[发明专利]虚像显示装置以及光学单元

说明书

虚像显示装置以及光学单元。缩小光学系统整体，使虚像显示装置小型化。虚像显示装置具有：图像光生成装置(11)；投射光学系统(21)，其投射从图像光生成装置(11)射出的图像光；折返镜(22)，其将来自投射光学系统(21)的图像光朝交叉方向进行反射；半透过镜(23)，其反射来自折返镜(22)的图像光的一部分；以及凹面镜(24)，其将由半透过镜(23)反射后的图像光朝向半透过镜进行反射而形成射出光瞳，从图像光生成装置(11)至折返镜(22)的图像光的光轴配置在将半透过镜假想延长而得的第1假想延长面(P21)与将凹面镜假想延长而得的第2假想延长面(P12)之间。

技术领域

本发明涉及作为头戴式显示器等的虚像显示装置以及组装在该虚像显示装置中的光学单元，特别涉及使图像光由半透过反射面反射而入射到凹面镜，并隔着半透过反射面观察来自凹面镜的反射光的类型的虚像显示装置等。

背景技术

作为具有半透过反射面和凹面镜的虚像显示装置，例如存在具有组装了半透过反射面的棱镜部件的虚像显示装置(参照专利文献1)。记载了在该装置中，由棱镜部件的全反射面将入射到棱镜部件的图像光朝向半透过反射面进行全反射而将其引导至半透过反射面，并且通过半透过反射面将图像光朝向配置在棱镜部件前方的聚光反射面进行反射，并记载了作为半透过反射面的配置角度，使作为上下轴的Y轴与半透过反射面的法线所成的角度成为45°以上。

专利文献1：日本特开2020-008749号公报

在上述专利文献1的虚像显示装置中，虽然能够使半透过反射面的倾斜角成为45°以上地立起而减小棱镜部件的厚度方向的宽度，但是从确保透视性的观点来看，需要以棱镜部件的外界侧和使用者侧成为平行平面的方式来贴合两个棱镜部件，光学系统变重。此外，由于棱镜使得投射光学系统的光轴在横向上延伸，并且凹面镜的弯曲也影响到投射光学系统和显示设备的配置，使得它们向凹面镜的上侧和横向外侧突出，从而光学系统整体变大。

发明内容

本发明一个方面的虚像显示装置具有：图像光生成装置；投射光学系统，其投射从图像光生成装置射出的图像光；折返镜，其将来自投射光学系统的图像光朝交叉方向进行反射；半透过镜，其反射来自折返镜的图像光的一部分；以及凹面镜，其将由半透过镜反射后的图像光朝向半透过镜进行反射而形成射出光瞳，从图像光生成装置至折返镜的图像光的光轴配置在第1假想延长面与第2假想延长面之间，该第1假想延长面是将半透过镜假想延长而得的，该第2假想延长面是将凹面镜假想延长而得的。

附图说明

图1是说明第1实施方式的虚像显示装置的佩戴状态的外观立体图。

图2是说明图1的虚像显示装置等的结构的立体图。

图3是图1的虚像显示装置的俯视图和侧视图。

图4是第2实施方式的虚像显示装置的俯视图和侧视图。

图5是第3实施方式的虚像显示装置的侧视图。

图6是说明变形例的虚像显示装置的侧视图。

图7是说明另一变形例的虚像显示装置的侧视图。

标号说明

11：图像光生成装置；11a：显示区域；12：光学单元；13：显示控制电路；21：投射光学系统；22：折返镜；22a：第1反射镜；22b：第2反射镜；23：半透过镜；24：凹面镜；100：虚像显示装置；100A、100B：显示装置；100C：支承装置；102：显示驱动部；103：外观部件；AX0：投射光轴；AX1、AX2：反射光轴；AXE：射出光轴；EA1、EA2：有效区域；EP：射出光瞳；EY：眼睛；II：中间像；MC：凹面反射面；MS1、MS12、MS2、MS3：平面反射面；ML：图像光；OL：外界光；P12：第1假想延长面；P21：第2假想延长面；P11：铅直圆筒状曲面；P22：铅直平面；PI：入射光瞳；SP1：基准平面；US：佩戴者。

具体实施方式