显示器的制造方法
【专利说明】业不裔
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]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
[0003]在此描述的实施例大体涉及显示器。
【背景技术】
[0004]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】
[0005]图1是图解根据第一实施例的显示器的示意图；
[0006]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；
[0007]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；
[0008]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；
[0009]图5是图解根据实施例的显示器的示意图；
[0010]图6显示根据实施例的显示器的第二光学单元；以及
[0011]图7是图解根据实施例的显示器的框图。
【具体实施方式】
[0012]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。
[0013]在下文中将参考附图描述各种实施例。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]第一实施例
[0017]图1是图解根据第一实施例的显示器的示意图。
[0018]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)。
[0019]例如，图像信息从处理单元150被输入到显示装置110。
[0020]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)LI。显示装置110是显示图像的显示器。图像光LI朝向光学装置120发出。例如，显示器包括液晶、有机EULCOS(硅上液晶)等等。然而，实施例不限于此。
[0021]光学装置120在从显示装置110的多个像素发出的图像光LI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LI。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LI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。
[0022]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。
[0023]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LI。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。
[0024]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。
[0025]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。
[0026]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。
[0027]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。
[0028]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LI。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LI，以及透射至少一部分前景光L2。
[0029]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。
[0030]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LI。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。
[0031]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。
[0032]光反射率+光吸收率+光透射率=I (I)
[0033]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(I)来确定。
[0034]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。
[0035]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。
[0036]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。
[0037]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。
[0038]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。
[0039]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132a0
[0040]第二实施例
[0041]图2B的第一光学单元130b包括互相堆叠