CN105093530A - 显示器 - Google Patents
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Abstract
根据一个实施例,一种显示器包括投影仪、第一光学单元以及第二光学单元。投影仪发出包括图像信息的第一光。所述第一光学单元透射至少一部分第二光。第二光学单元反射至少一部分第一光,并且透射至少一部分第二光。第一光学单元的光反射率低于第二光学单元的光反射率,并且所述第一光学单元的光吸收率高于所述第二光学单元的光吸收率。
Description
相关申请的交叉引用
这个申请基于并要求2014年5月21日提交的第2014-104881号日本专利申请的优先权的权益,其全部的内容通过引用被结合于此。
技术领域
在此描述的实施例大体涉及显示器。
背景技术
有一种显示器,该显示器通过使用反射器反射图像来向观看者投射由显示单元显示的图像。例如,这种显示装置被用作为头戴式显示器(HMD)。在这种显示器中,期望可容易观看的显示器。
附图说明
图1是图解根据第一实施例的显示器的示意图;
图2A到图2D是图解根据实施例的显示器的第一光学单元的示意横截面视图;
图3A到图3C是图解根据实施例的显示器的第二光学单元的示意横截面视图;
图4是图解根据实施例的用于制造第二光学单元的方法的流程图;
图5是图解根据实施例的显示器的示意图;
图6显示根据实施例的显示器的第二光学单元;以及
图7是图解根据实施例的显示器的框图。
具体实施方式
根据一个实施例,一种显示器包括投影仪、第一光学单元以及第二光学单元。投影仪发出包括图像信息的第一光。第一光学单元透射至少一部分第二光。第二光学单元反射至少一部分第一光以及透射至少一部分第二光。第一光学单元的光反射率小于第二光学单元的光反射率,并且第一光学单元的光吸收率高于第二光学单元的光吸收率。
在下文中将参考附图描述各种实施例。
附图是示意性的或者概念上的;并且各部分的厚度和宽度之间的关系、各部分之间尺寸的比例等等未必与其实际值相同。此外,即使是在相同的部分被图解的情况下,附图之间尺寸和/或比例也可以被不同地图解。
在本申请的附图以及说明书中,与关于上文中的附图描述的部件类似的部件以相同的参考数字标记,并且适当地省略详细说明。
第一实施例
图1是图解根据第一实施例的显示器的示意图。
如图1所示,显示器100包括投影仪200、第一光学单元130、第二光学单元140以及处理单元150。投影仪200包括显示装置110和光学装置120。第一光学单元130和第二光学单元140被布置的方向被看作X轴方向。垂直于X轴方向的一个方向被看作为Y轴方向。垂直于X轴方向和垂直于Y轴方向的方向被看作Z轴方向。例如,Y轴方向对应观看者80的正面方向,以及对应保持器320延伸的方向。X轴方向对应观看者80的左右方向(水平方向);以及Z轴方向对应观看者80的向上方向(垂直方向)。
例如,图像信息从处理单元150被输入到显示装置110。
显示装置110包括多个像素。多个像素被设置成被布置在平面上。显示装置110发出包括图像信息的图像光(第一光)L1。显示装置110是显示图像的显示器。图像光L1朝向光学装置120发出。例如,显示器包括液晶、有机EL、LCOS(硅上液晶)等等。然而,实施例不限于此。
光学装置120在从显示装置110的多个像素发出的图像光L1的光路中被设置在显示装置110和第二光学单元140之间。光学装置120包括至少一个光学元件。光学装置120投射入射的图像光L1。光学元件可以包括透镜、棱镜、反射镜等等。例如,光学装置120改变至少一部分图像光L1的行进方向。在多个光学元件被使用的情况下,多个光学元件可以不被布置在一直线中。虽然在图1中,显示装置110和光学装置120被布置成倾斜,但是配置不局限于这个实例。
第二光学单元140例如是多镜阵列(MMA)。MMA是平板组合器,其中,反射一部分光的半反射镜涂层被设置在微棱镜的面上,微棱镜具有沟道的横截面被形成在锯齿形配置中的配置,因此,入射的光的反射方向被反射在规定的方向上。
第二光学单元140反射通过光学装置120的至少一部分图像光L1。例如,第二光学单元140朝向观看者80的瞳孔160反射通过光学装置120的光。当从瞳孔160观看时,由第二光学单元140反射的光形成图像为虚像。因此,观看者80可以观看图像。
在实例中,图像被显示为虚像。在实例中,图像170被显示在瞳孔160的前面。然而,图像可以被显示为诸如在观看者80的视野的边缘的图像180的图像。因此,观看者80的视野不被阻挡。图像170或者图像180被叠加到前景190上,前景190是实际的视图。观看者80能够观看图像170或者图像180被叠加的前景190。
在实例中,显示装置100进一步包括保持器320。保持器320保持显示装置110、光学装置120、第一光学单元130或者第二光学单元140中的至少一个。保持器320包括用于保持第一光学单元130的第一框架201以及用于保持第二光学单元140的第二框架202。例如,保持器320由树脂和/或金属组成。例如,保持器320调节第二光学单元140和光学装置120的相对布置以及光学装置120和显示装置110的相对布置。在实施例中,描述了保持器320的配置是眼镜架的配置的实例。保持器320可以具有护目镜配置等等。有利的是,当观看者80佩戴保持器320时,包括显示装置110和光学装置120的投影仪200被布置在保持器320的内侧。因此,观看者80能够使用显示器100作为常规眼镜,而没有不舒适感。
图1显示使用一个显示器100以及将图像显示到一个眼睛的单目HMD。显示器100被提供用于右眼,但是也可以被提供用于左眼。
如上所述的HMD可以是双目投影类型或者单目投影类型。例如,HMD的配置可以是眼镜配置、护目镜配置等等。例如,在双目投影类型的情况下,多镜阵列(MMA)被固定在两眼的框架部分上。在单目投影类型的情况下,MMA可以只被固定在投影侧上的框架部分上。在这种情况下,出现在投影侧上的框架部分和在非投影侧上的框架部分的透射率之间的差异;并且可视性降低。因此,期望可容易地观看的显示器。
在如图1所示的实施例中,第一光学单元130被设置在非投影侧上,与投影侧上的第二光学单元140作为一对。投影仪200朝向第二光学单元140发出图像光L1。第一光学单元130透射来自前景190的至少一部分前景光(第二光)L2。第二光学单元140反射至少一部分图像光L1,以及透射至少一部分前景光L2。
第一光学单元130的光反射率小于第二光学单元140的光反射率。第一光学单元130的光吸收率大于第二光学单元140的光吸收率。因此,第一光学单元130的光透射率和第二光学单元140的光透射率被设置为基本上相同的;并且抑制可视性的降低。
换句话说,第二光学单元140包括光反射层(参考如下所述的图3A到图3C),光反射层反射来自投影仪200的至少一部分图像光L1。因此,相比于第一光学单元130,第二光学单元140对于来自前景190的前景光L2具有更大的反射成分,并且光透射率被削弱。另一方面,相比于第二光学单元140,对于来自前景190的前景光L2,第一光学单元130的吸收成分被设置为更大。因此,光透射率被削弱。具体地,可以考虑如下所述的在图2A到图2D中所示的结构。因此,第一光学单元130的光透射率和第二光学单元140的光投射率被设置为基本上相同,并且能够提供可容易地观看的显示器。
在以下叙述的实施例中,光反射率、光吸收率以及光透射率可以分别是光谱反射率、光谱吸收率以及光谱透射率。例如,光反射率是镜面反射率。光反射率、光吸收率以及光透射率满足以下关系。
光反射率+光吸收率+光透射率=1(1)
用于测量光反射率的方法例如可以包括使用测光球,并且通过分光计,对于入射的光,测量反射的光的强度。用于测量光透射率的方法类似地可以包括使用测光球,并且通过分光计,对于入射的光,确定透射的光。光吸收率从通过分光计测量的光透射率的值和光反射率的值,使用以上叙述的公式(1)来确定。
图2A到图2D是图解根据实施例的显示器的第一光学单元的示意横截面视图。
图2A显示根据第一实施例的第一光学单元;图2B显示根据第二实施例的第一光学单元;图2C显示根据第三实施例的第一光学单元;以及图2D显示根据第四实施例的第一光学单元。
图2A的第一光学单元130a包括第一底座构件131a以及光吸收层132a,第一底座构件131a是透光的,光吸收层132a与第一底座构件131a堆叠。
例如,对于第一底座构件131a的材料来说,与如下所述的在图3A到图3C中显示的第二光学单元140的第二底座构件141a、141b以及141c(在下文中,代表性地称为第二底座构件141)的材料相同是有利的。更有利地,第一底座构件131a的折射率被设置为基本上与第二底座构件141的折射率相同。
光吸收层132a吸收至少一部分前景光L2(图1),并衰减光透射率。光吸收层132a的光吸收率高于第一底座构件131a的光吸收率。第一底座构件131a和光吸收层132a通过没有示出的光学粘合剂彼此粘合。光学粘合剂的折射率与第一底座构件131a的折射率基本上相同是有利的。
例如,类似丙稀酸材料、碳酸盐材料、氨基甲酸乙酯材料、环氧树脂材料等等的透明塑料的材料被用作为第一底座构件131a。例如,碳微粒、有机染料等等被用作为光吸收层132a。
第二实施例
图2B的第一光学单元130b包括互相堆叠的透光的第一底座构件131b、光吸收层132b以及第一相对构件133b。光吸收层132b被设置在第一底座构件131b与第一相对构件133b之间。例如,第一底座构件131b的材料与第二底座构件141的材料相同是有利的。更有利地,第一底座构件131b的折射率被设置为与第二底座构件141的折射率基本上相同。例如,第一相对构件133b的材料与第一底座构件131b的材料相同是有利的。更有利地,例如,第一相对构件133b的折射率被设置为与第一底座构件131b的折射率基本上相同。
光吸收层132b吸收至少一部分前景光L2(图1),并且衰减光透射率。光吸收层132b的光吸收率大于第一底座构件131b的光吸收率。光吸收层132b的光吸收率大于第一相对构件133b的光吸收率。第一底座构件131b和光吸收层132b通过没有示出的光学粘合剂粘合。类似地,第一相对构件133b和光吸收层132b通过光学粘合剂粘合。光学粘合剂的折射率被设置为与第一底座构件131b和第一相对构件133b的折射率基本上相同。
例如,类似诸如丙稀酸材料、碳酸盐材料、氨基甲酸乙酯材料、环氧树脂材料等等的透明塑料的材料被用作为第一底座构件131b。例如,碳微粒、有机染料等等被用作为光吸收层132b。例如,类似第一底座构件131b,类似诸如丙稀酸材料、碳酸盐材料、氨基甲酸乙酯材料、环氧树脂材料等等的透明塑料的材料被用作为第一相对构件133b。
第三实施例
图2C的第一光学单元130c包括互相堆叠的透光的第一底座构件131c、光吸收层138c、第一相对构件136c、以及第一光学粘合层137c(第一粘合层),第一光学粘合层137c即中间层。第一底座构件131c包括不平坦部分134c,不平坦部分134c具有相对于第一底座构件131c的主面132c倾斜的多个倾斜面133c。第一相对构件136c包括使不平坦部分134c相对的平面部分135c。第一光学粘合层137c设置在不平坦部分134c与平面部分135c之间,以粘合不平坦部分134c与平面部分135c。也就是说,第一相对构件136c与第一光学粘合层137c被设置在光吸收层138c与第一底座构件131c之间。
例如,第一底座构件131c的材料与第二底座构件141的材料相同是有利的。更有利地,第一底座构件131c的折射率被设置为与第二底座构件141的折射率基本上相同。例如,第一相对构件136c的材料与第一底座构件131c的材料相同是有利的。更有利地,例如,第一相对构件136c的折射率被设置为与第一底座构件131c的折射率基本上相同。第一光学粘合层137c的折射率与第一底座构件131c和第一相对构件136c的折射率基本上相同是有利的。例如,第一光学粘合层137c的折射率与第一底座构件131c的折射率之间的差的绝对值不大于第一底座构件131c的折射率的1%(更有利地,不超过0.5%)。
光吸收层138c吸收至少一部分前景光L2(图1),并且衰减光透射率。光吸收层138c的光吸收率大于第一底座构件131c的光吸收率。光吸收层138c的光吸收率大于第一相对构件136c的光吸收率。第一相对构件136c与光吸收层138c通过没有示出的光学粘合剂粘合。光学粘合剂的折射率与第一底座构件131c和第一相对构件136c的折射率基本上相同是有利的。
例如,类似诸如丙稀酸材料、碳酸盐材料、氨基甲酸乙酯材料、环氧树脂材料等等的透明塑料的材料被用作为第一底座构件131c。例如,碳微粒、有机染料等等被用作为光吸收层138c。例如,类似于第一底座构件131c,类似诸如丙稀酸材料、碳酸盐材料、氨基甲酸乙酯材料、环氧树脂材料等等的透明塑料的材料被用作为第一相对构件136c。例如,诸如丙稀酸粘合剂、环氧树脂粘合剂、氨基甲酸乙酯粘合剂等等的透明的光学粘合剂被用作为第一光学粘合层137c。
第四实施例
图2D的第一光学单元130d包括透光的第一底座构件131d。第一底座构件131d的光透射率小于第二底座构件141的光透射率。换句话说,第一底座构件131d通过底座构件本身来衰减光透射率,而不使用光吸收层。例如,氯乙烯、丙烯、聚乙烯等等被用作为第一底座构件131d。
根据以上叙述的实施例,第一光学单元130的光透射率和第二光学单元140的光透射率能够被设置为基本上相同。例如,第一光学单元130的光透射率与第二光学单元140的光透射率之间的差的绝对值不大于第二光学单元140的光透射率的1%(更有利地,不超过0.5%)。因此,可视性的降低被抑制;并且能够提供可容易地观看的显示器。
图3A到图3C是图解根据实施例的显示器的第二光学单元的示意横截面视图。
图3A所示的第二光学单元140a包括透光的第二底座构件141a,以及与第二底座构件141a堆叠并且反射至少一部分图像光L1(图1)的光反射层145a。光反射层145a的光反射率大于第二底座构件141a的光反射率。
第二光学单元140a进一步包括第二相对构件147a以及第二光学粘合层148a(第二粘合层),第二光学粘合层148a是中间层。第二底座构件141a包括不平坦部分144a,不平坦部分144a具有相对于第二底座构件141a的主面142a倾斜的多个倾斜面143a。第二相对构件147a包括使不平坦部分144a相对的平面部分(平面)146a。第二光学粘合层148a设置在不平坦部分144a与平面部分146a之间,以粘合不平坦部分144a和平面部分146a。
例如,第二底座构件141a的材料与如上所述的在图2A到图2C中所示的第一光学单元130的第一底座构件131a、131b以及131c(在下文中,代表性地称为第一底座构件131)的材料相同是有利的。更有利地,第二底座构件141a的折射率被设置为与第一底座构件131的折射率基本上相同。例如,第二相对构件147a的材料与第二底座构件141a的材料相同是有利的。更有利地,例如,第二相对构件147a的折射率被设置为与第二底座构件141a的折射率基本上相同。第二光学粘合层148a的折射率与第二底座构件141a和第二相对构件147a的折射率基本上相同是有利的。例如,第二光学粘合层148a的折射率与第二底座构件141a的折射率之间的差的绝对值不超过第二底座构件141a的折射率的1%(更有利地,不超过0.5%)。
例如,类似诸如丙稀酸材料、碳酸盐材料、氨基甲酸乙酯材料、环氧树脂材料等等的透明塑料的材料被用作为第二底座构件141a。例如,电介质多层膜、金属膜、金属氧化膜等等被用作为光反射层145a。例如,类似第二底座构件141a,类似诸如丙稀酸材料、碳酸盐材料、氨基甲酸乙酯材料、环氧树脂材料等等的透明塑料的材料被用作为第二相对构件147a。例如,丙烯酸树脂、环氧树脂、氨基甲酸乙酯等等被用作为第二光学粘合层148a。
光反射层145a沿着多个倾斜面143a形成。例如,光反射层145a是平行布置的多个细微的半反射镜。也就是说,光反射层145a可以是相对于第二底座构件141a的主面142a倾斜的半反射镜。因此,能够调整光的反射角。例如,第二光学单元140a具有菲涅耳结构。
虽然图解了主面142a是平面的实例,但是主面142a可以是曲面。通过由光学装置120投射的光的光轴与假定的观察点之间的位置关系确定倾斜面143a的角度。虽然图解了倾斜面143a是平面的实例,但是倾斜面143a可以是具有放大倍率的曲面。
阶差面151a是提供用于将倾斜面143a包含在第二光学单元140a的规定厚度内的菲涅耳配置的面。光反射层145a在倾斜面143a的至少一部分上形成,并且反射入射的光的一部分。光反射层145a沿着多个倾斜面143a形成。阶差面151a和倾斜面143a在相同的方向上延伸。
在实施例中,描述了光反射层145a被形成在第二光学单元140a的不平坦部分144a的整个面(包括倾斜面143a和阶差面151a)上的实例。
可以使用光反射层145a被形成在倾斜面143a上,而不是在阶差面151a上形成光反射层145a的配置。在设置倾斜面143a以形成相对于从光学装置120入射的光而具有指定的角度的光反射层145a的同时,阶差面151a被设置以形成具有不大于规定的厚度的第二底座构件141a。因此,有由于阶差面151a反射由光学装置120发出的光而导致的光的不平坦出现在虚像中的情况。因此,能够通过不在阶差面151a上形成光反射层145a来减少光的不平坦。例如,用于形成光反射层145a的方法可以选择性地包括利用掩模或者使用通过激光的光刻技术。
第二光学单元140a的厚度(W)大约是2到3mm。在倾斜面143a的X轴方向上的间距(p)大约是几百μm。倾斜面143a与主面142a之间的角度大约是10到20°。这些数值是例子;并且其他配置是可能的。
第二光学单元140a被布置在第二框架202上以使得第二底座构件141a的主面142a在观看者80侧上是有利的。如果主面142a被布置成在前景190侧上,那么从投影仪200入射的光必需通过第二光学粘合层148a与第二相对构件147a之间的界面两次,即,在被倾斜面143a上的光反射层145a反射之前和之后。难以将第二光学粘合层148a与第二相对构件147的折射率设置为完全相同。因此,微量光在界面被折射;并且有图像170和180的重像或者失真的可能性。通过将主面142a布置为在观看者80侧上,可以观看良好的图像170和180。即使在第二底座构件141a的主面142a被布置为在前景190侧上的情况下,也可以观看图像170和180。
期望阶差面151a与主面142a或者平面部分(平面)146a之间的角度为基本上垂直。更具体地,例如,期望为约90°±3°。虽然第二光学粘合层148a的折射率与第二底座构件141a的折射率之间的差足够小,但是难以将第二光学粘合层148a的折射率与第二底座构件141a的折射率设置为完全相同。通过将阶差面151a的角度设置为具有以上叙述的配置,能够减小从前景190入射的并且经过阶差面151a的前景光L2的量;并且能够抑制重像。
例如,通过在第二底座构件141a上通过冲压等等形成具有倾斜面143a的不平坦部分144a以及通过沿着倾斜面143a气相沉积反射涂层,来在第一光学单元140a的制造过程中获得光反射层145a。
图4是图解根据实施例的用于制造第二光学单元的方法的流程图。
图4显示用于制造图3A所示的第二光学单元140a的方法。
在第二底座构件141a上形成不平坦部分144a(步骤S1)。例如,在热塑性树脂被用作为第二底座构件141a的材料的情况下,使用注射成型。通过将材料加热至其软化温度,并且通过应用注射压力将材料注射到模具中,来进行形成。通过使用具有不平坦的表面的模具,能够在第二底座构件141a上形成不平坦部分144a。形成不局限于注射成型;并且冲压等等可以被使用。
形成不平坦部分144a的第二底座构件141a被切割,以与第二框架202的配置匹配。同样,第二相对构件147a被切割,以与第二框架202的配置匹配(步骤S2)。
光反射层145被形成在第二底座构件141a的不平坦部分144a上(步骤S3)。例如,诸如电镀、气相沉积等等的方法被用于形成光反射层145a。可以使用光反射层145a的厚度来调整反射光和透射光的比例。当光反射层145a薄时,透射光的比例增加;并且当光反射层145a厚时,反射光的比例增加。光反射层145a可以被形成在不平坦部分144a的一部分上,而不是形成在不平坦部分144a的整个表面上。
被用于形成第二光学粘合层(中间层)148a的液态形式的树脂被滴落在第二底座构件141a的不平坦部分侧(步骤S4)。例如,通过由于紫外线(UV)的光能导致的反应从液体化学变化到固体的合成树脂被用作为第二光学粘合层148a的树脂。
第二相对构件147a覆盖在第二底座构件141a上,以从两侧保持第二光学粘合层148a(步骤S5)。有利的是,要被用作为第二光学粘合层148a的材料具有折射率,该折射率在第二底座构件141a与第二相对构件147a的折射率之间具有小误差。因此,可以观看前景190而没有失真。
照射紫外线(UV),以使第二光学粘合层148a固化(步骤S6)。可以通过以上叙述的处理来制造第二光学单元140。通过类似的方法能够制造在图2C等等中显示的第一光学单元130c。
以上叙述的方法是例子;各步骤的顺序可以互换;并且可以使用其他方法。
图3B所示的第二光学单元140b包括第二底座构件141b和光反射层145b,第二底座构件141b是透光的,光反射层145b与第二底座构件141b堆叠并且反射至少一部分图像光L1(图1)。光反射层145b的光反射率大于第二底座构件141b的光反射率。
第二光学单元140b进一步包括第二相对构件147b、光学流体层148b(液体层)以及外周粘合单元149b,光学流体层148b是中间层。第二底座构件141b包括不平坦部分144b,不平坦部分144b具有相对于第二底座构件141b的主面142b倾斜的多个倾斜面143b。阶差面151b被形成在不平坦部分144b中。第二相对构件147b包括使不平坦部分144b相对的平面部分146b。光学流体层148b被设置在不平坦部分144b与平面部分146b之间。外周粘合单元149b将第二底座构件141b的外周部分粘合到第二对接相对构件147b的外周部分。
例如,有利的是,第二底座构件141b的材料与第一底座构件131的材料相同。更有利地,第二底座构件141b的折射率被设置为与第一底座构件131的折射率基本上相同。例如,有利的是,第二相对构件147b的材料与第二底座构件141b的材料相同。更有利地,例如,第二相对构件147b的折射率被设置为与第二底座构件141b的折射率基本上相同。有利的是,光学流体层148b的折射率与第二底座构件141b和第二相对构件147b的折射率基本上相同。例如,光学液体层148b的折射率与第二底座构件141b的折射率之间的差的绝对值不大于第二底座构件141b的折射率的1%(更有利地,不超过0.5%)。有利的是,外周粘合单元149b的折射率与第二底座构件141b和第二相对构件147b的折射率基本上相同。例如,外周粘合单元149b的折射率与第二底座构件141b的折射率之间的差的绝对值被设置为不大于第二底座构件141b的折射率的1%(更有利地,不超过0.5%)。
在外周粘合单元149b被使用的情况下(即,粘合单元被布置在外周部分),因为在视觉上的效果低,所以外周粘合单元149b可以不是透明的。例如,与用于在液晶面板的基片之间注射液晶层的方法类似的方法能够被用于制造图3B的第二光学单元140b。具体地,可以通过一种方法来制造,在该方法中,作为粘合剂的外周粘合单元149b被形成在外周部分,孔在外周粘合单元149b的各部分中制成,以及液体形式的光学流体层148b在真空状态被注射。
例如,类似诸如丙稀酸材料、碳酸盐材料、氨基甲酸乙酯材料、环氧树脂材料等等的透明塑料的材料被用作为第二底座构件141b。例如,电介质多层膜、金属膜、金属氧化膜等等被用作为光反射层145b。例如,类似于第二底座构件141b,类似诸如丙稀酸材料、碳酸盐材料、氨基甲酸乙酯材料、环氧树脂材料等等的透明塑料的材料被用作为第二相对构件147b。例如,作为光学液体层148b,石蜡油、聚丁烯混合物等等被用作为光学匹配油。例如,环氧树脂、丙烯酸树脂等等被用作为外周粘合单元149b。
光反射层145b沿着多个倾斜面143b被形成。例如,光反射层145b是被平行布置的多个细微的半反射镜。
图3C所示的第二光学单元140c包括第二底座构件141c和光反射层145c,第二底座构件141c是透光的,光反射层145c与第二底座构件141c堆叠并且反射至少一部分图像光L1(图1)。光反射层145c的光反射率高于第二底座构件141c的光反射率。
第二光学单元140c进一步包括第二相对构件147c和第二光学粘合层148c,第二光学粘合层148c是中间层。第二底座构件141c包括不平坦部分144c,不平坦部分144c具有相对于第二底座构件141c的主面142c倾斜的多个倾斜面143c。阶差面151c被形成在不平坦部分144c中。第二相对构件147c包括相对不平坦单元146c,相对不平坦单元146c与不平坦部分144c啮合。第二光学粘合层148c被设置在不平坦部分144c与相对不平坦单元146c之间,以使不平坦部分144c与相对不平坦单元146c粘合。
例如,有利的是,第二底座构件141c的材料与第一底座构件131的材料相同。更有利地,第二底座构件141c的折射率被设置为与第一底座构件131的折射率基本上相同。例如,有利的是,第二相对构件147c的材料与第二底座构件141c的材料相同。更有利地,例如,第二相对构件147c的折射率被设置为与第二底座构件141c的折射率基本上相同。有利的是,第二光学粘合层148c的折射率与第二底座构件141c和第二相对构件147c的折射率基本上相同。例如,第二光学粘合层148c的折射率与第二底座构件141c的折射率之间的差的绝对值不大于第二底座构件141c的折射率的1%(更有利地,不超过0.5%)。
例如,类似诸如丙稀酸材料、碳酸盐材料、氨基甲酸乙酯材料、环氧树脂材料等等的透明塑料的材料被用作为第二底座构件141c。例如,电介质多层膜、金属膜、金属氧化膜等等被用作为光反射层145c。类似第二底座构件141c,例如,类似诸如丙稀酸材料、碳酸盐材料、氨基甲酸乙酯材料、环氧树脂材料等等的透明塑料的材料被用作为第二相对构件147c。例如,诸如丙稀酸粘合剂、环氧树脂粘合剂、氨基甲酸乙酯粘合剂等等的透明的光学粘合剂被用作为第二光学粘合层148c。
光反射层145c沿着多个倾斜面143c被形成。例如,光反射层145c是被平行布置的多个细微的半反射镜。
虽然在以上叙述的说明中,三个第二光学单元140的结构被示出,但是结构不限于此。
图5是图解根据实施例的显示器的示意图。
在实例中,第一光学单元130a(图2A)被设置在非投影侧上,与在投影侧上的第二光学单元140a(图3A)作为一对。第一光学单元130a的光反射率低于第二光学单元140a的光反射率。第一光学单元130a的光吸收率大于第二光学单元140a的光吸收率。因此,第一光学单元130a的光透射率与第二光学单元140的光透射率被设置为基本上相同。例如,第一光学单元130a的光透射率与第二光学单元140a的光透射率之间的差的绝对值不超过第二光学单元140a的光透射率的1%(更有利地,不超过0.5%)。因此,可视性的降低被抑制;并且能够提供可容易地观看的显示器。
图6显示根据实施例的显示器的第二光学单元。
在图6图解的第二光学单元140中,光反射层145被形成在局部区域内的倾斜面143和阶差面151上。有光学装置120能够投射的区域被限制的情况。因此,有利的是,光反射层145不形成在来自光学装置120的光没有到达的区域中。因此,前景190更易于观看。
图7是图解根据实施例的显示器的框图。
图7所示的实例是根据实施例的显示器的实例,并且不一定与实际的模块相匹配。
图7显示根据实施例的处理单元150的硬件配置。
如图7所示,处理单元150包括接口51、处理器52、存储器53以及传感器55。
接口51通过被连接到外部存储介质和/或网络来获取图像信息。有线的或者无线的方法可以被用于外部连接。同样,除了图像信息之外的信息也可以被通信。接口51也通过有线或者无线连接被连接到显示装置110,并且将要被显示的图像信息传输到显示装置110。
例如,处理获取到的图像信息的程序被存储在存储器53中。例如,存储器53存储用于转换获取到的图像信息的程序,以致通过显示装置110进行适当的显示。同样,存储器53可以具有保留图像信息的配置。程序可以以被预存储在存储器53中的状态被提供,可以经由网络和/或诸如CD-ROM等等的存储介质被提供,或者可以被适当地安装。
传感器55例如可以包括诸如相机、麦克风、位置传感器、加速度传感器等等的任意传感器。例如,处理器52基于从传感器55获得的信息适当地修改由显示装置110显示的图像。因此,能够改善显示器的观看的便利性和容易性。
具有LSI(大规模集成)等等的集成电路,或者IC(集成电路)芯片组可以被用作处理单元150中的每一个模块(block)的一部分或者每一个整体模块。每一个模块可以使用独立电路;或者可以使用一些或者所有的模块被集成的电路。模块可以被提供为单体,或者一些模块可以被单独提供。同样,对于每一个模块,该模块中的一部分可以被单独提供。集成不局限于LSI;并且可以使用专用电路或者通用处理器。
根据实施例,能够提供可容易地观看的显示器。
在本申请的说明书中,“垂直”和“平行”不仅包括绝对地垂直和绝对地平行,而且包括例如由于制造过程等等导致的波动;并且基本上垂直和基本上平行是足够的。
在本申请的说明书中,“垂直”和“平行”不仅涉及绝对地垂直和绝对地平行,而且包括,例如,由于制造过程等等导致的波动。基本上垂直和基本上平行是足够的。
在上文中,参考具体的实例描述本发明的实施例。然而,本发明的实施例不局限于这些具体的实例。例如,本领域的技术人员通过从已知的技术中适当地选择诸如显示装置、光学装置、第一光学单元、第二光学单元等等的部件的具体的配置可以类似地实践本发明;并且就能够获得类似的效果而言,这种实践落入本发明的范围内。
此外,就技术可行性而言,具体的实例的任何两个以上的部件可以被结合,并且就包括本发明的主旨而言,被包括在本发明的范围中。
此外,就包括本发明的精神而言,本领域技术人员基于如上所述作为本发明的实施例的显示器的适当的设计修改能实行的所有的显示器也在本发明的范围内。
在本发明的精神内,本领域技术人员能够想到各种其他的变化和修改,并且可以理解,这种变化和修改也被包括在本发明的范围内。
虽然已经描述某些实施例,但是这些实施例只是通过实例的方式呈现,并且不意欲限制本发明的范围。实际上,在此描述的新颖的实施例可以以各种其他形式被具体化;此外,在不背离本发明的精神的情况下,可以在在此描述的实施例的形式上进行各种省略、替换以及改变。所述权利要求及其等价物旨在覆盖将落入本发明的范围和精神内的这种形式或者修改。
Claims (20)
1.一种显示器,其特征在于,包括:
投影仪,所述投影仪发出包括图像信息的第一光;
第一光学单元,所述第一光学单元透射至少一部分第二光;以及
第二光学单元,所述第二光学单元反射至少一部分所述第一光,并且透射至少一部分所述第二光,
所述第一光学单元的光反射率小于所述第二光学单元的光反射率,以及
所述第一光学单元的光吸收率大于所述第二光学单元的光吸收率。
2.如权利要求1所示的显示器,其特征在于,
所述第一光学单元包括:
第一底座构件,所述第一底座构件是透光的;和
光吸收层,所述光吸收层与所述第一底座构件堆叠,以及
所述光吸收层的光吸收率大于所述第一底座构件的光吸收率。
3.如权利要求2所述的显示器,其特征在于,
所述第一光学单元进一步包括第一相对构件,以及
所述光吸收层被设置在所述第一底座构件与所述第一相对构件之间。
4.如权利要求2所述的显示器,其特征在于,
所述第一底座构件包括不平坦部分,所述不平坦部分具有相对所述第一底座构件的主面倾斜的多个倾斜面,
所述第一光学单元进一步包括:
第一相对构件;和
第一粘合层,所述第一粘合层被设置在所述不平坦部分与所述第一相对构件之间,所述第一粘合层将所述不平坦部分和所述第一相对构件粘合,以及
所述第一相对构件与所述第一粘合层被设置在所述光吸收层和所述第一底座构件之间。
5.如权利要求4所述的显示器,其特征在于,
所述第一粘合层的折射率与所述第一底座构件的折射率之间的差的绝对值不大于所述第一底座构件的所述折射率的1%。
6.如权利要求1所述的显示器,其特征在于,
所述第二光学单元包括:
第二底座构件,所述第二底座构件是透光的;和
光反射层,所述光反射层与所述第二底座构件堆叠,所述光反射层反射至少一部分所述第一光,以及
所述光反射层的光反射率大于所述第二底座构件的光反射率。
7.如权利要求6所述的显示器,其特征在于,
所述第二底座构件包括不平坦部分,所述不平坦部分具有相对所述第二底座构件的主面倾斜的多个倾斜面,
所述第二光学单元进一步包括:
第二相对构件;和
第二粘合层,所述第二粘合层被设置在所述不平坦部分与所述第二相对构件之间,所述第二粘合层将所述不平坦部分和所述第二相对构件粘合,以及
所述光反射层沿着所述倾斜面伸展。
8.如权利要求7所述的显示器,其特征在于,
所述第二粘合层的折射率与所述第二底座构件的折射率之间的差的绝对值不大于所述第二底座构件的所述折射率的1%。
9.如权利要求6所述的显示器,其特征在于,
所述第二底座构件包括不平坦部分,所述不平坦部分具有相对所述第二底座构件的主面倾斜的多个倾斜面,
所述第二光学单元进一步包括:
第二相对构件;
液体层,所述液体层被设置在所述不平坦部分与所述第二相对构件之间;和
外周粘合单元,所述外周粘合单元被设置在所述液体层周围,以将所述第二底座构件和所述第二相对构件粘合,以及
所述光反射层沿着所述倾斜面伸展。
10.如权利要求9所述的显示器,其特征在于,
所述液体层的折射率与所述第二底座构件的折射率之间的差的绝对值不大于所述第二底座构件的所述折射率的1%。
11.如权利要求6所述的显示器,其特征在于,
所述第二底座构件包括不平坦部分,所述不平坦部分具有相对所述第二底座构件的主面倾斜的多个倾斜面,
所述第二光学单元进一步包括:
第二相对构件,所述第二相对构件包括相对不平坦单元,所述相对不平坦单元与所述不平坦部分啮合;和
第二粘合层,所述第二粘合层被设置在所述不平坦部分与所述相对不平坦单元之间,以将所述不平坦部分和所述相对不平坦单元粘合,以及
所述光反射层沿着所述倾斜面被形成。
12.如权利要求11所述的显示器,其特征在于,
所述第二粘合层的折射率与所述第二底座构件的折射率之间的差的绝对值不大于所述第二底座构件的所述折射率的1%。
13.如权利要求6所述的显示器,其特征在于,
所述第一底座构件的材料与所述第二底座构件的材料相同。
14.如权利要求1所述的显示器,其特征在于,
所述第一光学单元的光透射率与所述第二光学单元的光透射率之间的差的绝对值不大于所述第二光学单元的所述光透射率的1%。
15.如权利要求1所述的显示器,其特征在于,
所述第一光学单元包括第一底座构件;
所述第二光学单元包括第二底座构件;以及
所述第一底座构件的光透射率小于所述第二底座构件的光透射率。
16.如权利要求1所述的显示器,进一步包括保持器,所述保持器保持所述投影仪,
通过所述保持器,所述显示器可安装到观看者的头部。
17.如权利要求16所述的显示器,其特征在于,
所述保持器包括第一框架和第二框架,所述第一框架保持所述第一光学单元,所述第二框架保持所述第二光学单元。
18.如权利要求16所述的显示器,其特征在于,
当所述投影仪被安装时,所述投影仪被布置在所述头部与所述保持器之间。
19.如权利要求1所述的显示器,其特征在于,
所述投影仪包括显示装置和光学装置,
所述显示装置发出所述第一光,
所述光学装置被设置在所述第一光的光路中,所述显示装置与所述第二光学单元之间。
20.如权利要求19所述的显示器,其特征在于,进一步包括处理单元,所述处理单元被连接到所述投影仪,
所述显示装置从所述处理单元获取所述图像信息。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
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C04 | Withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20151125 |