[发明专利]显示装置

权利要求书

1.一种显示装置，包括：

图像投影单元，其配置为发出包括图像的图像光；

扩散元件，其可使光扩散；

菲涅耳型凹面镜元件；

光学单元，所述光学单元包括：

第一光学层，其具有第一主面和在所述第一主面相对侧的第二主面，所述第二主面具有弯曲面的突起和设置在所述突起周围的多个凸面，所述第一光学层是可透光的；

第二光学层，其具有第三主面和第四主面，所述第三主面与所述第二主面相对，所述第四主面在所述第三主面的相对侧，所述第三主面具有沿着所述突起的形状凹入的凹入部和设置在所述凹入部周围的多个凹面，所述凹面中的每一个的形状与所述凸面中的每一个的形状相一致，所述第二光学层是可透光的；以及

中间层，其设置在所述第二主面与所述第三主面之间，所述中间层配置为反射从所述第一主面朝向所述第二主面行进的光的至少部分，并透射从所述第四主面朝向所述第三主面行进的光的至少部分；

安装单元，其保持所述图像投影单元、所述扩散元件、所述凹面镜元件和所述光学单元，以允许从所述图像投影单元发出的所述图像光通过所述扩散元件，使从所述扩散元件发出的所述图像光在所述凹面镜元件处被反射，并使在所述凹面镜元件处反射的所述图像光从所述第一主面进入所述光学单元，并且所述安装单元被配置为确定所述光学单元与观看者的眼睛之间的相对位置关系，以使得反射光从所述第一主面发出并入射在所述观看者的眼睛上，通过在所述中间层处反射进入所述光学单元的所述图像光来获得所述反射光。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，

所述凸面以同心圆的形式设置在所述突起的周围，并且

所述凹面以同心圆的形式设置在所述凹入部的周围。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，出自所述凸面中的两个最近的凸面之间的距离不小于所述图像光的像素的间距的1/2且不大于所述图像光的像素的间距的10倍。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，在沿着垂直于第一方向的第二方向的邻近的凸面之间的间隔不同于沿着垂直于第一方向和第二方向的第三方向的邻近的凸面之间的间隔，所述第一方向是从所述第一主面朝向所述第二主面。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一光学层的折射率等于所述第二光学层的折射率。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一光学层的折射率与所述第二光学层的折射率之间的差的绝对值不大于1×10^-3。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述中间层是金属膜或金属化合物膜。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述中间层对波长为550nm的光的透射率不小于90%。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述图像光是激光。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，从所述扩散元件发出的所述图像光的光通量的宽度大于入射到所述扩散元件上的所述图像光的光通量的宽度。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，

所述凹面镜元件具有镜主面，

所述镜主面具有：

凹弯曲面形状的凹入部，以及

设置在所述凹入部的周围的多个凹面；并且

以同心圆的形式且以所述凹入部的中心为中心来设置所述凹面中的每一个。

12.根据权利要求1所述的装置，还包括：

第一透镜元件，其设置在所述图像投影单元与所述扩散元件之间；

镜，其设置在所述第一透镜元件与所述扩散元件之间；以及

第二透镜元件，其设置在所述镜与所述扩散元件之间。

13.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一主面的曲率不同于所述第二主面的曲率。

14.根据权利要求1所述的装置，其中，

所述扩散元件包括：

第一柱状透镜，其具有在第一方向上延伸的多个第一柱状凸面；以及

第二柱状透镜，其具有在与所述第一方向相交的第二方向上延伸的多个第二柱状凸面。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述第一柱状凸面的间距不小于所述图像光的像素的间距的75%且不大于所述图像光的像素的间距的125%。