[发明专利]复合式光学装置及其制造方法

说明书

本发明系一种复合式光学装置及其制造方法，包括复合镜片组及显示单元，其中复合镜片组包括透镜层及半反射层，半反射层设在透镜层的其中一面，透镜层与半反射层同光轴，显示单元设在复合镜片组外表面、复合镜片组内部或者是嵌入于复合镜片组的外表面所设之凹槽，显示单元的中心与复合镜片组的光轴在同一直在线，让显示单元输出的影像经过复合镜片组入射到人眼之中，避免复合镜片组光轴中心偏移显示单元中心的问题，又可以减少复合镜片组及显示单元之界面之间反射的杂散光。

技术领域

本发明有关于一种光学装置及其制造方法，尤指一种将复合镜片组与显示设备整合为一体的复合式光学装置及其制造方法。

背景技术

近年来，随着科技软、硬件的进步，人们经常接触到或者是听过扩增实境(Augmented Reality，简称：AR)、虚拟现实(Virtual Reality，简称：VR)、混合实境(MixedReality，简称：MR)，这些技术已经逐渐进入我们的日常生活之中。

以扩增实境技术而言，其中一种光学式扩增实境装置系将虚拟现实的图像投射到用户眼中，虚拟现实的图像迭在用户视野看出去的实际环境景物。另一种视讯式扩增实境装置是将虚拟现实的图像以及实际环境的现实图像投射到用户眼中，让使用者看到处理重迭在一起的虚拟现实图像及现实图像。

不论是前述的何种扩增实境装置，都是由复合镜片组及显示器所组成，并且由显示设备输出虚拟现实图像或者虚拟现实图像及现实图像，再经由复合镜片组投射到使用者眼中。但是传统的扩增实境的复合镜片组的光轴中心及显示器的中心常常不在同一直在线，才可以使得虚拟现实图像或者虚拟现实图像及现实图像无法精准地投射到使用者眼中，造成使用者眼中所看到的影像质量下降。

发明内容

有鉴于先前技术的问题，本发明之目的为让复合镜片组的光轴能够对准显示单元的中心，以避免发生倾斜偏移的问题，而且可以进一步减少复合镜片组及显示单元之间的界面反射的杂散光。

根据本发明之目的，提供一种复合式光学装置，包括复合镜片组及显示单元，其中复合镜片组包括透镜层及半反射层，半反射层设在透镜层的其中一面，且透镜层与半反射层的在同光轴，显示单元设在复合镜片组的表面、复合镜片组的内部或者复合镜片组表面所设之凹槽内，且显示单元的中心与透镜层与半反射层的光轴对准在同一直在线，让显示单元输出的影像经过复合镜片组入射到人眼之中，避免复合镜片组及显示单元之间的倾斜偏移的问题，又可以减少复合镜片组及显示单元之界面之间反射的杂散光。

其中，半反射层设在透镜层的外表面，显示单元设在半反射层的表面，半反射层与显示单元之间设有连接层，连接层的厚度小于30毫米(mm)，并由连接层将半反射层与显示单元相接在一起。

其中，透镜层的外表面设有凹槽，半反射层设在透镜层的内表面，显示单元设置于凹槽内。

其中，半反射层设在透镜层的内表面，显示单元固定设置于透镜层的内部。

其中，复合镜片组进一步包括四分之一波片层、反射偏光片层及线性偏光片层，而透镜层则分为第一透镜体及第二透镜体，其中半反射层设在第一透镜体的外表面，第一透镜体及第二透镜体之间依序设有四分之一波片层、反射偏光片层，而线性偏光片层设在第一透镜体的内表面。

其中，显示单元包括显示器、线性偏光片、四分之一波片(Quarter wave plate)，显示器设在线性偏光片的一面，四分之一波片设在线性偏光片背对显示器的一面，其中线性偏光片与四分之一波片让显示器所输出的显示光线呈现圆偏振状态，并且由线性偏光片消除反射回到显示器的杂散光。

根据本发明之目的，提供一种复合式光学装置的制造方法，包括制做第一透镜体，于第一透镜体的内表面设置半反射层，第一透镜体的外表面设置显示单元，显示单元的中心对准第一透镜体及半反射层的光轴，又在第一透镜体及显示单元的外表面设置第二透镜体，第二透镜体的内表面贴合第一透镜体的外表面，并且包覆该显示单元。