近眼显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种近眼显示装置，其中第一波导元件具有多个第一分光元件以使影像光束分光。第一波导元件还具有倾斜表面以及抗反射结构。影像光束经由第一入光面进入第一波导元件。影像光束被倾斜表面反射后，传递至多个第一分光元件，并经由第一出光面离开第一波导元件，其中第一入光面与第二出光面之间具有间距。抗反射结构位于第一入光面与倾斜表面的相接区域，用于消除从第一入光面入射的部分影像光束在倾斜表面产生两次反射的情形，解决鬼影问题并提供良好的显示品质。

Near-eye display device

The present invention relates to a near-eye display device in which the first waveguide element has a plurality of first splitting elements for splitting the image beam. The first waveguide element also has an inclined surface and an anti-reflection structure. The image beam enters the first waveguide element through the first entry surface. After the image beam is reflected by the inclined surface, it is transmitted to a plurality of first beam splitters and leaves the first waveguide element through the first light plane, where there is a distance between the first light-entering surface and the second light-exiting surface. The anti-reflection structure is located in the area between the first entry surface and the inclined surface. It is used to eliminate the situation that the image beam incident from the first entry surface produces two reflections on the inclined surface, solve the ghost problem and provide good display quality.

【技术实现步骤摘要】
近眼显示装置
本专利技术是有关于一种头戴式显示装置，且特别是有关于一种近眼显示装置。
技术介绍
近眼显示器(NearEyeDisplay,NED)可以应用在头戴式显示器(Head-mountedDisplay,HMD)的显示系统，是目前极具发展潜力的下一代杀手级产品。在近眼显示技术的相关应用上，目前可分为扩增实境(AugmentedReality,AR)技术以及虚拟实境(VirtualReality,VR)技术。对扩增实境技术而言，相关开发人员目前致力于如何在近眼显示器的重量与体积轻薄的前提下提供最佳的影像品质。在利用近眼显示器实现扩增实境的光学架构中，用以显示的影像光束由投影装置发出后，经由具半反射半穿透的光学元件反射而进入使用者的眼睛。显示影像的光束以及外界的环境光束都可进入使用者的眼睛，而达到扩增实境的显示效果。然而，使用者在使用传统的近眼显示器的过程中往往会遇到显示画面有鬼影的情况。也就是说，使用者会观看到原本预期的影像画面外，同时还会观看到非预期的影像画面。因此，如何避免近眼显示器提供的显示画面产生鬼影(Ghostimage)的情况，并且可具有较佳的视线范围与视觉品质，以使近眼显示器可提供良好的使用者体验，是目前重要的课题之一。“
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本领域技术人员所知道的已知技术。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本领域技术人员所知晓或认知。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种近眼显示装置，其可有效解决二次反射杂散光所造成的鬼影问题，并提供良好的显示品质。本专利技术的其它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。为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本专利技术的一实施例提出一种近眼显示装置。近眼显示装置包括：显示器、第一波导元件、第二波导元件。显示器用于提供影像光束。第一波导元件配置于影像光束的传递路径上，且具有第一入光面、第一出光面、倾斜表面、多个第一分光元件以及抗反射结构，以及第二波导元件，配置于影像光束的传递路径上，且位于显示器与第一波导元件之间，第二波导元件包括第二入光面、第二出光面与多个第二分光元件，其中影像光束经由第二入光面进入第二波导元件并传递至这些第二分光元件，且经由第二出光面离开第二波导元件。影像光束经由第一入光面进入第一波导元件，影像光束被倾斜表面反射后，再传递至这些第一分光元件，并经由第一出光面离开第一波导元件，其中第一入光面与第二出光面之间具有间距。抗反射结构位于第一入光面与倾斜表面的相接区域，抗反射结构消除入射到第一入光面与倾斜表面的相接区域的部分影像光束。本专利技术的另一实施例提出一种近眼显示装置。近眼显示装置，包括：显示器以及第一波导元件。显示器用于提供影像光束。第一波导元件配置于影像光束的传递路径上，且具有第一入光面、第一出光面、倾斜表面、多个第一分光元件以及抗反射结构。影像光束经由第一入光面进入第一波导元件，影像光束被倾斜表面反射后，再传递至这些第一分光元件，并经由第一出光面离开第一波导元件传递至人眼，其中，抗反射结构位于第一入光面与倾斜表面的相接区域，抗反射结构消除从第一入光面入射的部分影像光束。基于上述，本专利技术实施例的近眼显示装置具有抗反射结构，可以消除入射第一波导元件后的影像光束在倾斜表面产生两次反射的情形，进而避免非预期光线进入投射目标，可有效解决二次反射杂散光所造成的鬼影问题，并提供良好的显示品质。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，并配合所附附图作详细说明如下。附图说明图1绘示本专利技术一实施例的近眼显示装置的立体示意图。图2绘示图1的近眼显示装置的侧视示意图。图3绘示本专利技术一实施例的影像光束与不同波导元件的极化方向示意图。图4绘示本专利技术一实施例的影像光束入射没有配置抗反射结构的波导元件的概要示意图。图5绘示本专利技术一实施例的近眼显示装置的概要示意图。图6绘示本专利技术一实施例的近眼显示装置的概要示意图。图7绘示本专利技术一实施例的近眼显示装置的概要示意图。图8A绘示本专利技术一实施例的近眼显示装置的概要示意图。图8B绘示本专利技术另一实施例的近眼显示装置的概要示意图。具体实施方式有关本专利技术的前述及其它
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，将可清楚地呈现。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绘示本专利技术实施例的近眼显示装置的立体示意图。图2绘示图1的近眼显示装置的侧视示意图。请参考图1及图2，本实施例的近眼显示装置100包括第一波导元件110、第二波导元件120、显示器130以及透镜模块140。显示器130用于提供影像光束ML。第二波导元件120配置于影像光束ML的传递路径PA上，且位于显示器130与第一波导元件110之间。透镜模块140配置在显示器130与第二波导元件120之间。在本实施例中，第一波导元件110配置于影像光束ML的传递路径PA上，且包括第一入光面S11、第一出光面S12以及多个第一分光元件X1、X2、X3、X4、X5、X6、倾斜表面S13以及抗反射结构150。倾斜表面S13与第一入光面S11相接，使得第一波导元件110的一端形成具有夹角α的相接区域CR。第一波导元件110沿第一方向X延伸，第一分光元件X1、X2、X3、X4、X5、X6沿第一方向X排列，本专利技术对分光元件的数量并不加以限制。在本实施例中，第一入光面S11与第一出光面S12是位于第一波导元件110相同表面上的不同部分，但在其它的实施例中，依据实际需求，第一入光面S11与第一出光面S12也可以是不同表面，本专利技术对此并不加以限制。第二波导元件120包括第二入光面S21、第二出光面S22以及多个第二分光元件Y1、Y2、Y3、Y4。第二波导元件120沿第二方向Y延伸，第二分光元件Y1、Y2、Y3、Y4沿第二方向Y排列，本专利技术对分光元件的数量并不加以限制。在本实施例中，第二入光面S21与第二出光面S22相对设置，但在其它的实施例中，依据影像系统130的设置位置的不同，第二入光面S21也可与第二出光面S22邻接，本专利技术对此并不加以限制。在本实施例中，第一分光元件X1、X2、X3、X4、X5、X6以及第二分光元件Y1、Y2、Y3、Y4分别具有半穿透半反射式的镀膜，因此，影像光束ML在第一分光元件X1、X2、X3、X4、X5、X6以及第二分光元件Y1、Y2、Y3、Y4的位置发生部分穿透部分反射的光学效果。上述各波导元件例如是由透明材质所制成，透明塑胶制品或玻璃等。各波导元件所包括的分光元件的数量及相邻分光元件的间距可依据不同产品需求来设计，并不用于限定本专利技术。并且，第一分光元件的数量可与第二分光元件的数量相同或不相同，相邻分光元件的间距可相同或不相同。在本实施例中，各分光元件与其对应的入光面的夹角大体上等于30度或是在30度的正负15度的范围内，或者等于45度或是在45度正负15度的范围内，其可依据不同产品需求来设计，并不用于限定本专利技术。在一实施例中，各分光元件的所述夹角可相等或不相等。除此之外，在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种近眼显示装置，其特征在于，所述近眼显示装置包括显示器、第一波导元件以及第二波导元件，所述显示器用于提供影像光束；所述第一波导元件配置于所述影像光束的传递路径上，且具有第一入光面、第一出光面、倾斜表面、多个第一分光元件以及抗反射结构；所述第二波导元件配置于所述影像光束的传递路径上，且位于所述显示器与所述第一波导元件之间，所述第二波导元件包括第二入光面、第二出光面与多个第二分光元件，其中所述影像光束经由所述第二入光面进入所述第二波导元件并传递至所述多个第二分光元件，且经由所述第二出光面离开所述第二波导元件，其中，所述影像光束经由所述第一入光面进入所述第一波导元件，所述影像光束被所述倾斜表面反射后，再传递至所述多个第一分光元件，并经由所述第一出光面离开所述第一波导元件，其中所述第一入光面与所述第二出光面之间具有间距，其中，所述抗反射结构位于所述第一入光面与所述倾斜表面的相接区域，所述抗反射结构用于消除入射到所述第一入光面与所述倾斜表面的相接区域的部分所述影像光束。

【技术特征摘要】
1.一种近眼显示装置，其特征在于，所述近眼显示装置包括显示器、第一波导元件以及第二波导元件，所述显示器用于提供影像光束；所述第一波导元件配置于所述影像光束的传递路径上，且具有第一入光面、第一出光面、倾斜表面、多个第一分光元件以及抗反射结构；所述第二波导元件配置于所述影像光束的传递路径上，且位于所述显示器与所述第一波导元件之间，所述第二波导元件包括第二入光面、第二出光面与多个第二分光元件，其中所述影像光束经由所述第二入光面进入所述第二波导元件并传递至所述多个第二分光元件，且经由所述第二出光面离开所述第二波导元件，其中，所述影像光束经由所述第一入光面进入所述第一波导元件，所述影像光束被所述倾斜表面反射后，再传递至所述多个第一分光元件，并经由所述第一出光面离开所述第一波导元件，其中所述第一入光面与所述第二出光面之间具有间距，其中，所述抗反射结构位于所述第一入光面与所述倾斜表面的相接区域，所述抗反射结构用于消除入射到所述第一入光面与所述倾斜表面的相接区域的部分所述影像光束。2.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述抗反射结构为光吸收镀膜，吸收率大于95％。3.如权利要求2所述的近眼显示装置，其特征在于，所述光吸收镀膜配置在所述倾斜表面上靠近所述第一入光面的端部，以吸收进入所述第一波导元件后的部分所述影像光束。4.如权利要求3所述的近眼显示装置，其特征在于，所述抗反射结构在平行于所述多个第一分光元件的排列方向上的宽度是落在所述倾斜表面在平行于所述多个第一分光元件的排列方向上的宽度的15％到35％的范围内。5.如权利要求2所述的近眼显示装置，其特征在于，所述光吸收镀膜配置在所述间距内，以吸收离开所述第二波导元件后的所述影像光束。6.如权利要求5所述的近眼显示装置，其特征在于，所述抗反射结构在平行于所述多个第一分光元件的排列方向上的宽度是落在所述倾斜表面在平行于所述多个第一分光元件的排列方向上的宽度的15％到35％的范围内。7.如权利要求1所述的近眼显示装置，其特征在于，所述抗反射结构为钝端结构，其中入射所述钝端结构的部分所述影像光束穿透所述钝端结构。8.如权利要求7所述的近眼显示装置，其特征在于，所述钝端结构是圆角结构。9.如权利要求7所述的近眼显示装置，其特征在于，所述钝端结构是倒角结构。10.如权利要求7所述的近眼显示装置，其特征在于，所述钝端结构的表面上涂覆黑色胶或光吸收镀膜。11.一种近眼显示装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：施智维，魏仲廷，郑权得，
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