[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：

多个显示单元，每个显示单元包括：

在其上形成物体图像的屏幕，以及

衍射光学元件，衍射光学元件包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，衍射光学元件衍射进入第一表面的物体图像的图像光，并使图像光从第一表面出射，衍射光学元件在第二表面侧显示物体图像的虚拟图像，使得虚拟图像叠加在背景上，其中，

包括在所述多个显示单元中的多个衍射光学元件中的衍射光学元件各自被布置为在第二表面面对指定轴的状态下至少部分地包围指定轴。

2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中

衍射光学元件包括一维衍射光栅，以及

衍射光学元件被布置为使得一维衍射光栅与包括指定轴的平面正交。

3.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中

所述多个衍射光学元件包括被相邻布置以包围指定轴的三个或更多个衍射光学元件。

4.根据权利要求3所述的图像显示装置，其中

所述三个或更多个衍射光学元件中的每个衍射光学元件都是平板的形状，并且被布置为使得第一表面与指定轴彼此平行，以形成包围指定轴的棱柱结构。

5.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中

当由图像光的光路和与指定轴正交的正交平面形成的角度被定义为仰角时，以及当指示投影到正交平面上的图像光的光路方向的角度被定义为方位角时，

所述多个衍射光学元件被布置为使得在沿着包括指定轴的平面以指定仰角从第一表面出射的图像光的衍射效率表现出大于或等于第一值的值。

6.根据权利要求5所述的图像显示装置，其中

衍射光学元件是平板的形式，以及

由包括在所述多个衍射光学元件当中并彼此相邻的衍射光学元件中的第一表面的垂线形成的角度被设置为小于或等于由第二角度范围表示的角度的角度，该第二角度范围是与从第一表面出射的图像光的出射方向对应的方位角的范围，与该出射方向对应的方位角的范围是在第一角度范围内衍射效率表现出大于或等于第一值的值的范围，该第一角度范围是与出射方向对应的仰角的范围，该与出射方向对应的仰角的范围是出射方向上的方位角分量与第一表面正交时衍射效率表现出大于或等于第一值的值的范围。

7.根据权利要求5所述的图像显示装置，其中

第一值是等于衍射效率的峰值的一半的值。

8.根据权利要求5所述的图像显示装置，其中

所述多个衍射光学元件被布置为使得第一表面内接于半径等于从第一表面到在与指定轴正交的方向上的虚拟图像焦点的距离的内周圆，其中指定轴通过该内周圆的中心。

9.根据权利要求5所述的图像显示装置，其中

物体图像的图像光从屏幕漫射出射，

在屏幕上在仰角方向上执行的漫射的角度是由第三角度范围表示的角度，第三角度范围是与图像光在第一表面上的入射方向对应的仰角的范围，与入射方向对应的仰角的范围是其中衍射效率表现出大于或等于第一值的值的范围，其中入射方向上的方位角分量与第一表面正交，以及

在屏幕上在方位方向上执行的漫射的角度是由第四角度范围表示的角度，第四角度范围是与入射方向对应的方位角的范围，与入射方向对应的方位角的范围是其中其衍射效率在第三角度范围内表现出大于或等于第一值的值的范围。

10.根据权利要求9所述的图像显示装置，其中

显示单元包括将物体图像投影到屏幕上的投影部，以及

物体图像的图像光以在对第三角度范围和第四角度范围加上由投影部执行的辐射的角度所获得的角度范围内的角度从屏幕漫射出射。