图像显示装置的制作方法

1.本公开涉及图像显示装置。


背景技术：

2.以往以来，作为在车辆内显示各种信息的装置，使用了点亮显示图标的仪表盘。另外，随着所显示的信息量的增加，提出了在仪表盘中嵌入图像显示装置、由图像显示装置构成仪表盘整体。
3.但是，由于仪表盘位于比车辆的前挡风玻璃靠下方的位置，因此驾驶员为了目视确认显示于仪表盘的信息，需要在驾驶中使视线向下方移动，因此并不优选。因此，也提出了向前挡风玻璃投影图像、且驾驶员在目视确认车辆的前方时读取信息的平视显示器(以下称为hud：head up display)(例如参照专利文献1)。在这种hud中，需要用于将图像投影到前挡风玻璃的较大范围的光学装置，期望光学装置的小型化以及轻量化。
4.另一方面，作为使用小型的光学装置而投影光的图像显示装置，已知有呈眼镜形状的头戴式的hud(例如参照专利文献2)。在头戴式的hud中，将从光源照射的光直接照射到用户的眼睛，将图像投影到用户的视网膜。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1:日本特开2018－118669号公报
8.专利文献2:日本特表2018－528446号公报


技术实现要素：

9.发明将要解决的课题
10.但是，在以往的头戴式hud中，虽然能够将背景与图像重合显示，但是在空中成像的图像(空间像，aerial image)的成像位置在用户的视场内被固定，显示位置的自由度低。特别是，由于是在视线方向上固定了深度位置的图像显示，因此为了显示多个图像需要扩大显示区域，存在图像占据视场的比率变高、难以目视确认背景的问题。另外，由于并列显示多个图像，因此难以直观地将各图像分别分离地识别。
11.本公开的目的在于提供能够提高在空间中成像的图像的深度方向上的自由度的图像显示装置。
12.用于解决课题的手段
13.为了解决上述课题，本公开的图像显示装置具备：第一图像投影部，其投影第一图像；分束器，其将所述第一图像投影部照射的光的一部分向第一方向反射，并且使剩余的光向第二方向透过；回归反射部，其使从所述分束器向所述第一方向或者所述第二方向中的一方行进的光向所述分束器回归反射；反射部，其使从所述分束器向所述第一方向或者所述第二方向中的另一方行进的光向所述分束器反射，且具备使所述回归反射部以及所述反射部反射的光在空间上成像的成像光学部。
14.在这种本公开的图像显示装置中，利用回归反射部与反射部使由分束器分支的光反射，利用成像光学部在空间上成像，因此能够使由回归反射部反射的光与由反射部反射的光的成像位置不同，能够提高在空间中成像的图像的深度方向上的自由度。
15.发明效果
16.在本公开中，能够提供可提高在空间中成像的图像的深度方向上的自由度的图像显示装置。
附图说明
17.图1是第一实施方式的图像显示装置的光路图。
18.图2是表示使用了图像显示装置的显示例的照片。
19.图3是表示使用了图像显示装置的另一显示例的照片。
20.图4是表示使用了图像显示装置的又一显示例的照片。
21.图5是第二实施方式的图像显示装置的光路图。
22.图6是第三实施方式的图像显示装置，并且是经由回归反射部的光的光路图。
23.图7是第三实施方式的图像显示装置，并且是经由反射部的光的光路图。
24.图8是第四实施方式的图像显示装置的光路图。
25.图9是第五实施方式的图像显示装置的光路图。
26.图10是第六实施方式的图像显示装置的光路图。
27.图11是表示第六实施方式的图像显示装置的构成的示意立体图。
具体实施方式
28.(第一实施方式)
29.以下，参照附图详细地说明本公开的实施方式。对各附图所示的相同或者同等构成要素、部件、处理标注相同的附图标记并适当省略重复的说明。另外，本附图所示的各部件的尺寸有时为了方便说明而与实际的各部件的尺寸不同。图1是本实施方式的图像显示装置100的光路图。如图1所示，图像显示装置100第一图像投影部s1、第一分束器bs1(分束器的一个例子)、第二分束器bs2、回归反射部rr、反射部m、分色镜dm。在图中，虚线以及单点划线所示的线示意性地表示从第一图像投影部s1照射的光的路径。
30.在图1所示的图像显示装置100中，用户从深度方向上的视点以不同的距离目视确认从第一图像投影部s1投影的第一前图像a1、第一后图像r1。在图1中，将第一前图像a1、第一后图像r1排列的方向设为深度方向。将与深度方向正交的纸面上下方向设为横向。将与深度方向和横向正交的方向设为垂直方向。“深度方向”是包含“前方向”以及“后方向”的方向。“横向”是包含“左方向”以及“右方向”的方向。“垂直方向”是包含“上方向”以及“下方向”的方向。以后说明的图中所示的附图标记u表示上方向。附图标记d表示下方向。附图标记f表示前方向。附图标记b表示后方向。附图标记l表示左方向。附图标记r表示右方向。这里，在图1中，朝向作为从视点的视线方向的深度方向来表现左右，但横向以及垂直方向用于表示图1中的位置关系，也可以变更上下左右。
31.第一图像投影部s1是照射构成图像的光的装置，对距用户的眼睛(视点)的规定距离处投影图像。第一图像投影部s1配置于后述的第二分束器bs2的右方向，对于第二分束器
bs2的一个面(与第一分束器bs1对置的面)沿横向照射光。
32.第一图像投影部s1的构成不被限定，例如也可以是具备背光灯的液晶显示装置、自发光的有机el显示装置、使用了光源与调制元件的投影仪装置等。第一图像投影部s1投影的图像可以是静止图像，也可以是运动图像。另外，也可以使第一图像投影部s1包含透镜等光学部件。
33.第一分束器bs1是使入射的光的一部分透过并且将一部分反射的部件。也可以在第一分束器bs1的表面使用形成有调整反射率的膜的部分反射板。第一分束器bs1被配置成相对于横向与深度方向成为45度的角度。另外，被配置成也相对于从第一图像投影部s1照射的光的光轴倾斜45度。
34.第二分束器bs2也可以在作为使入射的光的一部分透过并且将一部分反射的部件的第二分束器bs2的表面使用形成有调整反射率的膜的部分反射板。第二分束器bs2被配置成相对于横向与深度方向成为45度的角度地倾斜。另外，被配置成也相对于从第一图像投影部s1照射的光的光轴倾斜45度。而且，第一分束器bs1与第二分束器bs2以相互以90度的角度交叉的方式对置地配置。
35.这里，第一分束器bs1以及第二分束器bs2中的光的透过率与反射率能够以任意的平衡进行选择。例如第一分束器bs1、第二分束器bs2都是透过率为50％，反射率为50％。此外，在本实施方式中，第一分束器bs1以及第二分束器bs2相对于从第一图像投影部s1照射的光的光轴倾斜45度地配置，并且配置为与第一分束器bs1和第二分束器bs2正交。但是，第一分束器bs1以及第二分束器bs2的配置并不限定于本实施方式，能够根据来自第一图像投影部s1的光照射方向与图像的成像位置的关系使用适当的角度。
36.本实施方式的第一分束器bs1以及第二分束器bs2是板状的分束器，但也可以是以夹持调整反射率的膜的方式将2个直角棱镜的斜面彼此接合而构成的立方体状的分束器。
37.回归反射部rr是将入射的光向入射方向反射的光学部件。也可以在回归反射部rr中使用在反射膜的表面侧铺满微小的玻璃珠的构造、使用了棱镜的构造的回归反射部。回归反射部rr配置于第一分束器bs1的右方向。回归反射部rr的回归反射面与横向正交。
38.反射部m是将入射的光相对于入射方向进行正反射的光学部件。也可以在反射部m中使用例如对板状部件的表面实施了镜面加工的构造的反射镜等。反射部m沿第二分束器bs2的深度方向配置，反射部m的反射面与深度方向正交。在图1中，作为反射部m示出了平板状，但也可以使用凹面镜、凸面镜。
39.分色镜dm是反射特定波长的光、使其他波长的光透过的光学部件。分色镜dm配置于回归反射部rr以及第一分束器bs1的左方向，以在深度方向上成为45度的角度的方式倾斜地配置。在图1所示的例子中，分色镜dm将从第一图像投影部s1照射的光的波长反射，使其他可见光透过。如后述那样，利用由分色镜dm反射的光使作为实像的第一前图像a1与作为虚像的第一后图像r1在空间上成像，因此分色镜dm构成了本公开中的成像光学部。
40.另外，虽然在图1中省略，但也可以在第一分束器bs1与分色镜dm之间配置有成像透镜作为成像光学系统的一部分。成像透镜是用于使从第一分束器bs1行进过来的光在空间上的规定位置成像的光学部件。另外，作为成像透镜，也可以使用多个透镜组。
41.如图1所示，从第一图像投影部s1照射的光在被第二分束器bs2反射之后到达第一分束器bs1。到达第一分束器bs1的光的一部分被反射而向回归反射部rr方向行进，被回归
反射部rr再次反射而再次入射到第一分束器bs1。这里，如图1所示，在到达回归反射部rr为止扩大光路而行进的光由于回归反射部rr的回归反射特性，作为光路缩小的光向第一分束器bs1入射。再次入射到第一分束器bs1的光透过第一分束器bs1，被分色镜dm反射，以分色镜dm与视点之间的第一距离聚焦，作为第一前图像a1而成像。
42.到达第一分束器bs1的光的剩余的一部分透过并向反射部m方向行进，被反射部m再次反射而再次入射到第一分束器bs1。再次入射到第一分束器bs1的光被第一分束器bs1反射，进而被分色镜dm反射而向视点方向行进。此时，由于由反射部m、第一分束器bs1以及分色镜dm反射的光扩大光路而行进，因此从用户看起来像以比分色镜dm靠后方的第二距离聚焦而行进过来的光。由此，视为第一后图像r1在比分色镜dm靠后方成像。
43.如之前所述，分色镜dm通过反射由回归反射部rr与反射部m中的至少一方反射的光而使第一前图像a1以及第一后图像r1成像。作为第一前图像a1以及第一后图像r1成像的光到达用户的眼睛。因而，用户在深度方向上的空中目视确认第一前图像a1以及第一后图像r1。另外，在来自用户的视点的视线方向上配置有使来自背景的光透过的透过板的情况下，用户也能够隔着透过板目视确认背景，并且目视确认在分色镜dm的跟前成像的第一前图像a1和在分色镜dm的后方成像的第一后图像r1。
44.作为透过板的具体例，可列举其他平视显示器的显示面、车辆的前挡风玻璃、头盔的防护面罩等。另外，也可以使用其他显示装置对这些透过板进行图像显示。
45.这里，在图1中，示出了第二分束器bs2、第一分束器bs1以及反射部m沿深度方向排列地配置的例子，但即使将反射部m与回归反射部rr替换配置，第一前图像a1与第一后图像r1也成像在与图1中所示的位置相同的位置。此外，在图1中，示出了使来自第一图像投影部s1的光在第二分束器bs2反射并到达第一分束器bs1的构成，但也可以是将第一图像投影部s1沿第二分束器bs2的深度方向排列且透过第二分束器bs2的光到达第一分束器bs1的构成。另外，也可以是不使用第二分束器bs2而使光直接入射到第一分束器bs1的构成。
46.(实施例)
47.图2是表示使用了图像显示装置100的显示例的照片。照片f2a是在比分色镜dm近距离处对焦的照片，照片f2b是照片f2a的局部放大照片。照片f2c是在比分色镜dm远距离处对焦的照片，照片f2d是照片f2c的局部放大照片。图像显示装置100构成为安装于眼镜的可穿戴设备。如照片f2a～f2d所示，在比分色镜dm近距离处对焦的情况下，能够清晰地目视确认第一前图像a1，在远距离处对焦的情况下，能够清晰地目视确认第一后图像r1。另外，第一前图像a1与第一后图像r1在同一视线上在深度方向上成像位置不同。在图2的例子中的图像显示装置100中，作为分色镜dm，将反射蓝色光的分色镜和反射绿色光的分色镜重合两片来使用。
48.图3是表示使用了图像显示装置100的另一显示例的照片。照片f3a是在比分色镜dm近距离处对焦的照片，照片f3b是照片f3a的局部放大照片。照片f3c是在比分色镜dm远距离处对焦的照片，照片f3d是照片f3c的局部放大照片。在照片f3a～f3d中，在比眼镜框靠前方配置有分色镜dm，在比分色镜dm靠远方配置有记录用纸。图像显示装置100构成为安装于眼镜的可穿戴设备。在照片f3a～f3d中，也是在框附近对焦的情况下，能够清晰地目视确认第一前图像a1，在记录用纸附近对焦的情况下，能够清晰地目视确认第一后图像r1。另外，第一前图像a1与第一后图像r1在同一视线上在深度方向上成像位置不同，背景也能够同时
被目视确认。在图3的例子的图像显示装置100中，作为分色镜dm，使用了一片反射绿色光的分色镜。
49.图4是表示使用了图像显示装置100的又一显示例的照片。照片f4a是在比分色镜dm近距离处对焦的照片，照片f4b是在比分色镜dm远距离处对焦的照片。图像显示装置100在实验电路板上构成为平视显示器。在照片f4a、f4b中，也是在比分色镜dm近距离处对焦的情况下，能够清晰地目视确认第一前图像a1，在远距离处对焦的情况下，能够清晰地目视确认第一后图像r1。另外，第一前图像a1与第一后图像r1在同一视线上在深度方向上成像位置不同，即使背景是白色也能够与背景同时目视确认。在图4的例子的图像显示装置100中，作为分色镜dm，将反射蓝色光的分色镜和反射绿色光的分色镜重合两片来使用。
50.如上述那样，使第一前图像a1以及第一后图像r1成像的光入射到同一用户的视场范围，用户能够在深度方向上不同的位置即第一距离以及第二距离目视确认第一前图像a1以及第一后图像r1。同时，用户能够目视确认透过分色镜dm而到达眼睛的背景。因而，用户能够目视确认在背景、其他显示装置的图像显示中重合了第一前图像a1以及第一后图像r1的空间像。
51.(第二实施方式)
52.接下来，使用图5对本公开的第二实施方式进行说明。省略与第一实施方式重复的内容的说明。本实施方式在使作为空间像的第一前图像a1与第一后图像r1的显示内容不同这一点与第一实施方式不同。图5是本实施方式的图像显示装置110的光路图。图5所示图像显示装置110具备第一图像投影部s1、第二图像投影部s2、第一分束器bs1、第二分束器bs2、回归反射部rr、反射部m、第一滤光器c1以及第二滤光器c2、分色镜dm。图中的双点划线所示的线示意性地表示从第二图像投影部s2照射的光的路径。
53.第二图像投影部s2是照射构成图像的光的装置，对距用户的眼睛(视点)的规定距离处投影图像。第二图像投影部s2配置于第二分束器bs2的深度方向。第一图像投影部对于第二分束器bs2的一个面(与第一分束器bs1对置的面)沿横向照射光，第二图像投影部对于第二分束器bs2的另一个面(与第一分束器bs1相反的一侧的面)沿深度方向照射光。
54.第一图像投影部s1与第二图像投影部s2可以由分别独立的装置构成，也可以是使用光学部件将同一装置中的不同区域的图像向不同方向投影的构成。第一图像投影部s1照射的光的波长与第二图像投影部s2照射的光的波长不同。将第一图像投影部s1照射的光的波长设为第一波长λ1，将第二图像投影部s2照射的光的波长设为第二波长λ2。
55.分色镜dm构成为反射第一图像投影部s1照射的第一波长λ1的光与第二图像投影部s2照射的第二波长λ2的光。例如在λ1是蓝色光、λ2是绿色光的情况下，使用将反射蓝色光的分色镜和反射绿色光的分色镜重合两片而成的分色镜dm。
56.第一滤光器c1以及第二滤光器c2是将特定波长的光截止、使其他波长的光透过的光学部件。第一滤光器c1被设计成将第一图像投影部s1照射的第一波长λ1的光截止，第二滤光器c2被设计成将第二图像投影部s2照射的第二波长λ2的光截止。
57.如图5所示，从第一图像投影部s1照射的光在被第二分束器bs2反射之后到达第一分束器bs1。从第二图像投影部s2照射的光在透过第二分束器bs2之后到达第一分束器bs1。
58.到达第一分束器bs1的光的一部分被反射，经由第二滤光器c2而沿回归反射部rr方向行进，被回归反射部rr再次反射而再次入射到第一分束器bs1。这里，第二滤光器c2将
第二波长λ2截止，因此第二图像投影部s2照射的第二波长λ2的光被截止，仅第一图像投影部s1照射的第一波长λ1的光透过。再次入射到第一分束器bs1的光透过第一分束器bs1，被分色镜dm反射，以分色镜dm与视点之间的第一距离聚焦，成像出第一图像投影部s1投影的第一前图像a1。
59.到达第一分束器bs1的光的剩余的一部分透过，经由第一滤光器c1而沿反射部m方向行进，被反射部m反射而再次入射到第一分束器bs1。这里，第一滤光器c1将第一波长λ1截止，因此第一图像投影部s1照射的第一波长λ1的光被截止，仅第二图像投影部s2照射的第二波长λ2的光透过。再次入射到第一分束器bs1的光被第一分束器bs1反射，进而被分色镜dm反射而向视点方向行进。此时，被反射部m、第一分束器bs1以及分色镜dm反射的光扩大光路而行进，因此从用户看起来像以比分色镜dm靠后方的第二距离聚焦而行进过来的光。由此，视为第二图像投影部s2投影的第一后图像r1在比分色镜dm靠后方成像。
60.在本实施方式的图像显示装置110中，也是作为第一前图像a1以及第一后图像r1而成像的光到达用户的眼睛。因而，用户在深度方向上的空中目视确认显示内容不同的第一前图像a1以及第一后图像r1。另外，即使在来自用户的视点的视线方向上配置有使来自背景的光透过的透过板的情况下，也能够隔着透过板目视确认背景，并且目视确认在分色镜dm的跟前成像的第一前图像a1与在分色镜dm的后方成像的第一后图像r1。
61.(第三实施方式)
62.接下来，使用图6、图7对本公开的第三实施方式进行说明。省略与第一实施方式重复的内容的说明。本实施方式在使成像于空中的空间像的数量增加这一点与第一实施方式不同。图6是本实施方式的图像显示装置120，并且是经由回归反射部的情况下的光的光路图。图7是本实施方式的图像显示装置120，并且是经由反射部的情况下的光的光路图。如图6、图7所示，图像显示装置120具备第一图像投影部s1、第二图像投影部s2、第三图像投影部s3、第一分束器bs1、第二分束器bs2、第三分束器bs3、回归反射部rr、反射部m以及分色镜dm。图6、图7中的虚线所示的线示意性地表示从第三图像投影部s3照射的光的路径。
63.第三分束器bs3是使入射的光的一部分透过并且将一部分反射的部件。也可以在第三分束器bs3的表面使用形成有调整反射率的膜的部分反射板。第三分束器bs3以相对于横向与深度方向成为45度的角度的方式倾斜地配置。而且，第三分束器bs3与第二分束器bs2的倾斜方向相互相同，平行地对置配置。
64.第三图像投影部s3是照射构成图像的光的装置，对距用户的眼睛(视点)的规定距离处投影图像。第三图像投影部s3与第一～第三分束器bs1、bs2、bs3以及反射部m排列且沿深度方向配置，对于第三分束器bs3的一个面(与第二分束器bs2相反的一侧的面)沿深度方向照射光。第二图像投影部s2配置于第三分束器bs3的右方向，对于第三分束器bs3的另一个面(与第二分束器bs2对置的面)沿横向照射光。
65.从第二图像投影部s2照射的光被第三分束器bs3反射之后透过第二分束器bs2而到达第一分束器bs1。另外，从第三图像投影部s3照射的光透过第三分束器bs3以及第二分束器bs2之后到达第一分束器bs1。
66.如图6所示，入射到第一分束器bs1的光中的经过了回归反射部rr的光以与第一实施方式相同的路径向分色镜dm入射，在比分色镜dm靠近用户的一侧的空中成像出空间像作为第一前图像a1、第二前图像a2、第三前图像a3。此外，如图7所示，入射到第一分束器bs1的
光中的经过了反射部m的光以与第一实施方式相同的路径向分色镜dm入射，在比分色镜dm远离用户的一侧的空中成像出空间像作为第一后图像r1、第二后图像r2、第三后图像r3。
67.在本实施方式的图像显示装置120中，通过追加第三分束器bs3与第三图像投影部s3，能够追加在空中成像的空间像的数量。在图6、图7中，示出了使用三个图像投影部成像出三个空间像的例子，但也可以通过增加分束器与图像投影部的数量来进一步增加图像数。
68.(第四实施方式)
69.接下来，使用图8对本公开的第四实施方式进行说明。省略与第一实施方式重复的内容的说明。本实施方式在使第一图像投影部s1投影的第一前图像a1与第一后图像r1选择性地成像这一点与第一实施方式不同。图8是本实施方式的图像显示装置130的光路图。如图8所示，图像显示装置130具备第一图像投影部s1、第一分束器bs1、第二分束器bs2、回归反射部rr、反射部m、分色镜dm、快门部sh、壳体部cs以及旋转支承部arm。
70.快门部sh是配置于第一分束器bs1与回归反射部rr之间以及第一分束器bs1与反射部m之间的、切换光的通过与阻断的光学部件。快门部sh的具体构成不被限定，也可以使用光隔离器、液晶快门、光圈等公知的部件。另外，快门部sh的开闭(通过与阻断)的切换由未图示的控制部控制。
71.壳体部cs是收容并保持各部的框体。在图8所示的例子中，第一分束器bs1、第二分束器bs2、回归反射部rr、反射部m、快门部sh收容于壳体部cs的内部，第一图像投影部s1与分色镜dm由壳体部cs保持在外部。
72.旋转支承部arm是保持第一分束器bs1、回归反射部rr，反射部m以及分色镜dm的相对的位置关系而进行支承的部件，并且是被设为能够以支点为旋转中心转动的部件。在本实施方式中，示出了第一图像投影部s1也由旋转支承部arm保持的例子。
73.旋转支承部arm能够在保持各部的相对的位置关系的状态下转动，因此需要由具有某种程度的刚性的材料构成。构成旋转支承部arm的具体的材料、形状不被限定，但例如也可以使用金属、树脂、纸类等。
74.在本实施方式中，第一图像投影部s1照射的光的路径也与第一实施方式相同，在比分色镜dm靠近用户的一侧成像出第一前图像a1，在比分色镜dm远的一侧成像出第一后图像r1。此时，由于仅有快门部sh为开(透过)的路径的光成像出图像，因此能够通过快门部sh的开闭选择性地使第一前图像a1与第一后图像r1成像。
75.具体而言，若使设于第一分束器bs1与回归反射部rr之间的快门部sh为透过状态，使设于与反射部m之间的快门部sh为阻断状态，则仅成像出第一前图像a1。相反，若使设于第一分束器bs1与回归反射部rr之间的快门部sh为阻断状态，使设于与反射部m之间的快门部sh为透过状态，则仅成像出第一后图像r1。
76.在如上述那样，在本实施方式的图像显示装置130中，通过快门部sh的开闭动作，能够使第一前图像a1与第一后图像r1选择性地成像，因此用户能够切换第一前图像a1或者第一后图像r1的显示有无。另外，即使在来自用户的视点的视线方向上配置有使来自背景的光透过的透过板的情况下，也能够隔着透过板目视确认背景，并且目视确认在分色镜dm的跟前成像的第一前图像a1与在分色镜dm的后方成像的第一后图像r1。
77.(第五实施方式)
78.接下来，使用图9对本公开的第五实施方式进行说明。省略与第一实施方式以及第四实施方式重复的内容的说明。本实施方式在使成像于空中的空间像的数量增加这一点与第四实施方式不同。图9是本实施方式的图像显示装置140的光路图。如图9所示，图像显示装置140具备第一图像投影部s1、第二图像投影部s2、第三图像投影部s3、第一分束器bs1、第二分束器bs2、第三分束器bs3、回归反射部rr、反射部m、分色镜dm、快门部sh、壳体部cs以及旋转支承部arm。
79.在本实施方式的图像显示装置140中，也能够通过快门部sh的开闭动作选择在比分色镜dm近距离处成像的第一前图像a1、第二前图像a2、第三前图像a3和在比分色镜dm远距离处成像的第一后图像r1、第二后图像r2、第三后图像r3。
80.(第六实施方式)
81.接下来，使用图10、图11对本公开的第六实施方式进行说明。省略与第一实施方式以及第四实施方式重复的内容的说明。在本实施方式中，以视点为中心使旋转支承部arm旋转而使作为空间像的第一前图像a1与第一后图像r1的成像位置变动这一点与第四实施方式不同。图10是本实施方式的图像显示装置150的光路图。图11是表示本实施方式的图像显示装置150的构成的示意立体图。在图10、图11中，为了简化和方便，对第一图像投影部s1、第一分束器bs1、第二分束器bs2、回归反射部rr、反射部m、快门部sh、壳体部cs省略了图示。
82.如图11所示，旋转支承部arm至少保持成像光学部所含的分色镜dm，能够以支点f为旋转中心在上下方向上在θ的角度范围内转动。这里，θ是以分色镜dm从视点e来看处于水平时为0度、通过旋转支承部arm的转动使分色镜dm上下转动后的角度。在图10以及图11中，作为角度θ，示出了使旋转支承部arm从前方中心方向向下方转动后的例子，但也可以向上方转动。
83.通过使旋转支承部arm以支点f为中心转动，使得图1所示的第一分束器bs1、第二分束器bs2、回归反射部rr、反射部m与以及分色镜dm在保持相对的位置关系的状态下转动角度θ。因而，从第一图像投影部s1照射的第一前图像a1以及第一后图像r1的空中的成像位置也与旋转支承部arm的转动相同地成为变动了角度θ的位置。由此，用户在从前方中心方向位移了角度θ的方向上目视确认第一前图像a1以及第一后图像r1的空间像。
84.这里，作为角度θ的范围，优选的是从用户的视点e相对于前方中心方向为上下25度的范围(－25
°
≤θ≤25
°
)。若角度θ大于
±
25
°
，则用于目视确认第一前图像a1以及第一后图像r1的空间像的视线移动量变大，难以在与背景的重合显示中保持舒适性。
85.另外，优选的是从旋转支承部arm的支点f到分色镜dm的距离与从视点e到分色镜dm的距离为相同程度。即，优选的是支点f与视点e在深度方向上为相同的位置。由此，由分色镜dm反射而沿视点e方向行进的光的路径以与旋转支承部arm的转动角度相同程度的角度θ位移。因而，旋转支承部arm的转动与第一前图像a1以及第一后图像r1的成像位置的位移连动，能够以直观的动作实现第一前图像a1以及第一后图像r1的成像位置变更。
86.假设在使分色镜dm沿垂直方向或者横向平行移动的情况下，从视点e观察到的分色镜dm的距离、相对角度将会变化。在该情况下，由分色镜dm反射的光的路径与图1中的所示不同，第一前图像a1以及第一后图像r1的显示内容与变动前相比发生变化。
87.相对于此，在图像显示装置150中，分色镜dm的移动并非向垂直方向的平行移动，而是以支点f为中心的旋转移动。由此，用于成像出第一前图像a1以及第一后图像r1的成像
光学部的相对的位置关系、角度的关系被维持图1所示的关系，第一前图像a1以及第一后图像r1的成像位置被维持距视点e的距离，能够与旋转支承部arm的转动无关地保存空间像的显示内容。
88.如上述那样，在本实施方式的图像显示装置150中，保持于旋转支承部arm的分色镜dm以支点f为中心旋转。由此，能够变更在空间中成像的第一前图像a1以及第一后图像r1的位置，能够提高显示位置的自由度。
89.另外，在使旋转支承部arm向上方旋转而使用的情况下，也可以构成为在分色镜dm中组合滤波器且将不需要的外部光截止。滤波器是将紫外光或者/以及红外光截止的光学部件，也可以使用公知的膜构造物。分色镜dm与滤波器可以独立地构成，也可以将两者组合而一体地形成。另外，也可以构成为分色镜dm反射紫外光或者/以及红外光，且分色镜dm兼备滤波器的功能。
90.由此，即使紫外光、红外光从外界向视点e方向行进，也由于由滤波器截止或者反射紫外光与红外光，因此紫外光与红外光不会到达视点e。由此，即使将旋转支承部arm向上方转动，也能够防止来自外界的紫外光、红外光直接入射到用户的视点e，能够保护用户的眼睛。
91.本公开并不限定于上述的各实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更，关于将不同的实施方式所分别公开的技术手段适当组合而获得的实施方式，也包含在本发明的技术范围内。
92.本技术适当引用2020年3月27日提出申请的日本专利申请(特愿2020－059211号)所公开的内容。