[發(fā)明專利]頭戴式顯示設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910205438.2
• 申請(qǐng)日: 2009-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101726857A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武川洋;舟波明生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;楊紅梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及供觀看者配戴在頭上的頭戴式顯示設(shè)備。?

背景技術(shù)

已經(jīng)存在一些虛擬圖像顯示裝置(圖像顯示裝置)，其每一種能使觀看者觀看到由圖像形成裝置形成的、形式為由虛擬圖像光學(xué)系統(tǒng)放大的虛擬圖像的二維圖像，如在日本未審查專利申請(qǐng)No.2006-162767中公開(kāi)的那樣。?

圖8是示例性圖像顯示裝置100的概念圖。圖像顯示裝置100包括具有以二維矩陣排列的多個(gè)像素的圖像形成裝置111，將從圖像形成裝置111的像素發(fā)射的光準(zhǔn)直成平行光的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)112，以及接收來(lái)自準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)112的平行光、引導(dǎo)所述光從中穿過(guò)并輸出所述光的光學(xué)裝置(光引導(dǎo)裝置)120。圖像形成裝置111和準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)112構(gòu)成圖像產(chǎn)生器110。光學(xué)裝置120包括在輸出所接收的光之前使所述光在其內(nèi)部以全反射傳播的光導(dǎo)板121，用于反射由光導(dǎo)板121接收的光從而使所述光在光導(dǎo)板121內(nèi)部被全反射的第一偏轉(zhuǎn)裝置130(例如一層光反射膜)，以及用于使在光導(dǎo)板121內(nèi)已經(jīng)以全反射傳播的光從光導(dǎo)板121輸出的第二偏轉(zhuǎn)裝置140(例如其中層疊有若干光反射膜的多層結(jié)構(gòu))。?

還存在其他一些虛擬圖像顯示裝置(圖像顯示裝置)，其每一種利用全息衍射光柵使觀看者能觀看到由圖像形成裝置形成的、形式為由虛擬圖像光學(xué)系統(tǒng)放大的虛擬圖像的二維圖像，如在日本未審查專利申請(qǐng)No.2007-94175中公開(kāi)的那樣。?

圖10A是示例性圖像顯示裝置300的概念圖。圖像顯示裝置300基本上包括顯示圖像的圖像形成裝置111、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)112、以及接收在圖像形成裝置111上顯示的圖像的光并引導(dǎo)該光從其中穿過(guò)到達(dá)觀看者眼睛41的光學(xué)裝置(光引導(dǎo)裝置)320。光學(xué)裝置320包括光導(dǎo)板321和在光導(dǎo)板321上提供的第一和第二衍射光柵部件330和340。衍射光柵部件330和340是反射性體全息衍射光柵。準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)112接收從圖像形成裝置111的像素發(fā)射的光，將所述光準(zhǔn)直成平行光，并將該平行光輸出到光導(dǎo)板321。該平行光進(jìn)入光導(dǎo)板321的第一表面322并從光導(dǎo)板321的第一表面322輸出。在光導(dǎo)板321的第二表面323上提供?第一和第二衍射光柵部件330和340，第二表面323平行于第一表面322。?

在頭戴式顯示(HMD)設(shè)備中，在觀看者的頭上要配戴兩個(gè)圖像顯示裝置，其中，重要的是這兩個(gè)圖像顯示裝置之間的距離要與觀看者兩眼之間的距離匹配。兩眼中心之間的距離因人而異，其范圍是約58mm至約72mm，其差距在大約14mm之內(nèi)。因此，期望這兩個(gè)圖像顯示裝置每一個(gè)可沿第一方向移動(dòng)約7mm，所述第一方向是由連接觀看者兩眼中心的虛擬線限定的方向。將垂直于第一方向的方向，或者說(shuō)是相對(duì)于觀看者的豎直方向定義為第二方向。?

這種包括被配置為調(diào)節(jié)左、右圖像顯示裝置之間的間距的機(jī)構(gòu)的雙目頭戴式圖像顯示設(shè)備的例子在例如日本未審查專利申請(qǐng)No.8-136853和8-136858中被公開(kāi)。?

發(fā)明內(nèi)容

在日本未審查專利申請(qǐng)No.8-136853和8-136858號(hào)中公開(kāi)的各自被配置為調(diào)節(jié)左、右圖像顯示裝置之間的間距的機(jī)構(gòu)具有復(fù)雜的構(gòu)造，因此要減小其尺寸和重量是不切實(shí)際的。此外，沿第二方向?qū)ψ蟆⒂覉D像顯示裝置的調(diào)節(jié)被實(shí)現(xiàn)為對(duì)鼻墊的高度的調(diào)節(jié)。而鼻墊的結(jié)構(gòu)難以進(jìn)行簡(jiǎn)化。特別是，難于減少位于觀看者面部前的部件的數(shù)量。?

期望的是本發(fā)明提供一種包括圖像顯示裝置的頭戴式顯示設(shè)備，每個(gè)圖像顯示裝置具有簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使得所述頭戴式顯示設(shè)備適于觀看者配戴。?

根據(jù)本發(fā)明的一般實(shí)施例，一種頭戴式顯示設(shè)備包括：?

(A)圖像顯示裝置；?

(B)配戴裝置，利用所述配戴裝置將圖像顯示裝置配戴在觀看者的頭上；以及?

(C)附接部件，利用所述附接部件將圖像顯示裝置附接于配戴裝置上，?

其中，所述附接部件包括：?

(C-1)第一、第二和第三球體；?

(C-2)支持部件，具有包括連續(xù)凹陷的第一線狀凹槽、平行于第一凹槽且包括連續(xù)凹陷的第二線狀凹槽、以及平行于第一凹槽且包括連續(xù)凹陷的第三線狀凹槽；?

(C-3)保持部件，具有與第一凹槽正交且包括連續(xù)凹陷的第四線狀凹槽、平行于第四凹槽且具有連續(xù)凹陷的第五線狀凹槽、以及平行于第四凹槽且具有連續(xù)凹陷的第六線狀凹槽；以及?

(C-4)推進(jìn)裝置，用于推動(dòng)所述保持部件使所述保持部件抵靠所述支持部件，?