显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及显示装置。一种显示装置包括图像显示器、光学组件和光控制组件。图像显示器发射包括图像的光。光学组件具有焦距D1。光控制组件被设置在所述光的光路上的图像显示器和光学组件之间。光控制组件包括：中央光阑，透射所发射的光的第一部分；以及外围光阑，被设置在中央光阑的周围，并且透射所述光的第二部分。光控制组件阻挡除第一部分和第二部分以外的所述光的一部分。焦距D1、光学组件和光控制组件之间的距离D2以及中央光阑和外围光阑之间的光阑间距d0满足关系：d0·D1/D2>2。

display device

The invention relates to a display device. A display device includes an image display, an optical component, and an optical control module. The image display fires light including the image. The optical module has a focal length of D1. The light control module is disposed between the image display and the optical assembly on the light path of the light. The light control assembly includes a central aperture that transmits the first portion of the emitted light; and a peripheral diaphragm disposed around the central aperture and transmits the second portion of the light. The light control module blocks a portion of the light other than the first and second portions. The focal length D1, the distance between the optical module and the light control module D2, and the diaphragm spacing d0 between the central aperture and the outer aperture meet the relation: d0 = D1/D2> 2.

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请基于2012年11月20日提交的日本专利申请No.2012-254574并要求该专利申请的优先权；该专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。
本文中描述的各实施例总体上涉及显示装置。
技术介绍
已经提出了一种免调焦的（focus-free）头戴式显示器（HMD）。在这种HMD中，图像被直接投射到例如视网膜上，而没有利用眼睛的调整功能。例如，通过使用在光路上设置针孔的针孔光学系统来获得免调焦的效果。在免调焦的光学系统中，可以观看图像的区域（观看区域）基本上是一个点。通过将眼睛的位置与这个点匹配，可以观看显示器。难以将眼睛的位置与这个点匹配，并且，难以使用和观看到显示器。此外，存在设置多个针孔的配置。附图说明图1A和1B是示出根据第一实施例的显示装置的示意图；图2是示出根据第一实施例的显示装置的示意性透视图；图3是示出根据第一实施例的显示装置的示意图；图4A至4I是示出显示装置的特性的示意图；图5是示出根据第一实施例的显示装置的特性的示意图；图6是示出根据第一实施例的另一个显示装置的示意图；图7A至7C是示出根据第一实施例的其它显示装置的示意图；图8A至8B是示出根据第一实施例的其它显示装置的示意图；图9是示出根据第一实施例的另一个显示装置的示意图；以及图10是示出根据第二实施例的显示装置的示意图。具体实施方式根据一个实施例，显示装置包括图像显示器、光学组件和光控制组件。图像显示器被配置为发射包括图像的光。光学组件具有焦距D1。光控制组件被设置在所述光的光路上的图像显示器和光学组件之间。光控制组件包括：中央光阑（aperture），被配置为透射从图像显示器发射的光的第一部分；以及外围光阑，被设置在中央光阑的周围，并且被配置为透射所述光的第二部分。光控制组件被配置为阻挡除所述第一部分和所述第二部分以外的光的一部分。焦距D1（毫米）、光学组件和光控制组件之间的距离D2（毫米）以及中央光阑和外围光阑之间的光阑间距d0（毫米）被配置为满足关系：d0·D1/D2>2(毫米)。在下文中将参照附图描述各实施例。这些图是示意性的或概念性的；并且，各部分的厚度和宽度之间的关系、各部分之间的尺寸比例等等，不必一定与其实际值相同。此外，甚至对于相同的部分，也可以在各图之间不同地示出尺寸和/或比例。在本申请的附图和说明书中，与上文中关于附图描述的组件相似的组件用相似的附图标记进行标记，并且，在适当的时候省略详细描述。第一实施例图1A和1B是示出根据第一实施例的显示装置的示意图。如图1A所示，根据该实施例的显示装置110包括图像显示组件或单元10、光学组件或单元20以及光控制组件或单元30。图像显示单元10发射包括图像的光50。图像显示单元10包括，例如，液晶层或有机EL层。图像显示单元10可以包括，例如，液晶显示装置、有机EL显示装置，等等。例如，激光绘图型显示元件可以用作图像显示单元10。图像显示单元10可以包括任何显示元件。光学单元20具有焦距D1（第一距离D1（毫米（mm）））。在该例子中，凸透镜用作光学单元20。如下所述，凹面镜可以用作光学单元20。光控制单元30被设置在图像显示单元10和光学单元20之间的光50的光路50L上。从图像显示单元10发射的光50的至少一部分入射在光控制单元30上。光控制单元30阻挡光50的一部分并透射另一部分。通过光控制单元30的光50入射在光学单元20上。从光学单元20发射的光50从光学单元20会聚到光学单元20的焦点位置Pf处。焦点位置Pf是光路50L上的位置。在该例子中，显示装置110还包括反射层40。反射层40被设置在光控制单元30和与光学单元20相隔焦距的位置（焦点位置Pf）之间的光路50L上。反射层40具有第一主表面40a和第二主表面40b。第二主表面40b是在与第一主表面40a相对的一侧的表面。反射层40在第一主表面40a处反射光50。反射层40透射入射在第二主表面40b上的光（背景光55）的至少一部分。使用显示装置110的用户（人类观看者80）的眼睛81被设置为接近焦点位置Pf。光50通过眼睛81的瞳孔82而入射在视网膜83上。光50被成像在视网膜83上。在该例子中，通过光学单元20的光50通过被反射层40的第一主表面40a反射而向着眼睛81行进。人类观看者80观看在光50中包含的图像。此外，人类观看者80观看入射在反射层40的第二主表面40b上的背景光55的背景的图像。例如，人类观看者80可以同时观看光50中的图像和背景图像。光50中的图像被叠加在背景图像上。例如，作为背景图像，包括箭头的图像被显示，以指示与背景图像的路径对应的行进方向。在该实施例中，光路50L是弯曲的，而不是具有一种线性配置。在该例子中，光路50L被反射层40弯曲。在该例子中，图像显示单元10、光控制单元30和光学单元20被设置在一条直线上。通过图像显示单元10、光控制单元30和光学单元20的光路50L的光沿着Z1轴行进。光在被反射层40反射之后沿着Z2轴行进。例如，Z2轴与Z1轴不平行。图1B示出光控制单元30的配置。图1B示出当光控制单元30被投射到垂直于光路50L的平面上时的配置。如图1B所示，光控制单元30具有中央光阑31和外围光阑32（其可以由多个子光阑构成，如图所示）。例如，遮光单元35被设置在光控制单元30中。中央光阑31和外围光阑32可以被设置在遮光单元35中。中央光阑31例如是针孔。外围光阑32被设置在中央光阑31的周围。在该例子中，外围光阑32具有多个子光阑33。多个子光阑33例如是子针孔。例如，多个子光阑33沿着以中央光阑31为中心的同心圆布置。多个子光阑33包括，例如，第一子光阑33a和第二子光阑33b。中央光阑31被设置在第一子光阑33a和第二子光阑33b之间。例如，金属板可以用作光控制单元30。金属板用作遮光单元35。多个孔被设置在金属板中；并且，这些孔中的一个孔用作中央光阑31。其它孔用作外围光阑32（多个子光阑33）。可替换地，诸如金属、碳等的遮光膜可以用作光控制单元30。例如，遮光膜被设置在透明基板上。遮光膜用作遮光单元35。基板的没有设置遮光膜的部分用作中央光阑31和外围光阑32（多个子光阑33）。图2是示出根据第一实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示装置，包括：图像显示器，被配置为发射包括图像的光；光学组件，具有焦距D1；以及光控制组件，被设置在所述光的光路上的图像显示器和光学组件之间，该光控制组件包括：中央光阑，被配置为透射从图像显示器发射的光的第一部分；以及外围光阑，被设置在中央光阑的周围，该外围光阑被配置为透射所述光的第二部分，光控制组件被配置为阻挡除所述第一部分和所述第二部分以外的所述光的一部分。焦距D1（毫米）、光学组件和光控制组件之间的距离D2（毫米）以及中央光阑和外围光阑之间的光阑间距d0（毫米）被配置为满足关系：d0·D1/D2>2(毫米)。

【技术特征摘要】
2012.11.20 JP 2012-2545741.一种显示装置，包括：
图像显示器，被配置为发射包括图像的光；
光学组件，具有焦距D1；以及
光控制组件，被设置在所述光的光路上的图像显示器和光学组件
之间，该光控制组件包括：
中央光阑，被配置为透射从图像显示器发射的光的第一部分；
以及
外围光阑，被设置在中央光阑的周围，该外围光阑被配置为
透射所述光的第二部分，
光控制组件被配置为阻挡除所述第一部分和所述第二部分以
外的所述光的一部分。
焦距D1（毫米）、光学组件和光控制组件之间的距离D2（毫米）
以及中央光阑和外围光阑之间的光阑间距d0（毫米）被配置为满足关
系：
d0·D1/D2>2(毫米)。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中中央光阑在正交于所述
光路的方向上的宽度不小于0.2毫米且不大于1毫米。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中
外围光阑包括多个子光阑，并且
光阑间距d0是中央光阑和每一个子光阑之间的距离的最小值。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中每一个子光阑在正交于
所述光路的方向上的宽度小于中央光阑在正交于所述光路的方向上的
宽度。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其中每一个子光阑在正交于
所述光路的方向上的宽度随着中央光阑和每一个子光阑之间的距离而
改变。
6.根据权利要求3所述的显示装置，其中两个最接近的子光阑之
间的间距小于光阑间距d0。
7.根据权利要求3所述的显示装置，其中
子光阑的一部分沿着以中央光阑为中心的第一同心圆布置，并且
子光阑的另一部分沿着在第一同心圆的外侧的第二同心圆布置，
该第二同心圆以中央光阑为中心。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中外围光阑沿着以中央光
阑为中心的圆延伸。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中光控制组件还包括在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀田相良，森屋彰久，佐佐木隆，奥村治彦，西山正志，伊藤刚，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP