CN116243484A - 头部佩戴型显示装置及眼宽调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供头部佩戴型显示装置及眼宽调整装置，即使是能够进行与使用者的眼宽对应的位置调整的结构，也能够避免或抑制由调整引起的图像劣化。头部佩戴型显示装置具备：第1调整部件，其具有以第1方向为旋转轴的轴向的第1旋转部和向第1方向的一侧延伸的第1延伸部；第2调整部件，其与第1延伸部嵌合，在第1旋转部向第1旋转方向旋转的情况下向第1方向的一侧移动，在第1旋转部向作为与第1旋转方向相反的方向的第2旋转方向旋转的情况下向第1方向的另一侧移动；第1显示部，其固定于第2调整部件；以及第1弹性部件，其一侧与第1调整部件接触，另一侧与第2调整部件接触，被第1延伸部和第2调整部件覆盖。

Description

头部佩戴型显示装置及眼宽调整装置

技术领域

本发明涉及在佩戴于使用者的头部的状态下进行图像显示的头部佩戴型显示装置以及能够应用于头部佩戴型显示装置的眼宽调整装置。

背景技术

作为能够用双眼观察显示图像的能够作为头部佩戴型显示装置等应用的个人观察器，公知有如下的个人观察器：通过利用旋钮使调整螺钉旋转来使在装置内反射图像光的反射镜移动，从而调整左右的图像的位置(专利文献1)。

专利文献1：日本特开平6-242394号公报

然而，在上述专利文献1所例示的显示装置中，由于在支承反射镜的移动框与调整螺钉之间存在若干游隙而产生松动(晃动)，有可能对图像显示造成影响。

发明内容

本发明的一个方面的头部佩戴型显示装置具备：第1调整部件，其具有以第1方向为轴向的第1旋转部和向所述第1方向的一侧延伸的第1延伸部；第2调整部件，其与所述第1延伸部嵌合，在所述第1旋转部向第1旋转方向旋转的情况下向所述第1方向的一侧移动，在所述第1旋转部向作为与所述第1旋转方向相反的方向的第2旋转方向旋转的情况下向所述第1方向的另一侧移动；第1显示部，其固定于所述第2调整部件；以及第1弹性部件，其一侧与所述第1调整部件接触，另一侧与所述第2调整部件接触，被所述第1延伸部和所述第2调整部件覆盖。

附图说明

图1是说明实施方式的头部佩戴型显示装置的佩戴状态的外观立体图。

图2是头部佩戴型显示装置的俯视图、主视图、侧视图以及仰视图。

图3是表示从头部佩戴型显示装置卸下外装部件后的内部的俯视图、主视图、侧视图以及立体图。

图4是表示眼宽调整装置的外观构造的立体图。

图5是眼宽调整装置的仰视图、后视图、俯视图、主视图以及侧视图。

图6是眼宽调整装置的主视剖视图。

图7是眼宽调整装置的分解立体图。

图8是用于说明延伸部和调整部件的状态的概念图。

图9是表示罩部件(衬套)的立体图。

图10是用于说明罩部件(衬套)与调整部件(显示部安装部件)的嵌合构造的立体图。

图11是用于说明嵌合构造的概念图。

图12是用于对头部佩戴型显示装置中的组装后的位置调整和组装时的位置调整进行说明的概念性的立体图。

图13是用于说明组装时的辐辏调整的概念图。

图14是用于说明包括组装时的图像的高度调整的一系列的组装动作的概念图。

图15是表示用于组装后的眼宽调整的机构的一例的概念性的剖视立体图。

图16是说明头部佩戴型显示装置的内部的光学系统的概念性的侧剖视图。

标号说明

10C：基轴部件；10R、10L：可动部；11R、11L：安装部；11R、11L：安装部；11a、11b：显示元件(图像光射出部)；11d：显示面；12C：蜗轮；12a、12b：光学系统；13C：右侧螺纹部；13r、14r：内螺纹形状部分；14C：左侧螺纹部；15R、15L：突起部；20：成像光学系统；20C：固定部件；20R、20L：弹簧；21：投射透镜；21C：近前侧部件；21p：透镜；21q：透镜；22：棱镜反射镜；22C：外表面侧部件；22a：入射面；22b：内反射面；22c：射出面；23：透视反射镜；23C：右安装部件；23a：反射面；23b：板状体；23c：反射镜膜；24C：左安装部件；28：板状光学元件；30R、30L：衬套；31R、31L：狭缝；41：支承板；61a、61b：框架；71a、71b：罩部件；100A、100B：显示装置；100a、100b：显示部；102：显示驱动部；103a、103b：组合器；107a：上外装部件；107b：下外装部件；200：头部佩戴型显示装置；200a：主体；200b：支承装置；AD1～AD3：调整部件；AX：光轴；AX1～AX3：光轴部分；CN：连结部件；CTs：接触部位；CV1、CV2：罩部件；DD1、DD11、DD12、DD21、DD22：箭头；DDx、DDα：箭头；DT1、DT2：槽部；EL1、EL2：弹性部件；ER：眼环；ET1、ET2：延伸部；EY：眼；FI1～FI4：固定部件；GE：蜗杆；GEα：螺纹切削部分；GEβ：螺钉头；HL：贯通孔；ML：图像光；MOC：中央部分；MOL：左侧部分；MOR：右侧部分；OL：外界光；OS：光学系统；P1～P3：光路；PP：位置(光瞳位置)；PR1、PR2：突部；RD1、RD2：箭头；RR1～RR4：箭头；RT1～RT3：旋转部；Rta、RTb：突起部；SP1：空间；US：使用者；WA：眼宽调整装置。

具体实施方式

以下，参照图1～3等，对一个实施方式中的眼宽调整装置以及具有该眼宽调整装置的头部佩戴型显示装置的构造、动作等进行说明。

图1是说明头部佩戴型显示装置200的佩戴状态的图。头部佩戴型显示装置200是头戴式显示器(以下，也称为HMD)，是使佩戴该头戴式显示器的观察者或者使用者US识别作为虚像的影像的图像显示装置。在图1等中，X、Y以及Z是正交坐标系，+X方向与佩戴了头部佩戴型显示装置200或者HMD的观察者或者使用者US的双眼EY的排列方向或者沿着从后述的第1显示部100a朝向第2显示部100b的方向的横向对应，+Y方向相当于与对于使用者US而言的双眼EY的排列横向正交的上方向，+Z方向相当于对于使用者US而言的前方向或者正面方向。±Y方向与铅垂轴或铅垂方向平行。另外，将上述中的左右的X方向(±X方向)设为第1方向。

头部佩戴型显示装置200具备以覆盖使用者US的眼前的方式配置的主体200a、和支承主体200a的镜腿状的一对支承装置200b。在功能上观察的情况下，主体200a包括右眼用的第1显示装置100A和左眼用的第2显示装置100B。第1显示装置100A由配置于上部的显示驱动部102a和以眼镜镜片状覆盖眼前的组合器103a构成。第2显示装置100B也同样地由配置于上部的显示驱动部102b和以眼镜镜片状覆盖眼前的组合器103b构成。

参照图2，对头部佩戴型显示装置200中的主体200a的外观进行说明。在图2中，状态AR1是主体200a的俯视图，状态AR2是主体200a的主视图，状态AR3是主体200a的侧视图，状态AR4是主体200a的仰视图。主体200a中的配置于+Y侧即上侧的一对显示驱动部102被连结而一体化，由在横向上细长的圆顶状的上外装部件107a和平坦的板状的下外装部件107b覆盖。第1组合器103a和第2组合器103b具有将向前方即+Z方向突起的半球的上部切除的形状，配置为从下外装部件107b向下方突出。

参照图3，对从图2所示的主体200a拆下上外装部件107a及下外装部件107b后的内部构造的概要进行说明。在图3中，状态BR1是使主体200a的上部露出的俯视图，状态BR2是使主体200a的上部露出的主视图，状态BR3是使主体200a的上部露出的侧视图，状态BR4是使主体200a的内部光学系统露出的立体图。右眼用的第1显示装置100A具备第1显示元件11a、第1光学系统12a和第1组合器103a作为第1显示部100a。第1光学系统12a被作为内罩的树脂制的第1罩部件71a覆盖，第1显示元件11a以堵塞第1罩部件71a的开口的方式配置并固定。另外，第1显示元件11a例如是自发光型的显示设备，是为了产生作为图像光的第1图像光而包含发光部的图像光射出部。第1光学系统12a是射出来自第1显示元件11a的图像光(第1图像光)的光学部件。进一步换言之，第1显示部100a包含第1显示元件11a，进行基于第1图像光的图像显示。

第1光学系统12a通过粘接等固定于板状的第1框架61a的上表面，第1组合器103a在其上端通过粘接等固定于第1框架61a的周围中的前半部分。即，第1光学系统12a和第1组合器103a被第1框架61a支承。另外，第1框架61a是半圆板状的金属部件，例如由镁合金形成。

第2显示装置100B具备第2显示元件11b、第2光学系统12b和第2组合器103b作为第2显示部100b。第2光学系统12b被作为内罩的树脂制的第2罩部件71b覆盖，第2显示元件11b以堵塞第2罩部件71b的开口的方式配置并固定。左眼用的第2显示装置100B具有与右眼用的第1显示装置100A相同的构造以及功能。即，第2显示元件11b与第1显示元件11a相同，第2光学系统12b与第1光学系统12a相同，第2组合器103b与第1组合器103a相同。因此，例如，第2显示元件11b为了产生作为图像光的第2图像光而包含发光部，第2光学系统12b射出来自第2显示元件11b的第2图像光。第2显示部100b包含第2显示元件11b，进行基于第2图像光的图像显示。但是，在使第1光学系统12a、第1组合器103a等关于左右的X方向具有非对称性的情况下，第2光学系统12b、第2组合器103b等成为使第1光学系统12a、第1组合器103a等左右反转而成的部件。

第2光学系统12b通过粘接等固定于板状的第2框架61b的上表面，第2组合器103b在其上端通过粘接等固定于第2框架61b的周围中的前半部分。即，第2光学系统12b及第2组合器103b支承于第2框架61b。另外，第2框架61b是半圆板状的金属部件，例如由镁合金形成。

另外，在第1框架61a和第2框架61b上设置有突起部RTa和突起部RTb，以便安装于后述的作为连结部件CN的眼宽调整装置WA。

第1显示装置100A和第2显示装置100B、即第1显示部100a和第2显示部100b在内部经由作为连结部件CN的眼宽调整装置WA连结。眼宽调整装置WA是棒状的金属部件，例如由镁合金形成。

特别是，在本实施方式中，在作为连结部件CN发挥功能的眼宽调整装置WA中，通过在左右的X方向(沿着从第1显示部100a朝向第2显示部100b的方向的方向或者它们排列的方向)上进退，能够进行眼宽的调整。在此，关于X方向，如上所述，设为第1方向，例如在图4中用箭头DD1表示该方向。

以下，参照图4等，对本实施方式的眼宽调整装置WA的构造、动作等进行详细说明。图4是示出眼宽调整装置WA的外观构造的立体图，另外，在图5中，状态CR1～CR5是眼宽调整装置WA的仰视图、后视图、俯视图、主视图以及侧视图，图6是眼宽调整装置WA的主视剖视图。图7是眼宽调整装置WA的分解立体图。

首先，如图4和图5所示，眼宽调整装置WA由在中央被固定的中央部分MOC、在右侧部分进退的右侧部分MOR、以及左侧部分MOL构成。通过使设置于中央部分MOC的旋转部即蜗轮12C(第1旋转部RT1)以第1方向(X方向)为旋转轴的轴向进行旋转，从而右侧部分MOR和左侧部分MOL中的可动部位即可动部10R和可动部10L如箭头DD1所示那样沿着第1方向(X方向)进退(伸缩)。

为了能够进行上述那样的动作，如图6以及图7所示，眼宽调整装置WA中的中央部分MOC具备基轴部件10C和固定部件20C。

右侧部分MOR除了可动部10R之外，还具备弹簧20R和衬套30R。左侧部分MOL除了可动部10L之外，还具备弹簧20L和衬套30L。

中央部分MOC中的基轴部件10C具有蜗轮12C、右侧螺纹部13C以及左侧螺纹部14C。蜗轮12C是以箭头DD1所示的左右方向即第1方向为旋转轴的轴向的第1旋转部RT1。与此相对，右侧螺纹部13C是向第1方向的一侧延伸的第1延伸部ET1，左侧螺纹部14C是向第1方向的另一侧延伸的第2延伸部ET2。随着在第1方向上位于中心的蜗轮12C的旋转，在第1方向上向左右延伸的右侧螺纹部13C和左侧螺纹部14C旋转，从而右侧部分MOR的可动部10R和左侧部分MOL的可动部10L进退，进行用于基于眼宽调整装置WA的调整的伸缩。即，基轴部件10C作为使可动部10R以及可动部10L进退来进行眼宽调整的第1调整部件AD1发挥功能。此外，在该情况下，右侧螺纹部13C(第1延伸部ET1)的螺纹卷绕的朝向与左侧螺纹部14C(第2延伸部ET2)的螺纹卷绕的朝向相反，由此若使蜗轮12C向一个方向旋转，则可动部10R以及可动部10L双方均以向外侧扩展的方式延伸，若使蜗轮12C向相反的方向旋转，则可动部10R以及可动部10L双方均向内侧收缩。即，可动部10R和可动部10L在第1方向(X方向)上伸缩，由此，眼宽调整装置WA作为调整眼宽的机构发挥功能。

固定部件20C具有作为第1固定部件FI1的近前侧部件21C、作为第2固定部件FI2的外表面侧部件22C、作为第3固定部件FI3的右安装部件23C、以及作为第4固定部件FI4的左安装部件24C。近前侧部件21C与外表面侧部件22C成为在作为Z方向的前后方向上排列配置的一对结构，对于组装于基轴部件10C的右侧部分MOR以及左侧部分MOL，使内侧的可动部10R以及可动部10L维持为能够进退的状态，并且从外侧固定其他部分。右安装部件23C和左安装部件24C进一步从外侧组装固定在上述组装时夹入各部分的近前侧部件21C和外表面侧部件22C。另外，关于固定部件20C的各部分的组装，将在后面参照图14进行详细说明。

右侧部分MOR中的可动部10R是通过在第1方向上移动而有助于眼宽调整的第2调整部件AD2，具有与作为外螺纹的右侧螺纹部13C(第1延伸部ET1)对应的内螺纹形状部分13r而与右侧螺纹部13C嵌合。例如，如图6所示，在蜗轮12C(第1旋转部RT1)向箭头RD1所示的第1旋转方向旋转的情况下，可动部10R向表示第1方向的一侧的箭头DD11的方向(-X方向)移动，在蜗轮12C向箭头RD2所示的与第1旋转方向相反的方向的第2旋转方向旋转的情况下，可动部10R向表示第1方向的另一侧的箭头DD12的方向(+X方向)移动。另外，在图示中，通过阴影图案来表示箭头RD1、RD2与箭头DD11、DD12的对应关系。

另外，例如如图7所示，在可动部10R设置有沿着第1方向延伸的作为第1突部PR1的突起部15R，在突起部15R(第1突部PR1)中，通过作为第1槽部DT1而设置于后述的衬套30R的狭缝31R来抑制旋转，并且可动部10R如上述那样在箭头DD1(DD11、DD12)所示的第1方向上平移移动。

并且，可动部10R在第1方向上最远离基轴部件10C的末端侧具有用于安装并固定第1显示部100a的安装部11R。安装部11R具有沿与第1方向垂直的方向延伸的贯通孔HL，通过将第1显示部100a的突起部RTa插入贯通孔HL，在组装时，第1显示部100a能够以能够在第1方向上进行轴旋转的状态安装。换言之，可动部10R(第2调整部件AD2)具有安装部11R作为将与第1方向交叉的第2方向设为旋转轴的轴向(在上述一个例子中为与第1方向垂直的方向)使第1显示部100a旋转的第2旋转部RT2。另外，在图6等所示的一个例子的情况下，安装部11R(第2旋转部RT2)在第1方向上设置于第1显示部100a与基轴部件10C(第1调整部件AD1)之间。此时，第1显示部100a以与第1方向交叉(正交)的第2方向为旋转轴的轴向进行旋转。即，安装部11R作为使第1显示部100a旋转的第2旋转部RT2发挥功能。

如图所示，弹簧20R是由右侧螺纹部13C(第1延伸部ET1)和可动部10R(第2调整部件AD2)覆盖，通过弹性对它们施加在箭头DD1所示的第1方向上按压的作用的第1弹性部件EL1。更具体地进行说明，弹簧20R(第1弹性部件EL1)的一侧的端部与基轴部件10C(第1调整部件AD1)接触而向第1方向中的+X方向施加按压力。弹簧20R(第1弹性部件EL1)的另一侧的端部与可动部10R(第2调整部件AD2)接触而向第1方向中的-X方向施加按压力。通过上述那样的弹簧20R的作用，在可动部10R移动时，避免或抑制嵌合部位的松动(晃动)的产生。

衬套30R是覆盖右侧螺纹部13C(第1延伸部ET1)和可动部10R(第2调整部件AD2)的一部分的第1罩部件CV1。如图7所示，另外，如上所述，衬套30R(第1罩部件CV1)具有以沿着可动部10R的突起部15R(第1突部PR1)的方式在第1方向上延伸的狭缝31R作为第1槽部DT1。

左侧部分MOL以左右相反的状态具有与右侧部分MOR相同的结构。即，在左侧部分MOL中，可动部10L、弹簧20L及衬套30L具有与右侧部分MOR中的可动部10R、弹簧20R及衬套30R相同的功能。

例如，可动部10L是通过在第1方向上移动而有助于眼宽调整的第3调整部件AD3，具有与作为外螺纹的左侧螺纹部14C(第2延伸部ET2)对应的内螺纹形状部分14r而与左侧螺纹部14C嵌合。当蜗轮12C向箭头RD1的方向旋转时，可动部10L向箭头DD22的方向(+X方向)移动，当蜗轮12C向箭头RD2的方向旋转时，可动部10L向箭头DD21的方向(-X方向)移动。另外，在图示中，通过阴影图案来表示箭头RD1、RD2与箭头DD22、DD21的对应关系。

此外，在可动部10L设置有沿着第1方向延伸的作为第2突部PR2的突起部15L，通过在后述的衬套30L上作为第2槽部DT2而设置的狭缝31L来抑制旋转，并且可动部10L如上述那样在箭头DD1(DD22、DD21)所示的第1方向上平移移动。

并且，可动部10L在第1方向上最远离基轴部件10C的末端侧具有用于安装并固定第2显示部100b的安装部11L作为第3旋转部RT3。即，安装部11L具有贯通孔HL，作为第3旋转部RT3，在组装时，通过将第2显示部100b的突起部RTb插入贯通孔HL，能够将第2显示部100b以能够在第1方向上进行轴旋转的状态安装。在图6等所示的一例的情况下，第2显示部100b以与第1方向交叉(正交)的第3方向为旋转轴的轴向进行旋转。即，安装部11L作为使第2显示部100b旋转的第3旋转部RT3发挥功能。

另外，弹簧20L是被左侧螺纹部14C(第2延伸部ET2)和可动部10L(第3调整部件AD3)覆盖并起到在第1方向上按压它们的作用的第1弹性部件EL2。即，弹簧20L与基轴部件10C(第1调整部件AD1)接触并向-X方向进行按压，与可动部10L(第3调整部件AD3)接触并向+X方向进行按压。

衬套30L是覆盖左侧螺纹部14C和可动部10L的一部分的第2罩部件CV2，如上所述，具有以沿着可动部10L的突起部15L(第2突部PR2)的方式在第1方向上延伸的狭缝31L作为第2槽部DT2。

在此，关于基于弹簧20R及弹簧20L的松动(晃动)避免或抑制，例如在图8中，如关于弹簧20R(第1弹性部件EL1)、右侧螺纹部13C(第1延伸部ET1)、可动部10R(第2调整部件AD2)所示出的那样，弹簧20R例如处于比自然长度短的状态，通过在使右侧螺纹部13C与可动部10R彼此远离的方向上施加力，由此如在局部放大图中由虚线包围所示，在右侧螺纹部13C与可动部10R的内螺纹形状部分13r的接触部位CTs，产生相互按压而成为无间隙的状态的部位，由此能够抑制或避免在可动部10R伴随着右侧螺纹部13C的旋转而移动时产生松动(晃动)。另外，虽然省略了图示和说明，但在左侧螺纹部14C(第2延伸部ET2)与可动部10L(第3调整部件AD3)的内螺纹形状部分14r之间，弹簧20L(第2弹性部件EL2)也发挥同样的作用。

以下，参照图9、图10以及图11，对衬套30R(第1罩部件CV1)对可动部10R(第2调整部件AD2)的旋转限制进行说明。

此外，关于衬套30L(第2罩部件CV2)对可动部10L(第3调整部件AD3)的旋转限制，由于与衬套30R的情况相同，因此省略其图示以及说明。

如图9所示，另外，如上所述，衬套30R通过在沿第1方向延伸的圆筒状的部件设置沿第1方向延伸的狭缝31R作为第1槽部DT1而形成。在此基础上，如图10所示，另外，如上所述，狭缝31R(第1槽部DT1)以沿着可动部10R的突起部15R(第1突部PR1)的方式安装。由此，例如如图11的状态DR1所示，可动部10R的突起部15R成为被衬套30R的狭缝31R夹住的状态。在此，如图11中作为状态DR2所示的那样，通过在圆筒形状的衬套30R上设置狭缝31R，如箭头DDx所示，衬套30R具有挠性(稍微可移动)，可以说衬套30R发挥弹簧那样的作用，并且夹入可动部10R的突起部15R，在状态DR1下限制箭头DDα所示那样的可动部10R在旋转方向上的移动。即，在可动部10R的大方向上的移动时，抑制或避免由以第1方向为轴向的轴旋转引起的松动(晃动)。

通过成为以上那样的结构，眼宽调整装置WA能够进行第1方向(X方向)上的伸缩，在该伸缩即右侧部分MOR的可动部10R和左侧部分MOL的可动部10L向第1方向进退时，能够进行维持充分地抑制或避免了松动(晃动)的状态的动作。因此，例如，在图12中，如作为状态ER1而概念性地示出的那样，作为组装了各部之后的完成品的头部佩戴型显示装置200成为能够通过眼宽调整装置WA高精度地维持图像显示位置并进行眼宽的调整的方式。另外，另一方面，在头部佩戴型显示装置200的组装时、即各部分的安装时，在图12中，如作为状态ER2概念性地示出那样，需要如箭头RR1、RR2所示那样的主要用于辐辏调整的基于旋转的光学系统的姿势调整、如箭头RR3、RR4所示那样的主要用于图像的高度位置调整的基于旋转的光学系统的姿势调整。此外，在组装后，以不产生箭头RR1～RR4所示的动作的方式进行固定。

本实施方式的眼宽调整装置WA也能够应对这样的组装时的姿势调整。

以下，参照图13，对基于箭头RR1、RR2所示的旋转的光学系统的姿势调整进行说明。在图13中，关于作为状态FR1而概念性地示出的箭头RR1、RR2所示的旋转的动作，如作为状态FR2所示的那样，另外，如上所述的那样，第1显示部100a的突起部RTa和第2显示部100b的突起部RTb能够以相对于安装部11R(第2旋转部RT2)和安装部11L(第3旋转部RT3)能够旋转的状态安装，由此能够进行期望的姿势调整。

以下，参照图14，对基于箭头RR3、RR4所示的旋转的光学系统的姿势调整进行说明。另外，在图14中，作为状态GR1而概念性地示出的箭头RR3、RR4那样的旋转，作为与姿势调整相关的调整量，即作为用于调整的旋转角度的范围，所需的程度通常最多为几度左右，左右的光学系统中的角度差也设想为相同程度，但在图14中，从容易观察的观点出发，以右侧部分MOR的可动部10R和左侧部分MOL的可动部10L移动了90度左右的状态示出。

在图14中，首先，如状态GR2所示，在使可动部10R以及可动部10L与基轴部件10C螺合而进行组装时，在安装部11R和安装部11L中，随着以第1方向为轴向的旋转，贯通孔HL的朝向在与第1方向垂直的面内方向上变化。此时，期望通过箭头RR3、RR4所示的旋转进行光学系统的姿势调整，并且在充分螺合后的位置对可动部10R和可动部10L进行定位。之后，如状态GR3所示，安装衬套30R(第1罩部件CV1)以及衬套30L(第2罩部件CV2)，限制可动部10R以及可动部10L的轴旋转动作。并且，如状态GR4、状态GR5以及状态GR6所示，通过构成固定部件20C的近前侧部件21C(第1固定部件FI1)以及外表面侧部件22C(第2固定部件FI2)固定衬套30R以及衬套30L。此外，作为固定方法，例如设想基于粘接的固定。并且，如状态GR6以及状态GR7所示，通过相对于粘接固定了衬套30R以及衬套30L的近前侧部件21C以及外表面侧部件22C，从它们的外侧安装(例如嵌合)右安装部件23C(第3固定部件FI3)以及左安装部件24C(第4固定部件FI4)，从而制作出在固定各部的同时随着蜗轮12C(第1旋转部RT1)的旋转而使可动部10R以及可动部10L进退的眼宽调整装置WA。

以下，参照图15，对眼宽调整装置WA的组装后进而头部佩戴型显示装置200的各部的组装后的用于眼宽调整的机构进行说明。

图15是关于作为用于调整眼宽的机构的眼宽调整装置WA示出一例的概念性的剖面立体图，状态HR1表示在蜗轮12C(第1旋转部RT1)的紧跟前处切出与YZ面平行的剖面的状态。在此，例示几个用于使蜗轮12C旋转的蜗杆GE的安装方式。蜗杆GE被进行了与蜗轮12C对应的形状的螺纹切削，作为用于通过使用者US(参照图1)进行旋转调整的调整旋钮发挥功能。例如，如状态HR2所示，能够设为使蜗杆GE的螺纹切削部分GEα在Y方向上延伸，并且螺纹头GEβ成为+Y侧那样的配置。此外，例如也可以考虑如状态HR3所示，设为使螺纹切削部分GEα在Y方向上延伸且螺纹头GEβ成为-Y侧的配置，或如状态HR4所示，设为使螺纹切削部分GEα在Z方向上延伸且螺纹头GEβ成为+Z侧的配置。

以下，参照作为图16示出的概念性的侧方剖视图，对头部佩戴型显示装置200的内部的光学系统进行说明。

在图16所示的一个例子中，第1显示部100a具有：作为使图像光ML射出的图像光射出部的第1显示元件11a；以及成像光学系统20，其由供图像光ML入射的光学部件、使来自该光学部件的图像光ML朝向光瞳的位置(光瞳位置PP)反射的反射部等构成。成像光学系统20也称为导光光学装置。成像光学系统20具备投射透镜21、棱镜反射镜22、板状光学元件28以及透视反射镜23。在成像光学系统20中，投射透镜21、棱镜反射镜22和板状光学元件28对应于图3等所示的第1光学系统12a，透视反射镜23对应于第1组合器103a。第1显示元件11a、投射透镜21以及棱镜反射镜22在通过未图示的框体相互对准的状态下固定于第1框架61a，并收纳于由第1罩部件71a和第1框架61a夹着的空间SP1内。板状光学元件28以嵌入形成于第1框架61a的光学开口的台阶的方式配置，光学开口的周围保持为气密的状态。

如上所述，第1显示元件11a是具有发光部的自发光型的显示设备。第1显示元件11a例如是有机EL(有机电致发光，Organic Electro-Luminescence)显示器，在二维的显示面11d上形成彩色的静态图像或动态图像。第1显示元件11a沿着相对于XY面绕X轴旋转而倾斜的xy面配置。第1显示元件11a被设置于电路基板的控制装置驱动而进行显示动作。第1显示元件11a不限于有机EL显示器，能够置换为微型LED显示器、或者使用了无机EL、有机LED、激光器阵列、量子点发光型元件等的显示设备。第1显示元件11a不限于自发光型的图像光生成装置，也可以由LCD等其他光调制元件构成，通过利用背光灯那样的光源(发光部)对该光调制元件进行照明来形成图像。作为第1显示元件11a，也能够代替LCD而使用LCOS(Liquid crystal on silicon，LCoS为注册商标)、数字微镜器件等。

投射透镜21使从第1显示元件11a射出的图像光(第1图像光)ML通过，入射到棱镜反射镜22。投射透镜21将从第1显示元件11a射出的图像光ML会聚为接近平行光束的状态。投射透镜21包括第1透镜21p和第2透镜21q。棱镜反射镜22具有内反射面22b，使从投射透镜21射出的图像光ML从入射面22a向内部入射，由内反射面22b全反射，并从射出面22c向外部射出。此时，棱镜反射镜22以使从前方入射的图像光ML向相对于使入射方向反转的方向(从棱镜反射镜22观察的光源的方向)倾斜的方向折回的方式射出。板状光学元件28使来自棱镜反射镜22的图像光ML折射并通过，透视反射镜23将从棱镜反射镜22射出的图像光ML朝向光瞳位置PP反射。光瞳位置PP是来自显示面11d上的各点的图像光ML以规定的发散状态或平行状态从与显示面11d上的各点的位置对应的角度方向以重叠的方式入射的位置。

透视反射镜23是作为凹的表面反射镜发挥功能的弯曲的板状的光学部件，将从棱镜反射镜22经由板状光学元件28入射的图像光ML朝向光瞳位置PP反射。即，透视反射镜23是使图像光ML朝向光瞳位置PP反射的反射部。透视反射镜23覆盖配置有眼睛EY或瞳孔的瞳孔位置PP，并且朝向瞳孔位置PP具有凹形状，朝向外界具有凸形状。透视反射镜23是具有在板状体23b的表面或背面上形成反射镜膜23c的构造的反射镜板。透视反射镜23的反射面23a具有透过性。通过了透视反射镜23或其周围的支承板41的外界光OL也入射到光瞳位置PP。即，佩戴了头部佩戴型显示装置200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。

以上，构成投射透镜21、棱镜反射镜22、板状光学元件28以及透视反射镜23的光学面包含自由曲面，也能够将至少一部分的光学面置换为非球面或球面。

成像光学系统20由于透视反射镜23是凹面镜等而成为离轴光学系统OS。在本实施方式的情况下，投射透镜21、棱镜反射镜22、板状光学元件28以及透视反射镜23非轴对称地配置，具有非轴对称的光学面。在该成像光学系统20即离轴光学系统OS中，以光轴AX沿着与纸面对应的离轴面(与YZ面平行的面)延伸的方式进行光轴AX的弯折。在该成像光学系统20中，通过在与YZ面平行的离轴面内进行光轴AX的弯折，沿着该离轴面排列光学要素21、22、23。成像光学系统20包括沿着作为沿纵向延伸的基准面的离轴面(与YZ面平行的面)配置且在反射面的前后相互倾斜的光轴部分AX1、AX2、AX3。作为整体的光轴AX沿着从显示元件11a的中心射出的主光线的光路延伸，通过相当于眼点的视环ER或瞳孔的中心。光轴AX在以与YZ面平行的横截面观察的情况下，通过多个光轴部分AX1、AX2、AX3而成为Z字状的配置。即，在与YZ面平行的离轴面中，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2阶段折返的配置。

在图16所示的上述的一个例子中，作为光学部件的棱镜反射镜22在图像光ML的光路中，设置在作为图像光射出部的第1显示元件11a与图像光ML的中间像之间。

需要说明的是，在以上的例子中，例如，考虑将眼环的直径设为6mm左右而构成。并且，在图示(例如图3等)那样的配置的情况下，作为眼宽调整装置WA中的可调整宽度，设想能够确保6mm左右。在该情况下，相应地，能够应对最大12mm左右的眼宽之差。

如上所述，本实施方式的头部佩戴型显示装置200具备：第1调整部件AD1，其具有以第1方向为轴向的第1旋转部RT1和向第1方向的一侧延伸的第1延伸部ET1；第2调整部件AD2，其与第1延伸部ET1嵌合，在第1旋转部RT1向第1旋转方向旋转的情况下向第1方向的一侧移动，在第1旋转部RT1向与第1旋转方向相反的方向的第2旋转方向旋转的情况下向第1方向的另一侧移动；第1显示部100a，其固定于第2调整部件AD2；以及第1弹性部件EL1，其一侧与第1调整部件AD1接触，另一侧与第2调整部件AD2接触，被第1延伸部ET1和第2调整部件AD2覆盖。在上述头部佩戴型显示装置200中，通过利用由第1调整部件AD1的第1延伸部ET1和第2调整部件AD2覆盖的第1弹性部件EL1的弹性，使得在第1调整部件AD1与第2调整部件AD2之间不产生松动(晃动)，从而即使是能够使第2调整部件AD2移动而能够进行与使用者US的眼宽对应的位置调整的结构，也能够避免或抑制由调整引起的图像劣化。

变形例及其他

以上结合各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，例如也能够进行如下的变形。

组装于第1显示部100a的成像光学系统20不限于图示的结构，能够设为各种结构。具体而言，上述成像光学系统20是在Y方向或纵向上具有非对称性的离轴光学系统OS，但也可以是在X方向或横向上具有非对称性的离轴光学系统。关于构成成像光学系统20的光学要素，图16所示的仅是例示，能够进行使透镜的片数增减、追加反射镜、追加导光部件这样的变更。

在组合器103a、103b的外界侧，能够安装通过限制组合器103a、103b的透射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射率。作为调光器件，能够使用镜面液晶、电子遮光件等。调光器件也可以根据外部光照度来调整透射率。

组合器103a、103b也能够置换为具有遮光性的反射镜。在该情况下，成为不以外界像的直接观察为前提的非透视型的光学系统。

关于安装部11R、11L的构造，不限于设置有贯通孔的构造，例如能够置换成球窝接头状的构造这样的具有足以进行姿势调整的自由度的各种机构。

以上，以头部佩戴型显示装置200搭载于头部来使用为前提，但上述头部佩戴型显示装置200也能够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，头戴式显示器也包括手持显示器。

第1框架61a、第2框架61b以及眼宽调整装置WA不限于由金属材料形成，也可以由纤维强化塑料(FRP)形成。

以上，在纵向或Y方向上进行导光，但也可以是在横向或X方向上进行导光的结构。

具体的方式中的头部佩戴型显示装置具备：第1调整部件，其具有以第1方向为轴向的第1旋转部和向第1方向的一侧延伸的第1延伸部；第2调整部件，其与第1延伸部嵌合，在第1旋转部向第1旋转方向旋转的情况下向第1方向的一侧移动，在第1旋转部向作为与第1旋转方向相反的方向的第2旋转方向旋转的情况下向第1方向的另一侧移动；第1显示部，其固定于第2调整部件；以及第1弹性部件，其一侧与第1调整部件接触，另一侧与第2调整部件接触，被第1延伸部和第2调整部件覆盖。

在上述头部佩戴型显示装置中，通过利用由第1调整部件的第1延伸部和第2调整部件覆盖的第1弹性部件的弹性，使得在第1调整部件与第2调整部件之间不产生松动(晃动)，从而即使是能够使第2调整部件移动而能够进行与使用者的眼宽对应的位置调整的结构，也能够避免或抑制由调整引起的图像劣化。

在具体的方面，第2调整部件具有以与第1方向交叉的第2方向为轴向使第1显示部旋转的第2旋转部，第2旋转部在第1方向上设置于第1显示部与第1调整部件之间。在该情况下，能够通过设置于第1显示部与第1调整部件之间的第2旋转部来调整第1显示部的姿势。

在具体的方面，第1显示部具有使图像光射出的图像光射出部、供图像光入射的光学部件、以及使来自光学部件的图像光朝向瞳孔的位置反射的反射部。在该情况下，通过光学部件和反射部，能够将从图像光射出部射出的图像光朝向使用者的瞳孔导光。

在具体的方面，光学部件在图像光的光路中设置于图像光射出部与图像光的中间像之间。在该情况下，例如能够确保光路长度而在远离使用者的眼前的位置设置图像光射出部，因此能够实现针对眼前透视的结构。

在具体的方面中，具备：第3调整部件，其在第1旋转部向第1旋转方向旋转的情况下向第1方向的另一侧移动，在第1旋转部向第2旋转方向旋转的情况下向第1方向的一侧移动；以及第2弹性部件，其一侧与第1调整部件接触，另一侧与第3调整部件接触，第1调整部件具有向第1方向的另一侧延伸的第2延伸部，第3调整部件与第2延伸部嵌合，第2弹性部件被第2延伸部和第3调整部件覆盖。在该情况下，例如在第1方向上，能够通过向一侧移动的部件和向另一侧移动的部件来进行眼宽调整。

在具体的方面中，具备覆盖第1延伸部和第2调整部件的一部分的第1罩部件，第2调整部件具有沿着第1方向延伸的第1突部，第1罩部件具有沿着第1突部的第1槽部。在该情况下，通过第2调整部件的第1突部和第1罩部件的第1槽部，能够抑制或避免在第2调整部件移动时产生意外的旋转。

在具体的方面中，具备覆盖第2延伸部和第3调整部件的一部分的第2罩部件，第3调整部件具有沿着第1方向延伸的第2突部，第2罩部件具有沿着第2突部的第2槽部。在该情况下，通过第3调整部件的第2突部和第2罩部件的第2槽部，能够抑制或避免在第3调整部件移动时产生意外的旋转。

在具体的方面，具备覆盖第1罩部件、第2罩部件以及第1旋转部的一部分的固定部件。在该情况下，能够利用固定部件将第1罩部件和第2罩部件与第1旋转部的一部分一起覆盖并固定。

在具体的方面中，具备固定于第3调整部件的第2显示部，第3调整部件具有以与第1方向交叉的第3方向为轴向使第2显示部旋转的第3旋转部。在该情况下，能够通过第3旋转部来调整第2显示部的姿势。

具体的方式中的眼宽调整装置具备：第1调整部件，其具有以第1方向为轴向的第1旋转部和向第1方向的一侧延伸的第1延伸部；第2调整部件，其固定显示部，与第1延伸部嵌合，在第1旋转部向第1旋转方向旋转的情况下向第1方向的一侧移动，在第1旋转部向作为与第1旋转方向相反的方向的第2旋转方向旋转的情况下向第1方向的另一侧移动；以及第1弹性部件，其一侧与第1调整部件接触，另一侧与第2调整部件接触，被第1延伸部和第2调整部件覆盖。

在上述眼宽调整装置中，通过利用由第1调整部件的第1延伸部和第2调整部件覆盖的第1弹性部件的弹性，使得在第1调整部件与第2调整部件之间不产生松动(晃动)，从而即使是能够使第2调整部件移动而能够进行与使用者的眼宽对应的位置调整的结构，也能够避免或抑制由调整引起的图像劣化。

Claims (10)

1.一种头部佩戴型显示装置，其具备：

第1调整部件，其具有以第1方向为轴向的第1旋转部和向所述第1方向的一侧延伸的第1延伸部；

第2调整部件，其与所述第1延伸部嵌合，在所述第1旋转部向第1旋转方向旋转的情况下向所述第1方向的一侧移动，在所述第1旋转部向作为与所述第1旋转方向相反的方向的第2旋转方向旋转的情况下向所述第1方向的另一侧移动；

第1显示部，其固定于所述第2调整部件；以及

第1弹性部件，其一侧与所述第1调整部件接触，另一侧与所述第2调整部件接触，被所述第1延伸部和所述第2调整部件覆盖。

2.根据权利要求1所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述第2调整部件具有以与所述第1方向交叉的第2方向为轴向使所述第1显示部旋转的第2旋转部，

所述第2旋转部在所述第1方向上设置于所述第1显示部与所述第1调整部件之间。

3.根据权利要求1或2所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述第1显示部具有：图像光射出部，其射出图像光；光学部件，其供所述图像光入射；以及反射部，其使来自所述光学部件的所述图像光朝向瞳孔的位置反射。

4.根据权利要求3所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述光学部件在所述图像光的光路中设置于所述图像光射出部与所述图像光的中间像之间。

5.根据权利要求1或2所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述头部佩戴型显示装置具备：

第3调整部件，其在所述第1旋转部向所述第1旋转方向旋转的情况下向所述第1方向的所述另一侧移动，在所述第1旋转部向所述第2旋转方向旋转的情况下向所述第1方向的所述一侧移动；以及

第2弹性部件，其一侧与所述第1调整部件接触，另一侧与所述第3调整部件接触，

所述第1调整部件具有向所述第1方向的另一侧延伸的第2延伸部，

所述第3调整部件与所述第2延伸部嵌合，

所述第2弹性部件被所述第2延伸部和所述第3调整部件覆盖。

6.根据权利要求5所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述头部佩戴型显示装置具备覆盖所述第1延伸部的一部分和所述第2调整部件的一部分的第1罩部件，

所述第2调整部件具有沿着所述第1方向延伸的第1突部，

所述第1罩部件具有沿着所述第1突部的第1槽部。

7.根据权利要求6所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述头部佩戴型显示装置具备覆盖所述第2延伸部的一部分和所述第3调整部件的一部分的第2罩部件，

所述第3调整部件具有沿着所述第1方向延伸的第2突部，

所述第2罩部件具有沿着所述第2突部的第2槽部。

8.根据权利要求7所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述头部佩戴型显示装置具备固定部件，所述固定部件覆盖所述第1旋转部的一部分、所述第1罩部件以及所述第2罩部件。

9.根据权利要求6～8中的任一项所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述头部佩戴型显示装置具备固定于所述第3调整部件的第2显示部，

所述第3调整部件具有以与所述第1方向交叉的第3方向为轴向使所述第2显示部旋转的第3旋转部。

10.一种眼宽调整装置，其具备：

第1调整部件，其具有以第1方向为轴向的第1旋转部和向所述第1方向的一侧延伸的第1延伸部；

第2调整部件，其固定显示部，与所述第1延伸部嵌合，在所述第1旋转部向第1旋转方向旋转的情况下向所述第1方向的一侧移动，在所述第1旋转部向作为与所述第1旋转方向相反的方向的第2旋转方向旋转的情况下向所述第1方向的另一侧移动；以及

第1弹性部件，其一侧与所述第1调整部件接触，另一侧与所述第2调整部件接触，被所述第1延伸部和所述第2调整部件覆盖。

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