显示装置制造方法及图纸

一种显示装置，包括：佩戴在观看者头部的框架、附装至框架的图像显示装置以及调光装置700，图像显示装置包括图像形成装置和光学装置120、320，所述光学装置具有基于从图像形成装置射出的光形成虚拟图像的虚拟图像形成区域140、340，光学装置120、320与调光装置700的一部分重叠，在调光装置700操作时，调光装置700的遮光率在从上侧区域701U到下侧区域701D的范围内和/或在从内侧区域701C到外侧区域701S的范围内变化，虚拟图像形成区域相对区域701的遮光率高于下侧区域701D或外侧区域701S的遮光率。

display device

A display device including: a frame worn on the viewer's head, an image display device attached to a frame, and a dimming device 700. The image display device includes an image forming device and an optical device 120, 320, which has a virtual image forming a virtual image based on the light emitted from the image forming device. The area 140, 340, the optical device 120, 320 and the light dimming device 700 overlap, when the dimming device 700 operates, the dimming rate of the dimming device 700 changes within the range from the upper side area 701U to the lower side area 701D and / or within the range from the inside region 701C to the outer region 701S, and the virtual image forming region relative to the region 701. The shading rate is higher than that of the lower area 701D or the outer area 701S.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】显示装置
本专利技术涉及显示装置，具体涉及用于头戴式显示器(HMD,HeadMountedDisplay)的显示装置。
技术介绍
近年来，以电子信息的方式来合成和呈现作为现实环境(或现实环境的一部分)附加信息的虚拟物体或各种信息的增强现实技术(AR：AugmentedReality)已经吸引了许多关注。为了实现这种增强现实技术，举例来说，已经研发了头戴式显示器作为呈现视觉信息的装置。此外，作为应用领域，还希望提供现实环境中的工作支持。例如，可提供道路导航信息，或可给执行维护等的技术人员提供技术信息，等等。特别是，由于不需要限制双手，因此头戴式显示器非常方便。此外，即使在户外移动的同时想要享受视频或图像的情况下，由于可以在视野范围内同时识别视频或图像以及外部环境，因此可以实现流畅的移动。举例来说，日本专利申请待公开No.2006-162767中已公开了一种虚拟图像显示装置(显示装置)，允许观看者通过虚拟图像光学系统观看通过图像形成装置形成的二维图像的放大虚拟图像。如图26的概念图中所示，该图像显示装置100’构造为包括图像形成装置111，具有排列为二维矩阵形状的多个像素；准直光学系统112，用于将从图像形成装置111的像素射出的光转换为平行光；以及光学装置120，准直光学系统112中转换为平行光的光入射至该光学装置120，通过该光学装置120引导，然后射出光。光学装置120构造为包括导光板121，用于在其内部利用全反射传播入射光，然后射出光；第一偏转单元130(举例来说，构造为单层光反射膜)，用于对导光板121上的入射光进行反射，以使得导光板121上的入射光在导光板121的内部被全反射；以及第二偏转单元140(举例来说，构造为具有多层层叠结构的光反射多层膜)，用于将在导光板121内部利用全反射传播的光从导光板121射出。此外，举例来说，如果通过上述图像显示装置100’来构成HMD，则可以实现重量轻、小型化的设备。此外，图26中表示其他部件的附图标记可参考参照图5描述的实施例1的图像显示装置。替代地，日本专利申请待公开No.2007-094175已公开了一种虚拟图像显示装置(显示装置)，使用全息衍射光栅，以允许观看者通过虚拟图像光学系统观看通过图像形成装置形成的二维图像的放大虚拟图像。如图27的概念图中所示，该图像显示装置300’基本上构造为包括显示图像的图像形成装置111、准直光学系统112和光学装置320，在图像形成装置111中显示的光入射到所述光学装置320并被引导至观看者的瞳孔21。在此，光学装置320构造为包括导光板321以及第一衍射光栅部件330和第二衍射光栅部件340，所述第一衍射光栅部件330和第二衍射光栅部件340构造为在导光板321处设置的反射型体积全息衍射光栅。此外，从图像形成装置111的每个像素射出的光入射到准直光学系统112，通过准直光学系统112产生朝向导光板321入射的不同入射角的多条平行光，并入射到导光板321。平行光从导光板321的第一面322入射和射出。另一方面，第一衍射光栅部件330和第二衍射光栅部件340贴附至导光板321的与导光板321的第一面322平行的第二面323。此外，图27中的表示其他部件的附图表示可参考参照图16描述的实施例5的图像显示装置。此外，通过在这些图像显示装置100’、300’中形成基于图像的虚拟图像，观看者能以重叠的方式观看到外部世界的图像以及所形成的虚拟图像。但是，在图像显示装置100’、300’所在的周围环境非常明亮的情况下或根据所形成的虚拟图像的内容，会发生观看者观看到的虚拟图像所呈现的对比度不足的问题。此外，为了解决该问题，举例来说，日本专利申请待公开No.2012-252091公开了具有调光装置的虚拟图像显示装置(显示装置)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利申请待公开No.2006-162767专利文献2：日本专利申请待公开No.2007-094175专利文献3：日本专利申请待公开No.2012-252091
技术实现思路
要解决的问题现在，经常需要显示装置允许使用显示装置的观看者在确保识别外部环境的同时，能够在现实环境中安全地行动。因此，本专利技术的目的是提供一种显示装置，该显示装置的构成和结构能够呈现观看者所观看的高对比度的虚拟图像，并允许使用显示装置的观看者在确保识别外部环境的同时，能够在现实环境中安全地行动。解决问题的手段为了实现上述目标，根据本专利技术的第一方面的显示装置包括：(A)框架，所述框架佩戴在观看者的头部；(B)图像显示装置，所述图像显示装置附装至所述框架；和(C)调光装置，所述调光装置调节从外部入射的外部光的光量，其中，所述图像显示装置包括：(a)图像形成装置；和(b)光学装置，所述光学装置具有基于从所述图像形成装置射出的光形成虚拟图像的虚拟图像形成区域，其中，所述光学装置与所述调光装置的至少一部分重叠，观看者的鼻侧被称为内侧，观看者的耳侧被称为外侧，所述调光装置的与所述光学装置的虚拟图像形成区域相面对的区域被称为虚拟图像形成区域相对区域，所述调光装置的位于所述虚拟图像形成区域相对区域上侧的区域被称为上侧区域，所述调光装置的位于所述虚拟图像形成区域相对区域下侧的区域被称为下侧区域，所述调光装置的位于所述虚拟图像形成区域相对区域内侧的区域被称为内侧区域，所述调光装置位于所述虚拟图像形成区域相对区域外侧的区域被称为外侧区域，在上述情况下，在所述调光装置操作时，(i)所述调光装置的遮光率在从上侧区域到下侧区域的范围内变化，所述虚拟图像形成区域相对区域的遮光率高于下侧区域的遮光率，(ii)所述调光装置的遮光率在从内侧区域到外侧区域的范围内变化，所述虚拟图像形成区域相对区域的遮光率高于外侧区域的遮光率，或者(iii)所述调光装置的遮光率在从上侧区域到下侧区域的范围内变化，并且所述调光装置的遮光率在从内侧区域到外侧区域的范围内变化，所述虚拟图像形成区域相对区域的遮光率高于下侧区域和外侧区域的遮光率。为了实现上述目标，根据本专利技术的第二方面的显示装置包括：(A)框架，所述框架佩戴在观看者的头部；(B)图像显示装置，所述图像显示装置附装至所述框架；和(C)调光装置，所述调光装置调节从外部入射的外部光的光量，其中，所述图像显示装置包括：(a)图像形成装置；和(b)光学装置，所述光学装置具有基于从所述图像形成装置射出的光形成虚拟图像的虚拟图像形成区域，所述调光装置包括：第一基板；第二基板，所述第二基板与所述第一基板相对；第一透明电极，所述第一透明电极位于所述第一基板的与所述第二基板相面对的相对表面上；第二透明电极，所述第二透明电极位于所述第二基板的与所述第一基板相面对的相对表面上；第一电极，所述第一电极形成为与所述第一透明电极的一部分接触；第二电极，所述第二电极形成为与所述第二透明电极的一部分接触；和调光层，所述调光层插在所述第一透明电极和所述第二透明电极之间，其中，所述光学装置与所述调光装置的至少一部分重叠，且所述第一电极在所述第一基板上的投影图像和所述第二电极在所述第一基板上的投影图像不互相重叠。专利技术效果由于根据本专利技术的第一方面和第二方面的显示装置设有调光装置，因此观看者看到的虚拟图像能够呈现高对比度，此外，使用显示装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示装置，包括：(A)框架，所述框架佩戴在观看者的头部；(B)图像显示装置，所述图像显示装置附装至所述框架；和(C)调光装置，所述调光装置调节从外部入射的外部光的光量，其中，所述图像显示装置包括：(a)图像形成装置；和(b)光学装置，所述光学装置具有基于从所述图像形成装置射出的光形成虚拟图像的虚拟图像形成区域，其中，所述光学装置与所述调光装置的至少一部分重叠，观看者的鼻侧被称为内侧，观看者的耳侧被称为外侧，所述调光装置的与所述光学装置的虚拟图像形成区域相面对的区域被称为虚拟图像形成区域相对区域，所述调光装置的位于所述虚拟图像形成区域相对区域上侧的区域被称为上侧区域，所述调光装置的位于所述虚拟图像形成区域相对区域下侧的区域被称为下侧区域，所述调光装置的位于所述虚拟图像形成区域相对区域内侧的区域被称为内侧区域，所述调光装置位于所述虚拟图像形成区域相对区域外侧的区域被称为外侧区域，在上述情况下，在所述调光装置操作时，(i)所述调光装置的遮光率在从上侧区域到下侧区域的范围内变化，所述虚拟图像形成区域相对区域的遮光率高于下侧区域的遮光率，(ii)所述调光装置的遮光率在从内侧区域到外侧区域的范围内变化，所述虚拟图像形成区域相对区域的遮光率高于外侧区域的遮光率，或者(iii)所述调光装置的遮光率在从上侧区域到下侧区域的范围内变化，并且所述调光装置的遮光率在从内侧区域到外侧区域的范围内变化，所述虚拟图像形成区域相对区域的遮光率高于下侧区域和外侧区域的遮光率。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.30 JP 2015-0928561.一种显示装置，包括：(A)框架，所述框架佩戴在观看者的头部；(B)图像显示装置，所述图像显示装置附装至所述框架；和(C)调光装置，所述调光装置调节从外部入射的外部光的光量，其中，所述图像显示装置包括：(a)图像形成装置；和(b)光学装置，所述光学装置具有基于从所述图像形成装置射出的光形成虚拟图像的虚拟图像形成区域，其中，所述光学装置与所述调光装置的至少一部分重叠，观看者的鼻侧被称为内侧，观看者的耳侧被称为外侧，所述调光装置的与所述光学装置的虚拟图像形成区域相面对的区域被称为虚拟图像形成区域相对区域，所述调光装置的位于所述虚拟图像形成区域相对区域上侧的区域被称为上侧区域，所述调光装置的位于所述虚拟图像形成区域相对区域下侧的区域被称为下侧区域，所述调光装置的位于所述虚拟图像形成区域相对区域内侧的区域被称为内侧区域，所述调光装置位于所述虚拟图像形成区域相对区域外侧的区域被称为外侧区域，在上述情况下，在所述调光装置操作时，(i)所述调光装置的遮光率在从上侧区域到下侧区域的范围内变化，所述虚拟图像形成区域相对区域的遮光率高于下侧区域的遮光率，(ii)所述调光装置的遮光率在从内侧区域到外侧区域的范围内变化，所述虚拟图像形成区域相对区域的遮光率高于外侧区域的遮光率，或者(iii)所述调光装置的遮光率在从上侧区域到下侧区域的范围内变化，并且所述调光装置的遮光率在从内侧区域到外侧区域的范围内变化，所述虚拟图像形成区域相对区域的遮光率高于下侧区域和外侧区域的遮光率。2.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述调光装置包括：第一基板；第二基板，所述第二基板与所述第一基板相对；第一透明电极，所述第一透明电极位于所述第一基板的与所述第二基板相面对的相对表面上；第二透明电极，所述第二透明电极位于所述第二基板的与所述第一基板相面对的相对表面上；第一电极，所述第一电极形成为与所述第一透明电极的一部分接触；第二电极，所述第二电极形成为与所述第二透明电极的一部分接触；和调光层，所述调光层插在所述第一透明电极和所述第二透明电极之间。3.如权利要求2所述的显示装置，其中，所述第一电极在所述第一基板上的投影图像和所述第二电极在所述第一基板上的投影图像不互相重叠。4.如权利要求2所述的显示装置，其中，所述调光层包含电致变色材料。5.如权利要求4所述的显示装置，其中，所述调光层具有从所述第一透明电极侧开始，依次为WO3层、Ta2O5层和IrXSn1-XO层的层叠结构。6.如权利要求2所述的显示装置，其中，在所述调光装置操作时，给所述第二电极施加高于所述第一电极的电压，所述调光装置的遮光率在从上侧区域到下侧区域的范围内变化，所述虚拟图像形成区域相对区域的遮光率高于下侧区域的遮光率，所述第一电极布置在上侧区域中，且所述第二电极布置在下侧区域中。7.如权利要求6所述的显示装置，其中，所述第一电极延伸至内侧区域。8.如权利要求2所述的显示装置，其中，在所述调光装置操作时，给所述第二电极施加的电压高于给所述第一电极施加的电压，所述调光装置的遮光率在从内侧区域到外侧区域的范围内变化，所述虚拟图像形成区域相对区域的遮光率高于外...

【专利技术属性】
技术研发人员：町田晓夫，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP