[发明专利]虚像显示装置和光学单元

说明书

虚像显示装置和光学单元。在进行距离不同的虚像显示时，避免或抑制在一个虚像显示中产生像差而使影像模糊，维持良好的显示状态。虚像显示装置具有：第1显示元件(10A)，其显示第1虚像(IM1)；第2显示元件(10B)，其显示第2虚像(IM2)；合成光学部件(20)，其对第1图像光(IL1)和第2图像光(IL2)进行合成；导光光学系统(70)，其引导经过了合成光学部件(20)的光；以及校正光学系统(CO)，其设置于第1显示元件(10A)与合成光学部件(20)之间，根据第1显示元件(10A)与第2显示元件(10B)的配置之差进行像差校正。

技术领域

本发明涉及向观察者(使用者)提示虚像的虚像显示装置和能够应用于虚像显示装置的光学单元。

背景技术

例如，作为佩戴于头部而在观察者的视野区域内显示图像等的头部佩戴型显示装置即头戴显示器(HMD)，公知有如下的装置：使用3个显示元件，通过共通的投射透镜进行投射，以从观察者到图像(虚像)的距离成为不同距离的方式显示图像(专利文献1)。

专利文献1：日本特开2019-159076号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1这种结构的HMD中，在通过多个显示元件以从观察者到虚像的距离(位置)不同的方式显示虚像的情况下，如果假设构成为以基于一个显示元件的影像良好的方式对投射透镜等进行优化，则在距离不同的其他显示元件中产生像差，影像模糊。

用于解决课题的手段

本发明的一个方面的虚像显示装置具有：第1显示元件，其显示第1虚像；第2显示元件，其在与第1虚像不同的位置显示第2虚像；合成光学部件，其对来自第1显示元件的第1图像光和来自第2显示元件的第2图像光进行合成；导光光学系统，其引导经过了合成光学部件的光；以及校正光学系统，其设置于第1显示元件和第2显示元件中的任意一方与合成光学部件之间，根据第1显示元件与第2显示元件的配置之差进行像差校正。

附图说明

图1是示出第1实施方式的虚像显示装置的光学结构的概念性的俯视图和侧视图。

图2是用于说明虚像显示装置中的虚像的显示方式和显示方式的变更的概念性的俯视图。

图3是示出由虚像显示装置构成的头戴显示器的外观的立体图。

图4是用于说明虚像显示装置的一个变形例的概念性的俯视图。

图5是用于说明虚像显示装置的另一个变形例的概念性的俯视图。

图6是示出第2实施方式的虚像显示装置的光学结构的概念性的俯视图和侧视图。

标号说明

10A：第1显示元件；10B：第2显示元件；20、220：合成光学部件；21、221：半反射镜；30：投射透镜；40：反射镜；50：合成部；60：外界观察用摄像头；70：导光光学系统；100、100A、100B、200：虚像显示装置；101：框架；AX：光轴；CO：校正光学系统；CR：显示控制装置；D1、D2：距离；DS：测距传感器；EE：发光部；EY：眼睛；HL：外界光；IL：图像光；IL1：第1图像光；IL2：第2图像光；IM1：第1虚像；IM2：第2虚像；IR：红外光；L1：第1光路；L2：第2光路；OB：物体；OU：光学单元；RL：反射光；RR：受光部；SQ：视线传感器(视线检测装置)；SUa、SUb：支承体；US：观察者(使用者)；α1、α2、β1、β2：状态。

具体实施方式

[第1实施方式]

下面，参照附图对本发明的第1实施方式的虚像显示装置的一例进行说明。