虚像显示装置.pdf

本发明涉及虚像显示装置。提供可以进行调整了辉度的良好的图像的观看并能够降低使观看者产生的疲劳的虚像显示装置。图像显示装置（80）通过在水平方向上使配光角比在垂直方向上变大（其中，该水平方向是与观看者的眼睛排列的方向平行的横向方向（左右方向），该垂直方向是与观看者的眼睛排列的方向垂直的纵向方向（上下方向）），能够对通过关于影像光的水平方向的出射角度而产生的辉度的差（辉度差）进行抑制。即，通过在纵横取得配光的平衡，可以进行调整了影像光的辉度的良好的图像的观看，能够降低使观看者产生的疲劳。

1.  一种虚像显示装置，其特征在于，
具备：
影像元件，其产生影像光；和
导光部件，其导引来自所述影像元件的影像光；
所述影像元件使影像光的配光特性成为配光角关于水平方向比关于垂直方向大的状态而出射，其中，该垂直方向相当于与观察者的眼睛排列的横向方向垂直的纵向方向，该水平方向相当于所述横向方向。

2.  根据权利要求1所述的虚像显示装置，其特征在于：
所述影像元件中的像素的形状关于与所述水平方向对应的第二方向比关于与所述垂直方向对应的第一方向大。

3.  根据权利要求2所述的虚像显示装置，其特征在于：
所述影像元件为对照明光空间性地进行调制而形成影像光的液晶显示器件，
构成所述液晶显示器件的显示像素具有关于所述第二方向比关于所述第一方向宽的开口形状部。

4.  根据权利要求3所述的虚像显示装置，其特征在于：
在所述液晶显示器件中，所述显示像素为滤色器方式，且至少包括RGB三个子像素而构成一个像素，该三个子像素分别具有关于所述第二方向比关于所述第一方向宽的开口形状部并在所述第一方向上排列。

5.  根据权利要求3或4所述的虚像显示装置，其特征在于：
还具备照明装置，该照明装置产生具有配光角关于所述第二方向比关于所述第一方向大的配光特性的照明光，并包括将该照明光向所述液晶显示器件照射的背光源。

6.  根据权利要求3或4所述的虚像显示装置，其特征在于：
还具备包括背光源和配光控制部的照明装置，所述背光源用于将照明光向所述液晶显示器件照射，所述配光控制部配置于所述背光源和所述液 晶显示期间之间并进行控制以使从所述背光源出射的照明光的配光特性成为配光角关于所述第二方向比关于所述第一方向大的状态。

7.  根据权利要求6所述的虚像显示装置，其特征在于：
所述配光控制部为透镜、各向异性扩散片、全息扩散器中的任一个。

8.  根据权利要求1～7中任一项所述的虚像显示装置，其特征在于：
所述影像元件在光出射侧具有透镜阵列。

9.  根据权利要求8所述的虚像显示装置，其特征在于：
在所述影像元件中，所述透镜阵列具有在与所述垂直方向对应的第一方向上和在与所述水平方向对应的第二方向上不同的曲率。

10.  根据权利要求1～9中任一项所述的虚像显示装置，其特征在于：
所述影像元件为关于所述水平方向并排的一对构成，且能进行双眼观看。

11.  一种虚像显示装置，其特征在于，具备：
影像元件，其产生影像光，和
导光部件，其导引来自所述影像元件的影像光；
所述影像元件为关于与观看者的眼睛排列的横向方向相当的水平方向并排的一对构成，且能进行双眼观看；
当将包括所述影像元件和所述导光部件而构成的光学系统的焦距设为f且将从光学系统的透镜主点到瞳位置的距离设为Di时，所述焦距f和所述距离Di相等或基本相等。

12.  根据权利要求11所述的虚像显示装置，其特征在于：
在包括所述影像元件和所述导光部件而构成的光学系统中，在影像光关于所述水平方向出射的角度的范围内，使影像光的光线辉度的最大差成为预定范围内。

13.  根据权利要求11或12所述的虚像显示装置，其特征在于：
在包括所述影像元件和所述导光部件而构成的光学系统中，当将艾林径设为De，将面板法线和关于所述水平方向的影像光的出射方向所形成的角的角度设为θ_h，关于以角度θ_h出射的光线辉度Iθ_h而将艾林径的范围 中的光线辉度的最大值设为I_maxθ_h、将最小值设为I_minθ_h，再将表示根据所述焦距f和所述距离Di之差而确定的非远心性的最大远心角度设为φ_max时，
当－（tan^－1（De／2f）＋φ_max）≤θ_h≤（tan^－1（De／2f）＋φ_max）时，
满足（I_maxθ_h－I_minθ_h）／I_maxθ_h≤0.3。

14.  根据权利要求13所述的虚像显示装置，其特征在于：
在包括所述影像元件和所述导光部件而构成的光学系统中，所述焦距f和所述距离Di相等，且所述最大远心角度φ_max的值为零。

15.  根据权利要求11～14中任一项所述的虚像显示装置，其特征在于：
在作为一对构成而关于所述水平方向并排的右眼用的所述影像元件和左眼用的所述影像元件中，出射关于所述水平方向具有对称的配光特性的影像光。

16.  根据权利要求11～15中任一项所述的虚像显示装置，其特征在于：
作为一对构成而关于所述水平方向并排的右眼用的所述影像元件和左眼用的所述影像元件关于所述水平方向中心对称地排列。

17.  根据权利要求1～16中任一项所述的虚像显示装置，其特征在于：
所述导光部件为导引影像光并使外界光通过且视觉识别影像光和外界光的棱镜型部件。

18.  根据权利要求1～17中任一项所述的虚像显示装置，其特征在于：
所述导光部件作为导引图像光的光学系统的一部分而在内部形成中间像。

虚像显示装置
技术领域
本发明涉及将通过影像显示元件等形成的影像提供给观看者的虚像显示装置，尤其涉及适于在观看者的头部配戴的头戴式显示器的虚像显示装置。
背景技术
作为组入于在观看者的头部配戴的头戴式显示器（以下，也称为HMD）等的虚像显示装置的光学系统提出各种方案（例如参照专利文献1）。
关于HMD等的虚像显示装置，期待使影像光广视场角化和降低装置重量。
在虚像显示装置中，为了观看良好的图像，关于作为眼睛排列方向的水平方向而在某程度的角度范围中确保一定以上的辉度变得重要。可是，例如在谋求装置整体的小型化的基础上，以液晶面板等构成的影像元件也必需小型化，影像元件的显示像素越小，保持一定范围以上的辉度的角度范围越容易变窄。并且，视场角特性变窄也能够归结为起因于通过背光源和／或影像元件等决定的配光角变窄。如此地若确保不了影像光的辉度，而在辉度产生差异，则例如在以左右眼睛双眼进行观看的类型的虚像显示装置的情况下，有可能在右侧的影像和左侧的影像中辉度变得不同，容易使观看者产生不适感，感觉疲劳。
在专利文献1中，提出通过采用包括旋转非对称面的四个面的棱镜而提供轻量且形状的自由度高的棱镜光学系统。可是，在如专利文献1地为小型情况下，如所述地难以确保影像光的辉度，并且，因为取入影像光的范围受限，所以由于眼睛的位置之差引起的影像光的辉度的变化也容易变 大。也就是说，容易产生影像光的辉度的变化，例如在以左右双方眼睛进行观看的情况下，有可能成为在右侧和左侧辉度显著不同的影像。
专利文献1日本特开2012—27350号公报
发明内容
本发明目的在于提供可以进行调整了辉度的良好的图像的观看并能够降低使观看者产生的疲劳的虚像显示装置。
本发明涉及的第一虚像显示装置具备：影像元件，其产生影像光；和导光部件，其导引来自所述影像元件的影像光；所述影像元件使影像光的配光特性成为配光角关于水平方向比关于垂直方向大的状态而出射，其中，该垂直方向相当于与观察者的眼睛排列的横向方向垂直的纵向方向，该水平方向相当于所述横向方向。
在所述虚像显示装置中，通过在水平方向上使配光角比在垂直方向上变大（其中，该水平方向是与观看者的眼睛排列的方向平行的横向方向（左右方向），该垂直方向是与观看者的眼睛排列的方向垂直的纵向方向（上下方向）），能够对通过关于影像光的水平方向的出射角度而产生的辉度的差（辉度差）进行抑制。即，通过在纵横取得配光的平衡，可以进行调整了影像光的辉度的良好的图像的观看，能够降低使观看者产生的疲劳。
在本发明的具体的侧面中，影像元件中的像素的形状关于与所述水平方向对应的第二方向比关于与所述垂直方向对应的第一方向大。该情况下，能够按每像素对影像光的扩展进行调整。
在本发明的其它的侧面中，影像元件为对照明光空间性地进行调制而形成影像光的液晶显示器件，构成所述液晶显示器件的显示像素具有关于第二方向比关于第一方向宽的开口形状部。该情况下，能够通过对液晶显示器件的开口部形状进行调整而得到预期的配光特性。
在本发明的另外的侧面中，在液晶显示器件中，在液晶显示器件中，显示像素为滤色器方式，且至少包括RGB三个子像素而构成一个像素，该三个子像素分别具有关于所述第二方向比关于所述第一方向宽的开口形 状部并在所述第一方向上排列。该情况下，RGB的三个子像素在横向方向（第二方向）分别变长，通过在纵向方向（第一方向）排列，通过构成一个像素，各色光成为预期的配光特性，并且，能够使像素的形状成为正方形或接近其的形状。
在本发明的另外的侧面中，虚像显示装置还具备照明装置，该照明装置产生具有配光角关于第二方向比关于第一方向大的配光特性的照明光，并包括将该照明光向液晶显示器件照射的背光源。该情况下，通过背光源，能够将影像光的配光特性调整为预期的状态。
在本发明的另外的侧面中，虚像显示装置还具备包括背光源和配光控制部的照明装置，所述背光源用于将照明光向液晶显示器件照射，所述配光控制部配置于背光源和液晶显示期间之间并进行控制以使从背光源出射的照明光的配光特性成为配光角关于第二方向比关于第一方向大的状态。该情况下，通过配光控制部，能够将影像光的配光特性调整为预期的状态。
在本发明的另外的侧面中，配光控制部为透镜、各向异性扩散片、全息扩散器中的任一个。该情况下，能够比较简易且可靠地对影像光的扩展进行调整。
在本发明的另外的侧面中，影像元件在光出射侧具有透镜阵列。该情况下，能够通过透镜阵列使影像光在使影像光的配光特性具有展宽的状态下出射。
在本发明的另外的侧面中，在影像元件中，透镜阵列具有在与垂直方向对应的第一方向上和在与水平方向对应的第二方向上不同的曲率。该情况下，通过透镜阵列的曲率不同，影像光的配光角能够关于水平方向进一步扩展。
在本发明的另外的侧面中，影像元件为关于水平方向并排的一对构成，且能进行双眼观看。该情况下，能够以左右眼睛观看一幅图像。尤其是，通过对在左右眼睛的辉度差进行抑制，能够观看良好的图像的识别。
本发明涉及的第二虚像显示装置具备影像元件，其产生影像光，和导光部件，其导引来自所述影像元件的影像光；所述影像元件为关于与观看 者的眼睛排列的横向方向相当的水平方向并排的一对构成，且能进行双眼观看；当将包括所述影像元件和所述导光部件而构成的光学系统的焦距设为f且将从光学系统的透镜主点到瞳位置的距离设为Di时，所述焦距f和所述距离Di相等或基本相等。
在所述虚像显示装置中，因为在光学系统中在焦距f和距离Di相等或基本相等的远心或者近于此的状态下进行图像投影，能够避免伴随于影像光的出射角度由于来自影像元件的出射位置发生变化的辉度下降的产生，所以能够对在可以进行双眼观看的情况下在左右的辉度差进行抑制。
在本发明的具体的侧面中，在包括影像元件和导光部件而构成的光学系统中，在影像光关于所述水平方向出射的角度的范围内，使影像光的光线辉度的最大差成为预定范围内。该情况下，在影像光出射的角度的范围内，通过使光线辉度的最大差例如相对于光线辉度的最大值成为30%以内，能够成为在视听时基本无法识别的级别的差异，可以进行良好的图像显示。
在本发明的其它的侧面中，在包括影像元件和导光部件而构成的光学系统中，当将艾林径设为De，将面板法线和关于所述水平方向的影像光的出射方向所形成的角的角度设为θ_h，关于以角度θ_h出射的光线辉度Iθ_h而将艾林径的范围中的光线辉度的最大值设为I_maxθ_h、将最小值设为I_minθ_h，再将表示根据所述焦距f和所述距离Di之差而确定的非远心性的最大远心角度设为φ_max时，当－（tan^－1（De／2f）＋φ_max）≤θ_h≤（tan^－1（De／2f）＋φ_max）时，满足（I_maxθ_h－I_minθ_h）／I_maxθ_h≤0.3。在此，所谓艾林径是指，用于对应于人们的各自的眼宽而可以进行虚像的取入的采光径。该情况下，能够避免起因于配光特性的辉度显著不同，例如能够对在左右的辉度差进行抑制。
在本发明的其它的侧面中，在包括影像元件和导光部件而构成的光学系统中，焦距f和距离Di相等，且最大远心角度φ_max的值为零。该情况下，光学系统为远心性。从而，例如在眼睛位于作为标准的位置的艾林径的中心的情况下，关于从影像元件的任何位置出射的影像光都能够捕捉从 平行于影像元件的法线方向的方向出射的分量。
在本发明的另外的侧面中，在作为一对构成而关于所述水平方向并排的右眼用的影像元件和左眼用的影像元件中，出射关于水平方向具有对称的配光特性的影像光。该情况下，能够关于作为观看者的眼睛并排的方向的水平方向（左右方向）使右眼用的影像光和左眼用的影像光成为对称的状态。由此，因为与配光特性所引起的出射角度的变化相伴的辉度差在右眼侧和左眼侧相一致，所以例如即使在眼睛位于从作为标准位置的艾林径的中心偏离的位置的情况下，也能够抑制在左右的相对的辉度差。
在本发明的另外的侧面中，作为一对构成而关于水平方向并排的右眼用的影像元件和左眼用的影像元件关于水平方向中心对称地排列。该情况下，因为一般地人们的眼睛以鼻子为中心基本左右对称地配置，所以能够在对称于左右眼睛的位置形成图像。
在本发明的另外的侧面中，导光部件为导引影像光并使外界光通过且视觉识别影像光和外界光的棱镜型部件。
在本发明的另外的侧面中，导光部件作为导引影像光的光学系统的一部分而在内部形成中间像。该情况下，能够使光学系统整体为小型且轻量，并实现广视场角且明亮的高性能的显示。
附图说明
图1是对第一实施方式的虚像显示装置的外观进行说明的立体图。
图2（A）是构成虚像显示装置的第一显示装置的主体部分的俯视的剖视图，（B）是主体部分的主视图。
图3（A）是关于图像显示装置的构成进行说明的剖视图，（B）是表示显示像素的形状的的主视图。
图4是关于一个变形例的图像显示装置的构成进行说明的剖视图。
图5（A）～（C）是关于另外的一个变形例的图像显示装置的构成进行说明的剖视图。
图6（A）是关于右眼侧的影像元件的配光特性的一例表示的曲线图， （B）是关于左眼侧的影像元件的配光特性的一例表示的曲线图。
图7是关于第二实施方式涉及的虚像显示装置的光学系统示意性地表示的展开图。
图8是表示虚像显示装置的光学系统和配光特性的关系的图。
图9是表示比较例的虚像显示装置的光学系统和配光特性的关系的图。
图10（A）是关于虚像显示装置的光学系统中的远心性用于进行说明的图，（B）是虚像显示装置的光学系统的其他的一例的图。
图11是将表示配光特性之一例的曲线中的光线辉度的值进行表示的图。
符号说明
AX1—AX4…光轴，AXI…入射侧光轴，AXO…出射侧光轴，EY、R、L…眼睛，GL…影像光，HL…外界光，II…中间像的像面，PA…部分区域，S11—S16…第一—第六面，S51—S53…第一—第三透射面，SL…照明光，SR…基准面，10…导光部件，10s…主体部分，11、12…棱镜部分，15…半反射层，30…投影透镜，31、32、33…透镜，50…光透射部件，70…投影透视装置，80、80R、80L…图像显示装置，81…照明装置，82、82R、82L…影像显示元件（影像元件），81a…光源，81b…背光源导光部，71…液晶层，72…TFT层，73…电极层，74…滤色器层，75、77…透明像素电极，76、78…配光膜，79…遮光层，RF、GF、BF…滤色器部，RP、GP、BP…子像素，OP…开口形状部，84…驱动控制部，100…虚像显示装置，100A、100B…显示装置，103a、103b…光学部分，101…透视部件，102…框架，15…镜面，CC…粘接剂，100R、100L…光学系统，RL、LL…凸透镜，AX…光轴，PPR、PPL…瞳位置，H…眼宽，De…艾林径，LP…透镜主点、DPR、DPL…光出射位置，f…焦距，Di…距离
具体实施方式
第一实施方式
以下，一边参照附图，一边关于本发明涉及的第一实施方式的虚像显示装置详细进行说明。
A.虚像显示装置的外观
示于图1的本实施方式的虚像显示装置100为具有如眼镜的外观的可以双眼观看的头戴式显示器，对于配戴该虚像显示装置100的观看者能够识别对应于虚像的影像光，并能够使观看者透视地识别或观看外界像。虚像显示装置100具备覆盖观看者的眼前的透视部件101、对透视部件101进行支持的框架102和附加于框架102的左右两端的从罩部到后方的镜腿部分（镜脚）的部分的第一及第二内置装置部105a、105b。在此，透视部件101为在覆盖观看者的眼前的厚部弯曲的光学部件（透射眼罩），分为第一光学部分103a和第二光学部分103b。在附图中使左侧的第一光学部分103a和第一内置装置部105a组合的第一显示装置100A为形成右眼用的虚像的部分，即使单独也可作为虚像显示装置而起作用。并且，在附图中使右侧的第二光学部分103b和第二内置装置部105b组合的第二显示装置100B为形成左眼用的虚像的部分，即使单独也可作为虚像显示装置而起作用。
B.显示装置的结构
如示于图2（A）、2（B）等地，第一显示装置100A具备投影透视装置70和图像显示装置80。其中，投影透视装置70具备导光部件10、光透射部件50和成像用的投影透镜30。导光部件10和光透射部件50通过接合而一体化，例如牢固地固定于框架61的下侧以使得导光部件10的顶面10e和框架61的底面61e相接。投影透镜30介由对其进行收置的镜筒62而固定于导光部件10的端部。在导光部件10，形成可以向框架61安装的安装部（未图示）。投影透视装置70之中的导光部件10和光透射部件50相当于图1中的第一光学部分103a，并且投影透视装置70的投影透镜30和图像显示装置80相当于图1中的第一内置装置部105a。还有，因为示于图1的第二显示装置100B具有与第一显示装置100A同样的结构并仅使左右反转，所以省略第二显示装置100B的详细的说明。
投影透视装置70之中，作为棱镜型的部件的导光部件10为俯视沿着面部地弯曲的圆弧状的部件，可考虑分为靠近鼻子的中央侧的第一棱镜部分11和离开鼻子的周边侧的第二棱镜部分12。第一棱镜部分11配置于光出射侧，作为具有光学功能的侧面，具有第一面S11、第二面S12和第三面S13；第二棱镜部分12配置于光入射侧，作为具有光学功能的侧面，具有第四面S14、第五面S15和第六面S16。其中，第一面S11和第四面S14相邻，第三面S13和第五面S15相邻，并在第一面S11和第三面S13之间配置第二面S12，在第四面S14和第五面S15之间配置第六面S16。并且，导光部件10具有相邻于第一～第六面S11～S16并互相对置的第一侧面10e和第二侧面10f。
在导光部件10中，第一面S11为以平行于Z轴的出射侧光轴AXO为中心轴或基准轴的自由曲面，第二面S12为以包括于平行于XZ面的基准面SR且相对于Z轴倾斜的光轴AX1为中心轴或基准轴的自由曲面，第三面S13为以出射侧光轴AXO为中心轴或基准轴的自由曲面。第四面S14为以包括于平行于XZ面的基准面SR且相对于Z轴倾斜的一对光轴AX3、AX4的二等分线为中心轴或基准轴的自由曲面，第五面S15为以包括于平行于XZ面的基准面SR且相对于Z轴倾斜的一对光轴AX4、AX5的二等分线为中心轴或基准轴的自由曲面，第六面S16为以包括于平行于XZ面的基准面SR且相对于Z轴倾斜的光轴AX4为中心轴或基准轴的自由曲面。还有，以上的第一～第六面S11～S16隔着水平（或横向）地延伸而平行于XZ面且光轴AX1～AX4等通过的基准面SR，关于铅垂（或纵向）的Y轴方向具有对称的形状。
导光部件10以在可见光范围呈现高的光透射性的树脂材料形成，例如通过在模具内注入热塑性树脂并使之固化而成形。导光部件10的主体部分10s虽然为一体形成品，但是也可考虑分为第一棱镜部分11和第二棱镜部分12。第一棱镜部分11可以进行影像光GL的导波及出射，并可以进行外界光HL的透视。第二棱镜部分12可以进行影像光GL的入射及导波。
在第一棱镜部分11中，第一面S11作为使影像光GL出射到第一棱镜 部分11外的折射面而起作用，并作为使影像光GL在内面侧全反射的全反射面而起作用。第一面S11配置于眼睛EY的正面，相对于观看者呈凹面形状。还有，第一面S11以防止表面的损伤并防止图像的分辨率下降为目的，也能够对主体部分10s以硬涂层进行覆盖。该硬涂层通过在主体部分10s的基底面上用对包括树脂等的涂敷剂进行浸渍处理和／或喷涂处理进行成膜而形成。
第二面S12具有半反射层15。该半反射层15为具有光透射性（透光性）的反射膜（即半透射半反射膜）。半反射层（半透射半反射膜）15并非形成于第二面S12的整体，而是形成于其部分区域PA上。也就是说，半反射层15形成于使第二面S12扩展的整体区域QA主要关于铅垂方向变窄的部分区域PA上。更详细地，该部分区域PA配置于关于铅垂的Y轴方向的中央侧，且关于沿着水平的基准面SR的方向基本配置于整体。半反射层15在主体部分10s的基底面之中的部分区域PA上，通过使金属反射膜和／或电介质多层膜进行成膜而形成。半反射层15的对于影像光GL的反射率按容易通过透视进行外界光HL的观看的观点，在假想的影像光GL的入射角范围内为10％以上且50％以下。具体的实施例的半反射层15的对于影像光GL的反射率例如设定为20％，对于影像光GL的透射率例如设定为80％。
第三面S13作为使影像光GL在内面侧全反射的全反射面而起作用。还有，第三面S13以防止表面损伤并防止图像的分辨率下降为目的，也能够对主体部分10s以硬涂层进行覆盖。第三面S13配置于眼睛EY的正面，与第一面S11同样地相对于观看者呈凹面形状，当通过第一面S11和第三面S13观看外界光HL时，视度基本为0。
在第二棱镜部分12中，第四面S14及第五面S15作为使影像光GL在内面侧全反射的全反射面而起作用，或者以反射层17覆盖来作为反射面而起作用。还有，在使第四面S14及第五面S15作为全反射面而起作用的情况下，以防止表面损伤并防止图像的分辨率下降为目的，也能够对主体部分10s以硬涂层进行覆盖。
第六面S16作为使影像光GL入射于第二棱镜部分12内的折射面而起作用。还有，第六面S16虽然以防止表面损伤并防止图像的分辨率下降为目的，也能够对主体部分10s以硬涂层进行覆盖，但是以进一步通过防止反射对重影进行抑制为目的，也能够对主体部分10s以多层膜进行覆盖。
光透射部件50与导光部件10固定为一体。光透射部件50为辅助导光部件（棱镜）10的透视功能的部件（辅助棱镜），作为具有光学功能的侧面，具有第一透射面S51、第二透射面S52和第三透射面S53。在此，在第一透射面S51和第三透射面S53之间配置第二透射面S52。第一透射面S51位于使导光部件10的第一面S11延长的曲面上；第二透射面S52为相对于该第二面S12通过粘接剂CC接合而一体化的曲面；第三透射面S53位于使导光部件10的第三面S13延长的曲面上。其中的第二透射面S52和导光部件10的第二面S42因为通过接合而一体化，所以具有基本相同的曲率的形状。
光透射部件（辅助棱镜）50，以在可见光范围呈现高的光透射性、并具有与导光部件（棱镜）10的主体部分10s基本相同的折射率的树脂材料形成。光透射部件50例如通过热塑性树脂的成形而形成。
投影透镜30保持于镜筒62内，图像显示装置80固定于镜筒62的一端。导光部件10的第二棱镜部分12连接于对投影透镜30进行保持的镜筒62，间接地支持投影透镜30及图像显示装置80。在导光部件10的周边，如在图2（A）中以虚线而示地，能够设置防止外光入射于导光部件10的追加的遮光部BP。遮光部BP例如能够以遮光性的涂层和／或光散射层构成，且能够在影像光从投影透镜30向导光部件10入射时预先去掉无用光分量（成分）。但是，遮光部BP在不会妨碍影像光之中的作为必需光的有效光束的通过、或进行非意图的反射而形成新的无用光分量的范围内设置。还有，图示的遮光部BP的形成位置为一例，也可以设置于除此以外的位置。
投影透镜30沿着入射侧光轴AXI具有例如三个透镜31、32、33。各透镜31、32、33为轴对称的透镜，且至少一个以上具有非球面。投影透镜 30使从图像显示装置80出射的影像光GL用于再成像而介由导光部件10的第六面S16入射于导光部件10内。也就是说，投影透镜30为用于使从影像显示元件82的像面（显示位置）OI上的各点出射的影像光或图像光再成像于导光部件10内的中继光学系统。还有，导光部件10的各面通过与投影透镜30协同作用而作为中继光学系统的一部分起作用。
图像显示装置80具有出射二维的照明光SL的照明装置81、作为透射型的空间光调制装置的影像显示元件82和对照明装置81及影像显示元件82的工作进行控制的驱动控制部84。
图像显示装置80的照明装置81具有产生包括红、绿、蓝的三色的光的光源81a、和使来自光源81a的光扩散而成为矩形截面的光束的背光源导光部81b。影像显示元件82例如为以液晶显示器件形成的影像元件，对来自照明装置81的照明光SL空间性地进行调制而形成应当成为动态图像等显示对象的影像光。驱动控制部84具备光源驱动电路84a和液晶驱动电路84b。光源驱动电路84a对照明装置81的光源81a供给电力而使稳定的辉度的照明光SL出射。液晶驱动电路84b通过对影像显示元件（影像元件）82输出图像信号或驱动信号，而形成成为动态图像和／或静态图像的基础的彩色的影像光来作为透射率图形。还有，虽然能够使液晶驱动电路84b具有图像处理功能，但是也能够使外附的控制电路具有图像处理功能。还有，虽然详情后述，但是在本实施方式中，在图像显示装置80中，设影像光为：关于观看者的眼睛EY排列的横向方向即水平方向（附图中X方向），使配光角比垂直于横向方向的纵向方向即垂直方向（附图中Y方向）大。
C.影像光等的光路
以下，关于虚像显示装置100中的影像光GL等的光路进行说明。
从影像显示元件（影像元件）82出射的影像光GL边通过投影透镜30会聚（收敛），边入射于设置于导光部件10的具有比较强的正的折射力的第六面S16。
通过了导光部件10的第六面S16的影像光GL边会聚边行进，当通过 第二棱镜部分12时，在具有比较弱的正的折射力的第五面S15反射，在具有比较弱的负的折射力的第四面S14反射。
在第二棱镜部分12的第四面S14反射的影像光GL在第一棱镜部分11中，入射于具有比较弱的正的折射力的第三面S13而被全反射，并入射于具有比较弱的负的折射力的第一面S11而被全反射。还有，影像光GL在通过第三面S13的前后，在导光部件10中形成中间像。该中间像的像面II虽然对应于影像显示元件82的像面（显示位置）OI，但是在第三面S13折返。
虽然在第一面S11全反射的影像光GL入射于第二面S12，但是，尤其是入射于半反射层15的影像光GL边部分性地透射该半反射层15也边部分性地被反射而再次入射于第一面S11并通过。还有，半反射层15相对于在此反射的影像光GL具有比较强的正的折射力而起作用。并且，第一面S11相对于通过其的影像光GL具有负的折射力而起作用。
通过了第一面S11的影像光GL作为基本平行光束入射于观看者的眼睛EY的瞳孔。也就是说，观看者通过作为虚像的影像光GL，观看形成于影像显示元件82上的图像。
另一方面，外界光HL之中，入射于比导光部件10的第二面S12靠＋X侧的光虽然通过第一棱镜部分11的第三面S13和第一面S11，但是此时，正负的折射力抵消并校正像差。也就是说，观看者将隔着导光部件10看到失真少的外界像。同样地，外界光HL之中，入射于比导光部件10的第二面S12靠－X侧也就是说入射于光透射部件50的光当通过设置于此的第三透射面S53和第一透射面S51时，正负的折射力抵消并校正像差。也就是说，观看者将隔着光透射部件50看到失真少的外界像。而且，外界光HL之中，入射到对应于导光部件10的第二面S12的光透射部件50的光当通过第三透射面S53和第一面S11时，正负的折射力抵消并校正像差。也就是说，观看者将隔着光透射部件50看到失真少的外界像。还有，导光部件10的第二面S12和光透射部件50的第二透射面S52都具有基本相同的曲面形状，且都具有基本相同的折射率，并且两者的间隙以基本相同的折射 率的粘接层CC填充。也就是说，导光部件10的第二面S12和／或光透射部件50的第二透射面S52相对于外界光HL并不作为折射面起作用。
但是，因为入射于半反射层15的外界光HL边部分性地透射该半反射层15也边部分性地被反射，所以来自对应于半反射层15的方向的外界光HL在半反射层15的透射率弱。另一方面，因为影像光GL从对应于半反射层15的方向进行入射，所以观看者将一起看到在半反射层15的方向上形成于影像显示元件82上的图像以及外界像。
在导光部件10内传播而入射于第二面S12的影像光GL之中，未在半反射层15反射的光虽然入射于光透射部件50内，但是通过设置于光透射部件50的反射防止部（未图示）而被防止返回到导光部件10。也就是说，防止通过第二面S12的影像光GL返回到光路上成为杂散光。并且，从光透射部件50侧入射而在半反射层15反射的外界光HL虽然返回到光透射部件50，但是通过设置于光透射部件50的未图示的反射防止部而被防止出射到导光部件10。也就是说，防止在半反射层15反射的外界光HL返回到光路上成为杂散光。
在如以上的虚像显示装置100中，为了视觉识别良好的图像，特别重要的是关于眼睛EY排列的横向方向即水平方向（附图中X方向）而在某程度的角度范围中确保一定以上的辉度。横向方向相比于垂直于其的纵向方向（附图中Y方向）为眼球良好运动的方向，并且，在可以进行双眼观看的情况下，因为在横向方向的眼宽方面存在个体差异，所以需要某程度的余量。在此，在从图像显示装置80出射的影像光，存在配光特性。配光特性例如通过作为背光源而起作用的照明装置81和／或影像显示元件82的构成等而确定即通过图像显示装置80的构成而确定。可是，在谋求虚像显示装置100的小型化的基础上，又需要以液晶面板等构成的影像显示元件82乃至图像显示装置80的小型化，影像显示元件82的显示像素越小，保持一定范围以上的辉度的角度范围越容易变窄，即，配光角容易变窄且难以确保影像光的辉度。
相对于此，在本实施方式中，在包括影像显示元件82的图像显示装置 80中，通过使影像光的配光特性成为配光角关于相当于横向方向的水平方向（X方向）比相当于垂直于观看者的眼睛EY排列的横向方向的纵向方向的垂直方向（Y方向）大的状态而出射，对通过关于影像光的水平方向的出射角度而产生的辉度差进行抑制。在此，尤其是在作为液晶显示器件的影像显示元件（影像元件）82中，通过构成影像显示元件82的显示像素具有关于水平方向比垂直方向宽的开口形状部，使影像光的配光特性成为配光角关于水平方向大的状态。
以下，参照图3（A）等，关于图像显示装置80之中的影像显示元件82等的构成进行说明。图3（A）是关于构成图像显示装置80的照明装置81及影像显示元件82的结构用于进行说明的剖视图。还有，图3（B）是表示影像显示元件82中的一个显示像素EE的形状的的主视图。
如已述地，图像显示装置80具有出射照明光SL的照明装置81和影像显示元件82，照明装置81具有产生包括红、绿、蓝的3色的光的光源81a和使来自光源81a的光扩散而成为矩形截面的光束的背光源导光部81b。
影像显示元件82具备液晶层71，夹持液晶层71在入射侧具备TFT（薄膜晶体管）层72，在出射侧具备电极层73，而且，在电极层73的出射侧具备滤色器层74。还有，虽然将图示进行省略，但是影像显示元件82具备配置于TFT层72的更靠入射侧的第一基板和配置于滤色器层74的更靠出射侧的第二基板。并且，可根据需要形成偏振板。
在影像显示元件82中，在TFT层72，形成配置为矩阵状的多个透明像素电极75、电连接于各透明像素电极75的薄膜晶体管（未图示）和配光膜76。并且，在TFT层72，设置用于对多个透明像素电极75进行划分并对朝向薄膜晶体管的无用光预先进行遮光的黑矩阵BM。另一方面，在电极层73，形成透明像素电极77（共用电极）和配光膜78。也就是说，影像显示元件82之中，液晶层71和夹持其的TFT层72与电极层73为作为光能动元件用于对入射光的偏振状态相应于输入信号进行调制的作为液晶显示器件而起作用的部分。
并且，在滤色器层74，设置R（红）、G（绿）、B（蓝）的各色用的滤色器部RF、GF、BF。滤色器部RF、GF、BF通过遮光层79所划分。还有，虽然在图3（A）中，仅示出一组滤色器部RF、GF、BF，但是如此的滤色器部RF、GF、BF形成示于图3（B）的显示像素EE，并以此为一个单位矩阵状地配置多个。也就是说，影像显示元件82为滤色器方式。更具体地，如示于图3（A）地，通过遮光层79划分的滤色器部RF、GF、BF如示于图3（B）地，成为具有三个横长的开口形状部OP的各色的子像素RP、GP、BP，通过子像素RP、GP、BP构成一个正方形状的像素即显示像素EE。遮光层79在各子像素RP、GP、BP间避免子像素RP、GP、BP的混色。
在以上，通过在滤色器层74设置遮光层74，当照明光SL通过各滤色器部RF、GF、BF时，不会入射于未意料的部分。但是，遮光层79在各滤色器部RF、GF、BF中对取入的光的范围进行限制。例如，在图示中照明光SL之中的作为绿色光取进的分量（成分）（能够通过子像素GP的分量）成为以箭头表示的范围。即使在使子像素RP、GP、BP变小的小型的情况下，为了使遮光层97作为混色防止而起作用，也必须确保最低限度的宽度。即，越使影像显示元件82变小，则滤色器层74中的遮光层79的比例相对地越多。也就是说，影像显示元件82越小型配光角越容易变窄。
相对于此，在本实施方式中，配置具有横长的开口形状部OP的子像素RP、GP、BP，以使得配光角关于水平方向确保变宽的状态。若具体地进行说明，则首先，在示于图3（B）的子像素RP、GP、BP的配置中，y方向（第一方向）为与图2（A）的Y方向对应的方向即与和观看者的眼睛EY排列的方向垂直的纵向方向对应的方向，附图中x方向（第二方向）为对应于图2（A）的X方向的方向即与和观看者的眼睛EY排列的方向平行的X方向对应的方向。如图示地，三个子像素RP、GP、BP具有关于作为对应于水平方向的横向方向的第二方向（x方向）比作为对应于垂直方向的纵向方向的第一方向（y方向）大的相同的开口形状部OP。而且，三个横长的子像素RP、GP、BP排列为在作为纵向方向的第一方向（y方 向）上并排，成为边界型而构成作为正方形状的像素的显示像素EE。
作为关于各子像素RP、GP、BP的更具体的尺寸之一例，纵向方向（y方向）的宽度Wy为1.7μm，横向方向（x方向）的宽度Wx为7.0μm。并且，一个像素即一个显示像素EE为，一条边的长度L为9.6μm的正方形像素。该情况下，相对于关于纵向方向（垂直方向），各子像素RP、GP、BP的开口宽度变小而配光角变窄，关于横向方向（水平方向），各子像素RP、GP、BP的开口宽度能够确保较大，能够使配光角变宽。
如上所述，在本实施方式中，通过构成显示像素EE的子像素RP、GP、BP具有关于与水平方向对应的第二方向比与垂直方向对应的第一方向较宽的开口形状部，而成为关于水平方向的配光角较宽的状态，能够对通过关于影像光的水平方向的出射角度而产生辉度差进行抑制，其中，该水平方向相当于和观看者的眼睛排列的方向平行的横向方向，该垂直方向相当于和观看者的眼睛排列的方向垂直的纵向方向。即，可以进行调整了影像光的辉度的良好的图像的观看，能够降低使观看者产生的疲劳。该情况下，尤其是在可以进行双眼观看的一对构成的虚像显示装置100中，因为可以抑制在左右的辉度差，所以能够避免由于在右眼侧和左眼侧的辉度差，而使观看者产生不适感或容易感觉疲劳。并且，虽然在所述中，以R（红）、G（绿）、B（蓝）的三个子像素RP、GP、BP构成一个像素，但是例如也可以除了这三个之外，以进一步追加有W（白）或者Y（黄）的四个以上的子像素构成一个像素。
还有，在照明装置81中，通过在构成背光源的背光源导光部81b中对光的扩散方向进行调整，也可以使配光特性成为配光角关于第二方向（横向方向）比关于第一方向（纵向方向）大的状态。例如，通过采用使背光源的部分具有各向异性的扩散膜和／或关于对应于第一方向和第二方向的方向具有相互不同的特性的两个棱镜片，能够具有预期的配光角。
图4是关于本实施方式的一个变形例的图像显示装置80的构成用于进行说明的剖视图。具体地，在本变形例中，在图像显示装置80的照明装置81中，除了作为构成用于照射于液晶显示器件即影像显示元件82的背光 源的光源及背光源导光部81b之外，还具有进行使照明光的配光特性成为配光角关于第二方向（横向方向）比第一方向（纵向方向）大的状态的控制的配光控制部81c。配光控制部81c配置于背光源导光部81b和影像显示元件82之间。配光控制部81c使从背光源导光部81b出射的照明光SL的配光特性成为配光角关于第二方向（横向方向）比第一方向（纵向方向）大的状态。配光控制部81c通过例如以棱镜、各向异性扩散片、全息扩散器的任一进行构成，能够对照明光SL进行控制，使其成为具有预期的展宽（宽度）的配光特性。
图5是关于本实施方式的另外的一个变形例的图像显示装置80的构成进行说明的剖视图。具体地，如示于图5（A）地，在本变形例中，影像显示元件82在光出射侧具有透镜阵列ML。具体地，透镜阵列ML以多个透镜要件MLa构成，这些透镜要件MLa分别对应于各色的滤色器部RF、GF、BF的排列。也就是说，一个透镜要件MLa对应于一个滤色器部（子像素）。并且，如示于图5（B）及5（C）地，构成透镜阵列ML的各透镜要件MLa在对应于垂直方向的第一方向（y方向）和对应于水平方向的第二方向（x方向）具有不同的曲率。该情况下，通过调整曲率，使得从透镜要件MLa出射的光关于与水平方向对应的第二方向（x方向）而使影像光GL扩展为预期的角度，从而能够确保关于水平方向的辉度。
还有，虽然在本实施方式中，关于具备一对显示装置100A、100B的虚像显示装置100进行了说明，但是能够为单个的显示装置。也就是说，也可以构成为：对应于右眼及左眼两者，并非一组组地设置投影透视装置70及图像显示装置80，而是仅对于右眼及左眼的任一方设置投影透视装置70及图像显示装置80，单眼观看图像。
第二实施方式
以下，关于第二实施方式涉及的虚像显示装置进行说明。还有，由于本实施方式涉及的虚像显示装置是第一实施方式涉及的虚像显示装置100的变形例，所以将整体及各部分的说明进行省略。
图6的曲线是表示从本实施方式涉及的虚像显示装置的影像显示元件 出射的影像光的配光特性之一例的曲线图。若更具体地进行说明，则本实施方式涉及的虚像显示装置成为具有右眼用的影像显示元件（影像元件）和左眼用的影像显示元件（影像元件）的一对构成，图6（A）表示在右眼侧的配光特性之一例，图6（B）表示在左眼侧的配光特性之一例。在示于图6（A）及图6（B）的曲线图中，横轴为关于和与观看者的眼睛排列平行的方向的横向方向相当的水平方向的影像光的出射角度。即，横轴表示相对于影像显示元件的法线的角度。另一方面，竖轴为影像光的辉度（光线辉度）。如从曲线度所知，在本实施方式的影像显示元件中，配光特性相对于影像显示元件的法线的方向稍微倾斜且峰值稍微偏离中心。并且，影像光的辉度相对于峰值位置角度越大越下降。如在图6进行了例示的情况地，峰值的位置位于从影像显示元件的法线的方向偏离的方向，并且，在随着从配光特性的峰值偏离而辉度比较急剧地下降的配光特性的情况下，在右眼侧和左眼侧，辉度差容易显著地不同，若辉度差大，则观看者容易产生不适和感或感觉疲劳。相对于此，在本实施方式中，对起因于配光特性的在右侧和左侧的辉度差进行抑制。因此，虽然详情后述，但是关于相对于影像显示元件的法线的方向的倾斜的程度，如在图6（A）及图6（B）中以角度α表示地，在右眼侧和在左眼侧倾斜的方式成为具有正负反转了的左右对称的配光特性的状态。
图7是关于虚像显示装置100的光学系统进行简化示意地表示的展开图。在此，以右眼侧的光学系统为光学系统100R，以左眼侧的光学系统为光学系统100L。各光学系统100R、100L通过假想的凸透镜RL、LL表示，示于图2（A）的各光轴AXI、AXO等通过光轴AX表示。并且，如图示地，虚像显示装置100具有左右一对的图像显示装置80R、80L，通过来自分别构成右眼用图像显示装置80R及左眼用的图像显示装置80L的右眼用的影像显示元件82R及左眼用的影像显示元件82L的影像光分别到达右眼R、左眼L，而观看图像。并且，在图示中，以作为观看者的眼睛EY的右眼R和左眼L的距离的眼宽为H。还有，虽然在图示中，为了使说明容易理解而将右眼R（EY）及左眼L（EY）描绘为光路外的位置，但是 在虚像显示装置100的配戴时，右眼R及左眼L分别配置于瞳位置PPR、PPL或者其附近。
在此，在瞳位置PPR、PPL中，以用于对应于人们的各自的眼宽H而可以取入虚像的采光径为艾林径De。也就是说，只要左右眼睛R、L分别位于艾林径De内，则可以用双眼观看图像。通过将该艾林径De取得充分大，不用相对于存在个体差异的眼宽H进行在装置侧的调整就可以通过虚像显示装置100进行虚像的观看。并且，在各光学系统100R、100L中，以作为从透镜主点LP到影像显示元件82R、82L的光出射位置DPR、DPL的距离的焦距为f。并且，以从光学系统100R、100L的透镜主点LP到瞳位置PPR、PPL的距离为Di。虽然详情后述，但是在此，焦距f和距离Di相等或基本相等。也就是说，光学系统100R、100L为远心光学系统。
以下，关于虚像显示装置100的光路进行说明。还有，因为关于左右的光学系统的对称性，所以关于右眼侧的光学系统100R的光路进行说明，关于左眼侧的光学系统100L的光路将详细的说明进行省略。
首先，从右眼用的影像显示元件82R的光出射位置DPR出射的影像光的分量之中，以从中心侧即光轴AX上的位置CE出射的光（附图中实线）为光束C1，以从周边侧即离开光轴AX的位置PE出射的光（附图中虚线）为光束C2。各光束C1、C2具有某程度的展宽并经由凸透镜RL，在瞳位置PPR中相重叠地到达眼睛R。艾林径De通过在瞳位置PPR中各光束相重叠的范围而确定。
在此，在瞳位置PPR中，在眼睛R位于标准的位置即作为艾林径De的中心的位置A的情况下，因为光学系统100R为远心光学系统，所以关于来自影像显示元件82R的任何光束C1、C2，在与影像显示元件82R的面垂直的方向即面板法线的方向n（在附图的情况下，－Z方向）上出射的分量都到达。可是，因为在人们的眼宽H存在个体差异，所以眼睛R并不限于总是位于位置A。例如在瞳位置PPR中，在眼睛R位于可以确认虚像的极限位置即作为艾林径De的端的位置B的情况下，如图示地，来自相对于面板法线的方向n仅呈角度θ_hmax角度的方向的分量到达眼睛R。 此时，角度θ_hmax采用光学系统100R的焦距f和艾林径De，如以下地表示。
θ_hmax＝tan^－1（De／2f）
可是，如示于图6（A）地，关于从影像显示元件82R出射的影像光，存在倾斜的配光特性，并且，光线辉度因角度而不同，光线辉度随着角度从面板法线的方向离开而下降。关于光线辉度的下降，可以说即使在省略了光路的说明的左眼侧也相同。该光线辉度的下降的程度等会对左右的辉度差产生影响。如已述地，若假设在左右眼睛中图像辉度不同，则会产生在图像观看时容易产生疲劳的问题点。
在此，关于左右眼睛的位置关系进行考察。一般地，人们的眼睛EY（R、L）以鼻子NS为中心位置基本左右对称。从而，如图示地，在虚像显示装置关于左右方向（横向方向）即水平方向而相对于通过鼻子NS的中心轴XX为轴对称的构成的情况下，根据眼宽H的尺寸，在右眼R位于中心侧的位置A的情况下，可认为左眼L也基本位于中心侧的位置A；在右眼R位于周边侧的位置B的情况下，可认为左眼L也基本位于周边侧的位置B。例如在左眼L位于周边侧的位置B的情况下，与右眼侧的情况相同，光束入射的角度θ_hmax采用光学系统100R的焦距f和艾林径De，如以下地表示。
θ_hmax＝tan^－1（De／2f）
但是，如从图示所知，在左眼侧的角度θ_hmax其朝向（角度的正负）与右眼侧的情况相反。从而，由于图像显示装置80R、80L的配光特性，有可能在右眼侧和左眼侧辉度显著不同。
相对于此，在本实施方式中，如示于图6（A）及6（B）地，通过使得在右眼R和左眼L中配光特性的倾斜左右相反且中心对称（相对于图7的中心轴XX轴对称）地对影像显示元件82R、82L进行配置（即对图像显示装置80R、80L进行配置）而对在左右的辉度差的产生进行抑制。
图8是表示虚像显示装置100的光学系统和配光特性的关系的图。具体地，如示于局部放大图地，表示右眼侧的光学系统100R中的图像显示 装置80R（影像显示元件82R）的配光特性的曲线DDR具有峰值轴PXR倾斜的取向分布以在相对于面板的法线方向n稍微向外侧（－X侧）倾斜的方向上具有峰值PK。相对于此，表示左眼侧的光学系统100L中的图像显示装置80L（影像显示元件82L）的配光特性的曲线DDL具有峰值轴PXL倾斜的取向分布以在相对于面板的法线方向n向与右眼侧的情况下相反侧（＋X侧）倾斜的方向上具有峰值PK。其结果，在如示于图6（A）及6（B）的仅倾斜角度α的方向上具有峰值即光线辉度的最大值，且作为左右一对的构成，成为在关于中心轴XX轴对称的方向上具有峰值的配光特性。该情况下，虽然根据眼宽H，也就是说根据眼睛R、L位于艾林径De的哪个位置，而产生在左右的各辉度下降，但是通过在左右的下降的程度一致，在右眼侧和左眼侧几乎不会产生辉度差。
相对于此，例如如示于图9的比较例地，在右眼侧和左眼侧具有倾斜于相同的方向的峰值PK的结构的情况下，虽然在眼睛R、L位于中心侧的位置A的情况下，不管哪只眼睛都是来自相对于峰值PK仅偏离基本相同的（仅角度α量）的角度的分量入射，可认为不会在辉度产生大的差，但是例如在眼睛R、L分别位于周边侧的位置B的情况下，在右眼R，以基本靠近在局部放大图中以虚线CR表示的峰值PK的角度出射的分量进行入射，与之相对，在左眼L，以从在局部放大图中以虚线CL表示的峰值PK倾斜角度θ_hmax的近2倍的角度出射的分量进行入射。从而，虽然在眼睛R侧成为辉度高的状态，但是在眼睛L侧成为辉度低的状态。即，相对于在右眼R侧映出明亮的图像，在左眼侧L映出暗的图像。相对于此，在本实施方式中，如上所述，通过对影像显示元件82R、82L进行配置而使在右眼侧和左眼侧成为中心对称（相对于中心轴XX轴对称）的配光特性的图像光出射，可以提供抑制了辉度差的良好的图像。并且，在本实施方式中，通过将艾林径取得充分大，对于因人而异的眼宽，不必个别地进行调整，在装置的使用时，减轻配戴的工作的麻烦。作为另外的考虑方法，也采取如下方法：应当对应于不同的眼宽，通过对左右各自的眼睛的位置进行调整，艾林径即使小也无妨。可是若设置能够在左右方向调整眼宽的 机构，则会产生重量增加且尺寸增大的问题。尤其是，必需按每个使用者来调整眼宽，在使用上非常麻烦。在本实施方式中，通过不用眼宽调整，在要求小型化和／或设计性高的虚像显示装置中，不用尽量设置调整机构，能够对应于大众。
以下，参照图10，关于光学系统100R、100L的远心性进行说明。图10（A）为远心的光学系统的一例，图10（B）为从远心的状态稍微偏离的光学系统的一例。
图10（A）表示在至此示于图7等的焦距f和距离Di相等或基本相等的远心或者接近此的光学系统中进行图像投影的例子。该情况下，如已述地，例如若眼睛EY位于位置A，则观看到相对于面板法线的方向平行的分量。也就是说，关于来自影像显示元件82的任何光束C1、C2都是在相对于影像显示元件82的面垂直的方向上出射的分量到达。并且，即使在眼睛EY位于位置A以外的位置（例如位置B）的情况下，也是关于任何光束C1、C2都是相对于面板法线的方向n以仅倾斜相同的角度的角度出射的分量到达。从而，例如成为如图8地存在对称性的配光特性，能够降低在左右的辉度差。
相对于此，在示于图10（B）的其他的一例中，焦距f和距离Di稍微不同，成为从远心的状态稍微偏离的状态。在此，表示了f＞Di的例子。该情况下，如图示地，即使在眼睛EY例如位于标准的位置A的情况下，也不限于关于全部的光束观看到从相对于影像显示元件82的面垂直的方向出射的分量。具体地，如图示地，虽然关于从影像显示元件82的中心侧的位置CE出射的分量，相对于面板法线的方向n平行的分量进行入射，但是关于从影像显示元件82的周边侧的位置PE出射的分量，相对于面板法线的方向n稍微带些角度而出射的分量进行入射。此为在焦距f和距离Di存在差所引起的角度，在此，将该角度称为远心角度φ。此外，将远心角度φ之中的、最大的角度称为最大远心角度φ_max。在最大远心角度φ_max大的情况下，即在成为焦距f和距离Di大大不同的非远心的情况下，通过来自影像显示元件82的出射位置之差（例如作为位置CE或位置PE之差） 而使影像光的出射角度变化，在图像的中心侧和周边侧产生辉度不匀，并伴随于此也产生在左眼侧和右眼侧的辉度不匀。
在此，关于左右眼睛的辉度差，虽然是关于并非透视方式即并非观看外界光的类型的虚像显示装置，但是根据引起眼睛疲劳的可能性的观点优选：将光线辉度保持为最大值的90%以上也就是说使辉度差成为10%以内。但是，确认到：只要确保70%以上的辉度，即30%以内的辉度差，则在观看时为几乎无法识别的电平的差异。因此可认为：不管在眼睛起伏和／或艾林径范围内使眼睛如何动，只要辉度变动电平为30%以下，则可以进行良好的图像显示。
从而可认为：即使在如图10（B）那样地从远心的状态稍微偏离的情况下也包括最大远心角度φ_max所产生的影响，通过使得辉度差为30%以下，能够维持良好的图像显示。
以下，考虑关于满足上述内容的条件以数式表现。首先，设面板法线的方向n和关于水平方向的影像光的出射方向所形成的角的角度为θ_h。并且，关于以角度θ_h出射的光线辉度Iθ_h，如示于图11的曲线地，设艾林径De的范围中的光线辉度的最大值为I_maxθ_h，设最小值为I_minθ_h。角度θ_h通过眼睛EY的位置而确定，如果在远心的状态下（φ_max＝0°），则在位于作为标准的艾林径De的中心位置的位置A的情况下θ_h＝0°，在位于作为中心位置的位置B的情况下θ_h＝θ_hmax（参照图7等）。关于以上的角度θ_h及光线辉度Iθ_h，当与最大远心角度为φ_max的关系为
－（tan^－1（De／2f）＋φ_max）≤θ_h≤（tan^－1（De／2f）＋φ_max）…（1）时，
如果满足
（I_maxθ_h－I_minθ_h）／I_maxθ_h≤0.3…（2），
则满足所述的条件。即，上式（1）表示将影像光的出射的角度θ_h能取得的角度范围包括至最大远心角度φ_max。在该角度θ_h的范围，如果满足上式（2），则各影像显示元件和／或作为在一对构成的左右的影像显示元件中的辉度的最大差可抑制为30%以内。还有，如果最大远心角度φ_max 的值为零，则在光学系统中焦距f和距离Di相等，上式成为在远心情况下的条件。
如上所述，在本实施方式中，因为在远心或者近于此的状态下进行图像投影，所以能避免与因来自影像元件的出射位置而使影像光的出射角度变化相伴随的辉度下降的产生。尤其是，在本实施方式中，在成为一对构成的左右的影像元件中，关于水平方向使配光特性变得对称。通过以上，能够对在可以进行双眼观看的情况下的左右的辉度差进行抑制。
还有，在本实施方式中，通过采用示于第一实施方式的图像显示装置80，而使配光特性成为关于水平方向配光角更宽的状态，从而能够使关于水平方向的辉度确保进一步提高。
其他
虽然就以上各实施方式对本发明进行了说明，但是本发明并不限于所述的实施方式，在不脱离其主旨的范围可以在各种方式下进行实施，例如也可以为如以下的变形。
虽然在所述中，关于透视（透明）类型的虚像显示装置进行了说明，但是在并非透视即并非观看到外界光的类型的虚像显示装置中也可以应用。还有，如已述地，虽然优选将辉度保持为最大值的90%以上也就是说使辉度差成为10%以内，但是例如在第二实施方式的情况下，在上式（2）中，优选右边的值为0.1。
虽然在所述的说明中，半反射层（半透射半反射膜）15形成为横长的矩形区域，但是半反射层15的轮廓能够根据用途及其他的使用来适当改变。并且，半反射层15的透射率和／或反射率也能够根据用途及其他的使用来适当改变。
虽然在所述的说明中，对影像显示元件82中的显示辉度的分布并非特别进行调整，但是在根据位置而产生辉度差的情况等，也能够对显示辉度的分布不均匀地进行调整。
虽然在所述的说明中，作为图像显示装置80，采用包括透射型的液晶显示器件等的影像显示元件82，但是作为图像显示装置80，并不限于包括 透射型的液晶显示器件等的影像显示元件82，可以利用各种元件。例如，既可以为采用反射型的液晶显示器件的构成，也能够代替包括液晶显示器件等的影像显示元件82而采用数字微镜器件等。并且，作为图像显示装置80，也能够采用以LED阵列和／或OLED（有机EL）等为代表的自发光型元件。在采用自发光型元件的情况下，例如，在第一实施方式的情况下，通过使各发光元件成为横长的形状，并以边界型的排列构成像素，也可以成为如示于图4的构成。
虽然在所述实施方式中，采用包括透射型的液晶显示器件等的图像显示装置80，但是也能够取而代之地采用扫描型的图像显示装置。
虽然在所述实施方式中，半反射层15仅为半透射性的膜（例如金属反射膜和／或电介质多层膜），但是半反射层15能够替换为平面或曲面的全息元件。
虽然在所述的说明中，虚像显示装置100作为头戴式显示器进行了具体的说明，但是虚像显示装置100也能够改变为平视显示器。
虽然在所述的说明中，在导光部件10的第一面S11及第三面S13中，在表面上不施加反射镜和／或半反射镜等而通过与空气的界面使影像光全反射地进行引导，但是关于本申请发明的虚像显示装置100中的全反射，也包括在第一面S11或第三面S13上的整体或一部分形成反射涂层和／或半反射膜而进行的反射。例如，也包括以下情况：在影像光的入射角度满足全反射条件的基础上，在所述第一面S11或第三面S13的整体或一部分施加反射层等，并实质上对全部的影像光进行反射。并且，只要能够得到足够亮度的影像光，也可以通过多少具有透射性的反射体来涂敷第一面S11或第三面S13的整体或一部分。
虽然在所述的说明中，导光部件10等沿着眼睛EY排列的横向方向延伸，但是也能够配置为，使导光部件10沿着纵向方向延伸。该情况下，光学部件110具有并非直列而是并列地平行配置的结构。