本公开涉及显示装置和具备上述显示装置的头戴式显示器。
背景技术：
1、头戴式显示器(hmd：head mounted display)是在佩戴到观察者(用户)的头部的状态下以观察者能够看到图像的方式输出图像的显示装置。作为hmd，例如有覆盖两眼且在观察者的视野中能看到hmd的显示的沉浸式hmd。沉浸式hmd由于外部光被遮挡而能获得深的沉浸感，也被称为vr(virtual reality：虚拟现实)设备。
2、近年来，被称为元宇宙的虚拟空间备受关注，作为用于进入该世界的工具，vr-hmd的市场的扩展受到期待。另一方面，在vr-hmd中，被指出了hmd的壳体大，为了广泛普及vr-hmd而谋求小型化。
3、近年来，作为该小型化的实现手段，利用偏振光的特性，使用了半反射镜(halfmirror)、反射型偏振板(例如，3m公司制造的商品名“apf”)、λ/4膜的折返光学系统(被称为“煎饼镜头(pancake lens)”等)的开发正在积极进行(例如，专利文献1～5)。该光学系统虽然有望薄型化，但另一方面，通过使用半反射镜，存在光利用效率在原理上会变为25％的问题。
4、作为用于提高光利用效率的技术，例如，专利文献6公开了一种头戴式显示器，其具备：显示介质，其具备多个像素，构成为从上述多个像素中的至少1个像素出射光；以及光学配置，其对所出射的光提供至少2个光路，上述光学配置具备：第1偏振选择镜，其构成为使所出射的光的第1偏振光成分透射过；第2偏振选择镜，其构成为使所出射的光的第2偏振光成分透射过；以及部分镜(partial mirror)，其配置在上述第1偏振选择镜与上述第2偏振选择镜之间。
5、另外，专利文献7公开了一种光学元件，其按顺序具有第1吸收型直线偏振板、第1反射型直线偏振板、第1相位差板、使入射的光的一部分透射过而使一部分反射的部分反射镜、第2相位差板、以及第2反射型直线偏振板，光经过上述第1相位差板向上述第1反射型直线偏振板入射时反射的圆偏振光的转动方向与光经过上述第2相位差板向上述第2反射型直线偏振板入射时反射的圆偏振光的转动方向相反。
6、现有技术文献
7、专利文献
8、专利文献1：日本专利第3295583号
9、专利文献2：日本专利第4408159号
10、专利文献3：日本专利第6340085号
11、专利文献4：日本专利第6377765号
12、专利文献5：日本专利第6389273号
13、专利文献6：美国专利申请公开第2021/0271082号说明书
14、专利文献7：国际公开第2021/200428号
技术实现思路
1、发明要解决的问题
2、上述专利文献6的头戴式显示器和上述专利文献7的光学元件例如具有图18所示的比较方式的显示装置的构成。比较方式的显示装置100r朝向观察者u侧按顺序具备显示面板10、直线偏振板20、第1偏振选择反射板31、第1相位差板41、第1透镜51r、半反射镜60、第2透镜52r、第2相位差板42、以及第2偏振选择反射板32。第1相位差板41和第2相位差板42是λ/4板。构件间可以通过粘接剂粘接，也可以夹着空气层。另外，透镜也可以是3个以上。图18是示意性地示出比较方式的显示装置的分解截面图。
3、在被称为煎饼透镜的现有的显示装置中，从显示面板出射的光仅经过1个路径到达观察者。另一方面，在比较方式的显示装置100r中，从显示面板10出射的光如图18所示除了能经过第1路径r1之外也能经过第2路径r2，能够提高光的利用效率。这样的显示方式也称为双路径方式。
4、然而，比较方式的显示装置100r是以半反射镜60为中心对称的光学系统，因此在构成上有制约。特别是，在使用通常的形状的透镜的情况下，厚度易于增加。因此，从厚度、显示质量的观点来说有改善的余地。
5、本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于提供一种能薄型化并且能够提高显示特性的显示装置和具备该显示装置的头戴式显示器。
6、用于解决问题的方案
7、(1)本发明的一个实施方式是一种显示装置，其具备：朝向观察者侧按顺序设置的显示面板、直线偏振板以及第1偏振选择反射板；第1相位差板和第1透镜，其设置在上述第1偏振选择反射板的观察者侧，并且彼此相对配置；半反射镜，其设置在上述第1相位差板和上述第1透镜的观察者侧；第2透镜和第2相位差板，其设置在上述半反射镜的观察者侧，并且彼此相对配置；以及第2偏振选择反射板，其设置在上述第2透镜和上述第2相位差板的观察者侧，在沿着从上述显示面板朝向上述第2偏振选择反射板的方向的截面视图中，上述第1透镜与上述第2透镜具有以上述半反射镜为对称面的不对称形状。
8、(2)另外，本发明的某实施方式是显示装置，在上述(1)的构成的基础上，上述第1透镜是具有第1台阶部的第1菲涅耳透镜，上述第2透镜是具有第2台阶部的第2菲涅耳透镜。
9、(3)另外，本发明的某实施方式是显示装置，在上述(2)的构成的基础上，在沿着从上述显示面板朝向上述第2偏振选择反射板的方向的截面视图中，上述第1台阶部与上述第2台阶部具有以上述半反射镜为对称面的不对称形状。
10、(4)另外，本发明的某实施方式是显示装置，在上述(2)或上述(3)的构成的基础上，上述第1台阶部仅配置于以上述观察者的瞳孔相对于上述显示面板的中心而朝向正面时为基准，来自上述显示面板的影像光相对于上述观察者的瞳孔的中心线的入射角为30°以上的区域和该入射角为-30°以下的区域。
11、(5)另外，本发明的某实施方式是显示装置，在上述(2)、上述(3)或上述(4)的构成的基础上，上述第2台阶部仅配置于以上述观察者的瞳孔相对于上述显示面板的中心而朝向正面时为基准，来自上述显示面板的影像光相对于上述观察者的瞳孔的中心线的入射角为30°以上的区域和该入射角为-30°以下的区域。
12、(6)另外，本发明的某实施方式是显示装置，在上述(1)、上述(2)、上述(3)、上述(4)或上述(5)的构成的基础上，在沿着从上述显示面板朝向上述第2偏振选择反射板的方向的截面视图中，以上述观察者的瞳孔相对于上述显示面板的中心而朝向正面时为基准，在来自上述显示面板的影像光相对于上述观察者的瞳孔的中心线的入射角为30°以上的区域和该入射角为-30°以下的区域中，上述第1透镜与上述第2透镜具有以上述半反射镜为对称面的不对称形状，在来自上述显示面板的影像光相对于上述观察者的瞳孔的中心线的入射角超过-30°、小于30°的区域中，上述第1透镜与上述第2透镜具有以上述半反射镜为对称面的对称形状。
13、(7)另外，本发明的某实施方式是显示装置，在上述(1)、上述(2)、上述(3)、上述(4)、上述(5)或上述(6)的构成的基础上，还在由上述第1偏振选择反射板和上述第2偏振选择反射板夹着的区域的外侧具备第3透镜。
14、(8)另外，本发明的某实施方式是显示装置，在上述(1)、上述(2)、上述(3)、上述(4)、上述(5)、上述(6)或上述(7)的构成的基础上，包含上述显示面板和上述直线偏振板的面板是具备液晶层的液晶面板。
15、(9)另外，本发明的某实施方式是显示装置，在上述(1)、上述(2)、上述(3)、上述(4)、上述(5)、上述(6)或上述(7)的构成的基础上，上述显示面板是自发光面板。
16、(10)另外，本发明的另一实施方式是一种头戴式显示器，其具备：上述(1)、上述(2)、上述(3)、上述(4)、上述(5)、上述(6)、上述(7)、上述(8)或上述(9)所述的显示装置；以及佩戴部，其佩戴到上述观察者的头部。
17、发明效果
18、根据本发明，能够提供能薄型化并且能够提高显示特性的显示装置和具备该显示装置的头戴式显示器。
1.一种显示装置，其特征在于，具备：
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
10.一种头戴式显示器，其特征在于，
