[發明專利]虛像顯示裝置以及導光裝置

有效

• 申請號: 202010877375.1
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112444991B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 武田高司;高木將行;宮尾敏明;山口論人
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B27/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李慶澤;鄧毅

1.一種虛像顯示裝置，其具有：

顯示元件；

投射透鏡，其使從所述顯示元件射出的圖像光收斂；

棱鏡，其使從所述投射透鏡射出的所述圖像光在入射面折射地入射，在作為棱鏡內部的反射面的內反射面進行全反射，從出射面折射地射出；以及

透視鏡，其朝向瞳孔位置反射從所述棱鏡射出的所述圖像光，

所述投射透鏡、所述棱鏡以及所述透視鏡配置為形成離軸系統，

在所述離軸系統的離軸面中，在所述投射透鏡與所述內反射面之間的、相比于與所述投射透鏡以及所述內反射面的距離更靠近所述棱鏡的所述入射面側的位置配置有中間光瞳，

在所述棱鏡與所述透視鏡之間形成有基于所述圖像光的成像的中間像。

2.根據權利要求1所述的虛像顯示裝置，其中，

在所述離軸面中，從所述投射透鏡到所述內反射面的光路、從所述內反射面到所述透視鏡的光路、以及從所述透視鏡到所述瞳孔位置的光路成為以Z字狀按照兩個階段折返的配置。

3.根據權利要求1或2所述的虛像顯示裝置，其中，

所述投射透鏡具有自由曲面作為光學面。

4.根據權利要求3所述的虛像顯示裝置，其中，

在所述投射透鏡中，在來自顯示面的中心的主光線的光路上，出射面相對于入射面傾斜地形成。

5.根據權利要求1所述的虛像顯示裝置，其中，

在來自顯示面的中心的主光線的光路上，所述透視鏡與所述棱鏡之間的距離為所述透視鏡與所述瞳孔位置之間的距離以下。

6.根據權利要求1所述的虛像顯示裝置，其中，

所述透視鏡具有曲面式的原點比所述透視鏡的有效區域向所述投射透鏡側偏移的形狀。

7.根據權利要求1所述的虛像顯示裝置，其中，

顯示在所述顯示元件上的圖像具有將由所述投射透鏡、所述棱鏡和所述透視鏡形成的畸變抵消的畸變。

8.根據權利要求1所述的虛像顯示裝置，其中，

所述透視鏡具有透射性的表面反射面。

9.根據權利要求1所述的虛像顯示裝置，其中，

所述中間像形成為相比于與所述透視鏡的距離，更靠近所述棱鏡。

10.根據權利要求1所述的虛像顯示裝置，其中，

所述投射透鏡、所述棱鏡和所述透視鏡具有關于與所述離軸系統的離軸面垂直的方向呈光學對稱的形狀。

11.根據權利要求10所述的虛像顯示裝置，其中，

與所述離軸面垂直的方向對應于眼排列的橫向，所述棱鏡的所述橫向的橫向寬度比與所述橫向垂直的縱向的縱向寬度大。

12.根據權利要求10或11所述的虛像顯示裝置，其中，

所述投射透鏡在正面方向上配置成夾在所述棱鏡和所述顯示元件之間，該正面方向垂直于與所述離軸面垂直的橫向以及與所述橫向垂直的縱向。

13.根據權利要求10所述的虛像顯示裝置，其中，

在與所述離軸面平行并且與所述瞳孔位置的瞳面平行的縱向上，以所述瞳孔位置為基準，穿過所述縱向的最上側的光線的位置在30mm以下。

14.根據權利要求10所述的虛像顯示裝置，其中，

在與所述離軸面平行且與所述瞳孔位置的瞳面交叉的正面方向上，以所述瞳孔位置為基準，從所述透視鏡到所述顯示元件的全部光線的位置在13mm以上。

15.根據權利要求10所述的虛像顯示裝置，其中，

在與所述離軸面平行且與所述瞳孔位置的瞳面交叉的正面方向上，以所述瞳孔位置為基準，從所述透視鏡到所述顯示元件的全部光線的位置在40mm以下。