虚像显示装置的制作方法

本发明涉及能够进行虚像的观察的虚像显示装置，特别涉及利用衍射以及导光的类型的虚像显示装置。

背景技术：

1、作为能够观察虚像的hmd，公知有如下装置：该装置具有投影仪、摄像头、第1导光光学元件和第2导光光学元件，其中，该装置利用组装在第2导光光学元件中的多个部分透射型的小平面将来自眼睛的反射光取入到第2导光光学元件内，经由第1导光光学元件等将眼睛的图像取入到摄像头，由此能够进行视线方向的检测(专利文献1)。在专利文献1中，作为视线观察用的光学系统，还公开了组装射出红外光的光源，使返回来的反射光入射到摄像头的光学系统(参照专利文献1的图18、19)。

2、专利文献1：日本特表2020-504832号公报

3、通常，在视线检测中，使用者看到的图像比使用者的眼睛活动范围小，因此优选在比图像光的视野角宽的范围内检测视线。在专利文献1的装置中，构成为将视线检测用的ir光源和图像光用的rgb光源分开，但ir光源的尺寸比rgb光源等小。因此，认为能够检测使用者的眼睛活动的范围受到限制，不容易在比图像光的视野角大的范围内进行视线检测。

技术实现思路

1、本发明一个方面的虚像显示装置具有：图像光生成装置，其射出图像光；红外光射出装置，其射出红外光；红外光受光装置，其接收红外光；第1导光光学系统，其具有第1导光部件、设置于第1导光部件的入射侧的第1入射侧衍射元件、和设置于第1导光部件的射出侧的第1射出侧衍射元件；以及第2导光光学系统，其具有第2导光部件、设置于第2导光部件的入射侧的第2入射侧衍射元件、和设置于第2导光部件的射出侧的第2射出侧衍射元件，第1入射侧衍射元件使从图像光生成装置射出的图像光偏转而入射到第1导光部件，第1射出侧衍射元件使由第1导光部件引导后的图像光偏转而朝向使用者的眼睛位置射出，第2入射侧衍射元件使从红外光射出装置射出的红外光偏转而入射到第2导光部件，第2射出侧衍射元件使由第2导光部件引导后的红外光偏转而朝向使用者的眼睛位置射出，通过使来自使用者的眼睛位置的红外光偏转而使其入射到第2导光部件，第2入射侧衍射元件将由第2射出侧衍射元件偏转而入射到第2导光部件的红外光朝向红外光受光装置射出，第2入射侧衍射元件朝向红外光受光装置偏转后的红外光与相对于导光方向而言的第2入射侧衍射元件的法线所成的角度的最大值大于入射到第1入射侧衍射元件的图像光与第1入射侧衍射元件的法线所成的角度的最大值。

2、本发明一个方面的虚像显示装置具有：图像光生成装置，其射出图像光；红外光射出装置，其射出红外光；红外光受光装置，其接收红外光；以及第1导光光学系统，其具有第1导光部件、设置于第1导光部件的入射侧的第1入射侧衍射元件、和设置于第1导光部件的射出侧的第1射出侧衍射元件，第1入射侧衍射元件使从图像光生成装置射出的图像光和从红外光射出装置射出的红外光偏转而入射到第1导光部件，第1射出侧衍射元件使由第1导光部件引导后的图像光和红外光偏转而朝向使用者的眼睛位置射出，通过使来自使用者的眼睛位置的红外光偏转而使其入射到第1导光部件，第1入射侧衍射元件将由第1射出侧衍射元件偏转而入射到第1导光部件的红外光朝向红外光受光装置射出，第1入射侧衍射元件朝向红外光受光装置偏转后的红外光与相对于导光方向而言的第1入射侧衍射元件的法线所成的角度的最大值大于入射到第1入射侧衍射元件的图像光与第1入射侧衍射元件的法线所成的角度的最大值。

技术特征：

1.一种虚像显示装置，其中，该虚像显示装置具有：

2.根据权利要求1所述的虚像显示装置，其中，

3.根据权利要求1或2所述的虚像显示装置，其中，

4.根据权利要求1或2所述的虚像显示装置，其中，

5.一种虚像显示装置，其中，该虚像显示装置具有：

6.根据权利要求1或5所述的虚像显示装置，其中，

7.根据权利要求1或5所述的虚像显示装置，其中，

8.根据权利要求7所述的虚像显示装置，其中，

9.根据权利要求8所述的虚像显示装置，其中，

10.根据权利要求9所述的虚像显示装置，其中，

11.根据权利要求9所述的虚像显示装置，其中，

12.根据权利要求11所述的虚像显示装置，其中，

技术总结
虚像显示装置，能维持显示图像质量并提高视线检测精度。虚像显示装置包含图像光生成装置、红外光射出及受光装置、第1及第2导光光学系统。第1入射侧衍射元件使图像光偏转入射到第1导光部件，第1射出侧衍射元件使图像光偏转而朝向眼睛位置射出，第2入射侧衍射元件使红外光偏转入射到第2导光部件，第2射出侧衍射元件使红外光偏转而朝向眼睛位置射出，通过使红外光偏转而使其入射到第2导光部件，第2入射侧衍射元件使红外光朝向红外光受光装置射出。第2入射侧衍射元件朝向红外光受光装置偏转后的红外光与第2入射侧衍射元件的法线所成的角度的最大值大于入射到第1入射侧衍射元件的图像光与第1入射侧衍射元件的法线所成的角度的最大值。

技术研发人员：斋藤淳
受保护的技术使用者：精工爱普生株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14