[发明专利]头戴式显示器

说明书

本发明公开一种头戴式显示器，其包括穿透式显示器、第一透镜、第二透镜以及分光镀膜。穿透式显示器具有一主动面。穿透式显示器在主动面上产生显示影像光束。第一透镜具有朝向穿透式显示器的主动面的第一表面，以及与第一表面相对的第二表面。第二透镜具有相对的第三表面以及第四表面。分光镀膜设置在第一透镜的第二表面与第二透镜的第三表面间。其中第二透镜的第三表面与第一透镜的第二表面通过分光镀膜相互贴合，第一透镜为凸透镜，第二透镜为凹透镜。本发明的头戴式显示器可有效扩大视野。

技术领域

本发明涉及一种头戴式显示器，且特别是涉及一种可扩大视野的头戴式显示器。

背景技术

大视野(field of view,FOV)与体积小型化是扩增实境的头戴式显示设备中非常重要的指标。目前市售的扩增实境技术，为了兼顾光学式透视(optical see through)的功能，均是通过设置特定的光学组件来产生人眼所需的放大虚像，并同时让使用者得以同时看到周遭环境。而现有技术中所设置的光学组件所产生的体积与重量，往往令视野的扩增变得非常困难，并多半只能达到53度以下的视野范围，使得搭配扩增实境呈现的内容和应用设计上有诸多限制。而基于视野范围受到限制，也严重影响使用者的沉浸感，导致虚拟现实平台上的内容难以兼容于扩增实境装置。

发明内容

本发明是针对一种，在兼顾轻量化的条件下，可有效扩充视野的范围的头戴式显示器。

根据本发明的实施例，头戴式显示器包括穿透式显示器、第一透镜、第二透镜以及分光镀膜。穿透式显示器具有主动面。穿透式显示器在主动面上产生显示影像光束。第一透镜具有朝向穿透式显示器的主动面的第一表面，以及与第一表面相对的第二表面。第二透镜具有相对的第三表面以及第四表面。分光镀膜设置在第一透镜的第二表面与第二透镜的第三表面间。其中第二透镜的第三表面与第一透镜的第二表面通过分光镀膜相互贴合，第一透镜为凸透镜，第二透镜为凹透镜。

基于上述，本发明实施例通过设置相互贴合的第一透镜、分光镀膜以及第二透镜。并藉以通过反射穿透式显示器所产生的显示影像光束，并可同时透射外部的环境光束。如此一来，在没有增大头戴式显示器的尺寸下，有效扩大头戴式显示器的视野。在轻薄设计的前提下，可有效提升显示质量。

附图说明

包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明一实施例的头戴式显示器的示意图；

图2为本发明实施例的头戴式显示设备中，第一透镜、第二透镜以及分光镀膜所产生的光路走向的示意图；

图3A至图3C为本发明实施例的影像光束的传递动作的示意图。

附图标号说明:

100：头戴式显示器；

110、310：穿透式显示器；

120、210、320：第一透镜；

130、220、330：第二透镜；

140、230、340：分光镀膜；

AF：主动面；

NAF：非主动面；

SF1～SF4：表面；

TG：目标区；

LB11、LB12、LB21～LB23：光束；

RLB11、RLB12：反射光束；

IMB：显示影像光束；

RIMB：反射显示影像光束；

ALB：环境光束；