可配戴式显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可配戴式显示装置，包括一反射型的光调变器、一导光板、多个不同颜色的单色光源、以及一光学组件。反射型的光调变器具有一前侧。导光板位于光调变器的前侧，导光板具有一入射表面、及位于相对侧的第一、第二主要表面，入射表面分别连接第一、第二主要表面，导光板将入射表面所接收的光导引通过第一主要表面并往光调变器传递。多个不同颜色的单色光源依序发射不同颜色的光。光学组件设于邻近导光板的入射表面，光学组件可将该多个单色光源所发射的单色光沿入射表面均匀地分布。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可配戴式显示装置。
技术介绍
用于头戴式系统的微显示器通常包含液晶面板、以及将光照射至液晶面板的照明装置。液晶面板可调变入射光以产生影像，而影像透过光学元件显示于使用者的眼睛。依据一种已知的方法，微显示器可利用白光照射液晶面板上的彩色滤光片以形成彩色影像。然而，这种方法需要在每个像素设置至少三个彩色滤光子像素，于是尺寸通常至少变大3倍。如此，导致使用彩色滤光片的微显示器普遍需要较大的光学元件，且由于彩色滤光子像素的电交互作用，使得微显示器显示较差的色彩品质。另一种已知的方法在于使用场色序彩色显示技术，以提供更佳的显示性能并减少微显示器的尺寸。场色序彩色显示器根据红色、绿色及蓝色三主色将一彩色影像分为不同色场。微显示器将每个色场分开地显示时则开启对应的彩色光源。当这些场色迅速地依序显示，即可被使用者的眼睛合成为全色彩影像。由于场色序彩色显示器需要使用位于不同位置的多个光源(即不同颜色的光源)，可能面临无法均匀分布照射光，即由于对应光源的不同位置使得每一个彩色光照射光调变器的空间分布可能不同。有鉴于此，目前需要一种改良的可配戴式显示装置，以便改善上述的缺陷。
技术实现思路
本专利技术阐述一种可减少尺寸的可配戴式显示装置，其使用不同颜色的多个点状单色光源照射光调变器。依据一实施例，一种可配戴式显示装置包括：一反射型的光调变器、一导光板、多个不同颜色的单色光源、以及一光学组件。光调变器具有一前侧。导光板位于光调变器的前侧，导光板具有一入射表面、及位于相对侧的第一、第二主要表面，入射表面分别与第一、第二主要表面相连接，导光板可导引入射表面所接收的光通过第一主要表面并往光调变器传递。多个不同颜色的单色光源依序发射不同颜色的光。光学组件设于邻近导光板的入射表面，光学组件可将该多个单色光源所发射的单色光沿该入射表面均匀分布。依据一实施例，该光学组件包括一光学积分柱，该光学积分柱具有由多个反射侧壁所界定的内部，该多个单色光源所发射的单色光经该光学积分柱传播时产生内反射。依据一实施例，该导光板具有相交接的第一侧和第二侧，该入射表面设置于该导光板的该第一侧，该光学积分柱大致沿该导光板的该第二侧延伸，该光学积分柱具有一入光窗、一出光窗及沿着一轴向延伸的长形部，该入光窗定义于该长形部的一末端，该出光窗位于沿该轴向与该入光窗相间隔之处并开设于该长形部的一侧。依据一实施例，该长形部沿一第一轴向延伸，该光学积分柱还包括一个将光导向该出光窗的转折部，该转折部沿着一第二轴向延伸，该第二轴向相对于该第一轴向倾斜约40度至50度。依据一实施例，该入光窗与该出光窗具有不同形状的截面。依据一实施例，该光学组件包括一导光件，该导光件沿着该入射表面设置。依据一实施例，该导光件具有位于相对侧的第三、第四主要表面及多个光学结构，该多个光学结构将光导向该第三主要表面，该第三主要表面面向该导光板的该入射表面。依据一实施例，该多个光学结构包括多个形成于该导光件的该第四主要表面上的凹槽，该多个凹槽的每一个具有第一、第二侧壁及一参考轴，该参考轴与该第四主要表面呈相垂直，该第一、第二侧壁分别在该参考轴的两侧延伸，该第一侧壁与该参考轴之间的第一角度约30至65度，该第二侧壁与该参考轴之间的第二角度约0至30度。依据一实施例，该导光件具有位于相对侧的第一、第二末端，该第一末端设置有一入光面，该导光件朝向该第二末端为渐缩的形状。依据一实施例，该光学组件包括一光学积分柱、一导光件及一扩散片，该扩散片设置于该光学积分柱与该导光件之间，该多个单色光源的每一发射光依序通过该光学积分柱、该扩散片及该导光件，该导光件将光导向该导光板的该入射表面。依据一实施例，该光学组件还包括一反射型的极化器，该极化器设置于该导光件与该入射表面之间。依据一实施例，该导光板具有互相交接的第一、第二侧，该入射表面设置于该第一侧，该导光件大致沿该导光板的该第一侧延伸，该光学积分柱大致沿该导光板的该第二侧延伸。依据一实施例，该导光板具有第一侧、及相对的第二、第三侧，该入射表面设置于该第一侧，该第二、第三侧分别与该第一侧相交接，且具有不同颜色的该多个单色光源包括多个第一单色光源及多个第二单色光源，该多个第一单色光源设置于该导光板的该第二侧，该多个第二单色光源设置于该导光板的该第三侧。依据一实施例，该光学组件包括第一、第二光学积分柱、一导光件及第一、第二扩散片，该第一扩散片设于该导光件与该第一光学积分柱之间，该第二扩散片设于该导光件与该第二光学积分柱之间，该多个第一单色光源的每一发射光通过该第一积分柱与该第一扩散片并经由该导光件导向该导光板的该入射表面，该多个第二单色光源的每一发射光通过该第二积分柱与该第二扩散片并经由该导光件导引向该导光板的该入射表面。依据一实施例，该导光件沿该导光板的该第一侧延伸，该第一、第二光学积分柱分别沿该导光板的该第二、第三侧延伸。依据一实施例，该导光件具有位于相对侧的第三、第四主要表面、及多个光学结构，该多个光学结构将光导向该第三主要表面，该第三主要表面面向该导光板的该入射表面。依据一实施例，该多个光学结构包括多个形成于该导光件的该第四主要表面上的凹槽，该多个凹槽的每一个具有第一、第二侧壁及一
参考轴，该参考轴与该第四主要表面呈相垂直，该第一、第二侧壁分别在该参考轴的两侧延伸，该第一侧壁与该参考轴之间定义出第一角度，该第二侧臂与该参考轴之间定义出一第二角度，该第一、第二角度分别介于约30与65度之间。依据一实施例，该光学组件包括一耦合镜、一蝇眼透镜及一菲涅尔透镜(Fresnel lens)，该多个单色光源的每一个发射光在通过该入射表面进入该导光板之前，是依序通过该耦合镜、该蝇眼透镜及该菲涅尔透镜。依据一实施例，该光学组件包括一光学积分柱、一菲涅尔透镜(Fresnel lens)及一扩散片，该扩散片置于该光学积分柱与该菲涅尔透镜之间，该多个单色光源的每一个发射光在通过该入射表面进入该导光板之前，是依序通过该光学积分柱、该扩散片及该菲涅尔透镜。依据一实施例，该光学组件包括多个双色分光镜及一导光件，该多个双色分光镜将该多个单色光源的光导引向该导光件的一入光面，而该导光件分配穿过该导光板的该入射表面的光。附图说明图1为绘示依据本专利技术一实施例所提供的可配戴式显示装置的简易示意图。图2为绘示本专利技术一实施例在可配戴式显示装置中所提供的成像部的示意图。图3为绘示了图2的成像部的结构的分解图。图4为绘示使用于图2中的成像部的光学积分柱的示意图。图5为绘示光学积分柱的入光窗的截面图。图6及图7分别为绘示光学积分柱的出光窗的截面图。图8为绘示使用于图2的成像部中的导光件的示意图。图9为绘示依据本专利技术另一实施例在导光板的两个相对侧设有两组单色光源的成像部的示意图。图10为绘示使用于图9的成像部中的导光件的示意图。图11至图13为绘示光学组件的其它实施例的示意图。具体实施方式图1为绘示依据本专利技术一实施例所提供的可配戴式显示装置100的示意图。可配戴式显示装置100可应用于可携式系统，例如应用于近眼显示器的头戴式系统。可配戴式显示装置100可包含一成像部102及一光学模组104。成像部102可根据所接收的资料产生一影像光L2。光学模组104可聚集影像光L2的光束，并投影出具有均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可配戴式显示装置，包括：一反射型的光调变器，具有一前侧；一导光板，位于该光调变器的该前侧，该导光板具有一入射表面、及位于相对侧的第一、第二主要表面，该入射表面分别与该第一、第二主要表面相连接，该导光板可导引该入射表面所接收的光通过该第一主要表面并往该光调变器传递；多个不同颜色的单色光源，可依序发射不同颜色的光；及一光学组件，设于邻近该导光板的该入射表面，该光学组件可将该多个单色光源所发射的单色光沿该入射表面均匀分布。

【技术特征摘要】
2015.05.04 US 62/156,3881.一种可配戴式显示装置，包括：一反射型的光调变器，具有一前侧；一导光板，位于该光调变器的该前侧，该导光板具有一入射表面、及位于相对侧的第一、第二主要表面，该入射表面分别与该第一、第二主要表面相连接，该导光板可导引该入射表面所接收的光通过该第一主要表面并往该光调变器传递；多个不同颜色的单色光源，可依序发射不同颜色的光；及一光学组件，设于邻近该导光板的该入射表面，该光学组件可将该多个单色光源所发射的单色光沿该入射表面均匀分布。2.如权利要求1所述的可配戴式显示装置，其特征在于，该光学组件包括一光学积分柱，该光学积分柱具有由多个反射侧壁所界定的内部，该多个单色光源所发射的单色光经该光学积分柱传播时产生内反射。3.如权利要求2所述的可配戴式显示装置，其特征在于，该导光板具有相交接的第一侧和第二侧，该入射表面设置于该导光板的该第一侧，该光学积分柱大致沿该导光板的该第二侧延伸，该光学积分柱具有一入光窗、一出光窗及沿着一轴向延伸的长形部，该入光窗定义于该长形部的一末端，该出光窗位于沿该轴向与该入光窗相间隔之处并开设于该长形部的一侧。4.如权利要求3所述的可配戴式显示装置，其特征在于，该长形部沿一第一轴向延伸，该光学积分柱还包括一个将光导向该出光窗的转折部，该转折部沿着一第二轴向延伸，该第二轴向相对于该第一轴向倾斜约40度至50度。5.如权利要求3所述的可配戴式显示装置，其特征在于，该入光
\t窗与该出光窗具有不同形状的截面。6.如权利要求1所述的可配戴式显示装置，其特征在于，该光学组件包括一导光件，该导光件沿着该入射表面设置。7.如权利要求6所述的可配戴式显示装置，其特征在于，该导光件具有位于相对侧的第三、第四主要表面及多个光学结构，该多个光学结构将光导向该第三主要表面，该第三主要表面面向该导光板的该入射表面。8.如权利要求7所述的可配戴式显示装置，其特征在于，该多个光学结构包括多个形成于该导光件的该第四主要表面上的凹槽，该多个凹槽的每一个具有第一、第二侧壁及一参考轴，该参考轴与该第四主要表面呈相垂直，该第一、第二侧壁分别在该参考轴的两侧延伸，该第一侧壁与该参考轴之间的第一角度约30至65度，该第二侧壁与该参考轴之间的第二角度约0至30度。9.如权利要求6所述的可配戴式显示装置，其特征在于，该导光件具有位于相对侧的第一、第二末端，该第一末端设置有一入光面，该导光件朝向该第二末端为渐缩的形状。10.如权利要求1所述的可配戴式显示装置，其特征在于，该光学组件包括一光学积分柱、一导光件及一扩散片，该扩散片设置于该光学积分柱与该导光件之间，该多个单色光源的每一发射光依序通过该光学积分柱、该扩散片及该导光件，该导光件将光导向该导光板的该入射表面。11.如权利要求10所述的可配戴式显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冠宇，李悦荣，
申请(专利权)人：立景光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71