本發(fā)明涉及一種顯示設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、近年來，已經(jīng)開發(fā)了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(ar)眼鏡，其是被配置為通過在眼睛上佩戴眼鏡型設(shè)備來將虛擬現(xiàn)實(shí)圖像作為虛擬圖像疊加并顯示在實(shí)際世界上的顯示設(shè)備。通常，ar眼鏡被配置為包括被配置為發(fā)射圖像光的圖像顯示元件(顯示器)、被配置為將圖像光轉(zhuǎn)換為平行光(準(zhǔn)直光)的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)、以及被配置為重復(fù)引導(dǎo)平行光的全反射的導(dǎo)光板。然后，作為將在導(dǎo)光板內(nèi)部引導(dǎo)的光線取出到外部以朝向人眼發(fā)射光線的結(jié)構(gòu)，從而在光線的導(dǎo)光方向上擴(kuò)展眼盒。這里，眼盒是指人眼的位置范圍，在該位置范圍中，由從導(dǎo)光板發(fā)射的光線組成的虛像可以被正確地觀察為圖像。存在這樣的問題，即該結(jié)構(gòu)需要準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)，因此難以縮小ar眼鏡的尺寸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)需要準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)，因此很難縮小ar眼鏡的尺寸。本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的，并且本發(fā)明的目的是提供一種能夠擴(kuò)展眼盒并抑制尺寸的顯示設(shè)備。

2、為了解決上述問題并實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的顯示設(shè)備包括圖像顯示元件、導(dǎo)光板、凹面鏡和兩個(gè)或更多個(gè)半透明鏡。圖像顯示元件被配置為以預(yù)定的指向性角度發(fā)射光線。導(dǎo)光板包括從圖像顯示元件發(fā)射的光線入射到其上的入射表面、被配置為反射從入射表面注入的光線的反射表面、以及面向反射表面以將光線發(fā)射到外部的出射表面。凹面鏡被配置為將由反射表面反射的光線反射為平行光。所述兩個(gè)或更多個(gè)半透明鏡被配置為透射由所述凹面鏡反射的平行光的一部分并且反射所述平行光的剩余部分以將所述剩余部分從所述導(dǎo)光板發(fā)射到外部，所述半透明鏡在所述導(dǎo)光板內(nèi)部的平行光行進(jìn)方向上并排布置。凹面鏡反射由反射表面反射的光線，以入射到兩個(gè)或更多個(gè)半透明鏡中最靠近凹面鏡的半透明鏡上。

3、根據(jù)本發(fā)明可以抑制要被引導(dǎo)的光線的消失，擴(kuò)展眼盒，并抑制尺寸。

技術(shù)特征：

1.一種顯示設(shè)備，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其特征在于，所述指向性角度小于8°。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其特征在于，所述兩個(gè)或更多個(gè)半透明鏡沿著所述導(dǎo)光板中的出射表面?zhèn)炔贾?，從入射表面入射的光線僅被導(dǎo)光板的反射表面朝向凹面鏡全反射一次。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備，其特征在于，所述半透明鏡的數(shù)量為三個(gè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示設(shè)備，其特征在于，在所述三個(gè)半透明鏡中，最靠近所述凹面鏡的第一半透明鏡設(shè)置有非偏振膜，并且布置在所述第一半透明鏡旁邊的第二半透明鏡和最靠近入射表面的第三半透明鏡中的每一個(gè)都設(shè)置有偏振分離膜，所述偏振分離膜被配置為反射入射光線的s偏振分量并透射p偏振分量，以及所述顯示設(shè)備還包括布置在所述第二半透明鏡的所述第一半透明鏡側(cè)上的第一四分之一波片、布置在所述第二半透明鏡的第三半透明鏡一側(cè)上的第二四分之波片、以及布置在所述第三半透明鏡的第二半透明鏡側(cè)面上的第三四分之一波片。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備，其特征在于，所述凹面鏡的反射表面包括非球面。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備，其特征在于，所述凹面鏡的反射表面包括變形非球面。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備，其特征在于，由所述半透明鏡反射的光線產(chǎn)生的圖像的間隔與所述圖像的所述半透明鏡的陣列方向?qū)挾戎g的差不大于1mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備，其特征在于，能夠由所述半透明鏡反射的平行光視覺識(shí)別的圖像在行進(jìn)方向上的寬度不小于2mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示設(shè)備，其中，通過布置多個(gè)所述顯示設(shè)備，使得它們的出射表面傾斜以使它們的眼盒彼此重疊，能夠加寬水平方向視角。

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備，其特征在于，所述半透明鏡中的每一個(gè)被布置為相對(duì)于所述出射表面成45°。

12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備，其特征在于，所述反射表面相對(duì)于所述出射表面位于佩戴所述顯示設(shè)備的人的眼睛的位置的相反側(cè)。

13.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備，其特征在于，所述出射表面相對(duì)于所述反射表面位于佩戴所述顯示設(shè)備的人的眼睛的位置的相反側(cè)。

14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備，其特征在于，所述圖像顯示元件通過移動(dòng)由顯示表面的像素組成的各個(gè)顏色的圖像來校正導(dǎo)光板的顏色分離，以發(fā)射各個(gè)顏色的所述圖像的光線。

15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示設(shè)備，其特征在于，所述第一四分之一波片、所述第二四分之波片和所述第三四分之一波片由無機(jī)玻璃材料制成。

16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備，其特征在于，所述圖像顯示元件面向所述入射表面。

17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備，其特征在于，所述圖像顯示元件的顯示表面在與從所述反射表面到所述出射表面的方向正交并且平行于所述入射表面的方向上的寬度大于在從所述反射表面到所述出射表面方向上的寬度。

18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備，其特征在于，由所述半透明鏡反射的光線是平行光。

19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備，其特征在于，由所述凹面鏡反射的平行光直接到達(dá)最靠近所述凹面反射鏡的所述半透明鏡。

20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備，其特征在于，所述入射表面被形成為相對(duì)于所述出射表面傾斜預(yù)定角度的表面。

技術(shù)總結(jié)
本實(shí)施例的顯示設(shè)備包括圖像顯示元件(20,20a至20d)、導(dǎo)光板(10,10a至10d)、凹面鏡(30,30a至30d)和兩個(gè)或更多個(gè)半透明鏡(41,41a至41d；42,42a至42d；43,43a,43c,43d)。圖像顯示元件(20,20a至20d)被配置為以預(yù)定的指向性角度(θ)發(fā)射光線。導(dǎo)光板(10,10a至10d)包括從圖像顯示元件(20,20a至20d)發(fā)射的光線入射到其上的入射表面(11,11a至11d)、被配置為反射從入射表面(11,11a至11d)注入的光線的反射表面(12,12a至12d)、以及面向反射表面(12,12a至12d)以將光線發(fā)射到外部的出射表面(13,13a至13d)。凹面鏡(30,30a至30d)被配置為將由反射表面(12,12a至12d)反射的光線反射為平行光。兩個(gè)或更多個(gè)半透明鏡(41,41a至41d；42,42a至42d；43,43a,43c,43d)被配置為透射由凹面鏡(30,30a至30d)反射的平行光的一部分并且反射平行光的剩余部分以將剩余部分從導(dǎo)光板(10,10a至10d)發(fā)射到外部，半透明鏡(41,41a至41d；42,42a至42d；43,43a,43c,43d)在導(dǎo)光板(10,10a至10d)內(nèi)部的平行光行進(jìn)方向上并排布置。凹面鏡(30,30a至30d)反射由反射表面(12,12a至12d)反射的光線，以入射到兩個(gè)或更多個(gè)半透明鏡(41,41a至41d；42,42a至42d；43,43a,43c,43d)中最靠近凹面鏡(30,30a至30d)的半透明鏡(41,41a至41d)上。

技術(shù)研發(fā)人員：中辻達(dá)也
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技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10