[發(fā)明專利]虛像顯示裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410055040.6
• 申請(qǐng)日: 2014-02-18
• 公開（公告）號(hào): CN103995353B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 平出紀(jì)明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 精工愛普生株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 萬利軍;陳海紅

本發(fā)明提供以簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化并提高對(duì)圖像顯示用的裝置部分的支撐強(qiáng)度的虛像顯示裝置。限制部（107）限制相對(duì)于框部（102）部分固定的光學(xué)部件（101a）的移位，所以能夠防止對(duì)光學(xué)部件施加過度的應(yīng)力、防止光學(xué)部件變形。也就是，通過輔助性地使用限制部（107）而能夠提高對(duì)光學(xué)部件的支撐強(qiáng)度。光學(xué)部件相對(duì)于框部部分固定，減少緊固連接部及構(gòu)件個(gè)數(shù)容易小型化并容易使虛像顯示裝置（100）輕質(zhì)化。而且，光學(xué)部件相對(duì)于框部部分固定，所以即使在光學(xué)部件與框部之間熱膨脹率存在差異，也容許光學(xué)部件相對(duì)于框部膨脹等，能夠更加可靠地防止光學(xué)部件產(chǎn)生應(yīng)變、變形、破損。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及將影像作為虛像提供給觀察者的虛像顯示裝置，尤其涉及適用于在觀察者的頭部佩戴的頭戴式顯示器的虛像顯示裝置。

背景技術(shù)

作為在佩戴于觀察者頭部的頭戴式顯示器（下面也稱為HMD）等虛像顯示裝置中所組裝的光學(xué)系統(tǒng)，提出了各種各樣的方案（例如參照專利文獻(xiàn)1、2等）。

對(duì)于HMD等虛像顯示裝置，期待使其向小型化及輕質(zhì)化發(fā)展以及不使像質(zhì)降低地實(shí)現(xiàn)廣視角化。另外，如果將觀察者的視野全部覆蓋、成為僅能看到影像光的狀態(tài)，則觀察者無法對(duì)外界的狀態(tài)作出判斷會(huì)感到不安。反倒是通過使人們重疊觀看外界和影像，產(chǎn)生了虛擬現(xiàn)實(shí)這樣的新用途。因此，期待不妨礙外界的視野地重疊顯示影像光的顯示器。進(jìn)一步，為了提高觀察者的佩戴感并改善外觀的形態(tài)，一般說來期待其接近眼鏡的形態(tài)。

考慮到上面的狀況，可以考慮：例如通過在觀察者的眼前以透視方式配置的導(dǎo)光部構(gòu)成虛像顯示裝置，經(jīng)由該透視型導(dǎo)光部將來自圖像顯示元件的影像光導(dǎo)入觀察者的眼睛。在這種虛像顯示裝置中，必須將導(dǎo)光部支撐在眼前，例如將分別包括圖像光產(chǎn)生裝置和導(dǎo)光板的一對(duì)圖像顯示部固定到接合部件，并將該接合部件固定到類似于眼鏡框架的框架的背后（參照專利文獻(xiàn)1）。

但是，在專利文獻(xiàn)1等所記載的虛像顯示裝置中，與框架獨(dú)立地設(shè)置接合部件以對(duì)圖像顯示部進(jìn)行支撐，所以結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，如果提高接合部件對(duì)圖像顯示部的支撐強(qiáng)度則重量會(huì)增加，如果使接合部件等輕質(zhì)化則對(duì)圖像顯示部的支撐強(qiáng)度容易降低。

【專利文獻(xiàn)1】日本特開2011－2753號(hào)公報(bào)

【專利文獻(xiàn)2】日本特開2010－145859號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于上述背景技術(shù)而完成的，其目的在于提供能夠以簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化、同時(shí)提高對(duì)圖像顯示用的裝置部分的支撐強(qiáng)度的虛像顯示裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的虛像顯示裝置，具備：影像元件；光學(xué)部件，其使來自影像元件的光朝向觀察者的眼睛使圖像被觀看；和框部，其以使得光學(xué)部件配置在觀察者眼前的方式對(duì)影像元件和光學(xué)部件進(jìn)行支撐，框部具有以機(jī)械方式限制相對(duì)于該框部部分固定的光學(xué)部件的移位的限制部。

在上述虛像顯示裝置中，限制部對(duì)相對(duì)于框部部分固定的光學(xué)部件的移位進(jìn)行限制，所以能夠防止對(duì)光學(xué)部件施加過度的應(yīng)力、光學(xué)部件變形的情況。也就是，通過輔助性地使用限制部能夠提高對(duì)光學(xué)部件的支撐強(qiáng)度。此外，光學(xué)部件相對(duì)于框部部分固定，緊固連接部及構(gòu)件個(gè)數(shù)減少而容易進(jìn)行小型化并且容易使虛像顯示裝置輕質(zhì)化。而且，光學(xué)部件相對(duì)于框部部分固定，所以即使在光學(xué)部件與框部之間存在熱膨脹率之差，也容許光學(xué)部件相對(duì)于框部膨脹等，能夠更加可靠地防止光學(xué)部件產(chǎn)生應(yīng)變、變形、破損。

在本發(fā)明的具體方面，在上述虛像顯示裝置中，限制部通過與光學(xué)部件相鄰地配置在移位目的地而阻止光學(xué)部件的移位。該情況下，限制部占據(jù)光學(xué)部件的相鄰空間而限制光學(xué)部件的移位。

在本發(fā)明的其他方面，光學(xué)部件具有長圓狀的輪廓，限制部具有凸條部，該凸條部容許光學(xué)部件沿長度方向的移位并限制光學(xué)部件沿與其所延伸的面相垂直的方向的移位。這里，所謂長圓狀的輪廓包括使橢圓和/或圓按直線移動(dòng)后的軌跡那樣的圖形等。該情況下，容許光學(xué)部件的與長度方向相關(guān)的膨脹和/或伸縮，且抑制光學(xué)部件發(fā)生撓曲和/或應(yīng)變。