CN103959134B - 头戴式显示器装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种头戴式显示器装置。头戴式显示器装置(1)，由显示二维图像的图像显示元件(10)、对图像显示元件(10)进行放大显示的目镜(20)、以及保持图像显示元件(10)和目镜(20)的保持机构(30)构成，观察者的眼球(101)，通过目镜(20)，能够观察图像显示元件(10)所显示的图像的放大虚像(1010)。图像显示元件(10)，是矩阵型的二维显示装置，中央部(11)为平板状，左右侧部(12)a、(12)b，是将水平方向的截面弯曲为比中央部(11)的延长线更接近于目镜(20)的板状。在图像显示元件(10)中，与中央部(11)相比，在面侧部(12)a、(12)b，像素尺寸较大。

Description

头戴式显示器装置

技术领域

本发明涉及头戴式显示器装置，特别涉及在观察者的头部保持二维显示图像显示元件和目镜，以能够观察二维显示图像显示元件显示的图像的放大虚像的头戴式显示器装置。

背景技术

近年来，作为电视或计算机的显示器中使用的视觉显示装置，要求大画面、高精细的显示装置，以液晶面板或等离子显示面板为代表的显示装置越发大型化。

在该背景下，可列举：在显示器中确保大的观察视角，是为了提高图像观察时的临场感所必需的。公知：若定量上表现，则为了对观察者赋予立体感·迫力感等的临场感，需要在水平方向上确保30°(±15°，是指从中央向左右各15°的范围，以下同样)以上的提示视角，在120°(±60°)附近，其效果饱和。

因此，虽然优选30°以上且尽量接近120°的观察视角，但若要壁挂式显示器实现水平视角120°，则在面前2m处需要200英寸的大型显示器，在一般的居住空间进行设置也是困难的。

此外，针对为虚拟现实(virtual reality)用途而开发的沉入式显示器，由于需要以大型显示器将观察者包入，因此，在一般的居住空间进行设置是困难的。

因此，如专利文献1所示，一种装置小型且能得到高精细并且大画面的观察像、并且还能够应用于虚拟现实用途的头戴式显示器装置(HMD：head mounted display)正受到关注。

现有技术文献

专利文献1：JP特许第3304497号公报

专利文献2：JP特公平4-42650号公报

发明内容

所要解决的技术问题

在头戴式显示器装置中，存在以下问题：为了使对头部(包括脸)的安装性良好，要减小装置整体的大小，并且要使装置的重量轻量化。

因此，虽然一般公知将目镜光学系统设为小型轻量的结构，即减少透镜系统的构成个数是重要的，但若要减少透镜系统的构成个数，则由各透镜产生的像差会变大，对产生的像差进行补正的透镜系统也没有，因此，像差的补正变得困难，其结果是，无法较大地取得观察视角。

例如，如图8所示，若以单透镜构成在空中对二维图像显示元件203显示的图像进行放大投影的目镜202，则会产生较大的歪曲像差，并且还会产生彗形像差、像散像差等，因此，观察视角为20°会成为极限。

因此，为了扩大观察视角，可考虑在目镜中使用如专利文献2所公开的非球面的单透镜来构成光学系统。

如专利文献2，通过在目镜202中使用非球面透镜，光学系统简单即可，且针对歪曲像差和彗形像差，有谋求改善的优点，但由于无法对基于倍率的颜色像差与匹兹瓦(Petzval)和的像面弯曲像差进行补正，因此，实用上观察视角30°左右会成为极限。此外，存在以下问题：若扩大观察视角，则目镜202变大，装置整体也变得大型，安装感也会变差。

因此，在专利文献1所公开的装置中，为了良好地补正像面弯曲像差，而设为：通过变换光学元件，将二维图像显示元件的平面像变换为曲面，并将曲面物点(object point)通过目镜在空中放大投影为远方的平面像的结构。在该装置中，如图9所示，通过变换光学元件而将呈平面的二维图像显示元件305的显示面变换为曲面图像303，来消除像面弯曲，因此，在目镜302中，即使不补正像面弯曲像差，只要补正像散像差，就也能够形成平的空中放大像，观察视角也实现了在水平方向上50°(±25°)、在对角方向上63.1°。

然而，在该专利文献1所公开的技术中，作为向曲面图像进行变换的变换光学元件，需要使用中继透镜系统304，或者，使端面成为曲面的图像纤维板(image fiber plate)等，由于光学系统变大，因此，装置整体的尺寸变得大型，安装感也变差。此外，若使用图像纤维板，则有图像变粗糙的问题。

本发明鉴于上述问题，其目的在于，实现一种在视觉上能够以30°(±15°)以上的较宽观察视角进行观察、并且小型轻量的头戴式显示器装置。

为了实现上述目的，本发明的一个方式的头戴式显示器装置具有：图像显示元件，其显示二维图像；目镜，其对图像显示元件显示的图像进行放大投影；和保持机构，其在观察者的头部保持图像显示元件以及所述目镜，在图像显示元件的显示面中，中央部是平面状，左右两侧部，相对于沿着中央部的平面，向接近于目镜的方向弯曲。

在此，二维图像元件的显示面的中央部为“平面状”是指：中央部未实施曲面加工的近似于平面的状态，也可以有某种程度的弯曲。

(发明效果)

根据上述显示装置，图像显示元件的显示面，由于左右两侧部相对于沿着中央部的平面，向接近于目镜的方向弯曲，因此，即使减少构成目镜的透镜体的个数，在左右两侧部也能够补正水平方向的像面弯曲。由此，能够以水平方向的观察视角30°以上进行观察。因此，能够实现小型·轻量并且得到较宽观察视角的头戴式显示器装置。

此外，该显示装置，由于图像显示元件的显示面的中央部为平面状，因此，在图像显示元件的制作时，中央部不需要进行弯曲加工等加工，只要对两侧部进行弯曲加工等加工即可，因此，与对图像显示元件进行整体弯曲加工相比，在制作时加工更容易，成品率也提高。此外，由于图像显示元件的显示面的中央部为平面状，因此，也比较容易高精细地形成该中央部。

另一方面，图像显示元件的显示面的中央部由于观察视角小，所以该部分即使为平面状，也能够通过目镜进行像面弯曲补正，因此，在观察图像方面没有问题。

附图说明

图1是表示实施方式1的头戴式显示器装置1的构造的图，主要表示光学系统的构造。

图2是表示人的视野内的信息容纳特性的图。

图3是表示人的眼球的每个鼻侧水平位置的分辨率特性的图。

图4是表示实施方式的图像显示元件的形态的图。

图5是表示实施方式的图像显示元件的形态的图。

图6是表示实施方式2的显示装置2的结构的图。

图7是表示实施方式3显示器装置3的结构的图。

图8是表示现有技术中的头戴式显示器装置的结构的图。

图9是表示专利文献1所记载的使用了中继透镜的光学系统的结构的图。

图10是表示图像显示元件10的电极配置以及驱动电路的结构的方框图。

图11是表示实施方式4的图像显示元件10中的电极配置的一个示例的图。

图12是表示实施方式5的图像显示元件10中的电极配置的一个示例的图。

图13是表示实施方式6的图像显示元件10中的电极配置的一个示例的图。

图14是图13中的以虚线A包围的部分的电极以及像素的配置图。

图15是实施方式7的图像显示元件10中的电极以及像素的配置图。

图16是表示实施方式8的图像显示元件的形态的图。

图17是表示实施方式9的图像显示元件的形态的图。

具体实施方式

<发明的方式>

(第一方式)

为了实现上述目的，头戴式显示器装置具有：图像显示元件，其显示二维图像；目镜，其对图像显示元件显示的图像进行放大投影；和保持机构，其在观察者的头部保持图像显示元件以及所述目镜，在图像显示元件的显示面中，中央部是平面状，左右两侧部，相对于沿着中央部的平面，向接近于目镜的方向弯曲。

由此，能够实现小型轻量并且得到较宽观察视角的头戴式显示器装置。此外，在制作时加工容易，且成品率提高。

在上述图像显示元件中，中央部与左右两侧部的界限，由目镜的实用上的观察视角来设定。例如，在使用非球面单透镜时，优选以观察视角30°(±15°)左右，在使用球面单透镜时，优选以观察视角20°(±10°)左右来设定界限。

然而，观察视角根据镜目距(eye relief)位置而改变。此外，中央部与左右两侧部的界限的位置也根据产品偏差而改变。因此，中央部与左右两侧部的界限的位置，优选设定为在观察视角10°～40°(±5°～±20°)的范围内。

优选将图像显示元件的左右两侧部设为水平方向的截面呈弯曲的板状。

因此，图像显示元件，优选对平板状的挠性显示器进行弯曲加工来形成。

图像显示元件，采用四边形的板状的元件，并使其角部分位于上下左右，且弯曲为相对于沿着中央部的平面而向目镜接近。

作为图像显示元件，若使用挠性有机EL元件，则能够容易地进行折弯加工或弯曲加工，因而优选。

图像显示元件，也可以由将左右两侧部相对于沿着中央部的平面向接近于目镜的方向弯曲的板状的第一显示面板、和与第一显示面板的中央部重叠配置的平板状的第二显示面板构成。

由此，在制造工序中，只要分别制造第一显示面板和第二显示面板，且使二者组合来构成图像显示元件即可，因此，能够提高成品率。此外，还能够使用对于第一显示面板使用挠性面板而对于第二显示面板使用玻璃或硅基板的高精细的有机EL元件。

此时，第一显示面板优选：将中央部作为光透过性，且在第一显示面板的背面侧配置第二显示面板。

此外，第二显示面板，通过比第一显示面板的左右两侧部更高精细地进行图像显示，能够保持视觉上的高精细感，并降低驱动时的处理数据量。

由多个透镜体构成目镜，保持机构可交换地保持其中的至少一个透镜体，例如，也可以作为观察者的视力补正用的透镜体来使用。

或者，为了实现上述目的，在头戴式显示器装置中，具有：显示二维图像的图像显示元件；对图像显示元件显示的图像进行放大投影的目镜；在观察者的头部保持图像显示元件以及所述目镜的保持机构。图像显示元件的显示面，可以构成为：中央部为平面状，而周边部相对于沿着中央部的平面向接近于目镜的方向弯曲。

在此，图像显示元件，与画面中央部相比，还可以在画面周边部增加像素尺寸。

(第二方式)

在头戴式显示器装置中，还存在以下问题。

即，虽然若增加图像显示元件的尺寸，则提示视角会变宽，但会使像素变模糊和使临场感降低，因此，伴随提示视角的变大，图像显示元件的像素数也需要增加。例如，当前一般的HMD，为水平视角30°、图像显示元件尺寸1cm方形、像素数800×600，但当水平视角为120°时，图像显示元件的尺寸为4cm方形，像素数为3200×2400。

在头戴式显示装置中，若如上所述增大图像显示元件的尺寸来增加像素数，则会产生如下问题。

作为第一个问题，图像显示元件的制造工序会复杂化，且成品率降低而成本增加。

其原因在于，头戴式显示器的图像显示元件虽使用曝光装置来制造，但曝光装置对大面积进行分辨率高的曝光是困难的。

例如，虽然头戴式显示器的图像显示元件的像素为数μm～20μm左右的大小，但在当前的半导体工序中，这样的高分辨率的曝光，在1拍摄(shot)中只能有1cm左右。因此，为了对4cm方形的图像显示元件进行曝光，需要共计16次的曝光，而且，还需要面板端部用的罩(mask)。此外，在图像显示元件中混入尘土而产生线缺陷或点缺陷的概率也变为16倍，成品率显著降低。这些工序的复杂化和成品率的降低，会直接涉及到图像显示元件的制造成本增大。

作为第二个问题，若图像显示元件的像素数增加，则驱动时的图像数据量增大。

例如，在水平视角120°的图像显示元件中，与水平视角30°的图像显示元件相比，驱动时的图像数据量增大16倍。并且，若图像数据增大，则图像处理电路或图像传送电路的处理量增多，驱动电路也相应增多，因此，会妨碍头戴式显示器装置的轻量化。此外，若图像数据量增大，则驱动电路的消耗功率也增大。

因此，对于头戴式显示器装置，在第二方式中，以提供一种能够以视觉上30°以上的观察视角来观察有临场感的图像，并且可抑制装置的制造成本以及驱动时的图像数据量的装置为目的，该头戴式显示器装置具有：显示图像的矩阵型的图像显示元件；形成对图像显示元件显示的图像进行放大的虚像的目镜；以及在观察者的头部保持图像显示元件以及目镜的保持机构，且使图像显示元件构成为：与图像显示区域的中央部相比，在周边部像素尺寸更大。

根据眼球的分辨率特性，在观察视角的小范围内，要求高分辨率，但根据上述方式的头戴式显示器装置，在相当于有效视野的画面中央部，能够通过减小像素尺寸来显示高精细的图像，来应对高分辨率的要求。

另一方面，根据眼球的分辨率特性，在观察视角的大范围内，不要求高分辨率，但如上述方式的头戴式显示器装置那样，在图像显示元件的周边部，即使增大像素尺寸，临场感也不会被破坏。并且，在周边部，通过增大像素尺寸，能够减少图像数据量，因此，相应地能够使驱动电路的处理简化，且减少电路的消耗功率。

因此，根据上述方式的头戴式显示器装置，能够以视觉上较宽的观察视角来观察有临场感的图像，并且能够使驱动电路简化或减少电路的消耗功率。

在上述头戴式显示器装置的图像显示元件中，在画面中央部，将像素尺寸设为均匀，在画面周边部，随着远离中央部而使像素尺寸增大，能够提高其效果。

使多个扫描线以及多个数据线相互交叉，且以矩阵状配置图像显示元件，在与各交叉点对应之处，像素存在的矩阵显示类型中，与画面中央部相比，在画面周边部，提高增大扫描线之间的配置间隔以及数据线之间的配置间隔；与画面中央部相比，在画面周边部，能够更容易增大像素尺寸。

在上述图像显示元件中，通过使扫描线以及数据线呈折线形状，或者使扫描线以及数据线呈曲线形状，能够按自然的形状维持像素形状，且使像素尺寸平滑地变化。

多个扫描线以及多个数据线，若使画面周边部的线宽比画面中央部的线宽粗，则能够容易地制造画面周边部的电极。

当图像显示元件通过多个扫描线以及多个数据线相互交叉而配置为矩阵状、且通过沿着扫描线排列多种颜色的子像素来构成各像素时，即使设为：在画面中央部，在扫描线与数据线的各交叉部向对应的子像素进行写入；在画面周边部，在从扫描线与数据线的多个交叉部之中选择出的位置上，向对应的子像素进行写入，与画面中央部相比，也能够在画面周边部增大像素尺寸。

在图像显示元件中，在沿着扫描线排列了3种颜色的子像素来构成各像素时，在画面周边部，在像素尺寸为画面中央部的2倍的区域中，若使子像素的颜色排列的顺序与画面中央部的子像素的颜色排列的顺序不同，则能够在相同数据线中，对相同颜色的子像素进行写入。

在上述图像显示元件中，通过使其左右两侧部的显示面成为相对于沿着画面中央部的显示面的平面向接近于目镜的方向弯曲的形状，从而在以目镜形成放大虚像时，能够消除像面弯曲，以实现较宽的观察视角。

作为图像显示元件，若使用挠性有机EL元件，则有轻量且易于加工的优点，故为优选。

(第三方式)

一种头戴式显示器装置，具有：显示二维图像的图像显示元件；对图像显示元件显示的图像进行放大投影的目镜；以及在观察者的头部保持图像显示元件以及目镜的保持机构。为了抑制观察者感觉的像面弯曲像差，在从观察者的俯视观察下，将图像显示元件的周围设为由直线部分以及曲线部分构成的结构也是有效的。

此外，在从观察者的俯视观察下，将目镜的有效直径设定得比图像显示元件宽也是有效的。

在此，在从观察者的俯视观察下，也可以使图像显示元件为五边形以上的多边形。

针对以上第1～3的方式，在以下的实施方式1～9中，参照附图来具体说明。其中，实施方式1～3主要涉及上述(第一方式)，实施方式4～7主要涉及上述(第二方式)，实施方式8、9涉及上述(第三方式)。

[实施方式1]

图1是表示实施方式1的头戴式显示器装置1(以下，简单记述为“显示器装置1”)的构造的图，主要表示光学系统的构造。

显示器装置1具有：由显示二维图像的图像显示元件10、在图像显示元件10的画面前方将图像显示元件10的虚像向空中进行放大投影的目镜20构成的光学系统；以及在观察者的头部100的前方保持该光学系统等的保持机构30，观察者的眼球101，能够通过目镜20，观察在图像显示元件10所显示的图像的放大虚像1010。放大虚像1010，为了易于图示而被投影于图像显示元件10附近，但实际上被投影到数10cm～无限远的位置。

而且，在图1中，虽然仅表示出由右侧目镜20形成的放大虚像1010，但通过左侧的目镜20也会形成同样的放大虚像。

图像显示元件10，是矩阵型的二维显示装置，中央部11为平板状，左右侧部12a、12b，是弯曲为水平方向的截面比中央部11的延长线更接近于目镜20的板状。

图像显示元件10，如此被实施弯曲加工，因此需要由能耐曲面加工的原材料来形成，但由于不是重复弯曲，因此，也可以是一次成型地形成曲面形状的显示器。

在此，使用在聚酰亚胺或者PET薄膜上成膜了有机EL的薄型有机EL显示器。然而，只要是挠性显示器则不局限于有机EL，即使是无机EL显示器，也可以使用液晶显示器。此外，也可以使用反射型液晶(LCOS：Liquid crystal on silicon)或数字微镜设备(DMD：Digital Mirror Device)。

该图像显示元件10，如图4(a)所示，相互交叉配设了多个数据线13以及多个扫描线14。该多个数据线13以及多个扫描线14的端部与驱动器(参照图10的驱动电路52、53)连接，从显示器装置1的外部向该驱动器提供图像信号及电力。然后，在图像显示元件10中，通过驱动器对多个扫描线14依次施加电压，并对数据线13施加图像信号，从而根据图像信号而对在数据线13以及扫描线14交叉之处存在的像素进行点亮，由此显示二维图像。

针对图像显示元件10的形状的具体例在后面进行描述，两侧部呈弯曲的形状的图像显示元件10，首先，制成平板状的显示器，然后将其侧部放到弯曲的模子中，通过对两侧部进行弯曲加工来制作。

此外，在玻璃或硅基板上成膜了有机EL，并形成了平面状的图像显示元件之后，在其基板表面的左右两侧部形成厚的透明层，并通过切削或溶解该透明层的两侧部，而加工成使两侧部的显示面弯曲的形状也是可以的。

作为目镜20，优选使用例如实用上具有30°以上的观察视角的非球面透镜或者衍射透镜。

显示器装置1具有图像显示元件10、在头部100安装并保持目镜20的眼镜式的保持机构30。该保持机构30由容纳光学系统的镜盒部31、将镜盒部31保持在头部100的前面的镜脚32、在镜盒部31内保持目镜20的镜框33构成。

在头部100安装了显示器装置1的状态下，各镜盒部31，被保持在各眼球101的前方，在该镜盒部31内，在眼球101的前方配置了目镜透镜20以及图像显示元件10。

(图像显示元件10的形状与效果)

理想的透镜，其成像面为平面状，但是，一般在凸透镜中会产生“像面弯曲像差”，因而成像面会呈如碗的内侧那样的弯曲的形状。

由于该像面弯曲像差的缘故，当用凸透镜观察整体为平面状的显示元件时，观察视角超过30°的范围的图像会不被成像而易于产生虚焦。即，在对平面显示器的虚像进行放大投影时，若在画面中央部合焦，则画面周边部会产生虚焦，相反地，若在画面周边部合焦，则画面中央部会产生虚焦。

相对于此，图像显示元件10，其左右两侧部12a、12b具有向接近目镜20的方向弯曲的形状，由此能够消除两侧部12a、12b中的像面弯曲的影响，从而经较宽的角度范围使放大虚像成像。因此，能够实现较宽的观察视角。

而且，图像显示元件10，虽然水平方向的观察视角30°左右的范围为平面状，但由于使用了非球面单透镜，因此在该范围内，即使画面为平面状，像面弯曲像差的影响也小，几乎在平面上进行成像。而且，平面状的范围根据透镜的实用上的观察视角来进行设定。

如上所述，在图像显示元件10中，能够将中央部11的像以及两侧部12a、12b的像一起进行成像，能够相对于水平方向得到较宽范围的观察视角。

此外，图像显示元件10，由于中央部11为平面状，因此可以不对中央部11实施曲面加工。因此，与对整体进行曲面加工的情况相比，由于限制了实施曲面加工的区域，因此，加工容易，成品率也提高。

如上所述，根据图像显示元件10，通过将至水平方向的观察视角30°左右的中央部11设为平面状，将两侧部12a、12b设为弯曲形状，而得到较宽的观察视角，制造也较容易。并且，能够将水平方向的观察视角θ2(从眼球101观察放大虚像1010时的左右扩宽角度)扩宽到最大120°左右。

而且，两侧部12a、12b，位于左右的观察视角较大的区域中，因此，如以下所说明，若基于人的视觉特性，则即使未严格地成像，在视觉上也几乎无影响。

此外，在图像显示元件10在垂直方向上未弯曲的情况下，虽然通过非球面透镜，垂直方向30°以内的范围的像面弯曲能够补正，但垂直方向30°以上的范围的像面弯曲无法补正。然而，垂直方向30°以上的范围位于有效视野的范围外，因此，如以下所说明，若基于人的视觉特性，则即使未严格成像，在视觉上也几乎无影响。

针对上述两侧部12a、12b以及垂直方向30°以上的范围在视觉上几乎无影响的理由进行说明。

(人的视觉特性与考察)

图2是表示人的视野内的信息容纳特性的图(“高臨埸感デイスプレイ”(高临场感显示器)，共立出版，谷千束编集，p.61)。

如图2所示，人的视野大致被分为4种。即，被分类为：视力或颜色的辨别等的视功能最优异的辨别视野(数度以内)、可仅通过眼球运动来捕捉对象的有效视野(左右约15度、上约8度、下约12度以内)、仅能够判定所呈现的对象的存在且对人的空间坐标感觉赋予影响的感应视野(水平30～100度、垂直20～85度)、对所呈现的对象的知觉极度降低且起到使强刺激等诱发注视动作的程度的作用的辅助视野(水平100～200度、垂直85～135度)。

图3是表示人的眼球的每个鼻侧水平位置的分辨率特性的图(“人間計測ハンドブック”(人测量手册)，朝仓书店，产业技术综合研究所人间福祉医工学研究部门编集，p.169)。

人的视野的中心(0°)，即使是空间频率高且对比度低的条纹模样也能够视觉识别，在距中心1.5°处，最大空间频率减半。此外，若距中心30°，则能够视觉识别的分辨率也减少至约二十分之一。

每个鼻侧垂直位置的分辨率特性也与该图3呈同样的倾向。

从图2、图3可知，在可通过眼球运动来捕捉对象的有效视野的范围内要求高精度的图像，若超过有效视野的范围，即使非极高精度的影像也被允许。

此外，可知：水平方向的有效视野，比垂直方向的有效视野宽10°。

根据上述图2、3所示的视野特性，可知：水平方向的观察视角从30°起越远离，视觉的分辨率特性越降低，因此，在从水平方向30°起远离的区域中，即使焦点不那么严格地进行成像，也对于观察者的观测上无影响。

此外，可知：图像显示元件10，其垂直方向的观察视角在20°(+8°、-12°)以上的范围为有效视野的范围之外，因此，在该范围内，即使未能进行弯曲补正，也无实用上的障碍。

因此，可知：在目镜中，只要实用上的观察视角为20°左右，则通过使图像显示元件10在水平方向上弯曲，就能够满足有效视野。

而且，在图像显示元件10中，需要恰当的平面状的区域。这是因为：若没有图像显示元件10的平面状的区域，则透镜特性为点对称，因此例如，无法对弯曲的中央部的水平方向与未弯曲的中央部的垂直方向同时成像。相反，若使图像显示元件10的平面状的区域过宽，则为了进行像面歪曲补正而会使光学系统变大。

根据以上的内容，可以说：图像显示元件10的形状具有以下特征：反映了目镜的光学特性、人的视觉特性。

根据以上研究可知：在图像显示元件10中，中央部11与两侧部12a、12b的界限的位置，优选根据目镜的实用上的观察视角而将其放大虚像1010的中央部1011与两侧部1012a、1012b的界限的观察视角θ1设定为20°～30°左右。

然而，观察视角根据镜目距位置而改变。此外，中央部与左右两侧部的界限的位置也根据产品偏差而改变。因此，中央部与左右两侧部的界限的位置，优选被设定在观察视角10°～40°(±5°～±20°)的范围内。

针对使两侧部12a、12b弯曲的曲率、或者弯曲角度，设定为适合用于补正像面弯曲的曲率或角度。

使两侧部12a、12b弯曲时的曲率R，例如，可以以目镜20的折射率n与焦点距离f之积nf为基准来设定。

此外，使两侧部12a、12b弯曲时的曲率R，通常优选设定在10mm～30mm的范围。

如上所述，在显示器装置1中，通过对薄型的显示器进行弯曲加工而用作图像显示元件10，且使用单一的透镜体作为目镜20，从而使装置小型轻量，且视觉上能够以30°以上的观察视角进行观察。

针对该点，若与专利文献2所公开的头戴式显示器装置相比，专利文献2所公开的装置，能够以30°(±15°)以上的观察视角进行观察，并且，为了至周边都能够以平面观察鲜明的观察图像，在目镜中，使用了中继目镜或图像纤维板。因此，仅此就导致光学系统变得大型沉重，光学系统的制作也要求精度。

相对于此，在本实施方式的显示器装置1中，由于不需要中继透镜或图像纤维板，因此，能够使装置小型轻量，且通过对挠性显示器进行弯曲加工就能实现，因此制造也变得容易。

(图像显示元件10的形态)

图像显示元件10的形态，如图4(a)、(b)、图5(a)、(b)、(c)所示，存在多种。

以下，针对图像显示元件10的形态的变化进行说明。

1.图4(a)所示的图像显示元件10，针对长方形状的挠性显示器，使其中央部11保持平板状，其两侧部12a、12b在水平方向上弯曲而加工成圆筒形状。

2.图4(b)所示的图像显示元件10，长方形状的挠性显示器110的中央部保持平板状，并在此处形成透明区域110a，两侧部12a、12b加工成在水平方向上弯曲的圆筒状。在透明区域110a不形成像素，在该透明区域110a的背面侧配设有平面状的图像显示元件111。

在该图像显示元件10中，在中央部，通过透明区域110a来观察图像显示元件110的显示图像，两侧部12a、12b能够观察显示器110的显示图像。在此，由于挠性显示器110的厚度小，因此，图像显示元件111的显示面与两侧部12a、12b的显示面的高低差小，看起来也不明显。

如此，能够构成为以不同的显示器来显示中央部11与两侧部12a、12b。

此时，在制造工序中，分别制造挠性显示器110与图像显示元件111，使二者组合来组装成图像显示元件10，因此能够提高成品率。

而且，显示器110，使用弯曲性能优异的透明薄膜作为基材。并且，在透明区域110a，可以存在透明基材，也可以开口。透明区域110a的大小优选设定为：与图像显示元件111的图像显示区域同等的大小，以使图像显示区域之外看不到。

根据上述图2、3所示的视野特性，在显示器110的两侧部12a、12b不需要高精细，因此，通过减少地设定像素数来降低驱动时的数据处理量或消耗功率，另一方面，中央部的图像显示元件111优选为高精细。因此，可以针对中央部的图像显示元件111，在硅基板或玻璃基板上形成高精细的EL元件，以比显示器110的两侧部12a、12b更高的分辨率进行图像显示。

而且，在图4(b)所示的示例中，由于在挠性显示器110的背面设置有平面状的图像显示元件111，因此，图像显示元件111的厚度可以增加，但在平面状的图像显示元件111的厚度较薄的情况下，也可以设置在挠性显示器110的正面。

3.上述图4(a)、(b)所示的图像显示元件10，虽然从中央部11的端向两侧部12a、12b平滑弯曲而具有曲面形状，但在中央部11与两侧部12a、12b之间也可以弯曲。

图5(a)是在挠性显示器的水平方向30°的部分弯曲的形态。

在该图5(a)的示例中，由于中央部与左右两侧部12a、12b都为平面状，因此，与两侧部12a、12b为弯曲的情况相比，虽然难以合焦，但由于侧部12a、12b弯曲为相对于沿着中央部11的平面而向目镜20接近，因此获得补正像面弯曲的效果。

而且，在图5(a)的示例中，由于左右两侧部12a、12b也为平面状，因此，与两侧部12a、12b弯曲的情况相比，难以合焦，但如上述，从水平方向30°起远离的话，即使未合焦，视野的分辨率也降低，因此在实用上没有障碍。

图5(a)的形态的显示器，除了对一个挠性显示器进行弯曲加工而制成，还可以对相当于中央部11、左右两侧部12a、12b这样的3个显示器并排地进行构建(tilling)而制成。

4.图5(b)所示的图像显示元件10是如下形状：在菱形状的挠性显示器中，配置为使以图中空白箭头所示的角部分位于上下左右，并使角部分的附近弯曲。

中央部11为平面状，左右两侧部12a、12b(左右的角部附近)弯曲，中央部11的上侧部11a、下侧部11b(上下的角部附近)也弯曲。

如此，使上下左右的角部分附近呈弯曲形状的方式，不仅是水平方向，而且垂直方向的像面歪曲也能够补正，故就该点而言为优选。

5.图5(c)所示的图像显示元件10，在长方形状的挠性显示器中，是如下形状：以中央线折弯而在中央部11形成两个平面部11c、11d，进而使以图中空白箭头所示的角部分的附近弯曲。

通过设为这样的形状，与整体为平面状的图像显示元件相比，能够降低水平方向以及垂直方向的像面歪曲像差。

6.图5(d)及(e)所示的图像显示元件10，在中央存在六边形的中央部11，从该六边形状的中央部11的六条边各自以放射状在六个方向上延伸而形成梯形状的侧部12。而且，中央部11为平面状，各侧部12如(e)所示，形成弯曲的形状。

图5(d)是该图像显示元件10的展开图，(e)俯视图以及侧视图。

在图5(d)的展开图中，虽然6个侧部12相互分离，但如图5(e)所示，在各侧部12呈弯曲的状态下，相邻的侧部12彼此相连。

而且，侧部12间的接缝处，优选形成透明的填充材料或透镜，以使接缝在视觉上不明显。

如此，通过形成具有在六个方向上弯曲的侧部12的形状，能够降低六个方向的像面歪曲像差。

此外，也可以将中央部11设为八边形状，且从该八条边以放射状配置梯形状的侧部12，此时，能够降低八个方向的像面歪曲像差。

7.在图像显示元件10中，优选相对于周边部的侧部12而将中央部11设为高精细。

[实施方式2]

图6是表示实施方式2的头戴式显示器装置2的结构的图。

该显示器装置2，虽然是与上述显示器装置1同样的结构，但目镜不是单透镜，而由用于对图像显示元件10的显示图像进行放大投影的透镜体20a和补正用的透镜体20b构成。

透镜体20b，不仅用于各种像差补正，还能够用于与因人而异的视力特性相匹配地进行补正。因此，装卸自由地安装了对补正用的透镜体20b进行支撑的镜框33a。例如，镜框33a构成为能够对框支撑梁进行操作来取下透镜体20b。

例如，即使在实施方式1的显示器装置1中，若改变图像显示元件10与目镜20的位置关系，则虽然能够在某种程度上与近视·远视的个性相对应，但无法对应散光。相对于此，在显示器装置2中，通过调整第二个透镜体20b，也能够对应散光。

在显示器装置2中，在透镜体20a的外侧配置有第二个透镜体20b，由此，能够比较容易地更换透镜体20b。

此外，相对于透镜体20a的要求高倍率(例如，10倍)且重量较重，透镜体20b是用于补正且不需要高倍率，因而较轻。因此，在显示器装置2中，通过在外侧配置比较轻量的透镜体20b，从而良好地保持了在头部100安装显示器装置2时的重量平衡。

[实施方式3]

图7是表示实施方式3的头戴式显示器装置3的结构的图。

该显示器装置3，虽然是与显示器装置1同样的结构，但显示器装置3的光学系统，轴C相对于水平视线H向下方倾斜。

该水平视线H是在观察者站立的状态下以眼的高度感觉为水平线的线。

通过如此对使显示器装置3的光学系统向下方倾斜而得到的效果进行说明。

在上述的图2的人的视野内的信息容纳特性中，虽然人的视野针对水平方向为左右均等，但垂直方向为上下不均等。具体而言，在有效视野(眼球动作的范围)内，相对于上为8°，下为12°，在感应视野内，相对于上为35°，下为50°，在辅助视野内，相对于上为50°，下为75°。

另一方面，目镜20，基本上相对于光轴具有对称的特性。

因此，通过使光学系统相对于水平视线向下倾斜2°～12.5°，从而设定为使有效视野到达接近于光学系统轴C的位置，由此，成为针对垂直方向能够上下均等地观察，且能够在观察角度内显示图像。

此外，通过如此将光学系统向下方倾斜，从而使显示器装置3的重心下降，因此安装性能也提高。

此外，在显示器装置3中，若设为以头部100的脸颊支撑装置重量的构造，则能够提高安装性能。此外，即使在实施方式2的显示器装置2中，也同样地，通过设为使光学系统向下方倾斜的构造来发挥同样的效果。

[实施方式4]

实施方式4的显示器装置1，与上述实施方式同样地为图1所示的构造，具有：由显示二维图像的图像显示元件10、在图像显示元件10的画面前方将图像显示元件10的虚像向空中进行放大投影的目镜20构成的光学系统；以及在观察者的头部100的前方保持该光学系统等的保持机构30。观察者的眼球101，能够通过目镜20，观察图像显示元件10所显示的图像的放大虚像1010。

图像显示元件10，是矩阵型的二维显示装置，虽然整体可以为平面状，但在图1所示的示例中，观察视角相当于至θ1为止的范围的中央部11为平板状，左侧部12a、右侧部12b是弯曲为水平方向的截面比中央部11的延长线更接近于目镜20的板状。

在该图像显示元件10中，使左右侧部12a、12b弯曲时的曲率R，通常优选设定在10mm～30mm的范围内。此外，中央部11与两侧部12a、12b的界限的位置，优选将从该放大虚像1010的中央部1011与左侧部1012a的界限至中央部1011与右侧部1012b的界限为止的观察视角θ1设定为接近30°。

通过如此使左右侧部12a、12b呈弯曲的形状，在由目镜20形成放大虚像1010时，会消除像面弯曲的影响，因此能够在左右侧部12a、12b的较宽范围使放大虚像成像。因此，能够扩宽水平方向的观察视角θ2。

对图像显示元件10实施弯曲加工时，虽然需要由耐曲面加工的原材料来形成，但由于不需要重复弯曲，因此，也可以是一次成型来形成曲面形状的显示器。

虽然优选使用在聚酰亚胺或者PET薄膜上成膜了有机EL的薄型有机EL显示器，然而，并不局限于有机EL，即使是无机EL显示器，也可以使用液晶显示器。

图10是表示图像显示元件10的电极配置元件驱动电路的结构的方框图。

为了简略说明，在此，虽然作为以一个EL元件形成一个像素来进行说明，但以RGB这三个EL元件形成1个像素时，也是同样的情况。

对图像显示元件10，如图10所示，按照每个像素行配置了扫描线SC1～SCn，按照每个像素列配置了数据线D1～Dm。在扫描线SC1～SCn与数据线D1～Dm交叉的部分形成(n×m)个像素，且以矩阵状配置了像素，为了向各像素中写入灰度，按照每个像素形成包含一个选择晶体管的像素电路，各选择晶体管与扫描线SC以及数据线D连接。

在显示装置1中，为了驱动图像显示元件10，设置有控制电路1、扫描线驱动电路52和数据线驱动电路53。

扫描线驱动电路52，与多个扫描线SC1～SCn连接，且针对多个扫描线SC1～SCn，依次输出用于选择写入显示灰度的行的扫描电压。

数据线驱动电路53，与数据线D1～Dm连接，且针对由扫描线驱动电路52选择的行，向多个数据线D1～Dm输出与图像信号相应的数据电压。

由此，图像显示元件10，根据图像信号而使存在于扫描线SC1～SCn与数据线D1～Dm交叉的位置的像素点亮，由此显示图像。

图像显示元件10的像素尺寸形成为：在显示区域的中央部较小、在周边部较大。针对其具体例，在后面进行描述。

图像显示元件10的形状，虽然可以采用整体为平板状的形状，但在此，如图1所示，采用中央部11为平板状、且左右侧部12a、12b弯曲为比中央部11的延长面更接近于目镜20的板状的形状。若换言之，左右侧部12a、12b，是水平方向的截面弯曲为比中央部11的延长线更接近于目镜20的板状。

作为目镜20，例如，优选使用实用上具有30°以上的观察视角的非球面透镜或衍射透镜。

显示器装置1，具有：图像显示元件10和在头部100安装并保持目镜20的眼镜式的保持机构30。该保持机构30由容纳光学系统的镜盒部31、在头部100的前面保持镜盒部31的镜脚32、在镜盒部31内保持目镜20的镜框33构成。

在头部100安装了显示器装置1的状态下，各镜盒部31被保持在各眼球101的前方，在该镜盒部31内，目镜20以及图像显示元件10被配置在眼球101的前方。

(图像显示元件10的电极配置)

图11是表示图像显示元件10中的电极配置的一个示例的图。

如图11所示，图像显示元件10，在画面中央部10a(虚线框的内侧区域)，虽然扫描线SC彼此的间隔以及数据线D彼此的间隔是固定的，但在画面周边部10b(虚线框的外侧区域)，扫描线SC彼此的间隔以及数据线D彼此的间隔，与画面中央部10a相比变宽。

各像素的纵向尺寸相当于扫描线SC彼此的间隔，横向尺寸相当于数据线的间隔，因此，与画面中央部10a相比，在画面周边部10b，像素尺寸也被设定得较大。

如下述的人的视野内的信息收容特性可知，这样的像素尺寸的设定是与如下特性相匹配的设定，该特性为：在有效视野(左右约15度、上约8度、下约12度以内)的范围内要求高精细的显示，而随着从有效视野的范围离开，不再要求高精细的显示。

在此，画面中央部10a的尺寸优选设定为相当于有效视野的尺寸。或者，也可以使画面中央部10a的横向长度与中央部11的横向长度相匹配。

作为具体例，在图像显示元件10中，落入有效视野的范围是水平1cm、垂直0.7cm的区域。优选将该落入有效视野的范围设定为画面中央部10a，并在该范围内使电极间隔均匀、高精细而能够以高分辨率进行显示。

此外，在图11所示的示例中，在画面周边部10b，随着从有效视野的范围离开，扫描线SC彼此的间隔以及数据线D彼此的间隔变宽。

作为具体例，以有效视野中的扫描线SC彼此的间隔以及数据线D彼此的间隔为基准，在观察视角从有效视野离开1.5°的区域内，将扫描线SC彼此的间隔以及数据线D彼此的间隔设为2倍，在观察视角从有效视野离开30°的区域内，将扫描线SC彼此的间隔以及数据线D彼此的间隔设为20倍，在观察视角从有效视野离开30°以上的区域内，将扫描线SC彼此的间隔以及数据线D彼此的间隔进一步扩大。

此外，与画面中央部10a相比，在画面周边部10b，也可以与扫描线SC彼此的间隔以及数据线D彼此的间隔的扩大相匹配，可以使扫描线SC以及数据线D的线宽度也变粗。

通过上述的电极配置，得到以下的效果。

第一，若与在画面中央部10a和画面周边部10b一律以高精细形成像素的情况相比，由于在画面周边部10b像素数变少，因此，图像显示元件10的制造工序变得简单。

在图像显示元件10的制造工序中，虽然有用于对电极或元件的各层进行图案化的曝光工序，但在高精细进行曝光时，曝光面积变小。在此，例如，通过在画面中央部10a使用高精细的小面积的曝光装置进行曝光，在画面周边部10b以非精细的曝光区域较大的曝光装置进行曝光，从而与以高精细的曝光装置对整体进行曝光的情况相比，由于能够减少曝光次数，因此，能够使图像显示元件的制造工序简化。

此外，在高精细地制作图像显示元件时，易于产生由灰尘混入引起的线缺陷或点缺陷，但由于画面周边部10b为非高精细，因此，在制造工序中，能够防止线缺陷或点缺陷产生。通过这样的工序的简化与成品率的提高，能够低成本地制造图像显示元件10。

若在画面周边部10b，将电极间隔和电极宽度都增大，则会进一步提高这些效果。

第二，图像显示元件10，与高精细地制造整体的情况相比，由于在画面周边部10b，像素尺寸大、像素数少，因此，在驱动时能够削减控制电路51、扫描线驱动电路52、数据线驱动电路53处理的图像数据量。该图像数据量，与像素的大小成大致反比例，例如，针对使像素尺寸成为4倍的区域，能够使图像数据量削减1/4。

通过如此降低驱动时处理的图像数据量，能够简化图像处理电路或图像传送电路，因此，能够缩小装置整体的大小，从而使装置的重量轻量化。

此外，在画面周边部10b，通过增大像素尺寸，能够提高开口率，因此，发光效率也提高。由此，图像显示元件10整体的发光效率也提高，因此，消耗功率也能够降低。

而且，通过削减画面周边部10b的图像数据量，能够降低图像处理电路或图像传送电路的消耗功率。

随着从有效视野的范围离开，而扩大扫描线SC彼此的间隔和数据线D彼此的间隔，由此能够进一步提高这些效果。

(人的视觉特性与考察)

在上述实施方式1中，参照图2进行了说明，人的视野大致被分为4种。此外，如参照图3所说明那样，人的视野的中心(0°)，即使是空间频率高且对比度低的条纹模样也能够视觉识别，在距中心1.5°处，最大空间频率减半。此外，若距中心30°，则能够视觉识别的分辨率也减少至约二十分之一。而且，每个鼻侧垂直位置的分辨率特性也呈同样的倾向。

因此，可知：在可通过眼球运动来捕捉对象的有效视野的范围内要求高精度的图像，若超过有效视野的范围，即使非极高精度的影像也被允许。此外，可知：水平方向的有效视野，比垂直方向的有效视野宽10°。

根据上述图2、3所示的特性，可知：水平方向的观察视角从30°起越远离，视觉的分辨率特性越降低，因此，在从水平方向30°起远离的区域中，即使像素尺寸增大，也对于观察者的观测上无影响。

此外，图像显示元件10在垂直方向的观察视角为20°以上的范围为有效视野的范围以外，因此，即使在该范围内像素尺寸增大，观察者在观察上也无影响。

根据以上内容可知：图像显示元件10的电极配置，具有反映人的视觉特性的特征，能够观察有临场感的图像，并且，发挥抑制驱动时的图像数据量的效果。

[实施方式5]

图12(a)、(b)是表示实施方式5的图像显示元件10的电极排列的图。

本实施方式的显示器装置是与实施方式4的显示器装置1同样的结构，在图像显示元件10中，与画面中央部10a相比，在画面周边部10b，扫描线SC以及数据线D的电极间隔更宽，像素尺寸也同样更大，但对图像显示元件10配置扫描线SC以及数据线D的方式不同。

在图12(a)所示的图像显示元件10中，扫描线SC1～SCn与数据线D1～Dm，在画面中央部10a，电极彼此大致具有固定间隔，但在画面周边部10b，呈折线形状，以使电极彼此的间隔扩大。

在图12(b)所示的图像显示元件10中，扫描线SC1～SCn与数据线D1～Dm呈曲线状，以使越到画面的周边，电极彼此的间隔越宽。

作为扫描线SC1～SCn与数据线D1～Dm的形状，除此以外，还可以呈阶段状细的折线的形状，以使越到画面的周边，电极间隔越宽。

在本实施方式中，除了在实施方式4中说明了的效果，还如以下所述，在画面周边部10b，还能够以自然的形状维持像素形状，并使像素尺寸平滑地变化。

在上述图11所示的显示器装置1的情况下，即使在图像显示元件10中的画面周边部10b中，也呈如下形状，即：在画面中央部10a的上下及左右的位置，电极间隔窄，且在画面中央部10a的上下，像素呈纵长，在画面中央部10a的左右，像素呈横长的椭圆形状。如此，若像素为纵窄或横窄的形状，则在形成像素电路时，需要高精度的曝光而使制造工序变得复杂，也容易产生由灰尘引起的成品率降低。

相对于此，在本实施方式的图像显示元件10中，由于能够缓和像素的形状呈纵长或横长，因此，难以产生这样的问题。

此外，在本实施方式的图像显示元件10中，从画面中央向周边使像素间隔自然地扩宽，因此，视觉上也不在意像素间隔的变化。

[实施方式6]

本实施方式的显示器装置也是与实施方式4的显示器装置1同样的结构，在图像显示元件10中，与画面中央部10a相比，在画面周边部10b，扫描线SC以及数据线D的电极间隔较宽，像素尺寸也同样较大，但电极配置以及像素配置的方式不同。

图13是表示实施方式6的图像显示元件10的电极配置的图，图14是以图13的虚线A包围的部分的电极以及像素的配置图。

在图13、14中，以在横向上相邻的RGB这3种颜色的子像素(EL元件)来形成1像素。

将画面中央部10a中的子像素的尺寸设为基准尺寸(1倍)，在画面周边部10b，子像素的横向尺寸随着从画面中央部10a离开而变大为2倍、3倍、…6倍。然后，在画面周边部10b，随着子像素的尺寸变为2倍、3倍、…6倍，像素尺寸也成为2倍、3倍、…6倍。

多个扫描电极SC以及多个数据电极D为直线状，扫描电极SC以及数据电极D彼此的间隔，在图13的示例中，在画面周边部10b比在画面中央部10a设定得更宽。

此外，与子像素的尺寸无关，针对一个子像素，设置了一个选择晶体管及像素电路。

参照图14具体地进行说明，为了对RGB的各子像素写入灰度，而在带有●的交叉部配置了选择晶体管以及像素电路。

在画面中央部10a的子像素(1倍)中，在多个扫描电极SC与多个数据电极D交叉的所有交叉位置，形成RGB任一个的子像素，以矩阵状配置子像素，为了对各子像素写入灰度，按照每个子像素配置了一个选择晶体管及像素电路。

另一方面，在画面周边部10b中，由于子像素的尺寸成为2倍～6倍，因此，在一个子像素之中，虽然扫描电极SC与数据电极D交叉的位置存在2个以上，但仅在其中的一个位置配置有选择晶体管及像素电路。

例如，在画面周边部10b的6倍的子像素中，在一个子像素中包含扫描线SC与数据线D的6个交叉部，在该6个之中的一个交叉部中设置有一个选择晶体管。即，通过一个选择晶体管对6倍尺寸的子像素进行写入。

在这样的图像显示元件10中，如在实施方式4中所说明，第一，若与从画面中央部10a到画面周边部10b一律以高精细形成子像素的情况相比，由于在画面周边部10b，子像素的尺寸变大，因此，获得使图像显示元件10的制造工序变得简单的效果。此外，第二，图像显示元件10，与高精细制造整体的情况相比，由于在画面周边部10b，子像素的个数少，因此，在驱动时能够削减驱动电路处理的图像数据量。此外，在画面周边部10b，还能较大地确保子像素的发光面积。

而且，在本实施方式中，在画面周边部10b，由于没有要按照扫描线SC与数据线D的每个交叉部来形成子像素这样的限制，因此，能够比较自由地设定子像素的尺寸，还能够大幅削减像素数。

在图13、14的示例中，将画面中央部10a的子像素的尺寸设为基准尺寸(1倍)，且在画面周边部10b，将子像素的尺寸变化为2～6倍，但子像素的尺寸不局限于该数值，而能够设定为任意的整数倍。然而，随着离开有效视野，设定为使子像素的尺寸阶段性地变大，但优选与人的视觉特性相匹配。

特别地，接近于画面中央部10a的子像素，接近于有效视野且易于视觉识别，因此，优选子像素的尺寸设定为2倍。

此外，图13中的以虚线B包围的部分，即，在画面周边部10b的左右两侧部，扩大数据电极D彼此的间隔，并且对于多个扫描电极SC，仅在一处配置了选择晶体管，由此扩大了子像素的尺寸。

此外，可以在画面整体，使扫描电极SC彼此的间隔以及数据电极D彼此的间隔都均匀。

[实施方式7]

本实施方式，虽然与上述实施方式6同样，但在图像显示元件10中，子像素的尺寸为2倍行中的RGB的排列顺序不同。

即，在上述图14所示的图像显示元件10中，在所有的像素中，按RGB的顺序排列了子像素。然而，此时，在子像素尺寸为1倍的行中写入蓝色子像素的数据线，不写入2倍的行的蓝色子像素，在子像素尺寸为1倍的行中写入绿色子像素的数据线，也不写入2倍的行的绿色子像素。因此，在子像素尺寸为1倍的行写入蓝色子像素的数据线，写入子像素尺寸为2倍的行的绿色子像素，在子像素尺寸为1倍的行写入绿色子像素的数据线，写入子像素尺寸为2倍的行的蓝色子像素。如此，用一个数据线对不同的子像素进行写入时，从数据线驱动电路53对各数据线施加的图像信号的处理变得复杂。

相对于此，在本实施方式的图像显示元件10中，如图15所示，在2倍的行以外(1倍、3倍、4倍、5倍、6倍的行)，虽然从左以RGB的顺序排列了子像素，但在2倍的行中，从左以RGB的顺序排列了子像素。由此，能够用同一数据线，对颜色与1倍的子像素的颜色相同的2倍的子像素进行写入。因此，能够简化从数据线驱动电路53向各数据线施加的图像信号的处理。

此外，在图15的示例中，在2倍尺寸的行中，虽然以红色的子像素为基准，使绿色与蓝色的子像素的排列顺序翻转，但也可以以绿色的子像素为基准，使红色与蓝色的子像素的排列顺序翻转，同样，也可以以蓝色的子像素为基准，使红色与绿色的子像素的排列顺序翻转。

[实施方案8]

本实施方式的显示器装置，虽然与实施方式1～7所说明的显示器装置同样，但如图16(a)所示，使图像显示元件10的尺寸相对于目镜20的透镜有效直径设定得较小，并且，如图16(C)所示，对图像显示元件10的有效画面的四角进行圆加工，由直线部分以及曲线部分构成图像显示元件10的周围。

由此，如以下所说明，能够降低透镜的歪曲像差的影响，并使观察者更体验到临场感或沉入感。

在如图16(a)所示那样图像显示元件10的尺寸相对于目镜20的透镜有效直径较小时，若图像显示元件10为在4角具有角部的四边形状，则如图16(b)所示，观察者通过目镜20来视觉识别图像显示元件10的虚像。

通过目镜20所视觉识别的图像显示元件10的虚像也呈四边形，在四边具有角。此时，会产生如下的问题。

第一个问题，由于图像显示元件的有效画面呈四边形状，因此，透镜的歪曲像差会被强调地看到，因而要求更高精度的歪曲像差。这是因为，由于人对几何形状敏感，若认为虚像的四边应呈直角，则会更敏感地视觉识别桶型或线轴型的失真。

第二个问题，若图像显示元件的有效画面为四边形，则观察者会破坏临场感或沉入感。这是因为，若图像显示元件的有效画面呈四边形，则成为从巨大屏幕或巨大窗口视听影像的感觉，会损坏亲身存在于影像空间的感觉。例如，即使有效画面的端部位于辅助视野的区域的情况下，若为对比度比较高的直角形状，则会被视觉识别。

相对于此，在本实施方式中，如图16(c)所示，对图像显示元件10的有效画面的四角进行圆加工，成为曲线形状。即，从观察者的俯视下，图像显示元件10的周围加工成：没有角部，而由直线部分以及曲线部分形成。

由此，在有效画面中的四角，观察者感受的失真被减轻。

作为使图像显示元件10的有效画面的四角为曲线形状的方法，可以通过映像信号处理来显示为曲线形状，也可以用黑框来对四角的角部分进行遮光。或者，也可以形成为将图像显示元件10的有效画面的区域自身的边的形状描画成曲线形状。

此外，图像显示元件10的形状，虽然如在此所说明，四边形为基本的形状，但并不局限于四边形。

例如，在图像显示元件10为五边形以上的多边形状时，通过使其角部呈曲线形状，也会发挥同样的效果。此外，在图像显示元件10的边没有直线部分时，例如，在圆形状的情况下，也会发挥同样的效果。

[实施方式9]

本实施方式的显示器装置，虽然与实施方式1～7所说明的显示器装置同样，但如图17(a)所示，在从观察者的俯视下，将图像显示元件10的尺寸相对于目镜20的透镜有效直径设定得较大。

由此，通过目镜20，观察者看到的图像显示元件10，如图17(b)所示，不仅是有效画面的四边，水平以及垂直的画面端也不会被视觉识别。因此，能够使透镜的歪曲像差的影响大幅降低。

此外，如图17(b)所示，若图像显示元件10为四边形状，则从观察者的俯视下，目镜20未收纳的部分的面积(在图像显示元件10中，观察者通过目镜20看不到的部分的面积)易于变大。此时，图像显示元件10会变大为需要以上，保持机构也容易变重。

相对于此，如图17(c)所示，通过将图像显示元件10的形状设为五边形以上的多边形形状，从观察者的俯视下，能够减少图像显示元件10中的目镜未收纳的部分的面积，因此，会抑制图像显示元件10的变大。

此外，也可以将图像显示元件10的形状设为多边形形状，且将角部设为曲线形状，也可以设为没有直线部分的圆形状，能够进一步减少图像显示元件10中的目镜20未收纳的部分的面积。

(变形例等)

在上述实施方式的显示器装置中，作为目镜20，虽然使用了非球面透镜或者衍射透镜这样的透过型透镜光学系统，但也可以代替它而使用采用凹面镜的凹面镜光学系统、使用自由曲面棱镜的偏心自由曲面光学系统、使用全息光学元件(HOE：HolographicOptical Element)等透明显示光学系统。此时，在光学系统中必然会产生像差，因此，通过组合上述实施方式中说明的图像显示元件10，能够期待同样的效果。

此外，在正面投影仪或后部投影仪中也可以应用上述实施方式中说明的显示器装置中使用的图像显示元件10，能够期待同样的效果。

产业上的利用可能性

根据本发明，能够提供一种轻量且观察视角宽的头戴式显示器装置，作为电视、计算机、游戏机用的图像显示装置是有用的。此外，也能够用于照相机的取景器。

符号的说明：

1～3-头戴式显示器装置，

10-图像显示元件，

10a-画面中央部，

10b-画面周边部，

11-中央部，

11a-上侧部，

11b-下侧部，

12-周边部，

12a-左侧部，

12b-右侧部，

13-数据线，

14-扫描线，

20-目镜，

20a-透镜体，

20b-透镜体，

30-保持机构，

31-镜盒部，

32-镜脚，

33-镜框，

33a-镜框，

51-控制电路，

52-扫描线驱动电路，

53-数据线驱动电路，

SC-扫描线，

D-数据线，

100-头部，

101-眼球，

110-挠性显示器，

110a-透明区域，

111-图像显示元件，

1010-放大虚像。

Claims (8)

1.一种头戴式显示器装置，具有：

图像显示元件，其显示二维图像；

第一目镜及第二目镜，分别对所述图像显示元件显示的图像进行放大投影；和

保持机构，其在观察者的头部保持所述图像显示元件以及所述第一目镜及所述第二目镜，

在所述图像显示元件的显示面中，

具有：经由所述第一目镜的中央部看到的第一中央部、经由所述第二目镜的中央部看到的第二中央部、位于所述第一中央部与所述第二中央部之间且彼此不相连的第一部分、相对于该第一部分位于该第一中央部的相反侧的第二部分、以及相对于该第一部分位于该第二中央部的相反侧的第三部分，

所述第一中央部及所述第二中央部是平面状，

所述第一部分、所述第二部分、以及所述第三部分，相对于沿着所述第一中央部及第二中央部的平面，向接近于所述第一目镜及所述第二目镜的方向弯曲。

2.根据权利要求1所述的头戴式显示器装置，其特征在于，

所述第一中央部与所述第二部分及相对于该第二部分位于所述第一中央部相反侧的所述第一部分的界限，以及所述第二中央部与所述第三部分及相对于该第三部分位于所述第二中央部相反侧的所述第一部分的界限，在水平方向的观察视角为10°～40°的范围内，该观察视角的偏差范围为±5～20°。

3.根据权利要求1所述的头戴式显示器装置，其特征在于，

所述第一中央部与所述第二部分及相对于该第二部分位于所述第一中央部相反侧的所述第一部分的界限，以及所述第二中央部与所述第三部分及相对于该第三部分位于所述第二中央部相反侧的所述第一部分的界限，在水平方向的观察视角为20°～30°的范围内，该观察视角的偏差范围为±10～15°。

4.根据权利要求1～3的任一项所述的头戴式显示器装置，其特征在于，

所述图像显示元件的所述第一部分、所述第二部分及所述第三部分，是水平方向的截面弯曲的板状。

5.根据权利要求4所述的头戴式显示器装置，其特征在于，

所述图像显示元件是四边形的板状，

其角部分位于上下左右，且弯曲为相对于沿着所述第一中央部及所述第二中央部的平面而向所述第一目镜及所述第二目镜接近。

6.根据权利要求1～3的任一项所述的头戴式显示器装置，其特征在于，

所述第一目镜及所述第二目镜由多个透镜体构成，

所述保持机构可更换地保持着其中至少一个透镜体。

7.一种头戴式显示器装置，具有：

图像显示元件，其显示二维图像；

第一目镜及第二目镜，分别对所述图像显示元件显示的图像进行放大投影；和

保持机构，其在观察者的头部保持所述图像显示元件以及所述第一目镜及所述第二目镜，

在所述图像显示元件的显示面中，

具有：经由所述第一目镜的中央部看到的第一中央部、经由所述第二目镜的中央部看到的第二中央部、以及位于所述第一中央部及第二中央部的周边且彼此不相连的周边部，

所述第一中央部及所述第二中央部为平面状，

所述周边部，相对于沿着所述第一中央部及第二中央部的平面，向接近于所述第一目镜及所述第二目镜的方向弯曲。

8.根据权利要求7所述的头戴式显示器装置，其特征在于，

在所述图像显示元件中，

与画面中央部相比，在画面周边部中，像素尺寸较大。