[发明专利]图像显示装置以及头戴型图像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像显示装置以及头戴型图像显示装置。

背景技术

作为图像显示装置，公知的有安装在观察者的头部而使用、将观察者视觉识别的图像显示为虚像的头戴式显示器（头戴型图像显示装置）（例如，参照专利文献1）。

公知的这种头戴式显示器具有：光源，其射出根据图像信息而调制出的光；扫描光学系统，其扫描来自光源的光；以及曲面半反射镜，其将来自扫描光学系统的光向观察者的眼睛反射（例如，参照专利文献1）。

专利文献1：日本特表2007-537465号公报

发明内容

以往，在这种头戴式显示器中，来自扫描光学系统的光直接入射到曲面的半反射镜中。由于来自扫描光学系统的光为平行光，因此由曲面半反射镜反射的光不会成为平行光。

因此，存在光在观察者的视网膜上没有适当地成像，当作为图像整体进行观察时图像会产生模糊之类的使图像的显示质量降低的问题。

本发明的目的在于提供一种图像显示装置和头戴型图像显示装置，与现有技术相比能够降低图像整体的模糊，并提高观察者视觉识别的图像的显示质量。

这种目的能够通过下述的本发明而实现。

本发明的图像显示装置的特征在于，被安装于观察者的头部，具有：

眼镜型框架，其包括具有鼻托部的正面部；

透光部，其被上述正面部支撑，并且对可视光具有透光性；

光扫描部，其被入射根据图像信号调制出的信号光，并且使该入射的信号光朝向所述透光部进行2维扫描；

半反射镜，其位于所述透光部的被入射来自所述光扫描部的信号光的一面，并且具有反射来自所述光扫描部的信号光的曲面；以及

聚光透镜，其位于所述光扫描部与所述半反射镜之间的光轴上，并且按照由所述半反射镜反射的信号光成为平行光的方式来在所述光扫描部与所述半反射镜之间对来自所述光扫描部的信号光进行聚光。

根据像这样构成的图像显示装置，由于通过聚光透镜在光扫描部与透光部之间对来自光扫描部的信号光进行聚光，因此能够将由曲面半反射镜反射的光变为平行光。由此，能够向观察者眼睛的瞳孔位置导入平行光的信号光，能够将信号光成像到观察者的视网膜上，因此，能够提高观察者视觉识别的图像的显示质量。

此外，观察者能够一边对外界像进行视觉识别，一边对根据信号光形成的虚像（图像）进行视觉识别。即，能够实现透视型的头戴式显示器。

在本发明的图像显示装置中，优选所述光扫描部位于所述正面部的所述鼻托部侧、并且比由所述半反射镜反射的光的光轴更靠近所述正面部的中心的一侧。

由此，由于光扫描部在使用时被配置成位于与观察者的眼睛相比更靠鼻子的一侧，因此能够防止形成相对于观察者的脸而突出到侧方侧的部分。此外，由于半反射镜在使用时位于观察者眼睛的前方并且相比光扫描部远离观察者的位置，因此能够防止形成相对于观察者的脸而突出到前方侧的部分。通过这种结构，能够降低观察者感觉到的重量。

在本发明的图像显示装置中，优选具有将所述信号光向所述光扫描部导光的光纤。

由此，信号光生成部的设置位置的自由度增大。

在本发明的图像显示装置中，优选具有：透镜，其对从所述光纤射出的所述信号光的放射角进行调整；和聚光位置变更部，其通过使所述光纤的所述透镜侧的端部沿着所述光纤的轴线方向移动，来变更所述光扫描部与所述半反射镜之间的所述信号光的聚光位置。

由此，能够以比较简单且小型的结构来调整扫描光的成像位置，使观察者视觉识别的图像最佳化，其中，该扫描光是通过光扫描部对信号光进行扫描而形成的。

在本发明的图像显示装置中，优选具有生成所述信号光的信号光生成部，所述框架包括与所述正面部连接的镜腿部和作为镜腿部的端部的脚套部，所述信号光生成部被设置于所述脚套部。

由此，能够优化图像显示装置的重量平衡。

在本发明的图像显示装置中，优选所述信号光生成部具有射出颜色彼此不同的光的多个光源以及对来自所述多个光源的光进行合成的合成部，并且射出由所述合成部合成后的光作为所述信号光。

由此，能够显示多色化的图像（虚像）。

在本发明的图像显示装置中，优选具有壳体，在所述壳体中利用所述聚光透镜来构成所述壳体的一部分，在所述壳体内收纳有所述光扫描部。

由此，能够控制部件个数，并且能够实现装置小型化。

在本发明的图像显示装置中，优选所述光扫描部被安装于所述框架，并且能够相对于所述半反射镜移动。