[發明專利]頭戴式顯示器

在審

• 申請號: 201610355138.2
• 申請日: 2016-05-25
• 公開（公告）號: CN107436489A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 黃俊杰
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B27/22
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 李昕巍,鄭泰強

技術領域

本發明涉及一種頭戴式顯示器，特別涉及一種頭戴式立體顯示器。

背景技術

近年來，隨著虛擬實境(Virtual Reality；VR)的技術蓬勃發展，能呈現立體視覺顯示的光學產品已成為消費市場上的注目焦點。傳統上，頭戴式顯示器可分別提供不同的影像至使用者的左眼與右眼，使得使用者的左眼與右眼可分別接收不同的影像資訊，再利用人類的兩眼視差，從而觀看到立體的影像。然而，傳統頭戴式立體顯示器的結構復雜、體積龐大且厚重，影響使用者于配戴時的方便度與舒適度。

發明內容

本發明提供一種頭戴式顯示器，其可減少頭戴式顯示器的水平面積，而可提升配戴的方便與舒適度。

依據本發明的部分實施方式，頭戴式顯示器包含第一光源模塊、第二光源模塊、光反向偏轉模塊、影像輸出模塊、第一目鏡模塊、第二目鏡模塊與分光鏡。第一光源模塊用以發射第一光束。第二光源模塊用以發射第二光束。影像輸出模塊用以接收第一光束與第二光束，且分別產生帶有對應影像資訊的第一影像光束與第二影像光束。光反向偏轉模塊光學耦合于第一光源模塊與影像輸出模塊之間，使得第一光束的前進方向與第一影像光束的前進方向是相反的。相似地，光反向偏轉模塊光學耦合于第二光源模塊與影像輸出模塊之間，使得第二光束的前進方向與第二影像光束的前進方向是相反的。第一目鏡模塊用以將第一影像光束成像至第一目標位置。相似地，第二目鏡模塊用以將第二影像光束成像至第二目標物。分光鏡光學耦合于影像輸出模塊與第一目鏡模塊之間，用以引導第一影像光束至第一目鏡模塊。相似地，分光鏡光學耦合于影像輸出模塊與第二目鏡模塊之間，用以引導第二影像光束至第二目鏡模塊。

于本發明的多個實施方式中，通過第一光源模塊、第二光源模塊與分光鏡的配置，頭戴式顯示器可分別提供使用者的左眼與右眼不同的影像資訊(亦即第一影像光束與第二影像光束)，隨后左眼與右眼所接收的影像資訊可在使用者的大腦中組合，進而產生立體影像的效果。此外，光反向偏轉模塊可使第一影像光束與第一光束的前進方向相反，故第一光源模塊與影像輸出模塊可被設置于不同水平高度。相似地，光反向偏轉模塊亦可使第二影像光束與第二光束的前進方向相反，故第二光源模塊與影像輸出模塊亦可被設置于不同水平高度，從而降低頭戴式顯示器所需的水平面積，利于縮小頭戴式顯示器的水平面積。

以上所述僅用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明的具體細節將在下文的實施方式及相關附圖中詳細介紹。

附圖說明

閱讀以下詳細敘述并搭配對應的附圖，可了解本發明的多個樣態。需留意的是，附圖中的多個特征并未依照該業界領域的標準作法繪制實際比例。事實上，所述的特征的尺寸可以任意的增加或減少以利于討論的清晰性。

圖1為依據本發明的部分實施方式的頭戴式顯示器的立體示意圖。

圖2為依據圖1的局部區域R的放大剖面示意圖。

圖3為依據本發明的部分實施方式的頭戴式顯示器的俯視圖。

圖4為依據本發明的部分實施方式的頭戴式顯示器于第一時間點的光路示意圖。

圖5為依據本發明的部分實施方式的頭戴式顯示器于第二時間點的光路示意圖。

【符號說明】

10 頭戴式顯示器

100第一光源模塊

110固態光源陣列

120柱狀透鏡

130球狀透鏡

200第二光源模塊

210固態光源陣列

220柱狀透鏡

230球狀透鏡

300光反向偏轉模塊

310第一光轉向元件

312反射面

320第二光轉向元件

322轉向面

330穿透輔助元件

332接觸面

400影像輸出模塊

420透鏡群組

500第一目鏡模塊

510光半反射元件

520成像反射鏡

530第一目鏡

600第二目鏡模塊

610光半反射元件

620成像反射鏡

630第二目鏡

700分光鏡

710第一分光單元

712第一分光面

714第一背面

720第二分光單元

722第二分光面