CN103592762A - 图像显示装置以及头戴型图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供图像显示装置和头戴型图像显示装置，与现有技术相比能够降低图像整体的模糊，并且提高观察者视觉识别的图像的显示质量。图像显示装置（1）具有：光扫描部（42），其对根据图像信号调制出的信号光进行2维扫描；反射部（6），其在使用时位于观察者眼睛的前方，并且具有将来自光扫描部（42）的信号光向观察者眼睛反射的曲面；以及透镜（45），其位于光扫描部（42）与反射部（6）之间的光轴上，并且按照由反射部（6）反射的信号光成为平行光的方式来在光扫描部（42）与反射部（6）之间对来自光扫描部（42）的信号光进行聚光。
Description
技术领域
本发明涉及图像显示装置以及头戴型图像显示装置。
背景技术
作为图像显示装置，公知的有安装在观察者的头部而使用、将观察者视觉识别的图像显示为虚像的头戴式显示器（头戴型图像显示装置）（例如，参照专利文献1）。
公知的这种头戴式显示器具有：光源，其射出根据图像信息而调制出的光；扫描光学系统，其扫描来自光源的光；以及曲面半反射镜，其将来自扫描光学系统的光向观察者的眼睛反射（例如，参照专利文献1）。
专利文献1：日本特表2007-537465号公报
发明内容
以往，在这种头戴式显示器中，来自扫描光学系统的光直接入射到曲面的半反射镜中。由于来自扫描光学系统的光为平行光，因此由曲面半反射镜反射的光不会成为平行光。
因此，存在光在观察者的视网膜上没有适当地成像，当作为图像整体进行观察时图像会产生模糊之类的使图像的显示质量降低的问题。
本发明的目的在于提供一种图像显示装置和头戴型图像显示装置，与现有技术相比能够降低图像整体的模糊，并提高观察者视觉识别的图像的显示质量。
这种目的能够通过下述的本发明而实现。
本发明的图像显示装置的特征在于，被安装于观察者的头部，具有：
眼镜型框架，其包括具有鼻托部的正面部；
透光部，其被上述正面部支撑，并且对可视光具有透光性；
光扫描部，其被入射根据图像信号调制出的信号光，并且使该入射的信号光朝向所述透光部进行2维扫描；
半反射镜，其位于所述透光部的被入射来自所述光扫描部的信号光的一面，并且具有反射来自所述光扫描部的信号光的曲面；以及
聚光透镜，其位于所述光扫描部与所述半反射镜之间的光轴上，并且按照由所述半反射镜反射的信号光成为平行光的方式来在所述光扫描部与所述半反射镜之间对来自所述光扫描部的信号光进行聚光。
根据像这样构成的图像显示装置，由于通过聚光透镜在光扫描部与透光部之间对来自光扫描部的信号光进行聚光，因此能够将由曲面半反射镜反射的光变为平行光。由此，能够向观察者眼睛的瞳孔位置导入平行光的信号光，能够将信号光成像到观察者的视网膜上，因此，能够提高观察者视觉识别的图像的显示质量。
此外，观察者能够一边对外界像进行视觉识别，一边对根据信号光形成的虚像（图像）进行视觉识别。即，能够实现透视型的头戴式显示器。
在本发明的图像显示装置中，优选所述光扫描部位于所述正面部的所述鼻托部侧、并且比由所述半反射镜反射的光的光轴更靠近所述正面部的中心的一侧。
由此，由于光扫描部在使用时被配置成位于与观察者的眼睛相比更靠鼻子的一侧，因此能够防止形成相对于观察者的脸而突出到侧方侧的部分。此外，由于半反射镜在使用时位于观察者眼睛的前方并且相比光扫描部远离观察者的位置，因此能够防止形成相对于观察者的脸而突出到前方侧的部分。通过这种结构，能够降低观察者感觉到的重量。
在本发明的图像显示装置中，优选具有将所述信号光向所述光扫描部导光的光纤。
由此，信号光生成部的设置位置的自由度增大。
在本发明的图像显示装置中，优选具有：透镜，其对从所述光纤射出的所述信号光的放射角进行调整；和聚光位置变更部，其通过使所述光纤的所述透镜侧的端部沿着所述光纤的轴线方向移动，来变更所述光扫描部与所述半反射镜之间的所述信号光的聚光位置。
由此，能够以比较简单且小型的结构来调整扫描光的成像位置，使观察者视觉识别的图像最佳化，其中，该扫描光是通过光扫描部对信号光进行扫描而形成的。
在本发明的图像显示装置中，优选具有生成所述信号光的信号光生成部，所述框架包括与所述正面部连接的镜腿部和作为镜腿部的端部的脚套部，所述信号光生成部被设置于所述脚套部。
由此，能够优化图像显示装置的重量平衡。
在本发明的图像显示装置中，优选所述信号光生成部具有射出颜色彼此不同的光的多个光源以及对来自所述多个光源的光进行合成的合成部，并且射出由所述合成部合成后的光作为所述信号光。
由此，能够显示多色化的图像（虚像）。
在本发明的图像显示装置中，优选具有壳体，在所述壳体中利用所述聚光透镜来构成所述壳体的一部分，在所述壳体内收纳有所述光扫描部。
由此，能够控制部件个数，并且能够实现装置小型化。
在本发明的图像显示装置中，优选所述光扫描部被安装于所述框架，并且能够相对于所述半反射镜移动。
由此，能够在眼睛宽度方向上调整通过由光扫描部对信号光扫描而形成的扫描光的成像位置。
在本发明的图像显示装置中，优选所述光扫描部具有光扫描仪，该光扫描仪使具备光反射部的可动部围绕彼此正交的2个轴分别摇动，所述光反射部具有光反射性。
由此，能够实现光扫描部的小型化以及轻量化。
在本发明的图像显示装置中，优选所述光扫描部具有万向节结构，该万向节结构包括所述可动部和以围绕所述可动部的方式设置的框架部。
由此，光扫描仪更加小型，其结果，能够使光扫描部更加小型。
在本发明的图像显示装置中，优选所述光扫描部包括光反射板，该光反射板被设置于所述可动部并且形成有所述光反射部，所述光反射部具有比所述可动部的面积更大的面积。
由此，光扫描仪进一步小型，其结果是，能够使光扫描部进一步小型。
在本发明的图像显示装置中，优选所述半反射镜的反射来自所述光扫描部的光的曲面为凹面。
由此，能够实现图像显示装置的小型化，并且能够提高图像显示装置的设计性。此外，能够使来自光扫描部的信号光通过反射部容易地向使用时的观察者的眼睛反射。
在本发明的图像显示装置中，优选所述半反射镜是衍射光栅。
由此，衍射光栅保持着各种光学特性，能够减少光学系统的部件个数，并提高设计的自由度。
在本发明的图像显示装置中，优选所述光扫描部和所述半反射镜能够一体地相对于所述框架移动。
由此，能够保持光扫描部与反射部之间的位置关系，并调整在观察者眼睛宽度方向上的成像位置。
本发明的图像显示装置的特征在于，被安装于观察者的头部而使用，并且具有：
光扫描部，其对根据图像信号调制出的信号光进行2维扫描；
反射部，其在所述使用时位于观察者的眼睛的前方，并且具有将来自所述光扫描部的所述信号光朝向该观察者的眼睛反射的曲面；以及
聚光透镜，其位于所述光扫描部与所述反射部之间的光轴上，并且按照由所述反射部反射的所述信号光成为平行光的方式来在所述光扫描部与所述反射部之间对来自所述光扫描部的信号光进行聚光。
根据像这样构成的图像显示装置，通过聚光透镜在光扫描部与反射部之间对来自光扫描部的信号光进行聚光，因此能够使通过曲面反射部反射的光成为平行光。由此，能够向观察者的眼睛瞳孔的位置导入平行光的信号光，能够使信号光在观察者的视网膜上成像，因此能够提高观察者视觉识别的图像的显示质量。
在本发明的图像显示装置中，优选所述光扫描部被配置在与所述反射部相比更靠近所述使用时的所述观察者的、并且所述使用时的所述观察者的两眼之间的位置。
由此，由于光扫描部在使用时被配置成位于与观察者的眼睛相比更靠鼻子的一侧，因此能够防止形成相对于观察者的脸而突出到侧方侧的部分。此外，由于在使用时反射部位于观察者眼睛的前方并且相比光扫描部远离观察者的位置，因此能够防止形成相对于观察者的脸而突出到前方侧的部分。通过这种结构，能够降低观察者感觉到的重量。
在本发明的图像显示装置中，优选具有将所述信号光向所述光扫描部导光的光纤。
由此，信号光生成部的设置位置的自由度增大。
在本发明的图像显示装置中，优选具有：透镜，其对从所述光纤射出的所述信号光的放射角进行调整；和
聚光位置变更部，其通过使所述光纤的所述透镜侧的端部沿着所述光纤的轴线方向移动，来变更在所述光扫描部与所述反射部之间的所述信号光的聚光位置。
由此，能够由比较简单且小型的结构来调整扫描光的成像位置，并使观察者视觉识别的图像最佳化，其中，该扫描光是通过光扫描部对信号光进行扫描而形成的。
在本发明的图像显示装置中，优选具有生成所述信号光的信号光生成部，所述信号光生成部在所述使用时被配置于相对于观察者的耳朵与眼睛相反侧的位置。
由此，能够优化图像显示装置的重量平衡。
在本发明的图像显示装置中，优选所述信号光生成部具有射出颜色彼此不同的光的多个光源、以及对来自所述多个光源的光进行合成的合成部，并且射出由所述合成部合成后的光作为所述信号光。
由此，能够显示多色化的图像（虚像）。
在本发明的图像显示装置中，优选具有壳体，在所述壳体中利用所述聚光透镜来构成所述壳体的一部分，在所述壳体内收纳有所述光扫描部。
由此，能够控制部件个数，并实现装置小型化。
在本发明的图像显示装置中，优选具有框架，该框架具有在使用时与观察者的鼻子抵接的鼻托部，所述光扫描部被安装于所述框架，并且能够相对于所述反射部移动。
由此，能够在眼睛宽度方向上调整通过由光扫描部对信号光扫描而形成的扫描光的成像位置。
在本发明的图像显示装置中，优选所述光扫描部具有光扫描仪，该光扫描仪使具备光反射部的可动部绕彼此正交的2个轴分别摇动，所述光反射部具有光反射性。
由此，能够实现光扫描部的小型化和轻量化。
在本发明的图像显示装置中，优选所述光扫描部具有万向节结构，该万向节结构包括所述可动部和以围绕所述可动部的方式而设置的框体部。
由此，光扫描仪更加小型，其结果是，能够使光扫描部更加小型。
在本发明的图像显示装置中，优选所述光扫描部包括光反射板，所述光反射板被设置于所述可动部并且形成有所述光反射部，所述光反射部具有比所述可动部的面积更大的面积。
由此，光扫描仪进一步小型，其结果是，能够使光扫描部进一步小型。
在本发明的图像显示装置中，优选所述反射部在所述使用时从观察者的鼻侧向耳侧弯曲。
由此，能够实现图像显示装置的小型化，并且提高图像显示装置的设计性。此外，能够使来自光扫描部的信号光通过反射部容易地向使用时的观察者的眼睛反射。
在本发明的图像显示装置中，优选所述反射部具有反射来自所述光扫描部的信号光，并且在使用时使从所述反射部的外侧朝向观察者的眼睛的外界光透过的功能。
由此，观察者能够一边视觉识别外界像一边视觉识别根据信号光形成的虚像（图像）。即，能够实现透视型的头戴式显示器。
在本发明的图像显示装置中，优选所述反射部具有使所述外界光透过的透明基板、以及被所述透明基板支撑并且反射来自所述光扫描部的信号光的衍射光栅。
由此，衍射光栅保持着各种光学特性，能够减少光学系统的部件个数，提高设计的自由度。
在本发明的图像显示装置中，优选所述光扫描部和所述反射部能够在使用时的观察者的眼睛宽度方向一体地移动。
由此，能够保持光扫描部与反射部之间的位置关系，并且调整在观察者的眼睛宽度方向上的成像位置。
本发明的头戴型图像显示装置的特征在于，具有：透光部，其相对于可视光具有透光性；
光扫描部，其被入射根据图像信号调制出的信号光，并且使该入射的信号光朝向所述透光部进行2维扫描；
半反射镜，其位于所述透光部的被入射来自所述光扫描部的信号光的一面，并且具有反射来自所述光扫描部的信号光的曲面；以及
聚光透镜，其位于所述光扫描部与所述半反射镜之间的光轴上，并且按照由所述半反射镜反射的信号光成为平行光的方式来在所述光扫描部与所述半反射镜之间对来自所述光扫描部的信号光进行聚光。
根据像这样构成的图像显示装置，由于通过聚光透镜在光扫描部与透光部之间对来自光扫描部的信号光聚光，因此能够使通过曲面半反射镜反射的光变成平行光。由此，能够向观察者眼睛的瞳孔位置导入平行光的信号光，能够使信号光在观察者的视网膜上成像，因此能够提高观察者视觉识别的图像的显示质量。
此外，观察者能够对外界像视觉识别，并且能够对根据信号光形成的虚像（图像）视觉识别。即，能够实现透视型的头戴式显示器。
本发明的头戴型图像显示装置的特征在于，具有：透光部，其相对于可视光具有透光性；
光扫描部，其被入射根据图像信号调制出的信号光，并且使该入射的信号光朝向所述透光部进行2维扫描；
半反射镜，其位于所述透光部的被入射来自所述光扫描部的信号光的一面，并且具有反射来自所述光扫描部的信号光的曲面；以及
成像点调整部，其位于所述光扫描部与所述半反射镜之间的光轴上，并且按照由所述半反射镜反射的信号光成为平行光的方式来对信号光的成像点进行调整，所述信号光是来自所述光扫描部并位于所述光扫描部与所述半反射镜之间的信号光。
根据像这样构成的图像显示装置，由于通过成像点调整部对位于光扫描部与透光部之间的、来自光扫描部的信号光的成像点进行调整，因此，能够使通过曲面半反射镜反射的光变成平行光。由此，能够向观察者的眼睛瞳孔的位置导入平行光的信号光，能够使信号光在观察者的视网膜上成像，因此能够提高观察者视觉识别的图像的显示质量。
此外，观察者能够一边对外界像视觉识别一边对根据信号光形成的虚像（图像）视觉识别。即，能够实现透视型的头戴式显示器。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的图像显示装置（头戴式显示器）的概略结构的图。
图2是图1所示的图像显示装置的部分放大图。
图3是图2所示的信号生成部的概略结构图。
图4是表示图3所示的驱动信号生成部的驱动信号的一例的图。
图5是用于说明图1和图2所示的扫描光射出部在使用时的位置的图。
图6是图2所示的光扫描部的概略结构图。
图7是图6所示的光扫描仪的俯视图。
图8是图6所示的光扫描仪的剖视图（沿X轴的剖视图）。
图9是用于说明图6所示的聚光透镜（成像点调整部）的图。
图10是用于说明图6所示的聚光位置变更部的图。
图11是本发明的第2实施方式所涉及的图像显示装置的部分放大图。
图12是表示本发明的第3实施方式所涉及的图像显示装置的图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的图像显示装置和头戴型图像显示装置的优选实施方式进行说明。
＜第1实施方式＞
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的图像显示装置（头戴式显示器）的概略结构的图，图2是图1所示的图像显示装置的部分放大图。此外，图3是图2所示的信号生成部的概略结构图，图4是表示图3所示的驱动信号生成部的驱动信号的一例的图。此外，图5是用于说明图1和图2所示的扫描光射出部在使用时的位置的图。此外，图6是图2所示的光扫描部的概略结构图，图7是图6所示的光扫描仪的俯视图，图8是图6所示的光扫描仪的剖视图（沿X轴的剖视图）。此外，图9是用于说明图6所示的聚光透镜（成像点调整部）的图，图10是用于说明图6所示的聚光位置变更部的图。
另外，在图1和图2中，为了方便说明，图示相互正交的3个轴作为X轴、Y轴以及Z轴，将该图示的箭头的前端侧设为“＋侧”，将基端侧设为“-侧”。此外，将与X轴平行的方向称作“X轴方向”，将与Y轴平行的方向称作“Y轴方向”，将与Z轴平行的方向称作“Z轴方向”。这里，X轴、Y轴以及Z轴被设定为：在将后述的图像显示装置1安装到观察者头部H时，X轴方向成为头部H的前后方向，Y轴方向成为头部H的上下方向，Z轴方向成为头部H的左右方向。
如图1所示，本实施方式的图像显示装置1是具有像眼镜那样的外观的头戴式显示器（头戴型图像显示装置），被安装于观察者的头部H而使用，在与外界像重叠的状态下，使观察者视觉识别由虚像形成的图像。
该图像显示装置1具有框架2、信号生成部3、扫描光射出部4、以及反射部6。
在这种图像显示装置1中，信号生成部3生成根据图像信息而调制出的信号光，扫描光射出部4对该信号光进行2维扫描并射出扫描光，反射部6将该扫描光向观察者的眼睛EY反射。由此，能够使观察者视觉识别与图像信息对应的虚像。
另外，图像显示装置1分别形成右眼用的虚像和左眼用的虚像，但是为了方便说明，在各图中，代表性的图示了形成右眼用的虚像的结构，关于形成左眼用的虚像的结构，由于与形成右眼用的虚像的结构相同，因此省略该图示。
下面，依次对图像显示装置1的各部分进行详细说明。
（框架）
如图1和图2所示，框架2形成像眼镜框架那样的形状，具有支撑信号生成部3、扫描光射出部4以及反射部6的功能。
此外，如图1所示，框架2包括：正面部22，其支撑扫描光射出部4、反射部6、鼻托部21；1对镜腿部（挂耳部）23，其与正面部22连接，并与观察者的耳朵抵接；以及脚套部24，其是各镜腿部23的与正面部22相反的端部。在使用时，鼻托部21与观察者的鼻子NS抵接，相对于观察者的头部支撑图像显示装置1。在正面部22，包括边圈部25和鼻架部26。
该鼻托部21构成为能够在使用时调整框架2相对于观察者的位置。
另外，框架2的形状能够安装在观察者的头部H即可，不限于图示形状。
（信号生成部）
如图1和图2所示，信号生成部3被安装于前述的框架2的一方脚套部24。
即，信号生成部3在使用时被配置于相对观察者的耳朵EA与眼睛EY相反的一侧。由此，能够优化图像显示装置的重量平衡。
该信号生成部3具有：生成由后述的扫描光射出部4的光扫描部42扫描的信号光的功能和生成驱动光扫描部42的驱动信号的功能。
如图3所示，这种信号生成部3具有信号光生成部31、驱动信号生成部32、控制部33以及透镜34。
信号光生成部31生成由后述的扫描光射出部4的光扫描部42（光扫描仪）扫描（光扫描）形成的信号光。
该信号光生成部31具有：不同波长的多个光源311R、311G、311B、多个驱动电路312R、312G、312B以及光合成部（合成部）313。
光源311R（R光源）射出红色光，光源311G（G光源）射出绿色光，光源311B射出蓝色光。通过使用这种3色光，能够显示全彩色的图像。
这种光源311R、311G、311B各自没有特别限制，例如可以使用激光二极管、LED。
这种光源311R、311G、311B分别与驱动电路312R、312G、312B电连接。
驱动电路312R具有驱动前述的光源311R的功能，驱动电路312G具有驱动前述的光源311G的功能，驱动电路312B具有驱动前述的光源311B的功能。
从被这种驱动电路312R、312G、312B驱动的光源311R、311G、311B中射出的3种（3色）光入射到光合成部313中。
光合成部313对来自多个光源311R、311G、311B的光进行合成。由此，能够减少用于将由信号光生成部31生成的信号光向扫描光射出部4传输的光纤的数量。因此，在本实施方式中，能够经由沿框架2的镜腿部设置的1根光纤7，从信号生成部3向扫描光射出部4传输信号光。
在本实施方式中，光合成部313具有2个分色镜（dichroic mirror）313a、313b。
分色镜313a具有使红色光透过并且反射绿色光的功能。此外，分色镜313b具有使红色光和绿色光透过并且反射蓝色光的功能。
通过使用这种分色镜313a、313b，对来自光源311R、311G、311B的红色光、绿色光以及蓝色光这3色光进行合成，形成信号光。
在本实施方式中，以来自光源311R、311G、311B的红色光、绿色光以及蓝色光的光路长度彼此相等的方式来配置光源311R、311G、311B。
另外，光合成部313并不限定于使用了前述那样的分色镜的结构，例如，也可以由光导波路、光纤等构成。
通过这种信号光生成部31生成的信号光经由透镜34，被输入到光纤7中。然后，该信号光经由光纤7，被传输给后述的扫描光射出部4的光扫描部42。
这样，通过使用将由信号光生成部31生成的信号光向光扫描部42导光的光纤7，信号光生成部31的设置位置的自由度增大。
这里，透镜34为了将由信号光生成部31生成的信号光输入到光纤7中而进行聚光。另外，透镜34根据需要设定即可，可以省略。此外，例如，即使代替透镜34，在各光源311R、311G、311B与光合成部313之间设置透镜，也能够将信号光输入到光纤7中。
驱动信号生成部32生成驱动后述的扫描光射出部4的光扫描部42（光扫描仪）的驱动信号。
该驱动信号生成部32具有：驱动电路321（第1驱动电路），其生成用于光扫描部42在第1方向上进行扫描（水平扫描）的第1驱动信号；和驱动电路322（第2驱动电路），其生成用于光扫描部42在与第1方向正交的第2方向上进行扫描（垂直扫描）的第2驱动信号。
例如，如图4的（a）所示，驱动电路321产生以周期T1进行周期变化的第1驱动信号V1（水平扫描用电压），如图4的（b）所示，驱动电路322产生以与周期T1不同的周期T2进行周期变化的第2驱动信号V2（垂直扫描用电压）。
另外，对第1驱动信号和第2驱动信号，后面再详细叙述。
这种驱动信号生成部32经由未图示的信号线，与后述的扫描光射出部4的光扫描部42电连接。由此，由驱动信号生成部32生成的驱动信号（第1驱动信号和第2驱动信号）被输入到后述的扫描光射出部4的光扫描部42中。
如前述那样的信号光生成部31的驱动电路312R、312G、312B以及驱动信号生成部32的驱动电路321、322与控制部33电连接。
控制部33具有根据影像信号（图像信号），控制信号光生成部31的驱动电路312R、312G、312B以及驱动信号生成部32的驱动电路321、322的驱动的功能。
由此，信号光生成部31生成根据图像信息而调制出的信号光，并且，驱动信号生成部32生成与图像信息对应的驱动信号。
（扫描光射出部）
如图1和图2所示，扫描光射出部4被安装在前述的框架2的鼻架部附近（换言之，正面部的中心附近）。
即，扫描光射出部4在使用时被配置成位于与观察者的眼睛EY相比更靠鼻子NS的一侧。换言之，从使用时的观察者的正面观察，扫描光射出部4位于观察者的两眼EY之间。另外，所谓两眼EY之间，如图5所示，可以称作两眼EY的眼角EY1之间。再换言之，扫描光射出部4位于与由反射部6反射的信号光的光轴的位置相比靠鼻架部的一侧（即正面部的中心侧）。由此，能够防止在图像显示装置1中形成相对于观察者的脸而突出到侧方侧的部分。
这里，扫描光射出部4被安装在框架2的内侧。即，扫描光射出部4相对于后述的反射部6在使用时被配置在观察者侧（即正面部22的鼻托部21侧）。由此，能够防止在图像显示装置1中，形成相对于观察者的脸而突出到前方侧的部分。
此外，扫描光射出部4相对于框架2借助移动机构5，被安装在与前述的鼻托部21不同的位置。该移动机构5被构成为能够相对于框架2在沿Z轴的方向上移动扫描光射出部4。因此，扫描光射出部4能够相对于后述的反射部6在沿Z轴的方向上移动。由此，能够与鼻托部21的位置调整独立地进行通过扫描信号光而形成的扫描光的成像位置（在水平方向和垂直方向上扩展的扫描光整体成像的位置）在眼睛宽度方向上的调整。
如图6所示，这种扫描光射出部4具有：壳体41、光扫描部42、透镜（耦合透镜）43、聚光位置变更机构（聚光位置变更部）44以及透镜（聚光透镜）45。
壳体41收纳光扫描部42和透镜43。该壳体41形成防尘、防滴的结构。
此外，在壳体41上，借助聚光位置变更机构44安装有光纤7。另外，关于聚光位置变更机构44，后面再详细叙述。
另外，在壳体41上，还安装有透镜45，透镜45构成壳体41的一部分（壁部的一部分）。由此，能够控制部件个数，并且实现装置小型化。另外，关于透镜45，后面再详细叙述。
光扫描部42是对来自信号光生成部31的信号光进行2维扫描的光扫描仪。通过该光扫描部42扫描信号光，由此形成扫描光。
如图7所示，该光扫描部42具有：可动反射镜部11、1对轴部12a、12b（第1轴部）、框体部13、2对轴部14a、14b、14c、14d（第2轴部）、支撑部15、永磁铁16以及线圈17。换言之，光扫描部42具有所谓的万向节结构。
这里，可动反射镜部11和1对轴部12a、12b构成绕Y1轴（第1轴）摇动（往返转动）的第1振动系统。此外，可动反射镜部11、1对轴部12a、12b、框体部13、2对轴部14a、14b、14c、14d以及永磁铁16构成绕X1轴（第2轴）摇动（往返转动）的第2振动系统。
此外，光扫描部42具有信号叠加部18（参照图6），永磁铁16、线圈17、信号叠加部18以及驱动信号生成部32构成驱动前述的第1振动系统和第2振动系统的（即，使可动反射镜部11绕X1轴和Y1轴摇动）驱动部。
下面，依次对光扫描部42的各部进行详细说明。
可动反射镜部11具有基部111（可动部）、以及隔着间隔物112而固定于基部111的光反射板113。
在光反射板113的上表面（一个表面），设置有具有光反射性的光反射部114。
该光反射板113相对轴部12a、12b在厚度方向上分离，并且当从厚度方向观察时（以下也称为“俯视”），被设置成与轴部12a、12b重叠。
因此，能够缩短轴部12a与轴部12b之间的距离，并且能够增大光反射板113的板面面积。此外，由于能够缩短轴部12a与轴部12b之间的距离，因此能够实现框体部13的小型化。另外，由于能够实现框体部13的小型化，因此能够缩短轴部14a、14b与轴部14c、14d之间的距离。
通过这样，由此即使增大光反射板113的板面面积，也能够实现光扫描部42的小型化。换言之，能够缩小光扫描部42相对于光反射部114的面积的大小。
此外，在俯视下，光反射板113形成为覆盖轴部12a、12b的整体。换言之，在俯视下，轴部12a、12b相对于光反射板113的外周，分别位于内侧的位置。由此，光反射板113的板面面积变大，其结果是，能够增大光反射部114的面积。此外，能够防止不需要的光通过轴部12a、12b反射而成为杂散光。
此外，在俯视下，光反射板113形成为覆盖框体部13的整体。换言之，在俯视下，框体部13相对于光反射板113的外周，位于内侧的位置。由此，光反射板113的板面面积变大，其结果是，能够增大光反射部114的面积。此外，能够防止不需要的光通过框体部13反射而成为杂散光。
另外，在俯视下，光反射板113形成为覆盖轴部14a、14b、14c、14d的整体。换言之，在俯视下，轴部14a、14b、14c、14d相对于光反射板113的外周，分别位于内侧的位置。由此，光反射板113的板面面积变大，其结果是，能够增大光反射部114的面积。此外，能够防止不需要的光通过轴部14a、14b、14c、14d反射而成为杂散光。
在本实施方式中，在俯视下，光反射板113形成圆形。另外，光反射板113的俯视形状并不限定于此，例如，也可以是椭圆形、四边形等多边形。
如图8所示，在这种光反射板113的下表面（另一个表面），设置有硬质层115。
硬质层115由相比光反射板113本体的构成材料更硬质的材料构成。由此，能够提高光反射板113的刚性。因此，能够防止或者抑制光反射板113在摇动时的挠曲。此外，能够使光反射板113的厚度变薄，并能够抑制当光反射板113在绕X1轴和Y1轴摇动时的惯性力矩。
作为这种硬质层115的构成材料，为比光反射板113本体的构成材料更硬质的材料即可，没有特别的限制，例如，能够使用金刚石、氮化碳膜、水晶、蓝宝石、钽酸锂、铌酸钾等，特别是优选使用金刚石。
硬质层115的厚度（平均）没有特别的限制，但是优选在1～10μm左右，更优选在1～5μm左右。
此外，硬质层115可以由单层构成，也可以由多层层叠体构成。另外，硬质层115根据需要而设置，也可以省略。
针对这种硬质层115的形成，例如，可以使用像等离子CVD、热CVD、激光CVD这样的化学蒸镀法（CVD）、真空蒸镀，溅射，离子镀等干式电镀法、电解电镀、浸渍电镀、无电解电镀等湿式电镀法、溶射、片状构件的接合等。
此外，光反射板113的下表面隔着间隔物112被固定于基部111。由此，能够防止与轴部12a、12b、框体部13以及轴部14a、14b、14c、14d的接触，并且能够使光反射板113绕Y1轴摇动。
此外，在俯视下，基部111相对于光反射板113的外周，分别位于内侧的位置。即，光反射板113的设置光反射部114的面（板面）的面积比基部111的固定间隔物112的面的面积大。此外，对于基部111在俯视下的面积而言，基部111隔着间隔物112能够支撑光反射板113即可，优选越小越好。由此，能够增大光反射板113的板面的面积，并且缩小轴部12a和轴部12b之间的距离。
如图7所示，框体部13形成框状，并围绕前述的可动反射镜部11的基部111而设置。换言之，可动反射镜部11的基部111被设置在形成框状的框体部13的内侧。
而且，框体部13经由轴部14a、14b、14c、14d被支撑部15支撑。此外，可动反射镜部11的基部111经由轴部12a、12b被框体部13支撑。
此外，框体部13在沿Y1轴方向上的长度比在沿X1轴方向上的长度长。即，当将框体部13沿Y1轴方向上的长度设为a，将框体部13沿X1轴方向上的长度设为b时，满足a＞b的关系。由此，能够确保在轴部12a、12b中所需的长度，并且能够控制光扫描部42在沿X1轴方向上的长度。
此外，在俯视下，框体部13形成沿着由可动反射镜部11的基部111和1对轴部12a、12b构成的结构体的外形的形状。由此，能够允许由可动反射镜部11和1对轴部12a、12b构成的第1振动系统的振动，即能够允许可动反射镜部11绕Y1轴的摇动，并能够实现框体部13的小型化。
另外，框体部13的形状为围绕可动反射镜部11的基部111的框状即可，不限定于图示形状。
轴部12a、12b以及轴部14a、14b、14c、14d分别能够发生弹性变形。
而且，轴部12a、12b以能够使可动反射镜部11绕Y1轴（第1轴）转动（摇动）的方式，连结可动反射镜部11和框体部13。此外，轴部14a、14b、14c、14d以能够使框体部13绕与Y1轴正交的X1轴（第2轴）转动（摇动）的方式，连结框体部13和支撑部15。
轴部12a、12b经由可动反射镜部11的基部111，相互对置地配置。此外，轴部12a、12b分别形成沿Y1轴方向而延伸的长条形状。而且，轴部12a、12b各自的一端部与基部111连接，另一端部与框体部13连接。此外，轴部12a、12b分别以中心轴与Y1轴一致的方式而配置。
这种轴部12a、12b分别随着可动反射镜部11绕Y1轴的摇动而发生扭曲变形。
轴部14a、14b和轴部14c、14d以隔着框体部13（夹着）彼此相对的方式而配置。此外，轴部14a、14b、14c、14d分别形成沿X1轴方向延伸的长条形状。而且，轴部14a、14b、14c、14d各自的一端部与框体部13连接，另一端部与支撑部15连接。此外，轴部14a、14b以隔着X1轴彼此对置的方式而配置，同样地，轴部14c、14d以隔着X1轴彼此对置的方式而配置。
这种轴部14a、14b、14c、14d随着框体部13绕X1轴的摇动，轴部14a、14b整体和轴部14c、14d整体分别发生扭曲变形。
这样，通过使可动反射镜部11能够绕Y1轴摇动，并且使框体部13能够绕X1轴摇动，能够使可动反射镜部11绕相互正交的X1轴和Y1轴这2轴摇动（往返转动）。
此外，在这种轴部12a、12b中的至少一方轴部以及在轴部14a、14b、14c、14d中的至少1个轴部中，分别设置有例如像应变传感器那样的角度检测传感器。该角度检测传感器能够检测光扫描部42的角度信息，更具体地说，能够检测光反射部114分别绕X1轴和绕Y1轴的摇动角。该检测结果经由未图示的缆线被输入到控制部33中。
另外，轴部12a、12b以及轴部14a、14b、14c、14d各自的形状并不限定于前述的形状，例如，也可以在中间的至少1处具有曲折或者弯曲的部分或分叉的部分。
如前述那样的基部111、轴部12a、12b、框体部13、轴部14a、14b、14c、14d以及支撑部15一体地形成。
在本实施方式中，基部111、轴部12a、12b、框体部13、轴部14a、14b、14c、14d以及支撑部1通过对按照第1Si层（器件层）、SiO2层（箱（box）层）、第2Si层（处理（handle）层）的顺序层叠而成的SOI基板进行蚀刻而形成。由此，能够优化第1振动系统和第2振动系统的振动特性。此外，由于能够通过蚀刻对SOI基板进行微细加工，因此通过使用SOI基板而形成基部111、轴部12a、12b、框体部13、轴部14a、14b、14c、14d以及支撑部15，能够优化它们的尺寸精度，此外能够实现光扫描部42的小型化。
而且，基部111、轴部12a、12b以及轴部14a、14b、14c、14d分别由SOI基板的第1Si层构成。由此，能够优化轴部12a、12b以及轴部14a、14b、14c、14d的弹性。此外，当基部111绕Y1轴转动时，能够防止与框体部13接触。
此外，框体部13和支撑部15分别由层叠体构成，其中，该层叠体由SOI基板的第1Si层、SiO2层以及第2Si层组成。由此，能够优化框体部13和支撑部15的刚性。此外，框体部13的SiO2层和第2Si层不仅具有作为提高框体部13的刚性的肋部的功能，还具有防止可动反射镜部11与永磁铁16接触的功能。
此外，优选对支撑部15的上表面实施防反射处理。由此，能够防止在支撑部15上照射的不需要的光成为杂散光。
作为所涉及的防反射处理，没有特别的限定，例如，列举有形成反射防止膜（电介质多层膜）、粗面化处理、黑色处理等。
另外，前述的基部111、轴部12a、12b以及轴部14a、14b、14c、14d的构成材料和形成方法是一个例子，本发明并不限定于此。
此外，在本实施方式中，间隔物112和光反射板113也是通过对SOI基板进行蚀刻而形成的。而且，间隔物112由层叠体构成，该层叠体由SOI基板的SiO2层和第2Si层组成。此外，光反射板113由SOI基板的第1Si层构成。
这样，通过使用SOI基板而形成间隔物112和光反射板113，能够简单且高精度地制造彼此接合的间隔物112和光反射板113。
这种间隔物112通过例如粘合剂、焊料（solder filler material）等接合材料（未图示），与基部111接合。
在前述的框体部13的下表面（与光反射板113相反侧的表面），接合有永磁铁16。
作为永磁铁16与框体部13的接合方法，没有特别的限制，例如，可以利用使用了粘合剂的接合方法。
在俯视下，永磁铁16在相对X1轴和Y1轴倾斜的方向上被磁化。
在本实施方式中，永磁铁16形成在相对X1轴和Y1轴倾斜的方向上延伸的长条形状（棒状）。而且，永磁铁16在该长条方向上被磁化。即，永磁铁16被磁化成一端部为S极而另一端部为N极。
此外，在俯视下，永磁铁16被设置成以X1轴与Y1轴的交点为中心对称。
另外，在本实施方式中，以在框体部13上设置了1个永磁铁的数量的情况为例进行说明，但是并不限定于此，例如，也可以在框体部13上设置2个永磁铁。此时，例如，在俯视下，将形成长条状的2个永磁铁以隔着基部111彼此对置且彼此平行的方式设置在框体部13上即可。
永磁铁16的磁化方向（延伸方向）相对于X1轴的倾斜角θ没有特别的限定，但是优选在30°以上60°以下，更优选在45°以上60°以下，进一步优选为45°。通过这样设置永磁铁16，能够顺利地且可靠地使可动反射镜部11围绕X1轴转动。
作为这种永磁铁16，可以适当地使用例如钕磁铁、铁磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、粘结磁铁等。这种永磁铁16是对硬磁体进行充磁而得到的，例如，通过将充磁前的硬磁体设置在框体部13后进行充磁而形成。如果打算将已经被充磁的永磁铁16设置在框体部13，则由于外部或其他部件的磁场的影响，存在无法将永磁铁16设置到希望的位置的情况。
在这种永磁铁16的正下方设置有线圈17。即，以与框体部13的下表面对置的方式来设置有线圈17。由此，能够将由线圈17产生的磁场有效地作用于永磁铁16。由此，能够实现光扫描部42的省电力化和小型化。
这种线圈17与信号叠加部18电连接（参照图6）。
而且，通过信号叠加部18向线圈17施加电压，由此，从线圈17中产生具有与X1轴和Y1轴正交的磁通量的磁场。
信号叠加部18具有叠加前述的第1驱动信号V1与第2驱动信号V2的加算器（未图示），并将该叠加后的电压施加给线圈17。
这里，对第1驱动信号V1和第2驱动信号V2进行详细叙述。
向前述那样，如图4（a）所示，驱动电路321产生以周期T1进行周期变化的第1驱动信号V1（水平扫描用电压）。即，驱动电路321产生第1频率（1／T1）的第1驱动信号V1。
第1驱动信号V1形成像正弦波那样的波形。因此，光扫描部42能够有效地对光进行主扫描。另外，第1驱动信号V1的波形并不限定于此。
此外，第1频率（1／T1）为适合水平扫描的频率即可，没有特别的限定，但是优选在10～40kHz。
在本实施方式中，第1频率被设定为与第1振动系统（扭转振动系统）的扭转共振频率（f1）相等，该第1振动系统由可动反射镜部11和1对轴部12a、12b构成。即，第1振动系统被设计（制造）为其扭转共振频率f1成为适合水平扫描的频率。由此，能够增大可动反射镜部11绕Y1轴的转动角。
另一方面，如图4（b）所示，向前述那样，驱动电路322产生以与周期T1不同的周期T2进行周期变化的第2驱动信号V2（垂直扫描用电压）。即，驱动电路322产生第2频率（1／T2）的第2驱动信号V2。
第2驱动信号V2形成像锯齿波那样的波形。因此，光扫描部42能够有效地对光进行垂直扫描（副扫描）。另外，第2驱动信号V2的波形并不限定于此。
第2频率（1／T2）与第1频率（1／T1）不同，并且为适合垂直扫描的频率即可，没有特别的限制，但是优选在30～80Hz（60Hz左右）。这样，将第2驱动信号V2的频率设为60Hz左右，将像前述那样的第1驱动信号V1的频率设为10～40kHz，由此，能够以适合在显示器中进行描画的频率，使可动反射镜部11绕彼此正交的2轴（X1轴和Y1轴）中的各个轴转动。但是，能够使可动反射镜部11绕X1轴和Y1轴中的各个轴转动即可，对第1驱动信号V1的频率和第2驱动信号V2的频率的组合没有特别的限制。
在本实施方式中，第2驱动信号V2的频率被调整为与第2振动系统（扭转振动系统）的扭转共振频率（共振频率）不同的频率，该第2振动系统由可动反射镜部11、1对轴部12a、12b、框体部13、2对轴部14a、14b、14c、14d以及永磁铁16构成。
优选这种第2驱动信号V2的频率（第2频率）比第1驱动信号V1的频率（第1频率）小。即，优选周期T2比周期T1长。由此，能够更可靠且更顺利地使可动反射镜部11以第1频率绕Y1轴转动，并且以第2频率绕X1轴转动。
此外，当将第1振动系统的扭转共振频率设为f1［Hz］，将第2振动系统的扭转共振频率设为f2［Hz］时，优选f1与f2满足f2＜f1的关系，更优选满足f1≥10f2的关系。由此，能够更顺利地使可动反射镜部11以第1驱动信号V1的频率绕Y1轴转动，并且以第2驱动信号V2的频率绕X1轴转动。对此，在设f1≤f2的情况下，可能会引起第1振动系统以第2频率振动。
接着，对光扫描部42的驱动方法进行说明。另外，在本实施方式中，如前述那样，第1驱动信号V1的频率被设定为与第1振动系统的扭转共振频率相等，第2驱动信号V2的频率被设定为与第2振动系统的扭转共振频率为不同的值，并且比第1驱动信号V1的频率小（例如，第1驱动信号V1的频率被设定为15kHz，第2驱动信号V2的频率被设定为60Hz）。
例如，将如图4的（a）所示的第1驱动信号V1与如图4的（b）所示的第2驱动信号V2在信号叠加部18中叠加，并将叠加后的电压施加给线圈17。
这样，通过第1驱动信号V1，交替切换：将永磁铁16的一端部（N极）吸引到线圈17且将永磁铁16的另一端部（S极）从线圈17分离的磁场（将该磁场称为“磁场A1”）、以及将永磁铁16的一端部（N极）从线圈17分离且将永磁铁16的另一端部（S极）吸引到线圈17的磁场（将该磁场称为“磁场A2”）。
这里，如上述那样，永磁铁16被配置成各个端部（磁极）位于由Y1轴分割的2个区域。即，在图7的俯视下，隔着Y1轴，永磁铁16的N极位于一方侧而永磁铁16的S极位于另一方侧。因此，通过交替切换磁场A1与磁场A2，在框体部13中具有绕Y1轴的扭转振动分量的振动被激发，随该振动，使轴部12a、12b发生扭转变形，并且可动反射镜部11以第1驱动信号V1的频率绕Y1轴转动。
此外，第1驱动信号V1的频率与第1振动系统的扭转共振频率相等。因此，通过第1驱动信号V1，能够有效地使可动反射镜部11绕Y1轴转动。即，即使前述的具有框体部13绕Y1轴的扭转振动分量的振动小，也能够增大伴随该振动的可动反射镜部11绕Y1轴的转动角。
另一方面，通过第2驱动信号V2，交替切换：将永磁铁16的一端部（N极）吸引到线圈17且将永磁铁16的另一端部（S极）从线圈17分离的磁场（将该磁场称为“磁场B1”）、以及将永磁铁16的一端部（N极）从线圈17分离且将永磁铁16的另一端部（S极）吸引到线圈17的磁场（将该磁场称为“磁场B2”）。
这里，如上述那样，永磁铁16被配置成各个端部（磁极）位于由X1轴分割的2个区域。即在图7的俯视下，隔着X1轴，永磁铁16的N极位于一方侧，永磁铁16的S极位于另一方侧。因此，通过交替切换磁场B1与磁场B2，使轴部14a、14b以及轴部14c、14d分别发生扭转变形，并且框体部13与可动反射镜部11一起以第2驱动信号V2的频率绕X1轴转动。
此外，第2驱动信号V2的频率被设定为与第1驱动信号V1的频率相比非常低。此外，第2振动系统的扭转共振频率被设计为比第1振动系统的扭转共振频率低。因此，能够防止可动反射镜部11以第2驱动信号V2的频率绕Y1轴转动。
根据如以上说明那样的光扫描部42，使包括光反射部114的可动反射镜部11分别绕彼此正交的2个轴摇动，因此能够实现光扫描部42的小型化和轻量化，其中，该光反射部114具有光反射性。
通过这种光扫描部42扫描的信号光（扫描光）经由透镜45，射出到壳体41的外部。
透镜45被设置在光扫描部42与反射部6之间。
该透镜45是单透镜，按照由反射部6反射的信号光成为平行光的方式在光扫描部42与反射部6之间对来自光扫描部42的信号光进行聚光。即，透镜45也可以说是构成按照由反射部6反射的信号光成为平行光的方式根据扫描的位置来调整信号光的成像点（聚光位置）的成像点调整部。通过设置这种透镜45，反射部6的姿势和形状等的设计自由度增大。
对透镜45进行具体说明。如图9所示，当将光扫描部42在反射部6的近位侧的位置对信号光扫描时的信号光的成像点设为FP1，将光扫描部42在反射部6的中间的位置对信号光扫描时的信号光的成像点设为FP2，将光扫描部42在反射部6的远位侧的位置对信号光扫描时的信号光的成像点设为FP3时，透镜45满足（成像点FP1与可动反射镜部11之间的距离）＜（成像点FP2与可动反射镜部11之间的距离）＜（成像点FP3与可动反射镜部11之间的距离）的关系。
这样，由于成像点FP1、FP2、FP3位于与可动反射镜部11相对的位置，能够在使用时将由反射部6反射的信号光变为平行光，该反射部是当在从观察者的鼻侧向耳侧的方向上倾斜的状态下而配置的。
对此，当透镜45不进行校正，信号光的成像点位于与可动反射镜部11的距离相等的位置P1、P2、P3的情况下，反射部6的反射面因为弯曲而具有透镜效果，并且信号光的入射角相对于反射部6的反射面倾斜，因此不能使通过反射部6反射的扫描光变为平行光。
包含这种成像点FP1、FP2、FP3的像面相对于包含位置P1、P2、P3的面倾斜。因此，透镜45可以说是构成按照由反射部6反射的信号光成为平行光的方式根据被扫描的位置使信号光的成像面倾斜（弯曲）的倾斜像面形成部。
这里，对聚光位置变更机构44进行详细叙述。
图6所示的聚光位置变更机构（聚光位置变更部）44具有通过使光纤7的光扫描部42侧的端面在光纤7的轴线方向上移动来变更信号光的聚光位置（前述的成像点）的功能。由此，能够以比较简单且小型的结构来变更（调整）通过光扫描部42对信号光进行扫描而形成的扫描光的聚光位置，且能够使观察者视觉识别的图像最佳化。
如图10所示，该聚光位置变更机构44具有：固定于光纤7的阳螺纹构件441、和相对壳体41以能够旋转的方式支撑并且与阳螺纹构件441螺纹螺合的阴螺纹构件442。
这种聚光位置变更机构44通过使阴螺纹构件442相对壳体41旋转，能够使光纤7与阳螺纹构件441一起在光纤7的轴线方向上移动。
经由这种聚光位置变更机构44从安装于壳体41的光纤7射出的信号光经由透镜43，入射到前述的光扫描部42的光反射部114中。
透镜43具有对从光纤7射出的信号光的光斑直径进行调整的功能。此外，透镜43还具有对从光纤7射出的信号光的放射角进行调整，并使其大致平行化的功能。
（反射部）
如图1和图2所示，反射部6被安装在包含在前述的框架2的正面部22中的边圈部25上。
即，反射部6在使用时被配置成位于观察者的眼睛EY的前方，且相比光扫描部42位于离该观察者更远的位置。由此，能够防止在图像显示装置1中形成相对于观察者的脸突出到前方侧的部分。
该反射部6具有将来自光扫描部42的信号光向该观察者的眼睛反射的功能。
在本实施方式中，反射部6是半反射镜，还具有使外界光透过的功能（与可视光相对的透光性）。即，反射部6具有反射来自光扫描部42的信号光，并且在使用时使从反射部6的外侧向观察者的眼睛的外界光透过的功能。由此，观察者能够视觉识别外界像，并且能够视觉识别根据信号光形成的虚像（图像）。即，能够实现透视型的头戴式显示器。
具体地说，反射部6具有：使外界光透过的透明基板（透光部）61和被透明基板61支撑的、反射来自光扫描部42的信号光的衍射光栅62。另外，反射部6也可以说本身是半反射镜，此外，也可以说是在透明基板61上设置有衍射光栅62等半反射镜。由此，在衍射光栅62中具有各种光学特性，能够减少光学系统的部件个数，提高设计的自由度。例如，作为衍射光栅62，通过使用全息元件（hologram element），能够调整由反射部6反射的信号光的射出方向。此外，由于在衍射光栅62中具有透镜效果，也能够调整由通过反射部6反射的信号光组成的扫描光整体的成像状态。
另外，反射部6并不限定于前述的结构，例如，也可以在透明基板上形成由金属薄膜或电介质多层膜等构成的半透过反射膜。
此外，反射部6在相对于眼睛宽度方向从使用时的观察者的鼻NS侧向耳EA侧方向倾斜的状态下而配置。换言之，反射部6具有从使用时的观察者的鼻NS侧向耳EA侧的、大致沿脸的轮廓的曲面形状。进一步换言之，从使用时的观察者的鼻NS侧向耳EA侧是弯曲的。由此，能够实现图像显示装置1的小型化，并且能够提高图像显示装置1的设计性。此外，能够容易地使来自光扫描部42的信号光通过反射部6向使用时的观察者的眼睛EY反射。
在本实施方式中，反射部6形成沿框架2的弯曲而弯曲的形状。即反射部6的反射面具有凹面的曲面形状。
根据如以上说明的图像显示装置1，由于在使用时光扫描部42被配置位于与观察者的眼睛EY相比更靠近鼻NS侧的位置，因此能够防止形成相对于观察者的脸而突出到侧方侧的部分。此外，由于在使用时，反射部6位于观察者的眼睛EY的前方并位于与光扫描部42相比离观察者更远的位置，因此能够防止形成相对于观察者的脸而突出到前方侧的部分。而且，由于透镜45能够将由反射部6反射的信号光变成平行光，因此反射部6的姿势和形状等的设计的自由度增大。通过这样，图像显示装置1能够降低观察者感觉到的重量，并提高设计的自由度。
＜第2实施方式＞
接着，对本发明的第2实施方式进行说明。
图11是本发明的第2实施方式所涉及的图像显示装置的部分放大图。
以下，对第2实施方式，以与前述的第1实施方式的不同点为中心进行说明，对相同的事项，省略其说明。另外，在图11中，针对与前述的实施方式相同的结构，赋予相同的附图标记。
本实施方式的图像显示装置，除了设置有眼睛宽度位置调整部之外，与前述的第1实施方式的图像显示装置相同。
本实施方式的图像显示装置1A具有眼睛宽度位置调整机构8（眼睛宽度位置调整部）。
眼睛宽度位置调整机构8构成为在使用时的观察者的眼睛宽度方向上，能够相对于该观察者的眼睛EY的位置一体地移动光扫描部42和反射部6。由此，能够保持光扫描部42与反射部6的位置关系，并且能够调整在观察者的眼睛宽度方向上的成像位置。
人类的眼睛宽度（两眼间的距离）由于人种、性别或者个体差异等而存在差别。因此，如果观察者不同，存在扫描光的成像位置相对于观察者的眼睛EY向左右方向（横方向）偏移的情况。这里，通过眼睛宽度位置调整机构（眼睛宽度位置调整部）8，调整与眼睛EY相对的扫描光的成像位置。
该眼睛宽度位置调整机构8具有未图示的滑动机构，由此，构成为在观察者的头部的左右方向（Z轴方向）上，一体地移动光扫描部42和反射部6。这里，通过将光扫描部42和反射部6一体地移动，能够稳定地保持从光扫描部42向反射部6的扫描光的投射状态。
根据如以上说明的第2实施方式的图像显示装置1A，相比现有技术也能够降低图像整体的模糊，并提高观察者视觉识别的图像的显示质量。
＜第3实施方式＞
接着，对本发明的第3实施方式进行说明。
图12是表示本发明的第3实施方式所涉及的图像显示装置的图。
下面，对第3实施方式，以与前述的第1实施方式的不同点为中心进行说明，对相同的事项，省略其说明。另外，在图12中，针对与前述的实施方式相同的结构，赋予相同的附图标记。
本实施方式的图像显示装置除了应用于头戴式耳机型的头戴型图像显示装置之外，与前述的第1实施方式的图像显示装置相同。
本实施方式的图像显示装置1B具有安装在观察者的头部的安装部27和从安装部27延伸的延伸部28。
而且，在安装部27上，设置有信号生成部3。此外，在延伸部28上，安装有扫描光射出部4和反射部6。
在这种图像显示装置1B中，由于通过扫描光射出部4的聚光透镜，来自扫描光射出部4的光扫描部的信号光在光扫描部与反射部6之间进行聚光，因此能够将由曲面的反射部6反射的光变成平行光。由此，能够将平行光的信号光导入观察者的眼睛的瞳孔位置，能够使信号光在观察者的视网膜上成像，因此能够提高观察者视觉识别的图像的显示质量。
根据如以上说明的第3实施方式的图像显示装置1B，相比现有技术也能够降低图像整体的模糊，并能够提高观察者视觉识别的图像的显示质量。
以上，对本发明的图像显示装置和头戴型图像显示装置，基于图示的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于此。例如，在本发明的图像显示装置中，能够将各部分的结构替换为具有相同功能的任意结构，此外，也能够附加其他的任意结构。
此外，本发明也可以使上述各实施方式中的、任意两个以上的结构（特征）组合而构成。
此外，在前述的实施方式中，以形成右眼用和左眼用的虚像的情况为例进行了说明，但是也可以构成为形成右眼用或者左眼用中的任意之一的一方虚像。
此外，在前述的实施方式中，以在眼镜型和头戴式耳机型的头戴型图像显示装置中应用了本发明的情况为例进行了说明，但是，本发明为能够在头部安装的图像显示装置即可，不限定于此，例如，也能够应用于头盔型的头戴型图像显示装置。
图中附图标记说明：
1‥图像显示装置；1A‥图像显示装置；1B‥图像显示装置；2‥框架；3‥信号生成部；4‥扫描光射出部；5‥移动机构；6‥反射部；7‥光纤；8‥眼睛宽度位置调整机构；11‥可动反射镜部；12a‥轴部；12b‥轴部；13‥框体部；14a‥轴部；14b‥轴部；14c‥轴部；14d‥轴部；15‥支撑部；16‥永磁铁；17‥线圈；18‥信号叠加部；21‥鼻托部；22‥正面部；23‥镜腿部；24‥脚套部；25‥边圈部；26‥鼻架部；27‥安装部；28‥延伸部；31‥信号光生成部；32‥驱动信号生成部；33‥控制部；34‥透镜；41‥壳体；42‥光扫描部；43‥透镜（耦合透镜）；44‥聚光位置变更机构（聚光位置变更部）；45‥透镜（聚光透镜，成像点调整部）；61‥透明基板；62‥衍射光栅；111‥基部；112‥间隔物；113‥光反射板；114‥光反射部；115‥硬质层；311B‥光源；311G‥光源；311R‥光源；312B‥驱动电路；312G‥驱动电路；312R‥驱动电路；313‥光合成部；313a‥分色镜；313b‥分色镜；321‥驱动电路；322‥驱动电路；441‥阳螺纹构件；442‥阴螺纹构件；EA‥耳；EY‥眼；EY‥两眼；FP1，FP2，FP3‥成像点；H‥头部；NS‥鼻；P1，P2，P3‥位置；T1‥周期；T2‥周期；V1‥第1驱动信号；V2‥第2驱动信号；θ‥倾斜角。
Claims (31)
1.一种图像显示装置，其特征在于，被安装于观察者的头部，并且具有：
眼镜型框架，其包括具有鼻托部的正面部；
透光部，其被所述正面部支撑，并且对可视光具有透光性；
光扫描部，其被入射根据图像信号调制出的信号光，并且使该入射的信号光朝向所述透光部进行2维扫描；
半反射镜，其位于所述透光部的被入射来自所述光扫描部的信号光的一面，并且具有反射来自所述光扫描部的信号光的曲面；以及
聚光透镜，其位于所述光扫描部与所述半反射镜之间的光轴上，并且按照由所述半反射镜反射的信号光成为平行光的方式来在所述光扫描部与所述半反射镜之间对来自所述光扫描部的信号光进行聚光。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，
所述光扫描部位于所述正面部的所述鼻托部侧、并且比由所述半反射镜反射的光的光轴更靠近所述正面部的中心的一侧。
3.根据权利要求1或者2所述的图像显示装置，其特征在于，
具有将所述信号光向所述光扫描部导光的光纤。
4.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于，具有：
透镜，其对从所述光纤射出的所述信号光的放射角进行调整；和
聚光位置变更部，其通过使所述光纤的所述透镜侧的端部沿着所述光纤的轴线方向移动，来变更所述光扫描部与所述半反射镜之间的所述信号光的聚光位置。
5.根据权利要求3或者4所述的图像显示装置，其特征在于，
具有生成所述信号光的信号光生成部，
所述框架包括与所述正面部连接的镜腿部和作为镜腿部的端部的脚套部，
所述信号光生成部被设置于所述脚套部。
6.根据权利要求5所述的图像显示装置，其特征在于，
所述信号光生成部具有射出颜色彼此不同的光的多个光源以及对来自所述多个光源的光进行合成的合成部，并且射出由所述合成部合成后的光作为所述信号光。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，
具有壳体，在所述壳体中利用所述聚光透镜来构成所述壳体的一部分，
在所述壳体内收纳有所述光扫描部。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述光扫描部被安装于所述框架，并且能够相对于所述半反射镜移动。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述光扫描部具有光扫描仪，该光扫描仪使具备光反射部的可动部围绕彼此正交的2个轴分别摇动，所述光反射部具有光反射性。
10.根据权利要求9所述的图像显示装置，其特征在于，
所述光扫描部具有万向节结构，该万向节结构包括所述可动部和以围绕所述可动部的方式设置的框架部。
11.根据权利要求10所述的图像显示装置，其特征在于，
所述光扫描部包括光反射板，该光反射板被设置于所述可动部并且形成有所述光反射部，所述光反射部具有比所述可动部的面积更大的面积。
12.根据权利要求1至11中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述半反射镜的反射来自所述光扫描部的光的曲面为凹面。
13.根据权利要求1至12中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述半反射镜是衍射光栅。
14.根据权利要求1至13中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述光扫描部和所述半反射镜能够一体地相对于所述框架移动。
15.一种图像显示装置，其特征在于，被安装于观察者的头部而使用，并且具有：
光扫描部，其对根据图像信号调制出的信号光进行2维扫描；
反射部，其在所述使用时位于观察者的眼睛的前方，并且具有将来自所述光扫描部的所述信号光朝向该观察者的眼睛反射的曲面；以及
聚光透镜，其位于所述光扫描部与所述反射部之间的光轴上，并且按照由所述反射部反射的所述信号光成为平行光的方式来在所述光扫描部与所述反射部之间对来自所述光扫描部的信号光进行聚光。
16.根据权利要求15所述的图像显示装置，其特征在于，
所述光扫描部被配置在与所述反射部相比更靠近所述使用时的所述观察者的、并且所述使用时的所述观察者的两眼之间的位置。
17.根据权利要求15或者16所述的图像显示装置，其特征在于，
具有将所述信号光向所述光扫描部导光的光纤。
18.根据权利要求17所述的图像显示装置，其特征在于，具有：
透镜，其对从所述光纤射出的所述信号光的放射角进行调整；和
聚光位置变更部，其通过使所述光纤的所述透镜侧的端部沿着所述光纤的轴线方向移动，来变更在所述光扫描部与所述反射部之间的所述信号光的聚光位置。
19.根据权利要求17或者18所述的图像显示装置，其特征在于，
具有生成所述信号光的信号光生成部，
所述信号光生成部在所述使用时被配置于相对于观察者的耳朵与眼睛相反侧的位置。
20.根据权利要求19所述的图像显示装置，其特征在于，
所述信号光生成部具有射出颜色彼此不同的光的多个光源、以及对来自所述多个光源的光进行合成的合成部，并且射出由所述合成部合成后的光作为所述信号光。
21.根据权利要求15至20中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，
具有壳体，在所述壳体中利用所述聚光透镜来构成所述壳体的一部分，
在所述壳体内收纳有所述光扫描部。
22.根据权利要求15至21中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，
具有框架，该框架具有在使用时与观察者的鼻子抵接的鼻托部，
所述光扫描部被安装于所述框架，并且能够相对于所述反射部移动。
23.根据权利要求15至22中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述光扫描部具有光扫描仪，该光扫描仪使具备光反射部的可动部绕彼此正交的2个轴分别摇动，所述光反射部具有光反射性。
24.根据权利要求23所述的图像显示装置，其特征在于，
所述光扫描部具有万向节结构，该万向节结构包括所述可动部和以围绕所述可动部的方式而设置的框体部。
25.根据权利要求24所述的图像显示装置，其特征在于，
所述光扫描部包括光反射板，所述光反射板被设置于所述可动部并且形成有所述光反射部，所述光反射部具有比所述可动部的面积更大的面积。
26.根据权利要求15至25中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述反射部在所述使用时从观察者的鼻侧向耳侧弯曲。
27.根据权利要求15至26中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述反射部具有反射来自所述光扫描部的信号光，并且在使用时使从所述反射部的外侧朝向观察者的眼睛的外界光透过的功能。
28.根据权利要求27所述的图像显示装置，其特征在于，
所述反射部具有使所述外界光透过的透明基板、以及被所述透明基板支撑并且反射来自所述光扫描部的信号光的衍射光栅。
29.根据权利要求15至28中任意一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述光扫描部和所述反射部能够在使用时的观察者的眼睛宽度方向一体地移动。
30.一种头戴型图像显示装置，其特征在于，具有：
透光部，其相对于可视光具有透光性；
光扫描部，其被入射根据图像信号调制出的信号光，并且使该入射的信号光朝向所述透光部进行2维扫描；
半反射镜，其位于所述透光部的被入射来自所述光扫描部的信号光的一面，并且具有反射来自所述光扫描部的信号光的曲面；以及
聚光透镜，其位于所述光扫描部与所述半反射镜之间的光轴上，并且按照由所述半反射镜反射的信号光成为平行光的方式来在所述光扫描部与所述半反射镜之间对来自所述光扫描部的信号光进行聚光。
31.一种头戴型图像显示装置，其特征在于，具有：
透光部，其相对于可视光具有透光性；
光扫描部，其被入射根据图像信号调制出的信号光，并且使该入射的信号光朝向所述透光部进行2维扫描；
半反射镜，其位于所述透光部的被入射来自所述光扫描部的信号光的一面，并且具有反射来自所述光扫描部的信号光的曲面；以及
成像点调整部，其位于所述光扫描部与所述半反射镜之间的光轴上，并且按照由所述半反射镜反射的信号光成为平行光的方式来对信号光的成像点进行调整，所述信号光是来自所述光扫描部并位于所述光扫描部与所述半反射镜之间的信号光。
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