角度的角度宽度、角度变化的产生。
[0253]此外，在图像显示装置I中，除红色光、绿色光以及蓝色光以外，也可以追加其它颜色的光，相反地，也可以使用少于3色即仅I色的光或者仅2色的光。
[0254]另外，在本实施方式中，在影像光生成部31与光扫描部36之间设置有光衍射部35。因此，从影像光生成部31射出的影像光LI不依赖于影像的内容，投射于光衍射部35的特定位置。换言之，通过将光衍射部35配置于比光扫描部36靠光源侧，从而空间地被扫描之前的影像光LI投射于光衍射部35，因此光衍射部35所需要的面积少。因此，根据本实施方式，能够使用面积较小的光衍射部35，从而能够实现图像显示装置I的小型化以及低成本化。
[0255]另外，在将光衍射部35由表面浮雕型衍射光栅、表面浮雕全息元件构成的情况下，表面浮雕的槽的倾斜面使光镜面反射。因此，优选以基于表面浮雕的槽的形状沿规定的方向被衍射的衍射光朝向光扫描部36的方式，适当地设定表面浮雕的槽的形状。
[0256]<第二实施方式>
[0257]接下来，对本发明的图像显示装置的第二实施方式进行说明。
[0258]图12是示意表示本发明的图像显示装置的第二实施方式的结构的图。
[0259]以下，虽然对第二实施方式进行说明，但在以下的说明中，以与上述第一实施方式不同的点为中心进行说明，针对相同的事项，省略其说明。另外，在图中，对于与上述实施方式相同的事项，标注相同的附图标记。
[0260]对于第二实施方式的图像显示装置I而言，除第一全息元件351以及第二全息元件651的结构不同以外，与第一实施方式的图像显示装置I相同。
[0261]S卩，在上述第一实施方式的第一全息元件351以及第二全息元件651，分别以使红色光、绿色光以及蓝色光的3色光分别独立地衍射的方式，使红色光用的干涉条纹、绿色光用的干涉条纹与蓝色光用的干涉条纹，以相互不同的间距重叠(重叠化)从而形成。
[0262]与此相对，如图12所示，本实施方式的第一全息元件351由将用于使红色光衍射的全息图层351R、用于使绿色光衍射的全息图层351G与用于使蓝色光衍射的全息图层351B层叠而成的层叠体构成。
[0263]同样地，如图12所示，本实施方式的第二全息元件651由将用于使红色光衍射的全息图层651R、用于使绿色光衍射的全息图层651G与用于使蓝色光衍射的全息图层651B层叠而成的层叠体构成。
[0264]这样，在本实施方式中，由于将红色光用的干涉条纹、绿色光用的干涉条纹与蓝色光用的干涉条纹形成于相互不同的全息图层，所以能够抑制干涉条纹彼此重复从而导致的衍射效率的降低。因此，根据本实施方式，能够分别提高第一全息元件351以及第二全息元件651的衍射效率。
[0265]此外，对于对第一实施方式进行了说明的第一全息元件351与第二全息元件651之间的干涉条纹间距的大小关系、第二全息元件651之中的干涉条纹间距的大小关系而言，分别针对本实施方式的红色光用的干涉条纹、绿色光用的干涉条纹以及蓝色光用的干涉条纹，个别地并且相互独立地成立。因此，例如针对红色光，在第一次衍射中产生的衍射角度的角度宽度、角度变化在第二次衍射中抵消至少一部分。同样地，针对绿色光，也是在第一次衍射中产生的衍射角度的角度宽度、角度变化在第二次衍射中抵消至少一部分，针对蓝色光，也是在第一次衍射中产生的衍射角度的角度宽度、角度变化在第二次衍射中抵消至少一部分。
[0266]此外，全息图层351R、全息图层351G以及全息图层351B的层叠顺序并不限定于图12所示的层叠顺序。
[0267]在以上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。
[0268]<第三实施方式>
[0269]接下来，对本发明的图像显示装置的第三实施方式进行说明。
[0270]图13是示意表示具备本发明的图像显示装置的第三实施方式的平视显示器的简要结构的图。
[0271]以下，虽然对第三实施方式进行说明，但在以下的说明中，以与上述第一?第二实施方式不同的点为中心进行说明，对于相同的事项，省略其说明。另外，在图中，针对与上述实施方式相同的事项，标注相同的附图标记。
[0272]对于第三实施方式的图像显示装置I而言，除包含于安装于汽车的顶棚部而被使用的平视显示器10’以外，与第一?第二实施方式的图像显示装置I相同。
[0273]S卩，第三实施方式的图像显示装置I安装于汽车CA的顶棚部CE而被使用，以重叠有虚像与外界像的状态使观察者看到。
[0274]如图13所示，该图像显示装置I具备内置图像生成部3以及放大光学系统4的光源单元UT、反射部6以及连接光源单元UT与反射部6的框架2 ’。
[0275]另外，在本实施方式中，虽然以将光源单元UT、框架2’以及反射部6安装于汽车CA的顶棚部CE的情况为例进行说明，但也可以将它们安装于汽车CA的仪表板上，也可以将一部分结构固定于挡风玻璃FW。并且，平视显示器10’不仅可以安装于汽车，也可以安装于飞机、船舶、工程机械、重型机械、摩托车、自行车、宇宙飞船那样的各种移动体。
[0276]以下，对图像显示装置I的各部分依次详细地进行说明。
[0277]虽然光源单元UT也可以以任何方法固定于顶棚部CE，但例如使用带、夹具等通过安装于遮阳板的方法来固定。
[0278]框架2’例如具备一对长条状的部件，通过连接光源单元UT与反射部6的X轴方向的两端，固定光源单元UT与反射部6。
[0279]光源单元UT内置有图像生成部3以及放大光学系统4，从放大光学系统4朝向反射部6射出影像光L3。而且，通过反射部6而被衍射反射的影像光L5在观察者的眼睛EY成像。
[0280]另一方面，本实施方式的反射部6也具有使在使用时从反射部6的外侧朝向观察者的眼睛EY的外界光L6透过的功能。即，反射部6具有反射来自光源单元UT的影像光L3并且使在使用时从汽车CA外经由挡风玻璃FW朝向观察者的眼睛EY的外界光L6透过的功能。由此，观察者能够看到外界像同时看到由影像光L5形成的虚像(图像)。即，能够实现穿透式的平视显示器。
[0281]在这种第三实施方式中，也能够获得与第一?第二实施方式相同的作用、效果。
[0282]S卩，在本实施方式的图像显示装置I中，也能够将在第一次衍射中产生的衍射角度的角度宽度、角度变化在第二次衍射中抵消至少一部分。由此，观察者能够看到分辨率降低、颜色偏差充分被抑制的高画质的影像。
[0283]以上，针对本发明的图像显示装置，虽然基于图示的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于它们。
[0284]例如，在本发明的图像显示装置中，各部分结构能够置换为发挥相同功能的任意结构，另外，也能够附加任意结构。
[0285]另外，本发明的图像显示装置的实施方式并不限定于上述头戴式显示器、平视显示器，只要是具有视网膜扫描方式的显示原理的显示装置，本发明的图像显示装置也能够包含于任何方式的显示装置。
[0286]附图标记说明:
[0287]I…图像显不装置;2…框架;2’…框架;3…图像生成部;4…放大光学系统；5…光学元件；6…反射部；10...头戴式显示器；10’…平视显示器；11...可动镜部；12a…轴部；12b…轴部；13...框体部；14a…轴部；14b…轴部；14c…轴部；14cl...轴部；15...支承部；16...永久磁铁;17…线圈；18…信号重叠部;21...前部;22...太阳穴部;23...鼻托;27...凹部;31...影像光生成部；32…驱动信号生成部；33...控制部；34…透镜；35...光衍射部；36…光扫描部;42...修正透镜;43...遮光板;51...导光部;52...导光部;53...导光部;54...半透半反射镜层；55...半透半反射镜层；56...入射面；57...射出面；58a…侧面；58b…侧面；59a…侧面；59b…侧面;61...非球面镜;65...光衍射部;111…基部；112…隔尚物；113…光反射板;114...光反射部；115…硬质层;211…缘部;212…遮光部;311…光源部;311B...光源;311G...光源；31 IR…光源；312B...驱动电路;312G...驱动电路;312R...驱动电路;313…光合成部；313a...分色镜;313b...分色镜;321…驱动电路;322…驱动电路;351…第一全息元件;351B...全息图层；351G…全息图层;351R…全息图层；611…凹面；651…第二全息元件；651B...全息图层;651G...全息图层;651R...全息图层;651a...中心部;651b...端部;651c...端部;CA…汽车；CE…顶棚部;EA...耳朵;EY...眼睛;FW…挡风玻璃;H…头部;Ll...影像光;L2...影像光;L3...影像光;L3’...影像光;L4.??影像光;L5…影像光;L5’...影像光;L6…外界光;NS.??鼻;SL...扫描线；Tl...周期;T2...周期;UT...光源单元;VI...第一驱动信号;V2...第二驱动信号;W…轴线。
【主权项】
1.一种图像显示装置，其特征在于，具备: 影像光生成部，其生成基于影像信号调制而得的影像光； 第一衍射光学元件，其使从所述影像光生成部射出的所述影像光衍射； 光扫描仪，其对所述影像光进行空间扫描；以及 第二衍射光学元件，由所述光扫描仪扫描的所述影像光入射于该第二衍射光学元件，并且该第二衍射光学元件使该入射的所述影像光衍射， 所述第一衍射光学元件设置于所述影像光生成部与所述光扫描仪之间的光路上。2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于， 所述第二衍射光学元件的所述影像光的入射侧的表面形状在与所述第二衍射光学元件的衍射光栅垂直的方向成为凹面。3.根据权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于， 所述光扫描仪沿第一方向对所述影像光进行主扫描，沿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， 所述第一衍射光学元件的衍射光栅周期恒定， 所述第二衍射光学元件具有在所述主扫描的扫描线上衍射光栅周期相互不同的部分，其中，所述主扫描的扫描线是在向所述第二衍射光学元件入射的所述影像光的所述副扫描的振幅的中心通过的主扫描的扫描线。4.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于， 所述第一衍射光学元件的衍射光栅周期处于所述主扫描的扫描线上的衍射光栅周期的最大值与最小值之间，其中，所述主扫描的扫描线是在向所述第二衍射光学元件入射的所述影像光的所述副扫描的振幅的中心通过的主扫描的扫描线。5.根据权利要求3或4所述的图像显示装置，其特征在于， 所述第一衍射光学元件的衍射光栅周期与所述主扫描的扫描线上且所述主扫描的振幅的中心的位置的衍射光栅周期相等，所述主扫描的扫描线是在向所述第二衍射光学元件入射的所述影像光的所述副扫描的振幅的中心通过的主扫描的扫描线。6.根据权利要求3或4所述的图像显示装置，其特征在于， 所述第一衍射光学元件的衍射光栅周期与所述主扫描的扫描线上的衍射光栅周期的平均值相等，其中，所述主扫描的扫描线在向所述第二衍射光学元件入射的所述影像光的所述副扫描的振幅的中心通过的主扫描的扫描线。7.根据权利要求3?6中的任一项所述的图像显示装置，其特征在于， 所述第二衍射光学元件的衍射光栅的延伸方向与所述第一方向正交。8.根据权利要求1?7中的任一项所述的图像显示装置，其特征在于， 还具有设置于所述光扫描仪与所述第二衍射光学元件之间的光路上的扩瞳光学系统。
【专利摘要】本发明涉及图像显示装置，抑制装置的大型化且抑制伴随着衍射的衍射角度的偏移，并且能够显示高画质。图像显示装置(1)具备：影像光生成部(31)，其生成基于影像信号调制而得的影像光(L1)；光衍射部(35)(第一衍射光学元件)，其使从影像光生成部射出的影像光衍射；光扫描部(36)(光扫描仪)，其对影像光进行空间扫描；以及反射部(6)，其具备使由光扫描部扫描的影像光(L2)衍射的光衍射部(65)(第二衍射光学元件)，光衍射部(35)设置于影像光生成部与光扫描部之间的光路上。另外，作为光衍射部，优选干涉条纹间距恒定，作为光衍射部，优选具有干涉条纹间距相互不同的部分。
【IPC分类】G02B27/01
【公开号】CN105676454
【申请号】
【发明人】米洼政敏, 石田大辅
【申请人】精工爱普生株式会社
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月4日