头戴式显示装置制造方法及图纸

一种头戴式显示装置，包含第一光源、第二光源、光转向棱镜、影像输出模块、第一目镜组与第二目镜组。第一光源用以发射第一光束。第二光源用以发射第二光束。影像输出模块用以接收第一光束与第二光束，且分别产生带有对应影像信息的第一影像光束与第二影像光束。光转向棱镜用以改变第一光束从第一光源往影像输出模块的行进方向，且改变第二光束从第二光源往影像输出模块的行进方向。第一目镜组用以将第二影像光束成像至第一目标位置。第二目镜组用以将第一影像光束成像至第二目标位置。第一光源设置于光转向棱镜与第一目镜组之间，且第二光源设置光转向棱镜与第二目镜组之间。

【技术实现步骤摘要】
头戴式显示装置
本专利技术是关于一种头戴式显示装置，特别是关于一种头戴式立体显示器。
技术介绍
近年来，随着虚拟现实(VirtualReality；VR)的技术蓬勃发展，能呈现立体视觉显示的光学产品已成为消费市场上的注目焦点。传统上，头戴式显示装置可分别提供不同的影像至用户的左眼与右眼，使得使用者的左眼与右眼可分别接收不同的影像信息，再利用人类的两眼视差，从而观看到立体的影像。然而，传统头戴式立体显示器的结构复杂、体积庞大且厚重，影响使用者于配戴时的方便度与舒适度。
技术实现思路
本专利技术提供一种头戴式显示装置，其可提供广视场立体影像的显示效果，且可减少头戴式显示装置的尺寸，从而可提升配戴的方便与舒适度。依据本专利技术的部分实施方式，包含第一光源、第二光源、光转向棱镜、影像输出模块、第一目镜组与第二目镜组。第一光源用以发射第一光束。第二光源用以发射第二光束。影像输出模块用以接收第一光束与第二光束，且分别产生带有对应影像信息的第一影像光束与第二影像光束。光转向棱镜用以改变第一光束从第一光源往影像输出模块的行进方向，且改变第二光束从第二光源往影像输出模块的行进方向。第一目镜组用以将第二影像光束成像至第一目标位置。第二目镜组用以将第一影像光束成像至第二目标位置。第一光源设置于光转向棱镜与第一目镜组之间，且第二光源设置光转向棱镜与第二目镜组之间。于本专利技术的多个实施方式中，藉由光转向棱镜与影像输出模块的配置，第一光源设置于第一目镜组与光转向棱镜之间，且第二光源设置于第二目镜组与光转向棱镜之间，因此，头戴式显示装置于水平方向与垂直方向的结构设置可较紧密，从而降低头戴式显示装置所需的体积，利于缩小头戴式显示装置。此外，依据本专利技术的头戴式显示装置的各个元件与模块的配置与选用，头戴式显示装置可提供使用者广视场(fieldofview)的立体影像。以上所述仅用以阐述本专利技术所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本专利技术的具体细节将在下文的实施方式及相关图式中详细介绍。附图说明图1为依据本专利技术的部分实施方式的头戴式显示装置的立体示意图。图2为依据本专利技术的部分实施方式的头戴式显示装置于另一视角的立体示意图。图3为依据本专利技术的部分实施方式的头戴式显示装置的第一光源的光路俯视示意图。图4为依据本专利技术的部分实施方式的头戴式显示装置的第二光源的光路俯视示意图。图5为依据本专利技术的部分实施方式的头戴式显示装置的第一影像光束的光路俯视图。图6为依据本专利技术的部分实施方式的头戴式显示装置的第二影像光束的光路俯视图。其中，附图标记10头戴式显示装置100第一光源200第二光源300光转向棱镜312第一转向面314第二转向面316连接面320第一穿透辅助元件322空气介面330第二穿透辅助元件332空气介面400场透镜组500影像输出模块600第一目镜组610第一目镜单元620光半反射元件630成像反射镜640第一目镜700第二目镜组710第二目镜单元720光半反射元件730成像反射镜740第二目镜C顶部D1、D2、D3方向I1第一影像光束I2第二影像光束L1第一光束L2第二光束N1、N2法向量具体实施方式阅读以下详细叙述并搭配对应的图式，可了解本专利技术的多个实施例。需留意的是，图式中的多个特征并未依照该业界领域的标准作法绘制实际比例。事实上，所述的特征的尺寸可以任意的增加或减少以利于讨论的清晰性。以下将以图式及详细说明清楚说明本专利技术的精神，任何所属
中具有通常知识者在了解本专利技术的实施例后，当可由本专利技术所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本专利技术的精神与范围。另外，空间相对用语，如“下”、“下方”、“低”、“上”、“上方”等，是用以方便描述一元件或特征与其他元件或特征在图式中的相对关系。除了图式中所示的方位以外，这些空间相对用语亦可用来帮助理解元件在使用或操作时的不同方位。当元件被转向其他方位(例如旋转90度或其他方位)时，本文所使用的空间相对叙述亦可帮助理解。此外，本文中“A元件光学耦合B元件”的叙述除了代表通过或来自A元件的光束可直接进入B元件外，只要通过或来自A元件的光束可进入B元件，则亦允许A元件与B元件之间存在其他的光学元件。相似地，本文中“A元件为光学耦合于B元件与C元件之间”的叙述代表只要光束可通过A元件、B元件及C元件，则亦不排除其他光学元件存在于A元件、B元件与C元件之间。同时参照图1与图2。图1为依据本专利技术的部分实施方式的头戴式显示装置的立体示意图。图2为依据本专利技术的部分实施方式的头戴式显示装置于不同视角的立体示意图。于本专利技术的部分实施方式中，头戴式显示装置10包含第一光源100、第二光源200、光转向棱镜300、场透镜组(fieldlens)400、影像输出模块500、第一目镜组600与第二目镜组700。第一光源100用以发射第一光束L1。第二光源200用以发射第二光束L2。影像输出模块500用以接收第一光束L1与第二光束L2，且分别产生带有对应影像信息的第一影像光束I1与第二影像光束I2。光转向棱镜300光学耦合于第一光源100与场透镜组400之间，且光学耦合于第二光源200与场透镜组之间。光转向棱镜300用以改变第一光束L1从第一光源100往影像输出模块500的行进方向，且改变第二光束L2从第二光源200往影像输出模块500的行进方向。第一目镜组600用以将第二影像光束I2成像至第一目标位置P1。第二目镜组700用以将第一影像光束I1成像至第二目标位置P2。第一光源100设置于光转向棱镜300与第一目镜组600之间，且第二光源200设置光转向棱镜300与第二目镜组700之间。如此一来，头戴式显示装置10可分别提供使用者的左眼与右眼不同的影像信息(亦即第一影像光束I1与第二影像光束I2)，随后左眼与右眼所接收的影像信息可在用户的大脑中组合，进而产生立体影像的效果。更详细地说，于部分实施方式中，场透镜组400光学耦合于光转向棱镜300与影像输出模块500之间，场透镜组400可用以调整第一光束L1至影像输出模块500的入射角，使得第一光束L1的光路与第一影像光束I1的光路可被分隔。相似地，场透镜组400亦可用以调整第二光束L2至影像输出模块500的入射角，使得第二光束L2的光路与第二影像光束I2的光路可被分隔。如此一来，藉由搭配设置光转向棱镜300与场透镜组400，在第一光束L1与第一影像光束I1彼此并不相交的前提下，第一光源100所在的水平高度与第一目镜组600所在的水平高度可实质上不同，且第一目镜组600所在的水平高度与影像输出模块500所在的水平高度可实质上相同。相似地，在第二光束L2与第二影像光束I2彼此并不相交的前提下，第二光源200所在的水平高度与第二目镜组700所在的水平高度可实质上不同，且第二目镜组700所在的水平高度与影像输出模块500所在的水平高度可实质上相同。如此一来，如图1及2所示，头戴式显示装置10于水平方向D1与垂直方向D2的结构设置可较紧密，从而降低头戴式显示装置10所需的体积，利于缩小头戴式显示装置10。于部分实施方式中，如图1及2所示，光转向棱镜300包含具有第一转向面312与第二转向面314，第一转向面312与第二转向面314相交。第一转向面312用以藉由反射的方式改变第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头戴式显示装置，其特征在于，包含：一第一光源，用以发射一第一光束；一第二光源，用以发射一第二光束；一影像输出模块，用以接收该第一光束与该第二光束，且分别产生带有对应影像信息的一第一影像光束与一第二影像光束；一光转向棱镜，用以改变该第一光束从该第一光源往该影像输出模块的行进方向与改变该第二光束从该第二光源往该影像输出模块的行进方向；一第一目镜组，用以将该第二影像光束成像至一第一目标位置；以及一第二目镜组，用以将该第一影像光束成像至一第二目标位置；其中，该第一光源设置于该光转向棱镜与该第一目镜组之间，且该第二光源设置于该光转向棱镜与该第二目镜组之间。

【技术特征摘要】
1.一种头戴式显示装置，其特征在于，包含：一第一光源，用以发射一第一光束；一第二光源，用以发射一第二光束；一影像输出模块，用以接收该第一光束与该第二光束，且分别产生带有对应影像信息的一第一影像光束与一第二影像光束；一光转向棱镜，用以改变该第一光束从该第一光源往该影像输出模块的行进方向与改变该第二光束从该第二光源往该影像输出模块的行进方向；一第一目镜组，用以将该第二影像光束成像至一第一目标位置；以及一第二目镜组，用以将该第一影像光束成像至一第二目标位置；其中，该第一光源设置于该光转向棱镜与该第一目镜组之间，且该第二光源设置于该光转向棱镜与该第二目镜组之间。2.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，该光转向棱镜包含一第一转向面与一第二转向面，该第一转向面用以藉由反射的方式改变该第二光束的该行进方向，该第二转向面用以藉由反射的方式改变该第一光束的该行进方向，其中该第一转向面比该第二转向面更靠近该第一光源，该第二转向面比该第一转向面更靠近该第二光源。3.如权利要求2所述的头戴式显示装置，其特征在于，更包含一连接面，该连接面连接该第一转向面与该第二转向面，且该影像输出模块的出光路径通过该连接面。4.如权利要求2所述的头戴式显示装置，其特征在于，来自该影像输出模块的该第一影像光束藉由该第一转向面反射而转向至该第二目镜组。5.如权利要求2所述的头戴式显示装置，其特征在于，来自该影像输出模块的该第二影像光束藉由该第二转向面反射而转向至该第一目镜组。6.如权利要求2所述的头戴式显示装置，其特征在于，该第一转向面至该影像输出模块的一垂直距离沿着该第一光源往该第二光源的一方向增加的，且该第二转向面至该影像输出模块的一垂直距离沿着该第一光源往该第二光源的该方向减少的。7.如权利要求2所述的头戴式显示装置，其特征在于，更包含一第一穿透辅助元件与一第二穿透辅助元件，该第一穿透辅助元件设置于该第一转向面与该第一目镜组之间，其中该第一穿透辅助元件以一空气接口接触光转向棱镜的第一转向面。8.如权利要求2所述的头戴式显示装置，其特征在于，更包含一第二穿透辅助元件，该第二穿透辅助元件设置于该第二转向面与该第二目镜组之间，其中该第二穿透辅助元件以...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊杰，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71