显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示装置。更具体地,本发明涉及例如可被用作头戴式显示器(HMD) 的显示装置。
【背景技术】
[0002] 例如JP5-134208A介绍了如下虚拟图像显示装置(显示装置),该虚拟图像显示装 置使观看者观看由图像形成装置形成的二维图像,并且这种二维图像是由虚拟图像光学系 统放大的虚拟图像。
[0003] 在由JP 5-134208A披露的虚拟图像显示装置中,来自光源并被透镜准直的光通 过偏光板来照射液晶显示单元,并且被照射的液晶显示单元的图像光通过透镜组聚集在第 一焦点处。接着,聚集的光被凹面镜反射,经过偏光板而聚集在瞳孔晶状体的前表面上的第 二焦点处,并到达视网膜。相应地,用户能够观看图像。
[0004] 另外,JP 10-206786A中的图6介绍了如下头戴式显示器。即,在观看者右眼的前 方位置设置有半反射镜以及凹面镜,在观看者左眼的前方位置设置有相对于半反射镜和观 看者形成为凹形的凹面镜,并且在半反射镜的上方位置布置有图像显示面板(图像形成装 置)。
[0005] 引文列表 [0006] 专利文献
[0007] 专利文献 I :JP 5-1:Μ2〇8Α
[0008] 专利文献 2 :JP 10-206786A
【发明内容】
[0009] 本发明要解决的问题
[0010] 顺便地,由于在JP 5-134208A所披露的技术中包括有多个光学系统(透镜、透镜 组以及凹面镜),所以作为虚拟图像显示装置,这种虚拟图像显示装置仍较大,且在小型化 及轻量化方面不能够胜任。另外,在JP 10-206786A所披露的技术中,图像显示面板(图像 形成装置)布置在两个半反射镜的每者的上方位置。然而,在增大图像显示面板的尺寸的 情况下,布置两个图像显示面板可能变得困难。
[0011] 因此,本发明的目的在于提供包括图像形成装置的显示装置,该显示装置包括小 型化以及轻量化的实现大的视野角的简单构造与结构,以及能够容易应对图像形成装置的 大型化的图像显示装置。
[0012] 解决问题的方案
[0013] 实现上述目的的本发明的显示装置包括:⑴框架;以及(2)安装到所述框架上的 左眼用图像显示装置和右眼用图像显示装置,其中,每个上述图像显示装置包括:(A)图像 形成装置,以及(B)光学系统,其用于将来自所述图像形成装置的图像引导到观看者的瞳 孔,所述光学系统由反射镜以及透镜组构成,所述反射镜用于反射来自所述图像形成装置 的所述图像,所述透镜组布置在所述观看者的瞳孔与所述反射镜之间,并且由所述反射镜 反射的所述图像入射到所述透镜组中,当假设所述图像形成装置的与所述图像的第一方向 相对应的方向是X方向,且所述图像形成装置的与所述图像的不同于所述第一方向的第二 方向相对应的方向是Y方向时,所述图像形成装置沿所述X方向或所述Y方向弯曲,或者沿 所述X方向以及所述Y方向弯曲,并且构成所述左眼用图像显示装置的所述光学系统的所 述反射镜的法线与构成所述右眼用图像显示装置的所述光学系统的所述反射镜的法线在 所述反射镜的与所述观看者相对的一侧的空间中彼此相交。
[0014] 本发明的效果
[0015] 在本发明的显示装置中,由于图像形成装置是弯曲的,例如,能够减小从图像形成 装置的中心部发出的光的光路长度与从图像形成装置的显示区域的边缘部发出的光的光 路长度之间的差异。因此,不仅能够实现大视野角还能够实现小型化以及轻量化。此外,构 成左眼用图像显示装置的光学系统的反射镜的法线与构成右眼用图像显示装置的光学系 统的反射镜的法线在反射镜的与观看者相对的一侧的空间中彼此相交。因此,能够以高的 设计灵活性容易地并排布置两个图像形成装置。注意,本说明书中所说明的效果仅是示例, 而不是限制。可以存在额外的效果。
【附图说明】
[0016] 图1是当观看者佩戴显示装置时的显示装置的主要部分的立体图。
[0017] 图2是沿X轴方向看到的右眼用图像显示装置的光学系统中包括的平面镜等的 图。
[0018] 图3是从观看者侧看到的光学系统以及图像形成装置的概念图(立体图)。
[0019] 图4是从上方看到的光学系统以及图像形成装置的概念图(立体图)。
[0020] 图5A及图5B分别是从佩戴有显示装置的观看者的前方看到的第一实施例的显示 装置的主要部分的立体图,以及从佩戴有显示装置的观看者的侧面看到的显示装置的主要 部分的立体图。
[0021] 图6A及图6B分别是关于第一实施例的显示装置的沿朝向观看者的方向看到的光 学系统及图像形成装置的立体图,以及从观看者的方向看到的图像形成装置及光学系统的 立体图。
[0022] 图7是用于说明光学系统中包括的反射镜的布置状态的反射镜等的概念图。
[0023] 图8A及图8B之中的每者是与图7相似的用于说明光学系统中包括的反射镜的布 置状态的反射镜等的概念图。
[0024] 图9A是第一实施例的显示装置中包括的图像形成装置及支撑部件的剖视图,图 9B是支撑部件的剖视图,并且图9C是支撑部件及图像形成装置的平面图。
[0025] 图IOA及图IOB分别是构成第一实施例的显示装置的支撑部件以及图像形成装置 沿图9A中的箭头A'-A'的剖视图,以及支撑部件沿图9B中的箭头B'-B'的剖视图。
[0026] 图IlA是第二实施例的显示装置中包括的图像形成装置及支撑部件的剖视图,图 IlB是支撑部件的剖视图,图IlC是支撑部件及图像形成装置的平面图,并且图IlD是支撑 部件以及图像形成装置沿图IlA中的箭头D-D的剖视图。
[0027] 图12A是第三实施例的显示装置中包括的图像形成装置及支撑部件的剖视图,图 12B是支撑部件及图像形成装置的平面图,并且图12C第三实施例的显示装置的变形例中 包括的支撑部件以及图像形成装置的剖视图。
[0028] 图13是第一实施例的显示装置的一部分的立体图。
[0029] 图14A、图14B、图14C以及图14D分别是第一实施例的显示装置的仰视图、俯视 图、右视图以及后视图。
[0030] 图15A、图15B以及图15C是示出如何由各种透镜组形成来自图像形成装置的图 像。
[0031] 图16是概念性地示出由图像形成装置与反射镜间距调整装置调整图像形成装置 与光学系统之间的距离的状态的图。
[0032] 图17A及图17B是图像形成装置与反射镜间距调整装置的示意图。
【具体实施方式】
[0033] 以下,将参照图并基于实施例来说明本发明。然而,本发明不限于实施例。实施例 中的各种数值或材料是示例性的。注意,将以下面的顺序做出说明。
[0034] 1.本发明的显示装置的总体说明
[0035] 2.第一实施例(本发明的显示装置)
[0036] 3.第二实施例(第一实施例的变形例)
[0037] 4.第三实施例(第二实施例的变形例)
[0038] 5.第四实施例(第一实施例到第三实施例的变形例)等
[0039] 本发明的显示装置的总体说明
[0040] 在本发明的显示装置中,左眼用图像显示装置的光学系统中包括的反射镜的法线 与右眼用图像显示装置的光学系统中包括的反射镜的法线在包括观看者的两个瞳孔以及 无限距离的虚拟平面(下面所说明的xy平面)的下方彼此相交。
[0041] 而且,在本发明的显示装置的上述优选实施例中,如图7、图8A及图8B中所示,当 针对反射镜的布置状态假设包括观看者的两个瞳孔和无限距离的虚拟平面是xy平面时, 连接观看者的两个瞳孔的直线是X轴(具体地,作为按照从观看者的右眼瞳孔到其左眼瞳 孔的方式连接观看者的两个瞳孔的直线的轴是X轴),观看者右眼的光轴是y轴(具体地, 与X轴正交且朝透镜组侧前进的轴是y轴),反射镜上的位于右眼用图像显示装置的光学 系统中包括的透镜组的光轴(主光轴)与反射镜相遇处的点是"右眼用反射镜光轴相遇 点",并且构成右眼用图像显示装置的光学系统的反射镜布置成与XZ平面平行(垂直)(见 图7)时,并当进一步假设反射镜上的穿过右眼用反射镜光轴