【技术实现步骤摘要】
虚像显示装置
本 专利技术涉及将由图像显示元件等形成影像呈现给观察者的虚像显示装置，尤其涉及适用于在观察者的头部佩戴的头戴式显示器的虚像显示装置。
技术介绍
作为在佩戴于观察者头部的头戴式显示器(下面也称为HMD)等虚像显示装置中所组装的光学系统，提出了各种各样的方案(例如参照专利文献I到4)。对于HMD等虚像显示装置，期待其将影像光广视角化和降低装置重量。尤其是，减薄观察者的视轴方向的厚度并使重心接近观察者对于提升佩戴感是重要的。另外，若完全覆盖观察者的视野而成为仅能看到影像光的状态，则观察者无法判断外界的状态会产生不安。而且，通过使人重叠观察外界和影像，产生虚拟现实这样的新用途。因而，期望不妨碍外界的视野地重叠显示影像光的显示器。而且，为了提升观察者的佩戴感并改良外观的样式，通常期望其接近眼镜的形态，还期望将影像显示装置配置于脸颊而不配置在眼睛的上方。为了将影像显示装置离开观察者的眼睛的位置以使得其小型化光学系统且不妨碍视野，只要采用使显示图像光在光学系统中一次成像并形成中间像的中继光学系统，并放大地观察该中间像即可。例如在专利文献I中，作为中继光学系...
【技术保护点】
一种虚像显示装置，其特征在于，使人同时观看到影像光和外界光，具备：产生影像光的影像元件；和一个棱镜，其包含3个以上的非轴对称曲面并且作为光学系统的一部分在内部形成中间像，在通过构成所述棱镜的多个面中的第1面和第3面而观看外界时，视度大致为0，所述第1面和所述第3面相对于观察侧呈凹面形状，来自所述影像元件的影像光在所述第3面全反射、在所述第1面全反射、在所述第3面再度全反射、在所述第1面再度全反射并在第2面反射后，透过所述第1面到达观察侧。
【技术特征摘要】
2013.02.13 JP 2013-0252711.一种虚像显示装置，其特征在于，使人同时观看到影像光和外界光，具备: 产生影像光的影像元件；和 一个棱镜，其包含3个以上的非轴对称曲面并且作为光学系统的一部分在内部形成中间像， 在通过构成所述棱镜的多个面中的第I面和第3面而观看外界时，视度大致为O， 所述第I面和所述第3面相对于观察侧呈凹面形状， 来自所述影像元件的影像光在所述第3面全反射、在所述第I面全反射、在所述第3面再度全反射、在所述第I面再度全反射并在第2面反射后，透过所述第I面到达观察侧。2.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其特征在于， 在以构成所述光学系统的各面的原点为基准，将面形状的表达式设为对从原点向切线方向延伸的正交坐标X及I进行多项式展开后的展开式时，将表示第k面的多项式的项xm.Yn的系数设为Akm,n，满足下述(I)到(3)的条件， —5X10 2 <A I2j0 + A 10j2 < — 1X10 3 以及—5X10 —2 <A 32j0 + A 30j2 <— 1X10 —3...(I)IA 32,0 —A 30,2 I < 5X10 —2...(2)IA I2j0-A 32j0 I < 5X10 — 3 以及IA 10j2 —A 30,2 I < 5X10 — 3...(3)。3.根据权利要求1或2所述的虚像显示装置，其特征在于， 在所述第2面上形成半透半反镜并向观察者呈现影像光，并且在所述第2面的外侧一体地配置有光透射部件，该光透射部件对于外界光的视度大致为0，将外界光和影像光重叠地向观察者呈现。4.根据权利要求3所述的虚像显示装置，其特征在于， 所述光透射部件在观察者侧具有第I透射面和第2透射面并且在外界侧具有第3透射面，所述棱镜的第2面和所述光透射部件的第2透射面具有大致相同的曲面形状，所述第2面和所述第2透射面一体化。5.根据权利要求1到4中任一项所述的虚像显示装置，其特征在于， 还具备使来自所述影 像元件的影像光入射所述棱镜的投射透镜， 至少所述棱镜的一部分和所述投射透镜构成形成中间像的中继光学系统。6.根据权利要求5所述的虚像显示装置，其特征在于， 所述投射透镜包括轴对称透镜，并包含至少I个以上的非球面。7.根据权利要求5或6所述的虚像显示装置，其特征在于， ...
【专利技术属性】
技术研发人员：小松朗，户谷贵洋，武田高司，高木将行，宫尾敏明，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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