[发明专利]图像显示设备、图像生成装置以及透射式空间光调制装置

权利要求书

1.一种图像显示设备，其包括：

(A)图像生成装置，其包括光源以及由布置成二维矩阵的像素形成的透射式空间光调制装置；以及

(B)导光单元，其用于引导来自所述图像生成装置的光，并且向观察者的眼睛发射所述光，其中，

所述透射式空间光调制装置在其光发射侧上包括微透镜阵列，所述微透镜阵列包括与每个所述像素相对应的微透镜，并且

当将从所述光源进入所述像素的光的入射立体角假定为ω_in，并且将穿过所述像素并从与所述像素相对应的所述微透镜中发射的光的发射立体角假定为ω_out时，满足ω_out>ω_in。

2.如权利要求1所述的图像显示设备，其中，

所述透射式空间光调制装置在其光入射侧上包括第二微透镜阵列，所述第二微透镜阵列包括与每个所述像素相对应的第二微透镜，并且

当将从所述光源进入所述第二微透镜的光的入射立体角假定为ω_in-2，并且将从所述第二微透镜中发射的光的发射立体角假定为ω_out-2，满足ω_out>ω_in＝ω_out-2>ω_in-2。

3.如权利要求1所述的图像显示设备，其中，所述透射式空间光调制装置在其光入射侧上包括光扩散板。

4.如权利要求1所述的图像显示设备，其中，

所述图像生成装置还包括导光管，并且

从所述光源中发射的光经由所述导光管进入所述透射式空间光调制装置。

5.如权利要求1所述的图像显示设备，其中，

在将从所述图像生成装置的中心发射的光进入所述导光单元的点假定为O点时，将穿过O点的所述导光单元的部分的法线假定为X轴，穿过O点的所述导光单元的部分的所述导光单元的轴线假定为Y轴，将从所述图像生成装置的中心发射并在O点处进入所述导光单元的光的光轴假定为ζ轴，并且将包括所述ζ轴和所述Y轴的虚拟平面假定为ζ-Y平面，从所述图像生成装置发射并在点(0，Y₁，Z₁)处进入所述导光单元的光与ζ-Y平面形成角θ_Z，并与X-Z平面形成角θ_Y，并且

在Z₁≠0的情况下，满足θ_Z≠θ_Y。

6.如权利要求5所述的图像显示设备，其中，

无论Y₁的值如何，θ_Y的值为常数，并且

θ_Z的绝对值随着Z₁的绝对值的增加而增加。

7.如权利要求6所述的图像显示设备，其中，随着Z₁的绝对值的增加，θ_Z的绝对值单调增加或阶跃式增加。

8.如权利要求6所述的图像显示设备，其中，所述像素的光轴相对于与所述像素相对应的所述微透镜的光轴的偏移量是基于(0，Y₁，Z₁)的值来限定的。

9.如权利要求1所述的图像显示设备，其中，所述微透镜阵列是由柱形透镜阵列或畸变透镜阵列形成的。

10.如权利要求1所述的图像显示设备，其中，所述导光单元包括：

(B-1)导光板，其用于通过全反射将入射光传播到其中，并然后发射该光；

(B-2)第一偏转单元，其用于偏转已经进入所述导光板的光，以使得已经进入所述导光板的光在所述导光板内部被全发射；以及

(B-3)第二偏转单元，其用于多次偏转通过全反射传播到所述导光板的内部的光，以使得从所述导光板中发射通过全反射传播到所述导光板的内部的光。

11.如权利要求1所述的图像显示设备，其中，所述透射式空间光调制装置由透射式液晶显示装置形成。