[发明专利]图像显示装置

权利要求书

1.一种图像显示装置，包括：

图像形成装置，包括以二维矩阵方式排列的多个像素；

准直光学系统，用于将所述图像形成装置的像素所发射 的光转换为平行光；以及

光学装置，通过所述准直光学系统转换为前进方向不同 的多个平行光的光被输入、引导、并从其发射；

其中，所述光学装置包括：

导光板，其中，输入光在内部通过全反射传播，并 被发射；

第一衍射光栅元件，由体全息衍射光栅构成，用于 衍射和反射输入至所述导光板的光，以使输入至所述导 光板的光在所述导光板中全反射，所述第一衍射光栅元 件设置在所述导光板上，以及

第二衍射光栅元件，由体全息衍射光栅构成，用于 衍射和反射在所述导光板中通过全反射传播的光，并将 所述光从所述导光板发射，所述第二衍射光栅元件设置 在所述导光板上；

并且，当假设所述第一衍射光栅元件的中心是原点，以 朝向所述准直光学系统侧的方向作为正向穿过所述原点的所 述第一衍射光栅元件的法线是X_i轴，而以穿过所述原点、垂 直于所述X_i轴、朝向所述第二衍射光栅元件侧的方向作为正 向的所述导光板的轴线是Y_i轴时，从所述图像形成装置的中 心的像素发射、并穿过所述准直光学系统的中心的中心光在光 学上平行于X_i-Y_i面，并与X_i-Z_i面相交成锐角并且所述锐角是 所述中心光与Y_i轴之间的角度。

2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述Y_i轴在光 学上垂直于在所述第一衍射光栅元件中形成的干涉图。

3.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述准直光学系 统的光轴平行于所述X_i-Y_i面，并与所述X_i-Z_i面相交成锐角并 且所述锐角是所述准直光学系统的光轴与Y_i轴之间的角度。

4.根据权利要求3所述的图像显示装置，其中，所述准直光学系 统的光轴在光学上穿过所述图像形成装置的中心。

5.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述准直光学系 统的光轴平行于所述X_i轴；

并且，所述准直光学系统的光轴在光学上穿过偏离所述 图像形成装置的中心的位置。

6.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，当假设所述第二 衍射光栅元件的中心是第二原点，以光发射方向作为正向穿过 所述第二原点的所述第二衍射光栅元件的法线是X_o轴，而以 从所述第一衍射光栅元件侧出发、穿过第二原点并垂直于所述 X_o轴的方向作为正向的所述导光板的轴线是Y_o轴时，所述中 心光从所述导光板发射后的光在光学上平行于X_o-Y_o面，并与 X_o-Z_o面相交成钝角并且所述钝角是所述中心光从所述导光板 发射后的光与Y_o轴之间的角度。

7.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述中心光从所 述导光板发射后的光垂直于连接观测者两个瞳孔中心的直线。

8.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述第二衍射光 栅元件的厚度比所述第一衍射光栅元件的厚度薄。

9.根据权利要求8所述的图像显示装置，其中，所述第二衍射光 栅元件的厚度小于5μm，而所述第一衍射光栅元件的厚度等 于或大于5μm。

10.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中，所述第二衍射光 栅元件的最大衍射效率的值小于所述第一衍射光栅元件的最 大衍射效率的值。