头部佩戴型显示装置制造方法及图纸

头部佩戴型显示装置。能够使由光学不完整部分引起的条纹不易被看到而显示出良好的图像。该头部佩戴型显示装置具有：十字分色棱镜，其具有彼此接合的4个三棱柱棱镜和设置于相邻的三棱柱棱镜之间的第1分色膜和第2分色膜；多个显示面板，其与十字分色棱镜的多个光入射面分别相对配置；以及投射光学系统，其向使用者的瞳孔投射从十字分色棱镜射出的光。十字分色棱镜在4个三棱柱棱镜中的接合部具有光学不完整部分。从多个显示面板的发光面分别到接合部的中心的空气换算长度与光学不完整部分的宽度之比为250：1以上。

Head mounted display device

【技术实现步骤摘要】
头部佩戴型显示装置
本专利技术涉及头部佩戴型显示装置。
技术介绍
近年来，作为可穿戴信息设备之一，公知有头戴式显示器等安装于观察者的头部来使用的头部佩戴型显示装置。当在这样的头部佩戴型显示装置中显示更明亮的彩色图像的情况下，需要采用对由3个显示器件生成的RGB各色的图像光进行合成的方式。作为对RGB各色的图像光进行合成的合成光学系统，公知有下述专利文献1所示的十字分色棱镜。该十字分色棱镜具有利用接合材料进行接合的4个三棱柱棱镜和设置于三棱柱棱镜的接合界面的分色膜。专利文献1：日本特开2007-78779号公报专利技术要解决的问题在上述十字分色棱镜中，在三棱柱棱镜的接合部的中心产生光学不完整部分。光学不完整部分使由十字分色棱镜合成的图像光产生亮度差。图像光中产生的亮度差在观察影像时被识别为明暗的条纹或带颜色的条纹，成为使图像质量降低的主要原因。
技术实现思路
本专利技术的一个方式的头部佩戴型显示装置的特征在于，具有：十字分色棱镜，其具有彼此接合的4个三棱柱棱镜、以及设置在所述4个三棱柱棱镜中的相邻的棱镜之间的第1分色膜和第2分色膜；多个显示面板，它们与所述十字分色棱镜的多个光入射面分别相对配置；以及投射光学系统，其投射从所述十字分色棱镜射出的光，所述十字分色棱镜在所述4个三棱柱棱镜中的接合部的中心具有光学不完整部分，从所述多个显示面板的发光面各自到所述接合部的中心的空气换算长度与所述光学不完整部分的宽度之比分别为250：1以上。在上述方式的头部佩戴型显示装置中，优选所述空气换算长度与所述光学不完整部分的宽度之比为400：1以上。在上述方式的头部佩戴型显示装置中，优选所述多个显示面板包含：第1显示面板，其射出蓝色波段的第1图像光；第2显示面板，其射出绿色波段的第2图像光；以及第3显示面板，其射出红色波段的第3图像光，所述第1分色膜使从所述第1显示面板射出的所述第1图像光和从所述第2显示面板射出的所述第2图像光透过，并且对从所述第3显示面板射出的所述第3图像光进行反射，所述第2分色膜使从所述第2显示面板射出的所述第2图像光和从所述第3显示面板射出的所述第3图像光透过，并且对从所述第1显示面板射出的所述第1图像光进行反射，所述第2分色膜形成为在与所述第1分色膜交叉的交叉部分处分割。在上述方式的头部佩戴型显示装置中，优选所述交叉部分中的所述光学不完整部分设置于所述第2分色膜，通过了所述交叉部分的光作为黄色光从所述十字分色棱镜射出。在上述方式的头部佩戴型显示装置中，优选所述多个显示面板包含：第1显示面板，其射出蓝色波段的第1图像光；第2显示面板，其射出绿色波段的第2图像光；以及第3显示面板，其射出红色波段的第3图像光，所述第1分色膜使从所述第1显示面板射出的所述第1图像光和从所述第2显示面板射出的所述第2图像光透过，并且对从所述第3显示面板射出的所述第3图像光进行反射，所述第2分色膜使从所述第2显示面板射出的所述第2图像光和从所述第3显示面板射出的所述第3图像光透过，并且对从所述第1显示面板射出的所述第1图像光进行反射，所述第1分色膜形成为在与所述第2分色膜交叉的交叉部分处分割。在上述方式的头部佩戴型显示装置中，优选所述交叉部分中的所述光学不完整部分设置于所述第1分色膜，通过了所述交叉部分的光作为青色光从所述十字分色棱镜射出。在上述方式头部佩戴型显示装置中，优选所述多个显示面板分别是自发光面板。进一步优选所述自发光面板是有机EL面板。附图说明图1是示出使用者佩戴着实施方式的HMD的状态的图。图2是第一实施方式的HMD的立体图。图3是示出图像显示部的概略结构的图。图4是示出图像显示部的主要部分结构的图。图5A是示出通过了光学不完整部分的合成图像光的图。图5B是示出比较例的十字分色棱镜的主要部分结构的图。图6A是示出比为650：1的情况下的评价结果的图。图6B是示出比为400：1的情况下的评价结果的图。图6C是示出比为250：1的情况下的评价结果的图。图6D是示出比为133：1的情况下的评价结果的图。图7是示出第二实施方式的图像生成部的概略结构的图。标号说明12：投射光学系统；20、220：第1显示面板；20a、21a、22a、220a、221a、222a：发光面；21、221：第2显示面板；22、222：第3显示面板；50、250：十字分色棱镜；56、156：接合部；56C、156C：接合部的中心；61、161：第1分色膜；62、162：第2分色膜；D1、D2、D3：空气换算长度；GB：蓝色图像光(第1图像光)；GG：绿色图像光(第2图像光)；GR：红色图像光(第3图像光)；H：宽度；KG：光学不完整部分。具体实施方式以下，使用附图对本专利技术的实施方式进行说明。另外，为了在以下的所有附图中易于观察各结构要素，有时根据结构要素的不同而使尺寸的比例尺不同来进行示出。(第一实施方式)本实施方式的头部佩戴型显示装置是使用者佩戴在头上使用的头戴式显示器的一例。在以下的说明中，将头戴式显示器(HeadMountedDisplay)简称为HMD。图1是示出使用者佩戴着本实施方式的HMD的状态的图。图2是本实施方式的HMD的立体图。如图1所示，本实施方式的HMD300(头部佩戴型显示装置)是使用者M以佩戴眼镜的感觉佩戴于头部而使用的头戴式显示器。本实施方式的HMD300是覆盖使用者的眼睛的非透过型HMD。如图2所示，HMD300具有：显示部100，其具有类似于眼镜的形状；以及控制装置260，其具有能够供使用者手持的程度的大小。显示部100和控制装置260以能够通过有线或无线进行通信的方式连接。在本实施方式中，构成显示部100的左眼用图像显示部110A以及右眼用图像显示部110B各自以能够经由线缆290进行有线通信的方式与控制装置260连接，对图像信号、控制信号进行通信。显示部100具有主框架120、左眼用图像显示部110A以及右眼用图像显示部110B。控制装置260具有显示画面270和操作按钮部280。显示画面270例如显示提供给使用者的各种信息、指示等。主框架120具有用于供使用者挂在耳朵上的一对镜腿部122A、122B。主框架120是对左眼用图像显示部110A和右眼用图像显示部110B进行支承的部件。右眼用图像显示部110B和左眼用图像显示部110A具有同样的结构，两者的图像显示部内的各结构要素左右对称地配置。因此，以下，将右眼用图像显示部110B简称为图像显示部110而进行详细说明，省略左眼用图像显示部110A的说明。图3是示出图像显示部的概略结构的图。图4是示出图像显示部的主要部分结构的放大图。另外，在图3中，将穿过使用者M的眼睛ME的瞳孔中心并且成为所观察的图像的中心视角的光线所通过的路径设为光轴100ax。如图3所示，图像显示部110具有图像生成部11和投射光学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种头部佩戴型显示装置，其特征在于，其具有：/n十字分色棱镜，其具有彼此接合的4个三棱柱棱镜、以及设置在所述4个三棱柱棱镜中的相邻的棱镜之间的第1分色膜和第2分色膜；/n多个显示面板，它们与所述十字分色棱镜的多个光入射面分别相对配置；以及/n投射光学系统，其投射从所述十字分色棱镜射出的光，/n所述十字分色棱镜在所述4个三棱柱棱镜中的接合部的中心具有光学不完整部分，/n从所述多个显示面板的发光面各自到所述接合部的中心的空气换算长度与所述光学不完整部分的宽度之比分别为250：1以上。/n

【技术特征摘要】
20180629 JP 2018-1247981.一种头部佩戴型显示装置，其特征在于，其具有：
十字分色棱镜，其具有彼此接合的4个三棱柱棱镜、以及设置在所述4个三棱柱棱镜中的相邻的棱镜之间的第1分色膜和第2分色膜；
多个显示面板，它们与所述十字分色棱镜的多个光入射面分别相对配置；以及
投射光学系统，其投射从所述十字分色棱镜射出的光，
所述十字分色棱镜在所述4个三棱柱棱镜中的接合部的中心具有光学不完整部分，
从所述多个显示面板的发光面各自到所述接合部的中心的空气换算长度与所述光学不完整部分的宽度之比分别为250：1以上。


2.根据权利要求1所述的头部佩戴型显示装置，其特征在于，
所述空气换算长度与所述光学不完整部分的宽度之比为400：1以上。


3.根据权利要求1或2所述的头部佩戴型显示装置，其特征在于，
所述多个显示面板包含：
第1显示面板，其射出蓝色波段的第1图像光；
第2显示面板，其射出绿色波段的第2图像光；以及
第3显示面板，其射出红色波段的第3图像光，
所述第1分色膜使从所述第1显示面板射出的所述第1图像光和从所述第2显示面板射出的所述第2图像光透过，并且对从所述第3显示面板射出的所述第3图像光进行反射，
所述第2分色膜使从所述第2显示面板射出的所述第2图像光和从所述第3显示面板射出的所述第3图像光透过，并且对从所述第1显示面板射出的所述第1图像光进行反射，
所述第2分色...

【专利技术属性】
技术研发人员：米漥政敏，深濑章夫，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP