可佩戴式图像显示装置的制作方法

本发明涉及双眼型的可佩戴式图像显示装置(wearableimagedisplaydevice)。

背景技术：

作为双眼型的可佩戴式图像显示装置，例如存在专利文献1所示的装置。专利文献1的显示装置具备：佩戴于使用者(观察者、观众)头部的眼镜型框架、以及分别安装于框架的左右两侧的两个图像显示装置。专利文献1的显示装置中，通过在两个图像显示装置上显示图像(虚像)，使用者能够将外界的像和所显示的图像重叠地看到。

专利文献1的显示装置中的两个图像显示装置具备：由电动机和小齿轮等构成的移动装置、图像形成装置、以及光学系统。专利文献1的显示装置中的两个图像显示装置利用移动装置，使图像显示装置的光轴和光学系统的光轴沿水平方向(x轴方向)相对地移动，从而将图像的位置调整到使用者能够看到的位置。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本专利、特许第6202117号公报

技术实现要素：

(发明所要解决的课题)

然而，专利文献1的显示装置在每次使用时都需要使移动装置工作并将图像的位置(图像的焦点)调整到使用者能够看到的位置。即，专利文献1的显示装置需要在每次使用时都调整图像的位置。

本发明想要解决的课题在于提供一种：不需要在每次使用时都调整图像的位置的可佩戴式图像显示装置。

(用于解决课题的方案)

本发明的可佩戴式图像显示装置具有如下特征。

该可佩戴式图像显示装置具备：佩戴于使用者面部的佩戴组件、对应于使用者的右眼而配置于佩戴组件的右侧的右侧图像显示组件、以及对应于使用者的左眼而配置于佩戴组件的左侧的左侧图像显示组件；右侧图像显示组件和左侧图像显示组件分别具有：图像输出装置、透镜、导光板、以及多块半透半反镜，其中，图像输出装置将图像以图像光的形式输出，透镜将从图像输出装置输出的图像的位置进行调整，导光板被射入从图像输出装置输出的图像光并通过导光作用进行引导，多块半透半反镜被配置于导光板中，并且，当为右侧图像显示组件时，多块半透半反镜将在导光板中被引导的图像光从导光板的表面射入右眼，并在导光板的背面侧的空间内显示图像，当为左侧图像显示组件时，多块半透半反镜将在导光板中被引导的图像光从导光板的表面射入左眼，并在导光板的背面侧的空间内显示图像；右侧图像显示组件或左侧图像显示组件的至少一者中的透镜，以相对于图像输出装置偏心了规定值的状态被配置。

在本发明的可佩戴式图像显示装置中，优选：右侧图像显示组件和左侧图像显示组件中的透镜，分别以相对于图像输出装置偏心了规定值的状态被配置；该规定值为如下的值：右侧的图像显示方向与左侧的图像显示方向在连接右眼和左眼的直线的垂直二等分线上的一点处交叉的值，其中，右侧的图像显示方向是右侧图像显示组件的使图像显示的方向，左侧的图像显示方向是左侧图像显示组件的使图像显示的方向。

在本发明的可佩戴式图像显示装置中，优选：规定值是根据下述距离以及右眼和左眼之间的宽度的1/2求出的值，其中，该距离是指：将透镜偏心前的状态作为基准状态时，基准状态的右侧图像显示组件中的右侧的图像显示距离、且是从右眼至显示有图像的位置为止的距离，或者，基准状态的左侧图像显示组件中的左侧的图像显示距离、且是从左眼至显示有图像的位置为止的距离。

在本发明的可佩戴式图像显示装置中，优选：规定值是满足下式(1)的值，

θ＝arctan{(d/2)/d}……(1)

其中，θ是中心线与右侧视线或左侧视线所形成的的角度，中心线是将右眼和左眼连接的直线的垂直二等分线，右侧视线或左侧视线是从右眼或左眼至中心线上的一点为止的线段，

d是右眼和左眼之间的宽度，

d是将透镜偏心前的状态作为基准状态时，基准状态的右侧图像显示组件中的右侧的图像显示距离、且是从右眼至显示有图像的位置为止的距离，或者，基准状态的左侧图像显示组件中的左侧的图像显示距离、且是从左眼至显示有图像的位置为止的距离。

在本发明的可佩戴式图像显示装置中，优选：宽度根据按照性别、年龄或按照区域的至少任意一种中的多人的平均值求出。

在本发明的可佩戴式图像显示装置中，优选：在右侧图像显示组件或左侧图像显示组件的至少一者中，具有导光板及多块半透半反镜的第一构成部件和具有图像输出装置及透镜的第二构成部件分别划分为单体部件且构成为组合结构，第一构成部件安装在佩戴组件上，第二构成部件以能够装卸的方式安装在第一构成部件上。

在本发明的可佩戴式图像显示装置中，优选：在佩戴组件与右侧图像显示组件或左侧图像显示组件的至少一者之间，设有调整机构；调整机构能够将右侧图像显示组件或左侧图像显示组件的至少一者的位置相对于佩戴组件进行调整。

在本发明的可佩戴式图像显示装置中，优选：调整机构具有固定部、移动部、以及调整部，固定部安装在佩戴组件上，移动部安装有右侧图像显示组件或左侧图像显示组件的至少一者，并且以能够移动的方式安装在固定部上，调整部能够将移动部的位置相对于固定部进行调整。

(发明效果)

根据本发明的可佩戴式图像显示装置，不需要在每次使用时都调整图像的位置。

附图说明

图1是表示本发明涉及的可佩戴式图像显示装置的实施方式的说明图。

图2是表示可佩戴式图像显示装置的俯视图。

图3是表示可佩戴式图像显示装置的主视图(图2中的ⅲ向视图)。

图4是表示可佩戴式图像显示装置的右侧视图(图2中的ⅳ向视图)。

图5是表示可佩戴式图像显示装置的调整机构的横剖面图(图3中的ⅴ-ⅴ线剖视图)。

图6是表示可佩戴式图像显示装置的调整机构的纵剖面图(图5中的ⅵ-ⅵ线剖视图)。

图7a是表示将右侧图像显示组件中的图像源侧部分和图像显示侧部分组装成一体的状态的说明图。

图7b是表示将右侧图像显示组件中的图像源侧部分和图像显示侧部分分别拆下为单体的状态的说明图。

图8是表示将右侧图像显示组件中的图像源侧部分(第二构成部件)和图像显示侧部分(第一构成部件)组装成一体的状态的局部剖面的说明图。

图9是表示将右侧图像显示组件中的图像源侧部分(第二构成部件)和图像显示侧部分(第一构成部件)分别拆下为单体的状态的局部剖面的说明图。

图10是表示右侧图像显示组件中的图像光的光程的局部放大剖面的说明图。

图11是表示在右侧图像显示组件中透镜偏心规定值之前的状态(基准状态)、且是图像光射入右眼而显示有图像(虚像)的状态的说明图。

图12是表示在右侧图像显示组件中透镜偏心规定值之前的状态(基准状态)、且是通过透镜(放大镜)的移动而调整图像(虚像)的对位的状态的说明图。

图13是表示在右侧图像显示组件中透镜偏心了规定值的状态、且该规定值所满足的算式的条件的说明图。

图14是表示日本人的右眼和左眼之间的宽度(瞳孔间宽度)的尺寸(单位mm)的说明图。

图15是表示使用者(佩戴者)的右侧视线和左侧视线在中心线上连接的状态的说明图。

图16a是表示在右侧图像显示组件中通过右侧图像显示组件的位置的调整所产生的效果的说明图，且是表示导光方向(左右方向)的长度不同的导光板、以及基于此产生的光量的损失(衰减)状态的说明图。

图16b是表示右侧图像显示组件的位置调整所产生的效果的说明图，且是表示对导光方向(左右方向)的长度短的导光板进行调整的状态的说明图。

图16c是表示右侧图像显示组件的位置调整所产生的效果的说明图，且是将导光方向(左右方向)的长度长的导光板进行了固定的状态的说明图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明涉及的可佩戴式图像显示装置(wearableimagedisplaydevice)的实施方式(实施例)的一例详细地进行说明。需要说明的是，附图是表示本发明的可佩戴式图像显示装置的概略图，因此，附图中省略了本发明的可佩戴式图像显示装置的详细部分。另外，在附图中，对构成部件的一部分标注了影线并省略了其他构成部件的影线。

(实施方式的结构的说明)

以下，对本实施方式的可佩戴式图像显示装置的结构进行说明。图中，符号1是本实施方式的可佩戴式图像显示装置。符号x是以使用者(或佩戴者；以下称为“使用者”)为基准的左右方向。符号y是以使用者为基准的前后方向。符号z是以使用者为基准的上下方向。

(可佩戴式图像显示装置1的说明)

如图1～图4中所示，可佩戴式图像显示装置1是双眼型的可佩戴式图像显示装置，其具备：佩戴组件5、右侧图像显示组件10r、左侧图像显示组件10l、以及调整机构8。

佩戴组件5是佩戴于使用者面部(或者头部；以下称为“面部”)的组件。右侧图像显示组件10r对应于使用者的右眼er，其经由调整机构8配置在佩戴组件5的右侧。左侧图像显示组件10l对应于使用者的左眼el，其经由调整机构8配置在佩戴组件5的左侧。

(佩戴组件5的说明)

如图2～图4中所示，在该例子中，佩戴组件5形成为佩戴在使用者面部的眼镜型。佩戴组件5由前框部分50和左右的脚丝部分51、51构成。左右的脚丝部分51、51经由左右的铰链52、52以能够折叠的方式分别安装在前框部分50的左右两端。在前框部分50的中央下部设有鼻托53。

在前框部分50的右侧，经由调整机构8安装有右侧图像显示组件10r。在前框部分50的左侧，经由调整机构8安装有左侧图像显示组件10l。

(调整机构8的说明)

如图2、图4～图6中所示，调整机构8能够将右侧图像显示组件10r和左侧图像显示组件10l的位置，相对于佩戴组件5沿着左右方向x进行调整。左右方向x是连接使用者的右眼er和左眼el的方向。

调整机构8具有固定部80、移动部81、以及作为调整部的调整螺钉82和弹簧83。在固定部80的中央部分设有矩形的空间部84。在固定部80的上下两壁部的内表面(与空间部84相对的面)上设有引导部85。

移动部81被收纳于固定部80的空间部84中。移动部81的上下尺寸比空间部84的上下尺寸大，另外，移动部81的左右尺寸比空间部84的左右尺寸小。移动部81的上下两端部被固定部80的上下的引导部85所引导。其结果是，移动部81以能够利用引导部85沿左右方向移动的方式安装在固定部80上。

调整螺钉82安装在固定部80的外侧壁部的中央部。调整螺钉82的外侧头部从固定部80朝向外侧突出。另一方面，调整螺钉82的内侧螺纹部的前端抵接在移动部81的外侧面上。

弹簧83以被压缩的状态介于固定部80的内侧壁部的内表面与移动部81的内侧面之间。其结果是，当抵抗弹簧83的弹力将调整螺钉82拧入时，能够使移动部81向内侧移动。另一方面，当将调整螺钉82拧出时，利用弹簧83的弹力能够使移动部81向外侧移动。

在此，关于外侧，在右侧图像显示组件10r的情况下为右侧，在左侧图像显示组件10l的情况下为左侧。另一方面，关于内侧，在右侧图像显示组件10r的情况下为左侧，在左侧图像显示组件10l的情况下为右侧。

固定部80安装在佩戴组件5的前框部分50的左右两端。另一方面，移动部81利用安装支架86安装在右侧图像显示组件10r和左侧图像显示组件10l的导光板34上。其结果是，调整机构8能够使右侧图像显示组件10r和左侧图像显示组件10l沿着左右方向x移动。

(右侧图像显示组件10r、左侧图像显示组件10l的说明)

以下，参照图7a、图7b以及图8～图11对右侧图像显示组件10r详细地进行说明。另外，左侧图像显示组件10l是由使右侧图像显示组件10r左右翻转后的结构形成的组件。即，右侧图像显示组件10r的结构和左侧图像显示组件10l的结构形成为相同的结构，仅仅是进行了左右翻转。因此，省略有关左侧图像显示组件10l的说明。

右侧图像显示组件10r具备图像光输出部2、图像光传输部3、以及图像光射出部4。

图像光输出部2和图像光传输部3的一部分构成作为入射侧部分的图像源侧部分(第二构成部件)6。图像光传输部3的剩余部分和图像光射出部4构成作为射出侧部分即观看侧部分的图像显示侧部分(第一构成部件)7。图像源侧部分6和图像显示侧部分7分别为单体部件且构成为组合结构。其结果是，图像源侧部分6和图像显示侧部分7能够相互安装或拆卸。

(图像光输出部2的说明)

如图7a、图7b以及图8～图10中所示，图像光输出部2将均匀化的光(以下，称为“控制光(regulatedlight)”)l1作为传输介质而输出图像光l2。另外，对于欲显示的图像和被显示的图像(向使用者提供虚像的图像)，未具体图示。图像光输出部2具备光源20、光控制部件(lightregulationpart)21、以及作为图像输出装置的反射式图像调制装置22。

光源20为背光源(backlight)，其照射(放出)光。在该例子中，光源20由基板200和安装于基板上的一个或多个led(发光二极管)201构成。

光控制部件21对来自光源20的光进行控制(regulate)使其颜色和强度均匀化并作为控制光l1。在该例子中，光控制部件21从光源20侧起依次包括第一扩散片211、反射片管(duct)210、第二扩散片212、棱镜片213、线栅膜(wiregridfilm)214、以及偏振光片215。

反射片管210将反射片形成为管形，且其内侧面构成反射面。在该例子中，反射片管210形成为相对于管的中心线垂直的截面形状呈正方形的管形状。另外，反射片管210也可以形成为其截面形状呈正方形以外的其他形状，例如长方形、圆形、椭圆形等的筒形状。

第一扩散片211、反射片管210、第二扩散片212以及棱镜片213使来自光源20的光均匀地集中照射在反射式图像调制装置22。即，将来自光源20的红色光、绿色光以及蓝色光作为白色光后会聚成正方形(或者，长方形、圆形、椭圆形等的与反射片管210的截面形状相应的形状)并照射在反射式图像调制装置22。

线栅膜214和偏振光片215将来自光源20的光形成为偏振方向对准后述偏振分光棱镜(polarizationbeamsplitter)30的光，在该例子中为s偏振光分量的光。

在该例子中，反射式图像调制装置22为反射式液晶(lcos)。反射式图像调制装置22使来自光控制部件21的控制光l1、且是由后述偏振分光棱镜30反射的控制光l1反射，将该控制光l1作为介质而输出图像光l2。即，反射式图像调制装置22仅将控制光l1中的图像光l2旋转90度并作为p偏振光分量。

在此，将图像光输出部2构成为通过反射式图像调制输出图像光l2，但是，也可以构成为：使用有机led器件直接输出图像光l2。

(图像光传输部3的说明)

如图7a、图7b以及图8～图11中所示，图像光传输部3将从图像光输出部2输出的图像光l2进行传输。图像光传输部3具备偏振分光棱镜30、透镜31、1/4λ波长板(1/4波长板或λ/4波长板)32、光中继体33、以及导光板34。

在该例子中，偏振分光棱镜30为立方体型(cubetype)的偏振分光棱镜30，且将线栅膜301夹在两个直角棱镜300的斜面上而形成。偏振分光棱镜30使光(控制光l1和图像光l2)中的p偏振光分量透射，另一方面，使光(控制光l1和图像光l2)中的s偏振光分量反射。其结果是，偏振分光棱镜30使来自光控制部件21的控制光l1(s偏振光分量的光)反射至反射式图像调制装置22侧。另外，偏振分光棱镜30使来自反射式图像调制装置22的图像光l2(p偏振光分量的光)透射至1/4λ波长板32和透镜31侧。进一步地，偏振分光棱镜30使来自透镜31和1/4λ波长板32的图像光l2(s偏振光分量的光)反射至光中继体33侧。

透镜31为放大镜，且由具有反射面310的透镜部(非球面光学透镜)311构成。透镜31使透过了偏振分光棱镜30的来自反射式图像调制装置22的图像光l2反射至偏振分光棱镜30侧。另外，透镜31使图像pc、pl、pr的位置(图像pc、pl、pr的焦点)对准。另外，关于利用透镜31进行的图像pc、pl、pr的对位，之后参照图12详细地进行说明。

1/4λ波长板32配置在偏振分光棱镜30和透镜31之间。对于来自反射式图像调制装置22的图像光l2的偏振方向，1/4λ波长板32在向透镜31入射前和从透镜31反射后使其旋转90度。

其结果是，来自反射式图像调制装置22的图像光l2从偏振分光棱镜30侧向透镜31侧透过1/4λ波长板32，并且，从透镜31侧向偏振分光棱镜30侧透过1/4λ波长板32。由此，透过1/4λ波长板32两次的来自反射式图像调制装置22的图像光l2从p偏振光分量的光变为s偏振光分量的光，并在偏振分光棱镜30中被反射至光中继体33侧。

在该例子中，光中继体33由三角棱镜构成。光中继体33将下述图像光、即透过偏振分光棱镜30后透过1/4λ波长板32、被透镜31反射后再次透过1/4λ波长板32、并且被偏振分光棱镜30反射而射出的来自反射式图像调制装置22的图像光l2传输中继至导光板34。

在该例子中，导光板34由丙烯酸树脂或pc(聚碳酸酯)、pmma(聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸树脂)等的无色透明树脂材料、或无色透明玻璃构成。导光板34通过导光作用(全反射作用)，将被从光中继体33传输中继而射入的图像光l2引导至图像光射出部4。

导光板34形成为板形状，并且具有主要的两个面(即，表面341和背面340)、以及辅助性的四个面(即，上表面、下表面、左端面以及右端面)。导光板34在表面341和背面340这主要的两个面上，通过导光作用将图像光l2引导至图像光射出部4。在此，如图11中所示，导光板34的表面341与使用者的右眼er侧相对，导光板34的背面340与背景侧(图像作为虚像被显示的空间侧)相对。

在导光板34的表面341或背面340中的至少一者上，也可以固定用于保护导光板34的透明板(未图示)。另外，导光板34利用调整机构8的安装支架86被安装在调整机构8的移动部81上。导光板34的安装部位是不会对导光板34的导光作用以及导光板34的图像确认带来任何影响的部位。

(图像光射出部4的说明)

如图11中所示，图像光射出部4使从图像光传输部3传输的图像光l2射出至外部。图像光射出部4由配置于导光板34中并使在导光板34中被引导的图像光l2射出至外部的多块半透半反镜(halfmirror)(以下，将图像光射出部称为“半透半反镜”)构成。

半透半反镜4是将电介体层膜层压而形成。另外，半透半反镜4的表面与导光板34的表面341相对，半透半反镜4的背面与导光板34的背面340相对。

利用半透半反镜4的表面反射的图像光l2从导光板34的表面341向外部射出并射入使用者的右眼er。射入使用者的右眼er的图像光l2在导光板34的背面340侧的空间中形成虚像。由此，使用者能够确认图像。

在此，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1是作为ar(在现实背景中叠加信息的技术)使用的装置。因此，当使用者对从导光板34中的多块半透半反镜4射出的图像进行确认时，背景光(未图示)也透过导光板34及多块半透半反镜4而射入使用者的右眼er。

(图像源侧部分(第二构成部件)6的说明)

如图7a、图7b以及图8～图10中所示，图像源侧部分(第二构成部件)6由光源20、光控制部件21、反射式图像调制装置22、透镜31及1/4λ波长板32构成为组合结构。图像源侧部分6具备安装构件60。

安装构件60由中空形状的罩体或壳体形成。在安装构件60的表面上实施表面处理。表面处理是防止来自光源20的光、控制光l1以及图像光l2发生反射而成为杂散光的表面处理，例如，使表面成为黑色。

反射式图像调制装置22与透镜31及1/4λ波长板32，以隔着空间61相互相对的方式分别安装在安装构件60上。在安装构件60的下述方向上分别安装有光源20和光控制部件21，该方向是指：与反射式图像调制装置22和透镜31及1/4λ波长板32之间的对置方向交叉的方向。

在安装构件60中的隔着空间61与光源20及光控制部件21对置的部分上，设置有开口部62。开口部62与空间61连通，以使图像显示侧部分7的偏振分光棱镜30能够相对于空间61进出。

(图像显示侧部分(第一构成部件)7的说明)

如图7a、图7b以及图8～图10中所示，图像显示侧部分(第一构成部件)7由偏振分光棱镜30、光中继体33、导光板34及多块半透半反镜4构成为组合结构。图像显示侧部分7中，偏振分光棱镜30和光中继体33被相互固定，光中继体33和导光板34被相互固定。

有时在偏振分光棱镜30、光中继体33、导光板34中的至少任意一者上设有盖体(未图示)。盖体设置成不妨碍控制光l1和图像光l2的光程，另外，不妨碍图像从导光板34进入使用者的右眼er。

(安装结构的说明)

将组合结构的图像源侧部分6和组合结构的图像显示侧部分7以能够安装或拆卸的方式安装的安装结构，被设置于图像源侧部分6的安装构件60和图像显示侧部分7的盖体上。作为安装结构，例如存在凹凸的弹性嵌合结构、螺钉固定结构、使用不同的止动螺钉的结构等。另外，图像显示侧部分7的安装结构也可以不设置在盖体，而是设置在偏振分光棱镜30、光中继体33、导光板34中的至少任意一者上，或者，设置在佩戴组件5上。

(透镜31偏心规定值之前的状态(以下称为“基准状态”)的说明)

以下，对于基准状态，在右侧图像显示组件10r中参照图11进行说明。另外，图11中所示的基准状态的右侧图像显示组件10r与单眼型的可佩戴式图像显示装置(图像显示组件)同样地发挥作用。

在图11中，导光板34中的图像光l2在导光板34的导光作用下被从右侧向左侧引导，且中途在半透半反镜4的表面进行反射。该在半透半反镜4的表面进行了反射的图像光l2，从导光板34的表面341向外部射出并射入使用者的右眼er。射入使用者右眼er的图像光l2在导光板34的背面340侧的空间内形成虚像。由此，图像被显示，使用者能够确认图像。

在此，如图11中所示，连接使用者右眼er和被显示图像pr的右侧视线gr是相对于导光板34垂直的垂线。另外，图像pr被显示在右侧视线gr上、且是从使用者的右眼er分离了图像显示距离d的位置上。该图像显示距离d是从右眼er至显示有图像pr的位置为止的距离。另外，该右侧视线gr与右侧的图像显示方向(使图像pr显示的方向)一致。另外，左侧视线gl也与右侧视线gr相同。

(基准状态下的图像的对位的说明)

以下，参照图12对基准状态下的右侧图像显示组件10r的图像(虚像)的对位进行说明。另外，图12中所示基准状态下的右侧图像显示组件10r与单眼型的可佩戴式图像显示装置(图像显示组件)同样地发挥作用。

在图12中，图像(虚像)pr的对位是通过使透镜31相对于反射式图像调制装置22移动而进行的。

即，通过使透镜31相对于反射式图像调制装置22沿实线箭头x1方向移动，使用者看到的图像pr的位置沿左右方向x被调整。

另外，通过使透镜31相对于反射式图像调制装置22沿实线箭头y1方向移动，使用者看到的图像pr的位置沿前后方向y被调整。

进一步地，通过使透镜31相对于反射式图像调制装置22沿实线箭头z1方向移动，使用者看到的图像pr的位置沿上下方向z被调整。

如此，通过左右方向x的调整和上下方向z的调整，透镜31和反射式图像调制装置22的中心被对准。并且，通过前后方向y的调整，使用者观看时，图像pr被显示在图像显示距离d的位置上。

通过以上的操作，可看到图像pr的位置被调整、即被对位。需要说明的是，图像pr的对位是在可佩戴式图像显示装置的制造工序(制造过程)中进行。而且，如前所述，关于基准状态下的右侧图像显示组件10r的图像pr，使用者观看时，其被显示在相对于导光板34垂直的右侧视线gr上、且是分离了图像显示距离d的位置上。如此，基准状态下的右侧图像显示组件10r(即，单眼型的可佩戴式图像显示装置(图像显示组件))是使用者的右眼相对于导光板34垂直地将焦点对准的装置。

(双眼型的可佩戴式图像显示装置的焦点对准的说明)

以下，参照图1对双眼型的可佩戴式图像显示装置的焦点对准进行说明。

如图11、图12中所示，单眼型的可佩戴式图像显示装置是相对于导光板34呈垂直地使单眼、即右眼er的焦点与图像pr对准的装置。另一方面，如图1中所示，双眼型的可佩戴式图像显示装置是朝向内侧倾斜规定角度，从而使两眼、即右眼er和左眼el的焦点与图像pc对准的装置。另外，如图1中所示，该图像pc(双眼型的可佩戴式图像显示装置的图像pc)位于连接右眼er和左眼el的直线的垂直二等分线、即中心线cl上的一点上。

而且，一般的双眼型的可佩戴式图像显示装置，是将单眼型的可佩戴式图像显示装置彼此左右组合，并使左右的单眼型的可佩戴式图像显示装置自身分别朝向内侧倾斜规定角度，从而将焦点对准。

(本实施方式的可佩戴式图像显示装置1中的图像对位的说明)

在此，在上述单眼型的可佩戴式图像显示装置(图像显示组件)的图像的对位完成的状态下，处于透镜31的中心和反射式图像调制装置22的中心一致的状态。

相对于此，如图1中所示，在本实施方式的可佩戴式图像显示装置1中，使处于中心一致状态的透镜31的中心相对于反射式图像调制装置22的中心呈规定值偏心的状态而配置。

即，在图1的右侧图像显示组件10r中，使透镜31以相对于反射式图像调制装置22向x1r方向呈规定值偏心的状态而配置。

由此，如图1中所示，基准状态下的右侧的图像pr向实线箭头xr方向(左方向)移动，并作为图像pc位于中心线cl上。伴随与此，如图1中所示，相对于导光板34垂直的基准状态下的右侧视线gr成为朝向中心线cl侧且左侧的右侧视线grc。

另外，在图1的左侧图像显示组件10l中，将透镜31以相对于反射式图像调制装置22向x1l方向偏心规定值的状态配置。

由此，如图1中所示，基准状态下的左侧的图像pl向实线箭头xl方向(右方向)移动，并作为图像pc位于中心线cl上。伴随与此，如图1中所示，相对于导光板34垂直的基准状态下的左侧视线gl，成为朝向中心线cl侧且右侧的左侧视线glc。

而且，右侧视线grc和左侧视线glc在中心线cl上的图像pc、即一点处被连接。其结果是，如图1中所示，两眼、即右眼er和左眼el的焦点朝向内侧倾斜规定角度并被与图像pc对准。

(用于使透镜31以偏心状态配置的规定值的说明)

以下，参照图13、图14对用于使透镜31以偏心状态配置的规定值进行说明。

图13是表示在右侧图像显示组件10r中透镜31偏心了规定值的状态、且该规定值所满足的下式(1)的条件的说明图。图14是表示日本人的右眼er、er1、er2、er3和左眼el、el1、el2、el3之间的宽度(瞳孔间宽度)d、d1、d2、d3的尺寸(单位mm)的说明图。

规定值是基准状态的右侧图像显示组件10r的图像pr和左侧图像显示组件10l的图像pl分别作为两眼的图像pc、pc1、pc2、pc3位于中心线cl上的值。

另外，规定值是由基准状态的右侧图像显示组件10r或左侧图像显示组件10l的至少一者中的图像显示距离d、以及右眼er与左眼el之间的宽度(或者间隔；以下称为“左右两眼之间的宽度”。)d的1/2求出的值。

而且，规定值是满足下式(1)的值。

即，θ＝arctan{(d/2)/d}……(1)

其中，θ是中心线cl与右侧视线grc(或者左侧视线glc)所形成的角度(参照图13)。d是左右两眼之间的宽度(参照图13)。d是基准状态的右侧图像显示组件10r或左侧图像显示组件10l中的图像显示距离(参照图11、图13)。

在此，在上式(1)中代入具体的数值而求出使透镜31偏心的规定值的具体数值。

首先，左右两眼之间的宽度d是按照性别、年龄或按照区域的至少任意一种中的多人的平均值。在该例子中，如图14中所示，设为日本人的平均值64mm。

图14是表示居住在东京的多位日本人的平均值的说明图。即，在高龄组女性(a)中100人的平均值为61.1mm。在高龄组男性(b)中100人的平均值为64.4mm。在青年组女性(c)中61人的平均值为61.7mm。在青年组男性(d)中56人的平均值为64.1mm。如此，日本人的左右两眼之间的宽度d的平均值为约64mm，其范围被认为是约55mm～约71mm。

接着，若确定图像显示距离d，则可以求出使透镜31偏心的规定值的具体数值。在该例子中，图像显示距离d设为4000mm(4m)。即，将左右两眼之间的宽度d为约64mm的人的图像显示距离d调整为4000mm。其结果是，角度θ为约0.4°。

然后，以使中心线cl与右侧视线grc、左侧视线glc所形成的角度θ为约0.4°的方式，使透镜31相对于反射式图像调制装置22分别向x1r方向、x1l方向偏心。在角度θ变为约0.4°时，将透镜31固定在安装构件60上。

(图像pc、pc1、pc2、pc3、pc4的说明)

通过以上的操作，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1中的图像pc、pc1、pc2、pc3、pc4如图15所示被对准。

即，在左右两眼之间的宽度d2为约64mm的人的情况下，右眼er2的右侧视线grc2和左眼el2的左侧视线glc2在中心线cl上的图像pc、pc2处被连接。该情况下的图像显示距离d为4000mm。

另外，在左右两眼之间的宽度d1为窄于约64mm的人的情况下，右眼er1的右侧视线grc1和左眼el1的左侧视线glc1在中心线cl上的图像pc1处被连接。该情况下的图像显示距离d为短于4000mm的距离。

进一步地，在左右两眼之间的宽度d1为宽于约64mm的人的情况下，右眼er3的右侧视线grc3和左眼el3的左侧视线glc3在中心线cl上的图像pc3处被连接。该情况下的图像显示距离d为长于4000mm的距离。

另外，在右眼er3与中心线cl之间的宽度为(d3/2)且左眼el2与中心线cl之间的宽度为(d2/2)的人的情况下，右眼er3的右侧视线grc3和左眼el2的左侧视线glc2(参照图15中的实线箭头以及双点划线箭头)在自中心线cl向右侧偏离的位置上的图像pc4处被连接。该情况下的图像显示距离d为长于4000mm的距离。

通过以上的操作，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1针对左右两眼之间的宽度d为约64mm的人，将图像显示距离d调整为约4000mm。在该情况下，如图15中所示，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，即使是左右两眼之间的宽度d1、d3为约55mm～约71mm的人，虽然图像显示距离d不是约4000mm，但在中心线cl或中心线cl的左右两侧的附近，图像pc1、pc3、pc4被对准。

(实施方式的作用的说明)

本实施方式的可佩戴式图像显示装置1具有如上的结构，以下对其作用进行说明。

将光源20点亮。于是，如图10中所示，从光源20照射出的光被光控制部件21控制而成为控制光l1(s偏振光分量的光)。控制光l1通过偏振分光棱镜30被反射至反射式图像调制装置22侧，并且被反射式图像调制装置22反射而成为图像光l2。

来自反射式图像调制装置22的图像光l2透过偏振分光棱镜30及1/4λ波长板32后，被透镜31反射而透过1/4λ波长板32。由此，透过1/4λ波长板32两次的来自反射式图像调制装置22的图像光l2变为s偏振光分量的光，并被偏振分光棱镜30反射至光中继体33侧。

被反射至光中继体33侧的图像光l2，如图10、图11中所示，被从光中继体33中继传输至导光板34，在导光板34中被引导并被传输。在导光板34中被引导并被传输的图像光l2，在被配置于导光板34中的多块半透半反镜4的表面被反射。

在半透半反镜4的表面被反射的图像光l2从导光板34的表面341向外部射出并射入使用者的右眼er、左眼el。由此，使用者能够将图像光l2作为导光板34的背面340侧空间的图像进行确认。此时，背景光也透过导光板34以及多块半透半反镜4而射入使用者的右眼er、左眼el。如此，使用者能够连同背景一起确认图像。

在此，将调整机构8的调整螺钉82适当地旋转而拧入或拧出。于是，移动部81相对于固定部80沿左右方向x移动。其结果是，利用调整机构8，能够使右侧图像显示组件10r和左侧图像显示组件10l沿左右方向x移动。

(实施方式的效果的说明)

本实施方式的可佩戴式图像显示装置1具有如上的结构及作用，以下对其效果进行说明。

本实施方式的可佩戴式图像显示装置1中，将透镜31以相对于反射式图像调制装置22偏心了规定值的状态配置。其结果是，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，将图像pc、pc1、pc2、pc3、pc4的位置(使用者确认的位置)调整为适合于大多数的使用者。由此，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，不需要在每次使用时都调整图像pc、pc1、pc2、pc3、pc4的位置。

本实施方式的可佩戴式图像显示装置1中，作为透镜31偏心的规定值，设为如下的值：基准状态下的右侧图像pr、左侧图像pl如图1中所示，向实线箭头xr方向(左方向)、实线箭头xl方向(右方向)移动，并作为图像pc位于中心线cl上并被显示的值。

而且，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1中，透镜31偏心的规定值，是右侧视线grc、grc1、grc2、grc3和左侧视线glc、glc1、glc2、glc3在中心线cl上被连接的值。

其结果是，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，将图像pc、pc1、pc2、pc3、pc4的位置调整为进一步适合于大多数的使用者。由此，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，不需要在每次使用时都调整图像pc、pc1、pc2、pc3、pc4的位置。

本实施方式的可佩戴式图像显示装置1中，透镜31偏心的规定值，是由图像显示距离d和左右两眼之间的宽度d的1/2求出的值。其结果是，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，将图像pc、pc1、pc2、pc3、pc4的位置调整为进一步适合于大多数的使用者。由此，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，不需要在每次使用时都调整图像pc、pc1、pc2、pc3、pc4的位置。

本实施方式的可佩戴式图像显示装置1中，透镜31偏心的规定值，是满足θ＝arctan{(d/2)/d}的值。其结果是，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，将图像pc、pc1、pc2、pc3、pc4的位置调整为进一步适合于大多数的使用者。由此，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，不需要在每次使用时都调整图像pc、pc1、pc2、pc3、pc4的位置。

本实施方式的可佩戴式图像显示装置1中，作为左右两眼之间的宽度d，是使用根据日本人的平均数求出的值，但是，优选根据销售的国家或区域的不同，基于居住于此的人们的平均值进行修正。该情况下，根据按照性别、年龄或按照区域的至少任意一种中的多人的平均值求出。其结果是，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，将图像pc、pc1、pc2、pc3、pc4的位置调整为适合于大多数的使用者。由此，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，不需要每次使用时都调整图像pc、pc1、pc2、pc3、pc4的位置。

本实施方式的可佩戴式图像显示装置1中，将具有偏振分光棱镜30、导光板34及多块半透半反镜4的图像显示侧部分7(第一构成部件)和具有反射式图像调制装置22及透镜31的图像源侧部分6(第二构成部件)分别划分为单体部件且构成为组合结构，图像显示侧部分7安装在佩戴组件5上，且图像源侧部分6以能够安装或拆卸的方式安装在图像显示侧部分7。

其结果是，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，能够使图像源侧部分6相对于图像显示侧部分7任意地自由地变更设定。由此，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，能够任意地自由地变更设定fov(视场角)及分辨率，从而能够容易地制造fov(视场角)及分辨率不同的产品。而且，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，能够任意地自由地组合透镜31的焦点距离、反射式图像调制装置22(图像输出装置)的尺寸等。

本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，将图像源侧部分6和图像显示侧部分7划分为各为独立的组合结构。由此，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，能够将图像源侧部分6和图像显示侧部分7相互安装或拆卸。其结果是，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，能够容易地进行维护，另外，能够简单便利地进行使用。

即，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，通过将图像源侧部分6和图像显示侧部分7拆卸，能够容易地将图像源侧部分6和图像显示侧部分7分别独立地进行维护。另外，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，通过安装图像源侧部分6和图像显示侧部分7，能够将图像源侧部分6和图像显示侧部分7一体化，从而简单便利地进行使用。进一步地，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，能够分别独立地且高效地制造图像源侧部分6和图像显示侧部分7。

本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，能够利用调整机构8将右侧图像显示组件10r、左侧图像显示组件10l的位置相对于佩戴组件5沿着左右方向x进行调整，其中，左右方向x是连接使用者的右眼er和左眼el的方向。其结果是，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，能够将图像pc、pc1、pc2、pc3、pc4的位置调整为适合于大多数的使用者。

而且，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，能够将右侧图像显示组件10r、左侧图像显示组件10l的位置相对于佩戴组件5沿着左右方向x进行移动调整，因此，能够使导光板34的左右方向x的长度变短。由此，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，能够抑制从导光板34射入眼睛的光的损失。

以下，参照图16a～图16c对导光板34的左右方向x的长度与从导光板34射入眼睛的光的损失之间的相对关系进行说明。图16a～图16c是表示在右侧图像显示组件中通过右侧图像显示组件的位置调整所产生的效果的说明图。图16a是表示导光方向(左右方向)的长度不同的导光板以及基于此的光量的损失(衰减)状态的说明图。图16b是表示对导光方向(左右方向)的长度短的导光板进行调整的状态的说明图。图16c是表示将导光方向(左右方向)的长度长的导光板进行了固定的状态的说明图。

在图16a的上侧图中，符号“34a”是导光方向(箭头a方向；左右方向)的长度ta短的本实施例的导光板。符号“34b”是导光方向的长度tb比本实施例的导光板34a的长度ta长的比较例的导光板。射入导光板34a、34b中的光被引导向箭头a方向。

在图16a的下侧图中，纵轴表示从导光板34a、34b的表面射出的光的光量q。另外，横轴表示导光板34a、34b的表面的箭头a方向的长度t。进一步地，本实施例的导光板34a的右端(光被射入侧的一端)与比较例的导光板34b的右端一致对齐。将导光板34a、34b的右端的长度t设为“0”。本实施例的导光板34a的长度t具有介于“t1”和“t2”之间的长度。另一方面，比较例的导光板34b的长度t具有比“t3”长的长度。

在此，从导光板34a、34b的右端射出的光的光量为最大。另一方面，从导光板34a、34b的左端射出的光的光量为最小。其结果是，从导光板34a、34b的长度t1的部位射出的光的光量q1大。另外，从导光板34b的长度t2的部位射出的光的光量q2相对于光量q1小。进一步地，从导光板34b的长度t3的部位射出的光的光量q3相对于光量q1、q2小。

如此，与导光方向的长度tb比本实施例的导光板34a的长度ta长的比较例的导光板34b相比，导光方向的长度ta短的本实施例的导光板34a能够抑制射入眼睛的光的损失。

在图16b中，导光方向的长度ta短的本实施例的导光板34a如前所述，通过调整机构8能够相对于佩戴组件5沿左右方向x移动。其结果是，本实施例的导光板34a能够使光量q1大的光射入大多数使用者的眼睛er1、er2、er3中。

另一方面，在图16c中，导光方向的长度tb比本实施例的导光板34a的长度ta长的比较例的导光板34b是固定式的导光板，且能够将光射入大多数使用者的眼睛er1、er2、er3中。但是，比较例的导光板34b的导光方向的长度tb比本实施例的导光板34a的长度ta长，因此，随着朝向左端，光量q2、q3与从部位t1射出的光的光量q1相比小。其结果是，根据比较例的导光板34b，眼睛为er3的使用者能够利用光量q1大的光看到图像，而眼睛为er2、er1的使用者只能够利用光量q2、q3小的光看到图像。

相对于此，根据本实施例的导光板34a，虽然需要调整机构8，但是，眼睛为er1、er2、er3的大多数使用者都能够利用光量q1大的光看到图像。

本实施方式的可佩戴式图像显示装置1中，调整机构8具有：安装于佩戴组件5的固定部80、安装有右侧图像显示组件10r、左侧图像显示组件10l并且以能够沿左右方向x移动的方式安装在固定部80上的移动部81、以及作为能够将移动部81的位置相对于固定部80进行调整的调整部的调整螺钉82和弹簧83。其结果是，本实施方式的可佩戴式图像显示装置1，能够利用调整机构8，将右侧图像显示组件10r、左侧图像显示组件10l的位置相对于佩戴组件5沿左右方向x可靠地进行调整。

(实施方式以外的其他例子的说明)

需要说明的是，在上述实施方式中，使用的是以能够佩戴或拆卸的方式佩戴在使用者面部上的眼镜型的佩戴组件5。但是，在本发明中，作为佩戴组件，也可以是眼镜型以外的其他佩戴组件。例如，也可以是护目镜型或帽子型等的佩戴组件。

另外，在上述实施方式中，右侧图像显示组件10r和左侧图像显示组件10l两者中分别使透镜31偏心。但是，在本发明中，也可以构成为：使右侧图像显示组件10r或左侧图像显示组件10l的一者中，使透镜31偏心。该情况下，两眼(右眼er、er1、er2、er3和左眼el、el1、el2、el3)看到的图像，被显示在相对于连接右眼er、er1、er2、er3和左眼el、el1、el2、el3的直线的垂直二等分线、即中心线cl而向右侧(参照图15的图像pc4)或左侧偏离的位置上。

进一步地，在上述实施方式中，将右侧图像显示组件10r和左侧图像显示组件10l分别利用调整机构8安装在佩戴组件5上。但是，在本发明中，也可以将右侧图像显示组件10r或左侧图像显示组件10l利用调整机构8安装在佩戴组件5上。另外，在本发明中，也可以不利用调整机构8，而是分别将右侧图像显示组件10r和左侧图像显示组件10l直接安装在佩戴组件5上。

另外，在上述实施方式中，将右侧图像显示组件10r和左侧图像显示组件10l的图像显示侧部分(第一构成部件)7侧的导光板34，利用调整机构8安装在佩戴组件5的前框部分50的左右两端上。但是，在本发明中，也可以将右侧图像显示组件10r和左侧图像显示组件10l的图像源侧部分(第二构成部件)6侧的例如安装构件60，利用调整机构8安装在佩戴组件5的前框部分50的左右两端上、或者不利用调整机构8而直接安装在佩戴组件5的前框部分50的左右两端上。该情况下，右侧图像显示组件10r和左侧图像显示组件10l的图像显示侧部分(第一构成部件)7和图像源侧部分(第二构成部件)6呈一体结构。

另外，在上述实施方式中，将右侧图像显示组件10r和左侧图像显示组件10l，利用调整机构8安装在佩戴组件5的前框部分50的左右两端上。但是，在本发明中，也可以不利用调整机构8，而是将右侧图像显示组件10r和左侧图像显示组件10l直接安装在佩戴组件5的前框部分50的左右两端以外的其他部位上。

另外，在上述实施方式中，能够利用调整机构8，将右侧图像显示组件10r和左侧图像显示组件10l相对于佩戴组件5沿左右方向x进行调整。但是，在本发明中，也可以将右侧图像显示组件10r和左侧图像显示组件10l相对于佩戴组件5沿左右方向x以外的其他方向进行调整。

例如，也可以构成为：利用调整机构，将右侧图像显示组件10r和左侧图像显示组件10l相对于佩戴组件5沿上下方向z或其他方向进行调整。该情况下的调整机构，可以使用上述实施方式的调整机构8。

进一步地，在上述实施方式中，作为图像输出装置，对反射式液晶(lcos)的反射式图像调制装置22进行了说明。但是，在本发明中，作为图像输出装置，也可以是反射式液晶(lcos)的反射式图像调制装置22以外的其他装置。例如为“dlp(注册商标)”等的反射镜的装置，或者透射型的装置等。另外，也可以将图像光输出部2整体作为有机led等的其自身发光的图像输出装置。另外，当使用透射型的装置时，透镜使用的是透射式透镜。

另外，在上述实施方式中，说明的是将可佩戴式图像显示装置1经由佩戴组件5佩戴于使用者面部时，导光板34的表面341及背面340与左右方向x平行的例子。但是，在本发明中，也可以构成为：将可佩戴式图像显示装置1经由佩戴组件5佩戴于使用者面部时，导光板34的表面341及背面340相对于左右方向x倾斜(稍微倾斜)。

需要说明的是，本发明并不受上述实施方式限定。例如，左右两眼之间的宽度d的具体数值64mm、或者图像显示距离d的具体数值4000mm并不受限定。

(符号说明)

1可佩戴式图像显示装置

10r右侧图像显示组件

10l左侧图像显示组件

2图像光输出部

20光源

200基板

201led

21光控制部件

210反射片管

211第一扩散片

212第二扩散片

213棱镜片

214线栅膜

215偏振光片

22反射式图像调制装置(图像输出装置)

3图像光传输部

30偏振分光棱镜

300直角棱镜

301线栅膜

31透镜

310反射面

311透镜部

321/4λ波长板

33光中继体

34导光板

34a本实施例的导光板

34b比较例的导光板

340背面

341表面

4图像光射出部(半透半反镜)

5佩戴组件

50前框部分

51、51脚丝部分

52、52铰链

53鼻托

6图像源侧部分(第二构成部件)

60安装构件

61空间

62开口部

7图像显示侧部分(第一构成部件)

8调整机构

80固定部

81移动部

82调整螺钉(调整部)

83弹簧(调整部)

84空间部

85引导部

86安装支架

a导光方向

cl中心线

d、d1、d2、d3左右两眼之间的宽度

d图像显示距离

el、el1、el2、el3左眼

er、er1、er2、er3右眼

gl、glc、glc1、glc2、glc3左侧视线

gr、grc、grc1、grc2、grc3右侧视线

l1控制光

l2图像光

pc、pc1、pc2、pc3、pc4图像(两眼(右眼及左眼)看到的图像)

pl图像(单眼(左眼)看到的图像)

pr图像(单眼(右眼)看到的图像)

q、q1、q2、q3光量

t、t1、t2、t3长度

ta本实施例的导光板34a的长度

tb比较例的导光板34b的长度

x左右方向

y前后方向

z上下方向

x1左右方向的调整方向

y1前后方向的调整方向

z1上下方向的调整方向

xl右方向

xr左方向

x1l左方向的调整方向

x1r右方向的调整方向