[发明专利]显示装置

说明书

提供显示装置，能够减少因明暗差而形成的圆弧状或条纹状的图案。本发明的显示装置具有图像生成部和投射光学系统，投射光学系统包含具有多个曲面镜的光学元件，多个曲面镜沿着第1方向排列，位于离图像生成部远的一侧的曲面镜的倾斜程度比位于离图像生成部近的一侧的曲面镜的倾斜程度大。多个曲面镜包含如下的曲面镜：该曲面镜在作为光学元件的厚度方向的第2方向上的位置沿着第1方向变化。

技术领域

本发明涉及显示装置。

背景技术

近年来，提供具有菲涅尔构造的反射镜阵列的平视显示器、头戴显示器等显示装置。例如在下述专利文献1中公开了具有如下光学元件的平视显示器：在该光学元件中，构成菲涅尔透镜的各凸条部的宽度相互不同。在专利文献1中记载了通过使彼此相邻的凸条部的宽度相互不同来抑制光的衍射效应，通过抑制伴随衍射效应而产生的条纹图案，能够提高平视显示器的易视性。

在下述专利文献2中公开了具有如下光学元件的头戴显示器：该光学元件具有多个曲面镜。在专利文献2中记载了多个曲面镜配置在曲面上的光学元件的例子。

专利文献1：日本特开2011-191715号公报

专利文献2：美国专利第8384999号说明书

在具有这种光学元件的显示装置中，存在如下问题：观察者的眼睛会看到因明暗差产生的圆弧状或条纹状的图案。在专利文献1中记载了能够抑制伴随着光的衍射效应的条纹图案，但有时会产生与衍射效应不同模式的上述显示不良，专利文献1的技术对策还不够充分。专利文献2的技术也无法解决上述问题。

发明内容

本发明的一个方式是为了解决上述课题而完成的，其目的之一在于，提供能够减少因明暗差而形成的圆弧状或条纹状的图案的显示装置。

为了达成上述目的，本发明的一个方式的显示装置的特征在于，具有：图像生成部，其射出包含图像信息的光；以及投射光学系统，其将来自所述图像生成部的光朝向射出光瞳引导，在所述射出光瞳的位置处生成由所述光形成的像，所述投射光学系统包含光学元件，该光学元件具有多个曲面镜，所述多个曲面镜使所述光的一部分朝向所述射出光瞳反射并且使所述光的另一部分透过，所述多个曲面镜沿着第1方向排列，在所述多个曲面镜中，位于离所述图像生成部远的一侧的曲面镜的倾斜程度比位于离所述图像生成部近的一侧的曲面镜的倾斜程度大，所述多个曲面镜包含如下的曲面镜：该曲面镜在作为所述光学元件的厚度方向的第2方向上的位置处于满足下述的(1)式的z(η)，

z(η)＝1/tanβ[(sinη₀-sinη)/cosη₀-(η₀-η)]···(1)

其中，

β：光在光学元件的观察者侧的面上的折射角

η：η＝arcsin(sinθ/n)

θ：光从光学元件射出的射出角

n：光学元件的介质的折射率

η₀：光学元件中的θ为最大的位置处的η。

根据本发明的一个方式的显示装置，能够使通过从一个曲面镜射出的光而产生的亮区域与暗区域的宽度之比(后述的占空比)遍及多个曲面镜地大致保持恒定。由此，观察者不容易看到因明暗差而形成的圆弧状或条纹状的图案。在后面对观察者的眼睛不容易觉察到条纹状图案的理由进行叙述。

在本发明的一个方式的显示装置中，也可以是，所述多个曲面镜包含：第1曲面镜，其位于所述第1方向的中央部；以及第2曲面镜，其位于所述第1方向的一个端部，所述第1曲面镜在所述第2方向上的位置和与所述第1曲面镜相邻的曲面镜在所述第2方向上的位置之间的变化量小于所述第2曲面镜在所述第2方向上的位置和与所述第2曲面镜相邻的曲面镜在所述第2方向上的位置之间的变化量。