[发明专利]头戴式显示器

说明书

本发明提供兼顾光学系统的小型化和眼框的放大的头戴式显示器。该头戴式显示器在使用者的视野内显示影像，其包括：生成要显示的影像的影像显示部；投射来自影像显示部的影像光的投射部；和复制来自投射部的影像光的第一导光板和第二导光板，第一导光板和第二导光板分别具有通过内部反射来束缚影像光的平行的1组主面，第一导光板包括：使影像光向内部反射的入射面；和使影像光向第二导光板出射的2个以上的出射反射面，入射面和出射反射面相互平行且与主面为不同的角度，第二导光板包括：将来自第一导光板的影像光耦合到内部的输入部；和将影像光向使用者的眼睛出射的输出部。

技术领域

本发明涉及穿戴在使用者的头部来在视野内显示影像的头戴式显示器。

背景技术

头戴式显示器(以下也简称为HMD)那样的可穿戴设备，不仅要求良好的视野的确保和影像的观看性这样的显示性能，而且要求小型且穿戴性优异的构造。

作为本技术领域的现有技术文献有专利文献1。在专利文献1中公开有一种光学器件，其包括：使光透过的平面的基片；用于通过整体内部反射将光向基片中连结的光学机构；和基片所具有的多个部分反射面，部分反射面为彼此平行并且相对于基片的任一个边缘都不平行的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2003-536102号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

HMD的光学系统具有：包括照明部的影像显示部，该照明部将光源部发出的光向小型显示器部传递；和投射由影像显示部生成的影像光(虚像)的投射部。由于在HMD相对于使用者的眼睛产生错位时发生画面的裁切，因此利用眼睛复制部和导光板来进行眼框(eyebox)的放大，但另一方面会产生由于眼框放大而光学系统尺寸的增加和光学效率的降低的问题。

并且，配置在影像显示部的小型显示器，通常是纵横的画面长宽比不同的元件。作为显示画面，显示水平方向的长宽比较长的影像的情况下，需要在投射部的水平面内方向上，对应地入射来自小型显示器的影像光的画面长度方向。由于该制约，存在小型显示器的长度方向使虚像影像生成部的宽度大型化，HMD的设计性降低的问题。

在上述专利文献1中，没有在实现兼顾光学系统的眼框放大和HMD光学系统的小型化的基础上考虑这些问题。

本发明的目的在于，提供能够兼顾光学系统的小型化和眼框的放大这两者的HMD。

用于解决问题的技术手段

本发明举其一例为，一种在使用者的视野内显示影像的头戴式显示器，其包括：生成要显示的影像的影像显示部；投射来自所述影像显示部的影像光的投射部；和复制来自所述投射部的影像光的第一导光板和第二导光板，所述第一导光板和所述第二导光板分别具有通过内部反射来束缚影像光的平行的1组主面，所述第一导光板包括：使影像光向内部反射的入射面；和使影像光向所述第二导光板出射的2个以上的出射反射面，所述入射面和所述出射反射面相互平行且与所述主面为不同的角度，第二导光板包括：将来自所述第一导光板的影像光耦合到内部的输入部；和将影像光向使用者的眼睛出射的输出部。

发明效果

依据本发明，能够提供兼顾光学系统的小型化和眼框的放大这两者的HMD。

附图说明

图1A是实施例1的HMD的模块构成图。

图1B是表示图1A中所示的HMD的硬件构成的一例的图。

图2是实施例1中的虚像影像生成部的模块构成图。

图3是表示实施例1中的HMD的使用方式的图。

图4是现有技术的虚像影像生成部的构成图。