光学模块和显示装置制造方法及图纸

提供光学模块和显示装置，防止由显示元件形成不希望的漏光，提高显示品质。显示装置(100)或光学模块(15)具有：显示元件(11)，其射出图像光(ML)；作为导光光学装置的成像光学系统(12)，其在规定方向上具有非轴对称性，通过来自显示元件(11)的图像光(ML)的导光而形成射出光瞳；以及遮光部件(31)，其配置在显示元件(11)与成像光学系统(12)之间，遮光部件(31)具有遮光部(31s)，所述遮光部(31s)与显示元件(11)的显示区域(A0)中的不进行图像显示的不使用区域(R02)重叠配置。使用区域(R02)重叠配置。使用区域(R02)重叠配置。

【技术实现步骤摘要】
光学模块和显示装置


[0001]本专利技术涉及能够进行虚像观察的光学模块和显示装置，尤其涉及包含具有非轴对称性的导光系统的光学模块等。

技术介绍

[0002]公开了一种对显示图像进行畸变校正处理的图像显示装置，其为了减少因畸变校正处理而破坏观察像的对称性、从而令使用者感到不协调的情况，以相对于因畸变校正而成为非显示的上侧左右角区域的显示区域成为上下对称的方式，将下侧左右角区域也设为非显示区域(专利文献1)。在该专利文献1中，还公开了代替设为非显示区域而通过遮光部件进行遮光，从而将观察像设为非显示。
[0003]专利文献1：日本特开2017
‑
198728号公报
[0004]在上述专利文献1那样的显示装置中，认为在不进行显示的区域由于表面反射、来自显示像素的漏光而产生重影、泛白这样的现象，从而产生显示品质的劣化。

技术实现思路

[0005]本专利技术一个方面的光学模块具有：显示元件，其射出图像光；导光光学装置，其在规定方向上具有非轴对称性，通过来自显示元件的图像光的导光而形成射出光瞳；以及遮光部件，其配置于显示元件与导光光学装置之间，遮光部件具有遮光部，所述遮光部与显示元件的显示区域中的不进行图像显示的不使用区域重叠配置。
附图说明
[0006]图1是说明第1实施方式的显示装置的佩戴状态的外观立体图。
[0007]图2是说明显示装置的内部构造的侧方剖视图。
[0008]图3是例示显示元件的具体构造的剖视图。
[0009]图4是说明包含显示元件等的显示单元的立体图。
[0010]图5A是说明显示单元的构造的局部放大剖视图。
[0011]图5B是对主光线倾斜的情况进行说明的图。
[0012]图5C是说明显示单元的变形例的局部放大剖视图。
[0013]图5D是说明显示单元的另一变形例的局部放大剖视图。
[0014]图5E是说明显示单元的又一变形例的局部放大剖视图。
[0015]图5F是说明显示单元的再一变形例的局部放大剖视图。
[0016]图6是显示单元的主视图。
[0017]图7表示构成显示装置的光学系统的侧方剖视图和平面构造图。
[0018]图8是说明显示像的畸变校正的图。
[0019]图9是说明第2实施方式的显示装置的俯视图。
[0020]标号说明
[0021]A0：显示区域；AX：光轴；DA0：显示像；DA1：修正图像；EX：射出光轴；EY：眼睛；IG0、IG1：投射像；ML：图像光；OL：外界光；P1、P2、P3：光路；PP：光瞳位置；PR：像素形成区域；R01：使用区域；R02：不使用区域；R11：第1区域；R12：第2区域；US：佩戴者；Z01：透射区域；Z02：遮光区域；10：光学单元；11：显示元件；11k：发光层；11s：元件表面；12：成像光学系统；13：控制装置；13a：图像处理电路；15：光学模块；21：投射透镜；22：棱镜反射镜；23：透视镜；23c：镜膜；25：导光体；31：遮光部件；31p：开口；31s：遮光部；51：壳体；53：支承部件；61：支承板；100A、100B：显示装置；100C：支承装置；102：显示驱动部；103：外观部件；111：显示单元；112：离轴光学系统。
具体实施方式
[0022][第1实施方式][0023]以下，参照图1～4等，对本专利技术的第1实施方式的显示装置以及组装于该显示装置的光学模块进行说明。
[0024]图1是说明头戴式显示器(以下也称为HMD。)200的佩戴状态的图，HMD 200使佩戴该头戴式显示器的观察者或者佩戴者US识别作为虚像的影像。在图1等中，X、Y以及Z是正交坐标系，+X方向与佩戴HMD 200或者显示装置100的观察者或者佩戴者US的双眼EY排列的横向对应，+Y方向相当于与对于佩戴者US而言的双眼EY排列的横向垂直的上方，+Z方向相当于对于佩戴者US而言的前方或者正面方向。
±
Y方向与铅直轴或铅直方向平行。
[0025]HMD 200具有右眼用的第1显示装置100A、左眼用的第2显示装置100B、支承显示装置100A、100B的镜腿状的一对支承装置100C。第1显示装置100A由配置于上部的显示驱动部102和以眼镜镜片状覆盖眼前的外观部件103构成。第2显示装置100B也同样地由配置于上部的显示驱动部102和以眼镜镜片状覆盖眼前的外观部件103构成。支承装置100C经由显示驱动部102支承外观部件103的上端侧。第1显示装置100A和第2显示装置100B在光学上左右反转，之后，将右眼用的第1显示装置100A作为代表的显示装置100进行说明。
[0026]图2是说明显示装置100的光学构造的侧方剖视图。显示装置100具有显示元件11、成像光学系统12和控制装置13。成像光学系统12也称为导光光学装置。将组合了显示元件11和成像光学系统12的结构、即从显示装置100除去了控制装置13的结构称为光学模块15。在光学模块15中，在显示元件11与成像光学系统12之间且显示元件11的附近，配置有防止杂散光的遮光部件31。显示元件11、遮光部件31和控制装置13被支承在图1所示的显示驱动部102的外框即壳体51内，成像光学系统12的一部分也被支承在显示驱动部102的壳体51内。
[0027]显示元件11是自发光型的显示设备。显示元件11例如是有机EL(有机电致发光，Organic Electro
‑
Luminescence)显示器，在二维的显示面11a形成彩色的静态图像或动态图像。显示元件11沿着相对于XY面绕X轴稍微旋转而倾斜的xy面配置。显示元件11被控制装置13驱动而进行显示动作。
[0028]图3是说明显示元件11的具体构造的剖视图。图示的显示元件11具有板状的主体部分11d和与主体部分11d连接并向上方延伸的FPC(Flexible Printed Circuits：柔性印刷电路)部11e。其中，主体部分11d具有：硅基板SS，其形成有驱动电路11j，形成主体部分11d的外形；发光层11k，其是包含有机EL材料而构成的有机EL元件，产生应成为图像光的彩
色的光；以及密封用的保护玻璃GG，其与硅基板SS协作而将发光层11k密闭。显示元件11按照从FPC部11e接收到的驱动信号进行发光动作，从而朝向保护玻璃GG侧射出图像光ML。
[0029]显示元件11不限于有机EL显示器，也可以置换为使用无机EL、有机LED、LED阵列、激光器阵列、量子点发光型元件等的显示设备。显示元件11不限于自发光型的图像光生成装置，也可以由LCD等光调制元件构成，通过利用背光源这样的光源对该光调制元件进行照明来形成图像。作为显示元件11，也可以代替LCD而使用LCOS(Liquid crystal on silicon，硅基液晶，LCoS是注册商标)、数字微镜器件等。
[0030]图4是说明包含图3等所示的显示元件1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学模块，其中，该光学模块具有：显示元件，其射出图像光；导光光学装置，其在规定方向上具有非轴对称性，通过来自所述显示元件的所述图像光的导光而形成射出光瞳；以及遮光部件，其配置于所述显示元件与所述导光光学装置之间，所述遮光部件具有遮光部，所述遮光部与所述显示元件的显示区域中的不进行图像显示的不使用区域重叠配置。2.根据权利要求1所述的光学模块，其中，所述显示元件具有像素形成区域作为所述显示区域，所述像素形成区域包含：相当于使用区域的第1区域，所述使用区域对与所述导光光学装置的失真对应地实施了畸变校正后的所述图像进行显示；以及相当于所述不使用区域的第2区域，其被设定在所述第1区域以外，从所述显示元件的法线方向观察，所述遮光部件具有：透射区域，其至少使来自所述第1区域的所述图像光透过；以及对应于所述遮光部的遮光区域，其与所述第2区域重叠。3.根据权利要求2所述的光学模块，其中，所述透射区域具有与所述第1区域的轮廓形状一致的轮廓形状。4.根据权利要求3所述的光学模块，其中，所述透射区域与沿着所述显...

【专利技术属性】
技术研发人员：野口俊幸，武田高司，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：