CN104737060A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

显示装置包括框架以及安装到框架的左眼用图像显示装置(30)与右眼用图像显示装置。各图像显示装置(30)包括图像形成装置(40)以及用于将来自图像形成装置(40)的图像引导到观看者的瞳孔(10)的光学***(50)。光学***(50)由反射镜(51)及透镜组(52)构成。图像形成装置(40)是弯曲的。构成左眼用图像显示装置的光学***的反射镜(51)的法线NLL与构成右眼用图像显示装置的光学***的反射镜(51)的法线NLR在反射镜(51)的与观看者(10)相对的一侧的空间中彼此相交。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置。更具体地，本发明涉及例如可被用作头戴式显示器(HMD)的显示装置。
背景技术
例如JP5-134208A介绍了如下虚拟图像显示装置(显示装置)，该虚拟图像显示装置使观看者观看由图像形成装置形成的二维图像，并且这种二维图像是由虚拟图像光学***放大的虚拟图像。
在由JP 5-134208A披露的虚拟图像显示装置中，来自光源并被透镜准直的光通过偏光板来照射液晶显示单元，并且被照射的液晶显示单元的图像光通过透镜组聚集在第一焦点处。接着，聚集的光被凹面镜反射，经过偏光板而聚集在瞳孔晶状体的前表面上的第二焦点处，并到达视网膜。相应地，用户能够观看图像。
另外，JP 10-206786A中的图6介绍了如下头戴式显示器。即，在观看者右眼的前方位置设置有半反射镜以及凹面镜，在观看者左眼的前方位置设置有相对于半反射镜和观看者形成为凹形的凹面镜，并且在半反射镜的上方位置布置有图像显示面板(图像形成装置)。
引文列表
专利文献
专利文献1：JP 5-134208A
专利文献2：JP 10-206786A
发明内容
本发明要解决的问题
顺便地，由于在JP 5-134208A所披露的技术中包括有多个光学***(透镜、透镜组以及凹面镜)，所以作为虚拟图像显示装置，这种虚拟图像显示装置仍较大，且在小型化及轻量化方面不能够胜任。另外，在JP 10-206786A所披露的技术中，图像显示面板(图像形成装置)布置在两个半反射镜的每者的上方位置。然而，在增大图像显示面板的尺寸的情况下，布置两个图像显示面板可能变得困难。
因此，本发明的目的在于提供包括图像形成装置的显示装置，该显示装置包括小型化以及轻量化的实现大的视野角的简单构造与结构，以及能够容易应对图像形成装置的大型化的图像显示装置。
解决问题的方案
实现上述目的的本发明的显示装置包括：(1)框架；以及(2)安装到所述框架上的左眼用图像显示装置和右眼用图像显示装置，其中，每个上述图像显示装置包括：(A)图像形成装置，以及(B)光学***，其用于将来自所述图像形成装置的图像引导到观看者的瞳孔，所述光学***由反射镜以及透镜组构成，所述反射镜用于反射来自所述图像形成装置的所述图像，所述透镜组布置在所述观看者的瞳孔与所述反射镜之间，并且由所述反射镜反射的所述图像入射到所述透镜组中，当假设所述图像形成装置的与所述图像的第一方向相对应的方向是X方向，且所述图像形成装置的与所述图像的不同于所述第一方向的第二方向相对应的方向是Y方向时，所述图像形成装置沿所述X方向或所述Y方向弯曲，或者沿所述X方向以及所述Y方向弯曲，并且构成所述左眼用图像显示装置的所述光学***的所述反射镜的法线与构成所述右眼用图像显示装置的所述光学***的所述反射镜的法线在所述反射镜的与所述观看者相对的一侧的空间中彼此相交。
本发明的效果
在本发明的显示装置中，由于图像形成装置是弯曲的，例如，能够减小从图像形成装置的中心部发出的光的光路长度与从图像形成装置的显示区域的边缘部发出的光的光路长度之间的差异。因此，不仅能够实现大视野角还能够实现小型化以及轻量化。此外，构成左眼用图像显示装置的光学***的反射镜的法线与构成右眼用图像显示装置的光学***的反射镜的法线在反射镜的与观看者相对的一侧的空间中彼此相交。因此，能够以高的设计灵活性容易地并排布置两个图像形成装置。注意，本说明书中所说明的效果仅是示例，而不是限制。可以存在额外的效果。
附图说明
图1是当观看者佩戴显示装置时的显示装置的主要部分的立体图。
图2是沿x轴方向看到的右眼用图像显示装置的光学***中包括的平面镜等的图。
图3是从观看者侧看到的光学***以及图像形成装置的概念图(立体图)。
图4是从上方看到的光学***以及图像形成装置的概念图(立体图)。
图5A及图5B分别是从佩戴有显示装置的观看者的前方看到的第一实施例的显示装置的主要部分的立体图，以及从佩戴有显示装置的观看者的侧面看到的显示装置的主要部分的立体图。
图6A及图6B分别是关于第一实施例的显示装置的沿朝向观看者的方向看到的光学***及图像形成装置的立体图，以及从观看者的方向看到的图像形成装置及光学***的立体图。
图7是用于说明光学***中包括的反射镜的布置状态的反射镜等的概念图。
图8A及图8B之中的每者是与图7相似的用于说明光学***中包括的反射镜的布置状态的反射镜等的概念图。
图9A是第一实施例的显示装置中包括的图像形成装置及支撑部件的剖视图，图9B是支撑部件的剖视图，并且图9C是支撑部件及图像形成装置的平面图。
图10A及图10B分别是构成第一实施例的显示装置的支撑部件以及图像形成装置沿图9A中的箭头A'-A'的剖视图，以及支撑部件沿图9B中的箭头B'-B'的剖视图。
图11A是第二实施例的显示装置中包括的图像形成装置及支撑部件的剖视图，图11B是支撑部件的剖视图，图11C是支撑部件及图像形成装置的平面图，并且图11D是支撑部件以及图像形成装置沿图11A中的箭头D-D的剖视图。
图12A是第三实施例的显示装置中包括的图像形成装置及支撑部件的剖视图，图12B是支撑部件及图像形成装置的平面图，并且图12C第三实施例的显示装置的变形例中包括的支撑部件以及图像形成装置的剖视图。
图13是第一实施例的显示装置的一部分的立体图。
图14A、图14B、图14C以及图14D分别是第一实施例的显示装置的仰视图、俯视图、右视图以及后视图。
图15A、图15B以及图15C是示出如何由各种透镜组形成来自图像形成装置的图像。
图16是概念性地示出由图像形成装置与反射镜间距调整装置调整图像形成装置与光学***之间的距离的状态的图。
图17A及图17B是图像形成装置与反射镜间距调整装置的示意图。
具体实施方式
以下，将参照图并基于实施例来说明本发明。然而，本发明不限于实施例。实施例中的各种数值或材料是示例性的。注意，将以下面的顺序做出说明。
1.本发明的显示装置的总体说明
2.第一实施例(本发明的显示装置)
3.第二实施例(第一实施例的变形例)
4.第三实施例(第二实施例的变形例)
5.第四实施例(第一实施例到第三实施例的变形例)等
本发明的显示装置的总体说明
在本发明的显示装置中，左眼用图像显示装置的光学***中包括的反射镜的法线与右眼用图像显示装置的光学***中包括的反射镜的法线在包括观看者的两个瞳孔以及无限距离的虚拟平面(下面所说明的xy平面)的下方彼此相交。
而且，在本发明的显示装置的上述优选实施例中，如图7、图8A及图8B中所示，当针对反射镜的布置状态假设包括观看者的两个瞳孔和无限距离的虚拟平面是xy平面时，连接观看者的两个瞳孔的直线是x轴(具体地，作为按照从观看者的右眼瞳孔到其左眼瞳孔的方式连接观看者的两个瞳孔的直线的轴是x轴)，观看者右眼的光轴是y轴(具体地，与x轴正交且朝透镜组侧前进的轴是y轴)，反射镜上的位于右眼用图像显示装置的光学***中包括的透镜组的光轴(主光轴)与反射镜相遇处的点是“右眼用反射镜光轴相遇点”，并且构成右眼用图像显示装置的光学***的反射镜布置成与xz平面平行(垂直)(见图7)时，并当进一步假设反射镜上的穿过右眼用反射镜光轴相遇点并与xy平面平行的轴是ζ轴，并且反射镜上的穿过右眼用反射镜光轴相遇点并与ζ轴正交的轴是η轴(见图7)时，构成右眼用图像显示装置的光学***的平面镜以ζ轴为中心并且按照平面镜的上部沿远离观看者的方向旋转的方式旋转了角度θ1(θ1＝45°±5°)(见图8A中针对旋转前的反射镜与轴的状态的点划线，并且见图8A中针对旋转后的反射镜与轴的状态的实线以及点线)，并且构成右眼用图像显示装置的光学***的平面镜也以η轴为中心并且按照平面镜的右端部沿远离观看者的方向旋转的方式旋转了角度θ2(θ2＝7°～21°)(见图8B中针对旋转前的反射镜与轴的状态的点划线，并且见图8A中针对旋转后的反射镜与轴的状态的实线以及点线)，并且将左眼用图像显示装置的光学***和图像形成装置与右眼用图像显示装置的光学***和图像形成装置布置成关于如下虚拟平面镜面对称，该虚拟平面经过连接观看者的两个瞳孔的线段的中点并与yz平面平行。此外，当假设与ζ轴及η轴正交的轴是ξ轴时，在下面的表1中，示出了角θ1、θ2以及θ3之间的关系的示例，角θ3形成于ξ'轴与y轴之间，ξ'轴是ξ轴在xy平面上投影时的轴。假设在(-x，y)象限中，角θ3是正值(见图7以及图8A)。优选地，透镜组的光轴(主光轴)与观察者的瞳孔的中心相交。此外，在优选的实施例中，优选地将图像形成装置布置在反射镜的上侧。
表1
在本发明的上述包含各种优选的实施例的显示装置中，各图像显示装置还包括用于支撑图像形成装置的支撑部件。用于支撑图像形成装置的支撑部件的支撑面沿X方向或Y方向弯曲，或沿X方向以及Y方向弯曲。由此，图像形成装置是弯曲的。以这种方式，由于包含具有沿X方向和/或Y方向弯曲的支撑面的支撑部件，能够基于简单构造与结构使图像形成装置弯曲。注意，为方便起见，将本发明的包含这种构造的显示装置称作“本发明的第一构造的显示装置”。
而且，在本发明的第一构造的显示装置中，支撑部件的支撑面沿X方向的弯曲度可以比其沿Y方向的弯曲度大。即，如果用平均曲率半径来表示弯曲度的话，那么支撑部件的支撑面沿X方向的平均曲率半径可以比其沿Y方向的平均曲率半径小。这里，第一方向或X方向对应于最终到达观看者瞳孔的图像的水平方向。第二方向或Y方向对应于最终到达观看者瞳孔的图像的垂直方向。X方向与Y方向可以彼此正交或不正交。此外，在包含这种构造的本发明的第一构造的显示装置中，支撑部件包括压迫部件。图像形成装置的外部形状是矩形形状，并且图像形成装置的沿X方向延伸的外周部被压迫部件固定到支撑部件。注意，图像形成装置的外周部是指图像形成装置的端部与图像形成装置的显示区域的端部之间的区域(所谓的框架区域)。下面亦是如此。或者，图像形成装置的外部形状可以是矩形形状，并且图像形成装置的沿X方向延伸的外周部可被支撑部件夹持。然而，这些构造并非限制。可以存在利用粘合剂将图像形成装置固定到支撑部件的情况。可以由例如各种塑料材料、复合材料、碳纤维、金属材料或合金材料来制成支撑部件，各种塑料材料包含ABS树脂等，复合材料例如是UNILATE(注册商标，由UNITIKA有限公司制造)或FRP，金属材料例如是铝。
另外，在本发明的包含上述各种优选实施例以及构造的显示装置(包括本发明的第一构造的显示装置)中，各图像显示装置可包括图像形成装置与反射镜间距调整装置，以用于调整图像形成装置与反射镜之间的距离。注意，为方便起见，将本发明的包含这种构造的显示装置称作“本发明的第二构造的显示装置”。这里，由于包括图像形成装置与反射镜间距调整装置，因此能够以简单构造与结构来应对取决于观看者的观看者视力的差异。于是，在本发明的第二构造的显示装置中，还可包括根据图像形成装置与反射镜之间的距离来控制来自所述图像形成装置的整体图像的尺寸的显示控制装置。关于图像形成装置与反射镜之间的距离，在图像形成装置与反射镜间距调整装置中布置有用于检测图像形成装置与反射镜之间的距离的距离检测装置。距离检测装置仅需要是取决于图像形成装置与反射镜间距调整装置的构造及结构的适当装置。整体图像的尺寸的控制可以是已知的控制方法，例如通过对用于形成图像形成装置中的图像的图像信号执行各种信号处理(例如细化处理(thinningprocessing)或插值处理(interpolation processing))来执行整体图像的尺寸的放大/缩小。
另外，在本发明的包含上述各种优选实施例以及构造的显示装置(包括本发明的第一构造及本发明的第二构造的显示装置)中，各图像显示装置可以包括瞳孔与透镜组间距调整装置，以用于调整观看者的瞳孔与透镜组之间的距离。注意，为方便起见，将本发明的包含这种构造的显示装置称作“本发明的第三构造的显示装置”。这里，由于包括瞳孔与透镜组间距调整装置，因此能够以简单构造与结构恰当地并容易地调整和调节观看者的瞳孔与透镜组之间的距离。
另外，在本发明的包含上述各种优选实施例以及构造的显示装置(包括本发明的第一构造、本发明的第二构造及本发明的第三构造的显示装置)中，假设穿过图像形成装置的预定点(稍后将说明的图像形成装置光轴相遇点)并与X方向平行的轴是X轴，并且穿过图像形成装置的预定点(图像形成装置光轴相遇点)并与Y方向平行的轴是Y轴，图像显示装置还包括使图像形成装置以X轴、Y轴以及Z轴之中至少一者为中心旋转的旋转装置。更具体地，存在使图像形成装置以X轴为中心旋转的旋转装置、使图像形成装置以Y轴为中心旋转的旋转装置、使图像形成装置以Z轴为中心旋转的旋转装置、使图像形成装置以X轴及Y轴为中心旋转的旋转装置、使图像形成装置以X轴及Z轴为中心旋转的旋转装置、使图像形成装置以Y轴及Z轴为中心旋转的旋转装置，以及使图像形成装置以X轴、Y轴及Z轴为中心旋转的旋转装置。此外，在本发明的包含上述各种优选实施例以及构造的显示装置(包括本发明的第一构造、本发明的第二构造及本发明的第三构造的显示装置)中，还可包括使图像形成装置相对于反射镜沿X方向移动的移动装置。在本发明的包含这些优选的实施例以及上述各种优选的实施例及构造的显示装置(包括本发明的第一构造及本发明的第二构造的显示装置)中，还可包括图像显示装置间距调整装置，以用于调整左眼用图像显示装置与右眼用图像显示装置之间的距离。由于包含图像显示装置间距调整装置，所以容易应对具有不同瞳距的观看者。
在本发明的包含上述各种优选实施例以及构造的显示装置(包括本发明的第一构造、本发明的第二构造及本发明的第三构造的显示装置)中，图像形成装置的外部形状是矩形形状，并且配线从图像形成装置的沿Y方向延伸的外周部延伸到外部。这里，配线的示例包括柔性印刷配线板(FPC)。通过已知方法将配线与设置于图像形成装置的外周部的连接部彼此连接。
此外，在本发明的包含上述各种优选实施例以及构造的显示装置(包括本发明的第一构造、本发明的第二构造及本发明的第三构造的显示装置)中，所述透镜组由三个透镜的组构成。第二透镜包括负焦度。构成第二透镜的材料的折射率大于构成第一透镜与第三透镜的材料的折射率。此外，构成第一透镜以及第三透镜包括正焦度(positive power)。优选地，将弯月形透镜(meniscus lens)用作第二透镜。优选地，透镜组是远心(telecentric)光学***。更具体地，反射镜侧优选是远心光学***。因此，即使当通过图像形成装置与反射镜间距调整装置来调整图像形成装置与光学***之间的距离时，也能够稳固地抑制到达观看者瞳孔的图像的变化。
此外，在本发明的包含上述各种优选实施例以及构造的显示装置(包括本发明的第一构造、本发明的第二构造及本发明的第三构造的显示装置)中，只要图像形成装置具有弯曲性，图像形成装置可以是任何类型的图像形成装置。然而，优选地由有机电致发光显示装置(有机EL显示装置)构成。有机EL显示装置本身可以是包括已知构造及结构的有机EL显示装置。
此外，在本发明的包含上述各种优选实施例以及构造的显示装置(包括本发明的第一构造、本发明的第二构造及本发明的第三构造的显示装置)中，框架可安装在所述观看者的头部上。然而，这种构造并非限制。例如，可将框架连接到从天花板或墙壁延伸的臂杆上，或连接到可移动机器手臂上。另外，可由传感器来检测观看者头部的移动，并且框架的移动可跟随观看者头部的移动。
在框架安装在观看者头部的情况下，包括了可安装在观看者头部并且可连接图像显示装置的任何类型的构造及结构的框架。例如，可以包含具有布置在观看者前方的前部以及从前部的两端延伸的侧部的构造。将图像显示装置安装到框架上。更具体地，例如，将图像显示装置安装到保持部件上，保持部件被连接到前部下方并且大体上沿水平方向延伸。另外，关于图像显示装置的连接，考虑到增进观看者的感受，优选地将与观看者额头相接触的额头架连接到前部的上部。
此外，在本发明的包含本发明的第一构造的显示装置、本发明的第二构造的显示装置及本发明的第三构造的显示装置以及上述各种优选的实施例以及构造的显示装置(以下，将这些统称为“本发明的显示装置等”)中，左眼用图像显示装置的水平视野与右眼用图像显示装置的水平视野的重叠部分(两眼的视野角)的示例包括45°至100°。
在本发明的显示装置等中，图像形成装置的显示区域沿X方向的长度LX的示例包括83mm至130mm。图像形成装置的像素数的示例包括320×240、432×240、640×480、1024×768、1920×1080及3840×2160等。另外，高宽比的示例除4:3及16:9之外还包括21:9等。图像显示装置的水平视野角(单眼视野角)的示例包括100°至120°。
另外，透镜组的被反射镜反射的光轴(主光轴)与图像形成装置相遇的点被假设成“图像形成装置光轴相遇点”。将与图像形成装置光轴相遇点相接触的虚拟平面假设成XY平面。将显示区域的外部形状假设成矩形形状。另外，假设X方向与Y方向彼此正交。还假设穿过图像形成装置光轴相遇点且与X方向平行的轴是X轴，并且穿过图像形成装置光轴相遇点且与Y方向平行的轴是Y轴。假设图像形成装置光轴相遇点的坐标(X，Y，Z)是(0，0，0)。相应地，在X>0的情况下，(dZ/dX)Y＝0的值可以是正值[即，在Y＝0的情况下，当X的值增大时，Z的值可单调地增大]。在Y＝0的情况下，且当(dZ/dX)Y＝0变成任意值的同时X的值增大时，Z的值最终增大。相似地，在Y>0的情况下，(dZ/dY)X＝0的值可以是正值[即，在X＝0的情况下，当Y的值增大时，Z的值可单调增大]。在X＝0的情况下，且在(dZ/dY)X＝0变为任意值的同时Y的值增大时，Z的值可最终增大。图像形成装置的弯曲状态的示例包括由非球面函数表示的曲面、球面、回转椭面、回转双曲面以及回转抛物面。或者，当由函数ZX＝f(X)Y＝0以及ZY＝f(Y)X＝0表示图像形成装置的弯曲状态时，这些函数的示例包括圆、椭圆、双曲线、抛物线、非球面函数、三次以上多项式、二叶线、三叶线、四叶线、双纽线、蚶线、叶形线、螺旋线、蔓叶线、钟形曲线、曳物线、悬链线、摆线、次摆线、星形线、半立方抛物线、利萨如曲线、Agnesi曲线、外摆线、心形线、圆内旋轮线、回旋曲线以及螺旋线。或者，可存在图像形成装置沿圆筒的侧面弯曲的示例。当由平均曲率半径表示图像形成装置的弯曲度时，平均曲率半径的值可以是固定的或可以是变化的。
可准备包括分别包含具有不同弯曲度的图像形成装置的图像显示装置的显示装置，并且可根据观看者的视力来提供适当的显示装置。或者，可包括图像形成装置的弯曲度可变的构造及结构。下面的表2示出了视度值(diopter value)与在假设图像形成装置沿圆筒侧面弯曲时圆筒侧面的半径之间的关系的示例，但该表并非限制。
表2
第一实施例
第一实施例涉及本发明的显示装置。更具体地，第一实施例涉及本发明的第一构造的显示装置以及本发明的第三构造的显示装置。图1中示出当观看者佩戴显示装置时显示装置的主要部分的立体图。图2中示出从x轴方向看到的构成右眼用图像显示装置的光学***的平面镜等的图。图3中示出从观看者侧看到的图像形成装置以及光学***的概念图(立体图)。图4中示出从上方看到的光学***以及图像形成装置的概念图(立体图)。另外，图5A中示出从前部看到的当观看者佩戴显示装置时显示装置的主要部分的立体图。图5B中示出从侧面看到的当观看者佩戴显示装置时显示装置的主要部分的立体图。图6A中示出沿朝向观看者的方向看到的图像形成装置以及光学***的立体图。图6B中示出从观看者看到的图像形成装置以及光学***的立体图。注意，图中的图像形成装置中可能存在灰阶，然而，这些灰阶并没有特别意义。
此外，图9A以及图10A中示出支撑部件以及图像形成装置的剖视图。图9B以及图10B中示出支撑部件的剖视图。图9C中示出支撑部件以及图像形成装置的平面图。注意，图9A以及图9B是沿图9C中的箭头A-A的剖视图。图10A以及图10B是沿图9A中的箭头A'-A'以及沿图9B中的箭头B'-B'的剖视图。另外，图13中示出第一实施例的显示装置的一部分的立体图。在图13中，未示出反射镜、图像形成装置等。此外，图14A、图14B、图14C以及图14D中分别示出第一实施例的显示装置的仰视图、俯视图、右视图以及后视图。然而，为了简化图，图像形成装置或显示装置的一部分组件未被示出。
第一实施例的显示装置包括(1)框架20以及(2)安装到框架20上的左眼用图像显示装置30L以及右眼用图像显示装置30R。图像显示装置30L以及图像显示装置30R的每者均包括(A)图像形成装置40以及(B)将来自图像形成装置40的图像引导到观看者10的瞳孔11(11L或11R)的光学***50。第一实施例的显示装置的框架20安装在观看者10的头部上。更具体地，第一实施例的显示装置是头戴式显示器(HMD)。
光学***50包括反射来自图像形成装置40的图像的反射镜51以及布置在观看者10的瞳孔11与反射镜51之间的透镜组52，并且由反射镜51反射的图像入射到透镜组52中。另外，当假设图像形成装置40的与图像的第一方向(具体地，图像的水平方向)相对应的方向是X方向，并且图像形成装置40的与图像的不同于第一方向的第二方向相对应的方向(具体地，图像的垂直方向)是Y方向时，图像形成装置40的沿X方向或Y方向弯曲，或沿X方向以及Y方向弯曲。更具体地，在第一实施例中，图像形成装置40沿X方向弯曲。此外，构成左眼用图像显示装置30L的光学***50的反射镜51的法线NLL与构成右眼用图像显示装置30R的光学***50的反射镜51的法线NLR在反射镜51的与观看者10相对的一侧的空间中彼此相交(见图1)。此外，构成左眼用图像显示装置30L的光学***50的反射镜51的法线NLL与构成右眼用图像显示装置30R的光学***50的反射镜51的法线NLR在包括观看者的瞳孔10和无限距离的虚拟平面(xy平面)的下方彼此相交(见图1)。注意，在图1中，包含观看者10的两个瞳孔和无限距离的虚拟平面由附图标记“HL”来表示。在反射镜51的上方布置有图像形成装置40。图7、图8A以及图8B中示出反射镜51的布置状态。更具体地，在第一实施例中，将图像形成装置40的显示区域的长度LX设定成100mm。另外，以下面的方式来设定角度：角θ1＝45°；角θ2＝10°；且角θ3＝15°。注意，在实施例中，反射镜与光轴的相遇点被包含在xy平面中。这种设定条件使构成左眼用图像显示装置30L的图像形成装置40与构成右眼用图像显示装置30R的图像形成装置40之间存在大约15mm的缝隙，并且两个图像形成装置可以并排布置。另外，当图像形成装置40的显示区域的长度LX是126mm，并且将角度设定成角θ1＝45°、角θ2＝18°且角θ3＝25°时，构成左眼用图像显示装置30L的图像形成装置40与构成右眼用图像显示装置30R的图像形成装置40之间存在大约15mm的缝隙，并且两个图像形成装置可以并排布置。
在角θ1＝45°、角θ2＝0°且角θ3＝0°的情况下，并且当各图像形成装置40的显示区域沿X方向的长度LX是100mm时，观看者左眼的光轴与观看者右眼的光轴之间的距离是65mm时，构成左眼用图像显示装置30L的图像形成装置40以及构成右眼用图像显示装置30R的图像形成装置40彼此重合了大约35mm[＝50+50-65(mm)]，并且两个图像形成装置不能并排布置。
在第一实施例中，各图像显示装置30还包括用于支撑图像形成装置40的支撑部件601。用于支撑图像形成装置40的支撑部件601的支撑面61沿X方向或Y方向，或沿X方向以及Y方向弯曲。更具体地，在第一实施例中，支撑面61沿X方向弯曲。因此，图像形成装置40沿X方向弯曲。更具体地，图像形成装置40的沿支撑部件601的支撑面61弯曲。注意，图像形成装置40的外部形状以及图像形成装置40的显示区域的外部形状是矩形形状。以这种方式，由于包括有包含沿X方向和/或Y方向弯曲的支撑面61的支撑部件601，能够用简单构造与结构使图像形成装置40弯曲。
更具体地，在第一实施例图像显示装置30中，支撑部件601的支撑面61沿X方向的弯曲度比其沿Y方向的弯曲度大。即，在由平均曲率半径表达弯曲度的情况下，支撑部件601的支撑面61沿X方向的平均曲率半径比其沿Y方向的平均曲率半径小。更具体地，支撑部件的支撑面沿X方向的曲率半径是100mm并且沿Y方向的曲率半径是无穷大。于是，在第一实施例的图像显示装置30中，在X>0的情况下，(dZ/dX)Y＝0的值是正值。即，在X>0且Y＝0的情况下，当X的值增加时，Z的值单调增加。另外，(dZ/dY)X＝0＝0。更具体地，图像形成装置40的沿圆筒的侧面弯曲，并且圆筒的侧面的半径是100mm。另外，如下所述，透镜组52的有效焦距是56mm。注意，下面的表3示出了圆筒的侧面半径与透镜组52的有效焦距之间的优选关系。
表3
于是，在第一实施例的图像显示装置30中，支撑部件601包括压迫部件65。如上所述，图像形成装置40的外部形状是矩形形状。通过压迫部件65将图像形成装置40的沿X方向延伸的外周部固定到支撑部件601上。
更具体地，由铝制成支撑部件601以及压迫部件65。支撑部件601的上表面上的中心部对应于支撑面61，并且支撑部件601的沿Y方向延伸的外周部62A以及62B相对于支撑面61伸出。外周部62A的面对支撑面61的部分是接触面62C。在接触面62C上对接有图像形成装置40的沿Y方向延伸的一个边缘部。另外，通过螺丝64将由铝制成的固定部件63固定在支撑部件601的上表面上，其中螺丝被拧入在支撑部件601的上表面中形成的螺纹部62D中，并且固定部件63与图像形成装置40的沿Y方向延伸的另一边缘部相接触。在固定部件63中设置有供螺丝64穿过的长孔(沿X方向伸长的长孔)。这里，图像形成装置40接收由固定部件63施加的沿图9A中的箭头“a”的方向的压缩力。相应地，图像形成装置40不留缝隙地沿支撑部件601的支撑面61弯曲。
压迫部件65的一个端部65A压迫图像形成装置40的沿X方向延伸的外周部。压迫部件65的另一个端部65B与支撑部件601的沿X方向延伸的底面接合。相应地，通过压迫部件65将图像形成装置40的沿X方向延伸的外周部固定到支撑部件601上。
注意，可以存在使用粘合剂将图像形成装置40的底面和支撑部件601的支撑面61固定在一起的情况。在这种情况下，可省略压迫部件65。
另外，配线41从图像形成装置40的沿Y方向延伸的外周部延伸到外部，具体地，配线41是柔性印刷配线板(FPC)。通过已知方法将配线41与设置在图像形成装置40的外周部中的连接部彼此连接。在图9C中，示出了配线41从图像形成装置40的沿Y方向延伸的一个外周部的延伸的状态。然而，配线41可以从图像形成装置40的沿Y方向延伸的两个外周部的延伸。
在第一实施例的显示装置中，特别地，图像形成装置40由有机电致发光显示装置(有机EL显示装置)构成，该有机电致发光显示装置包括已知的构造以及结构。注意，有机EL显示装置包括第一基板、第二基板，以及夹在第一基板与第二基板中间的大量的发光部。图像形成装置40的厚度是能够不留缝隙地实现沿支撑部件601的支撑面的弯曲。厚度例如是0.5mm或更薄，例如是0.2mm至0.5mm。另外，将像素数设定成1920×1080。
如在图13、图14A、图14B、图14C以及图14D中所示，在第一实施例的显示装置中包括左眼用图像显示装置30L以及右眼用图像显示装置30R。将各图像显示装置30中的水平视野角(单眼视野角)设定成100°。将左眼用图像显示装置30L中的水平视野与右眼用图像显示装置30R中的水平视野的重叠部分(两眼视野角)设定成70°，并将全水平视野角(whole horizontal view angle)设定成130°。将各图像形成装置40的显示区域的沿X方向的长度LX设定成100mm。另外，将垂直视野角设定成44°。注意，当透镜组的质量(mass)是“1”时，将单眼视野角设定成120°，将两眼视野角设定成70°，并将全水平视野角设定成170°，并且当将图像形成装置40的显示区域的长度LX设定成126mm时，透镜组的质量变成“4.6”，并且有效焦距变成67.2mm。
安装在观看者10头部上的框架20由塑料制成，并且包括布置在观看者10的前方的前部21以及从前部的两端延伸的侧部22。侧部22的后端部设有孔部22A。通过使带子穿过孔部22A，并用带子在观看者头部后束紧，可将框架20安装在观看者10的头部上。从前部21的上部向上延伸有臂杆23A。臂杆23A的前端部连接有与观看者10的额头相接触的额头架23B。此外，前部21上布置有鼻垫部24。另外，在前部21的下端连接有保持部件25的后部，并且在保持部件25的前部连接有基部26。此外，在基部26的前端部连接有稍后将说明的瞳孔与透镜组间距调整装置80。将构成瞳孔与透镜组间距调整装置80的台座(pedestal)71在基部26上布置成可沿前后方向滑动。在框体53L中收容有左眼用图像显示装置30L中包括的光学***50L。在框体53R中收容有右眼用图像显示装置30R中包括的光学***50R。框体53L安装有左眼用图像显示装置30L。框体53R安装有右眼用图像显示装置30R。框体53L以及框体53R连接到台座71上。如下所述，将光学***50L与左眼用图像显示装置30L以及光学***50R与右眼用图像显示装置30R独立地并且分别地在台座71上布置成可沿左右方向滑动。注意，“前后方向”是指透镜组和瞳孔彼此接近或远离的方向，并且“左右方向”指左眼用图像显示装置与右眼用图像显示装置彼此接近或远离的方向。
如上所述，光学***50由反射镜51以及透镜组52构成，其中反射镜51反射来自图像形成装置40的图像，且由反射镜51反射的图像入射到透镜组52中。右眼用图像显示装置中包括的反射镜51R和透镜组52R经由框体53R连接到台座71上，并且在基部26上可沿左右方向滑动。相似地，左眼用图像显示装置中包括的反射镜51L和透镜组52L经由框体53R连接到台座71上，并且在基部26上可沿左右方向滑动。在观看者10的瞳孔11与反射镜51(51R或51L)之间布置有透镜组52(52R或52L)。在反射镜51的上部上布置有图像形成装置40。
透镜组52由三个透镜的组构成。第二透镜具有负焦度。构成第二透镜的材料的折射率大于构成第一及第三透镜的材料的折射率。第一透镜及第三透镜包括正焦度。另外，第二透镜是弯月形透镜。更具体地，将透镜组52的有效焦距设定成56.01mm，将后焦距设定成44.64mm，将前焦距设定成-32.16mm，并且将焦距比数(F-number)设定成14.0。将透镜组52的沿水平方向的长度设定成36mm，并且将其沿垂直方向的长度设定成20mm。下面的表4将示出第一透镜(距瞳孔最近的透镜)、第二透镜以及第三透镜(距反射镜最近的透镜)的规格，但这些规格并非限制。透镜组52是远心光学***。更具体地，反射镜侧是远心光学***。将第一透镜与观看者10的瞳孔之间的距离(瞳径：4mm)设定成10mm。注意，当将透镜组的质量设定成“1”时，在观看者10的瞳孔与第一透镜之间的距离为12mm的情况下的透镜组的质量变成“1.7”。
表4
图15A、图15B以及图15C中示出如何由各种透镜组形成来自图像形成装置40的图像。图15A所示的透镜组是远心光学***的透镜组。在图15B中，示出了包括与远心光学***相近的构造的透镜组。在图15C中，示出了通常的透镜组。在第一实施例中，使用了图15A中所示的透镜组。
在第一实施例的显示装置中，还包括图像显示装置间距调整装置70，以用于调整左眼用图像显示装置30L与右眼用图像显示装置30R之间的距离。图像显示装置间距调整装置70具体包括台座71、与位于台座71外侧上的侧面72相连接的送入螺旋机构73、从下部将框体53可滑动地固定到台座71上的塞孔(tap hole)75A、设置在框体53上的引导槽74B以及76B、设置在台座71上的引导槽75B、以及设置在台座71上并与引导槽74B及76B配合的销74A与76A。注意，引导槽75B、75B以及76B沿左右方向延伸。当送入螺旋机构73旋转时，框体53(框体53L或框体53R)相对于基部26沿左右方向移动。通过销74A、塞孔75A以及销76A与引导槽74B、75B以及76B的配合，使框体53稳固地沿左右方向移动。将框体53L及53R沿水平方向的移动距离设定成±5mm。以这种方式，由于包含了图像显示装置间距调整装置70，所以容易应对具有不同瞳距的观看者。还可用栓锁机构与旋钮的组合，即，齿条-齿轮机构来代替送入螺旋机构73。与图14A、图14B、图14C及图14D中所示的内容相比，框体53R及53L进一步向上延伸。用于支撑图像形成装置40的支撑部件601等连接到框体53R及53L的向上延伸的每个部件，但并未图示出。
在第一实施例的显示装置中，还包括瞳孔与透镜组间距调整装置80，以用于调整观看者10的瞳孔与透镜组52之间的距离。具体地，瞳孔与透镜组间距调整装置80调整透镜组52与观看者10的瞳孔之间的距离。具体地，瞳孔与透镜组间距调整装置80包括连接到第二保持部件26的前端部的侧壁82、连接到侧壁82的送入螺旋机构83、设置于台座71并从台座71向下延伸的栓销27A、设置于基部26并与栓销27A配合的引导槽27B以及相对于基部26可滑动地保持台座71的紧固部件27C。当送入螺旋机构83旋转时，台座71相对于基部26沿前后方向移动。通过栓销27A与引导槽27B的配合，使台座71稳固地沿前后方向移动。将台座71沿前后方向移动的距离设定成±4mm。以这种方式，由于包含瞳孔与透镜组间距调整装置80，使得应对具有不同的瞳孔与透镜组之间的距离的观看者变得容易。因此，可以提供能够恰当并容易地调整及调节观看者的瞳孔与透镜组之间的距离的显示装置。可以用栓锁机构与旋钮的组合，即，齿条-齿轮机构来代替送入螺旋机构83。
在本发明的显示装置中，图像形成装置是弯曲的。因此，例如，能够减小从图像形成装置的中心部发出的光的光路长度与从图像形成装置的边缘部发出的光的光路长度之间的差异。于是，例如，能够控制构成光学***的透镜组的尺寸的增加，并以小型化及轻量化实现大的视野角。此外，构成左眼用图像显示装置的光学***的反射镜的法线与构成右眼用图像显示装置的光学***的反射镜的法线在反射镜的与观看者相对的一侧的空间中彼此相交。因此，能够以高的设计灵活性容易地并排布置两个图像形成装置。
第二实施例
第二实施例是第一实施例的变形例。图11A中示出构成第二实施例的图像显示装置的支撑部件及图像形成装置的剖视图。图11B中示出支撑部件的剖视图。图11C示出支撑部件及图像形成装置的平面图。图11D中示出沿图11A中的箭头D-D的支撑部件以及图像形成装置的剖视图。
在第二实施例的图像显示装置中，图像形成装置40的沿X方向延伸的外周部被支撑部件602夹持。支撑部件602包括下侧部件66A及上侧部件66B。下侧部件66A以及上侧部件66B的组合构成一类框架部件。在支撑部件602的内侧面上形成有槽部66C。于是，图像形成装置40的沿X方向延伸的外周部嵌合到槽部66C内。可通过螺丝(未示出)或通过使用粘合剂将下侧部件66A与上侧部件66B彼此固定。优选地，通过粘合剂将图像形成装置40的沿X方向延伸的外周部固定到槽部66C。注意，在所示的示例中，支撑部件602不仅夹持图像形成装置40的沿X方向延伸的外周部，还夹持图像形成装置40的沿Y方向延伸的外周部。然而，支撑部件602可仅夹持图像形成装置40的沿X方向延伸的外周部。在这种的情况下，优选地，使用粘合剂将图像形成装置40的沿Y方向延伸的外周部固定到支撑部件602。
除以上几点外，显示装置或第二实施例的图像显示装置的构造及结构与在第一实施例中说明的显示装置或图像显示装置的构造及结构相似，并因此省略其详细说明。
第三实施例
第三实施例是第二实施例的变形例。在第三实施例中，图像形成装置40也是弯曲的。然而，与第二实施例不同的是，弯曲度是可变的。图12A中示出第三实施例的图像显示装置中包括的支撑部件以及图像形成装置的剖视图。图12B中示出支撑部件以及图像形成装置的平面图。
在第三实施例中，在图像形成装置40的沿X方向延伸的外周部与槽部66C之间具有缝隙。于是，在支撑部件603的沿X方向延伸的侧面上设置有突起部67A以及螺纹部67B。支撑部件603被容纳在上部开口的外壳(未示出)中。外壳连接到框体53R及53L中每者的上部。在外壳的侧面上形成有孔部，且突起部67A嵌合到孔部内。另外，大体上上下延伸的引导槽形成在外壳的面对螺纹部67B的部分侧面。通过将螺丝***到引导槽中并且将螺丝拧入到螺纹部67B中，能够将支撑部件603固定在外壳的侧面上。这里，施加到支撑部件603及图像形成装置40的沿X方向的力根据螺丝的固定位置而变化。在图12A中，由十字来表示突起部67A的中心。另外，由点线“a”来表示螺纹部67B的以突起部67A的中心为中心的圆的轨迹，并且由实线“b”来表示通孔的中心的轨迹。在螺纹部67B以突起部67A的中心为中心移动到图12A的上部的情况下，突起部67A的中心与螺纹部67B的中心之间的距离变短。相应地，压缩力沿X方向施加到支撑部件603及图像形成装置40上。于是，图像形成装置40的弯曲度改变。由于图像形成装置40的沿X方向延伸的外周部与槽部66C之间存在缝隙，能够允许图像形成装置40的弯曲度的变化。在确定图像形成装置40的弯曲度之后，由适当的材料(例如薄垫片)来填充缝隙。或者，提前在缝隙间夹入弹性材料。
注意，如在图12C中的构成第三实施例的图像显示装置的变形例的支撑部件及图像形成装置的剖视图所示，通过推动部件68A以及用于沿X方向移动推动部件68A的定位螺丝68B，沿支撑部件603以及图像形成装置40的X方向施加的力可以变化。
第四实施例
第四实施例是第一至第三实施例的变形例，并涉及本发明的第二构造的显示装置。在第四实施例的显示装置中，各图像显示装置30还包括图像形成装置与反射镜间距调整装置90，以用于调整图像形成装置40与反射镜51之间的距离。
如上所述，在框体53R及53L中的每者的向上延伸的部分上安装有用于支撑图像形成装置40的支撑部件601等。如图17A中所示，图像形成装置与反射镜间距调整装置90包括例如调整装置基础部件91、连接到支撑部件601上的轴92、连接到调整装置基础部件91上的送入螺旋机构95、以及从送入螺旋机构95延伸并连接到支撑部件601上的轴94。支撑部件601可以经由衬套93自由地滑动轴92并能够使用调整装置基础部件91自由地改变距离。于是，框体53R及53L中的每者的向上延伸的部分连接到调整装置基础部件91。通过旋转送入螺旋机构95，轴94沿图中的上下方向移动。于是，能够改变调整装置基础部件91与支撑部件601之间的距离。然而，轴92经由衬套93控制支撑部件601沿图中上下方向的移动。
可选地，如图17B中所示，图像形成装置与反射镜间距调整装置90包括例如栓锁机构96以及嵌合到栓锁机构内的销97。于是，通过沿图中的左方向移动销97(见图17B中的箭头)，销97与栓锁机构96解除嵌合。于是，在支撑部件601沿图中的上下方向移动之后，通过沿图中的右方向移动销97，使销97嵌合到栓锁机构96内。
以这种方式，通过使用图17A或图17B中所示的图像形成装置与反射镜间距调整装置90，可以根据观看者的视力来调整及调节图像形成装置40以及反射镜51之间的距离。然而，图17A或图17B中所示的图像形成装置与反射镜间距调整装置90是示例性的，并且可使用任何类型的装置，只要该装置能调整图像形成装置与光学***之间的距离。例如，可以使用线性导轨或用以直角方式布置的两个平面之间的受约束机构来代替衬套93。另外，可采用齿条-齿轮机构来代替送入螺旋机构95或栓锁机构96。
关于图像形成装置40与反射镜51之间的距离，在图像形成装置与反射镜间距调整装置90中布置有距离检测装置，以用于检测图像形成装置40与反射镜51之间的距离。仅需要取决于图像形成装置与反射镜间距调整装置90的构造及结构的适当装置来作为距离检测装置。更具体地，例如，可使用用于检测送入螺旋机构95的位置(角度)的装置或用于检测销97在栓锁机构96中的位置的装置。
于是，在第四实施例的显示装置中，还包括显示控制装置(未示出)，该显示控制装置根据图像形成装置40与反射镜51之间的距离来控制来自图像形成装置40的整体图像的尺寸。即，随着图像形成装置40与反射镜51之间的距离变短，来自图像形成装置40的整体图像的尺寸减小。注意，整体图像的尺寸的控制可以是已知的控制方法，例如通过对用于形成图像形成装置40中的图像的图像信号来执行各种信号处理，从而执行整体图像的尺寸的放大/缩小。可使用上述距离检测装置来检测图像形成装置40与反射镜51之间的距离。
在图16中概念性地示出了图像形成装置40相对于反射镜51的移动量与整体图像的尺寸之间的关系，即，通过图像形成装置与反射镜间距调整装置来调整图像形成装置与光学***之间的距离的状态。与观看者的视力正常的情况(视度值：0)相比，当观看者具有近视视力时，图像形成装置与光学***之间的距离减小。这里，如图16中所示，来自图像形成装置40的整体图像的尺寸减小。下面的表5示出视度值、图像形成装置的移动量及整体图像的尺寸(图像输出尺寸)之间的关系。
表5
当图像形成装置40(更具体地，支撑部件601)连接到框体53R及53L中的每者的向上延伸的部分时，可能存在如下情形：需要微调支撑部件601的连接。注意，在装配显示装置时，通常需要这种微调。于是，在这种情况下，当假设穿过图像形成装置40的预定点(图像形成装置光轴相遇点)并与X方向平行的轴是X轴，并且穿过图像形成装置40的预定点(图像形成装置光轴相遇点)并与Y方向平行的轴是Y轴(见图6A)时，图像显示装置30还包括用于使图像形成装置40以X轴、Y轴以及Z轴之中的至少一者为中心旋转的旋转装置。旋转装置的示例包括连接到框体53R及框体53L中的每者的定位螺丝与牵引螺纹(drawing thread)的组合。通过微调定位螺丝及牵引螺纹，能够执行支撑部件601与框体53R及53L中的每者的向上延伸的部分的连接的微调。另外，当框体53R及53L中的每者的向上延伸的部分上设置有引导槽时，并且当支撑部件601上设置有送入螺旋机构时，即，当设置有包含引导槽及送入螺旋机构的移动装置时，能够相对于反射镜51沿X方向移动图像形成装置40。例如，图像形成装置40以X轴为中心旋转40mm弧度，图像形成装置40以Y轴为中心旋转40mm弧度，或图像形成装置40以Z轴为中心旋转40mm弧度。
在第四实施例的显示装置中，由于包含图像形成装置与反射镜间距调整装置，所以可以提供能够以简单构造与结构适当地并容易地应对由观看者所造成的观看者的视力差异的显示装置。
以上，已基于优选的实施例说明了本发明。然而，本发明不限于这些实施例。在各实施例中说明的图像显示装置以及图像形成装置的构造及结构是示例性的，并且可被任意修改。各实施例中说明的图像形成装置以及支撑图像形成装置的支撑部件的组合也可以构成投影机。另外，可以用半透镜(也称部分反射镜、部分透射镜、半透镜以及半反射镜)来代替反射镜。
另外，本发明可以包括下面的构造。
[A01]<显示装置>
一种显示装置，其包括：(1)框架；以及(2)安装到所述框架上的左眼用图像显示装置和右眼用图像显示装置，其中，每个上述图像显示装置包括：(A)图像形成装置，以及(B)光学***，其用于将来自所述图像形成装置的图像引导到观看者的瞳孔，所述光学***包括反射镜以及透镜组，所述反射镜用于反射来自所述图像形成装置的所述图像，所述透镜组布置在所述观看者的瞳孔与所述反射镜之间，并且由所述反射镜反射的所述图像入射到所述透镜组中，当假设所述图像形成装置的与所述图像的第一方向相对应的方向是X方向，且所述图像形成装置的与所述图像的不同于所述第一方向的第二方向相对应的方向是Y方向时，所述图像形成装置沿所述X方向或所述Y方向弯曲，或者沿所述X方向以及所述Y方向弯曲，并且构成所述左眼用图像显示装置的所述光学***的所述反射镜的法线与构成所述右眼用图像显示装置的所述光学***的所述反射镜的法线在所述反射镜的与所述观看者相对的一侧的空间中彼此相交。
[A02]根据[A01]的显示装置，其中，构成所述左眼用图像显示装置的所述光学***的所述反射镜的法线与构成所述右眼用图像显示装置的所述光学***的所述反射镜的法线在包含所述观看者的两个瞳孔和无限距离的虚拟平面的下方彼此相交。
[A03]根据[A02]的显示装置，其中，当假设包含所述观看者的两个瞳孔和无限距离的所述虚拟平面是xy平面，连接所述观看者的两个瞳孔的直线是x轴，所述观看者的右眼的光轴是y轴，所述反射镜上的处于构成所述右眼用图像显示装置的所述光学***的所述透镜组的光轴与所述反射镜相遇处的点是右眼用反射镜光轴相遇点，并且构成所述右眼用图像显示装置的所述光学***的所述反射镜布置成与xz平面平行时，并且当进一步假设所述反射镜上的穿过所述右眼用反射镜光轴相遇点并且与所述xy平面平行的轴是ζ轴，且所述反射镜上的穿过所述右眼用反射镜光轴相遇点并且与所述ζ轴正交的轴是η轴时，构成所述右眼用图像显示装置的所述光学***的平面镜以ζ轴为中心且按照所述平面镜的上部沿远离所述观看者的方向旋转的方式旋转了角度θ1＝45°±5°，并且还以η轴为中心且按照所述平面镜的右端沿远离所述观看者的方向旋转的方式旋转了角度θ2＝7°～21°，并且所述左眼用图像显示装置的所述光学***和所述图像形成装置与所述右眼用图像显示装置的所述光学***和所述图像形成装置布置成关于下述虚拟平面镜面对称，该虚拟平面经过连接所述观看者的两个瞳孔的线段的中点并且与yz平面平行。
[A04]根据[A03]的显示装置，其中，所述图像形成装置布置在所述反射镜的上方。
[B01]根据[A01]至[A04]之中任意一项的显示装置，其中，每个上述图像显示装置还包括用于支撑所述图像形成装置的支撑部件，用于支撑所述图像形成装置的所述支撑部件的支撑面沿所述X方向或所述Y方向弯曲，或者沿所述X方向以及所述Y方向弯曲，由此使所述图像形成装置弯曲。
[B02]根据[B01]的显示装置，其中，所述支撑部件的所述支撑面的沿所述X方向的弯曲度大于其沿所述Y方向的弯曲度。
[B03]根据[B01]或[B02]的显示装置，其中，所述支撑部件包括压迫部件，所述图像形成装置的外部形状是矩形形状，并且所述图像形成装置的沿所述X方向延伸的外周部通过所述压迫部件被固定到所述支撑部件。
[B04]根据[B01]或[B02]的显示装置，其中，所述图像形成装置的外部形状是矩形形状，并且所述图像形成装置的沿所述X方向延伸的外周部被所述支撑部件夹持。
[B05]根据[A01]至[B04]之中任意一项的显示装置，其中，每个上述图像显示装置包括图像形成装置与反射镜间距调整装置，所述图像形成装置与反射镜间距调整装置用于调整所述图像形成装置与所述反射镜之间的距离。
[B06]根据[B05]的显示装置，其还包括显示控制装置，所述显示控制装置用于根据所述图像形成装置与所述反射镜之间的距离来控制来自所述图像形成装置的整体图像的尺寸。
[B07]根据[A01]至[B06]之中任意一项的显示装置，其中，每个上述图像显示装置包括瞳孔与透镜组间距调整装置，所述瞳孔与透镜组间距调整装置用于调整所述透镜组与所述观看者的瞳孔之间的距离。
[B08]根据[A01]至[B07]之中任意一项的显示装置，其中，当穿过所述图像形成装置的预定点且与所述X方向平行的轴是X轴，并且穿过所述图像形成装置的预定点且与所述Y方向平行的轴是Y轴时，所述图像显示装置还包括旋转装置，所述旋转装置用于使所述图像形成装置以所述X轴、所述Y轴以及Z轴之中的至少一者为中心旋转。
[B09]根据[A01]至[B08]之中任意一项的显示装置，其还包括移动装置，所述移动装置用于使所述图像形成装置相对于所述反射镜沿所述X方向移动。
[B10]根据[A01]至[B09]中任意一项的显示装置，其还包括图像显示装置间距调整装置，所述图像显示装置间距调整装置用于调整所述左眼用图像显示装置与所述右眼用图像显示装置之间的距离。
[C01]根据[A01]至[B10]中任意一项的显示装置，其中，所述图像形成装置的外部形状是矩形形状，并且配线从所述图像形成装置的沿所述Y方向延伸的外周部延伸到外部。
[C02]根据[A01]至[C01]之中任意一项的显示装置，其中，所述透镜组由三个透镜的组构成，第二透镜具有负焦度，并且构成所述第二透镜的材料的折射率大于构成第一透镜与第三透镜的材料的折射率。
[C03]根据[C02]的显示装置，其中，所述第一透镜以及所述第三透镜具有正焦度。
[C04]根据[C02]或[C03]的显示装置，其中，所述透镜组的反射镜侧是远心光学***。
[C05]根据[A01]至[C04]中任意一项的显示装置，其中，所述图像形成装置由有机电致发光显示装置构成。
[C06]根据[A01]至[C05]中任意一项的显示装置，其中，所述框架被置于所述观看者的头部上。
附图标记列表
10 观看者
11、11L、11R 观看者的瞳孔
20 框架
21 前部
22 侧部
22A 孔部
23A 臂杆部
23B 额头架
24 鼻垫部
25 保持部件
26 基部
27A 栓销
27B 引导槽
27C 紧固部
30、30R、30L 图像显示装置
40 图像形成装置
41 配线
50 光学***
51、51R、51L 反射镜
52、52R、52L 透镜组
53R、53L 框体
601、602、603 支撑部件
61 支撑面
62A、62B 支撑部件的外周部
62C 外周部的接触面
62D 螺纹部
63 固定部件
64 螺丝
65 压迫部件
65A 压迫部件的一端
65B 压迫部件的另一端
66A 下侧部件
66B 上侧部件
66C 槽部
67A 突起部
67B 螺纹部
68A 推动部件
68B 定位螺丝
70 图像显示装置间距调整装置
71 台座
72 台座71外侧上安置的侧面
73 送入螺旋机构
74A、76A 销
75A 塞孔
74B、75B、76B 引导槽
80 瞳孔与透镜组间距调整装置
82 侧壁
83 送入螺旋机构
90 图像形成装置与反射镜间距调整装置
91 调整装置基础部件
92、94 轴
93 衬套
95 送入螺旋机构
96 栓锁机构
97 嵌合到栓锁机构内的销。

Claims (20)

1.一种显示装置，其包括：
(1)框架；以及
(2)安装到所述框架的左眼用图像显示装置和右眼用图像显示装置，
其中，每个上述图像显示装置包括：
(A)图像形成装置，以及
(B)光学***，其用于将来自所述图像形成装置的图像引导到观看者的瞳孔，
所述光学***由反射镜以及透镜组构成，所述反射镜用于反射来自所述图像形成装置的所述图像，所述透镜组布置在所述观看者的瞳孔与所述反射镜之间，并且由所述反射镜反射的所述图像入射到所述透镜组中，
当假设所述图像形成装置的与所述图像的第一方向相对应的方向是X方向，且所述图像形成装置的与所述图像的不同于所述第一方向的第二方向相对应的方向是Y方向时，所述图像形成装置沿所述X方向或所述Y方向弯曲，或者沿所述X方向以及所述Y方向弯曲，并且
构成所述左眼用图像显示装置的所述光学***的所述反射镜的法线与构成所述右眼用图像显示装置的所述光学***的所述反射镜的法线在所述反射镜的与所述观看者相对的一侧的空间中彼此相交。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，构成所述左眼用图像显示装置的所述光学***的所述反射镜的法线与构成所述右眼用图像显示装置的所述光学***的所述反射镜的法线在包含所述观看者的两个瞳孔和无限距离的虚拟平面的下方彼此相交。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，当假设包含所述观看者的两个瞳孔和无限距离的所述虚拟平面是xy平面，连接所述观看者的两个瞳孔的直线是x轴，所述观看者的右眼的光轴是y轴，所述反射镜上的处于构成所述右眼用图像显示装置的所述光学***的所述透镜组的光轴与所述反射镜相遇处的点是右眼用反射镜光轴相遇点，并且构成所述右眼用图像显示装置的所述光学***的所述反射镜布置成与xz平面平行时，并且当进一步假设所述反射镜上的穿过所述右眼用反射镜光轴相遇点并且与所述xy平面平行的轴是ζ轴，且所述反射镜上的穿过所述右眼用反射镜光轴相遇点并且与所述ζ轴正交的轴是η轴时，
构成所述右眼用图像显示装置的所述光学***的平面镜以ζ轴为中心且按照所述平面镜的上部沿远离所述观看者的方向旋转的方式旋转了角度θ1＝45°±5°，并且还以η轴为中心且按照所述平面镜的右端沿远离所述观看者的方向旋转的方式旋转了角度θ2＝7°～21°，并且
所述左眼用图像显示装置的所述光学***和所述图像形成装置与所述右眼用图像显示装置的所述光学***和所述图像形成装置布置成关于下述虚拟平面镜面对称，该虚拟平面经过连接所述观看者的两个瞳孔的线段的中点并且与yz平面平行。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述图像形成装置布置在所述反射镜的上方。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，每个上述图像显示装置还包括用于支撑所述图像形成装置的支撑部件，
用于支撑所述图像形成装置的所述支撑部件的支撑面沿所述X方向或所述Y方向弯曲，或者沿所述X方向以及所述Y方向弯曲，由此使所述图像形成装置弯曲。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述支撑部件的所述支撑面的沿所述X方向的弯曲度大于其沿所述Y方向的弯曲度。
7.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述支撑部件包括压迫部件，
所述图像形成装置的外部形状是矩形形状，并且
所述图像形成装置的沿所述X方向延伸的外周部通过所述压迫部件被固定到所述支撑部件。
8.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述图像形成装置的外部形状是矩形形状，并且
所述图像形成装置的沿所述X方向延伸的外周部被所述支撑部件夹持。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，每个上述图像显示装置包括图像形成装置与反射镜间距调整装置，所述图像形成装置与反射镜间距调整装置用于调整所述图像形成装置与所述反射镜之间的距离。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其还包括显示控制装置，所述显示控制装置用于根据所述图像形成装置与所述反射镜之间的距离来控制来自所述图像形成装置的整体图像的尺寸。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其中，每个上述图像显示装置包括瞳孔与透镜组间距调整装置，所述瞳孔与透镜组间距调整装置用于调整所述透镜组与所述观看者的瞳孔之间的距离。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其中，当穿过所述图像形成装置的预定点且与所述X方向平行的轴是X轴，并且穿过所述图像形成装置的预定点且与所述Y方向平行的轴是Y轴时，所述图像显示装置还包括旋转装置，所述旋转装置用于使所述图像形成装置以所述X轴、所述Y轴以及Z轴之中的至少一者为中心旋转。
13.根据权利要求1所述的显示装置，其还包括移动装置，所述移动装置用于使所述图像形成装置相对于所述反射镜沿所述X方向移动。
14.根据权利要求1所述的显示装置，其还包括图像显示装置间距调整装置，所述图像显示装置间距调整装置用于调整所述左眼用图像显示装置与所述右眼用图像显示装置之间的距离。
15.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述图像形成装置的外部形状是矩形形状，并且
配线从所述图像形成装置的沿所述Y方向延伸的外周部延伸到外部。
16.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述透镜组由三个透镜的组构成，
第二透镜具有负焦度，并且
构成所述第二透镜的材料的折射率大于构成第一透镜与第三透镜的材料的折射率。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述第一透镜和所述第三透镜具有正焦度。
18.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述透镜组的反射镜侧是远心光学***。
19.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述图像形成装置由有机电致发光显示装置构成。
20.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述框架被置于所述观看者的头部上。
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