[发明专利]图像显示装置

说明书

图像显示装置。可得到高对比度、高亮度的图像。图像显示装置具有图像光生成装置、第1光学部、第2光学部、第3光学部以及第4光学部。在第1光学部与第3光学部之间形成第1中间像，在第2光学部与第4光学部之间形成光瞳，在第3光学部与第4光学部之间形成第2中间像，在第4光学部的与第3光学部相反的一侧形成出射光瞳。图像光生成装置具有：第1自发光面板，其射出第1图像光；第2自发光面板，其射出第2图像光；第3自发光面板，其射出第3图像光；以及颜色合成元件，其对第1～第3图像光进行合成。颜色合成元件由具有互相交叉的第1二向色膜和第2二向色膜的十字分色棱镜构成，第1二向色膜和第2二向色膜分别不具有偏振分离特性。

技术领域

本发明涉及图像显示装置。

背景技术

公知有使用多个反射面对图像光进行反射并且引导至观察者的眼睛的方式的头部佩戴型显示装置。在下述的专利文献1中公开了一种头部佩戴型显示装置，该头部佩戴型显示装置具有：框架；图像生成装置；导光板，其将从图像生成装置射出的光引导至观察者的眼睛；以及第1偏转单元和第2偏转单元，它们使入射到导光板的光反射。

另外，在专利文献1的头部佩戴型显示装置中，使用了导光板作为将从图像生成装置射出的光引导至观察者的眼睛的单元。因此，存在装置大型化、重量化的问题。因此，在下述的专利文献2中公开了使用由反射型全息元件构成的两个衍射元件将图像光引导至观察者的眼睛的方式的显示装置。在专利文献2中，作为图像光生成装置，例示了激光光源与扫描光学系统的组合、液晶面板、有机电致发光(EL)面板等。

专利文献1：日本特开2012-18414号公报

专利文献2：日本特开2017-167181号公报

专利文献2记载的反射型全息元件仅对特定波段的光进行反射并使其以外的波段的光透过，所以，可以说是适于将外部光和显示器重叠地显示的透视型图像显示装置的光学系统。但是，通常来说，反射型全息元件的反射波长宽度极窄，因此，从显示器发出的图像光中的大部分光未被全息元件反射，而透过全息元件。因此，存在导光效率低的问题。

作为图像光生成装置，例如可想到使用能够实现比液晶面板高的对比度的有机EL面板。有机EL面板具有薄型、轻量的特点，当然也期待直视型显示器与上述反射型全息元件组合而应用于头部佩戴型显示装置。但是，在将如反射型全息元件那样导光效率低的光学系统与有机EL面板组合的情况下，当提高面板亮度时，有机EL元件的寿命缩短，存在明亮度的劣化加快的课题。

发明内容

为了解决上述课题，本发明的一个方式的图像显示装置具有：图像光生成装置；第1光学部，其具有正屈光力；第2光学部，其具有第1衍射元件，并且具有正屈光力，第3光学部，其具有正屈光力；以及第4光学部，其具有第2衍射元件，并且具有正屈光力，所述第1光学部、所述第2光学部、所述第3光学部以及所述第4光学部沿着从所述图像光生成装置射出的图像光的光路设置，在所述光路中，在所述第1光学部与所述第3光学部之间形成所述图像光的第1中间像，在所述第2光学部与所述第4光学部之间形成光瞳，在所述第3光学部与所述第4光学部之间形成所述图像光的第2中间像，在所述第4光学部的与所述第3光学部相反的一侧形成出射光瞳，所述图像光生成装置具有：第1自发光面板，其射出红色波段的第1图像光；第2自发光面板，其射出绿色波段的第2图像光；第3自发光面板，其射出蓝色波段的第3图像光；以及颜色合成元件，其对所述第1图像光、所述第2图像光以及所述第3图像光进行合成，所述颜色合成元件由具有互相交叉的第1二向色膜和第2二向色膜的十字分色棱镜构成，所述第1二向色膜和所述第2二向色膜各自不具有偏振分离特性。

在本发明的一个方式的图像显示装置中，也可以是，所述第1自发光面板、所述第2自发光面板以及所述第3自发光面板分别被配置为：与所述十字分色棱镜的光入射面相对，并且图像生成区域的长边方向与所述第1二向色膜和所述第2二向色膜的交叉轴平行。