[发明专利]虚像投射装置

说明书

本发明提供一种高效率且小型的虚像投射装置，其通过在不降低有效的照明光的情况下使照亮系统变得小型，并与投射系统小型地组合，能够抑制向光源的电力供给，而且能够显示高亮度的图像。在使人眼看到影像的虚像投射装置中，具备射出预定角度分布的光的假想光源面(116)、使来自假想光源面(116)的光聚集的成像透镜(117)、以及生成影像的显示器(120)，在将假想光源面(116)配置于成像透镜(117)的前侧的大致焦点位置的情况下，将显示器(120)配置于成像透镜的后侧的大致焦点位置。

技术领域

本发明涉及一种头戴式显示器等虚像投射装置。

背景技术

一直以来，公知一种使用者佩戴于自身的头部来利用的被称作头戴式显示器(Head Mounted Display，以下省略为HMD)的虚像投射装置。使用者通过视觉来识别HMD所显示的视频、静止图像的虚像，由此能够获取各种信息。

为了能够在各种环境下使用HMD，有想要携带HMD的迫切期望。为了携带HMD，HMD必须变得小型。并且，为了携带并驱动，考虑搭载电池来利用的方式。为了增加图像的亮度并延长驱动时间，需要增大电池的放电容量。尤其是在两眼式HMD中，若同时使光源点亮来生成对左右各个眼睛显示的图像，则光源的耗电量变大。承受较大的耗电量且放电容量较大的电池变得大型，HMD也变得大型。

与此相关，在专利文献1中公开一种虚像显示装置，其通过由棱镜形的部件引导影像光来生成中间图像，能够使光学系统整体变得小型。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-174429号公报

发明内容

发明所要解决的课题

为使HMD显示图像，需要具有利用HMD所具备的光源的发光来照亮显示器并利用投射系统将由显示器生成的影像光生成虚像的功能的光学系统。来自光源的光由照亮系统引导到显示器，但为了相对于每单位的光源的发光提供明亮的影像，需要高效率的照亮系统。另外，为了使由显示器生成的影像光射入到使用者的眼睛来识别影像，需要将影像光转换成在视网膜上成像的光束的投射系统。若要实现高效率的HMD，则需要提高照亮系统的效率，其结果，照亮系统具有变得大型的趋向。并且，为了使HMD的光学系统变得小型，必须缩小用于组合照亮系统和投射系统的空间。

在专利文献1所记载的虚像显示装置中，成为使影像光在导光部件内部反射来生成中间图像的结构。据此，能够使光学系统整体变得小型且轻型，同时能够实现广视角且明亮的显示。但是，由于导光部件是由透明材质形成并具有曲面的块，所以有重量增加的课题。

本发明的目的在于提供一种高效率且小型的虚像投射装置，在虚像投射装置中，不会降低光学系统的亮度效率。

用于解决课题的方案

本发明是一种使人眼看到影像的虚像投射装置，具备：假想光源面，其射出预定角度分布的光；成像透镜，其使来自上述假想光源面的光聚集；以及显示器，其生成影像，在将上述假想光源面配置于上述成像透镜的前侧的大致焦点位置的情况下，将显示器配置于上述成像透镜的后侧的大致焦点位置。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种高效率且小型的虚像投射装置，其通过在不降低有效的照明光的情况下使照亮系统变得小型，并与投射系统小型地组合，能够抑制向光源的电力供给，而且能够显示高亮度的图像。

附图说明

图1A是示出佩戴在使用者3的头上的HMD1的简要结构的图。

图1B是示出HMD1的正面的图(实施例1)。

图1C是示出HMD1的上表面的图。