头戴式显示器、百叶窗、光学设备及百叶窗的制造方法与流程

1.本发明涉及头戴式显示器、用于诸如头戴式显示器之类的光学设备的百叶窗(louver)、以及百叶窗的制造方法等。


背景技术：

2.近年来，头戴式显示器已用在包括虚拟现实在内的各种领域中。头戴式显示器优于直视型平板显示器或投影型投影显示器，因为可以显示从任意方向观看的图像，或者可以将图像叠加并显示在从用户的位置观看的外部图像上。
3.如图9中示意性例示的，头戴式显示器包括显示图像的显示面板21，以及在用户的眼睛24的位置附近形成在显示面板21上显示的显示光img的图像的光学元件22。注意的是，图9仅仅是概念示意图，并且可以在显示面板21和用户的眼睛24之间提供诸如反射镜或pbs之类的光路改变元件，并且显示面板21和光学元件22可以被布置在不同的位置处。此外，光学元件22可以是诸如凸透镜之类的透射光学元件、诸如凹面镜之类的反射光学元件，或者它们的多种组合。
4.在用户的眼睛24和光学元件22或上述光路改变元件之间，要求用于确保显示光img的光路长度的光路空间。当外部光25从周围进入光路空间时，外部光的一部分会被光学元件22(例如，镜头界面)反射，并叠加在显示光img上，从而到达用户的眼睛24。因为这种外部光25由于所谓的外部光重影而造成显示图像的图像质量的劣化，因此优选的是尽可能防止外部光进入头戴式显示器中的光路空间。
5.日本专利公开no.2020-160424公开了一种包括组合器的头戴式显示器，该组合器将显示图像的显示光与来自正面的外部光合成，其中具有遮光特性的百叶窗被设置在通过被组合器反射而指向用户的眼睛的显示光的光路空间的下方。还公开了头戴式显示器可以用盖子覆盖。
6.头戴式显示器设置有诸如显示单元和通信电路之类的电路(即，发热元件)。但是，在光路空间的整个周边被遮光构件和用户的脸包围的情况下，来自发热元件的热量和来自用户的湿气会保留在光路空间中。如果光路空间变得高温且高湿，那么用户长时间穿戴会感到不舒服。此外，光学元件可能会暂时起雾而劣化图像质量，或者光学元件的特点可能会劣化。
7.因此，在头戴式显示器中，需要一种能够抑制由于外部光引起的显示图像质量的劣化并且能够抑制头戴式显示器内部的高温和高湿的技术。


技术实现要素：

8.根据本发明的第一方面，头戴式显示器包括：光学单元，被配置为将从显示面板发射的显示光指引到用户的眼睛；以及百叶窗，部署在显示光从光学单元朝着用户的眼睛的光路中。在光学单元的光轴方向上观看时，百叶窗包括具有预定宽度的透光部分和部署成夹住透光部分的遮光部分。
9.根据本发明的第二方面，百叶窗包括由遮光材料制成的遮光部分。遮光部分设置在由透光材料制成的板状基部内部。在板状基部的主表面的平面图中，遮光部分以预定间隔布置以夹住透光部分。每个遮光部分的宽度是遮光部分之间的预定间隔的9％以下。
10.根据本发明的第三方面，用于制造百叶窗的方法包括：将树脂材料施加到基板，将施加到基板的树脂材料模制成具有以预定节距设置的部分的凹凸形状，在模制之后固化树脂材料以形成第一基部，通过沿着第一基部的凹凸形状施加光吸收材料或光反射材料来形成遮光部分，将树脂材料施加到上面形成有遮光部分的第一基部，模制施加到第一基部的树脂材料，并在模制之后固化树脂材料以形成第二基部。
11.本发明的其他特征将通过以下参考附图对示例性实施例的描述而变得清楚。
附图说明
12.图1是例示根据第一实施例的头戴式显示器的光学系统的配置的示意图。
13.图2是例示根据第一实施例的修改的头戴式显示器的光学系统的配置的示意图。
14.图3a是例示根据第一实施例的百叶窗的在垂直于主表面的方向上切出的横截面的示意性横截面视图。
15.图3b是其中将示意性横截面视图的一部分放大的放大视图。
16.图3c是根据第一实施例的百叶窗的主表面的平面图。
17.图4是从用户侧观看的根据第一实施例的头戴式显示器的平面图。
18.图5a是例示在根据实施例的百叶窗的制造方法中将树脂材料施加到基板的状态的视图。
19.图5b是例示使用模具在基板上模制树脂材料的中间的状态的视图。
20.图5c是例示通过用紫外线照射使树脂材料固化的状态的视图。
21.图5d是例示脱模的状态的视图。
22.图6a是例示在根据本实施例的百叶窗的制造方法中使用分配器(dispenser)施加用于遮光部分的材料的状态的视图。
23.图6b是例示施加用于形成第二基部的树脂材料，然后通过模板照射紫外线以固化树脂材料的状态的视图。
24.图6c是例示脱模的状态的视图。
25.图7a是例示根据第二实施例的百叶窗的在垂直于主表面的方向上切出的横截面的示意性横截面视图。
26.图7b是根据第二实施例的百叶窗的主表面的平面图。
27.图8a是根据第三实施例的百叶窗的主表面的平面图。
28.图8b是根据第四实施例的百叶窗的主表面的平面图。
29.图8c是根据第五实施例的百叶窗的主表面的平面图。
30.图8d是根据第六实施例的百叶窗的主表面的平面图。
31.图9是例示常规的头戴式显示器的光学系统的配置的示意图。
具体实施方式
32.将参考附图描述根据本发明实施例的头戴式显示器、用于头戴式显示器的百叶窗
等。
33.在以下实施例和示例的描述中所参考的附图中，由相同附图标记表示的元件具有相同的功能，除非另有说明。
34.第一实施例
35.头戴式显示器的光学系统
36.图1是例示根据第一实施例的头戴式显示器100的光学系统的配置的示意图。注意的是，由于图1是用于解释光学系统的布置的示意图，因此省略了要安装在用户头部上的安装工具、用于传送视频信息的通信单元、电源单元等。
37.附图标记21表示作为显示单元的显示面板，附图标记22表示光学元件，附图标记23表示百叶窗，并且附图标记24表示用户的眼睛。头戴式显示器100为针对右眼和左眼的每个单元设置有一个光学系统，并且在右眼单元的显示面板上显示针对右眼的视频，在左眼单元的显示面板上显示针对左眼的视频。图1例示了用于右眼或左眼的光学系统的一个单元。具体而言，显示面板21例如是有机el面板或液晶面板。
38.作为图像形成光学单元的光学元件22是将从显示面板21发射的显示光img朝着用户的眼睛指引并将显示光img聚焦在用户的眼睛的位置附近以及使用户将显示面板21上显示的图像识别为具有清晰视觉距离的放大图像的光学元件。光学元件22布置在显示光img从显示面板21到用户的眼睛24的位置的光路的中间，并且其光轴ox被布置为连接显示面板21的屏幕中心和用户的眼睛。光学元件22通常是凸单透镜，但也可以是组合多个透镜以作为整体具有正光焦度的透镜系统。构成透镜系统的光学元件22可以包括不具有形成图像的功能的光学元件，例如，可以包括具有高效地使来自整个显示面板21的光进入用户的眼睛的功能的光学元件。
39.百叶窗23是布置在显示光img从光学元件22朝着用户的眼睛的光路所占据的光路空间中的板状构件，并且在内部包括多个遮光部分。如稍后将参考图3c描述的，当从光学元件22的光轴ox的方向观看时，百叶窗23的多个遮光部分沿着具有不同直径的多个同心圆设置。百叶窗23被布置成使得同心圆的中心位于光学元件22的光轴ox上。换句话说，百叶窗23部署在来自光学单元的显示光img的光路中，该光学单元将从显示面板向用户的眼睛输出的显示光朝着用户的眼睛指引。
40.在此，沿着光轴ox观看时，百叶窗23的长度是l1。当沿着光轴ox观看时，从用户的眼睛的位置到百叶窗23的中心的距离是l2，并且从百叶窗23的中心到光学元件22的中心的距离是l3。注意的是，百叶窗23的中心是指当沿着光轴ox观看时遮光部分5的中心。l1设定在1mm以上且3mm以下的范围内，l2设定在30mm以下的范围内，并且l3设定在5mm以上且25mm以下的范围内。
41.百叶窗23的遮光部分5被布置在这样的位置和姿势，使得从光学元件22朝着用户的眼睛24的显示光img的大部分被透射，同时遮蔽朝着光学元件22的外部光25。图1中由实线指示的外部光25到达百叶窗23的遮光部分5，但在那里被遮蔽。因此，外部光不通过由点线指示的光路，并且被很大程度抑制作为外部光重影到达用户的眼睛24。
42.注意的是，头戴式显示器100还可以包括另一个光学元件。例如，如图2中所示，偏振分束器pbs可以设置在光学元件22和百叶窗23之间。可替代地，也可以在百叶窗23和用户的眼睛24之间设置用于保护设备内部免于灰尘等的窗材ew(其是透明板构件)。即使在这样
的情况下，根据本实施例的百叶窗23布置在从光学元件22朝着用户的眼睛指引的显示光img的光路所占据的光路空间中。
43.图4是从用户侧观看时根据第一实施例的头戴式显示器100的平面图。注意的是，由于图4是用于解释光学系统的布置的示意图，因此省略了用于将头戴式显示器100安装在用户头部上的安装工具、用于传送视频信息的通信单元、电源单元等。
44.pf是由遮光构件制成的框架(即，框架部分)，用作支撑显示面板和光学构件的外壳，并且还是从前面方向遮蔽外部光的盖子。框架pf设置有用于定位在用户的脸上的鼻托nf。窗材ewr、百叶窗23r、光学系统22r和显示面板21r作为用于右眼的元件从用户的脸侧依次布置，并且窗材ewl、百叶窗23l、光学系统22l和显示面板21l作为用于左眼的元件从用户的脸侧依次设置。作为图1中所示的示例，如果百叶窗23还用作用于保护设备内部免于灰尘等的窗材，那么可以不设置窗材ewr和窗材ewl。
45.作为显示面板21r和显示面板21l，适合使用具有例如4:3或16:9的屏幕纵横比的那些，但是本发明不限于此。每个显示面板的屏幕中心、每个成像光学系统的光轴ox和每个百叶窗的中心c被布置为在从用户侧俯视时彼此重叠。但是，为了调整拥挤，每个显示面板的屏幕中心、每个成像光学系统的光轴ox以及每个百叶窗的中心c可以稍微偏移。
46.此外，如图4中所示，通过使百叶窗的外形与成像光学系统的外形(例如，凸透镜或凹面镜的外径)基本相同，显示光的利用效率和外部光的遮蔽能够以高水平得到平衡。
47.百叶窗
48.接下来，将参考图3a至图3c详细描述百叶窗23的结构。图3a是例示板状百叶窗23的在垂直于主表面的方向上切出的横截面的示意性横截面视图，并且图3b是图3a的局部放大视图。图3c是从图1的光轴ox的方向观看时板状百叶窗23的主表面的平面图，并且图3a的横截面视图例示了沿着图3c中的线a-a'截取的横截面。为了例示将百叶窗23安装在头戴式显示器中时的安装姿势，在每个附图中例示与图1对应的xyz坐标系。
49.整体作为板状光学元件的百叶窗23是一种光学元件，其中集成了由透光材料制成的基板1、由透光树脂材料制成的第一基部2、由透光树脂材料制成的第二基部3，以及由遮光材料制成的遮光部分5。在以下的描述中，可以将第一基部2、第二基部3和遮光部分5统称为百叶窗体。
50.在图3a中所示的实施例中，百叶窗23包括基板1。但是，如果在不设置供基板1的情况下仅通过百叶窗体就确保充分的机械强度，那么也可以省略基板1，并且可以仅由第一基部2、第二基部3和遮光部分5构成百叶窗23。相反，当期望牢固地保护第一基部2、第二基部3和遮光部分5时，不仅可以在第一基部2侧设置基板，而且可以在第二基部3侧设置基板，并且百叶窗体可以夹在两个基板之间。
51.基板
52.作为基板1，可以使用玻璃材料和光学树脂材料中的任何一种，只要满足期望的光学特点(诸如透明性)即可。当着眼于特点几乎不改变的观点时(即，在可靠性方面)，玻璃材料是合适的。例如，可以使用各种玻璃，诸如以硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃为代表的一般光学玻璃、石英玻璃和玻璃陶瓷。另一方面，当着眼于降低成本和降低重量的观点时，优选的是使用树脂，并且其示例包括树脂，诸如热塑性树脂、热固性树脂、紫外线固化树脂、二液固化型树脂。热塑性树脂的示例包括聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯、聚苯乙
烯、ms树脂、as树脂、聚烯烃(诸如聚乙烯和聚丙烯)、聚酯(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯)、聚氯乙烯、纤维素酰化物、热塑性弹性体和环烯烃聚合物。热固性树脂的示例包括酚醛树脂。这些树脂可以单独使用或者两种或更多种组合使用。注意的是，基板1可以通过例如热压印法、光学压印法、挤压(extrusion)成型、注射成型等来制造。基板1的主表面在横截面视图中的形状不是必须限于如图3a中所示的平坦表面，并且可以选自例如凹球面、凸球面、轴对称非球面等。此外，基板1的外形在从垂直于主表面的方向俯视时可以是各种形状，并且可以选自圆形、四边形等。
53.百叶窗体
54.百叶窗体包括第一基部2、第二基部3和遮光部分5。第一基部2和第二基部3可以统称为基部。如图3a中所示，关于第一基部2，当组装到头戴式显示器时，显示光img的出射侧的主表面是平坦表面，并且显示光img的入射侧的主表面(即，面向第二基部3的表面)具有凹凸部分。此外，关于第二基部3，当组装到头戴式显示器时，显示光img的入射侧的主表面是平坦表面，并且显示光img的出射侧的主表面(即，面向第一基部2的表面)具有凹凸部分。注意的是，在使用其在横截面视图中的主表面形状不平坦的基板作为基板1的情况下，上述第一基部2和第二基部3的平坦表面将具有根据基板1的主表面形状的形状(即，非平坦表面)。
55.第一基部2的凹凸部分与第二基部3的凹凸部分彼此配合，并且第一基部2与第二基部3集成。第一基部2和第二基部3由具有基本相同折射率的材料制成，并且优选地由相同类型的树脂材料制成。用于形成第一基部2和第二基部3的树脂材料没有特别限制，只要满足光学特点(诸如透射率和可靠性)即可，但感光性树脂材料是优选的，因为它易于制造。具体而言，适合使用基于丙烯酸酯的树脂、聚碳酸酯树脂等。为了实现预定的光学特点，也可以在光学树脂材料内部添加无机细颗粒。根据所需的光学特点来选择要添加的无机细颗粒。其具体示例包括氧化锆、氧化钛、氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化锑、氧化铟锡(ito)、掺杂锑的氧化锡(ato)和掺杂锌的氧化铟(izo)。
56.包括在第一基部2和第二基部3中的凹凸部分可以具有能够彼此配合并且能够在预定位置处并沿预定方向形成遮光部分5的任何形状，从而稍后描述。如图3a和图3b中所示，其中布置三角形的锯齿形状适合用作凹凸部分的横截面形状，但可以使用其它形状。其示例包括其中连续布置三角形(诸如等腰三角形和直角三角形)、四边形、梯形、半圆形等的横截面形状。当从图1中的光轴ox的方向俯视时，凹凸部分沿着具有不同直径的多个同心圆形成。
57.当沿着z方向(即，与主表面正交的方向)观看第一基部2和第二基部3配合的部分时，可以看到第一基部2与第一基部3彼此接触的部分以及第一基部2和第二基部3夹着遮光部分5的部分4交替布置。
58.由于第一基部2的2a表面与第二基部3的3a表面彼此接触的界面是相同材料彼此接触的界面，因此该界面没有光学作用，并且这个部分用作透射显示光img的窗口。如上所述，本实施例的百叶窗包括沿光轴方向观看时具有预定宽度的透光部分和部署成夹着每个透光部分的遮光部分。
59.另一方面，每个遮光部分5夹在第一基部2的2b表面和第二基部3的3b表面之间。当从图1中的光轴ox的方向俯视时，如图3c中所示，遮光部分5沿着具有不同直径的多个同心
圆形成。如图1中所示，百叶窗23的遮光部分5布置在这样的位置和姿势，使得从光学元件22朝着用户的眼睛24的显示光img的大部分被透射，同时有效地遮蔽朝着光学元件22的外部光25。
60.当百叶窗23安装在头戴式显示器上时，构成遮光部分5的多个同心圆的中心c布置在图像形成光学单元的光轴(即，图1中所示的光学元件22的光轴ox)上。换句话说，构成遮光部分5的多个同心圆的中心c布置在连接显示面板21的屏幕中心和用户的眼睛24的位置的线上。通过采用各自具有同心圆形状的遮光部分，有显示图像的辉度均匀性变得优异的优点。如果百叶窗通过模制或使用分配器来制造，那么还有促进制造的优点。例如，由于应力各向同性地作用，因此变形小，并且通过旋转基板能够容易地施加遮光材料。
61.如图3b中所示，当遮光部分之间的间隔或相邻同心圆的半径之间的差异为p，并且遮光部分的厚度(即，从光轴ox的方向俯视时每个遮光部分的宽度)为t时，t/p优选地为9％以下(t/p≤9％)。此时，p优选地设定在500μm以上且2000μm以下的范围内，并且t优选地设定在0.1μm以上且45μm以下的范围内。当光轴方向上每个遮光部分5的长度为l1时，l1优选地设定在1mm以上且3mm以下的范围内。
62.因此，为了确保对外部光的充分的遮光效果，t优选地为0.1μm以上，p优选地为2000μm以下，并且l1优选地为1mm以上。但是，如果t被设定为大于45μm、p被设定为小于500μm或l1被设定为大于3mm，那么遮光部分5遮蔽显示光img的比率增加，由此显示图像变暗。因此，优选的是将t、p和l1设定在上述范围内，并且特别是通过设置t/p≤9％，防止由于外部光引起的重影并确保显示图像的辉度和均匀性能够以高平衡实现。
63.由于遮光部分5仅需要遮蔽外部光25的可见光分量不朝着光学元件22行进，因此遮光部分5可以使用吸收可见光的光吸收材料或反射可见光的光反射材料来形成，并且在一些情况下，可以采用堆叠这些材料的多层结构。在此，在使用反射可见光的材料的情况下，遮光部分5的位置和形状被设定为使得反射的外部光不成为杂散光。
64.作为吸收可见光的材料，例如，可以适当地使用包括颜料或染料的涂敷材料，但是在特别需要加强光吸收特性的情况下，优选地选择黑色涂敷材料，并且在耐久性方面优选地使用含颜料的材料。颜料的示例包括象牙黑、桃黑、灯黑、沥青、炭黑和黑色苯胺。其中，特别优选地使用炭黑和黑色苯胺。颜色材料可以适当地用于各种目的，诸如根据入射的外部光的波长获得不同的效果。
65.在遮光部分中形成反射层的情况下，可以存在镜面反射型或漫反射型。在使用镜面反射型的情况下，通过在不影响显示光img的观察的方向上反射外部光，可以抑制外部光重影。对于镜面反射型的光反射层，例如，优选地使用金属性含颜料材料，诸如铝、银、镍、不锈钢、铜、锌或铁。如果单独或组合使用铝、银、镍或不锈钢的细颗粒，那么可以获得银镜面反射型的光反射层。如果单独或组合使用铜、锌或铁的细颗粒，那么可以获得金或紫铜镜面反射型的光反射层。在使用漫反射型的情况下，容易对光量分布进行平均，抑制外部光重影，并抑制亮度不均匀。作为漫反射型的光反射层，例如，优选地使用含颜料材料，诸如银白、钛白、锌白、铝粉。
66.此外，用于形成遮光部分的方法没有特别限制，并且可以采用适当的制造方法。例如，可以使用向第一基部2和/或第二基部3的凹凸形状的预定表面施加含有着色材料的涂敷材料的涂敷方法，或者真空蒸镀(vacuum depositing)金属材料(诸如铝)的方法。在通过
涂敷方法形成遮光部分5的情况下，可以使用接触型或非接触型。作为接触型，例如，存在使用刷子、海绵等施加着色材料的方法，该方法也用于透镜油墨涂敷。作为非接触型，例如，存在使用喷雾器或分配器施加着色材料的方法。如后面将描述的，在通过分配器施加涂敷材料的情况下，通过从倾斜方向朝着第一基部2和/或第二基部3的凹凸部分的预定表面施加涂敷材料，可以形成环状遮光部分。
67.百叶窗的制造方法
68.接下来，将参考图5a至图5d和图6a至图6c描述根据本实施例的百叶窗的制造方法。首先，如图5a中所示，将适量的用于形成第一基部2的紫外线固化树脂材料11施加到基板1上。接下来，如图5b中所示，树脂材料11被模具12按压，以复制模制第一基部2的形状，并且树脂材料11填充在基板1和模具12之间以免形成间隙。在模具12中，形成有用于在第一基部2的主表面上模制各自具有同心圆形状和不同直径的多个凹凸部分的图案。
69.当树脂材料11的填充完成时，如图5c中所示，从紫外线光源13照射紫外线以固化紫外线固化树脂材料11。当用紫外线进行的照射完成时，如图5d中所示，与基板1紧密接触形成的第一基部2从模具12脱模。此外，为了完全固化树脂材料，树脂材料可以设定在烘箱中并经历热处理。
70.接下来，在第一基部2的预定表面上形成遮光部分。即，遮光部分5形成在参考图3b描述的2b表面上。具体而言，如图6a中所示，基板1围绕具有不同直径的多个同心圆的中心c作为旋转轴进行旋转，并且使用分配器14沿着每个同心圆的2b表面施加遮光部分5的材料。通过适当地倾斜并应用分配器14，可以将包含遮光材料的涂敷材料仅施加到2b表面而不污染2a表面。在施加完成之后，通过在烘箱中加热并烧制以使涂敷材料干燥并固化，在第一基部2上形成遮光部分5。
71.接下来，在上面形成有各个遮光部分5的第一基部2上施加适量的用于形成第二基部3的紫外线固化树脂材料16。另外，树脂材料16被用于复制模制第二基部3的形状的模板15按压，并且树脂材料16填充在上面形成有遮光部分5的第一基部2和模板15之间以免形成间隙。模板15由透射紫外线的透明材料制成，并且与树脂材料16接触的模制表面是平坦表面。
72.当树脂材料16的填充完成时，如图6b中所示，从紫外线光源13照射紫外线以固化紫外线固化树脂材料16。当紫外线照射完成时，模具从模板15脱模，如图6c中所示。此外，为了使树脂材料完全固化，树脂材料可以被设定在烘箱中并经历热处理。通过上述制造方法，可以制造本实施例的紧密接触两层型百叶窗23。
73.在本实施例的头戴式显示器中，由于通过设置百叶窗23而不需要用遮光构件包围显示光的光路空间的周围，因此可以抑制由于外部光引起的显示图像质量的劣化并抑制头戴式显示器内部的高温和高湿。注意的是，在本实施例中，遮光部分5是沿着多个同心圆设置的，但只要位置偏差在遮光部分5的宽度的10％以内，即可发挥实施例的效果。
74.第二实施例
75.将参考附图描述作为第一实施例的修改的第二实施例。将省略或简化与第一实施例共同的事项的描述。如图3c中所示，根据第一实施例的头戴式显示器使用具有同心形成的具有不同直径的多个遮光部分5的百叶窗23。另一方面，在本实施例中，使用包括沿着具有不同直径的多个同心圆弧设置的多个遮光部分的百叶窗73。
76.图7a是例示板状百叶窗73的在垂直于主表面的方向上切出的横截面的示意性横截面视图，并且图7b是从图1的光轴ox的方向观看的板状百叶窗73的主表面的平面图。图7a的横截面视图例示了沿着图7b中的线e-e'截取的横截面。为了例示将百叶窗73安装在头戴式显示器中时的安装姿势，在每个图中例示了与图1对应的xyz坐标系。
77.如图7b中所示，在本实施例中，在百叶窗73中，遮光部分5沿着具有不同直径的多个同心圆弧设置。在这个示例中，遮光部分5沿着中心角为270度的圆弧形成，但中心角的量值不限于这个示例。此外，为遮光部分5设置的圆弧的数量不限于一个直径一个圆弧，例如，遮光部分5可以沿着具有相同直径的三个圆弧设置，例如具有90度的中心角的同心圆弧，布置有间隙以免彼此重叠。
78.根据本实施例的百叶窗73可以具有这样的配置，其中遮光部分没有部署在由于例如头戴式显示器的组件安装而引起的明显外部光不进入的方向上或者期望尽可能减少显示光的损失的方向上。可替代地，可以在具有相同直径的遮光部分中形成用于在制造或使用期间释放应力的间隙。在没有设置遮光部分5的扇形区域中，由具有基本相同的折射率的材料形成的第一基部2和第二基部3彼此邻接，因此，弧形区域光学地起到窗口的作用。
79.本实施例的百叶窗可以通过与第一实施例基本相似的制造方法来制造。但是，参考图6a描述的过程的控制与第一实施例不同。即，在本实施例中，当使用分配器14施加遮光部分5的材料时，控制分配器14的喷射定时，使得在基板1围绕同心圆弧的中心c旋转的同时，涂敷材料仅施加到中心角为270度的圆弧。
80.在本实施例的头戴式显示器中，由于通过设置百叶窗73而不需要用遮光构件包围显示光的光路空间的周围，因此可以抑制由于外部光引起的显示图像质量的劣化并抑制头戴式显示器内部的高温和高湿。注意的是，在本实施例中，遮光部分5是沿着多个同心圆弧设置的，但只要位置偏差在遮光部分5的宽度的10％以内，即可发挥实施例的效果。
81.第三实施例
82.将参考附图描述作为第一实施例的另一个修改的第三实施例。将省略或简化与第一实施例共同的事项的描述。在本实施例中，使用具有形成为具有不同直径的多个椭圆形状的遮光部分5的百叶窗231。图8a是从图1中光轴ox的方向观看的板状百叶窗231的主表面的平面图。如图8a中所示，在本实施例中，遮光部分5形成为百叶窗231中具有不同直径的多个椭圆形状。
83.在根据本实施例的百叶窗231中，遮光部分的节距(即，隔着透光部分布置的遮光部分的间隔)取决于径向方向而不同。例如，可以在外部光的入射角大并且期望增强外部光的遮蔽效果的方向上使节距变窄，并且可以在外部光的入射角小且期望尽可能减少显示光的损失的方向上使节距变宽。通过采用这种配置，可以增强头戴式显示器的组件安装的设计度。
84.本实施例的百叶窗可以通过与第一实施例基本相似的制造方法来制造。但是，参考图6a描述的过程的控制与第一实施例不同。即，在本实施例中，当使用分配器14施加遮光部分5的材料时，与旋转同步地对分配器14进行扫描控制，使得基板1围绕椭圆的中心c旋转，同时改变施加位置以施加涂敷材料。
85.第四实施例
86.将参考附图描述作为第一实施例的另一个修改的第四实施例。将省略或简化与第
一实施例共同的事项的描述。
87.在本实施例中，使用沿着具有不同直径的多个同心圆弧设置并且包括取决于方向而具有不同节距的多个遮光部分的百叶窗232。图8b是从图1中光轴ox的方向观看的板状百叶窗232的主表面的平面图。如图8b中所示，在本实施例中，遮光部分5在百叶窗232中沿着具有不同直径的多个同心圆弧形成。
88.在根据本实施例的百叶窗232中，遮光部分的节距(即，隔着透光部分布置的遮光部分的间隔)取决于径向方向而不同。例如，可以在外部光的入射角大并且期望增强外部光的遮蔽效果的方向上使节距变窄，并且可以在外部光的入射角小且期望尽可能减少显示光的损失的方向上使节距变宽。通过采用这种配置，可以增强头戴式显示器的组件安装的设计度。本实施例的百叶窗可以通过与第二实施例基本相似的制造方法来制造。
89.第五实施例
90.将参考附图描述作为第一实施例的另一个修改的第五实施例。将省略或简化与第一实施例共同的事项的描述。在本实施例中，使用具有形成为具有不同中心和不同直径的多个圆形的遮光部分5的百叶窗233。图8c是从图1中光轴ox的方向观看的板状百叶窗233的主表面的平面图。如图8c中所示，在本实施例中，遮光部分5在百叶窗233中形成为具有不同中心和不同直径的多个圆形。
91.在根据本实施例的百叶窗233中，遮光部分的节距(即，隔着透光部分布置的遮光部分的间隔)取决于径向方向而不同。例如，可以在外部光的入射角大并且期望增强外部光的遮蔽效果的方向上使节距变窄，并且可以在外部光的入射角小且期望尽可能减少显示光的损失的方向上使节距变宽。通过采用这种配置，可以增强头戴式显示器的组件安装的设计度。
92.本实施例的百叶窗可以通过与第一实施例基本相似的制造方法来制造。但是，参考图6a描述的过程的控制与第一实施例不同。即，在本实施例中，当使用分配器14施加遮光部分5的材料时，在基板1的旋转中心与要施加的圆形的中心c对准的同时施加材料。
93.第六实施例
94.将参考附图描述作为第一实施例的另一个修改的第六实施例。将省略或简化与第一实施例共同的事项的描述。在本实施例中，使用具有形成为螺旋形的遮光部分5的百叶窗234。
95.图8d是从图1中光轴ox的方向观看的板状百叶窗234的主表面的平面图。如图8d中所示，在本实施例中，遮光部分5在百叶窗234内沿着螺旋形连接。可以说，布置成夹着透光部分的多个遮光部分被组装并配置成一个构件。本实施例的百叶窗在沿着与光学单元的光轴方向正交的方向截取的横截面中也包括部署成夹着具有预定宽度的透光部分的遮光部分。
96.根据本实施例的百叶窗234可以通过简单的制造方法大量生产。在本实施例的百叶窗中，例如，制备柔性透明板状片材，并且向该片材的一个表面均匀地施加遮光材料。作为涂敷方法，可以采用诸如喷涂、刮板(squeegee)、旋涂之类的简单方法。此后，可以通过将片材卷绕成卷状并切割片材来生产百叶窗234。当光学性能由于表面的平坦度、空隙等而劣化时，可以通过诸如用透明片材覆盖表面或用透明树脂填充空隙之类的方法来提高光学性能。
97.示例
98.下面将描述具体示例。
99.示例1至示例3
100.通过参考图5a至图5d和图6a至图6c描述的制造方法，制造具有参考图3a至图3c描述的结构的根据第一实施例的紧密接触两层型百叶窗。
101.具有平板和圆形形状的基板1的材料被制备为含有硼和硅的光学玻璃，例如，由ohara公司制造的“s-bsl7”，尺寸为作为用于在第一基部2上形成凹凸部分的模具，用精密加工机器切割镀覆在金属基材上的nip层以形成凹凸部分的期望的倒置形状。
102.第一基部2和第二基部3依次形成在基板1的一个主表面上。第一基部2由紫外线固化丙烯酸树脂组合物形成。遮光部分是通过在围绕第一基部2的同心圆的中心作为旋转中心旋转基板1的同时使用分配器从倾斜方向施加作为遮光部分的原材料的涂敷材料而形成的。使用分配器是因为可以供应适合形成大约10μm膜厚度的排放量，并且每个基板要施加的同心圆的数量少至约40个，并且分配器与在先和后继过程兼容。
103.在示例1至示例3中，将遮光部分之间的节距p(即，相邻遮光部分之间的间隔或相邻同心圆之间的半径差)设定为不同的尺寸。即，示例1中p＝500μm，示例2中p＝1000μm，并且示例3中p＝2000μm。
104.遮光部分的厚度t(即，从光轴ox的方向俯视时遮光部分的宽度)在示例1中为t＝45μm，在示例2中为t＝10μm，并且在示例3中为t＝0.1μm。随后，第二基部3由与第一基部2相同的紫外线固化丙烯酸树脂组合物形成，以生产紧密接触两层型百叶窗。
105.在每个示例中，t/p(其是遮光部分的径向宽度t与遮光部分的径向节距p或遮光部分之间的间隔的比率)在示例1中为t/p＝9％，在示例2中为t/p＝1％，并且在示例3中为t/p＝0.005％。
106.将示例1至示例3的百叶窗分别结合到每个头戴式显示器中，用于评估外部光重影和亮度不均匀，并且在布置用于评估的照明空间下进行外部光重影和亮度不均匀的视觉评估。作为评估的结果，在示例1至示例3的百叶窗中，确认外部光重影减少到不能视觉识别到外部光重影的水平，并且几乎不能视觉识别到亮度不均匀。即，与没有设置百叶窗的情况相比，显示图像更容易被看到。
107.示例4至示例6
108.通过参考图5a至图5d和图6a至图6c描述的制造方法，制造具有参考图7a至图7b描述的结构的根据第二实施例的紧密接触两层型百叶窗。
109.在示例4至示例6中，将遮光部分之间的节距p(即，相邻遮光部分之间的间隔或相邻同心圆弧之间的半径差)设定为不同的尺寸。即，在示例4中p＝500μm，在示例5中p＝1000μm，并且在示例6中p＝2000μm。遮光部分的厚度t(即，从光轴ox的方向俯视时遮光部分的宽度)在示例4中为t＝45μm，在示例5中为t＝10μm，并且在示例6中为t＝0.1μm。
110.遮光部分是通过在围绕第一基部2的同心圆的中心为旋转中心将基板1旋转270度的同时使用分配器从倾斜方向施加作为遮光部分的原材料的涂敷材料而形成的。
111.将示例4至示例6的百叶窗分别结合到每个头戴式显示器中，用于评估外部光重影和亮度不均匀，并且在布置用于评估的照明空间下进行外部光重影和亮度不均匀的视觉评估。作为评估的结果，在示例4至示例6的百叶窗中，确认外部光重影减少到不能视觉识别到
外部光重影的水平，并且几乎不能视觉识别到亮度不均匀。即，与没有设置百叶窗的情况相比，显示图像更容易被看到。
112.示例7至示例8
113.在示例7至示例8中，遮光部分之间的节距p(即，相邻遮光部分之间的间隔或相邻同心圆之间的半径差)和遮光部分的径向宽度t与示例1至示例3中的不同。其它配置与示例1至示例3中的相同。即，遮光部分之间的节距p在示例7中为p＝100μm，并且在示例8中为p＝3000μm。
114.遮光部分的厚度t(即，从光轴ox的方向俯视时遮光部分的宽度)在示例7中为t＝50μm，并且在示例8中为t＝0.01μm。
115.将示例7至示例8的百叶窗结合到每个头戴式显示器中，用于评估外部光重影和亮度不均匀，并且以与其它示例中相同的方式执行外部光重影和亮度不均匀的视觉评估。
116.在示例7的百叶窗中，与没有设置百叶窗的情况相比，外部光重影减少到不能视觉识别的水平，并且显示图像非常容易看到。但是，关于显示图像的亮度不均匀的评估与结合示例1至示例3的百叶窗的情况相比低。
117.在示例8的百叶窗中，与没有设置百叶窗的情况相比，外部光重影显著减少，并且显示图像易于看到。但是，与结合示例1至示例3的百叶窗的情况相比，关于降低外部光重影的效果的评估低，而关于亮度不均匀的评估等同。
118.根据示例7至示例8，因为与没有设置百叶窗的情况相比可以减少外部光重影，因此可以显著提高显示图像的图像质量。如上所述，如果将示例1至示例8的任何百叶窗结合到头戴式显示器中，那么不需要用遮光构件围绕显示光的光路空间的外围，因此可以抑制由于外部光引起的显示图像质量的劣化，并且抑制头戴式显示器内部的高温和高湿。但是，可以说示例1至示例3和示例4至示例6是优选示例，因为与示例7和示例8相比，能够以更高水平实现外部光重影的减少和亮度不均匀的抑制二者。
119.其它实施例
120.注意的是，本发明不限于上述实施例和示例，并且可以在本发明的技术构思内进行许多修改。例如，具有同心圆形状的遮光部分和具有同心圆弧形状的遮光部分可以共存于一个百叶窗中。直到某个半径,遮光部分可以沿着同心圆形成，并且对于超过该半径的半径，遮光部分可以沿着同心圆弧形成。反过来，直到某个半径,遮光部分可以沿着同心圆弧形成，并且对于超过该半径的半径，遮光部分可以沿着同心圆形成。
121.此外，遮光部分不一定必须沿着完全同心的圆或完全同心的圆弧形成，并且只要是可以获得基本等同效果的程度的变形就可以被允许。即，只要可以获得显示图像的基本等同的亮度均匀性，或者当通过压模(die)模制来制造百叶窗时可以实现基本等同的制造容易性，就是可接受的。
122.例如，遮光部分可以沿着多个椭圆或具有共同焦点和不同直径长度的椭圆的一部分设置。可替代地，遮光部分也可以沿着被包围部分的面积彼此不同、重心位置相同并且外边缘不彼此相交的多个环形设置。
123.根据本发明的百叶窗可以设置在除头戴式显示器以外的光学设备中，并且可以安装在例如手持式显示器、捕获静止图像或移动图像的相机、显微镜或内窥镜上。
124.其它实施例
125.虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以便涵盖所有这种修改以及等同的结构和功能。