本發(fā)明涉及圖像顯示裝置。

背景技術(shù)：

近年來，作為一種可穿戴式信息設(shè)備，提供有頭戴式顯示器等佩戴在觀察者的頭部來使用的方式的圖像顯示裝置。例如，在下述的專利文獻(xiàn)1中公開有具備光源、調(diào)制來自光源的光來顯示影像的顯示元件、以及將來自顯示元件的影像光引導(dǎo)至觀察者的瞳孔的觀察光學(xué)系統(tǒng)的影像顯示裝置。在該影像顯示裝置中，在觀察者的眼前配置有全息光學(xué)元件，全息光學(xué)元件使來自外界的光透過。由此，觀察者能夠在來自顯示元件的影像的基礎(chǔ)之上視覺確認(rèn)外界的像。以下，有時(shí)將能夠同時(shí)視覺確認(rèn)來自顯示元件的影像與外界的像的雙方的圖像顯示裝置稱為穿透式的圖像顯示裝置。在該影像顯示裝置中，由于僅全息光學(xué)元件具有光功率，所以難以修正由全息光學(xué)元件引起的像差、失真。因此，難以以高分辨率來顯示廣闊的視角的圖像、即較大尺寸的圖像。

另外，在專利文獻(xiàn)1中，雖然列舉了液晶顯示元件作為顯示元件的例子，但是在使用液晶顯示元件那樣的具有二維的外形的設(shè)備的情況下，存在顯示元件大型化的問題。因此，為了使顯示元件小型化，在下述的專利文獻(xiàn)2、3中公開有具備驅(qū)動(dòng)反射鏡并對(duì)光進(jìn)行二維掃描的掃描單元的圖像顯示裝置。然而，在專利文獻(xiàn)2的裝置中，在掃描的激光的直徑較細(xì)的情況下，存在眼睛移動(dòng)時(shí)激光偏離瞳孔的位置，而無法看見圖像的問題。另外，由于右眼與左眼的間隔、即眼寬因人而異，從而存在若使用者發(fā)生變化，則無法看見圖像的問題。

另一方面，在專利文獻(xiàn)3中公開有如下的圖像顯示裝置，即通過在將被掃描的光引導(dǎo)至眼前的導(dǎo)光板的光射出區(qū)域中設(shè)置光偏轉(zhuǎn)單元，并使圖像光在整個(gè)光射出區(qū)域擴(kuò)散射出，從而即使眼睛移動(dòng)也能夠看見圖像。以下，將這樣通過擴(kuò)散圖像光從而放大出瞳的功能稱為擴(kuò)瞳功能。然而，在專利文獻(xiàn)3的裝置中，由于導(dǎo)光板還向除了圖像顯示所需要的觀察者的眼前的區(qū)域之外延伸，并成為向臉的側(cè)方伸出的形狀，所以裝置大型化且在外觀上不佳。

在專利文獻(xiàn)4中公開有在由配置于眼前的反射鏡構(gòu)成接目光學(xué)系統(tǒng)的情況下的具有擴(kuò)瞳功能的影像顯示裝置。具體而言，在該影像顯示裝置中，在凹面反射鏡與眼睛之間配置有衍射光柵，通過將由凹面反射鏡反射的光被分割為多個(gè)光束來發(fā)揮擴(kuò)瞳功能。然而，在該結(jié)構(gòu)中，由于在觀察者的眼前配置有衍射光柵，所以穿透性受損。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2012-13908號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：國際公開第2009/041055號(hào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2011-70141號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開平7-72422號(hào)公報(bào)

如上所述，在專利文獻(xiàn)1-4的現(xiàn)有的圖像顯示裝置中，存在難以進(jìn)行高分辨率且較大尺寸的圖像顯示、因眼睛的移動(dòng)、眼寬的變化而無法看見圖像、圖像顯示裝置大型化而在外觀上不佳、穿透性受損等各種問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)方式是為了解決上述的課題而完成的，其目的之一在于提供一種不僅確保穿透性，而且能夠不受眼睛的移動(dòng)、眼寬的變化影響地視覺確認(rèn)圖像，能夠以高品質(zhì)顯示較大尺寸的圖像，小型且佩戴性、外觀優(yōu)異的圖像顯示裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的一個(gè)方式的圖像顯示裝置的特征在于具備：光源光學(xué)系統(tǒng)，其射出光；反射鏡，其使從上述光源光學(xué)系統(tǒng)射出的光反射；光掃描設(shè)備，其對(duì)由上述反射鏡反射的光進(jìn)行掃描并形成圖像光；擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)，其放大從上述光掃描設(shè)備射出的光的光束直徑；修正光學(xué)系統(tǒng)，其供從上述擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)射出的光射入，并對(duì)上述圖像光的形狀以及像差進(jìn)行修正；以及偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)，其使從上述修正光學(xué)系統(tǒng)射出的光偏轉(zhuǎn)而將其引導(dǎo)至上述出瞳的位置，并使外界光的一部分透過。

在本發(fā)明的一個(gè)方式的圖像顯示裝置中，通過利用光掃描設(shè)備對(duì)從光源光學(xué)系統(tǒng)射出的光進(jìn)行掃描從而生成圖像光。由于設(shè)置有反射從光源光學(xué)系統(tǒng)射出的光的反射鏡，所以光源光學(xué)系統(tǒng)與光掃描設(shè)備之間的光路被折回。由此，實(shí)現(xiàn)生成圖像的光學(xué)系統(tǒng)的小型化，并且通過使圖像顯示裝置的重心位于后側(cè)(靠近觀察者的耳朵的一側(cè))而使佩戴感優(yōu)異。另外，由于擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)位于光掃描設(shè)備與修正光學(xué)系統(tǒng)之間的光路上，所以能夠成為不位于觀察者的眼前的結(jié)構(gòu)。由此，不僅具有能夠減少眼睛的移動(dòng)、眼寬變動(dòng)的影響的擴(kuò)瞳功能，而且能夠確保穿透性。

另外，通過擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)的作用使向偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)射入的光的直徑變大。此時(shí)，即使優(yōu)化偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，僅通過偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)也無法完全修正像差、失真，尤其有在圖像的尺寸，即視角較大的情況下圖像的品質(zhì)降低的擔(dān)憂。在這一點(diǎn)上，由于本發(fā)明的一個(gè)方式的圖像顯示裝置具有修正圖像光的形狀以及像差的修正光學(xué)系統(tǒng)，所以修正例如由偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)引起的像差、失真，從而得到高品質(zhì)的圖像。由此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式，能夠提供一種不僅確保穿透性，而且能夠不受眼睛的移動(dòng)、眼寬的變化地視覺確認(rèn)圖像，能夠以高品質(zhì)顯示較大尺寸的圖像，小型且佩戴性、外觀優(yōu)異的圖像顯示裝置。

在本發(fā)明的一個(gè)方式的圖像顯示裝置中，也可以構(gòu)成為上述偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)由全息反射鏡構(gòu)成。

即使是以充分大的入射角射入的光，全息反射鏡也能夠?qū)⒃摴夥瓷渲琳鎮(zhèn)龋軌驅(qū)⒎瓷涞墓庖龑?dǎo)至出瞳。因此，通過由全息反射鏡構(gòu)成偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)，能夠?qū)⑵D(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)以相對(duì)于出瞳的光軸近乎垂直的角度配置，能夠使位于圖像顯示裝置的眼前的部位變薄。其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)外觀優(yōu)異的圖像顯示裝置。

對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)方式的圖像顯示裝置而言，也可以構(gòu)成為上述修正光學(xué)系統(tǒng)具備多個(gè)透鏡，上述多個(gè)透鏡中的至少一個(gè)透鏡具有靠近上述出瞳一側(cè)的厚度較厚而遠(yuǎn)離上述出瞳的一側(cè)的厚度較薄的楔形狀。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使修正光學(xué)系統(tǒng)的光軸向沿著觀察者的頭部的方向彎曲。其結(jié)果，也能夠?qū)D像顯示裝置整體的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)為沿著頭部的配置，從而能夠?qū)崿F(xiàn)外觀、佩戴感優(yōu)異的圖像顯示裝置。

在本發(fā)明的一個(gè)方式的圖像顯示裝置中，也可以構(gòu)成為上述擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)的截面形狀是梯形，上述擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)以上述梯形的配置為相互平行的兩邊中的短邊位于靠近上述出瞳的一側(cè)而長邊位于遠(yuǎn)離上述出瞳的一側(cè)的朝向配置。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)能夠使光學(xué)系統(tǒng)的光軸向沿著觀察者的頭部的方向彎曲。其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)外觀、佩戴感優(yōu)異的圖像顯示裝置。

在本發(fā)明的一個(gè)方式的圖像顯示裝置中，也可以構(gòu)成為上述反射鏡以使從上述光源光學(xué)系統(tǒng)射入并由上述反射鏡反射的光的光路相對(duì)于向上述反射鏡射入的光的光路位于遠(yuǎn)離上述出瞳的一側(cè)的方式傾斜配置。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒐鈷呙柙O(shè)備配置于比光源光學(xué)系統(tǒng)更遠(yuǎn)離觀察者的頭部的位置。其結(jié)果，能夠使圖像顯示裝置的位于頭上側(cè)部的部分的厚度變薄，從而能夠?qū)崿F(xiàn)外觀、佩戴感優(yōu)異的圖像顯示裝置。

在本發(fā)明的一個(gè)方式的圖像顯示裝置中，也可以構(gòu)成為上述光源光學(xué)系統(tǒng)具備光源部、傳播來自上述光源部的光的光纖、以及供從上述光纖射出的光射入的準(zhǔn)直透鏡。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒐鈷呙柙O(shè)備配置于比光源光學(xué)系統(tǒng)更遠(yuǎn)離觀察者的頭部的位置。其結(jié)果，能夠使圖像顯示裝置的位于頭上側(cè)部的部分的厚度變薄，從而能夠?qū)崿F(xiàn)外觀、佩戴感優(yōu)異的圖像顯示裝置。

附圖說明

圖1是表示使用者佩戴了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的圖像顯示裝置的狀態(tài)的圖。

圖2是圖像顯示裝置整體的立體圖。

圖3是表示圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖4是表示圖像顯示裝置的各部分的位置關(guān)系的俯視圖。

具體實(shí)施方式

以下，使用圖1～圖4對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。

本實(shí)施方式的圖像顯示裝置是使用者佩戴在頭上來使用的頭戴式顯示器的一個(gè)例子。

在以下的說明中，將頭戴式顯示器(Head Mounted Display)縮寫為HMD。

圖1是表示使用者佩戴了本實(shí)施方式的HMD的狀態(tài)的圖。

圖2是本實(shí)施方式的HMD的立體圖。

此外，在以下的全部的附圖中，為了清晰觀察各結(jié)構(gòu)要素，有時(shí)根據(jù)結(jié)構(gòu)要素改變尺寸的比例尺來表示。

如圖1所示，本實(shí)施方式的HMD300是使用者以戴眼鏡的感覺佩戴在頭部來使用的裝置。本實(shí)施方式的HMD300是穿透式(透過式)的HMD。根據(jù)本實(shí)施方式的HMD300，使用者能夠視覺確認(rèn)由圖像顯示部生成的圖像，并且還能夠視覺確認(rèn)HMD300的外部的景色等外界的像。

如圖2所示，HMD300具備：具有類似于眼鏡的形狀的顯示裝置100；以及具有使用者能夠用手把持的程度的大小的控制裝置(控制器)200。顯示裝置100與控制裝置200以能夠通過有線或者無線進(jìn)行通信的方式連接。在本實(shí)施方式中，構(gòu)成顯示裝置100的左眼用圖像顯示部110A以及右眼用圖像顯示部110B各自與控制裝置200經(jīng)由電纜150以能夠通過有線進(jìn)行通信的方式連接，從而對(duì)圖像信號(hào)、控制信號(hào)進(jìn)行通信。

顯示裝置100具備主框架120、子框架130、左眼用圖像顯示部110A、以及右眼用圖像顯示部110B。控制裝置200具備顯示部210、以及操作按鈕部250。顯示部210例如顯示給使用者的各種信息、指示等。主框架120具備鏡緣部121、以及用于供使用者掛在耳朵上的一對(duì)鏡腿部122A、122B。子框架130是支承左眼用圖像顯示部110A以及右眼用圖像顯示部110B的部件。

圖3是表示顯示裝置100的各部分的結(jié)構(gòu)的俯視圖。并且，在圖3中，圖示出從頭上方觀察佩戴顯示裝置100的使用者的狀態(tài)。

右眼用圖像顯示部110B與左眼用圖像顯示部110A具有相同的結(jié)構(gòu)，雙方的圖像顯示部內(nèi)的各結(jié)構(gòu)要素配置為左右對(duì)稱。因此，以下作為圖像顯示部110僅對(duì)右眼用圖像顯示部110B詳細(xì)地進(jìn)行說明，并省略左眼用圖像顯示部110A的說明。

如圖3所示，圖像顯示部110具備圖像生成部11、擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)12、修正光學(xué)系統(tǒng)13以及全息反射鏡14。圖像生成部11射出包含圖像信息的光。擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)12放大從后述的光掃描設(shè)備17射出的光的光束直徑。修正光學(xué)系統(tǒng)13供從擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)12射出的光射入，并對(duì)由圖像生成部11生成的包含圖像信息的光的像的形狀以及像差進(jìn)行修正。全息反射鏡14使從修正光學(xué)系統(tǒng)13射出的光偏轉(zhuǎn)而將其引導(dǎo)至出瞳G的位置，并使外界光的一部分透過。

本實(shí)施方式的全息反射鏡14與權(quán)利要求書的偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)。

圖像生成部11具備光源光學(xué)系統(tǒng)15、反射鏡16以及光掃描設(shè)備17。光源光學(xué)系統(tǒng)15射出由內(nèi)部的半導(dǎo)體激光器生成的光。反射鏡16對(duì)從光源光學(xué)系統(tǒng)15射出的光進(jìn)行反射，使光的光路折回。光掃描設(shè)備17對(duì)由反射鏡16反射后的光進(jìn)行掃描。

光源光學(xué)系統(tǒng)15具備光源部25、拾取透鏡26、光纖27以及準(zhǔn)直透鏡28。光源部25具備包括例如射出紅色光的半導(dǎo)體激光器、射出綠色光的半導(dǎo)體激光器、以及射出藍(lán)色光的半導(dǎo)體激光器在內(nèi)的多個(gè)固體光源(省略圖示)。從各半導(dǎo)體激光器射出的各色光根據(jù)圖像信號(hào)而被調(diào)制，調(diào)制后的各色光被合成，并作為圖像光從光源部25射出。拾取透鏡26將從光源部25射出的光傳遞至后段的光纖27。光纖27將從光源部25經(jīng)由拾取透鏡26射入的光引導(dǎo)至后段的光學(xué)系統(tǒng)。準(zhǔn)直透鏡28使從光纖27射入的光平行化。

從光源光學(xué)系統(tǒng)15射出的光通過由反射鏡16反射而光路被折回，并被引導(dǎo)至光掃描設(shè)備17。在本實(shí)施方式的情況下，反射鏡16以使由反射鏡16反射的光的光路L2相對(duì)于向反射鏡16射入的光的光路L1位于遠(yuǎn)離出瞳G的一側(cè)的方式傾斜配置。換句話說，反射鏡16以從反射面延伸的法線V向遠(yuǎn)離觀察者的頭部H的方向延伸的朝向傾斜配置。由此，從光源光學(xué)系統(tǒng)15到光掃描設(shè)備17的光路向從靠近觀察者的頭部H的位置向遠(yuǎn)離的方向折回。

光掃描設(shè)備17例如具備MEMS反射鏡(省略圖示)。光掃描設(shè)備17與光源光學(xué)系統(tǒng)15的調(diào)制動(dòng)作配合來改變MEMS反射鏡的姿勢(shì)，并對(duì)光進(jìn)行二維掃描。這樣一來，光掃描設(shè)備17射出包含圖像信息的光。

從光掃描設(shè)備17射出的光向擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)12射入。擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)12具備多個(gè)平行平板(省略圖示)、以及多個(gè)半透半反鏡(省略圖示)。多個(gè)平行平板經(jīng)由半透半反鏡接合。擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)12以使一對(duì)端面相對(duì)于平行平板的厚度方向傾斜的方式被切割。上述一對(duì)端面分別成為光入射端面12a以及光射出端面12b。由此，擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)12的水平截面形狀呈梯形。擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)12以梯形的相互平行的兩邊中的短邊位于靠近出瞳G的一側(cè)、長邊位于遠(yuǎn)離出瞳G一側(cè)的朝向配置。

在擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)12中，從光入射端面12a射入的光通過多個(gè)半透半反鏡反復(fù)進(jìn)行透過以及反射之后，從光射出端面12b射出。從光射出端面12b射出的光的寬度相對(duì)于射入至光入射端面12a的光的寬度來說被放大。另外，光朝向光入射端面12a射入的入射角度與光從光射出端面12b射出的射出角度一致。因此，例如相對(duì)于光入射端面12a垂直地射入的光從光射出端面12b垂直地射出，相對(duì)于光入射端面12a以規(guī)定的入射角度射入的光以與入射角度相等的射出角度從光射出端面12b射出。由此，當(dāng)光透過擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)12時(shí)，光路向梯形的短邊側(cè)彎曲。

修正光學(xué)系統(tǒng)13設(shè)置于擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)12與全息反射鏡14之間。修正光學(xué)系統(tǒng)13供從擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)12射出的光射入，并對(duì)因全息反射鏡14而產(chǎn)生的像的像差、失真進(jìn)行修正。修正光學(xué)系統(tǒng)13從光射入側(cè)依次具備第一修正透鏡21、第二修正透鏡22以及第三修正透鏡23。在本實(shí)施方式中，修正光學(xué)系統(tǒng)13雖然由第一修正透鏡21、第二修正透鏡22以及第三修正透鏡23這3片透鏡構(gòu)成，但是對(duì)修正透鏡的片數(shù)不做特殊限定。

構(gòu)成修正光學(xué)系統(tǒng)的3片修正透鏡中的、第一修正透鏡21與第三修正透鏡23具有靠近出瞳G(即觀察者的頭部H)的一側(cè)的厚度較厚而遠(yuǎn)離出瞳G的一側(cè)的厚度較薄的楔形狀。在本實(shí)施方式中，雖然示出了2片修正透鏡具有楔形狀的例子，但是具有楔形狀的修正透鏡的片數(shù)不一定非要限定于2片，只要至少1片透鏡具有楔形狀即可。

全息反射鏡14使從修正光學(xué)系統(tǒng)13射出的光朝向出瞳G進(jìn)行反射從而生成圖像，另一方面使外界光的一部分透過。全息反射鏡14具有體積全息圖，從而能夠通過體積全息圖圖案的變更將光的入射角與反射角調(diào)整為任意的。因此，即使全息反射鏡14大致平行地配置于觀察者的臉的前面，也能夠?qū)男拚鈱W(xué)系統(tǒng)13以較大的入射角射入的光進(jìn)行出瞳，即將其引導(dǎo)至觀察者的瞳孔。另外，在修正光學(xué)系統(tǒng)13與全息反射鏡14之間的光路上生成中間像。

圖4是表示顯示裝置100的各部分的位置關(guān)系的俯視圖。

如圖4所示，假設(shè)通過全息反射鏡14的中心C1的切面F。全息反射鏡14配置為出瞳G的光軸AX1與垂直于切面F的軸AX2所成的角度θ1在5°以下。以該角度為前提，優(yōu)化全息反射鏡14與修正光學(xué)系統(tǒng)13的光學(xué)設(shè)計(jì)。例如若使用通常的半透半反鏡作為偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)，則需要將偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)相對(duì)于光軸AX1傾斜45°。與此相對(duì)地，在本實(shí)施方式的情況下，由于全息反射鏡14能夠如此地配置為相對(duì)于出瞳G的光軸AX1接近垂直的角度，所以能夠使位于觀察者的眼前的圖像顯示部110輕薄化。

設(shè)定從出瞳G到全息反射鏡14的中心C1的距離T1為30mm以上。因此，在佩戴了顯示裝置100的狀態(tài)下，從觀察者的瞳孔到全息反射鏡14的中心C1的距離為30mm以上。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，確保用于使從修正光學(xué)系統(tǒng)13射出的直徑較大的光傾斜射入至全息反射鏡14的空間。由此，能夠?qū)V闊的視角范圍的光引導(dǎo)至觀察者的眼中，由此能夠看到較大尺寸的圖像。

修正光學(xué)系統(tǒng)13配置為出瞳G的光軸AX1與修正光學(xué)系統(tǒng)13的光軸AX3所成的角度θ2為55°以上。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑿拚鈱W(xué)系統(tǒng)13分離配置于全息反射鏡14的斜后方。由此，觀察者能夠在戴有普通(視力矯正用)的眼鏡的基礎(chǔ)之上再佩戴顯示裝置100。

另外，修正光學(xué)系統(tǒng)13配置于與出瞳G的光軸AX1所成的角度θ3為50°的范圍的外側(cè)。這樣一來，不在相對(duì)于出瞳G的光軸AX1處于50°以內(nèi)的范圍內(nèi)配置包括修正光學(xué)系統(tǒng)13在內(nèi)的其他光學(xué)系統(tǒng)。由此，能夠充分地確保觀察者的視野，得到良好的穿透性。

在本實(shí)施方式的HMD300中，由于在圖像生成部11中設(shè)置有對(duì)從光源光學(xué)系統(tǒng)15射出的光進(jìn)行反射的反射鏡16，所以光源光學(xué)系統(tǒng)15與光掃描設(shè)備17之間的光路折回。由此，實(shí)現(xiàn)圖像生成部11的小型化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)顯示裝置100整體的小型化。

另外，全息反射鏡14占據(jù)觀察者的頭部H的前側(cè)，修正光學(xué)系統(tǒng)13、擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)12、光掃描設(shè)備17以及光源光學(xué)系統(tǒng)15占據(jù)靠近觀察者的耳朵的側(cè)頭部側(cè)。全息反射鏡14能夠充分地輕型化，與此相對(duì)，在其他光學(xué)部件的輕型化中存在極限。除了全息反射鏡14之外的光學(xué)系統(tǒng)位于靠近觀察者的耳朵的側(cè)頭部的位置，從而顯示裝置100的重心來到靠近耳朵的位置。因此，能夠得到以下效果，即在觀察者佩戴顯示裝置100的情況下，例如即使在晃動(dòng)了頭部時(shí)等顯示裝置100也容易被穩(wěn)定地保持在頭部。

擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)12由于位于光掃描設(shè)備17與修正光學(xué)系統(tǒng)13之間的光路上，所以構(gòu)成為不位于觀察者的眼前的結(jié)構(gòu)。由此，不僅具有能夠減少眼睛的移動(dòng)、眼寬變動(dòng)的影響的擴(kuò)瞳功能，而且能夠確保良好的穿透性。另外，通過擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)12的作用使向全息反射鏡14射入的光的直徑變大，但是即使優(yōu)化全息反射鏡14的光學(xué)設(shè)計(jì)也不能完全修正像差、失真，尤其是有在圖像的尺寸較大、即視角較大的情況下圖像的品質(zhì)降低的擔(dān)憂。在這一點(diǎn)上，由于本實(shí)施方式的HMD300具備修正光學(xué)系統(tǒng)13，所以對(duì)由全息反射鏡14引起的像差、失真進(jìn)行修正，從而得到高品質(zhì)的圖像。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠提供一種不僅確保穿透性而且能夠不受眼睛的移動(dòng)、眼寬的變化影響地視覺確認(rèn)圖像，能夠以較高品質(zhì)來顯示較大的尺寸的圖像，小型且佩戴性、外觀優(yōu)異的HMD。

如上所述，在本實(shí)施方式的HMD300中，通過對(duì)擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)12的朝向、構(gòu)成修正光學(xué)系統(tǒng)13的一部分的修正透鏡的形狀等進(jìn)行改進(jìn)，從而使光學(xué)系統(tǒng)整體的光路成為沿著觀察者的臉的形態(tài)。另外，由于在修正光學(xué)系統(tǒng)13與全息反射鏡14之間的光路上生成中間像，所以光在該光路上匯聚，從而減少光與頭部H干擾的擔(dān)憂。其結(jié)果，能夠使顯示裝置100的外形沿著臉，能夠使顯示裝置100的外觀美觀。

此外，本發(fā)明的技術(shù)范圍不限定于上述實(shí)施方式，能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)增加各種變更。

例如在上述實(shí)施方式中，雖然使用全息反射鏡作為偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)，但是不限定于全息反射鏡，例如也可以使用菲涅耳透鏡、棱鏡等偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)。另外，圖像顯示裝置的各部分的具體的結(jié)構(gòu)不限定于上述實(shí)施方式，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變更。

符號(hào)說明：

12…擴(kuò)瞳光學(xué)系統(tǒng)；13…修正光學(xué)系統(tǒng)；14…全息反射鏡(偏轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng))；15…光源光學(xué)系統(tǒng)；16…反射鏡；17…光掃描設(shè)備；25…光源部；27…光纖；28…準(zhǔn)直透鏡。