头戴式显示器制造技术

一种头戴式显示器，包含：显示模组以及光学模组。光学模组设置在显示模组的出光侧。光学模组在沿着显示模组的出光方向依序包含：第一透镜单元、第一相位延迟片、第二透镜单元、和线性偏振器。其中第一透镜单元包含第一曲面透镜和第一半透半反射层，第一曲面透镜具有朝向显示模组的第一表面和背离显示模组的第二表面，第一半透半反射层设置在第一表面上。其中第二透镜单元包含第二曲面透镜和第二半透半反射层，第二曲面透镜具有朝向第一相位延迟片的第三表面和背离第一相位延迟片的第四表面，第二半透半反射层设置在第四表面上。本揭示内容的头戴式显示器可使来自显示模组的光在光学模组内多次反射并且缩小光学模组的整体厚度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
头戴式显示器


[0001]本揭示内容系关于头戴式显示器，特别是在头戴式显示器中的光学模组的设置。

技术介绍

[0002]头戴式显示器是由三维的镜片光学模组以及显示模组搭配，再利用电脑类比产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉等感官的类比，让使用者感觉彷佛身历其境的虚拟实境。通过摄影机影像的位置及角度精算并加上图像分析技术，让萤幕上的虚拟世界能够与现实世界场景进行结合与互动技术的扩增实境。
[0003]习知的三维的镜片光学模组是利用多层透镜加上四分之一波片以及半透反射偏光片的迭构组合，让由显示器的面板所发出的光线在三维的镜片光学模组中进行两次反射，进而缩小系统模组的整体厚度。
[0004]但是由于镜片及半透反射偏光片的表面会有较大的波度(Waviness)，进而导致成像品质不佳。另外，因为半透反射偏光片只有少数公司(例如3M公司)可供应且价格昂贵，再加上透镜的凹面的贴合良率不高，所以目前极须能改善头戴式显示器的成像品质和制造成本的方案。

技术实现思路

[0005]有鉴于上述问题，本揭示内容的一些实施方式提供了一种头戴式显示器其光学模组可在无须设置半透反射偏光片的情况下，提升光学视效，并且降低制造成本。
[0006]本揭示内容的一些实施方式提供了一种头戴式显器，包含：显示模组以及光学模组。光学模组设置在该显示模组的出光侧，光学模组在显示模组的出光方向依序包含：第一透镜单元、第一相位延迟片、第二透镜单元和线性偏振器。其中第一透镜单元包含第一曲面透镜和第一半透半反射层，第一曲面透镜具有朝向显示模组的第一表面和背离显示模组的第二表面，第一半透半反射层设置在第一表面上。其中第二透镜单元包含第二曲面透镜和第二半透半反射层，第二曲面透镜具有朝向第一相位延迟片的第三表面和背离第一相位延迟片的第四表面，第二半透半反射层设置在第四表面上。
[0007]在一些实施方式中，在头戴式显示器中，第一曲面透镜为一凸凹透镜，第一曲面透镜的朝向显示模组的第一表面为凸面，第一曲面透镜的背离显示模组的第二表面为凹面。
[0008]在一些实施方式中，在头戴式显示器中，第二曲面透镜为一凸凹透镜，第二曲面透镜的朝向第一相位延迟片的第三表面为凸面，第二曲面透镜的背离第一相位延迟片的第四表面为凹面。
[0009]在一些实施方式中，在头戴式显示器中，第一半透半反射膜的穿透率为50％
±
10％，反射率为50
±
10％。
[0010]在一些实施方式中，在头戴式显示器中，第二半透半反射膜的穿透率为50％
±
10％，反射率为50
±
10％。
[0011]在一些实施方式中，头戴式显示器更包含第三透镜单元，在显示模组的出光方向
设置在线性偏振器的相对于该第二透镜单元的一侧。
[0012]在一些实施方式中，在头戴式显示器中，第二半透半反射层直接地接触第二透镜单元的第二曲面透镜。
[0013]在一些实施方式中，在头戴式显示器中，在介于该第二透镜单元和该线性偏振器之间不设置透反射偏光片。
[0014]在一些实施方式中，在头戴式显示器中，第二透镜单元更包含一缓冲层，设置在介于第二曲面透镜和第二半透半反射层之间。
[0015]在一些实施方式中，在头戴式显示器中，缓冲层的波度为小于约50urad(微弧度)，或缓冲层的表面形状精度小于约10微米。
[0016]在一些实施方式中，在头戴式显示器中，缓冲层的材料为硬涂层、树脂、或其组合。
[0017]在一些实施方式中，在头戴式显示器中，缓冲层的厚度为小于约10微米。
[0018]在一些实施方式中，头戴式显示器更包含第二相位延迟片，设置在介于第二透镜单元和线性偏振器之间。
[0019]在一些实施方式中，在头戴式显示器中，第一相位延迟片具有第一快轴，第二相位延迟片具有第二快轴，第一快轴与第二快轴的方向相同或互相垂直。
附图说明
[0020]为让本揭示内容的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的说明如下：
[0021]图1A绘示根据本揭示内容的一些实施方式的头戴式显示器的显示模组和光学模组的分解示意图。
[0022]图1B绘示图1A的头戴式显示器的显示模组和光学模组的光路示意图。
[0023]图2绘示根据本揭示内容的一些实施方式的头戴式显示器的显示模组和光学模组的分解示意图。
[0024]图3A绘示根据本揭示内容的一些实施方式的头戴式显示器的显示模组和光学模组的分解示意图。
[0025]图3B绘示根据本揭示内容的一些实施方式的头戴式显示器的显示模组和光学模组的分解示意图。
[0026]图3C绘示根据本揭示内容的一些实施方式的头戴式显示器的显示模组和光学模组的分解示意图。
[0027]图3D绘示图3A、图3B、和图3C的头戴式显示器的进入光学模组的环境光的光路示意图。
[0028]附图标记为：
[0029]10:头戴式显示器
[0030]12:使用者的眼睛
[0031]20:头戴式显示器
[0032]30:头戴式显示器
[0033]40:头戴式显示器
[0034]50:头戴式显示器
[0035]100:显示模组
[0036]110:显示面板
[0037]200:光学模组
[0038]210:第一透镜单元
[0039]212:第一半透半反射层
[0040]214:第一曲面透镜
[0041]220:第一相位延迟片
[0042]222:快轴
[0043]230:第二透镜单元
[0044]232:第二曲面透镜
[0045]234:第二半透半反射层
[0046]236:缓冲层
[0047]240:线性偏振器
[0048]250:第三透镜单元
[0049]252:第三曲面透镜
[0050]260:第二相位延迟片
[0051]260
’
:第二相位延迟片
[0052]262:快轴
[0053]262
’
:快轴
具体实施方式
[0054]为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本揭示内容的实施态样与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本揭示内容具体实施例的唯一形式。以下所揭露的各实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施例中附加其他的实施例，而无须进一步的记载或说明。
[0055]在以下描述中，将详细叙述许多特定细节以使读者能够充分理解以下的实施例。然而，可在无此等特定细节的情况下实践本揭示内容的实施方式。在其他情况下，为简化附图，熟知的结构与装置仅示意性地绘示于图中。
[0056]另外，本揭示内容在各实施例中可重复元件符号及/或字母。此重复是为了简化及清楚的目的，且本身不指示所论述各实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种头戴式显示器，其特征在于，包含：显示模组；以及光学模组，设置在所述显示模组的出光侧，所述光学模组在沿着所述显示模组的出光方向依序包含：第一透镜单元，其中所述第一透镜单元包含第一曲面透镜和第一半透半反射层，所述第一曲面透镜具有朝向所述显示模组的第一表面和背离所述显示模组的第二表面，所述第一半透半反射层设置在所述第一表面上；第一相位延迟片；第二透镜单元，其中所述第二透镜单元包含第二曲面透镜和第二半透半反射层，所述第二曲面透镜具有朝向所述第一相位延迟片的第三表面和背离所述第一相位延迟片的第四表面，所述第二半透半反射层设置在所述第四表面上；和线性偏振器。2.如权利要求1所述的头戴式显示器，其特征在于，所述第二半透半反射层的穿透率为50％
±
10％，反射率为50
±
10％。3.如权利要求1所述的头戴式显示器，其特征在于，更包含第三透镜单元，在所述显示模组的出光方向设置在所述线性偏振器的相对于所述第二透镜单元的一侧。4.如权利要求1所述的头戴式显示器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：许祯竹，
申请(专利权)人：业成光电深圳有限公司英特盛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：