CN102628994A

CN102628994A - 虚像显示装置

Info

Publication number: CN102628994A
Application number: CN201210024476XA
Authority: CN
Inventors: 藤城武
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2011-02-04
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2032-02-03
Also published as: US8792175B2; JP5803120B2; JP2012163639A; CN102628994B; US20120200787A1

Abstract

本发明提供可简单且高精度地进行导光板相对于投射透镜的定位的虚像显示装置。该虚像显示装置(1)，其特征在于，具备：显示元件(7)，其出射图像光；投射透镜(81)，其将来自显示元件(7)的图像光投射；第一保持部件(82)，其保持投射透镜(81)；导光板(3)，其在将来自投射透镜(81)的图像光取入内部后导向外部的预定位置；和第二保持部件(4)，其保持导光板(3)。在第一保持部件(82)和第二保持部件(4)，设有用于进行导光板(3)相对于投射透镜(81)的定位的定位结构(PS)。

Description

虚像显示装置

技术领域

本发明涉及在观察者的头部佩戴的头戴式显示器等的虚像显示装置。

背景技术

以往，提出了具有眼镜那样的外观且用光学系统来使由LCD(液晶显示器)等显示元件形成的图像成为虚像以使观察者观察的虚像显示装置(图像显示装置)(例如，参照专利文献1)。

专利文献1记载的虚像显示装置具有以下结构：将具有显示元件(LCD等)以及投射透镜(物镜)等的图像显示单元和导光板固定于眼镜框。

导光板在一端侧和另一端侧分别设有导入反射镜和合并器(conbiner)。

导入反射镜使该图像光反射，以使从显示元件出射且用投射透镜作为平行光投射的图像光在导光板内部全反射以导向合并器。

而且，合并器使通过导光板内部的全反射而导引的图像光反射，以导向导光板外部的预定位置(观察者的左眼或右眼)。

专利文献1：特开2006-162767号公报。

发明内容

再有，在上述虚像显示装置中，为了将图像光良好地导向观察者的左眼或右眼(使观察者良好地观察图像)，投射透镜(光轴)和导光板(导入反射镜)的位置关系非常重要。

然而，在专利文献1记载的虚像显示装置中，没有设置用于将导光板相对于投射透镜定位的定位结构。

因此，在组装虚像显示装置时，在实际观察图像光的同时使图像显示单元和导光板移动到可良好地观察图像的位置之后，需要将图像显示单元和导光板相对于眼镜框固定。

即，存在导光板对投射透镜的定位复杂化的问题。

此外，在专利文献1记载的虚像显示装置中，例如，在图像显示单元的外装壳体和眼镜框之间设置上述定位结构的情况下，存在难以将导光板相对于投射透镜高精度地定位的问题。

具体地，在成为定位对象的投射透镜和导光板之间，存在保持投射透镜的镜筒等保持部件、图像显示单元的外装壳体以及眼镜框。即，在成为定位的对象的投射透镜和导光板之间存在的部件的数量多，因此该存在的部件的制造公差等会被累加，所以在组装了虚像显示装置时导光板容易从相对于投射透镜的期望位置偏离。

本发明的目的是提供可简单且高精度地进行导光板相对于投射透镜的定位的虚像显示装置。

本发明的虚像显示装置，其特征在于，具备：显示元件，其出射图像光；投射透镜，其将来自所述显示元件的图像光投射；第一保持部件，其保持所述投射透镜；导光板，其在将来自所述投射透镜的图像光取入内部后导向外部的预定位置；和第二保持部件，其保持所述导光板；在所述第一保持部件和所述第二保持部件，设有用于进行所述导光板相对于所述投射透镜的定位的定位结构。

在本发明中，在虚像显示装置，设有用于进行导光板相对于投射透镜的定位的定位结构。

这样，利用该定位结构来组装虚像显示装置，从而可将投射透镜和导光板定位以成为能良好地使观察者观察图像的位置关系。

因此，可简单地实施导光板相对于投射透镜的定位。

此外，该定位结构设置于保持投射透镜的第一保持部件和保持导光板的第二保持部件。即，在成为定位的对象的投射透镜和导光板之间存在的部件为第一保持部件和第二保持部件这两个部件。

但是，在投射透镜和导光板，由于该投射透镜和导光板的材质等问题，而难以设置用于进行导光板相对于投射透镜的定位的定位结构。

因此，使用于导光板相对于投射透镜的定位的部件为最低限度的数量(两个)的部件(第一保持部件和第二保持部件)，并实现定位结构的简化。此外，可使在成为定位对象的投射透镜和导光板之间存在的部件的数量为最低限度的数量，因此可高精度地实施导光板相对于投射透镜的定位。

在本发明的虚像显示装置中，优选的是，所述导光板具备：图像取入部，其与所述投射透镜相对配置，且将来自所述投射透镜的图像光取入所述导光板内部；全反射部，其具有形成为与所述投射透镜的光轴正交的平坦状且互相平行的一对全反射面，并将取入所述导光板内部的图像光通过在所述一对全反射面的全反射来导向与所述图像取入部远离的方向；和图像取出部，其将由所述全反射部导引的图像光导向外部的所述预定位置。

在本发明中，导光板具备所述图像取入部、全反射部以及图像取出部，因此除了在显示元件形成的图像外，还可使观察者观察到外界像，且可构成透明型的虚像显示装置。

在本发明的虚像显示装置中，优选的是，所述显示元件、所述投射透镜、所述第一保持部件以及所述导光板分别设置一对，所述第二保持部件将各所述导光板一体化。

在本发明中，显示元件、投射透镜、第一保持部件以及导光板与观察者的两眼对应地分别设置一对。而且，第二保持部件使与观察者的两眼对应的一对的导光板一体化。

这样，与和一对导光板对应地设置一对第二保持部件的构成相比较，通过在一对第一保持部件和单体的第二保持部件设置定位结构，从而可实现结构的简化，并且可简单地实施一对导光板相对于一对投射透镜的各自的定位。

在本发明的虚像显示装置中，优选的是，所述定位结构具备：卡合部，其从所述第一保持部件和所述第二保持部件中的任一个保持部件沿所述投射透镜的光轴向另一个保持部件突出；和卡合承受部，其在所述另一个保持部件设置，且与所述卡合部卡合，所述卡合部和所述卡合承受部通过互相卡合来进行在与所述光轴正交的平面内的所述导光板相对于所述投射透镜的定位。

在本发明中，定位结构具备所述卡合部以及卡合承受部，因此仅通过使卡合部以及卡合承受部互相卡合，便可相对于投射透镜而在与光轴正交的平面内的期望的位置将导光板简单地定位。

在本发明的虚像显示装置中，优选的是，所述卡合部具备在第一假想线上分别设置的第一卡合部和第二卡合部，所述卡合承受部具备在与所述第一假想线平行的第二假想线上分别设置，且所述第一卡合部和所述第二卡合部分别嵌合的第一卡合承受部和第二卡合承受部，所述第二卡合承受部由沿所述第二假想线延伸的长孔构成。

在本发明中，第一卡合部、第二卡合部分别位于第一假想线上，且第一、第二卡合承受部分别位于第二假想线上。而且，第二卡合承受部由沿第二假想线延伸的长孔构成。

这样，即使在第一、第二卡合部间的尺寸是相对于设计上的尺寸存在误差的尺寸的情况下，也可相对于投射透镜而在与该投射透镜的光轴正交的平面内的期望的位置将导光板定位。

此外，第二卡合承受部由长孔构成，因此即使在因材料的热收缩而使第一卡合部、第二卡合部间的尺寸变化的情况下，也可用第二卡合承受部来吸收该热收缩所导致的第一卡合部、第二卡合部间的尺寸变化。

在本发明的虚像显示装置中，优选的是，所述第一假想线从沿所述投射透镜的光轴的方向观察相对于所述导光板内部的图像光的传播方向正交，所述第一卡合部和所述第二卡合部在隔着所述导光板而互相相对的位置分别设置。

在本发明中，第一卡合部、第二卡合部(第一卡合承受部、第二卡合承受部)在所述位置分别设置，因此可在不与在导光板内部传播的图像光干涉的位置处在与投射透镜的光轴正交的平面内的期望位置将导光板良好地定位。

在本发明的虚像显示装置中，优选的是，所述导光板具备：图像取入部，其与所述投射透镜相对配置，且将来自所述投射透镜的图像光取入所述导光板内部；全反射部，其具有形成为与所述投射透镜的光轴正交的平坦状且互相平行的一对全反射面，并将取入所述导光板内部的图像光通过在所述一对全反射面的全反射来导向与所述图像取入部远离的方向；和图像取出部，其将由所述全反射部导引的图像光导向外部的所述预定位置，所述定位结构具有在所述第一保持部件设置且与所述光轴正交的平坦状的定位面，所述定位面通过与所述全反射面抵接来进行沿所述光轴的方向上的所述导光板相对于所述投射透镜的定位。

在本发明中，定位结构具备所述定位面，因此仅通过使定位面与全反射面抵接，便可相对于投射透镜而在沿光轴的位置将导光板简单地定位。

再有，导光板的全反射面形成为具有高精度的平面度，因此通过将该全反射面用于导光板相对于投射透镜的定位，而可实现定位结构的简化，且可高精度地实施导光板相对于投射透镜的定位。

附图说明

图1是表示本实施方式的虚像显示装置的外观的立体图。

图2是表示本实施方式的虚像显示装置的构成的分解立体图。

图3(A)是表示本实施方式的导光板的构成的图，是从+Z轴侧观察导光板的图。

图3(B)是表示本实施方式的导光板的构成的图，是从沿Y轴的下方侧观察导光板的图。

图4(A)是表示本实施方式的镜缘的构成的图，是从-Z轴侧观察镜缘的图。

图4(B)是表示本实施方式的镜缘的构成的图，是从+Z轴侧观察镜缘的图。

图5是表示本实施方式的导光板相对于投射光学装置定位的定位结构的图。

图6是表示本实施方式的导光板相对于投射光学装置定位的定位结构的图。

图7是表示本实施方式的导光板相对于投射光学装置定位的定位结构的图。

图8是表示本实施方式的导光板相对于投射光学装置定位的定位结构的图。

附图标记说明：

1虚像显示装置 3导光板 4镜缘(第二保持部件) 7显示元件 31图像取入部 32全反射部 33图像取出部 81投射透镜 82镜筒(第一保持部件) 321第一全反射面 322第二全反射面 412第一卡合部 422第二卡合部 821第一卡合承受部 822第二卡合承受部(长孔) 823定位面 Ax光轴PS定位结构 R传播方向 VA1第一假想线 VA2第二假想线

具体实施方式

下面根据附图来说明本发明的一个实施方式。

1.虚像显示装置的构成

图1是表示虚像显示装置1的外观的立体图。

图2是表示虚像显示装置1的构成的分解立体图。

再有，在图1和图2中，为了方便说明，将与后述的投射透镜81的光轴Ax(图2)平行的轴设为Z轴，将与Z轴正交的水平轴设为X轴，将与Z轴正交的铅垂轴设为Y轴。后面的图也同样。此外，在Z轴中，将观察者侧设为-Z轴侧，将从观察者远离侧设为+Z轴侧。

而且，图1和图2是从-Z轴侧观察的图。此外，图2为了便于说明而仅示出了将与观察者的左眼对应的一侧分解的状态。

如图1和图2所示，虚像显示装置1是具有眼镜那样的外观的头戴式显示器，使佩戴该虚像显示装置1的观察者识别虚像所形成的图像光。此外，本实施方式的虚像显示装置1由可透明地观察外界像的透明型虚像显示装置构成。

如图1和图2所示，该虚像显示装置1具备图像形成装置2(图2)、导光板3、作为第二保持部件的镜缘4、覆盖图像形成装置2并相对于镜缘4固定的盖5和相对于盖5安装的镜脚6。

再有，如图1和图2所示，图像形成装置2、导光板3、盖5和镜脚6配置成，与佩戴虚像显示装置1的观察者的左眼和右眼分别对应地设置一对，且以YZ平面为基准而成为对称(左右对称)。

对于一对图像形成装置2、一对导光板3、一对盖5和一对镜脚6，由于在左右具有相同构成，因此在下面仅说明与观察者的左眼对应一侧。

2.图像形成装置的构成

图像形成装置2是形成并投射图像光的部件，如图2所示，具备显示元件7和投射光学装置8。

如图2所示，显示元件7具备：将入射的光调制而形成图像光的透射型的液晶显示器件71；和在液晶显示器件71的光入射侧安装，且对液晶显示器件71出射光的背光源72。

如图2所示，投射光学系统8具备将从显示元件7出射的图像光作为平行光投射的投射透镜81；和在内部收置投射透镜81的作为第一保持部件的镜筒82。

而且，显示元件7经安装部件7A(图2)而固定于镜筒82的-Z轴侧的端面。

3.导光板的构成

图3是表示导光板3的构成的图。具体地，图3(A)是从+Z轴侧观察导光板3的图，图3(B)是从沿Y轴的下方侧观察导光板3的图。

导光板3由具有透光性的树脂材料等构成，在将从图像形成装置2投射的图像光取入内部后，导向外部的预定位置(观察者的左眼或右眼)。

如图2或图3所示，该导光板3是将图像取入部31、全反射部32、图像取出部33一体形成的部件，在从沿Y轴的方向观察的情况下形成为大体等腰梯形形状。

如图2或图3所示，图像取入部31形成为沿Y轴延伸的大体三棱柱状，在组装虚像显示装置1的状态下，位于与另一导光板3远离侧。

而且，图像取入部31在组装虚像显示装置1的状态下与投射透镜81相对地配置，将从投射透镜81投射的图像光取入导光板3内部。

如图3所示，在该图像取入部31的外表面，形成有光入射面311和第一反射面312。

光入射面311是形成为与XY平面平行的平坦状，且与投射透镜81相对而使从该投射透镜81投射的图像光入射的面。

第一反射面312与光入射面311相对，且通过在相对于XY平面倾斜的平坦状的斜面上施行铝蒸镀等的成膜而形成，使经光入射面311而取入图像取入部31内部的图像光向全反射部32反射。

如图2或图3所示，全反射部32具有沿XY平面延伸的矩形板体形状，且与图像取入部31一体形成。

而且，如图3所示，全反射部32具有第一全反射面321和第二全反射面322，将由第一反射面312反射的图像光通过第一全反射面321、第二全反射面322的全反射而导向从图像取入部31远离的方向(与另一导光板3接近侧)。

第一全反射面321由使光入射面311延长的(与XY平面平行的(与光轴Ax正交的))平面构成，且位于-Z轴侧。

第二全反射面322形成为与第一全反射面321平行的平坦状，且位于+Z轴侧。

再有，作为第一全反射面321、第二全反射面322，不限于在表面上不施行反射或半反射等地通过与空气的界面来将图像光全反射导引的反射面，也包括在第一全反射面321、第二全反射面322的整体或一部分形成反射涂层或半反射膜而进行的反射的反射面。例如，图像光的入射角度满足全反射条件，而且在第一全反射面321、第二全反射面322的整体或一部分施行反射涂层等，实质上将全部的图像光反射的情况也包括。此外，如果能得到足够的亮度的图像光，则也可通过具有一些透射性的反射镜来将第一全反射面321、第二全反射面322的整体或一部分覆盖。

如图2或图3所示，图像取出部33具有与图像取入部31同样的沿Y轴延伸的大体三棱柱形状，在全反射部32一体形成，且在组装虚像显示装置1的状态下位于与另一导光板3接近侧。

而且，图像取出部33将由全反射部32导引的图像光通过反射而导向外部的预定位置(观察者的左眼或右眼)。

如图3所示，在该图像取出部33的外表面，形成有光出射面331和第二反射面322。

光出射面331由使第一全反射面321延长的平面构成。

第二反射面332与光出射面331相对且形成为相对于XY平面倾斜的平坦状，将由全反射部32导引的图像光通过反射而导向外部的预定位置(观察者的左眼或右眼)。

该第二反射面332由半反射镜等构成，构成为使图像光反射并且外界像也可透射。

再有，作为图像取出部33，如果具有将由全反射部32导引的图像光导向外部的预定位置的功能，则不限于半反射镜等的第二反射面332，也可采用偏振光分光器和/或全息图像衍射格等。

并且，如图2或图3所示，在上述的导光板3的上下端部(Y轴方向的两端部)分别形成有各自向上下突出、且沿X轴延伸的伸出部34

4.镜缘的构成

图4是表示镜缘4的构成的图。具体地，图4(A)是从-Z轴侧观察镜缘4的图，图4(B)是从+Z轴侧观察镜缘4的图。

镜缘4由具有透光性的树脂材料等构成，具有成为左右对称的形状，在一对导光板3的图像取出部33彼此互相接近的状态下保持一对导光板3(一体化)。

如图2或图4所示，该镜缘4是将上框架部41、一对下框架部42和架设部43一体形成的部件。

上框架部41是沿X轴延伸的剖面大体矩形形状的部件，支承一对导光板3的上方侧。

在该上框架部41的-Z轴侧的端面，在与一对下框架部42分别相对的左右两侧，如图4(A)所示，形成有与在一对导光板3的上方侧设置的各伸出部34的外形形状对应的上凹部411。

一对下框架部42是沿X轴延伸的剖面大体矩形形状的部件，相对于上框架部41配置在下方侧，且互相之间沿X轴并排设置，分别支承一对导光板3的下方侧。

在该一对下框架部42的-Z轴侧的端面，如图2或图4(A)所示，形成有与在一对导光板3的下方侧设置的各伸出部34的外形形状对应的下凹部421。

架设部43位于镜缘4的中央部分，在上框架部41和一对下框架部42间架设。

如图2或图4所示，在该架设部43，形成有从一对下框架部42间到上方侧而从沿Z轴的方向观察切口为大体圆弧状的切口部431。

而且，在切口部431，装卸自如地安装有在观察者佩戴虚像显示装置1的状态下与观察者的鼻子抵接的鼻垫431A(图1)。

此外，在架设部43的-Z轴侧的左右两端部，如图2或图4(A)所示，分别形成有与一对导光板3的各反射面332对应的斜面432。

而且，一对导光板3其上下的伸出部34与各凹部411、421抵接，且在各第二反射面332与各斜面432抵接的状态下，通过粘接剂等而固定(一体化)于镜缘4。

再有，在该状态下，导光板3，嵌合成将由上框架部41、下框架部42和架设部43包围的コ形内侧部分填埋。

此外，在该状态下，架设部43其-Z轴侧的端面成为与一对导光板3的各第一全反射面321大体共面，且+Z轴侧的端面与一对导光板3的各第二全反射面322大体共面。

而且，在上述镜筒82和镜缘4，设有用于将导光板3相对于投射透镜81定位的(在相对于光轴Ax的预定位置将第一反射面312定位)的定位结构PS(参照图5～图7)。

5.定位结构的构成

图5至图8是表示导光板3相对于投射透镜81定位的定位结构PS的图。具体地，图5是从-Z轴侧观察定位结构PS的分解立体图。图6是从+Z轴侧观察定位结构PS的分解立体图。图7是用YZ平面剖开将镜缘4和投射光学装置8固定的状态的剖视图。图8是从+Z轴侧观察镜筒82的示意图。

如图5至图8所示，定位结构PS具备：第一卡合部412、第二卡合部422(图5)；第一卡合承受部821、第二卡合承受部822(图5、图6、图8)；和定位面823(图6～图8)。

如图5所示，第一卡合部412、第二卡合部422设置于镜缘4。

具体地，第一卡合部412在上框架部41中位于图像取入部31的上方侧，且形成为从-Z轴侧的端面沿Z轴突出的大体圆柱状。

第二卡合部422在下框架部42中位于图像取入部31的下方侧，且形成为从-Z轴侧的端面沿Z轴突出的大体圆柱状。

而且，该第一卡合部412、第二卡合部422在与Y轴平行的第一假想线VA1上在隔着导光板3而互相相对的位置分别形成。

再有，如图5所示，第一假想线VA1从沿Z轴的方向观察而相对于导光板3内部的全反射所形成的图像光的传播方向R正交。

如图6或图8所示，第一卡合承受部821、第二卡合承受部822设置于镜筒82。

具体地，第一卡合承受部821在镜筒82中位于+Z轴侧的端面的上方侧，且形成为具有与第一卡合部412的外径大体相同的内径的凹状。

第二卡合承受部822在镜筒82中位于+Z轴侧的端面的下方侧，且由具有与第二卡合部422的外径大体相同的宽度尺寸并沿Y轴延伸的长孔构成。

而且，该第一卡合承受部821、第二卡合承受部822形成为位于与Y轴(第一假想线VA1)平行的第二假想线VA2(图8)上。

如图6至图8所示，定位面823设置于镜筒82。

具体地，定位面823是在镜筒82中在从沿光轴Ax的方向观察的情况下将投射透镜81的周围包围的+Z轴侧的端面，形成为与XY平面平行的平坦状。

而且，第一卡合部412、第二卡合部422插入第一卡合承受部821、第二卡合承受部822，且互相卡合，从而将导光板3相对于投射透镜81在XY平面内的期望位置(例如，光轴Ax和第一反射面312的中心位置一致的位置)定位。

此外，定位面823与第一全反射面321抵接(图7)，从而相对于投射透镜81而在沿+Z轴的方向的期望位置上将导光板3定位。

如上所述，在使用定位结构PS来将导光板3相对于投射透镜81定位后，用螺钉Sc(图5、图6)来将镜缘4和镜筒82固定，从而将镜缘4和投射光学装置8固定。

根据上述实施方式，具有以下的效果。

在本实施方式中，在虚像显示装置1，设有定位结构PS。

这样，利用定位结构PS来组装虚像显示装置1，从而可将投射透镜81和导光板3定位以成为能良好地使观察者观察图像的位置关系。

因此，可简单地实施导光板3相对于投射透镜81的定位。

此外，定位结构PS设置于镜筒82和镜缘4。即，在成为定位的对象的投射透镜81和导光板3之间存在的部件为镜筒82和镜缘4这两个部件。

因此，使用于导光板3相对于投射透镜81的定位的部件为最低限度的数量(两个)，能实现定位结构PS的简化。此外，可使在成为定位对象的投射透镜81和导光板3之间存在的部件的数量为最低限度的数量，因此可高精度地实施导光板3相对于投射透镜81的定位。

另外，导光板3具备图像取入部31、全反射部32以及图像取出部33，因此除了在显示元件7形成的图像外，还可使观察者观察到外界像，且可构成透明型的虚像显示装置1。

再有，图像形成装置2和导光板3与观察者的两眼对应地分别设置一对。而且，镜缘4使与观察者的两眼对应的一对的导光板3一体化。

这样，与和一对导光板3对应地设置一对镜缘4的构成相比较，通过在一对镜筒82和单体的镜缘4设置定位结构PS，从而可实现结构的简化，并且可简单地实施一对导光板3相对于一对投射透镜81的各自的定位。

此外，定位结构PS1具备第一卡合部412、第二卡合部422以及第一卡合承受部821、第二卡合承受部822，因此仅通过使第一卡合部412、第二卡合部422以及第一卡合承受部、第二卡合承受部互相卡合，便可相对于投射透镜81而在与光轴Ax正交的XY平面内的期望的位置将导光板3简单地定位。

再有，第一卡合部412、第二卡合部422位于与Y轴平行的假想线上，且第一卡合承受部821、第二卡合承受部822也位于与Y轴平行的假想线上。而且，第二卡合承受部822由在Y轴方向上延伸的长孔构成。

这样，即使在第一卡合部412、第二卡合部422间的尺寸是相对于设计上的尺寸存在误差的尺寸的情况下，也可相对于投射透镜81而在XY平面内的期望的位置将导光板3定位。

此外，第二卡合承受部822由长孔构成，因此即使在因镜缘4的材料的热收缩而使第一卡合部412、第二卡合部422间的尺寸变化的情况下，也可用第二卡合承受部822来吸收该热收缩所导致的第一卡合部412、第二卡合部422间的尺寸变化。

另外，第一卡合部412、第二卡合部422(第一卡合承受部821、第二卡合承受部822)在从沿Z轴的方向观察与导光板3内部的图像光的传播方向R正交的第一假想线VA1(第二假想线VA2)上分别设置于夹持导光板3而互相相对的位置。

这样，在与导光板3内部传播的图像光不干涉的位置处，可相对于投射透镜81而在XY平面内的期望的位置将导光板3良好地定位。

此外，定位结构PS具备定位面823，因此仅通过使定位面823与第一全反射面321抵接，便可相对于投射透镜81而在沿光轴Ax的方向的期望的位置将导光板3简单地定位。

再有，第一全反射面321形成为具有高精度的平面度，因此通过将第一全反射面321用于导光板3相对于投射透镜81的定位，而可实现定位结构PS的简化，且可高精度地实施导光板3相对于投射透镜81的定位。

再有，本发明不限于上述实施方式，本发明也包括在可实现本发明的目的的范围内的变形、改良等。

在上述实施方式中，虚像显示装置1中，图像形成装置2和导光板3与观察者的两眼对应地分别设置一对，但是，并不限于此，也可采用省略一对图像形成装置2中的一个图像形成装置2且单眼观看图像的构成。

在上述实施方式中，虚像显示装置1采用透射型的液晶显示器71，但是，并不限于此，也可采用其他构成，例如反射型的液晶显示器件或数字微型反射镜器件等。

在上述实施方式中，虚像显示装置1由头戴式显示器构成，但是，并不限于此，也可用头顶显示器来构成虚像显示装置。

在上述实施方式中，第一卡合部412、第二卡合部422设置于镜缘4，第一卡合承受部821、第二卡合承受部822设置于镜筒82，但是，也可反过来将第一卡合部、第二卡合部设置于镜筒，且将第一卡合承受部、第二卡合承受部设置于镜缘。

本发明能够利用于头戴式显示器等虚像显示装置。

Claims

1.一种虚像显示装置，其特征在于，

具备：

显示元件，其出射图像光；

投射透镜，其将来自所述显示元件的图像光投射；

第一保持部件，其保持所述投射透镜；

导光板，其在将来自所述投射透镜的图像光取入内部后导向外部的预定位置；和

第二保持部件，其保持所述导光板；

在所述第一保持部件和所述第二保持部件，设有用于进行所述导光板相对于所述投射透镜的定位的定位结构。

2.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其特征在于，

所述导光板具备：

图像取入部，其与所述投射透镜相对配置，且将来自所述投射透镜的图像光取入所述导光板内部；

全反射部，其具有形成为与所述投射透镜的光轴正交的平坦状且互相平行的一对全反射面，并将取入所述导光板内部的图像光通过在所述一对全反射面的全反射来导向与所述图像取入部远离的方向；和

图像取出部，其将由所述全反射部导引的图像光导向外部的所述预定位置。

3.根据权利要求1或2所述的虚像显示装置，其特征在于，

所述显示元件、所述投射透镜、所述第一保持部件以及所述导光板分别设置一对，

所述第二保持部件将各所述导光板一体化。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的虚像显示装置，其特征在于，所述定位结构具备：

卡合部，其从所述第一保持部件和所述第二保持部件中的任一个保持部件沿所述投射透镜的光轴向另一个保持部件突出；和

卡合承受部，其在所述另一个保持部件设置，且与所述卡合部卡合，

所述卡合部和所述卡合承受部通过互相卡合来进行在与所述光轴正交的平面内的所述导光板相对于所述投射透镜的定位。

5.根据权利要求4所述的虚像显示装置，其特征在于，

所述卡合部具备在第一假想线上分别设置的第一卡合部和第二卡合部，

所述卡合承受部具备在与所述第一假想线平行的第二假想线上分别设置，且所述第一卡合部和所述第二卡合部分别嵌合的第一卡合承受部和第二卡合承受部，

所述第二卡合承受部由沿所述第二假想线延伸的长孔构成。

6.根据权利要求5所述的虚像显示装置，其特征在于，

所述第一假想线从沿所述投射透镜的光轴的方向观察相对于所述导光板内部的图像光的传播方向正交，

所述第一卡合部和所述第二卡合部在隔着所述导光板而互相相对的位置分别设置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的虚像显示装置，其特征在于，

所述导光板具备：

图像取出部，其将由所述全反射部导引的图像光导向外部的所述预定位置，

所述定位结构具有在所述第一保持部件设置且与所述光轴正交的平坦状的定位面，

所述定位面通过与所述全反射面抵接来进行沿所述光轴的方向上的所述导光板相对于所述投射透镜的定位。