[发明专利]虚像显示装置以及导光装置

权利要求书

1.一种虚像显示装置，其具有：

显示元件；

投射透镜，其使从所述显示元件射出的图像光收敛；

棱镜，其使从所述投射透镜射出的所述图像光在入射面折射地入射，在作为棱镜内部的反射面的内反射面进行全反射，从出射面折射地射出；以及

透视镜，其朝向瞳孔位置反射从所述棱镜射出的所述图像光，

所述投射透镜、所述棱镜以及所述透视镜配置为形成离轴系统，

在所述离轴系统的离轴面中，在所述投射透镜与所述内反射面之间的、相比于与所述投射透镜以及所述内反射面的距离更靠近所述棱镜的所述入射面侧的位置配置有中间光瞳，

在所述棱镜与所述透视镜之间形成有基于所述图像光的成像的中间像。

2.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其中，

在所述离轴面中，从所述投射透镜到所述内反射面的光路、从所述内反射面到所述透视镜的光路、以及从所述透视镜到所述瞳孔位置的光路成为以Z字状按照两个阶段折返的配置。

3.根据权利要求1或2所述的虚像显示装置，其中，

所述投射透镜具有自由曲面作为光学面。

4.根据权利要求3所述的虚像显示装置，其中，

在所述投射透镜中，在来自显示面的中心的主光线的光路上，出射面相对于入射面倾斜地形成。

5.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其中，

在来自显示面的中心的主光线的光路上，所述透视镜与所述棱镜之间的距离为所述透视镜与所述瞳孔位置之间的距离以下。

6.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其中，

所述透视镜具有曲面式的原点比所述透视镜的有效区域向所述投射透镜侧偏移的形状。

7.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其中，

显示在所述显示元件上的图像具有将由所述投射透镜、所述棱镜和所述透视镜形成的畸变抵消的畸变。

8.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其中，

所述透视镜具有透射性的表面反射面。

9.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其中，

所述中间像形成为相比于与所述透视镜的距离，更靠近所述棱镜。

10.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其中，

所述投射透镜、所述棱镜和所述透视镜具有关于与所述离轴系统的离轴面垂直的方向呈光学对称的形状。

11.根据权利要求10所述的虚像显示装置，其中，

与所述离轴面垂直的方向对应于眼排列的横向，所述棱镜的所述横向的横向宽度比与所述横向垂直的纵向的纵向宽度大。

12.根据权利要求10或11所述的虚像显示装置，其中，

所述投射透镜在正面方向上配置成夹在所述棱镜和所述显示元件之间，该正面方向垂直于与所述离轴面垂直的横向以及与所述横向垂直的纵向。

13.根据权利要求10所述的虚像显示装置，其中，

在与所述离轴面平行并且与所述瞳孔位置的瞳面平行的纵向上，以所述瞳孔位置为基准，穿过所述纵向的最上侧的光线的位置在30mm以下。

14.根据权利要求10所述的虚像显示装置，其中，

在与所述离轴面平行且与所述瞳孔位置的瞳面交叉的正面方向上，以所述瞳孔位置为基准，从所述透视镜到所述显示元件的全部光线的位置在13mm以上。

15.根据权利要求10所述的虚像显示装置，其中，

在与所述离轴面平行且与所述瞳孔位置的瞳面交叉的正面方向上，以所述瞳孔位置为基准，从所述透视镜到所述显示元件的全部光线的位置在40mm以下。