虚像显示装置以及投影仪的制作方法

虚像显示装置以及投影仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供能够简单且可靠地进行装置的对准、且能够实现装置的小型化的虚像显示装置以及投影仪。能够通过板状部分（87）和连接部（CN）对作为影像元件的影像显示元件（82）与作为投影光学系统的投影镜头（30）的相对位置进行调整，并且使收纳影像显示元件（82）的影像元件壳体（86）和收纳投影镜头（30）的镜筒（39）粘接。因此，即使伴随投影镜头（30）中的制造误差等而在光学系统中产生偏差，在投影镜头（30）与影像显示元件（82）的对准时也能够校正上述偏差而进行可靠的装置对准。
【专利说明】虚像显示装置以及投影仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及将通过图像显示元件等形成的影像呈现给观察者的虚像显示装置，特别涉及适合于佩戴在观察者的头部的头戴式显示器的虚像显示装置以及小型的投影仪。
【背景技术】
[0002]作为在佩戴于观察者的头部的头戴式显示器(以下也称为HMD)等虚像显示装置中装入的光学系统，提出有各种结构(例如参照专利文献I)。
[0003]关于HMD等虚像显示装置，期望小型化和轻量化得以进展，并且在不降低画质的情况下实现广角化。此外，如果将观察者的视野完全覆盖，而成为仅能看见影像光的状态，则观察者无法判断外界的状态，会带来不安。倒不如通过设为将外界和影像重叠起来进行观察的透视(see-through)，产生虚拟现实这样的新的用途。因此，期望实现在不妨碍外界视野的情况下重叠着影像光进行显示的显示器。
[0004]鉴于以上状况，例如通过具有多个自由曲面且在观察者的眼前以透视(see-through)的方式配置的透视型的棱镜构成导光装置，由此能够接近眼镜的形态并提高观察者的佩戴感，使外表的样式良好。该情况下，关于用于视觉辨认图像的光学系统，考虑利用透视型的棱镜将由例如配置于头部侧面的显示元件和投影光学装置形成的影像光引导至眼前的形态。
[0005]但是，在实现虚像显示装置的小型化的方面，特别在光学系统上固定部件时，组装部分需要较大空间成问题。此外，在投影仪中也期望实现小型化。例如，在引用文献I~4的情况下，设置安装部件以将包含液晶显示器件的显示元件安装到投影光学装置。此时，一般公知有通过具有销和孔的嵌合部(例如参照引用文献I的图2和引用文献2的图5等)在安装部件的外端部的四角等设置空隙的状态下进行粘接的方法，该方法被建立为在投影光学系统与液晶显示器件的对准时对投影光学系统等中的偏差进行校正(吸收偏差)的技术。但是，在这样的方法中，必须在具有光学功能的部分的外侧设置较大的安装部位，因此装置的小型化有限。因此，在从减轻例如HMD的佩戴时的负担和使外表的样式良好等各种观点出发而要求装置的进一步小型化的情况下，用上述方法可能无法充分进行应对。关于应对这样的影像元件的小型化要求的问题，不限于HMD等的虚像显示装置，在例如投影仪的显示元件的小型化进一步进展的情况下也同样可能产生。
[0006]【专利文献I】日本特开2012-163640号公报
[0007]【专利文献2】日本特开2004-294893号公报
[0008]【专利文献3】日本特开2006-171268号公报
[0009]【专利文献4】日本特许第3617527号公报
实用新型内容
[0010]本实用新型是鉴于上述【背景技术】而完成的，其目的在于提供一种能够简单且可靠地进行装置的对准、且能够实现装置的小型化的虚像显示装置以及投影仪。
[0011]为了实现上述目的，本实用新型的虚像显示装置具备:影像元件；影像元件壳体，其收纳并支承影像元件；投影光学系统，其对来自影像元件的光进行投影；镜筒，其收纳并支承投影光学系统的至少一部分，并且通过粘接与影像元件壳体连接；以及导光装置，其使来自投影光学系统的光朝向观察者的眼睛从而使观察者看到图像，影像元件壳体和镜筒中的一方具有板状部分，所述板状部分被设置成朝另一方侧突出并形成与另一方粘接时的粘接区域，影像元件壳体和镜筒中的另一方具有连接部，所述连接部包含与板状部分对应地设置并形成粘接区域的平面部分，在该平面部分中，所述连接部与板状部分协作，在使得能够调整影像元件与投影光学系统的相对位置的同时对它们进行粘接。
[0012]在上述虚像显示装置中，通过板状部分和连接部对影像元件与投影光学系统的相对位置进行调整，并且能够使收纳影像元件的影像元件壳体和收纳投影光学系统的镜筒粘接。因此，即使伴随投影光学系统中的制造误差等而产生偏差，在投影光学系统与液晶显示器件的对准时也能够校正上述偏差而进行可靠的装置对准。该情况下，与例如通过用销和孔设置空隙的嵌合部等在影像元件等的外端部的四角等进行对准的情况相比，能够实现装置的小型化，且能够设为简易的构造。
[0013]在本实用新型的具体的方面中，板状部分和平面部分分别与镜筒中的光轴大致平行地延伸。在这里，与光轴大致平行不仅指作为粘接部位的板状部分和平面部分的表面与光轴完全平行的情况，还包含各表面在不影响对准的范围内分别具有稍微倾斜的情况。该情况下，板状部分以及平面部分分别与光轴大致平行地延伸，由此能够在与光轴垂直的方向上不扩大安装部位(粘接部位)的情况下形成粘接区域、即能够确保粘接面。
[0014]在本实用新型的另一方面中，板状部分作为影像元件壳体的一部分，形成为朝镜筒侧延伸，平面部分形成为镜筒的侧面的一部分。该情况下，板状部分以沿着作为平面部分的镜筒的侧面并对其进行覆盖的方式延伸，从而能够在不对光学部分产生影响的情况下可靠确保粘接区域。
[0015]在本实用新型的又一方面中，镜筒在连接部中具有多个平面部分，并且在该平面部分之间形成有阶梯状部分。该情况下，通过存在阶梯状部分，粘接剂容易保留在粘接区域中，从而能够可靠地形成粘接部。
[0016]在本实用新型的又一方面中，板状部分具有缝隙状部分，连接部具有与缝隙状部分对应地设置的凸状肋。该情况下，能够通过缝隙状部分和凸状肋增加粘接量(粘接面积)，能够使粘接状态更牢固。
[0017]在本实用新型的又一方面中，影像元件壳体是U字形状，其具有收纳影像元件的主体部分和从主体部分的两端起分别朝镜筒侧延伸的一对相对的板状部分。该情况下，板状部分成为从影像元件壳体的两端起相对地延伸的一对的结构，由此能够从两端侧起夹着镜筒进行可靠的粘接。此外，影像元件壳体是U字形状，由此例如能够从不具有板状部分的侧方侧照射紫外光实现粘接剂的固化。
[0018]在本实用新型的又一方面中，影像元件在佩戴时被配置到观察者的侧头部，在影像元件壳体中具有一对相对的板状部分，板状部分在垂直方向上分别从主体部分的两端起朝镜筒侧延伸，所述垂直方向相当于与观察者的眼睛排列的横向垂直的纵向。该情况下，从设计性的观点等出发，在特别想实现紧凑化的观察者的眼睛排列的横向，能够避免伴随组装的装置的大型化。
[0019]在本实用新型的又一方面中，影像元件壳体和镜筒在由板状部分和连接部形成的粘接区域中通过紫外线固化性树脂进行粘接。该情况下，能够通过紫外光的照射在必要时以短时间进行粘接固定，因此即使是基于包含平面部分的连接部和板状部分的简易构造，在投影光学系统与液晶显示器件的对准时也能够进行校正，并在进行校正后的状态下在短时间内可靠地进行粘接。
[0020]在本实用新型的又一方面中，影像元件是对照明光进行空间调制来形成影像光的液晶显示器件。该情况下，即使液晶显示器件是小型的也能够形成高精细的影像，例如能够显现出使用了滤色片的彩色图像。
[0021]在本实用新型的又一方面中，镜筒具有连结部分，所述连结部分在光射出侧与导光装置连结，使从投影光学系统到导光装置为止的光学系统一体化。该情况下，镜筒能够一体地组装用于形成虚像的全部光学系统。
[0022]在本实用新型的又一方面中，板状部分和平面部分使得能够在经由镜筒与导光装置连结的状态下对影像元件的位置进行调整。该情况下，即使例如在投影光学系统和导光装置的组装时伴随制造误差等产生偏差，也能够在影像元件与镜筒的对准时对该偏差进行校正。
[0023]在本实用新型的又一方面中，影像元件壳体和镜筒具有形成如下调整量的调整构造部分，所述调整量使得能够在板状部分与平面部分之间，在相当于观察者的眼睛排列的横向的水平方向和相当于与该横向垂直的纵向的垂直方向上进行调整。该情况下，在影像元件壳体与镜筒的组装中，能够假定观察者的眼睛的位置，在水平方向和垂直方向上进行调整。
[0024]为了实现上述目的，本实用新型的投影仪具备:影像元件；影像元件壳体，其收纳并支承影像元件；投影光学系统，其对来自影像元件的光进行投影；以及镜筒，其收纳并支承投影光学系统的至少一部分，并且通过粘接与影像元件壳体连接，影像元件壳体和镜筒中的一方具有板状部分，所述板状部分被设置成朝另一方侧突出并形成与另一方粘接时的粘接区域，影像元件壳体和镜筒中的另一方具有连接部，所述连接部包含与板状部分对应地设置并形成粘接区域的平面部分，在该平面部分中，所述连接部与板状部分协作，能够在调整影像元件与投影光学系统的相对位置的同时对它们进行粘接。
[0025]在上述投影仪中，通过板状部分和连接部对影像元件与投影光学系统的相对位置进行调整，并且能够使收纳影像元件的影像元件壳体和收纳投影光学系统的镜筒粘接。因此，即使伴随投影光学系统中的制造误差等而产生偏差，在投影光学系统与液晶显示器件的对准时也能够校正上述偏差而进行可靠的装置对准。该情况下，与例如通过用销和孔设置空隙的嵌合部等在影像元件等的外端部的四角等进行对准的情况相比，能够实现装置的小型化，且能够设为简易的构造。
[0026]在本实用新型的具体的方面中，板状部分和平面部分分别与镜筒的光轴大致平行地延伸。该情况下，板状部分以及平面部分分别与光轴大致平行地延伸，由此能够在与光轴垂直的方向上不扩大安装部位(粘接部位)的情况下形成粘接区域、即能够确保粘接面。
【专利附图】

【附图说明】[0027]图1是说明本实用新型的一个实施方式的虚像显示装置的外观的立体图。
[0028]图2是示出从虚像显示装置拆掉外装部件和投影仪后的内部构造的立体图。
[0029]图3的(A)和图的3 (B)是说明装入到第I显示装置的导光部或光学部件的外观的立体图。
[0030]图4的(A)和图4的(B)是说明虚像显示装置中的导光部件和投影镜头向框架的固定方法的分解立体图。
[0031]图5的(A)是说明第I显示装置的外观和构造的立体图，图5的(B)是从与图5的(A)不同的方向观察第I显示装置的状态的立体图。
[0032]图6的(A)是说明镜筒和影像元件壳体的组装部分的构造的立体图，图6的(B)是从与图6的(A)不同的方向观察组装部分的状态的立体图。
[0033]图7的(A)是用于说明镜筒和影像元件壳体的接合的示意性剖视图，图7的(B)是不意性侧视图，图7的(C)是意性俯视图。
[0034]图8的(A)是示出粘接前的镜筒的图，图8的(B)是示出涂覆粘接剂后的镜筒和影像元件壳体的图，图8的(C)是示出粘接后的镜筒和影像元件壳体的图。
[0035]图9是构成虚像显示装置的第I显示装置的、关于上下对称的对称面的剖视图。
[0036]图10是示意性示出投影仪的一例的图。
[0037]标号说明
[0038]AA、AX1-AX5:光轴；ΑΧ0:射出侧光轴；EY:眼睛；GL:影像光；01:像面；RM:光反射膜；S11-S16:第1-第6面；S51-S53:第1-第3透射面；SL:照明光；10:导光部件；10g:安装部；11 --第I导光部分；12:第2导光部分；12j:末端部；15:半反射镜层；20:导光装置；30,230:投影镜头;39、239:镜筒；39a:卡定部件(连结部分)；39g:安装部；39p:平面部分；ST:阶梯状部分；CN:连接部；PRa、PRb:凸状肋；50:光透射部件；61e:固定部；61f:固定部；61x:凸台孔 ;65a、65b:侧方端部；68e:抵靠面；70:投影透视装置；80:图像显示装置；81:照明装置；82、282:影像显示元件(影像元件)；84:驱动控制部；86、286:影像元件壳体；86a,286a:主体部分;87、287:板状部分；87a、287a:上侧部分;87b、287b:下侧部分；SLa、SLb:缝隙状部分；100:虚像显示装置；100A:第I显示装置；100B:第2显示装置；101a:第I光学部件；101b:第2光学部件；102:框部；107:框架；107a:正面部;107b、107c:侧面部；107η:限制部；104:腿部分；105a --第I像形成主体部；105b:第2像形成主体部；105d:外装部件；108:保护部；108a:鼻接触部件;108g:中央部；PP:粘接部；PT:粘接剂；200:投影仪。
【具体实施方式】
[0039]以下，参照图1等，对本实用新型的虚像显示装置的一个实施方式进行详细说明。
[0040] 如图1所示，本实施方式的虚像显示装置100是具有眼镜那样的外观的头戴式显示器，对于佩戴了该虚像显示装置100的观察者或使用者，能够目视到由虚像形成的图像光，并且观察者能够透视地目视或观察到外界像。虚像显示装置100具备--第I和第2光学部件101a、101b，其以能够透视的方式覆盖观察者的眼前；框部102，其支承两光学部件101a、IOlb ;以及第I和第2像形成主体部105a、105b，其附加于从框部102的左右两端到后方的腿部分(镜腿)104的部分。在这里，在附图上由左侧的第I光学部件IOla和第I像形成主体部105a组合而成的第I显示装置100A是形成右眼用的虚像的部分，并且也能单独作为虚像显示装置发挥功能。此外，在附图上由右侧的第2光学部件IOlb和第2像形成主体部105b组合而成的第2显示装置100B是形成左眼用的虚像的部分，并且也能单独作为虚像显示装置发挥功能。
[0041]图2示出了虚像显示装置100的内部构造。另外，通过将图2与图1进行比较，对比虚像显示装置100的外观和内部。此外，图4与图2的右半部分对应，是部分地放大虚像显示装置100的第I显示装置100A侧的立体图。
[0042]如图1等所示，设置于虚像显示装置100的框部102具备配置在上侧的框架107和配置在下侧的保护部108。在框部102中，上侧的框架107是弯折成U字状的细长的板状部件，框架107具备:沿左右的横向(X方向)延伸的正面部107a ;以及沿前后的进深方向(Z方向)延伸的一对侧面部107b、107c。框架107即正面部107a和侧面部107b、107c是由铝压铸件或其它各种金属材料形成的金属制成的一体部件。正面部107a的进深方向(Z方向)的宽度充分地厚于与第I和第2光学部件101a、IOlb对应的导光装置20的厚度或宽度。此夕卜，如图2所示，在框架107的左侧方，具体为在正面部107a的从左端部到侧面部107b的部分即侧方端部65a处，第I光学部件IOla和第I像形成主体部105a彼此对准并通过螺纹紧固而直接固定，从而支承于此。此外，在框架107的右侧方，具体为在正面部107a的从右端部到侧面部107c的部分即侧方端部65b处，第2光学部件IOlb和第2像形成主体部105b彼此对准并通过螺纹紧固而直接固定，从而支承于此。此外，第I光学部件IOla和第I像形成主体部105a通过嵌合而相互对准，第2光学部件IOlb和第2像形成主体部105b通过嵌合相互对准。
[0043]此外，如图2所示，换个角度来看，显示装置100AU00B分别具备:作为投影用的光学系统的投影透视装置70 ;和形成影像光的图像显示装置80。投影透视装置70具有分别将由第I和第2像形成主体部105a、105b形成的图像作为虚像投影到观察者的双眼中的作用。投影透视装置70分别具备导光和透视用的导光部件10、透视用的光透射部件50、以及成像用的投影镜头30。另外，具体之后将参照图3进行叙述，但导光装置20由导光部件10和光透射部件50构成。
[0044]图像显示装置80除了作为透射型的空间光调制装置的影像显示元件(影像元件)82以外，还具有:作为向影像显示元件82射出照明光的背照灯的照明装置81 ;以及控制影像显示元件82等的动作的驱动控制部(未图示)。影像显示元件82被收纳到影像元件壳体86，经由影像元件壳体86被组装到收纳成像用的投影镜头30的镜筒39。另外，之后将在图9中详细叙述图像显示装置80中的照明装置81和未图示的驱动控制部。
[0045]返回图1,保护部108是下缘(under rim)状的部件,其被固定到框架107。保护部108的中央部108g通过嵌合和螺纹紧固而固定于框架107的中央部107g (参照图2)。保护部108是弯折成2段的曲柄(crank)状的细长的板状的部件，其是由金属材料或树脂材料形成的一体部件。保护部108的进深方向(Z方向)的宽度为导光装置20的厚度或宽度程度。
[0046]框架107不仅支承第I和第2像形成主体部105a、105b，而且具有与罩状的外装部件105d协作来保护第I和第2像形成主体部105a、105b的内部的作用。保护部108具有保护与第I和第2像形成主体部105a、105b连结的第I和第2光学部件101a、IOlb或导光装置20的侧边部、下边部的作用。具体地，保护部108的纵向部分63a保护导光装置20的周围部分中接近鼻子的内侧的侧边部免受因存在于使用环境下的周围的各种物体引起的损伤，保护部108的横向部分63b保护导光装置20的周围部分中的下侧的下边部免受因存在于使用环境下的周围的各种物体引起的损伤。即，如果框架107和保护部108具有足够的强度，则即使虚像显示装置100与周围的其他物体发生碰撞等，也能够在第I和第2像形成主体部105a、105b及第I和第2光学部件IOlaUOlb中，特别是在露出的导光装置20中，降低产生损伤或错位的可能性。
[0047]在保护部108的接近中央部108g的一对纵向部分63a处，分别形成有垫片状的鼻接触部件108a。保护部108的纵向部分63a和横向部分63b与导光装置20的除与第I和第2像形成主体部105a、105b连结的根部侧以外的椭圆状的周围部分远离或柔缓地接触。此外，导光装置20的周围部分还与框架107的正面部107a远离或柔缓地接触。这样，第I和第2光学部件IOlaUOlb或导光装置20在除了根部侧的C字状的周围部分处接近框架107和保护部108，但并不固定于框架107和保护部108。因此，即使在中央的导光装置20与包括框架107和保护部108的框部102之间存在热膨胀系数的差，也允许导光装置20在框部102内的膨胀，从而能够防止导光装置20产生失真、变形和破损。
[0048]如图3所示，导光部件10和光透射部件50被相互固定而构成一体的导光装置20。导光装置20是在内部对影像的光进行反射而引导至观察者的眼睛的棱镜状的部件。导光装置20中被周围部分包围的主体部分具有椭圆状的轮廓。在这里，光透射部件50以与棱镜形的部件即导光部件10的末端侧、即射出侧或光射出侧的第I导光部分11连结的方式沿其延长方向配置，并通过利用了粘接剂的接合而固定于第I导光部分11。在导光部(光学部件)20的周围部分中接近框架107的上边侧形成有第I肋10η，在接近保护部108的下边侧形成有第2肋10ο。上边侧的第I肋IOn具有交替连结多个肋部分(凸部)IOp和多个宽度增大部(凸部)10q的构造，作为整体沿着导光装置20的缘部呈直线状地细长延伸。其中，前者的肋部分(凸部)10p附随地设置于第I导光部分11和光透射部件50，能够进行这些部件的对准等。后者的宽度增大部IOq是相当于用于对第I导光部分11和光透射部件50进行注塑成型的模具的浇口的部分。关于宽度增大部10q，不限于浇口，还能够设为针对第I导光部分11和光透射部件50转印和成型为特别的形状而成的部件。第I肋IOn的详细情况将后述，是被卡定到制限部107η (参照图4的(B))的卡定部，该制限部107η设置于框架107，由于该第I肋(卡定部)10η的存在，限制了导光装置20在进深方向(Ζ方向)上的移位。此处，被卡定到限制部是指被机械地固定，不限于凹凸的嵌合，还广泛包含利用紧固件的连结、移动阻止用的I个以上的突起的设置、在特定方向上限制移动的引导件等各种手段。
[0049]参照图4的(A)和图4的(B)等，对第I显示装置100Α向框架107的组装进行说明。构成第I像形成主体部105a的投影镜头30利用以埋入收纳投影镜头30的镜筒39的方式形成的安装部39g,直接固定于设置在框架107的侧方端部65a的第I固定部61f。在这样固定时，第I固定部61f的背面68f与安装部39g的上端面39f等抵接而实现对准，通过经由螺纹孔61s将螺钉61t拧入安装部39g，能够以可装卸的方式进行可靠的固定。此时，使框架107的凸台孔61x与设置在镜筒39的凸台39x嵌合，从而限制镜筒39的旋转，并进行关于旋转的定位。另一方面，作为第I光学部件IOla的导光装置20利用形成于其颈部的突起状的安装部10g，而直接固定在设置于框架107的侧方端部65a的第2固定部61e。安装部IOg在导光装置20的入射侧或光入射侧的部分、具体为第I导光部分11与第2导光部分12的边界周边，以向周围扩张的方式立起设置。在这样固定时，设置于第2固定部61e的前侧部分的抵靠面68e与安装部IOg的背面IOk抵接而实现对准，通过将螺钉61v穿过螺纹孔IOu而拧入于螺纹孔61u，能够以可装卸的方式进行可靠的固定。
[0050]在导光装置20中，导光部件10的第2导光部分12侧的末端部12 j与设置在收纳投影镜头30的镜筒39的前端侧且开口的矩形框状的卡定部件39a嵌合，从而相对于投影镜头30以被定位的状态进行卡定。即，在将设置于导光装置20的导光部件10固定于框架107的第2固定部61e时,将第2导光部分12侧的末端部12j以嵌合的方式插入到镜筒39的卡定部件39a内。此时,末端部12j的侧面12m与卡定部件39a的内表面39m抵接而实现对准。即，卡定部件39a在镜筒39中是如下的连结部分:在光射出侧与导光装置20连结，使从投影镜头30到导光装置20为止的光学系统一体化。
[0051]如图4的(B)所示，在框架107的正面部107a的下面107m中，在与第2固定部61e适当隔开的中央侧，设置有槽状的限制部107η作为止挡件。限制部107η具有沿着框架107的正面部107a延伸的一对相对的凸条部107r，并具有槽107s，该槽107s以被两凸条部107r夹着的方式进行设置并沿正面部107a延伸。槽107s具有交替连结多个槽部分(凹部)107p和多个宽度增大部(凹部)107q而成的构造。在第I光学部件IOla或导光装置20的组装后，在限制部107η中，设置于导光装置20的上端部的突起状的肋IOn以具有微小间隙的间隙嵌合的状态被插入。由此，肋(卡定部)10η被容纳到槽107s，并利用凹部和凸部的卡合被卡定到包含夹着槽107s的一对凸条部107r的限制部107η。在这里，凹部和凸部的卡合不限于凹部和凸部紧贴的嵌合，还包含凹部和凸部相互隔开并限制一定限界以上的移动的情况。
[0052]在这里，本实施方式的虚像显示装置100在如上述那样在实现了对准的状态下组装导光装置20和作为投影光学系统的投影镜头30这样的各光学系统后，通过粘接组装收纳投影镜头30的镜筒39和收纳作为影像元件的影像显示元件82的影像元件壳体86。在该组装时，设为在组装部位即影像元件壳体86的板状部分87 (参照图2)与镜筒39的连接部CN之间设置了空隙的状态，在确认所显示的图像的状态的同时，维持实现了对准的状态并且进行粘接，由此能够对由于导光装置20和投影镜头30中的制造误差等而引起的偏差进行校正(吸收偏差)，从而在良好的状态下视觉辨认图像。关于这样的利用对准实现的偏差校正方法，公知有与本实施方式不同的形态。例如，作为现有的形态之一，建立了如下技术，即通过在安装部件的外端部的四角等具有销和孔的嵌合部(参照引用文献I的图2)实现对准。但是，在这样的现有的方法中，在光学系统上固定影像元件等部件时，作为组装部分需要朝横向较大程度伸出的空间，从而有时难以实现HMD的小型化。特别是，在如本实施方式那样在观察者的侧头部配置影像元件那样结构的HMD的情况下，从设计的观点和重量负担的减轻的观点出发，进一步要求紧凑化(小型化)。与此相对，在本实施方式中，成为能够在将组装时的调整精度维持成高精度的状态的同时，应对小型化的构造。
[0053]以下，参照图5等，对影像元件壳体86和镜筒39中的组装部分的构造进行说明。图5的(A)是说明第I显示装置100Α的外观和构造的立体图，是特别示出影像元件壳体86和镜筒39粘接时的状况的图。此外，图5的(B)是从与图5的(A)不同的方向观察处于图5的(A)的状态的第I显示装置100Α的状态的立体图。另外，如图所示，将镜筒39的光轴设为光轴AA。该光轴AA相当于投影镜头30的光轴。图6的(A)是为了示出第I显示装置100A中的镜筒39和影像元件壳体86的组装部分的构造而放大示出第I显示装置100A的一部分的立体图，图6的(B)是从与图6的(A)不同的方向观察组装部分的状态的立体图。另外，关于镜筒39，在这里说明在与影像元件壳体86的组装时与其连接的部分即连接部CN的构造。
[0054]首先，说明包含影像元件壳体86的图像显示装置80的构造。如已述那样，图像显示装置80具备照明装置81和影像显示元件82，这些部件被影像元件壳体86 —体地收纳。此外，如图所示，与影像显示元件82连接的面板用布线基板88和与照明装置81连接的光源用布线基板89从影像元件壳体86的一端起延伸。另外，面板用布线基板88和光源用布线基板89与未图示的驱动控制部等连接。
[0055]以下说明影像元件壳体86的构造。影像元件壳体86具有主体部分86a和板状部分87，是在从侧面观察的情况下朝镜筒39侧有空出部分的U字形状(或C字形状)。更具体说明的话，首先主体部分86a收纳影像显示元件82。与此相对，板状部分87由上侧部分87a和下侧部分87b构成，作为影像元件壳体86的一部分，上侧部分87a和下侧部分87b是从主体部分86a的与上下方向(Y方向)相关的两端起分别朝镜筒39侧延伸的一对相对的平板状的部件。上侧部分87a和下侧部分87b分别与镜筒39的光轴AA大致平行地延伸。如上所述，影像元件壳体86通过主体部分86a以及上侧部分87a和下侧部分87b而具有U字形状。
[0056]此外，上侧部分87a和下侧部分87b在中央部分处，分别具有从镜筒39侧起沿着镜筒39的光轴方向延伸的缝隙状部分SLa、SLb。
[0057]接着，说明镜筒39中的连接部CN的构造。连接部CN是镜筒39中的光入射侧的端部，是与影像元件壳体86粘接的筒状的部分，构成镜筒39的侧面的一部分。连接部CN具有平面部分39p、阶梯状部分ST和凸状肋PRa、PRb。另外，这些部分均沿着连接部CN的筒状外周进行设置，构成了镜筒39的侧面的一部分。连接部CN是用于在平面部分39p处与板状部分87协作地能够在调整影像显示元件82和投影镜头30的相对位置的同时对它们进行粘接的部分。
[0058]平面部分39p作为镜筒39的侧面的一部分，是与镜筒39的光轴AA大致平行地延伸的平坦的外表面部分，在粘接时，与构成影像元件壳体86的板状部分87的平板状的部件即上侧部分87a以及下侧部分87b相对。此外,平面部分39p由多个面部分构成,在各面部分之间形成有多个阶梯状部分ST。换个角度来看，阶梯状部分ST是设置于平面部分39p之间的多个槽状的部分。
[0059]如上所述，影像元件壳体86具有板状部分87，该板状部分87被设置成朝镜筒39侧突出并形成与镜筒39粘接时的粘接区域。与此相对，镜筒39包含平面部分39p，该平面部分39p与板状部分87对应地设置并形成粘接区域。构成板状部分87的上侧部分87a和下侧部分87b的内表面以及平面部分39p (连接部CN的外表面)分别与镜筒39的光轴AA大致平行地延伸，这些部分成为安装时的安装部位即粘接部位，也就是形成了粘接区域。该情况下，板状部分87以及平面部分39p分别与光轴AA大致平行地延伸，由此能够在与光轴AA垂直的方向上不扩大粘接部位的情况下形成足够大小的粘接区域。在板状部分87和平面部分39p处，通过设为设置了空隙的状态，在板状部分87和连接部CN处进行由于导光装置20和投影镜头30中的制造误差等而引起的偏差的校正(偏差的吸收)来实现对准，并且进行粘接，从而能够在良好的状态下视觉辨认图像。
[0060]此外，如上所述，影像元件壳体86成为U字形状，由此板状部分87能够从两端侧起夹着镜筒39的连接部CN进行可靠的粘接。特别是，在板状部分87中，上侧部分87a和下侧部分87b分别在垂直方向(Y方向)从主体部分86a的两端起朝镜筒39侧延伸，该垂直方向相当于与观察者的眼睛排列的横向垂直的纵向。如本实施方式那样，在佩戴时将影像显示元件82配置到观察者的侧头部的情况下，从设计性的观点等出发，特别期望在观察者的眼睛排列的横向实现紧凑化。与此相对，通过设为上述那样的结构，在维持可靠的粘接的同时，避免装置的横向上的大型化。
[0061]此外，影像元件壳体86是U字形状，由此在粘接时，能够从不具有板状部分87的侧方侧(水平方向一侧)照射紫外光实现粘接剂的固化。
[0062]此外，如上所述，连接部CN在作为与影像元件壳体86的粘接部位的部分处，不仅具有与板状部分87相对的平面部分39p，还具有作为槽状部分的阶梯状部分ST。该情况下，如果在粘接时在连接部CN侧涂覆粘接剂，则连接部CN能够进行粘接时的准确的对准，同时适当控制进入粘接区域的粘接剂的流动。
[0063]此外，平面部分39p在中央部分处，分别具有从影像元件壳体86侧起沿着镜筒39的光轴方向延伸的凸状肋PRa、PRb。凸状肋PRa、PRb分别与上述上侧部分87a和下侧部分87b的缝隙状部分SLa、SLb对应地设置。即，凸状肋PRa与缝隙状部分SLa嵌合，凸状肋PRb与缝隙状部分SLb嵌合。通过存在这些缝隙状部分SLa、SLb和凸状肋PRa、PRb,能够增加粘接时的粘接量(粘接面积)，能够使得影像元件壳体86与镜筒39的粘接状态更牢固。此夕卜，该粘接量在与光轴AA大致平行的面内扩展，在与光轴AA垂直的方向上基本上不扩展。
[0064]以下，参照图7等，对影像元件壳体86与镜筒39的粘接状态以及粘接的动作等进行说明。图7的(A)?7的(C)是为了说明影像元件壳体86和镜筒39的构造中的特别与粘接相关的部分而示意性示出的图，图7的(A)是用于说明镜筒39与影像元件壳体86的粘接的示意性剖视图，图7的(B)是侧视图，图7的(C)是俯视图。如图7的(A)?7的(C)所示，通过粘接剂PT固化而形成的粘接部PP沿着镜筒39中的筒状端部即连接部CN的外周并沿着平面部分39p和阶梯状部分ST没有间隙地被填充。另外，粘接剂PT是紫外线固化性树脂，通过照射紫外光而被固化，从而对影像元件壳体86和镜筒39进行粘接。此时，如图7的(B)所示，构成连接部CN的平面部分39p以及构成板状部分87的一对上侧部分87a和下侧部分87b相互大致平行地延伸，由此其间夹着的粘接剂PT充分扩展，粘接力变得牢固。另外，如图7的(A)和7的(C)所示，通过存在阶梯状部分ST、凸状肋PRa和缝隙状部分SLa等，也充分设置粘接面积，确保所需的足够粘接力。
[0065]以下，参照图8说明粘接工序的详细情况。另外，图8的(A)?8的(C)是与图7的(B)所不的侧视图对应的图。此外，如图5的(A)和5的(B)所不,在该粘接的工序之如，在镜筒39上已经安装了导光装置20，即成为投影镜头30经由镜筒39与导光装置20连结的状态，但在这里省略了图示。首先，如图8的(A)所示，准备镜筒39，接着如图8的(B)所示，在镜筒39的连接部CN中的平面部分39p和阶梯状部分ST涂覆应成为粘接部PP的粘接剂PT。接着，使处于如下状态的影像元件壳体86接近镜筒39侧，所述状态是使板状部分87沿着镜筒39的光轴AA与连接部CN相对的状态。然后，如图8的(C)所示，构成板状部分87的上侧部分87a和下侧部分87b与和它们对应地设置的平面部分39c协作，以夹着粘接剂PT的方式被粘接。即，在通过板状部分87和平面部分39c形成的粘接区域中填充粘接剂PT。在该过程中，在确认图像的同时进行位置调整，该图像是从收纳在影像元件壳体86内的影像显示元件82射出的图像光即影像光经由投影镜头30和导光装置20被投影而得到的图像。在确定最佳的位置后，维持该状态，从图7的(A)中箭头Al所示的方向适当进行紫外光的照射，从而粘接剂PT固化并进行粘接。另外，在以上工序中的粘接剂的涂覆工序中，通过在具有阶梯状部分ST的镜筒39的连接部CN侧涂覆粘接剂PT，粘接剂PT留在阶梯状部分ST，从而避免粘接剂PT到达具有光学功能的投影镜头30和影像显示元件82。
[0066]在上述那样的粘接的工序中，如图8的(B)等所示，在影像元件壳体86的板状部分87与镜筒39的平面部分39c之间，以能够在填充粘接剂PT的同时进行对准的方式，设置作为调整量的间隙。具体说明的话，影像元件壳体86中的板状部分87和主体部分86a形成了凹状的嵌合部分RE，与此相对，镜筒39中的连接部CN成为与嵌合部分RE对应的凸状的部分，在连接部CN与嵌合部分RE之间具有空隙。在图示的情况下，连接部CN的尺寸宽度SZl比嵌合部分RE的尺寸宽度SZ2稍小。S卩，连接部CN和嵌合部分RE成为能够调整相对位置的调整构造部分。由此，在板状部分87与平面部分39p之间，在相当于观察者的眼睛排列的横向的水平方向、和相当于与横向垂直的纵向的垂直方向，形成有能够调整相对位置的间隙。
[0067]如以上那样，能够进行影像显示元件82对投影镜头30等的对准，由此能够以进入观察者的眼睛位置的图像成为设计值的方式进行调整。例如在垂直的垂直方向，期望将右眼侧和左眼侧的偏差抑制到50 μ m左右以内，该垂直方向相当于与观察者的眼睛排列的横向垂直的纵向。这是因为在纵向即上下方向存在50 μ m以上的差时，右眼侧和左眼侧的图像的偏差无法在脑中结合，从而产生不舒适感。此外，例如在相当于观察者的眼睛排列的横向的水平方向的调整，是为了将右眼侧的图像和左眼侧的图像的重叠状态和视差设为恰当状态所需的调整。例如在利用左右的视差形成3D图像的情况下，如果水平方向的偏差过大，则可能无法恰当地视觉辨认看到双层图像的立体观察图像。此外，例如还考虑如下情况:视场角相对于距离的关系产生偏差，近处的画面(例如相当于往前5m处80型的图像)的外观和远处的画面(例如相当于往前20m处320型的图像)的外观没有对准。在本实施方式中，例如在铝压铸的框架107的左右均已经安装了镜筒39和导光装置20的状态下，在相当于左右眼睛的位置的位置处分别放置传感器，通过以进入左右眼睛的位置的图像成为设计值的方式分别对左右的影像显示元件82与投影镜头30的相对位置进行调整，在上述那样的垂直方向和水平方向，能够进行使得成为期望的状态的对准。
[0068]参照图9，对投影透视装置70等的功能、动作等的详细情况进行说明。投影透视装置70中作为导光装置20的一部分的导光部件10是在俯视中沿着脸弯曲的圆弧状部件。在导光部件10中，第I导光部分11配置在接近鼻子的中央侧即光射出侧，其具有第I面S11、第2面S12和第3面S13作为具有光学功能的侧面,第2导光部分12配置在远离鼻子的周边侧即光入射侧，其具有第4面S14、第5面S15和第6面S16作为具有光学功能的侧面。其中，第I面Sll与第4面S14邻接，第3面S13与第5面S15邻接，在第I面Sll和第3面S13之间配置有第2面S12，第4面S14和第5面S15之间配置有第6面S16。
[0069]在导光部件10中，第I面Sll是以与Z轴平行的射出侧光轴AXO为中心轴的自由曲面，第2面S12是以光轴AXl为中心轴的自由曲面，该光轴AXl包含于与XZ面平行的基准面(图示的截面)并相对于Z轴倾斜，第3面S13是以射出侧光轴AXO为中心轴的自由曲面。第4面S14是以一对光轴AX3、AX4的2等分线为中心轴的自由曲面，该一对光轴AX3、AX4包含于与XZ面平行的上述基准面并相对于Z轴倾斜，第5面S15是以一对光轴AX4、AX5的2等分线为中心轴的自由曲面，该一对光轴AX4、AX5包含于与XZ面平行的上述基准面并相对于Z轴倾斜，第6面S16是以光轴AX5为中心轴的自由曲面，该光轴AX5包含于与XZ面平行的上述基准面并相对于Z轴倾斜。另外，以上的第I?第6面Sll?S16具有夹着光轴AXl?AX5等所通过的基准面(图示的截面)而关于铅直(或纵向)的Y轴方向对称的形状，该基准面水平(或横向)延伸并与XZ面平行。
[0070]导光部件10中的主体IOs由在可见光域表现出高的透光性的树脂材料形成，例如通过向模具内注入热塑性树脂并使其固化的方式进行成型。此外，作为主体IOs的材料，例如可以使用环烯烃聚合物等。主体IOs为一体形成件，但也可以考虑将导光部件10分为第I导光部分11和第2导光部分12。第I导光部分11能够实现影像光GL的导波和射出，并能够实现外界光HL的透视。第2导光部分12能够实现影像光GL的入射和导波。
[0071]在第I导光部分11中，第I面Sll作为将影像光GL射出到第I导光部分11外的折射面发挥功能，并且作为在内表面侧对影像光GL进行全反射的全反射面发挥功能。第I面Sll配置在眼睛EY的正面，其相对于观察者形成为凹面形状。另外，第I面Sll是由施加于主体IOs的表面的硬涂敷层27形成的面。
[0072]第2面S12是主体IOs的表面，在该表面附随有半反射镜层15。该半反射镜层15是具有透光性的反射膜(即半透反射膜)。半反射镜层(半透反射膜)15并不形成在第2面S12的整体，而是形成在部分区域PA上，该部分区域PA是在第2面S12上主要沿着Y轴的铅直方向的狭窄的区域。半反射镜层15是通过在主体IOs的基础面中的部分区域PA上形成金属反射膜或电介质多层膜而形成的。从容易透视观察外界光HL的观点讲，在所假定的影像光GL的入射角范围内，半反射镜层15对于影像光GL的反射率为10%以上50%以下。在具体的实施例中，半反射镜层15对影像光GL的反射率例如设定为20%,对影像光GL的透射率例如设定为80%。
[0073]第3面S13作为在内表面侧对影像光GL进行全反射的全反射面发挥功能。第3面S13配置在眼睛EY的正面，其与第I面Sll —样地相对于观察者呈凹面形状，在通过第I面Sll和第3面S13观察外界光HL时，度数大致为O。另外，第3面S13是由施加于主体IOs的表面的硬涂敷层27形成的面。
[0074]在第2导光部分12中，第4面S14作为在内表面侧对影像光GL进行全反射的全反射面发挥功能。另外，第4面S14是由施加于主体IOs的表面的硬涂敷层27形成的面。
[0075]如已述那样，在第2导光部分12中，第5面S15是通过在主体IOs的表面上形成由无机材料形成的光反射膜RM而形成的，其作为反射面发挥功能。
[0076]第6面S16作为使影像光GL入射到第2导光部分12内的折射面发挥功能。另外，第6面S16是由施加于主体IOs的表面的硬涂敷层27形成的面。
[0077]光透射部件50像上述那样与导光部件10 —体地固定而成为一个导光装置20。光透射部件50是辅助导光部件10的透视功能的部件(辅助光学模块)，其具有第I透射面S51、第2透射面S52和第3透射面S53作为具有光学功能的侧面。在这里，在第I透射面S51和第3透射面S53之间配置有第2透射面S52。第I透射面S51位于将导光部件10的第I面Sll延长而成的曲面上，第2透射面S52是通过粘接层CC与该第2面S12接合而一体化的曲面，第3透射面S53位于将导光部件10的第3面S13延长而成的曲面上。其中，第2透射面S52和导光部件10的第2面S12通过借助了薄粘接层CC的接合而一体化，因而具有曲率大致相同的形状。
[0078]光透射部件(辅助光学模块)50在可见光域表现出高的透光性，光透射部件50的主体部分由具有与导光部件10的主体IOs大致相同的折射率的热塑性树脂材料形成。并且，光透射部件50通过如下方式形成:在将主体部分与导光部件10的主体IOs接合之后，在接合的状态下与主体IOs —起进行基于硬涂敷的成膜。即，光透射部件50与导光部件10一样，在主体部分的表面施加有硬涂敷层27。即，第I透射面S51和第3透射面S53是由施加在主体部分的表面的硬涂敷层27形成的面。
[0079]图像显示装置80具有:射出二维的照明光SL的照明装置81 ;作为透射型的空间光调制装置的影像显示元件82 ；以及用于控制照明装置81和影像显示元件82的动作的驱动控制部84。
[0080]图像显示装置80的照明装置81具有:产生包括红、绿、蓝三种颜色的光的光源81a;以及使来自光源81a的光扩散而成为矩形截面的光束的背光导光部81b。影像显示元件82是由例如液晶显示器件形成的影像元件，其对来自照明装置81的照明光SL进行空间调制，从而形成要成为动态图像等显示对象的图像光。驱动控制部84具备光源驱动电路84a和液晶驱动电路84b。光源驱动电路84a向照明装置81的光源81a供给电力，从而射出亮度稳定的照明光SL。液晶驱动电路84b通过对影像显示元件(影像元件)82输出图像信号或驱动信号，由此作为透射率图案而形成成为动态图像或静态图像的基础的彩色的影像光或图像光。此外，虽然可以使液晶驱动电路84b具有图像处理功能，但也可以使外置的控制电路具有图像处理功能。
[0081]以下，对虚像显示装置100的影像光GL等的光路进行说明。从影像显示元件(影像元件)82射出的影像光GL被投影镜头30会聚，并入射到设置在导光部件10的具有相对较强的正的光焦度(屈折力)的第6面S16。
[0082]通过导光部件10的第6面S16后的影像光GL被会聚并前进，在经由第2导光部分12时被具有相对较弱的正的光焦度的第5面S15反射，并被具有相对较弱的负的光焦度的第4面S14反射。
[0083]被第2导光部分12的第4面S14反射的影像光GL在第I导光部分11中入射到具有相对较弱的正的光焦度的第3面S13而发生全反射，并入射到具有相对较弱的负的光焦度的第I面Sll而发生全反射。另外，影像光GL在通过第3面S13的前后，在导光部件10中形成中间像。该中间像的像面II与影像显示元件82的像面OI对应。
[0084]被第I面Sll全反射的影像光GL入射到第2面S12，而特别是入射到半反射镜层15的影像光GL，一部分透过该半反射镜层15，并且一部分被反射而再次入射到第I面Sll并通过第I面SI I。此外，半反射镜层15作为对于在这里被反射的影像光GL具有相对较强的正光焦度的结构发挥作用。此外，第I面Sll作为对于通过第I面Sll的影像光GL具有负光焦度的结构发挥作用。
[0085]通过第I面Sll后的影像光GL作为大致平行的光束入射到观察者的眼睛EY的瞳孔。即，观察者通过作为虚像的影像光GL来观察在影像显示元件(影像元件)82上形成的图像。
[0086]另一方面，在外界光HL中，入射到比导光部件10的第2面S12靠一 X侧的光通过第I导光部分11的第3面S13和第I面SI I，但在此时，正负的光焦度相抵并且像差被校正。即，观察者隔着导光部件10观察到了失真较少的外界像。同样地，在外界光HL中，入射到比导光部件10的第2面S12靠+ X侧的光、即入射到光透射部件50的光在通过设置于此的第3透射面S53和第I透射面S51时，正负的光焦度相抵并且像差被校正。即，观察者隔着光透射部件50观察到了失真较少的外界像。并且，在外界光HL中，入射到与导光部件10的第2面S12对应的光透射部件50的光在通过第3透射面S53和第I面Sll时，正负的光焦度相抵并且像差被校正。即，观察者隔着光透射部件50观察到了失真较少的外界像。另外，导光部件10的第2面S12和光透射部件50的第2透射面S52均具有大致相同的曲面形状，并均具有大致相同的折射率，两者的间隙被具有大致相同的折射率的粘接层CC填充。即，导光部件10的第2面S12和光透射部件50的第2透射面S52相对于外界光HL不作为折射面发挥作用。
[0087]但是，由于入射到半反射镜层15的外界光HL的一部分透过该半反射镜层15，并且一部分被反射，因此来自与半反射镜层15对应的方向的外界光HL按半反射镜层15的透射率被减弱。另一方面，由于从与半反射镜层15对应的方向入射影像光GL，因此，观察者在半反射镜层15的方向观察到在影像显示元件(影像元件)82上形成的图像和外界像。
[0088]在导光部件10内传播并入射到第2面S12的影像光GL中，未被半反射镜层15反射的光入射到光透射部件50内，不过，利用设置在光透射部件50的、未图示的反射防止部来防止其回到导光部件10。即，防止通过了第2面S12的影像光GL返回到光路上而成为杂散光。此外，虽然从光透射部件50侧入射并被半反射镜层15反射的外界光HL返回到光透射部件50，但利用设置在光透射部件50的上述未图示的反射防止部来防止其射出到导光部件10。即，防止被半反射镜层15反射的外界光HL返回到光路上而成为杂散光。
[0089]根据以上的说明可知，根据本实施方式的虚像显示装置100，能够通过板状部分87和连接部CN对作为影像元件的影像显示元件82与作为投影光学系统的投影镜头30的相对位置进行调整，并且使收纳影像显示元件82的影像元件壳体86和收纳投影镜头30的镜筒39粘接。因此，即使伴随投影镜头30中的制造误差等而在光学系统中产生偏差，在投影镜头30与影像显示元件82的对准时也能够校正上述偏差而进行可靠的装置对准。该情况下，与例如作为以往的方法公知的、通过用销和孔设置空隙的嵌合部等在影像元件等的外端部的四角等进行对准的情况相比，能够实现装置的小型化。此外，与上述那样的具有嵌合部的情况相比，成为简易的构造。
[0090]以上，结合实施方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型并不限定于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内以各种形态实施，例如还能够进行如下变形。
[0091 ] 在上述说明中，设为了影像元件壳体86具有板状部分87、镜筒39具有连接部CN，但也可以与其相反，设为镜筒39具有朝向影像元件壳体86延伸的板状部分87，影像元件壳体86具有包含与板状部分87对应设置的平面部分的连接部CN。
[0092]在上述说明中，凸状肋PRa和缝隙状部分SLa等在中央侧设置有一个，但这些部分的形状不限于图示的情况而可以设为各种形状，例如可以设置有两个以上的凸状肋PRa等，还可以应用各种大小(深度)。
[0093]此外，在上述说明中，对HMD等虚像显示装置进行了说明，但本申请实用新型不限于虚像显示装置，例如在小型的投影仪、特别是装入到便携终端等小型的电子设备时的液晶投影仪等中也同样可以应用。图?ο是示意性示出装入到便携终端等小型的电子设备ro的液晶型的投影仪200的图。具体而言，投影仪200具有:将影像显示元件(影像元件)282收纳到影像元件壳体286的主体部分286a的图像显示装置280 ;以及收纳作为投影光学系统的投影镜头230的镜筒239。构成图像显示装置280的影像元件壳体286由上侧部分287a和下侧部分287b构成，上侧部分287a和下侧部分287b是从主体部分286a的两端起分别朝镜筒239的连接部CN侧延伸的一对相对的平板状的部件。另外，投影仪200经由缆线CB与电子设备H)的主体部连接，输入图像信号等各种信号，并根据所输入的图像信号使影像显示元件282形成图像，并投影影像光GL而将由投影镜头230形成的图像投影到屏幕面SC上。该情况下，也通过影像元件壳体286的板状部分287和镜筒239的连接部CN调整影像显示元件282与投影镜头230的相对位置，并且使收纳影像显示元件282的影像元件壳体86和收纳投影镜头30的镜筒39在对准的同时进行粘接。此外，投影仪200能够紧凑设计，因此容易装入到小型的电子设备H)中。另外，图中示出了将投影仪200装入到电子设备ro的例子，但是不限于此，也可以设为将投影仪200外装到电子设备ro的结构。该情况下，能够将投影仪200设为小型，因此即使外装也不易变为障碍，例如容易在安装场所存在限制的情况下进行使用。
[0094]此外，在上述说明中，虚像显示装置100的框架107和投影镜头30是分体的，通过螺纹紧固将投影镜头30固定于框架107，但是也可以使收纳投影镜头30的镜筒39与框架107 一体成型。作为使镜筒39与框架107 —体成型的方法，存在基体上注塑成型、压塑一体成型后切削出镜筒部等方法。 [0095]对于导光装置20或投影镜头30，其并不限于由螺纹紧固实现的紧固，而可以通过各种方法固定于框架107。
[0096]在上述说明中，设为了限制部107η和肋IOn细长地延伸，但能够缩短这些部件，并且还能够设置多组限制部107η和肋10η。此外，在肋IOn中不需要宽度增大部10q，且省略该宽度增大部IOq的情况下，在限制部107η的槽107s中也可以省略宽度增大部107q。并且，限制部107η不限于槽107s那样的凹部，例如还可以设为沿着肋IOn相互不同地配置的突起或凸条。
[0097]在上述说明中，框架107设置了限制部107η，但还可以对其进行替代或者与其一起，在保护部108上设置用于防止导光部件10的变形、抖动等的限制部。形成于保护部108侧的限制部例如通过间隙嵌合卡定下方的肋10ο。
[0098]在上述说明中，在框架107上安装了保护部108，但可以省略保护部108。该情况下，可以将图2(B)等所示的框架107维持成原来的形状，在框架107的中央部107g连结设置有鼻接触部件108a的辅助部件，但还可以预先准备一体地设置了辅助部件的框架107。上述辅助部件与保护部108的纵向部分63a同样，可以用作保护导光装置20的部件。另外，还可以一体地制作框架107和保护部108。
[0099]在上述实施方式中，在导光部件10的光入射侧配置有投影镜头30，但是可以省略投影镜头30，而使导光部件10自身具有成像功能。此外，也可以配置具有成像功能的另一导光部件10来代替投影镜头30。该情况下，在将导光部件10组装到镜筒39后，对镜筒39和影像元件壳体86进行组装。
[0100]在上述实施方式中，在收纳投影镜头30的镜筒39上设置有与导光装置20卡合的卡定部件(连结部分)39a，但可以在导光装置20侧设置例如以夹着镜筒39的方式与镜筒39嵌合的卡定部件。
[0101]在上述实施方式中，半反射镜层(半透反射膜)15形成于横向较长的矩形区域，但是半反射镜层15的轮廓可以根据用途或其它使用进行恰当变更。此外，半反射镜层15的透射率和反射率也可以根据用途或其它因素进行变更。
[0102]在上述实施方式中，半反射镜层15是单纯的半透性的膜(例如金属反射膜或电介质多层膜)，但可以将半反射镜层15替换为平面或曲面的全息元件。
[0103]在上述实施方式中，没有特别调整影像显示元件82的显示亮度的分布，但在由于位置而产生亮度差的情况等中，能够将显示亮度的分布调整为不均匀。
[0104]在上述实施方式中，作为图像显示装置80，使用了由透射型的液晶显示器件等构成的影像显示元件82，但图像显示装置80并不限于由透射型的液晶显示器件等构成的影像显示元件82，而可以利用各种结构。例如，可以是使用了反射型的液晶显示器件的结构，也可以使用数字微镜器件等来代替由液晶显示器件等构成的影像显示元件82。此外，作为图像显示装置80，可以使用以LED阵列或OLED (有机EL)等为代表的自发光型元件。
[0105]在上述说明中，对具备一对显示装置100AU00B的虚像显示装置100进行了说明，但也可以为单一的显示装置。即，也可以构成为:不是与右眼和左眼双方对应地各设置一组投影透视装置70和图像显示装置80，而是仅针对右眼或左眼中的任一方设置投影透视装置70和图像显示装置80，从而单眼观察图像。在这种情况下，框架107和腿部分104例如为以图1等所示的状态左右对称地配置的形状。
[0106]在上述说明中，未对一对显示装置100A、100B在X方向的间隔进行说明，但两显示装置100A、100B的间隔并不限于固定，也可以利用机械机构等来调整间隔。即，如果在框架107上设置伸缩机构等，则能够根据佩戴者的眼宽等对两显示装置100AU00B在X方向的间
隔进行调整。
[0107]在上述实施方式中，在导光部件10的第I面Sll和第3面S13中，没有在表面上实施镜面或半反射镜等加工，而是利用与空气的界面使影像光全反射来进行引导，但是，对于本申请实用新型的虚像显示装置100的全反射，也包括在第I面Sll或第3面S13上的整体或一部分上形成有镜面涂层或半反射镜膜的反射。例如，也包括下述情况，即:在影像光的入射角度满足全反射条件的基础上，在上述第I面Sll或第3面S13的整体或一部分实施镜面涂层等而实质上反射所有影像光。此外，如果能够获得足够亮度的影像光，则也可以利用稍微具有透射性的镜面对第I面Sll或第3面S13的整体或一部分进行涂敷。
[0108]在上述说明中，导光部件10等沿着眼睛EY所排列的横向延伸，但也可以配置成使导光部件10沿着纵向延伸。该情况下，导光部件10例如以上部处的悬臂状态被支承。
【权利要求】
1.一种虚像显示装置，其具备: 影像元件； 影像元件壳体，其收纳并支承所述影像元件； 投影光学系统，其对来自所述影像元件的光进行投影； 镜筒，其收纳并支承所述投影光学系统的至少一部分，并且通过粘接与所述影像元件壳体连接；以及 导光装置，其使来自所述投影光学系统的光朝向观察者的眼睛从而使观察者看到图像， 所述影像元件壳体和所述镜筒中的一方具有板状部分，所述板状部分被设置成朝另一方侧突出并形成与另一方粘接时的粘接区域， 所述影像元件壳体和所述镜筒中的另一方具有连接部，所述连接部包含与所述板状部分对应地设置并形成粘接区域的平面部分，在该平面部分中，所述连接部与所述板状部分协作，在使得能够调整所述影像元件与所述投影光学系统的相对位置的同时对它们进行粘接。
2.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其中， 所述板状部分和所述平面部分分别与所述镜筒中的光轴大致平行地延伸。
3.根据权利要求1或2所述的虚像显示装置，其中， 所述板状部分作为所述影像元件壳体的一部分，形成为朝所述镜筒侧延伸， 所述平面部分形成为所述镜筒的侧面的一部分。
4.根据权利要求3所述的虚像显示装置，其中， 所述镜筒在所述连接部中具有多个所述平面部分，并且在该平面部分之间形成有阶梯状部分。
5.根据权利要求1或2所述的虚像显示装置，其中， 所述板状部分具有缝隙状部分，所述连接部具有与所述缝隙状部分对应地设置的凸状肋。
6.根据权利要求1或2所述的虚像显示装置，其中， 所述影像元件壳体是U字形状，其具有收纳所述影像元件的主体部分和从所述主体部分的两端起分别朝所述镜筒侧延伸的一对相对的所述板状部分。
7.根据权利要求6所述的虚像显示装置，其中， 所述影像元件在佩戴时被配置到观察者的侧头部， 在所述影像元件壳体中具有一对相对的所述板状部分， 所述板状部分在垂直方向上分别从所述主体部分的两端起朝所述镜筒侧延伸，所述垂直方向相当于与观察者的眼睛排列的横向垂直的纵向。
8.根据权利要求1或2所述的虚像显示装置，其中， 所述影像元件壳体和所述镜筒在由所述板状部分和所述连接部形成的粘接区域中通过紫外线固化性树脂进行粘接。
9.根据权利要求1或2所述的虚像显示装置，其中， 所述影像元件是对照明光进行空间调制来形成影像光的液晶显示器件。
10.根据权利要求1或2所述的虚像显示装置，其中，所述镜筒具有连结部分，所述连结部分在光射出侧与所述导光装置连结，使从所述投影光学系统到所述导光装置为止的光学系统一体化。
11.根据权利要求10所述的虚像显示装置，其中， 所述板状部分和所述平面部分使得能够在经由所述镜筒与所述导光装置连结的状态下对所述影像元件的位置进行调整。
12.根据权利要求1或2所述的虚像显示装置，其中， 所述影像元件壳体和所述镜筒具有形成如下调整量的调整构造部分，所述调整量使得能够在所述板状部分与所述平面部分之间，在相当于观察者的眼睛排列的横向的水平方向和相当于与该横向垂直的纵向的垂直方向上进行调整。
13.一种投影仪，其中，该投影仪具备: 影像元件； 影像元件壳体，其收纳并支承所述影像元件； 投影光学系统，其对来自所述影像元件的光进行投影；以及 镜筒，其收纳并支承所述投影光学系统的至少一部分，并且通过粘接与所述影像元件壳体连接， 所述影像元件壳体 和所述镜筒中的一方具有板状部分，所述板状部分被设置成朝另一方侧突出并形成与另一方粘接时的粘接区域， 所述影像元件壳体和所述镜筒中的另一方具有连接部，所述连接部包含与所述板状部分对应地设置并形成粘接区域的平面部分，在该平面部分中，所述连接部与所述板状部分协作，在使得能够调整所述影像元件与所述投影光学系统的相对位置的同时对它们进行粘接。
14.根据权利要求13所述的投影仪，其中， 所述板状部分和所述平面部分分别与所述镜筒的光轴大致平行地延伸。
【文档编号】G03B21/14GK203786393SQ201420074122
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年2月20日 优先权日:2013年3月25日
【发明者】平出纪明 申请人:精工爱普生株式会社