头戴式显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种头戴式显示装置，其包括装置本体以及影像显示装置。装置本体包括第一部分以及与第一部分连接的第二部分。影像显示装置设置于装置本体。影像显示装置用于将影像画面投射至投影目标。影像显示装置包括光纤元件以及成像元件。光纤元件适于传递照明光束。成像元件基于照明光束将影像光束投射至投影目标，以显示影像画面。光纤元件设置在装置本体的第一部分。成像元件设置在装置本体的第一部分与第二部分两者中的其中之一。本发明专利技术提供的头戴式显示装置能让使用者的可视角扩大、使头戴式显示装置的体积缩小以及重量减轻。

Headwear display device

The invention discloses a head - worn display device, which includes a device body and an image display device. The device body includes the first part and the second parts connected to the first part. The image display device is set on the device body. The image display device is used to project the image to the projection target. The image display device includes the optical fiber element and the imaging element. Fiber optic elements are suitable for transmitting light beams. The imaging element is based on the illuminated beam to project the image beam to the projective target to display the image. The optical fiber element is set in the first part of the device body. The imaging element is one of the two parts of the first part of the device body and the second part. The head wearing display device provided by the invention can allow the user to expand the visual angle, reduce the volume of the head wearing display device and reduce the weight.

【技术实现步骤摘要】
头戴式显示装置
本专利技术涉及一种显示装置，且特别涉及一种头戴式显示装置。
技术介绍
近眼显示装置(NearEyeDisplay，NED)或是头戴式显示装置(Head-MountedDisplay，HMD)是目前极具潜力的穿戴式显示装置。近眼显示装置在应用上以是否能够同时观看到环境影像，而可分为扩增实境(AugmentedReality，AR)与虚拟实境(VirtualReality，VR)两类。对于虚拟实境而言，讲究的是沉浸在虚拟世界的真实感，亦即超越眼睛极限的广视角。扩增实境的需求则是如何在体积轻量化的前提下，提供最佳的影像品质。目前扩增实境的头戴式显示装置，其光学技术发展的关键在于如何同时兼顾视角(FieldofView，FOV)、体积、重量与外观性这四项关键需求。“
技术介绍
”段落只是用来帮助了解本
技术实现思路
，因此在“
技术介绍
”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属
中普通技术人员所知道的公知技术。在“
技术介绍
”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本专利技术一个或多个实施例所要解决的问题，在本专利技术申请前已被所属
中普通技术人员所知晓或认知。
技术实现思路
本专利技术提供一种头戴式显示装置，让使用者的可视角(FieldofView，FOV)扩大、将头戴式显示装置的体积缩小以及重量减轻。本专利技术提供一种头戴式显示装置可提供良好的配戴舒适性。本专利技术的其他目的和优点可以从本专利技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本专利技术的一实施例提出一种头戴式显示装置，其包括装置本体以及影像显示装置。装置本体包括第一部分以及与第一部分连接的第二部分。影像显示装置设置于装置本体。影像显示装置用于将影像画面投射至投影目标。影像显示装置包括光纤元件以及成像元件。光纤元件适于传递照明光束。成像元件将影像光束，以虚像投影方式投射至投影目标，以显示影像画面。光纤元件设置在装置本体的第一部分。成像元件设置在装置本体的第一部分与第二部分两者其中之一。基于上述，本专利技术的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。本专利技术实施例的影像显示装置，其显示影像画面所需的照明光束以光纤元件传递，因此头戴式显示装置的外观时尚，且可提供良好的配戴舒适性，也可让使用者的可视角(FieldofView，FOV)扩大、使头戴式显示装置的体积缩小以及重量的减轻。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1是本专利技术一实施例的头戴式显示装置的概要示意图。图2是本专利技术另一实施例的头戴式显示装置的概要示意图。图3是本专利技术一实施例的影像显示装置的光学概要示意图。图4是本专利技术一实施例的发光元件输出照明光束至光纤元件的概要示意图。图5及图6是本专利技术不同实施例的光纤元件的剖面示意图。图7及图8是本专利技术不同实施例的光准直元件的侧视示意图。具体实施方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本专利技术。图1是本专利技术一实施例的头戴式显示装置的概要示意图。请参考图1，本实施例的头戴式显示装置100包括装置本体110以及影像显示装置120。装置本体110包括第一部分112以及与第一部分112连接的第二部分114。在本实施例中，装置本体110例如包括眼镜，但眼镜的型态并不用以限定本专利技术。第一部分112包括镜框、镜架以及鼻垫三者中的至少其中之一。在本实施例中，镜框、镜架以及鼻垫例如可以是分别制作后再以螺丝等类似的固定元件(fixer)加以组装。在一实施例中，镜框、镜架以及鼻垫三者也可一体成型。本专利技术对装置本体110的型态并不加以限制。第二部分114包括镜片，其数量例如是一个或两个，并且组装在镜框上。在其他实施例中，第一部分112与第二部分114为一体成型，例如护目镜(goggle)架构。在本实施例中，影像显示装置120设置于装置本体110。影像显示装置120适于将影像画面以虚像投影方式投射至投影目标。投影目标例如使用者的眼睛(图3的投影目标800)。换句话说，就是使用者的眼睛观看到的影像画面是以放大虚像的方式呈现。在本实施例中，影像显示装置120包括发光元件122、光纤元件124、影像输出元件126以及成像元件128。在本实施例中，发光元件122、光纤元件124以及影像输出元件126设置在装置本体110的第一部分112。举例而言，发光元件122可设置在镜框及镜架两者中的至少其中之一。影像输出元件126可设置在镜框及鼻垫两者中的至少其中之一。光纤元件124可设置在镜框、镜架以及鼻垫三者中的至少其中之一。光纤元件124例如以直线的方式在镜框的预设方向上延伸，或者以曲线或折线的方式在镜框的多个不同方向上延伸。本专利技术对光纤元件124在装置本体110的第一部分112上的配置方式并不加以限制。在本实施例中，成像元件128设置在装置本体110的第一部分112与第二部分114两者中的其中之一。举例而言，成像元件128例如可以整合在眼镜的镜片上，或者是位在镜片内侧紧贴镜片之处。在本实施例中，发光元件122适于输出照明光束(例如图3的照明光束L1)至光纤元件124。光纤元件124将照明光束从发光元件122传递至影像输出元件126。影像输出元件126将照明光束L1调变成影像光束L2并输出影像光束L2至成像元件128。成像元件128将影像光束L2以虚像投射方式投射至投影目标，以显示影像画面。换句话说，在本实施例中，光纤元件124适于传递照明光束L1。成像元件128将影像光束投射至投影目标，以显示影像画面。在本实施例中，环境光束L3例如穿透装置本体110的第二部分114并且投射至投影目标，让头戴式显示装置100可提供扩增实境的功能。但本专利技术实施例是利用光纤元件124来传递照明光束的传递方法也可应用在虚拟实境或混合实境(MixedReality，MR)的头戴式显示装置，本专利技术对光纤元件124的应用层面并不加以限制。在本实施例中，头戴式显示装置100使用光纤元件124作为照明光束L1在发光元件122与影像输出元件126之间的传递介质。发光元件122例如设置在使用者耳朵附近的眼镜镜架处，但不限于此。发光元件122发出的照明光束L1耦合进光纤元件124之后，利用光纤元件124可曲挠的特性，让光纤元件124沿着眼镜镜框延伸到使用者鼻梁附近的眼镜鼻垫处，将照明光束L1传递到影像输出元件126。另外，在一实施例中，镜框例如可以用来包覆光纤元件124，将光纤元件124埋在装置本体110的第一部分112的镜框内，使得头戴式显示装置100在外观上看来就如同一般普通的眼镜一样。本专利技术的实施例对装置本体(例如眼镜)的型态并不加以限制。图2是本专利技术另一实施例的头戴式显示装置的概要示意图。请参考图1及图2，本实施例的头戴式显示装置200类似于图1实施例的头戴式显示装置100，两者之间的差异主要例如在于装置本体210的型态。举例而言，在本实施例中，装置本体210的第一部分212例如没有将第二部分214的边缘完全包覆。请参考图2，在本实施例中，发光元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头戴式显示装置，其特征在于包括一装置本体以及一影像显示装置，其中，所述装置本体包括一第一部分以及一与所述第一部分连接的一第二部分；以及所述影像显示装置设置于所述装置本体，用于将一影像画面投射至一投影目标，以及所述影像显示装置包括一光纤元件以及一成像元件，所述光纤元件用于传递一照明光束，以及所述成像元件将一影像光束投射至所述投影目标，以显示所述影像画面，其中所述光纤元件设置在所述装置本体的所述第一部分，以及所述成像元件设置在所述装置本体的所述第一部分与所述第二部分两者中的其中之一。

【技术特征摘要】
1.一种头戴式显示装置，其特征在于包括一装置本体以及一影像显示装置，其中，所述装置本体包括一第一部分以及一与所述第一部分连接的一第二部分；以及所述影像显示装置设置于所述装置本体，用于将一影像画面投射至一投影目标，以及所述影像显示装置包括一光纤元件以及一成像元件，所述光纤元件用于传递一照明光束，以及所述成像元件将一影像光束投射至所述投影目标，以显示所述影像画面，其中所述光纤元件设置在所述装置本体的所述第一部分，以及所述成像元件设置在所述装置本体的所述第一部分与所述第二部分两者中的其中之一。2.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述影像显示装置还包括一发光元件以及一影像输出元件，所述发光元件输出所述照明光束至所述光纤元件，所述光纤元件将所述照明光束从所述发光元件传递至所述影像输出元件，所述影像输出元件调变所述照明光束，形成一影像光束并输出所述影像光束至所述成像元件，以及所述成像元件将所述影像光束以虚像投影方式，投射至所述投影目标，以显示所述影像画面，其中所述发光元件以及所述影像输出元件，设置在所述装置本体的所述第一部分。3.如权利要求2所述的头戴式显示装置，其特征在于，所述发光元件以及所述光纤元件形成一光源模组，所述光源模组还包括：一第一透镜元件，设置在所述照明光束的传递路径上，且所述第一透镜元件设置在所述发光元件以及所述光纤元件之间，用于将所述照明光束聚焦至所述光纤元件；以及一光准直元件，设置在所述照明光束的传递路径上，且所述光准直元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡志贤，潘浩炜，谢启堂，翁懿萱，
申请(专利权)人：中强光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71