[发明专利]头部佩戴型图像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及头部佩戴型图像显示装置，特别是涉及能够显示大画面 的图像的新型的头部佩戴型图像显示装置。

背景技术

作为现有的头部佩戴型图像显示装置，例如提出了如耳机型和眼镜 型那样，能够移动地使用的头部佩戴型图像显示装置(例如，参照专利 文献1和2)。

图13是表示以往提出的耳机型的头部佩戴型图像显示装置的概略结 构的图，图13(a)是主视图，图13(b)是侧视图，图13(c)是俯视图。 该头部佩戴型图像显示装置100是左眼型的装置，具有耳机型的头部支撑 部101，其保持在观察者M的左耳上；以及棒状导光部104，其经由中继 部102和保持部103连接于头部支撑部101，并保持在观察者M的左眼视野 内。棒状导光部104具有与保持部103侧的相反侧的端部接合的目镜光学 部105。此外，在头部支撑部101或中继部102、或保持部103中，内置有 显示待观察的图像的液晶显示元件或有机EL元件等显示元件(未图示)， 显示在该显示元件上的图像的图像光经由棒状导光部104从目镜光学部 105射出。此外，本结构也可以构成为左右相反，从而形成为右眼型。

图13所示的头部佩戴型图像显示装置100通过在观察者M的左耳上 保持头部支撑部101，以使从目镜光学部105射出的图像光入射到观察者 M的左眼瞳孔，并在该状态下观察目镜光学部105，即，通过使左眼的视 轴与目镜光学部105的射出光轴基本一致，从而能够观察显示在未图示的 显示元件上的图像的放大虚像。

图14是表示以往提出的眼镜型的头部佩戴型图像显示装置的概略结 构的立体图。该头部佩戴型图像显示装置110是眼镜一体型的右眼型的装 置，具有棒状导光部115，该棒状导光部115经由支撑部112和保持部113， 在观察者的右眼视野内，与右眼的眼镜镜片114的前方接近地保持在眼镜 架111上。棒状导光部115具有与保持部113侧的相反侧的端部接合的目镜 光学部116。此外，在眼镜架111或支撑部112、或保持部113中，内置有 显示待观察的图像的液晶显示元件或有机EL元件等显示元件(未图示)， 显示在该显示元件上的图像的图像光经由棒状导光部115从目镜光学部 116射出。

在图14所示的头部佩戴型图像显示装置110中，观察者通过佩戴眼镜 架111，由此从目镜光学部116射出的图像光通过眼镜镜片114后入射到右 眼瞳孔。因此，观察者通过佩戴眼镜架111来观察目镜光学部116，即， 通过使右眼的视轴与目镜光学部116的射出光轴基本一致，从而能够观察 显示在未图示的显示元件上的图像的放大虚像。

此外，作为眼镜型的头部佩戴型图像显示装置，还提出了能够在通 常的眼镜架上进行拆装，并且以与图14相同的方式进行使用的头部佩戴 型图像显示装置。

图15是现有例的头部佩戴型图像显示装置的光路概略图。图15(a) 表示从显示元件117的上部、中央部和下部分别以不同的角度射出的图像 光的光路。来自该显示元件117的图像光通过了构成目镜光学部的目镜 118，由此好像来自远方的显示图像的光那样，在观察者的眼球119的视 网膜上成像了像120。由此，观察者能够识别为：在所设定的距离(例如 前方2m等)处是否显示了显示图像。

此外，在本申请中，以下为了便于观察地显示光路图，如图15(b) 所示仅示出主光线。

【专利文献1】日本特表2003-502713号公报

【专利文献2】日本特开2006-3879号公报

另外，例如，在信息显示中，具有想在一个画面上同时观察较多信 息的需求。此外，为了显示图形信息等，也有时需要更大的显示画面。 但是，在上述的现有的头部佩戴型图像显示装置中，射出图像光的目镜 光学部只有一个，在利用该一个目镜光学部的一个显示画面上显示信息。 而且，头部佩戴型图像显示装置能够移动地使用，因此其显示画面比较 小，由此显示的信息量也比较少。因此，现有的头部佩戴型图像显示装 置有时如在信息显示中那样，不能充分应对想在大画面上显示较多的信 息同时进行观察的需求。

由此，如专利文献2所公开的那样，在将位于观察者的视野内的目镜 光学部和棒状导光部在视轴方向上的投影截面的宽度设为4mm以下，将 目镜光学部和棒状导光部设为能够透视(see-through)的情况下，显示画 面进一步变小，从而难以在一个目镜光学部上显示较多的信息和图形信 息。