[發明專利]觀察光學系統和圖像顯示裝置

有效

• 申請號: 201980072359.0
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN112997108B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 市川晉;松山貴俊;中村匡利;鈴木守;松本光玄
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G02B27/02
• 分類號: G02B27/02;G02B13/18;G02B17/08;G02B25/00;H04N5/64;H04N13/344
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 程晨

根據本發明的觀察光學系統包括：反射光學設備(30)，包括至少一個反射面(31)；第一透鏡組(10)，部署在比反射光學設備(30)更靠近入射光瞳(E.P.)的位置處，在反射面(31)上或在比反射面(31)更靠近入射光瞳(E.P.)的位置處形成虛像的中間像(40)，虛像的中間像(40)與在圖像顯示單元(2)上顯示的圖像對應；以及第二透鏡組(20)，部署在從入射光瞳(E.P.)側執行光線追蹤的情況下的光依次通過第一透鏡組(10)、中間像(40)和反射光學設備(30)之后的光路上，使入射光瞳(E.P.)的像(50)形成在光被反射面(31)反射之后的光路上。

技術領域

本公開涉及適合于頭戴式顯示器(HMD)等的觀察光學系統和圖像顯示裝置。

背景技術

作為圖像顯示裝置，已知頭戴式顯示器(例如參見專利文獻1至5)。

引文列表

專利文獻

專利文獻1：日本未審查的專利申請公開號2017-211474

專利文獻2：日本未審查的專利申請公開號2018-106167

專利文獻3：日本未審查的專利申請公開號H10-153748

專利文獻4：日本未審查的專利申請公開號2004-341411

專利文獻5：日本未審查的專利申請公開號2013-25102

發明內容

將顯示裝置主體戴在眼前而長時間使用頭戴式顯示器。因此，可以要求觀察光學系統和顯示裝置主體的尺寸小且重量輕。此外，還可以要求能夠以寬視角觀察圖像。

期望提供使得能夠既實現視角的增大又實現尺寸和重量的減小的觀察光學系統和圖像顯示裝置。

根據本公開的實施例的觀察光學系統包括反射光學設備、第一透鏡組和第二透鏡組。所述反射光學設備包括至少一個反射面。所述第一透鏡組部署在比所述反射光學設備更靠近入射光瞳的位置處。所述第一透鏡組在所述反射面上或者在比所述反射面更靠近所述入射光瞳的位置處形成虛像的中間像。所述虛像的中間像與在圖像顯示單元上顯示的圖像對應。第二透鏡組部署在從所述入射光瞳側執行光線追蹤的情況下的光依次通過所述第一透鏡組、所述中間像和所述反射光學設備之后的光路上。所述第二透鏡組被部署為使所述入射光瞳的像形成在光被所述反射面反射之后的光路上。

根據本公開的實施例的圖像顯示裝置包括圖像顯示單元和觀察光學系統。所述觀察光學系統對在所述圖像顯示單元上顯示的圖像進行放大。所述觀察光學系統包括反射光學設備、第一透鏡組和第二透鏡組。所述反射光學設備包括至少一個反射面。所述第一透鏡組部署在比所述反射光學設備更靠近入射光瞳的位置處。所述第一透鏡組在所述反射面上或者在比所述反射面更靠近所述入射光瞳的位置處形成虛像的中間像。所述虛像的中間像與在所述圖像顯示單元上顯示的圖像對應。第二透鏡組部署在從所述入射光瞳側執行光線追蹤的情況下的光依次通過所述第一透鏡組、所述中間像和所述反射光學設備之后的光路上。所述第二透鏡組被部署為使所述入射光瞳的像形成在光被所述反射面反射之后的光路上。

在根據本公開的實施例的觀察光學系統或圖像顯示裝置中，第一透鏡組部署在比反射光學設備更靠近入射光瞳的位置處，并且在反射面上或者在比反射面更靠近入射光瞳的位置處形成虛像的中間像。虛像的中間像與在圖像顯示單元上顯示的圖像對應。第二透鏡組部署在從入射光瞳側執行光線追蹤的情況下的光依次通過第一透鏡組、中間像和反射光學設備之后的光路上，并且使入射光瞳的像形成在光被反射面反射之后的光路上。

附圖說明

圖1是圖示將使用根據本公開的實施例的觀察光學系統的圖像顯示裝置安裝在觀看者的頭部的狀態的示例的配置圖。

圖2是圖示以0度傾斜角使用平面鏡的觀察光學系統中的反射光的狀態的示例的說明圖。