显示装置制造方法

显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提供能够抑制看起来与图像重叠的外光噪声的产生的显示装置。在显示装置(100)中，从图像形成装置(11)出射的图像光(L0)，由第2衍射光学元件(17)衍射后，入射到导光部件(20)的图像光入射部(21)，在导光部件(20)内行进后，从图像光出射部(23)出射。接着，从图像光出射部(23)出射的图像光(L0)，由第1衍射光学元件(18)衍射，并到达观察者的眼睛(G)。在导光部件(20)中在供多余的外光(L2)入射的位置，设有包括偏振部件(19a)等的外光噪声降低元件(19)。因此，即使多余的外光(L2)入射到导光部件(20)，也能够抑制多余的外光(L2)到达观察者的眼睛(G)。
【专利说明】显示装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像光在导光部件内被导光并出射的显示装置。

【背景技术】
[0002] 作为图像光在导光部件内被导光而出射的显示装置，能够列举例如头部佩戴型的 显示装置。头部佩戴型的显示装置具备：图像形成装置；和透光性的导光部件，其具备供从 图像形成装置出射的图像光入射的图像光入射部以及出射从图像光入射部入射了的图像 光的图像光出射部。因此，利用从图像光出射部出射的图像光，能够看到在图像形成装置所 形成的图像，并且能够看到导光部件的对面侧的样子。
[0003] 关于头部佩戴型的显示装置，提出了作为改变图像光的行进方向的光学元件、使 用入射侧的第1衍射光学元件与出射侧的第2衍射光学元件的结构（参照专利文献1)，其 中，所述入射侧的第1衍射光学元件使从图像形成装置出射的图像光衍射而入射到图像光 入射部，所述出射侧的第2衍射光学元件使从图像光出射部出射的图像光向观察者的眼衍 射。
[0004] 专利文献1 :日本特开2007-219106号公报
[0005] 然而，如专利文献1所记载的结构那样，在通过衍射光学元件使图像光向观察者 的眼衍射的结构中，入射到导光部件的多余的外光的一部也由衍射光学元件向观察者的眼 衍射，具有产生外光噪声的问题。如果产生该外光噪声，则外光噪声看起来与图像重叠，不 优选。


【发明内容】

[0006] 鉴于以上的问题，本发明的课题在于提供能够抑制看起来与图像重叠的外光噪声 的产生的显示装置。
[0007] 本发明的一个技术方案，其特征在于，具有：出射图像光的图像形成装置；具备图 像光入射部、外光入射部以及光出射部的导光部件；设置于所述光出射部的第1衍射光学 元件；和设置于所述外光入射部的外光噪声降低元件。
[0008] 在本发明的一个技术方案中，从图像形成装置出射的图像光，入射到导光部件的 图像光入射部后，在导光部件内行进，从图像光出射部出射。而且，从图像光出射部出射的 图像光，由第1衍射光学元件衍射、到达观察者的眼睛。另外，在导光部件的外光入射部设 有偏振部件，所以即使多余的外光要入射到导光部件，也能够抑制多余的外光到达观察者 的眼睛。因此，能够抑制外光噪声看起来与图像重叠。
[0009] 在本发明的一个技术方案中，优选：所述偏振部件遮住在所述第1衍射光学元件 的偏振特性中衍射效率高的第1偏振光，透射衍射效率低的第2偏振光。根据该观察，即使 多余的外光要入射到导光部件，也能够高效地抑制多余的外光到达观察者的眼睛。因此，能 够抑制外光噪声看起来与图像重叠。
[0010] 在本发明的一个技术方案中，能够米用下述的结构：所述光出射部位于所述导光 部件的第1面；所述偏振部件被设置于与所述第1面相对的第2面。
[0011] 在本发明的一个技术方案中，优选：从与所述第1面垂直的方向看，所述偏振部件 具有与所述第1衍射光学元件重叠的部分。根据该结构，能够高效地抑制多余的外光到达 观察者的眼睛。
[0012] 在本发明的一个技术方案中，优选：从与所述第1面垂直的方向看，所述偏振部件 比所述第1衍射光学元件大。根据该结构，能够高效地抑制多余的外光到达观察者的眼睛。
[0013] 在本发明的一个技术方案中，优选：所述图像光从所述图像光入射部入射，在所述 导光部件内被导光而由所述第1衍射光学元件衍射，之后向第1方向出射；从所述第1方向 看，所述偏振部件比所述第1衍射光学元件大。根据该结构，能够高效地抑制多余的外光到 达观察者的眼睛。
[0014] 本发明的另外的技术方案，其特征在于，具有：出射图像光的图像形成装置；具备 图像光入射部、外光入射部以及光出射部的导光部件；设置于所述光出射部的第1衍射光 学元件；和设置于所述外光入射部、透射率具有入射角度依存性的多层膜镜体。
[0015] 在本发明的另外的一个技术方案中，从图像形成装置出射的图像光，入射到导光 部件的图像光入射部后，在导光部件内行进，从图像光出射部出射。而且，从图像光出射部 出射的图像光由第1衍射光学元件衍射，到达观察者的眼睛。
[0016] 另外，在导光部件的外光入射部设有多层膜镜体，所以即使多余的外光入射到导 光部件，也能够抑制多余的外光到达观察者的眼睛。因此，能够抑制外光噪声看起来与图像 重叠。
[0017] 在本发明的另外的一个技术方案中，优选：所述多层膜镜体具有第1入射角度范 围和透射率比所述第1入射角度范围高的第2入射角度范围；由所述第1衍射光学元件确 定的所述图像光的一级衍射角度包含于所述第2入射角度范围。
[0018] 在本发明的另外的一个技术方案中，能够采用下述结构：所述光出射部位于所述 导光部件的第1面；所述多层膜镜体被设置于与所述第1面相对的第2面。
[0019] 在本发明的另外的一个技术方案中，优选：从与所述第1面垂直的方向看，所述多 层膜镜体具有与所述第1衍射光学元件重叠的部分。根据该观察，能够高效地抑制多余的 外光到达观察者的眼睛。
[0020] 在本发明的另外的一个技术方案中，优选：从与所述第1面垂直的方向看，所述多 层膜镜体比所述第1衍射光学元件大。根据该观察，能够高效地抑制多余的外光到达观察 者的眼睛。
[0021] 在本发明的另外的一个技术方案中，优选：所述图像光从所述图像光入射部入射， 在所述导光部件内被导光而由所述第1衍射光学元件衍射，之后向第1方向出射；从所述第 1方向看，所述多层膜镜体比所述第1衍射光学元件大。根据该观察，能够高效地抑制多余 的外光到达观察者的眼睛。
[0022] 在本发明的一个技术方案或另外的一个技术方案中，优选：具有设置于所述图像 形成装置与所述光入射部之间的第2衍射光学元件。
[0023] 在本发明的一个技术方案或另外的一个技术方案中，能够采用下述的观察：具备 保持所述导光部件的框架；所述框架被佩戴于头部。

【专利附图】

【附图说明】
[0024] 图1是表示本发明的实施方式1涉及的显示装置的一例的立体图。
[0025] 图2是图1所示的显示装置的光学系统等的说明图。
[0026] 图3是表示在本发明的实施方式1涉及的显示装置中、通过透视可到背景的状态 的说明图。
[0027] 图4是本发明的实施方式2涉及的显示装置的光学系统等的说明图。
[0028] 图5是本发明的实施方式3涉及的显示装置的光学系统等的说明图。
[0029] 附图标记说明
[0030] 11图像形成装置，12投射光学系统，15图像光出射装置，
[0031] 17第2衍射光学元件，18第1衍射光学元件，
[0032] 19外光噪声降低兀件，19a偏振部件，19b多层膜镜体，
[0033] 20导光部件，20a导光部件的第1面，20b导光部件的第2面，
[0034] 21光入射部，22导光部，23光出射部，29外光入射部，
[0035] 100显示装置，121框架

【具体实施方式】
[0036] 以下，说明本发明的实施方式。另外，在以下的说明中要参照的图中，为了将各层 和/或各部件设为能够在附图上识别的程度的大小，比例尺按每层和/或每个部件而不同。 另外，以下要说明的显示装置能够通过透视看到外界，所以为了区别开该情况的外光与多 余的外光，将透视观察外界时的外光作为"外界光"、将多余的外光简洁地作为"外光"而进 行说明。
[0037] 实施方式1
[0038] 显示装置的整体结构
[0039] 图1是表示本发明的实施方式1涉及的显示装置的一例的立体图。图2是图1所 示的显示装置的光学系统等的说明图，图2(a)、（b)、（c)是表示主视图、俯视图以及第2衍 射光学元件的衍射效率的曲线图。
[0040] 图1所示的显示装置100为具有眼镜那样的外观的头部佩戴型显示装置（头部佩 戴显示器），对于佩戴了显示装置100的观察者能够使其识别图像光同时能够使观察者通 过透视观察外界像。显示装置100具备：覆盖观察者的眼睛前方的光学面板110 ;支撑光学 面板110的框架121 ;和配置于框架121的角附近的驱动部（第1驱动部131以及第2驱动 部132)。光学面板110具有第1面板部分111与第2面板部分112,第1面板部分111与 第2面板部分112形成为在中央连结成一体的板状部件。朝向图面组合左侧的第1面板部 分111与第1驱动部131而成的第1显示装置100A为左眼用的部分，其即使单独也可作为 显示装置发挥作用。另外，朝向图面组合右侧的第2面板部分112与第2驱动部132而成 的第2显示装置100B为右眼用的部分，其即使单独也可作为虚像显示装置发挥作用。
[0041] 如图2所示，第1显示装置100A具备图像光出射装置15以及导光部件20等。图 像光出射装置15相当于图1中的第1驱动部131，导光部件20相当于图1中的第1面板部 分111。另外，图1所示的第2显示装置100B具有与第1显示装置100A同样的构造，仅使 左右颠倒而已，所以省略了对第2显示装置100B的详细说明。
[0042] 图像光出射装置15具有图像形成装置11与投射光学系统12。图像形成装置11 具有：出射二维照明光的照明装置；和对作为透射型空间光调制装置的液晶显示器件、照 明装置以及液晶显示器件的工作进行控制的驱动控制部，但是省略了图示。照明装置产生 包含红、绿、蓝这3色的光，液晶显示器件调制来自照明装置的照明光而形成应成为动态图 像等显示对象的图像光L0。投射光学系统12为使从液晶显示器件上的各点出射的图像光 成为平行状态的光束的准直透镜。另外，作为图像形成装置11，也可以使用通过MEMS等镜 体使来自光源的光反射而形成图像的反射型的空间光调制器。
[0043] 导光部件20包括具有与XY面平行的面（第1面20a以及第2面20b)而在X方 向上延伸的平板状透光性部件。导光部件20为一体形成品，但在功能上可考虑分为图像光 入射部21、导光部22与图像光出射部23。
[0044] 图像光入射部21为导光部件20的在X方向的一侧端部与图像光出射装置15相 对的面，图像光出射部23为导光部件20的在X方向的另一侧端部与观察者的眼睛G相对 的面，导光部22为位于图像光入射部21与图像光出射部23之间的部分。在本方式中，图 像光L0的出射方向从图像光出射装置15倾斜朝向图像光入射部21，观察者的视线倾斜朝 向图像光出射部23。
[0045] 图像光入射部21与图像光出射部23也有在导光部件20的Y方向的不同的面上 构成的情况，但在本方式中，图像光入射部21以及图像光出射部23在导光部件20上在Y 方向的一侧的面（第1面20a)上构成。
[0046] 导光部22将导光部件20的Z方向的一侧的第1面20a以及另一侧的第2面20b 作为反射面，将从图像光入射部21入射的图像光L0向图像光出射部23引导。在这里，第 1面20a以及第2面20b为利用折射率差的全反射面，并未实施镜体层等反射涂覆。另外， 导光部件20的Z方向上的厚度为例如5mm左右。
[0047] 第2衍射光学元件17以及第1衍射光学元件18
[0048] 在导光部件20上，与图像光出射部23重叠地配置有第1衍射光学元件18,与图像 光入射部21重叠地配置有第2衍射光学元件17。第2衍射光学元件17使从图像光出射装 置15出射的图像光L0向X方向衍射而倾斜入射到图像光入射部21，第1衍射光学元件18 使从图像光出射装置15出射的图像光L0向X方向衍射而到达观察者的眼睛G。
[0049] 在本方式中，第1衍射光学元件18为表面释放U )型的衍射光学元件， 针对入射于第1衍射光学元件18的光，具有图2(c)所示的衍射效率。在图2(c)中，通过 虚线LS表不第1衍射光学兀件18的槽方向与电场矢量的振动方向垂直的S偏振光的衍射 效率，通过实线LP表不第1衍射光学兀件18的槽方向与电场矢量的振动方向平行的P偏 振光的衍射效率。
[0050] 如图2 (c)所不，在本方式中，S偏振光（第1偏振光）的衍射效率比P偏振光（第 2偏振光）高。因此，在本方式中，从图像光出射装置15出射的图像光L0与图2(c)所示的 特性一致地以包含较多S偏振光的状态出射，作为包含较多S偏振光的光而到达观察者的 眼睛G。
[0051] 图像显示工作
[0052] 在本方式的显示装置100中，在从图像光出射装置15出射图像光L0时，图像光L0 的一部分通过第2衍射光学元件17向X方向衍射，作为1级衍射光（例如，+1级衍射光）， 该1级衍射光从图像光入射部21入射到导光部件20。而且，在导光部件20中，图像光LO 的1级衍射光首先入射到导光部件20的第2面20b、被全反射。接着，图像光L0的1级衍 射光入射到导光部件20的第1面20a、被全反射。下面通过反复进行该动作，图像光L0在 导光部件20的内部被引导到图像光出射部23所处一侧。
[0053] 而且，图像光L0在从图像光出射部23出射后，由第1衍射光学元件18向X方向 衍射，（多种衍射光中的）1级衍射光（例如，+1级衍射光）到达观察者的眼睛G。因此，观 察者能够看到由图像光出射装置15形成的图像。
[0054] 通过透视可到背景
[0055] 图3是表示在本发明的实施方式1涉及的显示装置100中、通过透视看到背景的 状态的说明图。另外，在图3中，在表示入射角度时，通过+表示从入射部的法线顺时针倾 斜的方向的极性，通过-表示从入射部的法线逆时针倾斜的方向的极性。
[0056] 在本方式的显示装置100中，未对导光部件20的第1面20a以及第2面20b实施 反射涂覆。因此，在导光部件20中，除图像光入射部21以及图像光出射部23以外的整个 面都成为外光可入射的外光入射部29。因此，在导光部件20的对面侧，在通过观察者的眼 睛G与图像光出射部23的假想线上（在通过图像光出射部23而沿由第1衍射光学元件18 确定的图像光L0的衍射方向的方向上延伸的假想线上）行进的外界光L1从外光入射部29 中、第2面20b入射到导光部件20后，从图像光出射部23出射。而且，外界光L1中的从第 1衍射光学元件18作为0级光出射的光到达观察者的眼睛G。因此，观察者能够看到在图像 光出射装置15所形成的图像，并且能够通过透视看到导光部件20的对面侧的景色等。在 本方式中，第1衍射光学兀件18对P偏振光的衍射效率比对S偏振光的低，所以外界光L1 中的从第1衍射光学元件18作为0级光而透射的P偏振光主要到达观察者的眼睛G。
[0057] 另外，在本方式中设定为，观察者的眼睛G位于相对于导光部件20的第1面20a、 图像光出射部23以及第1衍射光学元件18的法线成例如-25°角度的位置。因此，从导 光部件20的对面侧相对于导光部件20的第2面20b以-25°的入射角度入射的外界光L1 到达观察者的眼睛G。
[0058] 多余的外光对策
[0059] 在本方式的显示装置100中，针对例如在导光部件20的对面侧向导光部件20的 外光入射部29中的第2面20b以例如+3Γ的入射角度入射的多余的外光（图3所示的外 光L2)，使用以下将说明的外光噪声降低元件19,阻止其到达观察者的眼睛G。具体地说， 在导光部件20的供外光入射部29中的多余的外光L2入射的位置，设有外光噪声降低兀件 19。
[0060] 外光噪声降低元件19配置成，沿着导光部件20的第1面20a以及第2面20b中 的、配置有第1衍射光学元件18侧的相反一侧（导光部件20的与图像光出射部23相对面 侧的相反侧）的第2面20b。在这里，在从图像光出射部23的法线方向（相对于图像光出 射部23垂直的方向）看时，外光噪声降低兀件19与第1衍射光学兀件18重叠。另外，在 从图像光出射部23的法线方向看时，外光噪声降低元件19遍及比第1衍射光学元件18广 的范围而配置。
[0061] 在本方式中，外光噪声降低兀件19为偏振部件19a，其透射第1衍射光学兀件18 处的衍射效率低的第2偏振光，遮住第1衍射光学元件18处的衍射效率高的第1偏振光。 在本方式中，外光噪声降低兀件19(偏振部件19a)透射第1衍射光学兀件18处的衍射效 率低的P偏振光（第2偏振光）透过，遮住第1衍射光学元件18处的衍射效率高的S偏振 光（第1偏振光）。
[0062] 因此，在本方式的显示装置100中，观察者能够透视看到在图像光出射装置15所 形成的图像以及导光部件20的对面侧的景色等，与此相对，针对向导光部件20的对面侧中 的导光部件20的第2面20b以例如+3Γ的入射角度入射的多余的外光L2,能够抑制其通 过第1衍射光学元件18衍射而作为1级衍射光到达观察者的眼睛G的现象。
[0063] 另外，在本方式中，在从图像光出射部23的法线方向看时，外光噪声降低元件19 遍及比第1衍射光学元件18广的范围而配置。另外，从沿着通过观察者的眼睛G与图像光 出射部23的假想线（由第1衍射光学元件18确定的图像光L0的+1衍射方向=第1方 向）的方向看时，外光噪声降低元件19比第1衍射光学元件18大，且遍及比第1衍射光学 元件18广的范围而配置。因此，通过观察者的眼睛G与图像光出射部23的假想线（沿着 由第1衍射光学元件18确定的图像光L0的+1衍射方向=第1方向延伸的假想线）通过 外光噪声降低兀件19。在这样的情况下，外光噪声降低兀件19 (偏振部件19a)也使P偏振 光透过，所以观察者能够看到在图像光出射装置15所形成的图像以及外界光L1。
[0064] 本方式的主要效果
[0065] 如以上说明的那样，在本方式的显示装置100中，从图像形成装置11出射的图像 光L0,由第2衍射光学元件17衍射后，入射到导光部件20的图像光入射部21，在导光部件 20内行进后，从图像光出射部23出射。而且，从图像光出射部23出射的图像光L0由第1 衍射光学元件18衍射，到达观察者的眼睛G。
[0066] 另外，在本方式中，在导光部件20在供多余的外光L2入射的位置设有外光噪声降 低元件19,所以即使多余的外光L2要入射到导光部件20,也能够抑制多余的外光L2到达 观察者的眼睛G。因此，能够抑制外光噪声看起来与图像重叠。
[0067] 另外，外光噪声降低元件19配置成，与导光部件20的第1面20a以及第2面20b 中的、配置有第1衍射光学元件18侧的相反一侧（导光部件20的与图像光出射部23相对 面侧的相反侧）的第2面20b重叠。另外，在从图像光出射部23的法线方向看时，外光噪 声降低元件19与第1衍射光学元件18重叠，外光噪声降低元件19遍及比第1衍射光学元 件18更广的范围而配置。另外，通过图像光出射部23而在沿着由第1衍射光学元件18确 定的图像光L0的衍射方向的方向上延伸的假想线，通过配置有外光噪声降低元件19的区 域。因此，能够高效地降低多余的外光L2中的、在导光部件20中入射到容易到达观察者的 眼睛G的位置的分量。
[0068] 另外，外光噪声降低兀件19为偏振部件19a，偏振部件19a遮住在第1衍射光学 兀件18的偏振特性中衍射效率1?的S偏振光（第1偏振光），透射衍射效率低的P偏振光 (第2偏振光）。因此，能够高效地降低多余的外光L2中的、容易由第1衍射光学元件18 衍射而作为1级衍射光到达观察者的眼的分量。
[0069] 实施方式2
[0070] 图4是本发明的实施方式2涉及的显示装置的光学系统等的说明图，图4(a)、(b) 表示俯视图、以及作为外光噪声降低元件而使用的多层膜镜体的透射率的入射角度依存性 的曲线图。另外，本方式的基本结构与实施方式1相同，所以对于共用的部分赋予同一附图 标记进行图示，将对它们的说明省略。
[0071] 在图4(b)所示的显示装置100中，也与实施方式1同样地，在导光部件20上与图 像光入射部21重叠地配置有第2衍射光学元件17,并且与图像光出射部23重叠地配置有 第1衍射光学兀件18。在本方式中，也与实施方式1同样地，在导光部件20的第1面20a 以及第2面20b没有实施反射涂覆。因此，在导光部件20中，除图像光入射部21以及图像 光出射部23以外的整个面都成为外光可入射的外光入射部29。
[0072] 另外，在本方式的显示装置100中，也与实施方式1同样地，针对在导光部件20的 对面侧向导光部件20的第2面20b以例如+3Γ的入射角度入射的多余的外光（图3所 示的外光L2)，使用以下说明的外光噪声降低元件19,阻止其到达观察者的眼睛G。具体地 说，在导光部件20的外光入射部29中的供多余的外光L2入射的位置，设有外光噪声降低 元件19。
[0073] 在本方式中，也与实施方式1同样地，外光噪声降低元件19配置成，沿着导光部件 20的第1面20a以及第2面20b中的、配置有第1衍射光学元件18侧的相反一侧（导光 部件20的与图像光出射部23相对面侧的相反侧）的第2面20b。在这里，在从图像光出 射部23的法线方向看时，外光噪声降低元件19与第1衍射光学元件18重叠。另外，在从 图像光出射部23的法线方向看时，外光噪声降低元件19遍及比第1衍射光学元件18广的 范围而配置。另外，在从沿着通过观察者的眼睛G与图像光出射部23的假想线（由第1衍 射光学兀件18确定的图像光L0的+1衍射方向=第1方向）的方向看时，夕卜光噪声降低兀 件19比第1衍射光学元件18大，遍及比第1衍射光学元件18广的范围而配置。因此，通 过观察者的眼睛G与图像光出射部23的假想线（沿着由第1衍射光学元件18确定的图像 光L0的+1衍射方向=第1方向延伸的假想线）通过外光噪声降低元件19。
[0074] 在本方式中，外光噪声降低元件19为层叠了多层折射率不同的电介质膜而成的 多层膜镜体19b。在本方式中，多层膜镜体19b，如图4(b)所示，具有透射率约为30%的第 1入射角度范围Θ1和透射率比第1入射角度范围Θ1高的第2入射角度范围Θ 2。在本 方式中，第2入射角度范围Θ 2为例如-40°到+20°的角度范围，第1入射角度范围Θ1 为小于-40°的角度范围以及超过+20°的角度范围。因此，由第1衍射光学元件18确定 的图像光L0的1级衍射角度（-25° )包含于第2入射角度范围Θ 2。
[0075] 因此，如图3所示，包含从导光部件20的对面侧对导光部件20的第2面20b 以-25°的入射角度入射的外界光L1并以-40°到+20°的角度范围入射的外界光L1，到 达观察者的眼睛G。与此相对，针对向导光部件20的对面侧中的导光部件20的第2面20b 以例如+3Γ的入射角度入射的多余的外光L2,通过多层膜镜体19b将其反射。因此，多余 的外光L2不会入射到导光部件20,所以能够抑制多余的外光L2到达观察者的眼睛G。
[0076] 另夕卜，在本方式中，外光噪声降低兀件19为多层膜镜体19b，如图4(b)所不， 在-40°到+20°的入射角度范围（第2入射角度范围Θ 2)内透射率较高。因此，能够在 较宽的角度范围内看到从导光部件20的对面侧向导光部件20的第2面20b入射的背景的 外界光L1。因此，具有可透视的角度范围宽的优点。
[0077] 实施方式3
[0078] 图5是本发明的实施方式3涉及的显示装置的光学系统等的说明图。另外，本方 式的基本结构与实施方式1同样，所以对共用的部分赋予同一附图标记而图示，将对它们 的说明省略。
[0079] 在图5所示的显示装置100中，也与实施方式1同样地，在导光部件20上与图像 光入射部21重叠地配置有第2衍射光学元件17,并且与图像光出射部23重叠地配置有第 1衍射光学元件18。另外，在导光部件20的第1面20a以及第2面20b没有实施反射涂覆。 因此，在导光部件20,除图像光入射部21以及光出射部23以外的整个面都成为外光可入 射的外光入射部29。另外，在本方式的显示装置100中，也与实施方式1同样地，在导光部 件20的外光入射部29中的供多余的外光L2入射的位置，设有包括多层膜镜体19b的外光 噪声降低兀件19。在本方式中，也与实施方式1同样地，夕卜光噪声降低兀件19配置成，与 导光部件20的第1面20a以及第2面20b中的、配置有第1衍射光学元件18侧的相反一 侧（导光部件20的与图像光出射部23相对面侧的相反侧）的第2面20b重叠。另外，在 从图像光出射部23的法线方向看时，外光噪声降低元件19与第1衍射光学元件18重叠。 另外，在从图像光出射部23的法线方向看时，外光噪声降低元件19遍及比第1衍射光学元 件18广的范围而配置。
[0080] 在这里，导光部件20作为将由第2衍射光学元件17衍射的图像光L0的+1级衍 射光引导到图像光出射部23的第1导光部件而配置。在本方式中，相对于该导光部件20 在与图像光出射装置15相反一侧，配置有将第2衍射光学元件17的0级光引导到图像光 出射部23的导光部件20'（第2导光部件）。导光部件20'配置成与导光部件20相对。
[0081] 该导光部件20'，也与导光部件20同样地为一体形成品，但在功能上可考虑分为 图像光入射部21'、导光部22'和图像光出射部23'。
[0082] 图像光入射部21'为与导光部件20的X方向的一侧端部相对的面，图像光出射部 23'为与导光部件20的X方向的另一侧端部相对的面，导光部22'为位于图像光入射部21' 与图像光出射部23'之间的部分。
[0083] 另外，在导光部件20'，也与在导光部件20同样地，与图像光入射部21'重叠地配 置有第2衍射光学元件17'，并且与图像光出射部23'重叠地配置有第1衍射光学元件18'。 因此，第1衍射光学元件18'与设置于导光部件20的外光噪声降低元件19重叠。另外，在 导光部件20'的第1面20a'以及第2面20b'没有实施反射涂覆。因此，在导光部件20'， 除图像光入射部21'以及光出射部23'以外的整个面都成为外光可入射的外光入射部29'。
[0084] 另外，在导光部件20'，设有包括偏振部件19a和/或多层膜镜体19b的外光噪声 降低元件19。外光噪声降低元件19'配置成，与导光部件20'的第1面20a'以及第2面 20b'中的、配置有第1衍射光学元件18'侧的相反一侧（导光部件20'的与图像光出射部 23'相对面侧的相反侧）的第2面20b'重叠。在这里，在从图像光出射部23'的法线方向 看时，外光噪声降低元件19'与第1衍射光学元件18'重叠。另外，在从图像光出射部23 的法线方向看时，外光噪声降低元件19'遍及比第1衍射光学元件18'广的范围而配置。
[0085] 在这样构成的显示装置100,当图像光L0从图像光出射装置15出射时，图像光L0 由第2衍射光学元件17在X方向上衍射，+1级衍射光从图像光入射部21入射到导光部件 20。该+1级衍射光，如在实施方式1中说明了的那样，在导光部件20的内部行进后，经由 图像光出射部23以及第1衍射光学元件18朝向观察者的眼睛G。
[0086] 在本方式中，第2衍射光学元件17的0级光也从图像光入射部21入射到导光部 件20。但是，0级光相对于导光部件20的第2面20b的入射角小。因此，0级光从导光部 件20的第2面20b向第2衍射光学元件17'出射。而且，从导光部件20的第2面20b出 射的〇级光，由第2衍射光学元件17'向X方向衍射，从图像光入射部21'入射到导光部件 20，。
[0087] 接下来，在导光部件20'，图像光L0首先入射到导光部件20'的第2面20b'、被全 反射。接下来，图像光L0入射到导光部件20'的第1面20a'、被全反射。以下通过反复进 行该动作，图像光L0在导光部件20'的内部被引导到图像光出射部23'所处侧。
[0088] 而且，图像光L0,从图像光出射部23'出射后，由第1衍射光学兀件18'向X方向 衍射，之后透射设置于导光部件20的外光噪声降低元件19,入射到导光部件20,然后，经由 图像光出射部23以及第1衍射光学元件18到达观察者的眼睛G。
[0089] 在这样构成的显示装置100,也与实施方式1、2同样地，观察者能够透视看到在图 像光出射装置15所形成的图像以及导光部件20的对面侧的景色等，与此相对，针对向例如 导光部件20的对面侧中的导光部件20的第2面20b以例如+3Γ的入射角度入射的多余 的外光L2,能够抑制其到达观察者的眼睛G。
[0090] 另外，在本方式中，使用了 2个外光噪声降低兀件19、19'，但仅通过一个外光噪声 降低元件也能够缓和多余的外光L2到达观察者的眼睛G的情况。
【权利要求】
1. 一种显示装置，其特征在于，具有： 出射图像光的图像形成装置； 包括图像光入射部、外光入射部以及光出射部的导光部件； 设置于所述光出射部的第1衍射光学元件；和 设置于所述外光入射部的外光噪声降低兀件。
2. 根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于： 所述外光噪声降低元件为偏振部件。
3. 根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于： 所述偏振部件遮住在所述第1衍射光学元件的偏振特性中衍射效率高的第1偏振光， 透射衍射效率低的第2偏振光。
4. 根据权利要求2或3所述的显示装置，其特征在于： 所述光出射部位于所述导光部件的第1面； 所述偏振部件被设置于与所述第1面相对的第2面。
5. 根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于： 从与所述第1面垂直的方向看，所述偏振部件具有与所述第1衍射光学元件重叠的部 分。
6. 根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于： 从与所述第1面垂直的方向看，所述偏振部件比所述第1衍射光学元件大。
7. 根据权利要求2至5中任一项所述的显示装置，其特征在于： 所述图像光从所述图像光入射部入射，在所述导光部件内被导光而由所述第1衍射光 学元件衍射，之后向第1方向出射； 从所述第1方向看，所述偏振部件比所述第1衍射光学元件大。
8. 根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于： 所述外光噪声降低元件为透射率具有入射角度依存性的多层膜镜体。
9. 根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于： 所述多层膜镜体具有第1入射角度范围和透射率比所述第1入射角度范围高的第2入 射角度范围； 由所述第1衍射光学元件确定的所述图像光的一级衍射角度包含于所述第2入射角度 范围。
10. 根据权利要求8或9所述的显示装置，其特征在于： 所述光出射部位于所述导光部件的第1面； 所述多层膜镜体被设置于与所述第1面相对的第2面。
11. 根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于： 从与所述第1面垂直的方向看，所述多层膜镜体具有与所述第1衍射光学元件重叠的 部分。
12. 根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于： 从与所述第1面垂直的方向看，所述多层膜镜体比所述第1衍射光学元件大。
13. 根据权利要求8至12中任一项所述的显示装置，其特征在于： 所述图像光从所述图像光入射部入射，在所述导光部件内被导光而由所述第1衍射光 学元件衍射，之后向第1方向出射； 从所述第1方向看，所述多层膜镜体比所述第1衍射光学元件大。
14. 根据权利要求1至13中任一项所述的显示装置，其特征在于： 具有设置在所述图像形成装置与所述光入射部之间的第2衍射光学元件。
15. 根据权利要求1至14中任一项所述的显示装置，其特征在于： 具备保持所述导光部件的框架； 所述框架被佩戴于头部。
【文档编号】G02B27/42GK104155760SQ201410201855
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2013年5月14日
【发明者】山田文香, 米窪政敏, 横山修 申请人:精工爱普生株式会社