[发明专利]虚像显示装置

说明书

本发明涉及虚像显示装置。提供可以进行调整了辉度的良好的图像的观看并能够降低使观看者产生的疲劳的虚像显示装置。图像显示装置（80）通过在水平方向上使配光角比在垂直方向上变大（其中，该水平方向是与观看者的眼睛排列的方向平行的横向方向（左右方向），该垂直方向是与观看者的眼睛排列的方向垂直的纵向方向（上下方向）），能够对通过关于影像光的水平方向的出射角度而产生的辉度的差（辉度差）进行抑制。即，通过在纵横取得配光的平衡，可以进行调整了影像光的辉度的良好的图像的观看，能够降低使观看者产生的疲劳。

技术领域

本发明涉及将通过影像显示元件等形成的影像提供给观看者的虚像显示装置，尤其涉及适于在观看者的头部配戴的头戴式显示器的虚像显示装置。

背景技术

作为组入于在观看者的头部配戴的头戴式显示器(以下，也称为HMD)等的虚像显示装置的光学系统提出各种方案(例如参照专利文献1)。

关于HMD等的虚像显示装置，期待使影像光广视场角化和降低装置重量。

在虚像显示装置中，为了观看良好的图像，关于作为眼睛排列方向的水平方向而在某程度的角度范围中确保一定以上的辉度变得重要。可是，例如在谋求装置整体的小型化的基础上，以液晶面板等构成的影像元件也必需小型化，影像元件的显示像素越小，保持一定范围以上的辉度的角度范围越容易变窄。并且，视场角特性变窄也能够归结为起因于通过背光源和/或影像元件等决定的配光角变窄。如此地若确保不了影像光的辉度，而在辉度产生差异，则例如在以左右眼睛双眼进行观看的类型的虚像显示装置的情况下，有可能在右侧的影像和左侧的影像中辉度变得不同，容易使观看者产生不适感，感觉疲劳。

在专利文献1中，提出通过采用包括旋转非对称面的四个面的棱镜而提供轻量且形状的自由度高的棱镜光学系统。可是，在如专利文献1地为小型情况下，如所述地难以确保影像光的辉度，并且，因为取入影像光的范围受限，所以由于眼睛的位置之差引起的影像光的辉度的变化也容易变大。也就是说，容易产生影像光的辉度的变化，例如在以左右双方眼睛进行观看的情况下，有可能成为在右侧和左侧辉度显著不同的影像。

专利文献1日本特开2012—27350号公报

发明内容

本发明目的在于提供可以进行调整了辉度的良好的图像的观看并能够降低使观看者产生的疲劳的虚像显示装置。

本发明涉及的第一虚像显示装置具备：影像元件，其产生影像光；和导光部件，其导引来自所述影像元件的影像光；所述影像元件使影像光的配光特性成为配光角关于水平方向比关于垂直方向大的状态而出射，其中，该垂直方向相当于与观察者的眼睛排列的横向方向垂直的纵向方向，该水平方向相当于所述横向方向。

在所述虚像显示装置中，通过在水平方向上使配光角比在垂直方向上变大(其中，该水平方向是与观看者的眼睛排列的方向平行的横向方向(左右方向)，该垂直方向是与观看者的眼睛排列的方向垂直的纵向方向(上下方向))，能够对通过关于影像光的水平方向的出射角度而产生的辉度的差(辉度差)进行抑制。即，通过在纵横取得配光的平衡，可以进行调整了影像光的辉度的良好的图像的观看，能够降低使观看者产生的疲劳。

在本发明的具体的侧面中，影像元件中的像素的形状关于与所述水平方向对应的第二方向比关于与所述垂直方向对应的第一方向大。该情况下，能够按每像素对影像光的扩展进行调整。

在本发明的其它的侧面中，影像元件为对照明光空间性地进行调制而形成影像光的液晶显示器件，构成所述液晶显示器件的显示像素具有关于第二方向比关于第一方向宽的开口形状部。该情况下，能够通过对液晶显示器件的开口部形状进行调整而得到预期的配光特性。