本發(fā)明涉及向觀察者提示由圖像顯示元件等形成的圖像的頭戴式顯示器等虛像顯示裝置。

背景技術(shù)：

作為佩戴于觀察者的頭部的頭戴式顯示器(以下，也稱為hmd)等虛像顯示裝置，公知有使圖像光與外界光重疊的透視型裝置(參照專利文獻(xiàn)1)。

在這種透視型虛像顯示裝置中，因外界光的意外的反射而產(chǎn)生泄漏光(雜光)而容易成為鬼點(diǎn)光等，抑制產(chǎn)生這種泄漏光是非常重要的。例如，在專利文獻(xiàn)1中，在對(duì)圖像光進(jìn)行導(dǎo)光的部分的側(cè)面設(shè)置有抑制外部光線的射入的射入抑制部。

然而，在進(jìn)行圖像光的導(dǎo)光的部件例如具有曲面形狀部分、具有收縮的部分之類的具有各種形狀的情況下，外界光意外進(jìn)行反射的可能性增高，例如還可能產(chǎn)生暫時(shí)向圖像顯示元件側(cè)被反射而成為泄漏光并向?qū)Ч夥较虮灰龑?dǎo)，從而被觀察者目視確認(rèn)的情況。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2012－163661號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種抑制因外界光而引起的意外的光射向觀察者的情況，能夠良好地維持圖像光的導(dǎo)光的狀態(tài)的虛像顯示裝置。

本發(fā)明的虛像顯示裝置具備：圖像元件，其產(chǎn)生圖像光；以及導(dǎo)光裝置，其通過多個(gè)面的反射對(duì)來自圖像元件的圖像光進(jìn)行導(dǎo)光并且將外界光與圖像光重疊使其被目視確認(rèn)，對(duì)導(dǎo)光裝置而言，在與周圍相比形狀變窄的狹窄形狀部具有導(dǎo)光防止構(gòu)造，該導(dǎo)光防止構(gòu)造防止因外界光在導(dǎo)光裝置的曲面反射而引起的泄漏光的導(dǎo)光。

在上述虛像顯示裝置中，在導(dǎo)光裝置的狹窄形狀部設(shè)置有導(dǎo)光防止構(gòu)造，從而抑制因外界光而引起的意外的光射向觀察者的情況，由此能夠良好地維持圖像光的導(dǎo)光的狀態(tài)。

在本發(fā)明的具體的方式中，導(dǎo)光防止構(gòu)造形成于狹窄形狀部的表面中的除了直接對(duì)圖像光的導(dǎo)光起到作用的導(dǎo)光面以外的側(cè)面?zhèn)取Ｔ谠撉闆r下，能夠在上述側(cè)面防止泄漏光的導(dǎo)光。

在本發(fā)明的其他方式中，對(duì)導(dǎo)光裝置而言，作為對(duì)圖像光進(jìn)行導(dǎo)光的多個(gè)面包含非軸對(duì)稱的曲面。在該情況下，通過利用非軸對(duì)稱的曲面，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化。

在本發(fā)明的又一其他方式中，導(dǎo)光裝置的狹窄形狀部被遮光部件覆蓋。在該情況下，能夠抑制外界光直接射入狹窄形狀部的情況。另外，在該情況下，例如通過在收納投影透鏡的鏡筒等遮光部件組裝狹窄形狀部，能夠高精度地向其他光學(xué)部件組裝導(dǎo)光裝置。

在本發(fā)明的又一其他方式中，導(dǎo)光裝置的狹窄形狀部設(shè)置于導(dǎo)光裝置中的圖像光的入射側(cè)，并與遮光部件的安裝部連接。在該情況下，能夠抑制因來自圖像元件側(cè)的不必要的成分光而引起在狹窄形狀部產(chǎn)生意外光的情況。

在本發(fā)明的又一其他方式中，導(dǎo)光防止構(gòu)造是向狹窄形狀部涂敷被著色后的粘合劑而形成的。在該情況下，通過利用被著色后的粘合劑吸收因外界光而引起的意外光(泄漏光)，能夠抑制該光通過狹窄形狀部中的反射、折射而被導(dǎo)光并射向觀察者的情況。

在本發(fā)明的又一其他方式中，形成導(dǎo)光防止構(gòu)造的粘合劑為黑色的uv固化粘合劑。在該情況下，能夠通過uv照射來形成能夠容易地進(jìn)行所希望的光吸收的導(dǎo)光防止構(gòu)造。

在本發(fā)明的又一其他方式中，形成導(dǎo)光防止構(gòu)造的粘合劑為黑色的熱固化粘合劑。在該情況下，能夠通過熱固化來形成能夠容易地進(jìn)行所希望的光吸收的導(dǎo)光防止構(gòu)造。

在本發(fā)明的又一其他方式中，形成導(dǎo)光防止構(gòu)造的粘合劑為黑色的可成型的錐狀的粘著劑。在該情況下，能夠利用可成型的錐狀的粘著劑在狹窄形狀部中的必要的范圍形成能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行光吸收的導(dǎo)光防止構(gòu)造。

在本發(fā)明的又一其他方式中，形成導(dǎo)光防止構(gòu)造的粘合劑為黑色的熱熔粘合劑。在該情況下，能夠容易地在準(zhǔn)確的范圍形成能夠進(jìn)行光吸收的導(dǎo)光防止構(gòu)造。

在本發(fā)明的又一其他方式中，導(dǎo)光裝置的狹窄形狀部的表面中的形成導(dǎo)光防止構(gòu)造的表面為粗糙(シボ)加工面。在該情況下，能夠通過粗糙加工使向狹窄形狀部的表面射入的泄漏光適度地?cái)U(kuò)散。

在本發(fā)明的又一其他方式中，導(dǎo)光裝置的導(dǎo)光面的表面中的形成導(dǎo)光防止構(gòu)造的表面進(jìn)行了硬質(zhì)涂層處理或者ar處理，狹窄形狀部的表面未進(jìn)行硬質(zhì)涂層處理和ar處理。在該情況下，適于通過硬質(zhì)涂層處理或者ar處理使導(dǎo)光裝置的導(dǎo)光面向外部露出的用于透視的光學(xué)系統(tǒng)，另一方面，通過不對(duì)狹窄形狀部的表面進(jìn)行處理而能夠容易地形成導(dǎo)光防止構(gòu)造。此外，在該情況下，例如可以考慮預(yù)先形成為利用遮光部件覆蓋了狹窄形狀部的狀態(tài)。

在本發(fā)明的又一其他方式中，狹窄形狀部的表面中的形成導(dǎo)光防止構(gòu)造的表面進(jìn)行了表面粗糙化處理。在該情況下，能夠通過表面粗糙化處理使向狹窄形狀部的表面射入的泄漏光適度地?cái)U(kuò)散。

在本發(fā)明的又一其他方式中，導(dǎo)光防止構(gòu)造是與狹窄形狀部的表面緊貼的橡膠部件。在該情況下，作為通過橡膠態(tài)部件與狹窄形狀部的表面緊貼來防止泄漏光的導(dǎo)光的導(dǎo)光防止構(gòu)造發(fā)揮功能。

在本發(fā)明的又一其他方式中，導(dǎo)光防止構(gòu)造設(shè)置于鏡筒部，該鏡筒部收納有透鏡，所述透鏡構(gòu)成使來自圖像元件的圖像光向?qū)Ч庋b置射入的投影光學(xué)系統(tǒng)。在該情況下，例如通過使鏡筒部的一部分與狹窄形狀部的表面緊貼、粘合，能夠形成導(dǎo)光防止構(gòu)造。

在本發(fā)明的又一其他方式中，導(dǎo)光防止構(gòu)造使其他部件粘合于由狹窄形狀部形成的空間部分。在該情況下，能夠利用導(dǎo)光防止構(gòu)造實(shí)現(xiàn)例如在由狹窄形狀部形成的空間部分設(shè)置各種傳感器等電子部件的這種空間部分的有效活用。

附圖說明

圖1是對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的虛像顯示裝置的外觀簡單地進(jìn)行說明的立體圖。

圖2是表示泄漏光的光路的一個(gè)例子的圖。

圖3a以及圖3b是用于對(duì)狹窄形狀部的構(gòu)造進(jìn)行說明的圖，圖3c以及圖3d是比較例的圖。

圖4是表示產(chǎn)生因泄漏光而引起的鬼點(diǎn)的樣子的圖。

圖5a以及圖5b是用于對(duì)狹窄形狀部的構(gòu)造的一個(gè)變形例進(jìn)行說明的圖。

圖6是用于對(duì)虛像顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的圖。

圖7a是用于對(duì)虛像顯示裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的其他的圖，圖7b是用于對(duì)像顯示裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的又一其他的圖。

圖8a是對(duì)一個(gè)變形例的虛像顯示裝置的外觀簡單地進(jìn)行說明的立體圖，圖8b是用于對(duì)導(dǎo)光裝置的一個(gè)變形例進(jìn)行說明的示意表示的俯視圖，圖8c是主視圖。

圖9a是用于對(duì)狹窄形狀部的構(gòu)造的一個(gè)變形例進(jìn)行說明的圖，圖9b是用于對(duì)狹窄形狀部的構(gòu)造的其他的一個(gè)變形例進(jìn)行說明的圖。

圖10a～圖10d是示意地表示虛像顯示裝置的一個(gè)變形例的圖。

附圖標(biāo)記說明：

10…導(dǎo)光部件；11…導(dǎo)光部分；12…導(dǎo)光部分；20…導(dǎo)光裝置；20p…狹窄形狀部；27…涂層；30…投影透鏡；31－33…光學(xué)元件；39…鏡筒部；50…透光部件；70…投影透視裝置；80…圖像顯示裝置(圖像元件)；100…虛像顯示裝置；100a、100b…顯示裝置；101a、101b…光學(xué)部件；102…框部；105a、105b…圖像形成主體部；105d…外裝部件；a1、a2…箭頭；ax…入射側(cè)入射側(cè)光軸；cn…收縮部分；d1…區(qū)域；fl…泄漏光(雜光)；gl…圖像光；hl…外界光；kk…區(qū)域；pa…圖像；ps…導(dǎo)光防止構(gòu)造；rs…光源；s11－s15…面；s51－s53…透過面；se…各種傳感器；sp…空間部分；tp…安裝部。

具體實(shí)施方式

以下，參照?qǐng)D1等對(duì)本發(fā)明的虛像顯示裝置的一個(gè)實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。

如圖1所示，本實(shí)施方式的虛像顯示裝置100是具有眼鏡那樣的外觀的頭戴式顯示器，能夠使戴著該虛像顯示裝置100的觀察者或者使用者目視確認(rèn)虛像的圖像光(圖像光)，并且能夠使觀察者以透視的方式目視確認(rèn)或者觀察外界圖像。虛像顯示裝置100具備第1顯示裝置100a、第2顯示裝置100b以及框部102。

第1顯示裝置100a以及第2顯示裝置100b是分別形成右眼用與左眼用虛像的部分，分別具備可透視地覆蓋觀察者的眼前的第1光學(xué)部件101a和第2光學(xué)部件101b、以及第1圖像形成主體部105a以及第2圖像形成主體部105b。之后參照?qǐng)D6等對(duì)第1圖像形成主體部105a以及第2圖像形成主體部105b進(jìn)行詳述，其分別由收納于鏡筒部39的投影透鏡30、以及包含圖像顯示元件(圖像元件)的圖像顯示裝置80構(gòu)成(參照?qǐng)D6、圖7)。第1光學(xué)部件101a以及第2光學(xué)部件101b是對(duì)由第1圖像形成主體部105a以及第2圖像形成主體部105b形成的圖像光進(jìn)行導(dǎo)光并且將外界光與圖像光重疊而目視確認(rèn)的導(dǎo)光裝置。以下，也將第1光學(xué)部件101a或者第2光學(xué)部件101b作為導(dǎo)光裝置20。此外，第1顯示裝置100a以及第2顯示裝置100b也單獨(dú)作為虛像顯示裝置發(fā)揮功能。

框部102由例如金屬制的框架構(gòu)成，不僅具有支承第1圖像形成主體部105a以及第2圖像形成主體部105b的作用，而且具有與覆蓋它們的罩狀的外裝部件105d相配合地保護(hù)第1圖像形成主體部105a以及第2圖像形成主體部105b的內(nèi)部的作用。另外，也可以具有收納配線電纜等的作用。

此外，通過設(shè)置從框部102的左右兩端向后方延伸的部分亦即鏡腿104，能夠抵接于觀察者的耳朵、鬢角等進(jìn)行支承。另外，第1圖像形成主體部105a以及第2圖像形成主體部105b也可以從框部102附加于鏡腿104的部分。并且，也可以與框部102附帶地設(shè)置鼻子支承部，其通過與觀察者的鼻子抵接來支承框部102。

另外，除上述情況以外，也可以如圖示那樣，在例如框部102、外裝部件105d的部分(安裝時(shí)的太陽穴部)設(shè)置作為電子部件的照相機(jī)ca等。

以下，參照?qǐng)D1以及圖2等對(duì)導(dǎo)光裝置20的一個(gè)構(gòu)成例進(jìn)行說明。此外，圖2對(duì)與第1光學(xué)部件101a相當(dāng)?shù)膶?dǎo)光裝置20進(jìn)行舉例說明，但根據(jù)對(duì)稱性，與第2光學(xué)部件101b相當(dāng)?shù)膶?dǎo)光裝置20也同樣。導(dǎo)光裝置20由導(dǎo)光以及透視用導(dǎo)光部件10、和透視用透光部件50構(gòu)成。其中，如圖2所示，導(dǎo)光部件10由在靠近鼻子的中央側(cè)即光出射側(cè)配置的第1導(dǎo)光部分11、和在遠(yuǎn)離鼻子的周邊側(cè)即入射側(cè)光入射側(cè)配置的第2導(dǎo)光部分12構(gòu)成，第1導(dǎo)光部分11作為具有光學(xué)功能的側(cè)面，具有第1面s11、第2面s12以及第3面s13，第2導(dǎo)光部分12作為具有光學(xué)功能的側(cè)面，具有第4面s14和第5面s15。詳細(xì)而言，之后參照?qǐng)D6等進(jìn)行詳述，導(dǎo)光裝置20形成為通過上述五個(gè)面s11～s15的反射來對(duì)圖像光進(jìn)行導(dǎo)光、并且將導(dǎo)光部件10與透光部件50相配合地使外界光與圖像光重疊來進(jìn)行目視確認(rèn)的透視式結(jié)構(gòu)。導(dǎo)光裝置20特別是在五個(gè)面s11～s15上包含成為非軸對(duì)稱的曲面(自由曲面)的部分，從而既能實(shí)現(xiàn)小型化又能高精度地傳播圖像光。

在此，如圖2中例示那樣，在如上所述的形成為透視式結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光裝置20中，有可能太陽光、來自熒光燈等的光源rs的外界光從導(dǎo)光裝置20所露出的部分侵入并在例如面s11～s15上意外地進(jìn)行反射而成為泄漏光(雜光)fl，從而被觀察者目視確認(rèn)。在確保透視性的情況下，有時(shí)這種來自外部的光的侵入在某種程度上無法避免。特別是在如面s11～s15那樣包含非軸對(duì)稱的曲面亦即自由曲面(例如第4面s14)的情況下，如圖2中例示那樣作為來自光源rs的外界光的成分存在滿足全反射條件并射向光源側(cè)的情況的可能性增高，從而存在最終到達(dá)觀察者的眼睛的顧慮。對(duì)此，在本實(shí)施方式中，在導(dǎo)光裝置20中設(shè)置導(dǎo)光防止構(gòu)造，由此既良好地維持圖像光的導(dǎo)光、又使泄漏光fl的影響降低。

圖3a以及圖3b是用于對(duì)設(shè)置于導(dǎo)光裝置20的導(dǎo)光防止構(gòu)造ps進(jìn)行說明的圖。此外，圖3b是將圖3a中的區(qū)域d1所示的部分放大后的局部放大圖。另外，雖在圖3a等中圖示了左眼用導(dǎo)光裝置20，但右眼用也同樣。如圖示那樣，導(dǎo)光裝置20在與圖像光的光源側(cè)(圖像元件側(cè))連接的圖像光的入射部分亦即根部側(cè)的部分(第2導(dǎo)光部分12)，具有形成與周圍相比形狀變窄的收縮部分cn的狹窄形狀部20p。具有這種形狀是因產(chǎn)品的小型化、其他光學(xué)系統(tǒng)與導(dǎo)光裝置20的組裝關(guān)系等而不可避免的。另一方面，確認(rèn)到：如上述那樣，泄漏光fl(參照?qǐng)D2)的產(chǎn)生也是不可避免的，泄漏光fl的成分在狹窄形狀部20p中的形成利用箭頭a1、箭頭a2等例示性地指示的曲面等的特定位置例如進(jìn)行反射、折射等，而被目視確認(rèn)。因此，如圖示那樣，設(shè)置導(dǎo)光防止構(gòu)造ps以覆蓋狹窄形狀部20p的特定位置，從而能夠防止上述成分被向?qū)Ч庋b置20的內(nèi)部導(dǎo)光。

為了對(duì)狹窄形狀部20p的上述的特定位置更詳細(xì)地進(jìn)行說明，而對(duì)導(dǎo)光裝置20中的導(dǎo)光防止構(gòu)造ps的周邊的部分亦即狹窄形狀部20p的形狀等更詳細(xì)地進(jìn)行說明。首先，狹窄形狀部20p的表面作為除了直接有助于圖像光的導(dǎo)光的導(dǎo)光面以外的側(cè)面?zhèn)鹊牟糠郑哂袀?cè)面部ss。即，側(cè)面部ss是并不直接對(duì)導(dǎo)光裝置20的表面中的圖像光的導(dǎo)光作出貢獻(xiàn)的面。側(cè)面部ss由狹窄形狀部20p中的形成最收縮的部分(收縮部分cn)的表面的第1側(cè)面部ss1、與第2導(dǎo)光部分12中的與收縮部分cn相比形狀變寬的一側(cè)(靠近第1導(dǎo)光部分11的一側(cè))的部分連結(jié)的第2側(cè)面部ss2、以及形成從第1側(cè)面部ss1射向第2側(cè)面部ss2的部分的曲面部ssr構(gòu)成。此外，在圖示的情況下，第1側(cè)面部ss1以及第2側(cè)面部ss2為平坦的面或者大致平坦的面，與此相對(duì)，曲面部ssr形成為連結(jié)它們的帶有r的曲面。

側(cè)面部ss中的形成收縮部分cn并且沿導(dǎo)光方向gd延伸的第1側(cè)面部ss1在圖像光的入射側(cè)(與第1導(dǎo)光部分11分離的一側(cè))以突出設(shè)置的方式具有一對(duì)接合部jt1、jt2。接合部jt1、jt2是用于在鏡筒部39(例如參照?qǐng)D2)安裝導(dǎo)光裝置20的構(gòu)造部，且是相對(duì)于作為一個(gè)基準(zhǔn)面的面s11以規(guī)定的角度繞y軸進(jìn)行了傾斜的板狀的部件。另外，如圖示那樣，在上下方向(高度方向)上設(shè)置有一對(duì)接合部jt1、jt2，其結(jié)果是，還能夠視為形成有第2導(dǎo)光部分12中的與周圍相比形狀變窄的收縮部分cn的情況。并且，在各接合部jt1、jt2形成有u字構(gòu)造并形成為貫通的長孔形狀的螺紋緊固部sk1、sk2。對(duì)于螺紋緊固部sk1、sk2而言，例如螺紋緊固部sk1與設(shè)置于鏡筒部39(例如參照?qǐng)D2)的孔k1對(duì)應(yīng)。由此，導(dǎo)光裝置20相對(duì)于鏡筒部39以規(guī)定的傾斜角度被螺紋緊固固定。

另外，側(cè)面部ss中的形成與收縮部分cn相比形狀變寬的部分的表面的第2側(cè)面部ss2例如形成沿相對(duì)于導(dǎo)光方向gd垂直的方向延伸的側(cè)面。

特別是，在圖3a以及圖3b所示的一個(gè)例子中，導(dǎo)光防止構(gòu)造ps形成為如上所述的側(cè)面部ss中的從利用箭頭a1、箭頭a2等例示性地指示的第1側(cè)面部ss1射向曲面部ssr的部分。在沿導(dǎo)光方向gd延伸的第1側(cè)面部ss1以及形成與其連結(jié)的曲面的曲面部ssr的部分無間隙地形成導(dǎo)光防止構(gòu)造ps，從而能夠高效地防止如上所述的泄漏光fl在導(dǎo)光裝置20的內(nèi)部導(dǎo)光。

在此，導(dǎo)光防止構(gòu)造ps可以考慮由吸收泄漏光fl的物質(zhì)構(gòu)成。作為一個(gè)例子，可以考慮由利用黑色粘合劑固定的橡膠部件構(gòu)成導(dǎo)光防止構(gòu)造ps。在該情況下，也可以使該橡膠部件除了具有上述泄漏光的導(dǎo)光防止功能之外，還兼具水、塵埃等的侵入防止功能。另外，作為導(dǎo)光防止構(gòu)造ps，也可以不經(jīng)由粘合劑等而使黑色橡膠部件直接緊貼于其與側(cè)面部ss之間。預(yù)先使橡膠部件以蔓延的方式緊貼于從導(dǎo)光裝置20的側(cè)面部ss中的第1側(cè)面部ss1射向曲面部ssr形成的角的部分，由此能夠在該位置無間隙地設(shè)置導(dǎo)光防止構(gòu)造ps。另外，對(duì)于導(dǎo)光防止構(gòu)造ps的結(jié)構(gòu)而言，除上述情況以外，還能夠在狹窄形狀部20p涂敷被著色為例如黑色的粘合劑而形成。作為適用于該情況的粘合劑，除了uv固化粘合劑以外，也可以考慮熱固化粘合劑、被著色的熱熔粘合劑等。另外，也可以考慮使用可成型的錐狀(例如黑色的錐狀)的粘著劑。無論是哪種情況，均在與狹窄形狀部20p的特定位置對(duì)應(yīng)的范圍以與構(gòu)成導(dǎo)光裝置20的棱鏡狀的主體部分緊貼的狀態(tài)形成導(dǎo)光防止構(gòu)造ps，從而能夠通過吸收泄漏光fl來防止反射等進(jìn)而不向?qū)Ч庋b置20的內(nèi)部導(dǎo)光。

圖3c以及圖3d是用于對(duì)比較例進(jìn)行說明的圖，且是與圖3a以及圖3b對(duì)應(yīng)的圖，在不設(shè)置導(dǎo)光防止構(gòu)造ps這點(diǎn)與本實(shí)施方式不同。在該比較例的情況下，對(duì)如上所述的泄漏光fl進(jìn)行導(dǎo)光。若泄漏光fl在導(dǎo)光裝置20內(nèi)被導(dǎo)光而到達(dá)觀察者的眼睛，則例如圖4示意所示，在眼前的目視確認(rèn)區(qū)域va中，產(chǎn)生在圖像pa的周圍看見耀眼的光gt的區(qū)域kk等(產(chǎn)生光泄漏)，從而成為圖像視聽的妨礙。導(dǎo)光裝置20中的光入射側(cè)的第2導(dǎo)光部分12具有作為光入射面的第4面s14、接合部jt1、jt2那樣的鏡筒部39的安裝構(gòu)造，因此可以考慮到特別容易產(chǎn)生因泄漏光fl而引起并被目視確認(rèn)的光gt(參照?qǐng)D4)。在本實(shí)施方式中，通過形成為如上所述的結(jié)構(gòu)，能夠避免上述情況。

圖5a以及圖5b所示的一個(gè)例子是圖3a以及圖3b所示的情況的一個(gè)變形例。在圖5a等所示的導(dǎo)光防止構(gòu)造ps中，形成于如上所述的側(cè)面部ss中的從利用箭頭a1、箭頭a2等例示性地指示的曲面部ssr射向第2側(cè)面部ss1的部分。即便對(duì)上述部分設(shè)置導(dǎo)光防止構(gòu)造ps也能夠期待防止泄漏光fl在導(dǎo)光裝置20的內(nèi)部導(dǎo)光。此外，對(duì)于圖3a以及圖3b所示的范圍和圖5a以及圖5b所示的范圍也可以形成導(dǎo)光防止構(gòu)造ps。

以下，參照?qǐng)D6等對(duì)用于利用虛像顯示裝置100對(duì)圖像光進(jìn)行導(dǎo)光的構(gòu)造等的一個(gè)例子進(jìn)行說明。此外，用于進(jìn)行圖像光的導(dǎo)光的裝置如已敘述那樣為第1顯示裝置100a以及第2顯示裝置100b(參照?qǐng)D1)，但第1顯示裝置100a以及第2顯示裝置100b左右對(duì)稱且具有相同的構(gòu)造，因此僅對(duì)第1顯示裝置100a進(jìn)行說明，對(duì)于第2顯示裝置100b省略說明。各圖中的圖6是用于對(duì)虛像顯示裝置100(第1顯示裝置100a)的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的圖。圖7a是用于對(duì)第1顯示裝置100a的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的其他的圖，且是表示將投影透鏡30收納于鏡筒部39并將導(dǎo)光裝置20組裝于鏡筒部39的狀態(tài)的圖。圖7b是用于對(duì)第1顯示裝置100a的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的又一其他的圖，且是表示將圖7b的鏡筒部39組裝于外裝部件105d的狀態(tài)的圖。

如圖6等所示，第1顯示裝置100a能夠視為具備作為投影用光學(xué)系統(tǒng)的投影透視裝置70、以及形成圖像光的圖像顯示裝置80。投影透視裝置70具有將由圖像顯示裝置80形成的圖像作為虛像并投影至觀察者的眼睛的作用。投影透視裝置70具備導(dǎo)光裝置20(第1光學(xué)部件101a)和成像用投影透鏡30。如已敘述那樣，導(dǎo)光裝置20由導(dǎo)光以及透視用導(dǎo)光部件10、和透視用透光部件50構(gòu)成。此外，圖1所示的第1圖像形成主體部105a由圖像顯示裝置80和投影透鏡30構(gòu)成。另外，由透鏡群構(gòu)成的投影透鏡30被圖7a所示的鏡筒部39收納。另外，如圖7b所示，鏡筒部39被與導(dǎo)光裝置20的一部分以及外裝部件105d或者框部102(參照?qǐng)D1)覆蓋。另外，包含導(dǎo)光防止構(gòu)造ps的狹窄形狀部20p被作為遮光部件的外裝部件105d以及框部102(參照?qǐng)D1)覆蓋而成為對(duì)外界光進(jìn)行遮光的部分。另外，此時(shí)，對(duì)形成用于高精度地進(jìn)行向其他光學(xué)部件的組裝的收縮部分cn的狹窄形狀部20p而言，與框部102、外裝部件105d(遮光部件)的端部側(cè)亦即安裝部tp連接。換言之，狹窄形狀部20p位于靠近露出的部分的一側(cè)。因此，狹窄形狀部20p通過外裝部件105d等的遮光效果來避免外界光直接進(jìn)入的情況，但是在產(chǎn)生了已敘述那樣的泄漏光的情況下，容易由此受到影響。對(duì)此，在本實(shí)施方式中，如上述那樣，能夠利用導(dǎo)光防止構(gòu)造ps應(yīng)對(duì)這種泄漏光。此外，狹窄形狀部20p與作為光源側(cè)的圖像顯示裝置80分離，因此對(duì)于因在光源光側(cè)產(chǎn)生的不必要的成分光而引起意外地產(chǎn)生光的情況而言，通過例如將其他遮光部件預(yù)先設(shè)置于接近光源的一側(cè)，而不會(huì)受到影響，而且可以考慮到這一做法較容易。其中，在狹窄形狀部20p中上述不必要的成分光也可以一并被吸收。

返回圖6，圖像顯示裝置80能夠形成為由例如有機(jī)el等自發(fā)光型元件構(gòu)成的圖像顯示元件(圖像元件)。另外，除了例如透射式空間光變調(diào)裝置亦即圖像顯示元件(圖像元件)以外，也可以構(gòu)成為具有對(duì)向圖像顯示元件射出照明光的背光燈亦即照明裝置(未圖示)、動(dòng)作進(jìn)行控制的驅(qū)動(dòng)控制部(未圖示)。

投影透鏡30是作為構(gòu)成要素而沿例如入射側(cè)光軸ax具備三個(gè)光學(xué)元件(透鏡)31～33的投影光學(xué)系統(tǒng)，并利用圖7a所示的鏡筒部39收納和/或支承上述光學(xué)元件31～33。光學(xué)元件31～33例如由包含非軸對(duì)稱的非球面(非軸對(duì)稱非球面)與軸對(duì)稱的非球面(軸對(duì)稱非球面)的雙方的非球面透鏡構(gòu)成，從而能夠與導(dǎo)光部件10的一部分相配合地在導(dǎo)光部件10的內(nèi)部形成與顯示像對(duì)應(yīng)的中間像。投影透鏡30將由圖像顯示裝置80形成的圖像光朝向?qū)Ч庋b置20投影并使之射入。

如已敘述那樣，導(dǎo)光裝置20由導(dǎo)光以及透視用導(dǎo)光部件10、和透視用透光部件50構(gòu)成。導(dǎo)光部件10是棱鏡型的導(dǎo)光裝置20的一部分，且是一體的部件，但能夠分為光出射側(cè)的第1導(dǎo)光部分11與光入射側(cè)的第2導(dǎo)光部分12并進(jìn)行捕捉。透光部件50是輔助導(dǎo)光部件10的透視功能的部件(輔助光學(xué)模塊)，并與導(dǎo)光部件10一體地被固定而成為一個(gè)導(dǎo)光裝置20。導(dǎo)光裝置20例如被螺紋緊固于鏡筒部39，從而相對(duì)于投影透鏡30被高精度地定位固定。

如已敘述那樣，導(dǎo)光部件10作為具有光學(xué)功能的側(cè)面而具有第1面s11～第5面s15。其中，第1面s11與第4面s14連續(xù)地鄰接，第3面s13與第5面s15連續(xù)地鄰接。另外，在第1面s11與第3面s13之間配置有第2面s12。在第2面s12的表面附帶地設(shè)置有半透半反鏡層。該半透半反鏡層是具有透光性的反射膜(即半透過反射膜)，通過成膜金屬反射膜、電介質(zhì)多層膜而形成，并且相對(duì)于圖像光的反射率適當(dāng)?shù)乇辉O(shè)定。

以下，參照?qǐng)D6對(duì)圖像光(在此形成為圖像光gl。)的光路示意地進(jìn)行說明。導(dǎo)光部件10使圖像光gl從投影透鏡30射入并且通過第1面s11～第5面s15的反射等將其朝向觀察者的眼睛導(dǎo)光。具體而言，來自投影透鏡30的圖像光gl首先向第4面s14射入并被第5面s15反射，從內(nèi)側(cè)向第4面s14再次射入并被全反射，向第3面s13射入并被全反射，向第1面s11射入并被全反射。被第1面s11全反射后的圖像光gl向第2面s12射入，部分透過設(shè)置于第2面s12的半透半反鏡層并且部分被反射并向第1面s11再次射入并通過。通過了第1面s11的圖像光gl作為大致平行光束向觀察者的眼睛或者其等價(jià)位置射入。換句話說，觀察者能夠利用作為虛像的圖像光觀察圖像。

透光部件50是如已敘述那樣與導(dǎo)光部件10一體被固定而成為一個(gè)導(dǎo)光裝置20，并輔助導(dǎo)光部件10的透視功能的部件(輔助光學(xué)模塊)。透光部件50作為具有光學(xué)功能的側(cè)面而具有第1透過面s51、第2透過面s52以及第3透過面s53。第2透過面s52配置于第1透過面s51與第3透過面s53之間。第1透過面s51處于導(dǎo)光部件10的從第1面s11延長的面上，第2透過面s52是相對(duì)于第2面s12接合而一體化的曲面，第3透過面s53處于導(dǎo)光部件10的從第3面s13延長的面上。

對(duì)導(dǎo)光裝置20而言，如上述那樣利用導(dǎo)光部件10使觀察者目視確認(rèn)圖像光、并且通過導(dǎo)光部件10與透光部件50的配合使觀察者觀察低失真的外界圖像。即，作為構(gòu)成應(yīng)目視確認(rèn)的外界圖像的成分光的外界光中的向相比導(dǎo)光部件10的第2面s12更靠+x側(cè)射入的部分通過第1導(dǎo)光部分11的第3面s13與第1面s11，但此時(shí)，第3面s13與第1面s11形成為相互大致平行的平面(視覺上大致為0)，從而幾乎不產(chǎn)生像差等。另外，在外界光中的向相比導(dǎo)光部件10的第2面s12更靠－x側(cè)射入的部分，換句話說，射入至透光部件50的部分通過設(shè)置于透光部件50的第3透過面s53與第1透過面s51時(shí)，第3透過面s53與第1透過面s51形成為相互大致平行的平面，從而不產(chǎn)生像差等。并且，在外界光hl中的向與導(dǎo)光部件10的第2面s12對(duì)應(yīng)的透光部件50射入的部分通過第3透過面s53與第1面s11時(shí)，第3透過面s53與第1面s11形成為相互大致平行的平面，從而幾乎不產(chǎn)生像差等。如以上那樣，觀察者能夠觀察到越過透光部件50而不失真的外界圖像。

此外，棱鏡型導(dǎo)光部件10以及透光部件50的主體部分例如是使用環(huán)烯烴聚合物等材料并通過金屬模成型而形成的。另外，在該主體部分的表面上實(shí)施硬質(zhì)涂層的處理(硬質(zhì)涂層處理)、ar涂層的處理(ar處理)而形成涂層27，從而顯示可視范圍高的透光性。

如以上那樣，在本實(shí)施方式的虛像顯示裝置100中，具有利用導(dǎo)光裝置20對(duì)圖像光進(jìn)行導(dǎo)光并且將外界光與圖像光重疊來進(jìn)行目視確認(rèn)的透視型結(jié)構(gòu)，導(dǎo)光裝置20在與周圍相比形狀變窄的狹窄形狀部20p設(shè)置導(dǎo)光防止構(gòu)造ps，從而抑制因外界光而引起的意外的光被朝向觀察者側(cè)導(dǎo)光的情況，由此能夠良好地維持圖像光的導(dǎo)光的狀態(tài)。

以下，參照?qǐng)D8a等對(duì)本實(shí)施方式的一個(gè)變形例的虛像顯示裝置進(jìn)行說明。在上述實(shí)施方式中，將左右導(dǎo)光裝置20彼此分別獨(dú)立地制造，但并不局限于此，例如，還能夠形成為共享透光部件的結(jié)構(gòu)。圖8a是變形例的虛像顯示裝置200的立體圖，圖8b以及圖8c是用于對(duì)虛像顯示裝置200中的一體型導(dǎo)光裝置220示意地進(jìn)行說明的俯視圖以及主視圖。一體型導(dǎo)光裝置220由左右一對(duì)導(dǎo)光部件10、10、以及將左右一對(duì)導(dǎo)光部件10、10在中央連接并且作為二者的透光部件發(fā)揮功能的一體型透光部件150構(gòu)成，從而形成左右一對(duì)導(dǎo)光裝置20、20。即，在本例中，左右一對(duì)導(dǎo)光部件10、10隔著與左右一對(duì)透光部件50、50相當(dāng)?shù)囊粋€(gè)一體型透光部件150進(jìn)行連接而成為一體的光學(xué)部件而一體化的一體型導(dǎo)光裝置220作為與左右導(dǎo)光裝置20、20相當(dāng)?shù)牟糠职l(fā)揮功能。在該情況下，能夠利用一體型透光部件150簡易并且準(zhǔn)確地進(jìn)行用于雙眼視覺的對(duì)位。例如圖8b所示，通過預(yù)先將一體型透光部件150的中心部ce適度地彎曲，也能夠規(guī)定左右角度。另外，例如圖8c所示，通過預(yù)先在中心部ce的上下的端部設(shè)置凹陷部cva、cvb，能夠?qū)枷莶縞va、cvb利用于制造工序中的用于導(dǎo)光部件10、10相對(duì)于一體型透光部件150的粘合固定的定位(位置固定)、或作為用于設(shè)置鼻子支承部的位置使用。

以下，參照?qǐng)D9a等對(duì)本實(shí)施方式中的導(dǎo)光防止構(gòu)造的變形例進(jìn)行說明。圖9a作為圖3a所示的導(dǎo)光防止構(gòu)造ps的一個(gè)變形例，使與用于導(dǎo)光的光學(xué)系統(tǒng)不同的其他部件亦即各種傳感器se粘合于狹窄形狀部20p中的由收縮部分cn形成的空間部分sp。即，通過利用導(dǎo)光防止構(gòu)造ps的粘合性，而在空間部分sp設(shè)置各種傳感器se等(例如圖1等所示的照相機(jī)ca、構(gòu)成該照相機(jī)ca的部件等)的電子部件、搭載于其他虛像顯示裝置100的各種設(shè)備，由此能夠?qū)崿F(xiàn)利用收縮部分cn附帶產(chǎn)生的空間部分sp的有效活用。另外，若改變觀察角度，則也可以形成在設(shè)置各種傳感器se等電子部件時(shí)，發(fā)揮上述導(dǎo)光防止構(gòu)造ps的功能的構(gòu)造。此外，圖9b是對(duì)于與上述情況相同的結(jié)構(gòu)，表示圖5a所示的導(dǎo)光防止構(gòu)造ps的一個(gè)變形例的圖。

〔其他〕

雖與以上實(shí)施方式相結(jié)合地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式，在不脫離其要旨的范圍內(nèi)能夠以各種方式實(shí)施，例如還能夠進(jìn)行如下變形。

在上述實(shí)施方式中，在例如導(dǎo)光裝置20中的構(gòu)成光入射側(cè)的第2導(dǎo)光部分12，在作為圖像光的入射面的第4面s14的側(cè)面具有突出的接合部jt1、jt2，從而狹窄形狀部20p形成收縮部分cn，由此在收縮部分cn以及其周邊設(shè)置導(dǎo)光防止構(gòu)造ps。換言之，在光入射部(第2導(dǎo)光部分12)設(shè)置有耳朵狀的構(gòu)造(接合部jt1、jt2等)的情況下，在所形成的狹窄的形狀部分設(shè)置有導(dǎo)光防止構(gòu)造ps。但是，本實(shí)施方式并不局限于此，可以考慮導(dǎo)光裝置20的狹窄形狀部20p各種形態(tài)，在例如光入射部不具有如上所述的耳朵狀的構(gòu)造的情況下，也通過在具有與周圍相比形狀變窄的狹窄形狀部的情況下，在例如該狹窄形狀部的側(cè)面部分設(shè)置導(dǎo)光防止構(gòu)造ps，能夠期待防止因如上所述的泄漏光而引起的導(dǎo)光裝置20的內(nèi)部導(dǎo)光。

在上述實(shí)施方式中，對(duì)利用橡膠部件、粘合劑形成導(dǎo)光防止構(gòu)造ps的情況進(jìn)行了說明，但導(dǎo)光防止構(gòu)造ps并不局限于此，能夠通過各種方式構(gòu)成。例如，只要狹窄形狀部20p中的形成導(dǎo)光防止構(gòu)造ps的位置能夠與光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)地預(yù)先進(jìn)行特定，便能夠通過在成型時(shí)在該位置形成粗糙加工面而作為導(dǎo)光防止構(gòu)造ps發(fā)揮功能。

另外，在上述的例子中，在形成導(dǎo)光裝置20時(shí)，在表面上實(shí)施硬質(zhì)涂層、ar涂層的處理，但導(dǎo)光裝置20中的對(duì)圖像光進(jìn)行導(dǎo)光的導(dǎo)光面亦即第1面s11等、使外界光通過的第1透過面s51等是露出的部分，雖有時(shí)希望進(jìn)行硬質(zhì)涂層處理、ar處理，但對(duì)于狹窄形狀部20p的表面而言，例如預(yù)先形成為被遮光部件覆蓋的狀態(tài)，從而即便是不進(jìn)行涂層處理也能夠形成為在功能上不存在妨礙的方式。由于不進(jìn)行涂層，所以能夠容易維持例如上述的作為導(dǎo)光防止構(gòu)造ps的粗糙加工面的功能。具體而言，在例如以存在涂層處理為前提的情況下，可以考慮需要將粗糙加工面的表面粗糙度形成為40μm以上，與此相對(duì)，在可以不進(jìn)行涂層處理的情況下，只要將粗糙加工面的表面粗糙度形成為1μm以上左右便能夠充分。

另外，也可以對(duì)狹窄形狀部的表面實(shí)施作為二次加工的表面粗糙化處理(噴砂加工等)，從而作為導(dǎo)光防止構(gòu)造ps發(fā)揮功能。

另外，也可以對(duì)于導(dǎo)光防止構(gòu)造ps的結(jié)構(gòu)，利用鏡筒部39與導(dǎo)光裝置20進(jìn)行粘合時(shí)的粘合劑、其他部件。

另外，如利用圖10a～圖10d示意地例示那樣，也可以將鏡筒部39的一部分作為導(dǎo)光防止構(gòu)造ps加以利用，即，也可以在鏡筒部39設(shè)置有導(dǎo)光防止構(gòu)造ps。以下，參照?qǐng)D10a～圖10d具體地進(jìn)行說明。首先，圖10a以及圖10b是示意地表示導(dǎo)光裝置20的一個(gè)例子的俯視圖以及主視圖，圖10c以及圖10d是示意地表示在圖10a以及圖10b的導(dǎo)光裝置20安裝有鏡筒部39的樣子的俯視圖以及主視圖。與利用圖10a以及圖10b示意地表示的導(dǎo)光裝置20的狹窄形狀部20p的收縮部分cn的表面形狀相對(duì)應(yīng)，在利用圖10c以及圖10d示意地表示的鏡筒部39，應(yīng)成為導(dǎo)光防止構(gòu)造ps的延長部分形成于端部。即，在利用導(dǎo)光裝置20的螺紋緊固部sk1、sk2以及與它們分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置的鏡筒部39的孔k1、k2通過螺紋緊固固定來組裝鏡筒部39與導(dǎo)光裝置20時(shí)，預(yù)先使鏡筒部39的該延長部分緊貼、粘合于導(dǎo)光裝置20的狹窄形狀部20p的表面，由此形成導(dǎo)光防止構(gòu)造ps。此外，上述情況為一個(gè)例子，對(duì)于將鏡筒部39的一部分形成為導(dǎo)光防止構(gòu)造ps的方式，能夠應(yīng)用除上述情況以外的各種方式。另外，對(duì)于應(yīng)成為導(dǎo)光防止構(gòu)造ps的延長部分而言，可以在例如樹脂制的鏡筒部39的制造過程中一體成型、或者也可以安裝另外的橡膠態(tài)的部件構(gòu)成應(yīng)成為該延長部分的部位。另外，也可以不如上述那樣在鏡筒部39上設(shè)置延長部分用于形成導(dǎo)光防止構(gòu)造ps，而原本構(gòu)成鏡筒部39的構(gòu)造的一部分的部分在組裝后配置于收縮部分cn的特定位置而結(jié)果是以成為導(dǎo)光防止構(gòu)造ps的方式構(gòu)成。

另外，也可以在框部102、外裝部件105d之類的能夠作為導(dǎo)光裝置20的狹窄形狀部20p的遮光部件(遮光外殼)發(fā)揮功能的部件的端部側(cè)亦即安裝部tp、相對(duì)于它們而另外設(shè)置的遮光部件(遮光外殼)中，使用有色的粘合劑、潤滑油(grease)，并通過經(jīng)由該有色的粘合劑、潤滑油配置遮光部件(遮光外殼)而作為導(dǎo)光防止構(gòu)造ps發(fā)揮功能。此外，在該情況下，粘合劑、潤滑油也可以具有防水防塵功能。

在上述情況中，作為圖像顯示裝置80，能夠利用各種裝置，例如可以采用使用了反射型液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)，也可以代替由液晶顯示器件等構(gòu)成的圖像顯示元件而使用數(shù)字/微鏡/器件等。

對(duì)于導(dǎo)光裝置20也可以考慮各種方式，還假定在光入射面等配置有全息圖像，在該情況下，在配置有全息圖像的光入射側(cè)設(shè)置有導(dǎo)光防止構(gòu)造ps。

另外，在上述實(shí)施方式中，導(dǎo)光裝置20形成為覆蓋安裝者的眼前整體的結(jié)構(gòu)，但并不局限于此，也可以形成為覆蓋眼前的一部分且存在未覆蓋的部分的小型的結(jié)構(gòu)。

在上述的說明中，對(duì)具備一對(duì)顯示裝置100a、100b的虛像顯示裝置100進(jìn)行了說明，但能夠形成為單一的顯示裝置。換句話說，也可以構(gòu)成為并不與右眼以及左眼的雙方相對(duì)應(yīng)地一組一組地設(shè)置投影透視裝置70以及圖像顯示裝置80，而僅相對(duì)于右眼或者左眼的任一方設(shè)置投影透視裝置70以及圖像顯示裝置80，并單眼觀察圖像。

在上述的說明中，將第2面s12的半透半反鏡層形成為例如金屬反射膜、電介質(zhì)多層膜，但能夠置換為平面或者曲面的全息圖像元件。

在上述的說明中，導(dǎo)光部件10等沿眼睛排列的橫向延伸，但還能夠?qū)?dǎo)光部件10以沿縱向延伸的方式配置。在該情況下，導(dǎo)光部件10具有不串聯(lián)而并聯(lián)地平行配置的構(gòu)造。