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显示设备制造技术

技术编号:11688336 阅读:56 留言:0更新日期:2015-07-07 20:33
本发明专利技术的显示设备设置有:要被佩戴在观看者的头部上的框架(10);和被连接至框架(10)的图像显示装置(100)。图像显示装置(100)设置有:图像形成装置(111);和用于把来自图像形成装置(111)的图像引导至观看者的眼睛中的光学器件(120)。光学器件(120)设置有:用于使来自图像形成装置(111)的所述图像偏转的第一偏转部(130);和用于使被第一偏转部(130)偏转后的所述图像朝着观看者的眼睛(21)偏转的第二偏转部(140)。图像显示装置(100)还设置有光反射构件(151),光反射构件(151)被布置成面向图像形成装置(111)且光学器件(120)位于这两者之间。从图像形成装置(111)射出的光通过光学器件(120)、被光反射构件(151)反射、重新射入光学器件(120)中、然后被第一偏转部(130)偏转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及显示设备,且更具体地,涉及适合于头戴式显示器(HMD,headmounted display)用途的显示设备。
技术介绍
例如,从专利文献JP2006-162767A已知一种用于通过虚像光学系统把由图像形 成装置形成的二维图像向观看者呈现为放大虚像的虚像显示装置(图像显示装置)。如图 24中的概念图所示,这个图像显示装置100'包括:图像形成装置111,其具有以二维矩阵 布置的像素;和光学器件(导光部)120,其接收从图像形成装置111中的像素射出的光,然 后引导且射出该光。光学器件120包括:导光板121,其致使入射的光在该导光板121内利 用全反射而传播,然后射出该光;第一偏转部130 (例如,由单层光反射膜形成),其将已经 射入导光板121内的光反射,使得已经射入导光板121内的光在导光板121内被全反射;和 第二偏转部140 (例如,由具有多层堆叠结构的多层光反射膜形成),其导致已经在导光板 121内利用全反射而传播的光从导光板121射出。如果HMD是由这样的图像显示装置100' 形成的,那么能够减小该设备的重量和尺寸。 另外,例如,从专利文献JP2007-094175A已知一种使用全息衍射光栅从而通过 虚像光学系统把由图像形成装置形成的二维图像向观看者呈现为放大虚像的虚像显示装 置(图像显示装置)。如图25中的概念图所示,这个图像显示装置200'基本上包括:能够 显示图像的图像形成装置111 ;和光学器件(导光部)220,光学器件220接收被显示于图像 形成装置111上的光且将该光引导至观看者的眼睛21中。在此,光学器件220包括导光板 221以及第一衍射光栅构件230和第二衍射光栅构件240,第一衍射光栅构件230和第二衍 射光栅构件240是由被设置于导光板221上的反射型体全息衍射光栅(Reflectivevolume hologramdiffractiongrating)形成的。 因为图像被显示于图像显示装置100'或200'上,所以观看者能够看到叠加在 外界图像上的所显示的图像。 引用文献列表 专利文献 专利文献 1 :特开JP2006-162767A 专利文献 2 :特开JP2007-094175A
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题 在这些专利申请特开案所披露的图像显示装置100'和200'中,图像形成装置 111被放置在导光板121和221的观看者侧。即,各图像形成装置111是被放置在观看者的 头部这一侧和附近。因此,图像形成装置111的布置自由度较低。 考虑到上述问题,本专利技术旨在提供一种具有能够提高组件的布置自由度的构造和 结构的显示设备。 解决技术问题所采取的技术方案 为了实现上述目的,本专利技术的显示设备包括: (a)框架,其被安装于观看者的头部上;以及 (b)图像显示装置,其被连接至所述框架, 其中所述图像显示装置包括: (A)图像形成装置;以及 (B)光学器件,其把来自所述图像形成装置的图像引导至观看者的眼睛中, 所述光学器件包括:第一偏转部,其使来自所述图像形成装置的所述图像偏转; 和第二偏转部,其使被所述第一偏转部偏转后的所述图像朝着观看者的眼睛偏转, 所述图像显示装置进一步设置有面向所述图像形成装置的光反射构件,且所述光 学器件位于所述图像形成装置与所述光反射构件之间,并且 从所述图像形成装置射出的光通过所述光学器件,被所述光反射构件反射,重新 射入所述光学器件中,然后被所述第一偏转部偏转。 本专利技术的技术效果 因为本专利技术的显示设备包括被布置成使所述光学器件夹在所述图像形成装置与 所述光反射构件之间的所述光反射构件,所以能够提高图像形成装置的布置自由度。本说 明书中所说明的有益效果仅仅是示例而不是为了限制本专利技术,并且还可以实现其他的有益 效果。【附图说明】 图1是实施例1的显示设备的概念图。 图2是实施例1的显示设备的示意性俯视图。 图3是实施例1的显示设备的示意性侧视图。 图4是实施例2的显示设备的概念图。图5是实施例2的显示设备中的反射型体全息衍射光栅的一部分的示意性放大截 面图。 图6是实施例2的显示设备的变形例的概念图。 图7是实施例3的显示设备的示意性俯视图。 图8是实施例3的显示设备的示意性正视图。 图9是实施例4的显示设备的概念图。 图10是实施例4的显示设备的变形例的概念图。 图11是实施例5的显示设备中的图像显示装置的概念图。 图12是实施例6的显示设备的概念图。 图13是实施例6的显示设备的示意性俯视图。 图14A和图14B分别是实施例6的显示设备的示意性侧视图和实施例6的显示设 备中的光学器件和调光器的示意性正视图。 图15A和图15B是调光器的示意性截面图,示意性地示出了实施例6的显示设备 中的调光器的行为。 图16是实施例6的显示设备的一个变形例的概念图。 图17是实施例6的显示设备的另一变形例的概念图。 图18是实施例6的显示设备的另外一变形例的概念图。 图19是实施例6的显示设备的又一变形例的概念图。 图20是实施例6的显示设备的再一变形例的概念图。 图21A和图21B分别是实施例7的显不设备的不意性俯视图和用于控制照度传感 器的电路的示意图。 图22A和图22B分别是实施例8的显示设备的示意性俯视图和用于控制照度传感 器的电路的示意图。 图23是示出了从图像形成装置射出的光通过导光板、被光反射构件反射、然后重 新射入导光板中的形态模拟的图。 图24是传统显示设备中的图像显示装置的概念图。 图25是传统显示设备的变形例中的图像显示装置的概念图。【具体实施方式】 下文是参照附图、基于实施例而对本专利技术做出的说明。然而,本专利技术不局限于这些 实施例,并且在各实施例中所提及的各种数值和材料都仅仅是示例。将按照下列顺序进行 说明。1.本专利技术的显示设备的概述2.实施例1(本专利技术的显示设备、具有第一结构的显示设备和具有第一结构的图 像形成装置) 3.实施例2(实施例1的变形例)4.实施例3(实施例1的另一变形例)5.实施例4(实施例1至实施例3的变形例和具有第二结构的显示设备)6.实施例5(实施例1至实施例4的变形例和具有第二结构的图像形成装置) 7.实施例6(实施例1至实施例5的变形例) 8.实施例7(实施例6的变形例) 9.实施例8(实施例6和实施例7的变形例)和其他 1.本专利技术的显示设备的概述 在下面的说明中,已经从图像形成装置的中间部分射出的光通过导光板、接着被 光反射构件反射、然后在某一点(该点是导光板入射中心点)射入该导光板中,该导光板的 穿过导光板入射中心点而延伸的轴线是X轴(从第一偏转部朝着第二偏转部的方向是正方 向),并且该导光板的穿过导光板入射中心点而延伸的法线是Z轴(朝着观看者侧的方向是 正方向)。换言之,图像的水平方向是X方向,且图像的垂直方向是Y方向。当已经从图像 形成装置的中间部分射出的光在某一点(光反射构件入射中心点)射入光反射构件时,该 光反射构件的穿过光反射构件入射中心点而延伸且平行于X轴的轴线是x轴,且该光反射 构件的穿过光反射构件入射中心点而延伸的法线是z轴。此外,为了便于说明,已经从图像 形成装置射出、通过导光板、被光反射构件反射、重新射入导光板、然后与第一偏转部碰撞 的光本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种显示设备,其包括:a)框架,所述框架要被安装于观看者的头部上;以及b)图像显示装置,所述图像显示装置被连接至所述框架,其中所述图像显示装置包括:A)图像形成装置;以及B)光学器件,所述光学器件被构造成把来自所述图像形成装置的图像引导至观看者的眼睛中,所述光学器件包括:第一偏转部,所述第一偏转部被构造成使来自所述图像形成装置的所述图像偏转;和第二偏转部,所述第二偏转部被构造成使被所述第一偏转部偏转后的所述图像朝着观看者的眼睛偏转,所述图像显示装置还设置有面向所述图像形成装置的光反射构件,且所述光学器件位于所述图像形成装置与所述光反射构件之间,并且从所述图像形成装置射出的光通过所述光学器件、被所述光反射构件反射、重新射入所述光学器件中、然后被所述第一偏转部偏转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:相木一磨
申请(专利权)人:索尼公司
类型:发明
国别省市:日本;JP

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