顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及顯示裝置。一種顯示裝置包括圖像顯示器、光學(xué)組件和光控制組件。圖像顯示器發(fā)射包括圖像的光。光學(xué)組件具有焦距D1。光控制組件被設(shè)置在所述光的光路上的圖像顯示器和光學(xué)組件之間。光控制組件包括：中央光闌，透射所發(fā)射的光的第一部分；以及外圍光闌，被設(shè)置在中央光闌的周圍，并且透射所述光的第二部分。光控制組件阻擋除第一部分和第二部分以外的所述光的一部分。焦距D1、光學(xué)組件和光控制組件之間的距離D2以及中央光闌和外圍光闌之間的光闌間距d0滿足關(guān)系：d0·D1/D2>2。
【專利說明】顯示裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)基于2012年11月20日提交的日本專利申請(qǐng)如.2012-254574并要求該專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)；該專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本文中描述的各實(shí)施例總體上涉及顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]已經(jīng)提出了一種免調(diào)焦的(focus-free)頭戴式顯示器(HMD)。在這種!110中，圖像被直接投射到例如視網(wǎng)膜上，而沒有利用眼睛的調(diào)整功能。
[0005]例如，通過使用在光路上設(shè)置針孔的針孔光學(xué)系統(tǒng)來獲得免調(diào)焦的效果。在免調(diào)焦的光學(xué)系統(tǒng)中，可以觀看圖像的區(qū)域(觀看區(qū)域)基本上是一個(gè)點(diǎn)。通過將眼睛的位置與這個(gè)點(diǎn)匹配，可以觀看顯示器。難以將眼睛的位置與這個(gè)點(diǎn)匹配，并且，難以使用和觀看到顯示器。此外，存在設(shè)置多個(gè)針孔的配置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1A和18是示出根據(jù)第一實(shí)施例的顯示裝置的示意圖；
[0007]圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的顯示裝置的示意性透視圖；
[0008]圖3是示出根據(jù)第一實(shí)施例的顯示裝置的示意圖；
[0009]圖4A至41是示出顯示裝置的特性的示意圖；
[0010]圖5是示出根據(jù)第一實(shí)施例的顯示裝置的特性的示意圖；
[0011]圖6是示出根據(jù)第一實(shí)施例的另一個(gè)顯示裝置的示意圖；
[0012]圖7A至7C是示出根據(jù)第一實(shí)施例的其它顯示裝置的示意圖；
[0013]圖8A至8B是示出根據(jù)第一實(shí)施例的其它顯示裝置的示意圖；
[0014]圖9是示出根據(jù)第一實(shí)施例的另一個(gè)顯示裝置的示意圖；以及
[0015]圖10是示出根據(jù)第二實(shí)施例的顯示裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，顯示裝置包括圖像顯示器、光學(xué)組件和光控制組件。圖像顯示器被配置為發(fā)射包括圖像的光。光學(xué)組件具有焦距01。光控制組件被設(shè)置在所述光的光路上的圖像顯示器和光學(xué)組件之間。光控制組件包括:中央光闌被配置為透射從圖像顯示器發(fā)射的光的第一部分；以及外圍光闌，被設(shè)置在中央光闌的周圍，并且被配置為透射所述光的第二部分。光控制組件被配置為阻擋除所述第一部分和所述第二部分以外的光的一部分。焦距01 (毫米?、光學(xué)組件和光控制組件之間的距離02 (毫米)以及中央光闌和外圍光闌之間的光闌間距(10 (毫米)被配置為滿足關(guān)系:
[0017](610.01/02)2(^^)0[0018]在下文中將參照附圖描述各實(shí)施例。
[0019]這些圖是示意性的或概念性的；并且，各部分的厚度和寬度之間的關(guān)系、各部分之間的尺寸比例等等，不必一定與其實(shí)際值相同。此外，甚至對(duì)于相同的部分，也可以在各圖之間不同地示出尺寸和丨或比例。
[0020]在本申請(qǐng)的附圖和說明書中，與上文中關(guān)于附圖描述的組件相似的組件用相似的附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記，并且，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候省略詳細(xì)描述。
[0021]第一實(shí)施例
[0022]圖1八和18是示出根據(jù)第一實(shí)施例的顯示裝置的示意圖。
[0023]如圖1八所示，根據(jù)該實(shí)施例的顯示裝置110包括圖像顯示組件或單元10、光學(xué)組件或單元20以及光控制組件或單元30。
[0024]圖像顯示單元10發(fā)射包括圖像的光50。圖像顯示單元10包括，例如，液晶層或有機(jī)此層。圖像顯示單元10可以包括，例如，液晶顯示裝置、有機(jī)2[顯示裝置，等等。例如，激光繪圖型顯示元件可以用作圖像顯示單元10。圖像顯示單元10可以包括任何顯示元件。
[0025]光學(xué)單元20具有焦距01 (第一距離01 (毫米(臟”)。在該例子中，凸透鏡用作光學(xué)單元20。如下所述，凹面鏡可以用作光學(xué)單元20。
[0026]光控制單元30被設(shè)置在圖像顯示單元10和光學(xué)單元20之間的光50的光路501上。從圖像顯示單元10發(fā)射的光50的至少一部分入射在光控制單元30上。光控制單元30阻擋光50的一部分并透射另一部分。
[0027]通過光控制單兀30的光50入射在光學(xué)單兀20上。從光學(xué)單兀20發(fā)射的光50從光學(xué)單元20會(huì)聚到光學(xué)單元20的焦點(diǎn)位置處。焦點(diǎn)位置是光路501上的位置。
[0028]在該例子中，顯示裝置110還包括反射層40。反射層40被設(shè)置在光控制單元30和與光學(xué)單元20相隔焦距的位置(焦點(diǎn)位置之間的光路501上。反射層40具有第一主表面403和第二主表面40)3。第二主表面40)3是在與第一主表面403相對(duì)的一側(cè)的表面。反射層40在第一主表面403處反射光50。反射層40透射入射在第二主表面40)3上的光(背景光55)的至少一部分。
[0029]使用顯示裝置110的用戶(人類觀看者80)的眼睛81被設(shè)置為接近焦點(diǎn)位置？？。光50通過眼睛81的瞳孔82而入射在視網(wǎng)膜83上。光50被成像在視網(wǎng)膜83上。在該例子中，通過光學(xué)單元20的光50通過被反射層40的第一主表面403反射而向著眼睛81行進(jìn)。人類觀看者80觀看在光50中包含的圖像。此外，人類觀看者80觀看入射在反射層40的第二主表面406上的背景光55的背景的圖像。例如，人類觀看者80可以同時(shí)觀看光50中的圖像和背景圖像。光50中的圖像被疊加在背景圖像上。例如，作為背景圖像，包括箭頭的圖像被顯示，以指示與背景圖像的路徑對(duì)應(yīng)的行進(jìn)方向。
[0030]在該實(shí)施例中，光路501是彎曲的，而不是具有一種線性配置。在該例子中，光路50[被反射層40彎曲。在該例子中，圖像顯示單元10、光控制單元30和光學(xué)單元20被設(shè)置在一條直線上。通過圖像顯示單元10、光控制單元30和光學(xué)單元20的光路501的光沿著21軸行進(jìn)。光在被反射層40反射之后沿著22軸行進(jìn)。例如，22軸與21軸不平行。
[0031]圖18示出光控制單元30的配置。圖18示出當(dāng)光控制單元30被投射到垂直于光路501的平面上時(shí)的配置。
[0032]如圖18所示，光控制單元30具有中央光闌31和外圍光闌32(其可以由多個(gè)子光闌構(gòu)成，如圖所示
[0033]例如，遮光單元35被設(shè)置在光控制單元30中。中央光闌31和外圍光闌32可以被設(shè)置在遮光單元35中。
[0034]中央光闌31例如是針孔。外圍光闌32被設(shè)置在中央光闌31的周圍。在該例子中，外圍光闌32具有多個(gè)子光闌33。多個(gè)子光闌33例如是子針孔。
[0035]例如，多個(gè)子光闌33沿著以中央光闌31為中心的同心圓布置。多個(gè)子光闌33包括，例如，第一子光闌33?和第二子光闌336。中央光闌31被設(shè)置在第一子光闌33?和第二子光闌336之間。
[0036]例如，金屬板可以用作光控制單元30。金屬板用作遮光單元35。多個(gè)孔被設(shè)置在金屬板中；并且，這些孔中的一個(gè)孔用作中央光闌31。其它孔用作外圍光闌32 (多個(gè)子光闌 33?0
[0037]可替換地，諸如金屬、碳等的遮光膜可以用作光控制單元30。例如，遮光膜被設(shè)置在透明基板上。遮光膜用作遮光單元35。基板的沒有設(shè)置遮光膜的部分用作中央光闌31和外圍光闌32 (多個(gè)子光闌33〉。
[0038]圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的顯示裝置的示意性透視圖。
[0039]如圖2所示，顯示裝置110還可以包括保持器60。
[0040]保持器60保持圖像顯示單元10、光學(xué)單元20、光控制單元30和反射層40。例如，殼體65被設(shè)置在保持器60中。例如，圖像顯示單元10、光學(xué)單元20、光控制單元30和反射層40被包含在殼體65中。
[0041]例如，保持器60包括右側(cè)保持部件61和左側(cè)保持部件62。右側(cè)保持部件61被設(shè)計(jì)為接觸人類觀看者80的頭部的右側(cè)部分(例如，接近右邊的耳朵左側(cè)保持部件62被設(shè)計(jì)為接觸人類觀看者80的頭部的左側(cè)部分(例如，接近左邊的耳朵因此，保持器60調(diào)節(jié)圖像顯示單元10、光學(xué)單元20、光控制單元30、反射層40和人類觀看者80的眼睛81之間的空間布置。例如，保持器60調(diào)節(jié)光控制單元30和人類觀看者80的眼睛81之間的空間布置，從光控制單元30發(fā)射的光入射在人類觀看者80的眼睛81上。由于保持器60，光50被穩(wěn)定地入射在眼睛81上；并且，可以進(jìn)行穩(wěn)定的顯示。
[0042]如圖1八所示，中央光闌31透射從圖像顯示單元10發(fā)射的光50的第一部分51。外圍光闌32透射光50的第二部分52。例如，第一子光闌333透射光50的一個(gè)部分523。第二子光闌336透射光50的另一個(gè)部分52匕光50的一個(gè)部分523和光50的另一個(gè)部分52?被包含在第二部分52中。
[0043]光控制單元30 (例如，遮光單元35)阻擋除第一部分51和第二部分52以外的光50的一部分，或者阻擋除第一部分51和第二部分52以外的光50的所有部分。
[0044]光學(xué)單元20和光控制單元30之間的距離被取為第二距離02(毫米X這里，光學(xué)單元20和光控制單元30之間的距離02是光學(xué)長(zhǎng)度。光學(xué)單元20和光控制單元30之間的距離02并不總是與光學(xué)單元20和光控制單元30之間的物理長(zhǎng)度匹配。在反射鏡等被設(shè)置在光學(xué)單元20和光控制單元30之間的光路501上的情況中，光學(xué)單元20和光控制單元30之間的距離是光學(xué)單元20和反射鏡之間的距離與光控制單元30和反射鏡之間的距離之和。
[0045]在下述的實(shí)施例中，距離是光學(xué)長(zhǎng)度。多個(gè)組件之間的距離是多個(gè)組件的光學(xué)中心之間的距離。例如，位于光50的中心處的光線(中心光線)用作參考。例如，第一組件和第二組件之間的距離是中心光線通過的第一組件的部分的位置和中心光線通過的第二組件的部分的位置之間的距離。
[0046]光學(xué)單元20和焦點(diǎn)位置？？之間的距離(第一距離01)對(duì)應(yīng)于光學(xué)單元20的焦距。在該例子中，光學(xué)單元20和反射層40之間的沿著21軸的距離是距離04 (毫米X反射層40和焦點(diǎn)位置？？之間的沿著22軸的距離是距離肋1 (毫米兄第一距離01是距離04和距離0131之和。
[0047]另一方面，如圖18所示，中央光闌31和外圍光闌32之間的間距被取為光闌間距(10 (毫米在外圍光闌32具有多個(gè)子光闌33的情況中，光闌間距(10是中央光闌31和多個(gè)子光闌33之間的距離的最小值。[0048]在圖18所示的例子中，多個(gè)子光闌33被布置在同心圓上。在這種情況中，光闌間距(10對(duì)應(yīng)于第一子光闌333和中央光闌31之間的間距。光闌間距(10對(duì)應(yīng)于第二子光闌33^和中央光闌31之間的間距。
[0049]通過中央光闌31的光(第一部分51)通過焦點(diǎn)位置以在焦點(diǎn)位置處形成焦點(diǎn)。通過外圍光闌32的光通過與焦點(diǎn)位置？？不同的位置。例如，第一外圍位置和第二外圍位置存在于通過焦點(diǎn)位置的與光路501平行的平面上。通過第一子光闌333的光(光50的一個(gè)部分523)通過第一外圍位置？3。通過第二子光闌336的光(光50的另一個(gè)部分520通過第二外圍位置？匕
[0050]在該實(shí)施例中，焦點(diǎn)位置和第一外圍位置之間的間距也(毫米)以及焦點(diǎn)位置？？和第二外圍位置1?之間的間距此(毫米)被設(shè)置為大于瞳孔直徑辦(毫米瞳孔直徑辦是瞳孔82的直徑。
[0051]換句話說，在通過中央光闌31的光(第一部分51)和通過外圍光闌32的光(第二部分52)之間的包括焦點(diǎn)位置的垂直于光路501的平面上的間距(間距也和間距此)被設(shè)置為大于瞳孔直徑辦。
[0052]換句話說，光控制單元30的中央光闌31和外圍光闌32之間的間距(光闌間距(10 )被設(shè)置為使得間距也和間距此大于瞳孔直徑辦。
[0053]人類觀看者80的周圍環(huán)境的亮度等引起瞳孔直徑辦改變。在周圍環(huán)境亮的情況中，瞳孔直徑辦是約2111111。在周圍環(huán)境暗的情況中，瞳孔直徑辦是約8111111。在周圍環(huán)境具有中等亮度的情況中，瞳孔直徑辦是，例如，約5111111。
[0054]例如，當(dāng)在周圍環(huán)境亮的條件下使用顯示裝置110的情況中，光控制單元30的中央光闌31和外圍光闌32之間的間距(光闌間距(10)被設(shè)置為使得間距也和間距此大于2臟。
[0055]例如，當(dāng)在周圍環(huán)境暗的條件下使用顯示裝置110的情況中，光控制單元30的中央光闌31和外圍光闌32之間的間距(光闌間距(10)被設(shè)置為使得間距也和間距此大于8臟。
[0056]例如，當(dāng)在周圍環(huán)境具有中等亮度的條件下使用顯示裝置110的情況中，光控制單元30的中央光闌31和外圍光闌32之間的間距(光闌間距(10)被設(shè)置為使得間距也和間距(?大于5臟。
[0057]例如，光控制單元30的中央光闌31和外圍光闌32之間的間距(光闌間距(10)被[，當(dāng)在周圍環(huán)境亮的條件下使用的情況中，(⑶。
[，當(dāng)在周圍環(huán)境暗的條件下使用的情況中，(⑷。
而，當(dāng)在周圍環(huán)境為中等亮度的條件下使用
口可以被用作第一距離01。:成圖像的顯示單元(圖像顯示單元10)；透-元30)；以及用于將通過光控制單元30的.光控制單元30具有用于觀看圖像的主針光闌32 (例如，子針孔主針孔用于觀看[0080]當(dāng)瞳孔82的位置在顯示裝置11如中的第一瞳孔位置8匕處的情況中，光(光50的第一部分51)入射在瞳孔82上。當(dāng)瞳孔82在第二瞳孔位置8化處的情況中，光沒有入射在瞳孔82上。
[0081]圖48和圖分別示意性地示出人類觀看者80在第一瞳孔位置8匕和第二瞳孔位置8化處觀看到的圖像的狀態(tài)。
[0082]如圖如圖48所示，在第二瞳孔位置81?處沒有觀看到圖像。
[0083]圖40示意性地示出在沿著22軸觀看圖像的情況中當(dāng)改變瞳孔82的位置時(shí)的圖像的狀態(tài)。當(dāng)瞳孔82的位置？82接近第一瞳孔位置8匕時(shí)，可以觀看到圖像。當(dāng)瞳孔82的位置？82沒有在第一瞳孔位置8匕處時(shí)，無法觀看到圖像。
[0084]因此，在一個(gè)針孔的情況中，可觀看的區(qū)域(觀看區(qū))是針尖。該觀看區(qū)窄。當(dāng)瞳孔82的位置？82沒有在針尖的觀看區(qū)處時(shí)，無法觀看到圖像。
[0085]當(dāng)用戶佩戴顯示裝置時(shí)，瞳孔82的位置？82并不總是與針尖的觀看區(qū)匹配。因此，例如，用戶調(diào)整顯示裝置的安裝狀態(tài)，以使針尖的觀看區(qū)與瞳孔82的位置？82匹配。此時(shí)，因?yàn)橛^看區(qū)窄，所以用戶不知道怎樣去調(diào)整安裝狀態(tài)。因此，難以調(diào)整安裝狀態(tài)。
[0086]圖42至圖41示出第二參考例的顯示裝置1196的配置和特性。
[0087]在圖42所示的顯示裝置11%中，在光控制單元30中設(shè)置中央光闌31和外圍光闌32。在顯示裝置11%中，中央光闌31和外圍光闌32之間的間距(光闌間距(10)窄。在顯示裝置11?中，光闌間距(10被設(shè)置為使得間距血和間距此不大于2臟。例如，間距血和間距此小于瞳孔直徑辦。
[0088]在該例子中，在對(duì)應(yīng)于中央光闌31的位置和對(duì)應(yīng)于外圍光闌32的位置處可以觀看到圖像。換句話說，顯示裝置11%的觀看區(qū)比顯示裝置1193的觀看區(qū)寬。因此，比較容易調(diào)整安裝狀態(tài)。
[0089]如圖42所示，當(dāng)瞳孔82的位置？82位于第一瞳孔位置8匕(對(duì)應(yīng)于中央光闌31的位置)時(shí)，光(光50的第一部分51)入射在瞳孔82上。此外，當(dāng)瞳孔82的位置？82位于對(duì)應(yīng)于外圍光闌32的位置處時(shí)，光(光50的第二部分52)入射在瞳孔82上。
[0090]但是，當(dāng)眼睛81被朝向前方并且瞳孔82的位置？82位于第一瞳孔位置8匕處時(shí)，例如，僅僅通過眼睛81轉(zhuǎn)動(dòng)以朝向斜方向，來自外圍光闌32的光(第二部分52)就入射在瞳孔82上。換句話說，不希望地觀看到在前方的第一瞳孔位置8匕和傾斜的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)8化之間不同的圖像。
[0091]例如，如圖4？所示，當(dāng)眼睛81被朝向前方并且瞳孔82的位置？82位于第一瞳孔位置8匕處時(shí)，正常觀看到圖像。
[0092]另一方面，如圖％所示，在眼睛81轉(zhuǎn)動(dòng)以朝向斜方向的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)81。中，根據(jù)眼睛81的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，不希望地觀看到第一部分51的圖像和第二部分52的圖像。因此，在實(shí)際使用中，觀看是極其困難的。
[0093]換句話說，雖然如圖4?所示顯示裝置11%的觀看區(qū)放大了，但是，即使當(dāng)如圖41所示眼睛81的位置不變時(shí)，在眼睛81朝向斜方向的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)8化中也不希望地觀看到光50的第二部分52。
[0094]因此，在顯示裝置11%中，甚至在眼睛81的位置不動(dòng)的情況中，即，甚至在顯示裝置的安裝狀態(tài)不變的情況中，由于光的第一部分51和第二部分52而導(dǎo)致圖像基本上作為雙重圖像被不希望地觀看到。這是因?yàn)?，光闌間距(10小且被設(shè)置為使得間距也和間距此不大于2臟，即，使得間距也和間距此小于瞳孔直徑辦。
[0095]圖5是示出根據(jù)第一實(shí)施例的顯示裝置的特性的示意圖。
[0096]圖5示出根據(jù)該實(shí)施例的顯示裝置110的顯示狀態(tài)。
[0097]在根據(jù)該實(shí)施例的顯示裝置110中，光闌間距(10被設(shè)置為使得間距也和間距此大于2臟，即，使得間距也和間距此大于瞳孔直徑辦。[0098]如圖5所示，對(duì)應(yīng)于中央光闌31的第一部分51入射的位置(焦點(diǎn)位置與對(duì)應(yīng)于外圍光闌32的第二部分52入射的位置(例如，第一外圍位置和第二外圍位置分開。換句話說，這兩個(gè)位置之間的距離被設(shè)置為大于瞳孔直徑辦。在該實(shí)施例中，子針孔的位置被設(shè)置在不會(huì)妨礙來自主針孔的圖像的位置處。
[0099]因此，即使當(dāng)例如眼睛81轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光50的第一部分51也入射在瞳孔82上；并且，第二部分52沒有入射在瞳孔82上；換句話說，可以抑制雙重圖像。
[0100]因此，在該實(shí)施例中，觀看區(qū)放大了，并且，通過設(shè)置中央光闌31和外圍光闌32，容易調(diào)整安裝狀態(tài)。此外，通過將中央光闌31和外圍光闌32之間的光闌間距(10設(shè)置為大于瞳孔直徑辦，可以抑制雙重圖像，并且可以提供可容易觀看的顯示。
[0101]在上面公開的顯示裝置11如中，可以觀看到圖像的區(qū)域(觀看區(qū))是針尖；并且，用戶不知道圖像在哪里。另一方面，雖然在顯示裝置11%中可以觀看到圖像的會(huì)聚點(diǎn)的數(shù)量增加了以使觀看區(qū)變寬，但是，圖像作為雙重圖像被觀看到，并且，在眼睛移動(dòng)時(shí)難以觀看到圖像。相反，在根據(jù)該實(shí)施例的顯示裝置110中，容易搜尋到圖像的位置；并且，容易觀看到圖像。
[0102]在該實(shí)施例中，在光闌間距(10過度大的情況中，焦點(diǎn)位置和第一外圍位置之間的距離以及焦點(diǎn)位置和第二外圍位置1?之間的距離過度大。因此，存在容易調(diào)整安裝狀態(tài)的效果退化的情況。
[0103]在該實(shí)施例中，例如，在包括焦點(diǎn)位置的垂直于光路501的平面上，通過中央光闌31的光(第一部分51)和通過外圍光闌32的光(第二部分52)之間的間距(間距也和間距此)被設(shè)置為不大于瞳孔直徑辦的2倍。因此，光闌間距(10沒有過度大；并且，可以有效地獲得對(duì)安裝狀態(tài)的較容易的調(diào)整。
[0104]例如，第一距離01 (光學(xué)單元20的焦距?、光學(xué)單元20和光控制單元30之間的第二距離02 (光學(xué)長(zhǎng)度)以及中央光闌31和外圍光闌32之間的間距(光闌間距(10)滿足下述的第五公式(巧)。
[0105](10 ? 01/02(2 ? 辦(5)
[0106]例如，當(dāng)在周圍環(huán)境亮的條件中使用顯示裝置110的情況中，滿足第六公式“)。
[0107](10 # 01/02^4 (111111) (6)
[0108]例如，當(dāng)在周圍環(huán)境暗的條件中使用顯示裝置110的情況中，滿足第七公式(了)。
[0109](10 ? 01/02^18(111111) (7)
[0110]例如，當(dāng)在周圍環(huán)境為中等亮度的條件中使用顯示裝置110的情況中，滿足第八公式⑶。
[0111](10 ? 1)1/1)2^10(111111) (8)[0112]因此，使用條件被匹配；光闌間距(10沒有過度大；并且，可以有效地獲得對(duì)安裝狀態(tài)的較容易的調(diào)整。
[0113]另一方面，中央光闌31的寬度(在正交于光路501的方向上的寬度)被設(shè)置為不小于0.2！^且不大于因此，例如，可以提供對(duì)基本上免調(diào)焦圖像的顯示。在中央光闌31的寬度小于0.2111111的情況中，例如，發(fā)生衍射效應(yīng)；并且，圖像質(zhì)量降低。例如，在中央光闌31的寬度大于1皿的情況中，光學(xué)系統(tǒng)變成使用通過眼睛的晶狀體的調(diào)整的成像光學(xué)系統(tǒng)；并且，喪失了免調(diào)焦效果。
[0114]圖6是示出根據(jù)第一實(shí)施例的另一個(gè)顯示裝置的示意圖。
[0115]圖6示出根據(jù)該實(shí)施例的顯示裝置111的光控制單元30。如圖6所示，外圍光闌32具有多個(gè)子光闌33 (第一子光闌333、第二子光闌336等等X多個(gè)子光闌33中的每一個(gè)的寬度(12比中央光闌31的寬度(11窄。寬度(12是在正交于光路501的方向上多個(gè)子光闌33的寬度(長(zhǎng)度寬度(11是在正交于光路501的方向上中央光闌31的寬度(長(zhǎng)度
[0116]在主針孔的直徑與子針孔直徑相同的情況中，來自主針孔的光的亮度基本上與來自子針孔的光的亮度等同。因此，存在難以知道哪些光是來自主針孔的光的情況。
[0117]相反，在顯示裝置111中，子針孔的直徑被設(shè)置為小于主針孔的直徑。因此，來自主針孔的光的亮度高于來自子針孔的亮度。從而，比較容易區(qū)分來自主針孔的光和來自子針孔的光。例如，比較容易調(diào)整安裝狀態(tài)；并且，比較容易使用該裝置。
[0118]圖7八至7(:是示出根據(jù)第一實(shí)施例的其它顯示裝置的示意圖。
[0119]這些圖示出光控制單元30。
[0120]在根據(jù)圖7八所示的實(shí)施例的顯示裝置112中，光控制單元30還包括光學(xué)層34。在該例子中，冊(cè)濾波器3?用作光學(xué)單元34。例如，光學(xué)層34 (冊(cè)濾波器3?)在光路501上與外圍光闌32重疊。冊(cè)濾波器3?改變通過外圍光闌32的光(第二部分52)的強(qiáng)度。例如，冊(cè)濾波器3?降低第二部分52的強(qiáng)度。
[0121]在根據(jù)圖78所示的實(shí)施例的顯示裝置113中，濾色器3仙用作光學(xué)層34。例如，濾色器346改變通過外圍光闌32的光(第二部分52)的波長(zhǎng)分布。
[0122]在根據(jù)圖7(:所示的實(shí)施例的顯示裝置114中，擴(kuò)散濾波器3?用作光學(xué)層34。例如，擴(kuò)散濾波器3?改變通過外圍光闌32的光(第二部分52)的擴(kuò)散性。例如，該光在通過擴(kuò)散濾波器3?之后的擴(kuò)散性大于該光在通過擴(kuò)散濾波器3?之前的擴(kuò)散性。
[0123]在顯示裝置112至114中，同樣比較容易區(qū)分來自主針孔的光和來自子針孔的光。例如，比較容易調(diào)整安裝狀態(tài)；并且，比較容易使用該裝置。
[0124]在實(shí)施例中，改變從通過外圍光闌32的光的強(qiáng)度、波長(zhǎng)分布和擴(kuò)散性中選擇的至少一個(gè)的層可以用作光學(xué)層34。
[0125]在顯示裝置112至114中，通過每一個(gè)子針孔的光的亮度低于通過主針孔的光的亮度。因此，比較容易搜尋主針孔的圖像。
[0126]圖8八至88是示出根據(jù)第一實(shí)施例的其它顯示裝置的示意圖。
[0127]這些圖示出光控制單元 30。
[0128]在根據(jù)圖8八所示的實(shí)施例的顯示裝置115中，兩個(gè)最接近的子光闌33之間的間距(13小于光闌間距冊(cè)。子針孔之間的間距窄。因此，比較容易搜尋來自主針孔的光(圖像因此，當(dāng)子針孔之間的間距窄時(shí)，容易搜尋圖像。-孔的直徑、顏色和/或亮度，更加容易將眼I示裝置的示意圖。
117中，外圍光闌32沿著以中央光闌31為置。在這種情況中，同樣地，將眼睛朝向主
—7中。
置的示意圖。
120中，凹面鏡用作光學(xué)單元203。此外，在碧40的設(shè)置角度相對(duì)于顯示裝置110的反:示裝置120類似于顯示裝置110，并且，因
元30。光控制單元30具有中央光闌31和于顯示裝置110的光控制單元30的配置。[0146]根據(jù)該實(shí)施例，可以提供一種可容易觀看的顯示裝置。
[0147]在本申請(qǐng)的說明書中，“垂直”和“平行”不僅指嚴(yán)格的垂直和嚴(yán)格的平行，而且包括，例如，由于制造過程等而引起的波動(dòng)?；敬怪焙突酒叫芯妥銐蛄?。
[0148]在上文中，針對(duì)特定的例子描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。但是，本發(fā)明的實(shí)施例并不限于這些特定的例子。例如，通過從已知領(lǐng)域中適當(dāng)?shù)剡x擇在顯示裝置中包含的組件(例如，圖像顯示單元、光學(xué)單元、光控制單元、光學(xué)層、反射層和保持器等)的特定配置，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以類似地實(shí)施本發(fā)明。在獲得與其類似的效果的方面來說，這種實(shí)施被包括在本發(fā)明的范圍中。
[0149]此外，所述特定的例子的任何兩個(gè)或更多個(gè)組件可以在技術(shù)可行性的程度內(nèi)被組合，并且，在包括本發(fā)明的主旨的方面來說，被包括在本發(fā)明的范圍中。
[0150]而且，在包括本發(fā)明的精神的方面來說，本領(lǐng)域的技術(shù)人員基于上面作為本發(fā)明的實(shí)施例描述的顯示裝置通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)修改可以實(shí)施的所有的顯示裝置都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0151]本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的精神內(nèi)可以設(shè)想到各種其它的變化和修改，并且，要理解，這些變化和修改也涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0152]雖然已經(jīng)描述了某些實(shí)施例，但是這些實(shí)施例僅僅以舉例的方式被呈示，并且，不應(yīng)當(dāng)限制本發(fā)明的范圍。的確，本文中描述的新型實(shí)施例可以以各種其它的形式被實(shí)施；而且，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，可以對(duì)本文中描述的實(shí)施例的形式進(jìn)行各種省略、替換和改變。所附權(quán)利要求及其等同形式應(yīng)當(dāng)覆蓋落入在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的這種形式或修改。
【權(quán)利要求】
1.一種顯示裝置，包括: 圖像顯示器，被配置為發(fā)射包括圖像的光； 光學(xué)組件，具有焦距01 ；以及 光控制組件，被設(shè)置在所述光的光路上的圖像顯示器和光學(xué)組件之間，該光控制組件包括: 中央光闌，被配置為透射從圖像顯示器發(fā)射的光的第一部分；以及外圍光闌，被設(shè)置在中央光闌的周圍，該外圍光闌被配置為透射所述光的第二部分，光控制組件被配置為阻擋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01 (毫米?、光學(xué)組件和光控制組件之間的距離02 (毫米)以及中央光闌和外圍光闌之間的光闌間距(10 (毫米)被配置為滿足關(guān)系:
d0.D1/D2＞2(毫米)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中中央光闌在正交于所述光路的方向上的寬度不小于0.2毫米且不大于1毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中 外圍光闌包括多個(gè)子光闌，并且 光闌間距(10是中央光闌和每一個(gè)子光闌之間的距離的最小值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中每一個(gè)子光闌在正交于所述光路的方向上的寬度小于中央光闌在正交于所述光路的方向上的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中每一個(gè)子光闌在正交于所述光路的方向上的寬度隨著中央光闌和每一個(gè)子光闌之間的距離而改變。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中兩個(gè)最接近的子光闌之間的間距小于光闌間距(10。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中 子光闌的一部分沿著以中央光闌為中心的第一同心圓布置，并且子光闌的另一部分沿著在第一同心圓的外側(cè)的第二同心圓布置，該第二同心圓以中央光闌為中心。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中外圍光闌沿著以中央光闌為中心的圓延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中光控制組件還包括在所述光路上與外圍光闌重疊的光學(xué)層，該光學(xué)層被配置為改變通過外圍光闌的光的強(qiáng)度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中光控制組件還包括在所述光路上與外圍光闌重疊的光學(xué)層，該光學(xué)層被配置為改變通過外圍光闌的光的波長(zhǎng)分布。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中光控制組件還包括在所述光路上與外圍光闌重疊的光學(xué)層，該光學(xué)層被配置為改變通過外圍光闌的光的擴(kuò)散性。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，還包括:反射層，被設(shè)置在光控制組件和與光學(xué)組件間隔焦距的位置之間的光路上，該反射層具有第一主表面和第二主表面，第二主表面在與第一主表面相對(duì)的一側(cè)，該反射層被配置為在第一主表面處反射光，并且透射入射在第二主表面上的光的至少一部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中焦距01、距離02和光闌間距(10滿足關(guān)系: d0.D1/D2＞5(毫米)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中焦距01、距離02和光闌間距(10滿足關(guān)系: (10.01/02)8(毫米)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中焦距01、距離02和光闌間距(10滿足關(guān)系: (10.01/02^4(毫米)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中焦距01、距離02和光闌間距(10滿足關(guān)系: (10.01/02^10(毫米)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中光學(xué)組件包括凸透鏡。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中光學(xué)組件包括凹面鏡。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，還包括:保持器，被配置為保持圖像顯示器、光學(xué)組件和光控制組件以調(diào)節(jié)光控制組件和人類觀看者的眼睛之間的空間布置，從光控制組件發(fā)射的光入射在人類觀看者的眼睛上。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的顯示裝置，其中保持器包括被配置為接觸人類觀看者的頭部的保持部件。
【文檔編號(hào)】G02B27/01GK103837986SQ201310581278
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月20日
【發(fā)明者】堀田相良, 森屋彰久, 佐佐木隆, 奧村治彥, 西山正志, 伊藤剛 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝