显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种显示装置。
【背景技术】
[0002]显示装置可以是透视的显示装置、头部安装式显示装置、透视的头部安装式显示装置、护罩安装式显示装置、透视的护罩安装式显示装置、平视显示装置和/或透视的平视显示装置。显示装置，特别地平视显示装置，可以执行于诸如汽车的车辆的挡风玻璃中。
[0003]该显示装置可以用于产生增强的现实视野，即用于在用户的视野中叠加物理世界和显示器的图像。在显示装置的适当使用过程中，因而可以的是，除了穿过显示装置的物理世界的图像，反映重叠信息的显示器的附加的叠加图像到达用户的眼睛。
[0004]为允许用户将他的/她的视野适应两个叠加图像，显示装置的光学系统可以适于放大显示器的图像并且(虚拟地)将所述图像投射到无穷远。例如:显示装置的图像可以通过在用户的眼睛的方向上离开显示装置的被准直的可见光被表示，其中所述可见光由适应于无穷远的人眼晶体聚焦在视网膜上。在这种意义上，应理解，将由显示器装置发出的可见光准直在无限远距离处产生显示器的图像。替代地，显示装置的光学系统可以适于(虚拟地)将显示装置的图像成像在某个平面上，用于产生虚拟图像。当人眼未聚焦到无穷远而是例如聚焦到位于与虚拟图像的平面对应的平面中的现实世界中的对象上时，这是有用的。
[0005]在通常已知的显示装置中，尤其在通常已知的透视的显示装置中，显示器从显示装置的透视构件中分离。因为通常已知的显示装置中的显示器对于可见光是不透明的，因此该设计是必要的。因而，显示器必须从使用该显示装置的用户的视线或视场移除。
[0006]然而，该方法的问题是，在由光学系统引导进入用户的眼睛中之前，表示显示器的图像的可见光必须通过额外的传输光学系统传送进入用户的视线或视场中。该额外的传输光学系统反过来又增加了显示装置的重量和尺寸。
【发明内容】
[0007]本发明的实施例的一个目的是，提供一种重量轻并且紧凑设计的显示装置。
[0008]该目的通过根据权利要求1所述的显示装置得以解决。
[0009]显示装置包括具有透视区域的透视构件。透视构件包括多个显示部分。每个显示部分都适于发出可见光。多个显示部分以相互隔开的方式设置在透视区域中。
[0010]例如，多个显示部分可以以相互隔开的方式设置在透视区域中，使得透视区域在每对邻近的显示部分之间包括透视区段。透视区段允许可见光穿过透视构件。
[0011]替代地或附加地，例如通过利用透明的有机发光二极管(OLEDs)和/或透明的晶体管形成显示部分，使显示部分对于可见光可以是透明的或大致透明的。透明的或大致透明的显示部分允许可见光穿过透视构件。
[0012]透视构件进一步地包括设置在透视区域中的多个全息光学元件。每个全息光学元件都与相应的显示部分相关联。每个显示部分都可以定位在相关联的全息光学元件的焦平面中。总的来说，每个全息光学元件都可以适于偏转(即反射、折射、重新引导等)由相关联的显示部分发出的可见光。特别地，每个全息光学元件都可以适于在显示部分被定位在相关联的全息光学元件的焦平面中时，准直由相关联的显示部分发出的可见光。多个全息光学元件可以表示显示装置的准直光学系统。
[0013]由于每对邻近的显示部分之间的透视区段允许可见光穿过透视构件和/或允许显示部分的(大致)透明性，可见光可以经由透视区段和/或显示部分自身在每对邻近的显示部分之间穿过。由于多个显示部分形成显示装置的显示器，因而由显示器自身发出的可见光和来自物理世界的可见光可以穿过显示器。所以，显示器是透明的或至少是半透明的。因此，可以将显示器直接地设置在使用显示装置的用户的视线或视场中。仅多个全息光学元件是强制的，然而，用于将由显示器发出的可见光传输进入视线或视场中的额外的传输光学系统是多余的。这转而允许重量轻和紧凑设计的显示装置。
[0014]每个显示部分都可以包括多个透明的或大致透明的显示像素单元。特别地，每个显示像素单元都可以适于对于可见光是透明的或大致透明的。这允许将显示部分实现为透明的或大致透明的。每个显示像素单元都可以适于在开启状态中发出可见光并且在关闭状态中不发出可见光。例如，每个显示像素单元都可以是0LED。多个像素单元可以用于实现以下效果，即包括像素单元的显示部分适于发出例如仅在特定的单色发射光谱中的可见光。显示像素单元可以以相互隔开的方式设置，使得显示像素单元被布置在距离与显示部分相关联的全息光学元件的光轴的不同距离处。例如，显示像素单元可以沿着直线等距设置或等距设置在平面中。在特定时间时处于其开启状态的显示部分的显示像素单元在显示部分上形成显示图像。这允许将每个显示部分实现为用于显示显示图像的微型显示器。
[0015]显示装置可以包括显示部分控制器，用于控制每个显示部分的显示像素单元的开启状态和关闭状态，以在显示部分上显示显示图像。特别地，显示部分控制器可以适于在第一显示图像位置处或在第二显示图像位置处显示显示图像。第一显示图像位置可以不同于第二显示图像位置，即第二显示图像位置可以与第一显示图像位置在空间上偏移。更特别地，显示部分控制器可以适于在第一显示图像位置处或与第一显示图像位置在空间上偏移的第二显示图像位置处显示显示图像，使得在第一显示图像位置处的显示图像的可见光被与显示部分相关联的全息光学元件偏转以穿过第一出射光瞳，并且使得在第二显示图像位置处的显示图像的可见光被与显示部分相关联的全息光学元件偏转以穿过第二出射光瞳。第二出射光瞳的中心位置可以相对于第一出射光瞳的中心位置在空间上偏移开。第二出射光瞳的尺寸可以相对于第一出射光瞳的尺寸更大或更小。当然，显示部分控制器可以适于在对应于在显示部分的显示区域中的显示图像在远离或朝向与显示部分相关联的全息光学元件的光轴的方向上的任意精细分辨的空间移动或偏移的任意多个第一显示图像位置和/或第二显示图像位置处显示显示图像。换句话说:显示部分控制器可以适于调节出射光瞳的位置，由(所有)显示部分中的显示像素单元发出的可见光将通过所述出射光瞳在进入用户的眼睛的方向上离开显示装置。这允许将显示装置的出射光瞳的位置设置在任意预定位置上。或者进一步换句话说:显示部分控制器可以将显示部分从在第一显示图像位置处显示显示图像改变成在第二显示图像位置处显示显示图像，从而在显示部分的显示区域中移动(即在空间上偏移)显示图像。这允许相对于与显示部分相关联的全息光学元件移动显示图像。
[0016]显示装置可以包括图像采集装置，用于采集用户的眼睛的瞳孔的图像并且用于生成表示用户的眼睛的瞳孔的位置的位置信号。因此，图像采集装置允许跟踪用户的眼睛的瞳孔的位置。在这种意义上，图像采集装置可以被认为是眼睛追踪器。图像采集装置可以是定位在显示装置的一侧的独立的微型摄像机或可以嵌入在显示装置自身中。
[0017]显示部分控制器可以适于基于由图像采集装置生成的位置信号在显示图像位置处在每个显示部分中显示显示图像，使得在显示图像位置处的显示图像的可见光被与显示部分相关联的全息光学元件偏转以穿过出射光瞳，出射光瞳的位置与用户的眼睛的瞳孔的位置一致。这允许设置出射光瞳的位置，由显示部分中的显示像素单元发出的可见光将通过所述出射光瞳在进入用户的眼睛的方向上离开显示装置，以到达用户的眼睛的瞳孔的位置。该概念的一个另外的优点是，在任何时候，即使在移动时，用户的眼睛接收由显示部分发出的可见光。该概念的另一优点是，将出射光瞳的位置设置到用户的眼睛的瞳孔的位置处不需要任何机械移动部件，而是仅被电子地/光学地控制。
[0018]显示装置可以包括多个液晶显示(IXD)部分。每个IXD部分都可以与相应的显示部分相关联。每个IXD部分都可以包括多个IXD像素单元。特别地，IXD部分的每个LCD像素单元在开启状态中对于由相关联的显示部分发出的可见光可以是不透明的或大致不透明的，并且在关闭状态中对于由相关联的显示部分发出的可见光是透明的或大致透明的。更特别地，LCD部分的每个LCD像素单元在开启状态中仅对于由相关联的显示部分发出的光可以是不透明的或大致不透明的，并且在关闭状态中对于可见光是透明的或大致透明的。LCD像素单元可以以相互隔开的方式设置，使得LCD像素单元被布置在距离与LCD部分相关联的全息光学元件的光轴的不同距离处。例如，LCD像素单元可以沿着直线等距设置或等距设置在平面中。在特定时间时处于其开启状态的LCD部分的LCD像素单元在LCD部分上形成IXD图像。这允许将每个IXD部分实现为用于显示IXD图像的微型IXD。因此，LCD部分可以用于成形吸收可见光的任意形成的遮罩。
[0019]显示装置可以包括IXD部分控制器，用于基于由图像采集装置生成的位置信号，控制每个LCD部分的LCD像素单元的开启状态和关闭状态，以在LCD部分上显示LCD图像。特别地，IXD部分控制器可以适于在第一 IXD图像位置处或在与第一 IXD图像位置在空间上偏移的第二 IXD图像位置处显示IXD图像。更特别地，IXD部分控制器可以适于在第一LCD图像位置处或在与第一 LCD图像位置在空间上偏移的第二 LCD图像位置处显示LCD图像，使得在第一 LCD