[實用新型]頭戴式顯示裝置及其光學鏡頭

有效

• 申請號: 201520215385.3
• 申請日: 2015-04-10
• 公開（公告）號: CN204515252U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 陳紀暐;蔡明憲;陳心怡;趙金生;李易升;楊正賢;陳泳良;朱麒翰
• 申請（專利權）人: 銘異科技股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B13/18;G02B13/00
• 代理公司: 深圳市德力知識產權代理事務所 44265
• 代理人: 張睿

技術領域

本實用新型關于顯示裝置，尤其是關于一種頭戴式顯示裝置及其光學鏡頭。

背景技術

隨著科技日新月異，人們對于信息的吸收，以及多媒體視訊的需求日漸增加，而其通常藉由視覺或聽覺接收外界的信息，一般常見的多媒體播放裝置、網絡通訊裝置，及電腦裝置等，都是搭配LCD或是LED等顯示器等使用，而得將其擷取的影像加以顯示，但是其所能顯示的影像畫素及大小，受限于顯示器的尺寸大小及其效能，并且缺少視覺效果，長時間使用也容易造成眼睛的疲勞。

因此，市面上出現了頭戴顯示器(Head-Mounted?Display，以下簡稱HMD)。頭戴顯示器是一種立體視覺顯示的光學產品，其是將具有兩眼視差的三維效果的信號，依序透過設置于雙眼前方的顯示器以及光學鏡頭而傳送至雙眼，進而產生立體且大尺寸的影像。頭戴式顯示器通常是應用在增強現實(augmented?reality，AR)系統或是虛擬現實(virtual?reality，VR)系統，并可跟著使用者移動并能當作一種輸入設備來接收使用者的反應，且透過戴在使用者頭部的頭戴式顯示器，圖像和文字還可以加到使用者所觀看的影像上，進而達到虛擬現實或是增強現實的效果。

而為了優化虛擬現實或是增強現實的效果，頭戴式顯示器可供使用者觀賞到的視野范圍極為重要，故如何使頭戴式顯示器中的光學鏡頭具有適當的視場角(Field?of?View，FOV)成為了本領域技術人員所致力開發的方向。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術存在的上述不足，提供一種頭戴式顯示裝置及其光學鏡頭，其藉由規范光學鏡頭的各透鏡的折射率以及阿貝數而具有適當的視場角。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種頭戴式顯示裝置，包括用以呈現影像畫面的顯示元件、用以提供光束的發光單元、光學鏡頭以及棱鏡，該棱鏡設置于該顯示元件、該發光單元以及該光學鏡頭之間，該發光單元所提供的該光束于經過該棱鏡后被傳送至該顯示元件并產生反射，且反射后的該光束于經過該棱鏡后被傳送至該光學鏡頭，而該光學鏡頭將所接收的該光束向外輸出，以使該影像畫面被呈現；其中，該光學鏡頭沿其光軸方向依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡，且該光束是由該第四透鏡進入該光學鏡頭，并于通過該第一透鏡后向外輸出，而該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡中的至少二者具有相同的折射率以及相同的阿貝數。

較佳地，該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡中的該至少二者的該折射率為I，并滿足下列條件：1.5<I<1.6。

較佳地，該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡中的該至少二者的該阿貝數為V，并滿足下列條件：50<V<60。

較佳地，該第一透鏡、第三透鏡以及該第四透鏡具有該相同的折射率以及該相同的阿貝數。

較佳地，該第一透鏡、第三透鏡以及該第四透鏡具有正屈折力，而該第二透鏡具有負屈折力。

較佳地，該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡皆為非球面透鏡。

較佳地，該顯示元件為反射式液晶(LCOS)元件或數字微型反射鏡(DMD)元件。

較佳地，該棱鏡為偏光分離棱鏡(PBS)或全內反射棱鏡(TIR)。

本實用新型亦提供一種應用于頭戴式顯示裝置的光學鏡頭，沿其光軸方向依次包括具有正屈折力的第一透鏡、具有負屈折力的第二透鏡、具有正屈折力的第三透鏡以及具有正屈折力的第四透鏡，其中，該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡中的至少二者具有相同的折射率以及相同的阿貝數。

較佳地，該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡中的該至少二者的該折射率為I，并滿足下列條件：1.5<I<1.6。

較佳地，該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡中的該至少二者的該阿貝數為V，并滿足下列條件：50<V<60。

較佳地，該第一透鏡、第三透鏡以及該第四透鏡具有該相同的折射率以及該相同的阿貝數。

較佳地，該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡皆為非球面透鏡。

本實用新型頭戴式顯示裝置及其光學鏡頭，藉由規范光學鏡頭的各透鏡的折射率以及阿貝數而使光學鏡頭和頭戴式顯示裝置具有適當的視場角。

附圖說明

圖1：為本實用新型頭戴式顯示裝置于一較佳實施例的外觀結構示意圖。

圖2：為圖1所示頭戴式顯示裝置的內部結構示意圖。