CN114428401B - 显示模块、显示模块的组装方法以及虚像显示装置 - Google Patents

Abstract

提供显示模块、显示模块的组装方法以及虚像显示装置，能够确保分辨率且小型化。显示模块具有：显示元件；导光光学系统，形成射出光瞳；光学部件，具有光入射面和光射出面。导光光学系统是偏心光学系统，具有从光射出面射出的图像光入射的第1入射区域和第2入射区域。光学部件配置成校正光射出面对于导光光学系统的倾斜，在不校正光射出面的倾斜的情况下，通过了第1入射区域的图像光在射出光瞳上的像差大于通过了第2入射区域的图像光在射出光瞳上的像差。光学部件配置成以如下方式校正光射出面对于导光光学系统的倾斜：在使光射出面倾斜的前后，图像光相对于第1入射区域的入射角度的变化量比图像光相对于第2入射区域的入射角度的变化量大。

Description

显示模块、显示模块的组装方法以及虚像显示装置

技术领域

本发明涉及显示模块、显示模块的组装方法以及虚像显示装置。

背景技术

近年来，作为如头戴显示器那样能够进行虚像的形成以及观察的虚像显示装置，提出了各种利用反射镜那样的光学元件将来自显示元件的图像光引导至使用者的瞳孔的类型的虚像显示装置。

下述专利文献1所记载的目镜光学系统具有：图像显示器；中继光学系统，其使图像显示器的显示图像进行中间成像；以及目镜反射面，其将来自中间像的光束引导至眼点(eyepoint)。这里，中继光学系统包含折射光学系统和中继反射面。中继反射面和目镜反射面偏心并且具有变形(anamorphic)非球面形状。

专利文献1：日本特开平9-43536号公报

在能够目视外界的透视型的虚像显示装置的情况下，需要确保目视外界的区域，光学部件的配置受到限制，不容易在确保光学性能的同时实现小型化。特别是，在想要实现头戴显示器的小型化的情况下，有时装置也配置于使用者的脸的前方，若显示元件或与其连接的光学元件的尺寸变大，则光学系统的前后的厚度增加，向眼前的目镜反射面或透视反射镜的周围伸出的部分变大等，在第三者从外部观察佩戴了装置的使用者的情况下产生不适感的可能性提高。

在上述专利文献1的装置中，通过将中继反射面、目镜反射面设为变形非球面来校正像差，但从图像显示器到折射光学系统的光路较长，利用较少的光学元件进行的像差校正存在极限，无法在确保分辨率的同时实现小型化。

发明内容

根据本发明的1个方式，提供一种显示模块，其特征在于，该显示模块具有：显示元件；导光光学系统，其对从所述显示元件射出的图像光进行引导，形成射出光瞳；以及光学部件，其具有从所述显示元件射出的所述图像光入射的光入射面和使从所述光入射面入射的所述图像光射出的光射出面，所述光学部件设置在从所述显示元件到所述导光光学系统的光射出部之间，所述导光光学系统是偏心光学系统，具有从所述光学部件的所述光射出面射出的所述图像光入射的第1入射区域和第2入射区域，所述光学部件配置成校正所述光射出面相对于所述导光光学系统的倾斜，在以不校正所述光射出面的倾斜的状态配置所述光学部件的情况下，从所述显示元件的规定位置射出并且通过了所述第1入射区域的所述图像光在所述射出光瞳上的像差大于从所述显示元件的所述规定位置射出并且通过了所述第2入射区域的所述图像光在所述射出光瞳上的像差，所述光学部件配置成以如下方式校正所述光射出面相对于所述导光光学系统的倾斜：在使所述光射出面倾斜的前后，所述图像光相对于所述第1入射区域的入射角度的变化量比所述图像光相对于所述第2入射区域的入射角度的变化量大。

根据本发明的1个方式，提供一种显示模块，其特征在于，该显示模块具有：显示元件；导光光学系统，其对从所述显示元件射出的图像光进行引导，形成射出光瞳；以及光学部件，其具有从所述显示元件射出的所述图像光所入射的光入射面和使从所述光入射面入射的所述图像光朝向所述导光光学系统射出的光射出面，所述导光光学系统是偏心光学系统，所述光学部件以减小所述图像光在所述射出光瞳上的像差的方式使所述光射出面相对于所述导光光学系统倾斜地配置。

根据本发明的1个方式，提供一种显示模块的组装方法，该显示模块具有：显示元件；导光光学系统，其对从所述显示元件射出的图像光进行引导，形成射出光瞳；以及光学部件，其具有从所述显示元件射出的所述图像光所入射的光入射面和使从所述光入射面入射的所述图像光朝向所述导光光学系统射出的光射出面，该显示模块的组装方法包含如下工序：临时组装所述显示元件、所述光学部件以及所述导光光学系统而形成临时组装模块；测定所述临时组装模块中形成于射出光瞳上的像差；以及校正所述光学部件的所述光射出面相对于所述导光光学系统的倾斜，在校正所述光学部件的所述光射出面的倾斜的工序中，调整所述光射出面相对于所述导光光学系统的倾斜，以减小所述临时组装模块中形成于所述射出光瞳上的所述像差。

根据本发明的1个方式，提供一种虚像显示装置，其具有上述方式的图像光生成模块。

附图说明

图1是示出实施方式的虚像显示装置的佩戴状态的外观立体图。

图2是虚像显示装置的纵剖视图。

图3是示出虚像显示装置的内部构造的纵剖视图。

图4是示出比较例的显示模块中的像差的产生状态的图。

图5是示出实施方式的显示模块中的像差的产生状态的图。

图6是示出相对于导光光学系统的入射面的入射状态的主要部分放大图。

图7是示出第2实施方式的显示模块的主要部分的图。

图8是示出第3实施方式的显示模块的光路的图。

标号说明

10：显示元件；10a：图像光射出面；11：显示装置；12：导光光学系统；12a：入射面；13、113：光学部件；13a、113a：光入射面；13b、113b：光射出面；100：虚像显示装置；101、201、301：显示模块；A1：第1入射区域；A2：第2入射区域；IM：中间像；ML、ML1、ML2、ML3、ML4、ML5：图像光；P1、P2、P3：光路；SO：轴偏离面；SP：射出光瞳；EM：视网膜。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。此外，在以下的各图中，为了使各部件成为能够识别的程度的大小，使各部件的尺度、角度与实际不同。

图1是示出本实施方式的虚像显示装置的佩戴状态的外观立体图。图2是虚像显示装置的纵剖视图。图3是示出虚像显示装置的内部构造的纵剖视图。

如图1以及图2所示，本实施方式的虚像显示装置100是具有眼镜那样的外观的头戴显示器(HMD)，使佩戴该头戴显示器的使用者或者使用者US识别作为虚像的影像。在图1和图2中，X、Y和Z是垂直坐标系。+X方向与佩戴了虚像显示装置100的使用者US的双眼的排列方向对应，在本说明书中定义为横向。+Y方向对应于与针对使用者US来说的双眼排列的横向垂直的上方向，+Z方向对应于针对使用者US来说的前方向或正面方向。

虚像显示装置100具有相对于右眼形成虚像的第1显示模块101A、相对于左眼形成虚像的第2显示模块101B以及支承第1显示模块101A和第2显示模块101B的镜腿状的支承部件101C。

第1显示模块101A包含配置于上部的光学单元102和以眼镜镜片状覆盖整体的外观部件103。第2显示模块101B与第1显示模块101A同样，包含配置于上部的光学单元102和以眼镜镜片状覆盖整体的外观部件103。支承部件101C通过配置于外观部件103的背后的未图示的部件，在外观部件103的上端侧支承第1显示模块101A和第2显示模块101B。第2显示模块101B具有与第1显示模块101A同样的构造，因此，以下，以第1显示模块101A为例进行说明，省略对第2显示模块101B的说明。在以下的说明中，将第1显示模块101A简称为显示模块101。

如图2和图3所示，显示模块101具有显示装置11和导光光学系统12。

显示装置11包含显示元件10和光学部件13。按照将从显示装置11射出的图像光ML引导至光瞳位置PP的观点考虑，导光光学系统12有时也称为导光光学系统。导光光学系统12具有投射透镜21、棱镜22以及透视反射镜23。

显示装置11的显示元件10例如由以有机电致发光(EL)元件、无机EL元件、发光二极管(LED)阵列、有机LED、激光器阵列、量子点发光型元件等为代表的自发光型的显示设备构成。显示元件10在二维的图像光射出面10a形成彩色的静态图像或动态图像。显示装置11被未图示的驱动控制电路驱动而进行显示动作。

在使用有机EL显示屏或显示器作为显示元件10的情况下，构成为具有有机EL控制部。在使用量子点发光型显示器作为显示元件10的情况下，构成为通过向量子点膜照射蓝色发光二极管(LED)的光，从而射出绿色或红色的色光。显示元件10不限于自发光型的显示元件，也可以由液晶显示器(LCD)或其他光调制元件构成，通过利用背光源等光源对该光调制元件进行照明来形成图像。在显示装置11中，也可以代替LCD而使用LCOS(Liquidcrystal on silicon，LCOS为注册商标)、数字微镜器件等。

光学部件13设置在从显示元件10到导光光学系统12的光射出部之间。在本实施方式中，光学部件13粘贴于显示元件10的图像光射出面10a。即，光学部件13设置于显示元件10，也作为保护显示元件10的图像光射出面10a的罩部件发挥功能。另外，在本实施方式的情况下，导光光学系统12的光射出部相当于透视反射镜23的反射面23a。

如图3所示，投射透镜21将从显示装置11射出的图像光ML会聚为接近平行光束的状态。投射透镜21在图示的例子中是单透镜，具有入射面21a和射出面21b。另外，投射透镜21也可以由多片透镜构成。

棱镜22具有入射面22a、内反射面22b以及射出面22c。棱镜22使从投射透镜21射出的图像光ML在入射面22a折射并入射，被内反射面22b全反射，从射出面22c折射并射出。透视反射镜23使从棱镜22射出的图像光ML朝向光瞳位置PP反射而形成射出光瞳SP。形成射出光瞳SP的位置被称为光瞳位置PP。来自图像光射出面10a上的各点的图像光以规定的发散状态或平行状态从与图像光射出面10a上的各点的位置对应的角度方向重叠地入射到光瞳位置PP。图像光在眼睛EY的视网膜EM上成像。在本实施方式的导光光学系统12中，例如FOV(field of view：视场)为44°。基于导光光学系统12的虚像的显示区域是矩形，上述44°是对角方向上的角度。

投射透镜21和棱镜22与显示装置11一起收纳于壳体51。壳体51由遮光性的材料形成，内置有使显示装置11动作的未图示的驱动电路。壳体51具有开口51a，开口51a具有从棱镜22朝向透视反射镜23的图像光ML不与壳体51干涉的尺寸。壳体51的开口51a被具有透光性的保护罩52覆盖。保护罩52不具有光焦度，由使图像光ML不衰减地通过的树脂等材料形成。通过保护罩52，能够使壳体51内的收纳空间成为密闭状态，能够提高防尘、防露、防止与光学面接触等功能。透视反射镜23经由支承板54支承于壳体51。壳体51或支承板54被图1所示的支承部件101C支承，由支承板54和透视反射镜23构成外观部件103。

本实施方式的导光光学系统12由轴偏离光学系统构成，投射透镜21、棱镜22以及透视反射镜23以形成轴偏离系统的方式配置。这里，轴偏离光学系统是指，在构成导光光学系统12的投射透镜21、棱镜22以及透视反射镜23中，在光线向至少1个反射面或折射面入射的前后，光路作为整体而弯折。即，在作为轴偏离系统的导光光学系统12中，以光轴AX沿着与纸面对应的轴偏离面SO延伸的方式进行光轴AX的弯折。

即，在本实施方式的导光光学系统12中，通过在轴偏离面SO内进行光轴AX的弯折，沿着轴偏离面SO排列有投射透镜21、棱镜22以及透视反射镜23。轴偏离面SO成为使轴偏离系统多阶段地产生非对称性的面。在本说明书中，光轴AX定义为沿着从显示装置11的中心射出的主光线的光路延伸并通过相当于眼点的视环ER或光瞳的中心的轴。即，配置有光轴AX的轴偏离面SO与YZ面平行，并通过显示装置11的中心和相当于眼点的视环ER的中心。光轴AX在按照横截面观察的情况下，成为Z字状的配置。即，在轴偏离面SO中，从投射透镜21到内反射面22b的光路P1、从内反射面22b到透视反射镜23的光路P2以及从透视反射镜23到光瞳位置PP的光路P3成为以Z字状折返2次的配置。

导光光学系统12中的从投射透镜21到内反射面22b的光路P1成为在正面方向(Z方向)上以随着从显示装置11侧朝向棱镜22侧而朝向上方的方式倾斜的配置。这里，正面方向是指使用者的眼睛朝向正前方时的视线方向。即，在光路P1中，光轴AX相对于Z方向或正面方向大致平行地延伸。投射透镜21在Z方向或正面方向上配置于被棱镜22和显示装置11夹着的位置。在该情况下，如上所述，从棱镜22到显示装置11的光路P1以棱镜22侧为上的方式倾斜。关于光路P1中的光轴AX的朝向，优选在沿着Z方向将向下设为负、将向上设为正时，平均收敛于-30°～+30°左右的范围内。通过成为光路P1的光轴AX朝向Z方向朝下为-30°以上的状态，能够避免投射透镜21或显示装置11与透视反射镜23干涉。另外，通过成为光路P1的光轴AX朝向Z方向朝上为+30°以下的状态，能够抑制投射透镜21、显示装置11向上部突起而在外观上变得显眼。

在从内反射面22b到透视反射镜23的光路P2中，光轴AX优选在沿着Z方向将向下设为负、将向上设为正时，平均收敛于-70°～-45°左右的范围内。通过设为光路P2的光轴AX朝向Z方向朝下为-70°以上的状态，能够在透视反射镜23与光瞳位置PP之间确保配置内透镜31的空间，能够避免透视反射镜23的整体的倾斜变得过大。另外，通过设为光路P2的光轴AX朝向Z方向朝下为-45°以下的状态，能够避免棱镜22相对于透视反射镜23向-Z方向或背面方向大幅突出的配置，能够避免导光光学系统12的厚度增加。

从透视反射镜23到光瞳位置PP的光路P3成为在正面方向(Z方向)上以随着从透视反射镜23侧朝向眼睛EY侧而朝向上方的方式倾斜的配置。在图示的例子中，光轴AX在沿着Z方向以朝下为负时为-10°左右。这是因为，人的视线在比水平方向朝下侧倾斜约10°的稍微低头的状态下稳定。

另外，在本实施方式的虚像显示装置100中，相对于光瞳位置PP而言的水平方向的中心轴设想了如下情况：佩戴了虚像显示装置100的使用者US以直立姿势放松而朝向正面注视水平方向或水平线。佩戴虚像显示装置100的各个使用者US的包含眼睛的配置、耳朵的配置等在内的头部的形状、姿势各种各样，但通过设想使用者US的平均的头部形状或者头部姿势，能够针对所关注的虚像显示装置100设定平均的中心轴。在本实施方式的虚像显示装置100的情况下，在棱镜22的内反射面22b中，沿着光轴AX的光线的反射角为10°～60°左右。另外，在透视反射镜23中，沿着光轴AX的光线的反射角为20°～45°左右。

关于主光线的光路P2和光路P3，透视反射镜23与棱镜22之间的第1距离被设定为透视反射镜23与光瞳位置PP之间的第2距离以下。在该情况下，能够抑制棱镜22向透视反射镜23的周围、即上方突出的突出量。这里，第1距离和第2距离是沿着光轴AX的距离。在透视反射镜23的内侧，在光路P2、P3上追加其他光学要素的情况下，只要将所追加的光学要素换算成光路长度或光学距离来决定第1距离以及第2距离的值即可。

在本实施方式的导光光学系统12中，在Y方向上，优选以光瞳位置PP的中心为基准，通过纵向的最上侧的光线的位置为30mm以下。通过使光线收敛在这样的范围内，能够避免投射透镜21或显示装置11向上方或+Y方向伸出地配置。由此，能够抑制投射透镜21或显示装置11向眉毛的上方伸出的量而确保设计性。即，能够使包含显示装置11、投射透镜21以及棱镜22的光学单元102小型化。

另外，在本实施方式的导光光学系统12中，在正面方向或Z方向上，以光瞳位置PP为基准，从透视反射镜23到显示装置11的全部光线的位置被设定为13mm以上。通过使光线收敛在这样的范围内，特别是能够将透视反射镜23相对于光瞳位置PP在正面方向或+Z方向上充分分离地配置。由此，容易在透视反射镜23的反射面23a侧确保配置内透镜31的空间。

另外，在本实施方式的导光光学系统12中，在正面方向或Z方向上，以光瞳位置PP为基准，从透视反射镜23到显示装置11的全部光线的位置被设定为40mm以下。通过使光线收敛在这样的范围内，特别是能够将透视反射镜23配置成相对于光瞳位置PP在正面方向或+Z方向上不会过度分离。由此，能够抑制透视反射镜23、显示装置11等向前方突出，容易确保设计性。关于棱镜22的下端，在纵向或Y方向上，以光瞳位置PP的中心为基准，配置在10mm以上的位置。由此，例如容易确保朝上20°这样的透视时的视野。

在本实施方式的导光光学系统12中，构成投射透镜21的光学面即入射面21a和射出面21b的形状在与YZ面平行的轴偏离面SO内，在与光轴AX交叉的方向上关于光轴AX具有非对称性，在横向(X方向)上关于光轴AX具有对称性。

投射透镜21例如由树脂形成，但也可以为玻璃制。投射透镜21的入射面21a以及射出面21b分别例如由自由曲面构成。另外，入射面21a和射出面21b不限于自由曲面，也可以是非球面。在投射透镜21中，通过使入射面21a和射出面21b为自由曲面或非球面，实现像差的减少。特别是在使用自由曲面的情况下，容易降低作为轴偏离光学系统或非共轴光学系统的导光光学系统12的像差。此外，自由曲面是不具有旋转对称轴的面，作为自由曲面的面函数，能够使用各种多项式。另外，非球面是具有旋转对称轴的面，但是抛物面或由多项式表示的球面以外的面。虽省略详细的说明，但在入射面21a以及射出面21b上形成有防反射膜。

因此，能够在投射透镜21中部分地补偿作为轴偏离系统的导光光学系统12的偏心，有助于改善各像差。另外，通过入射面21a与射出面21b的相对倾斜，部分地补偿投射透镜21的色像差。

棱镜22是具有使反射镜和透镜复合的功能的折射反射光学部件。因此，棱镜22使从投射透镜21射出的图像光ML折射并反射。更详细而言，在棱镜22中，图像光ML经由作为折射面的入射面22a入射到内部，被作为反射面的内反射面22b向非正反射方向全反射，经由作为折射面的射出面22c射出到外部。

入射面22a和射出面22c是由曲面构成的光学面，与仅为反射面的情况、或者将入射面22a以及射出面22c设为平面的情况相比，有助于分辨率的提高。构成棱镜22的光学面即入射面22a、内反射面22b以及射出面22c在与YZ面平行的轴偏离面SO内，在与光轴AX交叉的纵向上关于光轴AX具有非对称性，在横向(X方向)上关于光轴AX具有对称性。在棱镜22中，不仅是物理外形，关于光学有效区域，横向或X方向的横向宽度也比纵向或Y方向的纵向宽度大。由此，能够增大横向或Y方向的视场角。另外，对应于眼睛EY的移动在横向上较大，即使视线在横向上较大地变化，也能够目视图像。

棱镜22例如由树脂形成，但也可以为玻璃制。棱镜22的主体的折射率被设定为考虑图像光ML的反射角而实现内表面处的全反射的值。棱镜22的主体的折射率、阿贝数优选还考虑与投射透镜21的关系来设定。特别是通过增大棱镜22或投射透镜21的阿贝数，能够减少色散。

棱镜22的光学面即入射面22a、内反射面22b以及射出面22c分别例如由自由曲面构成。另外，入射面22a、内反射面22b以及射出面22c分别不限于自由曲面，也可以是非球面。在棱镜22中，通过将入射面22a、内反射面22b以及射出面22c分别设为自由曲面或非球面，能够减少像差。特别是在使用自由曲面的情况下，容易降低作为轴偏离光学系统或非共轴光学系统的导光光学系统12的像差，能够提高分辨率。关于内反射面22b，不限于通过全反射来反射图像光ML，也可以是由金属膜或电介质多层膜构成的反射面。在该情况下，在内反射面22b上，通过蒸镀等形成由例如利用Al、Ag等金属形成的单层膜或多层膜构成的反射膜或者粘贴由金属形成的片状的反射膜。虽省略详细的说明，但在入射面22a以及射出面22c上形成有防反射膜。

棱镜22通过射出成型而一并形成入射面22a、内反射面22b以及射出面22c，因此部件数量变少，对于3个面的相互位置，也能够比较廉价地以例如20μm以下这样的水平进行高精度化。

透视反射镜23是作为凹的表面反射镜发挥功能的板状的光学部件，反射从棱镜22射出的图像光ML。透视反射镜23覆盖配置有眼睛EY或瞳孔的光瞳位置PP并且从光瞳位置PP观察时具有凹形状。透视反射镜23具有在板状体23b的一个表面上形成有由反射镜膜构成的反射面23a的构造。

透视反射镜23的反射面23a的形状在与YZ面平行的轴偏离面SO内，在与光轴AX交叉的纵向上关于光轴AX具有非对称性，在横向或X方向上关于光轴AX具有对称性。透视反射镜23的反射面23a例如由自由曲面构成。另外，反射面23a不限于自由曲面，也可以是非球面。通过使透视反射镜23为自由曲面或非球面，实现像差的降低。特别是在使用自由曲面的情况下，容易降低作为轴偏离光学系统或非共轴光学系统的导光光学系统12的像差。

在反射面23a为自由曲面以及非球面中的任意一个的情况下，透视反射镜23都具有曲面式的原点比透视反射镜23的有效区域向投射透镜21侧或显示装置11侧偏移的形状。在该情况下，不会对光学系统的设计造成过度的负担，能够设计实现Z字状的光路的透视反射镜的倾斜面。

透视反射镜23是使入射到透视反射镜23的光的一部分反射并使另一部分的光透过的透过型的反射元件。因此，透视反射镜23的反射面23a具有半透过性。由此，外界光OL通过透视反射镜23，因此能够进行外界的透视观察，使用者能够目视虚像与外界像重叠的状态。

通过使透视反射镜23的板状体23b薄至几mm左右以下，能够将外界像的倍率变化抑制得较小。从确保图像光ML的亮度或者容易通过透视观察外界像的观点出发，优选反射面23a对于图像光ML、外界光OL的反射率在设想的图像光ML的入射角范围中为10％以上且50％以下。

作为透视反射镜23的基材的板状体23b例如由树脂形成，但也可以为玻璃制。板状体23b由与从周围支承板状体23b的支承板54相同的材料形成，具有与支承板54相同的厚度。反射面23a例如由电介质多层膜形成，该电介质多层膜由调整了膜厚的多个电介质层构成。反射面23a也可以由调整了膜厚的Al、Ag等金属的单层膜或多层膜构成。反射面23a能够通过层叠上述的膜而形成，但也能够通过粘贴片状的反射膜而形成。

如上所述，本实施方式的导光光学系统12为了减少由于采用偏心光学系统而产生的像差，对投射透镜21、棱镜22以及透视反射镜23中的入射或射出面的面形状进行了研究。然而，在本实施方式的显示模块101中，为了优先光学单元102的小型化，使用投射透镜21、棱镜22以及透视反射镜23这样的所需最小限度的结构，因此仅通过面形状的研究，能够校正的像差产生限制。

因此，在本实施方式的显示模块101中，通过对光学部件13的光射出面13b相对于导光光学系统12的倾斜进行校正，进一步降低基于导光光学系统12的像差。

这里，说明在本实施方式的显示模块101中降低基于导光光学系统12的像差的考虑方法。以下，以不校正光学部件13的光射出面13b相对于导光光学系统12的倾斜的结构作为比较例，一边比较与本实施方式的结构的差异一边进行说明。

图4是示出不校正光学部件13的光射出面13b相对于导光光学系统12的倾斜的比较例的显示模块1000中的像差的产生状态的图。图5是示出校正了光学部件13的光射出面13b相对于导光光学系统12的倾斜的本实施方式的显示模块101中的像差的产生状态的图。另外，在图4和图5中，为了简化说明，在轴偏离面SO内，用1个透镜表示导光光学系统12，用双箭头图示透镜的供图像光入射的入射面。

如图4以及图5所示，粘贴于显示元件10的图像光射出面10a的光学部件13由平行平板构成。光学部件13具有光入射面13a和光射出面13b。光学部件13在光入射面13a粘贴于显示元件10的图像光射出面10a。光入射面13a和光射出面13b相互平行。光入射面13a使从图像光射出面10a射出的图像光ML入射到光学部件13内。光射出面13b使从光入射面13a入射到光学部件13内的图像光ML射出。

在图4所示的比较例的显示模块1000中，光学部件13配置于基准位置。这里，光学部件13的基准位置相当于在组装显示模块1000时，不校正光射出面13b相对于导光光学系统12的倾斜的状态下的光学部件13的位置。另外，光学部件13的基准位置不是唯一地决定的，有时位置根据组装显示模块1000时的组装公差而稍微变化。

另一方面，在图5所示的本实施方式的显示模块101中，光学部件13配置于校正位置。这里，光学部件13的校正位置相当于校正了光学部件13相对于导光光学系统12的倾斜后的光学部件13的位置。即，能够换言为，在使配置于校正位置的光学部件13的倾斜变化时，如果与使倾斜变化之前相比基于导光光学系统12的射出光瞳SP上的像差恶化，则使倾斜变化之前的光学部件13是配置于校正位置的。

如图4以及图5所示，从显示装置11射出的图像光ML从光学部件13的光入射面13a入射到光学部件13内，在光射出面13b折射从而从显示装置11朝向导光光学系统12的入射面12a射出。在图4和图5中，为了简化说明，将光阑14配置在导光光学系统12的入射面12a的附近，但实际的光阑14的位置没有特别限定。以下，在图4以及图5内说明各部件的结构关系时，为了方便，有时也将各图内的上方称为上侧，将各图内的下方称为下侧。

图像光ML以具有规定的扩展的状态从显示元件10的图像光射出面10a射出。另外，在图4和图5中，作为图像光ML的一例，示出从显示元件10的图像光射出面10a的规定位置、例如多个像素中的设置于中央的1个像素射出的光。

图像光ML采用兰伯特发光，因此以具有角度分布的状态入射到导光光学系统12的入射面12a。因此，图像光ML的一部分被导光光学系统12的光阑14遮挡，不从导光光学系统12射出。另一方面，入射到导光光学系统12的入射面12a且未被光阑14遮挡的图像光ML的另一部分从导光光学系统12射出而在光瞳位置PP形成射出光瞳SP。另外，光阑14包含上侧光阑14a和下侧光阑14b。

以下，将图像光ML中的、通过导光光学系统12而形成射出光瞳SP的一部分成分称为图像光ML1。

导光光学系统12的入射面12a包含第1入射区域A1和第2入射区域A2。第1入射区域A1和第2入射区域A2在与假想地示出的导光光学系统12的光轴12A交叉的方向上排列设置。第1入射区域A1位于导光光学系统12的光轴12A的上侧，第2入射区域A2位于导光光学系统12的光轴12A的下侧。另外，在本实施方式的导光光学系统12的情况下，入射面12a相当于设置在与显示装置11最近的位置的投射透镜21的入射面21a。

如图4所示，在比较例的显示模块1000中，通过了第1入射区域A1的图像光ML1在射出光瞳SP上的像差比通过了第2入射区域A2的图像光ML1在射出光瞳SP上的像差大。

通过了第1入射区域A1的图像光ML1在眼睛EY的视网膜EM上的焦点位置向里侧(图4中的左侧)偏移，通过了第2入射区域A2的图像光ML1成为在视网膜EM上合焦的状态(成像状态)。即，在比较例的显示模块1000中，在射出光瞳SP上，图像光ML1产生像差、例如彗差。

这里，在图4中，将未被上侧光阑14a截断而通过第1入射区域A1的最上侧的图像光ML1称为上限图像光ML1a，将未被下侧光阑14b截断而通过最下侧的图像光ML1称为下限图像光ML1b。这里，将上限图像光ML1a与导光光学系统12的光轴12A所成的角度设为α度。

另一方面，在本实施方式的显示模块101中，如图5所示，将基准位置的光学部件13配置为相对于导光光学系统12的入射面12a倾斜规定角度。在图5的情况下，通过使显示装置11以旋转轴R1为基准顺时针旋转，从而将光学部件13配置在校正位置。此外，显示装置11的旋转轴R1例如是与轴偏离面SO垂直且通过显示元件10的图像光射出面10a的中心的轴。另外，在图5中，用双点划线表示位于基准位置的光学部件13。

在本实施方式的显示装置11的情况下，显示元件10和光学部件13一体地设置。因此，通过以旋转轴R1为基准使显示装置11旋转，能够使显示元件10以及光学部件13一体地旋转。由此，光学部件13的光射出面13b成为相对于导光光学系统12的入射面12a倾斜了规定角度的状态。即，本实施方式的光学部件13在轴偏离面SO内使光射出面13b倾斜地配置。光射出面13b以朝向上侧光阑14a侧的方式倾斜。

这里，考虑在使光射出面13b朝向上侧光阑14a倾斜的情况下，在光学部件13内向与上限图像光ML1a相同的方向行进的图像光ML2的行进方向。这里，在光学部件13内向与上限图像光ML1a相同的方向前进的图像光ML2意味着在光学部件13内上限图像光ML1a以及图像光ML2相对于光轴12A所成的角度分别相等。

如图5所示，由于光射出面13b倾斜，因此图像光ML2与图4所示的比较例的结构相比，以更小的入射角度入射到光射出面13b。例如，若图像光ML2相对于光射出面13b从大致垂直方向入射，则图像光ML2在光射出面13b不折射而直接射出。这里，在图5中，将上限图像光ML1a与导光光学系统12的光轴12A所成的角度设为β度。

如图4和图5所示，使光射出面13b倾斜后的图像光ML2和光轴12A所成的角度β小于使光射出面13b倾斜前的上限图像光ML1a和光轴12A所成的角度α(参照图4)。

即，当使光学部件13的光射出面13b如图5所示的那样倾斜时，在光学部件13内向与上限图像光ML1a相同的方向前进的图像光ML2通过从上侧光阑14a向下方偏离的位置而入射到入射面12a的第1入射区域A1。

在图4所示的情况下，比上限图像光ML1a靠外侧的角度成分的光被上侧光阑14a遮挡，因此不会入射到第1入射区域A1。

另一方面，如图5所示，在使光射出面13b顺时针倾斜的情况下，比图像光ML2靠外侧的角度成分的图像光ML能够不被上侧光阑14a遮挡而入射到第1入射区域A1。

以下，将图5所示那样使光射出面13b倾斜的情况下能够新入射到第1入射区域A1的角度成分的图像光ML称为图像光ML3。

在图5的情况下，将未被上侧光阑14a截断的通过最上侧的图像光ML3称为上限图像光ML3a。如图5所示，上限图像光ML3a入射到导光光学系统12的入射面12a的第1入射区域A1。

图6是示出上限图像光ML3a相对于导光光学系统12的入射面12a的入射状态的主要部分放大图。

如图6所示，上限图像光ML3a相对于第1入射区域A1的入射角度θ1与图4所示的校正倾斜前的上限图像光ML1a相对于导光光学系统12的入射面12a(第1入射区域A1)的入射角度θ2不同。在图5的情况下，上限图像光ML3a的入射角度θ1小于上限图像光ML1a的入射角度θ2。

接着，考虑在使光射出面13b倾斜的情况下，在光学部件13内向与下限图像光ML1b相同的方向前进的图像光ML4。

如图5所示，由于光射出面13b顺时针倾斜，因此图像光ML4与图4所示的比较例的结构相比，以更大的入射角度入射到光射出面13b。

图像光ML4从相对于光射出面13b倾斜的方向入射，在光射出面13b折射从而向沿着光射出面13b的方向射出。因此，图像光ML4入射到比下侧光阑14b靠外侧的位置。

在这样使光射出面13b顺时针倾斜的情况下，变化成图像光ML4不入射到第2入射区域A2，具有比图像光ML4小的角度成分的图像光ML5入射到第2入射区域A2。图像光ML5的入射角度与下限图像光ML1b的入射角度大致相等。

第1入射区域A1中的图像光ML的入射角度较大地变化了与上限图像光ML3a对应的量，但在第2入射区域A2中，图像光ML的入射角度分布几乎不变化。

即，在如本实施方式那样使光学部件13的光射出面13b顺时针倾斜的情况下，在使光射出面13b倾斜的前后，图像光ML相对于导光光学系统12的第1入射区域A1的入射角度的变化量比图像光ML相对于第2入射区域A2的入射角度的变化量大。

这样，在本实施方式的显示模块101中，能够使入射到在将光学部件13配置于基准位置的情况下在射出光瞳SP上相对容易产生像差的第1入射区域A1的图像光ML的入射角度的变化量比入射到相对难以产生像差的第2入射区域A2的图像光ML的入射角度的变化量大。

这里，通过第1入射区域A1的图像光ML在视网膜EM上的焦点位置根据图像光ML相对于第1入射区域A1的入射角度而变化。在本实施方式的情况下，通过减小图像光ML相对于第1入射区域A1的入射角度，能够使通过了第1入射区域A1的图像光ML在视网膜EM上的焦点位置向近前侧偏移。

在本实施方式的导光光学系统12中，以较小的入射角度入射到第1入射区域A1的成分(图像光ML3)增加，因此能够使通过了第1入射区域A1的图像光ML在视网膜EM上的焦点位置与图4所示的情况相比向近前侧(右侧)偏移。

另一方面，关于通过第2入射区域A2的图像光ML在视网膜EM上的焦点位置，也与第1入射区域A1同样地，根据图像光ML相对于第2入射区域A2的入射角度而变化。在本实施方式的情况下，能够减小图像光ML相对于在射出光瞳SP上难以产生像差的第2入射区域A2的入射角度的变化量，因此能够减小对通过了第2入射区域A2的图像光ML在视网膜EM上的焦点位置的影响。

因此，根据本实施方式的显示模块101，通过使光学部件13的光射出面13b倾斜，能够改善通过了第1入射区域A1的图像光ML在视网膜EM上的成像状态，并且能够维持通过了第2入射区域A2的图像光ML在视网膜EM上的成像状态。因此，如图5所示，本实施方式的显示模块101通过降低射出光瞳SP上的图像光ML的彗差，能够改善视网膜EM上的成像状态。

这样，在本实施方式的显示模块101的情况下，光学部件13以减小图像光ML在射出光瞳SP上的像差的方式使光射出面13b相对于导光光学系统12的入射面12a倾斜地配置。

接着，对本实施方式的显示模块101中的光路进行说明。来自显示装置11的图像光ML入射到投射透镜21并以大致准直的状态射出。通过了投射透镜21的图像光ML入射到棱镜22，从入射面21a折射地射出，被内反射面22b以接近100％的高反射率反射，再次被射出面22c折射。来自棱镜22的图像光ML入射到透视反射镜23并被反射面23a以50％左右以下的反射率反射。被透视反射镜23反射的图像光ML入射到配置有使用者US的眼睛EY或者瞳孔的光瞳位置PP。在棱镜22与透视反射镜23之间且靠近棱镜22的射出面22c的位置形成有中间像。中间像是将形成于显示装置11的图像光射出面10a的图像适当放大而得到的。通过了透视反射镜23或其周围的支承板54的外界光OL也入射到光瞳位置PP。即，佩戴了虚像显示装置100的使用者US能够与外界像重叠地观察基于图像光ML的虚像。

接着，对本实施方式的显示模块101的组装方法进行说明。

本实施方式的显示模块101的组装方法具有临时组装模块形成工序、像差测定工序以及倾斜校正工序。

临时组装模块形成工序是将显示元件10、光学部件13以及导光光学系统12临时组装而形成临时组装模块的工序。在本工序中，通过将在显示元件10的图像光射出面10a粘贴有光学部件13的显示装置11和导光光学系统12临时组装来组装临时组装模块。此外，临时组装模块中的显示装置11以及导光光学系统12的位置关系相当于上述的基准位置。

像差测定工序是测定在临时组装模块中形成在射出光瞳SP上的像差的工序。在本工序中，例如，测定从显示元件10的图像光射出面10a的规定点、例如图像光射出面10a中的中央的一个像素射出的图像光ML在射出光瞳SP上形成的像差。像差测定工序中的像差的测定可以是基于使用者的目视的判定，也可以是使用了测定装置的判定。另外，也可以测定从图像光射出面10a的多个像素射出的多个图像光ML在射出光瞳SP上形成的各像差。

倾斜校正工序是校正光学部件13的光射出面13b相对于导光光学系统12的倾斜的工序。在本工序中，一边使光学部件13的光射出面13b相对于导光光学系统12的倾斜变化，一边重复上述像差测定工序。然后，测定因使光学部件13的光射出面13b倾斜的方向而产生的像差的变化，判定减小临时组装模块中的像差的情况下的光射出面13b相对于导光光学系统12的倾斜方向。在本工序中，通过调整光射出面13b相对于导光光学系统12的倾斜以减小临时组装模块中的像差，能够组装减小了像差的产生的本实施方式的显示模块101。

如以上说明的那样，根据本实施方式的虚像显示装置100，能够实现光学系统的小型化，进而实现装置整体的小型化。另外，通过使光学部件13的光射出面13b相对于光学部件13倾斜，使向产生比较大的像差的第1入射区域A1入射的图像光ML的入射角度较大地变化，从而能够减小在使装置结构小型化的情况下图像光ML容易产生的像差。

因此，本实施方式的虚像显示装置100能够在确保分辨率的同时实现小型化。

(第2实施方式)

接着，对第2实施方式的显示模块进行说明。本实施方式的显示模块与第1实施方式的不同之处在于显示装置的结构。对与第1实施方式相同的结构以及部件标注相同的标号，并省略详细说明。

图7是示出本实施方式的显示模块201的主要部分的图。图7是与第1实施方式的图5对应的图，省略了与说明无关的部件的图示。另外，在图7中，用双点划线表示位于基准位置的光学部件13的光射出面13b。

在第1实施方式的显示模块101中，在校正光学部件13相对于导光光学系统12的倾斜时，使显示装置11自身倾斜。

与此相对，在本实施方式的显示模块201中，如图7所示，采用使光学部件113的光射出面113b相对于光入射面113a倾斜的结构。即，在本实施方式的情况下，光射出面113b成为相对于显示元件10的图像光射出面10a倾斜的倾斜面。

在本实施方式的显示模块201中，光学部件113的光射出面113b配置于校正位置。这里，校正位置是指光射出面113b相对于导光光学系统12倾斜了规定角度的位置。

在本实施方式的显示模块201中，光射出面113b相对于导光光学系统12的入射面12a的倾斜度与第1实施方式的光射出面13b相同。

如上所述，从显示元件10的图像光射出面10a进行兰伯特发光的图像光ML具有规定的角度分布。因此，在从双点划线所示的基准位置的光射出面13b射出时，由于入射到比上侧光阑14a靠外侧的位置而未入射到光学部件13的光入射面13a的图像光ML3如图7所示那样由于光射出面113b倾斜而不被上侧光阑14a遮挡地入射到导光光学系统12的入射面12a。即，根据本实施方式的显示模块201，通过使用仅使光射出面113b倾斜的光学部件113，与第1实施方式的显示模块101同样，能够使向第1入射区域A1入射的图像光ML的入射角度与向第2入射区域A2入射的图像光ML的入射角度相比较大地变化。

在本实施方式的显示模块201中，也能够使向在射出光瞳SP上容易产生像差的第1入射区域A1入射的图像光ML的入射角度与向第2入射区域A2入射的图像光ML的入射角度相比较大地变化。因此，在本实施方式的显示模块201中，也能够降低射出光瞳SP上的图像光ML的彗差。

(第3实施方式)

接着，对第3实施方式的显示模块进行说明。本实施方式的显示模块与第1实施方式或第2实施方式的不同之处在于显示装置的结构。对与第1实施方式相同的结构以及部件标注相同的标号，并省略详细说明。

在第1实施方式和第2实施方式中，作为光学部件13，列举了一体地设置于显示元件10的图像光射出面10a的情况为例，但光学部件13也可以设置于从显示元件10到导光光学系统12的光射出部之间。例如，光学部件13可以与显示元件10分体设置。

图8是示出本实施方式的显示模块301的光路的图。在图8中，省略了未用于说明的部件的图示。

如图8所示，本实施方式的显示模块301具有显示元件10、光学部件13以及导光光学系统12。即，在本实施方式的显示模块301中，光学部件13设置在显示元件10的与图像光射出面10a不同的位置。在图8中，仅示出从图像光射出面10a中的中央的1个像素射出的图像光ML。

在本实施方式的显示模块301中，在棱镜22与透视反射镜23之间形成中间像IM。中间像IM是在比视环ER靠光路上游且相对于图像光射出面10a共轭的位置形成的实像。中间像IM具有与图像光射出面10a上的显示像对应的图案。

在本实施方式的显示模块301中，光学部件13被设置成光入射面13a配置在导光光学系统12的光路中的由图像光ML成像出的中间像IM的形成位置处。根据该结构，能够将光学部件13配置在导光光学系统12的图像光ML的光路中，因此能够提高显示模块301的光学设计的自由度。

另外，中间像IM优选形成在比透视反射镜23与棱镜22的中间点靠近棱镜22的位置。这样，通过在棱镜22的附近形成中间像IM，能够降低透视反射镜23对像的放大的负担，降低观察到的虚像的像差。但是，中间像IM未成为与棱镜22的射出面22c交叉的状态。即，中间像IM形成于射出面22c的外侧，该配置关系不限于轴偏离面SO上，在射出面22c上的与轴偏离面SO垂直的横向或X方向的任意的点均成立。这样，中间像IM以不横穿棱镜22的射出面22c的方式形成，由此容易避免射出面22c表面的灰尘、伤痕对成像造成影响。

接着，对本实施方式的显示模块301的组装方法进行说明。

本实施方式的显示模块301的组装方法具有临时组装模块形成工序、像差测定工序以及倾斜校正工序。

在本实施方式的显示模块301的组装方法的情况下，在通过倾斜校正工序校正了光学部件13的光射出面13b相对于导光光学系统12的倾斜之后，能够使显示元件10在光轴方向上前后移动来进行焦点调整。即，在本实施方式的显示模块301的情况下，光学部件13和显示元件10分体形成，因此能够独立地进行光学部件13的倾斜校正和显示元件10的焦点调整。因此，根据本实施方式的显示模块301，能够使得使用者目视更优异的图像。

(变形例及其他)

以上，基于上述的实施方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够以各种方式实施，例如也能够应用于如下的方式。

例如，在上述实施方式的显示模块中，也可以采用将显示装置11相对于导光光学系统12向更斜下侧倾斜地配置的构造。若采用该结构，则通过将显示装置11向斜下侧倾斜地配置，能够减小图2所示的壳体51的形状。通过这样使壳体51小型化，能够提高显示模块的轻量化、设计性的自由度。

此外，若将显示装置11相对于导光光学系统12向更斜下侧倾斜地配置，则光学系统的偏心量变大。若增大光学系统的偏心量，则成为容易产生像差的状况，但通过如上述那样调整光学部件13的光射出面13b的倾斜，能够将由像差引起的画质的降低抑制为最小限度，因此若应用本发明，则能够确保分辨率并且使显示模块小型化。

另外，本发明也能够应用于具有通过了第2入射区域A2的图像光的像差比通过了第1入射区域A1的图像光的像差大的、与上述实施方式相反的像差特性的导光光学系统。如果从几何学上考虑，则在使光学部件13的光射出面13b向与上述实施方式相反的时针方向倾斜的情况下，在光射出面13b的倾斜前后，第2入射区域A2中的图像光ML的入射角度的变化量比第1入射区域A1中的图像光ML的入射角度的变化量大，因此能够减小使用上述那样的具有与上述实施方式相反的像差特性的导光光学系统的情况下的像差。

另外，如上所述，图像光ML从显示元件10的图像光射出面10a进行兰伯特发光。因此，即使在调整光射出面13b的倾斜的情况下，从某个像素进行兰伯特发光的图像光ML中的任意的角度成分也形成射出光瞳SP。即，通过光射出面13b的倾斜，形成射出光瞳SP的图像光ML的角度成分变化。

通常，使从图像光射出面10a射出的图像光ML的亮度峰值方向与图像光射出面10a的法线方向一致。因此，若形成射出光瞳SP的图像光ML的角度成分变化，则从亮度峰值偏离的角度成分的图像光ML形成射出光瞳SP，从而有可能使得使用者的目视图像产生亮度不均。

与此相对，在本实施方式的显示元件10中，使从图像光射出面10a射出的图像光ML的亮度峰值方向相对于图像光射出面10a的法线方向倾斜。

图像光ML在主光线的行进方向上具有亮度峰值，因此通过调整来自图像光射出面10a的图像光ML的射出方向，能够控制图像光ML的亮度峰值方向。

作为调整来自图像光射出面10a的图像光ML的射出方向的方法，例如能够利用在图像光射出面10a上设置包含与各像素对应的多个透镜的微透镜阵列的结构、按每个像素使滤色器的开口位置移位的结构。

另外，图像光ML的亮度峰值方向可以按照图像光射出面10a中的每个像素进行调整，也可以按照在图像光射出面10a上设定的多个区域的每个区域进行适当调整。另外，图像光ML的亮度峰值方向的调整也可以针对图像光射出面10a的一部分像素、例如亮度不均比较大的特定的像素进行。

在上述实施方式中，作为显示元件10，使用了有机EL元件等自发光型的显示设备、LCD及其他光调制元件，但本发明不限于此。例如，在如上述第3实施方式那样采用分体地设置光学部件13的结构的情况下，也能够代替显示元件10而应用组合多个显示元件和对来自多个显示元件的图像光进行合成的合成棱镜而得的图像形成装置、使用了组合激光光源和作为多面反射镜等的扫描仪而得的激光扫描仪的图像形成装置。

另外，在透视反射镜23的外界侧，也能够安装通过限制透视反射镜23的透过光而进行调光的调光器件。调光器件例如通过电动来调整透过率。作为调光器件，能够使用反射镜液晶、电子遮光件等。调光器件也可以根据外部光照度来调整透过率。在通过调光器件遮挡外界光OL的情况下，能够仅观察未受到外界像的作用的虚像。另外，本申请发明的虚像显示装置能够应用于遮挡外部光而仅目视图像光的所谓闭合型的头部佩戴型显示装置(HMD)。在该情况下，也可以与由虚像显示装置和摄像装置构成的所谓视频透视的产品对应。

另外，在上述说明中，以虚像显示装置100佩戴于头部来使用为前提，但上述虚像显示装置100也能够不佩戴于头部而作为如双目镜那样窥视的手持显示器来使用。即，在本发明中，头戴显示器也包含手持显示器。

本发明的一个方式的显示模块也可以具有以下的结构。

本发明的一个方式的显示模块具有：显示元件；导光光学系统，其对从显示元件射出的图像光进行引导，形成射出光瞳；以及光学部件，其具有从显示元件射出的图像光入射的光入射面和使从光入射面入射的图像光射出的光射出面，光学部件设置在从显示元件到导光光学系统的光射出部之间，导光光学系统是偏心光学系统，具有从光学部件的光射出面射出的图像光入射的第1入射区域和第2入射区域，光学部件配置成校正光射出面相对于导光光学系统的倾斜，在以不校正光射出面的倾斜的状态配置光学部件的情况下，从显示元件的规定位置射出并且通过了第1入射区域的图像光在射出光瞳上的像差大于从显示元件的规定位置射出并且通过了第2入射区域的图像光在射出光瞳上的像差，光学部件配置成以如下方式校正光射出面相对于导光光学系统的倾斜：在使光射出面倾斜的前后，图像光相对于第1入射区域的入射角度的变化量比图像光相对于第2入射区域的入射角度的变化量大。

在本发明的一个方式的显示模块中，也可以构成为，导光光学系统是轴偏离光学系统，光学部件在轴偏离面内使光射出面倾斜地配置。

在本发明的一个方式的显示模块中，也可以构成为，光学部件与显示元件分体设置。

在本发明的一个方式的显示模块中，也可以构成为，光学部件设置成光入射面配置在导光光学系统的光路中的由图像光成像出的中间像的形成位置处。

在本发明的一个方式的显示模块中，也可以构成为，光学部件设置于显示元件。

在本发明的一个方式的显示模块中，也可以构成为，光射出面和光入射面是相互平行的面，光学部件与显示元件一起相对于导光光学系统的入射面倾斜地配置。

在本发明的一个方式的显示模块中，也可以构成为，光射出面相对于光入射面倾斜。

在本发明的一个方式的显示模块中，也可以构成为，在显示元件中，从规定位置射出的图像光的亮度峰值方向相对于图像光射出面的法线方向倾斜。

本发明的其他方式的显示模块也可以具有以下的结构。

本发明的另一方式的显示模块具有：显示元件；导光光学系统，其对从显示元件射出的图像光进行引导，形成射出光瞳；以及光学部件，其具有从显示元件射出的图像光入射的光入射面和使从光入射面入射的图像光朝向导光光学系统射出的光射出面，导光光学系统是偏心光学系统，光学部件以减小图像光在射出光瞳上的像差的方式使光射出面相对于导光光学系统倾斜地配置。

本发明的一个方式的显示模块的组装方法也可以具有以下的结构。在本发明的一个方式的显示模块的组装方法中，该显示模块具有：显示元件；导光光学系统，其对从显示元件射出的图像光进行引导，形成射出光瞳；以及光学部件，其具有从显示元件射出的图像光入射的光入射面和使从光入射面入射的图像光朝向导光光学系统射出的光射出面，该显示模块的组装方法包含如下工序：临时组装显示元件、光学部件以及导光光学系统而形成临时组装模块；测定临时组装模块中形成于射出光瞳上的像差；以及校正光学部件的光射出面相对于导光光学系统的倾斜，在校正光学部件的光射出面的倾斜的工序中，调整光射出面相对于导光光学系统的倾斜，以减小临时组装模块中形成于射出光瞳上的像差。

本发明的一个方式的虚像显示装置也可以具有以下的结构。

本发明的一个方式的虚像显示装置具有上述方式的显示模块。

Claims (10)

1.一种显示模块，其特征在于，具有：

显示装置；以及

导光光学系统，其对从所述显示装置射出的图像光进行引导，形成射出光瞳，

所述显示装置具有：

显示元件；以及

光学部件，其具有从所述显示元件射出的所述图像光所入射的光入射面和使从所述光入射面入射的所述图像光射出的光射出面，所述光学部件设置在从所述显示元件到所述导光光学系统的光射出部之间，

所述导光光学系统是偏心光学系统，具有从所述光学部件的所述光射出面射出的所述图像光所入射的第1入射区域和第2入射区域，

所述光学部件配置成校正所述光射出面相对于所述导光光学系统的光入射面的倾斜，

在以不校正所述光射出面的倾斜的状态配置所述光学部件的情况下，从所述显示元件的规定位置射出并且通过了所述第1入射区域的所述图像光在所述射出光瞳上的像差大于从所述显示元件的所述规定位置射出并且通过了所述第2入射区域的所述图像光在所述射出光瞳上的像差，

所述光学部件配置成以如下方式校正所述光射出面相对于所述导光光学系统的倾斜：在使所述光射出面倾斜的前后，所述图像光相对于所述第1入射区域的入射角度的变化量比所述图像光相对于所述第2入射区域的入射角度的变化量大。

2.根据权利要求1所述的显示模块，其特征在于，

所述导光光学系统是轴偏离光学系统，

所述光学部件在轴偏离面内使所述光射出面倾斜地配置。

3.根据权利要求1或2所述的显示模块，其特征在于，

所述光学部件与所述显示元件分体设置。

4.根据权利要求3所述的显示模块，其特征在于，

所述光学部件设置成：所述光入射面被配置在所述导光光学系统的光路中的由所述图像光成像出的中间像的形成位置处。

5.根据权利要求1或2所述的显示模块，其特征在于，

所述光学部件设置于所述显示元件。

6.根据权利要求5所述的显示模块，其特征在于，

所述光射出面和所述光入射面是相互平行的面，

所述光学部件与所述显示元件一起相对于所述导光光学系统的入射面倾斜地配置。

7.根据权利要求5所述的显示模块，其特征在于，

所述光射出面相对于所述光入射面倾斜。

8.根据权利要求1或2所述的显示模块，其特征在于，

在所述显示元件中，从所述规定位置射出的所述图像光的亮度峰值方向相对于图像光射出面的法线方向倾斜。

9.一种显示模块的组装方法，该显示模块具有：

显示装置；以及

导光光学系统，其对从所述显示装置射出的图像光进行引导，形成射出光瞳，

所述显示装置具有：

显示元件；以及

光学部件，其具有从所述显示元件射出的所述图像光所入射的光入射面和使从所述光入射面入射的所述图像光朝向所述导光光学系统射出的光射出面，

所述显示模块的组装方法包含如下工序：

临时组装所述显示装置以及所述导光光学系统而形成临时组装模块；

测定所述临时组装模块中形成于射出光瞳上的像差；以及

校正所述光学部件的所述光射出面相对于所述导光光学系统的光入射面的倾斜，

所述导光光学系统是偏心光学系统，具有从所述光学部件的所述光射出面射出的所述图像光所入射的第1入射区域和第2入射区域，

在以不校正所述光射出面的倾斜的状态配置所述光学部件的情况下，

从所述显示元件的规定位置射出并且通过了所述第1入射区域的所述图像光在所述射出光瞳上的像差大于从所述显示元件的所述规定位置射出并且通过了所述第2入射区域的所述图像光在所述射出光瞳上的像差，

在校正所述光学部件的所述光射出面的倾斜的工序中，以如下方式校正所述光射出面相对于所述导光光学系统的倾斜：在使所述光射出面倾斜的前后，所述图像光相对于所述第1入射区域的入射角度的变化量比所述图像光相对于所述第2入射区域的入射角度的变化量大。

10.一种虚像显示装置，其特征在于，

该虚像显示装置具有权利要求1或2所述的显示模块。