[发明专利]显示装置和图像显示方法

说明书

提供了头戴式显示装置和在其上显示信息的方法。该头戴式显示装置包括：图像显示设备，配置为显示通过该头戴式显示装置可看到的环境的一部分的捕获图像；以及调光器，配置为当显示捕获图像时允许来自环境的周围光的一部分经过该调光器。在头戴式显示装置上显示信息的方法可以包括：显示通过显示装置可看到的环境的一部分的捕获图像；以及在显示捕获图像的同时，调节通过该头戴式显示装置从环境接收到的周围光。

本申请是2013年5月2日提交的中国专利申请号为201310157754.3的题为“显示装置和图像显示方法”的专利申请的分案。

相关申请

该实用申请要求于2012年5月9日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2012-107213的权益，将其全部内容通过引用的方式合并在此。

技术领域

本公开涉及显示装置和图像显示方法，并且更具体地涉及用作头戴式显示器(HMD)的显示装置和图像显示方法。

背景技术

近年来，增强现实(AR)技术已经引起关注，其中将虚拟物体或作为附加信息的多种信息与真实环境(或其部分)组合，并且将组合结果呈现为电子信息。为了实现该增强现实技术，例如，头戴式显示器已经被检验为一种用于呈现虚拟信息的器具。另外，应用领域的示例包括向执行维修的工程师提供路径引导信息和提供技术信息(这期望支持真实环境中的工作)。特别地，由于手是空闲的，因此头戴式显示器非常方便。另外，在期望在户外移动的同时也欣赏视频或图像的情况下，视频或图像以及外部环境可以在视野中可以同时理解，因此流畅的移动是可能的。

例如，JP-A-2006-162767公开了虚拟图像显示设备(图像显示设备)，其使用虚拟图像光学系统，使得由图像形成器件形成的二维图像作为放大的虚拟图像由观察者观察到。

如作为概念图的图29所示，图像显示设备100’包括：图像形成器件111，其提供有以二维矩阵状态排列的多个像素；准直光学系统112，其将从图像形成器件111的像素发射的光转换为平行光；以及光学器件(光导单元)120，其引导并发射已经在准直光学系统112中转换为平行光的入射光。光学器件120包括光导板121，其使得入射光通过全反射来传播并发射；第一偏转单元 130(例如，由单层光反射膜形成)，其反射入射到光导板121的光，以便入射到光导板121的光在光导板121内部全反射；以及第二偏转单元140(例如，由具有多层层叠结构的多层光反射膜形成)，其从光导板121发射已经在光导板121内部通过全反射传播的光。另外，如果例如使用图像显示设备100’形成HMD，则可以实现轻重量和设备的小型化。另外，与指示图29中的其他组成元件的附图标记相关地参考根据参照图1描述的实施例1的图像显示设备。

可替代地，例如，JP-A-2007-94175公开了虚拟图像显示设备(图像显示设备)，其采用全息衍射光栅，以便使用虚拟图像光学系统使得由图像形成器件形成的二维图像作为放大的虚拟图像由观察者观察到。

如作为概念图的图30所示，图像显示设备300’基本上包括：图像形成器件111，其显示图像；准直光学系统112；以及光学器件(光导单元)320，在图像形成器件111中显示的光入射到所述光学器件320，并且所述光学器件 320将光引导至观察者的瞳孔21。这里，光学器件320包括光导板321以及由光导板321中提供的反射体全息衍射光栅形成的第一衍射光栅组件330和第二衍射光栅组件340。另外，从图像形成器件111的每一像素发射的光入射到准直光学系统112，因此由准直光学系统112产生入射到光导板321的角度不同的多个平行光束，并且该多个平行光速入射到光导板321。从光导板321 的第一表面322发射入射平行光束。另一方面，第一衍射光栅组件330和第二衍射光栅组件340安装在光导板321的第二表面323上，与光导板321的第一表面322平行。另外，与指示图30中的其他组成元件的附图标记相关地参考根据参照图13描述的实施例3的图像显示设备。