頭部佩戴型顯示器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種頭部佩戴型顯示器，能夠使縱橫比變化地顯示圖像且以良好的狀態(tài)顯示圖像。通過轉(zhuǎn)動部(RP)使包括圖像顯示裝置(80)的各光學部件轉(zhuǎn)動，從而能夠使縱橫比變化地顯示圖像。此時，轉(zhuǎn)動部(RP)使具有與作為圖像顯示裝置(80)的影像元件的影像顯示元件(82)中的影像光的射出面形狀相對應(yīng)的形狀的開口(OP)的光闌(ST)與圖像顯示裝置(80)一起轉(zhuǎn)動。由此，無論是在放映橫長的縱橫比的圖像的情況下還是在放映縱長的縱橫比的圖像的情況下都能夠抑制雜散光的產(chǎn)生，從而能夠以良好的狀態(tài)維持導光光學系統(tǒng)(70)對影像光的導光，進而能夠顯示良好的圖像。
【專利說明】
頭部佩戴型顯示器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及頭部佩戴使用的頭戴式顯示器等頭部佩戴型顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，作為能夠形成以及觀察虛像的頭戴式顯示器(以下，也稱作HMD)等頭部佩戴型顯示器，提出有各種通過導光板將來自顯示元件的圖像光引導至觀察者的瞳孔的類型的顯示器。作為HMD的使用方式，希望在用于電影欣賞時具有橫長的畫幅。但是，例如也存在與智能手機的圖像等那樣具備縱長畫幅的圖像相對應(yīng)的用途。在該情況下，即使保持橫長的畫幅不變，若部分顯示則也是可能的，但分辨率下降，并且畫面也變小。
[0003]在構(gòu)成HMD的頭部佩戴型顯示器中，公知有在顯示元件設(shè)置旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、或者通過復曲面光學系統(tǒng)(Toric optical system)調(diào)整縱橫比，從而使縱橫比變化地顯示圖像的顯示器(參照專利文獻1、2)。另外，公知有圖像顯示元件與將圖像顯示元件的圖像引導至眼睛的目鏡光學系統(tǒng)(半透半反鏡)成為一體并構(gòu)成為能夠轉(zhuǎn)動的影像顯示裝置(參照專利文獻3)0
[0004]然而，例如針對橫長的縱橫比的圖像與縱長的縱橫比的圖像雙方，并不一定能夠?qū)?yīng)以高分辨率且良好的狀態(tài)進行顯示的使用需求。
[0005]專利文獻I:日本特開2013-073188號公報
[0006]專利文獻2:日本特開2013-37095號公報
[0007]專利文獻3:日本特開平6-70265號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供能夠使縱橫比變化地顯示圖像，且以良好的狀態(tài)顯示的頭部佩戴型顯示器。
[0009]本發(fā)明的頭部佩戴型顯示器具備:產(chǎn)生影像光的影像元件;對來自影像元件的影像光進行引導的導光光學系統(tǒng);具有與影像元件中的影像光的射出面形狀相對應(yīng)的形狀的開口的光闌；以及使光闌與影像元件一起轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動部。
[0010]在上述頭部佩戴型顯示器中，通過轉(zhuǎn)動部使影像元件轉(zhuǎn)動，從而能夠使縱橫比變化地顯示圖像。此時，因為轉(zhuǎn)動部使具有與影像元件中的影像光的射出面形狀相對應(yīng)的形狀的開口的光闌與影像元件一起轉(zhuǎn)動，所以無論是在放映橫長的縱橫比的圖像的情況下還是在放映縱長的縱橫比的圖像的情況下都能夠抑制雜散光的產(chǎn)生，從而能夠高效且以良好的狀態(tài)維持導光光學系統(tǒng)對影像光的引導，進而能夠顯示良好的圖像。
[0011]在本發(fā)明的具體方面中，影像元件形成矩形區(qū)域的圖像，并能夠伴隨著轉(zhuǎn)動部的轉(zhuǎn)動動作而對矩形區(qū)域的長邊方向與短邊方向切換縱橫姿勢。在該情況下，能夠在長邊方向與短邊方向切換縱橫方向而切換縱長的顯示與橫長的顯示。
[0012]在本發(fā)明的其他方面中，導光光學系統(tǒng)具有與影像元件的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)的縱橫的切換對應(yīng)地在縱橫雙方導光影像光的有效區(qū)域。在該情況下，針對縱長的顯示與橫長的顯示雙方，能夠不產(chǎn)生圖像缺陷地適當?shù)仫@示。
[0013]在本發(fā)明的又一其他方面中，導光光學系統(tǒng)包括作為供來自影像元件的影像光通過的光學面的軸對稱曲面與非軸對稱曲面，轉(zhuǎn)動部使構(gòu)成導光光學系統(tǒng)的光學部件中的包括軸對稱曲面的光學部件轉(zhuǎn)動。在該情況下，即使導光光學系統(tǒng)的一部分由于轉(zhuǎn)動部的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，也能夠不使導光光學系統(tǒng)的導光中的影像光的折射、反射的作用變化。
[0014]在本發(fā)明的又一其他方面中，導光光學系統(tǒng)包括作為光學面具有軸對稱曲面的軸對稱透鏡與作為光學面具有非軸對稱曲面的非軸對稱透鏡，轉(zhuǎn)動部從影像元件轉(zhuǎn)動至軸對稱透鏡。在該情況下，通過轉(zhuǎn)動部的轉(zhuǎn)動，從影像元件轉(zhuǎn)動至軸對稱透鏡，從而能夠切換圖像顯示的縱橫。
[0015]在本發(fā)明的又一其他方面中，轉(zhuǎn)動部繞導光光學系統(tǒng)的光軸進行轉(zhuǎn)動動作。
[0016]在本發(fā)明的又一其他方面中，還具備固定構(gòu)成導光光學系統(tǒng)的多個光學部件的鏡筒，鏡筒包括與影像元件連接并且收納導光光學系統(tǒng)中的僅由軸對稱曲面構(gòu)成的光學部件的第一鏡筒部件與收納導光光學系統(tǒng)中的包括非軸對稱曲面的光學部件的第二鏡筒部件，轉(zhuǎn)動部使鏡筒中的第一鏡筒部件轉(zhuǎn)動。在該情況下，能夠通過構(gòu)成鏡筒的第一鏡筒部件與第二鏡筒部件切分由轉(zhuǎn)動部轉(zhuǎn)動的部分與未由轉(zhuǎn)動部轉(zhuǎn)動的部分而進行適當?shù)霓D(zhuǎn)動動作。
[0017]在本發(fā)明的又一其他方面中，光闌在第一鏡筒部件與第二鏡筒部件的結(jié)合部分，設(shè)置于第一鏡筒部件側(cè)，通過轉(zhuǎn)動部與第一鏡筒部件一起轉(zhuǎn)動。在該情況下，容易設(shè)置為了構(gòu)成轉(zhuǎn)動部所需的機構(gòu)。
[0018]在本發(fā)明的又一其他方面中，導光光學系統(tǒng)包括導光裝置，導光裝置具有在內(nèi)表面反射從而對影像光進行引導的導光部件以及貼合于導光部件從而對外界光與影像光重疊地視認的光透過部件，第二鏡筒部件對導光裝置進行定位。在該情況下，能夠構(gòu)成使影像光與外界光重疊的透視型的光學系統(tǒng)。
[0019]在本發(fā)明的又一其他方面中，轉(zhuǎn)動部在第一鏡筒部件與第二鏡筒部件的結(jié)合部分具有限位機構(gòu)。在該情況下，例如能夠通過作為限位機構(gòu)的凹凸構(gòu)造與限位器來確定轉(zhuǎn)動部的轉(zhuǎn)動范圍(能夠轉(zhuǎn)動的角度)。
[0020]在本發(fā)明的又一其他方面中，轉(zhuǎn)動部的轉(zhuǎn)動范圍是90°。在該情況下，能夠相對于縱長的顯示與橫長的顯示的切換進行充分的轉(zhuǎn)動。
[0021]在本發(fā)明的又一其他方面中，轉(zhuǎn)動部包括用于進行轉(zhuǎn)動動作的促動器。在該情況下，能夠通過促動器自動切換縱長的顯示與橫長的顯示。
【附圖說明】
[0022]圖1是對實施方式的內(nèi)置導光光學系統(tǒng)的頭部佩戴型顯示器的外觀簡單地進行說明的立體圖。
[0023]圖2中，(A)是表示從頭部佩戴型顯示器除去外裝部件的內(nèi)部構(gòu)造的俯視圖，(B)是主視圖，(C)是側(cè)視圖。
[0024]圖3中，(A)是在圖2中安裝了內(nèi)框架的狀態(tài)的俯視圖，(B)是主視圖，(C)是側(cè)視圖。
[0025]圖4中，(A)是顯示裝置的立體圖，(B)是從其他角度表示(A)的立體圖。
[0026I圖5是顯示裝置的局部放大立體圖。
[0027]圖6中，(A)以及(B)是表示第一姿勢的顯示裝置的立體圖，(C)以及(D)是表示第二姿勢的顯示裝置的立體圖。
[0028]圖7中，(A)是表示顯示裝置中的固定于第一鏡筒部件的部分的放大立體圖，(B)是表示固定于第二鏡筒部件的部分的放大立體圖。
[0029]圖8是用于對頭部佩戴型顯示器中的鏡筒的可動部與固定部進行說明的圖。
[0030]圖9中，(A)是顯示裝置的俯視圖，(B)是剖視圖。
[0031 ]圖10中，(A)是顯示裝置的主視圖，(B)是側(cè)視圖，(C)是側(cè)剖視圖。
[0032]圖11是表示鏡筒內(nèi)的影像光的光束的樣子的圖。
[0033]圖12是示意性地表示對第一姿勢以及第二姿勢中的光學部件的影像光進行引導的有效區(qū)域的圖。
[0034]圖13是用于對影像光的光路進行說明的圖。
[0035]圖14中，(A)是表示第一鏡筒部件與第二鏡筒部件的結(jié)合部分的立體圖，(B)是從其他角度表示(A)的立體圖。
[0036]圖15是用于對成為轉(zhuǎn)動的對象的光學部件的變形例進行說明的圖。
[0037]圖16是表示頭部佩戴型顯示器的一個變形例的立體圖。
【具體實施方式】
[0038]以下，參照圖1等對本發(fā)明的一個實施方式的頭部佩戴型顯示器詳細地進行說明。
[0039]如圖1所示，包括本實施方式的導光裝置的頭部佩戴型顯示器100是具有眼鏡那樣的外觀的頭戴式顯示器，能夠供佩戴了該頭部佩戴型顯示器100的觀察者或者使用者視認由虛像形成的圖像光(影像光)，并且能夠供觀察者以透視視認或者觀察外界像。頭部佩戴型顯示器100具備:以能夠透視的方式覆蓋觀察者的眼前的第一導光裝置20a以及第二導光裝置20b;支承兩個導光裝置20a、20b的框部102;以及附加于框部102的第一像形成主體部105a以及第二像形成主體部105b，能夠利用左右一對結(jié)構(gòu)進行雙眼觀察。這里，將在附圖上為左側(cè)的第一導光裝置20a與第一像形成主體部105a組合而得的第一顯示裝置100A是形成右眼用的虛像的部分，即使單獨使用也能夠作為頭部佩戴型顯示器發(fā)揮作用。另外，將在附圖上為右側(cè)的第二導光裝置20b與第二像形成主體部105b組合而得的第二顯示裝置100B是形成左眼用的虛像的部分，即使單獨使用也能夠作為頭部佩戴型顯示器發(fā)揮作用。
[0040]另外，頭部佩戴型顯示器100將能夠裝卸于框部102等并且能夠與觀察者的視力、體型相對應(yīng)地調(diào)整的內(nèi)框架IN設(shè)置于裝置的內(nèi)側(cè)，即與人體直接接觸的一側(cè)。通過設(shè)置能夠替換的內(nèi)框架IN，例如觀察者能夠選擇適合自己的體型的內(nèi)框架IN、在多個觀察者輪換使用一個頭部佩戴型顯示器100的情況下能夠不與他人的鼻子、耳朵等接觸過的位置直接接觸地利用頭部佩戴型顯示器100。
[0041]圖2中的(A)?(C)表示頭部佩戴型顯示器100的內(nèi)部構(gòu)造，通過將圖2與圖1比較，能夠?qū)Ρ阮^部佩戴型顯示器100的外觀與內(nèi)部。例如，第一像形成主體部105a以及第二像形成主體部105b分別由收納于鏡筒39的投射透鏡30、包括影像顯示元件(影像元件)82的圖像顯示裝置80構(gòu)成。另外，圖3是表示在圖2中安裝了內(nèi)框架IN的狀態(tài)的圖，圖3的(A)?(C)與圖2的(A)?(C)分別對應(yīng)。此外，在圖3的(A)中省略內(nèi)框架IN中的掛耳部分TA、TB(參照圖
Do
[0042]如在圖1?圖3的各圖中表示外觀、內(nèi)部那樣，設(shè)置于頭部佩戴型顯示器100的框部102具備配置于上端側(cè)的框架107以及沿著框架107配置于其背面?zhèn)鹊臉渲?08。此外，頭部佩戴型顯示器100成為在下側(cè)沒有框狀的部分的結(jié)構(gòu)。構(gòu)成框部102的框架107是彎折為U字狀的細長的板狀的部件，并具有沿與觀察者的眼睛的排列方向?qū)?yīng)的方向亦即左右的橫向延伸的正面部107a以及沿與觀察者的前后方向?qū)?yīng)的方向亦即縱深方向延伸的一對側(cè)面部107b、107c?？蚣?07即正面部107a與側(cè)面部107b、107c是由壓鑄鋁之外的各種金屬材料形成的金屬制的一體部件。樹脂部108沿著框架107配置，通過與框架107嵌合而能夠與框架107協(xié)同動作地收納例如圖像形成用的各種電纜等。在框架107中，正面部107a以及樹脂部108的縱深方向的寬度與同第一導光裝置20a以及第二導光裝置20b相對應(yīng)的導光裝置20的厚度或者寬度成為相同程度。在框架107的左側(cè)，具體而言在朝向正面部107a從左端部到側(cè)面部107b的部分，第一導光裝置20a與第一像形成主體部105a被對準，例如通過螺紋固定被直接固定，從而被支承。另外，在框架107的右側(cè)，具體而言在朝向正面部107a從右端部到側(cè)面部107c的部分，第二導光裝置20b與第二像形成主體部105b對準，例如通過螺紋固定被直接固定，從而被支承。其中，第一導光裝置20a與第一像形成主體部105a通過嵌合而被相互對準，第二導光裝置20b與第二像形成主體部105b通過嵌合而被相互對準。
[0043]構(gòu)成框部102的框架107以及樹脂部108不僅支承第一像形成主體部105a以及第二像形成主體部105b，還具有與覆蓋第一像形成主體部105a以及第二像形成主體部105b的罩狀的外裝部件105d協(xié)同動作來保護第一像形成主體部105a以及第二像形成主體部105b的內(nèi)部的作用。此外，框架107與第一導光裝置20a以及第二導光裝置20b(導光裝置20)的除了根部側(cè)的上側(cè)部分分離或者慢慢接近，其中第一導光裝置20a以及第二導光裝置20b(導光裝置20)與第一像形成主體部105a以及第二像形成主體部105b連結(jié)。因此，即使在中央的導光裝置20與包括框架107的框部102之間存在熱膨脹率的差，也能夠允許導光裝置20在框部102內(nèi)的膨脹，從而能夠防止在導光裝置20產(chǎn)生形變、變形、破損。
[0044]例如如圖3所示，內(nèi)框架IN具有能夠供矯正用的眼鏡透鏡插入的一對框體部分PA、PB以及從一對框體部分PA、PB的左右兩端向后方延伸的掛耳部分(鏡腿)TA、TB(參照圖1)。另外，附屬于內(nèi)框架IN地設(shè)置鼻托部40。鼻托部40具有通過與觀察者的鼻子抵接來支承框部102的作用。換句話說，框部102通過被鼻子支承的鼻托部40與被耳朵支承的一對掛耳部分TA、TB配置于觀察者的面前。
[0045]以下，參照圖2?圖5等對第一顯示裝置100A以及第二顯示裝置100B進行說明。以下，特別對第一顯示裝置100A以及第二顯示裝置100B中的左眼用的第二顯示裝置100B主要進行說明，第一顯示裝置100A也具有相同的構(gòu)造以及功能。如圖2等所示，能夠觀察到第二顯示裝置100B具備作為投影用的光學系統(tǒng)的導光光學系統(tǒng)70以及形成影像光的圖像顯示裝置80。導光光學系統(tǒng)70具有將由圖像顯示裝置80形成的圖像作為虛像并向觀察者的眼睛投射的作用。導光光學系統(tǒng)70具備成像用的投射透鏡30以及第二導光裝置20b(導光裝置20)。
[0046]圖像顯示裝置80除了作為透射式的空間光調(diào)制裝置的影像顯示元件(影像元件)82之外，還具有向影像顯示元件82射出照明光的背光燈亦即照明裝置、控制影像顯示元件82等的動作的驅(qū)動控制部(省略圖示)。影像顯示元件82收納于影像元件外殼86，經(jīng)由影像元件外殼86組裝于收納成像用的投射透鏡30的鏡筒39。換言之，鏡筒39成為配置于從影像顯示元件82到導光裝置20之間的連結(jié)部件，該鏡筒39成為與導光裝置20連結(jié)來局部覆蓋導光裝置20中的導光部件10并且將導光裝置20與投射透鏡30連結(jié)的連結(jié)部件。對鏡筒39的更詳細的構(gòu)造后述。這里，例如在圖5中，作為影像顯示元件82中的面板面的形狀而被示意性地表示的第一影像區(qū)域RRl是矩形區(qū)域，且成為縱橫比為16:9的比率的橫長的形狀。在本實施方式中，影像顯示元件82形成在第一影像區(qū)域RRl表示的矩形區(qū)域的圖像，并能夠針對第一影像區(qū)域RRl的長邊方向DI (橫向)與短邊方向D2 (縱向)伴隨著轉(zhuǎn)動動作而切換縱橫。即，使圖像顯示裝置80繞光軸轉(zhuǎn)動，能夠從上述那樣的橫長的狀態(tài)(第一姿勢)切換為將長邊方向DI作為縱向并將短邊方向D2作為橫向的縱長的狀態(tài)(第二姿勢)。
[0047]投射透鏡30是作為構(gòu)成要素沿著入射側(cè)光軸(光軸AX)例如具備3個光學元件亦即第一透鏡LLl?第三透鏡LL3(例如參照圖9(B))的投射光學系統(tǒng)，并收納于鏡筒39。各光學元件是包括非軸對稱的曲面(自由曲面)與軸對稱的非球面(軸對稱非球面)雙方的非球面透鏡，并與導光裝置20的導光部件10協(xié)同動作地在導光部件10的內(nèi)部形成與影像顯示元件82的顯示像相對應(yīng)的中間像，然后最終將影像光向觀察者的眼睛引導。
[0048]導光裝置20如已敘述的那樣由導光以及透視用的導光部件10以及透視用的光透過部件50構(gòu)成。導光部件10以及光透過部件50的主體部分例如由環(huán)烯烴聚合物等在可視范圍內(nèi)表現(xiàn)出高透光性的樹脂材料形成，例如通過將熱塑性樹脂向金屬模內(nèi)注入并使其固化而分別形成。此外，導光部件10如上述那樣是棱鏡型的導光裝置20的一部分，雖是一體的部件，但能夠分開成光射出側(cè)的第一導光部分11與光入射側(cè)的第二導光部分12來形成。光透過部件50是輔助導光部件10的透視功能的部件(輔助光學模塊)，與導光部件10—體地固定而成為一個導光裝置20。
[0049]這里，構(gòu)成第二顯示裝置100B的上述各光學部件即導光光學系統(tǒng)70以及圖像顯示裝置80由于被鏡筒39收納并固定于鏡筒39而形成一體化。特別是，在本實施方式中，例如如圖5所不，鏡筒39由兩個能夠分割的第一鏡筒部件39a與第二鏡筒部件39b結(jié)合而構(gòu)成。即，構(gòu)成導光光學系統(tǒng)70以及圖像顯示裝置80的各光學部件中的一部分收納并定位于第一鏡筒部件39a，剩余部分收納并定位于第二鏡筒部件39b。構(gòu)成鏡筒39的第一鏡筒部件39a以及第二鏡筒部件39b中的第二鏡筒部件39b組裝并固定于框部102的框架107。與此相對，第一鏡筒部件39a與被固定的第二鏡筒部件39b嵌合而能夠繞光軸AX(參照圖9(B)等)轉(zhuǎn)動。由此，如圖6的(A)?(D)所示，能夠切換成影像顯示元件82中的第一影像區(qū)域RRl的縱橫比成為16:9的比率的橫長的成為第一姿勢的狀態(tài)與縱橫比成為9:16的比率的縱長的成為第二姿勢的狀態(tài)。換言之，頭部佩戴型顯示器100具有作為在鏡筒39的結(jié)合部分BI使第一鏡筒部件39a繞光軸AX(參照圖9(B)等)進行轉(zhuǎn)動動作的機構(gòu)的轉(zhuǎn)動部RP，其中，第一鏡筒部件39a收納了與影像顯示元件82—起構(gòu)成導光光學系統(tǒng)70的各光學部件。
[0050]以下，參照圖7等對鏡筒39的結(jié)合部分BI的轉(zhuǎn)動部RP的一個構(gòu)成例進行說明。圖7的(A)是表示第二顯示裝置100B中的第一鏡筒部件39a側(cè)的樣子的放大立體圖。另外，圖7的(B)是表示第二顯示裝置100B中的第二鏡筒部件39b側(cè)的樣子的放大立體圖。其中，如圖示那樣，第二鏡筒部件39b成為組裝于框部102的狀態(tài)。轉(zhuǎn)動部RP為了使各光學部件繞光軸進行轉(zhuǎn)動動作，而在結(jié)合部分BI具有一對凹凸構(gòu)造US與一對限位器SP作為限位機構(gòu)S0。另外，雖省略圖示，但轉(zhuǎn)動部RP根據(jù)需要除了具備一對凹凸構(gòu)造US、一對限位器SP構(gòu)成的限位機構(gòu)SO之外，還具有省略圖示的用于進行轉(zhuǎn)動動作的促動器(例如微型馬達等)。首先，如圖7的(A)所示，構(gòu)成轉(zhuǎn)動部RP的一對凹凸構(gòu)造US設(shè)置于作為第一鏡筒部件39a的前端側(cè)的部分(即與第二鏡筒部件39b的安裝部分)的安裝部Da。與此相對，如圖7的(B)所示，構(gòu)成轉(zhuǎn)動部RP的一對限位器SP設(shè)置于作為第二鏡筒部件39b的前端側(cè)的部分(即與第一鏡筒部件39a的安裝部分)的安裝部Db。由于對置設(shè)置的一對凹凸構(gòu)造US的邊緣部分EP被一對限位器SP限制旋轉(zhuǎn)量，從而第一鏡筒部件39a能夠相對于固定于框部102的第二鏡筒部件39b繞光軸旋轉(zhuǎn)90°。即，構(gòu)成限位機構(gòu)SO的一對凹凸構(gòu)造US與一對限位器SP也作為限制進行各光學部件的轉(zhuǎn)動動作的轉(zhuǎn)動部RP的轉(zhuǎn)動范圍即能夠轉(zhuǎn)動的角度(上述情況的90°)的部件發(fā)揮作用。
[0051]此外，如圖示那樣，在與轉(zhuǎn)動方向相關(guān)的一對限位器SP中，也可以在限位器主體部SPa的前后設(shè)置有小突起PR，另一方面在一對凹凸構(gòu)造US與小突起PR相對應(yīng)地在一對凹凸構(gòu)造US的內(nèi)表面?zhèn)仍O(shè)置槽部GG。該小突起PR與槽部GG抵碰，從而產(chǎn)生較小的沖擊，進而能夠在繞光軸旋轉(zhuǎn)90°停止的位置亦即限位位置之前給予點擊感、點擊音(即向觀察者傳達旋轉(zhuǎn)動作結(jié)束)。
[0052]這里，如圖7的(A)所示，在本實施方式中，作為通過轉(zhuǎn)動部RP與第一鏡筒部件39a一起被轉(zhuǎn)動的光學部件之一，包括附屬設(shè)置于投射透鏡30的光闌ST。該光闌ST具有與影像顯示元件82的面板面的形狀(參照圖5等的第一影像區(qū)域RRl)即影像光的射出面形狀相對應(yīng)的形狀的開口0P。具體而言，如圖示那樣，開口OP的形狀與圖5等所示的橫長的第一影像區(qū)域RRI相對應(yīng)地具有在沿著長邊方向的方向延伸較長的橢圓形狀。由此，通過對來自第一影像區(qū)域RRl的影像光進行高效并且準確的遮光處理，例如能夠抑制雜散光的產(chǎn)生。在本實施方式中，成為在影像顯示元件82的轉(zhuǎn)動中使光闌ST與影像顯示元件82—起轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。由此，在轉(zhuǎn)動動作中，因為不改變影像顯示元件82中的面板面的形狀與開口OP的形狀的關(guān)系而將其維持，所以無論是在放映第一姿勢的狀態(tài)亦即橫長的縱橫比的圖像的情況下，還是在放映第二姿勢的狀態(tài)亦即縱長的縱橫比的圖像的情況下，都能夠抑制雜散光的產(chǎn)生，從而能夠以良好的狀態(tài)維持導光光學系統(tǒng)70對影像光的導光，進而能夠顯示良好的圖像。
[0053]圖8是表示頭部佩戴型顯示器100中的可動部MM與固定部FF的圖。即，可動部MM是與鏡筒39的第一鏡筒部件39a連接的部分，固定部FF是與鏡筒39的第二鏡筒部件39b連接的部分。如圖示那樣，通過上述那樣的轉(zhuǎn)動部RP而轉(zhuǎn)動的可動部MM配置于左右一對地設(shè)置的顯示裝置100A、100B中的后端側(cè)(在佩戴時靠近耳朵的一側(cè))。另一方面，固定部FF固定于框部102的框架107。如本實施方式那樣左右一對地設(shè)置顯示裝置100A、100B，從而在能夠兩眼觀察的情況下，考慮使轉(zhuǎn)動部RP的轉(zhuǎn)動動作左右同步地進行的方式。為此，例如作為構(gòu)成轉(zhuǎn)動部RP的機構(gòu)具有促動器，只要通過促動器使位于左右的一對可動部MM同步地轉(zhuǎn)動即可。
[0054]以下，參照圖9等對引導從圖像顯示裝置80射出的影像光的導光光學系統(tǒng)70的結(jié)構(gòu)詳細地進行說明。
[0055]首先，參照圖9的(A)?(B)以及圖10的(A)?(C)，對導光裝置20詳細地進行說明。如上述那樣，導光裝置20由導光部件10以及光透過部件50構(gòu)成。其中，導光部件10在俯視時靠近鼻子的中央側(cè)(眼前側(cè))的部分直線狀地延伸。導光部件10中的靠近鼻子的中央側(cè)換句話說配置于光射出側(cè)的第一導光部分11作為具有光學功能的側(cè)面具有第一面S11、第二面S12以及第三面S13，遠離鼻子的周邊側(cè)換句話說配置于光入射側(cè)的第二導光部分12作為具有光學功能的側(cè)面而具有第四面S14以及第五面S15。其中，第一面Sll與第四面S14連續(xù)地鄰接，第三面S13與第五面S15連續(xù)地鄰接。另外，在第一面Sll與第三面S13之間配置有第二面S12，第四面S14與第五面S15呈較大的角度地鄰接。另外，這里，成為對置的配置的第一面Sll與第三面S13成為相互大致平行的平面形狀。另一方面，具有光學功能的其他面，即第二面S12、第四面S14以及第五面S15為非軸對稱的曲面(自由曲面)。另外，在上述各面中的第二面S12附屬有半透半反鏡層。該半透半反鏡層是通過成膜金屬反射膜、電介質(zhì)多層膜而形成的具有透光性的反射膜(即半透過反射膜)，在通過透視容易觀察外界光的觀點中，相對于影像光的反射率例如設(shè)定為20 %，相對于影像光的透過率例如設(shè)定為80 %。另外，第五面S15通過成膜由無機材料形成的光反射膜RM而形成，作為反射面發(fā)揮作用。
[0056]此外，在導光裝置20中，導光部件10經(jīng)由粘合層CC與光透過部件50貼合，從而被接合，將由導光部件10以及光透過部件50的接合面與粘合層CC構(gòu)成的部分設(shè)為接合部CN。
[0057]光透過部件50作為具有光學功能的側(cè)面而具有第一透過面S51、第二透過面S52以及第三透過面S53。這里，在第一透過面S51與第三透過面S53之間配置有第二透過面S52。第一透過面S51位于導光部件10的第一面Sll延長的面上，第二透過面S52是通過粘合層CC與該第二面S12接合而被一體化的曲面，第三透過面S53位于導光部件10的第三面S13延長的面上。其中，第二透過面S52與導光部件10的第二面S12通過經(jīng)由較薄的粘合層CC的接合而被一體化，因此具有大致相同曲率的形狀。
[0058]此外，導光裝置20通過在利用接合部CN將應(yīng)該成為導光部件10以及光透過部件50的基材接合后，通過浸漬處理對被接合的基材進行涂裝而形成。換句話說，導光部件10的硬質(zhì)涂層27設(shè)置于光透過部件50以及導光裝置20整體。另外，導光裝置20通過位于光源側(cè)(根部側(cè))的前端部與鏡筒39中的第二鏡筒部件39b的端部39t(參照圖2等)嵌合而組裝，從而被固定。
[0059]針對導光裝置20的構(gòu)造，除了上述光學構(gòu)造以外，例如如圖10的(A)所示，還在上邊側(cè)形成肋部10η。肋部1n具有將多個肋部部分(凸部)10p與多個展寬部(凸部)10q交替地連結(jié)的構(gòu)造，作為整體沿著導光裝置20的邊緣直線狀地細長地延伸。這樣的肋部1n在靠近框架107(參照圖1、圖2)的上邊側(cè)形成，從而能夠進行引導裝置20相對于框架107的對準。
[0060]接下來，參照圖9的(B)以及圖10的(C)對投射透鏡30詳細地進行說明。投射透鏡30如已經(jīng)說明的那樣，作為構(gòu)成要素沿著入射側(cè)光軸具備第一透鏡LLl?第三透鏡LL3，它們收納于鏡筒39。在這些構(gòu)成要素中，構(gòu)成為相對地配置于光路下游側(cè)的第一透鏡LLl作為透鏡面包括非軸對稱的曲面(自由曲面)，另一方面，相對地配置于光路上游側(cè)的第二透鏡LL2以及第三透鏡LL3作為透鏡面僅包括軸對稱的球面或者非球面。這里，如圖示那樣，第一透鏡LLl?第三透鏡LL3中的第三透鏡LL3收納于第一鏡筒部件39a，第一透鏡LLl以及第二透鏡LL2收納于第二鏡筒部件39b。
[0061]在以上那樣的結(jié)構(gòu)的情況下，構(gòu)成導光光學系統(tǒng)70的導光裝置20以及投射透鏡30中的僅投射透鏡30的第三透鏡LL3在由轉(zhuǎn)動部RP進行的第一鏡筒部件39a的轉(zhuǎn)動動作中，與圖像顯示裝置80、光闌ST(參照圖7的(A)) —起轉(zhuǎn)動。在該情況下，旋轉(zhuǎn)的第三透鏡LL3構(gòu)成為作為透鏡面僅包括軸對稱的球面或者非球面，從而包括非軸對稱的曲面(自由曲面)的導光裝置20、投射透鏡30的第一透鏡LLl不旋轉(zhuǎn)，從而不改變姿勢。因此，即使通過轉(zhuǎn)動部RP繞光軸AX進行軸旋轉(zhuǎn)，對于導光光學系統(tǒng)70的影像光的光學作用(折射反射的作用)也不變化。另外，根據(jù)以上的導光光學系統(tǒng)70以及圖像顯示裝置80與鏡筒39的關(guān)系這點，換句話說，鏡筒39中的第一鏡筒部件39a與圖像顯示裝置80連接并且收納有導光光學系統(tǒng)70中的僅由軸對稱曲面構(gòu)成的第三透鏡LL3(軸對稱透鏡)，第二鏡筒部件39b收納導光光學系統(tǒng)70中的導光裝置20、第一透鏡LLl這類的包括非軸對稱曲面的光學部件(非軸對稱透鏡)。另一方面，針對作為位于圖像顯示裝置80到光闌ST之間的光學部件的第三透鏡LL3，通過利用軸對稱曲面使將圖像顯示裝置80以及光闌ST收納為一體的第一鏡筒部件39a轉(zhuǎn)動，從而能夠以簡單的構(gòu)造高精度地進行轉(zhuǎn)動。
[0062]圖11是表示從影像顯示元件82的面板面射出的影像光的光束的在鏡筒39的內(nèi)部中的樣子的圖。如圖示那樣，影像光GL的光束整體的直徑在設(shè)置有光闌ST(參照圖7的(A))的光闌部SS的附近變得最小。在本實施方式的情況下，因為在第一鏡筒部件39a的前端側(cè)設(shè)置有光闌ST，所以如圖11所示，構(gòu)成鏡筒39的第一鏡筒部件39a(即固定部FF)與第二鏡筒部件39b(即可動部MM)的結(jié)合部分BI配置于光束整體的直徑變得最小的光闌部SS的附近，SP鏡筒39的直徑變得最小的中間變細的位置。因此，例如如圖示那樣，在設(shè)置作為構(gòu)成轉(zhuǎn)動部RP的部件的促動器AC(例如微型馬達等)或者促動器AC以外的其他的各機構(gòu)(例如轉(zhuǎn)動作用的齒輪等)時，變得容易確保設(shè)置空間。另外，因為該位置僅設(shè)置能夠與鏡筒39—起一體成形的光闌ST而不需要設(shè)置透鏡等，所以在制造工序上不需要進行UV粘合等。
[0063]另外，頭部佩戴型顯示器100在圖6的(A)以及圖6的(B)所示的第一姿勢(橫長的圖像顯示)與圖6的(C)以及圖6的(D)所示的第二姿勢(縱長的圖像顯示)雙方中，為了確保影像光的導光，在構(gòu)成導光光學系統(tǒng)70的光學系統(tǒng)中使對影像光進行引導的有效區(qū)域足夠大。即在構(gòu)成導光光學系統(tǒng)70的全部的光學部件的有效區(qū)域中，如圖12所示，在與光軸AX垂直的面上觀察光學部件的有效區(qū)域的情況下，能夠在各光學部件確保有效區(qū)域PX，有效區(qū)域PX包括:在箭頭Al所示的第一姿勢與第二姿勢的切換中的在第一姿勢中為了對影像光進行引導所需的有效區(qū)域PAl與在第二姿勢中為了對光學部件的影像光進行引導所需的有效區(qū)域PA2雙方的有效區(qū)域PAl、PA2。此外，在圖示的例子中，有效區(qū)域PX成為具有為了以光軸AX為中心而包括各有效區(qū)域PA1、PA2所需的足夠的半徑的圓形區(qū)域。此外，針對利用軸對稱曲面與圖像顯示裝置80以及光闌ST—起一體轉(zhuǎn)動的第三透鏡LL3的有效區(qū)域，不必需要滿足有效區(qū)域PX所示的條件，例如即使不成為圓形形狀也能夠采用。
[0064]以下，參照圖13并基于上述構(gòu)成的頭部佩戴型顯示器100對影像光等的光路的一個例子進行說明。
[0065]從圖像顯示裝置80射出的影像光GL通過導光光學系統(tǒng)70中的包括第一透鏡LLl的投射透鏡30并被收束，并且入射至設(shè)置于導光裝置20的導光部件10的第四面S14。通過了第四面S14的影像光GL邊收束邊前進，被第五面S15反射，從而從內(nèi)側(cè)再次入射到第四面S14并被反射。被第四面S14反射的影像光GL入射到第三面S13并被全反射，入射到第一面Sll并被全反射。這里，影像光GL在經(jīng)由第三面S13的前后，在導光部件10中形成中間像。該中間像的像面與影像顯示元件82的像面相對應(yīng)。被第一面Sll全反射的影像光GL雖入射到第二面S12，對于特別是入射至在第二面S12設(shè)置的半透半反鏡層的影像光GL，在部分透過該半透半反鏡層的同時部分被反射而再次入射到第一面Sll并通過第一面S11。通過了第一面Sll的影像光GL作為與觀察者眼睛的瞳孔或者其等價位置大致平行的光束而入射。換句話說，觀察者觀察由作為虛像的影像光在影像顯示元件(影像元件)82上形成的圖像。
[0066]另一方面，針對外界光，通過第三面S13與第一面Sll成為相互大致平行的平面，并且存在延長第三面S13的第三透過面S53與延長第一面Sll的第一透過面S51，從而幾乎不產(chǎn)生像差等，而使觀察者觀察沒有形變的外界像。如以上那樣，導光裝置20構(gòu)成使影像光與外界光重疊的透視型的光學系統(tǒng)。
[0067]以下，參照圖14對構(gòu)成頭部佩戴型顯示器100的第一顯示裝置100A以及第二顯示裝置100B的組裝簡單地進行說明。首先，構(gòu)成各顯示裝置100A、100B的一對固定部FFa、FFb(FF)與一對可動部MMa、MMb(MM)分別單獨組裝。其中，作為與鏡筒39的第二鏡筒部件39b連接的部分的固定部FFa、FFb分別組裝/固定于框部102。然后，將各可動部麗a、MMb分別組裝于對應(yīng)的固定部FFa、FFb。更具體而言，通過使對應(yīng)的第一鏡筒部件39a的安裝部Da與第二鏡筒部件39b的安裝部Db分別嵌合而以能夠轉(zhuǎn)動的方式安裝。
[0068]如以上所述，本實施方式的頭部佩戴型顯示器100通過轉(zhuǎn)動部RP使包括圖像顯示裝置80的各光學部件轉(zhuǎn)動，從而能夠使縱橫比變化地顯示圖像。此時，轉(zhuǎn)動部RP使光闌ST與圖像顯示裝置80—起轉(zhuǎn)動，光闌ST具有與作為圖像顯示裝置80的影像元件的影像顯示元件82中的影像光的射出面形狀相對應(yīng)的形狀的開口0P。由此，無論是在放映橫長的縱橫比的圖像的情況下還是在放映縱長的縱橫比的圖像的情況下都能夠抑制雜散光的產(chǎn)生，從而能夠以良好的狀態(tài)維持導光光學系統(tǒng)70對影像光的導光，進而能夠顯示良好的圖像。
[0069]其他
[0070]以上就各實施方式對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)以各種方式實施。例如，在上述各實施方式中，將光闌ST的位置或者是靠近光闌ST的位置作為基準而設(shè)置有可動部MM與固定部FF，但針對構(gòu)成導光光學系統(tǒng)70的各光學部件中的到哪為止設(shè)為可動部MM從哪開始設(shè)為固定部FF，能夠進行各種設(shè)定。例如，如圖15表示一個例子那樣，在本實施方式的頭部佩戴型顯示器100或者與其相同的結(jié)構(gòu)的頭部佩戴型顯示器中，也能夠考慮將光軸AX上的轉(zhuǎn)動點PTl?PT3作為基準而決定可動部MM與固定部FF。具體而言，在本實施方式中，將圖示中的轉(zhuǎn)動點PTl作為基準來決定可動部MM與固定部FF。即，將投射透鏡30的第二透鏡LL2與第三透鏡LL3之間的位置，特別是存在有光闌ST的光闌部SS的附近作為邊界，來區(qū)分可動部MM與固定部FF。但是，并不局限于這樣的轉(zhuǎn)動點PTl，例如如圖示那樣，也可以將轉(zhuǎn)動點PT2作為基準，即將投射透鏡30的第一透鏡LLl與第二透鏡LL2之間的位置作為邊界，來區(qū)分可動部MM與固定部FF。在上述的例子中，不僅是第三透鏡LL3，第二透鏡LL2也構(gòu)成為作為透鏡面僅包括軸對稱的球面或者非球面(軸對稱曲面)。因此，在鏡筒中能夠分割為以轉(zhuǎn)動點PT2為基準的第一鏡筒部件與第二鏡筒部件，并且，若能夠確保充分設(shè)置構(gòu)成轉(zhuǎn)動部的各機構(gòu)的空間等，則也可以以轉(zhuǎn)動點PT2為基準切分為可動部MM與固定部FF。另外，例如在構(gòu)成投射透鏡30的各透鏡LLl?LL3的任一個均包括非軸對稱的曲面(自由曲面)的情況下，也可以將轉(zhuǎn)動點PT3設(shè)為基準，即將第三透鏡LL3與圖像顯示裝置80之間的位置作為邊界，區(qū)分可動部MM與固定部FF。此外，在該情況下，例如針對光闌ST，也可以設(shè)置用于使其與圖像顯示裝置80同步轉(zhuǎn)動的其他機構(gòu)而使其轉(zhuǎn)動。另外，上述的導光光學系統(tǒng)70是一個例子，例如構(gòu)成投射透鏡30的透鏡片數(shù)能夠有各種情況。在該情況下，針對非軸對稱的曲面(自由曲面)以外的透鏡，也能夠使其與圖像顯示裝置80等一起轉(zhuǎn)動。另外，投射透鏡30也可以不包括非軸對稱的曲面(自由曲面)，使投射透鏡30整體與圖像顯示裝置80等一起轉(zhuǎn)動。
[0071]另外，作為頭部佩戴型顯示器的構(gòu)造，除了上述以外，例如，如圖16所示的一個變形例那樣，也可以形成不具有內(nèi)框架的結(jié)構(gòu)。具體而言，圖16所示的頭部佩戴型顯示器100具備:以能夠透視的方式覆蓋觀察者的眼前的第一導光裝置20a以及第二導光裝置20b;支承兩導光裝置20a、20b的框部102;附加于從框部102的左右兩端到后方的掛耳部分(鏡腿)104的部分的第一像形成主體部105a以及第二像形成主體部105b;以及鼻托部40，從而能夠利用左右一對結(jié)構(gòu)進行兩眼視認。另外，在圖16所示的例子中，例如也可以設(shè)置沒有掛耳部分(鏡腿)的內(nèi)框架(在圖3(A)中省略的掛耳部分實際不存在的結(jié)構(gòu)的內(nèi)框架)。
[0072]另外，頭部佩戴型顯示器100還能夠具備在切換放映橫長的圖像的情況與放映縱長的圖像的情況時，接受來自外部的指示信息，并且基于該指示信息進行由轉(zhuǎn)動部RP進行的轉(zhuǎn)動動作的縱橫的變換控制的變換控制部。在該情況下，例如除了上述轉(zhuǎn)動部RP進行的動作之外，也能夠一并進行由變換控制部的圖像處理進行的修正處理。例如在上述說明中，為了能夠切換橫長的顯示與縱長的顯示，通過轉(zhuǎn)動部RP轉(zhuǎn)動90°，但在欲轉(zhuǎn)動90°以上的情況下，針對90°以上的轉(zhuǎn)動量，也可以通過圖像修正處理來進行。
[0073]另外，在進行基于圖像處理的修正處理時，在轉(zhuǎn)動部RP設(shè)置開關(guān)等檢測部，在進行頭部佩戴型顯示器100的圖像控制的控制部中，也可以基于由該檢測部檢測到的是橫長的顯示還是縱長的顯示的檢測信號來進行必要的修正處理。
[0074]另外，針對橫長的顯示與縱長的顯示的切換，能夠與各種控制連動地進行，例如，能夠根據(jù)輸入的圖像信息是適于智能手機等的縱長圖像等的信號來進行切換的控制。更具體而言，例如能夠考慮在判斷為頭部佩戴型顯示器100連接的機器是智能手機等的情況下自動地切換。
[0075]另外，根據(jù)圖像的顯示方法，也可以進行橫長的顯示與縱長的顯示的切換。例如，能夠考慮以在僅在顯示畫面整體中的上側(cè)進行顯示的情況下作為橫長的顯示，僅在顯示畫面整體中的橫向一側(cè)(左側(cè)或者右側(cè))進行顯示的情況下作為縱長的顯示的方式控制為進行切換。
[0076]另外，在上述說明中，在導光部件10的內(nèi)部形成與影像顯示元件82的顯示像相對應(yīng)的中間像，但即使在不形成中間像而進行透視的頭部佩戴型顯示器中也能夠應(yīng)用。
[0077]在上述說明中，作為圖像顯示裝置80，使用由透射式的液晶顯示裝置等構(gòu)成的影像顯示元件82，但作為圖像顯示裝置80并不局限于由透射式的液晶顯示裝置等構(gòu)成的影像顯示元件82，而能夠利用各種顯示裝置。例如，也能夠使使用反射型的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)，也能夠替代由液晶顯示裝置等構(gòu)成的影像顯示元件82而使用數(shù)字微鏡設(shè)備等。另外，作為圖像顯示裝置80，也能夠使用以LED陣列、OLED(有機EL)等為代表的自發(fā)光型元件。
[0078]在上述實施方式中，使用由透射式的液晶顯示裝置等構(gòu)成的圖像顯示裝置80，但也能夠替代其使用掃描式的圖像顯示裝置。
[0079]在上述說明中，對具備一對顯示裝置100A、100B的頭部佩戴型顯示器100進行了說明，也能夠形成單一的顯示裝置。換句話說，也可以不是與右眼以及左眼雙方相對應(yīng)地各設(shè)置一組導光光學系統(tǒng)70以及圖像顯示裝置80，而是構(gòu)成為僅與右眼或者左眼中的任一方相對應(yīng)地設(shè)置導光光學系統(tǒng)70以及圖像顯示裝置80，單眼觀察圖像。在單眼觀察的情況下，與兩眼觀察的情況不同，不會產(chǎn)生使在左右的眼睛顯示的狀態(tài)(橫長或者縱長)一致這一概念。因此，例如也可以將由上述轉(zhuǎn)動部RP進行的轉(zhuǎn)動動作形成由手動進行的簡單的動作。另一方面，在雙眼觀察的情況下，也能夠?qū)⑥D(zhuǎn)動動作設(shè)為手動，在該情況下，例如能夠以使左右雙方同步地進行旋轉(zhuǎn)動作的方式，設(shè)置基于例如齒輪機構(gòu)等的連動機構(gòu)。
[0080]在上述說明中，導光部件10等沿眼睛排列的橫向延伸，但也能夠?qū)Ч獠考?0以沿縱向延伸的方式配置。在該情況下，導光部件10具有不是直列而是并列平行配置的構(gòu)造。
[0081]在上述說明中，僅說明了使圖像光與外界光重疊的方式，但例如也可以應(yīng)用于僅視認圖像光，而不觀察外界光的顯示裝置。
[0082 ]另外，以上，在光闌ST中，開口 OP的形狀具有圖5等所示的橫長且上下左右方向?qū)ΨQ的橢圓形狀，但并不局限于此，能夠形成各種形狀，也可以通過形成上下對稱.左右非對稱的形狀，例如進行用于抑制疊影光的遮光。另外，針對光闌ST的配置位置，若設(shè)置能夠轉(zhuǎn)動的機構(gòu)，則也不局限于上述例子而能夠配置于各種位置。
[0083]符號說明
[0084]AC...促動器;AX...光軸;BI...結(jié)合部分;CC...粘合層;CN...卡合部;Dl...長邊方向；D2…短邊方向；Da...安裝部;Db...安裝部;EP...邊緣部分;FF...固定部;FFa、FFb…固定部；GG...槽部;GL...影像光；IN...內(nèi)框架;LL1-LL3…透鏡;MM…可動部;MMa、MMb...可動部;0P...開口 ；ΡΑ、ΡΒ."框體部分;PA1、PA2、PX…有效區(qū)域;PR...小突起;PT1-PT3…轉(zhuǎn)動點;RM…光反射膜;RP…轉(zhuǎn)動部;RRl...影像區(qū)域;SU-S15…面;S51-S53…透過面;S0...限位機構(gòu);SP...限位器;SPa…限位器主體部；SS…光闌部;TA、TB…掛耳部分;US...凹凸構(gòu)造；10...導光部件；I On…肋部；11...導光部分；12...導光部分;20、20a、20b...導光裝置;27...硬質(zhì)涂層；30…投射透鏡;39...鏡筒;39a…第一鏡筒部件;39b…第二鏡筒部件;39t…端部;40...鼻托部;50...光透過部件;70...導光光學系統(tǒng);80...圖像顯示裝置;82...影像顯示元件;86...影像元件外殼；100…頭部佩戴型顯示器；100A、100B…顯示裝置；102…框部；105a、105b…像形成主體部；105d...外裝部件；107…框架；107a...正面部；107b、107c…側(cè)面部；108…樹脂部。
【主權(quán)項】
1.一種頭部佩戴型顯示器，其特征在于，具備: 影像元件，其產(chǎn)生影像光； 導光光學系統(tǒng)，其對來自所述影像元件的影像光進行引導； 光闌，其具有與所述影像元件中的影像光的射出面形狀相對應(yīng)的形狀的開口 ；以及 轉(zhuǎn)動部，其使所述光闌與所述影像元件一起轉(zhuǎn)動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭部佩戴型顯示器，其特征在于， 所述影像元件形成矩形區(qū)域的圖像，并能夠伴隨著所述轉(zhuǎn)動部的轉(zhuǎn)動動作而對所述矩形區(qū)域的長邊方向與短邊方向切換縱橫姿勢。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頭部佩戴型顯示器，其特征在于， 所述導光光學系統(tǒng)具有相對于通過所述影像元件的轉(zhuǎn)動而進行的縱橫的切換而向縱橫雙方引導影像光的有效區(qū)域。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的頭部佩戴型顯示器，其特征在于， 所述導光光學系統(tǒng)包括作為使來自所述影像元件的影像光通過的光學面的軸對稱曲面與非軸對稱曲面， 所述轉(zhuǎn)動部使構(gòu)成所述導光光學系統(tǒng)的光學部件中的包括所述軸對稱曲面的光學部件轉(zhuǎn)動。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頭部佩戴型顯示器，其特征在于， 所述導光光學系統(tǒng)包括作為光學面而具有所述軸對稱曲面的軸對稱透鏡與作為光學面而具有所述非軸對稱曲面的非軸對稱透鏡， 所述轉(zhuǎn)動部從所述影像元件轉(zhuǎn)動至所述軸對稱透鏡。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項所述的頭部佩戴型顯示器，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)動部繞所述導光光學系統(tǒng)的光軸進行轉(zhuǎn)動動作。7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項所述的頭部佩戴型顯示器，其特征在于， 還具備對構(gòu)成所述導光光學系統(tǒng)的多個光學部件進行固定的鏡筒，所述鏡筒包括:與所述影像元件連接并且收納所述導光光學系統(tǒng)中僅由軸對稱曲面構(gòu)成的光學部件的第一鏡筒部件；以及收納所述導光光學系統(tǒng)中的包括非軸對稱曲面的光學部件的第二鏡筒部件， 所述轉(zhuǎn)動部使所述鏡筒中的所述第一鏡筒部件轉(zhuǎn)動。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的頭部佩戴型顯示器，其特征在于， 所述光闌在所述第一鏡筒部件與所述第二鏡筒部件的結(jié)合部分設(shè)置于所述第一鏡筒部件側(cè)，并且通過所述轉(zhuǎn)動部與所述第一鏡筒部件一起轉(zhuǎn)動。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的頭部佩戴型顯示器，其特征在于，所述導光光學系統(tǒng)包括導光裝置，所述導光裝置具有使影像光在內(nèi)表面反射從而對影像光進行引導的導光部件以及貼合于所述導光部件從而使外界光與影像光重疊地視認的光透過部件， 所述第二鏡筒部件對所述導光裝置進行定位。10.根據(jù)權(quán)利要求7?9中任一項所述的頭部佩戴型顯示器，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)動部在所述第一鏡筒部件與所述第二鏡筒部件的結(jié)合部分具有與轉(zhuǎn)動相關(guān)的限位機構(gòu)。11.根據(jù)權(quán)利要求1?10中任一項所述的頭部佩戴型顯示器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動部的轉(zhuǎn)動范圍是90°。12.根據(jù)權(quán)利要求1?11中任一項所述的頭部佩戴型顯示器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動部包括用于進行轉(zhuǎn)動動作的促動器。
【文檔編號】G02B27/01GK106019585SQ201610158037
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】平出紀明
【申請人】精工愛普生株式會社