头戴式实境装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种头戴式实境装置，包括数字微反射晶片、全反射棱镜及发光单元，数字微反射晶片是用以接收影像信号，以调整其上多片微镜片的角度；全反射棱镜的入射面对应于数字微反射晶片，其出射面则对应于头戴式实境装置上的显示面；发光单元是投射光线至数字微反射晶片上，以形成反射影像，反射影像将从入射面进入全反射棱镜，经全反射后，由出射面朝显示面的方向射出，以在人眼中呈现出预期的视觉影像。本发明专利技术利用投影原理，直接将反射影像投射至使用者眼中，因而能有效缩减实境装置的体积。

Head-mounted Real-world Device

【技术实现步骤摘要】
头戴式实境装置
本专利技术是关于一种头戴式实境装置，特别是指一种能配戴于使用者头部，使影像能直接显示于使用者眼前的装置。
技术介绍
近年来，实境装置(Realitydevice)是一种极受瞩目的高科技产品，其能利用虚拟实境(VirtualReality)、混合实境(MixedReality)或扩增实境(AugmentedReality)等技术，让使用者如同身历其境般，与虚拟物件进行互动。实境装置的应用层面含括游戏娱乐、旅游导航、物流管理、无人机视讯等，可说具有无穷的市场潜力。目前，常见的实境装置多为“头戴式”，即，使用者必须如同配戴眼镜般将实境装置配戴于头部。实境装置内具有透镜与显示屏幕，能将影像放大，呈现出立体环绕的视觉效果。然而，为了提升影像的视角，透镜与显示屏幕的对应机构将会占据极大体积，造成实境装置大多过于庞大笨重，影响使用者的体验。因此，亟需一种结构更为精简轻巧的实境装置，以解决前述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种头戴式实境装置，其利用投影原理，直接将反射影像投射至使用者眼中，因而能有效缩减实境装置的体积。本专利技术的一目的，是提供一种头戴式实境装置，包括数字微反射晶片、全反射棱镜及发光单元，数字微反射晶片上设有多片微镜片，数字微反射晶片根据影像信号，分别调整各微镜片的角度；全反射棱镜的入射面对应于数字微反射晶片，其出射面对应于头戴式实境装置上的显示面；发光单元投射光线至数字微反射晶片上，这些微镜片反射光线，以形成反射影像，且反射影像将由入射面射入全反射棱镜，经全反射后，由出射面朝显示面的方向射出。在本专利技术的一实施例中，头戴式实境装置还包括第一透镜，是装设于发光单元及全反射棱镜之间，发光单元投射的光线是依序穿过第一透镜及全反射棱镜后，投射至数字微反射晶片上。在本专利技术的一实施例中，头戴式实境装置还包括第二透镜，是装设于出射面及显示面之间。在本专利技术的一实施例中，第一透镜、全反射棱镜及数字微反射晶片设于头戴式实境装置内的同一垂直线上。在本专利技术的一实施例中，头戴式实境装置还包括，发光单元包括多个发光二极管。在本专利技术的一实施例中，各发光二极管能分别以预定频率，交错发射红色、绿色、蓝色的光线。本专利技术的另一目的，是提供一种头戴式实境装置，包括左眼实境模块及右眼实境模块，各实境模块分别包括数字微反射晶片、全反射棱镜及发光单元，数字微反射晶片上设有多片微镜片，左眼实境模块的数字微反射晶片接收左眼影像信号，右眼实境模块的数字微反射晶片则接收右眼影像信号，使各数字微反射晶片根据对应的影像信号，分别调整各微镜片的角度；全反射棱镜的入射面对应于数字微反射晶片，其出射面对应于头戴式实境装置上的显示面；发光单元投射光线至数字微反射晶片上，这些微镜片反射光线，以形成反射影像，且反射影像将由入射面射入全反射棱镜，经全反射后，由出射面朝显示面的方向射出。在本专利技术的一实施例中，各实境模块还分别包括第一透镜及第二透镜，第一透镜装设于发光单元及全反射棱镜之间，发光单元投射的光线是依序穿过第一透镜及全反射棱镜后，投射至数字微反射晶片上；第二透镜装设于出射面及显示面之间。在本专利技术的一实施例中，第一透镜、全反射棱镜及数字微反射晶片设于头戴式实境装置内的同一垂直线上。在本专利技术的一实施例中，发光单元包括多个发光二极管，且各发光二极管能分别以一预定频率，交错发射红色、绿色、蓝色的光线。通过前述技术特征，由于头戴式实境装置是利用投影原理，直接将反射影像投射至使用者眼部，因此，头戴式实境装置内将无须配置大面积的显示面板，而能充分精简整体的空间配置，不仅改良成本，且亦能让整体体积更为轻薄，让使用者能舒适地进行体验。附图说明图1是本专利技术头戴式实境装置的一实施例的外部示意图；及图2是本专利技术头戴式实境装置的一实施例的内部示意图。具体实施方式以下将以附图公开本专利技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些公知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示的。在本文中，当一个元件被称为“连接”或“耦接”时，可指“电性连接”或“电性耦接”。“连接”或“耦接”也可用以表示二个或多个元件之间相互搭配操作或互动。此外，虽然本文中使用“第一”、“第二”、…等用语描述不同元件，用语仅是用以区别以相同技术用语描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否则用语并非特别指称或暗示次序或顺位，也非用以限定本专利技术。请参阅图1及图2所示，其中，图1是本专利技术实施例的一种头戴式实境装置的外部示意图、图2则为本专利技术实施例的一种头戴式实境装置的内部示意图，头戴式实境装置100至少包括数字微反射晶片110、全反射棱镜120及发光单元130，头戴式实境装置100能被配戴于使用者头部，但其构型不以图1所示的造型为限。数字微反射晶片110(DigitalMicro-mirrorDevice晶片，简称DMD晶片)是一种具有多个微小、可动的微镜片111的晶片装置，能根据电流信号，控制每片微镜片111的角度，进而反射出预期的画面。数字微反射晶片110可接收外界传来的影像信号，以分别调整各微镜片111的角度。在一实施例中，影像信号是由影音设备160提供，影音设备160可为设于头戴式实境装置100内的处理器及储存单元，以有线方式将影像信号传递给DMD晶片110；但影音设备160也可为电脑设备，以无线传输方式将影像信号传递给DMD晶片110。在一实施例中，全反射棱镜120是三角棱镜，其断面可为等腰直角三角形，但实际构型可根据棱镜材质调整。全反射棱镜120是组装于头戴式实境装置100的壳体101内，具有入射面121、出射面122及反射面123，其中，入射面121及出射面122是相互垂直，使光线由入射面121进入全反射棱镜120后，能在反射面123上发生全反射，并由出射面122射出。如前所述，反射面123的设置角度可依据全反射棱镜120的材质、光路(如图2的箭号)设计方式而定。全反射棱镜120的入射面121对应于DMD晶片110(即，面对这些微镜片111)，其出射面122则对应于头戴式实境装置100上的显示面102，在一实施例中，“显示面102”是指对应于使用者眼部的透明平面，但并非“影像呈现的平面”，详情将于后文说明。发光单元130能投射光线至DMD晶片110上，使这些微镜片111能反射光线后，形成反射影像，请参阅图2所示，当DMD晶片110反射出反射影像后，反射影像会由入射面121射入全反射棱镜120内，在反射面123上形成全反射，再由出射面122朝显示面102的方向射出。显示面102可为透明材质的平面，或中央开设有观看孔的壳体平面，以供反射影像射出，直接投射至使用者眼部。本专利技术的核心概念，是以“投影”原理，直接将反射影像投射至使用者眼部，而非先呈现在显示面板上，如此一来，即可无须设置大面积的显示面板，而能精简头戴式实境装置100的内部配置，让头戴式实境装置100极为轻薄，让使用者能更为舒适地体验实境效果。在本专利技术的一实施例中，头戴式实境装置100还包括第一透镜140及第二透镜150，第一透镜140是装设于发光单元130及全反射棱镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种头戴式实境装置，其特征在于，所述头戴式实境装置包括：数字微反射晶片，其上设有多片微镜片，所述数字微反射晶片根据影像信号，分别调整各所述微镜片的角度；全反射棱镜，其入射面对应于所述数字微反射晶片，其出射面对应于所述头戴式实境装置上的显示面；及发光单元，投射光线至所述数字微反射晶片上，所述多片微镜片反射所述光线，以形成反射影像，且所述反射影像将由所述入射面射入所述全反射棱镜，经全反射后，由所述出射面朝所述显示面的方向射出。

【技术特征摘要】
1.一种头戴式实境装置，其特征在于，所述头戴式实境装置包括：数字微反射晶片，其上设有多片微镜片，所述数字微反射晶片根据影像信号，分别调整各所述微镜片的角度；全反射棱镜，其入射面对应于所述数字微反射晶片，其出射面对应于所述头戴式实境装置上的显示面；及发光单元，投射光线至所述数字微反射晶片上，所述多片微镜片反射所述光线，以形成反射影像，且所述反射影像将由所述入射面射入所述全反射棱镜，经全反射后，由所述出射面朝所述显示面的方向射出。2.如权利要求1所述的头戴式实境装置，其特征在于，所述头戴式实境装置还包括：第一透镜，装设于所述发光单元及所述全反射棱镜之间，所述发光单元投射的光线是依序穿过所述第一透镜及所述全反射棱镜后，投射至所述数字微反射晶片上。3.如权利要求2所述的头戴式实境装置，其特征在于，所述头戴式实境装置还包括：第二透镜，装设于所述出射面及所述显示面之间。4.如权利要求3所述的头戴式实境装置，其特征在于，所述第一透镜、所述全反射棱镜及所述数字微反射晶片是设于所述头戴式实境装置内的同一垂直线上。5.如权利要求1所述的头戴式实境装置，其特征在于，所述发光单元包括多个发光二极管。6.如权利要求5所述的头戴式实境装置，其特征在于，各所述发光二极管能分别以预定频率，交错发射红色、绿色、蓝色的光线。7.一种头戴式实...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宗闵，
申请(专利权)人：金布来特公司，张宗闵，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG