CN111736344A - 虚像显示装置 - Google Patents

Abstract

虚像显示装置。在各部件的位置调整时，不会使灰尘等的异物侵入装置内。该虚像显示装置具有：壳体部件CS，其收纳影像元件(80)；镜筒(BR)，其收纳作为接收来自影像元件(80)的影像光(GL)的光学系统的投射镜头(30)；以及伸缩性的密封部件(ES)，其覆盖壳体部件(CS)与镜筒(BR)之间，在通过具有伸缩性的密封部件(ES)对壳体部件(CS)与镜筒(BR)之间进行了密封的状态下，进行壳体部件(CS)与镜筒(BR)之间的位置调整。

Description

虚像显示装置

技术领域

本发明涉及以头戴显示器为代表的虚像显示装置。

背景技术

作为头戴显示器，例如，如专利文献1所示，公知的是使面板相对于光学系统高精度地定位，之后用UV树脂等填充间隙部分，从而实现防尘密封结构。以下，将头戴显示器也记为HMD。

专利文献1：日本特开2013-48394号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1的装置中，例如，在实施面板的高精度定位时等，异物可能附着于各部件，在之后的通过UV树脂等进行填充而形成防尘密封结构的工序之前，如果不另行进行除尘等，则异物可能侵入到显示部的表面。

用于解决问题的手段

本发明的一个方式的虚像显示装置具有：影像元件；壳体部件，其收纳影像元件；光学系统，其接收来自影像元件的影像光；镜筒，其收纳光学系统；以及伸缩性的密封部件，其覆盖壳体部件与镜筒之间。

附图说明

图1是说明构成实施方式的虚像显示装置的光学系统的一例的立体图。

图2是说明构成虚像显示装置的光学系统的一例的其它立体图。

图3是示出影像光的光路的示意性俯视图。

图4是示出虚像显示装置的概略外观的一例的立体图。

图5是放大图1的一部分的立体图。

图6是放大图2的一部分的立体图。

图7是针对图3中的左眼用影像光的光路的示意性俯视图。

图8是用于说明显示装置的安装结构的一例的局部放大立体图。

图9是用于说明收纳有投射光学系统的镜筒的一例的局部放大立体图。

图10是用于说明收纳有影像元件的壳体部件的一例的局部放大立体图。

图11是用于说明壳体部件与镜筒的临时定位的立体图。

图12是示出位置调整的情况的一例的立体图。

图13是用于说明影像元件的结构以及影像元件向壳体部件组装的一例的示意图。

图14是用于说明组装工序的一例的示意图。

标号说明：

10、10a、10b导光部件；30、30a、30b投射镜头；50中央部件；50A光透过部；50B光透过部；80、80a、80b影像元件；80f FPC部；80k发光部；80p主体部分；100虚像显示装置；100C透视型导光单元；104镜腿；105d外装部件；A1～A3双向箭头；AH粘接剂；AX入射侧光轴；BR、BRa、BRb镜筒；CL间隙；CS、CSa、CSb壳体部件；DG凹陷部；ES密封部件；EY眼睛；GG防护玻璃；GL影像光；H1、H2宽度；LS1～LS4透镜；P1～P3工序；PR突起部；PS嵌合部；RI肋；SS硅基板；TP临时定位部；TSr、TSS端面；TTr、TTS端部；UR紫外线固化性树脂；UV紫外线；X1～X3状态；α～δ状态。

具体实施方式

以下，参照图1等，对本发明的一个实施方式的虚像显示装置进行详细说明。图1是用于说明构成本实施方式的虚像显示装置100的光学系统的一例的立体图，示出了去除外装部件后的状态。与此相对，作为其它立体图，图2从图1的状态去除镜筒BR而示出收纳在内部的投射镜头30。此外，图3是示出虚像显示装置100中的影像光GL的光路的示意性俯视图。此外，图4是示出虚像显示装置100的概略外观的一例的立体图。另外，图5～图7是与图1～图3对应的图，是示出了左眼用的部分的局部放大图。

如图1等所示，虚像显示装置100是具有眼镜那样的外观的头戴显示器(HMD)，能够使佩戴该虚像显示装置100的观察者或使用者看到基于虚像的图像光(影像光)，并且能够使观察者透视地看到或者观察外界像。虚像显示装置100具有第1显示装置100A以及第2显示装置100B。在图1等中，X、Y以及Z是正交坐标系，±X方向与佩戴虚像显示装置100的观察者的双眼排列的横向方向对应，+Y方向相当于与相对于观察者来说的双眼排列的横向正交的向下方向，+Z方向相当于相对于观察者来说的前向方向或者正面方向。

第1显示装置100A和第2显示装置100B是分别形成右眼用的虚像和左眼用的虚像的部分。右眼用的第1显示装置100A具有以能够透视的方式覆盖观察者的眼前的第1虚像形成光学部101a、以及形成图像光的第1像形成主体部105a。左眼用的第2显示装置100B具有以能够透视的方式覆盖观察者的眼前的第2虚像形成光学部101b、以及形成图像光的第2像形成主体部105b。

关于第1和第2像形成主体部105a、105b，分别由影像形成器件即影像元件(显示元件)80、投射镜头30等像形成用的光学系统以及收纳这些光学系统的壳体部件CS、镜筒BR等构成。另外，这些部件被罩状的外装部件105d(参照图4)覆盖，从而被支承和收纳。

影像元件80例如能够采用由有机EL等自发光型元件构成的影像显示元件。此外，影像元件80例如也可以构成为除了具有透过型的空间光调制装置即影像显示元件以外，还具有向影像显示元件射出照明光的背光源即照明装置和对动作进行控制的驱动控制部。在此，如图所示，如上所述，影像元件80被壳体部件CS收纳并支承。

例如，如图3所示，投射镜头30是构成为具有沿着入射侧光轴AX延伸的方向(光轴方向)排列的多个光学元件(在图2等所示的示例中，为4个透镜LS1～LS4)作为结构要素的投射光学系统。在此，如图所示，如上所述，投射镜头30例如被通过树脂成型而一体成型的镜筒BR收纳并支承。另外，关于构成投射镜头30的光学要素即4个透镜LS1～LS4，例如，可以构成为包含包括非轴对称的非球面和轴对称的非球面双方的非球面透镜。此时，能够与后述的第1和第2虚像形成光学部101a、101b的导光部件(导光部件10、10a、10b)的光学面或者反射面协作，在该导光部件的内部形成中间像。

另外，以下，例如在按照右眼用和左眼用进行区分的情况下，有时将右眼用的影像元件80记为影像元件80a，将左眼用的影像元件80记为影像元件80b。同样地，有时将投射镜头30记载为投射镜头30a、30b，将壳体部件CS记为壳体部件Csa、CSb，将镜筒BR记为镜筒Bra、BRb。

第1和第2虚像形成光学部101a、101b对由第1和第2像形成主体部105a、105b形成的影像光进行导光，并且重叠地看到外界光与影像光。在图1等的例示中，第1和第2虚像形成光学部101a、101b在中央处被连结而形成一体的部件即透视型导光单元100C，而不是分体结构。透视型导光单元100C是通过导光而对观察者提供双眼用的影像的复合型的导光装置。此外，关于以上内容，当改变观察方式时，透视型导光单元100C具有一对导光部件10a、10b以及作为光透过部件的中央部件50，第1虚像形成光学部101a由导光部件10a和中央部件50的右半部分即光透过部50A形成。同样地，第2虚像形成光学部101b由导光部件10b和中央部件50的左半部分即光透过部50B形成。另外，关于导光部件10a、10b，有时也一并记为导光部件10。

另外，例如，如在图4中示意性外观的一例所示，虚像显示装置100中的透视型导光单元100C例如在两端处被罩状的外装部件105d支承。进而，从该外装部件105d的左右两端向后方延伸的部分即镜腿104例如通过铰链(省略图示)以能够转动的方式被安装。由此，虚像显示装置100构成外观形状，并且通过使这些各部与观察者的耳朵或太阳穴抵接，从而确保佩戴状态。

以下，参照图5等，对基于虚像显示装置100的影像光GL的导光用的结构等的一例进行示意性说明。如上所述，虚像显示装置100由第1显示装置100A和第2显示装置100B(参照图1～图3)构成，但第1显示装置100A和第2显示装置100B按照左右对称而具有同等的结构，因此，在分别与图1～图3对应的图即图5～图7中，仅示出第2显示装置100B，并且仅对此进行说明，关于第1显示装置100A，省略说明。另外，如上所述，图5～图7是针对图1～图3中的构成左眼用的各部的各处的局部放大图，特别是提取出了光学系统的部分。此外，在图5等中，x、y以及z是正交坐标系，z方向相当于构成第2显示装置100B的光学系统的光轴方向，x方向和y方向相当于以z方向为法线方向的影像元件80b(80)的面板平面内的面内方向，x方向相当于水平方向，y方向相当于竖直方向。

此外，如上所述，第2显示装置100B具有影像形成器件即影像元件(图像显示装置)80b、成像用的投射光学系统即投射镜头30b、以及对经由影像元件80b以及投射镜头30b的影像光GL进行导光的第2虚像形成光学部101b作为形成影像光GL并进行导光的光学部件。另外，如上所述，第2虚像形成光学部101b由导光和透视用的导光部件10b以及中央部件50的一部分即透视用的光透过部50B构成。

在此，影像元件80b被收纳于壳体部件CSb中，投射镜头30b被收纳于镜筒BRb中。进而，如图8所示，壳体部件CSb与镜筒BRb之间被伸缩性的密封部件ES覆盖。由此，在壳体部件CSb与镜筒BRb之间的位置调整、即收纳于这些部件中的影像元件80b与投射镜头30b之间的位置调整时，通过维持密封的状态，能够避免灰尘等进入。即，密封部件ES具有伸缩性，从而在上述位置调整时，在从壳体部件CSb到镜筒BRb的区域形成包含影像光的光路占据的范围的空间，同时无间隙地包裹该空间的周围。由此，作为防止灰尘侵入到镜筒BRb等的入侵防护罩发挥功能。

返回图5等，影像形成设备即影像元件80b为矩形状，形成矩形状的像面，从像面的各位置射出影像光GL。在此，将像面的法线方向设为z方向。即，z方向与投射镜头30的光轴延伸的光轴方向一致。此外，与z方向垂直的像面的面内方向中的、矩形的像面或者影像元件80b的一个方向与x方向一致。因此，对于像面的面内方向，与x方向垂直的方向构成y方向。在此，将该矩形的长度方向设为x方向。

投射镜头30b使经过了沿着入射侧光轴AX排列的4个透镜LS1～LS4的影像光GL朝向构成第2虚像形成光学部101b的导光部件10b射出。

第2虚像形成光学部101b对来自投射镜头30b的影像光GL进行导光。因此，如上所述，第2虚像形成光学部101b由导光和透视用的导光部件10b以及透视用的光透过部50B构成。此外，第2虚像形成光学部101b通过在表面部分设置作为保护层的硬涂层而对主体部件进行包覆和保护。第2虚像形成光学部101b例如螺纹紧固于镜筒BRb等的光学部件保持部件，从而高精度地定位固定于投射镜头30。

以下，对第2虚像形成光学部101b中的影像光GL的导光用的结构进行详细说明。如图7所示，首先，第2虚像形成光学部101b中的导光部件10b具有第1～第5面S11～S15，作为具有光学功能的侧面。这些侧面中的第1面S11与第4面S14相邻，第3面S13与第5面S15相邻。此外，在第1面S11与第3面S13之间配置有第2面S12。在第2面S12的表面附带设置有半反射镜层。该半反射镜层是具有光透过性的反射膜(半透过反射膜)，是通过形成金属反射膜和电介质多层膜而形成的，适当设定了对于影像光的反射率。即，导光部件10b具有在观察者佩戴时覆盖眼前的透过型反射面。

第2虚像形成光学部101b中的光透过部50B是对导光部件10b的透视功能进行辅助的部件(辅助光学块)，与导光部件10b一体地固定，成为1个第2虚像形成光学部101b。光透过部50B具有第1透过面S51、第2透过面S52以及第3透过面S53作为具有光学功能的侧面。第2透过面S52配置在第1透过面S51与第3透过面S53之间。第1透过面S51位于延长了导光部件10b的第1面S11的面上，第2透过面S52是与第2面S12接合而一体化的曲面，第3透过面S53位于延长了导光部件10的第3面S13的面上。换言之，第1面S11与第1透过面S51相邻，同样地，第3面S13与第3透过面S53相邻，均形成处于对齐为共面的状态的平滑的面。

以下，参照图7，对第2虚像形成光学部101b中的影像光GL的光路进行示意性说明。导光部件10b使影像光GL从投射镜头30入射，即接收影像光GL，并且通过第1面S11～第5面S15的反射等朝向观察者的眼睛EY进行导光。具体来说，来自投射镜头30的影像光GL首先入射到第4面S14并被第5面S15反射，从内侧再次入射到第4面S14而被全反射，入射到第3面S13而被全反射，入射到第1面S11而被全反射。被第1面S11全反射后的影像光GL入射到第2面S12，一部分透过设置于第2面S12的半反射镜层，同时一部分被反射，再次入射到第1面S11，并通过。通过第1面S11后的影像光GL作为大致平行光束入射到观察者的眼睛EY或其等效位置。即，观察者通过作为虚像的影像光GL来观察图像。

此外，如上所述，第2虚像形成光学部101b通过导光部件10b使观察者看到影像光，并且，通过导光部件10b与光透过部50B的协作而使观察者观察畸变较少的外界像。此时，第3面S13和第1面S11构成彼此大致平行的平面(视度大致为0)，由此，关于外界光，几乎不会产生像差等。此外，同样地，第3透过面S53和第1透过面S51构成彼此大致平行的平面。进而，第3透过面S53和第1面S11构成彼此大致平行的平面，由此，几乎不会产生像差等。如上所述，观察者越过光透过部件50观察没有畸变的外界像。

如上所述，在本实施方式中，在导光部件10b的内部，如上所述，通过至少包含2次全反射在内的第1面S11～第5面S15中的5次反射来对来自影像元件80b的影像光进行导光。由此，能够同时实现影像光的显示和看到外界光的透视，并且，能够进行影像光GL的像差的校正。

上述这种结构在第1显示装置100A(参照图1)中也是同样的。由此，能够分别形成与左右眼分别对应的图像。

在此，在构成形成上述的图像的光学系统的制作工序时，各光学系统的定位非常重要。特别是在如虚像显示装置100那样的、具有第1显示装置100A以及第2显示装置100B而使左右眼分别看到图像的结构的情况下，不仅考虑单眼的定位，而且考虑了右眼侧与左眼侧之间的平衡的定位尤为重要。更具体来说，在将分别收纳有投射镜头30a、30b的镜筒BRa、BRb组装到透视型导光单元100C之后的状态下，将收纳有影像元件80a、80b的壳体部件CSa、CSb安装于镜筒BRa、BRb(面板调整工序)时的定位精度非常重要。特别是在该面板调整工序时，假设当导致异物附着于各部件时，异物侵入到作为显示部的影像元件80a、80b的表面中，结果是可能会导致图像劣化。

与此相对，在本实施方式中，为了应对上述问题，如图8所示，虚像显示装置100通过伸缩性的密封部件ES覆盖收纳影像元件80(80a、80b)的壳体部件CS(CSa、CSb)与收纳投射镜头30(30a、30b)的镜筒BR(BRa、BRb)之间。虚像显示装置100能够在通过伸缩性的密封部件ES进行了密封的状态下，进行被收纳于壳体部件CS的影像元件80的位置调整和之后的组装，因此，在这些作业时，能够使异物不会侵入。

密封部件ES是具有粘接部的透明的带状部件。即，密封部件ES是具有紫外线透过性的透明部件，进而，通过卷绕于影像元件80以及投射镜头30，以能够固定的方式构成具有粘接部的带状。例如，作为密封部件ES，可以考虑使用称为无基材胶带的带本身具有粘接性的部件。另外，在使用无基材胶带的情况下，由于本身具有粘接性，因此在密封后，能够一并具有对内部产生的灰尘进行粘附的作用。

在图示的示例中，在镜筒BR的侧面设置凹陷部DG，在壳体部件CS的侧面设置与凹陷部DG对应的突起部PR，在镜筒BR与壳体部件CS接合时，使凹陷部和突起部PR嵌合，通过密封部件ES在镜筒BR与壳体部件CS之间卷绕，并且对凹陷部DG、突起部PR等涂覆构成紫外线固化性树脂UR的粘接剂AH。由此，在无间隙地对镜筒BR与壳体部件CS之间进行了密封的状态下，能够调整镜筒BR与壳体部件CS的相对位置关系。另外，在各凹陷部DG和与各凹陷部DG对应的各突起部PR之间，适当地设置空白(例如，在±y方向上的单侧为0.6mm左右)，从而在嵌合后能够进行位置调整。

在上述的状态下，在位置调整之后，越过密封部件ES照射紫外线，从而使粘接剂AH固化，形成紫外线固化性树脂UR(或者基于紫外线固化性树脂的固定部UR)，从而进行定位固定。即，壳体部件CS与镜筒BR被紫外线固化性树脂UR粘接或者固定。

另外，作为密封部件ES，能够应用各种部件，例如可考虑采用不存在使用了丙烯酸类粘接剂的基材的粘接剂转印胶带。由此，具有所需的紫外线透过性，具有在位置调整中满足所需的移动量的伸缩性，并且，能够将伴随伸缩而产生的应力抑制为在面板调整工序中的定位固定之后不会影响的程度。此外，在该情况下，密封部件ES具有较高的粘接力，并且剪断保持力优异，能够应用于永久粘接用途。

以下，参照图9等，对与上述的密封部位相关的结构的一例进行说明。图9是用于说明收纳有投射镜头30的镜筒BR的一例的部分放大立体图，是示出与图8等所示的壳体部件CS的连接侧的图。此外，图10是用于说明收纳有影像元件80的壳体部件CS的一例的部分放大立体图，是示出与图8等所示的镜筒BR的连接侧的图。

首先，如图9所示，镜筒BR在与壳体部件CS(参照图10)连接的一侧的端部TTr，在侧面具有凹陷部DG。凹陷部DG沿着投射镜头30的入射侧光轴AX(参照图7等)延伸的方向即z方向延伸。进而，在端部TTr的端面TSr设置有在密封部件ES(参照图8)的安装时用于临时定位的肋RI。如图所示，肋RI是在端面TSr上设置于四角的L字状的突起部。

另一方面，如图10所示，壳体部件CS在与镜筒BR(参照图9)连接的一侧的端部TTs，具有与凹陷部DG(参照图9)对应的突起部PR。与凹陷部DG同样，突起部PR沿着z方向延伸。进而，在端部TTs的端面TSs设置有具有与L字状的肋RI(参照图9)对应的形状的轮廓的嵌合部PS。即，肋RI与嵌合部PS协作，从而作为在密封部件ES安装到壳体部件CS和镜筒BR时使壳体部件CS与镜筒BR抵接而进行临时定位的临时定位部TP发挥功能。

以下，参照图11等，对壳体部件CS与镜筒BR的定位的更详细的一例进行说明。

图11是说明作为镜筒BR与壳体部件CS的临时定位、即正式定位的预备阶段而对由用于安装密封部件ES等的临时定位部TP的定位的立体图。

如图所示，如上所述，通过由肋RI与嵌合部PS构成的临时定位部TP进行临时定位。具体来说，在图11中，如状态α及作为其局部放大图的状态β所示，通过设为使壳体部件CS的嵌合部PS与镜筒BR的肋RI嵌合的状态，进行临时定位，在该状态下，卷绕密封部件ES(例如，参照图8)。进而，在密封部件ES的卷绕之前，或者在密封部件ES的卷绕之后，对凹陷部DG与突起部PR的间隙等填充紫外线固化性树脂UR。在此，作为一例，首先，在凹陷部DG与突起部PR之间涂覆紫外线固化性树脂UR，之后，卷绕密封部件ES，成为密封部件ES至少覆盖紫外线固化性树脂UR的一部分的状态。

由此，例如，在图12中，如状态γ所示，在单独通过密封部件ES、或者通过密封部件ES与紫外线固化性树脂UR(或者，作为紫外线固化性树脂UR的粘接剂AH)的协作，无间隙地对镜筒BR与壳体部件CS之间进行了密封的状态下，形成能够调整镜筒BR与壳体部件CS的相对位置关系的状态。具体来说，通过上述的密封部件ES等在临时定位的状态下维持密封，通过夹具(未图示)预先固定镜筒BR，另一方面，使壳体部件CS在x方向以及y方向即影像元件80的面内方向上移动，进而，也在z方向即光轴方向上移动，从而能够进行高精度的位置调整。此时，例如，充分减小肋RI的高度(例如，0.1mm左右)，从而能够越过肋RI进行位置调整。此外，除了上述的x方向、y方向以及z方向上的调整以外，也可以调整倾斜度等。即，能够在6轴方向上进行调整。

在基于上述的调整的位置确定之后，越过密封部件ES照射紫外线，使紫外线固化性树脂UR固化，从而壳体部件CS与镜筒BR被固定，如状态δ所示，在期望的状态下，确定壳体部件CS与镜筒BR的位置关系即影像元件80与投射镜头30的位置关系。

以下，参照图13以及图14，对上述的制作工序的一例进行说明。首先，作为说明与位置调整相关的制作工序的前提，参照图13的示意图，对影像元件80的结构以及影像元件80向壳体部件CS的组装的一例进行说明。在图中，状态X1是以立体图示出影像元件80的一例的状态，状态X2是以侧视图示出影像元件80的一例的状态。此外，状态X3表示将影像元件80收纳于壳体部件CS的情况。

如图所示，影像元件80具有收纳于壳体部件CS中的矩形的板形状的主体部分80p、以及从主体部分80p连接并延伸的FPC(Flexible Printed Circuits)部80f。其中，主体部分80p具有：硅基板SS，其配置有各种电路等，并且构成主体部分80p的外形；发光部80k，其是构成为包含有机EL材料的有机EL元件，产生构成影像光的彩色光；以及密封用的防护玻璃GG，其与硅基板SS协作地对发光部80k进行密封。影像元件80按照从FPC部80f接收的驱动信号来进行发光动作，从而朝向防护玻璃GG侧即+z侧射出影像光。此外，如状态X3所示，壳体部件CS设置设为使影像元件80中的射出影像光的一侧的相反侧开放而露出的状态的散热结构部，同时支承/固定影像元件80。在该情况下，例如，在硅基板SS的背面部分中的从壳体部件CS露出的部分设置散热部，从而能够促进影像元件80的散热。

以下，参照图14的示意图，说明将图13所示那样收纳影像元件80的壳体部件CS组装于收纳投射镜头30的镜筒BR的组装工序的一例。首先，如工序P1所示，准备作为组装对象的壳体部件CS和镜筒BR(准备工序)。例如，通过夹具(省略图示)等预先对镜筒BR侧固定，另一方面，壳体部件CS以能够进行位置调整的方式安装于夹具(省略图示)。另外，关于位置调整，如工序P2所示，除了能够在与x方向、y方向以及z方向对应的3个双向箭头A1～A3所示的方向进行调整以外，还能够进行针对旋转的姿态调整，可以考虑在6轴方向上进行位置调整。接着，如工序P2所示，进行壳体部件CS与镜筒BR的临时定位(临时定位工序)，同时在镜筒BR的凹陷部DG和与凹陷部DG对应的壳体部件CS的突起部PR之间填充粘接剂AH(填充工序)，进而，卷绕伸缩性的密封部件ES而将壳体部件CS与镜筒BR之间设为密封状态(密封工序)。另外，在密封部件ES的卷绕时，以不会施加多余的张力(tension)的同时无间隙地进行卷绕。此外，在此，对于壳体部件CS与镜筒BR的间隙CL的大小即图中的间隙CL的宽度H1，例如可以考虑比密封部件ES的宽度H2窄2mm以上。在该情况下，关于密封部件ES的粘接量，相对于壳体部件CS与镜筒BR双方，能够至少确保1mm以上的宽度，因此，即使如上所述那样在密封状态下调整壳体部件CS，即调整面板位置，也能够得到充分的紧密接触状态。

在设为上述的状况的基础上，关于3个双向箭头A1～A3，进一步针对将3个双向箭头A1～A3作为轴向的3个轴旋转进行位置调整(面板位置调整工序)。特别是如本申请那样，在对应于左右眼而设为一对结构的情况下，根据一方的调整位置，调整另一方的位置。当确定调整位置时，如工序P3所示，从透明即紫外线透过性的密封部件ES的外侧(例如，侧方侧)朝向粘接剂AH照射紫外线UV。紫外线UV透过密封部件ES而照射到粘接剂AH，并使粘接剂AH固化，从而形成紫外线固化性树脂UR，确定壳体部件CS与镜筒BR的相对配置关系(最终定位工序)。

如上所述，本实施方式的虚像显示装置100具有收纳影像元件80的壳体部件CS、收纳使来自影像元件80的影像光GL入射、即接收影像光GL的光学系统即投射镜头30的镜筒BR、以及覆盖在壳体部件CS与镜筒BR之间的伸缩性的密封部件ES。由此，在虚像显示装置100中，能够在通过具有伸缩性的密封部件ES对壳体部件CS与镜筒BR之间进行了密封的状态下，进行收纳于壳体部件CS中的影像元件80与收纳于镜筒BR中的光学系统即投射镜头30之间的位置调整和之后的组装，因此，在这些作业时，能够使异物不会侵入。

[其它]

以上根据实施方式对本发明进行了说明，但是，本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内以各种方式进行实施。

在上述中，例如，在根据左右眼而设置的第1显示装置100A和第2显示装置100B的双方中，具有壳体部件CS、镜筒BR以及密封部件ES，从而能够分别进行位置调整，但也能够在第1显示装置100A和第2显示装置100B中的至少一方中具有上述结构，从而针对另一方进行定位(对位)，并且在该定位中能够避免灰尘的侵入。

此外，在上述中，为了具有紫外线透过性，将密封部件ES设为透明的部件，但例如在不是越过密封部件ES进行紫外线照射而是能够通过其它的方法来形成相当于紫外线固化性树脂UR的固定部的情况下，也可以是将密封部件ES设为不透明或者不具有紫外线透过性的结构。此外，如果考虑成品率和效率，则关于该固定部，也可以考虑应用紫外线固化性以外的粘接剂。即，可以应用随着时间的推移而固化的粘接剂、热固化的粘接剂。

此外，关于密封部件ES的厚度，根据所使用的材料等，可以考虑各种各样的厚度，但往往优选较薄，例如，可以考虑0.2～0.3mm左右。

此外，在上述，将影像元件80的元件基板设为硅基板，但在能够根据需要确保足够的散热和位置精度的情况下，也能够使用石英玻璃等其它的部件。

此外，在上述，除了将壳体部件CS设为热传导性较高的金属制的情况以外，只要能够确保影像元件80的散热和收纳位置精度，例如，可以应用树脂材料等各种材料、或者应用于壳体部件CS的一部分。

此外，在上述，作为影像元件80，能够考虑各种各样的装置，例如，可以是使用了反射型的液晶显示器件的结构，也可以使用数字微镜器件等，以代替由液晶显示器件等构成的影像显示元件。

在上述的说明中，将第2面S12的半反射镜层设为例如金属反射膜和电介质多层膜，但也能够置换为平面或者曲面的全息元件。此外，关于第5面S15，除了设为镜面反射面的情况以外，也能够由全息元件构成。

在上述的说明中，导光部件10等在眼睛排列的横向上延伸，但也能够以在纵向上延伸的方式配置导光部件10。在该情况下，导光部件10构成具有并行地而不是串行地平行配置的结构。

在上述的说明中，仅对图像光与外界光重叠的方式进行了说明，但例如也可以在能够切换地观察不重叠而仅设为图像光的方式和仅设为外界光的方式的虚像显示装置中应用。作为一例，也可以对进行所谓的虚拟现实(VR)的图像形成的显示装置应用本申请。

此外，作为位置调整对象的光学系统不限于上述的投射镜头的情况，直视型的光学系统、观察光学系统这种系统也可成为位置调整对象。

此外，本发明的技术能够应对由显示器和摄像装置构成的所谓的视频透视产品。

此外，也能够在照相机的取景器和小型的投影机等的显示装置中利用本发明的技术、即在图像显示装置(影像元件)的单元化中具有散热用的结构的外壳(影像元件单元结构)。

此外，在上述的说明中，关于壳体部件CS与镜筒BR的粘接或者固定，构成为通过使粘接剂AH固化，形成紫外线固化性树脂UR，从而进行定位固定。即，通过基于化学反应的分子之间的键合，壳体部件CS与镜筒BR这二个物体成为粘结在一起的状态。然而，关于该二个物体之间的粘接力的强度，即，关于粘接和固定的方式，根据目的等可以考虑各种强度和方式。例如，如上所述，除了将粘接的结果为固定即牢固粘接的状态的材料作为粘接剂使用的情况以外，可以考虑在头戴显示器的落下时，为了防止破损，将在粘接后也具有某种程度的弹性的材料作为粘接剂使用。

此外，关于设置于镜筒BR的侧面的凹陷部DG，也可以考虑设为各种各样的形状，例如，通过凹陷部DG形成固化之前的粘接剂AH的槽，在临时定位(临时固定)时能够防止构成紫外线固化性树脂UR的粘接剂AH流过而流出到期望的范围之外。

综上所述，本发明的一个方式的虚像显示装置具有影像元件；壳体部件，其收纳影像元件；光学系统，其接收来自影像元件的影像光；镜筒，其收纳光学系统；以及伸缩性的密封部件，其覆盖壳体部件与镜筒之间。

在上述虚像显示装置中，在通过具有伸缩性的密封部件对壳体部件与镜筒之间进行了密封的状态下，能够进行收纳于壳体部件的影像元件与收纳于镜筒的光学系统之间的位置调整和之后的组装，因此，在这些作业时，能够使异物不会侵入。

在本发明的具体方面中，密封部件是具有粘接部的透明的带状部件。在该情况下，能够通过粘接部将密封部件固定于壳体部件与镜筒之间的期望位置，并且能够在覆盖壳体部件与镜筒之间的状态下进行朝向内部的光照射。

在本发明的另一个方面中，密封部件具有紫外线透过性，壳体部件与镜筒被紫外线固化性树脂粘接。在该情况下，能够越过密封部件进行基于紫外线固化性树脂的固定。

在本发明的又一个方面中，壳体部件和镜筒中的一方具有凹陷部，壳体部件和镜筒中的另一方具有与凹陷部对应的突起部，紫外线固化性树脂被涂覆在凹陷部与突起部之间，密封部件至少覆盖紫外线固化性树脂的一部分。在该情况下，能够单独通过密封部件，或者通过密封部件与紫外线固化性树脂(或者作为紫外线固化性树脂的粘接剂)的协作，维持无间隙地对镜筒与壳体部件之间进行密封的状态，同时形成能够调整镜筒与壳体部件的相对位置关系的状态。

在本发明的又一个方面中，壳体部件与镜筒之间被密封部件和紫外线固化性树脂密封。在该情况下，能够通过密封部件与紫外线固化性树脂(或者作为紫外线固化性树脂的粘接剂)的协作进行可靠的密封。

在本发明的又一个方面中，虚像显示装置具有临时定位部，临时定位部在向壳体部件和镜筒安装密封部件时，使壳体部件与镜筒抵接而进行临时定位。在该情况下，能够可靠地进行密封部件的安装，同时在密封部件的安装后，进行期望的位置调整。

在本发明的又一个方面中，临时定位部是设置于临时定位时所连接的端部的四角的L字状的突起部。在该情况下，能够通过突起部进行高精度的临时定位。

在本发明的又一个方面中，与左右眼对应地设置的第1显示装置和第2显示装置的至少一方具有壳体部件、镜筒以及密封部件。在该情况下，能够在取得左右平衡的同时进行位置调整。

在本发明的又一个方面中，虚像显示装置具有导光部件，导光部件被定位固定于镜筒，对来自光学系统的影像光进行导光。在该情况下，能够通过高精度地定位于收纳光学系统的镜筒的导光部件，对来自光学系统的影像光进行导光。

在本发明的又一个方面中，壳体部件与镜筒的间隙的大小比密封部件的宽度窄2mm以上。在该情况下，可得到能够维持充分的紧密接触状态的密封部件的粘接量。

本发明的一个方式的虚像显示装置的制造方法包括：通过伸缩性的密封部件覆盖收纳影像元件的壳体部件与收纳接收来自影像元件的影像光的光学系统的镜筒之间；以及在被密封部件覆盖的状态下，进行壳体部件与镜筒的定位。

在上述的虚像显示装置的制造方法中，在虚像显示装置的制造时，能够在通过具有伸缩性的密封部件对壳体部件与镜筒之间进行了密封的状态下，进行收纳于壳体部件的影像元件与收纳于镜筒的光学系统之间的位置调整和之后的组装，因此，在这些作业时，能够使异物不会侵入。

在本发明的具体方面中，在与左右眼对应地设置的第1显示装置和第2显示装置中的至少一方中进行定位。在该情况下，在虚像显示装置的制造时，能够取得左右的平衡的同时进行位置调整。

Claims (12)

1.一种虚像显示装置，其具有：

影像元件；

壳体部件，其收纳所述影像元件；

光学系统，其接收来自所述影像元件的影像光；

镜筒，其收纳所述光学系统；以及

伸缩性的密封部件，其覆盖所述壳体部件与所述镜筒之间。

2.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其中，

所述密封部件是具有粘接部的透明的带状部件。

3.根据权利要求1或2所述的虚像显示装置，其中，

所述密封部件具有紫外线透过性，

所述壳体部件与所述镜筒被紫外线固化性树脂粘接。

4.根据权利要求3所述的虚像显示装置，其中，

所述壳体部件和所述镜筒中的一方具有凹陷部，

所述壳体部件和所述镜筒中的另一方具有与所述凹陷部对应的突起部，

所述紫外线固化性树脂被涂覆在所述凹陷部与所述突起部之间，

所述密封部件至少覆盖所述紫外线固化性树脂的一部分。

5.根据权利要求3所述的虚像显示装置，其中，

所述壳体部件与所述镜筒之间被所述密封部件和所述紫外线固化性树脂密封。

6.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其中，

所述虚像显示装置具有临时定位部，所述临时定位部在向所述壳体部件和所述镜筒安装所述密封部件时，使所述壳体部件与所述镜筒抵接而进行临时定位。

7.根据权利要求6所述的虚像显示装置，其中，

所述临时定位部是设置于临时定位时所连接的端部的四角的L字状的突起部。

8.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其中，

与左右眼对应地设置的第1显示装置和第2显示装置的至少一方具有所述壳体部件、所述镜筒以及所述密封部件。

9.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其中，

所述虚像显示装置具有导光部件，所述导光部件被定位固定于所述镜筒，对来自所述光学系统的影像光进行导光。

10.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其中，

所述壳体部件与所述镜筒的间隙的大小比所述密封部件的宽度窄2mm以上。

11.一种虚像显示装置的制造方法，包括：

通过伸缩性的密封部件覆盖收纳影像元件的壳体部件与收纳接收来自所述影像元件的影像光的光学系统的镜筒之间；以及

在被所述密封部件覆盖的状态下，进行所述壳体部件与所述镜筒的定位。

12.根据权利要求11所述的虚像显示装置的制造方法，其中，

在与左右眼对应地设置的第1显示装置和第2显示装置的至少一方中进行所述定位。

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