JP2022131032A - 光学モジュール及び頭部装着型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体が大型化することを防止する。【解決手段】光学モジュール１００は、映像素子１１ａと、投射レンズ２１と、プリズムミラー２２と、楔型光学素子２８と、プリズムミラー２２と楔型光学素子２８とを支持するバレル３１と、楔型光学素子２８から出射された映像光ＭＬを偏向する第１コンバイナー１０３ａと、第３軸における投射レンズ２１とプリズムミラー２２とバレル３１との両端領域と、第２軸におけるプリズムミラー２２側に位置する投射レンズ２１とプリズムミラー２２との端領域とを覆う第１防塵部材８１と、投射レンズ２１とバレル３１との間に設けられる第２防塵部材８２とを備える。【選択図】図９

Description

本発明は、虚像の観察を可能にする光学モジュール及びこれを備える頭部装着型表示装置に関する。

虚像の観察を可能にする光学モジュール等において、内部光学系について防塵性及び防水性を確保する目的で、表示素子、レンズ等の光学部材を収納したユニットを筐体で覆うとともに、外部に露出する導光部材と筐体との間にパッキンを設けることが開示されている（特許文献１）。

特開２００９‐１５７２９１公報

上記特許文献１の光学モジュールでは、光学部材等を収納したユニットに防塵性を持たせようとするとユニットが大型化し、ユニットを収納する筐体が大型化する。なお、光学部材等を収納したユニットに防塵性を持たせない場合、ユニットを収納する筐体に防塵性や防水性を持たせる必要があり、筐体が大型化する。

本発明の一側面における光学モジュール又は頭部装着型表示装置は、映像光を出射する映像素子と、映像光が入射する第１入射面と、映像光を出射する第１出射面とを有する第１光学部材と、第１光学部材から第１方向に出射される映像光が入射する第２入射面と、入射した映像光を第１方向と交差する第２方向に反射する反射面と、反射面で反射された映像光を出射する第２出射面とを有する第２光学部材と、第２光学部材から出射された映像光が入射する第３入射面と、映像光を出射する第３出射面とを有する第３光学部材と、第２光学部材と第３光学部材とを支持する支持部材と、第３光学部材から出射された映像光を偏向し射出瞳を形成するコンバイナーと、第１光学部材と第２光学部材とが並ぶ軸を第１軸とし、第２光学部材と第３光学部材とが並ぶ軸を第２軸としたとき、第１軸及び第２軸と直交する第３軸における第１光学部材と第２光学部材と支持部材との両端領域と、第２軸における第１光学部材と第２光学部材との端領域とを覆う第１防塵部材と、第１光学部材と支持部材との間に設けられる第２防塵部材とを備える。

実施形態のＨＭＤの装着状態を説明する外観斜視図である。 ＨＭＤ本体の斜視図と、外装部材を外した内部の斜視図とを示す。 光学モジュールの平面図及び左側面図を示す。 ＨＭＤの内部の光学系を説明する概念的な側断面図である。 表示像の歪曲補正を説明する図である。 バレルに対するプリズムミラー及び楔型光学素子の固定を説明する図である。 プリズムミラーと投射レンズとの接続を説明する図である。 投射レンズにおけるレンズ間の固定を説明する図である 光学ブロックを第１防塵部材等で覆った状態等を説明する斜視図である。 カバー部材を取り付けた状態を説明する側断面図である。 第１防塵部材の断面構造を説明する概念図である。 第１防塵部材の断面構造の変形例を説明する概念図である。 第２防塵部材を説明する図である。 第１防塵部材による迷光防止を説明する図である。 放熱シートを追加した変形例を説明する図である。 映像素子を放熱する変形例を説明する図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る光学モジュール及び頭部装着型表示装置の一実施形態について説明する。

図１は、画像表示装置２００の装着状態を説明する図である。画像表示装置２００は、頭部装着型表示装置すなわちヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤとも称する。）２０１であり、これを装着する観察者又は装着者ＵＳに虚像としての映像を認識させる。図１等において、Ｘ、Ｙ、及びＺは、直交座標系であり、＋Ｘ方向は、画像表示装置２００又はＨＭＤ２０１を装着した観察者又は装着者ＵＳの両眼ＥＹの並ぶ横方向に対応し、＋Ｙ方向は、装着者ＵＳにとっての両眼ＥＹの並ぶ横方向に直交する上方向に相当し、＋Ｚ方向は、装着者ＵＳにとっての前方向又は正面方向に相当する。±Ｙ方向は、鉛直軸又は鉛直方向に平行になっている。

画像表示装置２００は、装着者ＵＳの眼前を覆うように配置される本体２００ａと、本体２００ａを支持するテンプル状の一対の支持装置２００ｂとを備える。本体２００ａは、機能的に見た場合、右眼用の第１表示装置１００ａと、左眼用の第２表示装置１００ｂとを含む。第１表示装置１００ａは、上部に配置される第１表示駆動部１０２ａと、メガネレンズ状で眼前を覆う第１コンバイナー１０３ａとで構成される。第２表示装置１００ｂも同様に、上部に配置される第２表示駆動部１０２ｂと、メガネレンズ状で眼前を覆う第２コンバイナー１０３ｂとで構成される。

図２を参照して、図１に示す画像表示装置２００の本体２００ａの構造等について説明する。図２中で、領域ＡＲ１は、本体２００ａの外観斜視図であり、領域ＡＲ２は、本体２００ａの上部を露出させた斜視図である。

本体２００ａのうち、＋Ｙ側すなわち上側に配置される一対の表示駆動部１０２a，１０２ｂは、連結されて一体化されており、横方向に細長くしたドーム状の上外装部材１０７ａと、平坦な板状の下外装部材１０７ｂとによって覆われている。第１コンバイナー１０３ａ及び第２コンバイナー１０３ｂは、前方すなわち＋Ｚ方向に突起した半球の上部をカットしたような形状を有し、下外装部材１０７ｂから下方に突き出すように配置されている。

右眼用の第１表示装置１００ａは、第１映像素子１１ａと、第１光学系１２ａと、第１フレーム６１ａと、第１コンバイナー１０３ａとを備える。第１光学系１２ａは、内カバーである第１カバー部材７１ａに覆われ、第１映像素子１１ａは、第１カバー部材７１ａの開口７１ｏを塞ぐように配置され、矩形枠状の第１ホルダー７２ａを介して第１光学系１２ａに固定されている。

左眼用の第２表示装置１００ｂは、第２映像素子１１ｂと、第２光学系１２ｂと、第２フレーム６１ｂと、第２コンバイナー１０３ｂとを備える。第２光学系１２ｂは、内カバーである第２カバー部材７１ｂに覆われ、第２映像素子１１ｂは、第２カバー部材７１ｂの開口７１ｏを塞ぐように配置され、矩形枠状の第２ホルダー７２ｂを介して第２光学系１２ｂに固定されている。左眼用の第２表示装置１００ｂは、右眼用の第１表示装置１００ａと同一の構造及び機能を有する。つまり、第２映像素子１１ｂは、第１映像素子１１ａと同様のものであり、第２光学系１２ｂは、第１光学系１２ａと同様のものであり、第２コンバイナー１０３ｂは、第１コンバイナー１０３ａと同様のものである。

第１表示装置１００ａと第２表示装置１００ｂとは、内部において固定部材７８を介して連結され固定されている。つまり、固定部材７８は、一対の表示装置１００ａ，１００ｂに組み込まれた一対のフレーム６１ａ，６１ｂを中央で支持し、第１表示装置１００ａと第２表示装置１００ｂとが相対的に位置決めされた状態を維持している。具体的には、第１フレーム６１ａは、第２フレーム６１ｂ寄りの内側端部において、棒状の固定部材７８の一端に接続され、第２フレーム６１ｂは、第１フレーム６１ａ寄りの内側端部において、棒状の固定部材７８の他端に接続されている。第１フレーム６１ａと第２フレーム６１ｂとは、半円板状の金属部材であり、例えばマグネシウム合金で形成される。固定部材７８も、例えばマグネシウム合金で形成される。第１フレーム６１ａ及び第２フレーム６１ｂをマグネシウム合金のような放熱性の高い材料で形成することにより、映像素子１１ａ等が発生する熱の放熱効率を高めることができる。また、固定部材７８をマグネシウム合金のような放熱性の高い材料で形成することにより、第１フレーム６１ａや第２フレーム６１ｂを放熱によって冷却する効果を持たせることができる。

固定部材７８の上方であって左右の表示装置１００ａ，１００ｂの間には、矩形板状の回路基板９１が配置されている。回路基板９１は、第１映像素子１１ａ及び第２映像素子１１ｂの表示動作を制御する制御装置９２を含む。制御装置９２は、左右の映像素子１１ａ，１１ｂに対して表示画像に対応する駆動信号を出力し左右の映像素子１１ａ，１１ｂの表示動作を制御する。制御装置９２は、例えばＩＦ回路、信号処理回路等を備え、外部から受け取った画像データ又は画像信号に応じて、左右の映像素子１１ａ，１１ｂに２次元的な画像表示を行わせる。制御装置９２は、図示を省略するが、第１表示装置１００ａの動作と第２表示装置１００ｂの動作とを統括するメイン基板を含む。メイン基板は、例えば不図示の外部装置との間で通信し当該外部装置から受信した信号に対して信号変換を行うインターフェース機能や、第１表示装置１００ａの表示動作と第２表示装置１００ｂの表示動作とを連携させる統合機能を有するものとすることができる。

図３は、第１表示装置１００ａを構成する光学モジュール１００を示している。図３中で、領域ＢＲ１は、光学モジュール１００の平面図であり、領域ＢＲ２は、光学モジュール１００の側面図である。第１光学系１２ａは、板状の第１フレーム６１ａの上面に接着等によって固定され、第１コンバイナー１０３ａは、その上端で第１フレーム６１ａの周囲のうち前半分に接着等によって固定されている。第１光学系１２ａにおいて、第２光学部材であるプリズムミラー２２と第３光学部材である楔型光学素子２８とは、上下すなわち±Ｙ方向に離間し、支持部材であるバレル３１を介して相互に位置決めされた状態で固定され、プリズムミラー２２には、後方すなわち－Ｚ側において第１光学部材である投射レンズ２１が支持され固定されている。第１光学系１２ａは、第１光学部材～第３光学部材が位置決めされた状態で一体化された部品であり、以下では光学ブロックＯＢとも呼ぶ。光学ブロックＯＢのうち、投射レンズ２１は、プリズムミラー２２の反対側の端部において第１ホルダー７２ａを介して第１映像素子１１ａを支持している。また、楔型光学素子２８は、第１フレーム６１ａに固定されている。つまり、光学ブロックＯＢは、楔型光学素子２８を介して第１フレーム６１ａに固定されている。

図４は、第１表示装置１００ａの光学的構造を説明する側方断面図である。第１表示装置１００ａは、第１映像素子１１ａと結像光学系２０とを備える。結像光学系２０は、投射レンズ２１と、プリズムミラー２２と、楔型光学素子２８と、シースルーミラー２３とを備える。結像光学系２０のうち、投射レンズ２１とプリズムミラー２２と楔型光学素子２８とは、図３等に示す第１光学系１２ａに対応し、シースルーミラー２３は、第１コンバイナー１０３ａに対応する。第１映像素子１１ａの本体、投射レンズ２１、及びプリズムミラー２２は、第１カバー部材７１ａと第１フレーム６１ａとに挟まれた空間ＳＰ１内に収納されている。楔型光学素子２８は、第１フレーム６１ａの光学開口ＯＡに形成された段差に嵌め込むように配置され、光学開口ＯＡの周囲が気密な状態に保たれている。

第１映像素子１１ａは、自発光型の表示デバイスである。第１映像素子１１ａは、例えば有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス、Organic Electro-Luminescence）ディスプレイであり、２次元の表示面１１ｄにカラーの静止画又は動画を形成する。第１映像素子１１ａは、ＸＹ面に対してＸ軸のまわりに若干回転して傾いたｘｙ面に沿って配置されている。第１映像素子１１ａは、回路基板９１に駆動されて表示動作を行う。第１映像素子１１ａは、有機ＥＬディスプレイに限らず、マイクロＬＥＤディスプレイ、又は無機ＥＬ、有機ＬＥＤ、レーザーアレイ、量子ドット発光型素子等を用いた表示デバイスに置き換えることができる。第１映像素子１１ａは、自発光型の画像光生成装置に限らず、ＬＣＤその他の光変調素子で構成され、当該光変調素子をバックライトのような光源によって照明することによって画像を形成するものであってもよい。第１映像素子１１ａとして、ＬＣＤに代えて、ＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon, ＬＣｏＳは登録商標）や、デジタル・マイクロミラー・デバイス等を用いることもできる。

投射レンズ２１は、第１レンズ２１ｐ及び第２レンズ２１ｑを含む。第１レンズ２１ｐは、入射面２１ａと出射面２１ｂとを有し、第２レンズ２１ｑは、入射面２１ｃと出射面２１ｄとを有する。これらのうち、入射面２１ａと出射面２１ｄとは、第１光学部材である投射レンズ２１の第１入射面と第１出射面とに相当する。投射レンズ２１は、第１映像素子１１ａから出射された映像光ＭＬを受けて、プリズムミラー２２に入射させる。投射レンズ２１は、第１映像素子１１ａから出射された映像光ＭＬを平行光束に近い状態に集光する。プリズムミラー２２は、入射面２２ａと、反射面２２ｂと、出射面２２ｃとを有する。これらのうち、入射面２２ａと出射面２２ｃとは、第２光学部材であるプリズムミラー２２の第２入射面と第２出射面とに相当する。プリズムミラー２２は、前方から入射する映像光ＭＬを、入射方向を反転させた方向（プリズムミラー２２から見た光源の方向）に対して傾斜した方向に折り返すように出射する。楔型光学素子２８は、入射面２８ａと出射面２８ｂとを有し、プリズムミラー２２から出射されシースルーミラー２３に向かう映像光ＭＬを通過させる。入射面２８ａと出射面２８ｂとは、第３光学部材である楔型光学素子２８の第３入射面と第３出射面とに相当する。シースルーミラー２３は、反射面２３ａと外側面２３ｏとを有する。シースルーミラー２３は、プリズムミラー２２の光出射側に形成された中間像を拡大する。

結像光学系２０は、シースルーミラー２３が凹面鏡であること等に起因して、軸外し光学系ＯＳとなっている。本実施形態の場合、投射レンズ２１、プリズムミラー２２、及びシースルーミラー２３は、非軸対称に配置され、非軸対称な光学面を有する。結像光学系２０が軸外し光学系ＯＳであるとは、結像光学系２０を構成する光学要素２１，２２，２８，２３において、複数の反射面又は屈折面への光線の入射の前後で光路が全体として折れ曲がることを意味する。この結像光学系２０つまり軸外し光学系ＯＳでは、紙面に対応する軸外し面（ＹＺ面に平行な面）に沿って光軸ＡＸが延びるように光軸ＡＸの折り曲げが行われ、かかる軸外し面に沿って光学要素２１，２２，２８，２３が配列されている。光軸ＡＸは、ＹＺ面に平行な横断面で見た場合、反射面の前後で互いに傾斜する複数の光軸部分ＡＸ１，ＡＸ２，ＡＸ３によって、Ｚ字状の配置となっている。つまり、ＹＺ面に平行な軸外し面において、投射レンズ２１から反射面２２ｂまでの光路Ｐ１と、反射面２２ｂからシースルーミラー２３までの光路Ｐ２と、シースルーミラー２３から瞳位置ＰＰまでの光路Ｐ３とが、Ｚ字状に２段階で折り返される配置となっている。基準面である軸外し面（ＹＺ面に平行な面）は、縦のＹ方向に平行に延びる。この場合、第１表示装置１００ａを構成する光学要素２１，２２，２８，２３が縦方向に高さ位置を変えて配列されることになり、第１表示装置１００ａの横幅の増大を防止することができる。

結像光学系２０のうち、投射レンズ２１から反射面２２ｂまでの光路Ｐ１は、後方に向かって斜め上方向に延びている。つまり、光路Ｐ１において、光軸部分ＡＸ１は、－Ｚ方向と＋Ｙ方向との中間に近い方向に延びる。反射面２２ｂからシースルーミラー２３までの光路Ｐ２は、前方に向かって斜め下方向に延びている。つまり、光路Ｐ２において、光軸部分ＡＸ２は、＋Ｚ方向と－Ｙ方向との中間に近い方向に延びている。ただし、水面方向（ＸＺ面）を基準とした場合、光路Ｐ２の傾斜が光路Ｐ１の傾斜よりも大きくなっている。これにより、プリズムミラー２２の入射面（第２入射面）２２ａには、投射レンズ２１から光軸部分ＡＸ１に平行な第１方向に出射される映像光ＭＬが入射し、プリズムミラー２２の反射面２２ｂは、入射した映像光ＭＬを光軸部分ＡＸ２に平行であって上記第１方向と交差する第２方向に反射する。シースルーミラー２３から瞳位置ＰＰまでの光路Ｐ３は、Ｚ方向に平行に近い状態となっているが、図示の例では、光軸部分ＡＸ３は、＋Ｚ方向に向かって、下向きを負として、－１０°程度となっている。つまり、光軸部分ＡＸ３を延長した出射光軸ＥＸは、前方の＋Ｚ方向に平行な中心軸ＨＸに対して１０°程度下向きに傾いて延びている。これは、人間の視線が水平方向より下側に約１０°傾いた若干の伏し目状態で安定するからである。

投射レンズ（第１光学部材）２１を構成する第１レンズ２１ｐの入射面２１ａと出射面２１ｂとは、ＹＺ面に平行で光軸ＡＸと交差する縦方向に関して、光軸ＡＸを挟んで非対称性を有し、横方向又はＸ方向に関して光軸ＡＸを挟んで対称性を有する。投射レンズ２１を構成する第２レンズ２１ｑの入射面２１ｃと出射面２１ｄとは、ＹＺ面に平行で光軸ＡＸと交差する縦方向に関して、光軸ＡＸを挟んで非対称性を有し、横方向又はＸ方向に関して光軸ＡＸを挟んで対称性を有する。第１レンズ２１ｐ及び第２レンズ２１ｑは、例えば樹脂で形成される。第１レンズ２１ｐの入射面２１ａと出射面２１ｂとは、例えば自由曲面であるが、非球面とすることもできる。第２レンズ２１ｑの入射面２１ｃと出射面２１ｄとは、例えば自由曲面であるが、非球面とすることもできる。入射面２１ａ，２１ｃ又は出射面２１ｂ，２１ｄを自由曲面とすることにより、偏芯系の光学性能を高めることが容易となるので、非共軸の軸外し光学系ＯＳである結像光学系２０の収差を低減することが容易になる。詳細な図示は省略するが、入射面２１ａ，２１ｃ及び出射面２１ｂ，２１ｄ上には、反射防止膜が形成されている。

プリズムミラー（第２光学部材）２２は、ミラーとレンズとを複合させた機能を有する屈折反射光学部材であり、投射レンズ２１からの映像光ＭＬを屈折させつつ反射する。プリズムミラー２２は、映像光ＭＬを入射面２２ａを介して内部に入射させ、入射した映像光ＭＬを反射面２２ｂによって非正面方向に全反射させ、入射した映像光ＭＬを出射面２２ｃを介して外部に出射させる。入射面２２ａと出射面２２ｃとは、曲面からなる光学面であり、反射面のみの場合又はこれらを平面とした場合に比較して解像度向上に寄与する。プリズムミラー２２を構成する光学面である入射面２２ａと反射面２２ｂと出射面２２ｃとは、ＹＺ面に平行で光軸ＡＸと交差する縦方向に関して、光軸ＡＸを挟んで非対称性を有し、横方向又はＸ方向に関して光軸ＡＸを挟んで対称性を有する。プリズムミラー２２は、例えば樹脂で形成される。プリズムミラー２２の本体の屈折率は、映像光ＭＬの反射角も参酌して内面での全反射が達成されるような値に設定される。プリズムミラー２２の光学面、つまり入射面２２ａと反射面２２ｂと出射面２２ｃとは、例えば自由曲面であるが、非球面とすることもできる。プリズムミラー２２において、光学面２２ａ，２２ｂ，２２ｃを自由曲面とすることにより、偏芯系の光学性能を高めることが容易となる。反射面２２ｂについては、全反射によって映像光ＭＬを反射するものに限らず、金属膜又は誘電体多層膜からなる反射面とすることもできる。この場合、反射面２２ｂ上に、例えばＡｌ、Ａｇのような金属で形成された単層膜又は多層膜からなる反射膜を蒸着等によって成膜し、或いは金属で形成されたシート状の反射膜を貼り付ける。詳細な図示は省略するが、入射面２２ａ及び出射面２２ｃ上には、反射防止膜が形成されている。

プリズムミラー２２と投射レンズ２１との間には遮光部材１７が配置されている。遮光部材１７は、映像光ＭＬが全体として絞られる開口瞳に近い位置に配置されるが、結像光学系２０が軸外し光学系ＯＳであることから、縦のＹ方向や横のＸ方向に関して開口瞳の位置が異なっており、厳密な意味での開口絞りとはなっていない。遮光部材１７は、プリズムミラー２２の入射面２２ａと、投射レンズ２１の出射面２１ｄとのいずれか一方の周囲に支持されている。

楔型光学素子２８は、プリズムミラー２２とシースルーミラー２３との間に配置され、光透過性を有する。楔型光学素子２８は、結像状態を改善する役割を有する。楔型光学素子２８の入射面２８ａは、平坦であるが自由曲面となっており、ＹＺ面に平行な縦方向に関して光軸ＡＸを挟んで非対称性を有し、ＹＺ面に垂直なＸ方向すなわち横方向に関して光軸ＡＸを挟んで対称性を有する。楔型光学素子２８は、例えば樹脂で形成される。入射面２８ａには反射防止膜が形成されている。楔型光学素子２８の出射面２８ｂは、平面であり、反射防止膜が形成されている。楔型光学素子２８は、前側である＋Ｚ側で厚みが増している。これにより、プリズムミラー２２等に起因する歪曲収差の発生を抑制することができる。楔型光学素子２８の屈折率は、プリズムミラー２２の屈折率と異なる。これにより、楔型光学素子２８とプリズムミラー２２等との間で屈折や分散の程度を調整することができ、例えば色消しの達成が容易になる。

シースルーミラー２３は、凹の表面ミラーとして機能する湾曲した板状の光学部材であり、プリズムミラー２２からの映像光ＭＬを瞳位置ＰＰに向けて反射する。つまり、第１コンバイナー１０３ａを構成するシースルーミラー２３は、第３光学部材である楔型光学素子２８から出射された映像光ＭＬを偏向し射出瞳ＥＲを形成する。シースルーミラー２３は、眼ＥＹ又は瞳孔が配置される瞳位置ＰＰを覆うとともに瞳位置ＰＰに向かって凹形状を有し、外界に向かって凸形状を有する。シースルーミラー２３は、視界のうち画面の有効領域の全体をカバーする凹面透過ミラーである。シースルーミラー２３は、収束機能を有するコリメーターであり、表示面１１ｄの各点から出射された映像光ＭＬの主光線であって、第１光学系１２ａの出射領域の近傍で結像によって一旦広がった映像光ＭＬの主光線を瞳位置ＰＰに向けて反射し瞳位置ＰＰに収束させる。シースルーミラー２３は、板状体２３ｂの表面又は裏面上に透過性を有するミラー膜２３ｃを形成した構造を有するミラー板である。シースルーミラー２３や反射面２３ａは、ＹＺ面に平行で光軸ＡＸと交差する縦方向に関して、光軸ＡＸを挟んで非対称性を有し、横方向又はＸ方向に関して光軸ＡＸを挟んで対称性を有する。シースルーミラー２３の反射面２３ａは、例えば自由曲面であるが、非球面とすることもできる。シースルーミラー２３の反射面２３ａを自由曲面とすることで、収差低減を図ることができ、特に自由曲面を用いた場合、軸外し光学系又は非共軸光学系である結像光学系２０の収差を低減することが容易になる。

シースルーミラー２３は、反射に際して一部の光を透過させる透過型の反射素子であり、シースルーミラー２３の反射面２３ａ又はミラー膜２３ｃは、半透過性を有する反射層によって形成されている。これにより、外界光ＯＬがシースルーミラー２３を通過するので、外界のシースルー視が可能になり、外界像に虚像を重ねることができる。この際、ミラー膜２３ｃを支持する板状体２３ｂが数ｍｍ程度以下に薄ければ、外界像の倍率変化を小さく抑えることができる。ミラー膜２３ｃの映像光ＭＬや外界光ＯＬに対する反射率は、映像光ＭＬの輝度確保や、シースルーによる外界像の観察を容易にする観点で、想定される映像光ＭＬの入射角範囲において１０％以上５０％以下とする。シースルーミラー２３の基材である板状体２３ｂは、例えば樹脂で形成されるが、ガラス製とすることもできる。板状体２３ｂは、これを周囲から支持する支持板４３と同一の材料で形成され、支持板４３と同一の厚みを有する。ミラー膜２３ｃは、例えば膜厚を調整した複数の誘電体層からなる誘電体多層膜で形成される。ミラー膜２３ｃは、膜厚を調整したＡｌ、Ａｇ等の金属の単層膜又は多層膜であってもよい。ミラー膜２３ｃは、積層によって形成できるが、シート状の反射膜を貼り付けることによっても形成できる。板状体２３ｂの外側面２３ｏには、反射防止膜が形成されている。

光路について説明すると、第１映像素子１１ａからの映像光ＭＬは、投射レンズ２１に入射して略コリメートされた状態で出射される。投射レンズ２１を通過した映像光ＭＬは、プリズムミラー２２に入射して入射面２２ａを屈折されつつ通過し、反射面２２ｂによって１００％に近い高い反射率で反射され、出射面２２ｃで屈折される。プリズムミラー２２からの映像光ＭＬは、楔型光学素子２８を介してシースルーミラー２３に入射し、反射面２３ａによって５０％程度以下の反射率で反射される。シースルーミラー２３で反射された映像光ＭＬは、装着者ＵＳの眼ＥＹ又は瞳孔が配置される瞳位置ＰＰに入射する。瞳位置ＰＰには、シースルーミラー２３やその周囲の支持板４３を通過した外界光ＯＬも入射する。つまり、第１表示装置１００ａを装着した装着者ＵＳは、外界像に重ねて、映像光ＭＬによる虚像を観察することができる。

図５に示すように、第１映像素子１１ａの表示面１１ｄに形成する表示像を予め台形歪のような歪を持たせた修正画像ＤＡ１とする。つまり、結像光学系２０が軸外し光学系ＯＳであることから、光学系自体で台形歪のようなディストーションを取りきることは容易でない。よって、第１映像素子１１ａに表示される画像を、投射レンズ２１、プリズムミラー２２、楔型光学素子２８、及びシースルーミラー２３によって形成される歪を相殺する逆の歪を有するものとすることで、結像光学系２０を経て瞳位置ＰＰで観察される虚像の投影像ＩＧ１の画素配列を、元の表示像ＤＡ０に対応する格子パターンとすることができ輪郭を矩形とすることができる。つまり、第１映像素子１１ａは、投射レンズ２１、プリズムミラー２２、楔型光学素子２８、及びシースルーミラー２３によって形成されるディストーションを補正する。結果的に、シースルーミラー２３等で発生するディストーションを許容しつつ第１映像素子１１ａを含めた全体として収差を抑えることができる。これにより、プリズムミラー２２等の光学要素の配置やサイズの自由度が高まり、第１表示装置１００ａの小型化を達成しつつ、第１表示装置１００ａの光学性能の確保を容易にすることができる。

以下、図３に示す第１光学系１２ａ又は光学ブロックＯＢを構成するプリズムミラー２２、バレル３１、投射レンズ２１等の要素間の位置決め及び固定について説明する。

図６を参照して、バレル３１に対するプリズムミラー２２の固定について説明する。図６中で、領域ＣＲ１は、バレル３１によって一体化された光学ブロック本体３０の側面図であり、領域ＣＲ２は、光学ブロック本体３０の平面図であり、領域ＣＲ３は、光学ブロック本体３０の底面図であり、領域ＣＲ４は、バレル３１の斜視図であり、領域ＣＲ５は、バレル３１の平面図である。プリズムミラー２２は、バレル３１に対して直接固定される。この際、プリズムミラー２２は、バレル３１に対して、嵌合と片寄とを用いて位置決めされた状態で固定される。具体的には、バレル３１の上端部３１ａに形成され平行に延びる一対の凸板３１ｙと、一対の凸板３１ｙ間に渡されるように延びる制限板３１ｚとがフランジ部２２ｆを傾斜させた状態で支持しつつ、一対の凸板３１ｙの間にフランジ部２２ｆの段差側面２２ｇを挟む。この際、一対の凸板３１ｙの内側面５１ａとフランジ部２２ｆの段差側面２２ｇとが嵌合し、かつ、一対の凸板３１ｙ上に設けた基準面５２ａとフランジ部２２ｆの下面２２ｈとを突き当てる片寄が行われ、制限板３１ｚの内側に設けた基準面５２ｃとフランジ部２２ｆの側面２２ｊとを突き当てる片寄が行われる。これにより、バレル３１に対して、プリズムミラー２２が３軸方向（Ｘ、Ｙ、及びＺ方向）の配置と３軸の回転姿勢とに関して位置決めされる。プリズムミラー２２とバレル３１との接合には、光硬化型の接着材や超音波融着法等を用いることができる。

以上で説明した光学ブロック本体３０については、図４に示すように、プリズムミラー２２の入射面２２ａ側の光軸部分ＡＸ１とプリズムミラー２２の出射面２２ｃ側の光軸部分ＡＸ２とのなす角度が６０°以下となっており、両者の角度差があまり大きくないので、投射レンズ２１がバレル３１に近接する構造となっている。このため、図６に示すように、バレル（支持部材）３１には、投射レンズ２１との干渉を避けるように、プリズムミラー２２の入射面２２ａ側において開口部ＯＰが設けられている。

バレル３１に対する楔型光学素子２８の固定について説明する。楔型光学素子２８は、バレル３１に対して直接固定される。この際、楔型光学素子２８は、バレル３１に対して、嵌合を用いて位置決めされた状態で固定される。具体的には、バレル３１の下端部３１ｂの４辺の内周に沿って形成された横制限面５３ａと、楔型光学素子２８のフランジ部２８ｆの段差側面２８ｇとが対向し、バレル３１の下端部３１ｂの４辺の下端に沿って形成された下制限面５３ｂと、楔型光学素子２８のフランジ部２８ｆの段差上面２８ｈとが対向する。これにより、バレル３１に対して、楔型光学素子２８が３軸方向の配置と３軸の回転姿勢とに関して位置決めされる。楔型光学素子２８とバレル３１との接合には、光硬化型の接着材や超音波融着法等を用いることができる。

図７を参照して、プリズムミラー２２に対する投射レンズ２１の固定について説明する。図７中で、領域ＤＲ１は、バレル３１にプリズムミラー２２等を組付けた光学ブロック本体３０の斜視図であり、領域ＤＲ２は、投射レンズ２１等の斜視図である。投射レンズ２１は、光学ブロック本体３０のプリズムミラー２２に対して直接固定される。この際、投射レンズ２１は、プリズムミラー２２に対して、嵌合と片寄とを用いて位置決めされた状態で固定される。具体的には、投射レンズ２１を構成する第２レンズ２１ｑのフランジ部２１ｆに形成された一対の爪２１ｙが、プリズムミラー２２のフランジ部２２ｆに形成された一対の凹部２２ｓを挟むように一対の凹部２２ｓに挿入される。これにより、第２レンズ２１ｑの一対の爪２１ｙがプリズムミラー２２のフランジ部２２ｆを把持する。この際、一対の爪２１ｙが一対の凹部２２ｓと嵌合し、かつ、一対の爪２１ｙに設けた基準面と一対の凹部２２ｓに設けた基準面とを突き当てる片寄が行われる。これにより、プリズムミラー２２に対して、第２レンズ２１ｑすなわち投射レンズ２１が３軸方向の配置と３軸の回転姿勢とに関して位置決めされる。第２レンズ２１ｑとプリズムミラー２２の接合には、光硬化型の接着材や超音波融着法等を用いることができる。

図８を参照して、投射レンズ２１における第１レンズ２１ｐと第２レンズ２１ｑとの固定について説明する。図８中で、領域ＥＲ１は、第１光学系１２ａから第１レンズ２１ｐを取り外した状態を示す斜視図であり、領域ＥＲ２は、第１レンズ２１ｐ等を示す斜視図であり、領域ＦＲ３は、第１ホルダー７２ａを分離した状態の第１光学系１２ａを示す斜視図である。第１レンズ２１ｐは、第２レンズ２１ｑに対して直接固定される。この際、第１レンズ２１ｐは、第２レンズ２１ｑに対して、嵌合を用いて位置決めされた状態で固定される。具体的には、第１レンズ２１ｐのフランジ部２１ｎに形成された複数の爪２１ｔが、第２レンズ２１ｑのフランジ部２１ｆに形成された一対の凹部２１ｓを挟むように一対の凹部２１ｓに挿入される。これにより、第１レンズ２１ｐの複数の爪２１ｔが第２レンズ２１ｑのフランジ部２１ｆを把持する。この際、複数の爪２１ｔが一対の凹部２１ｓと嵌合する。これにより、第２レンズ２１ｑに対して、第１レンズ２１ｐが３軸方向の配置と３軸の回転姿勢とに関して位置決めされる。第１レンズ２１ｐと第２レンズ２１ｑとの接合には、光硬化型の接着材や超音波融着法等を用いることができる。

投射レンズ２１の第１レンズ２１ｐに対する、第１ホルダー７２ａの固定について説明する。なお、第１ホルダー７２ａは、第１映像素子１１ａを保持しており、本明細書において、第１映像素子１１ａと第１ホルダー７２ａとを組み合わせたものも映像素子と呼ぶ。第１ホルダー７２ａは、第１レンズ２１ｐに対して直接固定される。この際、第１ホルダー７２ａは、第１レンズ２１ｐに対して、嵌合を用いて位置決めされた状態で固定される。具体的には、第１ホルダー７２ａに形成された複数の爪７２ｔが、第１レンズ２１ｐのフランジ部２１ｎに形成された一対の凹部２１ｒを挟むように一対の凹部２１ｒに挿入される。これにより、第１ホルダー７２ａの複数の爪７２ｔが第１レンズ２１ｐのフランジ部２１ｎを把持する。この際、複数の爪７２ｔが一対の凹部２１ｒと嵌合する。これにより、第１レンズ２１ｐに対して、第１ホルダー７２ａが３軸方向の配置と３軸の回転姿勢とに関して位置決めされる。第１ホルダー７２ａと第１レンズ２１ｐとの接合には、光硬化型の接着材や超音波融着法等を用いることができる。

以上のように、光学ブロックＯＢを構成するプリズムミラー２２や投射レンズ２１は、相互に位置決めし合う構造によって直接固定され、鏡枠やケースといった共通の部材を介在させていない。このため、光学ブロックＯＢを小型化しつつ必要な部材間（具体的にはプリズムミラー２２と投射レンズ２１との間）の組み立て精度を高めることができる。その一方で、図３に示すように、位置決めし合う構造によって、プリズムミラー２２と第２レンズ２１ｑとの間には、横のＸ方向に関する一対の側面において隙間Ｇ１１が形成され、縦のＹ方向の一対の側面において隙間Ｇ１２が形成されている。また、第２レンズ２１ｑと第１レンズ２１ｐとの間には、横のＸ方向に関する一対の側面において隙間Ｇ２１が形成され、縦のＹ方向の一対の側面において隙間Ｇ２２が形成されている。第１レンズ２１ｐと第１ホルダー７２ａとの間には、横のＸ方向に関する一対の側面において隙間Ｇ３１が形成され、縦のＹ方向の一対の側面において隙間Ｇ３２が形成されている。なお、第１レンズ２１ｐと第１ホルダー７２ａとの隙間Ｇ３１，Ｇ３２は、結果的に第１レンズ２１ｐと第１映像素子１１ａとの隙間になっている。

図９及び１０を参照して、光学ブロックＯＢは、防塵カバー８０によって周囲を覆われ、防塵カバー８０は、第１カバー部材７１ａによって周囲を覆われている。防塵カバー８０は、第１防塵部材８１と第３防塵部材８３とを含む。

第１防塵部材８１は、一対の側面部８１ａと上面部８１ｂとを有する。側面部８１ａは、Ｘ軸に平行な第３軸における投射レンズ２１とプリズムミラー２２とバレル３１との両端領域Ｒａ（具体的には図３参照）を覆い、上面部８１ｂは、Ｚ軸に平行な第２軸における上側に位置する投射レンズ２１とプリズムミラー２２との端領域Ｒｂ（具体的には図３参照）を覆う。ここで、投射レンズ２１とプリズムミラー２２とが並ぶ軸を第１軸とし、プリズムミラー２２と楔型光学素子２８とが並ぶ軸を第２軸としたとき、両端領域Ｒａに関する第３軸は、第１軸及び第２軸と直交する軸であり、上記のように横に延びるＸ軸に平行になっている。投射レンズ２１とプリズムミラー２２とが並ぶ第１軸は、図４を参照して、光路Ｐ１又は光軸部分ＡＸ１に相当し、プリズムミラー２２と楔型光学素子２８とが並ぶ第２軸は、図４を参照して、光路Ｐ２又は光軸部分ＡＸ２に相当する。また、第２軸における上側に位置するとは、第２軸つまり光軸部分ＡＸ２における下の楔型光学素子２８側ではなく上のプリズムミラー２２側に位置することを意味する。

第１防塵部材８１は、プリズムミラー２２と第２レンズ２１ｑとの間の隙間Ｇ１１，Ｇ１２（図３参照）を覆い、第２レンズ２１ｑと第１レンズ２１ｐとの隙間Ｇ２１，Ｇ２２（図３参照）を覆っている。第１防塵部材８１は、第１フレーム６１ａの近傍まで延び、第１防塵部材８１の下端８１ｆは、第１フレーム６１ａの上面に当接している。この結果、第１防塵部材８１は、バレル３１に形成された開口部ＯＰを覆うものともなっている。

第１防塵部材８１は、シート状で弾性を有する防塵テープ８であり、投射レンズ２１、プリズムミラー２２、及びバレル３１の側面形状に合わせるように変形する。第１防塵部材８１を防塵テープ８とすることにより、防塵カバー８０を軽量化することができる。

図１１Ａに示すように、第１防塵部材８１である防塵テープ８は、光吸収性を有する基材８ａの内側に粘着層８ｂを形成したものである。防塵テープ８の基材８ａは、例えばアルミガラステープ、アルミテープ等で形成され、光吸収性だけでなく断熱性を有する。なお、粘着層８ｂは、基材８ａの全体に亘って形成される必要はなく、例えば第１防塵部材８１の外周部や内側の適所に局所的に形成することができる。また、基材８ａを全体に亘って光吸収性を有するものとする必要はなく、隙間Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ２１，Ｇ２２等を覆う箇所で光吸収性を有するものにすれば足る。

図１１Ｂに示すように、変形例の防塵テープ８は、基材８ａの表面に遮熱層８ｄを形成し、遮熱層８ｄの表面に熱伝導層８ｅを形成したものとなっている。遮熱層８ｄは、空気を含んだ繊維状の層であり、例えばガラス繊維、カーボン繊維等の材料から形成され、基材８ａ上に塗布され、蒸着され、又は貼り付けられる。熱伝導層８ｅは、熱伝導性の高い層であり、例えばアルミ、銀等の材料から形成される。

図９に戻って、第３防塵部材８３は、第１ホルダー７２ａから第１レンズ２１ｐにかけての上面に相当する端領域と、一対の側面に相当する両端領域とを覆っている。第３防塵部材８３は、第１ホルダー７２ａと第１レンズ２１ｐとの間を覆っており、結果的に第１映像素子１１ａと第１レンズ２１ｐとの間を覆っている。つまり、第３防塵部材８３は、第１ホルダー７２ａと第１レンズ２１ｐとの隙間Ｇ３１，Ｇ３２（図３参照）を覆っている。第３防塵部材８３は、第１防塵部材８１とは別体であってもよいが、第１防塵部材８１と一体されたものであってもよい。

図１２に示すように、第１光学部材である投射レンズ２１と支持部材であるバレル３１との間には、防塵カバー８０の一部を構成する第２防塵部材８２が設けられている。投射レンズ２１の下端と、バレル３１の下端部３１ｂとの間には、隙間Ｇ４（図３参照）が形成されている。この隙間Ｇ４は、第１防塵部材８１によって光学ブロックＯＢの周囲を覆っても開放されたままとなるので、第２防塵部材８２によって覆う。第１防塵部材８１と第２防塵部材８２とにより、光学ブロックＯＢ内が略封止され、光学ブロックＯＢの防塵が達成される。なお、第１防塵部材８１の一部８１ｇを投射レンズ２１の下端と、バレル３１の下端部３１ｂとの間に巻き込むようにすれば、より防塵効果が高まる。

第２防塵部材８２は、接着層９で形成されている。粘性が高い充填用樹脂を投射レンズ２１の下端とバレル３１の下端部３１ｂとを繋ぐように供給して隙間Ｇ４の表側を充填し、その後充填用樹脂を熱や光で硬化することによって、接着層９からなる第２防塵部材８２が得られる。第２防塵部材８２又は接着層９は、接着後つまり硬化後も弾性を有し、変形可能となっている。接着層９は、シート状のものに限らず、厚みを有する塊状のものであってもよい。なお、第２防塵部材８２又は接着層９は、第１防塵部材８１の防塵テープ８に相当するものに置き換えることができる。

図１３を参照して、光学ブロックＯＢの側方における開放領域での第１防塵部材８１の機能について説明する。光学ブロックＯＢは、開口部ＯＰの側方領域Ｒｆが開放されており、第１防塵部材８１は、この側方領域Ｒｆを塞いでいる。側方領域Ｒｆには、第１防塵部材８１が配置され、第１防塵部材８１の内面には、プリズムミラー２２からの映像光ＭＬが入射する可能性がある。第１防塵部材８１は、光吸収性を有しており、反射を防止し又は低減することができるので、光学ブロックＯＢ内の光学要素について防塵を達成しつつ迷光の発生を抑えることができる。以上では、開口部ＯＰの周辺における迷光防止について説明したが、例えば投射レンズ２１を構成するレンズ間に開口があって迷光が生じる可能性がある場合も、第１防塵部材８１によって迷光の発生を抑えることができる。

図１４は、変形例の光学モジュール１００を説明する側方部分断面図である。この場合、第１ホルダー７２ａに固定された第１映像素子１１ａの上端から放熱シート８８を延ばして第１カバー部材７１ａの上面に貼り付けている。放熱シート８８は、第１映像素子１１ａから発生する熱を第１カバー部材７１ａの外側に逃がす役を有している。ここで、第１カバー部材７１ａの内側に配置されて光学ブロックＯＢを覆う防塵カバー８０は、断熱効果をもった防塵テープ８であり、第１カバー部材７１ａからの熱伝導や輻射熱によって防塵カバー８０内の光学ブロックＯＢが温まることを防ぎ、温度ドリフトの影響で光学性能が劣化することを防ぐものなっている。

図１５は、変形例の光学モジュール１００を説明する図である。この場合、第１ホルダー７２ａに固定された第１映像素子１１ａの下端と第１フレーム６１ａとの間に熱電伝導性を有する接着層８９を形成し、これらの間に形成された隙間を充填している。第１フレーム６１ａには、第１映像素子１１ａの下端と対向する箇所に溝６１ｇが成形されている。この溝６１ｇを充填するように接着材を充填し、第１映像素子１１ａの下端が接するまで接着材を供給する。その後、接着材を硬化させることによって接着層８９が形成される。接着層８９は、硬化後も弾性を有する状態に維持される。接着層８９は、カーボン等の光吸収性材料が練り込まれた層であり、例えばＵＶ接着層、熱硬化接着剤等である。

以上で説明した実施形態のＨＭＤ２０１又は光学モジュール１００は、映像光ＭＬを出射する映像素子１１ａと、映像光ＭＬが入射する第１入射面２１ａと、映像光ＭＬを出射する第１出射面２１ｄとを有する投射レンズ２１と、投射レンズ２１から第１方向に出射される映像光ＭＬが入射する第２入射面２２ａと、入射した映像光ＭＬを第１方向と交差する第２方向に反射する反射面２２ｂと、反射面２２ｂで反射された映像光ＭＬを出射する第２出射面２２ｃとを有するプリズムミラー２２と、プリズムミラー２２から出射された映像光ＭＬが入射する第３入射面３８ａと、映像光ＭＬを出射する第３出射面２８ｂとを有する楔型光学素子２８と、プリズムミラー２２と楔型光学素子２８とを支持するバレル３１と、楔型光学素子２８から出射された映像光ＭＬを偏向し射出瞳を形成する第１コンバイナー１０３ａと、第３軸における投射レンズ２１とプリズムミラー２２とバレル３１との両端領域と、第２軸におけるプリズムミラー２２側に位置する投射レンズ２１とプリズムミラー２２との端領域とを覆う第１防塵部材８１と、投射レンズ２１とバレル３１との間に設けられる第２防塵部材８２とを備える。

上記光学モジュールでは、第１防塵部材８１が、第３軸における投射レンズ２１とプリズムミラー２２とバレル３１との両端領域と、第２軸におけるプリズムミラー２２側に位置する投射レンズ２１とプリズムミラー２２との端領域とを覆い、第２防塵部材８２が、投射レンズ２１とバレル３１との間に設けられるので、ケースを設けることなく、投射レンズ２１やプリズムミラー２２を覆って防塵を達成することができ、投射レンズ２１、プリズムミラー２２等を含む光学ブロックＯＢを小型化することができる。

〔変形例その他〕
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

第１表示装置１００ａに組み込む結像光学系２０は、図示のものに限らず、様々な構成とすることができる。具体的には、上記結像光学系２０は、Ｙ方向又は縦方向に非対称性を持たせた軸外し光学系ＯＳであるとしたが、Ｘ方向又は横方向に非対称性を持たせた軸外し光学系とすることもできる。結像光学系２０を構成する光学要素についても、図４に示すものは単なる例示であり、レンズの枚数を増減させる、ミラーを追記する、導光部材を追加するといった変更が可能である。

コンバイナー１０３ａ，１０３ｂの外界側には、コンバイナー１０３ａ，１０３ｂの透過光を制限することで調光を行う調光デバイスを取り付けることができる。調光デバイスは、例えば電動で透過率を調整する。調光デバイスとして、ミラー液晶、電子シェード等を用いることができる。調光デバイスは、外光照度に応じて透過率を調整するものであってもよい。

コンバイナー１０３ａ，１０３ｂは、遮光性を有するミラーに置き換えることもできる。この場合、外界像の直接観察を前提としない非シースルー形の光学系となる。

具体的な態様における光学モジュールは、映像光を出射する映像素子と、映像光が入射する第１入射面と、映像光を出射する第１出射面とを有する第１光学部材と、第１光学部材から第１方向に出射される映像光が入射する第２入射面と、入射した映像光を第１方向と交差する第２方向に反射する反射面と、反射面で反射された映像光を出射する第２出射面とを有する第２光学部材と、第２光学部材から出射された映像光が入射する第３入射面と、映像光を出射する第３出射面とを有する第３光学部材と、第２光学部材と第３光学部材とを支持する支持部材と、第３光学部材から出射された映像光を偏向し射出瞳を形成するコンバイナーと、第１光学部材と第２光学部材とが並ぶ軸を第１軸とし、第２光学部材と第３光学部材とが並ぶ軸を第２軸としたとき、第１軸及び第２軸と直交する第３軸における第１光学部材と第２光学部材と支持部材との両端領域と、第２軸における第１光学部材と第２光学部材との端領域とを覆う第１防塵部材と、第１光学部材と支持部材との間に設けられる第２防塵部材とを備える。

上記光学モジュールでは、第１防塵部材が、第３軸における第１光学部材と第２光学部材と支持部材との両端領域と、第２軸における第２光学部材側に位置する第１光学部材と第２光学部材との端領域とを覆い、第２防塵部材が、第１光学部材と支持部材との間に設けられるので、ケースを設けることなく、第１光学部材や第２光学部材を覆って防塵を達成することができ、第１光学部材、第２光学部材等を含む光学ブロックを小型化することができる。

具体的な側面において、第１防塵部材は、防塵テープである。この場合、第１防塵部材を軽量化することができ、防塵構造を軽量化することができる。

具体的な側面において、第１防塵部材は、断熱性を有する。この場合、第１防塵部材の内側に熱が流入することを抑制でき、第１光学部材、第２光学部材等を含む光学ブロックの光学特性を安定化させることができる。

具体的な側面において、第２防塵部材は、接着層又は防塵テープである。この場合、第２防塵部材を軽量化することができる。特に、第２防塵部材を接着層とした場合、狭い入り組んだ箇所に防塵処理を施しやすくなる。

具体的な側面において、支持部材は、第２光学部材と第３光学部材との間に配置され、第１光学部材側に開口部を有し、第１防塵部材は、光吸収性を有し、開口部を覆う。この場合、防塵テープが遮光体としても機能し、迷光の発生を抑制することができる。

具体的な側面において、支持部材を支持するフレームをさらに備え、第１防塵部材は、フレームまで延びる。この場合、第１防塵部材とフレームとの間に光学ブロックを収納するような構造とすることができる。

具体的な側面において、第３軸と平行な方向から見て、映像素子とフレームとの間には、熱電伝導性を有する接着層が充填されている。この場合、映像素子とフレームとの隙間を塞いで防塵を行いつつ映像素子からフレームへの熱流を形成することができ、映像素子の放熱を効率化することができる。

具体的な側面において、第１防塵部材を覆うカバー部材をさらに備える。カバー部材は、光学ブロックに干渉しないで、光学ブロックを熱や機械的衝撃から保護する役割を有する。

具体的な側面において、第１光学部材と第２光学部材との間には、隙間が形成され、第１防塵部材は、第１光学部材と第２光学部材と隙間を覆う。

具体的な側面において、映像素子と第１光学部材との間を覆う第３防塵部材をさらに備える。これにより、光学ブロックと映像素子との間で防塵が達成され、光学ブロックの防塵が確実となる。

具体的な態様における頭部装着型表示装置は、上述した光学モジュールと、映像素子に表示動作を行わせる制御装置とを備える。

８…防塵テープ、８ａ…基材、８ｂ…粘着層、８ｄ…遮熱層、８ｅ…熱伝導層、９…接着材、１１ａ…映像素子、２１…投射レンズ、２１ａ，２１ｃ…入射面、２１ｂ，２１ｄ…出射面、２２…プリズムミラー、２２ａ…入射面、２２ｂ…反射面、２２ｃ…出射面、２３…シースルーミラー、２３ａ…反射面、２３ｃ…ミラー膜、２８…楔型光学素子、２８ａ…入射面、２８ｂ…出射面、３０…光学ブロック本体、３１…バレル、６１ａ，６１ｂ…フレーム、８０…防塵カバー、８１ａ…側面部、８１ｂ…上面部、８１ｆ…下端、８８…放熱シート、８９…接着層、９２…制御装置、１００…光学モジュール、１００ａ，１００ｂ…表示装置、１０２…表示駆動部、１０３ａ，１０３ｂ…コンバイナー、２００…画像表示装置、ＡＸ…光軸、ＡＸ１，ＡＸ２，ＡＸ３…光軸部分、ＥＲ…射出瞳、ＥＹ…眼、Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ２１，Ｇ２２…隙間、ＭＬ…映像光、ＯＡ…光学開口、ＯＢ…光学ブロック、ＯＰ…開口部、ＯＳ…軸外し光学系、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…光路、ＰＰ…瞳位置、Ｒａ…両端領域、Ｒｂ…端領域、Ｒｆ…側方領域、ＵＳ…装着者

Claims (11)

1. 映像光を出射する映像素子と、
   前記映像光が入射する第１入射面と、前記映像光を出射する第１出射面とを有する第１光学部材と、
   前記第１光学部材から第１方向に出射される前記映像光が入射する第２入射面と、入射した前記映像光を前記第１方向と交差する第２方向に反射する反射面と、前記反射面で反射された前記映像光を出射する第２出射面とを有する第２光学部材と、
   前記第２光学部材から出射された前記映像光が入射する第３入射面と、前記映像光を出射する第３出射面とを有する第３光学部材と、
   前記第２光学部材と前記第３光学部材とを支持する支持部材と、
   前記第３光学部材から出射された前記映像光を偏向し射出瞳を形成するコンバイナーと、
   前記第１光学部材と前記第２光学部材とが並ぶ軸を第１軸とし、前記第２光学部材と前記第３光学部材とが並ぶ軸を第２軸としたとき、前記第１軸及び前記第２軸と直交する前記第３軸における前記第１光学部材と前記第２光学部材と前記支持部材との両端領域と、前記第２軸における前記第１光学部材と前記第２光学部材との端領域とを覆う第１防塵部材と、
   前記第１光学部材と前記支持部材との間に設けられる第２防塵部材とを備える、光学モジュール。
2. 前記第１防塵部材は、防塵テープである、請求項１に記載の光学モジュール。
3. 前記第１防塵部材は、断熱性を有する、請求項１及び２のいずれか一項に記載の光学モジュール。
4. 前記第２防塵部材は、接着層又は防塵テープである、請求項１～３のいずれか一項に記載の光学モジュール。
5. 前記支持部材は、前記第２光学部材と前記第３光学部材との間に配置され、前記第１光学部材側に開口部を有し、
   前記第１防塵部材は、光吸収性を有し、開口部を覆う、請求項１～４のいずれか一項に記載の光学モジュール。
6. 前記支持部材を支持するフレームをさらに備え、
   前記第１防塵部材は、前記フレームまで延びる、請求項１～５のいずれか一項に記載の光学モジュール。
7. 前記第３軸と平行な方向から見て、前記映像素子と前記フレームとの間には、熱電伝導性を有する接着層が充填されている、請求項６に記載の光学モジュール。
8. 前記第１防塵部材を覆うカバー部材をさらに備える、請求項１～７のいずれか一項に記載の光学モジュール。
9. 前記第１光学部材と前記第２光学部材との間には、隙間が形成され、
   前記第１防塵部材は、前記第１光学部材と前記第２光学部材と隙間を覆う、請求項１～８のいずれか一項に記載の光学モジュール。
10. 前記映像素子と前記第１光学部材との間を覆う第３防塵部材をさらに備える、
    請求項１～９のいずれか一項に記載の光学モジュール。
11. 請求項１～１０のいずれか一項に記載の前記光学モジュールと、
    前記映像素子に表示動作を行わせる制御装置とを備える、頭部装着型表示装置。

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