專利名稱：頭戴式顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及頭戴式顯示裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為佩戴在人頭上的頭戴式顯示裝置，提出了各種顯示裝置，其包括顯示元件和目鏡光學(xué)系統(tǒng)，使得顯示在該顯示元件上的圖像被該目鏡光學(xué)系統(tǒng)放大以作為虛像觀察。此類頭戴式顯示裝置由個人佩戴，從而期望執(zhí)行適合于個人的相應(yīng)視力的顯示。為了滿足這樣的期望，例如，已知一種顯示裝置，其包括用于在光軸方向上移動顯示元件的移動機(jī)構(gòu)和設(shè)置在殼體外的該移動機(jī)構(gòu)的操作部，通過該操作部的操作來經(jīng)由該移動機(jī)構(gòu)移動該顯示元件(例如參見日本特開平7-131740和特開平8-140013)。還已知另一種顯示裝置，其包括屈光度調(diào)節(jié)鈕，并且具有被配置成可通過該屈光度調(diào)節(jié)鈕的旋轉(zhuǎn)在光軸方向上相對于目鏡移動的顯示元件，從而能夠進(jìn)行屈光度調(diào)節(jié)(例如參見日本特開2004-29768)。另外，還已知另一種顯示裝置，其被配置成包括顯示元件和目鏡光學(xué)系統(tǒng)的顯示單元的安裝位置能夠相對于佩戴者的頭部前后調(diào)節(jié)，從而能夠調(diào)節(jié)虛像的位置(例如參見日本特開平10-74051)。

發(fā)明內(nèi)容
同時，該頭戴式顯示裝置是要用于觀察由顯示元件形成的影像(圖像)，因此期望在對于外界光的遮光特性和對于外界灰塵的防塵特性方面出色。另外，根據(jù)預(yù)期的用途，還可能要求防滴特性和防水特性。然而，特開平7-131740和特開平8-140013中公開的上述頭戴式顯示裝置都在殼體內(nèi)部包括用于移動顯示元件的移動機(jī)構(gòu)。因此，擔(dān)心因移動機(jī)構(gòu)的滑動等所導(dǎo)致的滑動構(gòu)件的磨損而產(chǎn)生的塵屑粘附到顯示元件和目鏡光學(xué)系統(tǒng)上，這會對影像觀察帶來不利影響。另外，操作部通過殼體中形成的開口與移動機(jī)構(gòu)相連。從而，需要巧妙地設(shè)置該開口以保證遮光特性和防塵特性，其會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。特別地，要保證防滴特性和防水特性時，結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜?？紤]到上述的問題而提出本發(fā)明，因此本發(fā)明的目的在于提供一種能夠用簡單結(jié)構(gòu)確保遮光特性和防塵特性、并且還能夠容易地確保防滴特性和防水特性的頭戴式顯示裝置。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的頭戴式顯示裝置包括第一殼體，其至少內(nèi)置了顯示元件，并且具有用于投射來自所述顯示元件的圖像光的光投射窗；第二殼體，其內(nèi)置了具有屈光力的目鏡光學(xué)系統(tǒng)，并且具有用于接收通過所述光投射窗投射的入射圖像光的光接收窗和用于射出通過了所述目鏡光學(xué)系統(tǒng)的圖像光的目鏡窗；和結(jié)合部，其用于將所述第二殼體結(jié)合至所述第一殼體，使得所述光投射窗與所述光接收窗之間的光路長度可調(diào)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在根據(jù)第一方面的頭戴式顯示裝置中，在使用時，所述第一殼體被保持在用戶的頭部的側(cè)面，使得所述光投射窗向著用戶的臉?biāo)虻耐粋?cè)開放；并且在使用時，所述第二殼體被設(shè)置成所述光接收窗和所述目鏡窗向著所述用戶的臉側(cè)開放。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在根據(jù)第一方面的頭戴式顯示裝置中，所述第一殼體在其側(cè)面外側(cè)具有引導(dǎo)部；并且所述結(jié)合部具有滑動部件，該滑動部件被設(shè)置在所述第二殼體上并且被沿著所述引導(dǎo)部引導(dǎo)而可滑動地與所述第一殼體結(jié)合。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在根據(jù)第三方面的頭戴式顯示裝置中，所述第一殼體和所述第二殼體各具有遮光部件以在所述滑動部件的整個滑動范圍內(nèi)遮蔽進(jìn)入到所述光投射窗與光接收窗之間的光路中的外界光。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在根據(jù)第四方面的頭戴式顯示裝置中，所述滑動部件還充當(dāng)所述第二殼體的遮光部件。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在根據(jù)第三方面的頭戴式顯示裝置中，所述滑動部件被設(shè)置為封閉所述光投射窗與所述光接收窗之間的光路。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在根據(jù)第四方面的頭戴式顯示裝置中，所述滑動部件可拆卸地附接至所述第一殼體。根據(jù)本發(fā)明的第八方面，根據(jù)第一方面的頭戴式顯示裝置還包括對于來自所述顯示元件的圖像光透明的窗部件，所述窗部件被設(shè)置為靠近所述光投射窗與所述光接收窗中的至少一個。根據(jù)本發(fā)明的第九方面，在根據(jù)第一方面的頭戴式顯示裝置中，在使用時，所述第一殼體被保持在用戶的頭部的側(cè)面，使得所述光投射窗相對于所述用戶的臉沿著橫向朝內(nèi)開放；并且所述第二殼體被設(shè)置成在使用時，在所述用戶的臉的前面，所述光接收窗相對于所述用戶的臉沿著橫向朝外開放，并且所述目鏡窗在所述第一殼體附近的眼球的視野內(nèi)， 朝向所述用戶的臉開放。根據(jù)本發(fā)明的第十方面，在根據(jù)第一方面的頭戴式顯示裝置中，在使用時，所述第一殼體被保持在所述用戶的頭部的側(cè)面，使得所述光投射窗相對于所述用戶的臉沿著橫向朝內(nèi)開放；在使用時，所述第二殼體被設(shè)置為所述光接收窗相對于所述用戶的臉沿著橫向朝外開放，并且所述目鏡窗朝向所述用戶的臉開放；并且所述結(jié)合部將所述第二殼體結(jié)合至所述第一殼體，使得所述第二殼體可相對于所述用戶橫向滑動。根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，在根據(jù)第一方面的頭戴式顯示裝置中，
所述目鏡光學(xué)系統(tǒng)具有正屈光力并且接收從所述顯示元件入射的圖像光，將所述圖像光引導(dǎo)到佩戴者的眼球的前面，并朝著眼球射出圖像光，從而能夠觀察到由該圖像光形成的虛像；所述頭戴式顯示裝置包括滑動操作部，其被設(shè)置為能夠在所述佩戴者的頭部的前后方向上相對于所述第一殼體滑動；并且所述滑動操作部與所述顯示元件或所述目鏡光學(xué)系統(tǒng)中的光學(xué)元件中的至少一方結(jié)合，使得當(dāng)所述滑動操作部在所述佩戴者的前向上滑動時所述顯示元件與所述光學(xué)元件之間的光路長度增加。根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，在根據(jù)第十一方面的頭戴式顯示裝置中，所述顯示元件被固定在所述第一殼體上；所述光學(xué)元件被固定在所述第二殼體上；并且所述滑動操作部被可滑動地設(shè)置在所述第一殼體上并且與所述第二殼體結(jié)合，從而經(jīng)由所述第二殼體附接至所述光學(xué)元件。根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，在根據(jù)第十二方面的頭戴式顯示裝置中，所述滑動操作部被設(shè)置為可在所述第一殼體的外表面上滑動。根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，在根據(jù)第十三方面的頭戴式顯示裝置中，所述滑動操作部被設(shè)置為可相對于所述第一殼體滑動，使得能夠在所述佩戴者的視野內(nèi)在向下傾斜的視線中觀察到虛像。根據(jù)本發(fā)明的第十五方面的頭戴式顯示裝置包括顯示元件；容納所述顯示元件的殼體；具有正屈光力的目鏡光學(xué)系統(tǒng)，其接收從所述顯示元件入射的圖像光，將所述圖像光引導(dǎo)到佩戴者的眼球的前面，并朝著眼球發(fā)出所述圖像光，從而能夠觀察到由所述圖像光形成的虛像；和滑動操作部，其被設(shè)置為可在所述佩戴者的頭部的前后方向上相對于所述殼體滑動，其中，所述滑動操作部與所述顯示元件或在所述目鏡光學(xué)系統(tǒng)中的光學(xué)元件中的至少一方結(jié)合，使得當(dāng)所述滑動操作部在所述佩戴者的前向上滑動時所述顯示元件與所述光學(xué)元件之間的光路長度增加。根據(jù)本發(fā)明的第十六方面，在根據(jù)第十五方面的頭戴式顯示裝置中，所述顯示元件被固定在所述殼體上；并且所述光學(xué)元件與所述滑動操作部結(jié)合。根據(jù)本發(fā)明的第十七方面，在根據(jù)第十六方面的頭戴式顯示裝置中，所述光學(xué)元件包括光導(dǎo)部件，該光導(dǎo)部件具有用于接收從所述顯示元件入射的圖像光的入射面和用于朝著所述佩戴者的眼球發(fā)出所述圖像光的出射面，所述入射面和所述出射面相對于所述佩戴者位于近側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的第十八方面，在根據(jù)第十六方面的頭戴式顯示裝置中，所述殼體具有第一殼體和第二殼體；所述顯示元件被固定在所述第一殼體上；
所述光學(xué)元件被固定在所述第二殼體上；以及所述滑動操作部被可滑動地設(shè)置在所述第一殼體上并且與所述第二殼體結(jié)合，從而經(jīng)由所述第二殼體附接至所述光學(xué)元件。根據(jù)本發(fā)明的第十九方面，在根據(jù)第十八方面的頭戴式顯示裝置中，所述滑動操作部被設(shè)置為可在所述第一殼體的外表面上滑動。根據(jù)本發(fā)明的第二十方面，在根據(jù)第十九方面的頭戴式顯示裝置中，所述滑動操作部被設(shè)置為可相對于所述第一殼體滑動，使得能夠在所述佩戴者的視野內(nèi)在向下傾斜的視線中觀察到虛像。注意，根據(jù)本發(fā)明的術(shù)語“殼體”不僅指代用于在內(nèi)部收納光學(xué)元件和/或電子元件的容器而且指代用于引導(dǎo)光的部件等。在根據(jù)本發(fā)明的頭戴式顯示裝置中，內(nèi)置有具有屈光力的目鏡光學(xué)系統(tǒng)并且具有光接收窗和目鏡窗的第二殼體通過結(jié)合部與至少內(nèi)置有顯示元件并且具有投射窗的第一殼體結(jié)合，從而可以調(diào)節(jié)該光投射窗與該光接收窗之間的光路長度，以通過簡單的結(jié)構(gòu)來保證遮光特性和防塵特性并易于保證防滴特性和防水特性。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的頭戴式顯示裝置的主體結(jié)構(gòu)的示意截面圖；圖2是圖1的第二殼體在滑動前后的放大示意截面圖；圖3是從不同方向觀察的第二殼體的主體的示意立體圖；圖4是從內(nèi)側(cè)和外側(cè)觀察的第一殼體的主體的示意立體圖；圖5是圖1的第二殼體的主體在滑動前后的示意立體圖；圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的頭戴式顯示裝置的主體結(jié)構(gòu)的示意截面圖；圖7是彼此分開的圖6所示第一殼體和第二殼體的示意立體圖；圖8是示出了附接在眼鏡上的圖6所示頭戴式顯示裝置的示意立體圖；圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的頭戴式顯示裝置的主體結(jié)構(gòu)的示意截面圖；圖10是彼此分開的圖9所示第一殼體和第二殼體的示意立體圖；圖11示出了圖9的頭戴式顯示裝置如何使用；圖12是根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的頭戴式顯示裝置的第二殼體和第一殼體的示意立體圖，該第二殼體和該第一殼體彼此分開；圖13是附接在眼鏡上的圖12所示頭戴式顯示裝置的示意立體圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明第五實施方式的頭戴式顯示裝置的第二殼體和第一殼體的示意立體圖，該第一殼體和該第二殼體彼此分開；圖15是彼此結(jié)合的圖14所示第一殼體和第二殼體的示意立體圖；圖16是示出了附接在眼鏡上的圖15所示頭戴式顯示裝置的示意立體圖；圖17是示出了根據(jù)本發(fā)明第六實施方式的頭戴式顯示裝置的主體結(jié)構(gòu)的示意截面面圖；




圖18示出了根據(jù)本發(fā)明第七實施方式的頭戴式顯示裝置的主體結(jié)構(gòu)； 圖19是示出了根據(jù)本發(fā)明第八實施方式的頭戴式顯示裝置的主體結(jié)構(gòu)的示意截
圖20示出了圖19所示第一殼體和第二殼體的示意內(nèi)部結(jié)構(gòu)； 圖21是彼此分開的圖19所示第一殼體和第二殼體的示意立體圖； 圖22是示出圖19所示頭戴式顯示裝置的滑動操作的俯視圖和側(cè)視圖； 圖23是示出了根據(jù)本發(fā)明第九實施方式的頭戴式顯示裝置的主體結(jié)構(gòu)的側(cè)視
圖M是彼此分開的圖23所示第一殼體和第二殼體的示意立體圖； 圖25示出了根據(jù)本發(fā)明第十實施方式的頭戴式顯示裝置的主體結(jié)構(gòu)的橫截面
圖沈是彼此分開的圖25所示第一殼體和第二殼體的示意立體圖； 圖27是附接在眼鏡上的圖25所示頭戴式顯示裝置的立體圖； 圖觀是根據(jù)本發(fā)明第十一實施方式的頭戴式顯示裝置的主體結(jié)構(gòu)的放大圖； 圖四示出了在根據(jù)本發(fā)明的頭戴式顯示裝置中如何改變到虛像的距離； 圖30示出了附接到頭戴式耳機(jī)上進(jìn)行使用的根據(jù)本發(fā)明的頭戴式顯示裝置。 標(biāo)號說明
10，50，60，70，80，90 頭戴式顯示裝置
11 Ila
Ilfaig 12 12a 12b 12c 13 21 25
31
32
33.54.93
34.53.94 41,55,71 42，43 44，45
51
52 55a 61
第一殼體光投射窗遮光部件第二殼體光接收窗目鏡窗遮光部件結(jié)合部顯示面板窗玻璃
目鏡光學(xué)系統(tǒng)棱鏡目鏡
光導(dǎo)部件滑動部件引導(dǎo)孔引導(dǎo)銷第一透鏡第二透鏡操作部管狀部件0122]91
0123]92
0124]101
全反射棱鏡前透鏡頭戴式耳機(jī)
0125]110，130，140，150，160 頭戴式顯示裝置
0126]111殼體
0127]Illa第一部
0128]Illb第二部
0129]Illc目鏡窗
0130]Illd引導(dǎo)孔
0131]112固定部
0132]113顯示面板
0133]114目鏡光學(xué)系統(tǒng)
0134]115光導(dǎo)部件
0135]116目鏡
0136]117a入射面
0137]117b出射面
0138]121滑動部件
0139]122滑動操作部
0140]131第一殼體
0141]131a出射窗
0142]131b, 131c 引導(dǎo)孔
0143]131f, 131g 遮檐
0144]132第二殼體
0145]132a入射窗
0146]132b目鏡窗
0147]132c遮檐
0148]133固定部
0149]133a球窩接頭
0150]134棱鏡
0151]135滑動操作部
0152]136,137 引導(dǎo)銷
0153]151目鏡光學(xué)系統(tǒng)
0154]152第一透鏡
0155]153第二透鏡
0156]154光導(dǎo)部件
0157]161目鏡光學(xué)系統(tǒng)
0158]162內(nèi)焦透鏡
0159]165透鏡筒
0160]Ee右眼球
EG眼鏡
Tr鏡腳
VI虛像
H佩戴者
具體實施例方式在下文中，根據(jù)

本發(fā)明的實施方式。在以下的實施方式中，為了說明方便，對用于右眼的頭戴式顯示裝置進(jìn)行說明。然而，不用說本發(fā)明的頭戴式顯示裝置不僅限于右眼，也可類似地應(yīng)用于左眼?！吹谝粚嵤┓绞健祱D1到5示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的頭戴式顯示裝置。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的頭戴式顯示裝置的主體結(jié)構(gòu)的示意截面圖，圖2A和2B分別是滑動前后的圖1所示第二殼體的放大示意截面圖。圖3A和;3B是從不同方向觀察的該第二殼體的主體的示意立體圖；圖4A和4B分別是從內(nèi)側(cè)和外側(cè)觀察的第一殼體的主體的示意立體圖；圖5A和5B分別是滑動前后的圖1所示第二殼體的主體的示意立體圖；根據(jù)本實施方式的頭戴式顯示裝置10具有第一殼體11、第二殼體12和用于將第二殼體12可移動地結(jié)合至第一殼體11的結(jié)合部13。第一殼體11具有固定部15，通過該固定部15將頭戴式顯示裝置10附接至頭戴式耳機(jī)的頭部支撐部或附接至眼鏡的鏡腳。圖 1例示了固定部15具有球窩接頭1 的情況，并且第一殼體11經(jīng)由該球窩接頭1 附接在眼鏡EG的右側(cè)的鏡腳Tk上。當(dāng)安裝到用戶的頭部的右邊進(jìn)行使用時，第一殼體11形成為在前后方向上延伸的長盒狀，具有從其兩側(cè)伸出的上表面和下表面。第一殼體11在其中至少包含充當(dāng)顯示元件的諸如液晶面板和有機(jī)EL面板的顯示面板21。圖1例示了第一殼體11內(nèi)置了顯示面板 21之外的電子元件(諸如安裝有顯示面板21用的驅(qū)動電路等的電路板22、紐扣電池23和連接在顯示面板21與電路板22之間的柔性印刷電路板24)的情況。當(dāng)按照圖1中所示使用時，第一殼體11具有形成在其前端的光投射窗11a，其朝向前向開放，即，朝向用戶的臉的同一側(cè)開放。窗玻璃25(其是對于從顯示面板21發(fā)出的圖像光透明的窗部件)布置在光投射窗Ila中，以蓋住光投射窗Ila的開口。于是，來自顯示面板21的圖像光通過窗玻璃25而從光投射窗Ila朝著用戶的臉的前面投射。第二殼體12通過結(jié)合部13與第一殼體11結(jié)合，并且與第一殼體11的延伸方向成鈍角地在橫向上從第一殼體11的前端部延伸到用戶的右眼球&的前面。在使用時，在第二殼體12上形成有光接收窗1 和目鏡窗12b，光接收窗12和目鏡窗12b朝向用戶的臉側(cè)開放，并且在光接收窗1 與目鏡窗12b之間內(nèi)置了目鏡光學(xué)系統(tǒng)31。目鏡光學(xué)系統(tǒng)31 具有被布置為蓋住光接收窗12a的開口的光路長度校正用的棱鏡32、具有正屈光力并且被布置為蓋住目鏡窗12b的目鏡33和布置在棱鏡32與目鏡33之間的光導(dǎo)部件34。因此，棱鏡32還充當(dāng)光接收窗12a的窗部件。光導(dǎo)部件34由梯形的棱鏡構(gòu)成，其具有面積相對較大的第一光學(xué)面34a、面積相對較小且與第一光學(xué)面3 相對的第二光學(xué)面34b及傾斜地連接第一光學(xué)面3 和第二光學(xué)面34b的第三光學(xué)面3 和第四光學(xué)面34d。第一光學(xué)面3 在一個端部具有圖像光的入射面并在另一端部具有圖像光的出射面。來自顯示面板21的圖像光通過棱鏡32入射在第一光學(xué)面3 上，然后在光導(dǎo)部件34中相繼在第三光學(xué)面3 上、第一光學(xué)面3 上、第二光學(xué)面34b上、第一光學(xué)面3 上以及第四光學(xué)面34d上反射五次，然后從第一光學(xué)面34a的出射面射出，被目鏡33會聚而射入右眼球&。這使得用戶能夠觀察到由圖像光形成的虛像。結(jié)合部13包括與第二殼體12—體的具有中空結(jié)構(gòu)的滑動部件41?；瑒硬考?1 附接到第一殼體11的外表面上從而可通過用戶的滑動操作而沿著第一殼體11的延伸方向滑動。為此，如圖3A和圖;3B所示，在滑動部件41的滑動面?zhèn)?內(nèi)表面?zhèn)?在滑動方向上間隔開地形成兩個引導(dǎo)孔42、43，引導(dǎo)孔42、43分別在滑動方向上延伸。另外，如圖4B中所示，結(jié)合部13在其外表側(cè)具有引導(dǎo)銷44、45，引導(dǎo)銷44、45與滑動部件41的兩個引導(dǎo)孔 42,43接合。引導(dǎo)銷44、45分別在頂端具有凸緣部44a、45a，從而防止引導(dǎo)銷44、45脫離對應(yīng)的引導(dǎo)孔42、43。另外，引導(dǎo)孔42、43具有形成在其端部的開口 42a、43a，從而使對應(yīng)的引導(dǎo)銷44、45的凸緣部44a、45a能夠經(jīng)由開口 4h、43a插入和脫出。這個結(jié)構(gòu)使得第二殼體12能夠通過結(jié)合部13可拆卸地與第一殼體11結(jié)合。于是，當(dāng)與第一殼體11接合進(jìn)行使用時，可通過用戶對滑動部件41的滑動操作，使第二殼體 12在第一殼體11的延伸方向上，即，在用戶的頭部的前后方向上滑動。另外，在使用時，形成在滑動部件41中的引導(dǎo)孔42、43和形成在第一殼體11的外表面中的引導(dǎo)銷44、45從外部不可見，這也有利于美觀?？赏ㄟ^對第一殼體11的摩擦力或已知的滑動支持機(jī)構(gòu)(未示出)，操作滑動部件41而保持在任意滑動位置。另外，第一殼體11配備有遮光部件llf、llg，其被形成為在滑動部件41的滑動范圍中從上下表面向前突出，從而在豎直方向上夾著第二殼體12。第二殼體12配備有遮光部件12c，其形成在滑動部件41的滑動操作范圍中，可在第一殼體11的內(nèi)表面上滑動，使得第一殼體11的前端部在橫向上夾在遮光部件12c與滑動部件41之間。使用這個結(jié)構(gòu)，光投射窗Ila與光接收窗1 之間的光路與滑動部件41協(xié)同從而在滑動部件41的整個滑動范圍中遮蔽外界光。根據(jù)本實施方式的頭戴式顯示裝置10，例如，當(dāng)用戶在前向上移動圖2A和5A的滑動部件41時，如圖2B和5B中所示，第二殼體12在同一方向上與滑動部件41 一體地移動。 如此，調(diào)節(jié)了第一殼體11的光投射窗Ila與第二殼體12的光接收窗1 之間的光路長度。 特別地，當(dāng)?shù)诙んw12從圖2A的狀態(tài)改變到圖2B的狀態(tài)時，容納在第一殼體11中的顯示面板21與容納在第二殼體12中的目鏡光學(xué)系統(tǒng)31之間的距離增加。更確切地說，顯示面板21與目鏡33之間的光路長度增加，結(jié)果由圖像光形成的虛像的位置離開更遠(yuǎn)。因此，滑動部件41和虛像在同一方向上移動，其使得用戶能夠通過直覺的滑動操作對屈光度進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，引導(dǎo)銷44、45在第一殼體11的延伸方向上間隔開，因此能夠在其間保證長距離，這使得引導(dǎo)的偏斜很小，使得能夠進(jìn)行穩(wěn)定的屈光度調(diào)節(jié)。另外，第一殼體11和第二殼體12在內(nèi)部都不具有用于屈光度調(diào)節(jié)的移動機(jī)構(gòu)，因此不會有因為移動機(jī)構(gòu)的滑動等所導(dǎo)致的滑動部件的磨損而產(chǎn)生的塵埃。另外，第一殼體和第二殼體二者都能夠容易地提高密封性。在目鏡光學(xué)系統(tǒng)31滑動的同時，顯示面板21是固定的，從而滑動操作不會導(dǎo)致電子元件的移動，更不易出現(xiàn)故障。另外，滑動部件41附接至第一殼體11的外表面，這使得用戶不用脫下頭戴式顯示裝置10即可容易地操作滑動部件41。
另外，第一殼體11的光投射窗Ila與第二殼體12的光接收窗1 之間的光路與滑動部件41協(xié)同而被第一殼體11的遮光部件llf、Ilg和第二殼體12的遮光部件12c在滑動部件41的滑動范圍中完全封閉。如此，遮蔽了外界光進(jìn)入光路，使得能夠與屈光度調(diào)節(jié)量無關(guān)地觀察到質(zhì)量穩(wěn)定的虛像。另外，防止了外界光進(jìn)入光投射窗Ila和光接收窗12a， 這有效地防止了塵埃粘附到光投射窗Ila的窗玻璃25的外表面和光接收窗12a的棱鏡32 的外表面。結(jié)果，能夠在很長的時間里穩(wěn)定地觀察到品質(zhì)優(yōu)良的虛像。另外，設(shè)置在第二殼體12上的滑動部件41被可拆卸地附接到第一殼體11。因此，即使在塵埃粘附到窗玻璃25 和棱鏡32的外表面上的情況下，也可將滑動部件41從第一殼體11卸下從而使第一殼體11 與第二殼體12彼此分開，使得能夠?qū)Υ安Ａ?5和棱鏡32進(jìn)行清潔。另外，遮光部件llf、 Ilg未遮蓋窗玻璃25的右側(cè)和左側(cè)，因此可以用棉拭等從左右容易地徹底清潔窗玻璃25。 類似地，可以使用棉拭等從上下徹底地清潔棱鏡32。第一殼體11通過具有球窩接頭15a的固定部15固定在眼鏡EG的鏡腳Tk上。因此，除通過滑動部件41進(jìn)行的第二殼體12的前后移動所實現(xiàn)的屈光度調(diào)節(jié)之外，第一殼體 11和第二殼體12能夠一體地繞球窩接頭1 上下左右移動，從而上下左右地調(diào)節(jié)目鏡窗 12b的位置以位于右眼球&的前面?！吹诙嵤┓绞健祱D6到8示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的頭戴式顯示裝置。圖6是示出了頭戴式顯示裝置的主體結(jié)構(gòu)的示意截面圖；圖7是彼此分開的第一殼體和第二殼體的示意立體圖；圖8是示出了附接到眼鏡EG上的該頭戴式顯示裝置的示意立體圖。根據(jù)本實施方式的頭戴式顯示裝置50與根據(jù)第一實施方式的頭戴式顯示裝置10之間的不同之處主要在于目鏡光學(xué)系統(tǒng)31和結(jié)合部13。因此，用相同的標(biāo)號指示功能與第一實施方式的頭戴式顯示裝置10類似的構(gòu)成要素，并且忽略其說明。目鏡光學(xué)系統(tǒng)31包括具有正屈光力的第一透鏡51、具有負(fù)屈光力的第二透鏡52、 光導(dǎo)部件53和具有正屈光力的目鏡M，使得目鏡光學(xué)系統(tǒng)31整體上具有正屈光力。第一透鏡51布置在第一殼體11中從而蓋住第一殼體11的光投射窗11a。第二透鏡52布置在第二殼體12中從而蓋住第二殼體12的光接收窗12a。目鏡M布置在第二殼體12中從而蓋住第二殼體12的目鏡窗12b。光導(dǎo)部件53由棱鏡構(gòu)成，其被配置成使得通過了第二透鏡52并且從入射面53a 入射的圖像光相繼地在反射平面5 和反射平面53c上反射兩次，而且使其穿過目鏡M 而從出射面53d輸出到入射側(cè)的同一側(cè)。入射面53a被加工成與目鏡光學(xué)系統(tǒng)31的光軸 (即，入射圖像光的中心光線)垂直，并且第二透鏡52被粘接至入射面53a。光導(dǎo)部件53 的出射面53d被加工成與目鏡光學(xué)系統(tǒng)31的光軸(即，在反射平面53c上反射的圖像光的中心光線)垂直，并且目鏡M被粘接至出射面53d。結(jié)合部13包括一體地形成在第二殼體12上的板狀滑動部件55。例如，滑動部件 55可拆卸地與形成結(jié)合部13的燕尾槽Ilh接合，燕尾槽Ilh形成在第一殼體的外表面?zhèn)龋?并且沿著第一殼體11的延伸方向在第一殼體11的外表面上滑動。類似地，例如形成在第二殼體12上的遮光部件12c可拆卸地與形成在第一殼體11的內(nèi)表面?zhèn)鹊难辔膊跧li接合， 并且沿著第一殼體11的延伸方向在第一殼體11的內(nèi)表面上滑動。注意滑動部件55具有形成在滑動部件陽的外表面上的由用戶的手指觸摸的操作部^a。操作部5 上形成有防滑部，該防滑部具有細(xì)條狀的多個凹凸或多個粗糙部。根據(jù)本實施方式的頭戴式顯示裝置50，與第二殼體12結(jié)合的滑動部件55相對于第一殼體U滑動操作，從而調(diào)節(jié)構(gòu)成目鏡光學(xué)系統(tǒng)31并且設(shè)置在第一殼體11的光投射窗 Ila處的第一透鏡51與構(gòu)成目鏡光學(xué)系統(tǒng)31并且設(shè)置在第二殼體12的光接收窗1 處的第二透鏡52之間的光路長度，使得當(dāng)?shù)诙んw12向前移動時光路長度增加。另外，在滑動部件55的整個滑動范圍中，第一殼體11的光投射窗Ila與第二殼體12的光接收窗1 之間的光路長度由滑動部件陽、第一殼體11的遮光部件IlfUlg和第二殼體12的遮光部件 12c封閉。因此，能夠獲得與第一實施方式的情況相似的效果。在本實施方式中，目鏡M被粘接至光導(dǎo)部件53的出射面53d，因此第二殼體12可以配置成僅由其入射側(cè)保持光導(dǎo)部件53，而光導(dǎo)部件53的出射側(cè)露出。在這種情況下，也可以把光導(dǎo)部件53認(rèn)為是第二殼體的一部分。另外，盡管可以卸下第二殼體12和光導(dǎo)部件53以清除所粘附的灰塵或水，但是因為第一殼體11包括顯示面板21和用于驅(qū)動該顯示面板的電路，難以卸下第一殼體11來清除所進(jìn)入的水或灰塵。因此，把第一殼體11形成為具有很好的密封性是很重要的。〈第三實施方式〉圖9到11示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的頭戴式顯示裝置。圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的頭戴式顯示裝置的主體結(jié)構(gòu)的示意截面圖；圖10是彼此分開的第一殼體和第二殼體的示意立體圖；圖11示出了如何使用該頭戴式顯示裝置。根據(jù)本實施方式的頭戴式顯示裝置60與根據(jù)第二實施方式的頭戴式顯示裝置50的不同之處在于第一殼體11和結(jié)合部13的結(jié)構(gòu)。因此，用相同的標(biāo)號指示功能與第二實施方式的頭戴式顯示裝置50類似的構(gòu)成要素，并且忽略其說明。具體而言，在本實施方式中，第一殼體11形成為管狀的外形，并且被配置成經(jīng)由固定部15固定在眼鏡EG的鏡腳Tk上。另外，結(jié)合部13具有與第二殼體12形成為一體的管狀部件61。管狀部件61在第一殼體11的管狀的前端部處可轉(zhuǎn)動地接合而被保持，從而可在軸向上滑動。使用這個結(jié)構(gòu)，第二殼體12能夠通過管狀部件61在第一殼體11的軸向上滑動從而進(jìn)行屈光度調(diào)節(jié)。 另外，能夠通過管狀部件61相對于第一殼體11轉(zhuǎn)動第二殼體12，從而在視野內(nèi)在垂直方向 (高度方向)上調(diào)節(jié)目鏡窗12b的位置。根據(jù)本實施方式的頭戴式顯示裝置60，能夠獲得與第二實施方式的情況類似的效果。特別地，在本實施方式中，在第二殼體12的前后方向上的整個移動范圍中，第一殼體11 的光投射窗Ila與第二殼體12的光接收窗1 之間的光路由管狀部件61封閉。因此，頭戴式顯示裝置60的遮光特性和防塵特性得以進(jìn)一步提高?！吹谒膶嵤┓绞健祱D12和13示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的頭戴式顯示裝置。圖12A和12B是根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的頭戴式顯示裝置的第二殼體和第一殼體的示意立體圖，該第二殼體和該第一殼體彼此分開；并且圖13是附接到眼鏡EG上的該頭戴式顯示裝置的示意立體圖。根據(jù)本實施方式的頭戴式顯示裝置70與根據(jù)第二實施方式的頭戴式顯示裝置50的不同之處主要在于結(jié)合部13和遮光部件12c。因此，用相同的標(biāo)號指示功能與第一實施方式的頭戴式顯示裝置50類似的構(gòu)成要素，并且忽略其說明。
具體而言，連接部件13包括一體地形成在第二殼體12上而在第一殼體11的下表面上滑動的板狀滑動部件71。例如，滑動部件71具有形成在其滑動面?zhèn)鹊难辔膊?1a，同時第一殼體11具有形成在其下表面中的凸榫llj，凸榫Ilj與滑動部件71的燕尾槽71a可拆卸地接合。于是，通過滑動部件71的燕尾槽71a與第一殼體11的凸榫Ilj之間的接合， 第二殼體12與第一殼體11結(jié)合從而可在用戶的頭部的前后方向上相對于第一殼體11滑動。使用這個結(jié)構(gòu)，能夠通過滑動部件71的滑動操作進(jìn)行屈光度調(diào)節(jié)。另外，第二殼體12的遮光部件12c被形成為與滑動部件71結(jié)合，在使用時位于內(nèi)側(cè)(頭部側(cè))。因此，遮光部件12c與滑動部件71 —起形成L角。另外，第一殼體11的遮光部件IlfUlg被形成為在使用時從上表面和外表面向前伸出。因此，遮光部件IlfUlg 形成L角。于是，在使用時，在滑動部件71的整個滑動范圍中，第一殼體11的光投射窗Ila 與第二殼體12的光接收窗1 之間的光路被滑動部件71和遮光部件IlfUlg封閉，使得外界光被遮蔽而不會進(jìn)入光路。根據(jù)本實施方式的頭戴式顯示裝置70，能夠獲得與第二實施方式的情況類似的效果。特別地，在本實施方式中，遮光部件IlfUlg形成第一殼體11側(cè)的L角，同時滑動部件 71和遮光部件12c形成第二殼體12側(cè)的L角。因此，即使遮光部件IlfUlg或滑動部件 71及遮光部件12c的厚度減小時，也易于保證強(qiáng)度，這使得重量減輕。〈第五實施方式〉圖14、15和16示出了根據(jù)本發(fā)明第五實施方式的頭戴式顯示裝置。圖14A和14B 是該頭戴式顯示裝置的第二殼體和第一殼體的示意立體圖，該第一殼體和該第二殼體彼此分開；圖15是彼此結(jié)合的第一殼體和第二殼體的示意立體圖；圖16是示出了附接到眼鏡 EG上的該頭戴式顯示裝置的示意立體圖。本實施方式的頭戴式顯示裝置80與第四實施方式的頭戴式顯示裝置70的區(qū)別主要在于結(jié)合部13、第二殼體12和遮光部件12c的機(jī)構(gòu)。 因此，用相同的標(biāo)號指示功能與第四實施方式的頭戴式顯示裝置70類似的構(gòu)成要素，并且省略其說明。具體而言，形成結(jié)合部件13的滑動部件71 一體地形成在第二殼體12上而在第一殼體11的外表面上滑動。為此，在第一殼體11的外表面上形成凸榫llj，從而與滑動部件 71的燕尾槽71a可拆卸地接合。另外，第二殼體12的光接收窗1 形成在盒狀的投射窗部12d中，并且遮光部件 12c形成在投射窗部12d的下表面?zhèn)龋瑥耐渡浯安?2d向第一殼體11側(cè)突出。這里，遮光部件12c —體地形成在滑動部件71上，與滑動部件71 一起形成L角。另外，第一殼體11的遮光部件Ilf和Ilg —體地形成為向前突出，在投射窗部12d 的上表面和內(nèi)表面上滑動，并且形成L角。在使用時，在滑動部件71的滑動范圍中，第一殼體11的光投射窗Ila與第二殼體12的光接收窗1 之間的光路由滑動部件71和遮光部件llf、llg、12c封閉，從而與上述的實施方式類似，外界光被遮蔽而不會進(jìn)入光路。因此，在本實施方式中也能獲得與第四實施方式的情況類似的效果。<第六實施方式>圖17是示出了根據(jù)本發(fā)明第六實施方式的頭戴式顯示裝置的主體結(jié)構(gòu)的示意截面圖。用相同的標(biāo)號指示功能與上述實施方式類似的構(gòu)成要素，并且省略其說明。在本實施方式的頭戴式顯示裝置90中，在使用時，第一殼體11的光投射窗1 Ia相對于用戶的臉沿著橫向朝內(nèi)開放。另外，在第一殼體11中內(nèi)置了全反射棱鏡91而蓋住光投射窗11a。使用這個結(jié)構(gòu)，從顯示面板21發(fā)射的圖像光被全反射而從光投射窗Ila射出。第二殼體12通過結(jié)合部13與第一殼體11結(jié)合，并且具有在使用時在用戶的臉的前面相對于用戶的臉沿著橫向朝外開放的光接收窗12a，使得目鏡窗12b在右眼球&的視野內(nèi)朝向用戶的臉開放。目鏡光學(xué)系統(tǒng)31具有正屈光力的被布置為蓋住光接收窗12a的開口的前透鏡92、正屈光力的被布置為蓋住目鏡窗12b的目鏡93和布置在前透鏡92與目鏡93之間的光導(dǎo)部件94。因此，前透鏡92還充當(dāng)光接收窗12a的窗部件。光導(dǎo)部件94形成為棒狀，具有入射面94a、反射面94b和出射面94c，其中通過了前透鏡92而入射到入射面9 上的來自顯示面板21的圖像光在反射面94b上發(fā)射，然后穿過目鏡93而朝著右眼球&的方向從出射面Mc射出。這使得用戶能夠觀察到由圖像光形成的虛像。結(jié)合部13具有形成為從第一殼體11的光投射窗Ila突出的管狀部件95。第二殼體12具有插入管狀部件95而可橫向滑動的入射端部側(cè)，從而第二殼體12與第一殼體11 以能夠調(diào)節(jié)光投射窗Ila與光接收窗1 之間的光路長度的方式結(jié)合。根據(jù)本實施方式的頭戴式顯示裝置90，在使用時，在第一殼體11相對于第一殼體 11橫向滑動的同時，第一殼體11和第二殼體12繞著固定部15的球窩接頭1 在橫向上一體地轉(zhuǎn)動，使得能夠同時進(jìn)行屈光度調(diào)節(jié)和瞳距調(diào)節(jié)。另外，在第二殼體的橫向移動范圍中，第一殼體11的光投射窗Ila與第二殼體12的光接收窗1 之間的光路被管狀部件95 完全封閉。因此，能夠獲得與第三實施方式的情況類似的效果。管狀部件95和第二殼體的插進(jìn)管狀部件95的部分可以都是圓筒或方筒形狀。在圓筒的情況下，可以通過相對于第一殼體11旋轉(zhuǎn)第二殼體12來調(diào)節(jié)目鏡窗12b相對于右眼球&的朝向。〈第七實施方式〉圖18A和18B都是示出了根據(jù)本發(fā)明第七實施方式的頭戴式顯示裝置的主體結(jié)構(gòu)的視圖。頭戴式顯示裝置110包括殼體111和用于將殼體111附接到佩戴者頭部側(cè)面的頭戴式耳機(jī)(未示出)或眼鏡的鏡腳(未示出)上的固定部112。當(dāng)安裝在佩戴者的頭部右側(cè)時，殼體111形成為L狀，具有在佩戴者頭部的前后方向上延伸的第一部Illa和從第一部Illa的前端部延伸到佩戴者的右眼球&的前面的第二部111b。第一殼體111的第一部Illa上固定有顯示面板113，顯示面板113充當(dāng)液晶面板和有機(jī)EL面板等的顯示元件，并且其中設(shè)置有電子部件，電子部件(未示出)包括顯示面板113的驅(qū)動電路。另外，具有正屈光力的目鏡光學(xué)系統(tǒng)114布置在第一殼體的第二部Illb 中，其接收從顯示面板113入射的圖像光，將該圖像光引導(dǎo)到佩戴者的右眼球&的前面，從而朝著右眼球&的方向射出圖像光，使得能夠觀察到虛像。注意第二部Illb在來自目鏡光學(xué)系統(tǒng)114的圖像光通過的位置處形成有目鏡窗111c。目鏡光學(xué)系統(tǒng)114具有用于接收從顯示面板113入射的圖像光并且將圖像光引導(dǎo)到右眼球&的前面的光導(dǎo)部件，和用于會聚從光導(dǎo)部件115射出的圖像光并且朝著右眼球 &射出會聚后的圖像光的具有正屈光力的目鏡116。光導(dǎo)部件115由梯形的棱鏡構(gòu)成，其具有面積相對較大的第一光學(xué)面117、面積相對較小的與第一光學(xué)面117相對的第二光學(xué)面118以及傾斜地連接第一光學(xué)面117和第二光學(xué)面118的第三光學(xué)面119和第四光學(xué)面 120。
第一光學(xué)面117在其一端部具有圖像光的入射面117a，在其另一端部具有圖像光的出射面117。光導(dǎo)部件115被設(shè)置為當(dāng)殼體111被安裝到佩戴者的頭部時，第一光學(xué)面 117相對于佩戴者位于近側(cè)。于是，在光導(dǎo)部件115中，入射在第一光學(xué)面117的入射面 117a上的來自顯示面板113的圖像光相繼地在第三光學(xué)面119上、第一光學(xué)面117上、第二光學(xué)面118上、第一光學(xué)面117上以及第四光學(xué)面120上反射五次，然后從第一光學(xué)面117 的出射面117b射出。目鏡116布置在第一光學(xué)面117的出射面117b中，并且會聚從出射面117射出的圖像光，向右眼球&射出會聚后的圖像光。這使得用戶能夠觀察到由該圖像光形成的虛像。 這里，目鏡窗Illc足夠大，使得能夠伸出目鏡116。根據(jù)本實施方式的頭戴式顯示裝置110在殼體111的第一部Illa內(nèi)部具有可在第一部Illa的延伸方向上(即，當(dāng)殼體111安裝在佩戴者的頭部時在頭部的前后方向上) 滑動的滑動部件121。例如，滑動部件121形成為在垂直于滑動方向的橫截面中為U狀，從而避開布置在第一部11 Ia中的包括顯示面板113在內(nèi)的電子元件，并且不會遮擋來自顯示面板113的圖像光，并且具有與滑動部件121的前端部結(jié)合的光導(dǎo)部件115。另外，在滑動部件121的后端部，也如圖18A的部分側(cè)視圖中所示，滑動操作部122 形成為通過在殼體111的第一部Illa的外表面中形成的引導(dǎo)孔Illd而露出到外面。這里， 引導(dǎo)孔Illd形成為在滑動部件121的滑動方向上延伸。于是，可通過滑動操作部122來操作滑動部件121，借助于對殼體111的摩擦力或已知的滑動支持機(jī)構(gòu)(未示出)保持在任意滑動位置。根據(jù)本實施方式的頭戴式顯示裝置110，例如，當(dāng)佩戴者從圖18A所示的狀態(tài)起在前向上移動滑動操作部122時，目鏡光學(xué)系統(tǒng)114作為一個整體在殼體111的第二部Illb 內(nèi)，與滑動操作部122—體地在同一方向上移動，如圖18B所示。結(jié)果，顯示面板113與目鏡光學(xué)系統(tǒng)114之間的光路長度，更具體地，顯示面板113與目鏡116之間的光路長度增加， 使得由圖像光形成的虛像的位置離開更遠(yuǎn)。因此，滑動操作部122和虛像在同一方向上移動，這使得佩戴者可通過直覺的滑動操作來進(jìn)行屈光度調(diào)節(jié)和圖像距離調(diào)節(jié)。另外，顯示面板113與目鏡光學(xué)系統(tǒng)114之間的光學(xué)長度改變，從而利用光學(xué)長度的小改變來取得屈光度調(diào)節(jié)的大效果。使用這個結(jié)構(gòu)，能夠在不增大設(shè)備的大小和重量的情況下有效地進(jìn)行屈光度調(diào)節(jié)。另外，在目鏡光學(xué)系統(tǒng)滑動的同時顯示面板113固定，因此滑動操作不會使電子元件移動，這不易造成故障。另外，滑動操作部122可滑動地設(shè)置在殼體111的第一部Illa 的外表面上，這使得用戶能夠無需摘下頭戴式顯示裝置而容易地操作滑動部122?！吹诎藢嵤┓绞健祱D19A和19B分別是示出了根據(jù)本發(fā)明第八實施方式的頭戴式顯示裝置的主體結(jié)構(gòu)的俯視圖和側(cè)視圖。用相同的標(biāo)號指示功能與圖18類似的構(gòu)成要素，并且省略其說明。 頭戴式顯示裝置130具有第一殼體131和第二殼體132。第一殼體131具有固定部133，通過該固定部把頭戴式顯示裝置附接到頭戴式耳機(jī)的頭部支撐部或眼鏡的鏡腳上。圖19A例示了固定部133附接至眼鏡EG右側(cè)的鏡腳Tk的情況。第一殼體131在鏡腳Tk的延伸方向上(即，當(dāng)佩戴眼鏡EG時在佩戴者的頭部的前后方向上)延伸。第二殼體132與第一殼體131的延伸方向成鈍角地在橫向上從第一殼體131的前端部延伸到佩戴者的右眼球&的前面。
除了顯示面板113和電子部件(未示出)之外，在第一殼體131上還固定有光路長度校正用的棱鏡134，如圖20A和20B中所示。另外，第二殼體132上固定有目鏡光學(xué)系統(tǒng)114，目鏡光學(xué)系統(tǒng)114包括光導(dǎo)部件115和目鏡115。注意第一殼體131總體上形成為盒狀，在射出圖像光的位置形成有出射窗131a。另外，第二殼體132具有圖像光的入射窗 132a，其形成在對應(yīng)于第一殼體131的出射窗131a的位置處，即，對應(yīng)于光導(dǎo)部件115的入射面117a的部位，第二殼體132還具有使圖像光通過的目鏡窗132b，其形成在對應(yīng)于目鏡 116的部位?；瑒硬僮鞑?35被設(shè)置到第二殼體132上，能夠在第一殼體131的延伸方向上，在第一殼體131的外表面上滑動。為此，如示出了彼此分開的第一殼體131和第二殼體132的圖21中所示，滑動操作部135在其滑動面上具有形成在滑動方向上的兩點處的引導(dǎo)銷136、 137。另外，第一殼體131在其外表面上具有與引導(dǎo)銷136、137接合的引導(dǎo)孔131b、131c。 引導(dǎo)孔131b、131c形成為在滑動方向上延伸。引導(dǎo)銷136、137分別在其頂端形成有凸緣部 136a、137a，以防止引導(dǎo)銷136、137脫離對應(yīng)的引導(dǎo)孔131b、131c。另外，引導(dǎo)孔131b、131c 在其一端形成有開口 131d、131e,以使相應(yīng)的引導(dǎo)銷136、137的凸緣部136a、137a能夠經(jīng)由這些開口插入和脫出。這個結(jié)構(gòu)使得第二殼體132能夠可拆卸地通過滑動操作部135與第一殼體131結(jié)合。于是，當(dāng)結(jié)合到第一殼體131時，可通過滑動部件135的滑動操作使第二殼體132在第一殼體131的延伸方向上(即，在佩戴者的頭部的前后方向上)滑動。這里，為了在滑動操作部135的滑動操作范圍中遮蔽通過第二殼體132的入射窗13 進(jìn)入的外界光，在第一殼體131的上下表面上形成了遮檐131f、131g(如圖21中所示)，遮檐131f、131g向前伸出而在豎直方向上夾著第二殼體132。另外，在第二殼體132上形成有遮檐132c，以與滑動操作部135 —起在橫向上夾著第一殼體131的前端部。根據(jù)本實施方式的頭戴式顯示裝置130，例如，當(dāng)佩戴者在前向上從圖19中圖示的狀態(tài)起對形成在第一殼體131的外表面上的滑動操作部135進(jìn)行滑動操作時，如圖22A 和22B中所示，第二殼體132與滑動操作部135 —體地在同一方向上移動。結(jié)果，容納在第一殼體131中的顯示面板131與容納在第二殼體132中的目鏡光學(xué)系統(tǒng)114之間的距離從圖20A圖示的狀態(tài)改變到圖20B中圖示的狀態(tài)，顯示面板113與目鏡116之間的光路長度增加，從而使得由圖像光形成的虛像的位置離開更遠(yuǎn)。因此，能夠獲得與第七實施方式的情況類似的效果。另外，還可以遮蔽因第二殼體132的移動而進(jìn)入光路的外界光，這使得能夠與圖像距離無關(guān)地觀察到具有穩(wěn)定品質(zhì)的虛像。<第九實施方式>圖23和M示出了根據(jù)本發(fā)明第九實施方式的頭戴式顯示裝置，其中，圖23A和 2 是示出了主體結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖M示出了彼此分開的第一殼體和第二殼體。根據(jù)本實施方式的頭戴式顯示裝置140與根據(jù)第八實施方式的頭戴式顯示裝置130的不同之處在于支撐第二殼體132的滑動操作部135被設(shè)置為可相對于第一殼體131滑動，使得能夠在佩戴者的視場(視野)范圍內(nèi)的向下視斜的視線(即，略微向下的視線)上觀察到虛像。為此，把第一殼體131形成為前端部在滑動操作部135的滑動方向上傾斜，從而在傾斜的方向上射出來自顯示面板113的圖像光(參見圖20)。另外，把滑動操作部135形成為支撐第二殼體132的前端部在滑動方向上傾斜。類似地，第二殼體132由成斜坡狀的滑動操作部135支撐，從而入射從第一殼體131在向下傾斜的方向上射出的圖像光，并且圖像光被引導(dǎo)到佩戴者的眼球的前面，從而朝著眼球傾斜向上地射出。這里，圖2 示出了從圖 23A的狀態(tài)向下傾斜地滑動后的滑動操作部135。根據(jù)本實施方式的頭戴式顯示裝置140，能夠獲得與第九實施方式的情況類似的效果。另外，支撐第二殼體132的滑動操作部135被配置成可按如下方式滑動能夠在佩戴者的視場(視野)內(nèi)在略微向下的視線上觀察到虛像，從而當(dāng)要長時間使用頭戴式顯示裝置時，可在保持顯示位置稍微向下(這不會干擾前方視野)的同時調(diào)節(jié)與虛像的距離。<第十實施方式>圖25到27示出了根據(jù)本發(fā)明第十實施方式的頭戴式顯示裝置，其中，圖25A和 25B是示出了主體結(jié)構(gòu)的橫截面圖；圖沈是彼此分開的殼體的視圖；圖27是附接到眼鏡上的頭戴式顯示裝置的立體圖。根據(jù)本實施方式的頭戴式顯示裝置150不同于根據(jù)第八實施方式的頭戴式顯示裝置130之處主要在于目鏡光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。因此，用相同的標(biāo)號指示功能與根據(jù)第八實施方式類似的構(gòu)成要素，并且省略其說明。在本實施方式中，目鏡光學(xué)系統(tǒng)151具有正屈光力的第一透鏡152、負(fù)屈光力的第二透鏡153、由棱鏡構(gòu)成的光導(dǎo)部件IM和正屈光力的目鏡116。于是，來自容納在第一殼體131中的顯示面板113的圖像光通過第一透鏡152、第二透鏡153、光導(dǎo)部件IM和目鏡 116而總體上具有正屈光力，并且朝著佩戴者的右眼球&射出。這里，第一透鏡152由第一殼體131的出射窗131a保持。另外，第二透鏡153、光導(dǎo)部件IM和目鏡116由第二殼體132保持，第二透鏡153被粘接至光導(dǎo)部件154的入射面從而位于第二殼體132的入射窗13 處，并且目鏡116被粘接至光導(dǎo)部件154的出射面從而位于第二殼體132的目鏡窗132b處。光導(dǎo)部件IM被配置成兩次反射通過第二透鏡 153入射的圖像光并且通過目鏡116射出圖像光。然后，如圖25A和25B所示，對結(jié)合至第二殼體132的滑動操作部135相對于第一殼體131進(jìn)行滑動操作，從而能夠調(diào)節(jié)由第一殼體131保持的顯示面板113與由第二殼體 132保持的一些光學(xué)元件(在此為第二透鏡153、光導(dǎo)部件IM和目鏡116)之間的光路長度，使得光路長度隨著第二殼體132的前向移位而增加。使用這個結(jié)構(gòu)，能夠獲得與第八實施方式的情況類似的效果。這里，圖25B示出了從圖25A的狀態(tài)向前滑動后的滑動操作部 135。本實施方式例示了第一殼體131的固定部133具有球窩接頭133a并且頭戴式顯示裝置通過球窩接頭133a固定在眼鏡EG右側(cè)的鏡腳Tk上的情況。另外，圖25A和25B例示了除顯示面板113之外，第一殼體131還容納了作為電子部件的電路板156(其上安裝有顯示面板113的驅(qū)動電路等)、紐扣電池157和用于連接顯示面板113與電路板156的柔性印刷電路板158的情況。另外，在本實施方式中例示的情況是結(jié)合到第二殼體132的滑動操作部135與第一殼體131的外表面上形成的引導(dǎo)槽131h接合而滑動。<第—^一實施方式>圖觀示出了根據(jù)本發(fā)明第十一實施方式的頭戴式顯示裝置的主體結(jié)構(gòu)。根據(jù)本實施方式的頭戴式顯示裝置160不同于根據(jù)第七實施方式的頭戴式顯示裝置110之處主要在于目鏡光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。因此，用相同的標(biāo)號指示功能與第七實施方式類似的構(gòu)成要素， 并且省略其說明。
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在本實施方式中，目鏡光學(xué)系統(tǒng)161具有正折射率的內(nèi)焦透鏡162、光導(dǎo)部件115 和目鏡116。于是，來自顯示面板113的圖像光通過內(nèi)焦透鏡162、光導(dǎo)部件115和目鏡116 并且朝著佩戴者的右眼球&射出。這里，顯示面板113固定在第一殼體111的第一部Illa上，并且光導(dǎo)部件115和目鏡116固定在第一殼體111的第二部Illb上。另外，內(nèi)焦透鏡162由透鏡筒165保持。透鏡筒165被設(shè)置成可在第一部Illa的延伸方向上在第一部Illa內(nèi)滑動。透鏡筒165具有滑動操作部122，其形成為露出在外，又如圖觀的放大部分側(cè)視圖中所示，滑動操作部122通過形成在第一部Illa的外表面上的引導(dǎo)孔Illd與第一部Illa結(jié)合。透鏡筒165被配置成可借助于殼體111的摩擦力或已知的滑動支持機(jī)構(gòu)(未示出)將滑動操作部122保持在任意滑動位置。因此，在根據(jù)本實施方式的頭戴式顯示裝置160中，例如，當(dāng)佩戴者在前向上移動滑動操作部122時，內(nèi)焦透鏡162在同一方向上移動。結(jié)果，顯示面板113與內(nèi)焦透鏡162 之間的光路長度增加，使得由圖像光形成的虛像的位置離開更遠(yuǎn)。因此，能夠獲得與上述的實施方式的情況類似的效果。圖四示出了在根據(jù)本發(fā)明的頭戴式顯示裝置中如何改變到虛像的距離。圖四例示了參照第九實施方式說明的頭戴式顯示裝置140附接到眼鏡EG的右側(cè)鏡腳Tk上的情況。 如參照上述的實施方式說明的那樣，在根據(jù)本發(fā)明的頭戴式顯示裝置中，當(dāng)滑動操作部135 向前滑動時虛像VI離開更遠(yuǎn)，同時當(dāng)滑動操作部135向后滑動時虛像VI拉近。這里，從佩戴者H到虛像VI的距離可以從無限遠(yuǎn)到30cm變動。然而，考慮到頭戴式顯示裝置的用途， 即，該裝置要在各種環(huán)境中長時間佩戴，當(dāng)用戶在外面行走時使用該顯示裝置顯示城鎮(zhèn)信息時，虛像VI可以優(yōu)選地顯示在約an到: 遠(yuǎn)的距離處。另一方面，當(dāng)用戶在工作中在其桌上使用該裝置時，虛像VI可以優(yōu)選地顯示在約50cm到Im的短距離處。如此，可以順利地看清虛像，而不會與周圍環(huán)境對比而導(dǎo)致可視性的重大變化。應(yīng)注意本發(fā)明不僅僅限于上述的實施方式，而且可以進(jìn)行各種變化和修改。例如， 根據(jù)本發(fā)明的頭戴式顯示裝置不僅能夠附接到眼鏡上使用，而且能夠附接到戴在用戶頭部上的頭戴式耳機(jī)101上，如圖30中所示。這里，圖30例示了參照第二實施方式說明的頭戴式顯示裝置50附接到頭戴式耳機(jī)101上使用的情況。另外，在第七到第九實施方式中并且在第十一實施方式中，光在光導(dǎo)部件115中反射的次數(shù)不限于五次，而可以任意地設(shè)置為多于一次，諸如兩次或三次。類似地，光在第十實施方式的光導(dǎo)部件154中反射的次數(shù)不限于兩次，而可以任意地設(shè)置為多于一次，諸如三次或五次。另外，在上文中說明的第八實施方式中，引導(dǎo)槽可以形成在第一殼體131中(類似于第十實施方式)，從而滑動操作部135可以配置為可與引導(dǎo)槽接合而滑動。另外，在上述的實施方式中，滑動操作部不僅能夠以可滑動的方式設(shè)置在殼體的外表面?zhèn)?，而且能夠以可滑動的方式設(shè)置在殼體的上表面?zhèn)然蛳卤砻鎮(zhèn)取Ａ硗?，在上述的實施方式中，顯示面板是固定的并且目鏡光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件中的至少一部分通過滑動操作部的滑動操作而移動。然而，頭戴式顯示裝置還可以配置成僅僅顯示面板移動，或顯示面板和光學(xué)系統(tǒng)中的至少一部分光學(xué)元件二者都移動。這里，在移動顯示面板的情況下，顯示面板被配置成當(dāng)滑動操作部向前移動時顯示面板向后移動，從而可以增長到目鏡光學(xué)系統(tǒng)的光路。另外，作為顯示元件，除了射出二維圖像光的上述顯示面板之外，本發(fā)明還可采用射出像素級圖像光的顯示元件，使得該裝置能夠有效地應(yīng)用于通過圖像光的二維掃描而以可見方式顯示圖像的情況。
權(quán)利要求
1.一種頭戴式顯示裝置，該頭戴式顯示裝置包括第一殼體，其至少內(nèi)置有顯示元件，并且具有用于投射來自所述顯示元件的圖像光的光投射窗；第二殼體，其內(nèi)置有具有屈光力的目鏡光學(xué)系統(tǒng)，并且具有用于接收通過所述光投射窗投射的入射圖像光的光接收窗和用于射出通過了所述目鏡光學(xué)系統(tǒng)的圖像光的目鏡窗； 以及結(jié)合部，其用于將所述第二殼體結(jié)合至所述第一殼體，使所述光投射窗與所述光接收窗之間的光路長度可調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭戴式顯示裝置，其中，在使用時，所述第一殼體被保持在用戶的頭部的側(cè)面，使得所述光投射窗朝向用戶的臉?biāo)嫦虻耐粋?cè)開放；并且所述第二殼體被設(shè)置為在使用時，所述光接收窗和所述目鏡窗朝向用戶的臉側(cè)開放。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭戴式顯示裝置，其中，所述第一殼體在其側(cè)面外側(cè)具有引導(dǎo)部；并且所述結(jié)合部具有設(shè)置在所述第二殼體上并且被沿著所述引導(dǎo)部引導(dǎo)而可滑動地與所述第一殼體結(jié)合的滑動部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的頭戴式顯示裝置，其中，所述第一殼體和所述第二殼體都具有遮光部件以在所述滑動部件的滑動范圍中遮蔽進(jìn)入所述光投射窗與所述光接收窗之間的光路中的外部光。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頭戴式顯示裝置，其中，所述滑動部件還充當(dāng)所述第二殼體的所述遮光部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的頭戴式顯示裝置，其中，所述滑動部件被設(shè)置為封閉所述光投射窗與所述光接收窗之間的光路。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頭戴式顯示裝置，其中，所述滑動部件可拆卸地附接至所述第一殼體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭戴式顯示裝置，該頭戴式顯示裝置還包括對于來自所述顯示元件的圖像光透明的窗部件，所述窗部件被設(shè)置為蓋住所述光投射窗和所述光接收窗中的至少一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭戴式顯示裝置，其中，在使用時，所述第一殼體被保持在所述用戶的頭部的側(cè)面，使得所述光投射窗相對于所述用戶的臉沿著橫向朝內(nèi)開放；并且所述第二殼體被設(shè)置為在使用時，在所述用戶的臉的前面，所述光接收窗相對于所述用戶的臉沿著橫向朝外開放，并且所述目鏡窗在所述第一殼體的附近的眼球的視野內(nèi)朝向所述用戶的臉側(cè)開放。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭戴式顯示裝置，其中，在使用時，所述第一殼體被保持在所述用戶的頭部的側(cè)面，使得所述光投射窗相對于所述用戶的臉沿著橫向朝內(nèi)開放；所述第二殼體被設(shè)置為在使時所述光接收窗相對于所述用戶的臉沿著橫向朝外開放并且所述目鏡窗朝向所述用戶的臉側(cè)開放；并且所述結(jié)合部將所述第二殼體結(jié)合至所述第一殼體，使得所述第二殼體能夠相對于所述用戶在橫向上滑動。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭戴式顯示裝置，其中，所述目鏡光學(xué)系統(tǒng)具有正屈光力，接收從所述顯示元件入射的圖像光，將所述圖像光引導(dǎo)到佩戴者的眼球的前面，并朝著所述眼球射出所述圖像光，從而使得能夠觀察到由所述圖像光形成的虛像；所述頭戴式顯示裝置包括滑動操作部，該滑動操作部被設(shè)置為能夠在所述佩戴者的頭部的前后方向上相對于所述第一殼體滑動；并且所述滑動操作部按照如下方式與所述顯示元件或所述目鏡光學(xué)系統(tǒng)中的光學(xué)元件中的至少一方結(jié)合當(dāng)所述滑動操作部在所述佩戴者的前向上滑動時，所述顯示元件與所述光學(xué)元件之間的光路長度增加。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的頭戴式顯示裝置，其中，所述顯示元件被固定在所述第一殼體上；所述光學(xué)元件被固定在所述第二殼體上；并且所述滑動操作部被可滑動地設(shè)置在所述第一殼體上并且與所述第二殼體結(jié)合，從而通過所述第二殼體附接至所述光學(xué)元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的頭戴式顯示裝置，其中，所述滑動操作部被設(shè)置為能夠在所述第一殼體的外表面上滑動。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的頭戴式顯示裝置，其中，所述滑動操作部被設(shè)置為能夠相對于所述第一殼體滑動，使得能夠在所述佩戴者的視野內(nèi)在向下傾斜的視線中觀察到虛像。
15.一種頭戴式顯示裝置，該頭戴式顯示裝置包括顯示元件；容納所述顯示元件的殼體；具有正屈光力的目鏡光學(xué)系統(tǒng)，其接收從所述顯示元件入射的圖像光，將所述圖像光引導(dǎo)到所述佩戴者的眼球的前面，并朝著所述眼球射出所述圖像光，從而使得能夠觀察到由所述圖像光形成的虛像；和滑動操作部，其被設(shè)置為能夠在所述佩戴者的頭部的前后方向上相對于所述殼體滑動，其中，所述滑動操作部與所述顯示元件或所述目鏡光學(xué)系統(tǒng)中的光學(xué)元件中的至少一方結(jié)合，使得當(dāng)所述滑動操作部在所述佩戴者的前向上滑動時，所述顯示元件與所述光學(xué)元件之間的光路長度增加。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的頭戴式顯示裝置，其中，所述顯示元件被固定在所述殼體上；并且所述光學(xué)元件與所述滑動操作部結(jié)合。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的頭戴式顯示裝置，其中，所述光學(xué)元件包括光導(dǎo)部件，該光導(dǎo)部件具有用于接收從所述顯示元件入射的圖像光的入射面和用于朝著所述佩戴者的眼球射出所述圖像光的出射面，所述入射面和所述出射面相對于所述佩戴者位于近側(cè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的頭戴式顯示裝置，其中，所述殼體具有第一殼體和第二殼體； 所述顯示元件被固定在所述第一殼體上； 所述光學(xué)元件被固定在所述第二殼體上；并且所述滑動操作部被可滑動地設(shè)置在所述第一殼體上并且與所述第二殼體結(jié)合，從而通過所述第二殼體附接至所述光學(xué)元件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的頭戴式顯示裝置，其中，所述滑動操作部被設(shè)置為能夠在所述第一殼體的外表面上滑動。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的頭戴式顯示裝置，其中，所述滑動操作部被設(shè)置為能夠相對于所述第一殼體滑動，使得能夠在所述佩戴者的視野內(nèi)在向下傾斜的視線中觀察到虛像。
全文摘要
提供了頭戴式顯示裝置，該頭戴式顯示裝置包括第一殼體(11)，其中至少內(nèi)置有顯示元件(21)，并且具有用于投射來自所述顯示元件(21)的圖像光的光投射窗(11a)；第二殼體(12)，其中內(nèi)置有具有屈光力的目鏡光學(xué)系統(tǒng)(31)，并且具有用于接收通過所述光投射窗(11a)投射的入射圖像光的光接收窗(12a)和用于射出通過了所述目鏡光學(xué)系統(tǒng)(31)的圖像光的目鏡窗(12b)；以及結(jié)合部(13)，其用于將所述第二殼體(12)結(jié)合至所述第一殼體(11)，使所述光投射窗(11a)與所述光接收窗(12a)之間的光路長度可調(diào)節(jié)。
文檔編號G02B27/01GK102402004SQ20111027334
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者井場陽一, 杉原良平, 龍?zhí)锍墒?申請人:奧林巴斯株式會社