虛像顯示裝置制造方法
虛像顯示裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供能實(shí)現(xiàn)輕量化并且能提高圖像光產(chǎn)生裝置的支持強(qiáng)度的虛像顯示裝置。導(dǎo)光部（20）在作為周?chē)囊惶幍陌惭b部（10g）處直接固定于框架（102），因此，導(dǎo)光部（20）的固定變得簡(jiǎn)易，能使虛像顯示裝置（100）輕量化，也可提高框架（102）所形成的導(dǎo)光部（20）的支持強(qiáng)度。還有，導(dǎo)光部（20）在除了安裝部（10g）以外的周?chē)糠郑ˋ0）中相對(duì)于框架為非固定狀態(tài)，因此即使在導(dǎo)光部（20）和框架（102）之間存在熱膨脹率之差，也允許導(dǎo)光部（20）相對(duì)于框架（102）的膨脹，可防止在導(dǎo)光部（20）發(fā)生畸變、變形、破損。
【專利說(shuō)明】虛像顯示裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及將圖像作為虛像提供給觀看者的虛像顯示裝置，尤其涉及適合配戴于觀看者的頭部的頭戴式顯示器的虛像顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為組進(jìn)配戴于觀看者的頭部的頭戴式顯示器(以下，也稱為HMD)等的虛像顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)提出各種方案(例如參照專利文獻(xiàn)1、2等)。
[0003]關(guān)于HMD等的虛像顯示裝置，期望使小型化及輕量化進(jìn)展和不使像質(zhì)下降而達(dá)到寬視角化。并且，若完全覆蓋觀看者的視野，成為僅能看到圖像光的狀態(tài)，則觀看者判斷不了外界的狀態(tài)，產(chǎn)生不安。莫如通過(guò)使外界和圖像重疊而觀看，產(chǎn)生虛擬現(xiàn)實(shí)的各種新的用途。因此，期望不妨礙外界的視野，對(duì)圖像光重疊進(jìn)行顯示的顯示器。而且，為了使觀看者的配戴感提高，使外表的形體良好，一般期望近于眼鏡的形式。
[0004]考慮以上的狀況，例如通過(guò)透明地配置于觀看者的眼前的導(dǎo)光部構(gòu)成虛像顯示裝置，并考慮介由如此的透明型的導(dǎo)光部將來(lái)自圖像顯示元件的圖像光導(dǎo)至觀看者的眼睛。在這種虛像顯示裝置中，需要將導(dǎo)光部支持(支撐)于眼前，例如將分別包括圖像光產(chǎn)生裝置和導(dǎo)光板的一對(duì)圖像顯示裝置固定于結(jié)合構(gòu)件，并將該結(jié)合構(gòu)件固定于類(lèi)似于眼鏡框的框架的背后(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0005]可是，在記載于專利文獻(xiàn)I等的虛像顯示裝置中，因?yàn)榕c框架不同地另行設(shè)置結(jié)合構(gòu)件對(duì)圖像顯示裝置進(jìn)行支持，所以結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜化，如果提高通過(guò)結(jié)合構(gòu)件產(chǎn)生的圖像顯示裝置的支持強(qiáng)度則重量增加，若使結(jié)合構(gòu)件等輕量化則圖像顯示裝置的支持強(qiáng)度容易下降。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2011— 2753號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2010—145859號(hào)公報(bào)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型鑒于所述【背景技術(shù)】而作出，目的在于提供能夠謀求輕量化并使圖像顯示用的裝置的支持強(qiáng)度提高的虛像顯示裝置。
[0009]為了達(dá)到所述目的，本實(shí)用新型涉及的第I虛像顯示裝置為使觀看者將圖像觀看為虛像的虛像顯示裝置，具備圖像元件、使來(lái)自圖像元件的光朝向觀看者的眼睛而使圖像被觀看的光學(xué)構(gòu)件和使得光學(xué)構(gòu)件配置于觀看者的眼前地對(duì)持圖像元件和光學(xué)構(gòu)件進(jìn)行支持的框架，光學(xué)構(gòu)件在作為周?chē)囊惶幍陌惭b部中直接固定于框架，在除了安裝部以外的周?chē)糠种邢鄬?duì)于框架為非固定狀態(tài)。也就是說(shuō)，光學(xué)構(gòu)件在懸臂狀態(tài)下被支持或者通過(guò)局部連接及其他的固定被支持。
[0010]在所述第I虛像顯示裝置中，因?yàn)楣鈱W(xué)構(gòu)件在作為周?chē)囊惶幍陌惭b部中直接固定于框架，所以光學(xué)構(gòu)件的固定變得簡(jiǎn)易，連接部及構(gòu)件數(shù)量減少而容易小型化并容易使虛像顯示裝置輕量化，也提高通過(guò)框架產(chǎn)生的光學(xué)構(gòu)件的支持強(qiáng)度。而且，因?yàn)楣鈱W(xué)構(gòu)件在除了安裝部以外的周?chē)糠种邢鄬?duì)于框架為非固定狀態(tài)，所以即使在光學(xué)構(gòu)件和框架之間存在熱膨脹率之差，也允許光學(xué)構(gòu)件相對(duì)于框架的膨脹，能夠防止在光學(xué)構(gòu)件產(chǎn)生畸變、變形、破損。
[0011]在本實(shí)用新型的具體的側(cè)面中，在所述第I虛像顯示裝置中，光學(xué)構(gòu)件使來(lái)自圖像元件的圖像反射而導(dǎo)至觀看者的眼睛。
[0012]在本實(shí)用新型的其他具體的側(cè)面中，光學(xué)構(gòu)件具有一邊使來(lái)自作為圖像元件的圖像顯示元件的圖像的光在內(nèi)部反射一邊導(dǎo)至觀看者的眼睛的棱鏡狀的導(dǎo)光部。該情況下，雖然產(chǎn)生導(dǎo)光部變得比較重的趨勢(shì)，但是通過(guò)利用安裝部向框架的直接的固定，能夠不使導(dǎo)光部的光學(xué)特性劣化而精密地配置導(dǎo)光部。
[0013]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，安裝部設(shè)置于導(dǎo)光部之中的入射側(cè)的部分。該情況下，導(dǎo)光部之中的接近圖像顯示元件的部分固定于框架，圖像顯示元件和導(dǎo)光部的對(duì)準(zhǔn)變得容易。并且，因?yàn)閷?dǎo)光部之中的射出側(cè)的部分敞開(kāi)，不用在觀看者的眼睛的周邊設(shè)置固定機(jī)構(gòu)，所以能夠抑制成為視野的妨礙的構(gòu)件的配置而能夠提高外觀的自由度。
[0014]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，安裝部固定于框架的側(cè)方。該情況下，導(dǎo)光部在來(lái)自橫側(cè)的懸臂狀態(tài)下被支持，圖像顯示元件安裝于框架的側(cè)方周邊。
[0015]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，框架具有對(duì)包括圖像顯示元件的像形成主體部進(jìn)行固定的第I固定部和對(duì)導(dǎo)光部進(jìn)行固定的第2固定部。該情況下，能夠?qū)⑾裥纬芍黧w部和導(dǎo)光部個(gè)別地組裝于框架，能夠提高組裝的作業(yè)性。
[0016]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，像形成主體部螺釘固定于第I固定部，導(dǎo)光部螺釘固定于所述第2固定部。該情況下，能夠不犧牲組裝的作業(yè)性而使像形成主體部和導(dǎo)光部的安裝強(qiáng)度提高。
[0017]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，像形成主體部具有通過(guò)與導(dǎo)光部抵接而卡止該導(dǎo)光部的卡止部。該情況下，能夠確保將像形成主體部和導(dǎo)光部個(gè)別地組裝于框架的作業(yè)性，且像形成主體部和導(dǎo)光部的配置關(guān)系也精密地進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，也容易應(yīng)對(duì)框架的制造誤差等，有助于虛像顯示裝置的性能提高。
[0018]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，像形成主體部具有使來(lái)自圖像顯示元件的圖像的光成像于導(dǎo)光部的投影透鏡。該情況下，能夠在導(dǎo)光部?jī)?nèi)形成中間像而觀看圖像，能夠避免圖像顯示元件等的大型化并提高圖像顯示元件等的配置的自由度。
[0019]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，像形成主體部具有固定于框架的蓋狀的外裝構(gòu)件。該情況下，能夠一邊保護(hù)像形成主體部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)部一邊抑制雜散光的產(chǎn)生。
[0020]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，導(dǎo)光部具有對(duì)圖像的光進(jìn)行導(dǎo)光并使外界的光可以透視的棱鏡和連接于該棱鏡而補(bǔ)償外界的光的透視功能的光透射構(gòu)件。該情況下，因?yàn)槟軌蚴箤?dǎo)光部成為相似于眼鏡的透鏡部的形狀或狀態(tài)，所以能夠使視野良好，并且外觀的自由度也能夠提高。
[0021]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，圖像元件射出2維掃描的信號(hào)光，光學(xué)構(gòu)件使來(lái)自圖像顯示元件的光反射而導(dǎo)至觀看者的眼睛。
[0022]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，框架具有對(duì)光學(xué)構(gòu)件的位移關(guān)于預(yù)定方向進(jìn)行限制的限制部。該情況下，能夠抑制光學(xué)構(gòu)件的不期望的位移，能夠防止在光學(xué)構(gòu)件產(chǎn)生變形、崎變、破損等。[0023]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，限制部對(duì)光學(xué)構(gòu)件的位移關(guān)于框架的進(jìn)深方向進(jìn)行限制。
[0024]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，進(jìn)一步具備固定于框架并對(duì)光學(xué)構(gòu)件的周?chē)械某税惭b部以外的周?chē)糠值闹辽僖徊糠诌M(jìn)行保護(hù)的保護(hù)件。該情況下，能夠通過(guò)框架和保護(hù)件包圍光學(xué)構(gòu)件的周?chē)剡M(jìn)行保護(hù)，能夠提高對(duì)于如在使虛像顯示裝置落下的情況地來(lái)自隨機(jī)的方向的強(qiáng)的沖擊的耐久性。
[0025]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，框架和所述保護(hù)件以金屬材料形成。該情況下，能夠使框架和保護(hù)件為高精度和高剛性，能夠提高圖像顯示元件和光學(xué)構(gòu)件的組裝的可靠性。
[0026]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，框架將一對(duì)圖像元件和一對(duì)光學(xué)構(gòu)件對(duì)稱地固定及支持于側(cè)方。該情況下，能夠使虛像顯示裝置成為眼鏡型，能夠向雙眼提供相同或不同的圖像。
[0027]為了達(dá)到所述目的，本實(shí)用新型涉及的第2虛像顯示裝置為使觀看者將圖像觀看為虛像的虛像顯示裝置，具備圖像元件、使來(lái)自圖像元件的光朝向觀看者的眼睛而使圖像被觀看的光學(xué)構(gòu)件、對(duì)圖像元件和光學(xué)構(gòu)件進(jìn)行支持使得光學(xué)構(gòu)件配置于觀看者的眼前的框架和連接于框架并且覆蓋光學(xué)構(gòu)件周?chē)械某斯潭ㄓ诳蚣艿陌惭b部以外的周?chē)糠值闹辽僖徊糠值剡M(jìn)行保護(hù)的保護(hù)件。
[0028]在所述第2虛像顯示裝置中，保護(hù)件覆蓋光學(xué)構(gòu)件周?chē)械某斯潭ㄓ诳蚣艿陌惭b部以外的周?chē)糠值闹辽僖徊糠值剡M(jìn)行保護(hù)。也就是說(shuō)，能夠通過(guò)框架和保護(hù)件包圍覆蓋光學(xué)構(gòu)件的周?chē)剡M(jìn)行保護(hù)。由此，能夠提高對(duì)于如在使虛像顯示裝置落下的情況地來(lái)自隨機(jī)方向的強(qiáng)的沖擊的耐久性。
[0029]在本實(shí)用新型的具體的側(cè)面中，在所述第2虛像顯示裝置中，光學(xué)構(gòu)件具有一邊使來(lái)自作為圖像元件的圖像顯示元件的圖像的光在內(nèi)部反射一邊導(dǎo)至觀看者的眼睛的棱鏡狀的導(dǎo)光部。
[0030]在本實(shí)用新型的其他具體的側(cè)面中，光學(xué)構(gòu)件相對(duì)于保護(hù)件為非固定狀態(tài)。該情況下，即使在光學(xué)構(gòu)件和保護(hù)件之間存在熱膨脹率之差，也允許光學(xué)構(gòu)件的膨脹，能夠抑制在光學(xué)構(gòu)件產(chǎn)生變形、畸變、破損。
[0031]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，保護(hù)件為細(xì)長(zhǎng)地延伸的框狀構(gòu)件。該情況下，能夠使保護(hù)件輕量，因?yàn)槟軌蚺渲脼椋庥^也如同鏡架的一部分，所以能夠消除設(shè)計(jì)的不適感。
[0032]在本實(shí)用新型的其他具體的側(cè)面中，保護(hù)件直接或間接地固定于框架的中央部和側(cè)方。該情況下，都能將保護(hù)件簡(jiǎn)易地固定于框架而一體化。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1是對(duì)作為本實(shí)用新型的第I實(shí)施方式的虛像顯示裝置的外觀進(jìn)行說(shuō)明的立體圖。
[0034]圖2 (A)是表示虛像顯示裝置的整體的立體圖，(B)是表示從虛像顯示裝置取下外裝構(gòu)件和/或保護(hù)件后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0035]圖3 (A)?(C)是實(shí)施方式的虛像顯示裝置的主視圖、背面?zhèn)攘Ⅲw圖及側(cè)視圖。
[0036]圖4 (A)?(C)是能看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)的虛像顯示裝置的主視圖、背面圖及側(cè)視圖。[0037]圖5是表示用于對(duì)虛像顯示裝置之中的第I顯示裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明而將外裝構(gòu)件等取下的狀態(tài)的立體圖。
[0038]圖6 (A)及(B)是對(duì)組入于第I顯示裝置的導(dǎo)光部或光學(xué)構(gòu)件的外觀進(jìn)行說(shuō)明的立體圖。
[0039]圖7 (A)及(B)是對(duì)虛像顯示裝置之中的導(dǎo)光部及投影透鏡向框架的固定方法進(jìn)行說(shuō)明的分解立體圖。
[0040]圖8是構(gòu)成虛像顯示裝置的第I顯示裝置的關(guān)于上下的對(duì)稱面的剖視圖。
[0041]圖9(A)是對(duì)作為本實(shí)用新型的第2實(shí)施方式的虛像顯示裝置進(jìn)行說(shuō)明的主視圖，(B)是對(duì)虛像顯示裝置之中的第I顯示裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的俯視圖。
[0042]圖10是對(duì)變形例的虛像顯示裝置進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0043]【專利附圖】
/[文檔編號(hào)].gif)
【附圖說(shuō)明】
[0044]AO…周?chē)糠郑珹X1—AX5…光軸，AXO…射出側(cè)光軸，EY…眼睛，GL...圖像光，01...像面，RM…光反射膜，Sll一S16…第I一第6面，S51—S53…第I一第3透視面，SL…照明光，10…棱鏡，1g…安裝部，11...第I棱鏡部分，12...第2棱鏡部分，12j…前端部，15...半透射半反射鏡層，20…導(dǎo)光部，30…投影透鏡，39…鏡筒，39a…卡止構(gòu)件，39g...安裝部，50…光透射構(gòu)件，61e…固定部，61f…固定部，61x…轂孔，65a、65b…側(cè)方端部，68e…抵接面，70…投影透視裝置，80…圖像顯示裝置，81...照明裝置，82…圖像顯示元件，84…驅(qū)動(dòng)控制部，100…虛像顯示裝置，100A…第I顯示裝置，100B…第2顯示裝置，1la…第I光學(xué)構(gòu)件，1lb…第2光學(xué)構(gòu)件 ，102…框架，102a…正面部，102b、102c…側(cè)面部，102η…限制部，104…鏡腿部分，105a…第I像形成主體部，105b…第2像形成主體部，105d…外裝構(gòu)件，105i…凹部，108…投影機(jī)，108a…鼻托構(gòu)件，108g…中央部，108i…前端部，109…框狀構(gòu)件
【具體實(shí)施方式】
[0045]第I實(shí)施方式
[0046]以下，一邊參照?qǐng)D1等，一邊關(guān)于本實(shí)用新型涉及的虛像顯示裝置的第I實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
[0047]如示于圖1地，本實(shí)施方式的虛像顯示裝置100為具有如眼鏡的外觀的頭戴式顯示器，對(duì)于配戴該虛像顯示裝置100的觀看者或使用者能夠使通過(guò)虛像產(chǎn)生的圖像光被觀看，并且能夠使觀看者透明地觀看或觀察外界像。虛像顯示裝置100具備可以透視地覆蓋觀看者的眼前的第I及第2光學(xué)構(gòu)件101a、101b、對(duì)兩光學(xué)構(gòu)件1laUOlb進(jìn)行支持的框架102和附加于從框架102的左右兩端到后方的鏡腿部分(鬢角)104的部分的第I及第2像形成主體部105a、105b。在此，在附圖上左側(cè)的第I光學(xué)構(gòu)件1la和第I像形成主體部105a組合而成的第I顯示裝置100A為形成右眼用的虛像的部分，即使單獨(dú)也作為虛像顯示裝置而起作用。并且，在附圖上右側(cè)的第2光學(xué)構(gòu)件1lb和第2像形成主體部105b組合而成的第2顯示裝置100B為形成左眼用的虛像的部分，即使單獨(dú)也作為虛像顯示裝置而起作用。
[0048]圖2是對(duì)虛像顯示裝置100的外觀和內(nèi)部進(jìn)行了對(duì)比的圖，圖2 (A)表示虛像顯示裝置100的整體，圖2 (B)表示虛像顯示裝置100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。還有，圖3 (A)~(C)對(duì)應(yīng)于圖2 (A)，為虛像顯示裝置100的外觀的主視圖、背面?zhèn)攘Ⅲw圖及側(cè)視圖。并且，圖4(A)?(C)對(duì)應(yīng)于圖2 (B)，為虛像顯示裝置100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的的主視圖、背面圖及側(cè)視圖。圖5對(duì)應(yīng)于2 (B)的左半部分，為將虛像顯示裝置100的第I顯示裝置100A側(cè)部分放大的立體圖。
[0049]如圖示地，設(shè)置于虛像顯示裝置100的框架102為折彎為U字狀的細(xì)長(zhǎng)的板狀的構(gòu)件，具備延伸于左右的橫向方向(X方向)的正面部102a和延伸于前后的進(jìn)深方向(Z方向)的一對(duì)側(cè)面部102b、102c。所謂框架102即正面部102a和側(cè)面部102b、102c是以鋁鑄件及其他的各種金屬材料形成的金屬制的一體構(gòu)件。正面部102a的進(jìn)深方向(Z方向)的寬度比對(duì)應(yīng)于第I及第2光學(xué)構(gòu)件1laUOlb的導(dǎo)光部20的厚度或?qū)挾瘸浞趾?。在框?02的左側(cè)方，具體地在作為從正面部102a中的左端部到側(cè)面部102b的部分的側(cè)方端部65a，第I光學(xué)構(gòu)件1la和第I像形成主體部105a通過(guò)對(duì)準(zhǔn)且螺釘固定而直接固定被支持。并且，在框架102的右側(cè)方，具體地在作為從正面部102a中的右端部到側(cè)面部102c的部分的側(cè)方端部65b,第2光學(xué)構(gòu)件1lb和第2像形成主體部105b通過(guò)對(duì)準(zhǔn)且螺釘固定而直接固定被支持。還有，第I光學(xué)構(gòu)件1la和第I像形成主體部105b通過(guò)嵌合相互對(duì)準(zhǔn)，第2光學(xué)構(gòu)件1lb和第2像形成主體部105b通過(guò)嵌合相互對(duì)準(zhǔn)。
[0050]在框架102，作為底緣狀的構(gòu)件或框狀的構(gòu)件，固定保護(hù)件108。保護(hù)件108的中央部108g通過(guò)嵌合及螺釘固定而固定于框架102的中央部102g。因此，如示于圖4 (B)地，在框架102的中央部102g，形成固定用的凹部102k，在凹部102k的中央形成螺紋孔。保護(hù)件108為折彎為2段的曲軸狀的細(xì)長(zhǎng)的板狀的構(gòu)件，為以金屬材料或樹(shù)脂材料形成的一體構(gòu)件。保護(hù)件108的進(jìn)深方向(Z方向)的寬度為對(duì)應(yīng)于第I及第2光學(xué)構(gòu)件1laUOlb的導(dǎo)光部20的厚度或?qū)挾瘸潭?。保護(hù)件108的第I前端部108i相對(duì)于第I像形成主體部105a通過(guò)嵌合而固定,保護(hù)件108的第2前端部108j相對(duì)于第2像形成主體部105b通過(guò)嵌合而固定。更具體地，保護(hù)件108的第I前端部108i在嵌合于設(shè)置于覆蓋第I像形成主體部105a的蓋狀的外裝構(gòu)件105d之中的外構(gòu)件105e的凹部105i的狀態(tài)下固定。并且，保護(hù)件108的第2前端部108j在嵌合于設(shè)置于覆蓋第2像形成主體部105b的蓋狀的外裝構(gòu)件105d之中的外構(gòu)件105e的凹部105 j的狀態(tài)下固定。
[0051]框架102不僅對(duì)第I及第2像形成主體部105a、105b進(jìn)行支持，而且具有與外裝構(gòu)件105d聯(lián)動(dòng)對(duì)第I及第2像形成主體部105a、105b的內(nèi)部進(jìn)行保護(hù)的作用。保護(hù)件108具有對(duì)連接于第I及第2像形成主體部105a、105b的第I及第2光學(xué)構(gòu)件101a、1lb或?qū)Ч獠?0的側(cè)邊部和/或下邊部進(jìn)行保護(hù)的功能。具體地，保護(hù)件108的縱向部分63a對(duì)導(dǎo)光部20的周?chē)糠諥O之中的內(nèi)側(cè)的側(cè)邊部從存在于使用環(huán)境下的周?chē)母鞣N物體進(jìn)行保護(hù)，保護(hù)件108的橫向部分63b對(duì)導(dǎo)光部20的周?chē)糠諥O之中的下側(cè)的下邊部從存在于使用環(huán)境下的周?chē)母鞣N物體進(jìn)行保護(hù)。也就是說(shuō)，只要框架102和/或保護(hù)件108具有充分的強(qiáng)度，則即使虛像顯示裝置100與周?chē)钠渌矬w碰撞等，也能夠降低在第I及第2像形成主體部105a、105b和/或第I及第2光學(xué)構(gòu)件101a、1lb尤其是在露出的導(dǎo)光部20中產(chǎn)生損傷和/或位置偏移的可能性。
[0052]在接近保護(hù)件108的中央部108g的一對(duì)縱向部分63a，分別形成墊狀的鼻托構(gòu)件108a。保護(hù)件108的縱向部分63a和橫向部分63b與除了連接于第I及第2像形成主體部105a、105b的根基側(cè)以外的導(dǎo)光部20的周?chē)糠諥O分離或松緩地抵接。還有，導(dǎo)光部20的周?chē)糠諥O與框架102的正面部102a也分離或松緩地抵接。如此地，導(dǎo)光部20雖然在除了根基側(cè)以外的C字狀的周?chē)糠諥O接近框架102及保護(hù)件108，但是并未固定于框架102及保護(hù)件108。因此，即使在中央的導(dǎo)光部20和包括框架102及保護(hù)件108的框狀構(gòu)件109之間存在熱膨脹率之差，也允許導(dǎo)光部20在框狀構(gòu)件109內(nèi)的膨脹，能夠防止在導(dǎo)光部20產(chǎn)生畸變、變形、破損。
[0053]如示于圖4 (B)、圖5等地，第I顯示裝置100A只要改變看法，則具備作為投影用的光學(xué)系統(tǒng)的投影透視裝置70和形成圖像光的圖像顯示裝置80。投影透視裝置70具有將通過(guò)第I像形成主體部105a形成的圖像作為虛像投影于觀看者的眼睛的功能。投影透視裝置70具備導(dǎo)光及透視用的棱鏡10、透視用的光透射構(gòu)件50和成像用的投影透鏡30。
[0054]如不于圖6地,棱鏡10和光透射構(gòu)件50相互固定而成為一體的導(dǎo)光部20。在此，光透射構(gòu)件50連接于棱鏡10之中的光學(xué)下游的前端側(cè)即射出側(cè)或光射出側(cè)的第I棱鏡部分11地配置于其延伸方向，通過(guò)利用粘接劑的接合而固定于第I棱鏡部分11，該棱鏡10連接于光學(xué)意義上位于上游的投影透鏡30。示于圖5等的投影透視裝置70之中的組合棱鏡10及光透射構(gòu)件50而成的導(dǎo)光部20相當(dāng)于圖1中的第I光學(xué)構(gòu)件101a，投影透視裝置70的投影透鏡30和形成顯示用的圖像圖形的圖像顯示裝置80相當(dāng)于圖1中的第I像形成主體部105a。
[0055]參照?qǐng)D7 (A)及7 (B)等，關(guān)于第I顯示裝置100A向框架102的組裝進(jìn)行說(shuō)明。構(gòu)成第I像形成主體部105a的投影透鏡30利用埋入于該鏡筒39地形成的安裝部39g而直接固定于設(shè)置于框架102的側(cè)方端部65a的第I固定部61f。在如此的固定時(shí),第I固定部61f的背面68f和安裝部39g的上端面39f等抵接而達(dá)到對(duì)準(zhǔn)，通過(guò)介由螺紋孔61s將螺釘61t擰入安裝部39g而可以可靠且可以裝拆地固定。此時(shí)，設(shè)置于鏡筒39的凸部39x嵌合于框架102的轂孔61x而限制鏡筒39的旋轉(zhuǎn)也進(jìn)行關(guān)于旋轉(zhuǎn)的定位。另一方面，作為第I光學(xué)構(gòu)件1la的導(dǎo)光部20利用形成于其頸部的突起狀的安裝部10g，直接固定于設(shè)置于框架102的側(cè)方端部65a的第2固定部61e。安裝部1g立設(shè)為，在導(dǎo)光部20的入射側(cè)或光入射側(cè)的部分具體地在第I棱鏡部分11和第2棱鏡部分12的邊界周邊向周?chē)鷶U(kuò)張。在如此的固定時(shí)，設(shè)置于第2固定部61e的前側(cè)部分的抵接面68e和安裝部1g的背面1k抵接而達(dá)到對(duì)準(zhǔn)，通過(guò)介由螺紋孔1u將螺釘61v擰入螺紋孔61u而可以可靠且可以裝拆地固定。此時(shí)，安裝部1g的背面1k的周邊部也抵接于第2固定部61e而增強(qiáng)對(duì)準(zhǔn)。還有，示于圖5等的圖像顯示裝置80嵌入于投影透鏡30的鏡筒39的后端而固定。
[0056]導(dǎo)光部20通過(guò)棱鏡10的第2棱鏡部分12側(cè)的前端部嵌合于設(shè)置于投影透鏡30的鏡筒39的前端側(cè)且開(kāi)口的矩形框狀的卡止構(gòu)件39a在相對(duì)于投影透鏡30定位的狀態(tài)下卡止。也就是說(shuō)，在將設(shè)置于導(dǎo)光部20的棱鏡10固定于框架102的第2固定部61e時(shí),使第2棱鏡部分12側(cè)的前端部12j嵌合于鏡筒39的卡止構(gòu)件39a內(nèi)地進(jìn)行插入。此時(shí)，前端部12j的側(cè)面12m與卡止構(gòu)件39a的內(nèi)面39m抵接而達(dá)到對(duì)準(zhǔn)。
[0057]在框架102的正面部102a的下表面102m，如示于圖7 (B)地，作為停止器而設(shè)置槽狀的限制部102η。在第I光學(xué)構(gòu)件1la或?qū)Ч獠?0的組裝后，在限制部102η，在具有少許的間隙的游嵌狀態(tài)下插入設(shè)置于導(dǎo)光部20的棱鏡10的設(shè)置于上端部的突起狀的肋10η。由此，能夠?qū)Φ贗光學(xué)構(gòu)件1la或?qū)Ч獠?0的前端側(cè)的位移關(guān)于框架102的進(jìn)深方向(示于圖2 (B)的Z方向)進(jìn)行限制。還有，因?yàn)閷?dǎo)光部20的肋1n和框架102的限制部102η在左右的橫向(X方向)延伸，肋1n和限制部102η并未緊貼或接合，所以可確保導(dǎo)光部20相對(duì)于框架102的非固定狀態(tài)。也就是說(shuō)，導(dǎo)光部20與保護(hù)件108稍微分離，即使在與保護(hù)件108的關(guān)系中也為非固定狀態(tài)。由此，即使在導(dǎo)光部20和框架102之間存在熱膨脹率之差，也允許導(dǎo)光部20相對(duì)于框架102的膨脹等。
[0058]通過(guò)直到以上為止的工序，能夠得到框架102和投影透視裝置70的組件(參照?qǐng)D2 (B))。
[0059]一邊參照?qǐng)D2 (A)及2 (B)等，一邊關(guān)于外裝構(gòu)件105d向框架102的組裝進(jìn)行說(shuō)明。首先，將外裝構(gòu)件105d之中的外構(gòu)件105e固定于框架102及投影透視裝置70等的組件。外構(gòu)件105e通過(guò)與框架102和/或投影透鏡30的嵌合、相對(duì)于投影透鏡30的安裝部39g的螺釘緊固等而固定。此時(shí)，使已經(jīng)固定于框架102的投影機(jī)108的前端部1081、108j嵌合于形成于外構(gòu)件105e的凹部105i進(jìn)行固定。接下來(lái)，使內(nèi)構(gòu)件105f與嵌合于外構(gòu)件105e，通過(guò)螺釘固定而固定于外構(gòu)件105e。由此，在夾在內(nèi)構(gòu)件105f和外構(gòu)件105e之間的空間內(nèi)收置構(gòu)成第I像形成主體部105a的投影透鏡30、圖像顯示裝置80等和作為導(dǎo)光部20的一部分的第2棱鏡部分12、框架102的側(cè)面部102b、102c。也就是說(shuō)，完成第I顯示裝置100A的組裝。
[0060]還有，因?yàn)槭居趫D1的第2顯示裝置100B具有與第I顯示裝置100A相同的結(jié)構(gòu)，僅使第I顯示裝置100A左右對(duì)稱地反轉(zhuǎn)，所以關(guān)于第2顯示裝置100B的結(jié)構(gòu)、功能、組裝等的說(shuō)明進(jìn)行省略。
[0061]如示于圖2 (A)、圖7 (A)等地，鏡腿部分104固定于孔102q，該孔102q設(shè)置于在框架102設(shè)置的一對(duì)側(cè)面部102b、102c的前端。鏡腿部分104和側(cè)面部102b、102c的連接部能夠具有合頁(yè)結(jié)構(gòu)，該情況下，鏡腿部分104可以折疊。
[0062]參照?qǐng)D8，關(guān)于構(gòu)成各顯示裝置100B、100A的投影透視裝置70等的功能、工作等的詳情進(jìn)行說(shuō)明。投影透視裝置70之中的作為導(dǎo)光部20的一部分的棱鏡10為俯視沿著臉部地彎曲的圓弧狀的構(gòu)件。棱鏡10之中的第I棱鏡部分11配置于靠近鼻子的中央側(cè)也就是說(shuō)光射出側(cè)，作為具有光學(xué)功能的側(cè)面，具有第I面S11、第2面S12和第3面S13 ;第2棱鏡部分12配置于離開(kāi)鼻子的周邊側(cè)也就是說(shuō)光入射側(cè)，作為具有光學(xué)功能的側(cè)面，具有第4面S14、第5面S15和第6面S16。其中，第I面Sll和第4面S14相鄰，第3面13和第5面S15相鄰，并在第I面Sll和第3面S13之間配置第2面S12，在第4面S14和第5面S15之間配置第6面S16。
[0063]在棱鏡1中，第I面S11為以平行于Z軸的射出偵彳光軸AXO為中心軸的自由曲面，第2面S12為以包括于平行于XZ面的基準(zhǔn)面(圖示的剖面)且相對(duì)于Z軸傾斜的光軸AXl為中心軸的自由曲面，第3面S13為以射出側(cè)光軸AXO為中心軸的自由曲面。第4面S14為以包括于平行于XZ面的所述基準(zhǔn)面且相對(duì)于Z軸傾斜的一對(duì)光軸AX3、AX4的2等分線為中心軸的自由曲面，第5面S15為以包括于平行于XZ面的所述基準(zhǔn)面且相對(duì)于Z軸傾斜的一對(duì)光軸AX4、AX5的2等分線為中心軸的自由曲面，第6面S16為以包括于平行于XZ面的所述基準(zhǔn)面且相對(duì)于Z軸傾斜的光軸AX5為中心軸的自由曲面。還有，以上的第I?第6面Sll?S16夾著平行于水平(或橫向)地延伸的XZ面且光軸AXl?AX5等通過(guò)的基準(zhǔn)面(圖示的剖面)，關(guān)于鉛垂(或縱向)的Y軸方向具有對(duì)稱的形狀。
[0064]棱鏡10之中的棱鏡主體1s以在可見(jiàn)光帶域呈現(xiàn)高的光透射性的樹(shù)脂材料形成，例如通過(guò)在金屬模具內(nèi)注入熱塑性樹(shù)脂使之固化而成型。還有，作為棱鏡主體1s的材料，例如能夠采用環(huán)烯聚合物等。雖然棱鏡主體1s為一體成形品，但是棱鏡10能夠如所述地功能性分為第I棱鏡部分11和第2棱鏡部分12。第I棱鏡部分11可以進(jìn)行圖像光GL的導(dǎo)波及射出，并使外界光HL可以透視。第2棱鏡部分12可以進(jìn)行圖像光GL的入射及導(dǎo)波。
[0065]在第I棱鏡部分11中，第I面Sll作為使圖像光GL向第I棱鏡部分11外射出的折射面而起作用，并作為使圖像光GL在內(nèi)面?zhèn)热瓷涞娜瓷涿娑鹱饔?。第I面Sll配置于眼睛EY的正面，相對(duì)于觀看者形成凹面形狀。還有，第I面Sll為通過(guò)在棱鏡主體1s的表面實(shí)施的硬涂層27形成的面。
[0066]第2面S12為棱鏡主體1s的表面，在該表面附有半透射半反射鏡層15。該半透射半反射鏡層15為具有光透射性的反射膜(即半透視半反射膜)。半透射半反射鏡層(半透視半反射膜)15并非形成于第2面S12的整體，而是形成于以第2面S12為主關(guān)于沿著Y軸的鉛垂方向變窄的部分區(qū)域PA上。半透射半反射鏡層15在棱鏡主體1s的基底面之中的部分區(qū)域PA上，通過(guò)使金屬反射膜和/或電介質(zhì)多層膜成膜而形成。半透射半反射鏡層15對(duì)于圖像光GL的反射率按容易透明地進(jìn)行外界光的觀看的觀點(diǎn)，在假想的圖像光GL的入射角范圍內(nèi)成為10%以上且50%以下。具體的實(shí)施例的半透射半反射鏡層15對(duì)于圖像光GL的反射率例如設(shè)定為20%，對(duì)于圖像光GL的透射率例如設(shè)定為80%。
[0067]第3面S13作為使圖像光GL在內(nèi)面?zhèn)热瓷涞娜瓷涿娑鹱饔?。?面S13配置于眼睛EY的正面，與第I面Sll同樣地相對(duì)于觀看者呈凹面形狀，在通過(guò)第I面Sll和第3面S13觀看外界光HL時(shí)，視度基本為O。還有，第3面S13為通過(guò)在棱鏡主體1s的表面實(shí)施的硬涂層27形成的面。
[0068]在第2棱鏡部分12中，第4面S14作為使圖像光GL在內(nèi)面?zhèn)热瓷涞娜瓷涿娑鹱饔?。還有，第4面S14為通過(guò)在棱鏡主體1s的表面實(shí)施的硬涂層27形成的面。
[0069]在第2棱鏡部分12中，第5面S15如已述地，通過(guò)在棱鏡主體1s的表面上使以無(wú)機(jī)材料形成的光反射膜RM成膜而形成，作為反射面而起作用。
[0070]第6面S16作為使圖像光GL入射于第2棱鏡部分12內(nèi)的折射面而起作用。還有，第6面S16為通過(guò)在棱鏡主體1s的表面實(shí)施的硬涂層27形成的面。
[0071]光透射構(gòu)件50如已述地與棱鏡10 —體地固定而成為I個(gè)導(dǎo)光部20。光透射構(gòu)件50為輔助棱鏡10的透視功能的構(gòu)件(輔助棱鏡)，作為具有光學(xué)功能的側(cè)面，具有第I透視面S51、第2透視面S52和第3透視面S53。在此，在第I透視面S51和第3透視面S53之間配置第2透視面S52。第I透視面S51位于使棱鏡10的第I面Sll延伸而成的曲面上，第2透視面S52為相對(duì)于該第2面S12通過(guò)粘接層CC接合而一體化的曲面，第3透視面S53位于使棱鏡10的第3面S13延伸而成的曲面上。其中的第2透視面S52和棱鏡10的第2面S12因?yàn)橥ㄟ^(guò)介由薄的粘接層CC的接合而一體化，所以具有基本相同的曲率的形狀。
[0072]光透射構(gòu)件(輔助棱鏡)50在可見(jiàn)光帶域呈現(xiàn)高的光透射性，光透射構(gòu)件50的主體部分以具有與棱鏡10的棱鏡主體1s基本相同的折射率的熱塑性樹(shù)脂材料形成。還有，光透射構(gòu)件50是在使主體部分接合于棱鏡10的棱鏡主體1s之后，在接合的狀態(tài)下與棱鏡主體1s —起進(jìn)行通過(guò)硬涂層產(chǎn)生的成膜而形成的。也就是說(shuō)，光透射構(gòu)件50與棱鏡10相同，在主體部分的表面實(shí)施有硬涂層27。第I透視面S51和第3透視面S53為通過(guò)在主體部分的表面實(shí)施的硬涂層27形成的面。
[0073]圖像顯示裝置80具有射出2維的照明光SL的照明裝置81、作為透射型的空間光調(diào)制裝置的圖像顯示元件82和對(duì)照明裝置81及圖像顯示元件82的工作進(jìn)行控制的驅(qū)動(dòng)控制部84。
[0074]圖像顯示裝置80的照明裝置81具有產(chǎn)生包括紅、綠、藍(lán)的3色的光的光源81a和使來(lái)自光源81a的光漫射而成為矩形剖面的光束的背光導(dǎo)光部81b。圖像顯示元件82例如為以液晶顯示器件形成的圖像元件，對(duì)來(lái)自照明裝置81的照明光SL空間性地進(jìn)行調(diào)制而形成應(yīng)當(dāng)成為動(dòng)態(tài)圖像等的顯示對(duì)象的圖像光。驅(qū)動(dòng)控制部84具備光源驅(qū)動(dòng)電路84a和液晶驅(qū)動(dòng)電路84b。光源驅(qū)動(dòng)電路84a向照明裝置81的光源81a供給電力而使穩(wěn)定的輝度的照明光SL射出。液晶驅(qū)動(dòng)電路84b通過(guò)相對(duì)于圖像顯示元件(圖像元件)82輸出圖像信號(hào)或驅(qū)動(dòng)信號(hào)，作為透射率圖形形成成為動(dòng)態(tài)圖像和/或靜止圖像的本源的彩色的圖像光。還有，雖然能夠使液晶驅(qū)動(dòng)電路84b具有圖像處理功能，但是也能夠使外置的控制電路具有圖像處理功能。
[0075]以下，關(guān)于虛像顯示裝置100中的圖像光GL等的光路進(jìn)行說(shuō)明。從圖像顯示元件(圖像元件)82射出的圖像光GL—邊通過(guò)投影透鏡30會(huì)聚，一邊入射于設(shè)置于棱鏡10的具有比較強(qiáng)的正的折射力的第6面S16。
[0076]通過(guò)棱鏡10的第6面S16的圖像光GL —邊會(huì)聚一邊傳播，在經(jīng)由第2棱鏡部分12時(shí)，以具有比較弱的正的折射力的第5面S15反射，并以具有比較弱的負(fù)的折射力的第4面S14反射。
[0077]以第2棱鏡部分12的第4面S14反射的圖像光GL在第I棱鏡部分11中，入射于具有比較弱的正的折射力的第3面S13而全反射，并入射于具有比較弱的負(fù)的折射力的第I面Sll而全反射。還有，圖像光GL在通過(guò)第3面S13的前后，在棱鏡10中形成中間像。該中間像的像面II對(duì)應(yīng)于圖像顯示元件82的像面01。
[0078]雖然以第I面Sll全反射的圖像光GL入射于第2面S12，但是尤其是入射于半透射半反射鏡層15的圖像光GL —邊部分性地透射該半透射半反射鏡層15 —邊部分性地反射而再次入射并通過(guò)第I面S11。還有，半透射半反射鏡層15相對(duì)于在此反射的圖像光GL具有比較強(qiáng)的正的折射力而起作用。并且，第I面Sll相對(duì)于通過(guò)其的圖像光GL具有負(fù)的折射力而起作用。
[0079]通過(guò)第I面Sll的圖像光GL作為基本平行光束入射于觀看者的眼睛EY的瞳孔。也就是說(shuō)，觀看者通過(guò)作為虛像的圖像光GL，觀看形成于圖像顯示元件(圖像元件)82上的圖像。
[0080]另一方面，雖然外界光HL之中的入射于比棱鏡10的第2面S12靠一 X側(cè)的光通過(guò)第I棱鏡部分11的第3面S13和第I面S11，但是此時(shí)，正負(fù)的折射力抵消并校正像差。也就是說(shuō)，觀看者隔著棱鏡10觀看失真少的外界像。同樣地，外界光HL之中的入射于比棱鏡10的第2面S12靠+ X側(cè)的光也就是說(shuō)入射于光透射構(gòu)件50的光在通過(guò)設(shè)置于此的第3透視面S53和第I透視面S51時(shí)，正負(fù)的折射力抵消并校正像差。也就是說(shuō)，觀看者隔著光透射構(gòu)件50觀看失真少的外界像。而且，外界光HL之中的入射于光透射構(gòu)件50的對(duì)置于棱鏡10的第2面S12的重疊部分的光在通過(guò)第3透視面S53和第I面Sll時(shí)，正負(fù)的折射力抵消并校正像差。也就是說(shuō)，觀看者隔著光透射構(gòu)件50觀看失真少的外界像。還有，棱鏡10的第2面S12和光透射構(gòu)件50的第2透視面S52不僅都具有基本相同的曲面形狀，而且都具有基本相同的折射率，兩者的間隙以基本相同的折射率的粘接層CC填充。也就是說(shuō)，棱鏡10的第2面S12和/或光透射構(gòu)件50的第2透視面S52相對(duì)于外界光HL并不作為折射面而起作用。
[0081]但是，因?yàn)槿肷溆诎胪干浒敕瓷溏R層15的外界光HL —邊部分性地透射該半透射半反射鏡層15 —邊部分地反射，所以從對(duì)應(yīng)于半透射半反射鏡層15的方向朝向眼睛EY的外界光HL按半透射半反射鏡層15的透射率而減弱。另一方面，因?yàn)閳D像光GL從對(duì)應(yīng)于半透射半反射鏡層15的方向朝向眼睛EY入射，所以觀看者在半透射半反射鏡層15的方向與形成于圖像顯示元件(圖像元件)82上的圖像一起觀看外界像。
[0082]雖然在棱鏡10內(nèi)傳播而入射于第2面S12的圖像光GL之中的未以半透射半反射鏡層15反射的光入射于光透射構(gòu)件50，但是通過(guò)設(shè)置于光透射構(gòu)件50的未圖示的反射防止部可防止其返回到棱鏡10。也就是說(shuō)，可防止通過(guò)第2面S12的圖像光GL返回到光路上而成為雜散光。并且，雖然從光透射構(gòu)件50側(cè)入射而以半透射半反射鏡層15反射的外界光HL返回到光透射構(gòu)件50，但是通過(guò)設(shè)置于光透射構(gòu)件50的所述的未圖示的反射防止部可防止其射出于棱鏡10。也就是說(shuō)，可防止以半透射半反射鏡層15反射的外界光H返回到光路上而成為雜散光。
[0083]如根據(jù)以上的說(shuō)明表明地，根據(jù)第I實(shí)施方式的虛像顯示裝置100，因?yàn)楣鈱W(xué)構(gòu)件1laUOlb或?qū)Ч獠?0在作為周?chē)囊惶幍陌惭b部1g中直接固定于框架102，所以導(dǎo)光裝置20的固定變得簡(jiǎn)易，容易使虛像顯示裝置100輕量化，并且通過(guò)框架102產(chǎn)生的導(dǎo)光裝置20的支持強(qiáng)度也會(huì)提高。而且，因?yàn)楣鈱W(xué)構(gòu)件1laUOlb或?qū)Ч獠?0在除了安裝部1g以外的剩余的周?chē)糠諥O中相對(duì)于框架102及保護(hù)件108為非固定狀態(tài)，所以即使在導(dǎo)光部20和框架102等之間存在熱膨脹率之差，也允許導(dǎo)光部20相對(duì)于框架102等的膨脹，能夠防止在光學(xué)構(gòu)件1laUOlb或?qū)Ч獠?0產(chǎn)生畸變、變形、破損。
[0084]并且，根據(jù)本實(shí)施方式的虛像顯示裝置100，保護(hù)件108覆蓋光學(xué)構(gòu)件1laUOlb或?qū)Ч獠?0的周?chē)械某斯潭ㄓ诳蚣?02的安裝部1g以外的周?chē)糠諥O的至少一部分地進(jìn)行保護(hù)。也就是說(shuō)，通過(guò)框架102和保護(hù)件108能夠包圍光學(xué)構(gòu)件1laUOlb或?qū)Ч獠?0的周?chē)采w地進(jìn)行保護(hù)。由此，能夠提高如使虛像顯示裝置100落下的情況地對(duì)于來(lái)自隨機(jī)的方向的強(qiáng)的沖擊的耐久性。
[0085]第2實(shí)施方式
[0086]以下，關(guān)于第2實(shí)施方式的虛像顯示裝置進(jìn)行說(shuō)明。還有，本實(shí)施方式的虛像顯示裝置為第I實(shí)施方式的虛像顯示裝置100的變形例，在并未特別進(jìn)行說(shuō)明的情況下，與示于圖1等的虛像顯示裝置100相同。
[0087]以下，參照?qǐng)D9 (A)及圖9 (B)，關(guān)于本實(shí)施方式的虛像顯示裝置200進(jìn)行說(shuō)明。如圖示地，本實(shí)施方式的虛像顯示裝置200具備可以透視地覆蓋觀看者的眼前的第I及第2光學(xué)構(gòu)件201a、201b、對(duì)兩光學(xué)構(gòu)件201a、201b進(jìn)行支持的框架102、固定于從框架102的左右兩端到后方的部分的第I及第2驅(qū)動(dòng)部205a、205b和射出被2維地掃描的信號(hào)光的第I及第2圖像元件206a、206b。使在附圖中左側(cè)的第I光學(xué)構(gòu)件201a和第I驅(qū)動(dòng)部205a和第I圖像元件206a組合而成的第I顯示裝置100A為形成右眼用的虛像的部分，即使單獨(dú)也作為虛像顯示裝置而起作用。并且，使在附圖中右側(cè)的第2光學(xué)構(gòu)件201b和第2驅(qū)動(dòng)部205b和第2圖像元件206b組合而成的第2顯示裝置100B為形成左眼用的虛像的部分，僅使第I顯示裝置100A的左右反轉(zhuǎn)，具有與第I顯示裝置100A相同的功能。[0088]在第I顯示裝置100A中，第I圖像元件206a形成已強(qiáng)度調(diào)制的信號(hào)光并作為掃描光TL而射出該信號(hào)光。第I光學(xué)構(gòu)件201a為通過(guò)對(duì)來(lái)自第I圖像兀件206a的掃描光TL進(jìn)行反射而形成圖像光GL的被照射構(gòu)件，具有將如此的圖像光GL導(dǎo)至眼睛EY的功能。第I驅(qū)動(dòng)部205a具有對(duì)于第I圖像元件206a介由未圖示的光纖等供給照明光的光源和包括使第I圖像元件206a等工作的控制電路等的主體部分280。
[0089]第I圖像元件206a組裝于鼻托構(gòu)件108a，相對(duì)于框架102間接地固定。第I圖像元件206a具有對(duì)來(lái)自主體部分280的照明光基于控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)制的信號(hào)光調(diào)制部281和一邊使經(jīng)由信號(hào)光調(diào)制部281的信號(hào)光進(jìn)行掃描一邊射出的掃描光學(xué)系統(tǒng)282。在此，掃描光學(xué)系統(tǒng)282以MEMS鏡等構(gòu)成，通過(guò)同步于通過(guò)信號(hào)光調(diào)制部281進(jìn)行的信號(hào)光的調(diào)制使姿態(tài)變化，進(jìn)行通過(guò)對(duì)信號(hào)光的光路進(jìn)行調(diào)整使向第I光學(xué)構(gòu)件201a的內(nèi)面的光線(掃描光TL)的射出角度縱橫地變化的2維掃描。
[0090]第I光學(xué)構(gòu)件201a配置為，覆蓋第I圖像元件206a的前方或在光射出方向覆蓋配戴者的眼睛EY的前方。第I光學(xué)構(gòu)件201a具有作為接受掃描光的照射的半透視膜的半透視半反射膜285和對(duì)半透視半反射膜285進(jìn)行支持固定的支持構(gòu)件286。由此，不僅通過(guò)圖像光GL產(chǎn)生的虛像進(jìn)入配戴者的眼睛EY，來(lái)自外界的光也進(jìn)入配戴者的眼睛EY，虛像顯示裝置200為可以重疊地觀看雙方的透明的構(gòu)成。還有，半透視半反射膜285既能夠?yàn)榘胪干浒敕瓷溏R，也能夠?yàn)槿D及其他的衍射型的光學(xué)元件。
[0091]第I光學(xué)構(gòu)件201a雖然并非如第I實(shí)施方式的第I光學(xué)構(gòu)件1la的內(nèi)部傳播型的導(dǎo)光部，但是與第I實(shí)施方式的情況同樣地具有覆蓋眼前的薄的橢圓形狀，并在作為外周的一部分的周?chē)糠諥O具有安裝部1g和肋10η。
[0092]關(guān)于第I光學(xué)構(gòu)件201a向框架102的組裝進(jìn)行說(shuō)明。第I光學(xué)構(gòu)件201a利用形成于周?chē)糠諥O的突起狀的安裝部10g，直接固定于設(shè)置于位于框架102的側(cè)方的側(cè)方端部65a的第2固定部61e，相對(duì)于第I圖像元件206a等成為對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)。在框架102，作為停止器而設(shè)置槽狀的限制部102η。在第I光學(xué)構(gòu)件201a的組裝后，在限制部102η，在具有微小的間隙的游嵌狀態(tài)下插入設(shè)置于第I光學(xué)構(gòu)件201a的上端部的突起狀的肋10η。由此，能夠?qū)Φ贗光學(xué)構(gòu)件201a的前端側(cè)的位移關(guān)于框架102的進(jìn)深方向進(jìn)行限制。還有，第I光學(xué)構(gòu)件201a之中的除了安裝部1g以外的部分與框架102及保護(hù)件108稍微分離，在與框架102和保護(hù)件108的關(guān)系中成為非固定狀態(tài)。
[0093]以下，關(guān)于圖像形成的工作進(jìn)行說(shuō)明。首先，第I圖像元件206a之中的信號(hào)光調(diào)制部281形成并射出對(duì)應(yīng)于構(gòu)成圖像的像素的輝度對(duì)照明光進(jìn)行了調(diào)制的信號(hào)光。從信號(hào)光調(diào)制部281射出的信號(hào)光入射于作為掃描部的掃描光學(xué)系統(tǒng)282入射。掃描光學(xué)系統(tǒng)282以信號(hào)光為掃描光TL朝向第I光學(xué)構(gòu)件201a射出。在第I光學(xué)構(gòu)件201a中，通過(guò)使掃描光TL入射，通過(guò)在此的作為反射光的圖像光GL形成虛像，通過(guò)觀看者以眼睛EY捕捉該虛像，觀看圖像。
[0094]以上，雖然就實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了說(shuō)明，但是本實(shí)用新型并不限于所述的實(shí)施方式，在不脫離其主旨的范圍可以在各種方式下實(shí)施，例如也可以為如下的變形。
[0095]雖然在所述第I實(shí)施方式中，框架102和投影透鏡30是分體的，通過(guò)螺釘固定將投影透鏡30固定于框架102，但是也能夠?qū)⑼队巴哥R30的鏡筒39與框架102 —體成型。作為將鏡筒39與框架102 —體成型的方法，存在外部成型、模鑄一體成形后的鏡筒部切削等的方法。
[0096]關(guān)于導(dǎo)光裝置20或投影透鏡30，并不限于通過(guò)螺釘緊固進(jìn)行的緊固，能夠以各種方法固定于框架102。
[0097]雖然在以上的說(shuō)明中，在框架102安裝保護(hù)件108，但是關(guān)于保護(hù)件108能夠?qū)⑵溥M(jìn)行省略。該情況下，既能夠?qū)⑹居趫D5 (B)等的框架102維持為原來(lái)的形狀不變，在框架102的中央部102g連接設(shè)置有鼻托構(gòu)件108a的輔助構(gòu)件，也能夠預(yù)先準(zhǔn)備一體地設(shè)置有輔助構(gòu)件的框架102。如此的輔助構(gòu)件與保護(hù)件108的縱向部分63a同樣地可用作對(duì)導(dǎo)光部20進(jìn)行保護(hù)的構(gòu)件。還有，也能夠一體地制作框架102和保護(hù)件108。
[0098]雖然在以上的說(shuō)明中，作為第I光學(xué)構(gòu)件201a的導(dǎo)光部20等在懸臂狀態(tài)下支持于框架102側(cè)，但是能夠?qū)?dǎo)光部20通過(guò)框架102和/或保護(hù)件108從周?chē)M(jìn)行支持。此時(shí)，優(yōu)選:在框架102和/或保護(hù)件108設(shè)置允許導(dǎo)光部20的相對(duì)的伸縮的構(gòu)件或機(jī)構(gòu)。
[0099]雖然在所述第I實(shí)施方式中，在棱鏡10的光入射側(cè)配置投影透鏡30，但是也能夠省略投影透鏡30，而使棱鏡10自身具有成像功能。并且，也能夠代替投影透鏡30而配置具有成像功能的其他的棱鏡10。
[0100]雖然在所述的說(shuō)明中，在框架102設(shè)置限制部102η，但是也可以代替之或者與其同時(shí)，在保護(hù)件108設(shè)置用于防止棱鏡10的變形、晃動(dòng)等的同樣的限制部。
[0101]雖然在所述第I實(shí)施方式中，在投影透鏡30的鏡筒39設(shè)置可以與導(dǎo)光部20卡止的卡止構(gòu)件39a，但是能夠在導(dǎo)光部20側(cè)設(shè)置例如夾持鏡筒39地與鏡筒39嵌合的卡止構(gòu)件。
[0102]雖然在所述第I實(shí)施方式中，半透射半反射鏡層(半透射半反射膜)15形成為橫長(zhǎng)的矩形區(qū)域，但是半透射半反射鏡層15的輪廓能夠相應(yīng)于用途及其他的使用而適當(dāng)變更。并且，半透射半反射鏡層15的透射率和/或反射率也能夠相應(yīng)于用途及其他的使用而變更。
[0103]雖然在所述第I實(shí)施方式中，半透射半反射鏡層15為簡(jiǎn)單的半透射性的膜(例如金屬反射膜和/或電介質(zhì)多層膜)，但是，半透射半反射鏡層15能夠替換為平面或曲面的全息元件。
[0104]雖然在所述第I實(shí)施方式中，并未特別調(diào)整圖像顯示元件82中的顯示輝度的分布，但是在根據(jù)位置產(chǎn)生輝度差的情況等下，能夠?qū)︼@示輝度的分布不均勻地進(jìn)行調(diào)整。
[0105]雖然在所述第I實(shí)施方式中，作為圖像顯示裝置80，采用包括透射型的液晶顯示器件等的圖像顯示元件82，但是作為圖像顯示裝置80，并不限于包括透射型的液晶顯示器件等的圖像顯示元件82而可以利用各種元件。例如，也可以為采用反射型的液晶顯示器件的構(gòu)成，也能夠代替包括液晶顯示器件等的圖像顯示元件82而采用數(shù)字微鏡器件等。并且，作為圖像顯示裝置80，能夠采用由LED陣列和/或OELD (有機(jī)EL)等代表的自發(fā)光型元件。
[0106]雖然在所述第I實(shí)施方式中，采用包括透射型的液晶顯示器件等的圖像顯示裝置80，但是也可以代替其而采用掃描型的圖像顯示裝置。
[0107]具體地如示于圖10，作為虛像顯示裝置的第I顯示裝置100A具備導(dǎo)光部20和圖像顯示裝置380。導(dǎo)光部20與作為第I實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明的相同，在此將說(shuō)明進(jìn)行省略。另一方面，圖像顯示裝置380相當(dāng)于第2實(shí)施方式的第I圖像元件206a，具有信號(hào)光形成部381和掃描光學(xué)系統(tǒng)282。信號(hào)光形成部381也具備光源,形成并射出信號(hào)光LL。掃描光學(xué)系統(tǒng)282通過(guò)一致于信號(hào)光形成部381的調(diào)制使MEMS鏡的姿態(tài)變化而對(duì)光路進(jìn)行調(diào)整，使應(yīng)當(dāng)成為圖像光GL的掃描光TL入射于導(dǎo)光部20并對(duì)第2面S12之中的形成半透射半反射鏡層15的部分區(qū)域的整體進(jìn)行掃描。若關(guān)于圖示的第I顯示裝置100A的工作進(jìn)行說(shuō)明，則從圖像顯示裝置380之中的信號(hào)光形成部381射出的信號(hào)光LL入射于掃描光學(xué)系統(tǒng)282。掃描光學(xué)系統(tǒng)282以信號(hào)光LL為掃描光TL朝向?qū)Ч獠?0的第6面S16射出。導(dǎo)光部20使通過(guò)第6面S16的掃描光TL通過(guò)全反射等在內(nèi)部導(dǎo)光，到達(dá)半透射半反射鏡層
15。此時(shí)，通過(guò)掃描光TL在半透射半反射鏡層15的面上掃描，通過(guò)作為掃描光TL的軌跡的圖像光GL形成虛像，通過(guò)配戴者以眼睛EY捕捉該虛像，觀看圖像。還有，在圖示的情況下，導(dǎo)光裝置20之中的作為光入射面的第6面S16相對(duì)于掃描光TL的光軸成為垂直的平面。并且,第5面S15及第4面S14也成為平面。
[0108]雖然在所述的說(shuō)明中，關(guān)于具備一對(duì)顯示裝置100A、100B的虛像顯示裝置100進(jìn)行了說(shuō)明，但是也能夠?yàn)閱蝹€(gè)的顯示裝置。也就是說(shuō)，也可以構(gòu)成為，并非對(duì)應(yīng)于右眼及左眼的雙方，每次設(shè)置一組投影透視裝置70及圖像顯示裝置80，而是僅對(duì)于右眼或左眼的任一方而設(shè)置投影透視裝置70及圖像顯示裝置80，以單眼觀看圖像。該情況下，框架102和/或鏡腿部分104雖然也能夠如例如示于圖1等原封不動(dòng)地成為左右對(duì)稱地配置的形狀，但是關(guān)于對(duì)顯示裝置并未進(jìn)行支持側(cè)的框架部分，也能夠成為在耳朵以外固定的不同的形狀。
[0109]雖然在所述的說(shuō)明中，關(guān)于一對(duì)顯示裝置100A、100B的X方向的間隔并未進(jìn)行說(shuō)明，但是兩顯示裝置100AU00B的間隔并不限于固定，可以通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)等進(jìn)行間隔的調(diào)整。也就是說(shuō)，如果在框架102設(shè)置伸縮機(jī)構(gòu)等，則能夠?qū)娠@示裝置100AU00B的X方向的間隔相應(yīng)于配戴著的眼寬等進(jìn)行調(diào)整。
[0110]雖然在所述第I實(shí)施方式中，在棱鏡10的第I面Sll及第3面S13中，在表面上不施加鏡和/或半透射半反射鏡通過(guò)與空氣的界面使圖像光全反射而導(dǎo)引，但是關(guān)于本申請(qǐng)實(shí)用新型的虛像顯示裝置100中的全反射，也包括在第I面Sll或第3面S13上的整體或一部分形成鏡涂層和/或半透射半反射膜而進(jìn)行的反射。例如，也包括如下情況:在圖像光的入射角度滿足全反射條件的基礎(chǔ)上，在所述第I面Sll或第3面S13上的整體或一部分實(shí)施鏡涂層等，實(shí)質(zhì)上對(duì)全部的圖像光進(jìn)行反射。并且，如果可得到充分的明亮度的圖像光，則也可以通過(guò)多少存在透射性的鏡涂敷第I面Sll或第3面S13的整體或一部分。
[0111]雖然在所述的說(shuō)明中，棱鏡10等在眼睛EY的排列的橫向方向延伸，但是也能夠?qū)⒗忡R10配置為，在縱向方向延伸。該情況下，導(dǎo)光棱鏡10例如通過(guò)在上部的懸臂狀態(tài)支持。
【權(quán)利要求】
1.一種虛像顯示裝置，其特征在于: 使觀看者將圖像觀看為虛像； 具備圖像元件、光學(xué)構(gòu)件和框架， 所述光學(xué)構(gòu)件使來(lái)自所述圖像元件的光朝向觀看者的眼睛而使圖像被觀看， 所述框架對(duì)所述圖像元件和所述光學(xué)構(gòu)件進(jìn)行支持，使得所述光學(xué)構(gòu)件配置于觀看者的眼前； 所述光學(xué)構(gòu)件在作為周?chē)囊惶幍陌惭b部中直接固定于所述框架，在除了所述安裝部以外的周?chē)糠种邢鄬?duì)于所述框架為非固定狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述光學(xué)構(gòu)件使來(lái)自所述圖像元件的圖像反射而導(dǎo)至觀看者的眼睛。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述光學(xué)構(gòu)件具有一邊使來(lái)自作為所述圖像元件的圖像顯示元件的圖像的光在內(nèi)部反射一邊導(dǎo)至觀看者的眼睛的棱鏡狀的導(dǎo)光部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述安裝部設(shè)置于所 述導(dǎo)光部之中的入射側(cè)的部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述安裝部固定于所述框架的側(cè)方。
6.根據(jù)權(quán)利要求3~5中任一項(xiàng)所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述框架具有對(duì)包括所述圖像顯示元件的像形成主體部進(jìn)行固定的第I固定部和對(duì)所述導(dǎo)光部進(jìn)行固定的第2固定部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述像形成主體部螺釘固定于所述第I固定部，所述導(dǎo)光部螺釘固定于所述第2固定部。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述像形成主體部具有通過(guò)與所述導(dǎo)光部抵接而卡止該導(dǎo)光部的卡止部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述像形成主體部具有使來(lái)自所述圖像顯示元件的圖像的光成像于所述導(dǎo)光部的投影透鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述像形成主體部具有固定于所述框架的蓋狀的外裝構(gòu)件。
11.根據(jù)權(quán)利要求3~5、7~9中任一項(xiàng)所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述導(dǎo)光部具有對(duì)圖像的光進(jìn)行導(dǎo)光并使外界的光可以透視的棱鏡和連接于該棱鏡而補(bǔ)償外界的光的透視功能的光透射構(gòu)件。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述圖像元件射出2維掃描的信號(hào)光，所述光學(xué)構(gòu)件使來(lái)自所述圖像顯示元件的光反射而導(dǎo)至觀看者的眼睛。
13.根據(jù)權(quán)利要求1~5、7~9、12中任一項(xiàng)所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述框架具有對(duì)所述光學(xué)構(gòu)件的位移關(guān)于預(yù)定方向進(jìn)行限制的限制部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的虛像顯示裝置，其特征在于:所述限制部對(duì)所述光學(xué)構(gòu)件的位移關(guān)于所述框架的進(jìn)深方向進(jìn)行限制。
15.根據(jù)權(quán)利要求1~5、7~9、12、14中任一項(xiàng)所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 進(jìn)一步具備固定于所述框架并對(duì)所述光學(xué)構(gòu)件的周?chē)械某怂霭惭b部以外的周?chē)糠值闹辽僖徊糠诌M(jìn)行保護(hù)的保護(hù)件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述框架和所述保護(hù)件以金屬材料形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求1~5、7~9、12、14、16中任一項(xiàng)所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述框架將一對(duì)圖像元件和一對(duì)光學(xué)構(gòu)件對(duì)稱地固定及支持于側(cè)方。
18.一種虛像顯示裝置，其特征在于: 使觀看者將圖像觀看為虛像； 具備圖像元件、光學(xué)構(gòu)件、框架和保護(hù)件， 所述光學(xué)構(gòu)件使來(lái)自所述圖像元件的光朝向觀看者的眼睛而使圖像被觀看， 所述框架對(duì)所述圖像元件和所述光學(xué)構(gòu)件進(jìn)行支持，使得所述光學(xué)構(gòu)件配置于觀看者的眼前， 所述保護(hù)件，其連接于 所述框架并且保護(hù)所述光學(xué)構(gòu)件周?chē)械某斯潭ㄓ谒隹蚣艿陌惭b部以外的周?chē)糠值闹辽僖徊糠帧?br> 19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述光學(xué)構(gòu)件具有一邊使來(lái)自作為所述圖像元件的圖像顯示元件的圖像的光在內(nèi)部反射一邊導(dǎo)至觀看者的眼睛的棱鏡狀的導(dǎo)光部。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述光學(xué)構(gòu)件相對(duì)于所述保護(hù)件為非固定狀態(tài)。
21.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述保護(hù)件為細(xì)長(zhǎng)地延伸的框狀的構(gòu)件。
22.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述保護(hù)件直接或間接地固定于所述框架的中央部和側(cè)方。
【文檔編號(hào)】G02B27/01GK203825293SQ201320676440
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月5日
【發(fā)明者】平出紀(jì)明 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社
【專利摘要】本實(shí)用新型提供能實(shí)現(xiàn)輕量化并且能提高圖像光產(chǎn)生裝置的支持強(qiáng)度的虛像顯示裝置。導(dǎo)光部（20）在作為周?chē)囊惶幍陌惭b部（10g）處直接固定于框架（102），因此，導(dǎo)光部（20）的固定變得簡(jiǎn)易，能使虛像顯示裝置（100）輕量化，也可提高框架（102）所形成的導(dǎo)光部（20）的支持強(qiáng)度。還有，導(dǎo)光部（20）在除了安裝部（10g）以外的周?chē)糠郑ˋ0）中相對(duì)于框架為非固定狀態(tài)，因此即使在導(dǎo)光部（20）和框架（102）之間存在熱膨脹率之差，也允許導(dǎo)光部（20）相對(duì)于框架（102）的膨脹，可防止在導(dǎo)光部（20）發(fā)生畸變、變形、破損。
【專利說(shuō)明】虛像顯示裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及將圖像作為虛像提供給觀看者的虛像顯示裝置，尤其涉及適合配戴于觀看者的頭部的頭戴式顯示器的虛像顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為組進(jìn)配戴于觀看者的頭部的頭戴式顯示器(以下，也稱為HMD)等的虛像顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)提出各種方案(例如參照專利文獻(xiàn)1、2等)。
[0003]關(guān)于HMD等的虛像顯示裝置，期望使小型化及輕量化進(jìn)展和不使像質(zhì)下降而達(dá)到寬視角化。并且，若完全覆蓋觀看者的視野，成為僅能看到圖像光的狀態(tài)，則觀看者判斷不了外界的狀態(tài)，產(chǎn)生不安。莫如通過(guò)使外界和圖像重疊而觀看，產(chǎn)生虛擬現(xiàn)實(shí)的各種新的用途。因此，期望不妨礙外界的視野，對(duì)圖像光重疊進(jìn)行顯示的顯示器。而且，為了使觀看者的配戴感提高，使外表的形體良好，一般期望近于眼鏡的形式。
[0004]考慮以上的狀況，例如通過(guò)透明地配置于觀看者的眼前的導(dǎo)光部構(gòu)成虛像顯示裝置，并考慮介由如此的透明型的導(dǎo)光部將來(lái)自圖像顯示元件的圖像光導(dǎo)至觀看者的眼睛。在這種虛像顯示裝置中，需要將導(dǎo)光部支持(支撐)于眼前，例如將分別包括圖像光產(chǎn)生裝置和導(dǎo)光板的一對(duì)圖像顯示裝置固定于結(jié)合構(gòu)件，并將該結(jié)合構(gòu)件固定于類(lèi)似于眼鏡框的框架的背后(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0005]可是，在記載于專利文獻(xiàn)I等的虛像顯示裝置中，因?yàn)榕c框架不同地另行設(shè)置結(jié)合構(gòu)件對(duì)圖像顯示裝置進(jìn)行支持，所以結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜化，如果提高通過(guò)結(jié)合構(gòu)件產(chǎn)生的圖像顯示裝置的支持強(qiáng)度則重量增加，若使結(jié)合構(gòu)件等輕量化則圖像顯示裝置的支持強(qiáng)度容易下降。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2011— 2753號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2010—145859號(hào)公報(bào)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型鑒于所述【背景技術(shù)】而作出，目的在于提供能夠謀求輕量化并使圖像顯示用的裝置的支持強(qiáng)度提高的虛像顯示裝置。
[0009]為了達(dá)到所述目的，本實(shí)用新型涉及的第I虛像顯示裝置為使觀看者將圖像觀看為虛像的虛像顯示裝置，具備圖像元件、使來(lái)自圖像元件的光朝向觀看者的眼睛而使圖像被觀看的光學(xué)構(gòu)件和使得光學(xué)構(gòu)件配置于觀看者的眼前地對(duì)持圖像元件和光學(xué)構(gòu)件進(jìn)行支持的框架，光學(xué)構(gòu)件在作為周?chē)囊惶幍陌惭b部中直接固定于框架，在除了安裝部以外的周?chē)糠种邢鄬?duì)于框架為非固定狀態(tài)。也就是說(shuō)，光學(xué)構(gòu)件在懸臂狀態(tài)下被支持或者通過(guò)局部連接及其他的固定被支持。
[0010]在所述第I虛像顯示裝置中，因?yàn)楣鈱W(xué)構(gòu)件在作為周?chē)囊惶幍陌惭b部中直接固定于框架，所以光學(xué)構(gòu)件的固定變得簡(jiǎn)易，連接部及構(gòu)件數(shù)量減少而容易小型化并容易使虛像顯示裝置輕量化，也提高通過(guò)框架產(chǎn)生的光學(xué)構(gòu)件的支持強(qiáng)度。而且，因?yàn)楣鈱W(xué)構(gòu)件在除了安裝部以外的周?chē)糠种邢鄬?duì)于框架為非固定狀態(tài)，所以即使在光學(xué)構(gòu)件和框架之間存在熱膨脹率之差，也允許光學(xué)構(gòu)件相對(duì)于框架的膨脹，能夠防止在光學(xué)構(gòu)件產(chǎn)生畸變、變形、破損。
[0011]在本實(shí)用新型的具體的側(cè)面中，在所述第I虛像顯示裝置中，光學(xué)構(gòu)件使來(lái)自圖像元件的圖像反射而導(dǎo)至觀看者的眼睛。
[0012]在本實(shí)用新型的其他具體的側(cè)面中，光學(xué)構(gòu)件具有一邊使來(lái)自作為圖像元件的圖像顯示元件的圖像的光在內(nèi)部反射一邊導(dǎo)至觀看者的眼睛的棱鏡狀的導(dǎo)光部。該情況下，雖然產(chǎn)生導(dǎo)光部變得比較重的趨勢(shì)，但是通過(guò)利用安裝部向框架的直接的固定，能夠不使導(dǎo)光部的光學(xué)特性劣化而精密地配置導(dǎo)光部。
[0013]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，安裝部設(shè)置于導(dǎo)光部之中的入射側(cè)的部分。該情況下，導(dǎo)光部之中的接近圖像顯示元件的部分固定于框架，圖像顯示元件和導(dǎo)光部的對(duì)準(zhǔn)變得容易。并且，因?yàn)閷?dǎo)光部之中的射出側(cè)的部分敞開(kāi)，不用在觀看者的眼睛的周邊設(shè)置固定機(jī)構(gòu)，所以能夠抑制成為視野的妨礙的構(gòu)件的配置而能夠提高外觀的自由度。
[0014]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，安裝部固定于框架的側(cè)方。該情況下，導(dǎo)光部在來(lái)自橫側(cè)的懸臂狀態(tài)下被支持，圖像顯示元件安裝于框架的側(cè)方周邊。
[0015]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，框架具有對(duì)包括圖像顯示元件的像形成主體部進(jìn)行固定的第I固定部和對(duì)導(dǎo)光部進(jìn)行固定的第2固定部。該情況下，能夠?qū)⑾裥纬芍黧w部和導(dǎo)光部個(gè)別地組裝于框架，能夠提高組裝的作業(yè)性。
[0016]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，像形成主體部螺釘固定于第I固定部，導(dǎo)光部螺釘固定于所述第2固定部。該情況下，能夠不犧牲組裝的作業(yè)性而使像形成主體部和導(dǎo)光部的安裝強(qiáng)度提高。
[0017]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，像形成主體部具有通過(guò)與導(dǎo)光部抵接而卡止該導(dǎo)光部的卡止部。該情況下，能夠確保將像形成主體部和導(dǎo)光部個(gè)別地組裝于框架的作業(yè)性，且像形成主體部和導(dǎo)光部的配置關(guān)系也精密地進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，也容易應(yīng)對(duì)框架的制造誤差等，有助于虛像顯示裝置的性能提高。
[0018]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，像形成主體部具有使來(lái)自圖像顯示元件的圖像的光成像于導(dǎo)光部的投影透鏡。該情況下，能夠在導(dǎo)光部?jī)?nèi)形成中間像而觀看圖像，能夠避免圖像顯示元件等的大型化并提高圖像顯示元件等的配置的自由度。
[0019]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，像形成主體部具有固定于框架的蓋狀的外裝構(gòu)件。該情況下，能夠一邊保護(hù)像形成主體部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)部一邊抑制雜散光的產(chǎn)生。
[0020]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，導(dǎo)光部具有對(duì)圖像的光進(jìn)行導(dǎo)光并使外界的光可以透視的棱鏡和連接于該棱鏡而補(bǔ)償外界的光的透視功能的光透射構(gòu)件。該情況下，因?yàn)槟軌蚴箤?dǎo)光部成為相似于眼鏡的透鏡部的形狀或狀態(tài)，所以能夠使視野良好，并且外觀的自由度也能夠提高。
[0021]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，圖像元件射出2維掃描的信號(hào)光，光學(xué)構(gòu)件使來(lái)自圖像顯示元件的光反射而導(dǎo)至觀看者的眼睛。
[0022]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，框架具有對(duì)光學(xué)構(gòu)件的位移關(guān)于預(yù)定方向進(jìn)行限制的限制部。該情況下，能夠抑制光學(xué)構(gòu)件的不期望的位移，能夠防止在光學(xué)構(gòu)件產(chǎn)生變形、崎變、破損等。[0023]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，限制部對(duì)光學(xué)構(gòu)件的位移關(guān)于框架的進(jìn)深方向進(jìn)行限制。
[0024]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，進(jìn)一步具備固定于框架并對(duì)光學(xué)構(gòu)件的周?chē)械某税惭b部以外的周?chē)糠值闹辽僖徊糠诌M(jìn)行保護(hù)的保護(hù)件。該情況下，能夠通過(guò)框架和保護(hù)件包圍光學(xué)構(gòu)件的周?chē)剡M(jìn)行保護(hù)，能夠提高對(duì)于如在使虛像顯示裝置落下的情況地來(lái)自隨機(jī)的方向的強(qiáng)的沖擊的耐久性。
[0025]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，框架和所述保護(hù)件以金屬材料形成。該情況下，能夠使框架和保護(hù)件為高精度和高剛性，能夠提高圖像顯示元件和光學(xué)構(gòu)件的組裝的可靠性。
[0026]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，框架將一對(duì)圖像元件和一對(duì)光學(xué)構(gòu)件對(duì)稱地固定及支持于側(cè)方。該情況下，能夠使虛像顯示裝置成為眼鏡型，能夠向雙眼提供相同或不同的圖像。
[0027]為了達(dá)到所述目的，本實(shí)用新型涉及的第2虛像顯示裝置為使觀看者將圖像觀看為虛像的虛像顯示裝置，具備圖像元件、使來(lái)自圖像元件的光朝向觀看者的眼睛而使圖像被觀看的光學(xué)構(gòu)件、對(duì)圖像元件和光學(xué)構(gòu)件進(jìn)行支持使得光學(xué)構(gòu)件配置于觀看者的眼前的框架和連接于框架并且覆蓋光學(xué)構(gòu)件周?chē)械某斯潭ㄓ诳蚣艿陌惭b部以外的周?chē)糠值闹辽僖徊糠值剡M(jìn)行保護(hù)的保護(hù)件。
[0028]在所述第2虛像顯示裝置中，保護(hù)件覆蓋光學(xué)構(gòu)件周?chē)械某斯潭ㄓ诳蚣艿陌惭b部以外的周?chē)糠值闹辽僖徊糠值剡M(jìn)行保護(hù)。也就是說(shuō)，能夠通過(guò)框架和保護(hù)件包圍覆蓋光學(xué)構(gòu)件的周?chē)剡M(jìn)行保護(hù)。由此，能夠提高對(duì)于如在使虛像顯示裝置落下的情況地來(lái)自隨機(jī)方向的強(qiáng)的沖擊的耐久性。
[0029]在本實(shí)用新型的具體的側(cè)面中，在所述第2虛像顯示裝置中，光學(xué)構(gòu)件具有一邊使來(lái)自作為圖像元件的圖像顯示元件的圖像的光在內(nèi)部反射一邊導(dǎo)至觀看者的眼睛的棱鏡狀的導(dǎo)光部。
[0030]在本實(shí)用新型的其他具體的側(cè)面中，光學(xué)構(gòu)件相對(duì)于保護(hù)件為非固定狀態(tài)。該情況下，即使在光學(xué)構(gòu)件和保護(hù)件之間存在熱膨脹率之差，也允許光學(xué)構(gòu)件的膨脹，能夠抑制在光學(xué)構(gòu)件產(chǎn)生變形、畸變、破損。
[0031]在本實(shí)用新型的另外的側(cè)面中，保護(hù)件為細(xì)長(zhǎng)地延伸的框狀構(gòu)件。該情況下，能夠使保護(hù)件輕量，因?yàn)槟軌蚺渲脼椋庥^也如同鏡架的一部分，所以能夠消除設(shè)計(jì)的不適感。
[0032]在本實(shí)用新型的其他具體的側(cè)面中，保護(hù)件直接或間接地固定于框架的中央部和側(cè)方。該情況下，都能將保護(hù)件簡(jiǎn)易地固定于框架而一體化。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1是對(duì)作為本實(shí)用新型的第I實(shí)施方式的虛像顯示裝置的外觀進(jìn)行說(shuō)明的立體圖。
[0034]圖2 (A)是表示虛像顯示裝置的整體的立體圖，(B)是表示從虛像顯示裝置取下外裝構(gòu)件和/或保護(hù)件后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0035]圖3 (A)?(C)是實(shí)施方式的虛像顯示裝置的主視圖、背面?zhèn)攘Ⅲw圖及側(cè)視圖。
[0036]圖4 (A)?(C)是能看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)的虛像顯示裝置的主視圖、背面圖及側(cè)視圖。[0037]圖5是表示用于對(duì)虛像顯示裝置之中的第I顯示裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明而將外裝構(gòu)件等取下的狀態(tài)的立體圖。
[0038]圖6 (A)及(B)是對(duì)組入于第I顯示裝置的導(dǎo)光部或光學(xué)構(gòu)件的外觀進(jìn)行說(shuō)明的立體圖。
[0039]圖7 (A)及(B)是對(duì)虛像顯示裝置之中的導(dǎo)光部及投影透鏡向框架的固定方法進(jìn)行說(shuō)明的分解立體圖。
[0040]圖8是構(gòu)成虛像顯示裝置的第I顯示裝置的關(guān)于上下的對(duì)稱面的剖視圖。
[0041]圖9(A)是對(duì)作為本實(shí)用新型的第2實(shí)施方式的虛像顯示裝置進(jìn)行說(shuō)明的主視圖，(B)是對(duì)虛像顯示裝置之中的第I顯示裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的俯視圖。
[0042]圖10是對(duì)變形例的虛像顯示裝置進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0043]【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0044]AO…周?chē)糠郑珹X1—AX5…光軸，AXO…射出側(cè)光軸，EY…眼睛，GL...圖像光，01...像面，RM…光反射膜，Sll一S16…第I一第6面，S51—S53…第I一第3透視面，SL…照明光，10…棱鏡，1g…安裝部，11...第I棱鏡部分，12...第2棱鏡部分，12j…前端部，15...半透射半反射鏡層，20…導(dǎo)光部，30…投影透鏡，39…鏡筒，39a…卡止構(gòu)件，39g...安裝部，50…光透射構(gòu)件，61e…固定部，61f…固定部，61x…轂孔，65a、65b…側(cè)方端部，68e…抵接面，70…投影透視裝置，80…圖像顯示裝置，81...照明裝置，82…圖像顯示元件，84…驅(qū)動(dòng)控制部，100…虛像顯示裝置，100A…第I顯示裝置，100B…第2顯示裝置，1la…第I光學(xué)構(gòu)件，1lb…第2光學(xué)構(gòu)件 ，102…框架，102a…正面部，102b、102c…側(cè)面部，102η…限制部，104…鏡腿部分，105a…第I像形成主體部，105b…第2像形成主體部，105d…外裝構(gòu)件，105i…凹部，108…投影機(jī)，108a…鼻托構(gòu)件，108g…中央部，108i…前端部，109…框狀構(gòu)件
【具體實(shí)施方式】
[0045]第I實(shí)施方式
[0046]以下，一邊參照?qǐng)D1等，一邊關(guān)于本實(shí)用新型涉及的虛像顯示裝置的第I實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
[0047]如示于圖1地，本實(shí)施方式的虛像顯示裝置100為具有如眼鏡的外觀的頭戴式顯示器，對(duì)于配戴該虛像顯示裝置100的觀看者或使用者能夠使通過(guò)虛像產(chǎn)生的圖像光被觀看，并且能夠使觀看者透明地觀看或觀察外界像。虛像顯示裝置100具備可以透視地覆蓋觀看者的眼前的第I及第2光學(xué)構(gòu)件101a、101b、對(duì)兩光學(xué)構(gòu)件1laUOlb進(jìn)行支持的框架102和附加于從框架102的左右兩端到后方的鏡腿部分(鬢角)104的部分的第I及第2像形成主體部105a、105b。在此，在附圖上左側(cè)的第I光學(xué)構(gòu)件1la和第I像形成主體部105a組合而成的第I顯示裝置100A為形成右眼用的虛像的部分，即使單獨(dú)也作為虛像顯示裝置而起作用。并且，在附圖上右側(cè)的第2光學(xué)構(gòu)件1lb和第2像形成主體部105b組合而成的第2顯示裝置100B為形成左眼用的虛像的部分，即使單獨(dú)也作為虛像顯示裝置而起作用。
[0048]圖2是對(duì)虛像顯示裝置100的外觀和內(nèi)部進(jìn)行了對(duì)比的圖，圖2 (A)表示虛像顯示裝置100的整體，圖2 (B)表示虛像顯示裝置100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。還有，圖3 (A)~(C)對(duì)應(yīng)于圖2 (A)，為虛像顯示裝置100的外觀的主視圖、背面?zhèn)攘Ⅲw圖及側(cè)視圖。并且，圖4(A)?(C)對(duì)應(yīng)于圖2 (B)，為虛像顯示裝置100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的的主視圖、背面圖及側(cè)視圖。圖5對(duì)應(yīng)于2 (B)的左半部分，為將虛像顯示裝置100的第I顯示裝置100A側(cè)部分放大的立體圖。
[0049]如圖示地，設(shè)置于虛像顯示裝置100的框架102為折彎為U字狀的細(xì)長(zhǎng)的板狀的構(gòu)件，具備延伸于左右的橫向方向(X方向)的正面部102a和延伸于前后的進(jìn)深方向(Z方向)的一對(duì)側(cè)面部102b、102c。所謂框架102即正面部102a和側(cè)面部102b、102c是以鋁鑄件及其他的各種金屬材料形成的金屬制的一體構(gòu)件。正面部102a的進(jìn)深方向(Z方向)的寬度比對(duì)應(yīng)于第I及第2光學(xué)構(gòu)件1laUOlb的導(dǎo)光部20的厚度或?qū)挾瘸浞趾?。在框?02的左側(cè)方，具體地在作為從正面部102a中的左端部到側(cè)面部102b的部分的側(cè)方端部65a，第I光學(xué)構(gòu)件1la和第I像形成主體部105a通過(guò)對(duì)準(zhǔn)且螺釘固定而直接固定被支持。并且，在框架102的右側(cè)方，具體地在作為從正面部102a中的右端部到側(cè)面部102c的部分的側(cè)方端部65b,第2光學(xué)構(gòu)件1lb和第2像形成主體部105b通過(guò)對(duì)準(zhǔn)且螺釘固定而直接固定被支持。還有，第I光學(xué)構(gòu)件1la和第I像形成主體部105b通過(guò)嵌合相互對(duì)準(zhǔn)，第2光學(xué)構(gòu)件1lb和第2像形成主體部105b通過(guò)嵌合相互對(duì)準(zhǔn)。
[0050]在框架102，作為底緣狀的構(gòu)件或框狀的構(gòu)件，固定保護(hù)件108。保護(hù)件108的中央部108g通過(guò)嵌合及螺釘固定而固定于框架102的中央部102g。因此，如示于圖4 (B)地，在框架102的中央部102g，形成固定用的凹部102k，在凹部102k的中央形成螺紋孔。保護(hù)件108為折彎為2段的曲軸狀的細(xì)長(zhǎng)的板狀的構(gòu)件，為以金屬材料或樹(shù)脂材料形成的一體構(gòu)件。保護(hù)件108的進(jìn)深方向(Z方向)的寬度為對(duì)應(yīng)于第I及第2光學(xué)構(gòu)件1laUOlb的導(dǎo)光部20的厚度或?qū)挾瘸潭?。保護(hù)件108的第I前端部108i相對(duì)于第I像形成主體部105a通過(guò)嵌合而固定,保護(hù)件108的第2前端部108j相對(duì)于第2像形成主體部105b通過(guò)嵌合而固定。更具體地，保護(hù)件108的第I前端部108i在嵌合于設(shè)置于覆蓋第I像形成主體部105a的蓋狀的外裝構(gòu)件105d之中的外構(gòu)件105e的凹部105i的狀態(tài)下固定。并且，保護(hù)件108的第2前端部108j在嵌合于設(shè)置于覆蓋第2像形成主體部105b的蓋狀的外裝構(gòu)件105d之中的外構(gòu)件105e的凹部105 j的狀態(tài)下固定。
[0051]框架102不僅對(duì)第I及第2像形成主體部105a、105b進(jìn)行支持，而且具有與外裝構(gòu)件105d聯(lián)動(dòng)對(duì)第I及第2像形成主體部105a、105b的內(nèi)部進(jìn)行保護(hù)的作用。保護(hù)件108具有對(duì)連接于第I及第2像形成主體部105a、105b的第I及第2光學(xué)構(gòu)件101a、1lb或?qū)Ч獠?0的側(cè)邊部和/或下邊部進(jìn)行保護(hù)的功能。具體地，保護(hù)件108的縱向部分63a對(duì)導(dǎo)光部20的周?chē)糠諥O之中的內(nèi)側(cè)的側(cè)邊部從存在于使用環(huán)境下的周?chē)母鞣N物體進(jìn)行保護(hù)，保護(hù)件108的橫向部分63b對(duì)導(dǎo)光部20的周?chē)糠諥O之中的下側(cè)的下邊部從存在于使用環(huán)境下的周?chē)母鞣N物體進(jìn)行保護(hù)。也就是說(shuō)，只要框架102和/或保護(hù)件108具有充分的強(qiáng)度，則即使虛像顯示裝置100與周?chē)钠渌矬w碰撞等，也能夠降低在第I及第2像形成主體部105a、105b和/或第I及第2光學(xué)構(gòu)件101a、1lb尤其是在露出的導(dǎo)光部20中產(chǎn)生損傷和/或位置偏移的可能性。
[0052]在接近保護(hù)件108的中央部108g的一對(duì)縱向部分63a，分別形成墊狀的鼻托構(gòu)件108a。保護(hù)件108的縱向部分63a和橫向部分63b與除了連接于第I及第2像形成主體部105a、105b的根基側(cè)以外的導(dǎo)光部20的周?chē)糠諥O分離或松緩地抵接。還有，導(dǎo)光部20的周?chē)糠諥O與框架102的正面部102a也分離或松緩地抵接。如此地，導(dǎo)光部20雖然在除了根基側(cè)以外的C字狀的周?chē)糠諥O接近框架102及保護(hù)件108，但是并未固定于框架102及保護(hù)件108。因此，即使在中央的導(dǎo)光部20和包括框架102及保護(hù)件108的框狀構(gòu)件109之間存在熱膨脹率之差，也允許導(dǎo)光部20在框狀構(gòu)件109內(nèi)的膨脹，能夠防止在導(dǎo)光部20產(chǎn)生畸變、變形、破損。
[0053]如示于圖4 (B)、圖5等地，第I顯示裝置100A只要改變看法，則具備作為投影用的光學(xué)系統(tǒng)的投影透視裝置70和形成圖像光的圖像顯示裝置80。投影透視裝置70具有將通過(guò)第I像形成主體部105a形成的圖像作為虛像投影于觀看者的眼睛的功能。投影透視裝置70具備導(dǎo)光及透視用的棱鏡10、透視用的光透射構(gòu)件50和成像用的投影透鏡30。
[0054]如不于圖6地,棱鏡10和光透射構(gòu)件50相互固定而成為一體的導(dǎo)光部20。在此，光透射構(gòu)件50連接于棱鏡10之中的光學(xué)下游的前端側(cè)即射出側(cè)或光射出側(cè)的第I棱鏡部分11地配置于其延伸方向，通過(guò)利用粘接劑的接合而固定于第I棱鏡部分11，該棱鏡10連接于光學(xué)意義上位于上游的投影透鏡30。示于圖5等的投影透視裝置70之中的組合棱鏡10及光透射構(gòu)件50而成的導(dǎo)光部20相當(dāng)于圖1中的第I光學(xué)構(gòu)件101a，投影透視裝置70的投影透鏡30和形成顯示用的圖像圖形的圖像顯示裝置80相當(dāng)于圖1中的第I像形成主體部105a。
[0055]參照?qǐng)D7 (A)及7 (B)等，關(guān)于第I顯示裝置100A向框架102的組裝進(jìn)行說(shuō)明。構(gòu)成第I像形成主體部105a的投影透鏡30利用埋入于該鏡筒39地形成的安裝部39g而直接固定于設(shè)置于框架102的側(cè)方端部65a的第I固定部61f。在如此的固定時(shí),第I固定部61f的背面68f和安裝部39g的上端面39f等抵接而達(dá)到對(duì)準(zhǔn)，通過(guò)介由螺紋孔61s將螺釘61t擰入安裝部39g而可以可靠且可以裝拆地固定。此時(shí)，設(shè)置于鏡筒39的凸部39x嵌合于框架102的轂孔61x而限制鏡筒39的旋轉(zhuǎn)也進(jìn)行關(guān)于旋轉(zhuǎn)的定位。另一方面，作為第I光學(xué)構(gòu)件1la的導(dǎo)光部20利用形成于其頸部的突起狀的安裝部10g，直接固定于設(shè)置于框架102的側(cè)方端部65a的第2固定部61e。安裝部1g立設(shè)為，在導(dǎo)光部20的入射側(cè)或光入射側(cè)的部分具體地在第I棱鏡部分11和第2棱鏡部分12的邊界周邊向周?chē)鷶U(kuò)張。在如此的固定時(shí)，設(shè)置于第2固定部61e的前側(cè)部分的抵接面68e和安裝部1g的背面1k抵接而達(dá)到對(duì)準(zhǔn)，通過(guò)介由螺紋孔1u將螺釘61v擰入螺紋孔61u而可以可靠且可以裝拆地固定。此時(shí)，安裝部1g的背面1k的周邊部也抵接于第2固定部61e而增強(qiáng)對(duì)準(zhǔn)。還有，示于圖5等的圖像顯示裝置80嵌入于投影透鏡30的鏡筒39的后端而固定。
[0056]導(dǎo)光部20通過(guò)棱鏡10的第2棱鏡部分12側(cè)的前端部嵌合于設(shè)置于投影透鏡30的鏡筒39的前端側(cè)且開(kāi)口的矩形框狀的卡止構(gòu)件39a在相對(duì)于投影透鏡30定位的狀態(tài)下卡止。也就是說(shuō)，在將設(shè)置于導(dǎo)光部20的棱鏡10固定于框架102的第2固定部61e時(shí),使第2棱鏡部分12側(cè)的前端部12j嵌合于鏡筒39的卡止構(gòu)件39a內(nèi)地進(jìn)行插入。此時(shí)，前端部12j的側(cè)面12m與卡止構(gòu)件39a的內(nèi)面39m抵接而達(dá)到對(duì)準(zhǔn)。
[0057]在框架102的正面部102a的下表面102m，如示于圖7 (B)地，作為停止器而設(shè)置槽狀的限制部102η。在第I光學(xué)構(gòu)件1la或?qū)Ч獠?0的組裝后，在限制部102η，在具有少許的間隙的游嵌狀態(tài)下插入設(shè)置于導(dǎo)光部20的棱鏡10的設(shè)置于上端部的突起狀的肋10η。由此，能夠?qū)Φ贗光學(xué)構(gòu)件1la或?qū)Ч獠?0的前端側(cè)的位移關(guān)于框架102的進(jìn)深方向(示于圖2 (B)的Z方向)進(jìn)行限制。還有，因?yàn)閷?dǎo)光部20的肋1n和框架102的限制部102η在左右的橫向(X方向)延伸，肋1n和限制部102η并未緊貼或接合，所以可確保導(dǎo)光部20相對(duì)于框架102的非固定狀態(tài)。也就是說(shuō)，導(dǎo)光部20與保護(hù)件108稍微分離，即使在與保護(hù)件108的關(guān)系中也為非固定狀態(tài)。由此，即使在導(dǎo)光部20和框架102之間存在熱膨脹率之差，也允許導(dǎo)光部20相對(duì)于框架102的膨脹等。
[0058]通過(guò)直到以上為止的工序，能夠得到框架102和投影透視裝置70的組件(參照?qǐng)D2 (B))。
[0059]一邊參照?qǐng)D2 (A)及2 (B)等，一邊關(guān)于外裝構(gòu)件105d向框架102的組裝進(jìn)行說(shuō)明。首先，將外裝構(gòu)件105d之中的外構(gòu)件105e固定于框架102及投影透視裝置70等的組件。外構(gòu)件105e通過(guò)與框架102和/或投影透鏡30的嵌合、相對(duì)于投影透鏡30的安裝部39g的螺釘緊固等而固定。此時(shí)，使已經(jīng)固定于框架102的投影機(jī)108的前端部1081、108j嵌合于形成于外構(gòu)件105e的凹部105i進(jìn)行固定。接下來(lái)，使內(nèi)構(gòu)件105f與嵌合于外構(gòu)件105e，通過(guò)螺釘固定而固定于外構(gòu)件105e。由此，在夾在內(nèi)構(gòu)件105f和外構(gòu)件105e之間的空間內(nèi)收置構(gòu)成第I像形成主體部105a的投影透鏡30、圖像顯示裝置80等和作為導(dǎo)光部20的一部分的第2棱鏡部分12、框架102的側(cè)面部102b、102c。也就是說(shuō)，完成第I顯示裝置100A的組裝。
[0060]還有，因?yàn)槭居趫D1的第2顯示裝置100B具有與第I顯示裝置100A相同的結(jié)構(gòu)，僅使第I顯示裝置100A左右對(duì)稱地反轉(zhuǎn)，所以關(guān)于第2顯示裝置100B的結(jié)構(gòu)、功能、組裝等的說(shuō)明進(jìn)行省略。
[0061]如示于圖2 (A)、圖7 (A)等地，鏡腿部分104固定于孔102q，該孔102q設(shè)置于在框架102設(shè)置的一對(duì)側(cè)面部102b、102c的前端。鏡腿部分104和側(cè)面部102b、102c的連接部能夠具有合頁(yè)結(jié)構(gòu)，該情況下，鏡腿部分104可以折疊。
[0062]參照?qǐng)D8，關(guān)于構(gòu)成各顯示裝置100B、100A的投影透視裝置70等的功能、工作等的詳情進(jìn)行說(shuō)明。投影透視裝置70之中的作為導(dǎo)光部20的一部分的棱鏡10為俯視沿著臉部地彎曲的圓弧狀的構(gòu)件。棱鏡10之中的第I棱鏡部分11配置于靠近鼻子的中央側(cè)也就是說(shuō)光射出側(cè)，作為具有光學(xué)功能的側(cè)面，具有第I面S11、第2面S12和第3面S13 ;第2棱鏡部分12配置于離開(kāi)鼻子的周邊側(cè)也就是說(shuō)光入射側(cè)，作為具有光學(xué)功能的側(cè)面，具有第4面S14、第5面S15和第6面S16。其中，第I面Sll和第4面S14相鄰，第3面13和第5面S15相鄰，并在第I面Sll和第3面S13之間配置第2面S12，在第4面S14和第5面S15之間配置第6面S16。
[0063]在棱鏡1中，第I面S11為以平行于Z軸的射出偵彳光軸AXO為中心軸的自由曲面，第2面S12為以包括于平行于XZ面的基準(zhǔn)面(圖示的剖面)且相對(duì)于Z軸傾斜的光軸AXl為中心軸的自由曲面，第3面S13為以射出側(cè)光軸AXO為中心軸的自由曲面。第4面S14為以包括于平行于XZ面的所述基準(zhǔn)面且相對(duì)于Z軸傾斜的一對(duì)光軸AX3、AX4的2等分線為中心軸的自由曲面，第5面S15為以包括于平行于XZ面的所述基準(zhǔn)面且相對(duì)于Z軸傾斜的一對(duì)光軸AX4、AX5的2等分線為中心軸的自由曲面，第6面S16為以包括于平行于XZ面的所述基準(zhǔn)面且相對(duì)于Z軸傾斜的光軸AX5為中心軸的自由曲面。還有，以上的第I?第6面Sll?S16夾著平行于水平(或橫向)地延伸的XZ面且光軸AXl?AX5等通過(guò)的基準(zhǔn)面(圖示的剖面)，關(guān)于鉛垂(或縱向)的Y軸方向具有對(duì)稱的形狀。
[0064]棱鏡10之中的棱鏡主體1s以在可見(jiàn)光帶域呈現(xiàn)高的光透射性的樹(shù)脂材料形成，例如通過(guò)在金屬模具內(nèi)注入熱塑性樹(shù)脂使之固化而成型。還有，作為棱鏡主體1s的材料，例如能夠采用環(huán)烯聚合物等。雖然棱鏡主體1s為一體成形品，但是棱鏡10能夠如所述地功能性分為第I棱鏡部分11和第2棱鏡部分12。第I棱鏡部分11可以進(jìn)行圖像光GL的導(dǎo)波及射出，并使外界光HL可以透視。第2棱鏡部分12可以進(jìn)行圖像光GL的入射及導(dǎo)波。
[0065]在第I棱鏡部分11中，第I面Sll作為使圖像光GL向第I棱鏡部分11外射出的折射面而起作用，并作為使圖像光GL在內(nèi)面?zhèn)热瓷涞娜瓷涿娑鹱饔?。第I面Sll配置于眼睛EY的正面，相對(duì)于觀看者形成凹面形狀。還有，第I面Sll為通過(guò)在棱鏡主體1s的表面實(shí)施的硬涂層27形成的面。
[0066]第2面S12為棱鏡主體1s的表面，在該表面附有半透射半反射鏡層15。該半透射半反射鏡層15為具有光透射性的反射膜(即半透視半反射膜)。半透射半反射鏡層(半透視半反射膜)15并非形成于第2面S12的整體，而是形成于以第2面S12為主關(guān)于沿著Y軸的鉛垂方向變窄的部分區(qū)域PA上。半透射半反射鏡層15在棱鏡主體1s的基底面之中的部分區(qū)域PA上，通過(guò)使金屬反射膜和/或電介質(zhì)多層膜成膜而形成。半透射半反射鏡層15對(duì)于圖像光GL的反射率按容易透明地進(jìn)行外界光的觀看的觀點(diǎn)，在假想的圖像光GL的入射角范圍內(nèi)成為10%以上且50%以下。具體的實(shí)施例的半透射半反射鏡層15對(duì)于圖像光GL的反射率例如設(shè)定為20%，對(duì)于圖像光GL的透射率例如設(shè)定為80%。
[0067]第3面S13作為使圖像光GL在內(nèi)面?zhèn)热瓷涞娜瓷涿娑鹱饔?。?面S13配置于眼睛EY的正面，與第I面Sll同樣地相對(duì)于觀看者呈凹面形狀，在通過(guò)第I面Sll和第3面S13觀看外界光HL時(shí)，視度基本為O。還有，第3面S13為通過(guò)在棱鏡主體1s的表面實(shí)施的硬涂層27形成的面。
[0068]在第2棱鏡部分12中，第4面S14作為使圖像光GL在內(nèi)面?zhèn)热瓷涞娜瓷涿娑鹱饔?。還有，第4面S14為通過(guò)在棱鏡主體1s的表面實(shí)施的硬涂層27形成的面。
[0069]在第2棱鏡部分12中，第5面S15如已述地，通過(guò)在棱鏡主體1s的表面上使以無(wú)機(jī)材料形成的光反射膜RM成膜而形成，作為反射面而起作用。
[0070]第6面S16作為使圖像光GL入射于第2棱鏡部分12內(nèi)的折射面而起作用。還有，第6面S16為通過(guò)在棱鏡主體1s的表面實(shí)施的硬涂層27形成的面。
[0071]光透射構(gòu)件50如已述地與棱鏡10 —體地固定而成為I個(gè)導(dǎo)光部20。光透射構(gòu)件50為輔助棱鏡10的透視功能的構(gòu)件(輔助棱鏡)，作為具有光學(xué)功能的側(cè)面，具有第I透視面S51、第2透視面S52和第3透視面S53。在此，在第I透視面S51和第3透視面S53之間配置第2透視面S52。第I透視面S51位于使棱鏡10的第I面Sll延伸而成的曲面上，第2透視面S52為相對(duì)于該第2面S12通過(guò)粘接層CC接合而一體化的曲面，第3透視面S53位于使棱鏡10的第3面S13延伸而成的曲面上。其中的第2透視面S52和棱鏡10的第2面S12因?yàn)橥ㄟ^(guò)介由薄的粘接層CC的接合而一體化，所以具有基本相同的曲率的形狀。
[0072]光透射構(gòu)件(輔助棱鏡)50在可見(jiàn)光帶域呈現(xiàn)高的光透射性，光透射構(gòu)件50的主體部分以具有與棱鏡10的棱鏡主體1s基本相同的折射率的熱塑性樹(shù)脂材料形成。還有，光透射構(gòu)件50是在使主體部分接合于棱鏡10的棱鏡主體1s之后，在接合的狀態(tài)下與棱鏡主體1s —起進(jìn)行通過(guò)硬涂層產(chǎn)生的成膜而形成的。也就是說(shuō)，光透射構(gòu)件50與棱鏡10相同，在主體部分的表面實(shí)施有硬涂層27。第I透視面S51和第3透視面S53為通過(guò)在主體部分的表面實(shí)施的硬涂層27形成的面。
[0073]圖像顯示裝置80具有射出2維的照明光SL的照明裝置81、作為透射型的空間光調(diào)制裝置的圖像顯示元件82和對(duì)照明裝置81及圖像顯示元件82的工作進(jìn)行控制的驅(qū)動(dòng)控制部84。
[0074]圖像顯示裝置80的照明裝置81具有產(chǎn)生包括紅、綠、藍(lán)的3色的光的光源81a和使來(lái)自光源81a的光漫射而成為矩形剖面的光束的背光導(dǎo)光部81b。圖像顯示元件82例如為以液晶顯示器件形成的圖像元件，對(duì)來(lái)自照明裝置81的照明光SL空間性地進(jìn)行調(diào)制而形成應(yīng)當(dāng)成為動(dòng)態(tài)圖像等的顯示對(duì)象的圖像光。驅(qū)動(dòng)控制部84具備光源驅(qū)動(dòng)電路84a和液晶驅(qū)動(dòng)電路84b。光源驅(qū)動(dòng)電路84a向照明裝置81的光源81a供給電力而使穩(wěn)定的輝度的照明光SL射出。液晶驅(qū)動(dòng)電路84b通過(guò)相對(duì)于圖像顯示元件(圖像元件)82輸出圖像信號(hào)或驅(qū)動(dòng)信號(hào)，作為透射率圖形形成成為動(dòng)態(tài)圖像和/或靜止圖像的本源的彩色的圖像光。還有，雖然能夠使液晶驅(qū)動(dòng)電路84b具有圖像處理功能，但是也能夠使外置的控制電路具有圖像處理功能。
[0075]以下，關(guān)于虛像顯示裝置100中的圖像光GL等的光路進(jìn)行說(shuō)明。從圖像顯示元件(圖像元件)82射出的圖像光GL—邊通過(guò)投影透鏡30會(huì)聚，一邊入射于設(shè)置于棱鏡10的具有比較強(qiáng)的正的折射力的第6面S16。
[0076]通過(guò)棱鏡10的第6面S16的圖像光GL —邊會(huì)聚一邊傳播，在經(jīng)由第2棱鏡部分12時(shí)，以具有比較弱的正的折射力的第5面S15反射，并以具有比較弱的負(fù)的折射力的第4面S14反射。
[0077]以第2棱鏡部分12的第4面S14反射的圖像光GL在第I棱鏡部分11中，入射于具有比較弱的正的折射力的第3面S13而全反射，并入射于具有比較弱的負(fù)的折射力的第I面Sll而全反射。還有，圖像光GL在通過(guò)第3面S13的前后，在棱鏡10中形成中間像。該中間像的像面II對(duì)應(yīng)于圖像顯示元件82的像面01。
[0078]雖然以第I面Sll全反射的圖像光GL入射于第2面S12，但是尤其是入射于半透射半反射鏡層15的圖像光GL —邊部分性地透射該半透射半反射鏡層15 —邊部分性地反射而再次入射并通過(guò)第I面S11。還有，半透射半反射鏡層15相對(duì)于在此反射的圖像光GL具有比較強(qiáng)的正的折射力而起作用。并且，第I面Sll相對(duì)于通過(guò)其的圖像光GL具有負(fù)的折射力而起作用。
[0079]通過(guò)第I面Sll的圖像光GL作為基本平行光束入射于觀看者的眼睛EY的瞳孔。也就是說(shuō)，觀看者通過(guò)作為虛像的圖像光GL，觀看形成于圖像顯示元件(圖像元件)82上的圖像。
[0080]另一方面，雖然外界光HL之中的入射于比棱鏡10的第2面S12靠一 X側(cè)的光通過(guò)第I棱鏡部分11的第3面S13和第I面S11，但是此時(shí)，正負(fù)的折射力抵消并校正像差。也就是說(shuō)，觀看者隔著棱鏡10觀看失真少的外界像。同樣地，外界光HL之中的入射于比棱鏡10的第2面S12靠+ X側(cè)的光也就是說(shuō)入射于光透射構(gòu)件50的光在通過(guò)設(shè)置于此的第3透視面S53和第I透視面S51時(shí)，正負(fù)的折射力抵消并校正像差。也就是說(shuō)，觀看者隔著光透射構(gòu)件50觀看失真少的外界像。而且，外界光HL之中的入射于光透射構(gòu)件50的對(duì)置于棱鏡10的第2面S12的重疊部分的光在通過(guò)第3透視面S53和第I面Sll時(shí)，正負(fù)的折射力抵消并校正像差。也就是說(shuō)，觀看者隔著光透射構(gòu)件50觀看失真少的外界像。還有，棱鏡10的第2面S12和光透射構(gòu)件50的第2透視面S52不僅都具有基本相同的曲面形狀，而且都具有基本相同的折射率，兩者的間隙以基本相同的折射率的粘接層CC填充。也就是說(shuō)，棱鏡10的第2面S12和/或光透射構(gòu)件50的第2透視面S52相對(duì)于外界光HL并不作為折射面而起作用。
[0081]但是，因?yàn)槿肷溆诎胪干浒敕瓷溏R層15的外界光HL —邊部分性地透射該半透射半反射鏡層15 —邊部分地反射，所以從對(duì)應(yīng)于半透射半反射鏡層15的方向朝向眼睛EY的外界光HL按半透射半反射鏡層15的透射率而減弱。另一方面，因?yàn)閳D像光GL從對(duì)應(yīng)于半透射半反射鏡層15的方向朝向眼睛EY入射，所以觀看者在半透射半反射鏡層15的方向與形成于圖像顯示元件(圖像元件)82上的圖像一起觀看外界像。
[0082]雖然在棱鏡10內(nèi)傳播而入射于第2面S12的圖像光GL之中的未以半透射半反射鏡層15反射的光入射于光透射構(gòu)件50，但是通過(guò)設(shè)置于光透射構(gòu)件50的未圖示的反射防止部可防止其返回到棱鏡10。也就是說(shuō)，可防止通過(guò)第2面S12的圖像光GL返回到光路上而成為雜散光。并且，雖然從光透射構(gòu)件50側(cè)入射而以半透射半反射鏡層15反射的外界光HL返回到光透射構(gòu)件50，但是通過(guò)設(shè)置于光透射構(gòu)件50的所述的未圖示的反射防止部可防止其射出于棱鏡10。也就是說(shuō)，可防止以半透射半反射鏡層15反射的外界光H返回到光路上而成為雜散光。
[0083]如根據(jù)以上的說(shuō)明表明地，根據(jù)第I實(shí)施方式的虛像顯示裝置100，因?yàn)楣鈱W(xué)構(gòu)件1laUOlb或?qū)Ч獠?0在作為周?chē)囊惶幍陌惭b部1g中直接固定于框架102，所以導(dǎo)光裝置20的固定變得簡(jiǎn)易，容易使虛像顯示裝置100輕量化，并且通過(guò)框架102產(chǎn)生的導(dǎo)光裝置20的支持強(qiáng)度也會(huì)提高。而且，因?yàn)楣鈱W(xué)構(gòu)件1laUOlb或?qū)Ч獠?0在除了安裝部1g以外的剩余的周?chē)糠諥O中相對(duì)于框架102及保護(hù)件108為非固定狀態(tài)，所以即使在導(dǎo)光部20和框架102等之間存在熱膨脹率之差，也允許導(dǎo)光部20相對(duì)于框架102等的膨脹，能夠防止在光學(xué)構(gòu)件1laUOlb或?qū)Ч獠?0產(chǎn)生畸變、變形、破損。
[0084]并且，根據(jù)本實(shí)施方式的虛像顯示裝置100，保護(hù)件108覆蓋光學(xué)構(gòu)件1laUOlb或?qū)Ч獠?0的周?chē)械某斯潭ㄓ诳蚣?02的安裝部1g以外的周?chē)糠諥O的至少一部分地進(jìn)行保護(hù)。也就是說(shuō)，通過(guò)框架102和保護(hù)件108能夠包圍光學(xué)構(gòu)件1laUOlb或?qū)Ч獠?0的周?chē)采w地進(jìn)行保護(hù)。由此，能夠提高如使虛像顯示裝置100落下的情況地對(duì)于來(lái)自隨機(jī)的方向的強(qiáng)的沖擊的耐久性。
[0085]第2實(shí)施方式
[0086]以下，關(guān)于第2實(shí)施方式的虛像顯示裝置進(jìn)行說(shuō)明。還有，本實(shí)施方式的虛像顯示裝置為第I實(shí)施方式的虛像顯示裝置100的變形例，在并未特別進(jìn)行說(shuō)明的情況下，與示于圖1等的虛像顯示裝置100相同。
[0087]以下，參照?qǐng)D9 (A)及圖9 (B)，關(guān)于本實(shí)施方式的虛像顯示裝置200進(jìn)行說(shuō)明。如圖示地，本實(shí)施方式的虛像顯示裝置200具備可以透視地覆蓋觀看者的眼前的第I及第2光學(xué)構(gòu)件201a、201b、對(duì)兩光學(xué)構(gòu)件201a、201b進(jìn)行支持的框架102、固定于從框架102的左右兩端到后方的部分的第I及第2驅(qū)動(dòng)部205a、205b和射出被2維地掃描的信號(hào)光的第I及第2圖像元件206a、206b。使在附圖中左側(cè)的第I光學(xué)構(gòu)件201a和第I驅(qū)動(dòng)部205a和第I圖像元件206a組合而成的第I顯示裝置100A為形成右眼用的虛像的部分，即使單獨(dú)也作為虛像顯示裝置而起作用。并且，使在附圖中右側(cè)的第2光學(xué)構(gòu)件201b和第2驅(qū)動(dòng)部205b和第2圖像元件206b組合而成的第2顯示裝置100B為形成左眼用的虛像的部分，僅使第I顯示裝置100A的左右反轉(zhuǎn)，具有與第I顯示裝置100A相同的功能。[0088]在第I顯示裝置100A中，第I圖像元件206a形成已強(qiáng)度調(diào)制的信號(hào)光并作為掃描光TL而射出該信號(hào)光。第I光學(xué)構(gòu)件201a為通過(guò)對(duì)來(lái)自第I圖像兀件206a的掃描光TL進(jìn)行反射而形成圖像光GL的被照射構(gòu)件，具有將如此的圖像光GL導(dǎo)至眼睛EY的功能。第I驅(qū)動(dòng)部205a具有對(duì)于第I圖像元件206a介由未圖示的光纖等供給照明光的光源和包括使第I圖像元件206a等工作的控制電路等的主體部分280。
[0089]第I圖像元件206a組裝于鼻托構(gòu)件108a，相對(duì)于框架102間接地固定。第I圖像元件206a具有對(duì)來(lái)自主體部分280的照明光基于控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)制的信號(hào)光調(diào)制部281和一邊使經(jīng)由信號(hào)光調(diào)制部281的信號(hào)光進(jìn)行掃描一邊射出的掃描光學(xué)系統(tǒng)282。在此，掃描光學(xué)系統(tǒng)282以MEMS鏡等構(gòu)成，通過(guò)同步于通過(guò)信號(hào)光調(diào)制部281進(jìn)行的信號(hào)光的調(diào)制使姿態(tài)變化，進(jìn)行通過(guò)對(duì)信號(hào)光的光路進(jìn)行調(diào)整使向第I光學(xué)構(gòu)件201a的內(nèi)面的光線(掃描光TL)的射出角度縱橫地變化的2維掃描。
[0090]第I光學(xué)構(gòu)件201a配置為，覆蓋第I圖像元件206a的前方或在光射出方向覆蓋配戴者的眼睛EY的前方。第I光學(xué)構(gòu)件201a具有作為接受掃描光的照射的半透視膜的半透視半反射膜285和對(duì)半透視半反射膜285進(jìn)行支持固定的支持構(gòu)件286。由此，不僅通過(guò)圖像光GL產(chǎn)生的虛像進(jìn)入配戴者的眼睛EY，來(lái)自外界的光也進(jìn)入配戴者的眼睛EY，虛像顯示裝置200為可以重疊地觀看雙方的透明的構(gòu)成。還有，半透視半反射膜285既能夠?yàn)榘胪干浒敕瓷溏R，也能夠?yàn)槿D及其他的衍射型的光學(xué)元件。
[0091]第I光學(xué)構(gòu)件201a雖然并非如第I實(shí)施方式的第I光學(xué)構(gòu)件1la的內(nèi)部傳播型的導(dǎo)光部，但是與第I實(shí)施方式的情況同樣地具有覆蓋眼前的薄的橢圓形狀，并在作為外周的一部分的周?chē)糠諥O具有安裝部1g和肋10η。
[0092]關(guān)于第I光學(xué)構(gòu)件201a向框架102的組裝進(jìn)行說(shuō)明。第I光學(xué)構(gòu)件201a利用形成于周?chē)糠諥O的突起狀的安裝部10g，直接固定于設(shè)置于位于框架102的側(cè)方的側(cè)方端部65a的第2固定部61e，相對(duì)于第I圖像元件206a等成為對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)。在框架102，作為停止器而設(shè)置槽狀的限制部102η。在第I光學(xué)構(gòu)件201a的組裝后，在限制部102η，在具有微小的間隙的游嵌狀態(tài)下插入設(shè)置于第I光學(xué)構(gòu)件201a的上端部的突起狀的肋10η。由此，能夠?qū)Φ贗光學(xué)構(gòu)件201a的前端側(cè)的位移關(guān)于框架102的進(jìn)深方向進(jìn)行限制。還有，第I光學(xué)構(gòu)件201a之中的除了安裝部1g以外的部分與框架102及保護(hù)件108稍微分離，在與框架102和保護(hù)件108的關(guān)系中成為非固定狀態(tài)。
[0093]以下，關(guān)于圖像形成的工作進(jìn)行說(shuō)明。首先，第I圖像元件206a之中的信號(hào)光調(diào)制部281形成并射出對(duì)應(yīng)于構(gòu)成圖像的像素的輝度對(duì)照明光進(jìn)行了調(diào)制的信號(hào)光。從信號(hào)光調(diào)制部281射出的信號(hào)光入射于作為掃描部的掃描光學(xué)系統(tǒng)282入射。掃描光學(xué)系統(tǒng)282以信號(hào)光為掃描光TL朝向第I光學(xué)構(gòu)件201a射出。在第I光學(xué)構(gòu)件201a中，通過(guò)使掃描光TL入射，通過(guò)在此的作為反射光的圖像光GL形成虛像，通過(guò)觀看者以眼睛EY捕捉該虛像，觀看圖像。
[0094]以上，雖然就實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了說(shuō)明，但是本實(shí)用新型并不限于所述的實(shí)施方式，在不脫離其主旨的范圍可以在各種方式下實(shí)施，例如也可以為如下的變形。
[0095]雖然在所述第I實(shí)施方式中，框架102和投影透鏡30是分體的，通過(guò)螺釘固定將投影透鏡30固定于框架102，但是也能夠?qū)⑼队巴哥R30的鏡筒39與框架102 —體成型。作為將鏡筒39與框架102 —體成型的方法，存在外部成型、模鑄一體成形后的鏡筒部切削等的方法。
[0096]關(guān)于導(dǎo)光裝置20或投影透鏡30，并不限于通過(guò)螺釘緊固進(jìn)行的緊固，能夠以各種方法固定于框架102。
[0097]雖然在以上的說(shuō)明中，在框架102安裝保護(hù)件108，但是關(guān)于保護(hù)件108能夠?qū)⑵溥M(jìn)行省略。該情況下，既能夠?qū)⑹居趫D5 (B)等的框架102維持為原來(lái)的形狀不變，在框架102的中央部102g連接設(shè)置有鼻托構(gòu)件108a的輔助構(gòu)件，也能夠預(yù)先準(zhǔn)備一體地設(shè)置有輔助構(gòu)件的框架102。如此的輔助構(gòu)件與保護(hù)件108的縱向部分63a同樣地可用作對(duì)導(dǎo)光部20進(jìn)行保護(hù)的構(gòu)件。還有，也能夠一體地制作框架102和保護(hù)件108。
[0098]雖然在以上的說(shuō)明中，作為第I光學(xué)構(gòu)件201a的導(dǎo)光部20等在懸臂狀態(tài)下支持于框架102側(cè)，但是能夠?qū)?dǎo)光部20通過(guò)框架102和/或保護(hù)件108從周?chē)M(jìn)行支持。此時(shí)，優(yōu)選:在框架102和/或保護(hù)件108設(shè)置允許導(dǎo)光部20的相對(duì)的伸縮的構(gòu)件或機(jī)構(gòu)。
[0099]雖然在所述第I實(shí)施方式中，在棱鏡10的光入射側(cè)配置投影透鏡30，但是也能夠省略投影透鏡30，而使棱鏡10自身具有成像功能。并且，也能夠代替投影透鏡30而配置具有成像功能的其他的棱鏡10。
[0100]雖然在所述的說(shuō)明中，在框架102設(shè)置限制部102η，但是也可以代替之或者與其同時(shí)，在保護(hù)件108設(shè)置用于防止棱鏡10的變形、晃動(dòng)等的同樣的限制部。
[0101]雖然在所述第I實(shí)施方式中，在投影透鏡30的鏡筒39設(shè)置可以與導(dǎo)光部20卡止的卡止構(gòu)件39a，但是能夠在導(dǎo)光部20側(cè)設(shè)置例如夾持鏡筒39地與鏡筒39嵌合的卡止構(gòu)件。
[0102]雖然在所述第I實(shí)施方式中，半透射半反射鏡層(半透射半反射膜)15形成為橫長(zhǎng)的矩形區(qū)域，但是半透射半反射鏡層15的輪廓能夠相應(yīng)于用途及其他的使用而適當(dāng)變更。并且，半透射半反射鏡層15的透射率和/或反射率也能夠相應(yīng)于用途及其他的使用而變更。
[0103]雖然在所述第I實(shí)施方式中，半透射半反射鏡層15為簡(jiǎn)單的半透射性的膜(例如金屬反射膜和/或電介質(zhì)多層膜)，但是，半透射半反射鏡層15能夠替換為平面或曲面的全息元件。
[0104]雖然在所述第I實(shí)施方式中，并未特別調(diào)整圖像顯示元件82中的顯示輝度的分布，但是在根據(jù)位置產(chǎn)生輝度差的情況等下，能夠?qū)︼@示輝度的分布不均勻地進(jìn)行調(diào)整。
[0105]雖然在所述第I實(shí)施方式中，作為圖像顯示裝置80，采用包括透射型的液晶顯示器件等的圖像顯示元件82，但是作為圖像顯示裝置80，并不限于包括透射型的液晶顯示器件等的圖像顯示元件82而可以利用各種元件。例如，也可以為采用反射型的液晶顯示器件的構(gòu)成，也能夠代替包括液晶顯示器件等的圖像顯示元件82而采用數(shù)字微鏡器件等。并且，作為圖像顯示裝置80，能夠采用由LED陣列和/或OELD (有機(jī)EL)等代表的自發(fā)光型元件。
[0106]雖然在所述第I實(shí)施方式中，采用包括透射型的液晶顯示器件等的圖像顯示裝置80，但是也可以代替其而采用掃描型的圖像顯示裝置。
[0107]具體地如示于圖10，作為虛像顯示裝置的第I顯示裝置100A具備導(dǎo)光部20和圖像顯示裝置380。導(dǎo)光部20與作為第I實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明的相同，在此將說(shuō)明進(jìn)行省略。另一方面，圖像顯示裝置380相當(dāng)于第2實(shí)施方式的第I圖像元件206a，具有信號(hào)光形成部381和掃描光學(xué)系統(tǒng)282。信號(hào)光形成部381也具備光源,形成并射出信號(hào)光LL。掃描光學(xué)系統(tǒng)282通過(guò)一致于信號(hào)光形成部381的調(diào)制使MEMS鏡的姿態(tài)變化而對(duì)光路進(jìn)行調(diào)整，使應(yīng)當(dāng)成為圖像光GL的掃描光TL入射于導(dǎo)光部20并對(duì)第2面S12之中的形成半透射半反射鏡層15的部分區(qū)域的整體進(jìn)行掃描。若關(guān)于圖示的第I顯示裝置100A的工作進(jìn)行說(shuō)明，則從圖像顯示裝置380之中的信號(hào)光形成部381射出的信號(hào)光LL入射于掃描光學(xué)系統(tǒng)282。掃描光學(xué)系統(tǒng)282以信號(hào)光LL為掃描光TL朝向?qū)Ч獠?0的第6面S16射出。導(dǎo)光部20使通過(guò)第6面S16的掃描光TL通過(guò)全反射等在內(nèi)部導(dǎo)光，到達(dá)半透射半反射鏡層
15。此時(shí)，通過(guò)掃描光TL在半透射半反射鏡層15的面上掃描，通過(guò)作為掃描光TL的軌跡的圖像光GL形成虛像，通過(guò)配戴者以眼睛EY捕捉該虛像，觀看圖像。還有，在圖示的情況下，導(dǎo)光裝置20之中的作為光入射面的第6面S16相對(duì)于掃描光TL的光軸成為垂直的平面。并且,第5面S15及第4面S14也成為平面。
[0108]雖然在所述的說(shuō)明中，關(guān)于具備一對(duì)顯示裝置100A、100B的虛像顯示裝置100進(jìn)行了說(shuō)明，但是也能夠?yàn)閱蝹€(gè)的顯示裝置。也就是說(shuō)，也可以構(gòu)成為，并非對(duì)應(yīng)于右眼及左眼的雙方，每次設(shè)置一組投影透視裝置70及圖像顯示裝置80，而是僅對(duì)于右眼或左眼的任一方而設(shè)置投影透視裝置70及圖像顯示裝置80，以單眼觀看圖像。該情況下，框架102和/或鏡腿部分104雖然也能夠如例如示于圖1等原封不動(dòng)地成為左右對(duì)稱地配置的形狀，但是關(guān)于對(duì)顯示裝置并未進(jìn)行支持側(cè)的框架部分，也能夠成為在耳朵以外固定的不同的形狀。
[0109]雖然在所述的說(shuō)明中，關(guān)于一對(duì)顯示裝置100A、100B的X方向的間隔并未進(jìn)行說(shuō)明，但是兩顯示裝置100AU00B的間隔并不限于固定，可以通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)等進(jìn)行間隔的調(diào)整。也就是說(shuō)，如果在框架102設(shè)置伸縮機(jī)構(gòu)等，則能夠?qū)娠@示裝置100AU00B的X方向的間隔相應(yīng)于配戴著的眼寬等進(jìn)行調(diào)整。
[0110]雖然在所述第I實(shí)施方式中，在棱鏡10的第I面Sll及第3面S13中，在表面上不施加鏡和/或半透射半反射鏡通過(guò)與空氣的界面使圖像光全反射而導(dǎo)引，但是關(guān)于本申請(qǐng)實(shí)用新型的虛像顯示裝置100中的全反射，也包括在第I面Sll或第3面S13上的整體或一部分形成鏡涂層和/或半透射半反射膜而進(jìn)行的反射。例如，也包括如下情況:在圖像光的入射角度滿足全反射條件的基礎(chǔ)上，在所述第I面Sll或第3面S13上的整體或一部分實(shí)施鏡涂層等，實(shí)質(zhì)上對(duì)全部的圖像光進(jìn)行反射。并且，如果可得到充分的明亮度的圖像光，則也可以通過(guò)多少存在透射性的鏡涂敷第I面Sll或第3面S13的整體或一部分。
[0111]雖然在所述的說(shuō)明中，棱鏡10等在眼睛EY的排列的橫向方向延伸，但是也能夠?qū)⒗忡R10配置為，在縱向方向延伸。該情況下，導(dǎo)光棱鏡10例如通過(guò)在上部的懸臂狀態(tài)支持。
【權(quán)利要求】
1.一種虛像顯示裝置，其特征在于: 使觀看者將圖像觀看為虛像； 具備圖像元件、光學(xué)構(gòu)件和框架， 所述光學(xué)構(gòu)件使來(lái)自所述圖像元件的光朝向觀看者的眼睛而使圖像被觀看， 所述框架對(duì)所述圖像元件和所述光學(xué)構(gòu)件進(jìn)行支持，使得所述光學(xué)構(gòu)件配置于觀看者的眼前； 所述光學(xué)構(gòu)件在作為周?chē)囊惶幍陌惭b部中直接固定于所述框架，在除了所述安裝部以外的周?chē)糠种邢鄬?duì)于所述框架為非固定狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述光學(xué)構(gòu)件使來(lái)自所述圖像元件的圖像反射而導(dǎo)至觀看者的眼睛。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述光學(xué)構(gòu)件具有一邊使來(lái)自作為所述圖像元件的圖像顯示元件的圖像的光在內(nèi)部反射一邊導(dǎo)至觀看者的眼睛的棱鏡狀的導(dǎo)光部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述安裝部設(shè)置于所 述導(dǎo)光部之中的入射側(cè)的部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述安裝部固定于所述框架的側(cè)方。
6.根據(jù)權(quán)利要求3~5中任一項(xiàng)所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述框架具有對(duì)包括所述圖像顯示元件的像形成主體部進(jìn)行固定的第I固定部和對(duì)所述導(dǎo)光部進(jìn)行固定的第2固定部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述像形成主體部螺釘固定于所述第I固定部，所述導(dǎo)光部螺釘固定于所述第2固定部。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述像形成主體部具有通過(guò)與所述導(dǎo)光部抵接而卡止該導(dǎo)光部的卡止部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述像形成主體部具有使來(lái)自所述圖像顯示元件的圖像的光成像于所述導(dǎo)光部的投影透鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述像形成主體部具有固定于所述框架的蓋狀的外裝構(gòu)件。
11.根據(jù)權(quán)利要求3~5、7~9中任一項(xiàng)所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述導(dǎo)光部具有對(duì)圖像的光進(jìn)行導(dǎo)光并使外界的光可以透視的棱鏡和連接于該棱鏡而補(bǔ)償外界的光的透視功能的光透射構(gòu)件。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述圖像元件射出2維掃描的信號(hào)光，所述光學(xué)構(gòu)件使來(lái)自所述圖像顯示元件的光反射而導(dǎo)至觀看者的眼睛。
13.根據(jù)權(quán)利要求1~5、7~9、12中任一項(xiàng)所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述框架具有對(duì)所述光學(xué)構(gòu)件的位移關(guān)于預(yù)定方向進(jìn)行限制的限制部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的虛像顯示裝置，其特征在于:所述限制部對(duì)所述光學(xué)構(gòu)件的位移關(guān)于所述框架的進(jìn)深方向進(jìn)行限制。
15.根據(jù)權(quán)利要求1~5、7~9、12、14中任一項(xiàng)所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 進(jìn)一步具備固定于所述框架并對(duì)所述光學(xué)構(gòu)件的周?chē)械某怂霭惭b部以外的周?chē)糠值闹辽僖徊糠诌M(jìn)行保護(hù)的保護(hù)件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述框架和所述保護(hù)件以金屬材料形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求1~5、7~9、12、14、16中任一項(xiàng)所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述框架將一對(duì)圖像元件和一對(duì)光學(xué)構(gòu)件對(duì)稱地固定及支持于側(cè)方。
18.一種虛像顯示裝置，其特征在于: 使觀看者將圖像觀看為虛像； 具備圖像元件、光學(xué)構(gòu)件、框架和保護(hù)件， 所述光學(xué)構(gòu)件使來(lái)自所述圖像元件的光朝向觀看者的眼睛而使圖像被觀看， 所述框架對(duì)所述圖像元件和所述光學(xué)構(gòu)件進(jìn)行支持，使得所述光學(xué)構(gòu)件配置于觀看者的眼前， 所述保護(hù)件，其連接于 所述框架并且保護(hù)所述光學(xué)構(gòu)件周?chē)械某斯潭ㄓ谒隹蚣艿陌惭b部以外的周?chē)糠值闹辽僖徊糠帧?br> 19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述光學(xué)構(gòu)件具有一邊使來(lái)自作為所述圖像元件的圖像顯示元件的圖像的光在內(nèi)部反射一邊導(dǎo)至觀看者的眼睛的棱鏡狀的導(dǎo)光部。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述光學(xué)構(gòu)件相對(duì)于所述保護(hù)件為非固定狀態(tài)。
21.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述保護(hù)件為細(xì)長(zhǎng)地延伸的框狀的構(gòu)件。
22.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的虛像顯示裝置，其特征在于: 所述保護(hù)件直接或間接地固定于所述框架的中央部和側(cè)方。
【文檔編號(hào)】G02B27/01GK203825293SQ201320676440
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月5日
【發(fā)明者】平出紀(jì)明 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社
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