[發(fā)明專利]圖像顯示裝置以及頭戴型圖像顯示裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310349450.7
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN103592762A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武田高司;溝口安志
• 申請（專利權(quán)）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B26/10
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 舒艷君;李洋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像顯示裝置以及頭戴型圖像顯示裝置。

背景技術(shù)

作為圖像顯示裝置，公知的有安裝在觀察者的頭部而使用、將觀察者視覺識別的圖像顯示為虛像的頭戴式顯示器（頭戴型圖像顯示裝置）（例如，參照專利文獻(xiàn)1）。

公知的這種頭戴式顯示器具有：光源，其射出根據(jù)圖像信息而調(diào)制出的光；掃描光學(xué)系統(tǒng)，其掃描來自光源的光；以及曲面半反射鏡，其將來自掃描光學(xué)系統(tǒng)的光向觀察者的眼睛反射（例如，參照專利文獻(xiàn)1）。

專利文獻(xiàn)1：日本特表2007-537465號公報

發(fā)明內(nèi)容

以往，在這種頭戴式顯示器中，來自掃描光學(xué)系統(tǒng)的光直接入射到曲面的半反射鏡中。由于來自掃描光學(xué)系統(tǒng)的光為平行光，因此由曲面半反射鏡反射的光不會成為平行光。

因此，存在光在觀察者的視網(wǎng)膜上沒有適當(dāng)?shù)爻上?，?dāng)作為圖像整體進(jìn)行觀察時圖像會產(chǎn)生模糊之類的使圖像的顯示質(zhì)量降低的問題。

本發(fā)明的目的在于提供一種圖像顯示裝置和頭戴型圖像顯示裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠降低圖像整體的模糊，并提高觀察者視覺識別的圖像的顯示質(zhì)量。

這種目的能夠通過下述的本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的圖像顯示裝置的特征在于，被安裝于觀察者的頭部，具有：

眼鏡型框架，其包括具有鼻托部的正面部；

透光部，其被上述正面部支撐，并且對可視光具有透光性；

光掃描部，其被入射根據(jù)圖像信號調(diào)制出的信號光，并且使該入射的信號光朝向所述透光部進(jìn)行2維掃描；

半反射鏡，其位于所述透光部的被入射來自所述光掃描部的信號光的一面，并且具有反射來自所述光掃描部的信號光的曲面；以及

聚光透鏡，其位于所述光掃描部與所述半反射鏡之間的光軸上，并且按照由所述半反射鏡反射的信號光成為平行光的方式來在所述光掃描部與所述半反射鏡之間對來自所述光掃描部的信號光進(jìn)行聚光。

根據(jù)像這樣構(gòu)成的圖像顯示裝置，由于通過聚光透鏡在光掃描部與透光部之間對來自光掃描部的信號光進(jìn)行聚光，因此能夠?qū)⒂汕姘敕瓷溏R反射的光變?yōu)槠叫泄?。由此，能夠向觀察者眼睛的瞳孔位置導(dǎo)入平行光的信號光，能夠?qū)⑿盘柟獬上竦接^察者的視網(wǎng)膜上，因此，能夠提高觀察者視覺識別的圖像的顯示質(zhì)量。

此外，觀察者能夠一邊對外界像進(jìn)行視覺識別，一邊對根據(jù)信號光形成的虛像（圖像）進(jìn)行視覺識別。即，能夠?qū)崿F(xiàn)透視型的頭戴式顯示器。

在本發(fā)明的圖像顯示裝置中，優(yōu)選所述光掃描部位于所述正面部的所述鼻托部側(cè)、并且比由所述半反射鏡反射的光的光軸更靠近所述正面部的中心的一側(cè)。

由此，由于光掃描部在使用時被配置成位于與觀察者的眼睛相比更靠鼻子的一側(cè)，因此能夠防止形成相對于觀察者的臉而突出到側(cè)方側(cè)的部分。此外，由于半反射鏡在使用時位于觀察者眼睛的前方并且相比光掃描部遠(yuǎn)離觀察者的位置，因此能夠防止形成相對于觀察者的臉而突出到前方側(cè)的部分。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠降低觀察者感覺到的重量。

在本發(fā)明的圖像顯示裝置中，優(yōu)選具有將所述信號光向所述光掃描部導(dǎo)光的光纖。

由此，信號光生成部的設(shè)置位置的自由度增大。

在本發(fā)明的圖像顯示裝置中，優(yōu)選具有：透鏡，其對從所述光纖射出的所述信號光的放射角進(jìn)行調(diào)整；和聚光位置變更部，其通過使所述光纖的所述透鏡側(cè)的端部沿著所述光纖的軸線方向移動，來變更所述光掃描部與所述半反射鏡之間的所述信號光的聚光位置。

由此，能夠以比較簡單且小型的結(jié)構(gòu)來調(diào)整掃描光的成像位置，使觀察者視覺識別的圖像最佳化，其中，該掃描光是通過光掃描部對信號光進(jìn)行掃描而形成的。

在本發(fā)明的圖像顯示裝置中，優(yōu)選具有生成所述信號光的信號光生成部，所述框架包括與所述正面部連接的鏡腿部和作為鏡腿部的端部的腳套部，所述信號光生成部被設(shè)置于所述腳套部。

由此，能夠優(yōu)化圖像顯示裝置的重量平衡。

在本發(fā)明的圖像顯示裝置中，優(yōu)選所述信號光生成部具有射出顏色彼此不同的光的多個光源以及對來自所述多個光源的光進(jìn)行合成的合成部，并且射出由所述合成部合成后的光作為所述信號光。

由此，能夠顯示多色化的圖像（虛像）。

在本發(fā)明的圖像顯示裝置中，優(yōu)選具有殼體，在所述殼體中利用所述聚光透鏡來構(gòu)成所述殼體的一部分，在所述殼體內(nèi)收納有所述光掃描部。

由此，能夠控制部件個數(shù)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)裝置小型化。

在本發(fā)明的圖像顯示裝置中，優(yōu)選所述光掃描部被安裝于所述框架，并且能夠相對于所述半反射鏡移動。