[发明专利]头戴式显示装置

说明书

本发明公开了一种头戴式显示装置，其包括透明显示器、第一液晶透镜以及第二液晶透镜。透明显示器用以发出影像光束。第一液晶透镜配置于透明显示器旁。透明显示器配置于第一液晶透镜与第二液晶透镜之间。第二液晶透镜用以接收环境光束。藉由头戴式显示装置的第一液晶透镜的相位调变，以使影像光束通过第一液晶透镜后通过光瞳。由于本发明的透明显示器不会造成视角遮蔽的问题，因此本发明的头戴式显示装置可以实现广视角的显示效果。

技术领域

本发明涉及一种显示装置，且特别涉及一种头戴式显示装置。

背景技术

近眼显示器(near eye display,NED)以及头戴式显示器(head-mounteddisplay,HMD)是目前极具发展潜力的新产品。在近眼显示器的相关应用上，目前分为扩增实境(augmented reality,AR)以及虚拟实境(virtual reality,VR)。对于虚拟实境而言，如何营造虚拟世界的真实感为其重要的开发议题。对扩增实境而言，相关开发人员则致力于如何在轻薄的前提下提供最佳的影像品质。

在以头戴式显示器实现扩增实境的基本光学架构中，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皆进入使用者的眼睛，而达到扩增实境的显示效果。然而，在上述架构中，投影装置无可避免地会设置于使用者的眼睛的视角范围中，且上述元件占有一定的体积。因此，头戴式显示器实际能显示的影像的视角大为受限。为了实现广视角的显示效果，目前的其中一种解决方式是以使影像光束多次反射的光学透镜、镜片组或光学反射系统，使投影装置设置在使用者的眼睛的视角范围以外。然而，上述光学透镜、镜片组或光学反射系统常造成头戴式显示器体积增大以及重量增加的问题，且光学透镜、镜片组的多个反射面其组装的精度和面型精度都有很高的要求。另外一种解决方式是以多层分光元件相贴合的导光元件将投影装置的影像光束导入使用者的眼睛。然而，上述导光元件的制程包括繁复的镀膜、贴合、对位、切割以及抛光等制程，其量产性较差。因此，如何在实现扩增实境的广视角显示的同时，减少头戴式显示器的体积以及重量以及简化制程，实为本领域相关人员值得关注的重点之一。

“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中普通技术人员所知道的公知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被所属技术领域中普通技术人员所知晓或认知。

发明内容

本发明提供一种头戴式显示装置，其可以实现广视角，且其体积较小、重量较轻且制程较为简化。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种头戴式显示装置，其包括透明显示器、第一液晶透镜以及第二液晶透镜。透明显示器用以发出影像光束。第一液晶透镜配置于透明显示器旁。透明显示器配置于第一液晶透镜与第二液晶透镜之间。第二液晶透镜用以接收环境光束。藉由头戴式显示装置的第一液晶透镜的相位调变，以使影像光束通过第一液晶透镜后通过光瞳。