CN111587394B - 可穿戴式图像显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的可穿戴式图像显示装置容易进行维护，而且使用简便；本发明具备图像光输出部(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)的一部分构成图像源侧部分(6)；图像光传输部(3)的剩余部分和图像光射出部(4)构成图像显示侧部分(7)；图像源侧部分(6)和图像显示侧部分(7)分别被分割为各自独立的单元结构；由此，本发明容易进行维护，而且使用简便。

Description

可穿戴式图像显示装置

技术领域

本发明涉及一种可穿戴式图像显示装置。

背景技术

作为可穿戴式图像显示装置，例如有专利文献1、专利文献2中公开的装置。专利文献1的头部安装式显示器具有图像生成装置、和包含导光板、第一偏转部件以及第二偏转部件的导光装置。专利文献1的头部安装式显示器将图像生成装置中生成的图像经过导光装置的导光板、第一偏转部件以及第二偏转部件朝向观察者射出。在专利文献1的头部安装式显示器中，由于图像生成装置和导光装置呈一体结构，因而可以安装在观察者的头部方便地进行使用。

专利文献2的图像显示装置具备：设有调制光生成部和控制部的控制器、设有扫描部和偏转部的框架、连接控制器与框架的电缆、以及设置于电缆的中途的分离部。专利文献2的图像显示装置将控制器中生成的调制光经由电缆传输至框架，并使其从框架偏向观察者。在专利文献2的图像显示装置中，可以通过电缆的分离部将控制器和框架分开，因而容易单独对控制器和框架进行维护。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本专利特许第5678460号公报

专利文献2：日本专利特开2017-40694号公报

发明内容

然而，在专利文献1的头部安装式显示器中，由于图像生成装置和导光装置呈一体结构，因而无法容易地单独对图像生成装置和导光装置进行维护。另外，在专利文献2的图像显示装置中，由于控制器和框架通过电缆连接，因此，需要将框架安装在观察者的头部，另外由观察者用手保持控制器、或者将控制器收纳在观察者的衣服口袋或者包里进行携带，从而无法方便地进行使用。

本发明所要解决的课题在于，提供一种容易进行维护，且使用方便的可穿戴式图像显示装置。

本发明的可穿戴式图像显示装置具备：将图像以图像光的形式输出的图像光输出部；传输从所述图像光输出部输出的图像光的图像光传输部；以及使从图像光传输部传输来的图像光向外射出的图像光射出部；图像光输出部和图像光传输部的一部分构成图像源侧部分；图像光传输部的剩余部分和图像光射出部构成图像显示侧部分；图像源侧部分与图像显示侧部分分别被分割为各自独立的单元结构。

本发明的可穿戴式图像显示装置，优选具备安装在使用者脸部的安装部，图像显示侧部分安装在安装部上。

本发明的可穿戴式图像显示装置，优选图像光输出部具有：光源；对光源发出的光进行控制使其变为控制光的光控制部件；以及使控制光反射并输出图像光的反射式图像调制装置；图像光传输部具有：使来自光控制部件的控制光朝向反射式图像调制装置侧反射的偏振分束器；使穿过偏振分束器的来自反射式图像调制装置的图像光朝向偏振分束器侧反射的光反射部件；配置于偏振分束器与光反射部件之间的1/4λ波长板；中继穿过偏振分束器、穿过1/4λ波长板、被光反射部件反射、再次穿过1/4λ波长板、被偏振分束器反射的来自反射式图像调制装置的图像光的中继光学部件；以及将从中继光学部件中继来的图像光引导至图像光射出部的导光板；图像光射出部具有多枚半反射镜；多枚半反射镜配置于导光板中，并使在导光板中引导的图像光向外射出；图像源侧部分由光源、光控制部件、反射式图像调制装置、光反射部件以及1/4λ波长板构成为单元结构；图像显示侧部分由偏振分束器、中继光学部件、导光板以及多枚半反射镜构成为单元结构。

本发明的可穿戴式图像显示装置，优选图像源侧部分具有安装部件；反射式图像调制装置与光反射部件和1/4λ波长板以隔着空间相对的方式分别安装在安装部件上；光源和光控制部件沿着相对于反射式图像调制装置与光反射部件和1/4λ波长板的相对方向交叉的方向分别安装在安装部件上；安装部件中与光源和光控制部件隔着空间相对的部分上设置有开口部；开口部与空间连通，以将偏振分束器可放入或取出地收纳在空间中。

本发明的可穿戴式图像显示装置，优选在图像显示侧部分中，偏振分束器与中继光学部件相互固定，中继光学部件与导光板相互固定；偏振分束器的折射率大于中继光学部件的折射率和导光板的折射率。

本发明的可穿戴式图像显示装置，优选无论射入面的入射角如何，多枚半反射镜的反射率都相同。

本发明的可穿戴式图像显示装置具备配置有多枚半反射镜的导光板，其特征在于，无论射入面的入射角如何，多枚半反射镜的反射率都相同。

(发明效果)

本发明的可穿戴式图像显示装置容易进行维护，而且使用简便。

附图说明

图1是表示本发明涉及的可穿戴式图像显示装置的实施方式的俯视图。

图2是表示可穿戴式图像显示装置的主视图(图1中的II向视图)。

图3是表示可穿戴式图像显示装置的左视图(图1中的III向视图)。

图4是表示图像源侧部分和图像显示侧部分的说明图，其中，(A)是表示将图像源侧部分和图像显示侧部分组装成整体的状态的说明图，(B)是表示将图像源侧部分和图像显示侧部分拆分为单体的状态的说明图。

图5是表示将图像源侧部分和图像显示侧部分组装成整体的状态的说明图，且是一部分(主要部分)的剖面的说明图。

图6是表示将图像源侧部分和图像显示侧部分拆分为单体的状态的说明图，且是一部分(主要部分)的剖面的说明图。

图7是表示图像光的光程的说明图，且是一部分(主要部分)的放大剖面的说明图。

图8是表示使用状态的说明图。

图9是表示导光板和半反射镜中的光程的说明图，其中，(A)是表示图像光的光程的说明图，(B)是表示背景光的光程的说明图。

图10是表示导光板中的多枚半反射镜的配置的变形例的说明图。

(符号说明)

1 可穿戴式图像显示装置

2 图像光输出部

20 光源

200 基板

201 LED

21 光控制部件

210 反射片筒

211 第一扩散片

212 第二扩散片

213 棱镜片

214 线栅膜

215 偏振片

22 反射式图像调制装置

3 图像光传输部

30 偏振分束器

300 直角棱镜

301 线栅膜

31 光反射部件

310 反射面

311 透镜

32 1/4λ波长板

33 中继光学部件

34 导光板

340 表面

341 背面

4、41、42、43、44、45 图像光射出部、半反射镜

400 一面

401 另一面

5 安装部

50 镜框部分

51、51 镜腿部分

52、52 铰链

53 鼻托

6 图像源侧部分

60 安装部件

61 空间

62 开口部

7 图像显示侧部分

d 距离

D 光程长度

E 眼镜

L1 控制光

L2 图像光

L3 背景光

L4、L5、L8反射光

L6、L7、L9透射光

L12、L23、L34、L45 线段

n1、n2、n3 折射率

T1、T3 距离

T2 宽度

Z 法线

具体实施方式

以下，根据附图对本发明涉及的可穿戴式图像显示装置的实施方式(实施例)的一例及导光板中的多枚半反射镜的配置的变形例的一例详细进行说明。此外，图5至图7中省略了安装部件以外的构成部件的剖面线。另外，图8至图10中省略了导光板的剖面线。进而，附图中的实线箭头表示光。

(实施方式的构成的说明)

图1至图9表示本发明涉及的可穿戴式图像显示装置的实施方式。以下，对本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置的构成进行说明。图中的符号1为本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置。

(可穿戴式图像显示装置1的说明)

如图1至图8所示，可穿戴式图像显示装置1具备图像光输出部2、图像光传输部3、图像光射出部以及安装部5。

图像光输出部2和图像光传输部3的一部分构成作为射入侧部分的图像源侧部分6。图像光传输部3的剩余部分和图像光射出部构成作为射出侧部分、即观察侧部分的图像显示侧部分7。图像源侧部分6和图像显示侧部分7被分割为各自独立的单元结构。由此，图像源侧部分6和图像显示侧部分7可以相互拆装。

(图像光输出部2的说明)

如图4至图7所示，图像光输出部2以光(控制光L1)作为介质将图像(未图示)以图像光L2的形式输出。图像光输出部2具有光源20、光控制部件21以及反射式图像调制装置22。

光源20为背光源，并照射(辐射)光。在本例中，光源20由基板200和安装在基板上的一个或多个LED 201构成。

光控制部件21对光源20发出的光进行控制使其变为控制光L1。在本例中，光控制部件21从光源20侧起包括第一扩散片211、反射片筒210、第二扩散片212、棱镜片213、线栅膜214以及偏振片215。

反射片筒210是将反射片形成为圆筒状而成的，内侧面成为反射面。在本例中，反射片筒210呈垂直于圆筒中心线的剖面形状为正方形的筒形状。此外，反射片筒210也可以呈剖面形状为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、反射片筒210、第二扩散片212以及棱镜片213将光源20发出的光均匀地集中照射至反射式图像调制装置22。即，将光源20发出的红光、绿光、蓝光形成为白光并会聚成正方形照射至反射式图像调制装置22中。

线栅膜214和偏振片215将光源20发出的光变为偏振方向与后述的偏振分束器30一致的光，本例中为S偏振分量的光。

在本例中，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且从后述的偏振分束器30反射的控制光L1反射，并以该控制光L1作为介质将图像以图像光L2的形式输出。即，反射式图像调制装置22仅使控制光L1中成为图像的光即图像光L2旋转90度变为P偏振分量。此外，作为反射式图像调制装置22，除了反射式液晶之外，也可以为有机EL装置。

(图像光传输部3的说明)

如图1至图9所示，图像光传输部3传输从图像光输出部2输出的图像光L2。图像光传输部3具有偏振分束器30、光反射部件31、1/4λ波长板(1/4波长板或者λ/4波长板)32、中继光学部件33以及导光板34。

在本例中，偏振分束器30为立方体型的偏振分束器30，且是将线栅膜301夹在两个直角棱镜300的斜面之间而构成。偏振分束器30使光(控制光L1和图像光L2)中的P偏振分量穿过，而使光(控制光L1和图像光L2)中的S偏振分量反射。由此，偏振分束器30使来自光控制部件21的控制光L1(S偏振分量的光)朝向反射式图像调制装置22侧反射。另外，偏振分束器30使来自反射式图像调制装置22的图像光L2(P偏振分量的光)朝向1/4λ波长板32和光反射部件31侧穿过。进而，偏振分束器30使来自光反射部件31和1/4λ波长板32的图像光L2(S偏振分量的光)朝向中继光学部件33侧反射。

光反射部件31由具有反射面310的透镜(非球面光学透镜)311构成。光反射部件31使穿过偏振分束器30的来自反射式图像调制装置22的图像光L2朝向偏振分束器30侧反射。另外，光反射部件31使来自反射式图像调制装置22的图像光L2中的图像的焦点对准。

1/4λ波长板32配置于偏振分束器30与光反射部件31之间。1/4λ波长板32使来自反射式图像调制装置22的图像光L2的偏振方向在射入光反射部件31之前和从光反射部件31反射之后旋转90度。

由此，来自反射式图像调制装置22的图像光L2从偏振分束器30侧朝向光反射部件31侧穿过1/4λ波长板32，且从光反射部件31侧朝向偏振分束器30侧穿过1/4λ波长板32。由此，两次穿过1/4λ波长板32的来自反射式图像调制装置22的图像光L2从P偏振分量的光变为S偏振分量的光，并在偏振分束器30中被反射至中继光学部件33侧。

在本例中，中继光学部件33由三角棱镜构成。中继光学部件33将穿过偏振分束器30、穿过1/4λ波长板32、被光反射部件31反射、再次穿过1/4λ波长板32且被偏振分束器30反射的来自反射式图像调制装置22的图像光L2中继传输至导光板34中。

在本例中，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、或者无色透明的玻璃构成。导光板34通过全反射作用将从中继光学部件33中继传输来的图像光L2引导至图像光射出部。

导光板34呈板形状，具有两个主要的面(即表面340和背面341)、和四个辅助性的面(即上表面、下表面、左端面以及右端面)。导光板34在表面340和背面341这两个主要的面中，通过全反射作用将图像光L2引导至图像光射出部。在此，如图8所示，导光板34的表面340与背景侧相对，导光板34的背面341与使用者的眼睛E侧相对。

(图像光射出部的说明)

如图8、图9所示，图像光射出部使从图像光传输部3传输来的图像光L2向外射出。图像光射出部配置于导光板34中，并由使导光板34中引导来的图像光L2向外射出的多枚半反射镜(以下，将图像光射出部称为“半反射镜”)构成。

半反射镜4由介电层膜层叠而成。此外，图8中所示的半反射镜4为七枚。另外，如图9所示，半反射镜4的一面400与导光板34的背面341相对，半反射镜4的另一面401与导光板34的表面340相对。

如图8所示，被半反射镜4的一面400反射的图像光L2从导光板34的背面341向外射出，并进入使用者(未图示)的眼睛E中。由此，图像光L2作为图像进入使用者的眼睛E中，从而使用者可以确认到图像。

在此，本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1(即，具备配置有多枚半反射镜4的导光板34的可穿戴式图像显示装置1)作为AR(使信息与现实背景重合的技术)进行使用。因此，如图8所示，在使用者确认从导光板34中的多枚半反射镜4射出的图像时，背景光L3也会穿过导光板34和多枚半反射镜4射入使用者的眼睛E。

此时，背景光L3相对于多枚半反射镜4从多个角度射入。在图8中，右侧的背景光L3相对于半反射镜4以较大的角度射入。另一方面，左侧的背景光L3相对于半反射镜4以较小的角度射入。

(半反射镜4的反射率的说明)

多枚半反射镜4无论射入面的入射角如何均具有相同的反射率。即，相对于某一枚半反射镜4的面(一面400和另一面401)而言，无论图像光L2的入射角如何，反射光L4、L5的反射率(透射光L6、L7的透射率)都相同。例如，如图9中的(A)所示，图像光L2在某一枚半反射镜4的一面400中反射后的反射光L4的反射率与图像光L2在同一枚半反射镜4的另一面401中反射后的反射光L5的反射率相同。

由此，可以说对于在导光板34中引导传输的图像光L2以外的光、例如从表面340朝向背面341侧穿过导光板34的背景光L3也是一样的。即，如图8所示，右侧的背景光L3以较大的角度射入半反射镜4，另一方面，左侧的背景光L3以较小的角度射入半反射镜4。

即使在这样的情况下，如图9中的(B)所示，当背景光L3穿过导光板34中的半反射镜4时，无论背景光L3相对于半反射镜4的入射角如何，反射光L8的反射率(透射光L9的透射率)都相同。由此，背景光L3穿过导光板34中的多枚半反射镜4后的透射光L9的亮度均匀。

(安装部5的说明)

如图1至图3所示，在本例中，安装部5呈安装在使用者脸部的眼镜型。安装部5由镜框(front)部分50和左右的镜腿(temple)部分51、51构成。左右的镜腿部分51、51通过左右的铰链52、52可折叠地安装在镜框部分50的左右两端。镜框部分50的中央下部设有鼻托53。

镜框部分50的左右两侧安装有图像显示侧部分7。即，左右的图像显示侧部分7的导光板34安装在镜框部分50的左右两侧。此外，也可以在导光板34的表面340侧固定透明板，以保护导光板34。该情况下，也可以将透明板直接安装在镜框部分50上，将导光板34通过透明板间接地安装在镜框部分50上。

通过将图像源侧部分6可拆装地安装在安装于安装部5上的图像显示侧部分7上，从而构成本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1。

(图像源侧部分6的说明)

如图4至图7所示，图像源侧部分6由光源20、光控制部件21、反射式图像调制装置22、光反射部件31以及1/4λ波长板32构成为单元结构。图像源侧部分6具有安装部件60。

安装部件60由中空形状的壳体或者外壳构成。安装部件60的面被实施表面处理。表面处理是指防止从光源20发出的光、控制光L1以及图像光L2发生反射变为杂散光的处理，例如将面涂成黑色。

反射式图像调制装置22与光反射部件31和1/4λ波长板32以隔着空间61相对的方式分别安装在安装部件60上。光源20和光控制部件21沿着相对于反射式图像调制装置22与光反射部件31和1/4λ波长板32的相对方向交叉的方向分别安装在安装部件60上。

安装部件60中与光源20和光控制部件21隔着空间61相对的部分上设置有开口部62。开口部62与空间61连通，以将图像显示侧部分7的偏振分束器30可放入或取出地收纳在空间61中。

(图像显示侧部分7的说明)

如图4至图7所示，图像显示侧部分7由偏振分束器30、中继光学部件33、导光板34以及多枚半反射镜4构成为单元结构。在图像显示侧部分7中，偏振分束器30与中继光学部件33相互固定，中继光学部件33与导光板34相互固定。

有时在偏振分束器30、中继光学部件33、导光板34中的至少任意一个上设置盖子(未图示)。该盖子不会妨碍控制光L1和图像光L1的光程，且不会妨碍图像和背景光L3的透射光L9从导光板34进入使用者的眼睛E。

偏振分束器30的两个直角棱镜300的折射率n1大于中继光学部件33的折射率n2和导光板34的折射率n3。此外，中继光学部件33的折射率n2与导光板34的折射率n3相等。即，满足下式(1)。

n1＞n2＝n3…… (1)

(安装结构的说明)

将呈单元结构的图像源侧部分6和呈单元结构的图像显示侧部分7可拆装地安装的安装结构，设置于图像源侧部分6的安装部件60和图像显示侧部分7的盖子上。作为安装结构，例如有凹凸的弹性嵌合结构、螺钉固定结构、使用单独的固定螺钉的结构等。此外，图像显示侧部分7的安装结构也可以不设置在盖子上，而是设置在偏振分束器30、中继光学部件33、导光板34中的至少任意一个上、或者设置在安装部5上。

(实施方式的作用的说明)

本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1具有上述构成，以下对其作用进行说明。

点亮光源20。于是，如图7所示，从光源20照射出的光经过光控制部件21的控制变为控制光L1(S偏振分量的光)。控制光L1被偏振分束器30反射至反射式图像调制装置22侧，且被反射式图像调制装置22反射而变为图像光L2。

来自反射式图像调制装置22的图像光L2穿过偏振分束器30和1/4λ波长板32，并被光反射部件31反射后穿过1/4λ波长板32。由此，两次穿过1/4λ波长板32的来自反射式图像调制装置22的图像光L2变为S偏振分量的光，并被偏振分束器30反射至中继光学部件33侧。

如图7、图8所示，反射至中继光学部件33侧的图像光L2从中继光学部件33被中继传输至导光板34，并在导光板34中被引导传输。在导光板34中引导传输的图像光L2被导光板34中配置的多枚半反射镜4的一面400反射。

被半反射镜4的一面400反射的图像光L2从导光板34的背面341向外射出并进入使用者的眼睛E。由此，图像光L2作为图像进入使用者的眼睛E，从而使用者可以确认图像。此时，背景光L3也穿过导光板34和多枚半反射镜4射入使用者的眼睛E。由此，使用者可以同时确认图像和背景。

(实施方式的效果的说明)

本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1具有上述构成和作用，以下对其效果进行说明。

在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，图像源侧部分6和图像显示侧部分7被分割为各自独立的单元结构。由此，在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，图像源侧部分6和图像显示侧部分7可以相互进行拆装。由此，本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1与上述专利文献1和专利文献2相比较，容易进行维护，而且使用简便。

即，本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1，可以通过将图像源侧部分6和图像显示侧部分7拆分，从而容易地分别单独对图像源侧部分6和图像显示侧部分7进行维护。另外，本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1，可以通过将图像源侧部分6和图像显示侧部分7安装而使图像源侧部分6和图像显示侧部分7一体化，从而使用简便。进而，在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，可以分别高效地独立制造图像源侧部分6和图像显示侧部分7。

本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1具备安装在使用者脸部的眼镜型的安装部5，图像显示侧部分7安装在安装部5上。由此，本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1，可以通过将图像源侧部分6安装在安装于安装部5上的图像显示侧部分7上，从而方便地将图像源侧部分6和图像显示侧部分7作为可穿戴式图像显示装置1进行使用。

在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，图像光输出部2具有光源20、光控制部件21以及反射式图像调制装置22；图像光传输部3具有偏振分束器30、光反射部件31、1/4λ波长板32、中继光学部件33以及导光板34；图像光射出部具有多枚半反射镜4。另外，在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，图像源侧部分6由光源20、光控制部件21、反射式图像调制装置22、光反射部件31以及1/4λ波长板32构成为单元结构，图像显示侧部分7由偏振分束器30、中继光学部件33、导光板34以及多枚半反射镜4构成为单元结构。由此，在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，可以将图像源侧部分6和图像显示侧部分7分别形成为可相互拆装的单元结构。而且，在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，使用者可以通过图像光输出部2、图像光传输部3以及多枚半反射镜4可靠地确认图像。

在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，将反射式图像调制装置22和光反射部件31以隔着空间61相对的方式分别安装在图像源侧部分6的安装部件60上，因此，如图5、图6所示，可以保持反射式图像调制装置22与光反射部件31之间的距离d固定不变。由此，在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，在将图像源侧部分6和图像显示侧部分7拆除并分别单独进行维护(例如图像调整)之后，再次安装图像源侧部分6和图像显示侧部分7时，反射式图像调制装置22与光反射部件31之间的距离d保持固定不变。由此，在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，图像的焦点固定不变，从而图像源侧部分6和图像显示侧部分7的拆装不会影响性能。即，在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，即使图像源侧部分6和图像显示侧部分7呈可拆装式的结构，性能也保持稳定。

在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，由于对图像源侧部分6的安装部件60的面实施了表面处理，因而可以防止光源20发出的光、控制光L1以及图像光L2反射后变为杂散光。

在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，偏振分束器30的折射率n1大于中继光学部件33的折射率n2和导光板34的折射率n3。由此，在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，可以缩小反射式图像调制装置22与光反射部件31之间的距离d，因而可以通过图像源侧部分6使可穿戴式图像显示装置1整体小型化。

即，距离d是反射式图像调制装置22与偏振分束器30之间的间隙的距离T1、偏振分束器30的宽度T2以及偏振分束器30与光反射部件31之间的间隙的距离T3之和。即，满足下式(2)。

d＝T1+T2+T3……(2)

另外，使图像焦点对准的光程长度D等于反射式图像调制装置22与偏振分束器30之间的间隙的距离T1乘以空气的折射率(约为1)的积、偏振分束器30的宽度T2乘以偏振分束器30的折射率n1的积、以及偏振分束器30与光反射部件31之间的间隙的距离T3乘以空气的折射率(约为1)的积之和。即，满足下式(3)。

D＝T1×1+T2×n1+T3×1……(3)

在此，在使图像焦点对准的光程长度D固定的情况下，在上式(3)中，当偏振分束器30的折射率n1增大时，可以缩小偏振分束器30的宽度T2。由此，在偏振分束器30的折射率n1大于中继光学部件33的折射率n2和导光板34的折射率n3的情况下，可以缩小反射式图像调制装置22与光反射部件31之间的距离d，从而可以通过图像源侧部分6使可穿戴式图像显示装置1整体小型化。

另外，在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，使中继光学部件33的折射率n2与导光板34的折射率n3相同，且作为所使用的中继光学部件33和导光板34，折射率n2、n3并无限制。由此，在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，作为中继光学部件33和导光板34，可以使用折射率n2、n3小且成本低廉的材料，因而可以降低制造成本。

在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，无论射入面的入射角如何，多枚半反射镜4都具有相同的反射率。由此，在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，相对于半反射镜4的面(一面400和另一面401)，无论图像光L2的入射角如何，反射光L4、L5的反射率(透射光L6、L7的透射率)都相同。由此，在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，通过多枚半反射镜4显示且从导光板34的背面341射出的图像的亮度基本均匀，从而使用者可以欣赏到亮度基本均匀的图像、即高品质的图像。

另外，在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，当背景光L3穿过导光板34中的半反射镜4时，无论背景光L3相对于半反射镜4的入射角如何，反射光L8的反射率(透射光L9的透射率)都相同。由此，在本实施方式涉及的可穿戴式图像显示装置1中，由于背景光L3穿过导光板34中的多枚半反射镜4后的透射光L9的亮度均匀，因而使用者可以通过导光板34和多枚半反射镜4欣赏到亮度基本均匀的风景。

(变形例的说明)

图10是表示导光板中的多枚半反射镜的配置的变形例的说明图。以下，对导光板中的多枚半反射镜的配置的变形例进行说明。

多枚半反射镜4中至少相邻的两枚半反射镜4的端部相对于与导光板34的面(表面340和背面341中的至少任意一个面)垂直的线即法线Z一致或重合。在图10中，将五枚半反射镜4(41、42、43、44、45)从右侧至左侧称为第一半反射镜41、第二半反射镜42、第三半反射镜43、第四半反射镜44、第五半反射镜45。此外，在图10中，从右侧朝向左侧的箭头表示图像光在导光板34中被引导前进的方向。

在图10中，第一半反射镜41的左端和第二半反射镜42的右端相对于法线Z重合。连接该第一半反射镜41的左端与第二半反射镜42的右端的线段L12的延长线到达使用者的眼睛E。

另外，第二半反射镜42的左端和第三半反射镜43的右端相对于法线Z一致。连接该第二半反射镜42的左端与第三半反射镜43的右端的线段L23的延长线不能到达使用者的眼睛E。该线段L23与法线Z平行。

进而，第三半反射镜43的左端和第四半反射镜44的右端相对于法线Z一致。连接该第三半反射镜43的左端与第四半反射镜44的右端的线段L34的延长线到达使用者的眼睛E。该线段L34与法线Z平行。

进而，连接第四半反射镜44的左端与第五半反射镜45的右端的线段L45的延长线到达使用者的眼睛E。该第四半反射镜44的左端和第五半反射镜45的右端相对于法线Z左右偏移。

这样，当多枚半反射镜4中至少相邻的两枚半反射镜4的端部相对于导光板34的表面340、背面341的法线Z一致或重合时，连接相邻两枚半反射镜4的端部的线段L12、L34、L45的延长线到达使用者的眼睛E。由此，当从使用者的眼睛E观察五枚半反射镜4(41、42、43、44、45)时，相邻的半反射镜41与42、43与44、44与45之间无缝隙、或者相邻的半反射镜42与43之间缝隙很小。由此，由于图像显示在无缝隙或者缝隙很小的多枚半反射镜4中，因而使用者可以欣赏到高品质的图像。

此外，即使如相邻的第四半反射镜44和第五半反射镜45那样，相邻两个半反射镜中的一个的左端与另一个的右端相对于法线Z左右偏移，连接其中一个的左端与另一个的右端的线段的延长线也有可能到达使用者的眼睛E。

另外，即使如相邻的第二半反射镜42和第三半反射镜43那样，相邻两个半反射镜中的一个的左端与另一个的右端相对于法线Z一致，连接其中一个的左端与另一个的右端的线段的延长线也有可能到达不了使用者的眼睛E。该情况下，也可以使第二半反射镜42与第三半反射镜43之间靠近，从而使连接第二半反射镜42的左端与第三半反射镜43的右端的线段L23的延长线到达使用者的眼睛E。

(实施方式以外的例子的说明)

此外，在上述实施方式中，使用可拆装地安装在使用者脸部的眼镜型的安装部5。然而，在本发明中，作为安装部，也可以是眼镜型以外的安装部。例如，也可以是与使用者的单侧眼睛对应而不是与两侧眼睛对应的安装部、或者像护目镜那样的安装部。

此外，本发明并不限于上述实施方式和变形例。

Claims (6)

1.一种可穿戴式图像显示装置，其特征在于，具备：

图像光输出部，其将图像以图像光的形式输出；

图像光传输部，其传输从所述图像光输出部输出的所述图像光；以及

图像光射出部，其使从所述图像光传输部传输来的所述图像光向外射出；

所述图像光输出部和所述图像光传输部的一部分构成图像源侧部分；

所述图像光传输部的剩余部分和所述图像光射出部构成图像显示侧部分；

所述图像光输出部具有：

光源；

光控制部件，其对所述光源发出的光进行控制使其变为控制光；以及

反射式图像调制装置，其使所述控制光反射并输出所述图像光；

所述图像光传输部具有：

偏振分束器，其使来自所述光控制部件的所述控制光朝向所述反射式图像调制装置侧反射；

光反射部件，其使穿过所述偏振分束器的来自所述反射式图像调制装置的所述图像光朝向所述偏振分束器侧反射；

1/4λ波长板，其配置于所述偏振分束器与所述光反射部件之间；

中继光学部件，其中继穿过所述偏振分束器，穿过所述1/4λ波长板，被所述光反射部件反射，再次穿过所述1/4λ波长板，被所述偏振分束器反射的来自所述反射式图像调制装置的所述图像光；以及

导光板，其将从所述中继光学部件中继来的所述图像光引导至所述图像光射出部；

所述图像光射出部具有多枚半反射镜；

多枚所述半反射镜配置于所述导光板中，并使在所述导光板中引导的所述图像光向外射出；

所述图像源侧部分由所述光源、所述光控制部件、所述反射式图像调制装置、所述光反射部件以及所述1/4λ波长板构成为单元结构；

所述图像显示侧部分由所述偏振分束器、所述中继光学部件、所述导光板以及多枚所述半反射镜构成为单元结构；

所述图像源侧部分与所述图像显示侧部分分别被分割为各自独立的单元结构。

2.如权利要求1所述的可穿戴式图像显示装置，其特征在于，

具备安装在使用者的脸部的安装部；

所述图像显示侧部分安装在所述安装部上。

3.如权利要求1所述的可穿戴式图像显示装置，其特征在于，

所述图像源侧部分具有安装部件；

所述反射式图像调制装置与所述光反射部件和所述1/4λ波长板以隔着空间相对的方式分别安装在所述安装部件上；

所述光源和所述光控制部件沿着相对于所述反射式图像调制装置与所述光反射部件和所述1/4λ波长板的相对方向交叉的方向分别安装在所述安装部件上；

所述安装部件中与所述光源和所述光控制部件隔着所述空间相对的部分上设置有开口部；

所述开口部与所述空间连通，以将所述偏振分束器可放入或取出地收纳在所述空间中。

4.如权利要求1所述的可穿戴式图像显示装置，其特征在于，

在所述图像显示侧部分中，所述偏振分束器与所述中继光学部件相互固定，所述中继光学部件与所述导光板相互固定；

所述偏振分束器的折射率大于所述中继光学部件的折射率和所述导光板的折射率。

5.如权利要求1至4中任一项所述的可穿戴式图像显示装置，其特征在于，

无论射入面的入射角如何，图像光在一枚半反射镜的一面中反射后的反射光的反射率与图像光在所述一枚半反射镜的另一面中反射后的反射光的反射率相同。

6.一种可穿戴式图像显示装置，其具备配置有多枚半反射镜的导光板，所述可穿戴式图像显示装置的特征在于，

无论射入面的入射角如何，图像光在一枚半反射镜的一面中反射后的反射光的反射率与图像光在所述一枚半反射镜的另一面中反射后的反射光的反射率相同。

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