[发明专利]显示器

说明书

一种显示器，包括光学镜头以及光阀。光学镜头包括从出光侧往入光侧依序排列的第一透镜、第二透镜及第三透镜。光阀设置于入光侧。光阀提供影像光束。光学镜头用于接收影像光束。影像光束在出光侧形成光栏(stop)。光栏具有影像光束的光束缩束的最小截面积。在光阀的主动表面上影像光束具有OPD的范围是‑2.0λ<OPD<2.0λ，其中OPD为在各视场角的光程差，λ为各色光的波长。本发明的显示器具有尺寸小、重量轻、视角大且解析度高的优点。

技术领域

本发明是有关于一种显示器，并且特别涉及一种具有光学镜头的显示器。

背景技术

具有波导(waveguide)的显示器(波导显示器)依其影像源的种类可区分为具有自发光面板架构、穿透式面板架构以及反射式面板架构。具有自发光或穿透式面板架构的波导显示器，上述各种形式的面板所提供的影像光束经过光学镜头，由耦合入口进入波导。接着，影像光束在波导中传递至耦合出口，再将影像光束投射至人眼的位置，形成影像。其中，反射式面板架构的波导显示器，其光源提供的照明光束经照明光学装置的传递后，藉由照明棱镜将照明光束照射在反射式面板上，反射式面板将照明光束转换成影像光束，因此反射式面板将影像光束传递至光学镜头，影像光束经过光学镜头导入波导中。接着，影像光束在波导中传递至耦合出口，再将影像光束投射至人眼位置。光学镜头会将影像源(面板)产生的影像在一定距离外形成一个虚像，此虚像透过人眼再成像在视网膜上。光学镜头应用在波导显示器中，光学镜头在设计上尺寸大小与重量的考量是重要的议题。

“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本领域技术人员所知道的已知技术。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本领域技术人员所知晓或认知。

发明内容

本发明提供一种显示器，其中的光学镜头的尺寸小、重量轻、视角大且解析度高。

本发明的其它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。

为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提出一种显示器，包括光学镜头以及光阀。光学镜头包括从出光侧往入光侧依序排列的第一透镜、第二透镜及第三透镜。光阀设置于入光侧。光阀提供影像光束。光学镜头用于接收影像光束。影像光束包括至少一色光。影像光束在出光侧形成光栏。光栏具有影像光束的光束缩束(beamshrinkage)的最小截面积。在光阀的主动表面上影像光束具有OPD的范围是-2.0λ<OPD<2.0λ，其中OPD为在各视场角的光程差(optical path difference，OPD)，λ为各色光的波长。

基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的示范实施例中，显示器的设计符合预先设定的规范，使得显示器与光学镜头可缩短整体的长度，使得显示器的外观体积变小，以及考量光学镜头中所有镜片的材料，使得光学镜头的重量变轻，进而让显示器的重量变轻。此外，避免波导的视场角(FOV)变大时，则光学镜头的设计也会随着变为复杂，进而导致显示器的体积与重量也跟着变大与变重的问题。因此本发明显示器具有尺寸小、重量轻、视角大且解析度高的优点。在本发明的示范实施例中，显示器的光学镜头的设计符合预先设定的规范，因此光学镜头的尺寸小、重量轻、视角大且解析度高。

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波导显示器的概要示意图。

图2A是图1的光学镜头的像散场曲图及畸变图。

图2B是图1的光学镜头的横向色差图。

图2C是图1的光学镜头的调制转换函数曲线图。

图2D是图1的光学镜头的光程差图。