[發(fā)明專利]虛像顯示裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410177509.3
• 申請(qǐng)日: 2014-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN104133294A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 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: 北京集佳知識(shí)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)明涉及將通過影像顯示元件形成的影像提示給觀察者的虛像顯示裝置以及投影儀，尤其涉及適于佩戴于觀察者的頭部的頭戴式顯示器的虛像顯示裝置。

背景技術(shù)

作為佩戴于觀察者的頭部的頭戴式顯示器(以下也稱為HMD)等虛像顯示裝置，提出了各種裝置(例如參照專利文獻(xiàn)1)。

對(duì)于HMD等虛像顯示裝置，期望使小型化以及輕型化進(jìn)展，且不降低畫質(zhì)地實(shí)現(xiàn)寬視場(chǎng)角化。另外，若成為完全覆蓋觀察者的視野而僅能夠看到影像光的狀態(tài)，則觀察者不能夠了解外界的狀態(tài)而給其帶來不安。索性作為將外界和影像重疊地觀看的透視，產(chǎn)生虛擬現(xiàn)實(shí)那樣的新的用途。因此，期望不妨礙外界的視野，重疊影像光進(jìn)行顯示的顯示器。

考慮以上的情況，使用透視地配置在觀察者的眼前的透視型的導(dǎo)光裝置，從而能夠接近眼鏡的形狀而使觀察者的佩戴感提高，改善外觀的形式。該情況下，對(duì)于用于視覺確認(rèn)圖像的光學(xué)系統(tǒng)，例如考慮利用透視型的棱鏡將由配置于頭部側(cè)面的液晶顯示面板和投射光學(xué)裝置形成的影像光導(dǎo)入至眼前的方式(參照專利文獻(xiàn)1)。

然而，虛像顯示裝置安裝有液晶顯示面板等光學(xué)系統(tǒng)單元，所以例如在像專利文獻(xiàn)1那樣，在觀察者的太陽穴處配置影像顯示裝置、投射光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成的情況下，由于與普通的眼鏡相比，在太陽穴處附近附帶大型的裝置，所以佩戴時(shí)的突起感很強(qiáng)烈，產(chǎn)生外觀變差的趨勢(shì)。

另外，另一方面，從光學(xué)系統(tǒng)的保護(hù)的觀點(diǎn)來看，例如也考慮利用保護(hù)光學(xué)系統(tǒng)整體的外殼狀的部件形成外觀。然而，該情況下，形狀容易大型化，另外，重量也容易增大。作為HMD，若考慮長(zhǎng)時(shí)間的使用、攜帶等的使用便利性，則期望盡量緊湊且輕型的裝置。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2012－163640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，目的在于提供緊湊且輕型，維持耐久性，并且抑制外觀的體積感而使設(shè)計(jì)性優(yōu)良的虛像顯示裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的虛像顯示裝置是具備：影像元件；光學(xué)單元收納部，其收納包括影像元件的光學(xué)單元；導(dǎo)光裝置，其配置于觀察者的眼前，并且使來自包括影像元件的光學(xué)單元的光朝向觀察者的眼睛，使其視覺確認(rèn)圖像；以及框架，其至少支承與圖像形成有關(guān)的構(gòu)成部件中的光學(xué)單元收納部，框架的外緣被配置于與光學(xué)單元收納部的外緣相比在觀察者的眼睛排列的橫向上靠近應(yīng)該配置觀察者的鼻子的位置的一側(cè)。這里，所謂的框架的外緣被配置于與光學(xué)單元收納部的外緣相比在觀察者的眼睛排列的橫向上靠近觀察者的鼻子的位置的一側(cè)是指在佩戴時(shí)，對(duì)于框架的外緣與光學(xué)單元收納部的外緣，比較在觀察者的眼睛排列的橫向上距離觀察者的鼻子所在的位置最遠(yuǎn)的部分時(shí)，框架的該部分與光學(xué)單元收納部的該部分相比位于更接近觀察者的鼻子的位置。例如，若虛像顯示裝置為左右一對(duì)的雙目視覺型，則框架相對(duì)來說更靠中央。換句話說，與框架相比，光學(xué)單元收納部有向外側(cè)突出的部分。另外，這里，所謂的框架支承光學(xué)單元收納部等物體并不局限于通過將該物體直接地組裝于框架，來維持框架固定該物體的狀態(tài)的情況，也包括作為結(jié)果該物體被固定的狀態(tài)，也就是間接地被支承的情況。

在上述虛像顯示裝置中，通過框架，至少支承形成圖像的光學(xué)系統(tǒng)中的收納像元件等光學(xué)單元的光學(xué)單元收納部，維持裝置整體中具有光學(xué)功能的位置的耐久性。此時(shí)，框架被配置在比光學(xué)單元收納部靠近觀察者的鼻子的一側(cè)，而被小型化，從而作為裝置整體能夠給外觀帶來緊湊的印象。并且，通過框架的小型化，作為裝置整體也能夠?qū)崿F(xiàn)輕型化。另外，例如與利用外殼狀的部件覆蓋整體的結(jié)構(gòu)相比，通過框架的構(gòu)成等，能夠成為更接近眼鏡的樣子的形狀，能夠成為抑制了外觀的體積感的設(shè)計(jì)。

在本發(fā)明的具體的方面，在框架與光學(xué)單元收納部之間設(shè)有階梯。該情況下，通過階梯能夠使外觀形狀鮮明，抑制外觀的體積感。

在本發(fā)明的其它的方面，框架在將光學(xué)單元收納部配置成下垂?fàn)畹臓顟B(tài)下對(duì)其進(jìn)行支承，并形成階梯。該情況下，能夠形成從位于上側(cè)的框架朝向位于下側(cè)的光學(xué)單元收納部向外側(cè)擴(kuò)展的階梯狀的階梯，能夠使外觀形狀鮮明。

在本發(fā)明的另一方面，在框架與光學(xué)單元收納部之間設(shè)有顏色的對(duì)比度。該情況下，通過顏色的對(duì)比度能夠使外觀形狀鮮明，抑制外觀的體積感。

在本發(fā)明的另一方面，框架相對(duì)而言是膨脹色，光學(xué)單元收納部相對(duì)而言是收縮色。該情況下，例如通過使容易在眼睛排列的橫向上突出的光學(xué)單元收納部相對(duì)地看上去較小，能夠給虛像顯示裝置整體帶來緊湊的印象。