发明名称 影像显示装置
摘要 本发明系关于一种头部装接式影像显示装置等的影像显示装置,该影像显示装置不用半反射镜就能够用两眼清楚地观察到一个影像显示元件所发出的影像,该装置具有将 l枚显示元件10的影像分配至右眼用光学路径和左眼用光学路径的光学路径分配镜l,其右侧的右眼用接目棱镜2R和其左侧的左眼用接目棱镜2L,在右眼用的光学路径中,显示元件3的显示光系由光学路径分配镜的反射面lR反射,透过偏心棱镜体2R的第l面21R入射到棱镜内,由第2面22R全反射,并被第3面向背面反射,经第2面22R所兼用的第4面24R射出到棱镜外,射向右眼用的射出瞳孔4R,以将显示元件3的放大像投影到右眼上。左眼用的光学路径与上述的光学路径相同。
申请公布号 TW461971 申请公布日期 2001.11.01
申请号 TW089116327 申请日期 2000.08.14
申请人 奥林柏斯光学工业股份有限公司 发明人 永田哲生;研野孝吉;樱井章博
分类号 G02B27/02 主分类号 G02B27/02
代理机构 代理人 赖经臣 台北巿南京东路三段三四六号一一一二室;宿希成 台北巿南京东路三段三四六号一一一二室
主权项 1.一种影像显示装置,其特征为具有:影像显示元件,用以显示观察者所观察的影像;光学路径分配镜,将上述影像分配给右眼用光学路径和左眼用光学路径;右眼用接目棱镜,配置在上述光学路径分配镜右侧;以及左眼用接目棱镜,配置在上述光学路径分配镜左侧,上述光学路径分配镜具有反射镜面,而该分射镜面系将由相对配置于上述影像显示元件之上述影像显示元件所射出的显示光束,分配给上述右眼用接目棱镜和上述左眼用接目棱镜并反射,而上述反射镜面系由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状所构成;上述右眼用接目棱镜具有第1面、第2面及第3面,该第1面系使由上述光学路径分配镜反射的右眼用光学路径之光束入射到棱镜内,该第2面是用以在棱镜内反射右眼用光学路径的光束,该第3面是向棱镜外射出右眼用光学路径的光束,上述左眼用接目棱镜具第1面、第2面及第3面,该第1面系使由上述光学路径分配镜反射的左眼用光学路径之光束入射到棱镜内,该第2面是用以在棱镜内反射左眼用光学路径的光束,该第3面是向棱镜外射出左眼用光学路径的光束,至少上述右眼用接目棱镜之作为反射作用面的第2面、和上述左眼用接目棱镜之作为反射作用面的第2面,系由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状所构成。2.如申请专利范围第1项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配镜具有的旋转非对称曲面形状,系由具备唯一对称面之自由曲面所构成。3.如申请专利范围第2项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配镜具有的自由曲面,系将上述影像显示元件所显示的像中心、上述右眼用接目棱镜所形成的右侧瞳孔中心和上述左眼用接目棱镜所形成的左侧瞳孔中心予以连结的面(Y-Z平面)构成作为上述唯一的对称面。4.如申请专利范围第1至3项中任一项之影像显示装置,其中,上述影像显示元件,系在前后方向(Z方向)上配置于上述光学路径分配镜和观察者之间,而在左右方向(Y方向)上配置于上述右眼用接目棱镜和上述左眼用接目棱镜。5.如申请专利范围第1至3项中任一项之影像显示装置,其中,在上述影像显示元件和上述光学路径分配镜之间,配置有向光束提供负光焦度的凹透镜。6.如申请专利范围第1至3项中任一项之影像显示装置,其中,上述右眼用接目棱镜系按如下方式构成:使从上述光学路径分配镜射出且透过上述第1面入射到棱镜内的光束,以大于全反射临界角的角度入射到上述第3面上,并利用全反射作用在棱镜内向上述第2面反射,并使由上述第2面反射的光束以小于全反射临界角的角度入射到上述第3面上,藉以通过该第3面后使光束入射到棱镜外,上述左眼用接目棱镜系按如下方式构成:使从上述光学路径分配镜射出且透过上述第1面入射到棱镜内的光束,以大于全反射临界角的角度入射到上述第3面上,并利用全反射作用在棱镜内向上述第2面反射,并使由上述第2面反射的光束以小于全反射临界角的角度入射到上述第3面上,藉以通过该第3面后使光束入射到棱镜外。7.如申请专利范围第1至3项中任一项之影像显示装置,其中,上述右眼用接目棱镜之上述第1面,系由校正偏心像差的旋转非球面所构成,上述左眼用接目棱镜之上述第1面,系由校正偏心像差的旋转非球面所构成。8.如申请专利范围第7项之影像显示装置,其中,上述右眼用接目棱镜之上述第1面所具有的旋转非对称曲面形状,系由具备唯一对称面的自由曲面所构成,上述左眼用接目棱镜之上述第1面所具有的旋转非对称曲面形状,系由具备唯一对称面的自由曲面所构成。9.如申请专利范围第8项之影像显示装置,其中,上述右眼用接目棱镜之上述第1面所具有的自由曲面,系在以通过上述影像显示元件所显示的像中心和上述右眼用接目棱镜所形成的右侧瞳孔中心之光线为光轴时,将包含棱镜内折返光学路径中之光轴的面(Y-Z)面构成上述唯一的对称面,上述左眼用接目棱镜之上述第1面所具有的自由曲面在以通过上述影像显示元件所显示的像中心和上述左眼用接目棱镜所形成的左侧瞳孔中心之光线为光轴时,将包含棱镜内折返光学路径中的光轴的面(Y-Z)面构成上述唯一的对称面。10.如申请专利范围第1至3项中任一项之影像显示装置,其中,上述右眼用接目棱镜之上述第3面,系由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状所构成,上述右眼用接目棱镜之上述第3面,系由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状所构成。11.如申请专利范围第10项之影像显示装置,其中,上述右眼用接目棱镜之上述第3面所具有的旋转非对称曲面形状,系由具备唯一对称面的自由曲面所构成,上述左眼用接目棱镜之上述第3面所具有的旋转非对称曲面形状,系由具备唯一对称面的自由曲面所构成。12.如申请专利范围第11项之影像显示装置,其中,上述右眼用接目棱镜之上述第3面所具有的自由曲面,系在以通过上述影像显示元件所显示的像中心和上述右眼用接目棱镜所形成的右侧瞳孔中心之光线为光轴时,将包含棱镜内折返光学路径中的光轴的面(Y-Z面)构成上述唯一的对称面,上述左眼用接目棱镜之上述第1面所具有的自由曲面,系在以通过上述影像显示元件所显示的像中心和上述左眼用接目棱镜所形成的左侧瞳孔中心之光线为光轴时,将包含棱镜内折返光学路径中的光轴的面(Y-Z面)构成上述唯一的对称面。13.如申请专利范围第1至3项中任一项之影像显示装置,其中,上述右眼用接目棱镜之上述第3面系由旋转对称非球面所构成,上述右眼用接目棱镜之上述第3面系由旋转对称非球面所构成。14.一种影像显示装置,其特征为具有:影像显示元件,用以显示观察者观察影像;光学路径分配棱镜,将上述影像分配给右眼用光学路径和左眼用光学路径;右眼用接目棱镜,配置在上述光学路径分配镜右侧;以及左眼用接目棱镜,配置在上述光学路径分配镜左侧,上述光学路径分配棱镜至少具有第1面、第21面、第22面、第31面及第32面,而该第1面系对着上述影像显示元件配置,使从上述影像显示元件射出的显示光束入射到棱镜内部,该第21面系反射从上述第1面入射的上述右眼用光学路径,该第22面系反射从上述第1面入射的上述右眼用光学路径,该第31面系使上述右眼用光学路径的光束射出到棱镜外,该第32面使上述左眼用光学路径的光束射出到棱镜外,上述光学路径分配棱镜的构成是为了在上述右眼用光学路径中根据上述影像显示元件显示出的影像形成右眼用中继影像,且在上述左眼用光学路径中根据上述影像显示元件显示出的影像形成左眼用中继影像,至少上述第21面和上述第22面系由赋予光束光焦度的曲面形状构成,且上述第21面和上述第22面具有相同的面形状,上述右眼用接目棱镜具有第1面、第2面及第3面,而该第1面系使由上述光学路径分配镜反射的右眼用光学路径的光束入射到棱镜内,该第2面是在棱镜内反射右眼用光学路径的光束,该第3面是向棱镜外射出右眼用光学路径的光束,上述左眼用接目棱镜具有第1面、第2面及第3面,而该第1面系使由上述光学路径分配镜反射的左眼用光学路径的光束入射到棱镜内,该第2面是在棱镜内反射左眼用光学路径的光束,该第3面是向棱镜外射出左眼用光学路径的光束,至少上述右眼用接目棱镜之作为反射作用面的第2面和上述左眼用接目棱镜之作为反射作用面的第2面,系由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状所构成。15.如申请专利范围第14项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜之第31面和第32面系由相同形状的曲面构成。16.如申请专利范围第14项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜之第1面、第21面、第22面、第31面和第32面,系形成分别为独立的面且具有棱镜的光学面,上述光学路径分配棱镜的第21面、第22面、第31面和第32面的曲面形状,系由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状所构成。17.如申请专利范围第15项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜之第31面和第32面的曲面形状,系由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状所构成。18.如申请专利范围第15项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜的第21面、第22面、第31面和第32面的曲面形状,系由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状所构成。19.如申请专利范围第15至18项中任一项之影像显示装置,其中,上述影像显示元件和上述光学路径分配棱镜系相对配置;上述光学路径分配棱镜按如下方式配置:按照前后方向(Z方向)上距上述影像显示元件的距离配置有上述第1面,在夹着媒介的左右位置上配置上述第21面和上述第22面,以及上述第31面和上述第32面,上述第31面系配置在与上述右眼用接目棱镜的第1面相对且中间夹着空气间隙的位置上,而上述第32面系配置在与上述左眼用接目棱镜的第1面相对且中间夹着空气间隙的位置上。20.如申请专利范围第15至18项中任一项之影像显示装置,其中,上述影像显示元件和上述光学路径分配棱镜被相对配置;上述光学路径分配棱镜按如下方式配置:按照前后方向(Z方向)上距上述影像显示元件的距离配置上述第1面,在夹着媒介的左右位置上配置上述第31面和上述第32面,以及上述第21面和上述第22面;和上述第31面被配置在与上述右眼用接目棱镜的第1面相对且中间夹着空气间隙的位置上,而上述第32面被配置在与上述左眼用接目棱镜的第1面相对且中间夹着空气间隙的位置上。21.如申请专利范围第14项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜是用一个面兼作上述第21面和上述第32面,同时用一个面兼作上述第22面和上述第31面,以大于全反射临界角的角度使上述右眼用光学路径入射到上述第21面和上述第32面的兼用面上,利用全反射作用在棱镜内反射右眼用光学路径的光束,以小大于全反射临界角的角度使上述右眼用光学路径入射到上述第22面和上述第31面的兼用面上,并使右眼用光学路径的光束射出到棱镜外,以大于全反射临界角的角度使上述左眼用光学路径入射到上述第22面和上述第31面的兼用面上,利用全反射作用在棱镜内反射左眼用光学路径的光束,以小大于全反射临界角的角度使上述左眼用光学路径入射到上述第21面和上述第32面的兼用面上,并使左眼用光学路径的光束射出到棱镜外,上述第21面和第32面的兼用面的曲面形状由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状构成,而且,上述第22面和第31面的兼用面的曲面形状由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状构成。22.如申请专利范围第14至18项中任一项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜具有曲面形状的第4面,该曲面形状的第4面将从第1面入射的左右影像的光束向第21面和第22面反射,上述光学路径分配棱镜的第1面、第21面、第22面、第31面、第32面和第4面分别作为独立的面,形成棱镜具有的光学面。23.如申请专利范围第22项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜的第4面的曲面形状由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状构成。24.如申请专利范围第23项之影像显示装置,其中,上述影像显示元件和上述光学路径分配棱镜系相对配置;上述光学路径分配棱镜按如下方式配置:按照前后方向(Z方向)上距上述影像显示元件的距离配置上述第1面,在夹着媒介的左右位置上配置上述第21面和上述第22面,以及在夹着媒介的左右位置上配置上述第31面和上述第32面,以及在与上述第1面相对的、中间夹着媒介的位置上配置上述第4面;上述第31面被配置在与上述右眼用接目棱镜的第1面相对且中间夹着空气间隙的位置上,而上述第32面被配置在与上述左眼用接目棱镜的第1面相对且中间夹着空气间隙的位置上。25.如申请专利范围第14至18项中任一项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜具有第41面和第42面,上述第41面将从第1面入射的右眼用光学路径向第21面反射,上述第42面将从第1面入射的右眼用光学路径向第22面反射,上述光学路径分配棱镜的第1面、第21面、第22面、第31面、第32面、第41面和第42面分别作为独立的面,形成棱镜具有的光学面。26.如申请专利范围第25项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜的第41面和第42面由形状相同的曲面构成。27.如申请专利范围第26项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜的第41面和第42面的曲面形状由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状。28.如申请专利范围第27项之影像显示装置,其中,上述影像显示元件和上述光学路径分配棱镜被相对配置;上述光学路径分配棱镜按如下方式配置:按照前后方向(Z方向)上距上述影像显示元件的距离配置上述第1面,在夹着媒介的左侧位置上配置上述第21面,在夹着媒介的右侧位置上配置上述第22面,在夹着媒介的左侧位置上配置上述第32面,在夹着媒介的右侧位置上配置上述第31面,上述第41面和第42面相邻地被配置在与上述第1面相对的、中间夹着媒介的位置上。29.如申请专利范围第14至18项中任一项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜的第1面由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状构成。30.如申请专利范围第14至18项中任一项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜具有旋转非对称曲面由自由曲面构成,该自由曲面具备唯一对称面。31.如申请专利范围第30项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜具有自由曲面将连接上述影像显示元件显示的像中心和瞳孔中心的面(Y-Z平面)作为上述唯一对称面地构成。32.如申请专利范围第14至18项中任一项之影像显示装置,其中,上述右眼用接目棱镜按如下方式构成:以大于全反射临界角的角度使从上述光学路径分配镜射出的、透过上述第1面入射到棱镜内的光束入射到上述第3面上,并利用全反射作用在棱镜内向上述第2面反射,并以小于全反射临界角的角度使由上述第2面反射的光束入射到上述第3面上,通过该第3面后,将光束射到棱镜外;上述左眼用接目棱镜按如下方式构成:以大于全反射临界角的角度使从上述光学路径分配镜射出的、透过上述第1面入射到棱镜内的光束入射到上述第3面上,并利用全反射作用在棱镜内向上述第2面反射,并以小于全反射临界角的角度使由上述第2面反射的光束入射到上述第3面上,通过该第3面后,将光束射到棱镜外。33.如申请专利范围第14至18项中任一项之影像显示装置,其中,上述右眼用接目棱镜按如下方式构成:由上述第2面反射从上述光学路径分配镜射出的、透过上述第1面入射到棱镜内的光束,使由上述第2面反射的光束透过上述第3面后,将光束射到棱镜外;上述左眼用接目棱镜按如下方式构成:由上述第2面反射从上述光学路径分配镜射出的、透过上述第1面入射到棱镜内的光束,使由上述第2面反射的光束透过上述第3面后,将光束射到棱镜外。34.如申请专利范围第14至18项中任一项之影像显示装置,其中,上述右眼用接目棱镜具有在棱镜内反射光束的第4面,上述右眼用接目棱镜按如下方式构成:由上述第4面反射从上述光学路径分配镜射出的、透过上述第1面入射到棱镜内的光束,使从上述第4面反射的光束以大于全反射临界角的角度入射到上述第3面上,并利用全反射作用在棱镜内向上述第2面反射,并以小于全反射临界角的角度使由上述第2面反射的光束入射到上述第3面上,通过该第3面后,将光束射到棱镜外;上述左眼用接目棱镜具有在棱镜内反射光束的第4面;上述左眼用接目棱镜按如下方式构成:由上述第4面反射从上述光学路径分配镜射出的、透过上述第1面入射到棱镜内的光束,使从上述第4面反射的光束以大于全反射临界角的角度入射到上述第3面上,并利用全反射作用在棱镜内向上述第2面反射,并以小于全反射临界角的角度使由上述第2面反射的光束入射到上述第3面上,通过该第3面后,将光束射到棱镜外。35.如申请专利范围第34项之影像显示装置,其中,上述右眼用接目棱镜的第4面由校正偏心像差的旋转非对称曲面形成构成,上述左眼用接目棱镜的第4面由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状构成。36.如申请专利范围第14至18项中任一项之影像显示装置,其中,上述右眼用接目棱镜的第1面由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状构成,上述左眼用接目棱镜的第1面由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状构成。37.如申请专利范围第14至18项中任一项之影像显示装置,其中,上述右眼用接目棱镜的第2面由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状构成,上述左眼用接目棱镜的第2面由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状构成。38.如申请专利范围第14至18项中任一项之影像显示装置,其中,上述右眼用接目棱镜的第3面由旋转对称非球面构成,上述左眼用接目棱镜的第3面由旋转对称非球面构成。39.如申请专利范围第14至18项中任一项之影像显示装置,其中,上述右眼用接目棱镜的第3面由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状构成,上述左眼用接目棱镜的第3面由校正偏心像差的旋转非对称曲面形状构成。40.如申请专利范围第14至18项中任一项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜按如下方式构成:在偏向上述第31面的光学路径上于观察者的右眼侧的位置形成上述右眼用中断影像,而在偏向上述第32面的光学路径上于观察者的左眼侧的位置形成上述左眼用中断影像,整体具有正光焦度。41.如申请专利范围第40项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜按如下方式构成:在上述第31面和上述右眼用接目棱镜的第1面之间的位置上形成上述右眼用中断影像,而在上述第32面和上述左眼用接目棱镜的第1面之间的位置上形成上述左眼用中断影像。42.如申请专利范围第14至18项中任一项之影像显示装置,其中,来自上述光学路径分配棱镜第21面的右眼用光学路径的显示光的反射角以及来自上述光学路径分配棱镜第22面的左眼用光学路径的显示光的反射角a应满足以下条件:33≦≦70 (1)。43.如申请专利范围第14至18项中任一项之影像显示装置,其中,通过连接右眼用射出瞳孔和左眼用射出瞳孔的中心间的连线段的中心且与该线段垂直的平面和右眼用光学路径的光轴入射到上述光学路径分配棱镜10的第2面上的那一点处的上述第2面的切向平面构成的夹角,以及通过连接右眼用射出瞳孔和左眼用射出瞳孔的中心间的连线段的中心且与该线段垂直的平面和左眼用光学路径的光轴入射到上述光学路径分配棱镜的第2面上的那一点处的上述第2面的切向平面构成的夹角应满足以下条件:13≦≦24 (2)。44.如申请专利范围第14至18项中任一项之影像显示装置,其中,在从瞳孔侧逆光线追踪时,将通过右眼用射出瞳孔中心的右侧最大像角的光线与右眼用接目棱镜体的第3面相交的点和通过左眼用射出瞳孔中心的左侧最大像角的光线与左眼用接目棱镜的第3面相交的点之间的间隔定为横向宽L,将通过左右射出瞳孔中心的全像角内的光线束中、透过上述右眼用接目棱镜或上述左眼用接目棱镜的第3面或由其反射的所有点中最接近左右射出瞳孔侧的点和上述影像显示元件的显示面的与该显示面垂直方向的距离定为深度D,则该横向宽L和深度D之比D/L应满足以下条件:0.3≦D/L≦0.5 (3)。45.如申请专利范围第14至18项中任一项之影像显示装置,其中,上述右眼用接目棱镜的第2面由半透性反射面构成,将右眼用接目棱镜配置在该第2面的外侧;上述左眼用接目棱镜的第2面由半透性反射面构成,将左眼用接目棱镜配置在该第2面的外侧。46.一种影像显示装置,其特征为具有:显示观察者观察影像的影像显示元件,将上述影像分配给右眼用光学路径和左眼用光学路径的光学路径分配镜,配置在上述光学路径分配镜右侧的右眼用接目棱镜和配置在上述光学路径分配镜左侧的左眼用接目棱镜;上述光学路径分配棱镜至少具有第1面,该第1面对着上述影像显示元件配置,使从上述影像显示元件射出的显示光束入射到棱镜内部;第21面,该第21面反射从上述第1面入射的上述右眼用光学路径;第22面,该第22面反射从上述第1面入射的上述右眼用光学路径;第31面,该第31面使上述右眼用光学路径的光束射出到棱镜外和第32面,该第32面使上述左眼用光学路径的光束射出到棱镜外;上述光学路径分配棱镜的构成是至少上述第21面、上述第22面、上述第31面、上述第32面由向光束赋予光焦度的曲面形状构成,且上述第21面和上述第22面具有相同的面形状,上述第31面和上述第32面具有相同的面形状;上述影像显示元件由通过反射来自光源的光束来显示影像的反射型影像显示元件构成;上述光学路径分配棱镜具有的上述第21面和上述第22面都由半透性反射面或部分透过性反射面的任何一种构成;在上述第21面的与棱镜媒介相反侧的位置上配置为形成左眼用光学路径的左眼用照明光源,在上述第22面的与棱镜媒介相反侧的位置上配置为形成右眼用光学路径的右眼用照明光源。47.一种影像显示装置,其特征为具有:显示观察者观察影像的影像显示元件,将上述影像分配给右眼用光学路径和左眼用光学路径的光学路径分配镜,配置在上述光学路径分配镜右侧的右眼用接目棱镜和配置在上述光学路径分配镜左侧的左眼接目棱镜;上述光学路径分配棱镜至少具有第1面,该第1面对着上述影像显示元件配置,使从上述影像显示元件射出的显示光束入射到棱镜内部;第4面,该第4面被配置在与上述第1面夹着媒介的相对位置上,使从上述第1面射入的左右影像光束朝不同方向反射,分配组右眼用光学路径和左眼用光学路径;第21面,该第21面反射从上述第4面反射的上述右眼用光学路径;第22面,该第22面反射从上述第1面反射的上述左眼用光学路径;第31面,该第31面使上述右眼用光学路径的光束射出到棱镜外和第32面,该第32面使上述左眼用光学路径的光束射出到棱镜外;上述光学路径分配棱镜的构成是至少上述第21面、上述第22面、上述第31面、上述第32面、第4面由向光束赋予光焦度的曲面形状构成,且上述第21面和上述第22面具有相同的面形状,上述第31面和上述第32面具有相同的面形状;上述影像显示元件由通过反射来自光源的光束来显示影像的反射型影像显示元件构成;上述光学路径分配棱镜具有的上述第4面由半透性反射面或部分透过性反射面的任何一种构成;在上述第4面的与棱镜媒介相反侧的位置上配置为形成左眼用光学路径的左眼用照明光源,和为形成右眼用光学路径的右眼用照明光源。48.一种影像显示装置,其特征为具有:显示观察者观察影像的影像显示元件,将上述影像分配给右眼用光学路径和左眼用光学路径的光学路径分配镜,配置在上述光学路径分配镜右侧的右眼用接目棱镜和配置在上述光学路径分配镜左侧的左眼用接目棱镜;上述光学路径分配棱镜具有第1面,该第1面对着上述影像显示元件配置,使从上述影像显示元件射出的显示光束入射到棱镜内部;第2面,该第2面以大于全反射临界角的角度将从上述右眼用光学路径入射到光学面上,并利用全反射作用在棱镜内反射右眼用光学路径的光束,且以小于全反射临界角的角度将上述左眼用光学路径入射到光学面上使左眼用光学路径的光束射出到棱镜个;第3面,该第3面以大于全反射临界角的角度将上述左眼用光学路径入射到光学面上,并利用全反射作用在上述棱镜内反射左眼用光学路径的光束,且以小于全反射临界角的角度将上述右眼用光学路径入射到光学面上,使右眼用光学路径的光束射出到棱镜外;将显示用光学元件配置在上述影像显示元件和上述第1面之间;上述光学路径振光棱镜的上述第2面和上述第3面由能向光束赋予光焦度的相同形状的曲面构成,而且将上述第2面和上述第3面夹着棱镜媒介地相对配置;上述影像显示元件由通过反射来自光源的光束来显示影像的透光性型影像显示元件构成;在上述影像显示元件的与上述显示用光学相反侧的位置上配置为形成左眼用光学路径的左眼用照明光源和为形成右眼用光学路径的右眼用照明光源。49.如申请专利范围第48项之影像显示装置,其中,上述显示用光学元件由菲涅尔透镜构成。50.如申请专利范围第46项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜的第21面和上述第22面都由显着分开透过和反射的半反射镜涂层构成(half mirrorcoating)。51.如申请专利范围第46项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜的第21面和上述第22面都由在反射镜面内设置了透光孔的反射镜涂层构成。52.如申请专利范围第47项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜的第4面和上述第22面都由显着分开透过和反射的半反射镜涂层构成。53.如申请专利范围第47项之影像显示装置,其中,上述光学路径分配棱镜的第4面和上述第22面都由在反射镜面内设置了透光孔的反射镜涂层构成。图式简单说明:第一图是本发明实施例1的影像显示装置的光学路径图。第二图是本发明实施例2的影像显示装置的光学路径图。第三图是本发明实施例3的影像显示装置的光学路径图。第四图是本发明实施例4的影像显示装置的光学路径图。第五图是本发明实施例5的影像显示装置的光学路径图。第六图是本发明实施例6的影像显示装置的光学路径图。第七图是本发明实施例7的影像显示装置的光学路径图。第八图是本发明实施例8的影像显示装置的光学路径图。第九图是本发明实施例9的影像显示装置的光学路径图。第十图是本发明实施例10的影像显示装置的光学路径图。第十一图是本发明实施例11的影像显示装置的光学路径图。第十二图是本发明实施例12的影像显示装置的光学路径图。第十三图是本发明实施例13的影像显示装置的光学路径图。第十四图是本发明实施例14的影像显示装置的光学路径图。第十五图是本发明实施例15的影像显示装置的光学路径图。第十六图(a)、第十六图(b)是说明本发明实施例16的影像显示装置的图。第十七图系显示本发明实施例17的影像显示装置两眼光学系统的水平断面图。第十八图系显示本发明实施例18的影像显示装置两眼光学系统的水平断面图。第十九图系显示本发明实施例19的影像显示装置两眼光学系统的水平断面图。第二十图系显示本发明实施例20的影像显示装置两眼光学系统的水平断面图。第二十一图系显示本发明实施例21的影像显示装置两眼光学系统的水平断面图。第二十二图系显示本发明实施例22的影像显示装置两眼光学系统的水平断面图。第二十三图系显示本发明实施例23的影像显示装置两眼光学系统的水平断面图。第二十四图系显示本发明实施例24的影像显示装置两眼光学系统的水平断面图。第二十五图系显示本发明实施例25的影像显示装置两眼光学系统的水平断面图。第二十六图系显示本发明实施例26的影像显示装置两眼光学系统的水平断面图。第二十七图系显示本发明实施例27的影像显示装置两眼光学系统的水平断面图。第二十八图系显示本发明实施例28的影像显示装置两眼光学系统的水平断面图。第二十九图是本发明实施例29-30的影像显示装置的光学路径图。第三十图是说明参数和定义的图。第三十一图是说明参数L和D的定义的图。第三十二图是实施例29的右眼用光学系统的水平断面图。第三十三图是实施例30的右眼用的光学系统的水平断面图。第三十四图是实施例16的光学系统的横向像差图。第三十五图是实施例20的光学系统的横向像差图。第三十六图是实施例22的光学系统的横向像差图。第三十七图是实施例29的光学系统的横向像差图。第三十八图是实施例30的光学系统的横向像差图。第三十九图是说明在可看透观察地构成本发明影像显示装置的场合下的构成图。第四十图是举例表示有机EL影像显示元件构造的透视图。第四十一图示出将本发明的影像显示装置装于观察者头部时的状态图。
地址 日本