图像显示装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供具有出色的视认性的图像显示装置。图像显示装置是佩戴在观察者的头部上使用的图像显示装置，其特征在于，具备：影像光生成部，生成影像光；光扫描部，在第一方向对影像光进行主扫描，并在与第一方向正交的第二方向对影像光进行副扫描；以及光衍射部，经光扫描部扫描后的影像光入射至光衍射部，光衍射部使该入射的影像光衍射，并向观察者的左眼射出，光衍射部的表面的交叉点处的法线相对于包括左眼中心、右眼中心及交叉点的平面倾斜，使得交叉点处的影像光在光衍射部的表面反射后的反射光不射入右眼，其中，交叉点是主扫描的振幅中心与副扫描的振幅中心的交叉点。
【专利说明】
图像显不装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及图像显示装置。
【背景技术】
[0002]作为向瞳孔的视网膜直接照射激光，让使用者视觉辨认图像的显示装置，已知有头戴式显示器(HMD)。
[0003]—般情况下，头戴式显示器具备发射光的发光装置以及扫描单元，该扫描单元变更光路，以使发射的光扫描使用者的视网膜。通过这样的头戴式显示器，使用者可以同时视觉辨认例如外部景色和由扫描单元描绘的图像两者。
[0004]例如，专利文献I中公开了一种光束扫描式显示装置(头戴式显示器)，其具备输出光束的光源、扫描从光源输出的光束的扫描部、及使经扫描部扫描后的光束偏向朝着用户眼睛的方向的偏转部。在该显示装置中，采用了全息反射镜(本口夕''歹歹一)作为偏转部，利用全息图中的衍射，能够使经扫描部扫描后的光束分别偏向为朝着用户的眼睛。
[0005]先行技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:国际公开第W02009/041055号
[0008]另一方面，经扫描部扫描后的光束的一部分光量有时会在全息反射镜的表面正反射，而没有如上所述地被全息反射镜衍射。这样反射的光束(O次衍射光)有可能射入与经全息反射镜衍射的光束所朝向的眼睛不同的眼睛。例如，在设计为衍射的光束朝向用户的左眼的全息反射镜的情况下，在其表面反射的光束有可能射入右眼。
[0009]图16是在佩戴于观察者头部的状态下示出现有的图像显示装置的构成的图。
[0010]图16示出的图像显示装置9具备光源91、扫描部92、由全息反射镜构成的偏转部93、以及用于固定它们的框架94。
[0011]在图像显示装置9中从光源91发射的影像光的光束边在扫描部92中扫描，边到达偏转部93。在图16中，作为一个例子，用实线箭头图示了影像光L901以及影像光L902的光轨迹。到达偏转部93的这些影像光L90UL902在偏转部93上衍射，分别射向左眼EYL。由此，在左眼EYL中可以视觉辨认由影像光L901、L902形成的图像。
[0012]另一方面，图16中所示的虚线箭头表示影像光L901、L902的一部分未被偏转部93的全息反射镜衍射，而是在全息反射镜的表面反射所产生的反射光L903、L904的光轨迹。
[0013]具体地，在图16示出的图像显示装置9中，全息反射镜的表面正对左眼EYL的视网膜，因此，影像光L901的一部分如果在全息反射镜的表面反射，则向包括左眼EYL和右眼EYR的平面内的、左眼EYL与右眼EYR之间的空间SI射出。同样，影像光L902的一部分如果在全息反射镜的表面反射，则向右眼EYR右侧的空间S2射出。在这种情况下，在图16中示出的反射光L903与反射光L904之间，从全息反射镜的表面反射的影像光的一部分被反射的概率增加。其结果，应该射入左眼EYL的影像光的一部分射入右眼EYR的概率增加。
[0014]这样射入右眼的影像光是意外射入的光，从而降低应由右眼视觉辨认的图像、夕卜部景色的视认性。
【发明内容】
[0015]本发明的目的在于提供具有出色的视认性(視認性)的图像显示装置。
[0016]上述目的通过下面的本发明实现。
[0017]本发明的图像显示装置，其特征在于，佩戴在观察者的头部上使用，并具备:影像光生成部，生成基于影像信号调制过的影像光;光扫描仪，位于所述观察者的头部侧方，且在第一方向对所述影像光进行主扫描，在与所述第一方向正交的第二方向对所述影像光进行副扫描；以及衍射光学元件，经所述光扫描仪扫描后的所述影像光入射至所述衍射光学元件，所述衍射光学元件使该入射的所述影像光衍射，并向所述观察者的一只眼睛射出，所述衍射光学元件的表面的交叉点处的法线相对于虚拟平面倾斜，使得所述交叉点处的所述影像光在所述衍射光学元件的表面反射后的光不射入所述观察者的另一只眼睛，其中，所述交叉点是所述主扫描的振幅中心与所述副扫描的振幅中心的交叉点，所述虚拟平面包含所述观察者的一只眼睛的中心、所述观察者的另一只眼睛的中心和所述交叉点。
[0018]由此，即使影像光的一部分被衍射光学元件的表面反射时，也可以充分降低其反射光射入观察者的另一只眼睛的概率，因此，可以避免应由另一只眼睛视觉辨认的图像、夕卜部景色的视认性下降，能够获得高视认性的图像显示装置。
[0019]优选地，在本发明的图像显示装置中，以通过所述副扫描的振幅中心的方式进行了所述主扫描的光的扫描面相对于所述虚拟平面向与所述法线相同的一侧倾斜。
[0020]由此，衍射光学元件的表面变为与光扫描仪更接近于正对的状态。因此，可以减少通过光扫描仪扫描影像光时所需的扫描区域的校正量。其结果，能够将伴随校正的画质下降抑制为较小。
[0021]优选地，在本发明的图像显示装置中，所述衍射光学元件的表面的所述交叉点处的法线以位于比所述虚拟平面更靠近所述观察者的头顶侧的方式相对于所述虚拟平面倾斜。
[0022]由此，反射光向朝观察者的头顶侧离开虚拟平面的方向射出，另一只眼睛中不易入射意外的光，因此，能够避免降低另一只眼睛的视认性。
[0023]优选地，在本发明的图像显示装置中，所述衍射光学元件的表面的所述交叉点处的法线以位于比所述虚拟平面更靠近所述观察者的躯体侧的方式相对于所述虚拟平面倾斜。
[0024]由此，反射光向朝观察者的躯体侧离开虚拟平面的方向射出，另一只眼睛中不易入射意外的光，因此，能够避免降低另一只眼睛的视认性。
[0025]优选地，在本发明的图像显示装置中，所述第一方向与连接所述观察者的一只眼睛的中心和所述观察者的另一只眼睛的中心的方向平行。
[0026]由此，能够形成例如具有分别与水平方向和垂直方向平行的边的影像面。其结果，能够形成观察者易于视觉辨认的影像。
[0027]优选地，在本发明的图像显示装置中，所述衍射光学元件是体积全息元件。
[0028]由此，由于向观察者的眼睛引导特定波长区域的影像光，因此，容易调整衍射角度、光束状态。
[0029]优选地，在本发明的图像显示装置中，还具备:位于所述观察者的头部侧方的框架，所述光扫描仪固定于所述框架。
[0030]由此，容易使光扫描仪与框架一体化，能够实现图像显示装置的小型化，同时能够提尚设计性。
【附图说明】
[0031]图1是具备本发明的第一实施方式的图像显示装置的头戴式显示器的简要构成示意图。
[0032]图2是图1示出的头戴式显示器的简要立体图。
[0033]图3是佩戴于观察者的状态下的图1所示图像显示装置的构成示意图。
[0034]图4是图2示出的图像生成部的构成示意图。
[0035]图5的(a)和(b)是图4所示的驱动信号生成部的驱动信号的一例示意图。
[0036]图6是图4示出的光扫描部的俯视图。
[0037]图7是图6示出的光扫描部的截面图(沿Xl轴的截面图)。
[0038]图8是不出经光扫描部扫描后的影像光被投射到反射部并被二维扫描的一例情形的图。
[0039]图9的(a)和(b)是用于说明图3示出的图像显示装置的作用的示意图。
[0040]图10的(a)和(b)是用于说明根据第二实施方式的图像显示装置的动作的示意图。
[0041]图11的(a)和(b)是用于说明根据第三实施方式的图像显示装置的动作的示意图。
[0042]图12的(a)和(b)是用于说明根据第四实施方式的图像显示装置的动作的示意图。
[0043]图13的(a)和(b)是用于说明根据附注I的图像显示装置的动作的示意图。
[0044]图14的(a)和(b)是用于说明根据附注2的图像显示装置的动作的示意图。
[0045]图15是本发明的图像显示装置的第五实施方式的构成的示意图。
[0046]图16是佩戴于观察者头部的状态下的现有图像显示装置的构成示意图。
[0047]符号说明
[0048]I图像显示装置2框架
[0049]3图像生成部6反射部
[0050]9图像显示装置10头戴式显示器
[0051]11可动镜部12a轴部
[0052]12b轴部13框体部
[0053]14a轴部14b轴部
[0054]14c轴部14d轴部
[0055]15支撑部16永磁铁
[0056]17线圈18信号叠加部
[0057]21前框部22架腿
[0058]23鼻托27凹部
[0059]31影像光生成部32驱动信号生成部
[0060]33控制部34透镜[0061 ]36光扫描部 42校正透镜
[0062]61透光性部件65光衍射部
[0063]91光源92扫描部
[0064]93偏转部94框架
[0065]111基部112垫片
[0066]113光反射板114光反射部
[0067]115硬质层211轮缘
[0068]212遮光部311光源部
[0069]31IB 光源31IG 光源
[0070]31 IR光源312B驱动电路
[0071]312G驱动电路312R驱动电路
[0072]313光合成部313a 二向色镜
[0073]313b 二向色镜321驱动电路
[0074]322驱动电路611面
[0075]651全息元件651B全息层
[0076]651G全息层651R全息层
[0077]EA耳朵EY眼睛
[0078]EYL左眼EYR右眼
[0079]H头部LI影像光
[0080]L2影像光L3影像光
[0081]L9反射光L901影像光
[0082]L902影像光L903反射光
[0083]L904反射光NI法线
[0084]NS鼻子Pl交叉点
[0085]SI空间S2空间
[0086]SS副扫描Tl周期
[0087]T2周期Vl第一驱动信号
[0088]V2第二驱动信号W轴线
[0089](^倾斜角度Θ倾斜角度
【具体实施方式】
[0090]下面，基于附图中示出的优选实施方式详细说明本发明的图像显示装置。
[0091]第一实施方式
[0092]首先，说明本发明的图像显示装置的第一实施方式。
[0093]图1是具备本发明的第一实施方式的图像显示装置的头戴式显示器的简要构成示意图，图2是图1示出的头戴式显示器的简要立体图，图3是佩戴于观察者的状态下的图1示出的图像显示装置的构成示意图，图4是图2示出的图像生成部的构成示意图，图5是图4示出的驱动信号生成部的驱动信号的一例示意图，图6是图4示出的光扫描部的俯视图，图7是图6示出的光扫描部的截面图(沿Xl轴的截面图)。
[0094]并且，在图1?3中，为了便于说明，以箭头图示了X轴、Y轴以及Z轴作为彼此正交的三个轴。需要注意的是，将其图示的箭头的前端侧作为“+(正)”，基端侧作为“-(负)”。并且，将与X轴平行的方向称为“X轴方向”，将与Y轴平行的方向称为“Y轴方向”，将与Z轴平行的方向称为“Z轴方向”。
[0095]需要说明的是，X轴是头部H的左右方向，从左眼朝着右眼的方向设为+。并且，Y轴是头部H的上下方向，从躯体朝着头部H的方向设为+。并且，Z轴是头部H的前后方向，从后头部朝着前头部的方向设为+。
[0096]如图1所示，具备根据本实施方式的图像显示装置I的头戴式显示器(头部佩戴式图像显示装置HO呈类似于眼镜的外观，佩戴在观察者的头部H上进行使用，使观察者在重叠有虚像的图像和外界图像的状态下进行视觉辨认。
[0097]如图1、2所示，头戴式显示器10具有具备图像生成部3和反射部6的图像显示装置
1、以及从头部H的前方向两侧连续的框架2。
[0098]在该头戴式显示器10中，由图像生成部3生成基于影像信号调制过的影像光，由反射部6将所生成的影像光引导至观察者的眼睛EY。由此，可以使观察者视觉辨认对应于影像ig号的虚像。
[0099]并且，在头戴式显示器10中，图像显示装置I所具备的图像生成部3分别设在框架2的右侧和左侧，两个反射部6设在框架2的前方。另外，图像生成部3及反射部6以YZ平面为基准配置为对称(左右对称)。相对于YZ平面设在框架2的右侧的图像生成部3以及反射部6形成右眼用的虚像，相对于YZ平面设在框架2的左侧的图像生成部3以及反射部6形成左眼用的虚像。
[0100]需要注意的是，根据本实施方式的头戴式显示器10的构成并不限定于此。例如，也可以是只在框架2的左侧设置图像生成部3和反射部6而只形成左眼用虚像的构成，相反地，也可以是只在框架2的右侧设置图像生成部3和反射部6而只形成右眼用虚像的构成。即、头戴式显示器10并不限于如本实施方式这样的两眼式的头戴式显示器10，还可以是单眼式的头戴式显示器。
[0101 ]下面，依次详细说明头戴式显示器10的各部分。
[0102]需要注意的是，两个图像生成部3以及两个反射部6分别具有相同的构成，因此，在下面的说明中，以设在框架2的左侧的图像生成部3以及反射部6为中心进行说明。
[0103]框架
[0104]如图2所示，框架2呈类似于眼镜框的形状，具有支撑图像显示装置I所具备的图像生成部3以及反射部6的功能。
[0105]框架2具有前框部21以及从前框部21的左右两端向-Z侧延伸的架腿22，其中，前框部21具有轮缘211以及遮光部212。
[0106]遮光部212具有抑制外界光透过的功能，是支撑反射部6的部件。遮光部212在其内侧具有向观察者侧开口的凹部27，反射部6设在该凹部27内。并且，支撑该反射部6的遮光部212由轮缘211支撑。
[0107]此外，在遮光部212的中央部设有鼻托23。在观察者将头戴式显示器10戴在头部H上时，鼻托23与观察者的鼻子NS抵接，将头戴式显示器10支撑于观察者的头部H。
[0108]架腿22是不带有用于挂在观察者的耳朵EA上的角度的笔直的架腿，其构成为当观察者将头戴式显示器10戴在头部H上时，架腿22的局部与观察者的耳朵EA抵接。
[0109]并且，图像生成部3收容固定于架腿22的内部。由此，容易实现图像生成部3与框架2的一体化，能够实现图像显示装置I的小型化，同时能够提高设计性。
[0110]需要注意的是，图像生成部3的固定位置并不限定于架腿22，既可以固定于框架2的其它部位，也可以固定在框架2的外部。
[0111]并且，对于架腿22的构成材料并不特别限定，例如可以采用各种树脂材料;在树脂中混合有碳纤维、玻璃纤维等纤维的复合材料;铝、镁等金属材料等。
[0112]需要注意的是，框架2的形状只要是能够戴在观察者的头部H上的形状即可，并不限定于图示的形状。
[0113]图像显示装置
[0114]如上所述，图像显示装置I具有图像生成部3和反射部6。
[0115]下面，详细说明根据本实施方式的图像显示装置I的各部分。
[0116]图像生成部
[0117]如图2所示，图像生成部3内置在上述的框架2的架腿22内。
[0118]如图3以及图4所示，图像生成部3具备影像光生成部31、驱动信号生成部32、控制部33、透镜34以及光扫描部36。
[0119]这样的图像生成部3具有生成基于影像信号而调制过的影像光的功能、和生成驱动光扫描部36的驱动信号的功能。
[0120]下面，详细说明图像生成部3的各部分。
[0121]影像光生成部
[0122]影像光生成部31生成在光扫描部36(光扫描仪)扫描(光扫描)的影像光LI。
[0123]该影像光生成部31具有光源部311、多个驱动电路312R、312G、312B、以及光合成部(合成部)313，其中，光源部311具有波长不同的多个光源(光源部)311R、311G、311B。
[0124]光源部311所具有的光源311R(R光源)发射红色光，光源311G(G光源)发射绿色光，光源311B(B光源)发射蓝色光。通过利用这样的三色光，能过显示全彩色图像。
[0125]对于光源311R、311G、311B各自并不特别限定，例如可以采用激光二极管、LED等。
[0126]这样的光源311R、311G、311B分别与驱动电路312R、312G、312B电连接。
[0127]驱动电路312R具有驱动上述的光源31 IR的功能，驱动电路312G具有驱动上述的光源31IG的功能，驱动电路312B具有驱动上述的光源311B的功能。
[0128]从被这样的驱动电路312R、312G、312B驱动的光源311R、311G、311B发射的三个(三种颜色)光(影像光)射入光合成部313。
[0129]光合成部313对来自多个光源311R、311G、311B的光进行合成。
[0130]在本实施方式中，光合成部313具有两个二向色镜313a、313b。
[0131]二向色镜313a具有使红色光透过而反射绿色光的功能。并且，二向色镜313b具有使红色光以及绿色光透过而反射蓝色光的功能。
[0132]利用这样的二向色镜313a、313b，从而合成来自光源311R、311G、311B的红色光、绿色光及蓝色光三种颜色的光，形成一个影像光LI。
[0133]在此，在本实施方式中，上述的光源部311配置成来自光源311R、311G、311B的红色光、绿色光以及蓝色光的光路长度彼此相等。
[0134]需要注意的是，光合成部313并不限定于上述这样的采用二向色镜的构成，例如还可以由棱镜、光波导路、光纤等构成。
[0135]在具有上述这样构成的影像光生成部31中，从光源部311生成三种颜色的影像光，该影像光通过光合成部313合成而生成一个影像光LI。然后，在影像光生成部31生成的影像光LI向透镜34射出。
[0136]需要注意的是，在上述的影像光生成部31中例如也可以设有检测光源311R、311G、311B生成的影像光LI的强度等的光检测单元(未图示)等。通过设置这样的光检测单元，可以根据检测结果调整影像光LI的强度。
[0137]透镜
[0138]在影像光生成部31生成的影像光LI射入透镜34。
[0139]透镜34具有控制影像光LI的发射角度的功能。该透镜34例如是准直镜。准直镜是将光调整(调制)为平行状态的光束的透镜。
[0140]通过这样的透镜34，从影像光生成部31射出的影像光LI以平行状态传送至后面说明的光扫描部36。
[0141]驱动信号生成部
[0142]驱动信号生成部32生成用于驱动光扫描部36(光扫描仪)的驱动信号。
[0143]该驱动信号生成部32具有生成用于光扫描部36的第一方向上的主扫描(水平扫描)的第一驱动信号的驱动电路321、以及生成用于光扫描部36的与第一方向正交的第二方向上的副扫描(垂直扫描)的第二驱动信号的驱动电路322。
[0144]例如，如图5的(a)所示，驱动电路321产生按周期Tl周期性变化的第一驱动信号Vl(水平扫描用电压)，如图5的(b)所示，驱动电路322产生按周期T2周期性变化的第二驱动信号V2(垂直扫描用电压)，其中，周期T2与周期Tl不同。
[0145]需要注意的是，对于第一驱动信号以及第二驱动信号，与后述的光扫描部36的说明一道在后面进行详细说明。
[0146]这样的驱动信号生成部32通过未图示的信号线电连接于光扫描部36。由此，在驱动信号生成部32生成的驱动信号(第一驱动信号及第二驱动信号)输入至光扫描部36。
[0147]控制部
[0148]上述那样的影像光生成部31的驱动电路312R、312G、312B以及驱动信号生成部32的驱动电路321、322电连接于控制部33。控制部33具有基于影像信号(图像信号)，控制影像光生成部31的驱动电路312R、312G、312B以及驱动信号生成部32的驱动电路321、322的驱动的功能。
[0149]基于控制部33的指令，影像光生成部31生成根据图像信息调制过的影像光LI，驱动信号生成部32生成对应于图像信息的驱动信号。
[0150]光扫描部
[0151]从影像光生成部31射出的影像光LI经由透镜34射入光扫描部36。
[0152]光扫描部36是对来自影像光生成部31的影像光LI进行二维扫描的光扫描仪。通过该光扫描部36对影像光LI进行扫描，从而形成扫描光(影像光)L2。
[0153]如图6所不，该光扫描部36具备可动镜部11、一对轴部12a、12b(第一轴部)、框体部13、两对轴部14a、14b、14c、14d(第二轴部)、支撑部15、永磁铁16、以及线圈17。换言之，光扫描部36具有所谓的常平架结构(夕V/Ο構造)。
[0154]在此，可动镜部11以及一对轴部12a、12b构成绕Yl轴(第一轴)摇摆(往复转动)的第一振动系统。并且，可动镜部11、一对轴部12a、12b、框体部13、两对轴部14a、14b、14c、14d以及永磁铁16构成绕Xl轴(第二轴)摇摆(往复转动)的第二振动系统。
[0155]并且，光扫描部36具有信号叠加部18(参照图7)，永磁铁16、线圈17、信号叠加部18以及驱动信号生成部32构成驱动上述的第一振动系统以及第二振动系统(S卩、使可动镜部11绕Xl轴以及Yl轴摇摆)的驱动部。
[0156]下面，依次详细说明光扫描部36的各部分。
[0157]可动镜部11具有基部111(可动部)、以及隔着垫片112固定于基部111的光反射板113。
[0158]光反射板113的上表面(一个表面)上设有具有光反射性的光反射部114。
[0159]需要注意的是，本实施方式中，光反射板113在俯视观察时形成为圆形。另外，对于光反射板113的俯视观察形状不加以限定，例如也可以是椭圆形或长圆形这样的圆形；四边形、六边形这样的多边形等。
[0160]如图7所示，在这样的光反射板113的下表面(另一个表面)上设有硬质层115。
[0161]硬质层115由比光反射板113主体的构成材料硬的材料构成。由此，能够提高光反射板113的刚性。因此，能够防止或抑制光反射板113摇摆时的挠曲。并且，光反射板113的厚度薄，能够抑制光反射板113绕Xl轴及Yl轴摇摆时的惯性力矩。
[0162]作为这样的硬质层115的构成材料，是比光反射板113主体的构成材料硬的材料即可，并不特别限定，例如可以采用金刚石、氮化碳膜、水晶、蓝宝石、钽酸锂、铌酸钾等。
[0163]并且，硬质层115既可以由单层构成，也可以由多层的层叠体构成。需要注意的是，硬质层115是根据需要设置的，也可以省略硬质层115。
[0164]并且，光反射板113的下表面隔着垫片112固定于基部111。由此，能够防止光反射板113与轴部12a、12b、框体部13以及轴部14a、14b、14c、14d接触，同时能够使光反射板113绕Yl轴摇摆。
[0165]如图6所示，框体部13呈框状，设置为包围上述的可动镜部11的基部111。换言之，可动镜部11的基部111设在呈框状的框体部13的内侧。
[0166]另外，框体部13通过轴部14a、14b、14c、14d而支撑于支撑部15。并且，可动镜部11的基部111通过轴部12a、12b而支撑于框体部13。
[0167]轴部12a、12b连结可动镜部11和框体部13，以使可动镜部11能够绕Yl轴转动(摇摆)。并且，轴部14&、1仙、14(3、14(1连结框体部13和支撑部15，以使框体部13能够绕与￥1轴正交的Xl轴转动(摇摆)。
[0168]轴部12a、12b配置为隔着可动镜部11的基部111而彼此相对。并且，轴部12a、12b分别形成为在沿着Yl轴的方向上延伸的长条形状。而且，轴部12a、12b各自的一端部连接于基部111，另一端部连接于框体部13。并且，轴部12a、12b配置为各自的中心轴与Yl轴一致。
[0169]随着可动镜部11绕Yl轴摇摆，这样的轴部12a、12b分别扭曲变形。
[0170]轴部14a、14b以及轴部14c、14d配置为隔着(夹着)框体部13而彼此相对。并且，轴部14a、14b、14c、14d分别形成为在沿着Xl轴的方向上延伸的长条形状。另外，轴部14a、14b、14c、14d各自的一端部连接于框体部13，另一端部连接于支撑部15。并且，轴部14a、14b配置为隔着Xl轴而彼此相对，同样地，轴部14c、14d配置为隔着Xl轴而彼此相对。
[0171]这样的轴部14&、1仙、14(:、14(1随着框体部13绕乂1轴的摇摆，轴部14&、1413整体以及轴部14c、14d整体分别扭曲变形。
[0172]这样，通过使可动镜部11能够绕Yl轴摇摆，并使框体部13能够绕Xl轴摇摆，从而可以使可动镜部11绕彼此正交的Xl轴及Yl轴两个轴摇摆(往复转动)。
[0173]并且，虽未图示，但在这样的轴部12a、12b中的至少一个轴部以及轴部14a、14b、14c、14d中的至少一个轴部上分别设有例如应变传感器这样的角度检测传感器。该角度检测传感器能够检测光扫描部36的角度信息，更加具体地，能够检测光反射部114绕Xl轴以及绕YI轴的各自的摇摆角度。该检测结果通过未图示的电缆输入控制部3 3中。
[0174]永磁铁16与上述的框体部13的下表面(与光反射板113相反一侧的面)接合。
[0175]本实施方式中，永磁铁16呈长条形状(棒状)，沿相对于Xl轴及Yl轴倾斜的方向而配置。另外，永磁铁16在其长边方向上磁化。即、永磁铁16被磁化，使得其一端部为S极，另一端部为N极。
[0176]需要注意的是，本实施方式中以框体部13上设置一个永磁铁数量的情况为例进行了说明，但并不限定于此，例如还可以在框体部13设置两个永磁铁。这时，例如将呈长条状的两个永磁铁以俯视观察时隔着基部111彼此相对且彼此平行的方式设于框体部13即可。
[0177]在永磁铁16的正下方设有线圈17。即、线圈17被设置为与框体部13的下表面相对。由此，能够使从线圈17产生的磁场高效地作用于永磁铁16，可以使可动镜部11绕彼此正交的两个轴(Xl轴以及Yl轴)各个轴转动。
[0178]线圈17电连接于信号叠加部18(参照图7)。
[0179]另外，通过信号叠加部18向线圈17施加电压，从而自线圈17产生具有与Xl轴及Yl轴正交的磁通的磁场。
[0180]信号叠加部18具有叠加上述第一驱动信号Vl和第二驱动信号V2的加法器(未图示)，将其叠加的电压施加于线圈17。
[0181]驱动电路321产生例如图5的(a)所示那样的、以周期Tl周期性变化的第一驱动信号Vl (水平扫描用电压)。即、驱动电路321产生第一频率(1/T1)的第一驱动信号VI。
[0182]第一驱动信号Vl具有正弦波这样的波形。因此，光扫描部36能够有效地对光进行主扫描。需要注意的是，第一驱动信号Vl的波形并不限定于此。
[0183]并且，第一频率(1/T1)是适合水平扫描的频率即可，并不特别限定，优选在1kHz?40kHz。
[0184]本实施方式中，第一频率设定为与由可动镜部11以及一对轴部12a、12b构成的第一振动系统(扭转振动系统)的扭转共振频率(Π)相等。即、第一振动系统设计(制造)成其扭转共振频率Π是适合水平扫描的频率。由此，能够扩大可动镜部11绕Yl轴的转动角。
[0185]另一方面，驱动电路322产生例如图5的(b)所示那样的、以与周期Tl不同的周期T2周期性变化的第二驱动信号V2(垂直扫描用电压)。即、驱动电路322产生第二频率(1/T2)的第二驱动信号V2。
[0186]第二驱动信号V2具有如锯齿波那样的波形。因此，光扫描部36能够有效地对光进行垂直扫描(副扫描)。需要注意的是，第二驱动信号V2的波形并不限定于此。
[0187]本实施方式中，第二驱动信号V2的频率被调整为与由可动镜部11、一对轴部12a、12b、框体部13、两对轴部14a、14b、14c、14d以及永磁铁16构成的第二振动系统(扭转振动系统)的扭转共振频率(共振频率)不同的频率。
[0188]需要说明的是，在作为影像绘制(映像描画)方式的光栅扫描方式中，边进行上述水平扫描的同时，边进行上述垂直扫描。这时，水平扫描的频率设为高于垂直扫描的频率。一般情况下，在这样的光栅扫描方式中，将频率高的扫描称为主扫描，将频率低的扫描称为副扫描。
[0189]根据以上说明的光扫描部36，由于使具备光反射部114的可动镜部11分别绕彼此正交的两个轴摇摆，因此，能够实现光扫描部36的小型化以及轻量化。其结果，可以获得对于观察者来说使用方便性更为优越的图像显示装置I。
[0190]尤其是，光扫描部36具有常平架结构，因此，能够使二维扫描影像光的构成(光扫描部36)更加小型。
[0191]校正透镜
[0192]如图3所示，从光扫描部36射出的影像光L2射入校正透镜42。
[0193]该校正透镜42具有对由于后面说明的反射部6而产生的影像光L2的平行性的紊乱进行校正的功能。由此，能够提高影像光L2的分辨率性能。作为这样的校正透镜42，例如可以列举超环面透镜、柱面透镜、自由曲面透镜等。
[0194]需要注意的是，根据需要，可以在光扫描部36与校正透镜42之间设置任意的光学系统、例如扩大影像光L2的光束宽度(截面积)的瞳孔扩大光学系统。通过设置这样的光学系统，射入眼睛EY的影像光的截面积扩大，从而能够提高影像的视认性。
[0195]反射部
[0196]反射部6设置于前框部21的遮光部212，被配置为在使用时位于观察者的左眼EYL的前方。该反射部6具有足以覆盖观察者的眼睛EY的大小，具有使来自光扫描部36的影像光L2朝着观察者的眼睛EY射入的功能。
[0197]反射部6具有光衍射部(衍射光学元件)65及透光性部件61。
[0198]透光性部件61是由在可见区展现出高透光性(光透过性)的树脂材料等形成的透光性基材。透光性部件61形成为具有面611的平板状。
[0199]在面611上设有光衍射部65。光衍射部65具有通过衍射，使从光扫描部36射出的影像光L2向观察者的眼睛EY的方向偏转而生成影像光L3的功能。即、光衍射部65包括使影像光L2衍射的衍射光学元件。该衍射光学元件是反射式衍射元件，入射至光衍射部65的影像光L2被反射，并以按每个波长确定的特定的角度增强。由此，能够在特定的衍射角度产生强度相对大的衍射光。
[0200]S卩、反射部6是半反射镜，也具有使外界光透过的功能(对可见光的透光性)。因此，反射部6具有反射从光扫描部36射出的影像光L2而生成影像光L3，并在使用时使从反射部6的外侧朝向观察者的眼睛EY的外界光透过的功能。由此，观察者能够边视觉辨认外界图像的同时，边视觉辨认由影像光L3形成的虚像(图像)。即、能够实现透视型头戴式显示器。
[0201]需要注意的是，根据本实施方式的透光性部件61形成为具有面611的平板状，但也可以根据需要形成为弯曲的形状。例如，透光性部件61也可以构成为具有凹面，使用时该凹面位于观察者侧。由此，能够使反射部6反射的影像光L3高效地向观察者的眼睛EY聚光。
[0202]根据本实施方式的光衍射部65由作为一种衍射光栅的全息元件651构成。全息元件651是半透过膜(体积全息元件(体積本口夕''歹Λ素子))，具有使从光扫描部36照射至全息元件651的影像光L2中的特定波长区域的光衍射，而使除此之外的波长区域的光透过的性质。
[0203]通过利用这样的全息元件651的衍射，为了将特定波长区域的影像光L2引导至观察者的眼睛EY而进行的衍射角度、光束状态的调整变得容易，能够边使观察者视觉辨认外界图像的同时，边在眼前形成虚像。具体地，通过全息元件651衍射的光作为影像光L3射入观察者的左眼EYL。需要注意的是，位于右眼EYR侧的反射部6也是同样。然后，分别射入观察者的左右眼EY的影像光L3在观察者的视网膜上成像。
[0204]需要注意的是，构成光衍射部65的衍射光栅是反射式衍射元件的话，任何衍射光栅均可，除了上述全息元件(全息光栅)之外，还可以是形成有横截面呈锯齿状的槽的表面凹凸式衍射光栅(闪耀光栅(blazed grating))、组合了全息元件和表面凹凸式衍射光栅的表面凹凸全息元件(闪耀全息光栅)等。
[0205]其中，当重视衍射效率时，也优选使用表面闪耀全息元件。在该元件中，通过使由构成槽的面的角度(闪耀角)决定的衍射光的波长(衍射效率最高的光的波长)、由全息元件的干涉条纹间距决定的衍射光的波长、影像光LI的波长对应，能够获得特别高的衍射效率。
[0206]根据以上说明的图像显示装置1，通过将由图像生成部3生成的影像光LI经反射部6引导至观察者的眼睛EY，从而能够使基于影像信号的影像作为形成在视野范围的虚像让观察者进行视觉辨认。
[0207]图像显示装置的动作
[0208]接着，说明图像显示装置I的动作。
[0209]图8是经光扫描部扫描后的影像光被投射至反射部并被二维扫描的一例情形的示意图。
[0210]在图8示出的例子中，影像光被光扫描部36扫描，并被投射到形成在反射部6的透光性部件61上的长方形的全息元件651 (光衍射部65)。
[0211 ]通过水平方向(图8的左右方向(第一方向))的主扫描FS和垂直方向(图8的上下方向(第二方向))的副扫描SS相组合，从而影像光L2在全息元件651内描绘任意的影像。对影像光L2的扫描模式(走查/、°夕一 V)并不特别限定，在图8中用虚线箭头示出的模式例中，重复进行沿水平方向主扫描之后，在端部沿垂直方向副扫描，再沿水平方向反向主扫描之后，在端部沿垂直方向副扫描的动作。
[0212]需要注意的是，如上所述，主扫描FS的方向与水平方向一致，而且，优选与连接观察者的左眼EYL的中心和右眼EYR的中心的方向平行。由此，例如能够形成具有分别与水平方向和垂直方向平行的边的影像面。其结果，能够形成便于观察者视觉辨认的影像。
[0213]图9是用于说明图3示出的图像显示装置的作用的示意图。其中，图9的(a)是从Y轴的+侧观察图3示出的图像显示装置的局部的图，图9的(b)是从X轴的-侧观察图3示出的图像显示装置的局部的图。
[0214]需要注意的是，图9的(a)中示出的两个实线箭头对应于与主扫描FS的振幅的两端对应的影像光L2以及该影像光L2被光衍射部65衍射而产生的影像光L3。
[0215]并且，图9的(b)中示出的两个实线箭头对应于与副扫描SS的振幅的两端对应的影像光L2以及该影像光L2被光衍射部65衍射而产生的影像光L3。
[0216]需要说明的是，图9的(b)中示出的交叉点Pl是图8所示的主扫描FS的振幅的中心Cl与副扫描SS的振幅的中心C2的交叉点。
[0217]并且，图9的(b)中示出的法线NI是光衍射部(衍射光学元件)65的表面上的交叉点Pl处的法线。需要注意的是，本发明中的“法线NI”设为以交叉点Pl为一端，向与光衍射部65的表面相邻的空间侧延伸的半直线。
[0218]并且，图9的(b)示出的平面Fl是包含交叉点P1、观察者的右眼EYR的中心、左眼EYL的中心的虚拟平面。
[0219]如图9所示，图9示出的光扫描部36在平面Fl内且位于左眼EYL的左方(侧方)。于是，经光扫描部36边反射边扫描的影像光L2在光衍射部65衍射并作为影像光L3射入左眼EYL。由此，观察者能够视觉辨认基于影像信号的影像。
[0220]但是，图9示出的光衍射部65以其表面的法线NI位于比平面Fl更靠近观察者的头顶侧的方式相对于平面Fl倾斜。即、从X轴的-侧观察光衍射部65的表面时，如图9的(b)所示，光衍射部65的表面以从正对左眼EYL的状态稍微朝向观察者的头顶侧(Y轴的+侧)的方式倾斜。
[0221]并且，射出影像光L2的光扫描部36设在包含于平面Fl内的位置。
[0222]通过这样地使法线NI相对于平面Fl倾斜，从而即使不是所有的影像光L2被光衍射部65衍射，而是其一部分在光衍射部65的表面反射(正反射)时，也能够充分降低其反射光L9射入右眼EYR的概率。即、当影像光L2的一部分入射至光衍射部65的表面时，其反射光以与入射角相等的反射角射出。为此，当法线NI相对于平面Fl倾斜时，反射光L9向朝头顶侧离开平面Fl的方向射出。其结果，抑制反射光L9射入位于平面Fl上的右眼EYR。由此，右眼EYR中不易入射意外的光，能够避免降低应由右眼EYR视觉辨认的图像、外部景色的视认性。
[0223]需要注意的是，在图9的(b)中，反射光L9向比平面Fl更靠观察者头顶一侧的位置射出。因此，能降低反射光L9射入他人眼睛的概率，能降低他人感到不适的忧虑。
[0224]并且，法线NI相对于平面Fl的倾斜角度Θ设为位于Y轴的最+侧的影像光L2反射了时的反射光L9不会射入右眼EYR的角度即可。因此，倾斜角度Θ可以根据右眼EYR的瞳孔大小、右眼EYR与反射部6的距离、副扫描SS的振幅等来确定。
[0225]作为一种例子，优选地，倾斜角度Θ设为0.1°以上30°以下，更加优选地，设为0.2°以上20°以下。由此，能够在抑制外观不协调的同时，充分降低反射光L9射入右眼EYR的概率。
[0226]另一方面，在图9的(a)中，从观察者的头顶侧观察时，光衍射部65的表面的法线NI与左眼EYL的中心重叠。因此，光衍射部65、支撑其的反射部6不会在头部H的左右方向上倾斜。由此，从第三者看时，图9示出的反射部6看上去像是与例如眼镜镜片、护目镜等同等的外观，呈现出不协调感少的外观。
[0227]需要注意的是，当从观察者的头顶部观察时，法线NI与左眼EYL的中心重叠在本发明中并不是必须的，也可以从左眼EYL的中心偏向左侧或右侧。
[0228]需要说明的是，在一般的影像中，对光量进行累积时，认为交叉点Pl处的影像光L2的累积光量最大的情况也多。为此，从抑制右眼EYR的视认性下降的角度考虑，创造至少交叉点Pl处的影像光L2反射了时的反射光L9不会射入右眼EYR的情况较好。从这一角度考虑的话，法线NI相对于平面Fl的倾斜角度Θ可以比满足位于Y轴的最+侧的影像光L2反射了时的反射光L9不会射入右眼EYR的条件的角度在下限侧上进一步放宽。
[0229]S卩、为了防止过多的杂散光射入右眼EYR，设为至少在交叉点Pl反射的反射光L9不会射入右眼EYR的角度足矣，满足这样的条件的倾斜角度Θ的下限值例如设为0.01°。
[0230]并且，即使在面611是上述那样的弯曲面的情况下，也可以适用本实施方式。即、如果由弯曲面构成的面611的交叉点Pl上的法线NI相对于平面Fl倾斜的话，可获得上述那样的效果。
[0231]第二实施方式
[0232]接着，说明本发明的图像显示装置的第二实施方式。
[0233]图10是用于说明根据第二实施方式的图像显示装置的动作的示意图。需要注意的是，图10的(a)是从Y轴的+侧观察根据第二实施方式的图像显示装置的局部的图，图10的(b)是从X轴的-侧观察图10的(a)所示的图像显示装置的局部的图。
[0234]下面说明第二实施方式，在以下的说明中，围绕与上述的第一实施方式的不同点进行说明，省略对于相同内容的说明。并且，在图中，对与上述实施方式相同的部分标注相同的符号。
[0235]根据第二实施方式的图像显示装置I除了光衍射部65的表面的法线NI以位于比平面Fl更靠近观察者的躯体侧的方式相对于平面Fl倾斜之外，其余均与根据第一实施方式的图像显示装置I相同。即、如图10的(b)所示，当从X轴的-侧观察时，光衍射部65的表面以从正对左眼EYL的状态稍微朝着观察者的躯体侧(Y轴的-侧)的方式倾斜。
[0236]并且，在本实施方式中，射出影像光L2的光扫描部36设在包含于平面Fl内的位置。
[0237]通过这样地使法线NI相对于平面Fl倾斜，能够获得与第一实施方式相同的效果。即、即使不是所有的影像光L2被光衍射部65衍射，而是其一部分在光衍射部65的表面反射时，也能够充分降低其反射光L9射入右眼EYR的概率。即、反射光L9向朝观察者的躯体侧离开平面Fl的方向射出，右眼EYR中不易入射意外的光，能够避免应由右眼EYR视觉辨认的图像、外部景色的视认性降低。
[0238]需要注意的是，在图10的(b)中，法线NI从平面Fl向观察者的躯体侧倾斜，因此，夕卜部光难以从观察者的头顶侧进入反射部6与左眼EYL之间。因此，能够抑制左眼EYL、右眼EYR中的图像、外部景色的视认性因外部光而下降。
[0239]并且，法线NI相对于平面Fl的倾斜角度Θ设为位于Y轴的最-侧的影像光L2反射了时的反射光L9不会射入右眼EYR的角度即可。因此，倾斜角度Θ可以根据右眼EYR的瞳孔大小、右眼EYR与反射部6的距离、副扫描SS的振幅等确定。
[0240]作为一种例子，优选地，倾斜角度Θ设为0.01°以上30°以下，更加优选地，设为0.1°以上20°以下。由此，能够在抑制外观不协调的同时，充分降低反射光L9射入右眼EYR的概率。
[0241]另一方面，在图10的(a)中，从观察者的头顶侧观察时，光衍射部65的表面的法线NI与左眼EYL的中心重叠。因此，光衍射部65、支撑其的反射部6未在头部H的左右方向上倾斜。由此，从第三者看时，图9示出的反射部6看上去像是与例如眼镜镜片、护目镜等同等的外观，呈现出不协调感少的外观。
[0242]需要注意的是，当从观察者的头顶部观察时，法线NI与左眼EYL的中心重叠在本发明中并不是必须的，也可以从左眼EYL的中心偏向左侧或右侧。
[0243]并且，即使在面611是上述那样的弯曲面的情况下，如果如上述那样交叉点Pl上的法线NI相对于平面Fl倾斜的话，可获得上述那样的效果。
[0244]在上述那样的第二实施方式中也能够获得与第一实施方式相同的作用、效果。
[0245]第三实施方式
[0246]接着，说明本发明的图像显示装置的第三实施方式。
[0247]图11是用于说明根据第三实施方式的图像显示装置的动作的示意图。需要注意的是，图11的(a)是从Y轴的+侧观察根据第三实施方式的图像显示装置的局部的图，图11的(b)是从X轴的-侧观察图11的(a)所示的图像显示装置的局部的图。
[0248]下面说明第三实施方式，在以下的说明中，围绕与上述的第一、第二实施方式的不同点进行说明，省略对于相同内容的说明。并且，在图中，对与上述实施方式相同的部分标注相同的符号。
[0249]与根据第一实施方式的图像显示装置I同样，根据第三实施方式的图像显示装置I中，光衍射部65的表面的法线NI以位于比平面Fl更靠近观察者的头顶一侧的方式相对于平面Fl倾斜。因此，本实施方式起到与第一实施方式相同的作用、效果。
[0250]加之，在本实施方式中，如图11所示，光扫描部36位于左眼EYL的左斜上方头顶侧。即、在本实施方式中，与第一实施方式同样，光扫描部36在左眼EYL的左侧且位于比平面Fl更靠近观察者的头顶侧。
[0251 ]进一步地换言之，以通过图8中的副扫描SS的振幅的中心的方式进行了主扫描的光束所扫过的面、即、图11的(a)中被两条影像光L2夹着的区域(主扫描面)位于比平面Fl更靠近头顶侧(与法线NI相同的一侧)，并相对于平面Fl倾斜。
[0252]这样的位置关系一旦成立，与第一实施方式的情况相比，根据本实施方式的光衍射部65的表面变为与光扫描部36更加接近正对的状态(与处于非驱动状态的光反射板113更加接近正对的状态)。因此，能够减少通过光扫描部36扫描影像光L2时所需的扫描区域的校正量，例如减少为校正在光衍射部65的表面扫描的影像光L2的梯形畸变(校正所谓的梯形畸变)而加在影像信号、驱动信号上的校正量。其结果，能够将伴随校正的画质下降抑制为更小。
[0253]需要注意的是，为了获得上述那样的效果，上述的主扫描面以位于比平面Fl更靠近观察者的头顶侧的方式倾斜即可，但是，如图11所示，优选地，上述的主扫描面以包含光衍射部65的表面的法线NI的方式倾斜。
[0254]换言之，以光扫描部36位于法线NI上的方式设置反射部6的姿势和光扫描部36的配置。
[0255]这样的位置关系一旦成立，由于副扫描SS的振幅夹着主扫描面呈对称，从而能够将所谓的梯形畸变抑制在最小限度。其结果，能够将加在影像信号、驱动信号上的校正量控制在最小限度。
[0256]第四实施方式
[0257]接着，说明本发明的图像显示装置的第四实施方式。
[0258]图12是用于说明根据第四实施方式的图像显示装置的动作的示意图。需要注意的是，图12的(a)是从Y轴的+侧观察根据第四实施方式的图像显示装置的局部的图，图12的(b)是从X轴的-侧观察图12的(a)所示的图像显示装置的局部的图。
[0259]下面说明第四实施方式，在以下的说明中，围绕与上述第一?第三实施方式的不同点进行说明，省略对于相同内容的说明。并且，在图中，对与上述实施方式相同的部分标注相同的符号。
[0260]与根据第二实施方式的图像显示装置I同样，根据第四实施方式的图像显示装置I中，光衍射部65的表面的法线NI以位于比平面Fl更靠近观察者的躯体侧的方式相对于平面Fl倾斜。因此，本实施方式起到与第二实施方式相同的作用、效果。
[0261 ]加之，在本实施方式中，如图12所示，光扫描部36位于左眼EYL的左斜下方躯体侧。即、在本实施方式中，与第二实施方式同样，光扫描部36在左眼EYL的左侧且位于比平面Fl更靠近观察者的躯体侧。
[0262 ]进一步地换言之，以通过图8中的副扫描SS的振幅的中心的方式进行了主扫描的光束所扫过的面、即、图12的(a)中被两条影像光L2夹着的区域(主扫描面)以位于比平面Fl更靠近躯体侧(与法线NI相同的一侧)的方式相对于平面Fl倾斜。
[0263]这样的位置关系一旦成立，与第二实施方式的情况相比，根据本实施方式的光衍射部65的表面变为与光扫描部36更加接近正对的状态(与处于非驱动状态的光反射板113更加接近正对的状态)。因此，能够减少通过光扫描部36扫描影像光L2时所需的扫描区域的校正量，例如减少为校正在光衍射部65的表面扫描的影像光L2的梯形畸变(校正所谓的梯形畸变)而加在影像信号、驱动信号上的校正量。其结果，能够将伴随校正的画质下降抑制为更小。
[0264]需要注意的是，为了获得上述那样的效果，上述的主扫描面以位于比平面Fl更靠近观察者的躯体侧的方式倾斜即可，但是，如图12所示，优选地，上述的主扫描面以包含光衍射部65的表面的法线NI的方式倾斜。
[0265]换言之，以光扫描部36位于法线NI上的方式设置反射部6的姿势和光扫描部36的配置。
[0266]这样的位置关系一旦成立，由于副扫描SS的振幅夹着主扫描面呈对称，从而能够将所谓的梯形畸变抑制在最小限度。其结果，能够将加在影像信号、驱动信号上的校正量控制在最小限度。
[0267]附注I
[0268]图13是用于说明根据附注I的图像显示装置的动作的示意图。需要注意的是，图13的(a)是从Y轴的+侧观察根据附注I的图像显示装置的局部的图，图13的(b)是从X轴的-侧观察图13的(a)所示的图像显示装置的局部的图。
[0269]下面说明根据附注I的图像显示装置，在以下的说明中，围绕与根据上述第一?第四实施方式的图像显示装置的不同点进行说明，省略对于相同内容的说明。并且，在图中，对与根据上述实施方式的图像显示装置相同的部分标注相同的符号。
[0270]在根据附注I的图像显示装置I中，光衍射部65的表面的法线NI包含在平面Fl内。
[0271]另一方面，在根据附注I的图像显示装置I中，反射部6以该法线NI指向左眼EYL与右眼EYR之间的方式倾斜。即、从Y轴的+侧观察时，如图13的(a)所示，光衍射部65的表面以从正对左眼EYL的状态稍微朝着右眼EYR侧(X轴的+侧)的方式倾斜。
[0272]通过这样地使光衍射部65的表面倾斜，从而即使不是所有的影像光L2被光衍射部65衍射，而是其一部分在光衍射部65的表面反射时，也能够充分降低其反射光L9射入右眼EYR的概率。由此，右眼EYR中不易入射意外的光，能够避免应由右眼EYR视觉辨认的图像、外部景色的视认性降低。
[0273]在此，将Z轴和法线NI所成的角度设为α时，根据右眼EYR的瞳孔大小、右眼EYR与反射部6的距离、副扫描SS的振幅等适当确定倾斜角度α。
[0274]作为一种例子，优选地，倾斜角度α设为0.01°以上30°以下，更加优选地，设为
0.02°以上20°以下。由此，能够在抑制外观不协调的同时，充分降低反射光L9射入右眼EYR
的概率。
[0275]需要说明的是，除了这些点之外，根据附注I的图像显示装置I与根据第一?第四实施方式的图像显示装置I相同。
[0276]附注2
[0277]图14是用于说明根据附注2的图像显示装置的动作的示意图。需要注意的是，图14的(a)是从Y轴的+侧观察根据附注2的图像显示装置的局部的图，图14的(b)是从X轴的-侧观察图14的(a)所示的图像显示装置的局部的图。
[0278]下面说明根据附注2的图像显示装置，在以下的说明中，围绕与根据上述第一?第四实施方式的图像显示装置的不同点进行说明，省略对于相同内容的说明。并且，在图中，对与根据上述实施方式的图像显示装置相同的部分标注相同的符号。
[0279]在根据附注2的图像显示装置I中，光衍射部65的表面的法线NI包含在平面Fl内。
[0280]另一方面，在根据附注2的图像显示装置I中，反射部6以该法线NI指向左眼EYL的左侧的方式倾斜。即、从Y轴的+侧观察时，如图14的(a)所示，光衍射部65的表面以从正对左眼EYL的状态稍微朝着左侧(X轴的-侧)的方式倾斜。
[0281]通过这样地使光衍射部65的表面倾斜，从而即使不是所有的影像光L2被光衍射部65衍射，而是其一部分在光衍射部65的表面反射时，也能够充分降低其反射光L9射入右眼EYR的概率。由此，右眼EYR中不易入射意外的光，能够避免应由右眼EYR视觉辨认的图像、外部景色的视认性降低。
[0282]在此，将Z轴和法线NI所成的角度设为α时，根据右眼EYR的瞳孔大小、右眼EYR与反射部6的距离、副扫描SS的振幅等适当确定倾斜角度α。
[0283]作为一种例子，优选地，倾斜角度α设为0.01°以上30°以下，更加优选地，设为
0.02°以上20°以下。由此，能够在抑制外观不协调的同时，充分降低反射光L9射入右眼EYR
的概率。
[0284]需要说明的是，除了这些点之外，根据附注2的图像显示装置I与根据第一?第四实施方式的图像显示装置I相同。
[0285]第五实施方式
[0286]接着，说明本发明的图像显示装置的第五实施方式。
[0287]图15是本发明的图像显示装置的第五实施方式的构成示意图。
[0288]下面说明第五实施方式，在以下的说明中，围绕与上述第一?第四实施方式的不同点进行说明，省略对于相同内容的说明。并且，在图中，对与上述实施方式相同的部分标注相同的符号。
[0289]根据第五实施方式的图像显示装置I除了全息元件651的构成不同之外，其余均与根据第一实施方式的图像显示装置I相同。
[0290]S卩、在根据上述各实施方式的全息元件651中，以彼此不同的间距使红色光用干涉条纹、绿色光用干涉条纹和蓝色光用干涉条纹重叠(多路合成(多重化))在一层全息层内而形成，以分别单独地使红色光、绿色光及蓝色光三种颜色的光衍射。
[0291]相对于此，如图15所示，根据本实施方式的全息元件651由层叠用于使红色光衍射的全息层65 IR、用于使绿色光衍射的全息层65IG、和用于使蓝色光衍射的全息层65IB而成的层叠体构成。
[0292]这样，在本实施方式中，将红色光用干涉条纹、绿色光用干涉条纹和蓝色光用干涉条纹形成在彼此不同的全息层，因此，能够抑制由于干涉条纹彼此重复而降低衍射效率。因此，根据本实施方式，能够提高全息元件651的衍射效率。
[0293]并且，通过提高全息元件651的衍射效率，能够相对减少在全息元件651反射的光量。因此，即使影像光L2从光衍射部65的表面反射时，也能抑制其光量，即使射入右眼EYR，也能将应由右眼EYR视觉辨认的图像、外部景色的视认性的下降控制在最小限度。
[0294]需要注意的是，全息层651R、全息层651G以及全息层651B的层叠顺序并不限定于图15不出的层置顺序。
[0295]在上述的第五实施方式中也能获得与第一?第四实施方式相同的作用、效果。
[0296]以上基于图示的实施方式说明了本发明的图像显示装置，但是，本发明并不限定于此。
[0297]例如，在本发明的图像显示装置中，各部分的构成可以替换为发挥相同作用的任意构成，并且，也可以添加任意的构成。
【主权项】
1.一种图像显示装置，其特征在于，佩戴在观察者的头部上使用，并具备: 影像光生成部，生成基于影像信号调制过的影像光； 光扫描仪，位于所述观察者的头部侧方，且在第一方向对所述影像光进行主扫描，在与所述第一方向正交的第二方向对所述影像光进行副扫描；以及 衍射光学元件，经所述光扫描仪扫描后的所述影像光入射至所述衍射光学元件，所述衍射光学元件使该入射的所述影像光衍射，并向所述观察者的一只眼睛射出， 所述衍射光学元件的表面的交叉点处的法线相对于虚拟平面倾斜，使得所述交叉点处的所述影像光在所述衍射光学元件的表面反射后的光不射入所述观察者的另一只眼睛，其中，所述交叉点是所述主扫描的振幅中心与所述副扫描的振幅中心的交叉点，所述虚拟平面包含所述观察者的一只眼睛的中心、所述观察者的另一只眼睛的中心和所述交叉点。2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于， 以通过所述副扫描的振幅中心的方式进行了所述主扫描的光的扫描面相对于所述虚拟平面向与所述法线相同的一侧倾斜。3.根据权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于， 所述衍射光学元件的表面的所述交叉点处的法线以位于比所述虚拟平面更靠近所述观察者的头顶侧的方式相对于所述虚拟平面倾斜。4.根据权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于， 所述衍射光学元件的表面的所述交叉点处的法线以位于比所述虚拟平面更靠近所述观察者的躯体侧的方式相对于所述虚拟平面倾斜。5.根据权利要求1至4中任一项所述的图像显示装置，其特征在于， 所述第一方向与连接所述观察者的一只眼睛的中心和所述观察者的另一只眼睛的中心的方向平行。6.根据权利要求1至5中任一项所述的图像显示装置，其特征在于， 所述衍射光学元件是体积全息元件。7.根据权利要求1至6中任一项所述的图像显示装置，其特征在于，所述图像显示装置还具备: 位于所述观察者的头部侧方的框架， 所述光扫描仪固定于所述框架。
【文档编号】G02B27/01GK105929536SQ201610096730
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月22日
【发明人】石田大辅
【申请人】精工爱普生株式会社