[发明专利]虚拟及增强现实组合装置

说明书

本发明提供一种虚拟及增强现实组合装置，其包括在一壳体中设置可发出一光源影像的显示屏及一正焦距光学系统，在虚拟现实模式时，正焦距光学系统用以将光源影像进行虚像放大后投射入一使用者的人眼中；而在增强现实模式时，进一步包括将一部分穿透部分反射元件装设在壳体下方、对应正焦距光学系统的位置，以使正焦距光学系统转换后的光源影像经过部分反射部分穿透元件后，再射入人眼中，便可得到增强现实影像。因此本发明利用可拆装的部分穿透部分反射元件，将虚拟现实及增强现实整合于同一装置中，达到自由切换调整要进行虚拟现实模式或增强现实模式的目的。

技术领域

本发明涉及头戴显示器技术领域，特别涉及一种虚拟及增强现实组合装置。

背景技术

头戴显示器(Head-mounted display)是用于显示图像及色彩的设备，通常是用眼罩或头盔的形式，将显示屏贴近使用者的眼睛，通过光路调整焦距以在近距离中对眼睛投射画面。

目前头戴显示器可设置一显示屏，输出一虚拟影像并投射到配戴者的眼中，让配戴者可观察虚像放大影像，而头戴显示器主要有两大应用范围，其一为虚拟现实(VR)，让使用者沉浸到电脑系统所建立的环境中，让人感觉仿佛身历其境，另一为增强现实(AR)，将现实环境和虚拟现实作结合，可获得现实中无法直接获知的讯息，目前的系统为单独设计，无法同一系统使用到虚拟及增强现实。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种能够将虚拟现实及增强现实两种显像模式的结构整合于同一头戴显示器中，只需拆装一部分穿透部分反射元件，便可切换两种显像模式，不需配置两台不同的头戴显示器的虚拟及增强现实组合装置。

为达上述目的，本发明提供一种虚拟及增强现实组合装置，包括：一壳体以及一部分穿透部分反射元件，壳体中包括：一显示屏，发出一光源影像；以及一正焦距光学系统，对应该显示屏设置，用以将该光源影像进行虚像放大后投射入一使用者的人眼中，以进行一虚拟现实模式；部分穿透部分反射元件为可拆式，装设于该壳体下方、对应该正焦距光学系统，使经过该正焦距光学系统转换后的该光源影像经过部分反射部分穿透后再射入该人眼中，以进行一增强现实模式。

所述的虚拟及增强现实组合装置，其中：该增强现实模式下，该部分穿透部分反射元件系设置于该正焦距光学系统下方，并具有一倾斜角度。

所述的虚拟及增强现实组合装置，其中：该部分穿透部分反射元件为平面、正焦距的球形凹面、非球面、或自由曲面。

所述的虚拟及增强现实组合装置，其中：该正焦距光学系统为一凸透镜。

所述的虚拟及增强现实组合装置，其中：该正焦距光学系统为至少二透镜所组成，且该至少二透镜的焦距组合后的数值为正。

所述的虚拟及增强现实组合装置，当该正焦距光学系统为至少二透镜所组成时，其中的部分透镜可设于该部分穿透部分反射元件的光路前后，以与该部分穿透部分反射元件组合成同一部件。

所述的虚拟及增强现实组合装置，其中：该部分穿透部分反射元件上设有至少一安装部，以将该部分穿透部分反射元件装设于该壳体上。

所述的虚拟及增强现实组合装置，其中：该壳体上设有一第一放置部，在增强现实模式时将该壳体架设于该使用者的额头上。

所述的虚拟及增强现实组合装置，其中：该部分穿透部分反射元件上设有一第二放置部，在增强现实模式时将该部分穿透部分反射元件连接该壳体一起架设于该使用者的鼻梁上。

所述的虚拟及增强现实组合装置，其中：更包括一第三放置部，其连接该壳体相对于该正焦距光学系统的一侧，与该壳体相邻侧设有至少一连接部以与该壳体卡合，另一侧为弧面以贴近该使用者的眼眶形状，使该虚拟现实模式的影像透过该第三放置部射入该人眼中。

所述的虚拟及增强现实组合装置，其中：该第三放置部可包含至少一透镜，该至少一透镜与该正焦距光学系统中的透镜具有相同或不同的焦距。