CN115349106A - 图像显示装置 - Google Patents

Abstract

一种图像显示装置(100)，具备照射第一图像的第一图像投影部(S)与将第一图像的光向视点方向投影的投影光学部(G)，具备转动保持部(CS)，其将投影光学部(G)保持为能够以转动轴(AX)为中心向侧方转动，以使从投影光学部(G)投影的第一图像的光行进的方向与来自视点的中心视线方向所成的角(θ)可变。

Description

图像显示装置

技术领域

本公开涉及图像显示装置，特别是涉及在空间的深度方向上使多个图像重合而成像的图像显示装置。

背景技术

以往以来，作为在车辆内显示各种信息的装置，使用了点亮显示图标的仪表盘。另外，随着所显示的信息量的增加，提出了在仪表盘中嵌入图像显示装置、由图像显示装置构成仪表盘整体。

但是，由于仪表盘位于比车辆的前挡风玻璃靠下方的位置，因此驾驶员为了目视确认显示于仪表盘的信息，需要在驾驶中使视线向下方移动，因此并不优选。因此，也提出了向前挡风玻璃投影图像、且驾驶员在目视确认车辆的前方时读取信息的平视显示器(以下称为HUD：Head Up Display)(例如参照专利文献1)。在这种HUD中，需要用于将图像投影到前挡风玻璃的较大范围的光学装置，期望光学装置的小型化以及轻量化。

另一方面，作为使用小型的光学装置而投影光的图像显示装置，已知有呈眼镜形状的头戴式的HUD(例如参照专利文献2)。在头戴式的HUD中，将从光源照射的光直接照射到用户的眼睛，将图像投影到用户的视网膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2018－118669号公报

专利文献2:日本特表2018－528446号公报

发明内容

发明将要解决的课题

但是，在以往的头戴式HUD中，虽然能够将背景与图像重合显示，但是在空中成像的图像(空间像，aerial image)的成像位置在用户的视场内被固定，显示位置的自由度低。由此，根据用户的使用用途、各个人的喜好，有时在不适当的位置显示空间像，难以提供适当的图像目视确认体验。

因此，本公开的目的在于提供能够变更在空间中投影的图像的位置、能够提高显示位置的自由度的图像显示装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本公开的图像显示装置具备：第一图像投影部，其照射第一图像；以及投影光学部，其将所述第一图像的光向视点方向投影，且具备转动保持部，其将所述投影光学部保持为能够以转动轴为中心向侧方转动，以使从所述投影光学部投影的所述第一图像的光行进的方向与来自所述视点的中心视线方向所成的角θ可变。

在这种本公开的图像显示装置中，由于利用转动保持部将投影光学部保持为能够向侧方转动，因此能够变更从图像投影部照射的第一图像在空中的投影位置，能够提高显示位置的自由度。

发明效果

在本公开中，可提供能够变更在空间中投影的图像的位置、能够提高显示位置的自由度的图像显示装置。

附图说明

图1是第一实施方式的图像显示装置的示意俯视图。

图2是表示波导部的内部的激光束的传播的照片。

图3A是表示在波导部的内部光被反射奇数次的情况下的角度引起的成像方向的不同的示意图。

图3B是表示在波导部的内部光被反射奇数次的情况下的角度引起的成像方向的不同的示意图。

图4A是表示在波导部的内部光被反射偶数次的情况下的角度引起的成像方向的不同的示意图。

图4B是表示在波导部的内部光被反射偶数次的情况下的角度引起的成像方向的不同的示意图。

图5是表示图像显示装置的实施例的照片。

图6是表示在实施例中使转动角度变化时第一图像的显示位置变化的情形的照片。

图7是第二实施方式的图像显示装置的光路图。

图8是图像显示装置的示意俯视图。

图9是表示在图像显示装置中使旋转支承部转动时的成像位置的变化的示意立体图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照附图详细地说明本公开的实施方式。对各附图所示的相同或者同等构成要素、部件、处理标注相同的附图标记并适当省略重复的说明。图1是本实施方式的图像显示装置100的示意俯视图。如图1所示，图像显示装置100具备第一图像投影部S(图像投影部的一个例子)、透镜部L、波导部G以及壳体部CS。图中由实线表示的箭头示意性地示出了从第一图像投影部S照射的光的路径。另外，图中由虚线表示的箭头将用户目视确认水平方向的正前面的方向表示为前方中心方向。另外，图中由双点划线表示的矩形状的物体如后述那样是波导部G转动了角度θ的情况下的虚拟线。

壳体部CS是收容并保持各部的框体。在图1所示的例子中，壳体部CS将第一图像投影部S、透镜部L以及波导部G的一端收容于壳体部CS的内部。另外，壳体部CS以转动轴AX为转动中心，能够转动地保持波导部G的一端。壳体部CS相当于本公开中的转动保持部。在壳体部CS中能够转动地保持波导部G的构造不被特别限定，例如也可以使用由设于壳体部CS的轴承来轴支承设于波导部G的支承轴的构造。

波导部G是在内部对从第一图像投影部S照射的光进行波导并向用户的视点方向投影的部件。波导部G相当于本公开中的投影光学部。如图1所示，波导部G的一端被保持为能够以转动轴AX为转动中心向侧方向转动。波导部G的具体构成不被限定，但优选的是由能够目视确认背景(图中H1方向)的透明材料构成，能够使用玻璃、树脂材料。在图1所示的例子中，使用了部分反射部HM作为用于将在波导部G内传播的光向视点方向取出的光学要素，但也可以使用衍射光栅等。

反射部M是设于波导部G的内部且反射光的光学要素。在图1所示的例子中，波导部G形成为平板状，相对于波导部G的面内侧向以45度的角度设有反射部M，但反射部M的角度并不限定于相对于波导部G的面内侧向为45度。部分反射部HM是设于波导部G的内部而将光的一部分反射、使剩余的一部分透过的光学要素。在图1所示的例子中，相对于波导部G的面内侧向以45度的角度设有部分反射部HM，但部分反射部HM的角度并不限定于相对于波导部G的面内侧向为45度。

第一图像投影部S是照射构成图像的光的装置，对于用户的眼睛(视点)投影图像。在图1所示的例子中，第一图像投影部S使用照射激光束的激光光源部，使光经由透镜部L入射到波导部G，由反射部M以及部分反射部HM反射的光向视点方向投影。

透镜部L是调整第一图像投影部S照射的光的路径的光学要素。透镜部L的具体构成不被限定，能够使用使激光束准直的准直透镜、凸透镜、凹透镜、非球面透镜等公知的透镜。另外，也可以在透镜部L中包含多个透镜。

在图1所示图像显示装置100中，第一图像投影部S照射的包含第一图像的光经由透镜部L向波导部G的一端侧入射，以规定角度入射到反射部M。入射到反射部M的光被反射，在波导部G的内部传播而向部分反射部HM入射，由部分反射部HM再次反射，向视点方向投影，并被用户目视确认。

在图1中，波导部G如实线所示那样位于与视线方向H1成直角的位置时，以45度入射到反射部M的光以45度入射到部分反射部HM，沿视线方向H1到达视点。因而，用户将视线方向H1的背景与第一图像重合地目视确认。

在图1中，波导部G如虚拟线所示那样转动了角度θ时，向反射部M以及部分反射部HM入射的光的入射角度变化，因此从部分反射部HM向视点投影的光成为相对于视线方向H1倾斜了规定角度的方向。因而，用户在从视线方向H1的背景向侧方偏移的位置目视确认第一图像。这里，作为角度θ的范围，优选的是从用户的视点相对于前方中心方向为左右25度的范围(－25度以下θ≤25°)。若角度θ大于±25°，则第一图像的投影位置变化变大，难以在与背景的重合显示中保持舒适性。

图2是表示波导部G的内部的激光束的传播的照片。在图中用白色虚线描绘的矩形表示波导部G的剖面，用白色虚线描绘的两个箭头表示波导部G外的光的行进方向。如图2所示，使激光束从图中左下入射到由白色实线描绘的圆的位置。此时，在波导部G的内部，激光束一边在主面全反射一边向右方向传播，由部分反射部HM反射的光向图中下方照射。波导部G的内部的光的传播如图2所示，因此通过使图1所示的壳体部CS向左右方向转动，可变更视线方向H1与波导部G所成的角，且变更第一图像的目视确认方向。

图3A以及图3B是表示在波导部G的内部光被反射了奇数次的情况下的角度引起的成像方向的不同的示意图。图3A示出了使波导部G向与用户相反的一侧转动了的例子，图3B示出了使波导部G向用户侧转动了的例子。图4A以及图4B是表示在波导部G的内部光被反射了偶数次的情况下的角度引起的成像方向的不同的示意图。图4A示出了使波导部G向与用户相反的一侧转动了的例子，图4B示出了使波导部G向用户侧转动了的例子。此外，在图4B中，在图中用双点划线表示θ＝0度中的视线方向。

在图3A、图3B、图4A以及图4B中，虚线所示的箭头表示波导部G为转动角度θ＝0度时的从第一图像投影部S照射的光的路径，相当于图1实线箭头所示。在图3A、图3B、图4A以及图4B中，实线所示的箭头表示各个波导部G转动时的从第一图像投影部S照射的光的路径。与图1相同，从图中下方入射到反射部M的光一边在波导部G内表面被全反射一边传播，到达部分反射部HM，由部分反射部HM反射的光朝向视点投影。因而，如图3A、图3B、图4A以及图4B中由单点划线描绘的箭头所示，从视点看起来好像在部分反射部HM的纵深处显示第一图像。在图4B所示的例子中，也是目视确认第一图像的方向比θ＝0度的情况在横向上稍微改变。

如图3A、图3B、图4A以及图4B所示，无论是在波导部G的主面使光反射奇数次的情况下，还是使光反射偶数次的情况下，都能够使从部分反射部HM投影的光的行进角度与图1所示的视线方向H1不同。另外，无论波导部G的转动方向是用户侧还是与用户相反的一侧，都能够以与视线方向H1不同的角度向用户侧投影光。

(实施例)

图5是表示图像显示装置100的实施例的照片。图中所示的透明的板状部件是波导部G，波导部G的右侧所示的黑色框体是壳体部CS。图中所示的白色实线表示以转动轴AX为中心使转动角度θ从0度变化至20度的情况下的波导部G的倾斜。在图5所示的例子中，波导部G位于θ＝0度的位置。

图6是表示图5所示的实施例中使转动角度θ变化时第一图像的显示位置变化的情形的照片。图6所示的照片是从视点目视确认视线方向H1并放大了部分反射部HM附近的照片。图中所示的白色矩形是从第一图像投影部S投影的第一图像，对第一图像的右下角附加空白三角。

如图6所示，通过使波导部G以转动轴AX转动中心向侧方转动，使得从部分反射部HM投影的第一图像的投影方向变化，从用户的视点来看，第一图像的目视确认方向变化。

如上述那样，在本实施方式的图像显示装置100中，作为投影光学部的波导部G被作为转动保持部的壳体部CS保持为能够向侧方转动，因此能够变更从第一图像投影部S照射的第一图像在空中的投影位置，能够提高显示位置的自由度。

(第二实施方式)

接下来，使用图7～图9对本公开的第二实施方式进行说明。省略与第一实施方式重复的内容的说明。图7是本实施方式的图像显示装置110的光路图。如图7所示，图像显示装置110具备第一图像投影部S1、第一分束器BS1(分束器的一个例子)、第二分束器BS2、回归反射部RR、反射部M以及分色镜DM。在图7中，由虚线以及双点划线表示的线示意性地表示从第一图像投影部S1照射的光的路径。

在图7所示的图像显示装置100中，用户从深度方向上的视点以不同的距离目视确认从第一图像投影部S1投影的第一前图像A1、第一后图像R1。在图7中，将第一前图像A1、第一后图像R1排列的方向设为深度方向，将与深度方向正交的纸面上下方向设为横向，将与深度方向和横向正交的方向设为垂直方向。这里，在图7中，朝向作为从视点的视线方向的深度方向来表现左右，但横向以及垂直方向用于表示图7中的位置关系，也可以变更上下左右。

第一图像投影部S1是照射构成图像的光的装置，对距用户的眼睛(视点)的规定距离处投影图像。第一图像投影部S1配置于后述的第二分束器BS2的右方向，对于第二分束器BS2的一个面(与第一分束器BS1对置的面)沿横向照射光。

第一图像投影部S1的构成不被限定，例如也可以是具备背光灯的液晶显示装置、自发光的有机EL显示装置、使用了光源与调制元件的投影仪装置等。第一图像投影部S1投影的图像可以是静止图像，也可以是运动图像。另外，也可以使第一图像投影部S1包含透镜等光学部件。

第一分束器BS1是使入射的光的一部分透过并且将一部分反射的部件。也可以在第一分束器BS1的表面使用形成有调整反射率的膜的部分反射板。第一分束器BS1被配置成相对于横向与深度方向成为45度的角度。另外，被配置成也相对于从第一图像投影部S1照射的光的光轴倾斜45度。

第二分束器BS2是使入射的光的一部分透过并且将一部分反射的部件，能够使用在表面形成有调整反射率的膜的部分反射板。第二分束器BS2被配置成相对于横向与深度方向成为45度的角度地倾斜。另外，被配置成也相对于从第一图像投影部S1照射的光的光轴倾斜45度。而且，第一分束器BS1与第二分束器BS2以相互以90度的角度交叉的方式对置地配置。

这里，第一分束器BS1以及第二分束器BS2中的光的透过率与反射率能够以任意的平衡进行选择，例如第一分束器BS1、第二分束器BS2都是透过率为50％，反射率为50％。此外，在本实施方式中，第一分束器BS1以及第二分束器BS2相对于从第一图像投影部S1照射的光的光轴倾斜45度地配置，并且配置为与第一分束器BS1和第二分束器BS2正交。但是，第一分束器BS1以及第二分束器BS2的配置并不限定于本实施方式，能够根据来自第一图像投影部S1的光照射方向与图像的成像位置的关系使用适当的角度。

本实施方式的第一分束器BS1以及第二分束器BS2是板状的分束器，但也可以是以夹持调整反射率的膜的方式将2个直角棱镜的斜面彼此接合而构成的立方体状的分束器。

回归反射部RR是将入射的光向入射方向反射的光学部件，也可以在回归反射部RR中使用在反射膜的表面侧铺满微小的玻璃珠的构造、使用了棱镜的构造的回归反射部。回归反射部RR配置于第一分束器BS1的右方向。回归反射部RR的回归反射面与横向正交。

反射部M是将入射的光相对于入射方向进行正反射的光学部件。也可以在反射部M中使用例如对板状部件的表面实施了镜面加工的构造的反射镜等。反射部M与第一分束器BS1以及第二分束器BS2排列地沿深度方向配置，反射部M的反射面与深度方向正交。在图7中，作为反射部M示出了平板状，但也可以使用凹面镜、凸面镜。

分色镜DM是反射特定波长的光、使其他波长的光透过的光学部件。分色镜DM配置于回归反射部RR、第一分束器BS1的左方向，能够在深度方向上转动地倾斜配置。在图7所示的例子中，分色镜DM将从第一图像投影部S1照射的光的波长反射，使其他可见光透过。如后述那样，利用由分色镜DM反射的光使第一前图像A1与第一后图像R1在空间上成像，因此分色镜DM构成了本公开中的投影光学部。

另外，虽然在图7中省略，但也可以在第一分束器BS1与分色镜DM之间配置有成像透镜作为成像光学系统的一部分。成像透镜是用于使从第一分束器BS1行进过来的光在空间上的规定位置成像的光学部件。另外，作为成像透镜，也可以使用多个透镜组。

如图7所示，从第一图像投影部S1照射的光在被第二分束器BS2反射之后到达第一分束器BS1。到达第一分束器BS1的光的一部分被反射而向回归反射部RR方向行进，被回归反射部RR再次反射而再次入射到第一分束器BS1。这里，如图1所示，在到达回归反射部RR为止扩大光路而行进的光由于回归反射部RR的回归反射特性，作为光路缩小的光向第一分束器BS1入射。再次入射到第一分束器BS1的光透过第一分束器BS1，被分色镜DM反射，以分色镜DM与视点之间的第一距离聚焦，作为第一前图像A1而成像。

到达第一分束器BS1的光的剩余的一部分透过并向反射部M方向行进，被反射部M再次反射而再次入射到第一分束器BS1。再次入射到第一分束器BS1的光被第一分束器BS1反射，进而被分色镜DM反射而向视点方向行进。此时，由于由反射部M、第一分束器BS1以及分色镜DM反射的光扩大光路而行进，因此从用户看起来像以比分色镜DM靠后方的第二距离聚焦而行进过来的光。由此，视为第一后图像R1在比分色镜DM靠后方成像。

作为第一前图像A1以及第一后图像R1成像的光到达用户的眼睛。因而，用户在深度方向上的空中目视确认第一前图像A1以及第一后图像R1。另外，在来自用户的视点的视线方向上配置有使来自背景的光透过的透过板的情况下，用户也能够隔着透过板目视确认背景，并且目视确认在分色镜DM的跟前成像的第一前图像A1和在分色镜DM的后方成像的第一后图像R1。

作为透过板的具体例，可列举其他头戴式显示器(HMD)的显示面、车辆的前挡风玻璃、头盔的防护面罩等。也可以使用其他显示装置对这些透过板进行图像显示。

这里，在图7中，示出了第二分束器BS2、第一分束器BS1以及反射部M沿深度方向排列地配置的例子，但即使将反射部M与回归反射部RR替换配置，第一前图像A1与第一后图像R1也成像在与图1中所示的位置相同的位置。此外，在图7中，示出了使来自第一图像投影部S1的光在第二分束器BS2反射并到达第一分束器BS1的构成，但也可以是将第一图像投影部S1沿第二分束器BS2的深度方向排列且透过第二分束器BS2的光到达第一分束器BS1的构成。另外，也可以是不使用第二分束器BS2而是使光直接入射到第一分束器BS1的构成。另外，也可以具备其他图像投影部，使光经由第二分束器BS2入射到第一分束器BS1，进而使多个前图像以及后图像成像。

图8是图像显示装置110的示意俯视图。如图8所示，图像显示装置110具备第一图像投影部S1、第一分束器BS1、第二分束器BS2、回归反射部RR、反射部M、分色镜DM、快门部SH、壳体部CS以及旋转支承部ARM。另外，分色镜DM以转动轴AX1为转动中心被壳体部CS保持，旋转支承部ARM以转动轴AX2为转动中心被保持。因而，旋转支承部ARM以及壳体部CS的组合包含转动轴AX1以及转动轴AX2，且相当于本公开中的转动保持部。

快门部SH是配置于第一分束器BS1与回归反射部RR之间以及第一分束器BS1与反射部M之间的、切换光的通过与阻断的光学部件。快门部SH的具体构成不被限定，也可以使用光隔离器、液晶快门、光圈等公知的部件。另外，快门部SH的开闭(通过与阻断)的切换由未图示的控制部控制。

壳体部CS是收容并保持各部的框体。在图8所示的例子中，第一分束器BS1、第二分束器BS2、回归反射部RR、反射部M、快门部SH收容于壳体部CS的内部，第一图像投影部S1与分色镜DM由壳体部CS保持在外部。

旋转支承部ARM是保持第一分束器BS1、回归反射部RR，反射部M以及分色镜DM的相对的位置关系而进行支承的部件，并且是被设为能够以转动轴AX2为旋转中心转动的部件。在本实施方式中，示出了第一图像投影部S1也由旋转支承部ARM保持的例子。

旋转支承部ARM能够在保持各部的相对的位置关系的状态下转动，因此需要由具有某种程度的刚性的材料构成。构成旋转支承部ARM的具体的材料、形状不被限定，但例如也可以使用金属、树脂、纸类等。

在本实施方式中，第一图像投影部S1照射的光的路径也与第一实施方式相同，在比分色镜DM靠近用户的一侧成像出第一前图像A1，在比分色镜DM远的一侧成像出第一后图像R1。此时，由于仅有快门部SH为开(透过)的路径的光成像出图像，因此能够通过快门部SH的开闭选择性地使第一前图像A1与第一后图像R1成像。

具体而言，若使设于第一分束器BS1与回归反射部RR之间的快门部SH为透过状态，使设于与反射部M之间的快门部SH为阻断状态，则仅成像出第一前图像A1。相反，若使设于第一分束器BS1与回归反射部RR之间的快门部SH为阻断状态，使设于与反射部M之间的快门部SH为透过状态，则仅成像出第一后图像R1。

在如上述那样，在本实施方式的图像显示装置110中，通过快门部SH的开闭动作，能够使第一前图像A1与第一后图像R1选择性地成像，因此用户能够切换第一前图像A1或者第一后图像R1的显示有无。另外，即使在来自用户的视点的视线方向上配置有使来自背景的光透过的透过板的情况下，也能够隔着透过板目视确认背景，并且目视确认在分色镜DM的跟前成像的第一前图像A1与在分色镜DM的后方成像的第一后图像R1。

如图8所示，分色镜DM以一端在壳体部CS内能够以转动轴AX1为中心向侧方向转动角度θ1的范围的方式被保持。在壳体部CS中能够转动地保持分色镜DM的构造不被特别限定，例如也可以使用由设于壳体部CS的轴承来轴支承设于分色镜DM的支承轴的构造。通过使分色镜DM以转动轴AX1为中心转动，使得从第一分束器BS1向分色镜DM的表面入射的光的入射角度变化，因此第一前图像A1以及第一后图像R1的成像位置也变化。由此，能够变更从第一图像投影部S1照射的第一图像在空中投影的位置，因此能够提高第一前图像A1以及第一后图像R1的显示位置的自由度。

这里，作为角度θ1的范围，优选的是从用户的视点相对于前方中心方向为左右25度的范围(－25°≤θ1≤25°)。若角度θ1大于±25°，则用于目视确认第一前图像A1以及第一后图像R1的空间像的视线移动量变大，难以在与背景的重合显示中保持舒适性。

图9是表示在图像显示装置110中使旋转支承部ARM转动时的成像位置的变化的示意立体图。在图9中，为了简化和方便，对第一图像投影部S1、第一分束器BS1、第二分束器BS2、回归反射部RR、反射部M、快门部SH以及壳体部CS省略了图示。

如图9所示，旋转支承部ARM以转动轴AX2为转动中心，至少保持投影光学部所含的分色镜DM，能够在左右方向(侧方向)上在θ2的角度范围内转动。这里，θ2是以用户从用户的视点e位置目视确认水平方向的正前面的方向为0度而旋转支承部ARM向左右方向(侧方向)转动的角度。以下，将θ2为0度(用户目视确认水平方向的正前面的方向)称作前方中心方向。在图9中，作为角度θ2，示出了使旋转支承部ARM从前方中心方向向右方向转动了的例子，但也包含向与图9相反的一侧的左方向转动的情况。

通过使旋转支承部ARM以转动轴AX2为中心转动，使得图7所示的第一分束器BS1、第二分束器BS2、回归反射部RR、反射部M以及分色镜DM在保持相对的位置关系的状态下转动角度θ。因而，从第一图像投影部S1照射的第一前图像A1以及第一后图像R1的空中的成像位置也与旋转支承部ARM的转动相同地成为变动了角度θ2的位置。由此，用户在从前方中心方向位移了角度θ的方向上目视确认第一前图像A1以及第一后图像R1的空间像。

这里，作为角度θ2的范围，优选的是从用户的视点e相对于前方中心方向为左右25度的范围(－25°≤θ2≤25°)。若角度θ2大于±25°，则用于目视确认第一前图像A1以及第一后图像R1的空间像的视线移动量变大，难以在与背景的重合显示中保持舒适性。

另外，在旋转支承部ARM中，优选的是从转动轴AX2到分色镜DM的长度与从视点e到分色镜DM的长度为相同程度。另外，优选的是转动轴AX2与视点e在深度方向上为相同的位置。由此，由分色镜DM反射而沿视点e方向行进的光的路径以与旋转支承部ARM的转动角度θ2相同的程度位移。因而，旋转支承部ARM的转动与第一前图像A1以及第一后图像R1的成像位置的位移连动，能够以直观的动作实现第一前图像A1以及第一后图像R1的成像位置变更。

假设在使分色镜DM平行移动的情况下，从视点e观察到的分色镜DM的距离、相对角度将会变化。在该情况下，由分色镜DM反射的光的路径与图7中的所示不同，第一前图像A1以及第一后图像R1的显示内容与变动前相比发生变化。

相对于此，在图像显示装置110中，分色镜DM的移动并非向左右方向的平行移动，而是以转动轴AX2为中心的旋转移动。由此，用于成像出第一前图像A1以及第一后图像R1的投影光学部的相对的位置关系、角度的关系被维持成图8所示的关系，第一前图像A1以及第一后图像R1的成像位置被维持距视点e的距离，能够与旋转支承部ARM的转动无关地维持空间像的显示内容。

如上述那样，在本实施方式的图像显示装置110中，能够使保持于旋转支承部ARM的分色镜DM以转动轴AX2为中心转动角度θ2，并且使分色镜DM以转动轴AX1为中心转动角度θ1。如此，通过使转动保持部具备多个转动轴，能够变更在空间中成像的第一前图像A1以及第一后图像R1的位置，因此能够进一步提高第一前图像A1以及第一后图像R1的显示位置的自由度。

此外，如图9所示，通过在来自视点e的中心视线方向上另外设置头戴式显示器(HMD)等，能够同时进行HMD的显示与第一前图像A1以及第一后图像R1的成像。此时，通过使分色镜DM以转动轴AX1为中心转动、使旋转支承部ARM以转动轴AX2为中心转动，能够使第一前图像A1以及第一后图像R1的成像位置从HMD的显示侧方向位移。由此，能够将HMD的显示与第一前图像A1以及第一后图像R1的显示区域分离，容易分别识别两者。

另外，也可以构成为在分色镜DM中组合滤波器，截止不需要的外部光。滤波器是将紫外光或者/以及红外光截止的光学部件，也可以使用公知的膜构造物。分色镜DM与滤波器可以独立地构成，也可以将两者组合而一体地形成。另外，也可以构成为分色镜DM反射紫外光或者/以及红外光，且分色镜DM兼备滤波器的功能。

由此，即使紫外光、红外光从外界向视点e方向行进，也由于由滤波器截止或者反射紫外光与红外光，因此紫外光与红外光不会到达视点e。由此，能够防止来自外界的紫外光、红外光直接入射到用户的视点e，能够保护用户的眼睛。

(第三实施方式)

在图8以及图9的第二实施方式中，示出了旋转支承部ARM的端部为转动轴AX2的例子，但如图8中所示，也可以将旋转支承部ARM保持壳体部CS的位置设为转动轴AX2’，使壳体部CS整体以转动轴AX2’为转动中心转动。

在该情况下，仅通过使壳体部CS以转动轴AX2’为转动中心转动，就能够变更第一图像的目视确认方向，因此相比于在旋转支承部ARM的端部设置转动轴AX2的情况，能够减小壳体部CS以及分色镜DM的移动量。

本公开并不限定于上述的各实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更，关于将不同的实施方式所分别公开的技术手段适当组合而获得的实施方式，也包含在本公开的技术范围内。

本申请适当引用2020年3月27日提出申请的日本专利申请(特愿2020－059210号)所公开的内容。

Claims (7)

1.一种图像显示装置，其特征在于，具备：

第一图像投影部，其照射第一图像；

投影光学部，其将所述第一图像的光向视点方向投影；以及

转动保持部，其将所述投影光学部保持为能够以转动轴为中心向侧方转动，以使从所述投影光学部投影的所述第一图像的光行进的方向与来自所述视点的中心视线方向所成的角θ可变。

2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，

所述投影光学部具备分色镜，该分色镜选择性地反射所述第一图像投影部所照射的光的波长。

3.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于，具备：

第一分束器，其将所述第一图像投影部照射的光的一部分向第一方向反射，并且使剩余的光向第二方向透过；以及

反射部，其使从所述第一分束器向所述第一方向或者所述第二方向中的一方行进的光向所述第一分束器反射，

所述分色镜使所述反射部反射的光在空间上成像。

4.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，

所述投影光学部具备在内部对光进行导波的波导部和设于所述波导部内的部分反射部。

5.根据权利要求4所述的图像显示装置，其特征在于，

所述第一图像投影部具备照射激光束的激光光源部。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的图像显示装置，其特征在于，

所述转动保持部的转动范围是所述角θ为－25度至+25度的范围。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的图像显示装置，其特征在于，

所述转动保持部具备多个转动轴。

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