[发明专利]光学模块以及头部佩戴型显示装置

说明书

本发明提供光学模块以及头部佩戴型显示装置，提高光学性能。光学模块具有：影像元件；棱镜反射镜，其使从影像元件射出的影像光被内反射面反射；组合器，其将来自棱镜反射镜的影像光朝向光瞳位置反射；以及镜筒，其配置在棱镜反射镜与组合器之间，对棱镜反射镜进行定位，镜筒具有：第1定位面，其在与第1假想平面垂直且与从棱镜反射镜的射出面射出的影像光所入射的第2假想平面的法线平行的第2方向上与棱镜反射镜接触；以及第2定位面，其在与第1方向垂直且与第2方向交叉的第3方向上与棱镜反射镜接触。

技术领域

本发明涉及能够观察虚像的光学模块、具有该光学模块的头部佩戴型显示装置以及光学模块的制造方法。

背景技术

作为能够观察虚像的头部佩戴型显示装置，存在如下的头部佩戴型显示装置：该头部佩戴型显示装置具有组装有斜入射型的反射镜的多个棱镜，使来自影像元件的图像光经由通过反射镜的反射形成的锯齿状的光路入射到使用者的眼睛(参照专利文献1)。在该装置中，在将第1棱镜和第2棱镜相互组装时，使用2个第1连结部和2个第2连结部来抑制第2棱镜相对于第1棱镜的组装位置的偏移。例如，第1连结部是设置于第1棱镜且具有凸部的连结部，第2连结部是设置于第2棱镜且具有凹部的连结部(参照专利文献1的图8等)。通过将第1连结部的凸部向各自对应的第2连结部的凹部嵌入，进行第1棱镜与第2棱镜的对位。

专利文献1：日本特开2000-333098号公报

在上述专利文献1的装置中，通过凸部与凹部的嵌合来进行对位，由于在这些部分间不可避免地形成的间隙而产生位置偏移。这样，若棱镜相互的对位的精度降低，则显示装置的光学性能有可能降低。

发明内容

本发明的一个方面的光学模块或头部佩戴型显示装置具有：影像元件，其射出影像光；第1反射部件，其具有入射有所述影像光的入射面、使入射的所述影像光射出的射出面和使来自所述入射面的所述影像光朝向所述射出面反射的反射面；第2反射部件，其使来自所述第1反射部件的所述影像光朝向光瞳的位置反射；以及支承部件，其在所述影像光的光路中配置于所述第1反射部件与所述第2反射部件之间并且具有第1限制面、与所述第1限制面在第1方向上对置的第2限制面、在与所述第1方向交叉的第2方向上与所述第1反射部件接触的一对第1定位面和在与所述第1方向垂直且与所述第2方向交叉的第3方向上与所述第1反射部件接触的第2定位面。

在本发明的一个方面的光学模块的制造方法中，该光学模块具有：影像元件；第1反射光学部件，其使从影像元件射出的影像光从入射面入射并被内反射面反射而从射出面射出；第2反射光学部件，其将来自第1反射光学部件的影像光朝向光瞳位置反射；以及支承部件，其配置在第1反射光学部件与第2反射光学部件之间，对第1反射光学部件进行定位，其中，从与包含向入射面入射的影像光的光轴和从射出面射出的影像光的光轴的第1假想平面的法线平行的第1方向观察时，第1反射光学部件使影像光从射出面沿与向入射面入射的影像光的光轴交叉的方向射出，支承部件具有在第1方向上与第1反射光学部件对置的第1限制面和第2限制面，支承部件具有：第1定位面，其在与第1假想平面垂直且与从第1反射光学部件的射出面射出的影像光所入射的第2假想平面的法线平行的第2方向上与第1反射光学部件接触；以及第2定位面，其在与第1方向垂直且与第2方向交叉的第3方向上与第1反射光学部件接触，通过使用了第1限制面和第2限制面的嵌合来进行第1反射光学部件的定位，并且通过使用了第1定位面和第2定位面的偏置来进行第1反射光学部件的定位。

附图说明

图1是说明实施方式的HMD的佩戴状态的外观立体图。

图2示出HMD主体的立体图和卸下外装部件后的内部的立体图。

图3示出光学模块的俯视图以及左侧视图。

图4是说明HMD的内部的光学系统的概念性的侧剖视图。

图5是说明显示像的歪曲校正的图。

图6是对构成第1光学系统的光学要素的配置关系进行说明的侧剖视图。