CN112444987B - 显示装置以及显示装置的光学***的调整方法 - Google Patents

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Abstract

提供显示装置以及显示装置的光学***的调整方法，该显示装置的分辨率高、且能够在期望的位置看到图像。本发明的显示装置具有光学***，该光学***具有：图像光生成装置，其生成图像光；投射光学***，其包含光学元件，该光学元件具有在沿着与图像光的光轴垂直且相互垂直的两个轴中的、至少第1轴的方向上不对称的光学面；支承部件，其支承光学元件；第1调整机构，其调整光学元件在沿着第1轴的方向上的位置；以及第2调整机构，其调整图像光的射出区域在沿着第1轴的方向上的位置。

Description

显示装置以及显示装置的光学***的调整方法
技术领域
本发明涉及显示装置以及显示装置的光学***的调整方法。
背景技术
在下述专利文献1中公开了一种图像显示装置，其具有：显示图像的图像显示元件；将显示在图像显示元件上的图像放大成像的第1光学***；将来自第1光学***的光放大引导至观察者的第2光学***，第2光学***具有偏心反射面，并具有使构成第1光学***的至少一部分光学部件移位成具有与光轴垂直的方向的成分的调整机构。
专利文献1：日本特开2007-328021号公报
在专利文献1中记载了，通过使第1光学***内的变形透镜在与光轴垂直的方向上移动，能够调整像散、彗差等偏心像差。但是，在上述调整方法中，虽然提高了图像分辨率，但由于观察者视野内的图像位置偏离期望的位置，因此存在给观察者带来不适感的问题。此外，在通过具有上述光学***的头戴式显示器进行双眼观察的情况下，由于在左右眼中图像的位置不一致，因此存在给观察者带来不适感的问题。
发明内容
为了解决上述课题，本发明一个方式的显示装置具有光学***，该光学***具有：图像光生成装置，其生成图像光；投射光学***，其包含光学元件，该光学元件具有在沿着与所述图像光的光轴垂直且相互垂直的两个轴中的、至少第1轴的方向上不对称的光学面；支承部件，其支承所述光学元件；第1调整机构，其调整所述光学元件在沿着所述第1轴的方向上的位置；以及第2调整机构，其调整所述图像光的射出区域在沿着所述第1轴的方向上的位置。
在本说明书中，第1调整机构是包含如下机构等的概念：作为显示装置完成后能够调整光学元件的位置的机构；以及在显示装置的制造过程中能够调整光学元件的位置，但完成后光学元件被固定而无法调整位置、残留有进行了光学元件的位置调整的痕迹的机构。同样，第2调整机构是包含如下机构等的概念：在作为显示装置完成后能够调整图像光的射出区域的位置的机构；以及在显示装置的制造过程中能够调整图像光的射出区域的位置，但在完成后无法调整图像光的射出区域的位置，残留有进行了图像光的射出区域的位置调整的痕迹的机构。
在本发明一个方式的显示装置中，所述第2调整机构可以具有装置位置调整机构，该装置位置调整机构调整所述图像光生成装置相对于所述光学元件的相对位置。
在本发明一个方式的显示装置中，所述第2调整机构可以具有射出位置调整电路，该射出位置调整电路调整所述图像光生成装置的图像光可射出区域中的图像光射出区域的位置。
本发明一个方式的显示装置具有光学***，该光学***具有：图像光生成装置，其生成图像光；投射光学***，其包含光学元件和反射元件，该光学元件具有在沿着与所述图像光的光轴垂直且相互垂直的两个轴中的、至少第1轴的方向上不对称的光学面，从所述光学元件射出的所述图像光入射到所述反射元件；第1调整机构，其调整所述光学元件在沿着所述第1轴的方向上的位置；以及第2调整机构，其通过使所述反射元件绕旋转轴转动来调整所述图像光的行进方向，所述旋转轴平行于与所述光轴交叉的轴。
在本发明一个方式的显示装置中，所述第1调整机构可以具有光学元件位置调整机构，该光学元件位置调整机构调整所述光学元件相对于所述支承部件的相对位置。
在本发明一个方式的显示装置中，所述光学元件位置调整机构也可以具有设置在所述光学元件与所述支承部件之间的间隔件。
在本发明一个方式的显示装置中，所述光学元件位置调整机构可以具有经由所述支承部件使所述光学元件移动的按压部件。
在本发明一个方式的显示装置中，所述光学***可以还具有第1衍射元件和色像差校正元件，该第1衍射元件将所述图像光引导至观察者的眼睛，该色像差校正元件校正由所述第1衍射元件产生的色像差。
在本发明一个方式的显示装置中，所述色像差校正元件可以是将所述图像光引导至所述第1衍射元件的第2衍射元件。
在本发明一个方式的显示装置中，所述第2衍射元件的至少一部分可以配置在所述支承部件的内部。
本发明一个方式的显示装置可以具有两组所述光学***，两组所述光学***可以由将所述图像光引导至观察者的右眼的右眼用光学***、和将所述图像光引导至观察者的左眼的左眼用光学***构成。
在本发明一个方式的显示装置的光学***的调整方法中，该显示装置的光学***具有：图像光生成装置，其生成图像光；投射光学***，其包含光学元件，该光学元件具有在沿着与所述图像光的光轴垂直且相互垂直的两个轴中的、至少第1轴的方向上不对称的光学面；以及支承部件，其支承所述光学元件，在该显示装置的光学***的调整方法中，具有如下步骤：第1调整步骤，调整所述光学元件在沿着所述第1轴的方向上的位置；以及第2调整步骤，在所述第1调整步骤之后，调整所述图像光的射出区域在沿着所述第1轴的方向上的位置。
在本发明一个方式的显示装置的光学***的调整方法中，该显示装置的光学***具有：图像光生成装置，其生成图像光；以及投射光学***，其包含光学元件和反射元件，该光学元件具有在沿着与所述图像光的光轴垂直且相互垂直的两个轴中的、至少第1轴的方向上不对称的光学面，从所述光学元件射出的所述图像光入射到所述反射元件，在该显示装置的光学***的调整方法中，具有如下步骤：第1调整步骤，调整所述光学元件在沿着所述第1轴的方向上的位置；以及第2调整步骤，在所述第1调整步骤之后，通过使所述反射元件绕旋转轴转动来调整所述图像光的行进方向，其中所述旋转轴平行于与所述光轴交叉的轴。
附图说明
图1是示出显示装置的外观的立体图。
图2是示出第1实施方式的显示装置中的光学***的概略结构的俯视图。
图3是示出显示装置的光学***的概略结构的侧视图。
图4是衍射元件的干涉条纹的说明图。
图5是示出第1衍射元件和第2衍射元件的衍射特性的说明图。
图6是示出从图像光生成装置射出的图像光的光路的图。
图7是示出第2调整机构的立体图。
图8是示出变形例的光学***的概略结构的俯视图。
图9是示出第2实施方式的显示装置中的光学***的概略结构的俯视图。
图10A是调整前的图像显示元件的主视图。
图10B是调整后的图像显示元件的主视图。
图11是示出第3实施方式的显示装置中的光学***的概略结构的俯视图。
图12是示出第4实施方式的显示装置的概略结构图。
标号说明
10、11、12、13：光学***；10a：右眼用光学***；10b：左眼用光学***；30：图像光生成装置；33、66：投射光学***；38：镜筒(支承部件)；41、51：第1调整机构；42、56、62：第2调整机构；43、52：光学元件位置调整机构；44：装置位置调整机构；45：间隔件；50：第1衍射元件；53：螺钉(按压部件)；57：射出位置调整电路；63：旋转轴；64：第1反射镜(反射元件)；70：第2衍射元件(色像差校正元件)；100、101、102、103：显示装置；343：第3透镜(光学元件)；L0：图像光。
具体实施方式
[第1实施方式]
以下，使用图1～图7说明本发明的第1实施方式。
图1是示出头部佩戴型显示装置的外观的立体图。图2是示出头部佩戴型显示装置中的光学***的结构的俯视图。图3是示出头部佩戴型显示装置的光学***结构的侧视图。
在以下说明中，将头部佩戴型显示装置(头戴式显示器)简称为显示装置。另外，在以下的各附图中，为了易于观察各构成要素，有时根据构成要素的不同而使尺寸以不同的比例尺示出。
在以下的各附图中，利用使用者将显示装置100佩戴于头部的状态下的前后方向、左右方向以及上下方向来规定以下的方向。将上下方向设为第1方向Y，将从上方朝下方的一侧设为第1方向Y的一侧Y1，将从下方朝上方的一侧设为第1方向Y的另一侧Y2。将前后方向设为第2方向Z，将从前方朝后方的一侧设为第2方向Z的一侧Z1，将从后方朝前方的一侧设为第2方向Z的另一侧Z2。将左右方向设为第3方向X，将从左到右的一侧设为第3方向X的一侧X1，将从右到左的一侧设为第3方向X的另一侧X2。第1方向Y、第2方向Z及第3方向X相互交叉。
另外，当使用显示装置100的构成要素定义上述方向时，将右眼用光学***10a的第2衍射元件70a和左眼用光学***10b的第2衍射元件70b排列的方向设为第3方向X，将从第2衍射元件70b朝向第2衍射元件70a的一侧设为X1，将从第2衍射元件70a朝向第2衍射元件70b的一侧设为X1。在后述的光学***10中，将第1偏转部351和第2偏转部352排列的方向设为第1方向Y，将一侧设为Y1，将另一侧设为Y2。将图像光生成装置30和第1偏转部351排列的方向设为第2方向Z，将从第1偏转部351朝向图像光生成装置30的一侧设为Z1，将从图像光生成装置30朝向第1偏转部351的一侧设为Z2。
如图1所示，显示装置100具有使图像光L0a入射到右眼Ea的右眼用光学***10a、和使图像光L0b入射到左眼Eb的左眼用光学***10b。显示装置100例如具有眼镜那样的形状。具体而言，显示装置100还具有保持右眼用光学***10a和左眼用光学***10b的壳体90。显示装置100通过壳体90被佩戴于观察者的头部。
显示装置100包含框架91、设置在框架91的右侧并卡定于观察者的右耳的镜腿92a、以及设置在框架91的左侧并卡定于观察者的左耳的镜腿92b作为壳体90。框架91在两侧部具有收纳空间91s，在收纳空间91s内收纳有构成后述的光学***10的图像光生成装置30、投射光学***33、第1衍射元件50等光学元件。镜腿92a、92b通过铰链95可折叠地连接在框架91上。
右眼用光学***10a和左眼用光学***10b的基本结构相同。因此，在以下的说明中，不区分右眼用光学***10a和左眼用光学***10b而作为光学***10进行说明。
如图2和图3所示，在本实施方式的显示装置100中，光学***10具有图像光生成装置30、投射光学***33、第1衍射元件50、第2反射镜60、第2衍射元件70(色像差校正元件)、镜筒38(支承部件)、第1调整机构41和第2调整机构42。
投射光学***33具有透镜***34和第1反射镜35。第1衍射元件50和第2衍射元件70由后述的反射型体积全息元件构成。
在光学***10中，若着眼于图像光L0的行进方向，则图像光生成元件31通过色合成元件32向投射光学***33射出图像光L0，投射光学***33向第1反射镜35射出所入射的图像光L0。第1反射镜35使入射的图像光L0偏转并向第1衍射元件50射出。第1衍射元件50经由第2反射镜60向第2衍射元件70射出图像光L0。第2衍射元件70将入射的图像光L0向观察者的眼睛E射出。
图像光生成装置30具有射出相互不同颜色的图像光的多个图像光生成元件31、色合成元件32和保持部件37(参照图7)。图像光生成元件31生成具有特定颜色的图像光L0。色合成元件32对由多个图像光生成元件31生成的颜色互不相同的图像光L0进行合成。色合成元件32例如由十字分色棱镜构成。图像光生成元件31由有机电致发光显示元件等显示面板构成。本实施方式的光学***10具有调整图像光生成装置30的位置的第2调整机构42。关于第2调整机构42的结构，将在后面叙述。
另外，图像光生成元件31也可以由照明光源、和对从照明光源射出的照明光进行调制的液晶显示元件等显示面板构成。在该情况下，图像光生成元件31也可以具有能够进行彩色显示的1片显示面板。或者，图像光生成装置30也可以是用微镜器件调制激光的结构。
在以下的说明中，将从图像光生成元件31的射出区域31a的中心C射出并入射到第1反射镜35的图像光L0的主光线称为中心主光线L11。另外，将与从图像光生成元件31到第1偏转部351间中心主光线L11的光路一致的轴称为第1光轴AX1。将与图像光L0被第1偏转部351偏转后的从第1偏转部351到第2偏转部352之间的中心主光线L11的光路一致的轴称为第2光轴AX2。将与图像光L0被第2偏转部352偏转后的从第2偏转部352到第1衍射元件50之间的中心主光线L11的光路一致的轴称为第3光轴AX3。
第1光轴AX1及第3光轴AX3大致与第2方向Z一致，且相互平行。第2光轴AX2大致与第1方向Y一致，与第1光轴AX1及第3光轴AX3垂直。
投射光学***33具有透镜***34和第1反射镜35，从图像光生成装置30射出的图像光L0入射到该透镜***34，该第1反射镜35使从透镜***34射出的图像光L0偏转而使光路折返。透镜***34由配置在第1光轴AX1上的多个透镜构成。
在本实施方式中，透镜***34具有在第1光轴AX1上从接近图像光生成装置30的一侧依次配置的第1透镜341、第2透镜342、第3透镜343和第4透镜344。第1透镜341、第2透镜342、第3透镜343和第4透镜344收纳在镜筒38中。镜筒38支承第1透镜341、第2透镜342、第3透镜343和第4透镜344。第1透镜341、第2透镜342、第3透镜343和第4透镜344分别由自由曲面透镜或球面透镜构成。构成透镜***34的多个透镜的形状和片数可以适当变更。
上述4个透镜341、342、343、344中的第3透镜343及第4透镜344分别具有在沿着与从图像光生成装置30射出的图像光L0的光轴(Z轴)垂直且相互垂直的2个轴(X轴、Y轴)中的、至少第1轴(X轴)的方向上不对称的光学面(自由曲面)。本实施方式的光学***10具有调整第3透镜343的位置的第1调整机构41。关于第1调整机构41的结构，将在后面叙述。
本实施方式的第3透镜343对应于本发明的光学元件。
另外，“图像光的光轴”是从图像光生成元件的射出区域的中心射出的图像光的中心主光线通过的轴。换言之，“图像光的光轴”是与图像光生成元件的图像光射出面的法线平行的轴。另外，例如在图像光生成装置由激光光源、和扫描来自激光光源的光的反射镜构成的情况下，图像光通过扫描而形成像面，因此“图像光的光轴”是通过像面的中心并与像面的法线平行的轴。
如图3所示，第1反射镜35具有第1偏转部351和第2偏转部352。第1偏转部351和第2偏转部352分别由全反射镜构成。第1偏转部351在第1光轴AX1上的透镜***34的光射出侧，以与第1光轴AX1及第2光轴AX2形成大致45°的角度的方式倾斜配置。
第2偏转部352在第2光轴AX2上的第1偏转部351的光射出侧，以与第2光轴AX2及第3光轴AX3形成大致45°的角度的方式倾斜配置。由此，第1偏转部351使从图像光生成元件31射出的图像光L0偏转到第1方向Y的一侧Y1(下侧)。另外，第2偏转部352将由第1偏转部351偏转的图像光L0偏转到第2方向Z的一侧Z1(后侧)。
在本实施方式中，第1偏转部351和第2偏转部352由分体的反射镜构成，但也可以由一体的反射镜构成。此时，既可以是平面状的反射面弯折的形状的反射镜，也可以是具有曲面状的反射面的反射镜。另外，第1偏转部351和第2偏转部352也可以分别由半透半反镜构成。根据该结构，能够扩大可看到外部光的范围。
图4是第2衍射元件70的干涉条纹751的说明图。
如图4所示，第2衍射元件70具有反射型体积全息元件75，反射型体积全息元件75是部分反射型衍射光学元件。因此，第2衍射元件70构成部分透射部分反射性的组合元件。因此，由于外部光经由第2衍射元件70入射到观察者的眼睛E，因此观察者能够看到由图像光生成元件31形成的图像光L0与外部光(背景)重叠的图像。
第2衍射元件70与观察者的眼睛E相对，图像光L0入射到的第二衍射元件70的入射面71形成为朝远离眼睛E的方向凹陷的凹曲面。换言之，入射面71为在图像光L0的入射方向***部相对于周边部凹陷弯曲的形状。因此，能够使图像光L0朝向观察者的眼睛E高效地会聚。
第2衍射元件70具有干涉条纹751，干涉条纹751具有对应于特定波长的间距。干涉条纹751作为折射率差而记录于全息感光层，干涉条纹751以与特定的入射角度对应的方式，相对于第2衍射元件70的入射面71朝一个方向倾斜。因此，第2衍射元件70使图像光L0在规定的方向上衍射而偏转。特定的波长和特定的入射角度与图像光L0的波长和入射角度对应。干涉条纹751可以通过使用参照光Lr及物体光Ls对全息感光层进行干涉曝光而形成。
在本实施方式中，图像光L0是彩色显示用光。因此，在第2衍射元件70中，以与特定波长对应的间距形成干涉条纹751R、751G、751B。例如，干涉条纹751R以与作为红色区域的波长580nm至700nm的波长范围中的、例如波长615nm对应的间距形成。干涉条纹751G以与作为绿色区域的波长500nm至580nm的波长范围中的、例如波长535nm对应的间距形成。干涉条纹751B以与作为蓝色区域的波长400nm至500nm的波长范围中的、例如波长460nm对应的间距形成。
由于第1衍射元件50和第2衍射元件70的基本结构相同，因此省略第1衍射元件50的详细说明，但第1衍射元件50具有反射型体积全息元件55。第1衍射元件50中，图像光L0所入射的入射面50a为凹陷的凹曲面。换言之，入射面50a为在图像光L0的入射方向***部相对于周边部凹陷弯曲的形状。因此，能够使图像光L0朝向第2反射镜60高效地偏转。
图5是示出第1衍射元件50和第2衍射元件70的衍射特性的说明图。图5表示光线入射到体积全息元件上的1点时的、特定波长与周边波长的衍射角之差。在图5中，将特定波长设为531nm时，用实线L526表示波长为526nm的周边波长的光的衍射角度的偏差，用虚线L536表示波长为536nm的周边波长的光的衍射角度的偏差。
如图5所示，即使在光线入射到记录在体积全息元件上的相同干涉条纹的情况下，光线的波长越长，衍射越大，光线的波长越短，衍射越小。因此，在使用2个衍射元件(第1衍射元件50和第2衍射元件70)的情况下，如果不考虑相对于特定波长为长波长的光和为短波长的光的入射角度进行入射，则无法适当地补偿像差。另外，由于衍射角根据干涉条纹的条数而不同，因此需要考虑干涉条纹的结构。在图2和图3所示的光学***10中，对应于第1衍射元件50和第2衍射元件70之间的中间像的形成次数与第2反射镜60的反射次数之和是奇数还是偶数，使向第2衍射元件70的入射方向等适当化，因此能够补偿像差。
第2反射镜60具有中央部比周边部凹陷的反射面60a。反射面60a由球面、非球面或自由曲面构成。第2反射镜60反射从第1衍射元件50射出的图像光L0，并朝向第2衍射元件70射出。第2反射镜60由半透半反镜构成。由此，能够扩大可看到外部光的范围。
如图3所示，图像光生成装置30、构成透镜***34的第1透镜341、第2透镜342、第3透镜343和第4透镜344、以及第1反射镜35的第1偏转部351在第1方向Y(上下方向)上配置在第1高度。另外，第1衍射元件50、第1反射镜35的第2偏转部352、第2反射镜60以及第2衍射元件70在第1方向Y(上下方向)上配置在第2高度。第2高度低于第1高度。另外，第2衍射元件70的至少一部分配置在镜筒38的内部。
换言之，当沿着从图像光生成装置30射出的图像光L0的行进方向观察时，图像光L0在经过透镜***34到达第1反射镜35之前以大致恒定的高度行进，在通过第1反射镜35使光路向下方弯折后，在比入射到第1反射镜35之前低的位置以大致恒定的高度行进，经过第1衍射元件50和第2反射镜60而到达第2衍射元件70。
若用光的路径表现上述光学元件的配置，则如下所述。
图6是立体地示出从图像光生成元件31射出的图像光L0的光路的图。在图6中，仅提取图示了显示装置100的构成要素中的图像光生成元件31、第1反射镜35、第1衍射元件50以及第2衍射元件70。
如图6所示，在从图像光生成元件31到第1偏转部351之间，假定与图像光生成元件31的显示面31c平行的假想平面K。在这种情况下，来自图像光生成元件31的中心主光线L11与位于从图像光生成元件31到第1偏转部351间的假想平面K的法线一致。
在此，将在假想平面K上投影了第1方向Y的方向设为假想平面K的第3方向K3，将与第3方向K3垂直的方向设为第4方向K4。另外，将从射出区域31a内的整个区域射出的图像光L0的主光线通过假想平面K上的平面设为主光线通过平面KC。将通过主光线通过平面KC的第3方向K3上的中心、且主光线通过平面KC的第4方向K4上的第1端H1的主光线设为第1主光线L12，将通过主光线通过平面KC的第3方向K3上的中心、且通过主光线通过平面KC的第4方向K4上的第2端H2的主光线设为第2主光线L13。
另外，将由主光线通过平面KC、第1主光线L12、第2主光线L13、第1偏转部351围成的平面设为第1平面F1。将由第2偏转部352、第1主光线L12、第2主光线L13、第1衍射元件50围成的平面设为第2平面F2。如上那样定义第1平面F1和第2平面F2。
如果使用上述定义，则在本实施方式的显示装置100中，第1平面F1从第3方向K3观察时与第2平面F2的至少一部分重叠，并且从第4方向K4观察时与第2平面F2不重叠。特别是在本实施方式的情况下，从第4方向K4观察时，第1平面F1和第2平面F2大致平行。
概略地说，如图2所示，在从上下方向(第1方向Y)观察时，从图像光生成元件31射出后入射到第1反射镜35为止的图像光L0、和被第1反射镜35折返后入射到第1衍射元件50为止的图像光L0的至少一部分重叠。另一方面，如图3所示，在从左右方向(第3方向X)观察时，从图像光生成元件31射出后到入射到第1反射镜35为止的图像光L0、和被第1反射镜35折返后到入射到第1衍射元件50为止的图像光L0不重叠。
在本实施方式的显示装置100中，如图2和图3所示，从图像光生成元件31到第2衍射元件70的图像光L0的光路在上下方向上弯折，在高度不同的两个平面上分别配置有各种光学部件。由此，能够使从第1方向Y(上下方向)观察时的面积比以往小，能够实现显示装置100的小型化。
以下，对第1调整机构41的结构进行说明。
如上所述，第3透镜343及第4透镜344分别具有在沿着与从图像光生成装置30射出的图像光L0的光轴(Z轴)垂直且相互垂直的两个轴(X轴、Y轴)中的、至少X轴(第1轴)的方向上不对称的光学面(自由曲面)。即，第3透镜343的光学面如图2所示，从沿着Y轴的方向观察时，具有在沿着X轴的方向上不对称的形状，但如图3所示，从沿着X轴的方向观察时，具有在沿着Y轴的方向上大致对称的形状。同样地，第4透镜344的光学面如图2所示，从沿着Y轴的方向观察时，具有在沿着X轴的方向上不对称的形状，但如图3所示，从沿着X轴的方向观察时，具有在沿着Y轴的方向上大致对称的形状。
在本实施方式的情况下，设置有第1调整机构41，该第1调整机构41通过使具有在沿着X轴的方向上不对称的光学面的两个透镜343、344中的位于靠近图像光生成装置30侧的第3透镜343在沿着X轴(第1轴)的方向上移动，来调整箭头B1所示的方向、即沿着X轴的方向上的第3透镜343的位置。另外，关于使第3透镜343及第4透镜344中的哪一个移动，优选通过计算来选择光学***整体的偏心像差的产生灵敏度最高的光学元件。另外，移动的透镜的数量没有特别限定，可以是1个，也可以是3个以上。
第1调整机构41具有调整第3透镜343相对于镜筒38的相对位置的光学元件位置调整机构43。在本实施方式的情况下，光学元件位置调整机构43具有设置在第3透镜343与镜筒38的内表面之间的间隔件45。在进行偏心像差的校正时，预先准备具有各种厚度的多个间隔件45，从多个间隔件45中选择使得偏心像差最小的厚度的间隔件45来决定第3透镜343的移动量即可。
镜筒38和第3透镜343通过成型技术等再现性良好地制作，因此只要是同一批次的产品，决定一次间隔件45的厚度即可，由此能够得到高成品率。
如图3所示，在第3透镜343的边缘的一部分设置有平面343a。在进行了位置调整后，第3透镜343由设置在平面343a与镜筒38的内表面之间的粘接剂46固定。
以下，对第2调整机构42的结构进行说明。
图7是示出第2调整机构42的立体图。
如图7所示，第2调整机构42具有调整图像光生成装置30相对于第3透镜343的相对位置的装置位置调整机构44。图像光生成装置30具有3个图像光生成元件31R、31G、31B、在3个入射面分别设置有图像光生成元件31R、31G、31B的色合成元件32、保持色合成元件32的保持部件37。从色合成元件32的射出面观察时，3个图像光生成元件31R、31G、31B以3色的像素相互重叠的方式进行位置调整，并通过粘接剂固定在色合成元件32上。
保持部件37具有基板47和从基板47的一面突出的多个销48。另一方面，在与图像光生成装置30相对的镜筒38的第1面38a上设置有多个孔38h，保持部件37的多个销48能够分别***到该多个孔38h中。销48的外形为圆，与此相对，孔38h的外形为长轴方向朝向X轴方向的椭圆形。因此，在各销48被***到了各孔38h的状态下，在各销48的X轴方向上的侧方存在余量。由此，能够使图像光生成装置30相对于镜筒38沿箭头B2所示的方向、即X轴方向移动。由于第3透镜343由镜筒38支承，因此能够调整图像光生成装置30相对于第3透镜343的位置。
在上述结构的光学***10的组装步骤中，在进行光学***10的位置调整时，进行调整第3透镜343在沿着X轴的方向上的位置的第1调整步骤，然后，通过使图像光生成装置30在X轴方向上移动，进行调整图像光的射出区域在沿着X轴的方向上的位置的第2调整步骤。
在上述结构的显示装置100的光学***10中，通过使偏心像差的产生灵敏度最高的第3透镜343在光学面的不对称方向即X轴方向上移动，校正偏心像差，能够提高图像的分辨率。进而，通过使图像光生成装置30相对于由镜筒38支承的透镜***34在与第3透镜343的移动方向相同的X轴方向上移动，调整图像光L0的射出区域的位置，能够令使用者的视野内的图像的位置与期望的位置一致。
此时，由于由第3透镜343进行的偏心像差调整和由图像光生成装置30进行的图像光的射出位置调整之间的相互干涉少，所以利用在最初调整偏心像差后调整图像光L0的射出位置的过程，能够通过一次调整使分辨率和图像位置最佳化。由此，能够实现分辨率高、可在期望的位置看到图像、且由位置偏差引起的不适感少的头戴式显示器。
如本实施方式那样，在将第2衍射元件70配置在眼睛附近，通过第1衍射元件50校正了色像差的光学***10的情况下，存在图像光L0的光路变长的倾向。在该情况下，图像光L0的微小角度偏差成为较大的位置偏差。在这样的光学***10中，通过设置偏心像差的校正和射出角度的校正这两个调整机构41、42，能够改善偏心像差以及射出角度误差造成的不良影响。另外，通过使用由薄型全息元件构成的第1衍射元件50和第2衍射元件70，能够得到具有安装性能、透视性能、时尚性能等优点的头戴式显示器。
[变形例]
另外，在上述实施方式中，光学元件位置调整机构43也可以具有以下的结构来代替间隔件45。
图8是示出本变形例的光学***12的概略结构的俯视图。
在图8中，对于与图2相同的构成要素赋予相同的标号并省略说明。
如图8所示，在变形例的光学***12中，第1调整机构51具有调整第3透镜343相对于镜筒38的相对位置的光学元件位置调整机构52。光学元件位置调整机构52具有经由镜筒38使第3透镜343移动的螺钉53(按压部件)和板簧54。
螺钉53在X轴方向上贯通设于镜筒38的孔，末端与第3透镜343抵接。另外，板簧54设置在螺钉53和板簧54隔着第3透镜343对置的位置。根据该结构，通过使螺钉53旋转而将第3透镜343向板簧54的方向按压，能够使第3透镜343向沿着X轴的X2方向移动。另外，通过使螺钉53反向旋转而解除第3透镜343的按压力，能够利用板簧54的复原力使第3透镜343向沿着X轴的X1方向移动。
[第2实施方式]
以下，使用图9、图10A以及图10B对本发明的第2实施方式进行说明。
第2实施方式的显示装置的基本结构与第1实施方式相同，仅第2调整机构的结构与第1实施方式不同。因此，省略显示装置整体的说明。
图9是示出第2实施方式的头部佩戴型显示装置中的光学***的概略结构的俯视图。图10A是调整前的图像显示器件的主视图。图10B是调整后的图像显示器件的主视图。
在图9中，对与第1实施方式所使用的附图相同的结构要素标注相同标号并省略说明。另外，在图9中，为了易于观察附图，适当省略了光学***的几个光学元件的图示。
如图9所示，在本实施方式的显示装置101中，光学***11具有图像光生成装置30、包含透镜***34的投射光学***33、第1衍射元件50、第2反射镜60、第2衍射元件70、镜筒38(支承部件)、第1调整机构41和第2调整机构56。第2调整机构56具有对图像光生成装置30的图像光可射出区域中的图像光射出区域的位置进行调整的射出位置调整电路57。具体而言，射出位置调整电路57例如通过进行头部佩戴型显示装置或控制器的控制的CPU、FPGA等数字电路、图像光生成装置30的驱动器IC等控制电路来实现。
如图10A及图10B所示，图像光生成元件31具有图像光L0的可射出区域31b。在可射出区域31b中，多个像素形成为矩阵状。与此相对，实际射出图像光L0的射出区域31a为比可射出区域31b窄的区域。因此，在可射出区域31b中，在射出区域31a周围存在余量。在本实施方式的情况下，图像光生成元件31也可以不构成为能够移动。
在本实施方式的光学***11中，与第1实施方式同样，最初，对具有在X轴方向上不对称的光学面的第3透镜343的X轴方向的位置进行调整，使得图像的分辨率最好。接着，使射出区域31a的位置相对于图像光生成元件31的外形在X轴方向上移动，调整为来自两个光学***11的图像光L0的光轴在两眼成为相同的角度，并且图像的中心处于眼睛的视网膜的规定位置。射出区域31a的移动通过射出位置调整电路57来进行。此时，图像光生成元件31预先固定在镜筒38上。
在本实施方式的光学***11中，由于由第3透镜343进行的偏心像差调整与由图像光生成装置30进行的图像光L0的射出位置调整之间的相互干涉少，所以利用在最初调整偏心像差后调整图像光L0的射出位置的过程，能够通过一次调整使分辨率和图像位置最佳化。由此，能够得到可实现分辨率高、可在期望的位置看到图像、且不适感少的头戴式显示器这样的与第1实施方式同样的效果。
另外，在本实施方式的情况下，能够在调整图像光L0的射出位置之前预先将图像光生成元件31固定在镜筒38上，因此能够简便地进行光学***11的组装作业。
[第3实施方式]
以下，使用图11对本发明的第3实施方式进行说明。
第3实施方式的显示装置的基本结构与第1实施方式相同，仅第2调整机构的结构与第1实施方式不同。因此，省略显示装置整体的说明。
图11是示出第3实施方式的头部佩戴型显示装置中的光学***的概略结构的俯视图。
在图11中，对与第1实施方式所使用的附图相同的结构要素标注相同标号并省略说明。另外，在图11中，为了易于观察附图，适当省略了光学***的几个光学元件的图示。
如图11所示，在本实施方式的显示装置102中，光学***13具有图像光生成装置30、包含透镜***34的投射光学***33、第1衍射元件50、第2反射镜60、第2衍射元件70、镜筒38(支承部件)、第1调整机构41和第2调整机构62。第2调整机构62通过使第1反射镜64(反射元件)绕旋转轴63转动来调整图像光L0的行进方向，旋转轴63平行于与光轴交叉的轴。
第1反射镜64具有与Y轴平行的旋转轴63，能够绕旋转轴63转动。关于使光学***13中的哪个反射镜旋转，优选使接近被第1调整机构41移动的透镜、且反射面接***面的反射镜旋转。其理由是因为，尽可能早地修正基于透镜移动的图像光L0的射出角度时，能够减少图像光L0的位置偏差。另外还因为，如果反射镜的反射面接***面，则与反射镜的反射面为曲率大的曲面的情况相比，由反射镜的旋转引起的新的偏心像差的产生少。
在本实施方式的光学***13中，与第1实施方式同样，最初，对具有在X轴方向上不对称的光学面的第3透镜343的X轴方向的位置进行调整，使得图像的分辨率最好。接着，通过使第1反射镜64转动，修正第3透镜343的X轴方向的移动引起的、图像光L0的光轴偏差。即，在上述结构的光学***13的组装步骤中，在进行光学部件的位置调整时，进行调整第3透镜343在沿着X轴的方向上的位置的第1调整步骤，然后，通过使第1反射镜64转动，进行调整图像光L0在沿着X轴的方向上的行进方向的第2调整步骤。
在本实施方式的光学***13中，由于由第3透镜343进行的偏心像差调整与通过使第1反射镜64转动而进行的图像光L0的行进方向调整之间的相互干涉少，所以利用在最初调整偏心像差后调整图像光L0的射出位置的过程，能够通过一次调整使分辨率和图像位置最佳化。由此，能够得到可实现分辨率高、可在期望的位置看到图像、且不适感少的头戴式显示器这样的与第1实施方式同样的效果。
另外，在本实施方式的情况下，由于通过第1反射镜64的旋转来进行图像光L0的射出位置调整，因此能够简便地进行调整作业。
[第4实施方式]
以下，使用图12对本发明的第4实施方式进行说明。
在第4实施方式中，对将上述实施方式的光学***应用于具有导光体的显示装置的例子进行说明。
图12是示出第4实施方式的显示装置103的概略结构图。
如图12所示，显示装置103具有生成图像光L0的图像光生成装置30、收纳于镜筒(省略图示)的成像用的投射光学***66、引导经过图像光生成装置30及投射光学***66后的图像光的导光装置67。导光装置67由导光及透视用的导光部件68和透视用的透光部件69构成。
图像光生成装置30由图像光生成元件31构成，该图像光生成元件31例如由有机EL等自发光型元件构成。另外，图像光生成装置30除了具有例如透射型的空间光调制装置以外，还可以具有向影像显示元件射出照明光的背光源(未图示)、和控制动作的驱动控制部(未图示)等。
投射光学***66具有沿着光轴AX延伸的方向(Z轴方向)排列的多个光学元件(透镜)。在投射光学***66中，这些光学部件(光学元件或透镜)被收纳在镜筒中。另外，该光学元件例如由包含非轴对称的非球面(非轴对称非球面)和轴对称的非球面(轴对称非球面)双方的非球面透镜构成，由此能够与构成导光装置67的导光部件68的一部分协作而在导光部件68的内部形成与显示像对应的中间像。投射光学***66将由图像光生成装置30形成的图像光L0投射到导光装置67。
导光装置67具有导光及透视用的导光部件68和透视用的透光部件69。透光部件69是辅助导光部件68的***的部件，与导光部件68一体地固定，构成一个导光装置67。导光装置67例如通过固定在保持部件(省略图示)上，相对于投射光学***66被高精度地定位。
导光部件68具有第1面S11～第5面S15来作为具有光学功能的侧面。这些中的第1面S11和第4面S14连续地相邻，第3面S13和第5面S15连续地相邻。另外，在第1面S11与第3面S13之间配置有第2面S12。半透半反镜73设置于第2面S12的表面。半透半反镜73由具有透光性的反射膜(即，由金属反射膜、电介质多层膜等构成的半透射反射膜)构成，适当设定相对于图像光L0的反射率。
透光部件69具有第1透射面S51、第2透射面S52和第3透射面S53来作为具有光学功能的侧面。第2透射面S52配置在第1透射面S51与第3透射面S53之间。第1透射面S51位于导光部件68的第1面S11的延长面上。第2透射面S52是与第2面S12接合而一体化的曲面。第3透射面S53位于导光部件68的第3面S13的延长面上。
由图像光生成装置30形成的图像光L0通过投射光学***66向导光装置67投射。导光装置67中的导光部件68从投射光学***66被入射图像光L0，并且通过第1面S11～第5面S15处的反射等朝向观察者的眼睛进行导光。具体而言，来自投射光学***66的图像光L0入射到第4面S14，在第5面S15上被反射后从内侧再次入射到第4面S14而被全反射，然后入射到第3面S13并被全反射，并入射到第1面S11被全反射。被第1面S11全反射的图像光L0入射到第2面S12，一部分透过设置于第2面S12的半透半反镜73，且一部分被反射而再次入射到第1面S11并通过第1面S11。通过第1面S11之后的图像光L0作为大致平行光束入射到观察者的眼睛或其等效位置。即，观察者利用作为虚像的图像光来观察图像。
导光装置67中的导光部件68是第3面S13和第1面S11相互大致平行的平面，并且是第3透射面S53和第1透射面S51相互大致平行的平面。由此，相对于外界光不会产生像差等。此外，第3透射面S53和第1面S11为相互大致平行的平面，因此相对于外界光几乎不产生像差等。由此，观察者能够观察到没有变形的外界像。
在本实施方式的显示装置103中，例如通过具有使投射光学***66中的具有不对称的光学面的透镜移动的第1调整机构、和使图像光生成装置30移动的第2调整机构，也能够适当地进行分辨率调整和图像位置调整。
另外，本发明的技术范围并不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内能够施加各种变更。
例如，在上述实施方式中，作为调整光学元件的位置的第1调整机构，列举了间隔件、螺钉的例子，但除此之外，例如也可以是支承部件使光学元件移动所需的空间、切口、突起等。
另外，在上述实施方式中，列举了构成第1调整机构的间隔件或螺钉在调整后也存在的例子，但例如也可以是这种第1调整机构在调整后被拆下的结构。例如，即使是间隔件或螺钉后在调整后被拆下的状态，在进行了位置调整的透镜与镜筒之间也设置有比未进行位置调整的其他透镜与镜筒之间更宽的间隙。在这种情况下，将该宽间隙视为光学元件的位置调整量，能够理解为第1调整机构。
被第1调整机构移动的光学元件不一定限于透镜，也可以是反射镜。另外，在第3实施方式中，进行转动的反射镜可以是平面镜，也可以是自由曲面镜，还可以是构成第1衍射元件的全息元件。
图像光生成装置例如也可以是透射型液晶显示器、反射型液晶显示器、有机EL面板、微型LED面板、DMD等。另外，可以是具有3色像素的1片显示器，也可以是用色合成元件合成单色显示的显示器，还可以是彩色顺序(分时)方式的显示器。
另外，关于显示装置的各构成要素的形状、数量、配置、材料等的具体记载，并不限于上述实施方式，可以进行适当变更。

Claims (12)

1.一种显示装置，其具有光学***，该光学***具有：
图像光生成装置，其生成图像光；
投射光学***，其包含光学元件，该光学元件具有在沿着与所述图像光的光轴垂直且相互垂直的两个轴中的、至少第1轴的方向上不对称的光学面；
支承部件，其支承所述光学元件；
第1调整机构，其具有光学元件位置调整机构，该光学元件位置调整机构调整所述光学元件相对于所述支承部件的相对位置，由此调整所述光学元件在沿着所述第1轴的方向上的位置；以及
第2调整机构，其具有装置位置调整机构，该装置位置调整机构调整所述图像光生成装置相对于所述光学元件的相对位置，由此调整所述图像光的射出区域在沿着所述第1轴的方向上的位置。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述光学元件位置调整机构具有设置在所述光学元件与所述支承部件之间的间隔件。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，
所述光学元件位置调整机构具有经由所述支承部件使所述光学元件移动的按压部件。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的显示装置，其中，
所述光学***还具有第1衍射元件和色像差校正元件，该第1衍射元件将所述图像光引导至观察者的眼睛，该色像差校正元件校正由所述第1衍射元件产生的色像差。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，
所述色像差校正元件是将所述图像光引导至所述第1衍射元件的第2衍射元件。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，
所述第2衍射元件的至少一部分配置在所述支承部件的内部。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
该显示装置具有两组所述光学***，
两组所述光学***由将所述图像光引导至观察者的右眼的右眼用光学***、和将所述图像光引导至观察者的左眼的左眼用光学***构成。
8.一种显示装置，其具有光学***，该光学***具有：
图像光生成装置，其生成图像光；
投射光学***，其包含光学元件，该光学元件具有在沿着与所述图像光的光轴垂直且相互垂直的两个轴中的、至少第1轴的方向上不对称的光学面；
支承部件，其支承所述光学元件；
第1调整机构，其具有光学元件位置调整机构，该光学元件位置调整机构调整所述光学元件相对于所述支承部件的相对位置，由此调整所述光学元件在沿着所述第1轴的方向上的位置；以及
第2调整机构，其具有射出位置调整电路，该射出位置调整电路调整所述图像光生成装置的图像光可射出区域中的图像光射出区域的位置，由此调整所述图像光的射出区域在沿着所述第1轴的方向上的位置。
9.一种显示装置，其具有光学***，该光学***具有：
图像光生成装置，其生成图像光；
投射光学***，其包含光学元件和反射元件，该光学元件具有在沿着与所述图像光的光轴垂直且相互垂直的两个轴中的、至少第1轴的方向上不对称的光学面，从所述光学元件射出的所述图像光入射到所述反射元件；
支承部件，其支承所述光学元件；
第1调整机构，其具有光学元件位置调整机构，该光学元件位置调整机构调整所述光学元件相对于所述支承部件的相对位置，由此调整所述光学元件在沿着所述第1轴的方向上的位置；以及
第2调整机构，其通过使所述反射元件绕旋转轴转动来调整所述图像光的行进方向，所述旋转轴平行于与所述光轴交叉的轴。
10.一种显示装置的光学***的调整方法，该显示装置的光学***具有：
图像光生成装置，其生成图像光；
投射光学***，其包含光学元件，该光学元件具有在沿着与所述图像光的光轴垂直且相互垂直的两个轴中的、至少第1轴的方向上不对称的光学面；以及
支承部件，其支承所述光学元件，
在该显示装置的光学***的调整方法中，具有如下步骤：
第1调整步骤，调整所述光学元件相对于所述支承部件的相对位置，由此调整所述光学元件在沿着所述第1轴的方向上的位置；以及
第2调整步骤，在所述第1调整步骤之后，调整所述图像光生成装置相对于所述光学元件的相对位置，由此调整所述图像光的射出区域在沿着所述第1轴的方向上的位置。
11.一种显示装置的光学***的调整方法，该显示装置的光学***具有：
图像光生成装置，其生成图像光；
投射光学***，其包含光学元件，该光学元件具有在沿着与所述图像光的光轴垂直且相互垂直的两个轴中的、至少第1轴的方向上不对称的光学面；以及
支承部件，其支承所述光学元件，
在该显示装置的光学***的调整方法中，具有如下步骤：
第1调整步骤，调整所述光学元件相对于所述支承部件的相对位置，由此调整所述光学元件在沿着所述第1轴的方向上的位置；以及
第2调整步骤，在所述第1调整步骤之后，调整所述图像光生成装置的图像光可射出区域中的图像光射出区域的位置，由此调整所述图像光的射出区域在沿着所述第1轴的方向上的位置。
12.一种显示装置的光学***的调整方法，该显示装置的光学***具有：
图像光生成装置，其生成图像光；
投射光学***，其包含光学元件和反射元件，该光学元件具有在沿着与所述图像光的光轴垂直且相互垂直的两个轴中的、至少第1轴的方向上不对称的光学面，从所述光学元件射出的所述图像光入射到所述反射元件；以及
支承部件，其支承所述光学元件，
在该显示装置的光学***的调整方法中，具有如下步骤：
第1调整步骤，调整所述光学元件相对于所述支承部件的相对位置，由此调整所述光学元件在沿着所述第1轴的方向上的位置；以及
第2调整步骤，在所述第1调整步骤之后，通过使所述反射元件绕旋转轴转动来调整所述图像光的行进方向，其中所述旋转轴平行于与所述光轴交叉的轴。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020203638A1 (de) * 2020-03-20 2021-09-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Projektionsvorrichtung für eine Datenbrille, Verfahren zum Darstellen von Bildinformationen mittels einer Projektionsvorrichtung und Steuergerät

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3735124A1 (de) * 1987-10-16 1989-05-03 Bayerische Motoren Werke Ag Bildwiedergabeeinrichtung fuer kraftfahrzeuge
JPH07318848A (ja) * 1994-05-19 1995-12-08 Mitsubishi Precision Co Ltd 情報データの光学的重畳装置
JP2001209001A (ja) 2000-01-27 2001-08-03 Sony Corp 虚像視光学系
JP5031272B2 (ja) * 2006-06-06 2012-09-19 キヤノン株式会社 表示光学系及びそれを有する画像表示装置
JP2007333952A (ja) * 2006-06-14 2007-12-27 Konica Minolta Holdings Inc 映像表示装置およびヘッドマウントディスプレイ
US8246170B2 (en) * 2007-11-21 2012-08-21 Panasonic Corporation Display apparatus
JP5341462B2 (ja) * 2008-10-14 2013-11-13 キヤノン株式会社 収差補正方法、画像処理装置および画像処理システム
CN102944935B (zh) * 2012-11-13 2014-12-24 京东方科技集团股份有限公司 双眼式头戴显示装置及其图像间距调整方法
JP2014122941A (ja) 2012-12-20 2014-07-03 Olympus Corp 光学素子及び観察装置
DE102014110961B4 (de) * 2014-08-01 2016-02-11 Carl Zeiss Ag Datenbrille
JP6668635B2 (ja) * 2014-10-27 2020-03-18 セイコーエプソン株式会社 光学補償素子調整機構及びプロジェクター
JP2016180937A (ja) 2015-03-25 2016-10-13 セイコーエプソン株式会社 導光光学系、頭部搭載型ディスプレイ及び導光光学系の製造方法
US10146054B2 (en) * 2015-07-06 2018-12-04 Google Llc Adding prescriptive correction to eyepieces for see-through head wearable displays
US20170010471A1 (en) * 2015-07-06 2017-01-12 ImmersiONVRelia, Inc. Graphic display adapter device for mobile virtual stereoscopic vision
KR20170083690A (ko) * 2016-01-08 2017-07-19 삼성디스플레이 주식회사 헤드 마운트 장치 및 표시 장치
CN105629478B (zh) * 2016-04-01 2019-06-14 北京耐德佳显示技术有限公司 目视光学成像装置以及使用其的双目近眼显示器
CN105717644A (zh) * 2016-04-26 2016-06-29 上海与德通讯技术有限公司 图像调整方法、装置及所适用的智能眼镜
JP6992251B2 (ja) * 2016-11-30 2022-01-13 セイコーエプソン株式会社 映像表示装置、および導光装置
WO2018125574A1 (en) * 2016-12-31 2018-07-05 Vuzix Corporation Imaging light guide with expanded light distribution
CN106919286A (zh) * 2017-03-07 2017-07-04 上海欢米光学科技有限公司 调整触摸屏图像位置的方法与设备
US11442280B2 (en) * 2019-04-23 2022-09-13 Valve Corporation Adjustable head-mounted display to accommodate different head and face sizes

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