願発明は：
所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、
上記入射面及び出射面並びに上記反射に係る反射面は、これら各面周囲の稜線によってそれぞれ略々四辺形が形成されるようになされたものであることを特徴とする光学プリズムというものである………………………………［１３］
【００３３】
上記［１３］の発明によれば、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するときの金型の加工精度を確保し易く、従って、当該光学プリズム自体の加工精度が確保し易い。
【００３４】
また、更に、他の一つの本願発明は：
所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、
上記光学プリズムは、射出成形法にて成形されるものであり、上記入射面及び出射面並びに上記反射に係る反射面のうちの一つの面の基準軸と当該射出成形法に係る金型抜き方向とが略々平行となるように設定されたものであることを特徴とする光学プリズムというものである………………………………［１４］
【００３５】
上記［１４］の発明によれば、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するときの金型の加工精度を確保し易く、従って、当該光学プリズム自体の加工精度が確保し易い。
【００３６】
また、更に、他の一つの本願発明は：
所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、
上記光学プリズムは、射出成形法にて成形されるものであり、当該射出成形法に係る金型割線が上記入射面及び出射面並びに上記反射に係る反射面の各面上、及び上記入射面及び出射面並びに反射面が互いに接する面周囲の稜線以外の各面周囲の稜線上を通らないように設定してなることを特徴とする光学プリズムというものである……………………………………………………………［１５］
【００３７】
上記［１５］の発明によれば、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するときの金型からの抜き勾配が２つの光学面から金型割線に対して設けられることになるため、光学的な有効径を確保しつつ光学プリズムの大型化を回避することができる。
【００３８】
また、更に、他の一つの本願発明は：
所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、
上記光学プリズムは、射出成形法にて成形されるものであり、上記入射面及び出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面の適所に該側面の表面から外部に突出した凸部が設けられ、且つ、該射出成形法に係る金型割線が上記凸部に掛かるように設定されてなることを特徴とする光学プリズムというものである……………………………………………………………［１６］
【００３９】
上記［１６］の発明によれば、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するとき、該光学プリズムと表示素子等との位置決めや相対位置の維持のためのメンバー部として機能し得る凸部を形成し易い。
【００４０】
また、更に、他の一つの本願発明は：
上記凸部は自己の所定部に上記表示素子等を保持するためのフレ−ム部材を位置規制するための位置規制部が形成されてなるものであり、上記金型割線は上記凸部のうち該位置規制部の所定の面部に掛かるように設定されてなることを特徴とする上記［１６］の光学プリズムというものである………［１７］
【００４１】
上記［１７］の発明によれば、表示素子等を保持するためのフレ−ム部材を位置規制するように機能する位置規制部の所定面の面積が、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するために必要となる抜き勾配によって制約を受けず、十分な広がりを確保し易い。
【００４２】
また、更に、他の一つの本願発明は：
上記凸部の位置規制部以外の所定面部が、当該射出成形法に係るイジェクトピンの当接面として設定されてなるものであることを特徴とする上記［１７］記載の光学プリズムというものである…………………………………［１８］
【００４３】
上記［１８］の発明によれば、当該射出成形法に係るイジェクトピンの当接面は上記凸部の外表面の所定部に設定されるため、イジェクトピンの当接によって押し痕がついても光学プリズムの光学特性を利用する部分の性能を劣化させる虞れがない。
【００４４】
また、更に、他の一つの本願発明は：
所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、
上記入射面及び出射面並びに上記反射に係る反射面たる各光学面の有効径領域外に直径１ミリメ−トル以上の平面部を設けてなることを特徴とする光学プリズムというものである…………………………………………………［１９］
【００４５】
上記［１９］の発明によれば、光学プリズムを構成する各光学面の角度偏心をこれら光学面の有効径領域外に設けた直径１ミリメ−トル以上の平面部を利用して測定することができるため、測定データに基づいて、光学プリズムの寸法・形状に係る精度を確保することができる。
【００４６】
また、更に、他の一つの本願発明は：
所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、
上記入射面及び出射面並びに上記反射に係る反射面たる各光学面の有効径領域外の仮想的面部が接してなる仮想的稜部のうちの所定部を含む部位が切り欠かれた切り欠き形状部として成形されてなることを特徴とする光学プリズムというものである………………………………………………………………［２０］
【００４７】
上記［２０］の発明によれば、光学プリズムの一層の小型軽量化が計られる。
【００４８】
また、更に、他の一つの本願発明は：
上記光学プリズムは、射出成形法にて成形されるものであり、該射出成形法に係る金型割線が上記切り欠き形状部に掛かるように設定されてなることを特徴とする上記［２０］記載の光学プリズムというものである……………［２１］
【００４９】
上記［２１］の発明によれば、小型軽量化が計られた光学プリズムの製造が容易である。
【００５０】
また、更に、他の一つの本願発明は：
所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、
上記入射面及び出射面並びに上記反射に係る反射面たる各光学面のうちの該当する光学面の所定位置及び／又は光軸中心に指標を設けてなることを特徴とする光学プリズムというものである…………………………………………［２２］
【００５１】
上記［２２］の発明によれば、光学プリズムを構成する各光学面の位置関係及び角度偏心を上記指標を利用して測定することができるため、測定データに基づいて、光学プリズムの寸法・形状に係る精度を確保することができる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本願発明の実施の形態につき詳述することにより本発明を明らかにする。
【００５３】
図１は本願発明の一つの実施の形態としての光学プリズムの外形を示す図である。尚、図１のものは、入射面からの光線が内部で３回反射して出射する３回反射型の光学プリズムである。
図１において、その（ａ）部は本実施の形態としての光学プリズムを、同光学プリズムの入射面及び出射面（背面側）をそれらの斜め後方上部からの視線で見た斜視図、同図（ｂ）部は上記光学プリズムを、入射面及び反射面（前面側）をそれらの斜め前方上部からの視線で見た斜視図、同図（ｃ）部は上記光学プリズムを、その幅方向の視線で見た側面図である。
【００５４】
図中、この光学プリズム１の上方の稜線を成す２面のうち背面側に傾斜した符号２で示す面（図１（ａ）参照）が、表示素子（例えばＬＣＤ）からの光が入射するに適合するように形成された入射面（表示素子対向面：以下Ｄ面という）である。また、この光学プリズム１の上方の稜線を成す２面のうち前面側に傾斜した符号３で示す面（図１（ｂ）参照）が、その内部側の面がＤ面２から入射した光線が光学プリズム１内で最初に反射する反射面（以下Ｃ面という）である。更に、Ｄ面２ともう一方の稜線を成す背面側の符号４で示す面が出射面（以下Ａ面という）である（図１（ａ）参照）。このＡ面４の内部側の面がＣ面３の内部側の面で１回目の反射をした光線が光学プリズム１内で２回目の反射をする反射面をなしている。光学プリズム１の前面側で上記Ｃ面３の下方に稜線を境に連なる符号５で示す面が、その内部側の面が上記Ａ面４の内部側の面で２回目の反射をした光線が光学プリズム１内で３回目の反射をする反射面（以下Ｂ面という）である。上述のＤ面２，Ｃ面３，Ａ面４及びＢ面５はそれぞれ所要の光学特性を満たすように成形された曲面である。
【００５５】
上記入射面（Ｄ面２）及び出射面（Ａ面４）の各方向と交叉する方向に形成されてなる左側面６Ｌ，右側面６Ｒに上記入射光が該入射面（Ｄ面２）から出射面（Ａ面４）に到るまでの有効径内における光路を妨げないようにしてそれぞれ凹部７Ｌ，７Ｒが形成されている。図１の例では、これら凹部７Ｌ，７ＲはＣ面３とＤ面２とで前後の面が構成された光学プリズム１の上方側のブロック部がＢ面５とＡ面４とで前後の面が構成された光学プリズム１の下方側のブロック部より左右の各段部８Ｌ，８Ｒによって狭められるようにして形成されている。
また上記凹部７Ｌ，７Ｒ内の左側面６Ｌ，右側面６Ｒの各表面から外部側方に突出するようにして各凸部９Ｌ，９Ｒが設けられている。
尚、Ｂ面５とＡ面４とで前後の面が構成された光学プリズム１の下方側のブロック部から３箇所で下方に突出したものは、この光学プリズム１を射出成形法で製造するに際して形成されるオーバーフロー部１ｂ，１ｂである。
【００５６】
図１について上述したところから理解される通り、上記入射面（Ｄ面２）及び出射面（Ａ面４）並びに上記反射に係る反射面（Ｂ面５，Ｃ面３）は、これら各面周囲の稜線によってそれぞれ略々四辺形が形成されるようになされており、このため、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するときの金型の加工精度を確保し易く、従って、当該光学プリズム自体の加工精度が確保し易い。
【００５７】
図２は図１に類する光学プリズムに係る光線図である。図２において既述の図１との対応部は同一の符号を付してある。表示素子（例えばＬＣＤ）の表示面（光源）２１からの光線が入射面（表示素子対向面、即ちＤ面）２から入射して瞳側に出射する様子が３種類の鎖線で示してある。
【００５８】
図３は図１に類する光学プリズムを表示素子及びその関連部分と共に外装体内に実装した様子を示す模式図である。図３において既述の図１との対応部は同一の符号を付してある。表示面２１を有する表示素子としてのＬＣＤ２０はその背後のバックライト２２による照射光を受けて表示動作を行なうように構成されている。バックライト２２の背後にＬＣＤ２０やバックライト２２の駆動系の回路を実装した回路基板２３が設けられている。これら、ＬＣＤ２０，バックライト２２及び回路基板２３は破線図示の鏡枠３０内に組み込まれている。後に詳述するように、鏡枠３０は上述の凸部９Ｌによって光学プリズム１との相対位置が位置決め固定されている。鏡枠３０と光学プリズム１は外装体４０内に収められている。
【００５９】
図４は本発明の光学プリズムを用いて構成された表示用光学系を内蔵してなる映像表示ユニット４１を有する単眼式の頭部装着型映像表示装置ＨＭＤを装着者Ｍが装着した状態を示す図である。
【００６０】
図４において、頭部装着型映像表示装置ＨＭＤの構造部であるフレーム１０は、装着状態において装着者Ｍの前頭部２Ｆに当接する位置を占め本装置の主たる構造部材をなすメインフレーム１０Ｍと、このメインフレーム１０Ｍに対し左側ヒンジ部１０Ｌｈで回動自在に結合された左リヤフレーム１０Ｌおよび同メインフレーム１０Ｍ対し右側ヒンジ部１０Ｒｈで回動自在に結合された右リヤフレーム１０Ｒを含んで構成されている。
【００６１】
メインフレーム１０Ｍの上方部位には、映像信号の伝送路であるコード１１ｃを通して供給される映像を自己の表示部に映出する映像表示ユニット４１を所定位置に懸架するための連結機構１０Ｃが設けられている。尚、この実施の形態における映像表示ユニット４１にはこの映像表示ユニットによる映像を観察しない方の眼に対してその前方視野に係る可視光透過率を７０パーセント以下に規制して映像の観察が妨げられないようにするためのバイザー１１Ｖが設けられている。即ち、このバイザー１１Ｖによって両眼での観察時における視野闘争が効果的に抑制される。
【００６２】
更に、装着者Ｍの前頭部位２Ｆ乃至同部位近傍部位に対して該部位の概略法線方向に所定の押圧力を以て接触することによって自己と装着者２の頭部の該当接触位置との相対変位を規制するようになされた前頭押圧支持部１０Ｆが、上述したメインフレーム１０Ｍに設けられている。
【００６３】
本実施の形態の頭部装着型映像表示装置は上述のようにフレーム１０自体がそれら全体として有する弾性力によって装着者Ｍの頭部に対して位置規制されるように構成されているため、別途のばね等の弾性体を用いない簡素な構成をとることができ、小型化および軽量化が容易である。
【００６４】
また、この実施の形態では、上述した弾性力を得るために、左リヤフレーム１０Ｌおよび右リヤフレーム１０Ｒは、ポリアミド，ポリカーボネイト，ポリプロピレン，ＡＢＳ，ポリエチレン，ポリエチレンテレフタレートまたはポリアセタールうちのいずれかのプラスチック材料により構成されている。
【００６５】
一方、上述したメインフレーム１０Ｍはカーボンを含有したエンジニアリングプラスチックにより構成されている。
フレーム１０をこのような材料で構成することにより、適度な位置規制状態を得るために十分な弾性力が生起され得る。また、カーボンを含有したエンジニアリングプラスチックを用いることで剛性の点でも優れたものとなり、映像観察時にフレームが歪んで観察に支障を来すような虞れが少なくなる。
【００６６】
左リヤフレーム１０Ｌおよび右リヤフレーム１０Ｒは上記メインフレーム１０Ｍに対して屈曲可能な連結機構によって連結されている。既述のとおり、この実施の形態ではメインフレーム１０Ｍに対し左リヤフレーム１０Ｌはこの連結機構である左側ヒンジ部１０Ｌｈにより回動自在に結合され、右リヤフレーム１０Ｒはこの連結機構である右側ヒンジ部１０Ｒｈにより回動自在に結合されている。
【００６７】
図５は図４について上述した単眼式の頭部装着型映像表示装置ＨＭＤにおける本発明の光学プリズム１を用いて構成された表示用光学系を内蔵してなる映像表示ユニット４１を示す模式図である。図５において、既述の図１，図２，図３，図４との対応部に同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
この例における映像表示ユニット４１は図示のような外装体４０を有して構成され、図４のようにフレーム１０（その連結機構１０Ｃ）に取り付けられることによって頭部装着型映像表示装置ＨＭＤを構成する。
【００６８】
図６は既述の図１乃至図５のものに類する光学プリズム１とこれに対応する鏡枠３０との組み立て状態を示す模式図である。
図６の（ａ）部は光学プリズム１と鏡枠３０とを組み付けた状態を示す図であり、図６の（ｂ）部は光学プリズム１と鏡枠３０との分解図である。
図６において、既述の図１乃至図５との対応部に同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
【００６９】
図示のように中空の角形の枠体である鏡枠３０にはその左右の縦方向のメンバー部分に光学系取り付け部３１Ｌ及び３１Ｒが左右に突出するようにして形成され、それらの略々中央部に前後方向にネジ孔３２Ｌ及び３２Ｒが設けられている。一方光学プリズム１の凹部７Ｌ，７Ｒに形成された各凸部９Ｌ，９Ｒにはネジ孔３２Ｌ及び３２Ｒに各対応する前後方向の貫通孔９Ｌｈ，９Ｒｈ（不図示）が穿設されている。ビス５０Ｌ及び５０Ｒ（不図示）が、これら貫通孔９Ｌｈとネジ孔３２Ｌ、及び、貫通孔９Ｒｈとネジ孔３２Ｒを、通して光学プリズム１の各凸部９Ｌ，９Ｒと鏡枠３０の各光学系取り付け部３１Ｌ及び３１Ｒとを結合し、各対応する部材同志の相対位置の位置決めがされている。図示のように、光学系取り付け部３１Ｌ及び３１Ｒには光学プリズム１の各凸部９Ｌ，９Ｒに各対応する凹陥部が形成され、凸部９Ｌ及び９Ｒがこれら凹陥部に隙間なく嵌入することで前後左右及び上下方向のいずれの方向に対しても位置決めがされにように構成されている。
【００７０】
図７は既述の図１乃至図６のものに類する光学プリズム１とこれに対応する鏡枠３０との組み立て状態を示す模式図である。
図７の（ａ）部は光学プリズム１と鏡枠３０とを組み付けた状態を示す図であり、図７の（ｂ）部は光学プリズム１と鏡枠３０との分解図であり、図７の（ｃ）部は図７の（ｂ）部に関する矢線Ａ方向から見た部分拡大図である。
図７において、既述の図１乃至図６との対応部に同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
図示のように中空の角形の枠体である鏡枠３０にはその左右の縦方向のメンバー部分に光学系取り付け部３１Ｌａ及び３１Ｒａが左右に突出するようにして形成され、それらの各底部から縦方向に切り上げるようにして嵌合用溝３３Ｌ及び３３Ｒが設けられている。これら嵌合用溝３３Ｌ及び３３Ｒの縦方向の中位水準位置に位置決め用のクリック機構をなす突起部３３Ｌａ及び３３Ｒａが形成されている。
【００７１】
一方光学プリズム１の凹部７Ｌ，７Ｒに形成された各凸部９Ｌａ，９Ｒａは上述の嵌合用溝３３Ｌ及び３３Ｒに各対応する形状になされ、これら凸部９Ｌ，９Ｒの縦方向の中位水準位置であって、上記位置決め用のクリック機構をなす突起部３３Ｌａ及び３３Ｒａに対応する凹陥部９Ｌａ1 ，９Ｒａ1 が各形成されている。これら光学系取り付け部３１Ｌａ及び３１Ｒａの嵌合用溝３３Ｌ及び３３Ｒに光学プリズム１の各凸部９Ｌ，９Ｒを正規の位置まで嵌合させたとき、上記位置決め用のクリック機構をなす突起部３３Ｌａ及び３３Ｒａが光学プリズム１の各凸部９Ｌａ，９Ｒａに形成された凹陥部９Ｌａ1 ，９Ｒａ1 に隙間なく弾性的に嵌入することで前後左右及び上下方向のいずれの方向に対しても確実な位置決めがされにように構成されている。従って、ネジ等の他の部品を用いずに容易に組み立てることができる。尚、図７の（ｃ）部には同図（ｂ）部に関する矢線Ａ方向から見た部分拡大図が示され、垂直上方又は下方から見てＬ字状に突出した光学プリズム１の凸部９Ｌａとこれに対応する形状の光学系取り付け部３１Ｌａの嵌合用溝３３Ｌの嵌合の様子が理解される。
【００７２】
以上、各図を用いての説明並びに図示されたところから理解されるように、上記各凸部９Ｌ，９Ｒ，９Ｌａ，９Ｒａは、少なくとも１つ乃至複数の平面部を有してなり、そのうちの所定の平面部がフレ−ム部材としての上記鏡枠３０に形成された表示素子取り付け面に略々平行または略々垂直であり、従って、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易い。
【００７３】
また、上記相対位置に係る位置決め機能を持つ位置決め部は、当該フレーム部材（鏡枠３０）に形成された嵌合用凹部又は嵌合用凸部に対応する嵌合用凸部又は嵌合用凹部を有し、且つ、該嵌合用凸部又は嵌合用凹部は対応するフレ−ム部材（鏡枠３０）側の嵌合用凹部又は嵌合用凸部との嵌合の解除を少なくとも特定方向では規制するための張り出し部又は凹陥部が形成されてなり、従って、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易く、且つ、組み立てが容易である。
【００７４】
また、更に、上記張り出し部又は凹陥部は、上記フレ−ム部材（鏡枠３０）に形成された嵌合用凹部又は嵌合用凸部としてのアリ溝部又はアリ部に対応するアリ部またはアリ溝部として形成されてなることを可とし、このように構成しても、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易く、且つ、組み立てが容易である。
【００７５】
図８は既述の図１乃至図７のものに類する光学プリズム１とこれに対応する鏡枠３０との組み立て状態を示す模式図である。図８の（ａ）部は光学プリズム１と鏡枠３０とを組み付けた状態を示す図であり、図８の（ｂ）部は光学プリズム１と鏡枠３０との分解図である。図８において、既述の図１乃至図７との対応部に同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。図示のように中空の角形の枠体である鏡枠３０にはその左右の縦方向のメンバー部分に光学系取り付け部３１Ｌｂ及び３１Ｒｂが左右に突出するようにして形成され、それら光学系取り付け部３１Ｌｂ及び３１Ｒｂにはそれらの前端部から後方に向けて平行な２条の切り込みが形成されることでこれら切り込みによって画された弾性片部３４Ｌ及び３４Ｒが形成されている。これら弾性片部３４Ｌ及び３４Ｒの前端近傍内側には嵌合用の突起部３４Ｌｂ及び３４Ｒｂが各形成されている。
【００７６】
一方光学プリズム１の凹部７Ｌ，７Ｒに形成された各凸部９Ｌａ，９Ｒａは上述の光学系取り付け部３１Ｌｂ及び３１Ｒｂに各対応する形状になされ、これら凸部９Ｌ，９Ｒ前面の縦方向の中位水準位置には、上記嵌合用の突起部３４Ｌｂ及び３４Ｒｂに対応する凹陥部９Ｌｂ，９Ｒｂが各形成されている。これら光学系取り付け部３１Ｌｂ及び３１Ｒｂの嵌合用の突起部３４Ｌｂ及び３４Ｒｂが光学プリズム１の各凸部９Ｌａ，９Ｒａの上記凹陥部９Ｌｂ，９Ｒｂに隙間なく弾性的に嵌入することで前後左右及び上下方向のいずれの方向に対しても確実な位置決めがされにように構成されている。従って、ネジ等の他の部品を用いずに容易に組み立てることができる。
【００７７】
図９は既述の図１乃至図８のものに類する光学プリズム１とこれに対応する鏡枠３０との組み立て状態を示す模式図である。
図９の（ａ）部は光学プリズム１と鏡枠３０とを組み付けた状態を示す図であり、図９の（ｂ）部は光学プリズム１と鏡枠３０との分解図である。
図９において、既述の図１乃至図８との対応部に同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
図示のように中空の角形の枠体である鏡枠３０にはその左右の縦方向のメンバー部分に光学系取り付け部３１Ｌｃ及び３１Ｒｃが左右に突出するようにして形成され、それら光学系取り付け部３１Ｌｃ及び３１Ｒｃにはそれらの前端近傍部位に嵌合用の角孔３５Ｌ及び３５Ｒが形成されている。これら光学系取り付け部３１Ｌｃ及び３１Ｒｃは鏡枠３０にはその左右の縦方向のメンバー部分に対して弾性的に結合されるか又はそれら自体が弾性体でなる。
【００７８】
一方光学プリズム１の凹部７Ｌ，７Ｒに形成された各凸部９Ｌｃ，９Ｒｃは上述の光学系取り付け部３１Ｌｂ及び３１Ｒｂに設けられた嵌合用の角孔３５Ｌ及び３５Ｒ各対応する形状になされ、上記鏡枠３０の光学系取り付け部３１Ｌｃ及び３１Ｒｃに対してそれらの嵌合用の角孔３５Ｌ及び３５Ｒに光学プリズム１の各凸部９Ｌｃ，９Ｒｃが隙間なく弾性的に嵌入することで前後左右及び上下方向のいずれの方向に対しても確実な位置決めがされにように構成されている。従って、ネジ等の他の部品を用いずに容易に組み立てることができる。
【００７９】
図８及び図９の例では、各凸部９Ｌａ，９Ｒａや９Ｌｃ，９Ｒｃは位置決め部として機能し、自己の弾性変形による弾発力によって該位置決め部との相対位置の変化を抑制するように当該フレ−ム部材（鏡枠３０）に形成されてなる弾性片たる弾性片部３４Ｌ及び３４Ｒや光学系取り付け部３１Ｌｂ及び３１Ｒｂが当接し、この弾発力を受けるようになされた受け面が形成されており、このため、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易く、且つ、組み立てが容易である。
【００８０】
図１０は図１の光学プリズム１の形状乃至寸法に係る説明に供する側面図である。図１０において、既述の図１との対応部に同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
表示素子としてのＬＣＤ２０からの光が入射するに適合するように形成された表示素子対向面（Ｄ面）２は、同ＬＣＤ２０の素子面に対して平行に対向している。このとき、光学プリズム１の凸部９Ｒ（９Ｌについても同様）の鏡枠３０への当接面側は相対的に面積の大きい位置決め面となされ、この面がＬＣＤ２０の素子面に対して距離0.05ミリメートル離隔して平行に対向することになる。同凸部９Ｒ（９Ｌについても同様）の位置決め面の両端部は鏡枠３０に形成された適宜の凹陥部等に見合った形状の位置決め形状部ＰＦとされ、上記の位置決め面と反対側の面は相対的に面積の小さい面になされている。このため、一対の位置決め形状部ＰＦ，ＰＦ間の距離ＰＤ（位置決め寸法）に対して、反対側の面の対応する両辺間の距離Ｐｄは相対的に小さくなっている。
【００８１】
結果的に、上記凸部９Ｒ（９Ｌについても同様）は、少なくとも１つ乃至複数の平面部を有してなり、そのうちの所定の一の平面部（一対の位置決め形状部ＰＦ，ＰＦ間の面）は、該一の平面部を表面側と見たときこの裏面側に位置した面部よりも相対的に大きな広がりを持つように成形され、該成形によって上記表面側の一の平面部と裏面側に位置した面部とを結ぶ側面に位置した面部には上記光学プリズムの製造に係る射出成形に適合する所定の抜き勾配（距離ＰＤとこれより小さい距離Ｐｄとの差による勾配）が設けられている。
【００８２】
図１０について上述した構成によれば、光学プリズム１と表示素子２０との相対位置に係る位置決め精度を確保し易く、且つ、射出成形による製造が容易である。
【００８３】
図１１は本発明の光学プリズム１の種々の特徴について代表的に説明するための正面図である。図１１において、既述の図１との対応部に同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
図１１において、既述のＣ面３とＢ面５の中に各面の縁から所定幅後退した位置にそれぞれ一点鎖線ＢＬＥ1 及びＢＬＥ2 で囲むようにして示す領域が、これらＣ面３とＢ面５に係る有効径の領域であり、これらの一点鎖線ＢＬＥ1 及びＢＬＥ2 が有効径境界線である。図１１に確認される通り、本発明の光学プリズム１では、凹部７Ｌ，７Ｒは一点鎖線ＢＬＥ1 及びＢＬＥ2 で囲まれた有効径の領域における光路を妨げることがないように形成されている。
【００８４】
また、図１１において、左側面６Ｌには本光学プリズム１を射出成形法にて製造する場合の抜き勾配ＧＰＬが設けられている。これは右側面６Ｒにについても同様である。この抜き勾配ＧＰＬは、当該射出成形法に係る型抜き方向に対して、例えば、１度乃至１０度の範囲内の角度に選択することで、良好な加工性を得ることができる。
【００８５】
また一方、上記凹部７Ｌ，７Ｒ内の左側面６Ｌ，右側面６の各表面から外部側方に突出するようにして形成された各凸部９Ｌ，９Ｒの外表面の適所、即ち、既述のように鏡枠３０を位置規制するための位置規制部として用いる部分以外の所定部が、当該射出成形に係るイジェクトピンの当接面として設定されている。
【００８６】
更に、この光学プリズムでは入射面（Ｄ面２）及び出射面（Ａ面４）並びに上記反射に係る反射面（Ｂ面５，Ｃ面３）たる各光学面の有効径領域外に、例えば、直径１ミリメ−トル以上の平面部ＰＰＬ，ＰＰＬを設けてある。
【００８７】
このような平面部ＰＰＬ，ＰＰＬを設けたことにより、光学プリズムを構成する各光学面の角度偏心をこれら平面部を利用して測定することができるため、測定データに基づいて、光学プリズムの寸法・形状に係る精度を確保することができる。
【００８８】
また、この光学プリズムでは入射面（Ｄ面２）及び出射面（Ａ面４）並びに上記反射に係る反射面（Ｂ面５，Ｃ面３）たる各光学面のうちの所定位置及び／又は光軸中心（但し、図１１の例では反射面（Ｂ面５，Ｃ面３）の有効径領域外の位置）に指標（図１１の例では＋型のポジションマークＰＭＫ，ＰＭＫ）を設けてある。
【００８９】
図示のようなポジションマークＰＭＫ，ＰＭＫを設けてあるため、光学プリズムを構成する各光学面の位置関係及び角度偏心をこの指標（ポジションマーク）を利用して測定することができるため、測定データに基づいて、光学プリズムの寸法・形状に係る精度を確保することができる。
【００９０】
図１２は本発明の光学プリズムの外形及びその射出成形法に係る特徴点を説明するための図である。
図１２の（ａ）部は図１等について既述の本発明の光学プリズムについて断面形状を見る対象となる部位を示す斜視図であり、同図の（ｂ）部は上記（ａ）部に示された部位の断面図である。図１２において、既述の図１との対応部に同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
同図（ａ）部に示された、断面をとるための平面（Ｈ面）は、この光学プリズム１を射出成形法で製造する場合の金型移動方向（型抜き方向）に平行に設定されている。従って、同図（ｂ）部に示された断面図中で一点鎖線で示された線の方向が上記型抜き方向に平行であって、これは即ち、金型割線（面）ＰＬに垂直である。図示のように、凹部７Ｌ，７Ｒの部位には、この光学プリズム１を射出成形法で製造する場合の抜き勾配Ｋ1 ，Ｋ2 が設けられている。図では光学プリズム１の左側面側の凹部７Ｌについてのみ抜き勾配Ｋ1 ，Ｋ2 を示してあるが、右側面側の凹部７Ｒについても同様である。
【００９１】
図１３は図１２の光学プリズムに類する光学プリズムの局部的表面処理の様子と金型分割線の設定について説明するための図である。
図１３の（ａ）部は図１等について既述の本発明の光学プリズムの正面図であり、同図の（ｂ）部は上記（ａ）部に示された部位の側面図である。図１３において、既述の図１，図１２との対応部に同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
同図（ａ）及び（ｂ）部において、矢線ＡＶＥで指し示された領域が梨地処理されている。この梨地処理された領域には、図１２の（ｂ）部について説明した抜き勾配Ｋ1 ，Ｋ2 が設けられ、この例の場合この抜き勾配Ｋ1 ，Ｋ2 は、３度乃至２０度に設定することで、良好な加工性が確保される。
また、同図（ｂ）部において、金型割線（面）が図１２におけると同様にＰＬで示されている。
【００９２】
本発明のひとつの特徴として、金型割線ＰＬは、入射面（Ｄ面２）及び出射面（Ａ面４）並びに既述の反射に係る反射面（Ｂ面５，Ｃ面３）たる各光学面上、及び上記入射面及び出射面並びに反射面が互いに接する面周囲の稜線以外の各面周囲の稜線上を通らないように設定され、これにより、光学プリズムを射出成形法にて成形するときの金型からの抜き勾配が２つの光学面から金型割線に対して設けられることになるため、光学的な有効径を確保しつつ光学プリズムの大型化を回避することができる。
【００９３】
また、同図（ｂ）部に示されたように、金型割線ＰＬが凸部９Ｒ（９Ｌ）に掛かるように設定されており、これにより、光学プリズムを射出成形法にて成形するとき、該光学プリズムと表示素子等との位置決めや相対位置の維持のためのメンバー部として機能し得る凸部を形成し易いといった特徴がある。
【００９４】
また、特に、金型割線ＰＬは上記凸部９Ｒ（９Ｌ）のうち位置規制部として機能する部位の所定の面部に掛かるように設定されており、このため、表示素子等を保持するためのフレ−ム部材を位置規制するように機能する位置規制部の所定面の面積が、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するために必要となる抜き勾配によって制約を受けず、十分な広がりを確保し易いといった特徴がある。
【００９５】
図１４は図１３について説明した光学プリズムの局部的表面処理（梨地処理）による作用を説明するための図である。
図１３の（ａ）部は表示素子等の表示面のａ点から発した光線がｂ点，ｃ点，及びｄ点で反射して、ｅ方向に出射する様子を示す側面側から見た光線図であり、同図（ｂ）部は（ａ）部に対応する正面側から見た光線図である。（ｂ）部の左半面は、光学プリズムに抜き勾配を設定していない場合のものであり、同、右半面は、図１２及び図１３の例のように、光学プリズムに抜き勾配を設定した場合のものである。図示のように、抜き勾配を設定した場合では、抜き勾配を設定していない場合の、上記ｄ点に対応するｄ1 点での反射は全反射とならず、一部がｅ1 方向（光学プリズムの側方）に向け外部に洩れだして、映像の観察に係るゴーストの原因となる。図１３の（ｃ）部は、図１３について説明した梨地処理を施した場合についての、正面側から見た光線図である。この場合は、梨地処理を施した面ＡＶＥでの反射はｂ2 点のように、一部が外部の出射してしまうため、再度光学プリズム内に入射して、ｄ1 点での反射によらずｅ2 方向（光学プリズムの側方）に向け外部に洩れだして、ゴーストの原因となる有害な光線は大幅に低減される。
【００９６】
図１５は本願発明の光学プリズムの外形に係るひとつの特徴を説明するための図である。尚、この図１５の光学プリズムは、図１のものと同様のものであり、図１との対応部に同一の符号を付して、詳細名説明は省略する。
図１において、その（ａ）部は光学プリズム１を、その入射面及び出射面（背面側）をそれらの斜め後方上部からの視線で見た斜視図、同図（ｂ）部は上記光学プリズムの側面図である。
【００９７】
図示のように、入射面（Ｄ面２）及び出射面（Ａ面４）並びに既述の反射に係る反射面（Ｂ面５，Ｃ面３）たる各光学面の有効径領域外の仮想的面部が接してなる仮想的稜部（破線図示）のうちの所定部（この例では、破線図示の概略三角錐様の部分）を含む部位が切り欠かれた（この例では２箇所の）切り欠き形状部ＣＵＦ，ＣＵＦとして成形されている。このような形状を採ることで光学プリズムの一層の小型軽量化が計られる。
【００９８】
図１６は本願発明の他の実施の形態を示す図である。既述の実施の形態では、光学プリズムは、図２の光線図に基づいて説明したように、３回反射型のものであったが、この図１６の実施の形態のものは、以下に順次詳述するように２回反射型のものである。
【００９９】
図１６の（ａ）部は本実施の形態としての光学プリズムを、同光学プリズムの出射面（背面側）を主体的に見込む斜め後方上部からの視線で見た斜視図、同図（ｂ）部は上記光学プリズムを、入射面及び反射面（前面側）をそれらの斜め前方上部からの視線で見た斜視図、同図（ｃ）部は上記光学プリズムを、その幅方向の視線で見た側面図である。
【０１００】
図中、この光学プリズム１００の上方の稜線を成す２面のうち前面側に傾斜した符号１２で示す面（図１６（ｂ）参照）が、表示素子（例えばＬＣＤ）からの光が入射するに適合するように形成された入射面（表示素子対向面）１２である。また、この光学プリズム１００の上述した稜線を成す２面のうち背面側に傾斜した符号１４で示す面（図１（ａ）参照）が、上記表示素子対向面１２から入射した光線が光学プリズム１００内で最初に反射する反射面としても機能すると共に最終的にこの光学プリズム１００から光線が外部に出射する反射面兼出射面である。
【０１０１】
更に、上記表示素子対向１２の下方に稜線を境に連なる符号１３で示す面が、その内部側の面が上記反射面兼出射面１４の内部側の面で１回目の反射をした光線が光学プリズム１００内で２回目の反射をする反射面である。上述の表示素子対向１２，反射面１３及び反射面兼出射面１４はそれぞれ所要の光学特性を満たすように成形された曲面である。
【０１０２】
上記入射面（表示素子対向面）１２及び反射兼出射面１４並びに反射面１３の各方向と交叉する方向に形成されてなる左側面６０Ｌ，右側面６０Ｒに上記入射光が該入射面１２から反射兼出射面１４に到るまでの有効径内における光路を妨げないようにしてそれぞれ凹部７０Ｌ，７０Ｒが形成されている。
図１６の例では、これら凹部７０Ｌ，７０Ｒは反射兼出射面１４と表示素子対向面１２とで前後の面が構成された光学プリズム１０の上方側のブロック部が反射兼出射面１４と反射面１４とで前後の面が構成された光学プリズム１００の下方側のブロック部より左右の各段部８０Ｌ，８０Ｒによって狭められるようにして形成されている。
また上記凹部７０Ｌ，７０Ｒ内の左側面６０Ｌ，右側面６０Ｒの各表面から外部側方に突出するようにして各凸部９０Ｌ，９０Ｒが設けられている。
【０１０３】
図１６について上述したところから理解される通り、上記入射面（表示素子対向面）１２及び反射兼出射面１４並びに反射面１３は、これら各面周囲の稜線によってそれぞれ略々四辺形が形成されるようになされており、このため、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するときの金型の加工精度を確保し易く、従って、当該光学プリズム自体の加工精度が確保し易い。
【０１０４】
図１７は図１６に類する光学プリズムに係る光線図である。図１７において既述の図１６との対応部は同一の符号を付してある。表示素子（例えばＬＣＤ）の表示面（光源）２１からの光線が入射面（表示素子対向面）１２から入射し、反射兼出射面１４の内面で１回目の反射をして、次に反射面１３の内面で２回目の反射をし、最終的に反射兼出射面１４の外面側から瞳側に出射する様子が３種類の鎖線で示してある。この図１７より容易に理解される通り、この光学プリズム１００は２回反射型のものである。
【０１０５】
図１８は既述の図１６乃至図１７のものに類する光学プリズム１００とこれに対応する鏡枠３０との組み立て状態を示す模式図である。
図１８の（ａ）部は光学プリズム１００と鏡枠３０とを組み付けた状態を示す図であり、図１８の（ｂ）部は光学プリズム１００と鏡枠３０との分解図である。
図１８において、既述の図１６乃至図１７との対応部に同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
【０１０６】
図示のように中空の角形の枠体である鏡枠３０にはその左右の縦方向のメンバー部分に光学系取り付け部３１Ｌ及び３１Ｒが左右に突出するようにして形成され、それらの略々中央部に前後方向にネジ孔３２Ｌ及び３２Ｒが設けられている。一方光学プリズム１の凹部７０Ｌ，７０Ｒに形成された各凸部９０Ｌ，９０Ｒにはネジ孔３２Ｌ及び３２Ｒに各対応する前後方向の貫通孔９０Ｌｈ（不図示）及び貫通孔９０Ｒｈが穿設されている。ビス５０Ｌ（不図示）及びビス５０Ｒが、これら貫通孔９０Ｌｈとネジ孔３２Ｌ、及び、貫通孔９０Ｒｈとネジ孔３２Ｒを、通して光学プリズム１００の各凸部９０Ｌ，９０Ｒと鏡枠３０の各光学系取り付け部３１Ｌ及び３１Ｒとを結合し、各対応する部材同志の相対位置の位置決めがされている。図示のように、光学系取り付け部３１Ｌ及び３１Ｒには光学プリズム１の各凸部９０Ｌ，９０Ｒに各対応する凹陥部が形成され、凸部９０Ｌ及び９０Ｒがこれら凹陥部に隙間なく嵌入することで前後左右及び上下方向のいずれの方向に対しても位置決めがされにように構成されている。
【０１０７】
以上に説明した、３回反射型プリズムと２回反射型プリズムとは、その光学的特性を得る機能部（光学面等）について異なるが、その他の点において略々同様の特徴を有するものであり、２回反射型プリズムについての以降の説明は３回反射型プリズムについて詳述したところを以てこれに替える。
【０１０８】
以下に、本願に含まれる発明とその特徴について要約する。
［１］所定の表示素子（２０）等の光源（２０）からの光が入射するに適合した入射面（２，１２）からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面（４，１４）から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズム（１，１００）であって、
上記入射面（２，１２）及び出射面（４，１４）の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面（６Ｌ，６Ｒ；６０Ｌ，６０Ｒ）に上記入射光が該入射面から出射面に到るまでの有効径内における光路を妨げないようにして凹部（７Ｌ，７Ｒ；７０Ｌ，７０Ｒ）が形成されてなることを特徴とする光学プリズム。
【０１０９】
上記［１］の発明以前は、光学プリズムと表示素子等との位置決めや相対位置の維持のためのメンバー部を含む装置全体としての小型化を計る別段の形状をとるようなこの種の光学プリズムがなかった。
【０１１０】
上記［１］の発明によれば、上記凹部は表示素子等の光源からの光の有効径内における光路を妨げることがなく且つ、該光学プリズムと表示素子等との位置決めや相対位置の維持のためのメンバー部をこの凹部を利用して設けることができ、且つ、全体として小型化が阻害されることのないようにしてこのようなメンバー部を設けることが可能となる。
【０１１１】
［２］上記光学プリズムは、射出成形法にて生成されるものであって、上記側面（６Ｌ，６Ｒ；６０Ｌ，６０Ｒ）は、当該射出成形法に係る型抜き方向に対して１度乃至１０度の抜き勾配が設けられてなるものであることを特徴とする上記［１］の光学プリズム。
【０１１２】
上記［２］の発明以前は、この種の光学プリズムを量産に適する形状に構成するために別段の提案がなされていなかった。
【０１１３】
上記［２］の発明による光学プリズムは、上記［１］の発明による効果に加えて特に射出成形法での量産に適する。
【０１１４】
［３］上記凹部（７Ｌ，７Ｒ；７０Ｌ，７０Ｒ）内の適所に該凹部表面から外部に突出した凸部（９Ｌ，９Ｒ；９０Ｌ，９０Ｒ）が設けられてなるものであることを特徴とする上記［１］の光学プリズム。
【０１１５】
上記［３］の発明以前には、該光学プリズムと表示素子等との位置決めや相対位置の維持のためのメンバー部として機能し得る凸部を設けた場合にも装置全体としての小型化を計る別段の形状をとるようなこの種の光学プリズムが提案されていなかった。
【０１１６】
上記［３］の発明によれば、上記［１］の発明による効果に加えて特に、上記凹部は表示素子等の光源からの光の有効径内における光路を妨げることがなく且つ、該光学プリズムと表示素子等との位置決めや相対位置の維持のためのメンバー部として機能し得る凸部をこの凹部を利用して設けることができ、且つ、この凸部が上記凹部表面から外部に突出するも、この凹部によって全体として小型化が阻害され難くなる。
【０１１７】
［４］上記光学プリズムは、射出成形法にて生成されるものであって、上記凸部（９Ｌ，９Ｒ；９０Ｌ，９０Ｒ）は、自己の外表面の所定部が当該射出成形法に係るイジェクトピンの当接面として設定されてなるものであることを特徴とする上記［３］の光学プリズム。
【０１１８】
上記［４］の発明以前には、この種の光学プリズムは、射出成形法にて製造する場合のイジェクトピンの当接面をどのように設定するかについては別段の提案がなされていなかった。
【０１１９】
上記［４］の発明によれば、上記［３］の発明による効果に加えて特に、当該射出成形法に係るイジェクトピンの当接面は上記凸部の外表面の所定部に設定されるため、イジェクトピンの当接によって押し痕がついても光学プリズムの光学特性を利用する部分の性能を劣化させる虞れがない。
【０１２０】
［５］上記凸部（９Ｌ，９Ｒ；９０Ｌ，９０Ｒ）は、上記表示素子（２０）等を保持するためのフレ−ム部材（３０）と上記光学プリズム（１，１００）との相対位置を規制するための位置決め部を有してなるものであることを特徴とする上記［３］の光学プリズム。
【０１２１】
上記［５］の発明以前には、上記凸部を上記表示素子等を保持するためのフレ−ム部材と上記光学プリズムとの相対位置を規制するための位置決め部として利用しても、凸部の突出によって全体として小型化が阻害されるようなことのないこの種の装置について提案されていなかった。
【０１２２】
上記［５］の発明によれば、上記［３］の発明による効果に加えて特に、上記凸部を上述のような凹部を利用して設けられるため、この凸部を上記表示素子等を保持するためのフレ−ム部材と上記光学プリズムとの相対位置を規制するための位置決め部として利用するも、この凹部によって凸部の突出加減が抑制されるため全体として小型化が阻害され難くなる。
【０１２３】
［６］上記凸部（９Ｌ，９Ｒ；９０Ｌ，９０Ｒ）は、少なくとも１つ乃至複数の平面部を有してなり、そのうちの所定の平面部が上記フレ−ム部材（３０）に形成された表示素子取り付け面に略々平行または略々垂直であることを特徴とする上記［５］の光学プリズム。
【０１２４】
上記［６］の発明以前には、この種の装置において光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保するための別段の構成については提案されていなかった。
【０１２５】
上記［６］の発明によれば、上記［５］の発明による効果に加えて特に、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易い。
【０１２６】
［７］上記凸部（９Ｌ，９Ｒ；９０Ｌ，９０Ｒ）は、少なくとも１つ乃至複数の平面部を有してなり、そのうちの所定の一の平面部は、該一の平面部を表面側と見たときこの裏面側に位置した面部よりも相対的に大きな広がりを持つように成形され（図１０：ＰＤ＞Ｐｄ）、該成形によって上記表面側の一の平面部と裏面側に位置した面部とを結ぶ側面に位置した面部には上記光学プリズムの製造に係る射出成形に適合する所定の抜き勾配（図１０：ＧＰＬ）が設けられ、且つ、上記一の平面部を上記位置決め部としたことを特徴とする上記［５］の光学プリズム。
【０１２７】
上記［７］の発明以前には、光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易く、且つ、射出成形による製造を容易にするための別段の構成については提案されていなかった。
【０１２８】
上記［７］の発明によれば、上記［５］の発明による効果に加えて特に、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易く、且つ、射出成形による製造が容易である。
【０１２９】
［８］上記位置決め部は、当該フレーム部材に形成された嵌合用凹部又は嵌合用凸部に対応する嵌合用凸部又は嵌合用凹部を有し、且つ、該嵌合用凸部又は嵌合用凹部は対応するフレ−ム部材側の嵌合用凹部又は嵌合用凸部との嵌合の解除を少なくとも特定方向では規制するための張り出し部又は凹陥部が形成されてなることを特徴とする上記［５］の光学プリズム。
【０１３０】
上記［８］の発明以前には、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易く、且つ、組み立てが容易な構成については別段の提案がなされていなかった。
【０１３１】
上記［８］の発明によれば、上記［５］の発明による効果に加えて特に、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易く、且つ、組み立てが容易である。
【０１３２】
［９］上記張り出し部又は凹陥部は、上記フレ−ム部材に形成された嵌合用凹部又は嵌合用凸部としてのアリ溝部又はアリ部に対応するアリ部またはアリ溝部として形成されてなることを特徴とする上記［８］の光学プリズム。
【０１３３】
上記［９］の発明以前には、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易く、且つ、組み立てが容易な構成については別段の提案がなされていなかった。
【０１３４】
上記［９］の発明によれば、上記［８］の発明による効果に加えて特に、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易く、且つ、組み立てが容易である。
【０１３５】
［１０］上記位置決め部は、自己の弾性変形による弾発力によって該位置決め部との相対位置の変化を抑制するように当該フレ−ム部材に形成されてなる弾性片が当接し、この弾発力を受けるようになされた受け面が形成されてなることを特徴とする上記［８］の光学プリズム。
【０１３６】
上記［１０］の発明以前には、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易く、且つ、組み立てが容易な構成については別段の提案がなされていなかった。
【０１３７】
上記［１０］の発明によれば、上記［８］の発明による効果に加えて特に、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保し易く、且つ、組み立てが容易である。
【０１３８】
［１１］所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、
上記入射面及び出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面に上記入射光の該入射面から出射面に到るまでの有効径内における光路を妨げないようにして凹部が形成され、且つ、該凹部表面の所定領域に亘って梨地仕上げ乃至梨地仕上げ相応の処理が施されてなることを特徴とする光学プリズム。
【０１３９】
上記［１１］の発明以前には、上記光学プリズムの入射面から出射面に到るまでの有効径内における光路に対する側方からの光の進入に起因するゴーストの発生を有効に回避するための構成が提案されていなかった。
【０１４０】
上記［１１］の発明によれば、上記光学プリズムの入射面から出射面に到るまでの有効径内における光路に対する側方からの光の進入が阻止されるため観察画像の品位がゴーストによって損なわれることが防止される。
【０１４１】
［１２］上記光学プリズムは射出成形法にて成形されるものであって、上記側面の梨地仕上げ乃至梨地仕上げ相応の処理が施されてなる領域は、当該射出成形法に係る型抜き方向に対して３度乃至２０度の型抜き勾配が設けられてなるものであることを特徴とする上記［１１］記載の光学プリズム。
【０１４２】
上記［１２］の発明以前には、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するときの加工性について別段の提案はなされていなかった。
【０１４３】
上記［１２］の発明によれば、上記［１１］の発明による効果に加えて特に、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するときの加工性が向上する。
【０１４４】
［１３］所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、
上記入射面及び出射面並びに上記反射に係る反射面は、これら各面周囲の稜線によってそれぞれ略々四辺形が形成されるようになされたものであることを特徴とする光学プリズム。
【０１４５】
上記［１３］の発明以前には、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するときの金型の加工精度を確保するための構成については別段の提案がなされていなかった。
【０１４６】
上記［１３］の発明によれば、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するときの金型の加工精度を確保し易く、従って、当該光学プリズム自体の加工精度が確保し易い。
【０１４７】
［１４］所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、
上記光学プリズムは、射出成形法にて成形されるものであり、上記入射面及び出射面並びに上記反射に係る反射面のうちの一つの面の基準軸と当該射出成形法に係る金型抜き方向とが略々平行となるように設定されたものであることを特徴とする光学プリズム。
【０１４８】
上記［１４］の発明以前には、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するときの金型の加工精度を確保するための構成については別段の提案がなされていなかった。
【０１４９】
上記［１４］の発明によれば、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するときの金型の加工精度を確保し易く、従って、当該光学プリズム自体の加工精度が確保し易い。
【０１５０】
［１５］所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、
上記光学プリズムは、射出成形法にて成形されるものであり、当該射出成形法に係る金型割線が上記入射面及び出射面並びに上記反射に係る反射面の各面上、及び上記入射面及び出射面並びに反射面が互いに接する面周囲の稜線以外の各面周囲の稜線上を通らないように設定してなることを特徴とする光学プリズム。
【０１５１】
上記［１５］の発明以前には、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するとき光学的な有効径を確保しつつ光学プリズムの大型化を回避することについては別段の提案がなされていなかった。
【０１５２】
上記［１５］の発明によれば、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するときの金型からの抜き勾配が２つの光学面から金型割線に対して設けられることになるため、光学的な有効径を確保しつつ光学プリズムの大型化を回避することができる。
【０１５３】
［１６］所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、
上記光学プリズムは、射出成形法にて成形されるものであり、上記入射面及び出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面の適所に該側面の表面から外部に突出した凸部が設けられ、且つ、該射出成形法に係る金型割線が上記凸部に掛かるように設定されてなることを特徴とする光学プリズム。
【０１５４】
上記［１６］の発明以前には、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するとき、該光学プリズムと表示素子等との位置決めや相対位置の維持のためのメンバー部として機能し得る凸部を形成するに適した構成については別段の提案がなされていなかった。
【０１５５】
上記［１６］の発明によれば、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するとき、該光学プリズムと表示素子等との位置決めや相対位置の維持のためのメンバー部として機能し得る凸部を形成し易い。
【０１５６】
［１７］上記凸部は自己の所定部に上記表示素子等を保持するためのフレ−ム部材を位置規制するための位置規制部が形成されてなるものであり、上記金型割線は上記凸部のうち該位置規制部の所定の面部に掛かるように設定されてなることを特徴とする上記［１６］の光学プリズム。
【０１５７】
上記［１７］の発明以前には、表示素子等を保持するためのフレ−ム部材を位置規制するように機能する位置規制部の所定面の十分な広がりを確保するための構成について別段の提案がなされていなかった。
【０１５８】
上記［１７］の発明によれば、上記［１６］の発明の効果に加えて特に、表示素子等を保持するためのフレ−ム部材を位置規制するように機能する位置規制部の所定面の面積が、上記光学プリズムを射出成形法にて成形するために必要となる抜き勾配によって制約を受けず、十分な広がりを確保し易い。
【０１５９】
［１８］上記凸部の位置規制部以外の所定面部が、当該射出成形法に係るイジェクトピンの当接面として設定されてなるものであることを特徴とする上記［１７］記載の光学プリズム。
【０１６０】
上記［１８］の発明以前には、当該射出成形法に係るイジェクトピンの当接面をどのように設定するかについては別段の提案がなされていない。
【０１６１】
上記［１８］の発明によれば、当該射出成形法に係るイジェクトピンの当接面は上記凸部の外表面の所定部に設定されるため、イジェクトピンの当接によって押し痕がついても光学プリズムの光学特性を利用する部分の性能を劣化させる虞れがない。
【０１６２】
［１９］所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、
上記入射面及び出射面並びに上記反射に係る反射面たる各光学面の有効径領域外に直径１ミリメ−トル以上の平面部を設けてなることを特徴とする光学プリズム。
【０１６３】
上記［１９］の発明以前には、光学プリズムの寸法・形状に係る精度を確保するための測定を行なうことができるための構成については別段の提案がなされていなかった。
【０１６４】
上記［１９］の発明によれば、光学プリズムを構成する各光学面の角度偏心をこれら光学面の有効径領域外に設けた直径１ミリメ−トル以上の平面部を利用して測定することができるため、測定データに基づいて、光学プリズムの寸法・形状に係る精度を確保することができる。
【０１６５】
［２０］所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、
上記入射面及び出射面並びに上記反射に係る反射面たる各光学面の有効径領域外の仮想的面部が接してなる仮想的稜部のうちの所定部を含む部位が切り欠かれた切り欠き形状部として成形されてなることを特徴とする光学プリズム。
【０１６６】
上記［２０］の発明以前には、極限まで小型軽量化を計るための構成については別段の提案がなされていなかった。
【０１６７】
上記［２０］の発明によれば、光学プリズムの一層の小型軽量化が計られる。
【０１６８】
［２１］上記光学プリズムは、射出成形法にて成形されるものであり、該射出成形法に係る金型割線が上記切り欠き形状部に掛かるように設定されてなることを特徴とする上記［２０］記載の光学プリズム。
【０１６９】
上記［２１］の発明以前には、極限まで小型軽量化を計るための構成や製法については別段の提案がなされていなかった。
【０１７０】
上記［２１］の発明によれば、上記［２０］の発明の効果に加えて特に、小型軽量化が計られた光学プリズムの製造が容易である。
【０１７１】
［２２］所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、
上記入射面及び出射面並びに上記反射に係る反射面たる各光学面のうちの該当する光学面の所定位置及び／又は光軸中心に指標を設けてなることを特徴とする光学プリズム。
【０１７２】
上記［２２］の発明以前には、光学プリズムの寸法・形状に係る精度を確保するための測定を行なうことができるための構成については別段の提案がなされていなかった。
【０１７３】
上記［２２］の発明によれば、光学プリズムを構成する各光学面の位置関係及び角度偏心を上記指標を利用して測定することができるため、測定データに基づいて、光学プリズムの寸法・形状に係る精度を確保することができる。
【０１７４】
【発明の効果】
本願発明によれば、ＯＡ機器分野やその他の種々の用途における装置の光学要素として適用された場合に、当該装置での映像表示素子との位置決め精度を確保しつつ、製造の容易さをも両立させることのできるこの種の光学プリズムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一つの実施の形態としての光学プリズムの外形を示す図である。
【図２】図１に類する光学プリズムに係る光線図である。
【図３】図１に類する光学プリズムを表示素子及びその関連部分と共に外装体内に実装した様子を示す模式図である。
【図４】本発明の光学プリズムを用いて構成された表示用光学系を内蔵してなる映像表示ユニットを有する単眼式の頭部装着型映像表示装置ＨＭＤを装着者Ｍが装着した状態を示す図である。
【図５】図４の単眼式の頭部装着型映像表示装置ＨＭＤにおける、本発明の光学プリズムを用いて構成された表示用光学系を内蔵してなる映像表示ユニットを示す模式図である。
【図６】図１乃至図５のものに類する光学プリズムとこれに対応する鏡枠との組み立て状態を示す模式図である。
【図７】図１乃至図６のものに類する光学プリズムとこれに対応する鏡枠との組み立て状態を示す模式図である。
【図８】図１乃至図７のものに類する光学プリズムとこれに対応する鏡枠との組み立て状態を示す模式図である。
【図９】図１乃至図８のものに類する光学プリズムとこれに対応する鏡枠との組み立て状態を示す模式図である。
【図１０】図１の光学プリズムの形状乃至寸法に係る説明に供する側面図である。
【図１１】本発明の光学プリズムの種々の特徴について代表的に説明するための正面図である。
【図１２】本発明の光学プリズムの外形及びその射出成形法に係る特徴点を説明するための図である。
【図１３】図１２の光学プリズムに類する光学プリズムの局部的表面処理の様子と金型分割線の設定について説明するための図である。
【図１４】図１３について説明した光学プリズムの局部的表面処理（梨地処理）による作用を説明するための図である。
【図１５】本願発明の光学プリズムの外形に係るひとつの特徴を説明するための図である。
【図１６】本願発明の他の実施の形態を示す図である。
【図１７】図１６に類する光学プリズムに係る光線図である。
【図１８】図１６乃至図１７のものに類する光学プリズムとこれに対応する鏡枠との組み立て状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１，１００光学プリズム
２表示素子対向面（Ｄ面）
３反射面（Ｃ面）
４出射面（Ａ面）
５反射面（Ｂ面）
６Ｌ，６０Ｌ左側面
６Ｒ，６０Ｒ右側面
７Ｌ，７０Ｌ凹部
７Ｒ，７０Ｒ凹部
８Ｌ，８０Ｌ段部
８Ｒ，８０Ｒ段部
９Ｌ，９０Ｌ凸部
９Ｒ，９０Ｒ凸部
１０フレーム
１２表示素子対向面
１３反射面
１４反射面兼出射面
２０ＬＣＤ
２１表示面
２２バックライト
２３回路基板
３０鏡枠
３１Ｌ光学系取り付け部
３１Ｒ光学系取り付け部
３１Ｌａ光学系取り付け部
３１Ｒａ光学系取り付け部
３１Ｌｂ光学系取り付け部
３１Ｒｂ光学系取り付け部
３１Ｌｃ光学系取り付け部
３１Ｒｃ光学系取り付け部
３２Ｌネジ孔
３２Ｒネジ孔
３３Ｌ嵌合用溝
３３Ｒ嵌合用溝
３３Ｌａ突起
３３Ｒａ突起
３４Ｌ弾性片部
３４Ｒ弾性片部
３４Ｌｂ突起部
３４Ｒｂ突起部
３５Ｌ角孔
３５Ｒ角孔

Claims

所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、上記入射面及び出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面に上記入射光が該入射面から出射面に到るまでの有効径内における光路を妨げないようにして凹部が形成されてなり、上記凹部内の適所に該凹部表面から外部に突出した凸部が設けられてなるものであり、上記光学プリズムは、射出成形法にて生成されるものであって、上記凸部は、自己の外表面の所定部が当該射出成形法に係るイジェクトピンの当接面として設定されてなるものであることを特徴とする光学プリズム。
所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、上記入射面及び出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面に上記入射光が該入射面から出射面に到るまでの有効径内における光路を妨げないようにして凹部が形成されてなり、上記凹部内の適所に該凹部表面から外部に突出した凸部が設けられてなるものであり、上記凸部は、上記表示素子等を保持するためのフレ−ム部材と上記光学プリズムとの相対位置を規制するための位置決め部を有してなるものであり、上記凸部は、少なくとも１つ乃至複数の平面部を有してなり、そのうちの所定の平面部が上記フレ−ム部材に形成された表示素子取り付け面に略々平行または略々垂直であることを特徴とする光学プリズム。
所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、上記入射面及び出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面に上記入射光が該入射面から出射面に到るまでの有効径内における光路を妨げないようにして凹部が形成されてなり、上記凹部内の適所に該凹部表面から外部に突出した凸部が設けられてなるものであり、上記凸部は、上記表示素子等を保持するためのフレ−ム部材と上記光学プリズムとの相対位置を規制するための位置決め部を有してなるものであり、上記凸部は、少なくとも１つ乃至複数の平面部を有してなり、そのうちの所定の一の平面部は、該一の平面部を表面側と見たときこの裏面側に位置した面部よりも相対的に大きな広がりを持つように成形され、該成形によって上記表面側の一の平面部と裏面側に位置した面部とを結ぶ側面に位置した面部には上記光学プリズムの製造に係る射出成形に適合する所定の抜き勾配が設けられ、且つ、上記一の平面部を上記位置決め部としたことを特徴とする光学プリズム。
所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、上記入射面及び出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面に上記入射光が該入射面から出射面に到るまでの有効径内における光路を妨げないようにして凹部が形成されてなり、上記凹部内の適所に該凹部表面から外部に突出した凸部が設けられてなるものであり、上記凸部は、上記表示素子等を保持するためのフレ−ム部材と上記光学プリズムとの相対位置を規制するための位置決め部を有してなるものであり、上記位置決め部は、当該フレーム部材に形成された嵌合用凹部又は嵌合用凸部に対応する嵌合用凸部又は嵌合用凹部を有し、且つ、該嵌合用凸部又は嵌合用凹部は対応するフレ−ム部材側の嵌合用凹部又は嵌合用凸部との嵌合の解除を少なくとも特定方向では規制するための張り出し部又は凹陥部が形成されてなることを特徴とする光学プリズム。
上記張り出し部又は凹陥部は、上記フレ−ム部材に形成された嵌合用凹部又は嵌合用凸部としてのアリ溝部又はアリ部に対応するアリ部またはアリ溝部として形成されてなることを特徴とする請求項４記載の光学プリズム。
上記位置決め部は、自己の弾性変形による弾発力によって該位置決め部との相対位置の変化を抑制するように当該フレ−ム部材に形成されてなる弾性片が当接し、この弾発力を受けるようになされた受け面が形成されてなることを特徴とする請求項４記載の光学プリズム。
所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、上記光学プリズムは、射出成形法にて成形されるものであり、当該射出成形法に係る金型割線が上記入射面及び出射面並びに上記反射に係る反射面の各面上、及び上記入射面及び出射面並びに反射面が互いに接する面周囲の稜線以外の各面周囲の稜線上を通らないように設定してなることを特徴とする光学プリズム。
所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、上記光学プリズムは、射出成形法にて成形されるものであり、上記入射面及び出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面の適所に該側面の表面から外部に突出した凸部が設けられ、且つ、該射出成形法に係る金型割線が上記凸部に掛かるように設定されてなることを特徴とする光学プリズム。
上記凸部は自己の所定部に上記表示素子等を保持するためのフレ−ム部材を位置規制するための位置規制部が形成されてなるものであり、上記金型割線は上記凸部のうち該位置規制部の所定の面部に掛かるように設定されてなることを特徴とする請求項８記載の光学プリズム。
上記凸部の位置規制部以外の所定面部が、当該射出成形法に係るイジェクトピンの当接面として設定されてなるものであることを特徴とする請求項９記載の光学プリズム。
所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、上記入射面及び出射面並びに上記反射に係る反射面たる各光学面の有効径領域外に直径１ミリメ−トル以上の平面部を設けてなることを特徴とする光学プリズム。
所定の表示素子等の光源からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で２回以上反射させて所定の出射面から出射光として外部に出射させるように構成された光学プリズムであって、上記入射面及び出射面並びに上記反射に係る反射面たる各光学面の有効径領域外の仮想的面部が接してなる仮想的稜部のうちの所定部を含む部位が切り欠かれた切り欠き形状部として成形されてなり、上記光学プリズムは、射出成形法にて成形されるものであり、該射出成形法に係る金型割線が上記切り欠き形状部に掛かるように設定されてなることを特徴とする光学プリズム。