一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

图像显示装置的制作方法

2022-07-30 19:24:08 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及能够观察虚像的图像显示装置,特别是涉及在外装部件中部分地收纳有光学系统的图像显示装置。


背景技术:

2.作为图像显示装置,公知有一种头戴显示器(以下,也称为hmd),该头戴显示器构成为利用外部罩覆盖壳体并且将外部罩安装于头部佩戴用的框架,其中,该壳体收纳将图像光沿纵向引导的光学系统(专利文献1)。在该hmd中,通过在收纳光学部件并分离成半身的壳体的分离面、图像显示部件的基端部配置并夹入遍及一周的密封部件,来对壳体的分离面等进行防水。
3.专利文献1:日本特开2017-212475号公报
4.在上述专利文献1的hmd中,对收纳光学系统的壳体进行防水,并将该壳体借助外部罩安装于框架,因此,与收纳光学系统的壳体相比,存在装置整体变大、重量变重这样的课题。


技术实现要素:

5.本发明的一个方面的图像显示装置具有:第1显示部,其具有朝向光瞳位置射出图像光的第1光学系统和支承第1光学系统的第1框架;第1罩部件,其收纳第1光学系统,使第1框架的一部分露出;外装部件,其收纳第1罩部件;以及密封部件,其呈片状并且具有挠性,密封部件具有:第1密封部,其被外装部件夹着而进行密封;以及第2密封部,其被第1框架和第1罩部件夹着而进行密封。
附图说明
6.图1是说明第1实施方式的图像显示装置的佩戴状态的外观立体图。
7.图2是图像显示装置的俯视图、主视图、侧视图以及仰视图。
8.图3是示出从图像显示装置卸下外装部件后的内部的主视图、侧视图、立体图等。
9.图4是从图像显示装置卸下外装部件后的剩余部分的分解立体图。
10.图5是组合了左右的显示部的光学单元的俯视图和仰视图。
11.图6是说明第1框架与固定部件的连接的立体图、说明固定部件与第1罩部件的配置关系的立体图以及说明第1框架、固定部件、第1罩部件的配置关系的立体图。
12.图7示出上外装部件的仰视图和下外装部件的俯视图。
13.图8是说明图像显示装置的内部的光学系统的概念性的侧剖视图。
14.图9是说明显示像的畸变校正的图。
15.图10是说明密封部件的俯视图。
16.图11是说明图像显示装置的密封结构的概念性的侧视图。
17.标号说明
18.7a、7b:外缘;7f、7g:紧固部;11a、11b:显示元件;12a:第1光学系统;12b:第2光学系统;20:成像光学系统;21:投射透镜;22:棱镜反射镜;23:透视反射镜;28:板状光学元件;61a:第1框架;61b:第2框架;71o:开口;75:密封部件;75f:第1密封部;75s:第2密封部;75i:内周部;75o:外周部;75t:中间区域;78:固定部件;78a:桥部;81、82:连结部件;93:粘接层;100:图像显示装置;100a:第1显示部;100b:第2显示部;102:显示驱动部;103a、103b:组合器;107:外装部件;107a:上外装部件;107b:下外装部件;200:图像显示装置;200a:主体;200b:支承装置;ax:光轴;er:视环;ey:眼;g1:间隙;gp:间隙;is:内空间;ml:图像光;op1:开口;op21、op22:开口;os:光学系统;ou:光学单元;p1、p2、p3:光路;pp:光瞳位置;us:佩戴者。
具体实施方式
19.以下,参照图1~图3等,对本发明的图像显示装置的结构、动作、制造方法等进行说明。
20.图1是说明图像显示装置200的佩戴状态的图。图像显示装置200是头戴显示器即hmd 201,使佩戴该图像显示装置200的观察者或者佩戴者us识别作为虚像的影像。在图1等中,x、y以及z是垂直坐标系, x方向与佩戴了图像显示装置200或者hmd 201的观察者或者佩戴者us的双眼ey排列的横向对应, y方向相当于与对于佩戴者us而言的双眼ey排列的横向垂直的上方向, z方向相当于对于佩戴者us而言的前方向或者正面方向。
±
y方向与铅垂轴或铅垂方向平行。
21.图像显示装置200具有以覆盖佩戴者us的眼前的方式配置的主体200a和支承主体200a的镜腿状的一对支承装置200b。在功能方面来看的情况下,主体200a包含右眼用的第1显示装置100a和左眼用的第2显示装置100b。第1显示装置100a由配置于上部的显示驱动部102和以眼镜镜片状覆盖眼前的组合器103a构成。第2显示装置100b也同样地由配置于上部的显示驱动部102和以眼镜镜片状覆盖眼前的组合器103b构成。
22.参照图2,对图像显示装置200中的主体200a的外观进行说明。在图2中,区域ar1是主体200a的俯视图,区域ar2是主体200a的主视图,区域ar3是主体200a的右侧视图,区域ar4是主体200a的仰视图。主体200a中的配置于 y侧即上侧的一对显示驱动部102被连结而一体化,由在横向上细长的圆顶状的上外装部件107a和平坦的板状的下外装部件107b覆盖。将上外装部件107a和下外装部件107b组合而成的部件称为外装部件107。第1组合器103a和第2组合器103b具有将向前方即 z方向突起的半球的上部切除的形状,配置为从下外装部件107b向下方突出。
23.参照图3,对从图2所示的主体200a卸下上外装部件107a以及下外装部件107b后的内部结构的概要进行说明。在图3中,区域br1是使主体200a的上部露出的主视图,区域br2是使主体200a的上部露出的右侧视图,区域br3是使主体200a的上部露出的立体图,区域br4是使主体200a的内部光学系统露出的立体图。右眼用的第1显示装置100a具有第1显示元件11a、第1光学系统12a以及第1组合器103a作为第1显示部100a。后述的第1框架61a也是第1显示部100a的要素。第1光学系统12a被作为内罩的第1罩部件71a覆盖,第1显示元件11a以堵塞第1罩部件71a的开口71o的方式配置,经由矩形框状的第1保持架72a固定于第1光学系统12a的外框。
24.如图4所示,第1光学系统12a通过粘接等固定于板状的第1框架61a的上表面,第1组合器103a在其上端通过粘接等固定于第1框架61a的周围中的前半部分。
25.返回图3,第2显示装置100b具有第2显示元件11b、第2光学系统12b以及第2组合器103b作为第2显示部100b。后述的第2框架61b也是第2显示部100b的要素。第2光学系统12b被作为内罩的第2罩部件71b覆盖,第2显示元件11b以堵塞第2罩部件71b的开口71o的方式配置,经由矩形框状的第2保持架72b固定于第2光学系统12b的外框。左眼用的第2显示装置100b具有与右眼用的第1显示装置100a相同的结构以及功能。即,第2显示元件11b与第1显示元件11a相同,第2光学系统12b与第1光学系统12a相同,第2组合器103b与第1组合器103a相同。但是,在使第1光学系统12a、第1组合器103a等关于左右的x方向具有非对称性的情况下,第2光学系统12b、第2组合器103b等是使第1光学系统12a、第1组合器103a等左右反转而得的。
26.如图4所示,第2光学系统12b通过粘接等固定于板状的第2框架61b的上表面,第2组合器103b在其上端通过粘接等固定于第2框架61b的周围中的前半部分。
27.返回图3,第1显示装置100a与第2显示装置100b在内部经由固定部件78连结。固定部件78是棒状的金属部件,例如由镁合金形成。通过由镁合金形成固定部件78,能够具有通过散热来冷却第1框架61a、第2框架61b的效果。固定部件78在两端将第1显示部100a和第2显示部100b相对地固定。固定部件78是相当于天平的臂的部件,在中央支承相当于一对盘的一对显示部100a、100b。固定部件78具有在将第1显示部100a和第2显示部100b固定之前的对位时,能够使第1光学系统12a和第2光学系统12b向2轴以上的旋转方向旋转的形状。
28.参照图4~图6,说明固定部件78对第1显示部100a以及第2显示部100b的支承。在图5中,区域cr1是将左右的显示部100a、100b连结的光学单元ou的俯视图,区域cr2是光学单元ou的仰视图。在图6中,区域dr1是说明第1框架61a与固定部件78的连接的立体图,区域dr2是说明固定部件78与第1罩部件71a的配置关系的立体图,区域dr3是说明第1框架61a、固定部件78、第1罩部件71a的配置关系的立体图。在固定部件78的两端形成有作为球状的部件的固定部81a、82a。这些固定部81a、82a在将第1显示部100a与第2显示部100b对位后,通过粘接材料等粘接于在显示部100a、100b或框架61a、61b的内侧的端部设置的作为半球状的凹陷部件的凹部81b、82b,成为旋转停止的状态。固定部81a和凹部81b组合而成的连结部件81具有球窝接头型的轴承结构,被第1罩部件71a的扩张部71c覆盖。固定部82a和凹部82b组合而成的轴承状的连结部件82也具有球窝接头型的轴承结构,被第2罩部件71b的扩张部71c覆盖。一方的连结部件81设置在固定部81a与第1显示部100a即第1框架61a之间并且具有3轴的旋转自由度。另一方的连结部件82设置在固定部82a与第2显示部100b即第2框架61b之间并且具有3轴的旋转自由度。通过使用这样的连结部件81、82,能够提高第1显示部100a与第2显示部100b的相对定位的自由度。
29.第1框架61a是半圆板状的金属部件,例如由镁合金形成。通过由镁合金形成第1框架61a,能够提高显示元件11a等产生的热的散热效率。在第1框架61a的左右两端形成有凹部81b,但仅一方的凹部81b用于与固定部件78连接。在第1框架61a上形成有光学开口oa并且配置有密封光学开口oa的板状光学元件28。板状光学元件28是第1光学系统12a的一部分。第2框架61b是半圆状的金属部件,例如由镁合金形成。通过由镁合金形成第2框架61b,能够提高显示元件11b等产生的热的散热效率。在第2框架61b的左右两端形成有凹部82b,
但仅一方的凹部82b用于与固定部件78连接。在第2框架61b上也形成有光学开口oa并且配置有密封光学开口oa的板状光学元件28。
30.参照图7,对上外装部件107a以及下外装部件107b进行说明。在图7中,区域er1是示出上外装部件107a的内侧的仰视图,区域er2是示出下外装部件107b的内侧的俯视图。上外装部件107a和下外装部件107b由树脂制的材料形成。上外装部件107a的外缘7a和下外装部件107b的外缘7b具有相同的形状,通过使它们对接,能够形成收纳图3所示的第1光学系统12a和第2光学系统12b的空间。上外装部件107a和下外装部件107b利用作为螺钉孔等的紧固部7f、7g而被固定。下外装部件107b具有一对开口op1,能够在开口op1内如虚线所示的那样配置第1框架61a和第2框架61b。在开口op1与框架61a、61b之间设置有间隙gp,容许框架61a、61b在开口op1内在xz面内或在y方向上发生位置偏移。即,图3等所示的第1显示部100a和第2显示部100b在保持相互对位的状态下固定于下外装部件107b,即使在收纳于上外装部件107a和下外装部件107b内的状态下,也能够在两显示部100a、100b之间维持定位完成时的配置关系。在下外装部件107b形成有螺钉固定孔7j,从而能够通过螺钉固定而相对于在固定部件78的桥部78a设置的一对紧固部78z固定。
31.参照图3以及图4,在第1框架61a以及第2框架61b的上方配置有密封部件75。密封部件75是橡胶状的弹性片或防水片,具有挠性。密封部件75介于第1框架61a和第2框架61b与图2所示的上外装部件107a和下外装部件107b之间,具有将外装部件107的内空间is保持为液密或气密的作用。这里,利用密封部件75进行的密封不限于完全的气密,也包含防滴或防尘这样的水平。
32.参照图3,在固定部件78的上方且左右的显示部100a、100b之间配置有矩形板状的电路基板91。电路基板91包含控制第1显示元件11a和第2显示元件11b的显示动作的控制装置92。控制装置92对左右的显示元件11a、11b输出与显示图像对应的驱动信号,控制左右的显示元件11a、11b的显示动作。控制装置92例如具有if电路、信号处理电路等,根据从外部接受到的图像数据或图像信号,使左右的显示元件11a、11b进行2维的图像显示。虽然省略图示,但控制装置92包含对第1显示装置100a的动作和第2显示装置100b的动作进行统括的主基板。主基板例如能够具有在与未图示的外部装置之间进行通信并对从该外部装置接收到的信号进行信号转换的接口功能、使第1显示装置100a的显示动作与第2显示装置100b的显示动作协作的综合功能。此外,为了将从电路基板91延伸的通信线引出到外部,在上外装部件107a的适当部位生成导通口(未图示),贯穿口的周围也被液密地密封。
33.电路基板91被基板支承部74支承在固定部件78上。在基板支承部74上固定有电路基板91。基板支承部74是从上方、前方以及后方覆盖固定部件78的树脂制的部件,通过使用了嵌合部51的卡扣配合,能够与电路基板91一起相对于固定部件78装卸。
34.图8是说明第1显示部100a的光学结构的侧方剖视图。第1显示部100a具有第1显示元件11a和成像光学系统20。成像光学系统20也称为导光光学装置。成像光学系统20具有投射透镜21、棱镜反射镜22、板状光学元件28以及透视反射镜23。成像光学系统20中的投射透镜21、棱镜反射镜22、板状光学元件28对应于图3等所示的第1光学系统12a,透视反射镜23对应于第1组合器103a。第1光学系统12a通过与第1组合器103a协作而将图像光ml朝向光瞳位置pp射出。第1显示元件11a、投射透镜21以及棱镜反射镜22在通过未图示的框体相互对准的状态下固定于第1框架61a并且收纳于由第1罩部件71a和第1框架61a夹着的空间sp1
内。板状光学元件28以嵌入于在第1框架61a的光学开口oa形成的台阶的方式配置,光学开口oa的周围保持为气密的状态。
35.第1显示元件11a是自发光型的显示器件。第1显示元件11a例如是有机el(有机电致发光,organic electro-luminescence)显示器,在2维的显示面11d上形成彩色的静态图像或动态图像。第1显示元件11a沿着以xy面为基准绕x轴旋转而倾斜的xy面配置。第1显示元件11a被设置于电路基板91的控制装置92驱动而进行显示动作。第1显示元件11a不限于有机el显示器,能够置换为微型led显示器、或者使用了无机el、有机led、激光器阵列、量子点发光型元件等的显示器件。第1显示元件11a不限于自发光型的图像光生成装置,也可以由lcd等其他光调制元件构成,通过利用背光灯那样的光源对该光调制元件进行照明来形成图像。作为第1显示元件11a,也能够代替lcd而使用lcos(liquid crystal on silicon,lcos为注册商标)、数字微镜器件等。
36.投射透镜21使从第1显示元件11a射出的图像光ml通过并入射到棱镜反射镜22。投射透镜21包含第1透镜21p和第2透镜21q,将从第1显示元件11a射出的图像光ml会聚为接近平行光束的状态。棱镜反射镜22具有内反射面22b,使从投射透镜21射出的图像光ml从入射面22a向内部入射,被内反射面22b全反射,从射出面22c向外部射出。此时,棱镜反射镜22使从前方入射的图像光ml以向相对于使入射方向反转的方向(从棱镜反射镜22观察的光源的方向)倾斜的方向折返的方式射出。板状光学元件28使来自棱镜反射镜22的图像光ml折射并通过,然后入射到透视反射镜23。
37.透视反射镜23是作为凹的表面反射镜发挥功能的弯曲的板状的光学部件,将从棱镜反射镜22经由板状光学元件28入射的图像光ml朝向光瞳位置pp反射。光瞳位置pp是来自显示面11d上的各点的图像光ml以规定的发散状态或平行状态从与显示面11d上的各点的位置对应的角度方向以重叠的方式入射的位置。透视反射镜23覆盖配置有眼睛ey或瞳孔的光瞳位置pp并且朝向光瞳位置pp具有凹形状,朝向外界具有凸形状。透视反射镜23是具有在板状体23b的表面或背面上形成反射镜膜23c的结构的反射镜板。透视反射镜23的反射面23a具有透过性。通过了透视反射镜23或其周围的支承板41的外界光ol也入射到光瞳位置pp。即,佩戴了图像显示装置200的佩戴者us能够与外界像重叠地观察基于图像光ml的虚像。
38.以上,构成投射透镜21、棱镜反射镜22、板状光学元件28以及透视反射镜23的光学面包含自由曲面,也能够将至少一部分的光学面置换为非球面或球面。
39.由于透视反射镜23是凹面镜等,因此,成像光学系统20成为离轴光学系统os。在本实施方式的情况下,投射透镜21、棱镜反射镜22、板状光学元件28以及透视反射镜23非轴对称地配置,具有非轴对称的光学面。在该成像光学系统20即离轴光学系统os中,以光轴ax沿着与纸面对应的离轴面(与yz面平行的面)延伸的方式进行光轴ax的弯折。在该成像光学系统20中,通过在与yz面平行的离轴面内进行光轴ax的弯折,沿着该离轴面排列光学要素21、22、23。成像光学系统20包含沿着作为在纵向上延伸的基准面的离轴面(与yz面平行的面)配置并且在反射面的前后相互倾斜的光轴部分ax1、ax2、ax3。作为整体的光轴ax沿着从显示元件11a的中心射出的主光线的光路延伸,通过相当于眼点的视环er或光瞳的中心。光轴ax在按照与yz面平行的横截面观察的情况下,通过多个光轴部分ax1、ax2、ax3而成为z字状的结构。即,在与yz面平行的离轴面中,从投射透镜21到内反射面22b的光路p1、从内反射面
22b到透视反射镜23的光路p2以及从透视反射镜23到光瞳位置pp的光路p3成为以z字状2阶段折返的配置。
40.如图9所示,将形成于第1显示元件11a的显示面11d的显示像设为预先具有梯形变形那样的变形的修正图像da1。即,由于成像光学系统20是离轴光学系统os,因此在光学系统本身中不容易完全去除梯形变形那样的失真。因此,通过使显示于第1显示元件11a的图像具有抵消由投射透镜21、棱镜反射镜22、板状光学元件28以及透视反射镜23形成的变形的、相反的变形,能够使经由成像光学系统20在光瞳位置pp观察的虚像的投影像ig1的像素排列成为与原来的显示像da0对应的格子图案,能够使轮廓成为矩形。即,第1显示元件11a对由投射透镜21、棱镜反射镜22、板状光学元件28以及透视反射镜23形成的失真进行校正。其结果是,能够容许在透视反射镜23等产生的失真,并且作为包含第1显示元件11a的整体能够抑制像差。由此,棱镜反射镜22等光学要素的配置、尺寸的自由度提高,能够实现第1显示部100a的小型化,并且容易确保第1显示部100a的光学性能。
41.以上,对第1显示部100a进行了说明,但由于第2显示部100b具有与第1显示部100a同样的结构,因此省略具体的结构的说明。
42.以下,参照图10对密封部件75进行说明。密封部件75具有与俯视时的外装部件107相同的轮廓形状,在横向的x方向上细长地延伸。密封部件75是由“poron(注册商标)”这样的独立发泡材料形成且具有均匀厚度的防水片,具有缓冲性,能够弹性变形。密封部件75的厚度例如设定为0.5mm左右,但不限于此。通过使密封部件75能够弹性变形,能够提高第1框架61a和第2框架61b相对于外装部件107的位置调整的容许度。在密封部件75形成有一对开口op21、op22。密封部件75的外周部75o如附图中微细的点图案所示那样作为外侧的第1密封部75f发挥功能,被夹在外装部件107的外缘7a、7b之间而与外装部件107紧密贴合地固定。在密封部件75的外周部75o与开口op21、op22之间,即,在第1密封部75f的内侧,如附图中微细的点图案所示那样设置有2个第2密封部75s。2个第2密封部75s与第1框架61a和第2框架61b的外周对应,粘接于两框架61a、61b的外周上表面。
43.在组装后,在密封部件75的下表面侧即-y侧配置第1框架61a和第2框架61b,开口op21、op22的周围被支承在第1框架61a和第2框架61b上。此时,成为第1光学系统12a经由开口op21向第1框架61a的相反侧即 y侧突出并露出的状态。另外,成为第2光学系统12b经由开口op22向第2框架61b的相反侧即 y侧突出并露出的状态。第1罩部件71a配置于密封部件75的上表面侧即 y侧而覆盖第1光学系统12a,第2罩部件71b配置于密封部件75的上表面侧即 y侧而覆盖第2光学系统12b。在密封部件75的周围形成有与形成于图7所示的上外装部件107a的紧固部7f等对应的贯穿插入孔8g,在密封部件75的中央形成有与图7所示的下外装部件107b的螺钉固定孔7j对应的贯穿插入孔8j。
44.参照图11,对图像显示装置200中的密封进行说明。在形成于密封部件75的外侧的第1密封部75f与外装部件107之间进行密封。第1密封部75f夹在构成外装部件107的上外装部件107a与下外装部件107b之间而固定于外装部件107。在上外装部件107a的外缘7a形成有向外的台阶7p,在下外装部件107b的外缘7b形成有向内的台阶7q,通过这些台阶7p、7q的嵌合,上外装部件107a和下外装部件107b在被定位的状态下卡合。在对接的台阶7p、7q的内侧形成有间隙g1,第1密封部75f一边弹性变形一边紧密贴合地夹入该间隙g1。如图10所示,第1密封部75f沿着上外装部件107a以及下外装部件107b的外周设置成环状。
45.在密封部件75中形成于第1密封部75f的内侧的第2密封部75s在与第1框架61a之间进行密封。第2密封部75s经由粘接层93粘接固定于第1框架61a的外周区域的上表面61m。即,粘接层93设置在第1框架61a与密封部件75的主体75z之间。这里,粘接层93作为第2密封部75s的一部分发挥功能,第2密封部75s以隔着粘接层93与第1框架61a紧密贴合的状态被固定。第2密封部75s、粘接层93沿着第1框架61a的外周设置成环状(参照图10)。另外,在密封部件75中,相当于开口op21的边缘的内周部75i或其附近被第1罩部件71a的下端71e按压。
46.密封部件75中的被第1密封部75f和第2密封部75s夹着而沿横向延伸的中间区域75t将第1密封部75f和第2密封部75s连结而将外装部件107的内空间is密封。由于中间区域75t弹性变形,因此容许第1框架61a相对于下外装部件107b等微小地错位,能够进行不以外装部件107为基准的第1框架61a或第1显示部100a的定位。此外,外装部件107通过相对不要求形状精度的方法来制作,但在以高精度制作外装部件107的情况下,也能够不经由固定部件78而通过将第1显示部100a直接固定于外装部件107来实现定位。
47.通过使用密封部件75,能够如覆盖外装部件107的开口op1的盖那样配置第1框架61a,并且在两者之间确保间隙gp,并且实现外装部件107内的密封。
48.以上,对图像显示装置200中的第1显示部100a的周边的密封进行了说明,但第2显示部100b的周边的密封也是同样的。第2显示部100b的密封中的相对于外装部件107的部分与第1显示部100a相同,利用了密封部件75的第1密封部75f。第2显示部100b的密封中的相对于第2框架61b的部分利用以包围密封部件75的开口op22的方式设置的第2密封部75s。
49.密封部件75的外形比第1框架61a、第2框架61b的板状的外形大,第1密封部75f以一并包围2个第2密封部75s的方式配置于2个第2密封部75s的外侧(参照图10)。密封部件75在其中央配置于与第1框架61a、第2框架61b连结的固定部件78的下侧(参照图3)。即,密封部件75夹在固定部件78与第1显示部100a的第1框架61a之间,并且夹在固定部件78与第2显示部100b的第2框架61b之间。通过这样配置密封部件75,能够密封固定部件78的周边,能够保持空间sp1内的液密性或气密性。在将下外装部件107b固定于固定部件78时,贯穿插入孔8j、固定部件78的周边被保持为液密或气密从而密封。用于将上外装部件107a固定于下外装部件107b的贯穿插入孔8g也被紧固部7f、紧固部7f周边的部件密封。
50.虽然省略详细的图示,但外装部件107的内空间is与被第1罩部件71a和第1框架61a夹着的空间sp1连通而未完全分离。若将第1罩部件71a的下端形成为环状并以按压密封部件75的方式固定于第1框架61a的上表面61m,则也能够将内空间is与空间sp1分离。
51.以下,对图像显示装置200的制造即组装进行说明。首先,在第1框架61a上固定第1光学系统12a和第1组合器103a,使用第1保持架72a等对第1光学系统12a进行定位并且固定显示元件11a。由此,得到包含第1显示部100a的右眼单元ru(参照图4)。与此同时,在第2框架61b上固定第2光学系统12b和第2组合器103b,使用第2保持架72b等对第2光学系统12b进行定位并且固定显示元件11b。由此,得到包含第2显示部100b的左眼单元lu(参照图4)。之后,将右眼单元ru和左眼单元lu设置于两系统测定装置,将密封部件75固定于第1框架61a以及第2框架61b上。此时,密封部件75的第2密封部75s隔着粘接层93粘接于两框架61a、61b。由此,密封部件75的内侧的op21、op22被第1框架61a以及第2框架61b密封。并且,将固定部件78的第1固定部81a嵌入第1框架61a的第1凹部81b,并且将固定部件78的第2固定部
82a嵌入第2框架61b的第2凹部82b。之后,利用两系统测定装置的工作台,精密地调整右眼单元ru以及左眼单元lu的相互的角度、配置。此时,右眼单元ru和左眼单元lu在通过固定部件78连结的状态下,能够向绕x轴的r1方向、绕y轴的r2方向以及绕z轴的r3方向独立地旋转(参照图4等)。此外,密封部件75弹性变形而容许两框架61a、61b的相对位移。在位置调整完成后,使预先供给到第1固定部81a与第1凹部81b之间的粘接剂固化,使预先供给到第2固定部82a与第2凹部82b之间的粘接剂固化。由此,完成右眼单元ru与左眼单元lu的对位。然后,从第1框架61a的上方以覆盖第1光学系统12a的方式盖着第1罩部件71a,将设置于第1罩部件71a的扩张部71c经由形成于第1罩部件71a的螺钉孔和第1固定部81a螺钉固定于第1框架61a的第1凹部81b侧。由此,完成第1罩部件71a相对于第1框架61a的固定。将第2罩部件71b固定于第2框架61b的方法与将第1罩部件71a固定于第1框架61a的方法相同,省略说明。接着,利用基板支承部74将电路基板91安装于固定部件78,将从显示元件11a、11b延伸的fpc与电路基板91连接。最后,使用设置于固定部件78的一对紧固部78z将下外装部件107b固定于固定部件78,将上外装部件107a固定于下外装部件107b。此时,容许第1框架61a、第2框架61b相对于下外装部件107b进行微小的位移,维持第1显示部100a、第1显示部100b相对于固定部件78的定位。并且,通过将密封部件75的外周部75o即第1密封部75f夹在上外装部件107a的外缘7a与下外装部件107b的外缘7b之间,从而在它们之间实现密封。即,封装部件107的内空间is被密封。
52.上述实施方式的图像显示装置200具有:显示部100a、100b,其具有朝向光瞳位置pp射出图像光ml的光学系统12a、12b和支承光学系统12a、12b的框架61a、61b;外装部件107,其将显示部100a、100b的光学系统12a、12b收纳于内空间is并且使框架61a、61b局部地露出;以及密封部件75,其将外装部件107的内空间is密封,呈片状并且具有挠性,密封部件75具有在与外装部件107之间进行密封的外侧的第1密封部75f和在与框架61a、61b之间进行密封的内侧的第2密封部75s。由此,能够利用框架61a、61b将外装部件107的内外分离,并且保持收纳光学系统12a、12b的内空间is的液密性或气密性,能够实现外装部件107的小型化以及轻量化,并且实现内空间is的可靠的密封。此时,通过密封部件75的挠性,能够进行框架61a、61b即显示部100a、100b相对于外装部件107的位置调整。
53.〔变形例及其他〕
54.以上结合实施方式对本发明进行了说明,但本发明不限于上述的实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够以各种方式实施,例如也能够进行如下的变形。
55.图像显示装置200可以是单眼用的显示装置。即,能够省略第2显示部100b而成为仅由第1显示部100a构成的显示装置。在该情况下,外装部件107成为仅收纳第1显示部100a的小型的部件。
56.密封部件75的第1密封部75f不限于被夹在上外装部件107a与下外装部件107b之间而固定,能够通过粘接而固定于外装部件107。另外,第2密封部75s不限于粘接于第1框架61a,能够夹在第1框架61a和附随于第1框架61a的部件(例如第1罩部件71a)之间而固定。密封部件75不需要是一体件,例如也可以在片状的部件的内外粘接第1密封部75f与第2密封部75s。第1密封部75f、第2密封部75s优选形成为环状而实现没有切缝的密封,但也可以在防水或者防滴的规格上不产生问题的范围内,在一部分形成切缝、不连续部分。
57.组装于第1显示部100a的成像光学系统20不限于图示的结构,能够设为各种结构。
具体而言,上述成像光学系统20是在y方向或纵向上具有非对称性的离轴光学系统os,但也可以是在x方向或横向上具有非对称性的离轴光学系统。关于构成成像光学系统20的光学要素,图8所示的情况仅是例示,能够进行使透镜的片数增减、追加反射镜、追加导光部件这样的变更。
58.在组合器103a、103b的外界侧,能够安装通过限制组合器103a、103b的透过光而进行调光的调光器件。调光器件例如通过电动来调整透过率。作为调光器件,能够使用反射镜液晶、电子遮光件等。调光器件也可以根据外部光照度来调整透过率。
59.组合器103a、103b也能够置换为具有遮光性的反射镜。在该情况下,成为不以外界像的直接观察为前提的非透视型的光学系统。
60.第1框架61a、第2框架61b以及固定部件78不限于由金属材料形成,也可以由纤维强化塑料(frp)形成。
61.密封部件75可以由独立发泡材料形成,但不限于此,可以由具有弹性的各种树脂材料形成。
62.关于连结部件81、82的结构,不限于球窝接头状,能够置换为将旋转自由度提高到2轴以上的各种机构。
63.以上,以图像显示装置100佩戴于头部来使用为前提,但上述图像显示装置100也能够不佩戴于头部而作为如双目镜那样窥视的手持显示器来使用。即,在本发明中,头戴显示器也包含手持显示器。
64.具体的方式中的图像显示装置具有:显示部,其具有朝向光瞳位置射出图像光的光学系统和支承光学系统的框架;外装部件,其将显示部的光学系统收纳于内空间并且使框架局部地露出;以及密封部件,其将外装部件的内空间密封,呈片状并且具有挠性,密封部件具有在与外装部件之间进行密封的外侧的第1密封部和在与框架之间进行密封的内侧的第2密封部。
65.在上述图像显示装置中,密封部件的第1密封部在与外装部件之间进行密封,第2密封部在与框架之间进行密封,因此能够利用框架将外装部件的内外分离,并且保持收纳光学系统的内空间的液密性或气密性。此时,通过密封部件的挠性,能够进行框架即显示部相对于外装部件的位置调整。
66.在具体的方面,第1密封部被夹在构成外装部件的上外装部件与下外装部件之间而被固定。在该情况下,第1密封部相对于外装部件的固定变得简单且可靠。
67.在具体的方面,第1密封部沿着上外装部件和下外装部件的外周设置成环状。在该情况下,密封部件具有第1密封部作为环状的外周部。
68.在具体的方面,第2密封部隔着粘接层固定于框架。在该情况下,无需特别设置将第2密封部固定于框架的结构物,容易使框架简化并轻量化。
69.在具体的方面,密封部件的外形比框架的外形大,第1密封部配置于第2密封部的外侧。在该情况下,在框架的外形的外侧配置第1密封部,容易如覆盖外装部件的开口的盖那样组装框架。
70.在具体的方面,密封部件配置在框架上,粘接层设置在框架与密封部件的主体之间。在该情况下,在框架上表面呈环状地设置粘接层,密封部件整体配置于外装部件的内空间侧。
71.在具体的方面,密封部件具有配置于框架的外周的内侧的开口。在该情况下,能够在与密封部件的开口对应的框架区域上固定光学系统等。
72.在具体的方面,第2密封部沿着框架的外周设置成环状。在该情况下,在框架的外周进行密封。
73.在具体的方面,密封部件是能够弹性变形的防水片。在该情况下,能够提高框架即显示部相对于外装部件的位置调整的容许度。
74.在具体的方面,具有各自包含光学系统和框架的第1显示部和第2显示部作为显示部,密封部件在内侧的第2密封部与第1显示部的框架和第2显示部的框架紧密贴合。在该情况下,能够成为通过第1显示部和第2显示部向左右眼射出图像光的类型的图像显示装置。
75.在具体的方面,具有将第1显示部与第2显示部相对地固定的固定部件,密封部件被夹在固定部件与第1显示部的框架之间以及固定部件与第2显示部的框架之间。在该情况下,能够将第1显示部和第2显示部相对于密封部件定位并固定,能够将固定部件的周边密封。
76.在具体的方面,在固定部件与第1显示部之间、以及固定部件与第2显示部之间,分别设置有具有3轴的旋转自由度的轴承状的连结部件。在该情况下,能够提高第1显示部与第2显示部的相对定位的自由度。
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