显示设备制造技术

一种显示设备，包括：（i）眼镜型框架，佩戴在观察者的头上；以及（ii）图像显示装置，附接至框架，其中，图像显示装置包括：（A）图像形成装置；以及（B）光学装置，从图像形成装置发出的光入射其上，光在其中被引导，并且光从其出射，调节从外部入射的外界光的量的控光装置被设置在光学装置的出射光的区域中，并且，控光装置包括：两个相对的透明基板；设置在基板上的电极；以及密封在两个基板之间的电泳分散液。

【技术实现步骤摘要】
显示设备
本公开涉及一种显示设备，更具体地，涉及一种使用头戴式显示器（HMD：headmounteddisplay）的显示设备。
技术介绍
近些年，增强现实（AR：augmentedreality）技术已备受关注，该技术将作为附加信息的虚拟物体或多种信息组合为关于真实环境（或其一部分）的电子信息，并呈现该组合信息。为实现这种增强现实技术，例如已在研究头戴式显示器作为呈现可视信息的设备。另外，头戴式显示器被期待用于在真实环境中进行作业支援。例如，头戴式显示器可被用于向例如执行维护的工程师提供道路引导信息并提供技术信息。具体地，由于手并不被占用，所以头戴式显示器非常方便。另外，即使当在户外运动的同时欣赏视频或图像时，用户也能够同时看到视频或图像以及外部环境。因此，用户可以平稳移动。例如，JP2006-162767A公开了一种虚像显示设备（图像显示装置），其中，虚像光学系统将由图像形成装置形成的二维图像改变为放大虚像，使得观察者能够观看虚像。如图45的概念图所示，该图像显示装置100’包括：图像形成装置111，其包括以二维矩阵形式排列的多个像素，准直光学系统112，其将由图像形成装置111的像素输出的光准直为平行光，以及光学装置（导光部）120，被准直光学系统112准直为平行光的光入射其上，被导入其内并且随后从其输出。光学装置120包括：导光板121，入射光通过全反射被传播至其内，并从其输出，第一偏转单元130（例如，包括一层光反射膜），其反射入射到导光板121上的光，使得入射到导光板121上的光在导光板121内部全反射，以及第二偏转单元140（例如，包括多层结构的多层光反射膜），其允许通过全反射在导光板121内部传播的光从导光板121输出。例如，若HMD由这种图像显示装置100’来构造，则可以实现重量轻且体积小的设备。关于表示图45中的其他部件的附图标记，参考根据将参照图1进行描述的第一实施例的图像显示装置。此外，例如JP2007-94175A公开了一种使用全息衍射光栅的虚像显示设备（图像显示装置），其中，虚像光学系统将由图像形成装置形成的二维图像改变为放大虚像，使得观察者可观看虚像。如图46的概念图所示，该图像显示设备300’基本上包括：图像形成装置111，其显示图像，准直光学系统112以及光学装置（导光部）320，由图像形成装置111显示的光入射其上，并被导向观察者的瞳孔21。光学装置320包括：导光板321，以及第一衍射光栅件330和第二衍射光栅件340，它们是设置在导光板321中的反射型体全息衍射光栅。由图像形成装置111的各像素输出的光入射到准直光学系统112上，准直光学系统112产生在导光板321上具有不同入射角的多条平行光分量，并随后入射到导光板321上。该平行光分量通过导光板321的第一表面322入射并从其输出。第一衍射光栅件330和第二衍射光栅件340被安装在平行于导光板321的第一表面322的导光板321的第二表面323上。关于表示图46中的其他组件的附图标记，参考根据将参照图6进行描述的第三实施例的图像显示装置。当在图像显示装置100’或300’上显示图像时，观察者能观察到重叠了显示图像的外部图像。然而，在图像显示装置100’或300’所处的周围环境非常明亮的情况下，或根据显示图像的内容，可能出现观察者所观看的图像未被给予充分高的对比度的问题。例如，JP2004-101197A公开了一种用于解决该问题的解决方案。根据JP2004-101197A所公开的技术，液晶快门控制从外界入射的光量。
技术实现思路
然而，在JP2004-101197A所公开的技术中，由于用液晶快门来控制从外部入射的光量，所以增大了功耗，入射到图像显示装置100’或300’上的外部光量的一半被采用偏振片的液晶快门阻挡。而且，其未公开期望根据图像显示装置100’或300’所处的周围环境的照度来控制从外部入射的光量的问题解决方案。因此，期望提供一种能够使观察者观察到的图像具有高对比度、降低功耗并充分地增加入射在图像显示装置上的外部光的量的显示设备。另外，期望提供一种能够使观察者观察到的图像具有高对比度并根据显示设备所处的周围环境的照度来优化图像的观察状态的显示设备。根据本公开的第一至第五实施方式中的任一个的显示设备（更具体地，头戴式显示器，HMD），包括：（i）眼镜型框架，其被佩戴在观察者的头部；以及（ii）图像显示装置，其安装在框架上，其中，图像显示装置包括（A）图像形成装置，以及（B）光学装置，其允许从图像形成装置输出的光入射其上、被导入其内以及从其输出。调节从外部入射的外部光量的控光装置被置于光学装置的输出光的区域中。在根据本公开的第一实施方式的显示设备中，控光装置包括：两个相对的透明基板；设置于基板上的电极；以及密封在两个基板之间的电泳分散液。根据本公开的第二实施方式的显示设备进一步包括：测量显示设备所处的环境的照度的照度传感器（为了方便，在一些情况中，其叫做“环境照度测量传感器”）。基于照度传感器（环境照度测量传感器）的测量结果控制控光装置的透射率。根据本公开的第三实施方式的显示设备进一步包括：测量显示设备所处的环境的照度的照度传感器（环境照度测量传感器）。基于照度传感器（环境照度测量传感器）的测量结果控制图像形成装置所形成的图像的亮度。根据本公开的第四实施方式的显示设备进一步包括：基于从外部环境穿过控光装置的光来测量照度的照度传感器（为了方便，在一些情况中，其叫做“透射光照度测量传感器”）。基于照度传感器（透射光照度测量传感器）的测量结果控制控光装置的透射率。根据本公开的第五实施方式的显示设备进一步包括：基于从外部环境穿过控光装置的光来测量照度的照度传感器（透射光照度测量传感器）。基于照度传感器（透射光照度测量传感器）的测量结果控制图像形成装置所形成的图像的亮度。在根据本公开的第一实施方式的显示设备中，由于控光装置包括两个相对的透明基板、设置于基板上的电极以及密封在两个基板之间的电泳分散液，所以可提供一种能够使观察者观察到的图像具有高对比度、降低功耗并充分地增加入射在图像显示装置上的外部光的量的显示设备。在根据本公开的第二至第五实施方式的显示设备中，基于照度传感器（环境照度测量传感器）的测量结果控制控光装置的透射率。基于照度传感器（环境照度测量传感器）的测量结果控制图像形成装置所形成的图像的亮度。基于照度传感器（透射光照度测量传感器）的测量结果控制控光装置的透射率。基于照度传感器（透射光照度测量传感器）的测量结果控制图像形成装置所形成的图像的亮度。因此，可提供一种能够使观察者观察到的图像具有高对比度并根据显示设备所处的周围环境的照度来优化图像的观察状态的显示设备。附图说明图1是示出根据第一实施例的显示设备中的图像显示装置的概念图；图2是示出当从顶部看时根据第一实施例的显示设备的示意图；图3A是示出当从侧面看时根据第一实施例的显示设备的示意图；图3B是示出当从前侧看时根据第一实施例的显示设备中的光学装置和控光装置的示意图；图4A和图4B是示出根据第一实施例的显示设备中的控光装置动作的示意性截面图；图5是示出根据第二实施例的显示设备中的图像显示装置的概念图；图6是示出根据第三实施例的显示设备中的图像显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示设备，包括：（i）眼镜型框架，佩戴在观察者的头上；以及（ii）图像显示装置，附接至所述框架，其中，所述图像显示装置包括：（A）图像形成装置；以及（B）光学装置，从所述图像形成装置发出的光入射其上，所述光在其中被引导，并且所述光从其出射，调节从外部入射的外界光的量的控光装置被设置在所述光学装置的出射光的区域中，并且所述控光装置包括：两个相对的透明基板，设置在基板上的电极，以及密封在两个基板之间的电泳分散液。

【技术特征摘要】
2011.06.01 JP 2011-1235111.一种显示设备，包括：(i)眼镜型框架，佩戴在观察者的头上；(ii)图像显示装置，附接至所述框架；以及第一照度传感器，基于从外界环境穿过控光装置的光来测量照度，其中，所述图像显示装置包括：(A)图像形成装置；以及(B)光学装置，从光学系统发出的光入射其上，所述光在其中被引导，并且所述光从其出射；(C)所述光学系统，从所述图像形成装置发出的光入射在其上；以及(D)移动装置，所述移动装置相对于所述光学系统平行或者旋转移动所述图像形成装置，调节从外部入射的外界光的量的所述控光装置被设置在所述光学装置的出射光的区域中，其中，基于所述第一照度传感器的测量结果控制所述控光装置的透射率，并且所述控光装置包括：两个相对的透明基板，设置在基板上的电极，以及密封在两个基板之间的电泳分散液。2.根据权利要求1所述的显示设备，进一步包括：第二照度传感器，测量所述显示设备所处的环境的照度，其中，基于所述第二照度传感器的测量结果控制所述控光装置的透射率。3.根据权利要求1所述的显示设备，进一步包括：第二照度传感器，测量所述显示设备所处的环境的照度，其中，基于所述第二照度传感器的测量结果控制所述图像形成装置所形成的图像的亮度。4.根据权利要求1所述的显示设备，其中，基于所述第一照度传感器的测量结果控制所述图像形成装置所形成的图像的亮度。5.根据权利要求1或4所述的显示设备，其中，所述第一照度传感器被布置为比所述光学装置更靠近所述观察者。6.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述控光装置的电极一个被图案化为梳形，另一个为整面电极。7.根据权利要求2所述的显示设备，其中，当所述第一照度传感器的测量结果大于等于预定值时，所述控光装置的透射率小于等于预先确定的值。8.根据权利要求2所述的显示设备，其中，当所述第一照度传感器的测量结果小于等于预定值时，所述控光装置的透射率大于等于预先确定的值。9.一种显示设备，包括：(i)眼镜型框架，佩戴在观察者的头上；(ii)图像显示装置，附接至所述框架；照度传感器，测量所述显示设备所处的环境的照度；以及第二照度传感器，其中，所述图像显示装置包括：(A)图像形成装置；(B)光学装置，从光学系统发出的光入射其上，所述光在其中被引导，并且所述光从其出射；(C)所述光学系统，从所述图像形成装置发出的光入射在其上；以及(D)移动装置，所述移动装置相对于所述光学系统平行或者旋转移动所述图像形成装置，调节从外部入射的外界光的量的控光装置被设置在所述光学装置的出射光的区域中，并且基于所述照度传感器的测量结果控制所述控光装置的透射率；所述第二照度传感器基于从外界环境穿过所述控光装置的光来测量照度，其中，基于所述第二照度传感器的测量结果控制所述控光装置的透射率。10.一种显示设备，包括：(i)眼镜型框架，佩戴在观察者的头上；(ii)图像显示装置，附接至所述框架；照度传感器，测量所述显示设备所处的环境的照度；以及第二照度传感器，其中，所述图像显示装置包括：(A)图像形成装置；(B)光学装置，从光学系统发出的光入射其上，所述光在其中被引导，并且所述光从其出射；(C)所述光学系统，从所述图像形成装置发出的光入射在其上；以及(D)移动装置，所述移动装置相对于所述光学系统平行...

【专利技术属性】
技术研发人员：町田晓夫，高桥贤一，高梨英彦，铃木谦治，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：