CN104423040A - 帽子型抬头显示器 - Google Patents

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CN104423040A CN201410317180.6A CN201410317180A CN104423040A CN 104423040 A CN104423040 A CN 104423040A CN 201410317180 A CN201410317180 A CN 201410317180A CN 104423040 A CN104423040 A CN 104423040A
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游进洲
陈俊民
廖政顺
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Sunly Optoelectronics Co ltd
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Sunly Optoelectronics Co ltd
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Abstract

本发明揭露一种帽子型抬头显示器至少包括帽子、反射镜及影像模块。反射镜枢接于帽子的前缘。影像模块则设置于帽子上，用以投射影像至反射镜，以使得影像反射至使用者的至少一眼球而形成使用者所见的虚像。本发明公开的帽子型抬头显示器克服了现有技术中头戴式显示器以单眼观看虚拟图像，使用者长时间配戴会有不适之感的缺陷，将头戴式显示器及抬头显示器相结合，使得使用者能够以双眼同时观看虚拟图像，以增进长时间配戴的舒适性。

Description

帽子型抬头显示器
技术领域
本发明涉及一种帽子型抬头显示器，特别涉及一种结合头戴式显示器(Head Mounted Display，HMD)及抬头显示器(Head Up Display，HUD)的显示设备。
背景技术
随着显示设备的发展，显示设备的大小和重量朝着微型化的方向发展。近年来，头戴式显示器被研制为一种用于虚拟现实(Virtual Reality，VR)系统以穿戴在使用者头上的影像显示器，并且应用的领域也越来越广泛。头戴式显示器将显示组件以眼镜的形式放置于使用者眼前，通过近距离对使用者眼睛投射虚拟图像，以产生一个广视角的画面，并且让使用者可随处接收影像信息。
然而，现有的头戴式显示器以单眼观看虚拟图像，若使用者长时间配戴此类头戴式显示器，在舒适性方面势必会遭遇相当大的挑战。
发明内容
有鉴于上述现有技术的问题，本发明的其中之一目的在于提供一种帽子型抬头显示器，其结合头戴式显示器及抬头显示器，使得使用者能够以双眼同时观看虚拟图像，以增进长时间配戴的舒适性。
此帽子型抬头显示器至少包括帽子、反射镜及影像模块。反射镜枢接于帽子的前缘。其中，反射镜为凹面反射镜，且为具有部分反射特性及部分穿透特性的反射镜。
进一步的，影像模块则设置于帽子上，用以投射影像至反射镜，以使得影像反射至使用者的至少一眼球而形成使用者所见的虚像。其中，影像模块可例如以磁吸、黏贴或夹挂的方式设置于帽子上。
前述的影像模块可例如为液晶(Liquid Crystal，LC)显示设备。
此外，影像模块还包括屏幕及微投影机，且微投影机用以投射影像至屏幕，以使得影像呈现于屏幕上。其中，屏幕可例如为穿透式屏幕或反射式屏幕。
前述的微投影机可例如为液晶微投影机或数字光处理(Digital LightProcessing，DLP)微投影机。
此外，影像模块还包括补偿透镜，且补偿透镜设置于屏幕的一侧，或者补偿透镜设置于屏幕的另一侧。
前述的影像与虚像可例如为黑白、单色、多彩或全彩。
承上所述，依据本发明的帽子型抬头显示器，其可具有一或多个下述优点：
(1)本发明的帽子型抬头显示器利用反射镜枢接于帽子的前缘，使得使用者能够以两眼同时观看虚拟图像，以增进长时间配戴的舒适性。
(2)本发明的帽子型抬头显示器利用反射镜枢接于帽子的前缘，以方便使用者收折，增加使用上的便利性。
(3)本发明的帽子型抬头显示器利用磁吸、黏贴或夹挂的方式将影像模块设置于帽子上，以方便使用者拆装，增加使用上的便利性。
为使贵审查员对本发明的技术特征及所达到的技术效果有更进一步的了解与认识，将在后文通过优选的实施例进行详细的说明。
附图说明
图1为本发明的帽子型抬头显示器使用穿透式屏幕的第一实施例示意图。
图2为本发明的帽子型抬头显示器使用反射式屏幕的实施例示意图。
图3为本发明的帽子型抬头显示器反射镜收折的实施例示意图。
图4为本发明的帽子型抬头显示器使用穿透式屏幕的第二实施例示意图。
附图标记说明：
10：帽子
20：反射镜
21：枢接部
30：影像模块
31：补偿透镜
32：屏幕
33：微投影机
34：影像光线
40：使用者
41：使用者眼球
50：景物
51：景物光线
具体实施方式
以下将参照相关附图，说明依本发明的帽子型抬头显示器的实施例，为使便于理解，下述实施例中的相同组件以相同的附图标记来表示。
如图1所示，图1为本发明的帽子型抬头显示器使用穿透式屏幕的第一实施例示意图。
此帽子型抬头显示器至少包括帽子10、反射镜20及影像模块30。反射镜20可例如以枢接部21枢接于帽子10的前缘。其中，反射镜20可例如为凹面反射镜，且可例如为具有部分反射特性及部分穿透特性的反射镜20。
进一步的，影像模块30则可例如以磁吸、黏贴或夹挂等方式设置于帽子10上，以投射影像至具有部分反射特性反射镜20，使得影像的光线34反射至使用者40的眼球41而形成使用者40所见的放大虚像。此外，景物50的光线51亦可穿透具有部分穿透特性的反射镜20，使得使用者能够透过反射镜20看到外部的景物50。
此外，影像模块30包括补偿透镜31、屏幕32及微投影机33。且本发明不限于此，影像模块30亦可仅为液晶显示设备，用以提供影像而投射至反射镜20，且本发明的实施例皆以微投影机33作举例。
其中，屏幕32可例如为穿透式屏幕，且本发明不限于此，本发明更可使用反射式屏幕。前述的微投影机33可例如为液晶微投影机或数字光处理微投影机。
以穿透式屏幕为例，微投影机33用以将影像投射至屏幕32，以使得影像呈现于屏幕32上。此时，影像的光线34接着依序穿透屏幕32及补偿透镜31，并且通过补偿透镜31补偿此影像的像差，进而将影像的光线34投射至反射镜20，以借由反射镜20反射至使用者40的眼球41而形成使用者40所见的放大虚像。如此一来，使用者便能够以两眼同时观看虚像，以增进长时间配戴的舒适性。
前述的影像与虚像可例如为黑白、单色、多彩或全彩。
如图2所示，图2为本发明的帽子型抬头显示器使用反射式屏幕的实施例示意图。此反射式屏幕的实施例示意图与穿透式屏幕的第一实施例示意图的差异仅在于影像模块30，因此，于此反射式屏幕的实施例示意图中仅针对影像模块30描述。
影像模块30包括补偿透镜31、屏幕32及微投影机33。以反射式屏幕为例，微投影机33将影像投射出来，此时影像的光线34便穿透补偿透镜31而投射至屏幕32，以使得影像呈现于屏幕32上。接着，影像的光线34通过屏幕32反射而再次穿透补偿透镜31以投射至反射镜20，并且通过补偿透镜31补偿此影像的像差，进而通过反射镜20反射至使用者40的眼球41而形成使用者40所见的放大虚像。
因此，若屏幕32为反射式屏幕，补偿透镜31位于微投影机33及屏幕32之间；若屏幕32为穿透式屏幕，屏幕32则位于微投影机33及补偿透镜31之间。
如图2及图3所示，图3为本发明的帽子型抬头显示器的反射镜收折的实施例示意图。
此反射镜20可例如以枢接部21枢接于帽子10的前缘，且影像模块30则可例如以磁吸、黏贴或夹挂等方式设置于帽子10上。因此，当使用者40不使用此帽子型抬头显示器的投影功能时，可例如将影像模块30拆下，并且以枢接部21为支点，将反射镜20相对于帽子10作枢转动作，使得反射镜20收折于帽子10的前缘，以增加使用上的便利性。
如图1及图4所示，图4为本发明的帽子型抬头显示器使用穿透式屏幕的第二实施例示意图。在前述的穿透式屏幕的第一实施例示意图中，帽子10以棒球帽作举例，而在此穿透式屏幕的第二实施例示意图中则以安全帽11作举例，且本发明不限于此。
反射镜20可例如以挡风镜片的形式枢接于安全帽11上，并且可例如以安全帽11上的枢接部21为支点，将反射镜20作开合的动作。
影像模块30则可例如以磁吸、黏贴或夹挂等方式设置于安全帽11上，以投射影像至反射镜20，使得影像的光线34反射至使用者40的眼球41而形成使用者40所见的放大虚像。因此，本发明的帽子型抬头显示器结合头戴式显示器及抬头显示器，使得使用者能够以两眼同时观看虚像，以增进长时间配戴的舒适性。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括于本发明的权利要求书中。

Claims (10)

1.一种帽子型抬头显示器，其特征在于：包括：
帽子；
反射镜，枢接于所述帽子的前缘；以及
影像模块，设置于所述帽子上，用以投射影像至所述反射镜，以使得所述影像反射至使用者的至少一眼球而形成所述使用者所见的虚像。
2.根据权利要求1所述的帽子型抬头显示器，其特征在于：所述反射镜为具有部分反射特性及部分穿透特性的反射镜。
3.根据权利要求2所述的帽子型抬头显示器，其特征在于：所述反射镜为凹面反射镜。
4.根据权利要求1所述的帽子型抬头显示器，其特征在于：所述影像模块以磁吸、黏贴或夹挂的方式设置于所述帽子上。
5.根据权利要求1所述的帽子型抬头显示器，其特征在于：所述影像模块为液晶显示设备。
6.根据权利要求1所述的帽子型抬头显示器，其特征在于：所述影像模块包括：
屏幕；以及
微投影机，用以投射所述影像至所述屏幕，以使得所述影像呈现于所述屏幕上。
7.根据权利要求6所述的帽子型抬头显示器，其特征在于：所述微投影机为液晶微投影机或数字光处理微投影机。
8.根据权利要求7所述的帽子型抬头显示器，其特征在于：所述屏幕为穿透式屏幕或反射式屏幕。
9.根据权利要求8所述的帽子型抬头显示器，其特征在于：所述影像模块还包括补偿透镜，所述补偿透镜设置于所述屏幕的一侧，或者所述补偿透镜设置于所述屏幕的另一侧。
10.根据权利要求1所述的帽子型抬头显示器，其特征在于：所述影像与所述虚像为黑白、单色、多彩或全彩。
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