[发明专利]头戴式显示装置

说明书

一种头戴式显示装置包括照明系统、显示器、透镜模块以及波导系统。照明系统包括孔径光栏。显示器将照明光束转换为影像光束。波导系统导引影像光束，并且将影像光束投射至投射目标。波导系统包括第一波导元件以及第二波导元件。影像光束经由透镜模块、第一波导元件以及第二波导元件投射至投射目标。影像光束在第一波导元件之内收敛至第一光栏。第一光栏位于第一波导元件之内。影像光束在第二波导元件之外投射至第二光栏。第二光栏位于投射目标之处。照明光束在照明系统之内收敛至第三光栏。孔径光栏位于第三光栏之处。

技术领域

本发明是有关于一种显示装置，且特别是有关于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)是目前极具发产潜力的下一代杀手级产品。在近眼显示技术的相关应用上，目前可分为扩增实境(Augmented Reality,AR)技术以及虚拟实境(Virtual Reality,VR)技术。对扩增实境技术而言，相关开发人员目前致力于如何在轻薄的前提下提供最佳的影像品质。

在头戴式显示器实现扩增实境的光学架构中，用以显示的影像光束由投影装置发出后，经由波导进入使用者的眼睛。来自光阀的影像以及外界的环境光束，经由波导进入使用者的眼睛，达到扩增实境的效果。在目前的头戴式显示器产品中，因为波导与光机机构的距离过于接近，而阻挡了环境光束进入眼睛的视野，破坏的沉浸感，对于扩增实境之效果大打折扣。

现在对于头戴显示装置的要求，都会希望能越接近一般的近视眼镜或太阳眼镜的设计，因此如何将庞大的光机挪移至使用者的可视区之外，不阻挡使用者的视线，即是目前重要的课题之一。此外，头戴式显示器可提供的视角大小及其体积也是影响使用者体验的重要因素。

“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”段落所公开的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所公开的内容，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本领域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，其可提供大视角及良好的显示品质，并且体积小。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所公开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。头戴式显示装置包括照明系统、显示器、透镜模块以及波导系统。照明系统用于提供照明光束，并且包括孔径光栏。显示器用于将照明光束转换为影像光束。影像光束传递且投射至投射目标。透镜模块用于接收并投射影像光束。波导系统用于导引影像光束，并且将影像光束投射至投射目标。波导系统包括第一波导元件以及第二波导元件。影像光束经由透镜模块、第一波导元件以及第二波导元件投射至投射目标。影像光束在第一波导元件之内收敛至第一光栏。第一光栏位于第一波导元件之内。影像光束离开第二波导元件并且在第二波导元件之外投射至第二光栏。第二光栏位于投射目标之处。照明光束在照明系统之内收敛至第三光栏。孔径光栏位于第三光栏之处。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。

附图说明

图1绘示本发明一实施例的头戴式显示装置的立体示意图。

图2A绘示图1的头戴式显示装置的侧视示意图。

图2B绘示本发明图2A中实施例的头戴式显示装置的光路径侧视示意图。

图2C绘示图1的另一头戴式显示装置的侧视示意图。

图3绘示本发明另一实施例的头戴式显示装置的立体示意图。

图4绘示本发明另一实施例的头戴式显示装置的立体示意图。