CN203012240U - 虚像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种虚像显示装置,减轻观察者使用中对眼的负担,即使是长时间的使用也能抑制观察者的紧张。虚像显示装置(100)中,包括:图像显示装置,其形成图像光;投射光学系统,其形成基于从上述图像显示装置射出的上述图像光的虚像;导光装置,其具有:光入射部,向内部取入通过了上述投射光学系统的上述图像光;导光部,通过全反射引导从上述光入射部取入的上述图像光;和光射出部,向外部取出经过了上述导光部的上述图像光;和支撑上述导光装置的框架,上述图像显示装置具有:倾斜角调整构件,将从上述导光装置射出的上述图像光的影像光轴调整至相对与观察者的眼的正面对应的主视方向倾斜的方向。
Description
技术领域
本实用新型涉及在头部佩戴使用的头戴显示器等虚像显示装置。
背景技术
近年来,作为像头戴显示器那样可进行虚像的形成及观察的虚像显示装置,提出了各种通过导光板将来自显示元件的图像光引导至观察者的瞳孔的类型(例如参照专利文献1、2等)
头戴显示器,从装置的小型化和/或设计性的观点,不限于专利文献1、2的情况,一般来说大量的头戴显示器,成为如眼镜和/或太阳镜那样的形状。在这样构成的头戴显示器中,若按照形状传送图像光,则图像光以其中心即中心光轴的方向为基本水平0度的状态被射出。由于观察者以该图像光的中心光轴的方向为视线的方向,所以以朝向正前的状态持续观察影像。
然而,由于在朝向正前的状态,人的眼成为很大地睁开并进行观察的结构,所以观察者的眼皮承受很大的负担。因此,若这个状态长久地持续,则观察者会感到由眼疲劳引起的紧张。头戴显示器因假定要进行长时间持续的使用,所以这样的紧张特别地成为问题。
专利文献1:特开2008-172367号公报
专利文献2:特开2000-249969号公报
实用新型内容
本实用新型鉴于上述背景技术的问题而提出,目的是提供一种虚像显示装置,减轻观察者使用中对眼的负担,即使是长时间的使用也能抑制观察者的紧张。
为了解决上述问题,本实用新型涉及的虚像显示装置包括:(a)图像显示装置,其形成图像光;(b)投射光学系统,其形成基于从图像显示装置射出的图像光形成的虚像;和(c)导光装置,其具有:(c1)光入射部,向内部取入通过了投射光学系统的图像光;(c2)导光部,通过全反射引导从上述光入射部取入的上述图像光;和(c3)光射出部,向外部取出经过了导光部的图像光,(d)支撑导光装置的框架,上述图像显示装置具有:(e)倾斜角调整构件,将从导光装置射出的图像光的影像光轴调整至相对与观察者的眼的正面对应的主视方向倾斜的方向。这里,所谓图像光的影像光轴与从光射出部射出的图像光中从图像的中心射出的分量的主光线相当,确定观察图像光的观察者的视线。还有,所谓观察者的主视方向是指对观察者而言的正面方向,例如在观察者以正坐或正立的状态观看正面的情况下,水平方向成为主视方向。这个主视方向通过确定支撑导光装置的框的形状来规定。即,在虚像显示装置中,图像显示装置、投射光学系统及导光装置的相对的配置关系、和/或与观察者佩戴时的耳朵和/或鼻子抵接的部件的位置至少通过支撑导光装置的框架确定。虚像显示装置假定观察者的眼和/或鼻子的一般的位置而制作,通过基于这样的假定确定框架的形状,可以确定上述光学部件间对观察者成为朝向正前的状态的方向和假定的主视方向。
上述虚像显示装置中,通过具有倾斜角调整构件,可以以主视方向为基准进行关于影像光轴的方向的调整即观察者的视线的角度调整。由此,例如观察者的视线的方向可自然地成为对观察者而言观察下方侧的方向。通过这样的观察者的视线的角度调整,与以朝向主视方向的状态进行观察的情况下相比,能减轻对观察者的眼的负担,所以即使在经历长时间使用的情况下,也能抑制观察者承受的紧张。
根据本实用新型的具体方面,倾斜角调整构件是相对主视方向使上述投射光学系统的投射光轴倾斜的投射光轴调整部。这个情况下,通过使投射光学系统的投射光轴倾斜,能直接地调整图像光的影像光轴的倾斜度。
根据本实用新型的具体方面,投射光轴调整部通过使投射光学系统的整体倾斜而使投射光轴倾斜,并且使导光装置的整体倾斜。这个情况下,通过投射光学系统及导光装置倾斜,调整图像光的影像光轴的倾斜度。
根据本实用新型的其他方面,投射光轴调整部是配置于框架中与观察者的耳的位置相对应的部分的靠垫(CUSHION)部件。这个情况下,通过调整靠垫部件的尺寸,能调整投射光学系统的投射光轴的倾斜度,进而能简单地调整图像光的影像光轴的倾斜度。
根据本实用新型的其他方面,倾斜角调整构件是使与投射光学系统的投射光轴平行延伸的图像显示装置的显示中心轴移动至与投射光学系统的投射光轴垂直的方向的移动结构。这个情况下,通过在移动结构中调整移动量,能调整图像光的影像光轴的倾斜度。
根据本实用新型的其他方面,导光装置按照由移动结构实现的图像显示装置的移动量调整光入射部、导光部及光射出部的有效区域。这个情况下,在导光装置中,能在导光装置中可靠地传送来自图像显示装置的图像光。
根据本实用新型的其他方面,投射光学系统的投射光轴延伸的方向沿着上述主视方向。这个情况下,若想起例如观察者佩戴眼镜的状态,可考虑在通常的设计中眼镜的镜腿基本沿着主视方向延伸。因此,投射光学系统的投射光轴能基本沿着眼镜的镜腿延伸,能谋求装置的小型化,还有,能提高设计性。
根据本实用新型的其他方面,倾斜角调整构件是具有用于向外部取出光射出部的图像光的反射面,并调整该反射面的角度的图像取出面调整结构。这个情况下,通过调整反射面的角度,能调整图像光的影像光轴的倾斜度。
根据本实用新型的其他方面,倾斜角调整构件具有用于向外部取出光射出部的图像光的反射面,该反射面的区域对应于使图像光的影像光轴倾斜的方向,偏向导光装置的光透射区域的周边侧配置。这个情况下,在光射出部中,能可靠地射出以希望的角度使影像光轴倾斜后的图像光。
根据本实用新型的其他方面,倾斜角调整构件相对主视方向,使图像光的影像光轴倾斜至与对观察者而言的下方侧相对应的俯视方向。这个情况下,使观察者的视线的方向成为观察比主视方向靠下方侧的俯视方向,若换句话说,能以向下观看那样的角度观察。
根据本实用新型的其他方面,倾斜角调整构件相对主视方向,使图像光的影像光轴的倾斜角度倾斜7度以上。这个情况下,为了减轻对观察者的眼的负担,可以使观察者的视线的角度自然下降到需要的程度。
根据本实用新型的其他方面,导光部具有互相平行地配置并可以进行基于全反射的导光的第1反射面和第2反射面;光入射部具有相对第1反射面成预定角度的第3反射面;光射出部具有相对第1反射面成预定角度的第4反射面。这个情况下,作为同时合成反射次数不同的图像光并形成1个虚像的图像光进行取出,能确保隔着光射出部观察的虚像的显示尺寸很大。
附图说明
图1是表示第1实施方式的虚像显示装置的立体图。
图2(A)是表示佩戴虚像显示装置的状态的侧视图,(B)是透视图。(C)是比较例的图。
图3(A)是构成虚像显示装置的第1显示装置的主体部分的俯视图,(B)是主体部分的主视图。
图4(A)是展开关于纵的第1方向的光路所得的概念图,(B)是展开关于横的第2方向的光路所得的概念图。
图5是具体地说明虚像显示装置的光学系统的光路的俯视图。
图6(A)是表示液晶显示设备的显示面,(B)是概念性地说明观察者所见的液晶显示装置的虚像的图,(C)及(D)是说明构成虚像的部分图像的图。
图7(A)是模式地表示虚像显示装置的结构的图,(B)是关于影像光轴进行说明的图,(C)是用于关于影像光轴和虚像的关系进行说明的图,(D)是比较例的图。
图8(A)是模式地表示第2实施方式的虚像显示装置的结构的图,(B)是用于关于影像光轴进行说明的图,(C)是用于关于影像光轴和虚像的关系进行说明的图,(D)是模式地表示虚像显示装置的光路的图。
图9(A)是表示用于关于第3实施方式的虚像显示装置进行说明的导光部件的图,(B)是导光部件的立体图,(C)是表示比较例的导光部件的图,(D)是比较例的导光部件的立体图。
图10是模式地表示第3实施方式的虚像显示装置的光路的图。
符号的说明
10…图像形成装置,11…图像显示装置,12…投射光学系统,20…导光装置,20a…主体部分,21、221…导光部件,21a、21b、21c、21d…反射面,21e…上面,21f…下面,21h…端面,23…光透射部件,23a、23b、23c…面,25…镜层,28…半透半反镜(half mirror)层,31…照明装置,32…液晶显示设备,32b…显示区域,34…驱动控制部,100、200…虚像显示装置,100A、100B…显示装置,110…光学面板,121…框,131、132…驱动部,151、152…靠垫部件(投射光轴调整部,倾斜角调整构件),SP…主视方向,IX…影像光轴,XX…显示中心光轴,AX1…第1光轴(投射光轴),AX2…第2光轴,B1…光入射部,B2…导光部,B3…光射出部,B4…透视部,EY…眼,GL…图像光,GL'…外界光,GL11、GL12、GL21、GL22…图像光,IM1、IM2、IM…投射像,IS…光入射面,L1、L2、L3…透镜,OS…光射出面,P1…显示点,P2…显示点,SL…照明光,CC…硬涂层,SC…移动结构(倾斜角调整构件),PP…图像取出面调整结构,PA…观察者,MG…眼镜,TP…(眼镜的)镜腿
具体实施方式
第1实施方式
以下,参照附图,详细说明本实用新型的第1实施方式涉及的虚像显示装置。
A.虚像显示装置的外观等
图1所示的本实施方式的虚像显示装置100是具有像眼镜那样的外观的头戴显示器,对于佩戴该虚像显示装置100的观察者可以识别基于虚像的图像光,并可以使观察者透视观察外界像。虚像显示装置100具备:覆盖观察者的眼前的光学面板110;支撑光学面板110的框121;和在框121的从前方的罩部分191、192到镜腿141、142的部分附加的第1及第2驱动部131、132。特别地,框121在镜腿141、142中与第1及第2驱动部131、132相邻的部分具有耳用的靠垫部件151、152。即,框121是支撑各驱动部131、132和/或靠垫部件151、152的部件,也确定这些部件和/或光学面板110等的构成虚像显示装置100的各部件的相对的配置关系。这里,光学面板110具有第1面板部分111和第2面板部分112,两个面板部分111、112成为在中央被一体连结的板状的部件。附图上由左侧的第1面板部分111和第1驱动部131组合而成的第1显示装置100A是形成左眼用的虚像的部分,也可以单独作为虚像显示装置起作用。另外,附图上由右侧的第2面板部分112和第2驱动部132组合而成的第2显示装置100B是形成右眼用的虚像的部分,也可以单独作为虚像显示装置起作用。
图2(A)等是从左侧方观察观察者PA佩戴虚像显示装置100的状态。再者,由于从右侧方观察的状态相同,所以省略图示等。如图2(A)及2(B)所示,在佩戴虚像显示装置100的状态,耳用的靠垫部件151抵靠作为佩戴者的观察者PA的耳朵EA。由此,与戴着通常的眼镜和/或太阳镜等的情况相比,虚像显示装置100成为稍稍前倾的状态。具体地,在作为比较例的图2(C)所示的未设置靠垫部件151的通常的虚像显示装置的情况下,上端面UE延伸的方向对水平面基本平行,对此,本实施方式中,如图2(B)所示,由于设置靠垫部件151,上端面UE延伸的方向对水平面成向前方倾斜约7°的状态。
还有,观察者PA通过一并佩戴虚像显示装置100附带的耳机PH,能与放映出的图像同时收听语音。
这里,将对佩戴虚像显示装置100的观察者PA的正面方向,即,例如观察者以正坐或正立的状态观看正面的情况的水平方向,为虚像显示装置100的主视方向SP。这个主视方向SP,在制作虚像显示装置100时,假定一般的人的眼和/或鼻子等的位置来确定框121的形状,即,通过决定构成虚像显示装置100的各部件的相对的配置来规定。通过虚像显示装置100形成的图像以沿着与上端面UE垂直并对观察者PA的虚像显示装置100的正面FF平行的面形成的方式来设计。这个情况下,如图2(C)所示的比较例,若以上端面UE对主视方向SP成基本平行的方式来设计,则主视方向SP成为观察者PA的视线的方向。对此,如图2(B)所示的本实施方式的一例中,如图示那样上端面UE对主视方向SP倾斜约7°,即作为装置全体对主视方向SP倾斜。因此,观察者PA的视线成为对主视方向SP稍稍向下方的方向。本实施方式中,如图示,从虚像显示装置100的正面FF的中心向这个方向延伸的轴为影像光轴IX。详情后述,但是,影像光轴IX表示观察者PA的观察方向,相当于从虚像显示装置100射出的图像光中从图像的中心射出的分量的主光线。还有,主视方向SP和影像光轴IX所成的角为倾斜角η。根据图示的情况的上述的内容,倾斜角η就是约7度。
还有,主视方向SP,如上述,在观察者PA正坐或正立观看正面的情况下相当于水平方向,但是,由于虚像显示装置100与观察者PA同时移动,所以主视方向SP和水平方向经常不一致。可是,倾斜角η的值与观察者PA的姿势无关成为一定的值。
B.显示装置的构造
如图3(A)及3(B)所示,第1显示装置100A具备图像形成装置10和导光装置20。这里,图像形成装置10与图1中的第1驱动部131相当,导光装置20与图1中的第1面板部分111相当。另外,图1所示的第2显示装置100B具有与第1显示装置100A同样的构造,仅仅是左右反相,因此,第2显示装置100B的详细说明省略。
图像形成装置10具有图像显示装置11和投射光学系统12。其中,图像显示装置11具有射出2维的照明光SL的照明装置31;透射型的空间光调制装置即液晶显示装置32;和控制照明装置31及液晶显示装置32的工作的驱动控制部34。
照明装置31具备:产生包含红、绿、蓝的3色光的光源31a;和使来自光源31a的光扩散形成矩形截面的光束的背光导光部31b。液晶显示装置32空间地调制来自照明装置31的照明光SL,形成要成为动态图像等显示对象的图像光。驱动控制部34具备光源驱动电路34a和液晶驱动电路34b。光源驱动电路34a向照明装置31的光源31a供给电力,使其射出稳定亮度的照明光SL。液晶驱动电路34b通过对液晶显示装置32输出图像信号或驱动信号,形成成为动态图像、静态图像的基础的彩色的图像光,作为透射率图案。另外,液晶驱动电路34b可具备图像处理功能,但是也可以由外接的控制电路具备图像处理功能。投射光学系统12是将从液晶显示装置32上的各点射出的图像光形成为平行状态的光束的准直透镜。
液晶显示装置32中,第1方向D1与包含穿过投射光学系统12的中心的第1光轴AX1和与后述的导光部件21的第3反射面21c平行的特定线的纵截面的延伸方向对应,第2方向D2与包含上述第1光轴AX1和上述第3反射面21c的法线的横截面的延伸方向对应。即,液晶显示装置32的位置中,第1方向D1与纵的Y方向相当,第2方向D2与横的X方向相当。
导光装置20由导光部件21和光透射部件23接合而成,全体构成与XY面平行延伸的平板状的光学部件。
导光装置20中,导光部件21是俯视为梯形的棱镜状部件,具有第1反射面21a、第2反射面21b、第3反射面21c和第4反射面21d,作为侧面。另外,导光部件21具有与第1、第2、第3及第4反射面21a、21b、21c、21d邻接并相互相对的上面21e和下面21f。这里,第1及第2反射面21a、21b沿XY面延伸,以导光部件21的厚度t离开。另外,第3反射面21c相对于XY面以45°以下的锐角α倾斜,第4反射面21d相对于XY面例如以45°以下的锐角β倾斜。穿过第3反射面21c的第1光轴AX1和穿过第4反射面21d的第2光轴AX2平行配置,仅以距离D离开。另外,在第1反射面21a和第3反射面21c之间,以除去棱的方式设置了端面21h。导光部件21若包含该端面21h,则具有7面的多面体状的外形。
上述的第1光轴AX1是穿过投射光学系统12的中心的投射光轴,第2光轴AX2是从导光装置20射出的图像光的中心光轴。特别地,本实施方式中,第2光轴AX2与确定观察者的视线的影像光轴IX(参照图2(B))相当。
导光部件21利用基于第1及第2反射面21a、21b的全反射进行导光,具有导光时通过反射折返的方向和导光时未通过反射折返的方向。考虑到导光部件21导光的图像的场合,导光时通过多次反射折返的横方向即封闭方向与第1及第2反射面21a、21b垂直(与Z轴平行),如后述直到光源侧为止展开光路时,与液晶显示装置32的第2方向D2相当。另一方面,导光时未通过反射折返而传送的纵方向即非封闭方向与第1及第2反射面21a、21b及第3反射面21c平行(与Y轴平行),如后述直到光源侧为止展开光路时,与液晶显示装置32的第1方向D1相当。再者,在导光部件21中,传送的光束全部朝向的主导光方向成为-X方向。
导光部件21由在可视范围呈现高的光透射性的树脂材料形成。导光部件21作为以通过注塑成型一体成型的块状部件为主体部分20a,主体部分20a例如通过向成型模具内射出热或光聚合型的树脂材料并使之热固化或光固化而形成。这样导光部件21将导光主体部分20a设为一体形成件,但是,功能上,可以考虑分成光入射部B1、导光部B2和光射出部B3。
光入射部B1是三角棱镜状的部分,具有作为第1反射面21a的一部分的光入射面IS;和与光入射面IS相对的第3反射面21c。光入射面IS是用于取入来自图像形成装置10的图像光GL的内侧或观察者侧的平面,与投射光学系统12相对,与其第1光轴AX1垂直地延伸。第3反射面21c具有矩形的轮廓,在其矩形区域整体,具有用于将通过光入射面IS的图像光GL反射并引导至导光部B2内的全反射镜即镜层25(镜膜)。该镜层25通过在导光部件21的主体部分20a的斜面RS上由铝等的蒸镀实施成膜而形成。第3反射面21c相对于投射光学系统12的第1光轴AX1或XY面例如以锐角α=25°~27°倾斜,通过将从光入射面IS入射的全体朝向+Z方向的图像光GL弯曲为全体地朝向偏-Z方向的-X方向,使图像光GL可靠地结合到导光部B2内。
导光部B2具备分别全反射由光入射部B1弯曲后的图像光的第1反射面21a和第2反射面21b,作为相互相对且与XY面平行延伸的2个平面。第1及第2反射面21a、21b的间隔即导光部件21的厚度t为例如9mm左右。这里,设为第1反射面21a处于接近图像形成装置10的内侧或观察者侧,设为第2反射面21b处于远离图像形成装置10的表面侧或外界侧。该场合,第1反射面21a成为与上述的光入射面IS和/或后述的光射出面OS共同的面部分。第1及第2反射面21a、21b是利用折射率差的全反射面,未施加镜层等反射涂层,但是为了防止表面的损伤和防止影像的分辨率降低,由表面涂层即硬涂层CC来覆盖。
由光入射部B1的第3反射面21c反射的图像光GL首先入射第1反射面21a并全反射。接着,该图像光GL入射第2反射面21b并全反射。以下该动作反复进行,从而图像光全体被引导至导光装置20的进深侧的主导光方向即设置有光射出部B3的+Z侧。另外,由于在第1及第2反射面21a、21b未施加反射涂层,因此从外界侧入射第2反射面21b的外界光或外光以高透射率通过导光部B2。即,导光部B2是可透视外界像的透视型。
光射出部B3是三角棱镜状的部分,具有作为第1反射面21a的一部分的光射出面OS和与光射出面OS相对的第4反射面21d。光射出面OS是用于向观察者的眼EY射出图像光GL的内侧平面,与光入射面IS同样,成为第1反射面21a的一部分,与第2光轴AX2垂直地延伸。穿过光射出部B3的第2光轴AX2和穿过光入射部B1的第1光轴AX1的距离D考虑到观察者的头部宽度等设定成例如50mm。第4反射面21d是矩形的平坦面,具有用于反射经第1及第2反射面21a、21b入射的图像光GL并使其向光射出部B3外射出、并且使外界光透射的半透半反镜层28。即,这个半透半反镜层28是弯曲图像光的光弯曲用的反射膜,并且是具有光透射性的半透射反射膜。半透半反镜层(半透射反射膜)28通过在构成导光部件21中第4反射面21d的斜面RR上将例如由银等形成的金属反射膜和/或、电介质多层膜成膜而形成。半透半反镜层28对图像光GL的反射率从容易通过透视观察外界光GL'的观点看,在假定的图像光GL的入射角范围中设为10%以上50%以下。具体实施例的半透半反镜层28对图像光GL的反射率设定成例如20%,对图像光GL的透射率设定成例如80%。
第4反射面21d相对于与第1反射面21a垂直的第2光轴AX2或XY面以例如锐角β=25°~27°倾斜,通过上述半透半反镜层28,使经导光部B2的第1及第2反射面21a、21b入射的图像光GL部分地反射,以全体朝向-Z方向的方式弯曲,从而通过光射出面OS。另外,透射第4反射面21d的图像光的分量入射光透射部件23,未用于影像的形成。
光透射部件23包括与导光部件21的主体相同的材料,具有相同的折射率,具有第1面23a、第2面23b和第3面23c。第1及第2面23a、23b沿着XY面延伸。还有,第3面23c相对于XY面倾斜,与导光部件21的第4反射面21d相对地平行配置。即,光透射部件23具有由第2面23b和第3面23c夹着的楔状的部件。光透射部件23,与导光部件21相同,由在可视范围呈现高光透射性的树脂材料形成。光透射部件23是通过注塑成型而一体成型的块状部件,例如通过向成型模具内射出热或光聚合型的树脂材料并使之热固化或光固化而形成。再者,在光透射部件23的表面,与导光部件21共同,施加硬涂层CC。
在光透射部件23,第1面23a在设置于导光部件21的第1反射面21a的延长平面上配置,位于接近观察者的眼EY的内侧,第2面23b在设置于导光部件21的第2反射面21b的延长平面上配置,位于远离观察者的眼EY的表面侧。第3面23c是通过粘接剂与导光部件21的第4反射面21d接合的矩形的光透射面。以上的第1面23a和第3面23c形成的角度与导光部件21的第1反射面21a和第4反射面21d形成的角度ε相等,第2面23b和第3面23c形成的角度与导光部件21的第1反射面21a和第3反射面21c形成的角度β相等。
光透射部件23和导光部件21,在两者的接合部分及其附近,构成透视部B4。即,由于在第1及第2面23a、23b未施加镜层等反射涂层,因此与导光部件21的导光部B2相同,使外界光GL'以高透射率透射。第3面23c也可使外界光GL'以高透射率透射,但是,因为导光部件21的第4反射面21d具有半透半反镜层28,通过第3面23c的外界光GL'例如减光20%。即,观察者观察到使减光到20%的图像光GL和减光到80%的外界光GL'重叠而成的光。
C.图像光的光路的概要
图4(A)是与液晶显示装置32的纵截面CS1对应的第1方向D1的光路的说明图。沿第1方向D1的纵截面即YZ面(展开后的Y'Z'面)中,从液晶显示装置32射出的图像光中,将图中单点划线表示的从显示区域32b的上端侧(+Y侧)射出的分量设为图像光GLa,将图中双点划线表示的从显示区域32b的下端侧(-Y侧)射出的分量设为图像光GLb。
上侧的图像光GLa被投射光学系统12平行光束化,沿展开的光轴AX',穿过导光部件21的光入射部B1、导光部B2及光射出部B3,相对于观察者的眼EY,以平行光束状态从角度φ1的上方向倾斜入射。另一方面,下侧的图像光GLb被投射光学系统12平行光束化,沿展开的光轴AX',穿过导光部件21的光入射部B1、导光部B2及光射出部B3,相对于观察者的眼EY,以平行光束状态从角度φ2(|φ2|=|φ1|)的下方向倾斜入射。以上的角度φ1、φ2与上下的半视角相当,设定成例如6.5°。再者,如图示,根据与和光轴AX'相对应的第1光轴AX1的关系,影像光轴IX的延伸的方向和光轴AX'的延伸的方向一致。即,眼EY的朝向方向成为相对主视方向SP稍稍向下方。
图4(B)是与液晶显示装置32的横截面CS2对应的第2方向(封闭方向或合成方向)D2的光路的说明图。沿第2方向D2(封闭方向或合成方向)的横截面CS2即XZ面(展开后的X'Z'面)中,从液晶显示装置32射出的图像光中,将图中单点划线表示的面向显示区域32b从右端侧(+X侧)的第1显示点P1射出的分量设为图像光GLc,将图中双点划线表示的面向显示区域32b从左端侧(-X侧)的第2显示点P2射出的分量设为图像光GLd。图4(B)中,为了参考,追加了偏右内侧射出的图像光GLe和偏左内侧射出的图像光GLf。
来自右侧的第1显示点P1的图像光GLc被投射光学系统12平行光束化,沿展开的光轴AX',穿过导光部件21的光入射部B1、导光部B2及光射出部B3,相对于观察者的眼EY,以平行光束状态从角度θ1的右方向倾斜入射。另一方面,来自左侧的第2显示点P2的图像光GLd被投射光学系统12平行光束化,沿展开的光轴AX',穿过导光部件21的光入射部B1、导光部B2及光射出部B3,相对于观察者的眼EY,以平行光束状态从角度θ2(|θ2|=|θ1|)的左方向倾斜入射。以上的角度θ1、θ2与左右的半视角相当,设定成例如10°。
另外,对于第2方向D2的横方向,导光部件21中图像光GLc、GLd通过反射折返,反射的次数也不同,因此,各图像光GLc、GLd在导光部件21中表现为不连续。另外,相对于观察者的眼EY,与图2(A)的场合比较,观察方向成为上下相反。结果,对于横方向,全体画面左右反相,但是如后详述,通过高精度加工导光部件21,可将液晶显示装置32的右半图像和液晶显示装置32的左半图像无缝连续无错开地结合。另外,考虑到两图像光GLc、GLd的导光部件21内的反射次数互异,将右侧的图像光GLc的射出角度θ1'和左侧的图像光GLd的射出角度θ2'设定成不同。
以上,入射观察者的眼EY的图像光GLa、GLb、GLc、GLd成为来自无限远的虚像,对于纵的第1方向D1,在液晶显示装置32形成的图像正立,对于横的第2方向D2,在液晶显示装置32形成的图像反相。
D.与横方向相关的图像光的光路
图5是说明第1显示装置100A中的具体的光路的截面图。投射光学系统12具有3个透镜L1、L2、L3。
来自液晶显示装置32的右侧的第1显示点P1的图像光GL11、GL12通过投射光学系统12的透镜L1、L2、L3被平行光束化,入射导光部件21的光入射面IS。导向导光部件21内的图像光GL11、GL12在第1及第2反射面21a、21b以相等角度反复全反射,最终从光射出面OS以平行光束射出。具体地说,图像光GL11、GL12作为平行光束被导光部件21的第3反射面21c反射后,以第1反射角γ1入射导光部件21的第1反射面21a并被全反射(第1次的全反射)。然后,图像光GL11、GL12以保持第1反射角γ1的状态,入射第2反射面21b并被全反射(第2次的全反射),然后再度入射第1反射面21a并被全反射(第3次的全反射)。结果,图像光GL11、GL12在第1及第2反射面21a、21b中共计3次全反射后,入射第4反射面21d。图像光GL11、GL12由该第4反射面21d以与第3反射面21c同一的角度反射,从光射出面OS相对于与该光射出面OS垂直的第2光轴AX2方向倾斜角度θ1,作为平行光束射出。
来自液晶显示装置32的左侧的第2显示点P2的图像光GL21、GL22通过投射光学系统12的透镜L1、L2、L3被平行光束化,入射导光部件21的光入射面IS。导向导光部件21内的图像光GL21、GL22在第1及第2反射面21a、21b中以相等角度反复全反射,最终从光射出面OS以平行光束射出。具体地说,图像光GL21、GL22作为平行光束被导光部件21的第3反射面21c反射后,以第2反射角γ2(γ2<γ1)入射导光部件21的第1反射面21a并全反射(第1次的全反射)。然后,图像光GL21、GL22以保持第2反射角γ2的状态,入射第2反射面21b并全反射(第2次的全反射),再度入射第1反射面21a并全反射(第3次的全反射),再度入射第2反射面21b并全反射(第4次的全反射),再度入射第1反射面21a并全反射(第5次的全反射)。结果,图像光GL21、GL22在第1及第2反射面21a、21b中共计5次全反射后入射第4反射面21d。图像光GL21、GL22在该第4反射面21d以与第3反射面21c同一的角度反射,从光射出面OS相对于与该光射出面OS垂直的第2光轴AX2方向倾斜角度θ2,作为平行光束射出。
图5中,描绘了导光部件21展开时与第1反射面21a对应的假想的第1面121a和导光部件21展开时与第2反射面21b对应的假想的第2面121b。通过这样展开可知,来自第1显示点P1的图像光GL11、GL12通过与光入射面IS对应的入射等价面IS'后,2次通过第1面121a,1次通过第2面121b,从光射出面OS射出后入射观察者的眼EY,来自第2显示点P2的图像光GL21、GL22通过与光入射面IS对应的入射等价面IS"后,3次通过第1面121a,2次通过第2面121b,从光射出面OS射出后入射观察者的眼EY。若改变观察方法,则观察者重叠观察到在2个位置不同的入射等价面IS'、IS"的附近存在的投射光学系统12的透镜L3。
图6(A)是概念性地说明液晶显示装置32的显示面的图,图6(B)是概念性地说明观察者所见的液晶显示装置32的虚像的图,图6(C)及6(D)是构成虚像的部分图像的说明图。图6(A)所示在液晶显示装置32设置的矩形的图像形成区域AD观察为图6(B)所示虚像显示区域AI。在虚像显示区域AI的左侧,形成与液晶显示装置32的图像形成区域AD中从中央向右侧的部分相当的第1投射像IM1,该第1投射像IM1成为图6(C)所示右侧缺失的部分图像。另外,在虚像显示区域AI的右侧,与液晶显示装置32的图像形成区域AD中从中央向左侧的部分相当的投射像IM2形成虚像,该第2投射像IM2成为图6(D)所示左半部分缺失的部分图像。
图6(A)所示液晶显示装置32中,仅仅形成第1投射像(虚像)IM1的第1部分区域A10包含例如液晶显示装置32的右端的第1显示点P1,射出导光部件21的导光部B2中合计3次全反射的图像光GL11、GL12。液晶显示装置32中,仅仅形成第2投射像(虚像)IM2的第2部分区域A20包含例如液晶显示装置32的左端的第2显示点P2,射出导光部件21的导光部B2中合计5次全反射的图像光GL21、GL22。液晶显示装置32的图像形成区域AD的偏中央部分,来自由第1及第2部分区域A10、A20夹着纵长延伸的带域(带状区域)SA的图像光,形成图6(B)所示重复图像SI。即,来自液晶显示装置32的带域SA的图像光成为由导光部B2中计3次全反射的图像光GL11、GL12形成的第1投射像IM1和由导光部B2中计5次全反射的图像光GL21、GL22形成的第2投射像IM2,在虚像显示区域AI上重叠。若导光部件21的加工精密,形成由投射光学系统12正确准直的光束,对于重复图像SI,可防止2个投射像IM1、IM2的重叠导致的偏移、模糊。
以上,从包含液晶显示装置32的右侧的第1显示点P1的第1部分区域A10射出的图像光GL11、GL12在第1及第2反射面21a、21b形成的全反射次数设为共计3次,从包含液晶显示装置32的左侧的第2显示点P2的第2部分区域A20射出的图像光GL21、GL22在第1及第2反射面21a、21b形成的全反射次数设为共计5次,但是全反射次数也可以适宜变更。即,通过导光部件21的外形(即厚度t,距离D,锐角α,β)的调节,也可以将图像光GL11、GL12的全反射次数设为共计5次,图像光GL21、GL22的全反射次数设为共计7次。另外,以上,图像光GL11、GL12、GL21、GL22的全反射次数为奇数,但是,若在相反侧配置光入射面IS和光射出面OS,即导光部件21设为俯视为平行四边形,则图像光GL11、GL12、GL21、GL22的全反射次数成为偶数。
E.来自虚像显示装置的图像光的观察
以下,关于从虚像显示装置射出的图像光的观察进行说明。图7(A)等模式性地表示在佩戴的状态下的虚像显示装置100的构造。再者,这里,为了简化,关于观察者PA,通过观察者PA佩戴的眼镜MG和/或观察者PA的眼EY来表示。
如图2(A)等所示,虚像显示装置100中,通过镜腿141具有靠垫部件151,虚像显示装置100的全体成为向前方倾斜的状态。即,构成虚像显示装置100的第1驱动部131和/或第1面板部分111前倾。若改变观察方法,如图7(A)模式性地所示,通过镜腿141(靠垫部件151)起到将虚像显示装置100中靠近观察者PA的后头部的侧向上方提升的作用,使得与第1驱动部131相当的构成图像形成装置10的图像显示装置11和/或投射光学系统12及导光部件21所谓构成要素的全体成为前倾的状态。即,作为投射光学系统12的投射光轴的第1光轴AX1对观察者PA观看正前的方向即主视方向SP仅以倾斜角η倾斜。还有,随着第1光轴AX1仅以倾斜角η倾斜,如图7(B)所示,经导光部件21射出的图像光的中心光轴即第2光轴AX2的方向也对主视方向SP仅以倾斜角η倾斜。本实施方式的情况下,第2光轴AX2成为与确定观察者的视线的影像光轴IX相当的光轴。
这里,所谓图像光的影像光轴IX,如前文所述,表示观察者PA的观察方向,但是,若更详细地说明,则意味着相当于从虚像显示装置100的光射出部B3(参照图3(A)等)平行光束化射出的图像光中从图像的中心射出的分量的主光线。即,如图7(C)所示,影像光轴IX是位于将观察者PA作为观察对象的图像而识别的投射像(虚像)IM的中心CT和作为观察点的观察者PA的眼EY连结而成的线上的轴。由于观察者PA通常将视点置于观察对象的中心进行图像观察,所以这个影像光轴IX确定观察图像光的观察者PA的视线。本实施方式的情况下,由于是使虚像显示装置100的全体仅以倾斜角η倾斜的构成,所以图像光的射出侧的光轴即第2光轴AX2成为影像光轴IX本身。
虚像显示装置100与作为比较例如图7(D)所示的镜腿141没有靠垫部件151的虚像显示装置不同,第1光轴AX1进而影像光轴IX的方向对主视方向SP变得不平行,对观察者PA向下方侧观看的状态即俯视的状态相对应的俯视方向仅以倾斜角η倾斜。这个情况下,观察者PA的视线的方向成为沿着自然倾斜的影像光轴IX的方向,观察者PA以稍稍观看下方的状态持续图像光的观察。人的眼EY成为期望地以从主视方向SP观看比7°以上优选地为10°~15°左右下方那样的俯视的状态持续观察的构造。因此,例如一般的眼镜MG的透镜面LS对镜腿TP延伸的方向也成为不垂直,而稍稍向前倾斜。另一方面,如图7(D)所示的比较例的情况下,若影像光轴IX从侧方观看与各光轴AX1、AX2一致,成为与主视方向SP平行的状态,则观察者PA成为观看正前方的状态,由于比较大地睁开眼EY持续观看图像,所以眼皮承受大的负担。本实施方式的虚像显示装置100中,如图7(A)及图7(B)等所示,使影像光轴IX对主视方向SP按与一般的眼镜MG等相同程度倾斜。即,导光部件21成为在基本正面与眼镜MG的透镜面LS相对的状态。由此,使观察者PA的视线自然地降低,减轻对眼EY的负担。
如以上所述,本实施方式涉及的虚像显示装置100中,通过具有靠垫部件151,使投射光学系统12和/或导光装置20对主视方向SP仅以倾斜角η倾斜。由此,可以进行影像光轴AX2的方向调整即观察者PA的视线的角度调整,减轻在虚像显示装置100的使用中对观察者PA的眼EY的负担。因此,即使在例如经历长时间使用虚像显示装置100的情况下,也能抑制观察者PA承受的紧张。如以上所述,靠垫部件151、152是配置于与观察者的耳朵的位置相对应的部分并且对主视方向SP使第1光轴AX1倾斜的投射光轴调整部,作为调整倾斜角η的倾斜角调整构件起作用。上述中,倾斜角η的值为约7°,但是,倾斜角η的值不限于此,可通过调整靠垫部件151、152的尺寸,调整为各种的值。
还有,如图1等所示的靠垫部件151、152也可以抵靠观察者PA的颞部。通过靠垫部件151、152以适度的张力夹着观察者PA的头,使观察者PA涉及的虚像显示装置100的重量适度地分散,能更加降低长时间的观察的疲劳。
第2实施方式
以下,通过图8(A)~8(D),关于第2实施方式涉及的虚像显示装置进行说明。再者,本实施方式的虚像显示装置200是第1实施方式的虚像显示装置100的变形例,没有特别说明的部分或事项与第1实施方式的情况相同,所以仅表示与图7(A)~7(C)对应的图即图8(A)~8(C)及关于光路模式性地表示的图8(D),关于全体的构成等,省略图示及说明。
如图8(A)所示,本实施方式的虚像显示装置200中,构成图像形成装置10的图像显示装置11和/或投射光学系统12、导光部件21等与第1实施方式的虚像显示装置100不同,未前倾。若换句话说,投射光学系统12的第1光轴AX1即投射光轴,对主视方向SP成为平行。
另一方面,图像显示装置11的中心轴即显示中心轴XX,如图示,对投射光学系统12的第1光轴AX1平行,但是向垂直下方移动。即,虚像显示装置200具有使图像显示装置11的显示中心轴XX从第1光轴AX1移动的移动结构SC,而放映出的图像也向对观察者PA而言的下方侧移动。由此,如图8(B)及8(C)所示,作为观察对象的投射像(虚像)IM的中心CT,与暂时未移动的情况的投射像(虚像)IMa的中心CTa相比,向下方移动仅距离DD,使影像光轴IX的方向调整即观察者PA的视线朝向下方侧。
关于以上的使图像移动的结构,使用图8(D)中模式性地表示的光路进行说明。图像显示装置11中从中心11c射出的图像光的各光束分量PX在投射光学系统12中被平行光束化,经过导光装置20(图示省略)的第4反射面21d到达观察者PA的眼EY。这个情况下,因为光束分量PX是从中心11c射出,所以与图像光中从图像的中心射出的分量的主光线相当。即,光束分量PX的中心光束成为影像光轴IX,光束分量PX对主视方向SP的角度成为倾斜角η。本实施方式中,如图示,图像显示装置11的显示中心轴XX对投射光学系统12的第1光轴AX1移动,还有,伴随于此,第4反射面21d的中心轴即第2光轴AX2也移动。通过调整这些移动量,光束分量PX的角度即影像光轴IX的倾斜角η的调整成为可能。
如以上所述,本实施方式中,图像显示装置11和投射光学系统12的移动结构SC,作为调整影像光轴IX的方向即调整倾斜角η的角度的倾斜角调整构件起作用。
还有,以上的构成中,按照需要通过图像显示装置11的移动量,调整导光部件21的光入射部B1、导光部B2及光射出部B3(参照图3(A))的有效区域即作为反射面21c、21d等起作用的区域,能以不会成为图8(C)所示的投射像(虚像)IM的一部分缺失的图像的方式可靠地传送图像光。
再者,这个情况下,虚像显示装置200不需要在佩戴时使装置全体成为倾斜的状态,所以能成为与通常的眼镜和/或太阳镜的形状相同的形状。即,虚像显示装置200全体的侧面形状与主视方向SP基本平行地延伸,即,基本沿着观察者PA佩戴的眼镜MG的镜腿TP延伸。由此,即使特别是从眼镜上佩戴虚像显示装置200,也容易成为小型,并且,作为眼镜那样的形状没有不协调感且设计性较高。
如以上所述,本实施方式涉及的虚像显示装置200,通过调整图像显示装置11和投射光学系统12间的移动量可以进行影像光轴IX的方向调整即观察者PA的视线的角度调整,减轻对观察者PA的眼EY的负担,所以即使在例如经历长时间使用虚像显示装置100的情况下,也能抑制观察者PA承受的紧张。
第3实施方式
以下,通过图9(A)等,关于第3实施方式涉及的虚像显示装置进行说明。再者,本实施方式的虚像显示装置是第1实施方式的虚像显示装置100的变形例,没有特别说明的部分或事项与第1实施方式的情况相同,所以关于全体的构成等,省略图示及说明。
本实施方式中,如图9(A)及9(B)所示,构成本实施方式的虚像显示装置的导光部件321具有以第4反射面21d的法线方向关于Y方向持有分量的方式倾斜的图像取出面调整结构PP。由此,可使第4反射面21d反射射出的图像光的影像光轴倾斜。再者,关于本实施方式的虚像显示装置的外观及结构,与第1实施方式的虚像显示装置100不同,没有靠垫部件151、152,还有,与第2实施方式的虚像显示装置200不同,没有移动结构SC。因此,作为外观,成为与如图7(D)所示的比较例的情况相同。第1实施方式的情况下,例如作为比较例如图9(C)及9(D)所示的导光部件21、或如图3(A)及3(B)所示的导光装置20的导光部件21,第3反射面21c和/或第4反射面21d成为从与XY方面平行的状态以将Y轴作为旋转轴仅以确定的角度α,β倾斜。这个情况下,例如图9(D)所示,从+Z方向向光入射面IS入射的分量GLI从光射出面OS作为-Z方向的分量GLO进行射出。即,经过各反射面21c、21d,在光射出侧中该分量也不持有对Y方向的方向分量。对此,本实施方式中,如图9(A)及9(B)所示,例如调整第4反射面21d的倾斜度,即,以反射面21d的法线方向关于Y方向持有分量的方式倾斜。由此,从光射出面OS射出时的图像光的影像光轴可以对Y方向持有分量的方式倾斜。具体地,如图10所示,影像光轴IX可通过从图像显示装置11的中心11c射出的光束分量PX来确定,通过调整第4反射面21d的角度,可具有调整光束分量PX即影像光轴IX的倾斜角η的作用。再者,这个情况下,反射面21d的区域即形成半透射反射膜的区域并非面全体,可成为对应于使图像光的影像光轴倾斜的方向,偏向导光部件21中使外光等通过的光投射区域的下方侧(周边侧)即-Y侧的配置。还有,以上,倾斜的面为第4反射面21d,但是,不限于此,例如也可考虑使第3反射面21c倾斜。
如以上所述,本实施方式中,具有对用于向导光部件21内引导图像光的第3反射面21c和/或用于向外部取出图像光的第4反射面21d的角度进行调整的图像取出面调整结构PP,作为调整图像光的影像光轴IX的倾斜角η的倾斜角调整构件,能够使观察者的视线自然地降低。
其他
根据以上实施方式说明了本实用新型,但是,本实用新型不限于上述的实施方式,在不超出其主旨的范围内可以按各种的形态实施,例如也可以进行如下的变形。
首先,不限于第3实施方式,在上述第1及第2实施方式中,反射面21d的区域即形成半透射反射膜的区域也并非面全体,也可成为对应于使图像光的影像光轴倾斜的方向,偏向导光部件21中使外光等通过的光透射区域的下方侧(周边侧)的配置。
还有,第1实施方式中,使投射光学系统12和导光装置20都倾斜,但是也可以是仅倾斜投射光学系统12的结构。这个情况下,经过导光装置20的图像光的影像光轴必定与投射光学系统12的投射光轴不平行,但是通过适当地调整倾斜方式,可以使图像光的影像光轴倾斜至希望的方向进行射出。
还有,上述中,作为均具有投射光学系统12的构成,但是,例如,也可以作为向导光装置20直接引导在图像显示装置11中形成的图像光,而不具有投射光学系统12的构成。这个情况下,通过例如图9(A)等所示的图像取出面调整结构PP构成倾斜角调整构件,可调整图像光的影像光轴IX以使观察者的视线自然地降低。
上述实施方式中,将虚像显示装置100作为透视类型的装置来说明,但是,本实用新型即使在非透视的类型的头戴显示器中也能适用。
上述实施例中,来自照明装置31的照明光SL未特别具有指向性,但是也可以使照明光SL具有根据液晶显示装置32的位置的指向性。从而,可以高效地照明液晶显示装置32,能够降低图像光GL的位置导致的亮度不均。
上述实施例中,未特别地调整液晶显示装置32的显示亮度,但是,可以根据如图6(B)所示的投射像IM1、IM2的范围和/或重复而调整显示亮度。
上述实施例中,图像显示装置11采用透射型的液晶显示装置32等,但是图像显示装置11不限于透射型的液晶显示装置32,可采用各种装置。例如,可以是采用反射型的液晶显示装置的构成,也可以取代液晶显示装置32而采用数字微镜器件等。另外,图像显示装置11也可以采用LED阵列和/或OLED(有机EL)等所代表的自发光型元件。
上述实施例的虚像显示装置100中,与右眼及左眼的双方对应,一组一组地设置图像形成装置10及导光装置20,但是,也可以仅仅对右眼或左眼的任一方设置图像形成装置10和导光装置20,形成单眼观察图像的构成。
上述实施例中,穿过光入射面IS的第1光轴AX1和穿过光入射面IS的第2光轴AX2平行,但是这些光轴AX1、AX2也可以设为非平行。
上述实施方式中,通过一件构成的反射面即第4反射面21d进行光射出部B3的图像的取出,但是不限于这样的类型的虚像显示装置,例如在具有通过多个反射面取出图像的角度变换部,并且使在第1及第2反射面21a、21b中以不同的角度入射的图像光进行不同次数的全反射并取出的类型的虚像显示装置中,也能设置如上述那样的倾斜角调整构件。作为具有这样的角度变换部的一例,例如,能考虑角度变换部具有对第1及第2反射面21a、21b倾斜并互相平行地以等间隔排列的大量的半透半反镜层的结构。这个情况下,图像光中以最大的反射角向第1反射面21a入射并且在第1及第2反射面21a、21b全反射的图像光的分量,通过在角度变换部中最靠入口侧(+X侧)的反射进行角度变换和取出,以最小的反射角向第1反射面21a入射并且在第1及第2反射面21a、21b全反射的分量,通过在角度变换部中最靠内侧(-X侧)的反射进行角度变换和取出。还有,作为具有角度变换部的另一例,能考虑例如使角度变换部对第1及第2反射面21a、21b以互相不同的角度倾斜的第1反射面和第2反射面作为1组的反射单元大量排列成带状。这个情况下,以最大的反射角入射的图像光的分量在最靠内侧(-X侧)取出,以最小的反射角入射的图像光的分量在最靠入口侧(+X侧)取出。还有,这个情况下,经过1个反射单元的图像光,不经过其他的反射单元,通过在角度变换部中仅1次经过而以希望的角度取出。
上述的说明中,具体说明了虚像显示装置100为头部佩戴显示器的情况,但是虚像显示装置100也可以改变为抬头显示器。
上述的说明中,第1及第2反射面21a、21b中,说明了在表面上未施加镜面和/或半透半反镜等而通过与空气的界面使图像光全反射并导入的情况,但是,对于本实用新型中的全反射,也包含在第1及第2反射面21a、21b上的全体或一部分形成反射涂层和/或半透半反镜而实现的反射。例如,也包含图像光的入射角度满足全反射条件且在第1及第2反射面21a、21b的全体或一部分施加反射涂层等,实质上反射全部图像光的场合。另外,只要可以获得充分亮度的图像光,也可以由多少具有透射性的镜面来涂布覆盖第1及第2反射面21a、21b的全体或一部分。
上述的说明中,导光部件21在眼EY排列的横向上延伸,但是导光部件21也可以纵向延伸。该场合,光学面板110不是直列,而是并列地平行配置。
还有,不限于上述的方式,关于各种其他的方式的HMD也可以适用本实用新型,例如可适用于直视型的HMD。
Claims (13)
1.一种虚像显示装置,其特征在于,包括:
图像显示装置,其形成图像光;
投射光学系统,其形成基于从上述图像显示装置射出的上述图像光的虚像;
导光装置,其具有:光入射部,向内部取入通过了上述投射光学系统的上述图像光;导光部,通过全反射引导从上述光入射部取入的上述图像光;和光射出部,向外部取出经过了上述导光部的上述图像光;和
支撑上述导光装置的框架,
上述图像显示装置具有:倾斜角调整构件,将从上述导光装置射出的上述图像光的影像光轴调整至相对与观察者的眼的正面对应的主视方向倾斜的方向。
2.如权利要求1所述的虚像显示装置,其特征在于,上述倾斜角调整构件是相对上述主视方向使上述投射光学系统的投射光轴倾斜的投射光轴调整部。
3.如权利要求2所述的虚像显示装置,其特征在于,上述投射光轴调整部通过使上述投射光学系统的整体倾斜而使上述投射光轴倾斜,并且使上述导光装置的整体倾斜。
4.如权利要求3所述的虚像显示装置,其特征在于,上述投射光轴调整部是配置于上述框架中与观察者的耳的位置相对应的部分的靠垫部件。
5.如权利要求1所述的虚像显示装置,其特征在于,上述倾斜角调整构件是使与上述投射光学系统的投射光轴平行延伸的上述图像显示装置的显示中心轴在与上述投射光学系统的投射光轴垂直的方向上移动的移动结构。
6.如权利要求5所述的虚像显示装置,其特征在于,上述导光装置按照由上述移动结构实现的上述图像显示装置的移动量调整上述光入射部、上述导光部及上述光射出部的有效区域。
7.如权利要求5所述的虚像显示装置,其特征在于,上述投射光学系统的投射光轴延伸的方向沿着上述主视方向。
8.如权利要求6所述的虚像显示装置,其特征在于,上述投射光学系统的投射光轴延伸的方向沿着上述主视方向。
9.如权利要求1所述的虚像显示装置,其特征在于,上述倾斜角调整构件是具有用于向外部取出上述光射出部的上述图像光的反射面,并调整该反射面的角度的图像取出面调整结构。
10.如权利要求1至9中任一项所述的虚像显示装置,其特征在于,上述倾斜角调整构件具有用于向外部取出上述光射出部的上述图像光的反射面,该反射面的区域对应于使上述图像光的影像光轴倾斜的方向,偏向上述导光装置的光透射区域的周边侧配置。
11.如权利要求1至8中任一项所述的虚像显示装置,其特征在于,上述倾斜角调整构件相对上述主视方向,使上述图像光的影像光轴倾斜至与对观察者的下方侧相对应的俯视方向。
12.如权利要求1至8中任一项所述的虚像显示装置,其特征在于,上述倾斜角调整构件相对上述主视方向,使上述图像光的影像光轴的倾斜角度倾斜7度以上。
13.如权利要求1至8中任一项所述的虚像显示装置,其特征在于,
上述导光部具有互相平行地配置并可以进行基于全反射的导光的第1反射面和第2反射面;
上述光入射部具有相对上述第1反射面成预定角度的第3反射面;
上述光射出部具有相对上述第1反射面成预定角度的第4反射面。
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