CN117590597A - 头部佩戴型显示装置以及光学单元 - Google Patents

Abstract

头部佩戴型显示装置以及光学单元。避免显示元件、透镜露出，并考虑防尘。HMD(200)具有：第1显示元件(11a)；保持架(31)，其保持显示元件(11a)；第1投射光学系统(12a)，其投射形成于第1显示元件(11a)的图像；作为壳体(CA)的镜筒(41)，其将第1投射光学系统(12a)以定位的状态进行收纳；以及保持架(31)具有：支承框架(31a)，其支承第1显示元件(11a)；以及基部板(31b)，其与支承框架(31a)的上部连接，在与支承框架(31a)交叉的方向上延伸，支承框架(31a)的端部经由形成于镜筒(41)的插入口(41z)插入到镜筒中，基部板覆盖着插入口而固定于镜筒。

Description

头部佩戴型显示装置以及光学单元

技术领域

本发明涉及能够观察虚像的头部佩戴型显示装置以及光学单元。

背景技术

作为头部佩戴型显示装置，公开了具有收纳显示元件的壳体部件、收纳接受来自显示元件的影像光的光学系统即投射镜头的镜筒、以及覆盖壳体部件与镜筒之间的伸缩性的密封部件的头部佩戴型显示装置(专利文献1)。

专利文献1：日本特开2020-160115号公报

在上述背景技术的装置中，在用胶带将外周完全密封之前的期间，显示元件、镜头露出，该期间的防尘对策存在问题。另外，在上述背景技术的装置中，显示元件、保持该显示元件的壳体在调整后也露出，因此还产生在制造工序的处理中与某些物体碰撞时从特意调整的位置偏移的问题。

发明内容

本发明一个方面的头部佩戴型显示装置具有：显示元件；保持架，其保持显示元件；投射光学系统，其投射形成于显示元件的图像；以及壳体，其将投射光学系统以定位的状态进行收纳，保持架具有：支承框架，其支承显示元件；以及基部板，其与支承框架的上部连接，在与支承框架交叉的方向上延伸，支承框架的端部经由形成于壳体的插入口插入壳体中，基部板覆盖着插入口而固定于壳体。

附图说明

图1是说明第1实施方式的头部佩戴型装置的佩戴状态的外观立体图。

图2是说明单侧的显示装置的内部构造的侧方剖视图。

图3是具体说明显示部的光学构造的侧方剖视图。

图4是说明显示部的支承构造的立体图。

图5是说明显示部的外形的立体图。

图6是镜筒(barrel)及其所保持的光学部件等的侧方剖视图。

图7表示去除镜筒盖(barrel cover)后的剩余部分的后视图和俯视图。

图8是镜筒的分解立体图。

图9是表示保护件(guard)及棱镜反射镜的配置关系的立体图、侧视图、主视图。

图10是表示显示单元的表侧的立体图、侧剖视图和背侧的立体图。

图11是镜筒前部的放大剖视图。

图12是光学单元的俯视图。

图13是光学单元的主视图和俯视图。

图14是说明单侧的显示装置的正面截面构造的示意图。

图15是说明显示单元相对于镜筒的组装的立体图。

图16是说明第2实施方式中的显示单元的局部放大剖视图。

标号说明

2a：第1光学部件；2b：第2光学部件；11a、11b：显示元件；11d：显示面；11f：FPC部；11s：散热片；12a、12b：投射光学系统；20a、20b：显示部；21：投射透镜；21、22、23：光学元件；21o、21p、21q：透镜；22：棱镜反射镜；22c：射出面；23：透视镜；23a：透射性反射膜；26：光圈板部件；31：保持架；31a：支承框架；31b、131b：基部板；31h：孔；33：遮光板；35t：薄壁部；41：镜筒；41a：镜筒主体；41n：基座面；41o：射出口；41s：保持架基座；41u：镜筒盖；41z：插入口；43a：保护件；47a、47b：嵌合构造；50：支承装置；52a：第1框架；52b：第2框架；52o：开口；80a、80b：电路部件；90：用户终端；100：图像显示装置；100A、100B：显示装置；100C：支承装置；102a、102b：显示驱动部；103a、103b：组合器；300：光学单元；AA：粘接材料涂覆部；AM：粘接材料；AM1、AM2：粘接材料；AO：弹性粘接材料；AX：光轴；AX1-AX3：光轴部分；CA：壳体；DP：防尘构造；DU：显示单元；EP：射出光瞳；EY：眼睛；G1：间隙；GG：保护玻璃；IS：收纳空间；ISa：空间；ML：图像光；OL：外界光；OS：离轴光学系统；P1～P3：光路部分；RK：密封件；S1、S2：阶梯；SM：密闭部件；TR：槽；US：佩戴者。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下，参照图1等，对本发明头部佩戴型显示装置的第1实施方式进行说明。

图1是说明头部佩戴型显示装置(以下也称为头戴式显示器或HMD。)200的佩戴状态的图，HMD 200使佩戴该头部佩戴型显示装置的观察者或者佩戴者US识别作为虚像的影像。在图1等中，X、Y以及Z是正交坐标系，+X方向与佩戴HMD 200或者图像显示装置100的观察者或者佩戴者US的双眼EY排列的横向对应，+Y方向相当于与对于佩戴者US而言的双眼EY排列的横向垂直的上方，+Z方向相当于对于佩戴者US而言的前方或者正面方向。±Y方向与铅直轴或铅直方向平行。

HMD 200具有右眼用的第1显示装置100A、左眼用的第2显示装置100B、支承显示装置100A、100B的镜腿状的一对支承装置100C以及作为信息终端的用户终端90。第1显示装置100A单独作为HMD发挥功能，由配置于上部的第1显示驱动部102a和以眼镜镜片状覆盖眼前的第1组合器103a构成。第2显示装置100B也同样地单独作为HMD发挥功能，由配置于上部的第2显示驱动部102b和以眼镜镜片状覆盖眼前的第2组合器103b构成。支承装置100C是佩戴于佩戴者US的头部的佩戴部件，经由在外观上一体化的显示驱动部102a、102b支承一对组合器(combiner)103a、103b的上端侧。第1显示装置100A和第2显示装置100B在光学上相同或左右反转，因此关于第2显示装置100B，省略详细的说明。

图2是说明第1显示装置100A的内部构造的侧方剖视图。第1显示装置100A具有第1显示元件11a、第1显示部20a和第1电路部件80a。第1显示元件11a是图像光生成装置，也称为影像元件。第1显示部20a是形成虚像的成像光学系统，以一体化的状态具有投射透镜21、棱镜反射镜22和透视镜23。第1显示部20a中的投射透镜21和棱镜反射镜22作为供来自第1显示元件11a的图像光ML入射的第1投射光学系统12a发挥功能，透视镜23作为将从上述第1投射光学系统12a射出的图像光ML朝向光瞳位置PP或眼睛EY部分反射的部分透射反射镜123发挥功能。第1投射光学系统12a投射形成于第1显示元件11a的图像。第1显示部20a以一体化的状态具有第1投射光学系统12a和第1组合器103a。构成第1投射光学系统12a的投射透镜21相当于配置在第1显示元件11a的光射出侧的第1光学部件2a，棱镜反射镜22相当于配置在作为投射透镜21的第1光学部件2a的光射出侧的第2光学部件2b。另外，第1显示元件11a、投射透镜21和棱镜反射镜22与图1所示的第1显示驱动部102a的一部分对应，透视镜23配置于第2光学部件2b的光射出侧，与图1所示的第1组合器103a对应。构成第1投射光学系统12a的投射透镜21和棱镜反射镜22与第1显示元件11a一起以相互定位的状态固定在容器状的镜筒41内。镜筒41是将第1投射光学系统12a以定位的状态进行收纳的壳体CA。

支承构成第1投射光学系统12a的光学部件2a、2b的镜筒41支承于第1框架52a，并配置于第1框架52a的下侧。第1框架52a被盖71覆盖，镜筒41也被盖71整体覆盖。第1框架52a由金属材料形成。镜筒41和盖71由遮光性的树脂材料形成，在镜筒41的射出口41o，使棱镜反射镜22的一面露出。镜筒41以上部的镜筒盖41u与第1框架52a嵌合的方式和第1框架52a抵接，并以悬吊的状态固定于第1框架52a。其结果是，第1显示部20a经由镜筒41以悬吊的状态固定于第1框架52a。第1框架52a在上侧具有用于配置第1电路部件80a的凹部RE。

在第1显示装置100A中，第1显示元件11a是自发光型的图像光生成装置。第1显示元件11a向第1投射光学系统12a射出图像光ML。镜筒41收纳并支承构成第1投射光学系统12a的光学元件以及第1显示元件11a。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形成彩色的静态图像或动态图像。第1显示元件11a被第1电路部件80a、具体而言显示控制装置88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，也可以置换为使用无机EL、有机LED、LED阵列、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等光调制元件构成，通过利用背光源这样的光源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，也可以代替LCD而使用LCOS(Liquid crystal onsilicon：硅基液晶，LCoS是注册商标)、数字微镜器件等。另外，在第1显示装置100A中，也将除显示控制装置88或第1电路部件80a以外的部分称为图像显示装置100。

图3是具体说明第1显示部20a的光学构造的侧方剖视图。第1显示部20a包含两个反射面，通过透视镜23和棱镜反射镜22进行光路的弯折。第1显示部20a成为离轴光学系统OS。投射透镜21、棱镜反射镜22以及透视镜23非轴对称地配置。在该第1显示部20a中，通过在与作为基准面的YZ面平行的离轴面内进行光轴AX的弯折，沿着该离轴面(即基准面)排列有光学元件21、22、23。具体而言，成为如下配置：在与YZ面平行且与纸面对应的离轴面中，从投射透镜21到反射面22b的光路部分P1、从反射面22b到透视镜23的光路部分P2、以及从透视镜23到光瞳位置PP的光路部分P3呈Z字状以两个阶段折返。与此对应，从投射透镜21到反射面22b的光轴部分AX1、从反射面22b到透视镜23的光轴部分AX2、以及从透视镜23到光瞳位置PP的光轴部分AX3成为呈Z字状以两个阶段折返的配置。在透视镜23中，光轴AX交叉的中央部位的法线相对于Z方向形成θ＝40°～50°左右的角度。在该第1显示部20a中，构成第1显示装置100A的光学元件21、22、23在纵向上改变高度位置地排列，能够防止第1显示装置100A的横向宽度的增大。并且，通过由棱镜反射镜22等的反射引起的光路的折叠，成为光路部分P1～P3或者光轴部分AX1-AX3呈Z字状以两个阶段折返的配置，并且光路部分P1、P3或者光轴部分AX1、AX3比较接近水平，因此也能够使第1显示部20a在上下方向、前后方向上小型化。另外，由于透视镜23的中央部位的倾斜角θ为40°～50°，因此在与视线对应的光路部分P3的倾斜度恒定的情况下，光路部分P2相对于Z轴的倾斜度为70°～90°，容易减小图像显示装置100的Z方向的厚度。

第1显示部20a中的从投射透镜21到反射面22b的光路部分P1朝向以视点为基准的后方沿稍微斜上方或接近与Z方向平行的方向延伸。从反射面22b到透视镜23的光路部分P2朝向前方向斜下方延伸。在以水平面方向(XZ面)为基准的情况下，光路部分P2的倾斜比光路部分P1的倾斜大。从透视镜23到光瞳位置PP的光路部分P3朝向后方沿稍微斜上方或与Z方向接近平行的方向延伸。在图示的例子中，光轴AX中的与光路部分P3对应的部分朝向+Z方向，在以朝下为负时成为-10°左右。即，部分透射反射镜123以光轴AX或光路部分P3向上规定角度、即向上10°左右的方式反射图像光ML。结果，将与光路部分P3对应的光轴部分AX3延长后的射出光轴EX相对于与前方的+Z方向平行的中心轴HX向下倾斜10°左右而延伸。这是因为，人的视线在比水平方向朝下侧倾斜约10°的、眼睛稍微朝下的状态下是稳定的。另外，相对于光瞳位置PP在水平方向上延伸的中心轴HX是设想佩戴了第1显示装置100A的佩戴者US以直立姿势放松地朝向正面注视水平方向或水平线的情况下的中心轴。

第1显示部20a中的投射透镜21包含第1透镜21o、第2透镜21p以及第3透镜21q。投射透镜21接受从第1显示元件11a射出的图像光ML，并使其入射到棱镜反射镜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。构成投射透镜21的第1透镜21o的入射面21a和射出面21b、第2透镜21p的入射面21c和射出面21d以及第3透镜21q的入射面21e和射出面21f是自由曲面或非球面。各光学面21a、21b、21c、21d、21e、21f在与YZ面平行且与光轴AX交叉的纵向上隔着光轴AX具有不对称性，在横向或X方向上隔着光轴AX具有对称性。第1透镜21o、第2透镜21p和第3透镜21q例如由树脂形成，但也可以为玻璃制。在构成投射透镜21的第1透镜21o、第2透镜21p以及第3透镜21q的光学面上能够形成防反射膜。

棱镜反射镜22是具有使反射镜和透镜复合的功能的、具有折射反射功能的光学部件，使来自投射透镜21的图像光ML折射并反射。棱镜反射镜22具有：入射面22a，其配置在第1光学部件的光射出侧；反射面22b，其使光轴AX弯折；以及射出面22c，其与反射面22b对置，配置在与入射面22a对称的方向上。棱镜反射镜22使从配置有投射透镜21的前方入射的图像光ML以朝相对于使入射方向反转的方向(从棱镜反射镜22观察到的光源的方向)向下方倾斜的方向折回的方式射出。构成棱镜反射镜22的光学面即入射面22a、反射面22b和射出面22c在与YZ面平行且与光轴AX交叉的纵向上隔着光轴AX具有不对称性，在横向或X方向上隔着光轴AX具有对称性。棱镜反射镜22的光学面(即入射面22a、反射面22b和射出面22c)例如是自由曲面。入射面22a、反射面22b和射出面22c不限于自由曲面，也可以是非球面。棱镜反射镜22例如由树脂形成，但也可以为玻璃制。关于反射面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。该情况下，在反射面22b上，通过蒸镀等形成由例如Al、Ag那样的金属形成的单层膜或多层膜所构成的反射膜，或者粘贴由金属形成的片状的反射膜。虽然省略详细的图示，但能够在入射面22a以及射出面22c上形成防反射膜。

棱镜反射镜22的射出面22c整体为凹面，在与YZ面平行且光轴部分AX1～AX3通过的离轴面上即纸面上为凹面，在与YZ面垂直且通过射出面22c的中心的横截面CS(参照图2)处也为凹面。棱镜反射镜22的射出面22c在镜筒41的射出口41o露出，因此通过设为凹面，容易避免与外部物体的接触，能够抑制损伤的产生。棱镜反射镜22的射出面22c配置在比较小的中间像IM的附近，配置在图像光ML的光束截面缩小的部位，因此，能够使面积比较小。通过使棱镜反射镜22的射出面22c的面积比较小，也能够抑制在射出面22c产生的损伤。

透视镜23即第1组合器103a是作为凹的表面镜发挥功能的弯曲的板状的反射光学部件，反射来自棱镜反射镜22的图像光ML，并且使外界光OL部分地透过。透视镜23将来自棱镜反射镜22的图像光ML朝向光瞳位置PP反射。透视镜23具有反射面23c和外侧面23o。

透视镜23部分地反射图像光ML。透视镜23是凹面镜，覆盖眼睛EY或瞳孔所配置的光瞳位置PP，并且朝向光瞳位置PP具有凹形，朝向外界具有凸形。光瞳位置PP或其开口PPa被称为眼点或眼眶。光瞳位置PP或开口PPa相当于第1显示部20a的射出侧的射出光瞳EP。透视镜23是准直器，使从显示面11d的各点射出的图像光ML的主光线、即在第1投射光学系统12a的棱镜反射镜22的射出侧附近成像后扩展的图像光ML的主光线会聚于光瞳位置PP。透视镜23作为凹面镜，使得能够放大观察形成于作为图像光生成装置的第1显示元件11a并由第1投射光学系统12a再次成像的中间像IM。更详细而言，透视镜23与视野透镜同样地发挥功能，使来自在棱镜反射镜22的射出面22c的后级形成的中间像IM的各点的图像光ML在准直的状态下以整体会聚的方式入射到光瞳位置PP。从配置在中间像IM与光瞳位置PP之间的观点出发，透视镜23需要具有相当于视场角的有效区域EA以上的扩展。在此，视场角是以向眼睛的正面方向延伸的光轴AX为基准而使上下左右的视角一致的视场角，在具体例中设定为40°～50°左右。在透视镜23中，关于比有效区域EA向外侧延伸的外区域，由于不直接影响成像，因此能够设为任意的面形状，但从确保眼镜镜片状的外观的观点出发，优选与有效区域EA的外缘的面形状的曲率相同、或者从该外缘起连续地变化。

透视镜23是具有在板状体23b的背面上形成有透射性反射膜23a的构造的半透射型的反射镜板。透视镜23的反射面23c在与YZ面平行且与光轴AX交叉的纵向上隔着光轴AX具有不对称性，在横向或X方向上隔着光轴AX具有对称性。透视镜23的反射面23c例如是自由曲面。反射面23c不限于自由曲面，也可以是非球面。反射面23c需要具有有效区域EA以上的扩展。在反射面23c形成于比有效区域EA宽的外区域的情况下，关于来自有效区域EA的背后的外界像和来自上述外区域的背后的外界像，不易产生外观的差异。

透视镜23的反射面23c在图像光ML的反射时使一部分光透过。由此，外界光OL通过透视镜23，因此能够进行外界的透视，能够使虚像与外界像重叠。此时，若板状体23b薄至几mm左右以下，则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、容易通过透视来观察外界像的观点出发，反射面23c相对于图像光ML、外界光OL的反射率在设想的图像光ML的入射角范围(相当于有效区域EA)内设为10％以上且50％以下。作为透视镜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由与从周围对该板状体23b进行支承的支承板61相同的材料形成，具有与支承板61相同的厚度。透射性反射膜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。透射性反射膜23a也可以是调整了膜厚的Al、Ag等金属的单层膜或多层膜。透射性反射膜23a例如能够通过利用了蒸镀的层叠来形成，但也能够通过粘贴片状的反射膜来形成。在板状体23b的外侧面23o形成有防反射膜。

对光路进行说明，来自第1显示元件11a的图像光ML入射到投射透镜21并以大致准直的状态从投射透镜21射出。通过了投射透镜21的图像光ML入射到棱镜反射镜22，在被折射的同时通过入射面22a，被反射面22b以接近100％的高反射率反射，并再次在射出面22c折射。来自棱镜反射镜22的图像光ML在临时形成中间像IM后，入射到透视镜23，被反射面23c以50％左右以下的反射率反射。被透视镜23反射后的图像光ML入射到佩戴者US的眼睛EY或者瞳孔所配置的光瞳位置PP。通过了透视镜23或其周围的支承板61的外界光OL也入射到光瞳位置PP。即，佩戴了第1显示装置100A的佩戴者US能够与外界像重叠地观察基于图像光ML的虚像。

参照图4，对组装于HMD 200的显示驱动部102a、102b中的支承构造进行说明。在第1显示装置100A中，第1框架52a利用螺钉那样的紧固件50f等固定于第1显示部20a的镜筒41，以悬吊的方式支承第1显示部20a。在第1框架52a形成有矩形的开口52o，矩形的开口52o的周围52r的一部分与第1显示部20a的镜筒盖41u抵接并紧贴。另外，在第1框架52a上的凹部RE配置有第1电路部件80a。第1框架52a例如由镁合金形成。在第2显示装置100b中，第2框架52b利用螺钉那样的紧固件50f等固定于第2显示部20b的镜筒41，以悬吊的方式支承第2显示部20b。在第2框架52b形成有矩形的开口52o，矩形的开口52o的周围52r的一部分与第2显示部20b的镜筒盖41u抵接并紧贴。另外，在第2框架52b上的凹部RE配置有第2电路部件80b。第2框架52b例如由镁合金形成。

支承装置50除了第1框架52a及第2框架52b之外，还具有将第1框架52a与第2框架52b连结并相对地固定的接头(joint)50c。接头50c是镁合金那样的金属制的部件，利用紧固件50g等与第1框架52a的一端部连结，利用紧固件50g等与第2框架52b的另一端部连结。安装有第1显示部20a的第1框架52a和安装有第2显示部20b的第2框架52b经由中央的接头50c以相互光学定位的状态被固定。

图5是说明从图4所示的HMD 200去除了支承装置50的状态的立体图。第1显示部20a以一体化的状态具有第1投射光学系统12a和第1组合器103a，第2显示部20b以一体化的状态具有第2投射光学系统12b和第2组合器103b。在第1投射光学系统12a中，第1组合器103a以被定位的状态通过粘接等固定于镜筒41。第1投射光学系统12a的镜筒41具有收纳第1显示元件11a的空间，经由保持第1显示元件11a的保持架31，将第1显示元件11a以相对于图2所示的投射透镜21等被定位的状态进行支承。在第2投射光学系统12b中，第2组合器103b以被定位的状态通过粘接等固定于镜筒41。第2投射光学系统12b的镜筒41具有收纳第2显示元件11b的空间，经由保持第2显示元件11b的保持架31，将第2显示元件11b以相对于图2所示的投射透镜21等被定位的状态进行支承。在各镜筒41设置有用于螺纹固定于图4所示的第1框架52a或第2框架52b的多个紧固部51f。

参照图6和图7对镜筒41的构造进行说明。在图6中，区域AR1是镜筒41以及保持于镜筒41的第1显示元件11a和光学部件2a、2b的侧方剖视图，区域AR2是去除了第1显示元件11a和保持架31的状态的侧方剖视图，区域AR3是进一步去除了镜筒盖41u的状态的侧方剖视图。另外，在图7中，区域BR1是去除了镜筒盖41u的状态的后视图，区域BR2是去除了镜筒盖41u的状态的后端部的俯视图。

镜筒41包含镜筒主体41a和镜筒盖41u，收纳第1光学部件2a并保持第2光学部件2b。考虑到固定于内部的光学元件的支承精度、强度，镜筒主体41a和镜筒盖41u由聚碳酸酯树脂形成。镜筒主体41a是上方开放的浴缸状的容器，在底部的一部分具有射出口41o。镜筒盖41u以从上方覆盖镜筒主体41a的方式固定。镜筒主体41a具有两个侧板部件41c、底板部件41d、前板部件41e和两个突起部41f、41g。两个侧板部件41c与光轴AX所延伸的离轴面HS(参照图7)大致平行地延伸，彼此分离。底板部件41d大致沿着与光轴AX所延伸的离轴面HS垂直的XZ面延伸，在后方端侧设置有射出口41o。前板部件41e将底板部件41d的前方端与两个侧板部件41c的前方端连结。两个突起部41f、41g以从两个侧板部件41c的上部向外侧伸出的方式沿横向延伸。

在一个侧板部件41c的内侧，作为对构成第1光学部件2a的第1透镜21o、第2透镜21p以及第3透镜21q和第2光学部件2b的棱镜反射镜22进行支承的突起，形成有具有阶梯的引导凸部45a、45b、45c、45d。此外，虽然省略了图示，但在另一个侧板部件41c(参照图7)的内表面也形成有与引导凸部45a、45b、45c、45d相同的引导凸部。通过设置于两个侧板部件41c的内表面的两个第1引导凸部45a，第1透镜21o在靠向一边的状态下被定位并支承于镜筒主体41a。同样地，利用第2引导凸部45b将第2透镜21p定位并支承于镜筒主体41a，利用第3引导凸部45c将第3透镜21q定位并支承于镜筒主体41a，利用第4引导凸部45d将棱镜反射镜22定位并支承于镜筒主体41a。

镜筒盖41u配置在底板部件41d的相反侧，通过覆盖镜筒主体41a的内侧而形成收纳空间IS。镜筒盖41u具有顶板41x和后部板41y。顶板41x与XZ面平行地延伸，后部板41y以覆盖第2光学部件2b的棱镜反射镜22的反射面22b的外侧的方式倾斜地配置。在镜筒盖41u中，在前方的+Z侧形成有从周围降低了规定高度的定位用的保持架基座41s，在保持架基座41s的前方形成有插入口41z。设置于镜筒盖41u的保持架基座41s在如后述那样组装以后与保持架31的基部板31b对置。基部板31b覆盖插入口41z的一部分或全部并固定于镜筒41。在该情况下，基部板31b与镜筒41的侧面部SP大致平行地延伸，能够在增大基部板31b的面积的同时防止在组装后基部板31b增大。镜筒盖41u的顶板41x、镜筒主体41a的两个侧板部件41c以及镜筒主体41a的底板部件41d是整体沿Z方向延伸的镜筒41的侧面部SP。后部板41y的内表面41m相对于XZ面及XY面倾斜，沿着棱镜反射镜22的反射面22b向反射面22b的附近延伸。在反射面22b的外侧与后部板41y的内表面41m之间形成有均匀的间隙GA。

将形成于镜筒盖41u的保持架基座41s的第2面即基座面41n(参照图11)延长而成的与XZ面大致平行的平面与第2光学部件2b的上部22j交叉。这意味着基座面41n形成得较低。通过将保持架基座41s形成于镜筒41的靠中心的深处的位置，能够抑制基部板31b从保持架31突出的突出量。

如图8所示，在沿着镜筒盖41u的外周延伸的外缘42q与镜筒主体41a的上端42p之间设置有例如阶梯那样的嵌合构造47a、47b，能够实现相互的定位。镜筒盖41u的外缘42q和镜筒主体41a的上端42p成为镜筒主体41a与镜筒盖41u的连结部CJ。在连结部CJ处，在镜筒盖41u的外缘42q与镜筒主体41a的上端42p之间的间隙、即嵌合构造47a、47b与外缘42q或上端42p之间的间隙填充有作为粘接材料或密封材料发挥功能的密闭部件SM(参照图6的区域AR2)。在该情况下，能够提高收纳空间IS的气密性。密闭部件SM是防尘构造DP。

参照图6和图7，在镜筒41内，在第1光学部件2a与第2光学部件2b之间配置有光圈板部件26。光圈板部件26优选配置在第1显示元件11a与中间像IM(参照图3)之间的、来自显示面11d上的各点的光束直径最大的中间光瞳的位置或其附近。在图示的情况下，光圈板部件26与棱镜反射镜22的入射面22a相邻地安装。参照图7，光圈板部件26具有配置于镜筒41的底板部件41d的附近的中央部26a和从中央部26a沿着两个侧板部件41c延伸的两个侧边部26b。在本实施方式的情况下，到棱镜反射镜22的上部22j为止成为光学上的有效区域。因此，光圈板部件26成为省略上边而具有相当于下边的中央部26a和相当于左右边的侧边部26b的开放型。

光圈板部件26在周围的四个部位具有缺口26f，缺口26f与在棱镜反射镜22的入射面22a的外侧且侧面22s侧形成的四个突起22f嵌合。由此，相对于棱镜反射镜22的入射面22a定位光圈板部件26。光圈板部件26在缺口26f的周边通过粘接材料固定于突起22f。

对镜筒41内的第2光学部件2b或棱镜反射镜22的固定进行说明。棱镜反射镜22在被入射面22a、反射面22b和射出面22c夹着的一对侧面22s具有突起22t。突起22t的入射面22a侧的一对第1支承面28a与在形成于镜筒主体41a的引导凸部45d设置的一对第1载置面48a抵接。突起22t的射出面22c侧的一对第2支承面28b与在形成于镜筒主体41a的引导凸部45d设置的一对第2载置面48b抵接。在侧面22s中，设置于突起22t的下侧的朝外的一对第3支承面28c与设置于在镜筒主体41a形成的引导凸部45d的朝内的一对第3载置面48c抵接。通过使用第1支承面28a与第1载置面48a的抵接，能够关于Z方向的位置和绕Y轴及X轴的倾斜进行棱镜反射镜22的定位。通过使用第2支承面28b与第2载置面48b的抵接，能够关于Y方向的位置和绕Z轴的倾斜进行棱镜反射镜22的定位。通过使用第3支承面28c与第3载置面48c的抵接，能够关于X方向的位置进行棱镜反射镜22的定位。在将棱镜反射镜22组装于镜筒主体41a时，将镜筒主体41a以引导凸部45d或射出口41o成为上侧的方式纵向放置。然后，在引导凸部45d的第1载置面48a、第2载置面48b以及第3载置面48c的适当位置涂覆粘接材料AM，以一对突起22t载置于一对引导凸部45d的方式，像抽屉那样插入棱镜反射镜22。通过在定位完成后使各部分的粘接材料AM硬化，能够将棱镜反射镜22精密地固定于镜筒主体41a。作为粘接材料AM，例如能够使用UV硬化型的粘接材料，但并不局限于此。

以上，对将棱镜反射镜22定位并固定于在镜筒主体41a形成的引导凸部45d的方法进行了说明，但将第1透镜21o、第2透镜21p以及第3透镜21q固定于第1引导凸部45a、第2引导凸部45b、第3引导凸部45c的方法也与棱镜反射镜22的情况相同，从而省略说明。关于组装顺序，首先将第1透镜21o固定于镜筒主体41a，接着将第2透镜21p固定于镜筒主体41a，继而将第3透镜21q固定于镜筒主体41a，最后将棱镜反射镜22固定于镜筒主体41a。

将棱镜反射镜22等固定于镜筒主体41a的方法不限于上述的利用靠向一边的方法，能够置换为使用了嵌合及其他各种方法的方法。

参照图9，对镜筒41的射出口41o的周边进行说明。在图9中，区域CR1是说明射出口41o的周边的立体图，区域CR2是说明射出口41o的周边的侧视图，区域CR3是说明射出口41o的周边的主视图。在设置于镜筒41的底板部件41d的后方的射出口41o的周边，以从镜筒41的底部突出的方式形成有保护件43a。保护件43a保护比底板部件41d的主体41j向下方突出的棱镜反射镜22的侧面。保护件43a具有倾斜的后部43c和侧部43d。形成有被保护件43a和主体41j包围而倾斜的射出口41o。射出口41o以朝下的-Y方向为基准朝向前的+Z方向倾斜几十度。设置在射出口41o的周围的矩形环状的缘部44以包围棱镜反射镜22的射出面22c的外缘22cp的方式配置。射出口41o的缘部44包含与保护件43a的后部43c对应的部分44a、与保护件43a的侧部43d对应的部分44b、以及与底板部件41d的主体41j对应的部分44c。设置在射出口41o的周围的缘部44从外侧包围棱镜反射镜22的射出面22c的外缘22cp，由此从周围保护棱镜反射镜22的射出面22c。此时，棱镜反射镜22的射出面22c的外缘22cp配置在比射出口41o的缘部44后退的内侧。即，棱镜反射镜22的射出面22c比射出口41o的缘部44靠里侧配置。具体而言，棱镜反射镜22的射出面22c的外缘22cp的上端比射出口41o的边缘部44的上端向+Y方向低了0.5mm～几mm左右。由此，能够避免不希望的物体撞到棱镜反射镜22的外缘22cp或碰到外缘22cp，能够抑制射出面22c的劣化。

参照图6和图9，在棱镜反射镜22的射出面22c的外缘22cp与射出口41o的缘部44之间，在它们的间隙即内部侧填充有作为粘接材料或密封材料发挥功能的密闭部件SM。密闭部件SM对镜筒主体41a的射出口41o与第2光学部件2b或棱镜反射镜22的射出面22c的周围之间进行密闭。在该情况下，虽然第2光学部件2b的射出面22c向外部露出，但比第2光学部件2b的射出面22c在光学上靠上游的光学面通过镜筒41的防尘、防水而被保护。沿着镜筒主体41a的射出口41o填充的密闭部件SM是弹性粘接材料AO。弹性粘接材料AO是通过UV光那样的硬化光而硬化的例如在室温放置下硬化的丙烯酸改性硅系树脂，但在硬化后也具有弹性。弹性粘接材料AO能够对射出口41o进行防尘、防水。包围射出口41o的保护件43a向底板部件41d的下方突出，与外部的物体接触的可能性高，从外部受到冲击的可能性高。因此，通过在棱镜反射镜22的射出面22c与镜筒41的射出口41o之间设置弹性粘接材料AO来进行密封，使棱镜反射镜22的射出面22c等具有耐冲击性，容易维持光学性能。

参照图6，在镜筒41中，被保持架31支承的第1显示元件11a经由插入口41z从上方插入到面对前板部件41e的空间ISa中，并以被定位的状态被固定。在该情况下，第1显示元件11a配置于镜筒41内，不易受到来自外部的冲击的影响，不易产生因制造工序中的作业错误而产生位置调整偏差的状况。

图10是说明将第1显示元件11a组装于保持架31而得的显示单元DU的图。在图10中，区域DR1是表示显示单元DU的表侧的立体图，区域DR2是显示单元DU的侧截面，区域DR3是表示保持架31的背侧的立体图。

在图示的显示单元DU中，第1显示元件11a和其附带的遮光板33固定于保持架31，相互定位。

第1显示元件11a具有板状的主体部分11k和与主体部分11k的上部连接并向上方延伸的FPC(Flexible Printed Circuits：柔性印刷电路)部11f。其中，主体部分11k具有：硅基板SS，其形成有驱动电路11j，形成主体部分11k的外形；发光层11e，其是包含有机EL材料而构成的有机EL元件，产生应成为图像光ML的彩色的光；以及密封用的保护玻璃GG，其与硅基板SS协作而将发光层11e密闭。在此，发光层11e相当于显示面11d。第1显示元件11a按照从FPC部11f接收到的驱动信号进行发光动作，从而朝向保护玻璃GG侧射出图像光ML。在硅基板SS的背面SSa能够粘贴具有弹性的散热片11s。散热片11s例如为石墨制，使用导热性高的粘合材料粘接于硅基板SS的背面SSa。虽然省略了图示，但散热片11s在末端侧固定于第1框架52a(参照图4)，具有通过热传导来冷却硅基板SS的效果。散热片11s能够设为将多个片材贴合而成的层叠构造。

保持架31例如是由具有遮光性的树脂形成的部件，具有弯折成侧视L字状的外形。保持架31具有：支承框架31a，其支承第1显示元件11a；以及基部板31b，其与支承框架31a的上部连接，在与支承框架31a交叉的方向(具体而言是垂直的方向)上延伸。支承框架31a在支承第1显示元件11a的状态下经由形成于镜筒41的插入口41z插入到镜筒41中。基部板31b与支承框架31a的根部侧连接，向相当于光射出侧的前方(即-Z侧)延伸，不插入镜筒41中。支承框架31a具有矩形的外形，包含平板部31s和框部31t。平板部31s在上端与基部板31b连接。框部31t呈U字状，从左右方向和下方向包围第1显示元件11a。支承框架31a具有被平板部31s和框部31t包围的矩形的开口A1。第1显示元件11a的保护玻璃GG以嵌入的方式配置于开口A1。在支承框架31a的内部且Y方向的上部和下部形成有与横向的X方向平行地延伸的两个支承区域31p。上侧的支承区域31p在平板部31s的背面侧形成为凸条，下侧的支承区域31p在框部31t的背面侧形成为阶梯。两个支承区域31p经由粘接材料粘接于第1显示元件11a的硅基板SS中的上下的表面区域SSc。由此，第1显示元件11a以相对于支承框架31a间接地定位的状态被支承，能够使第1显示元件11a的显示面11d成为与XY面大致平行的规定的定位状态。保持架31的基部板31b具有矩形平板状的外形，下表面31j与YZ面平行地延伸。基部板31b载置于在镜筒41的镜筒盖41u形成的保持架基座41s上，在定位后固定于保持架基座41s(参照图6等)。其结果是，形成于基部板31b的第1面即下表面31j与形成于保持架基座41s的第2面即基座面41n相互对置，将形成于基部板31b的第1面即下表面31j延长后的与XZ面大致平行的平面与第2光学部件2b的上部22j交叉，也与第3透镜21q的上部交叉。在基部板31b的外周部，在后方即-Z侧和横向即±X侧这三边形成有薄壁部35t。为了容易进行后述的三维驱动装置的臂的吸附、支承，基部板31b的上表面31u平滑且平坦。

对将第1显示元件11a固定于保持架31的支承框架31a的工序进行简单说明。以支承框架31a的表侧或-Z侧朝下的方式将支承框架31a载置于未图示的支承夹具。由此，支承夹具的基准面与支承框架31a的抵接面36d抵接。然后，向支承区域31p的表面供给粘接材料，使将保护玻璃GG作为下侧的第1显示元件11a从支承框架31a的上方下降，向支承框架31a的开口A1插入保护玻璃GG。在该状态下，支承夹具的基准面与保护玻璃GG的表面GGa抵接，第1显示元件11a相对于支承框架31a被定位。然后，通过使粘接材料硬化，将第1显示元件11a固定于支承框架31a。

遮光板33利用粘接材料、粘合材料固定于保持架31的支承框架31a。遮光板33是设置有矩形的开口33p的遮光光圈，由具有遮光性的金属、树脂等形成。通过遮光板33，能够抑制产生杂散光。从第1显示元件11a的显示面11d射出的有效的图像光ML不被遮光板33遮挡而通过开口33p。在固定遮光板33时，能够将形成于支承框架31a的四个突起31q用作定位。四个突起31q从上下把持从遮光板33向左右形成的突出部33c，遮光板33相对于支承框架31a被适当地定位。通过使用多个突起31q，能够节省空间且简单地固定遮光板33。遮光板33能够通过使用粘接材料而永久地固定于支承框架31a。

参照图11和图12，对显示单元DU相对于镜筒41的固定进行说明。图11是说明光学单元300的放大剖视图，图12是说明光学单元300的组装的图。在图12中，区域ER1是表示将显示单元DU组装于镜筒41后的状态的俯视图，区域ER2是表示组装显示单元DU前的状态的俯视图。这里，将相对于组合了内置有第1投射光学系统12a的镜筒41和第1组合器103a的第1显示部20a组装了包含第1显示元件11a的显示单元DU的部件称为光学单元300。

在形成于作为镜筒41的上表面的、镜筒盖41u的顶板41x的保持架基座41s中的左右和后方的边缘部分41r形成有阶梯S1。即，作为保持架基座41s的上表面或基座面41n的初始抵接面49p的高度比顶板41x的上表面49c的高度低。在保持架基座41s的阶梯S1及其附近，保持将保持架31和镜筒41连接的粘接材料AM1。粘接材料AM1例如是丙烯酸系的紫外线硬化树脂。在后述的保持架31的定位后使粘接材料AM1硬化。

在将显示单元DU的保持架31中的支承框架31a的下端从插入口41z插入，使支承框架31a整体与第1显示元件11a一起进入镜筒41中时，第1显示元件11a收纳于空间ISa，基部板31b以嵌入的方式载置于凹陷的保持架基座41s。此时，成为插入口41z的大半被基部板31b封闭的状态，从而抑制灰尘、尘埃向保持架31中的侵入。此外，当基部板31b载置于保持架基座41s上时，作为保持架基座41s的基座面41n的初始抵接面49p与作为基部板31b的下表面31j的初始抵接面39p抵接，成为第1显示元件11a的显示面11d的中心位于与第1光学部件2a的朝向第1透镜21o的光轴AX相同的位置或降低规定距离的初始定位状态。即，在初始阶段以后的调整时，能够使保持架31相对于镜筒41向上侧的+Y方向移动，通过保持架31向+Y方向的移动量的微调整，能够进行关于Y方向的精密的定位。

保持架31的基部板31b在左右及后方的边缘部分具有薄壁部35t。薄壁部35t形成朝向保持架基座41s的阶梯S1的阶梯S2。其结果是，利用设于镜筒盖41u的保持架基座41s的阶梯S1和设于保持架31的薄壁部35t的阶梯S2形成槽TR。该槽TR是粘接材料涂覆部AA的一部分，具有在基部板31b的薄壁部35t的周边保持粘接材料AM1并防止不希望的扩散的作用。即，阶梯S1、S2可以说是扩散防止壁。在后述的保持架31的定位时，保持架31微小移位。伴随着这样的保持架31的移位，粘接材料AM1的涂覆状态产生粗、密，在密的位置，粘接材料AM1有可能突出到保持架31的周围(即上表面31u)，或者粘接材料AM1有可能突出到保持架基座41s外，从而可能妨碍之后的调整、处理。为了防止该情况，设置槽TR，使粘接材料AM1停止在必要的区域。此外，粘接材料AM1的粘度具体为5000-50000mPa·s。另外，基部板31b的壁厚为1mm左右，薄壁部35t的厚度为0.5mm左右。基部板31b的定位时的移动量为0.5mm左右，不会超过1mm。

参照图12，在形成于镜筒盖41u的保持架基座41s的-Z侧的边缘部分设置有从阶梯S1的侧面向前方的+Z侧突出的两个突起49s。两个突起49s与形成于保持架31的基部板31b的-Z侧的边缘部分的薄壁部35t中的两个对应部位39s抵接。通过保持架31的后端的对应部位39s即初始抵接部位39d与镜筒盖41u的保持架基座41s的两个突起49s即初始抵接部位49d抵接，保持架31成为相对于镜筒盖41u被初始定位的状态。在该情况下，从图11所示的第1显示元件11a的显示面11d到第1光学部件2a的第1透镜21o的距离比本来的适当距离稍短。即，在初始阶段以后的调整时，能够使保持架31相对于镜筒41向+Z方向移动，通过保持架31向+Z方向的移动量的微调整，能够进行关于Z方向的精密的定位。

关于初始定位用的突起49s，不限于设置于保持架基座41s的-Z侧的边缘部分，如图12的区域ER2所示，可以代替突起49s或者在其基础上，将一对突起149s设置于保持架基座41s的±X侧的边缘部分中的任意的边缘部分。

为了能够使保持架31的基部板31b的位置在插入口41z内沿X方向和Z方向微动，使插入口41z的俯视轮廓比基部板31b和第1显示元件11a的俯视轮廓大一圈。即，插入口41z具有包含调整余量的尺寸，以允许支承框架31a在第1显示元件11a的显示面11d的法线方向和与其垂直的横向上移动。与此相应地，收纳第1显示元件11a和支承框架31a的空间ISa避免与第1显示元件11a等的干涉而允许第1显示元件11a等的微小移动。其结果为，在保持架31的前方上部、即基部板31b与支承框架31a的接缝的前方+Z侧，成为插入口41z部分地敞开而形成有间隙G1的状态。因此，在将保持架31相对于镜筒41定位并固定之前，为了覆盖间隙G1，在插入口41z的前方端与第1显示元件11a的硅基板SS或散热片11s之间，以填充它们之间的方式涂覆作为密封部的粘接材料AM2，在后述的保持架31的定位后使粘接材料AM2硬化。粘接材料AM2在硬化前粘度比较高且容易维持形状。若将与槽TR对应的粘接材料AM1和与间隙G1对应的粘接材料AM2合起来，则成为如长方形的四边那样闭合的形状。将两个粘接材料AM1、AM2合起来称为防尘构造DP。防尘构造DP在确保保持架31和镜筒41的防尘的同时实现保持架31和镜筒41的固定。防尘构造DP的粘接材料AM1、AM2沿着基部板31b的周边延伸并突出到保持架基座41s。防尘构造DP由光硬化树脂形成，是维持将保持架31相对于镜筒41定位的状态的密封部件。粘接材料AM1、AM2优选为硬化收缩较少的材料。涂覆构成防尘构造DP的粘接材料AM1、AM2的部位(槽TR、间隙G1)成为粘接材料涂覆部AA。此外，在保持架31中，在FPC部11f的引出口周边形成有间隙31i的情况下，为了确保防尘、防水，也能够在间隙31i的周围涂覆并填充粘接材料AM3。

此外，如图12的区域ER2所示，能够在镜筒41的上表面以密封插入口41z的方式预先粘贴密封件RK。如果在即将将保持架31的基部板31b插入到插入口41z之前才剥离密封件RK，则能够可靠地防止灰尘、尘埃进入镜筒41内。

参照图13，对第1组合器103a相对于镜筒41的固定、即透视镜23相对于第1投射光学系统12a的固定进行说明。在图13中，区域FR1是镜筒41和第1组合器103a的主视图，区域FR2是镜筒41和第1组合器103a的俯视图。

在光学单元300中，在镜筒41的前侧以向横向外侧伸出的方式形成有一对突起部41f、41g。另外，在第1组合器103a的上端61g，以向内侧即-Z侧伸出的方式形成有一对安装部62a、62b。一对安装部62a、62b的一对对置的内侧面62s以夹着镜筒41的一对外置的横侧面51s的方式与它们嵌合，以减少倾斜的方式进行±X方向的定位。一对安装部62a、62b的一对后侧面62t与镜筒41的阶梯状的一对前侧面51r抵接，以减少倾斜的方式进行±Z方向的定位。并且，从一对突起部41f、41g的底面59j突起的多个凸部59p与一对安装部62a、62b的一对上表面62j抵接，进行±Y方向的定位。在以上的定位后，即6轴的定位后，从周围向突起部41f、41g的底面59j与安装部62a、62b的上表面62j之间供给粘接材料AM5，并利用紫外线等使供给的粘接材料AM5硬化，由此完成第1组合器103a相对于镜筒41的固定。

第1组合器103a相对于镜筒41的固定在保持架31相对于镜筒41的固定前进行。相反，在使保持架31的固定先于第1组合器103a的固定时，保持架31的定位相对于第1投射光学系统12a进行。

图14是图1所示的第1显示装置100A的第1显示驱动部102a的主视剖视图。在镜筒41固定有第1框架52a。第1框架52a支承包含镜筒41的第1显示部20a来决定配置。以覆盖镜筒41的下侧的方式配置有下盖71a。下盖71a支承于图4所示的接头50c、第1框架52a，在附图左侧的端部与图1所示的支承装置100C连结。上盖71b以能够装卸的方式安装于下盖71a。

参照图15等，对光学单元300的制造方法、即将显示单元DU组装于镜筒41的方法进行说明。在图15中，区域GR1是表示将显示单元DU组装于镜筒41前的状态的立体图，区域GR2是表示正在组装显示单元DU的状态的立体图。

准备内置光学部件2a、2b的镜筒41。将第1透镜21o、第2透镜21p、第3透镜21q以及棱镜反射镜22进行定位并通过粘接固定于镜筒主体41a。然后，通过粘接将镜筒盖41u气密地固定于镜筒主体41a。在该阶段，镜筒41成为除了插入口41z之外被密闭的状态。在图16的区域GR1所示的例子中，在镜筒41的前部固定有第1组合器103a，并且，在镜筒41的上部安装有第1框架52a。接着，将显示单元DU插入镜筒41。即，将保持架31插入镜筒41的插入口41z。具体而言，将构成显示单元DU的保持架31中的支承框架31a与第1显示元件11a一起插入到插入口41z中。此时，保持架31的基部板31b载置于镜筒盖41u的保持架基座41s上。在该情况下，在将保持架31安装于镜筒41的初始阶段，插入口41z被大致封闭，易于确保镜筒41中的防尘。当在该状态下将保持架31向后方-Z方向按压时，在设置于镜筒41的保持架基座41s的表面即基座面41n与设置于保持架31的基部板31b的下表面31j抵接的状态下，设置于镜筒41的两个突起49s与设置于保持架31的两个对应部位39s抵接。由此，实现初始定位。在该情况下，在将保持架31安装于镜筒41的初始阶段，能够进行保持架31的大致的定位。在初始定位后，向设置于保持架基座41s的三个边缘部分的阶梯S1供给粘接材料AM1，以封闭残留于镜筒盖41u的插入口41z的间隙G1的方式供给粘接材料AM2作为密封部。然后，利用三维驱动装置的臂RA对保持架31的基部板31b的上表面31u进行保持来支承保持架31。通过臂RA以6轴调整保持架31的姿势，并且观察成像状态，在像差减少到能够实现所期望的光学性能的程度的状态下，停止保持架31或显示单元DU的移动。此外，如图15的区域GR2所示，臂RA支承保持架31的上表面31u，能够使保持架31在3轴α、β、γ的方向上移动，并能够使保持架31绕3轴α、β、γ旋转。然后，对供给至阶梯S1等的粘接材料AM1、AM2照射紫外光，使粘接材料AM1、AM2硬化。即，利用粘接材料AM1、AM2将基部板31b固定于在镜筒41的插入口41z附近设置的保持架基座41s。以上，向保持架基座41s的阶梯S1供给粘接材料AM1，并以封闭残留于插入口41z的间隙G1的方式供给粘接材料AM2的工序也可以在将显示单元DU插入镜筒41的工序之前进行。

在调整保持架31的姿势的工序中，镜筒41内被粘接材料AM1、AM2密闭，能够考虑防尘而将第1显示元件11a组装于光学单元300。

以上，通过臂RA使保持架31移动的方向主要为与光轴AX平行的γ方向。因此，基部板31b主要沿着γ方向在水平的方向(具体而言为±Z方向)上移动，容易确保用于定位的空间，容易使镜筒41、光学单元300小型化。

通过对保持架31进行初始定位，能够减轻以6轴调整姿势时的负担。另外，通过进行初始定位，能够对影响度低的轴省略移动、旋转的调整。即，能够进行从6轴的姿势调整减去调整轴后的简单的姿势调整。具体而言，通过利用设置于镜筒41的两个突起49s的初始定位，能够省略绕β轴或Y轴的旋转的调整。

以上说明的第1实施方式的HMD 200具有：第1显示元件11a；保持架31，其保持显示元件11a；第1投射光学系统12a，其投射形成于第1显示元件11a的图像；以及作为壳体CA的镜筒41，其将第1投射光学系统12a以定位的状态进行收纳，保持架31具有：支承框架31a，其支承第1显示元件11a；以及基部板31b，其与支承框架31a的上部连接，在与支承框架31a交叉的方向上延伸，支承框架31a的端部经由形成于镜筒41的插入口41z插入到镜筒41中，基部板31b覆盖着插入口41z而固定于镜筒41。

在上述HMD 200中，设置于保持架31的支承框架31a的端部经由形成于镜筒41的插入口41z插入到镜筒41中，基部板31b覆盖着插入口41z而固定于镜筒41，因此，在将保持架31安装于镜筒41的初始阶段，插入口41z被封闭，能够缩短镜筒41中的第1投射光学系统12a、支承于支承框架31a的第1显示元件11a暴露于外部环境的时间，因此，容易确保防尘。另外，第1显示元件11a在安装的初始阶段被收纳到镜筒41中，因此，在调整了第1显示元件11a的配置之后，不会发生第1显示元件11a由于外部负荷而发生位置偏移这样的现象。

[第2实施方式]

以下，说明第2实施方式的HMD。另外，第2实施方式的HMD对第1实施方式的HMD进行了部分变更，从而省略与第1实施方式的HMD共同的部分的说明。

如图16所示，保持架231具有侧视T字状的外形。保持架231具有：支承框架31a，其支承第1显示元件11a；以及基部板131b，其与支承框架31a的上部连接，在与支承框架31a垂直的方向上延伸。基部板131b具有：第1部件131ba，其向第1显示元件11a的光射出侧或-Z侧即前方延伸；以及第2部件131bb，其向第1显示元件11a的光射出侧的相反侧或+Z侧即后方延伸。第1部件131ba具有与第1实施方式的保持架31的基部板31b相同的形状并同样地发挥功能。另一方面，第2部件131bb被保持架基座41s的+Z侧的端部支承。因此，在将显示单元DU或保持架231组装于镜筒41时，更容易抑制支承框架31a或第1显示元件11a相对于光轴AX倾斜。另外，第2部件131bb封闭在插入口41z的+Z侧残留的间隙G1。即，基部板131b成为覆盖插入口41z的形状。由此，能够在将保持架231插入到镜筒41的阶段整体地封闭插入口41z，提高了防尘效果。

FPC部11f、散热片11s穿过形成于第2部件131bb的孔31h而向镜筒41的外部延伸。出于确保防尘、防水的目的，能够在孔31h的周围涂覆并填充粘接材料。

关于T字的保持架231，在俯视观察时，基部板131b向插入口41z的外侧扩展，基部板131b的面积大于插入口41z的面积。

在使用T字的保持架231的情况下，向包围矩形的基部板131b的整周的四个边缘部分供给粘接材料AM。

在以上说明的第1实施方式的HMD 200中，基部板131b向相当于第1显示元件11a的光射出侧的前方和相反的后方延伸。在该情况下，基部板131b与镜筒41的侧面部SP大致平行地延伸，能够在增大基部板131b的面积的同时防止在组装后基部板131b增大。此外，向第1显示元件11a的后方延伸的基部板131b(即第2部件131bb)将插入口41z整体封闭，能够提高防尘效果。

[其他变形例]

以上，根据实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，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变形。

以上，HMD 200具有第1显示装置100A和第2显示装置100B，但HMD 200或图像显示装置100也可以通过支承装置100C将单一的第1显示装置100A或第2显示装置100b支承在眼前。

以上，支承框架31a和基部板31b沿垂直的方向延伸，但支承框架31a和基部板31b不限于垂直，也可以弯折而沿相互交叉的方向延伸。

基部板31b的尺寸与支承框架31a为相同程度，但也可以具有支承框架31a的一半左右以下的尺寸。

基部板31b的形状不限于矩形，能够设为圆、椭圆、多边形那样的各种形状。

阶梯S1、S2能够置换为能够限制粘接材料AM1、AM2的移动的其他构造，例如能够置换为凸条。

第1投射光学系统12a的光学部件2a、2b不限于图示，例如构成第1光学部件2a的光学元件的张数和光学面的形状可以根据HMD 200的使用目的等适当变更。

以上，以HMD 200佩戴于头部来使用为前提，但上述图像显示装置100也能够作为不佩戴于头部而如双目镜那样观看的手持显示器来使用。即，在本发明中，头戴式显示器也包含手持显示器。

具体的方式中的头部佩戴型显示装置具有：显示元件；保持架，其保持显示元件；投射光学系统，其投射形成于显示元件的图像；以及壳体，其将投射光学系统以定位的状态进行收纳，保持架具有：支承框架，其支承显示元件；以及基部板，其与支承框架的上部连接，在与支承框架交叉的方向上延伸，支承框架的端部经由形成于壳体的插入口插入壳体中，基部板覆盖着插入口而固定于壳体。

在上述头部佩戴型显示装置中，设置于保持架的支承框架的端部经由形成于壳体的插入口插入壳体中，基部板覆盖着插入口而固定于壳体，因此在将保持架安装于壳体的初始阶段，插入口被封闭，能够缩短壳体中的投射光学系统、支承于支承框架的显示元件暴露于外部环境的时间，所以容易确保防尘。另外，显示元件在安装的初始阶段被收纳在壳体中，因此在调整了显示元件的配置之后，不会发生显示元件因外部负荷而发生位置偏移的现象。

在具体方式的头部佩戴型显示装置中，基部板与壳体中的形成有插入口的侧面部抵接而被定位。在该情况下，在将保持架安装于壳体的初始阶段，插入口被封闭，容易确保壳体中的防尘。

在具体方式的头部佩戴型显示装置中，基部板的周边部与壳体中的形成有插入口的侧面部上形成的突起抵接而被定位。在该情况下，在将保持架安装于壳体的初始阶段，能够进行保持架的大致的定位。

在具体方式的头部佩戴型显示装置中，壳体具有粘接材料涂覆部，所述粘接材料涂覆部保持将保持架与壳体连接起来的粘接材料。在该情况下，通过将粘接材料保持在适当位置并使其硬化，能够将保持架相对于壳体精密地定位并固定。

在具体方式的头部佩戴型显示装置中，粘接材料涂覆部呈阶梯状形成于壳体中的配置基部板的周边部的部位。在该情况下，容易将粘接材料保持于粘接材料涂覆部。

在具体方式的头部佩戴型显示装置中，基部板向相当于显示元件的光射出侧的前方延伸。在该情况下，基部板与壳体的侧面部大致平行地延伸，能够在增大基部板的面积的同时防止在组装后基部板增大。

在具体方式的头部佩戴型显示装置中，基部板在显示元件的光射出侧的后方端部设置有密封插入口的密封部。在该情况下，能够通过基部板和密封部整体地封闭插入口，能够提高防尘效果。

在具体方式的头部佩戴型显示装置中，基部板向相当于显示元件的光射出侧的前方和相反的后方延伸。在该情况下，基部板与壳体的侧面部大致平行地延伸，能够在增大基部板的面积的同时防止在组装后基部板增大。另外，向显示元件的后方延伸的基部板整体地封闭插入口，能够提高防尘效果。

在具体方式的头部佩戴型显示装置中，插入口具有包含调整余量的尺寸，所述调整余量允许支承框架在显示元件的显示面的法线方向上移动。在该情况下，能够进行经由支承框架使显示元件在光轴方向上移动的调整。

在具体方式的头部佩戴型显示装置中，显示元件利用粘接材料固定于支承框架的内部形成的平行地延伸的两个支承区域。

在具体方式的头部佩戴型显示装置中，在显示元件的光射出侧配置有遮光板，遮光板以被支承框架上形成的多个突起把持的方式固定。通过遮光板，能够抑制产生杂散光。遮光板被形成于支承框架的多个突起省空间且简易地固定。

在具体方式的头部佩戴型显示装置中，壳体包含：容器状的主体，其具有底板部件和侧壁；以及盖，其通过覆盖主体的内侧而形成收纳空间。在该情况下，容易将构成投射光学系统的光学元件配置在容器状的壳体中并进行定位，容易通过盖确保防尘。

在具体方式的头部佩戴型显示装置中，投射光学系统具有：第1光学部件，其配置在显示元件的光射出侧；以及第2光学部件，其配置在第1光学部件的光射出侧，通过反射面使光路弯折。在该情况下，光路被第2光学部件弯折，容易使投射光学系统小型化。

在具体方式的头部佩戴型显示装置中，插入口形成于盖，第2光学部件的射出面在主体的底板部件上形成的射出口处露出。在该情况下，使第2光学部件的射出面向外部露出，但比第2光学部件的射出面在光学上靠上游的光学面通过壳体的防尘、防水而被保护。

在具体方式的头部佩戴型显示装置中，壳体在主体与盖的连结部处被密闭，主体的射出口与第2光学部件的射出面的周围被密闭。具体的方式中的光学单元具有：显示元件；保持架，其保持显示元件；投射光学系统，其投射形成于显示元件的图像；以及壳体，其将投射光学系统以定位的状态进行收纳，保持架具有：支承框架，其支承显示元件；以及基部板，其与支承框架的上部连接，在与支承框架交叉的方向上延伸，支承框架的端部经由形成于壳体的插入口插入壳体中，基部板覆盖着插入口而固定于壳体的上部。

在上述光学单元中，设置于保持架的支承框架的端部经由形成于壳体的插入口插入壳体中，基部板覆盖着插入口而固定于壳体，因此在将保持架安装于壳体的初始阶段，插入口被封闭，能够缩短壳体中的投射光学系统、支承于支承框架的显示元件暴露于外部环境的时间，所以容易确保防尘。另外，显示元件在安装的初始阶段被收纳在壳体中，因此在调整了显示元件的配置之后，不会发生显示元件因外部负荷而发生位置偏移的现象。

Claims (16)

1.一种头部佩戴型显示装置，其中，该头部佩戴型显示装置具有：

显示元件；

保持架，其保持所述显示元件；

投射光学系统，其投射形成于所述显示元件的图像；以及

壳体，其将所述投射光学系统以定位的状态进行收纳，

所述保持架具有：支承框架，其支承所述显示元件；以及基部板，其与所述支承框架的上部连接，在与所述支承框架交叉的方向上延伸，

所述支承框架的端部经由形成于所述壳体的插入口插入到所述壳体中，所述基部板覆盖着所述插入口而固定于所述壳体。

2.根据权利要求1所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述基部板与所述壳体中的形成有所述插入口的侧面部抵接而被定位。

3.根据权利要求1所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述基部板的周边部与所述壳体中的形成有所述插入口的侧面部上形成的突起抵接而被定位。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述壳体具有粘接材料涂覆部，所述粘接材料涂覆部保持将所述保持架与所述壳体连接起来的粘接材料。

5.根据权利要求4所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述粘接材料涂覆部呈阶梯状形成于所述壳体中的配置所述基部板的周边部的部位。

6.根据权利要求1所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述基部板向相当于所述显示元件的光射出侧的前方延伸。

7.根据权利要求6所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述基部板在所述显示元件的光射出侧的后方端部设置有密封所述插入口的密封部。

8.根据权利要求1所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述基部板向相当于所述显示元件的光射出侧的前方和相反的后方延伸。

9.根据权利要求1所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述插入口具有包含调整余量的尺寸，所述调整余量允许所述支承框架在所述显示元件的显示面的法线方向上移动。

10.根据权利要求1所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述显示元件利用粘接材料固定于所述支承框架的内部形成的平行地延伸的两个支承区域。

11.根据权利要求1所述的头部佩戴型显示装置，其中，

在所述显示元件的光射出侧配置有遮光板，

所述遮光板以被所述支承框架上形成的多个突起把持的方式固定。

12.根据权利要求1所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述壳体包含：容器状的主体，其具有底板部件和侧壁；以及盖，其通过覆盖所述主体的内侧而形成收纳空间。

13.根据权利要求12所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述投射光学系统具有：第1光学部件，其配置在所述显示元件的光射出侧；以及第2光学部件，其配置在所述第1光学部件的光射出侧，通过反射面使光路弯折。

14.根据权利要求13所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述插入口形成于所述盖，

所述第2光学部件的射出面在所述主体的所述底板部件上形成的射出口处露出。

15.根据权利要求14所述的头部佩戴型显示装置，其中，

所述壳体在所述主体与所述盖的连结部处被密闭，

所述主体的所述射出口与所述第2光学部件的所述射出面的周围被密闭。

16.一种光学单元，其中，该光学单元具有：

显示元件；

保持架，其保持所述显示元件；

投射光学系统，其投射形成于所述显示元件的图像；以及

壳体，其将所述投射光学系统以定位的状态进行收纳，

所述保持架具有：支承框架，其支承所述显示元件；以及基部板，其与所述支承框架的上部连接，在与所述支承框架交叉的方向上延伸，

所述支承框架的端部经由形成于所述壳体的插入口插入到所述壳体中，所述基部板覆盖着所述插入口而固定于所述壳体的所述上部。