虚实影像整合装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种虚实影像整合装置，包括显示器、镜面、反射镜与前罩。显示器具有相对设置的第一侧与第二侧。镜面与前罩设置于显示器的第一侧，此前罩具有反射区，反射镜设置于显示器的第二侧。显示器由第一侧发出影像光，此影像光射向镜面并由镜面反射至反射镜，反射镜将影像光反射至前罩的反射区，借此影像光在反射区呈现的虚拟影像与实际影像结合成虚实影像。据此，上述的装置具有轻便的优点。

Virtual real image integration device

【技术实现步骤摘要】
虚实影像整合装置
本专利技术是有关于一种虚实影像整合装置，其用以产生虚拟影像，使用者可以通过此虚实影像整合装置同时看到该虚拟影像与实际影像。
技术介绍
近年来，扩增实境(augmentedreality，AR)装置已经收到越来越多的关注，而各大公司也相继推出AR平台，例如美国苹果公司已经于2017年发布ARkit的应用程序介面。然而，现有的扩增实境装置经常有装置太重或太大的问题，因此如何设计更轻便的扩增实境装置，为此领域技术人员所关心的议题。
技术实现思路
本专利技术的实施例提出一种虚实影像整合装置，其具有轻便的优点，此虚实影像整合装置包括显示器、镜面、反射镜与前罩。显示器具有相对设置的第一侧与第二侧。镜面设置于显示器的第一侧，反射镜设置于显示器的第二侧，前罩则设置于显示器的第一侧，此前罩具有反射区。显示器由第一侧发出影像光，此影像光射向镜面并由镜面反射至反射镜，反射镜将影像光反射至前罩的反射区，借此影像光在反射区呈现的虚拟影像与实际影像结合成虚实影像。在一些实施例中，上述的前罩具有反射层，此反射层包括多层高低折射率交错镀膜，且对于400nm～700nm的无偏振光的平均反射率大于50％。在一些实施例中，上述的反射镜包括第一反射镜与第二反射镜。上述的影像光包含左眼影像光与右眼影像光，左眼影像光由镜面反射至第一反射镜，右眼影像光由镜面反射至第二反射镜。在一些实施例中，上述前罩的反射区包含左眼反射区与右眼反射区。第一反射镜将左眼影像光反射至左眼反射区，第二反射镜将右眼影像光反射至右眼反射区。在一些实施例中，左眼影像光与右眼影像光聚焦成像在前罩相对于显示器的一侧之外的一段距离上。在一些实施例中，上述的距离实质上为1米。在一些实施例中，上述左眼影像光的内容与右眼影像光的内容之间具有视差，借此虚拟影像包含立体物件。在一些实施例中，上述的显示器具有显示面以发出影像光，此显示面与前罩的表面之间的夹角是小于等于45度。在一些实施例中，上述的镜面设置于显示器与前罩之间，此镜面与前罩的表面之间的夹角是小于等于45度。在一些实施例中，上述的虚实影像整合装置还包括支持件，用以抵靠在使用者的鼻子上，其中反射镜是整合在支持件上。上述提出虚实影像整合装置采用反射式的AR显影，可具有轻便的优点。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是根据一实施例绘示虚实影像整合装置的俯视示意图。图2是根据一实施例绘示虚实影像整合装置的侧视示意图。图3是根据一实施例绘示虚实影像整合装置中侧视的光线路径示意图。具体实施方式关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指次序或顺位的意思，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。图1是根据一实施例绘示虚实影像整合装置的俯视示意图。请参照图1，虚实影像整合装置100包括了显示器110、镜面120、第一反射镜131、第二反射镜132与前罩140。显示器110可为有机发光二极管(organiclight-emittingdiode，OLED)面板、液晶显示面板或其他能提供影像光的装置。镜面120、第一反射镜131、第二反射镜132可包括玻璃、反射涂层、或其他可以反射光线的涂料、元件。前罩140是位于使用者的视线前方，前罩140的材质可包括玻璃、树脂或聚碳酸酯。在一些实施例中，虚实影像整合装置100实际为雪罩(即，滑雪时佩戴的雪镜形状)，但在其他实施例中也可以具有任意的外型，本专利技术并不限制虚实影像整合装置100的大小、外型、与材质。显示器110具有彼此相对的第一侧110a与第二侧110b，镜面120与前罩140是设置于第一侧110a，其中镜面120是设置在显示器110与前罩140之间。另一方面，第一反射镜131与第二反射镜132是设置于第二侧110b。显示器110是用以发出影像光150，在一些实施例中，影像光150包括了左眼影像光151与右眼影像光152。值得注意的是，左眼影像光151与右眼影像光152是由相同的显示器110所发出，相较于一些公知技术由两个独立的显示器来分别发出左、右眼影像光，此实施例的虚实影像整合装置100具有更轻便的优点。左眼影像光151与右眼影像光152会射向镜面120，由镜面120将左眼影像光151与右眼影像光152分别反射至第一反射镜131与第二反射镜132。第一反射镜131与第二反射镜132会将影像光150反射至前罩140之上，前罩140会将至少部分的影像光150投射至人眼中，借此使用者会看到一个虚拟影像。此外，由前罩140之外射进来的光线170也会投射至人眼，因此使用者也会看到一个实际影像，此实际影像会与上述的虚拟影像结合成虚实影像。具体来说，前罩140具有彼此相对的第一表面141与第二表面142，其中第一表面141朝向显示器110。在第一表面141上设置有一反射层143，此反射层143包括多层高低折射率交错镀膜，且对于400nm～700nm的无偏振光的平均反射率大于等于50％，这是因为波长400nm～700nm的光为可见光，若此波长范围内的反射率太低，则会让反射层143上的影像不清楚。反射层143上具有第一反射区161与第二反射区162。第一反射镜131会将左眼影像光151反射至左眼反射区161，而左眼反射区161或将至少部分的左眼影像光151反射至使用者的左眼中。另外，第二反射镜132会右眼影像光152反射至右眼反射区162，右眼反射区162会将至少部分的右眼影像光152反射至使用者的右眼中。在图1中的左眼反射区161与右眼反射区162仅为示意，本专利技术并不限制左眼反射区161与右眼反射区162的大小与位置，在一些实施例中左眼反射区161与右眼反射区162也可以彼此相连，本专利技术并不在此限。在一些实施例中，通过调整光线的聚焦位置，可将左眼影像光151与右眼影像光152聚焦成像在前罩140相对于显示器110的一侧之外的距离D上，换言之，使用者在视觉上会认为上述的虚拟影像是位于距离D。公知技术中是将影像光150聚焦成像在反射层143上，而反射层143与人眼的距离太近，这样容易造成使用者的视觉疲劳，相较之下，本实施例将虚拟影像聚焦成像在距离D，如此一来可以减轻视觉上的疲劳。上述的距离D例如为实质上1米(误差可在20％之内)，但在其他实施例中也可以实质上为80公分、2米或其他任意合适的长度。在一些实施例中，左眼影像光151的内容与右眼影像光152的内容之间具有视差(disparity)，借此上述的虚拟影像包含了立体物件。图2是根据一实施例绘示虚实影像整合装置的侧视示意图。请参照图1与图2，在一些实施例中虚实影像整合装置还包括了支持件160，此支持件160是用以抵靠在使用者的鼻子上，其中第一反射镜131是整合在支持件160上。举例来说，第一反射镜131可位于鼻梁前上方。值得注意的是，由于图2是侧视图，因此只绘示了第一反射镜131，但在鼻子的另外一侧还设置有第二反射镜132(未绘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虚实影像整合装置，其特征在于，包括：/n显示器，具有相对设置的第一侧与第二侧；/n镜面，设置于所述显示器的所述第一侧；/n反射镜，设置于所述显示器的所述第二侧；以及/n前罩，设置于所述显示器的所述第一侧，所述前罩具有反射区，/n其中所述显示器由所述第一侧发出影像光，所述影像光射向所述镜面并由所述镜面反射至所述反射镜，所述反射镜将所述影像光反射至所述前罩的所述反射区，借此所述影像光在所述反射区呈现的虚拟影像与实际影像结合成虚实影像。/n

【技术特征摘要】
1.一种虚实影像整合装置，其特征在于，包括：
显示器，具有相对设置的第一侧与第二侧；
镜面，设置于所述显示器的所述第一侧；
反射镜，设置于所述显示器的所述第二侧；以及
前罩，设置于所述显示器的所述第一侧，所述前罩具有反射区，
其中所述显示器由所述第一侧发出影像光，所述影像光射向所述镜面并由所述镜面反射至所述反射镜，所述反射镜将所述影像光反射至所述前罩的所述反射区，借此所述影像光在所述反射区呈现的虚拟影像与实际影像结合成虚实影像。


2.如权利要求1所述的虚实影像整合装置，其特征在于，所述前罩具有反射层，所述反射层包括多层高低折射率交错镀膜，且对于400nm～700nm的无偏振光的平均反射率大于50％。


3.如权利要求1所述的虚实影像整合装置，其特征在于，所述反射镜包括第一反射镜与第二反射镜，所述影像光包含左眼影像光与右眼影像光，所述左眼影像光由所述镜面反射至所述第一反射镜，所述右眼影像光由所述镜面反射至所述第二反射镜。


4.如权利要求3所述的虚实影像整合装置，其特征在于，所述前罩的所述反射区包含左眼反射区与右眼反射区...

【专利技术属性】
技术研发人员：简瑞廷，曾圣修，
申请(专利权)人：财团法人金属工业研究发展中心，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71