[发明专利]图像显示装置

说明书

本发明提供一种不仅确保穿透性，而且能够不受眼睛的移动、眼宽的变化影响地视觉确认图像，能够以高品质显示较大尺寸的图像，小型且佩戴性、外观优异的图像显示装置。本发明的显示装置(100)具备：光源光学系统(15)；反射镜(16)，其使从光源光学系统(15)射出的光反射；光扫描设备(17)，其对由反射镜(16)反射的光进行扫描；扩瞳光学系统(12)，其放大从光扫描设备(17)射出的光的光束直径；修正光学系统(13)，其供从扩瞳光学系统(12)射出的光射入，并对在出瞳(G)的位置生成的像进行修正；以及全息反射镜(14)(偏转光学系统)，其使从修正光学系统(13)射出的光偏转而将其引导至出瞳(G)的位置，并使外界光的一部分透过。

技术领域

本发明涉及图像显示装置。

背景技术

近年来，作为一种可穿戴式信息设备，提供有头戴式显示器等佩戴在观察者的头部来使用的方式的图像显示装置。例如，在下述的专利文献1中公开有具备光源、调制来自光源的光来显示影像的显示元件、以及将来自显示元件的影像光引导至观察者的瞳孔的观察光学系统的影像显示装置。在该影像显示装置中，在观察者的眼前配置有全息光学元件，全息光学元件使来自外界的光透过。由此，观察者能够在来自显示元件的影像的基础之上视觉确认外界的像。以下，有时将能够同时视觉确认来自显示元件的影像与外界的像的双方的图像显示装置称为穿透式的图像显示装置。在该影像显示装置中，由于仅全息光学元件具有光功率，所以难以修正由全息光学元件引起的像差、失真。因此，难以以高分辨率来显示广阔的视角的图像、即较大尺寸的图像。

另外，在专利文献1中，虽然列举了液晶显示元件作为显示元件的例子，但是在使用液晶显示元件那样的具有二维的外形的设备的情况下，存在显示元件大型化的问题。因此，为了使显示元件小型化，在下述的专利文献2、3中公开有具备驱动反射镜并对光进行二维扫描的扫描单元的图像显示装置。然而，在专利文献2的装置中，在扫描的激光的直径较细的情况下，存在眼睛移动时激光偏离瞳孔的位置，而无法看见图像的问题。另外，由于右眼与左眼的间隔、即眼宽因人而异，从而存在若使用者发生变化，则无法看见图像的问题。

另一方面，在专利文献3中公开有如下的图像显示装置，即通过在将被扫描的光引导至眼前的导光板的光射出区域中设置光偏转单元，并使图像光在整个光射出区域扩散射出，从而即使眼睛移动也能够看见图像。以下，将这样通过扩散图像光从而放大出瞳的功能称为扩瞳功能。然而，在专利文献3的装置中，由于导光板还向除了图像显示所需要的观察者的眼前的区域之外延伸，并成为向脸的侧方伸出的形状，所以装置大型化且在外观上不佳。

在专利文献4中公开有在由配置于眼前的反射镜构成接目光学系统的情况下的具有扩瞳功能的影像显示装置。具体而言，在该影像显示装置中，在凹面反射镜与眼睛之间配置有衍射光栅，通过将由凹面反射镜反射的光被分割为多个光束来发挥扩瞳功能。然而，在该结构中，由于在观察者的眼前配置有衍射光栅，所以穿透性受损。

专利文献1：日本特开2012-13908号公报

专利文献2：国际公开第2009/041055号

专利文献3：日本特开2011-70141号公报

专利文献4：日本特开平7-72422号公报

如上所述，在专利文献1-4的现有的图像显示装置中，存在难以进行高分辨率且较大尺寸的图像显示、因眼睛的移动、眼宽的变化而无法看见图像、图像显示装置大型化而在外观上不佳、穿透性受损等各种问题。

发明内容

本发明的一个方式是为了解决上述的课题而完成的，其目的之一在于提供一种不仅确保穿透性，而且能够不受眼睛的移动、眼宽的变化影响地视觉确认图像，能够以高品质显示较大尺寸的图像，小型且佩戴性、外观优异的图像显示装置。