(57)【要約】【課題】表示パネルに対する外部からの衝撃などによる応力を緩和すると共に表示パネルからの発熱を放熱可能な放熱構造を有する表示装置を提供すること。【解決手段】本発明の表示装置としてのヘッドマウントディスプレイは、発光素子が複数の画素ごとに設けられた表示パネル８１を収容するパネル枠８６が取り付けられた鏡筒３９を有する表示ユニットと、放熱部９０と、表示パネル８１と放熱部９０とが、表示パネル８１の光の射出側と反対側に隙間を隔てて対向するように、鏡筒３９と放熱部９０とを固定する固定部としての第１フレーム１０７と、上記隙間に配置され、表示パネル８１と放熱部９０とに接する放熱グリース１３０または放熱シートと、を備えた。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が複数の画素ごとに設けられた表示パネルを有する表示ユニットと、
放熱部と、
前記表示パネルと前記放熱部とが、前記表示パネルの光の射出側と反対側に隙間を隔てて対向するように、前記表示ユニットと前記放熱部とを固定する固定部と、
前記隙間に配置され、前記表示パネルと前記放熱部とに接する放熱グリースまたは放熱シートと、を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記放熱グリースの粘度が、８Ｐａ・ｓ（秒）以上であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記放熱シートの硬さが、アスカーＣ２０以下であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記放熱シートは複層の積層体であって、複層のうちの少なくとも１層の硬さがアスカーＣ２０以下であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記放熱部のうち、前記表示パネルと対向する部分に貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記貫通孔は、前記表示ユニットにおける光軸上に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記固定部と前記放熱部とが一体に成形されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示ユニットは、
前記表示パネルが保持されるパネル枠と、
前記表示パネルからの光を投射する投射光学系と、
前記投射光学系が収納されると共に、前記パネル枠が固定される鏡筒と、を備え、
前記固定部には、前記表示ユニットの前記鏡筒が固定されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記表示ユニットは、
前記投射光学系からの光を画像として認識させる導光装置をさらに備え、
前記導光装置は、前記画像が観察者の両眼のうち少なくとも一方に認識されるように前記固定部に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記導光装置は、観察者が前方視界を視認可能なハーフミラー層が形成された光透過部を含むことを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置として、ユーザーの頭部に装着して表示パネルに表示された画像を視認可能なヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）が知られている。例えば、特許文献１や特許文献２には、左眼用と右眼用とに独立した表示パネルを備え、表示パネルとして有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子が用いられたヘッドマウントディスプレイが開示されている。
【０００３】
上記特許文献１及び特許文献２には、表示パネルが表示する映像を光学処理するレンズ・ブロックと、レンズ・ブロックの光軸に対して位置調整可能に表示パネルを保持する表示パネル保持部と、表示パネルを冷却する表示パネル冷却部（ヒートシンク）と、を含む光学ユニットが示されている。表示パネル保持部として、表示パネルが予め接着固定されたパネル枠を含むパネル・アセンブリーが示されており、パネル・アセンブリーは複数本の固着ピンを有するパネルホルダーによってレンズ・ブロックに対して位置決めされネジ止めされている。ヒートシンクはパネル・アセンブリーを覆うカバー・フレームを介して同じくレンズ・ブロックにネジ止めされている。また、表示パネルにおいて発生する熱をヒートシンクで放熱させるため、ヒートシンクを表示パネルの基板に面接触させたときに生ずる間隙に熱伝導性グリースを充填することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−４８３９４号公報
【特許文献２】特開２０１４−１３３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１や特許文献２に示された光学ユニットの構造によれば、ヒートシンクに外部から加わる衝撃などの応力は、パネル・アセンブリーに伝わり、さらにパネル外枠を介して表示パネルに伝わって、例えば表示パネルの位置がずれて表示品質に影響を及ぼすなど表示性能の低下を招くおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例］本適用例に係る表示装置は、発光素子が複数の画素ごとに設けられた表示パネルを有する表示ユニットと、放熱部と、前記表示パネルと前記放熱部とが、前記表示パネルの光の射出側と反対側に隙間を隔てて対向するように、前記表示ユニットと前記放熱部とを固定する固定部と、前記隙間に配置され、前記表示パネルと前記放熱部とに接する放熱グリースまたは放熱シートと、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、表示パネルは放熱部に対して直接的に固定されておらず、表示パネルと放熱部との隙間には放熱グリースまたは放熱シートが配置されているので、表示パネルからの熱は放熱グリースまたは放熱シートを介して放熱部から放熱される。したがって、例えば外部から固定部あるいは放熱部に衝撃などの応力が加わっても、当該応力が表示パネルに伝わり難い放熱構造を実現できる。すなわち、外部からの衝撃などの応力により表示パネルの位置がずれ難く、且つ表示パネルからの熱を放熱して安定した表示品質を実現可能な表示装置を提供することができる。
【０００９】
上記適用例に記載の表示装置において、前記放熱グリースの粘度が、８Ｐａ・ｓ（秒）以上であることが好ましい。
この構成によれば、放熱部から表示パネルに伝わる衝撃などの応力を放熱グリースで弱めることができ、且つ表示パネルと放熱部との隙間から熱によって放熱グリースが漏れたりすることなく安定した放熱特性を維持可能な表示装置を実現できる。
【００１０】
上記適用例に記載の表示装置において、前記放熱シートの硬さは、アスカーＣ２０以下であることが好ましい。
この構成によれば、放熱部から表示パネルに伝わる衝撃などの応力を放熱シートで弱めることができ、且つ安定した放熱特性を維持可能な表示装置を実現できる。
【００１１】
上記適用例に記載の表示装置において、前記放熱シートは、複層の積層体であって、複層のうちの少なくとも１層の硬さがアスカーＣ２０以下であるとしてもよい。
この構成によれば、表示パネルと放熱部との隙間に対応した厚みの放熱シートを比較的容易に入手することが可能となる。
【００１２】
上記適用例に記載の表示装置において、前記放熱部のうち、前記表示パネルと対向する部分に貫通孔が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、表示パネルと放熱部との隙間に貫通孔から放熱グリースを充填することができる。また、充填された放熱グリースが表示パネルからの熱によって膨張したとしても、膨張に伴う応力を貫通孔から逃がすことができる。すなわち、表示パネルと放熱部との隙間における距離を保持して安定的な放熱を図ることができる。
【００１３】
上記適用例に記載の表示装置において、前記貫通孔は、前記表示ユニットにおける光軸上に設けられていることが好ましい。
この構成によれば、充填された放熱グリースが表示パネルからの熱によって膨張したとしても、膨張に伴う応力を光軸上に設けられた貫通孔から逃がすことで、当該応力によって表示パネルが光軸に対してずれることを抑制できる。すなわち、光軸に対して表示パネルの位置がずれることによる表示品質の低下を抑制できる。
【００１４】
上記適用例に記載の表示装置において、前記固定部と前記放熱部とが一体に成形されていることが好ましい。
この構成によれば、表示パネルからの熱を放熱部を介して固定部からも放熱することができ、より効率的に放熱可能な表示装置を実現することができる。
【００１５】
上記適用例に記載の表示装置において、前記表示ユニットは、前記表示パネルが保持されるパネル枠と、前記表示パネルからの光を投射する投射光学系と、前記投射光学系が収納されると共に、前記パネル枠が固定される鏡筒と、を備え、前記固定部には、前記表示ユニットの前記鏡筒が固定されていることを特徴とする。
この構成によれば、表示パネルに表示された画像を投射可能であって、安定した表示品質を有する表示装置を提供することができる。
【００１６】
上記適用例に記載の表示装置において、前記表示ユニットは、前記投射光学系からの光を画像として認識させる導光装置をさらに備え、前記導光装置は、前記画像が観察者の両眼のうち少なくとも一方に認識されるように前記固定部に取り付けられているとしてもよい。
この構成によれば、観察者（ユーザー）が虚像を安定した表示品質で認識可能な表示装置を提供できる。
【００１７】
上記適用例に記載の表示装置において、前記導光装置は、観察者が前方視界を視認可能なハーフミラー層が形成された光透過部を含むことを特徴とする。
この構成によれば、観察者（ユーザー）が光透過部を通して前方視界を確保しつつ、表示パネルに表示された画像を虚像としてハーフミラー層に結像させ、安定した表示品質で認識可能な表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ヘッドマウントディスプレイの構成を示す概略斜視図。
【図２】第１フレームに取り付けられた表示ユニットの構成を示す斜視図。
【図３】第１フレームに対する導光装置及び鏡筒の取付け方法を示す分解斜視図。
【図４】鏡筒への表示部の取付け方法を示す分解斜視図。
【図５】表示パネルの構成を示す概略平面図。
【図６】表示部に係る放熱構造を示す概略斜視図。
【図７】表示部に係る放熱構造を示す概略平面図。
【図８】変形例の放熱部の構成を示す概略平面図。
【図９】変形例の放熱部の構成を示す概略平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００２０】
＜表示装置＞
本実施形態では、表示装置として観察者の頭部に装着するヘッドマウントディスプレイを例に挙げ、まず図１を参照してヘッドマウントディスプレイの概要について説明する。
図１はヘッドマウントディスプレイの構成を示す概略斜視図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態の表示装置としてのヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ；Head  Mount  Display）１００は、めがね状であって、観察者（ユーザー）の頭部に装着可能に構成された枠部１０２と、枠部１０２に取り付けられ、観察者の右眼に画像を認識させる第１表示装置１００Ａ及び左眼に画像を認識させる第２表示装置１００Ｂと、を有している。第１表示装置１００Ａは右眼用の虚像を形成し、第２表示装置１００Ｂは左眼用の虚像を形成するものである。本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１００は、両眼に対応した構成となっているが、枠部１０２に第１表示装置１００Ａまたは第２表示装置１００Ｂを単独で備える構成であってもよい。
【００２２】
枠部１０２は、フロント部分を構成する第１フレーム１０７及び第２フレーム１０８と、テンプル後方部１０４と、を有している。第１フレーム１０７は、Ｕ字状に折れ曲がっており、左右に延びる正面部分１０７ａと、正面部分１０７ａの両端から後方に延びる、テンプル前方部１０７ｂ，１０７ｃとを有している。正面部分１０７ａに第２フレーム１０８が取り付けられ、テンプル前方部１０７ｂ，１０７ｃのそれぞれにテンプル後方部１０４が取り付けられている。第１フレーム１０７は、本発明における固定部の一例である。
【００２３】
第２フレーム１０８は、右眼に対応して湾曲する湾曲部６３ａと、左眼に対応して湾曲する湾曲部６３ｂと、湾曲部６３ａ，６３ｂのそれぞれにおいて、正面部分１０７ａの中央側に設けられた鼻当て部１０８ａとを有している。
【００２４】
第１フレーム１０７は、例えばアルミダイカストなどの金属材料を用いて形成されている。これに対して、第２フレーム１０８及びテンプル後方部１０４は、可撓性を有するようにプラスチック材料を用いて形成されている。
【００２５】
以降、第１フレーム１０７のうち正面部分１０７ａが延びる左右方向をＸ方向と呼び、テンプル前方部１０７ｂ，１０７ｃが延びる前後方向をＺ方向と呼び、Ｘ方向及びＺ方向に交差する上下方向をＹ方向と呼んで説明する。なお、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向は、必ずしも互いに直交するものではない。
【００２６】
第１表示装置１００Ａは、右眼用の光学部材１０１ａを含む第１表示ユニット１０５ａを有し、第１フレーム１０７のテンプル前方部１０７ｂから正面部分１０７ａに亘って取り付けられている。同様に、第２表示装置１００Ｂは、左眼用の光学部材１０１ｂを含む第２表示ユニット１０５ｂを有し、第１フレーム１０７のテンプル前方部１０７ｃから正面部分１０７ａに亘って取り付けられている。
【００２７】
本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１００において、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂのそれぞれは、表示部８０に有機ＥＬ素子を用いた自発光型の表示パネル８１が用いられている（図２参照）。そして、表示パネル８１から発する熱を効率的に放熱可能であると共に、放熱や外部からの衝撃に対して表示パネル８１が位置ずれし難い放熱構造が導入されている。以降、各構成について、図２を参照して説明する。
【００２８】
図２は、第１フレームに取り付けられた表示ユニットの構成を示す斜視図である。なお、第１表示装置１００Ａと第２表示装置１００Ｂとは左右対称に配置されているものの、基本的に同じ構成となっていることから、ここでは、第２表示装置１００Ｂについて説明する。
【００２９】
図２に示すように、第２表示装置１００Ｂにおける第２表示ユニット１０５ｂは、表示部８０と、表示部８０の画像を投影するための投射透視装置７０と、を備えている。表示部８０は、表示パネル８１と、表示パネル８１が収容されるパネル枠８６とを含んで構成されている。投射透視装置７０は、導光装置２０と、投射光学系としての投射レンズ３０が収容された鏡筒３９とを含んで構成されている。導光装置２０は、光学部材１０１ｂを含んで構成されている。光学部材１０１ｂは、レンズ状に接合された第１導光部１０と光透過部５０と、第１導光部１０に対して光透過部５０と反対側に接合された第２導光部１２とを含んで構成されている。
【００３０】
第１フレーム１０７には、テンプル前方部１０７ｃからＸ方向に張り出すと共に、テンプル前方部１０７ｃに沿ってＺ方向に延びる第１固定部６１ｆと、正面部分１０７ａの端部に設けられＸ方向に張り出す第２固定部６１ｅとが設けられている。第１固定部６１ｆ及び第２固定部６１ｅは第１フレーム１０７に一体に成形されている。鏡筒３９は、第１固定部６１ｆに固定されている。鏡筒３９の前方側の端部に第２導光部１２が嵌め込まれ、第１導光部１０に形成された取付部１０ｇが第２固定部６１ｅに固定されている。
【００３１】
鏡筒３９のＺ方向における後方側の端部に、表示パネル８１が収容されたパネル枠８６が取り付けられている。さらに、表示部８０のＺ方向における後方側に隙間を置いて位置するように放熱部９０が設けられている。放熱部９０は折り曲げられた板状であって、テンプル前方部１０７ｃつまり第１フレーム１０７と一体に成形されている。
【００３２】
第１表示装置１００Ａにおける第１表示ユニット１０５ａもまた上記第２表示ユニット１０５ｂと同じ構成を有するものであって、表示部８０と、表示部８０の画像を投影するための投射透視装置７０と、を備えている。そして、テンプル前方部１０７ｂからＸ方向に張り出すと共に、テンプル前方部１０７ｂに沿ってＺ方向に延びる第１固定部６１ｆと、正面部分１０７ａの端部に設けられＸ方向に張り出す第２固定部６１ｅとが設けられている。鏡筒３９は第１固定部６１ｆに固定され、鏡筒３９の前方側の端部に第２導光部１２が嵌め込まれ、第１導光部１０に形成された取付部１０ｇが第２固定部６１ｅに固定されている。
【００３３】
鏡筒３９のＺ方向における後方側の端部に、表示パネル８１が収容されたパネル枠８６が取り付けられている。さらに、表示部８０のＺ方向における後方側に隙間を置いて位置するように放熱部９０が設けられている。放熱部９０は折り曲げられた板状であって、テンプル前方部１０７ｂと一体に成形されている。
【００３４】
なお、図１に示すように、テンプル前方部１０７ｂ，１０７ｃのそれぞれには、上述した導光装置２０の第２導光部１２、鏡筒３９、表示部８０、放熱部９０を覆うケース１０５ｄが取り付けられている。また、図１に示した第２フレーム１０８は、Ｚ方向において光学部材１０１ａ，１０１ｂとの間に隙間を有した状態で、第１フレーム１０７に固定されている。第２フレーム１０８は、例えば落下などによって光学部材１０１ａ，１０１ｂに直接に衝撃が加わることを防ぎ、光学部材１０１ａ，１０１ｂを保護する役割を果たしている。また、第２フレーム１０８の湾曲部６３ａ，６３ｂの形状に合わせて光学部材１０１ａ，１０１ｂを嵌め込む必要がないので、光学部材１０１ａ，１０１ｂの成形に対して高い精度が要求されないで済む。
【００３５】
図３は、第１フレームに対する導光装置及び鏡筒の取付け方法を示す分解斜視図である。詳しくは、図３は第１表示装置１００Ａにおける第１フレーム１０７に対する導光装置２０及び鏡筒３９の取付け方法を示すものである。
【００３６】
図３に示すように、第１表示装置１００Ａを構成する鏡筒３９は、投射光学系としての投射レンズ３０を収納すると共に、投射レンズ３０に対して前端側に設けられて開口する矩形枠状の係止部材３９ａと、投射レンズ３０に対して側面側に設けられ上下方向（Ｙ方向）に延びる筒状の取付部３９ｇとを有している。鏡筒３９は、取付部３９ｇを利用して第１フレーム１０７の側方端部６５ａに設けた第１固定部６１ｆに直接固定されている。具体的には、第１フレーム１０７の第１固定部６１ｆの裏面６８ｆと、鏡筒３９の取付部３９ｇの上端面３９ｆとが当接してアライメントが達成され、ネジ孔６１ｓを介してネジ６１ｔを取付部３９ｇにねじ込むことで第１フレーム１０７に対して鏡筒３９が着脱可能な状態に固定される。この際、第１フレーム１０７のボス孔６１ｘに係止部材３９ａに設けたボス３９ｘが嵌合して鏡筒３９の回転が規制され、第１フレーム１０７に対して鏡筒３９が位置決めされる。
【００３７】
一方、導光装置２０の光学部材１０１ａは、第１導光部１０と第２導光部１２との境界周辺において周囲に拡張するように立設された突起状の取付部１０ｇを有している。光学部材１０１ａは、突起状の取付部１０ｇを利用して、第１フレーム１０７の側方端部６５ａに設けた第２固定部６１ｅに固定されている。具体的には、第１フレーム１０７の第２固定部６１ｅの前側部分に設けた突当て面６８ｅと、光学部材１０１ａの取付部１０ｇの裏面１０ｋとが当接してアライメントが達成され、取付部１０ｇに設けられた孔１０ｕを介してネジ６１ｖを第２固定部６１ｅのネジ孔６１ｕにねじ込むことで、第１フレーム１０７に対して光学部材１０１ａが着脱可能な状態に固定される。
【００３８】
光学部材１０１ａは、第２導光部１２側の先端部１２ｊが鏡筒３９の前端側に設けられた矩形枠状の係止部材３９ａに嵌合することで投射レンズ３０に対して位置決めされた状態で係止される。つまり、光学部材１０１ａを第１フレーム１０７の第２固定部６１ｅに固定する際に、第２導光部１２側の先端部１２ｊを鏡筒３９の係止部材３９ａ内に嵌合するように挿入する。この際、先端部１２ｊの側面１２ｍが係止部材３９ａの内面３９ｍと当接してアライメントが達成される。つまり、係止部材３９ａは、鏡筒３９において、光射出側に導光装置２０と連結し、投射レンズ３０から導光装置２０までの光学系を一体化させる連結部分である。
【００３９】
図４は、鏡筒への表示部の取付け方法を示す分解斜視図である。詳しくは、図４は第１表示装置１００Ａにおける鏡筒３９への表示部８０の取付け方法を示すものである。
【００４０】
図４に示すように、表示部８０は、表示パネル８１と、表示パネル８１が収容されるパネル枠８６とを有している。パネル枠８６は、本体部分８６ａと、板状部分８７とを有し、側面から見た場合に鏡筒３９側に空きのあるＵ字形状（又はＣ字形状）となっている。具体的には、本体部分８６ａには、鏡筒３９側に向くように表示パネル８１が収納される。これに対して、板状部分８７は、パネル枠８６の一部として、本体部分８６ａの上下方向（Ｙ方向）に関する両端から鏡筒３９側にそれぞれ延びる一対の対向する平板状の部材である上側部分８７ａと下側部分８７ｂとで構成されている。上側部分８７ａ及び下側部分８７ｂは、鏡筒３９の光軸Ｌに略平行に沿ってそれぞれ延びている。以上により、パネル枠８６は、本体部分８６ａと上側部分８７ａ及び下側部分８７ｂとによってＵ字形状を成している。また、上側部分８７ａと下側部分８７ｂとは、中央部分において、鏡筒３９の光軸Ｌに沿って鏡筒３９側に延びるスリット状部分ＳＬａ，ＳＬｂをそれぞれ有している。
【００４１】
次に、鏡筒３９のうち、接続部ＣＮの構造について説明する。接続部ＣＮは、鏡筒３９のうち光入射側の端部であって、パネル枠８６に接着される筒状の部分であり、鏡筒３９の側面の一部を構成する。接続部ＣＮは、平面部分３９ｐと、段差状部分ＳＴと、凸状リブＰＲａ，ＰＲｂとを有する。なお、これらはいずれも接続部ＣＮの筒状の外周に沿って設けられており、鏡筒３９の側面の一部を構成している。接続部ＣＮは、平面部分３９ｐにおいて板状部分８７と協働して表示パネル８１と投射レンズ３０との相対位置を調整可能にしつつ接着するための部分である。
【００４２】
平面部分３９ｐは、鏡筒３９の側面の一部として、鏡筒３９の光軸Ｌに略平行に沿って延びる平坦な外表面部分であり、接着時において、パネル枠８６の板状部分８７を構成する平板状の部材である上側部分８７ａと下側部分８７ｂとに対向するものとなっている。また、平面部分３９ｐは、複数の面部分で構成されており、各面部分の間に複数の段差状部分ＳＴが形成されている。見方を変えると、段差状部分ＳＴは、平面部分３９ｐの間に設けられた複数の溝状の部分となっている。
【００４３】
以上のように、パネル枠８６は、鏡筒３９側に突出するように設けられて鏡筒３９との接着に際しての接着領域を形成する板状部分８７を有している。これに対して、鏡筒３９は、板状部分８７に対応して設けられ接着領域を形成する平面部分３９ｐを含んでいる。板状部分８７を構成する上側部分８７ａ及び下側部分８７ｂの内表面と平面部分３９ｐ（接続部ＣＮの外表面）とは、鏡筒３９の光軸Ｌに略平行に沿ってそれぞれ延びており、これらが取付け時における取付け箇所すなわち接着箇所となっている、つまり、接着領域を形成している。この場合、板状部分８７と平面部分３９ｐとが光軸Ｌに対して略平行にそれぞれ延びていることで、接着箇所を光軸Ｌに垂直な方向に広げることなく十分な大きさの接着領域を形成することができる。板状部分８７と平面部分３９ｐとにおいて、クリアランスを設けた状態とすることで、板状部分８７と接続部ＣＮとにおいて、導光装置２０や投射レンズ３０での製造誤差などに起因するバラツキの補正（バラツキの吸収）をしてアライメントを達成させつつ、接着を行い、画像を良好な状態で視認させることが可能となっている。
【００４４】
また、上記のように、パネル枠８６がＵ字形状となっていることにより、板状部分８７は、両端側から鏡筒３９の接続部ＣＮを挟んで確実な接着を行うことができる。特に、板状部分８７である上側部分８７ａと下側部分８７ｂとは、本体部分８６ａのＹ方向の両端からＺ方向において鏡筒３９側にそれぞれ延びている。本実施形態のように、表示パネル８１が、装着時に観察者の側頭部に配置される場合、デザイン性の観点等から特に観察者の眼が並ぶ横方向（Ｘ方向）についてコンパクト化を図ることが望ましい。これに対して、上記のような構成とすることで、確実な接着を維持しつつ、横方向（Ｘ方向）についての装置の大型化を回避している。
【００４５】
また、パネル枠８６がＵ字形状であることで、接着に際して、板状部分８７を有しない側方側（Ｘ方向の側）から紫外光を照射して紫外線硬化型の接着剤の硬化が可能になる。
【００４６】
また、上記のように、接続部ＣＮは、パネル枠８６との接着箇所となる部分において、板状部分８７に対向させる平面部分３９ｐのみならず、溝状の部分である段差状部分ＳＴを有している。この場合、接着時に接続部ＣＮ側に接着剤を塗布すれば、接続部ＣＮは、接着時における正確なアライメントを可能としつつ、接着領域に入り込む接着剤の流れを適切に制御できるものとなる。
【００４７】
また、平面部分３９ｐは、中央部分において、パネル枠８６側から鏡筒３９の光軸方向に沿って延びる凸状リブＰＲａ，ＰＲｂをそれぞれ有している。凸状リブＰＲａ，ＰＲｂは、上述した上側部分８７ａ及び下側部分８７ｂのスリット状部分ＳＬａ，ＳＬｂにそれぞれ対応して設けられている。つまり、凸状リブＰＲａは、スリット状部分ＳＬａに嵌合し、凸状リブＰＲｂは、スリット状部分ＳＬｂに嵌合する。これらのスリット状部分ＳＬａ，ＳＬｂと凸状リブＰＲａ，ＰＲｂとがあることによって、接着時の接着代（接着面積）を増やすことができ、パネル枠８６と鏡筒３９との接着状態をより強固にできる。また、この接着代は、光軸Ｌに略平行に沿った面内に関して広がり、光軸Ｌに垂直な方向にはほとんど広がらないものとなっている。
【００４８】
このようにして鏡筒３９の接続部ＣＮに表示部８０が接着固定される。これにより、表示部８０の表示パネル８１から射出された表示光は、鏡筒３９の投射レンズ３０によって集光され、プリズムとして機能する第２導光部１２から第１導光部１０に導かれる。第１導光部１０と光透過部５０との接合面Ｓ１２にはハーフミラー層１５が形成されており、第１導光部１０に導かれた表示光がハーフミラー層１５で結像するしくみとなっている。つまり、観察者（ユーザー）は、ハーフミラー層１５に投影された画像を視認可能であると共に、前方視界を確認することが可能となっている。
【００４９】
＜表示パネル＞
図５は、表示パネルの構成を示す概略平面図である。図５に示すように、表示パネル８１は、素子基板８２と対向基板８３とが貼り合わされたものである。素子基板８２の表示領域Ｅには、赤（Ｒ）のサブ画素８４Ｒと、緑（Ｇ）のサブ画素８４Ｇと、青（Ｂ）のサブ画素８４Ｂとがマトリックス状に配置されている。具体的には、同色のサブ画素８４が列方向に配列し、異なる色のサブ画素８４が行方向に配列するストライプ方式の配置となっている。図５において、サブ画素８４Ｒ，８４Ｇ，８４Ｂのそれぞれの形状を正方形として表したが、実際には、異なる色の３つのサブ画素８４Ｒ，８４Ｇ，８４Ｂを１つの表示画素単位として表示が行われ、１つの表示画素単位の形状が正方形となっている。表示パネル８１はマイクロディスプレイであって、１つの表示単位画素の大きさは、例えば１辺が９μｍ（マイクロメーター）の正方形である。なお、異なる色のサブ画素８４Ｒ，８４Ｇ，８４Ｂの配置は、これに限定されるものではなく、例えば、デルタ方式、モザイク方式であってもよい。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ以外の発光色を含むペンタイル方式としてもよい。
【００５０】
サブ画素８４Ｒ，８４Ｇ，８４Ｂのそれぞれには発光素子として有機ＥＬ素子が設けられている。本実施形態では、サブ画素８４Ｒ，８４Ｇ，８４Ｂの構成について詳しくは説明しないが、白色発光が得られる有機ＥＬ素子とカラーフィルターとを組み合わせた構成となっている。なお、サブ画素８４Ｒ，８４Ｇ，８４Ｂの構成はこれに限らず、サブ画素８４Ｒ，８４Ｇ，８４Ｂのそれぞれにおいて対応する発光色が得られる有機ＥＬ素子が設けられた構成としてもよい。
【００５１】
素子基板８２には、サブ画素８４Ｒ，８４Ｇ，８４Ｂごとに有機ＥＬ素子を駆動するための画素回路と、画素回路を駆動制御する周辺回路とが設けられている。また、周辺回路と外部駆動回路との接続を図るために、素子基板８２の端子部８２ａには、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）８８が接続されている。外部駆動回路からＦＰＣ８８を介して周辺回路に画像信号や制御信号、電源電圧などが送出される。これによって、サブ画素８４Ｒ，８４Ｇ，８４Ｂごとに有機ＥＬ素子が駆動制御され、表示領域Ｅにおいて画像が表示される。有機ＥＬ素子からは、有機ＥＬ素子を流れる電流の大きさに応じた輝度の発光が得られると共に、発熱が生ずる。つまり、ヘッドマウントディスプレイ１００において表示パネル８１は発熱源である。有機ＥＬ素子の発熱は、発光特性や素子寿命にも影響を及ぼすので、信頼性品質を確保する観点から、表示パネル８１からの発熱を効率的に放熱させる放熱構造が必要となる。
【００５２】
＜表示部に係る放熱構造＞
次に、本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１００における表示部８０に係る放熱構造について、図６及び図７を参照して説明する。図６は表示部に係る放熱構造を示す概略斜視図、図７は表示部に係る放熱構造を示す概略平面図である。なお、図６及び図７は、第１表示ユニット１０５ａ側の表示部８０に係る放熱構造を示すものであるが、第２表示ユニット１０５ｂ側も同じ放熱構造となっている。また、図６及び図７では各部の形状を簡略化して示している。
【００５３】
図６に示すように、表示部８０は、パネル枠８６を接続部ＣＮに係合させて接着することにより、鏡筒３９に対して位置決めされて固定されている。鏡筒３９は前述したように第１フレーム１０７のテンプル前方部１０７ｂに固定されている。テンプル前方部１０７ｂには、放熱板９１を有する放熱部９０が設けられている。放熱部９０は、鏡筒３９に固定された表示部８０の表示パネル８１に対して隙間を置いて放熱板９１が対向するようにテンプル前方部１０７ｂに一体に成形されている。表示パネル８１と放熱板９１との隙間には、放熱グリース１３０が充填されている。
【００５４】
より具体的には、図７に示すように、パネル枠８６には、表示パネル８１を収容する凹部８６ｂが設けられている。凹部８６ｂには、表示面８１ａ（対向基板８３）が投射レンズ３０に向くように表示パネル８１が収容される。そして、凹部８６ｂの内壁と表示パネル８１の側面との間に紫外線硬化型の接着剤を充填して硬化させることにより、パネル枠８６に表示パネル８１が接着固定されている。同じく紫外線硬化型の接着剤を用いて、表示パネル８１が収容されたパネル枠８６を前述したように鏡筒３９に接着する。このとき、投射レンズ３０の光軸Ｌ上に、表示パネル８１の表示領域Ｅの中心が位置するように、パネル枠８６が鏡筒３９に対して位置決めされる。
【００５５】
鏡筒３９に表示部８０が固定された状態で、表示パネル８１の表示面８１ａに対して反対側の表面８１ｂ（素子基板８２）と、放熱板９１との間には、およそ１ｍｍの隙間ｄが生ずるように放熱部９０が設けられている。この隙間ｄにおいて、表示パネル８１側の表面８１ｂと放熱板９１の表面９１ａとに接するように、例えばディスペンサーなどを用いて放熱グリース１３０が充填される。表示パネル８１における有機ＥＬ素子からの発熱を効率的に放熱板９１に放熱させる観点から、放熱グリース１３０は少なくとも素子基板８２の表示領域Ｅに亘って配置されるように充填することが望ましい。隙間ｄに充填される放熱グリース１３０は、熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ（ケルビン）以上であって、表示パネル８１が発熱してもグリース状が維持されるように、室温における粘度が８Ｐａ・ｓ（秒）以上であることが好ましい。また、放熱グリース１３０の粘度は隙間ｄへの充填性を考慮して１００Ｐａ・ｓ（秒）以下であることが好ましい。このような放熱グリース１３０としては、例えば信越シリコーン製の高性能放熱シリコーングリースを挙げることができる。
【００５６】
前述したように放熱部９０は、テンプル前方部１０７ｂすなわち第１フレーム１０７に一体に成形されているので、放熱部９０もまた例えばアルミダイカストなどの金属材料を用いて形成される。放熱性と重量とを考慮して、放熱部９０における放熱板９１の厚みをおよそ０．４ｍｍとした。なお、放熱部９０は第１フレーム１０７に一体に成形されることに限定されず、放熱部９０を別部品として第１フレーム１０７よりも熱伝導性が高い部材で構成し、第１フレーム１０７に例えばネジ止めなどの方法で放熱部９０を着脱可能な状態で固定してもよい。
【００５７】
上記実施形態の表示装置としてのヘッドマウントディスプレイ１００によれば、以下の効果が得られる。
（１）発熱源である表示パネル８１はパネル枠８６に収容され、パネル枠８６は鏡筒３９に接着固定される。放熱部９０は表示パネル８１に対しておよそ１ｍｍの隙間ｄを有して対向配置されるように、テンプル前方部１０７ｂ（第１フレーム１０７）に設けられている。上記隙間ｄには放熱グリース１３０が充填されているので、表示パネル８１の発熱は放熱グリース１３０を介して放熱部９０に放熱される。加えて、鏡筒３９はテンプル前方部１０７ｂにネジ止めされているものの、パネル枠８６と放熱部９０とは直接に固定されていない。したがって、ヘッドマウントディスプレイ１００の取り扱いにおいて落下させたり、枠部１０２をひねったりすることによる第１フレーム１０７（放熱部９０）に加わる衝撃などの応力は、放熱グリース１３０によって弱められ、表示パネル８１に伝わり難い。すなわち、表示パネル８１からの発熱や第１フレーム１０７（放熱部９０）に加わる衝撃などの応力によって、表示パネル８１の位置がずれることによる表示品質の低下を抑制可能なヘッドマウントディスプレイ１００を提供することができる。
【００５８】
（２）放熱グリース１３０の熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上であって、粘度が８Ｐａ・ｓ（秒）以上であることから、表示パネル８１が発熱してもグリース状が維持され、表示パネル８１と放熱部９０（放熱板９１）との隙間ｄから放熱グリース１３０が漏れ出したりしない。つまり、表示パネル８１の発熱を放熱板９１に確実に放熱させることができ、且つ放熱部９０から表示パネル８１に伝わる衝撃などの応力を放熱グリース１３０で弱めることができる。
【００５９】
（３）テンプル前方部１０７ｂ（第１フレーム１０７）と放熱部９０とは一体に成形されている。したがって、放熱部９０を介してより熱容量が大きい第１フレーム１０７に表示パネル８１からの発熱を逃がすことができる。つまり、優れた放熱構造を有するヘッドマウントディスプレイ１００を提供することができる。
【００６０】
本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う表示装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
【００６１】
（変形例１）図８及び図９は変形例の放熱部の構成を示す概略平面図である。例えば、図８に示すように、変形例の放熱部９０Ｂの放熱板９１には円形の貫通孔９２が設けられている。また、貫通孔９２の形状は円形であることに限定されず、図９に示すように、十字形の貫通孔９３が放熱板９１に設けられた放熱部９０Ｃとしてもよい。貫通孔の数は、１つに限定されないが、図８及び図９に示すように、貫通孔９２（あるいは貫通孔９３）の中心が前述した投射レンズ３０の光軸Ｌ上に位置するように少なくとも１つの貫通孔９２（あるいは貫通孔９３）を設けることで、貫通孔９２（あるいは貫通孔９３）から放熱グリース１３０を表示パネル８１と放熱板９１との隙間に充填することができる。言い換えれば、上記隙間への放熱グリース１３０の充填がし易くなる。加えて、表示パネル８１の発熱により放熱グリース１３０が膨張したとしても、膨張による応力を貫通孔９２（あるいは貫通孔９３）から逃がすことができる。つまり、上記隙間を保持して表示パネル８１からの発熱を放熱板９１に確実に放熱可能であって、膨張に伴う応力によって表示パネル８１の位置がずれ難い放熱構造を実現できる。
【００６２】
（変形例２）表示パネル８１と放熱板９１（放熱部９０）との隙間に配置されるのは、放熱グリース１３０に限定されない。例えば、上記隙間とほぼ同等な厚みを有し、熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ（ケルビン）以上である放熱シートを表示パネル８１と放熱板９１（放熱部９０）との間に挟んでもよい。第１フレーム１０７（放熱部９０）からの衝撃などの応力を表示パネル８１に伝え難くする観点から、放熱シートの硬度は、アスカーＣ３以上、アスカーＣ２０以下であることが好ましい。また、放熱シートは１層構造であることに限定されず、複層の積層体であるとしてもよい。放熱シートが積層体である場合には、複層のうちの１層の硬度がアスカーＣ３以上、アスカーＣ２０以下であればよい。このように複層の積層体とすることで、例えば厚みを容易に調整できたり、一方の表面が自己粘着性を有するシートを採用できたりすることから、装着性に優れた放熱シートとすることができる。このような放熱シートとしては、例えばスリーエム（３Ｍ；登録商標）社製のハイパーソフト放熱シートが挙げられる。
【００６３】
（変形例３）本実施形態の表示部８０に係る放熱構造が適用された表示装置は、ヘッドマウントディスプレイ１００に限定されない。例えば、車などに搭載されるヘッドアップディスプレイや小型なプロジェクターなどの投射型表示装置の光学ユニットにも適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１５…ハーフミラー層、２０…導光装置、３０…投射光学系としての投射レンズ、３９…鏡筒、５０…光透過部、８１…表示パネル、８４，８４Ｒ，８４Ｇ，８４Ｂ…サブ画素、８６…パネル枠、９０…放熱部、９１…放熱板、９２，９３…貫通孔、１００…表示装置としてのヘッドマウントディスプレイ、１０５ａ…第１表示ユニット、１０５ｂ…第２表示ユニット、１０７…固定部としての第１フレーム、１３０…放熱グリース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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