影像显示装置、头戴式显示器制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种影像显示装置、头戴式显示器，其能够抑制杂散光从而输出高品质的影像。本发明专利技术的影像显示装置具备覆盖导光部的周围的保护罩部，所述保护罩部具备凹透镜和凸透镜，所述凹透镜与所述导光部以4mm以下的间隔配置，所述凸透镜与所述导光部以5mm以下的间隔配置。隔配置。隔配置。

【技术实现步骤摘要】
影像显示装置、头戴式显示器


[0001]本专利技术涉及对用户投射影像的影像显示装置。

技术介绍

[0002]头戴式显示器中有透视型的头戴式显示器。透视型的头戴式显示器构成为在用户佩戴时使外界影像透射来向用户进行提示，并且头戴式显示器自身也向用户投射影像。
[0003]专利文献1记载了用于透视显示器的优选的视觉自适应装置。在专利文献1中记载了“在观看者的公共焦平面覆盖第一图像和第二图像的方法形成第一图像，并且沿着与观看者的瞳孔相对的轴引导第一图像和第二图像。并且，该方法在自适应发散光学系统中可调节地使第一图像和第二图像发散，以使第一图像在公共焦平面对焦，并且在自适应会聚光学系统中可调节地使第二图像会聚，以使第二图像在公共焦平面对焦。”(参照摘要)。
[0004]在专利文献2中记载了：“Fixed position optical devices for displaying augmented reality images are provided herein.In one embodiment an optical device includes a AIIE having a waveguide that reflects a computer generated image along a central viewing axis,the computer generated image being received from an image generator optically coupled to the waveguide,and a fixed lens assembly for coupling a background image with the computer generated image to create the augmented reality display,the fixed lens assembly including a proximal lens disposed on one side of the waveguide,the proximal lens being fixedly spaced apart from the waveguide at a first distance,and a distal lens disposed on an opposing side of the AIIE from the one side,the distal lens being fixedly spaced apart from the waveguide at a second distance.”(参照摘要)。
[0005]专利文献1记载了在输出影像的导光部的近前的用户侧具备凹透镜，在外侧具备凸透镜，能够对两透镜的光焦度进行电子调节的头戴式显示器。但是，在专利文献1中没有记载导光部与凹透镜之间的配置间隔以及导光部与凸透镜之间的配置间隔。在没有适当地设置这些配置间隔时，例如，当凹透镜和凸透镜从导光部离开一定程度时，有可能产生杂散光从而影像品质降低。
[0006]专利文献2记载了一种头戴式显示器，其在输出影像的导光部的近前的用户侧具备凹透镜，在外侧具备凸透镜，在导光部与凹透镜之间以及在导光部与凸透镜之间隔开间隔来进行配置。但是，专利文献2对于各透镜与导光部之间的配置间隔没有指定具体的数值，与专利文献1同样地没有关于杂散光的记述。
[0007]专利文献1：日本特表2014
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505899
[0008]专利文献2：US2017/0045742

技术实现思路

[0009]本专利技术是鉴于上述那样的课题而作出的，其目的在于提供一种能够抑制杂散光来输出高品质的影像的影像显示装置。
[0010]本专利技术的影像显示装置具备覆盖导光部周围的保护罩部，所述保护罩部具备凹透镜和凸透镜，以4mm以下的间隔配置所述凹透镜和所述导光部，以5mm以下的间隔配置所述凸透镜和所述导光部。
[0011]根据本专利技术的影像显示装置，能够提供一种能够抑制杂散光来输出高品质的影像的影像显示装置。通过以下的实施方式的说明，上述以外的课题、结构以及效果变得明确。
附图说明
[0012]图1表示搭载有实施方式1的影像显示装置1的头戴式显示器5的使用方式。
[0013]图2是影像显示装置1的功能框图。
[0014]图3表示保护罩部9和导光部8的结构例。
[0015]图4表示从导光部8输出的影像101以角度θa入射到凹透镜13，直至朝向用户的眼睛4的2个光路。
[0016]图5表示外界的景色105入射到凸透镜12，直至朝向用户的眼睛4的2个光路。
[0017]图6表示在图3中凹透镜13的用户侧的面和凸透镜12的外界侧的面成为平面的变形例。
[0018]图7表示在图3中凹透镜13的导光部8侧的面与凸透镜12的导光部8侧的面成为平面的变形例。
[0019]图8表示具备对于影像显示装置1的壳体可拆装保护罩部9的拆装机构15的结构例。
[0020]图9表示通过支承部17将导光部8和保护罩部9粘接而成为一体的结构例。
[0021]图10表示实施方式2的影像显示装置1的结构例。
[0022]图11表示与图1同样地搭载了影像显示装置1的头戴式显示器5的使用方式的例子。
[0023]图12是表示搭载了影像显示装置1的头戴式显示器5的功能结构的框图。
具体实施方式
[0024]＜实施方式1＞
[0025]图1表示搭载了本专利技术的实施方式1的影像显示装置1的头戴式显示器5的使用方式。头戴式显示器5佩戴在用户3的头部。用户3在可视觉识别外界的状态下，能够将来自影像显示装置1的影像视觉识别为虚像2。在图1中，图示了对单眼显示影像的情况，但也可以对双眼显示。
[0026]图2是影像显示装置1的功能框图。影像显示装置1具有影像生成部6、投射光学部7、导光部8、保护罩部9。
[0027]影像生成部6由光源、照明光学部以及生成影像的影像生成装置构成。作为光源，可举出RGB的LED(Light Emitting Diode：发光二极管)或RGB的LD(Laser Diode：激光二极管)等。作为光源可以使用白色的LED。在该情况下，需要在影像生成元件中具备滤色片。
[0028]照明光学部通过光源的光均匀地向影像生成元件进行照明。作为影像生成装置，使用液晶器件或数字微镜器件(DMD)等即可。作为影像生成装置，也可以使用有机EL或μLED等自发光影像生成元件。在该情况下，不需要光源以及照明光学部，能够实现影像生成部的小型轻量化。
[0029]投射光学部7具备由1片或多片透镜组成的投射透镜，投射由影像生成装置生成的影像。
[0030]导光部8构成为通过光(影像)在导光部8的内部全反射而进行导光。导光部8例如能够由衍射光栅、体积全息图等构成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种影像显示装置，其对用户投射影像，其特征在于，具备：影像生成部，其生成影像光；投射光学部，其投射所述影像光；导光部，其使所述影像光向所述用户传播；以及保护罩部，其覆盖所述导光部的周围，所述保护罩部具备间隔所述导光部而相向配置的凹透镜和凸透镜，所述凹透镜被配置在接受所述导光部出射的所述影像光的位置，所述凸透镜被配置在将来自外界的光向所述导光部出射的位置，所述凹透镜与所述导光部之间的间隔为4mm以下，所述凸透镜与所述导光部之间的间隔为5mm以下。2.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，所述凹透镜的焦距为0.07m以上10m以下。3.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，所述凸透镜的焦距为0.07m以上10m以下。4.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，所述凹透镜和所述凸透镜中的至少任意一个具有非球面部分。5.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，所述凹透镜具有：具有第一曲率半径的第一透镜面、具有比所述第一曲率半径大的第二曲率半径或构成为平面的第二透镜面，所述凸透镜具有：具有第三曲率半径的第三透镜面、具有比所述第三曲率半径大的第四曲率半径或构成为平面的第四透镜面。6.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，所述影像显示装置还具备能够对所述影像显示装置的壳体拆装所述保护罩部的拆装机构。7.根据权利要求6所述的影像显示装置，其特征在于，所述拆装机构具有对所述壳体插入所述保护罩部并通过钩进行固定的结构或者具有对所述壳体螺纹固定所述保护罩部的结构。8.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，所述影像显示装置还具备密封部件，该密封部件对所述影像显示装置的壳体与所述保护罩部之间的间隙进行密封。9.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，在形成矩形形状的4个支承部分别对所述导光部粘接了所述凹透镜，在形成矩形形状的4个支承部分别对所述导光部粘接了所述凸透镜，各个所述支承部被配置于在对所述导光部内的所述影像光传播的平面进行了投影时，在所述导光部内不与所述影像光传播...

【专利技术属性】
技术研发人员：内山允史，中村俊辉，久野拓马，水野隆一郎，葛卷和彦，
申请(专利权)人：日立乐金光科技株式会社，
类型：发明
国别省市：