[發(fā)明專利]虛像顯示裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611062201.X
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106896501B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高木將行;戶谷貴洋;武田高司;小松朗;宮尾敏明
• 申請（專利權(quán)）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 鄧毅;李慶澤

1.一種虛像顯示裝置，其特征在于，具備：

影像元件，其產(chǎn)生影像光；

導(dǎo)光部件，其通過在包括非軸對稱的曲面在內(nèi)的多個面的全反射，對來自所述影像元件的影像光進行導(dǎo)光，并且作為光學(xué)系統(tǒng)的一部分在內(nèi)部形成有中間像；以及

投射光學(xué)系統(tǒng)，其使來自所述影像元件的影像光入射于所述導(dǎo)光部件，

所述投射光學(xué)系統(tǒng)至少包括一個非軸對稱非球面，所述一個非軸對稱非球面配置于從所述影像元件的光射出面中不同的角區(qū)域的兩點分別射出的影像光的光束中應(yīng)該到達觀察者的眼睛的成分不相互交叉的位置，

所述投射光學(xué)系統(tǒng)具有多個光學(xué)元件，

所述一個非軸對稱非球面設(shè)置于所述多個光學(xué)元件中配置于最接近所述影像元件的位置的光學(xué)元件，

從所述影像元件的各像素射出的影像光的光束朝所述影像元件的中心光軸射出，

關(guān)于從所述影像元件的各像素射出的影像光的光束的射出角度，從所述影像元件的外側(cè)射出的光束的射出角度大于從所述影像元件的內(nèi)側(cè)射出的光束的射出角度，

所述內(nèi)側(cè)是接近所述觀察者的一側(cè)，

所述外側(cè)是遠離所述觀察者的一側(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛像顯示裝置，其特征在于，

所述影像元件從矩形狀的區(qū)域產(chǎn)生影像光，

在所述投射光學(xué)系統(tǒng)中，所述一個非軸對稱非球面配置于從所述影像元件中所述矩形狀的區(qū)域的四角分別射出的影像光的光束中應(yīng)該到達觀察者的眼睛的成分不相互交叉的位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的虛像顯示裝置，其特征在于，

所述導(dǎo)光部件包括兩個以上的所述非軸對稱的曲面，

構(gòu)成所述導(dǎo)光部件的多個面中的第一面和第三面以對置的方式配置，在通過所述第一面和所述第三面目視確認外界時，能見度大致成為0，

來自所述影像元件的影像光在所述第三面被全反射，并在所述第一面被全反射且在第二面被反射后，透過所述第一面而到達觀察側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛像顯示裝置，其特征在于，

在將相對于所述影像元件的光射出面的法線方向垂直并且與所述導(dǎo)光部件的導(dǎo)光方向?qū)?yīng)的方向設(shè)為第一方向，將相對于所述法線方向和所述第一方向垂直的方向設(shè)為第二方向的情況下，從所述影像元件中沿著所述第一方向排列的各像素分別射出的光束在所述第二方向上的射出角度分別不同。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的虛像顯示裝置，其特征在于，

所述投射光學(xué)系統(tǒng)具有光闌，所述光闌相對于通過所述影像元件的中心且與所述法線方向平行的透鏡光軸垂直地配置，并且形成：相對于與所述第一方向平行地延伸并與所述透鏡光軸交叉的第一軸為線對稱且相對于與所述第二方向平行地延伸并與所述透鏡光軸交叉的第二軸非線對稱的開口部，或者相對于所述透鏡光軸非垂直地配置的開口部。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的虛像顯示裝置，其特征在于，

所述影像元件的像素構(gòu)造具有與所述第一方向相比在所述第二方向更大地擴展的開口構(gòu)造。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛像顯示裝置，其特征在于，

構(gòu)成所述投射光學(xué)系統(tǒng)的所述一個非軸對稱非球面中供從所述影像元件射出的光束通過的每個通過位置的曲率，對應(yīng)于構(gòu)成所述導(dǎo)光部件的所述非軸對稱的曲面中供從所述影像元件射出的光束入射的入射角度而變化。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛像顯示裝置，其特征在于，

從所述影像元件射出的光束中亮度最高的光線方向，因所述影像元件的像素的位置的不同而不同。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛像顯示裝置，其特征在于，

所述影像元件包括液晶面板，在具有TFT像素構(gòu)造和黑矩陣構(gòu)造的對置基板像素構(gòu)造中各自間距不同。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛像顯示裝置，其特征在于，

所述影像元件包括有機EL面板，并具有發(fā)光層和濾色層，并且所述發(fā)光層與所述濾色層的間距不同。