JP7775621B2 - 光学ユニット、虚像表示装置、光学ユニットの計測方法 - Google Patents

Description

本発明は、頭部装着型の表示装置等を構成する光学ユニット、光学ユニットを備える虚像表示装置、及び光学ユニットの計測方法に関する。

表示装置等に組み込まれる結像光学系については、結像光学系を構成する光学部材に、具体的には自由曲面を有するレンズに、円柱片形状を有するコバと水平基準面とを設け、コバと水平基準面とを対象に当接させることにより、レンズの測定器や鏡筒への取り付けを行う手法についての開示がある（特許文献１）。この場合、結像光学系を構成するレンズ、ミラー等の光学部材がそれぞれ位置決め部を持ち、それぞれの光学素子を鏡筒に保持し、鏡筒同士を直接的又は間接的に接続することで、虚像の画質を確保していると考えられる。

特開２００７－１２７８６５号公報

上記のような手法では、結像光学系を構成する光学部材の相対位置のずれを小さくする効果は得られているものの、実際に組み立てた際に各光学部材の位置関係がどの程度ずれているかを正確に把握することは難しい。この結果、複数の光学部品を組み合わせた光学ユニットの修正が困難となり、虚像の画質の確保や改善が容易でない。

本発明の一側面における光学ユニットは、複数の光学部材を含む結像用の光学ユニットであって、複数の光学部材は、接続部において固定して配置され、非接続部において配置に関する基準を与える測定基準部材をそれぞれ有する。

第１実施形態のＨＭＤの装着状態を説明する外観斜視図である。 ＨＭＤの外観と外装部材を外した内部とについての斜視図である。 光学ユニットの平面図及び側面図を示す。 光学ユニットの正面図及び側面図を示す。 ＨＭＤの内部の光学系を説明する概念的な側断面図である。 プリズムミラー及び楔型光学素子を固定する方法を説明する図である。 光学ブロック本体に対する投射レンズの固定について説明する図である。 光学ブロックに対するコンバイナーの固定について説明する図である。 複数の光学部材に設けられた測定基準部材を説明する概念的な側面図である。 測定基準部材の形状を説明する部分拡大斜視図である。 光学ユニットの測定系を説明する概念図である。 一光学部材の側面図である。 測定基準部材の一変形例を説明する斜視図である。 第２実施形態の光学ユニットの正面図及び側面図を示す。 測定基準部材の配置等を説明する概念的な側面図である。 図１５の光学ユニットの変形例を説明する概念的な側面図である。

［第１実施形態］
以下、図面を参照して、本発明に係る光学ユニット及び虚像表示装置の第１実施形態について説明する。

図１は、画像表示装置３００の装着状態を説明する図である。画像表示装置３００は、頭部装着型の虚像表示装置すなわちヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤとも称する。）３０１であり、これを装着する観察者又は装着者ＵＳに虚像としての映像を認識させる。図１等において、Ｘ、Ｙ、及びＺは、直交座標系であり、＋Ｘ方向は、ＨＭＤ３０１を装着した観察者又は装着者ＵＳの両眼ＥＹの並ぶ横方向に対応し、＋Ｙ方向は、装着者ＵＳにとっての両眼ＥＹの並ぶ横方向に直交する上方向に相当し、＋Ｚ方向は、装着者ＵＳにとっての前方向又は正面方向に相当する。±Ｙ方向は、鉛直軸又は鉛直方向に平行になっている。

画像表示装置３００は、装着者ＵＳの眼前を覆うように配置される本体装置３００ａと、本体装置３００ａを支持するテンプル状の一対の支持装置３００ｂとを備える。装置本体３００ａは、機能的に見た場合、左眼用の第１表示装置１００ａと、右眼用の第２表示装置１００ｂとを含む。第１表示装置１００ａは、上部に配置される第１表示駆動部１０２ａと、メガネレンズ状で眼前を覆う第１コンバイナー１０３ａとで構成される。第２表示装置１００ｂも同様に、上部に配置される第２表示駆動部１０２ｂと、メガネレンズ状で眼前を覆う第２コンバイナー１０３ｂとで構成される。

図２を参照して、画像表示装置３００の本体装置３００ａの構造等について説明する。図２中で、領域ＡＲ１は、本体装置３００ａの外観斜視図であり、領域ＡＲ２は、本体装置３００ａの内部を露出させた斜視図である。

本体装置３００ａのうち、＋Ｙ側すなわち上側に配置される一対の表示駆動部１０２ａ，１０２ｂは、連結されて一体化されており、横方向に細長くしたドーム状の上外装部材１０７ａと、平坦な板状の下外装部材１０７ｂとによって覆われている。第１コンバイナー１０３ａ及び第２コンバイナー１０３ｂは、前方すなわち＋Ｚ方向に突起した半球の上部をカットしたような形状を有し、下外装部材１０７ｂから下方に突き出すように配置されている。

左眼用の第１表示装置１００ａは、第１映像素子４１ａと、第１光学系２０ａと、第１フレーム６１ａと、第１コンバイナー１０３ａとを備える。第１光学系２０ａや第１コンバイナー１０３ａは、第１フレーム６１ａに固定され、第１映像素子４１ａは、第１光学系２０ａに固定されている。右眼用の第２表示装置１００ｂは、第２映像素子４１ｂと、第２光学系２０ｂと、第２フレーム６１ｂと、第２コンバイナー１０３ｂとを備える。右眼用の第２表示装置１００ｂは、左眼用の第１表示装置１００ａと同一の構造及び機能を有する。つまり、第２映像素子４１ｂは、第１映像素子４１ａと同様のものであり、第２光学系２０ｂは、第１光学系２０ａと同様のものであり、第２コンバイナー１０３ｂは、第１コンバイナー１０３ａと同様のものである。

第１表示装置１００ａと第２表示装置１００ｂとは、内部において固定部材７８を介して連結され固定されている。つまり、固定部材７８は、一対の表示装置１００ａ，１００ｂに組み込まれた一対のフレーム６１ａ，６１ｂを中央で支持し、第１表示装置１００ａと第２表示装置１００ｂとが相対的に位置決めされた状態を維持している。一方の第１フレーム６１ａは、半円板状の金属部材であり、第２フレーム６１ｂ寄りの内側端部において、金属製で棒状の固定部材７８の一端に接続されている。他方の第２フレーム６１ｂは、半円板状の金属部材であり、第１フレーム６１ａ寄りの内側端部において、棒状の固定部材７８の他端に接続されている。一対のフレーム６１ａ，６１ｂは、下外装部材１０７ｂに形成され同様の輪郭を有する一対の開口を塞ぐように配置されている。

固定部材７８の上方であって左右の表示装置１００ａ，１００ｂの間には、矩形板状の回路基板９１が配置されている。回路基板９１は、第１映像素子４１ａ及び第２映像素子４１ｂの表示動作を制御する制御装置９２を含む。制御装置９２は、左右の映像素子４１ａ，４１ｂに対して表示画像に対応する駆動信号を出力し左右の映像素子４１ａ，４１ｂの表示動作を制御する。制御装置９２は、表示画像にティストーションのような補正処理を行うことができる。制御装置９２は、例えばＩＦ回路、信号処理回路等を備え、外部から受け取った画像データ又は画像信号に応じて、左右の映像素子４１ａ，４１ｂに２次元的な画像表示を行わせる。制御装置９２は、図示を省略するが、不図示の外部装置との間で通信するインターフェース機能や、第１表示装置１００ａの動作と第２表示装置１００ｂの動作とを連携させる統合機能を有するメイン基板を含む。

図３及び４は、第１表示装置１００ａを構成する光学ユニット１００を示している。図３中で、領域ＢＲ１は、光学ユニット１００の平面図であり、領域ＢＲ２は、光学ユニット１００の側面図である。図４中で、領域ＣＲ１は、光学ユニット１００の正面図であり、領域ＣＲ２は、光学ユニット１００の側面図である。光学ユニット１００は、結像光学系であり、第１光学系２０ａと、第１フレーム６１ａと、第１コンバイナー１０３ａとを備え、光学モジュールとも呼ぶ。光学ユニット１００に第１映像素子４１ａを組付けることにより、第１表示装置１００ａとなる。光学ユニット１００は、第１映像素子４１ａから入射した映像光を虚像として結像する。

光学ユニット１００において、第１光学系２０ａは、板状の第１フレーム６１ａの上面に接着等によって固定され、第１コンバイナー１０３ａは、その上端で第１フレーム６１ａの周囲のうち前半分に接着等によって固定されている。第１光学系２０ａは、光学要素を支持するバレル３１を含む。バレル３１は、プリズムミラー２２と第１コンバイナー１０３ａ等との間に配置される支持部材であり、＋Ｙ側の上部においてプリズムミラー２２を支持し、下部において楔型光学素子２３を介して第１フレーム６１ａに固定されている。プリズムミラー２２は、前方すなわち＋Ｚ側において投射レンズ２１を支持し、投射レンズ２１は、プリズムミラー２２の反対側の端部において第１ホルダー７２ａを介して第１映像素子４１ａを支持している。

投射レンズ２１は、第１レンズ２１ｐ及び第２レンズ２１ｑを含む。第１レンズ２１ｐには、突起状の部分である第１測定基準部材１１が形成され、第２レンズ２１ｑには、突起状の部分である第２測定基準部材１２が形成され、プリズムミラー２２には、突起状の部分である第３測定基準部材１３が形成されている。また、楔型光学素子２３には、突起状の部分である第４測定基準部材１４が形成され、第１コンバイナー１０３ａであるシースルーミラー２５には、突起状の部分である第５測定基準部材１５が形成されている。第１測定基準部材１１、第２測定基準部材１２、第３測定基準部材１３、第４測定基準部材１４、及び第５測定基準部材１５は、形状的な特徴によって基準を与える意味で或いは相互の配置関係について方向が統一され（図３、図４の矢印参照）、上方すなわち＋Ｙ側から外観として一括して観察可能になっており、後方すなわち－Ｚ側からも外観として一括して観察可能になっている。つまり、これらの測定基準部材１１～１５は、一括した計測によって相対的な配置関係を与えることができ、投射レンズ２１、プリズムミラー２２、楔型光学素子２３、及び第１コンバイナー１０３ａの配置関係を決定するために用いられる。第１レンズ２１ｐ、第２レンズ２１ｑ、プリズムミラー２２、及び楔型光学素子２３は、それぞれ、第１光学部材、第２光学部材、第３光学部材、及び第４光学部材に対応する。シースルーミラー２５又は第１コンバイナー１０３ａは、第５光学部材に対応する。これらの光学部材は、それぞれ、接続部を有している。第１光学部材及び第２光学部材は、接続部において直接固定され、第２光学部材及び第３光学部材は、接続部において直接固定され、第３光学部材及び第４光学部材は、接続部において直接固定され、第４光学部材及び第５光学部材は、接続部において直接固定されている。第１測定基準部材１１、第２測定基準部材１２、第３測定基準部材１３、第４測定基準部材１４、及び第５測定基準部材１５は、それぞれの光学部材の接続部以外の非接続部に形成される。

図５は、第１表示装置１００ａの光学的構造を説明する側方断面図である。第１表示装置１００ａは、第１映像素子４１ａと光学ユニット１００とを備える。光学ユニット１００は、光学的な要素として、投射レンズ２１と、プリズムミラー２２と、楔型光学素子２３と、シースルーミラー２５とを備える。光学ユニット１００のうち、投射レンズ２１とプリズムミラー２２と楔型光学素子２３とは、図２に示す第１光学系２０ａに対応し、シースルーミラー２５は、第１コンバイナー１０３ａに対応する。光学ユニット１００において、楔型光学素子２３は、第１フレーム６１ａの光学開口ＯＡに形成された段差に嵌め込むように配置されている。

第１映像素子４１ａは、自発光型の表示デバイスである。第１映像素子４１ａは、例えば有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス、Organic Electro-Luminescence）ディスプレイであり、２次元の表示面４１ｄにカラーの静止画又は動画を形成する。第１映像素子４１ａは、有機ＥＬディスプレイに限らず、マイクロＬＥＤディスプレイ、又は無機ＥＬ、有機ＬＥＤ、レーザーアレイ、量子ドット発光型素子等を用いた表示デバイスに置き換えることができる。第１映像素子４１ａは、自発光型の画像光生成装置に限らず、ＬＣＤその他の光変調素子で構成され、当該光変調素子をバックライトのような光源によって照明することによって画像を形成するものであってもよい。第１映像素子４１ａとして、ＬＣＤに代えて、ＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon, ＬＣｏＳは登録商標）や、デジタル・マイクロミラー・デバイス等を用いることもできる。

投射レンズ２１は、第１レンズ２１ｐ及び第２レンズ２１ｑを含む。第１レンズ２１ｐは、入射面２１ａと出射面２１ｂとを有し、第２レンズ２１ｑは、入射面２１ｃと出射面２１ｄとを有する。投射レンズ２１は、第１映像素子４１ａから出射された映像光ＭＬを受けて、プリズムミラー２２に入射させる。投射レンズ２１は、第１映像素子４１ａから出射された映像光ＭＬを平行光束に近い状態に集光する。プリズムミラー２２は、入射面２２ａと、内反射面２２ｂと、出射面２２ｃとを有する。プリズムミラー２２は、前方から入射する映像光ＭＬを、入射方向を反転させた方向（プリズムミラー２２から見た光源の方向）に対して下側に傾斜した方向に折り返すように出射する。楔型光学素子２３は、入射面２３ａと出射面２３ｂとを有し、プリズムミラー２２から出射されシースルーミラー２５に向かう映像光ＭＬを通過させる。シースルーミラー２５は、反射面２５ａと外側面２５ｏとを有する。シースルーミラー２５は、プリズムミラー２２の光出射側に形成された中間像を拡大する。

光学ユニット１００は、シースルーミラー２５が凹面鏡であること等に起因して、軸外し光学系ＯＳとなっている。本実施形態の場合、光学部材、具体的には投射レンズ２１、プリズムミラー２２、楔型光学素子２３、及びシースルーミラー２５は、非軸対称に配置され、非軸対称な光学面を有する。この光学ユニット１００つまり軸外し光学系ＯＳでは、紙面に対応する軸外し面（ＹＺ面に平行な面）に沿って光軸ＡＸが延びるように光軸ＡＸの折り曲げが行われ、かかる軸外し面に沿って光学部材２１，２２，２３，２５が配列されている。光軸ＡＸは、ＹＺ面に平行な横断面で見た場合、反射面の前後で互いに傾斜する複数の光軸部分ＡＸ１，ＡＸ２，ＡＸ３によって、Ｚ字状の配置となっている。つまり、ＹＺ面に平行な軸外し面において、投射レンズ２１から内反射面２２ｂまでの光路Ｐ１と、内反射面２２ｂからシースルーミラー２５までの光路Ｐ２と、シースルーミラー２５から瞳位置ＰＰまでの光路Ｐ３とが、Ｚ字状に２段階で折り返される配置となっている。基準面である軸外し面（ＹＺ面に平行な面）は、縦のＹ方向に平行に延びる。この場合、第１表示装置１００ａを構成する光学部材２１，２２，２３，２５が縦方向に高さ位置を変えて配列される。

投射レンズ２１を構成する第１レンズ２１ｐの入射面２１ａと出射面２１ｂとは、ＹＺ面に平行で光軸ＡＸと交差する縦方向に関して、光軸ＡＸを挟んで非対称性を有し、横方向又はＸ方向に関して光軸ＡＸを挟んで対称性を有する。投射レンズ２１を構成する第２レンズ２１ｑの入射面２１ｃと出射面２１ｄとは、ＹＺ面に平行で光軸ＡＸと交差する縦方向に関して、光軸ＡＸを挟んで非対称性を有し、横方向又はＸ方向に関して光軸ＡＸを挟んで対称性を有する。第１レンズ２１ｐ及び第２レンズ２１ｑは、樹脂で形成されるが、ガラス製とすることもできる。第１レンズ２１ｐの入射面２１ａと出射面２１ｂとは、例えば自由曲面である。入射面２１ａと出射面２１ｂとは、自由曲面に限らず、非球面とすることもできる。第２レンズ２１ｑの入射面２１ｃと出射面２１ｄとは、例えば自由曲面である。入射面２１ｃと出射面２１ｄとは、自由曲面に限らず、非球面とすることもできる。詳細な図示は省略するが、入射面２１ａ，２１ｃ及び出射面２１ｂ，２１ｄ上には、反射防止膜が形成されている。

プリズムミラー２２は、ミラーとレンズとを複合させた機能を有する屈折反射光学部材であり、投射レンズ２１からの映像光ＭＬを屈折させつつ反射する。プリズムミラー２２は、映像光ＭＬを入射面２２ａを介して内部に入射させ、入射した映像光ＭＬを内反射面２２ｂによって非正面方向に全反射させ、入射した映像光ＭＬを出射面２２ｃを介して外部に出射させる。プリズムミラー２２を構成する光学面である入射面２２ａと内反射面２２ｂと出射面２２ｃとは、ＹＺ面に平行で光軸ＡＸと交差する縦方向に関して、光軸ＡＸを挟んで非対称性を有し、横方向又はＸ方向に関して光軸ＡＸを挟んで対称性を有する。プリズムミラー２２は、樹脂で形成されるが、ガラス製とすることもできる。プリズムミラー２２の本体の屈折率は、映像光ＭＬの反射角も参酌して内面での全反射が達成されるような値に設定される。プリズムミラー２２の光学面、つまり入射面２２ａと内反射面２２ｂと出射面２２ｃとは、例えば自由曲面である。入射面２２ａと内反射面２２ｂと出射面２２ｃとは、自由曲面に限らず、非球面とすることもできる。内反射面２２ｂについては、全反射によって映像光ＭＬを反射するものに限らず、金属膜又は誘電体多層膜からなる反射面とすることもできる。この場合、内反射面２２ｂ上に、例えばＡｌ、Ａｇのような金属で形成された単層膜又は多層膜からなる反射膜を蒸着等によって成膜し、或いは金属で形成されたシート状の反射膜を貼り付ける。詳細な図示は省略するが、入射面２２ａ及び出射面２２ｃ上には、反射防止膜が形成されている。

楔型光学素子２３は、プリズムミラー２２とシースルーミラー２５との間に配置され、結像状態を改善する役割を有する。楔型光学素子２３の入射面２３ａと出射面２３ｂとは、ＹＺ面に平行な縦方向に関して光軸ＡＸを挟んで非対称性を有し、ＹＺ面に垂直なＸ方向すなわち横方向に関して光軸ＡＸを挟んで対称性を有する。楔型光学素子２３は、樹脂で形成されるが、ガラス製とすることもできる。楔型光学素子２３の入射面２３ａと出射面２３ｂとは、例えば自由曲面である。入射面２３ａと出射面２３ｂとは、自由曲面に限らず、非球面とすることもできる。詳細な図示は省略するが、入射面２３ａ及び出射面２３ｂ上には、反射防止膜が形成されている。楔型光学素子２３は、前側である＋Ｚ側で厚みが増している。これにより、プリズムミラー２２等に起因する歪曲収差の発生を抑制することができる。楔型光学素子２３の屈折率は、プリズムミラー２２の屈折率と異なる。これにより、楔型光学素子２３とプリズムミラー２２等との間で屈折や分散の程度を調整することができ、例えば色消しの達成が容易になる。

シースルーミラー２５は、凹面ミラーとして機能する湾曲した板状の光学部材であり、プリズムミラー２２からの映像光ＭＬを反射する。つまり、シースルーミラー２５は、第１光学系２０ａからの映像光ＭＬを瞳位置ＰＰに向けて反射する。シースルーミラー２５は、眼ＥＹ又は瞳孔が配置される瞳位置ＰＰを覆うとともに瞳位置ＰＰに向かって凹形状を有し、外界に向かって凸形状を有する。シースルーミラー２５は、視界のうち画面の有効領域の全体をカバーする。シースルーミラー２５は、収束機能を有するコリメーターであり、表示面４１ｄの各点から出射された映像光ＭＬの主光線であって、第１光学系２０ａの出射領域の近傍で結像によって一旦広がった映像光ＭＬの主光線を瞳位置ＰＰに向けて反射し瞳位置ＰＰに収束させる。シースルーミラー２５は、板状体２５ｂの表面又は裏面上に透過性を有するミラー膜２５ｃを形成した構造を有するミラー板である。シースルーミラー２５や反射面２５ａは、ＹＺ面に平行で光軸ＡＸと交差する縦方向に関して、光軸ＡＸを挟んで非対称性を有し、横方向又はＸ方向に関して光軸ＡＸを挟んで対称性を有する。シースルーミラー２５の反射面２５ａは、例えば自由曲面である。反射面２５ａは、自由曲面に限らず、非球面とすることもできる。

シースルーミラー２５は、反射に際して一部の光を透過させる透過型の反射素子であり、シースルーミラー２５のミラー膜２５ｃは、半透過性を有する反射層によって形成されている。これにより、外界光ＯＬがシースルーミラー２５を通過するので、外界のシースルー視が可能になり、外界像に虚像を重ねることができる。この際、ミラー膜２５ｃを支持する板状体２５ｂが数ｍｍ程度以下に薄ければ、外界像の倍率変化を小さく抑えることができる。ミラー膜２５ｃの映像光ＭＬや外界光ＯＬに対する反射率は、映像光ＭＬの輝度確保や、シースルーによる外界像の観察を容易にする観点で、想定される映像光ＭＬの入射角範囲において１０％以上５０％以下とする。シースルーミラー２５の基材である板状体２５ｂは、例えば樹脂で形成されるが、ガラス製とすることもできる。板状体２５ｂは、これを周囲から支持する支持板８３と同一の材料で形成され、支持板８３と同一の厚みを有する。ミラー膜２５ｃは、例えば膜厚を調整した複数の誘電体層からなる誘電体多層膜で形成される。ミラー膜２５ｃは、膜厚を調整したＡｌ、Ａｇ等の金属の単層膜又は多層膜であってもよい。ミラー膜２５ｃは、積層によって形成できるが、シート状の反射膜を貼り付けることによっても形成できる。板状体２５ｂの外側面２５ｏには、反射防止膜が形成されている。

以上において、投射レンズ２１を構成するレンズ２１ｐ，レンズ２１ｑ、プリズムミラー２２、楔型光学素子２３、及びシースルーミラー２５を自由曲面又は非球面とすることにより、収差低減を図ることができ、特に自由曲面を用いた場合、偏芯系の光学性能を高めることが容易となるので、非共軸の軸外し光学系ＯＳである光学ユニット１００の収差を低減することが容易になる。

光路について説明すると、第１映像素子４１ａからの映像光ＭＬは、投射レンズ２１に入射して略コリメートされた状態で投射レンズ２１から出射される。投射レンズ２１を通過した映像光ＭＬは、プリズムミラー２２に入射して入射面２２ａを屈折されつつ通過し、内反射面２２ｂによって１００％に近い高い反射率で反射され、出射面２２ｃで再度屈折される。プリズムミラー２２からの映像光ＭＬは、楔型光学素子２３を介してシースルーミラー２５に入射し、反射面２５ａによって５０％程度以下の反射率で反射される。シースルーミラー２５で反射された映像光ＭＬは、装着者ＵＳの眼ＥＹ又は瞳孔が配置される瞳位置ＰＰに入射する。瞳位置ＰＰには、シースルーミラー２５やその周囲の支持板８３を通過した外界光ＯＬも入射する。つまり、第１表示装置１００ａを装着した装着者ＵＳは、外界像に重ねて、映像光ＭＬによる虚像を観察することができる。

図示を省略しているが、投射レンズ２１、プリズムミラー２２、楔型光学素子２３、及びシースルーミラー２５のうち、隣り合う要素間の適所には、遮光部材が配置されている。

以下、図３等に示す第１光学系２０ａ又は光学ブロックＯＢを構成するプリズムミラー２２、楔型光学素子２３、投射レンズ２１等の要素間の位置決め及び固定について説明する。

図６は、プリズムミラー２２及び楔型光学素子２３をバレル３１を介して固定する方法を説明する図である。図６中で、領域ＤＲ１は、バレル３１によって一体化された光学ブロック本体３０の側面図であり、領域ＤＲ２は、光学ブロック本体３０の平面図である。なお、光学ブロックＯＢのうち、プリズムミラー２２及び楔型光学素子２３をバレル３１によって一体化したものを、光学ブロック本体３０と呼ぶ。

プリズムミラー２２は、バレル３１に対して、嵌合及び片寄を用いて位置決めされた状態で固定される。具体的には、バレル３１の上部３１ａに形成された一対の嵌合部３１ｙの上面と制限板３１ｚの内面とが、プリズムミラー２２のフランジ部２２ｆの下面等に当接し、プリズムミラー２２を傾斜させた状態で嵌合部３１ｙ上に支持しつつ、嵌合部３１ｙの内面間にフランジ部２２ｆの段差側面２２ｇを挟む。これにより、バレル３１に対して、プリズムミラー２２が３軸方向（Ｘ、Ｙ、及びＺ方向）の配置と３軸の回転姿勢とに関して位置決めされる。プリズムミラー２２とバレル３１との接合には、光硬化型の接着材や超音波融着法等を用いることができる。

プリズムミラー２２のフランジ部２２ｆには、四角柱状の第３測定基準部材１３が形成されている。第３測定基準部材１３は、プリズムミラー２２の外側に設けられた枠ＦＬ３であるフランジ部２２ｆのうち、内部構造である光学ブロックＯＢの外観として露出する側面領域において、フランジ部２２ｆから側方に突起するように設けられている。第３測定基準部材１３が形成されている箇所は、段差側面２２ｇのうち当接面や後述する凹部２２ｓのような接続部を除いた領域、つまり非接続部ＰＮとなっている。

楔型光学素子２３は、バレル３１に対して、嵌合を用いて位置決めされた状態で固定される。具体的には、バレル３１の下部３１ｂの４辺に相当する嵌合部３１ｘの内面及び下端面と、楔型光学素子２３のフランジ部２３ｆの段差側面２３ｇ及び段差上面２３ｈとが嵌合する。これにより、バレル３１に対して、楔型光学素子２３が３軸方向の配置と３軸の回転姿勢とに関して位置決めされる。楔型光学素子２３とバレル３１との接合には、光硬化型の接着材や超音波融着法等を用いることができる。

楔型光学素子２３のフランジ部２３ｆには、三角柱状の第４測定基準部材１４が形成されている。第４測定基準部材１４は、楔型光学素子２３の外側に設けられた枠ＦＬ４であるフランジ部２３ｆのうち、光学ブロックＯＢの外観として露出する側面領域において、フランジ部２３ｆから側方に突起するように設けられている。第４測定基準部材１４が形成されている箇所は、段差側面２３ｇ及び段差上面２３ｈのうち当接面のような接続部を除いた領域、つまり非接続部となっている。

図７を参照して、光学ブロック本体３０に対する投射レンズ２１の固定について説明する。図７中で、領域ＥＲ１は、投射レンズ２１の固定前の光学ブロック本体３０の斜視図である。図７中で、領域ＥＲ２は、投射レンズ２１が固定された光学ブロック本体３０及び投射レンズ２１の斜視図である。

投射レンズ２１は、光学ブロック本体３０のプリズムミラー２２に対して直接固定される。この際、投射レンズ２１は、プリズムミラー２２に対して、嵌合と片寄とを用いて位置決めされた状態で固定される。具体的には、投射レンズ２１を構成する第２レンズ２１ｑのフランジ部２１ｆに形成された一対の爪２１ｙ（一方のみ図示）が、プリズムミラー２２のフランジ部２２ｆに形成された一対の凹部２２ｓを挟むように一対の凹部２２ｓに挿入される。これにより、第２レンズ２１ｑの一対の爪２１ｙがプリズムミラー２２のフランジ部２２ｆを把持する。この際、一対の爪２１ｙが一対の凹部２２ｓと嵌合し、かつ、双方に設けた基準面同士を突き当てる片寄が行われる。これにより、プリズムミラー２２に対して、第２レンズ２１ｑすなわち投射レンズ２１が３軸方向の配置と３軸の回転姿勢とに関して位置決めされる。第２レンズ２１ｑとプリズムミラー２２の接合には、光硬化型の接着材や超音波融着法等を用いることができる。

第２レンズ２１ｑのフランジ部２１ｆには、三角柱状の第２測定基準部材１２が形成されている。第２測定基準部材１２は、第２レンズ２１ｑの外側に設けられた枠ＦＬ２であるフランジ部２１ｆのうち、光学ブロックＯＢ（図４参照）の外観として露出する側面領域において、フランジ部２１ｆから側方に突起するように設けられている。第２測定基準部材１２が形成されている箇所は、凹部２１ｓのような接続部を除いた領域、つまり非接続部となっている。

投射レンズ２１において、第１レンズ２１ｐは、第２レンズ２１ｑに対して直接固定される。この際、第１レンズ２１ｐは、第２レンズ２１ｑに対して、嵌合を用いて位置決めされた状態で固定される。具体的には、第１レンズ２１ｐのフランジ部２１ｎに形成された二組の爪２１ｔ（一組のみ図示）が、第２レンズ２１ｑのフランジ部２１ｆに形成された一対の凹部２１ｓ（一方のみ図示）を挟むように一対の凹部２１ｓに挿入される。これにより、第１レンズ２１ｐの複数の爪２１ｔが第２レンズ２１ｑのフランジ部２１ｆを把持する。この際、二組の爪２１ｔが一対の凹部２１ｓと嵌合する。これにより、第２レンズ２１ｑに対して、第１レンズ２１ｐが３軸方向の配置と３軸の回転姿勢とに関して位置決めされる。第１レンズ２１ｐと第２レンズ２１ｑとの接合には、光硬化型の接着材や超音波融着法等を用いることができる。

第１レンズ２１ｐのフランジ部２１ｎには、三角柱状の第１測定基準部材１１が形成されている。第１測定基準部材１１は、第１レンズ２１ｐの外側に設けられた枠ＦＬ１であるフランジ部２１ｎのうち、光学ブロックＯＢ（図４参照）の外観として露出する側面領域において、フランジ部２１ｎから側方に突起するように設けられている。第１測定基準部材１１が形成されている箇所は、凹部２１ｒのような接続部を除いた領域、つまり非接続部となっている。

投射レンズ２１の第１レンズ２１ｐに対しては、第１レンズ２１ｐのフランジ部２１ｎに形成された一対の凹部２１ｒを用いて、第２レンズ２１ｑに対する第１レンズ２１ｐの固定と同様の手法により、第１映像素子４１ａを支持する第１ホルダー７２ａが直接固定される。

以上のように、光学ブロックＯＢを構成するプリズムミラー２２や投射レンズ２１は、相互に位置決めし合う構造によって直接固定され、鏡枠やケースといった共通の部材を介在させていない。このため、光学ブロックＯＢを小型化しつつ必要な部材間（具体的にはプリズムミラー２２と投射レンズ２１との間）の組み立て精度を高めることができる。

図８を参照して、第１フレーム６１ａに対するシースルーミラー２５又は第１コンバイナー１０３ａの固定について説明する。図８中で、領域ＦＲ１は、第１表示装置１００ａの一部を示す側面図であり、領域ＦＲ２は、第１表示装置１００ａの一部を分解して示す側面図である。

シースルーミラー２５は、光学ブロック３０を支持する板状の第１フレーム６１ａに対して、嵌合と片寄とを用いて位置決めされた状態で固定される。具体的には、第１フレーム６１ａには、±Ｘ方向つまり左右の端部６２において下面側に一対の突起６３（一方のみ図示）が形成されている。シースルーミラー２５には、上縁８３ａに沿って－Ｚ方向の内側に左右一対のリブ８３ｄ（一方のみ図示）が形成されている。第１フレーム６１ａに形成された突起６３の前端である基準面は、シースルーミラー２５に形成されたリブ８３ｄの後端である基準面と当接する。また、第１フレーム６１ａの端部６２の下面及び側面である基準面は、シースルーミラー２５のリブ８３ｄの上面や上縁８３ａの内面である基準面と当接する。以上により、第１フレーム６１ａに対して、シースルーミラー２５が３軸方向の配置と３軸の回転姿勢とに関して位置決めされる。第１フレーム６１ａとシースルーミラー２５との接合には、光硬化型の接着材や超音波融着法等を用いることができる。なお、第１フレーム６１ａには、光学ブロック本体３０の楔型光学素子２３が位置決めされた状態で固定されており、結果的に、楔型光学素子２３に対してシースルーミラー２５が位置決めされた状態で固定される。

シースルーミラー２５の上縁８３ａには、三角柱状の第５測定基準部材１５が形成されている。第５測定基準部材１５は、シースルーミラー２５の外側に設けられた枠ＦＬ５である上縁８３ａのうち、ＨＭＤ３０１から取り出された光学ユニット１００の外観として露出する領域において、上縁８３ａから上方に突起するように設けられている。第５測定基準部材１５が形成されている箇所は、上縁８３ａのうち第１フレーム６１ａと当接する内面のような接続部を除いた領域、つまり非接続部となっている。

第１測定基準部材１１、第２測定基準部材１２、第３測定基準部材１３、第４測定基準部材１４、及び第５測定基準部材１５は、第１レンズ２１ｐ、第２レンズ２１ｑ、プリズムミラー２２、及びシースルーミラー２５の作製に際して、一体成形等によって外部からアクセス可能な状態となるように一括して統一的に形成される。特にこれらの相対的な配置を調整することにより、本体に対する測定基準部材１１～１５の配置精度が確保されるだけでなく、これら測定基準部材１１～１５を一括して観察可能になる。測定基準部材１１～１５のうちいずれか１つについては、光学ユニット１００のデータム基準とすることができるが、いずれもデータム基準でなくてもよい。

以下、図９等を参照して、測定基準部材１１～１５の個々の具体的な形状について説明する。

図９及び１０に示すように、第１測定基準部材１１は、第１レンズ２１ｐに付随して形成された部材である。第１測定基準部材１１は、測定基準形状として、３つの測定基準面ＲＳ１１，ＲＳ１２，ＲＳ１３を含み、３つの測定基準線ＲＬ１１，ＲＬ１２，ＲＬ１３を含む。ここで、測定基準線ＲＬ１１は、一対の測定基準面ＲＳ１１，ＲＳ１２の交線に相当し、測定基準線ＲＬ１２は、一対の測定基準面ＲＳ１２，ＲＳ１３の交線に相当し、測定基準線ＲＬ１３は、一対の測定基準面ＲＳ１３，ＲＳ１１の交線に相当する。第１測定基準部材１１は、第１レンズ２１ｐの配置及び姿勢に関し、原点Ｏ１と局在座標Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１とを与える。局在座標Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１は、全体としての直交座標系Ｘ，Ｙ，ＺをＸ軸の周りに回転させたものに対応し、相互に直交している。局在座標Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１は、現物においても近似的には相互に直交していることを前提として計測が行われる。図示の例では、局在座標Ｘ１は、測定基準線ＲＬ１１の延長線上にあり、局在座標Ｙ１は、測定基準線ＲＬ１２と一致し、局在座標Ｚ１は、測定基準線ＲＬ１３と一致している。

図９に示すように、第２測定基準部材１２は、第２レンズ２１ｑに付随して形成された部材である。第２測定基準部材１２は、測定基準形状として、３つの測定基準面ＲＳ２１，ＲＳ２２，ＲＳ２３を含み、３つの測定基準線ＲＬ２１，ＲＬ２２，ＲＬ２３を含む。ここで、測定基準線ＲＬ２１は、一対の測定基準面ＲＳ２１，ＲＳ２２の交線に相当し、測定基準線ＲＬ２２は、一対の測定基準面ＲＳ２２，ＲＳ２３の交線に相当し、測定基準線ＲＬ２３は、一対の測定基準面ＲＳ２３，ＲＳ２１の交線に相当する。第２測定基準部材１２は、第２レンズ２１ｑの配置及び姿勢に関し、原点Ｏ２と局在座標Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２とを与える。局在座標Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２は、全体としての直交座標系Ｘ，Ｙ，ＺをＸ軸の周りに回転させたものに対応し、設計上は第１測定基準部材１１の局在座標Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１に対して方位を一致させる。局在座標Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２は、現物において、厳密には局在座標Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１に対して方位が一致していないことを前提として計測が行われる。図示の例では、局在座標Ｘ２は、測定基準線ＲＬ２１の延長線上にあり、局在座標Ｙ２は、測定基準線ＲＬ２２と一致し、局在座標Ｚ２は、測定基準線ＲＬ２３と一致している。

第３測定基準部材１３は、プリズムミラー２２に付随して形成された部材である。第３測定基準部材１３は、測定基準形状として、３つの測定基準面ＲＳ３１，ＲＳ３２，ＲＳ３３を含み、３つの測定基準線ＲＬ３１，ＲＬ３２，ＲＬ３３を含む。ここで、測定基準線ＲＬ３１は、一対の測定基準面ＲＳ３１，ＲＳ３２の交線に相当し、測定基準線ＲＬ３２は、一対の測定基準面ＲＳ３２，ＲＳ３３の交線に相当し、測定基準線ＲＬ３３は、一対の測定基準面ＲＳ３３，ＲＳ３１の交線に相当する。第３測定基準部材３３は、プリズムミラー２２の配置及び姿勢に関し、原点Ｏ３と局在座標Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３とを与える。局在座標Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３は、全体としての直交座標系Ｘ，Ｙ，ＺをＸ軸の周りに回転させたものに対応し、設計上は第１測定基準部材１１の局在座標Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１に対して方位を一致させる。局在座標Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３は、現物において、厳密には局在座標Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１に対して方位が一致していないことを前提として計測が行われる。図示の例では、局在座標Ｘ３は、測定基準線ＲＬ３１の延長線上にあり、局在座標Ｙ３は、測定基準線ＲＬ３２の延長線上にあり、局在座標Ｚ３は、測定基準線ＲＬ３３の延長線上にある。

第４測定基準部材１４は、楔型光学素子２３に付随して形成された部材である。第４測定基準部材１４は、測定基準形状として、３つの測定基準面ＲＳ４１，ＲＳ４２，ＲＳ４３を含み、３つの測定基準線ＲＬ４１，ＲＬ４２，ＲＬ４３を含む。ここで、測定基準線ＲＬ４１は、一対の測定基準面ＲＳ４１，ＲＳ４２の交線に相当し、測定基準線ＲＬ４２は、一対の測定基準面ＲＳ４２，ＲＳ４３の交線に相当し、測定基準線ＲＬ４３は、一対の測定基準面ＲＳ４３，ＲＳ４１の交線に相当する。第４測定基準部材４３は、楔型光学素子２３の配置及び姿勢に関し、原点Ｏ４と局在座標Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４とを与える。局在座標Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４は、全体としての直交座標系Ｘ，Ｙ，ＺをＸ軸の周りに回転させたものに対応し、設計上は第１測定基準部材１１の局在座標Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１に対して方位を一致させる。局在座標Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４は、現物において、厳密には局在座標Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１に対して方位が一致していないことを前提として計測が行われる。図示の例では、局在座標Ｘ４は、測定基準線ＲＬ４１の延長線上にあり、局在座標Ｙ４は、測定基準線ＲＬ４２の延長線上にあり、局在座標Ｚ４は、測定基準線ＲＬ４３と一致している。

第５定基準部材１５は、シースルーミラー２５又は第１コンバイナー１０３ａに付随して形成された部材である。第５測定基準部材１５は、測定基準形状として、３つの測定基準面ＲＳ５１，ＲＳ５２，ＲＳ５３を含み、３つの測定基準線ＲＬ５１，ＲＬ５２，ＲＬ５３を含む。ここで、測定基準線ＲＬ５１は、一対の測定基準面ＲＳ５１，ＲＳ５２の交線に相当し、測定基準線ＲＬ５２は、一対の測定基準面ＲＳ５２，ＲＳ５３の交線に相当し、測定基準線ＲＬ５３は、一対の測定基準面ＲＳ５３，ＲＳ５１の交線に相当する。第５測定基準部材５３は、シースルーミラー２５の配置及び姿勢に関し、原点Ｏ５と局在座標Ｘ５，Ｙ５，Ｚ５とを与える。局在座標Ｘ５，Ｙ５，Ｚ５は、全体としての直交座標系Ｘ，Ｙ，ＺをＸ軸の周りに回転させたものに対応し、設計上は第１測定基準部材１１の局在座標Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１に対して方位を一致させる。局在座標Ｘ５，Ｙ５，Ｚ５は、現物において、厳密には局在座標Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１に対して方位が一致していないことを前提として計測が行われる。図示の例では、局在座標Ｘ５は、測定基準線ＲＬ５１の延長線上にあり、局在座標Ｙ５は、測定基準線ＲＬ５２の延長線上にあり、局在座標Ｚ５は、測定基準線ＲＬ５３と一致している。

図１１は、光学ユニット１００の測定系１を説明する概念図である。図３等に示す光学ユニット１００は、光学的な要素として、複数の光学部材１０、具体的にはレンズ２１ｐ，レンズ２１ｑ、プリズムミラー２２、楔型光学素子２３、及びシースルーミラー２５を含む（図５参照）。測定系１は、２つの計測方法によって、各光学部材１０の光学的な精度を含む形状精度を評価し、かつ、複数の光学部材１０から組み上げられた光学ユニット１００の光学的な精度を評価する。測定系１は、第１計測装置２と、第２計測装置３と、情報処理装置４とを含む。

第１計測装置２は、例えば公知の三次元形状測定装置であり、計測ヘッド２ａと、ステージ２ｂと、駆動制御装置２ｃとを含む。第１計測装置２が３次元形状測定装置である場合、計測ヘッド２ａは、例えば３次元的に変位するプローブを用いた接触式の形状計測を可能にする。ステージ２ｂは、ホルダー２ｈを介して光学部材１０を支持し、光学部材１０の配置や姿勢を所望の状態にセットすることを可能にする。駆動制御装置２ｃは、計測ヘッド２ａ及びステージ２ｂを動作させることによって光学部材１０の表面形状を高精度で検出する。駆動制御装置２ｃは、光学部材１０の表面形状の計測結果を一時的に保持するとともに、表面計測データを情報処理装置４に出力する。第１計測装置２により、光学部材１０の光学面内又は光学面外に形成された特徴的形状を構成する面や線を計測することができ、特徴的形状の位置や姿勢を決定することができる。第１計測装置２は、光学部材１０が複数の光学面を持ち、複数の光学面を同時に計測できないときは、ホルダー２ｈに対して光学部材１０を反転させるようなセットの為直しの後で、光学部材１０の再計測を行う。

第２計測装置３は、例えば公知の工具顕微鏡であり、計測ヘッド３ａと、ステージ３ｂと、駆動制御装置３ｃとを含む。第２計測装置３が工具顕微鏡である場合、計測ヘッド３ａは、例えば撮像光学系や画像センサーを用いた非接触式の寸法計測を可能にする。ステージ３ｂは、ホルダー３ｈを介して光学ユニット１００や光学部材１０を支持し、光学ユニット１００や光学部材１０の配置や姿勢を所望の状態にセットすることを可能にする。駆動制御装置３ｃは、計測ヘッド３ａ及びステージ３ｂを動作させ、得られた画像データの画像処理等によって、光学ユニット１００や光学部材１０の各部の配置、寸法等の形状情報を高精度で測定する。駆動制御装置３ｃは、光学ユニット１００や光学部材１０の形状情報を一時的に保持するとともに、形状計測データを情報処理装置４に出力する。第２計測装置３により、光学ユニット１００や光学部材１０の光学面内又は光学面外に形成された特徴的形状を構成する面や線を計測することができ、光学ユニット１００等に付随する特徴的形状の位置や姿勢を決定することができる。特徴的形状の位置や姿勢の決定に際しては、対象画像にスケール又は図形をフィッティングして計測を補助するといった処理が行われる。また、ステージ３ｂを利用して光学ユニット１００や光学部材１０の姿勢を変化させつつ多様な方向から観察することで、特徴的形状の計測精度を向上させることができる。

情報処理装置４は、コンピュータであり、演算処理装置４ａと、記憶装置４ｂとを有する。演算処理装置４ａは、第１計測装置２によって得た表面計測データと、第２計測装置３によって得た形状計測データとに基づいて、光学ユニット１００や光学部材１０の形状及び配置について統一した計測情報を算出し、算出結果を記憶装置４ｂに保管する。情報処理装置４は、第１計測装置２によって得た複数の光学部材１０に関する表面計測データに基づいて光学部材１０の光学的形状を評価し、第２計測装置３によって得た光学ユニット１００等の各部の形状計測データに基づいて光学ユニット１００を構成する光学部材１０の配置精度や組立精度、或いは光学ユニット１００等の光学特性を評価する。

具体的な測定について説明する。まず、図１１に示す第１計測装置２を利用して、組み立て前の各光学部材１０を構成する複数の光学面について計測する。光学部材１０を構成する光学面は、具体的には、レンズ２１ｐの場合、入射面２１ａ及び出射面２１ｂであり、レンズ２１ｑの場合、入射面２１ｃ及び出射面２１ｄであり、プリズムミラー２２の場合、入射面２２ａ、内反射面２２ｂ、及び出射面２２ｃであり、楔型光学素子２３の場合、入射面２３ａ及び出射面２３ｂであり、シースルーミラー２５の場合、反射面２５ａである。各光学部材１０を構成する複数の光学面の計測に際しては、例えば測定基準部材１１～１５やその他の測定基準部材を利用して、各光学部材１０を構成する複数の光学面について、上記測定基準部材を介して複数の光学面の相対的な配置を決定することもできる。

次に、複数の光学部材１０から光学ユニット１００を組み上げた後、図１１に示す第２計測装置３を利用して、光学ユニット１００に設けられている複数の測定基準部材１１～１５を一括して計測する。第２計測装置３を用いた計測では、各光学部材１０、すなわち光学部材２１ｐ，２１ｑ，２２，２３，２５について、測定基準部材１１～１５を一括して計測することにより、第１の局在座標Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１と、第２の局在座標Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２と、第３の局在座標Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３と、第４の局在座標Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４と、第５の局在座標Ｘ５，Ｙ５，Ｚ５とについて、相対的な配置関係に関する情報を取得することができる。この相対的配置関係には、原点Ｏ１に対する原点Ｏ２～Ｏ５の相対的な位置ずれ、第１のＸ１，Ｙ１，Ｚ１に対する他の局在座標の傾きを含む。情報処理装置４は、第１の局在座標Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１と、第２の局在座標Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２と、第３の局在座標Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３と、第４の局在座標Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４と、第５の局在座標Ｘ５，Ｙ５，Ｚ５とについて得た相対的な配置関係から、各光学部材１０の相対的回転量及び並進移動量を算出し評価することができる。つまり、共通する単一の局在座標、具体的には例えば局在座標Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１基準として、光学ユニット１００を構成する各光学部材１０の配置や姿勢を決定することができ、光学ユニット１００の光学性能を総合的に評価することができる。なお、原点Ｏ１～Ｏ５は、計測を容易にする観点で同一平面内にあることが望ましいが、Ｘ方向に多少ずれて配置されてもよい。

なお、予め複数の光学部材１０を光学ユニット１００に仮組しつつ僅かな位置ずれを様々に生じさせて計測を行い、測定基準部材１１，１２，１３，１４，１５の配置関係が多様に変動する場合のディストーションのような結像特性を計測してデータベース化しておくことができる。このようなデータベースを利用することで、組み立て後の光学ユニット１００について、光学部材２１ｐ，２１ｑ，２２，２３，２５を計測して得た相対的な位置ずれに応じ、ディストーションを相殺するように、第１映像素子４１ａに形成する画像を補正することができる。画像の補正は例えば制御装置９２が行う。つまり、制御装置９２は、複数の光学部材２１ｐ，２１ｑ，２２，２３，２５の配置関係の基本からのずれに基づいて、第１映像素子４１ａに表示させる画像を補正する。この場合、光学部材２１ｐ，２１ｑ，２２，２３，２５の相対的な位置ずれを許容しつつ精度を高めた虚像を形成することができる。

図１２を参照して、光学部材１０の一つであるプリズムミラー２２を構成する複数の光学面を統一した基準で計測する手法の一例について説明する。プリズムミラー２２は、三角柱に近い輪郭を有する本体５１と、本体５１の±Ｘ方向に関する両端部に設けられる一対の枠５２（一方のみ図示）とを備える。

本体５１は、複数の光学有効面として、既述のように、入射面２２ａと内反射面２２ｂと出射面２２ｃとを有する。入射面２２ａの外側の入射軸ＸＰ１と、内反射面２２ｂの主軸ＸＰ３と、出射面２２ｃの出射軸ＸＰ２とは、同一平面上にあるが、互いに傾斜している。ここで、内反射面２２ｂの主軸ＸＰ３は、本体１１の内部を通り内反射面２２ｂの内面で反射される前後の光軸の二等分線に相当するものとなっている。入射面２２ａの入射軸ＸＰ１を反映した方向Ｄａと、出射面２２ｃの出射軸ＸＰ２を反映した方向Ｄｃとは、相互に９０°以下の角度をなしている。一方、入射面２２ａの入射軸ＸＰ１を反映した方向Ｄａ或いは出射面２２ｃの出射軸ＸＰ２を反映した方向Ｄｃは、内反射面２２ｂの主軸ＸＰ３を反映した方向Ｄｂに対して、相互に９０°以上の角度をなす。

枠５２には、入射面２２ａ及び出射面２２ｃ側において、突起部５４が形成されている。突起部５４の光学面側の表面５４ａは、方向Ｄａ，Ｄｃに関して、入射面２２ａの外縁ＯＥ１との段差や出射面２２ｃの外縁ＯＥ３との段差を低減させている。このため、入射面２２ａとこの近傍に配置される表面５４ａとは、顕微鏡等を用いた非接触式の計測や、プローブ等を用いた接触式の計測において、同一の計測領域内に配置可能であり、かつ、一括計測の対象とすることができる。このように、入射面２２ａの外縁ＯＥ１や出射面２２ｃの外縁ＯＥ３の周囲に形成される段差を低減することにより、特に接触式の計測に際して、入射面２２ａ及び出射面２２ｃとこの近傍に配置される表面５４ａとを一括して計測することが容易になる。

突起部５４のうち、入射面２２ａ及び出射面２２ｃの境界に近い一部は、入射面２２ａ及び出射面２２ｃの配置に関する基準を与える測定基準部材１６となっていて、測定基準形状１６ａを含む。測定基準形状１６ａは、３つの測定基準面ＬＳ１１，ＬＳ１２，ＬＳ１３を含み、３つの測定基準線ＬＬ１１，ＬＬ１２，ＬＬ１３を含む。ここで、測定基準線ＬＬ１１は、一対の測定基準面ＬＳ１１，ＬＳ１２の交線に相当し、測定基準線ＬＬ１２は、一対の測定基準面ＬＳ１２，ＬＳ１３の交線に相当し、測定基準線ＬＬ１３は、一対の測定基準面ＬＳ１３，ＬＳ１１の交線に相当する。測定基準形状１６ａは、入射面２２ａ及び出射面２２ｃを含む第１面Ｆ１に関し、原点ＯＰ１と局在座標ｘ１，ｙ１，ｚ１とを与える。局在座標ｘ１，ｙ１，ｚ１は、全体としての直交座標系Ｘ，Ｙ，ＺをＸ軸の周りに回転させたものに対応する。図示の例では、局在座標ｘ１は、測定基準線ＬＬ１１の延長線上にあり、局在座標ｙ１は、測定基準線ＬＬ１２と一致し、局在座標ｚ１は、測定基準線ＬＬ１３の延長線上にある。

枠５２の光学面側の表面５２ｂは、方向Ｄｂに関して、内反射面２２ｂの外縁ＯＥ２との段差を低減させている。このため、内反射面２２ｂとこの近傍に配置される表面５２ｂとは、顕微鏡等を用いた非接触式の計測や、プローブ等を用いた接触式の計測において、同一の計測領域内に配置可能であり、かつ、一括計測の対象とすることができる。このように、内反射面２２ｂの外縁ＯＥ２の周囲に形成される段差を低減することにより、特に接触式の計測に際して、内反射面２２ｂとこの近傍に配置される表面５２ｂとを一括して計測することが容易になる。

枠５２のうち、内反射面２２ｂ側の一部は、内反射面２２ｂの配置に関する基準を与える測定基準部材１７となっていて、全体基準形状１７ａを含む。全体基準形状１７ａは、プリズムミラー２２の設計上の基準であるデータム基準に対応する。全体基準形状１７ａは、３つの測定基準面ＬＳ２１，ＬＳ２２，ＬＳ２３を含み、３つの測定基準線ＬＬ２１，ＬＬ２２，ＬＬ２３を含む。ここで、測定基準線ＬＬ２１は、一対の測定基準面ＬＳ２１，ＬＳ２２の交線に相当し、測定基準線ＬＬ２２は、一対の測定基準面ＬＳ２２，ＬＳ２３の交線に相当し、測定基準線ＬＬ２３は、一対の測定基準面ＬＳ２３，ＬＳ２１の交線に相当する。測定基準形状１７ａは、内反射面２２ｂを含む第２面Ｆ２に関し、原点ＯＰ２と局在座標ｘ２，ｙ２，ｚ２と与える。局在座標ｘ２，ｙ２，ｚ２は、全体としての直交座標系Ｘ，Ｙ，ＺをＸ軸の周りに回転させたものに対応する。図示の例では、局在座標ｘ２は、測定基準線Ｌ２１の延長線上にあり、局在座標ｙ２は、一対の測定基準線ＬＬ２２の延長線上にあり、局在座標ｚ２は、測定基準線ＬＬ２３の延長線上にある。

プリズムミラー２２の具体的な測定について説明する。まず、図１１に示す第１計測装置２を利用してプリズムミラー２２の第１面Ｆ１について計測する。プリズムミラー２２の第１面Ｆ１の計測結果は、入射面２２ａ及び出射面２２ｃの３次元形状に関する情報とともに、測定基準形状１６ａの３次元形状に関する情報を含み、情報処理装置４は、測定基準形状１６ａの３次元形状から、第１面Ｆ１の基準情報（具体的には原点ＯＰ１及び局在座標ｘ１，ｙ１，ｚ１）を決定し、入射面２２ａ及び出射面２２ｃの３次元形状を局在座標ｘ１，ｙ１，ｚ１を基準とする座標情報に変換する。かかる座標変換には、公知の座標変換手法、つまり回転や並進といった行列及びベクトルを用いた演算処理を利用する。次に、第１計測装置２を利用してプリズムミラー２２の第２面Ｆ２について計測する。プリズムミラー２２の第２面Ｆ２の計測結果は、内反射面２２ｂの３次元形状に関する情報とともに、測定基準形状１７ａの３次元形状に関する情報を含み、情報処理装置４は、測定基準形状１７ａの３次元形状から、第２面Ｆ２の基準情報（具体的には原点ＯＰ２及び局在座標ｘ２，ｙ２，ｚ２）を決定し、内反射面２２ｂの３次元形状を局在座標ｘ２，ｙ２，ｚ２を基準とする座標情報に変換する。かかる座標変換には、公知の座標変換手法を利用する。その後、図１１に示す第２計測装置３を利用して、第１面Ｆ１の測定基準形状１６ａと第２面Ｆ２の測定基準形状１７ａを一括して計測する。第２計測装置３を用いた計測では、局在座標ｘ１，ｙ１，ｚ１と局在座標ｘ２，ｙ２，ｚ２との相対的な配置関係に関する情報を取得することができ、情報処理装置４は、局在座標ｘ１，ｙ１，ｚ１と局在座標ｘ２，ｙ２，ｚ２との相対的回転量及び並進移動量を算出し評価することができる。これにより、共通する単一の局在座標ｘ２，ｙ２，ｚ２を基準として、つまりデータム基準で、入射面２２ａ、内反射面２２ｂ、及び出射面２２ｃに関して、３次元形状を決定することができ、入射面２２ａと内反射面２２ｂと出射面２２ｃとについて相対的な配置関係を決定することができ、プリズムミラー２２の光学性能を総合的に評価することができる。

以上は、プリズムミラー２２の測定についての説明であったが、楔型光学素子２３についても同様の測定が可能である。この際、楔型光学素子２３の入射面２３ａの測定は、プリズムミラー２２の入射面２２ａ及び出射面２２ｃの測定に相当し、楔型光学素子２３の出射面２３ｂの測定は、プリズムミラー２２の内反射面２２ｂの測定に相当する。つまり、入射面２３ａを測定基準形状１６ａに対応する形状とともに計測し、出射面２３ｂを測定基準形状１７ａに対応する形状とともに計測する。これにより、楔型光学素子２３の入射面２３ａと出射面２３ｂとについて相対的な配置関係を決定することができ、プリズムミラー２２の光学性能を総合的に評価することができる。レンズ２１ｐ、レンズ２１ｑ、及びシースルーミラー２５についても、詳細な説明を省略するが、楔型光学素子２３と同様の計測が可能である。

以上で説明した第１実施形態に係る光学ユニット１００及び虚像表示装置（すなわちＨＭＤ３０１）は、複数の光学部材１０を含み（図５参照）、複数の光学部材１０は、非接続部において配置に関する基準を与える測定基準部材１１～１５をそれぞれ有し、複数の光学部材１０の複数の測定基準部材１１～１５は、形状的な特徴によって基準を与える意味で或いは相互の配置関係について方向が統一されている。この場合、複数の光学部材１０の配置に関する基準を与える複数の測定基準部材１１～１５の方向が統一されているので、複数の光学部材１０を組み上げた製品における各光学部材１０の配置関係、つまり組立精度を簡易に高精度で把握できるようになる。これにより、光学部品の修正や表示状態の補正といったフィードバックが容易になり、虚像の画質の確保や改善が容易になる。

図１３を参照して、変形例について説明する。図１３は、第２レンズ２１ｑのプリズムミラー２２側を示す図であり、第２測定基準部材１２の形成箇所を変更した一例を示している。第２測定基準部材１２は、第２レンズ２１ｑのフランジ部２１ｆ（つまり枠ＦＬ２）に形成されている。ただし、第２測定基準部材１２は、第２レンズ２１ｑの側面に露出していない。つまり、第２測定基準部材１２は、プリズムミラー２２に向かっており、組み立て後は爪２１ｙの陰になって外部から観察することができない。変形例の第２測定基準部材１２も、第２レンズ２１ｑに付随して形成された部材であり、測定基準形状として、３つの測定基準面ＲＳ２１，ＲＳ２２，ＲＳ２３を含み、３つの測定基準線ＲＬ２１，ＲＬ２２，ＲＬ２３を含む。

図１３に示す第２レンズ２１ｑの場合、組み立て後の光学ユニット１００において、第２測定基準部材１２は、内部に配置されて外観観察できない状態となっているが、内部に配置される結果として光学ユニット１００のサイズ増加の回避を容易にする。第２測定基準部材１２が内部に配置されていても、Ｘ線ＣＴやその他の透視計測技術により第２測定基準部材１２の配置や姿勢を計測することができ、第２レンズ２１ｑの配置精度や組立精度を高精度で計測することができる。第２レンズ２１ｑ以外の光学部材２１ｐ，２２，２３，２５についても、それぞれの測定基準部材１１，１３，１４，１５を内部に配置し、Ｘ線ＣＴやその他の透視計測技術を用いて、測定基準部材１１，１３，１４，１５を外部から計測し、光学部材２１ｐ，２２，２３，２５の配置精度や組立精度を計測することができ、光学ユニット１００の光学特性を評価することができる。

なお、図１３に示す第２測定基準部材１２は、第２レンズ２１ｑの接着によって隠れる部品同士の接続部、具体的には爪２１ｙの内側等に設けられる接続箇所を避けて配置されることが望ましい。接続箇所を避けることで透視観察の精度や信頼度を高めることができる。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態に係る光学ユニット及び虚像表示装置について説明する。なお、第２実施形態の光学ユニット等は、第１実施形態の光学ユニット等を部分的に変更したものであり、共通部分については説明を省略する。

図１４は、第２実施形態の光学ユニット１００を示す。図１４中で、領域ＧＲ１は、光学ユニット１００の正面図であり、領域ＧＲ２は、光学ユニット１００の側面図である。この場合、第４測定基準部材１４及び第５測定基準部材１５の形状や配置が第１実施形態のものと異なる。

図１５に示すように、第２実施形態の光学ユニット１００において、第４測定基準部材１４は、第１実施形態と同様に楔型光学素子２３に付随し、測定基準面ＲＳ４１，ＲＳ４２，ＲＳ４３と、測定基準線ＲＬ４１，ＲＬ４２，ＲＬ４３とを含む。第４測定基準部材４３は、楔型光学素子２３の配置及び姿勢に関し、原点Ｏ４と局在座標Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４とを与える。局在座標Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４は、設計上、第１測定基準部材１２の局在座標Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１に対して方位を一致させていない。

第５測定基準部材１５は、第１実施形態と同様にシースルーミラー２５又は第１コンバイナー１０３ａに付随し、測定基準面ＲＳ５１，ＲＳ５２，ＲＳ５３と、測定基準線ＲＬ５１，ＲＬ５２，ＲＬ５３とを含む。第５測定基準部材１５は、楔型光学素子２３の配置及び姿勢に関し、原点Ｏ５と局在座標Ｘ５，Ｙ５，Ｚ５とを与える。局在座標Ｘ５，Ｙ５，Ｚ５は、設計上、第４測定基準部材１４の局在座標Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４に対して方位を一致させるが、現物において、厳密には局在座標Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４に対して方位が一致していないことを前提として計測が行われる。

以上から明らかなように、第１測定基準部材１１と第２測定基準部材１２と第３測定基準部材１３とについては、座標系の方位が統一されている。また、第４測定基準部材１４と第５測定基準部材１５とについては、第１測定基準部材１１等と異なるが、座標系の方位が統一されている。つまり、第１レンズ２１ｐ、第２レンズ２１ｑ、及びプリズムミラー２２を含む第１光学部材群Ｇ１では、これらに形成された第１測定基準部材１１、第２測定基準部材１２、及び第３測定基準部材１３が特定方向に統一され、楔型光学素子２３及びシースルーミラー２５を含む第２光学部材群Ｇ２では、これらに形成された第４測定基準部材１４及び第５測定基準部材１が上記特定方向と異なる別方向に統一されている。換言すれば、第１光学部材群Ｇ１を構成する複数の光学部材２１ｐ，２１ｑ，２２にそれぞれ形成された複数の測定基準部材１１，１２，１３は、形状的な特徴によって基準を与える意味で特定の第１方向に統一されており、第２光学部材群Ｇ２を構成する複数の光学部材２３，２５にそれぞれ形成された複数の測定基準部材１４，１５は、測定基準部材１１，１２，１３とは異なる別方向に統一され、形状的な特徴によって基準を与える意味で第２方向に統一されている。この場合、第１レンズ２１ｐからプリズムミラー２２までの第１光学部材群Ｇ１に関して一括した計測が容易になり、楔型光学素子２３からシースルーミラー２５までの第２光学部材群Ｇ２に関して一括した計測が容易になる。前段の第１光学部材群Ｇ１と後段の第２光学部材群Ｇ２とに分けることにより、プリズムミラー２２によって映像光ＭＬの光路を大きく折り曲げる前後で測定基準を分けることになり、測定基準部材１１，１２，１３，１４，１５の作製や計測が比較的容易になり、群単位又は全体での測定精度の確保も容易になる。

以上で説明した第２実施形態に係る光学ユニット１００及び虚像表示装置（すなわちＨＭＤ３０１）では、複数の光学部材２１ｐ，２１ｑ，２２を含む第１光学部材群Ｇ１と、第１光学部材群Ｇ１とは別に、複数の測定基準部材１１，１２，１３とは異なる方向に統一された複数の別の測定基準部材１４，１５がそれぞれ形成されている複数の別の光学部材２３，２５を含む第２光学部材群Ｇ２とを備える。この場合、光学部材群Ｇ１，Ｇ２単位で、各光学部材群Ｇ１，Ｇ２を構成する光学部材２１ｐ，２１ｑ，２２又は光学部材２３，２５）の配置関係を計測することができる。

図１６は、図１５の光学ユニット１００の変形例を説明する概念図である。この変形例において、第３測定基準部材１３は、第１実施形態と同様にシースルーミラー２５に付随し、測定基準面ＲＳ３１，ＲＳ３２，ＲＳ３３と、測定基準線ＲＬ３１，ＲＬ３２，ＲＬ３３とを含む。第３測定基準部材１３は、楔型光学素子２３の配置及び姿勢に関し、原点Ｏ３と局在座標Ｘ３，Ｙ３，Ｚ４３を与える。局在座標Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３は、設計上、第１測定基準部材１２の局在座標Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１に対して方位を一致させていないが、第４測定基準部材１４の局在座標Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４に対して方位を一致させている。結果的に、第１光学部材群Ｇ１を構成する複数の光学部材２１ｐ，２１ｑにそれぞれ形成された複数の測定基準部材１１，１２は、特定方向に統一されており、第２光学部材群Ｇ２を構成する複数の光学部材２２，２３，２５にそれぞれ形成された複数の測定基準部材１３，１４，１５は、測定基準部材１１，１２とは異なる別方向に統一されている。この場合、反射面を含む楔型光学素子２３及びシースルーミラー２５が同一の第２光学部材群Ｇ２にまとめられており、表示品位への影響度が大きい反射面（つまり内反射面２２ｂや反射面２５ａ）間の位置関係を重点的に把握することができる。

〔変形例その他〕
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

測定基準部材１１，１２，１３，１４，１５の形状は、三角錐状のものに限らず、平面又はエッジを組み合わせた様々な形状とすることができる。測定基準部材１１，１２，１３，１４，１５は、単一の構造体である必要はなく、複数の部分からなるものであってもよる、例えば複数の球面や頂点を組み合わせて特定面を規定するようなものであってもよい。光学部材２１ｐ，２１ｑ，２２，２３，２５の輪郭形状や光学有効面の形状は、図示のものに限らず、用途に応じて適宜変更することができる。また、光学部材２１ｐ，２１ｑ，２２，２３，２５のうちいずれか特定の光学部材については、測定基準部材を省略することもできる。

測定基準部材１１，１２，１３，１４，１５の配置関係を計測した結果、相対的ずれが標準値よりも許容値以上ずれている場合、次の光学ユニット１００の製造に際して、相対的ずれを減少させるように光学部材２１ｐ，２１ｑ，２２，２３，２５を組み立てることができる。また、光学部材２１ｐ，２１ｑ，２２，２３，２５を仮組し、測定基準部材１１，１２，１３，１４，１５の配置関係を計測しつつ誤差を低減するように調整し、最終的に光学部材２１ｐ，２１ｑ，２２，２３，２５の固定を確定させることができる。

測定基準部材１１，１２，１３，１４，１５の配置関係を変化させつつ得られる結像特性を計測してデータべース化し、相互の配置関係を修正しつつ結像特性を修正することができる。なお、光学部材２１ｐ，２１ｑ，２２，２３，２５の相対的な位置ずれを反映した画像を映像素子４１ａに形成してもよい。

測定基準部材１１，１２，１３，１４，１５は、方向を特定する面や線の配置関係が平行に配置されているものに限らず、例えば９０°単位で回転せたものようなものにように、一定の角度差を前提として相関性を持たせたものなどといった観点で、統一性を持たせたものとすることができる。

第１表示装置１００ａに組み込む光学ユニット１００は、図示のものに限らず、様々な構成とすることができる。例えば、光学ユニット１００を構成する要素については、図１１に示すものは単なる例示であり、レンズの枚数を増減させる、ミラーを追記する、導光部材を追加するといった変更が可能である。

コンバイナー１０３ａ，１０３ｂの外界側には、コンバイナー１０３ａ，１０３ｂの透過光を制限することで調光を行う調光デバイスを取り付けることができる。調光デバイスは、例えば電動で透過率を調整する。調光デバイスとして、ミラー液晶、電子シェード等を用いることができる。調光デバイスは、外光照度に応じて透過率を調整するものであってもよい。

コンバイナー１０３ａ，１０３ｂは、遮光性を有するミラーに置き換えることもできる。この場合、外界像の直接観察を前提としない非シースルー形の光学系となる。

具体的な態様における光学ユニットは、複数の光学部材を含む結像用の光学ユニットであって、複数の光学部材は、接続部において固定して配置され、非接続部において配置に関する基準を与える測定基準部材をそれぞれ有する。

上記光学ユニットでは、非接続部において配置に関する基準を与える測定基準部材をそれぞれ有するので、複数の光学部材を組み上げた製品における各光学部材の配置関係、つまり組立精度を把握できるようになる。これにより、光学部品の修正や表示状態の補正といったフィードバックが容易になり、虚像の画質の確保や改善が容易になる。

具体的な側面において、複数の測定基準部材の方向が統一されている。この場合、各光学部材の組立精度を簡易に高精度で把握することができる。

具体的な側面において、複数の測定基準部材は、複数の平面及び複数の平面の交線のいずれかを含む測定基準形状を有する。この場合、測定基準部材によって規定される基準が、複数の平面或いは複数の平面の交線によって座標情報として特定される。

具体的な側面において、複数の測定基準部材は、それぞれ複数の光学部材の外側に設けられた枠に形成されている。

具体的な側面において、測定基準部材は、光学部材の枠に形成された突起状の部分である。この場合、光学部材の枠を有効活用して各光学部材の配置関係の計測に用いることができる。

具体的な側面において、複数の測定基準部材は、外観として一括して観察可能である。この場合、光学的な計測方法を用いて複数の測定基準部材の配置関係を一括して高精度で計測することができる。

具体的な側面において、複数の光学部材を含む第１光学部材群と、第１光学部材群とは別に、複数の測定基準部材とは異なる方向に統一された複数の別の測定基準部材がそれぞれ形成されている複数の別の光学部材を含む第２光学部材群とを備える。この場合、光学部材群単位で、光学部材群を構成する光学部材の配置関係を計測することができる。

具体的な側面において、複数の光学部材は、第１光学部材、第２光学部材及び第３光学部材を含み、第１光学部材及び第２光学部材は固定され、第２光学部材及び第３光学部材は固定され、第１光学部材、第２光学部材、及び第３光学部材は、それぞれ、第１測定基準部材、第２測定基準部材、及び第３測定基準部材を非接続部に有し、第１測定基準部材、第２測定基準部材、及び第３測定基準部材方向は、方向が統一されている。この場合、第１～第３光学部材の組立精度を簡易に高精度で把握することができる。

具体的な態様における虚像表示装置は、映像光を出射する映像素子と、映像素子から入射した映像光を虚像として結像する上述した光学ユニットとを備える。

具体的な態様における虚像表示装置は、映像素子に表示させる画像を、複数の光学部材の配置関係に基づいて補正する制御装置をさらに備える。

具体的な態様における光学ユニットの計測方法は、複数の光学部材を含む結像用の光学ユニットの計測方法であって、複数の光学部材は、非接続部において配置に関する基準を与える測定基準部材をそれぞれ有し、複数の光学部材の複数の測定基準部材の方向が統一され、複数の測定基準部材を一括して計測することによって、複数の光学部材の相対的な配置関係を決定する。

上記計測方法では、方向が統一された複数の測定基準部材を一括して計測することによって複数の光学部材の相対的な配置関係を決定するので、複数の光学部材を組み上げた製品の組立精度を簡易に高精度で把握できるようになり、光学部品の修正や表示状態の補正といったフィードバックが容易になり、虚像の画質の確保や改善が容易になる。

１０…光学部材、１１，１２，１３，１４，１５…測定基準部材、２１…投射レンズ、２１ｐ，２１ｑ…レンズ、２１ｆ，２１ｎ…フランジ部、２２…プリズムミラー、２２ｆ…フランジ部、２３…楔型光学素子、２３ｆ…フランジ部、２５…シースルーミラー、２５ｃ…ミラー膜、３０…光学ブロック、３１…バレル、４１ａ，４１ｂ…映像素子、６１ａ，６１ｂ…フレーム、６２…端部、６３…突起、８３…支持板、８３ａ…上縁、８３ｄ…リブ、１００…光学ユニット、１００ａ，１００ｂ…表示装置、１０２ａ，１０２ｂ…表示駆動部、１０３ａ，１０３ｂ…コンバイナー、３００…画像表示装置、ＡＸ…光軸、ＡＸ１，ＡＸ２，ＡＸ３…光軸部分、ＥＹ…眼、ＦＬ１～Ｆ５…枠、Ｇ１，Ｇ２…光学部材群、ＭＬ…映像光、Ｏ１～Ｏ５…原点、ＯＬ…外界光、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…光路、ＰＰ…瞳位置、ＲＬ１１～ＲＬ１３，ＲＬ２１～ＲＬ２３，ＲＬ３１～ＲＬ３３，ＲＬ４１～ＲＬ４３，ＲＬ５１～ＲＬ５３…測定基準線、ＲＳ１１～ＲＳ１３，ＲＳ２１～ＲＳ２３，ＲＳ３１～ＲＳ３３，ＲＳ４１～ＲＳ４３，ＲＳ５１～ＲＳ５３…測定基準面、ＵＳ…装着者、Ｘ，Ｙ，Ｚ…直交座標系、Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１…第１の局在座標、Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２…第２の局在座標、Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３…第３の局在座標、Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４…第４の局在座標、Ｘ５，Ｙ５，Ｚ５…第５の局在座標

Claims (11)

1. 複数の光学部材を含む結像用の光学ユニットであって、
   前記複数の光学部材は、接続部において固定して配置され、非接続部において配置に関
   する基準を与える測定基準部材をそれぞれ有し、
   前記複数の測定基準部材は、複数の平面及び前記複数の平面の交線のいずれかを含む測
   定基準形状を有する、光学ユニット。
2. 前記複数の測定基準部材の方向が統一されている、請求項１に記載の光学ユニット。
3. 前記複数の測定基準部材は、それぞれ前記複数の光学部材の外側に設けられた枠に形成
   されている、請求項１～２のいずれか一項に記載の光学ユニット。
4. 前記測定基準部材は、前記光学部材の枠に形成された突起状の部分である、請求項３に
   記載の光学ユニット。
5. 前記複数の測定基準部材は、外観として一括して観察可能である、請求項１～４のいず
   れか一項に記載の光学ユニット。
6. 前記複数の光学部材を含む第１光学部材群と、前記第１光学部材群とは別に、前記複数
   の測定基準部材とは異なる方向に統一された複数の別の測定基準部材がそれぞれ形成され
   ている複数の別の光学部材を含む第２光学部材群とを備える、請求項１～５のいずれか一
   項に記載の光学ユニット。
7. 前記複数の光学部材は、第１光学部材、第２光学部材及び第３光学部材を含み、
   前記第１光学部材、及び前記第２光学部材は固定され、前記第２光学部材、及び第３光
   学部材は固定され、
   前記第１光学部材、前記第２光学部材、及び前記第３光学部材は、それぞれ、第１測定
   基準部材、第２測定基準部材、及び第３測定基準部材を非接続部に有し、
   前記第１測定基準部材、前記第２測定基準部材、及び前記第３測定基準部材方向は、方
   向が統一されている、請求項１に記載の光学ユニット。
8. 映像光を出射する映像素子と、
   接続部において固定して配置され、非接続部において配置に関する基準を与える測定基
   準部材をそれぞれ有する複数の光学部材を有し、前記映像素子から入射した前記映像光を
   虚像として結像する光学ユニットと、
   を備え、
   前記複数の測定基準部材は、それぞれ前記複数の光学部材の外側に設けられた枠に形成
   されている、虚像表示装置。
9. 映像光を出射する映像素子と、
   前記映像素子から入射した前記映像光を虚像として結像する請求項１～７のいずれか一
   項に記載の光学ユニットと
   を備える、虚像表示装置。
10. 前記映像素子に表示させる画像を、前記複数の光学部材の配置関係に基づいて補正する
    制御装置をさらに備える請求項９に記載の虚像表示装置。
11. 複数の光学部材を含む結像用の光学ユニットを備え、
    前記複数の光学部材は、接続部において固定して配置され、非接続部において配置に関
    する基準を与える測定基準部材をそれぞれ有する、
    虚像表示装置。