本发明专利技术提供一种对由于光的入射角度导致透过或者反射的波长特性偏移进行抑制，能够观察显示所需要的外界光和显示所需要的影像光的显示装置。本发明专利技术的显示装置具备：至少使用第1波段、第2波段和第3波段的光来生成影像光的影像光生成部、和透过外界光并且反射影像光的光合成部。光合成部具有：反射影像光的面为凹面形状的透明的基板、和在基板的凹面形状一侧反射影像光并使外界光的规定的波段的光透过的膜。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种能够与外界重叠来观察影像的显示装置。
技术介绍
专利文献1中公开了一种使用了组合器(combiner)的头戴显示器(HMD：Head Mounted Display)，该组合器使用形成在平面透明基材上的具有反射透过特性的膜，向观察者的瞳孔的方向反射来自显示元件的影像光的同时使外界光透过，能够将影像与外界重叠来观察。作为组合器，公开了在其平面上作为反射透过膜而具有波长选择性的衍射反射型的全息光学元件(HOE：Holo-graphic Optical Element)。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-145721号公报
技术实现思路
但是，HOE中不仅具有波长选择性，还具有角度选择性，在反射波长区域较窄的HOE的组合器中，由于影像光入射到组合器面的角度而衍射反射的峰值波长偏移。特别地，在视角较宽的影像光的情况下，在视角的上下或者左右的两端，与其中心相比，衍射反射的峰值波长偏移，在影像光的红(R)、绿(G)、蓝(B)的波长之间，反射衍射波长区域一部分重合，若其入射到人的瞳孔则成为重影光。本公开提供一种对由于光的入射角度而透过或者反射的波长特性发生偏移的情况进行抑制，能够观察显示所需要的外界光和显示所需要的影像光的显示装置。本公开中的显示装置具备：影像光生成部，其至少使用第1波段、第2波段和第3波段的光来生成影像光；和光合成部，其透过外界光并且反
射影像光。光合成部具有：反射影像光的面为凹面形状的透明的基板、和在基板的凹面形状侧反射影像光并使外界光的规定的波段的光透过的膜。本公开中的显示装置能够以较宽的视角来观察所需要的外界光和所需要的影像光。附图说明图1A是实施方式1所涉及的HMD的外观图。图1B是实施方式1所涉及的HMD的侧面图。图2是实施方式1所涉及的HMD的观察者使用时的示意图。图3是表示水银灯和白色荧光灯的峰值波长的图。图4是表示三波长荧光灯的峰值波长的图。图5是表示LED的信号机的峰值波长的图。图6是表示实施方式1中的影像光生成部的光源LED光源的峰值波长的图。图7是表示实施方式1中的波长选择性的膜的波长反射特性的图。图8A是对实施方式1中的光合成部的基板的曲率为0的情况下观察者的视线方向朝上的情况进行说明的图。图8B是对实施方式1中的光合成部的基板的曲率为0的情况下观察者的视线方向为正面的情况进行说明的图。图8C是对实施方式1中的光合成部的基板的曲率为0的情况下观察者的视线方向朝下的情况进行说明的图。图9A是对实施方式1中的光合成部的基板的曲率为R的情况下观察者的视线方向朝上的情况进行说明的图。图9B是对实施方式1中的光合成部的基板的曲率为R的情况下观察者的视线方向为正面的情况进行说明的图。图9C是对实施方式1中的光合成部的基板的曲率为R的情况下观察者的视线方向朝下的情况进行说明的图。具体实施方式以下，参照适当的附图来详细说明实施方式。但是，存在省略不必要
的详细说明的情况。例如，存在省略已知的事项的详细说明或针对实质上相同的结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明变得不必要地冗长，使本领域的技术人员容易理解。另外，添加附图以及以下的说明是为了本领域的技术人员充分理解本公开而提供的，并不意图通过这些来限定权利要求书中所述的主题。(实施方式1)以下，使用图1～9C来说明实施方式。[1.显示装置的结构]在本实施方式中，使用作为显示装置的一个例子的HMD来进行说明。图1A是实施方式1所涉及的HMD的外观图，图1B是实施方式1所涉及的HMD的侧面图，图2是实施方式1所涉及的HMD的观察者使用时的示意图。HMDl00由光合成部101、影像光生成部102、支撑这些的支撑部103构成。HMD100成为从一般的眼镜取下例如左眼用的透镜而得到的外观。光合成部101由基板101a和膜101b构成。影像光生成部102是通过基于图像数据来调制来自未图示的光源的光从而显示影像的光调制元件，例如是透射式或者反射型的液晶显示元件，或者是MEMS(MicroElectro Mechanical Systems，微机电系统)反射镜光学元件，或者是有机EL(Eletro Luminescence，电致发光)显示元件等。光合成部101是使来自影像光生成部102的影像光反射并导入到观察者的光学瞳孔201并且使外界光透过并导入到瞳孔的光学部件。因此，观察者能够在光学瞳孔201的位置将影像的虚像与外界重叠来观察。[2.光合成部的特性]光合成部101具有反射和透过这两个功能，由具有曲率R(R为1以上的自然数)的透明的基板101a、和涂敷于基板101a的凹面侧的波长选择性的膜101b构成。基板101a和波长选择性的膜101b成为凹面镜，具有使被反射的影像光放大的功能。波长选择性的膜101b例如是由将折射率不同的材料的薄膜层叠而成的膜形成的电介质多层膜，具有仅反射任意的波长区域的波长选择性。电介质多层膜能够通过包含真空蒸镀法或溅射法在内的各种物理气相生长法(PVD：Pyhsical Vapor Deposition)、包含MOCVD(Metal Organic
Chemical Vapor Deposition，金属有机物化学气相沉积)法在内的各种化学气相生长法(CVD：Chemical Vapor Deposition)、基于溶液涂敷的旋涂法等来形成多个基于电介质材料的光学薄膜。具体来讲，波长选择性的膜101b例如将低折射率层和具有比低折射率层高的折射率的高折射率层层叠，例如由交替层叠多个而成的多层膜构成。由此，能够将第1光反射层以及第2光反射层中依赖于光的波长的透光率改变至所希望的值。这里，作为构成低折射率层的材料，有SiO2等，作为构成高折射率层的材料，举例有Nb2O5、TiO2、ZrO2等。由于这些电介质材料是无色透明的并且不吸收光，因此入射的光不会损失，通过利用来自层的边界的反射光的干扰，能够自由地设定分光反射率，层叠几十层电介质薄膜，也能够得到相对于特定波长接近100％的反射率。因此，通过使该特定波长与影像光的波长一致，能够观察影像光，并且能够使特定波长以外的外界光透过，也能够观察外界。作为波长选择性的膜101b，也可以使用全息光学元件。在该情况下，考虑基板101a的曲率R来计算衍射反射的峰值波长。由基板101a和波长选择性的膜101b构成的光合成部101期望使影像光的波长反射的同时也较宽地透过外界光。特别地，需要在屋内不遮挡照射外界的照明光的波长、在屋外不遮挡信号机等的波长。具体来讲，需要作为照明光，不遮挡在特定的波长具有峰值的水银灯、荧光灯的波长，此外，在屋外不遮挡LED(Light Emitting Diode，发光二极管)的信号机的波长。图3是作为照明光的一个例子，表示水银灯和白色荧光灯的峰值波长的图。由于工厂或仓库的屋顶较高，因此作为强力的光源的水银灯被广泛使用。此外，在办公室等中，白色荧光灯或三波长荧光灯等被广泛使用。图3中，将横轴设为波长，将纵轴设为相对强度。如图3所示，水银灯在可视波长区域内在440nm、545nm以及580nm具有峰值波长。此外，白色荧光灯具有较宽的特性，但与水银灯同样地，在440nm、545nm以及580nm具有峰值波长本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种显示装置，具备：影像光生成部，其至少使用第1波段、第2波段和第3波段的光来生成影像光；和光合成部，其透过外界光并且反射所述影像光，所述光合成部具有：反射所述影像光的面为凹面形状的透明的基板；和在所述基板的凹面形状一侧反射所述影像光并使所述外界光的规定的波段的光透过的膜。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.17 JP 2014-0530591.一种显示装置，具备：影像光生成部，其至少使用第1波段、第2波段和第3波段的光来生成影像光；和光合成部，其透过外界光并且反射所述影像光，所述光合成部具有：反射所述影像光的面为凹面形状的透明的基板；和在所述基板的...
【专利技术属性】
技术研发人员：西乡贺津雄，三谷浩，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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