CN108445621B - 头戴式显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种头戴式显示装置，包含第一光源、第二光源、影像输出模块与导光板。第一光源用以发射第一光束。第二光源用以发射第二光束。影像输出模块用以接收第一光束与第二光束，且分别产生带有对应影像信息的第一影像光束与第二影像光束。导光板包含第一出光部与第二出光部，第一出光部与第二出光部于第一方向上相隔至少一距离，且第一方向第一光源与第二光源的排列方向。导光板用以将进入导光板中的第一影像光束与第二影像光束分别导引至第一出光部与第二出光部。

Description

头戴式显示装置

技术领域

本发明是关于一种头戴式显示装置，特别是关于一种头戴式立体显示装置。

背景技术

近年来，随着虚拟现实(Virtual Reality；VR)的技术蓬勃发展，能呈现立体视觉显示的光学产品已成为消费市场上的注目焦点。传统上，头戴式显示装置可分别提供不同的影像至用户的左眼与右眼，使得使用者的左眼与右眼可分别接收不同的影像信息，再利用人类的两眼视差，从而观看到立体的影像。然而，传统头戴式立体显示器的结构复杂、体积庞大且厚重，影响使用者于配戴时的方便度与舒适度。

发明内容

本发明提供一种头戴式显示装置，其可提供立体影像的显示效果，且可减少头戴式显示装置的尺寸，从而可提升配戴的方便与舒适度。

依据本发明的部分实施方式，头戴式显示装置包含第一光源、第二光源、影像输出模块与导光板。第一光源用以发射第一光束。第二光源用以发射第二光束。影像输出模块用以接收第一光束与第二光束，且分别产生带有对应影像信息的第一影像光束与第二影像光束。导光板包含第一出光部与第二出光部，第一出光部与第二出光部于第一方向上相隔至少一距离，且第一方向为第一光源与第二光源的排列方向。导光板用以将进入导光板中的第一影像光束与第二影像光束分别导引至第一出光部与第二出光部。

于本发明的多个实施方式中，藉由影像输出模块与导光板的配置，头戴式显示装置可分别提供第一影像光束与第二影像光束。第一影像光束与第二影像光束可藉由导光板而分别被导引至第一出光部与第二出光部，由于第一出光部与第二出光部分离的，因此，使用者的左眼与右眼可分别接收来自第一出光部的第一影像光束与来自第二出光部的第二影像光束，从而观看到立体影像。此外，导光板的结构尺寸可依据不同需求而改变的，故可帮助缩小头戴式显示装置的尺寸。

以上所述仅用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关图式中详细介绍。

附图说明

图1为依据本发明的部分实施方式的头戴式显示装置的立体示意图。

图2为依据本发明的部分实施方式的头戴式显示装置的俯视图。

图3为依据本发明的部分实施方式的头戴式显示装置的侧示图。

其中，附图标记：

10 头戴式显示装置

100 第一光源

110 柱状透镜

120 球状透镜

200 第二光源

210 柱状透镜

220 球状透镜

300 光反向偏转模块

310 第一光转向元件

320 第二光转向元件

400 影像输出模块

500 导光板

510 第一导光子板

512 第一侧面

514 第一入光面

516 第一出光面

518 第一导光面

520 第二导光子板

522 第二侧面

524 第二入光面

526 第二出光面

528 第二导光面

530 第一反射元件

540 第二反射元件

600 目镜组

700 光源时序控制单元

A1 第一出光部

A2 第二出光部

D3、D4、D5、D6 方向

N1、N2 法向量

E1 第一入光部

E2 第二入光部

L1 第一光束

L2 第二光束

I1 第一影像光束

I2 第二影像光束

具体实施方式

阅读以下详细叙述并搭配对应的图式，可了解本揭露的多个样态。需留意的是，图式中的多个特征并未依照该业界领域的标准作法绘制实际比例。事实上，所述的特征的尺寸可以任意的增加或减少以利于讨论的清晰性。

以下将以图式及详细说明清楚说明本发明的精神，任何本领域的相关技术人员在了解本发明的实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。

另外，空间相对用语，如“下”、“下方”、“低”、“上”、「上方”等，是用以方便描述一元件或特征与其他元件或特征在图式中的相对关系。除了图式中所示的方位以外，这些空间相对用语亦可用来帮助理解元件在使用或操作时的不同方位。当元件被转向其他方位(例如旋转90度或其他方位)时，本文所使用的空间相对叙述亦可帮助理解。此外，本文中“A元件光学耦合B元件”的叙述除了代表通过或来自A元件的光束可直接进入B元件外，只要通过或来自A元件的光束可进入B元件，则亦允许A元件与B元件之间存在其他的光学元件。相似地，本文中“A元件为光学耦合于B元件与C元件之间”的叙述代表只要光束可通过A元件、B元件及C元件，则亦不排除其他光学元件存在于A元件、B元件与C元件之间。

图1-2为依据本发明的部分实施方式的头戴式显示装置的立体示意图。如图1所示，头戴式显示装置10包含第一光源100、第二光源200、光反向偏转模块300、影像输出模块400与导光板500。第一光源100用以发射第一光束L1。第二光源200用以发射第二光束L2。光反向偏转模块300光学耦合于第一光源100与影像输出模块400之间，且光学耦合于第二光源200与影像输出模块400之间。光反向偏转模块300用以改变第一光束L1的行进方向，且改变第二光束L2的行进方向。影像输出模块400用以接收第一光束L1与第二光束L2，且分别产生带有影像信息的第一影像光束I1与第二影像光束I2。导光板500可助于将第一影像光束I1与第二影像光束I2分别导引至使用者的右眼与左眼。进一步来说，导光板500包含分离的第一出光部A1与第二出光部A2，第一出光部A1与第二出光部A2在第一方向D1上相隔至少一距离，其中第一方向D1为第一光源100与第二光源200的排列方向。亦即，第一出光部A1与第二出光部A2位于导光板500的不同位置，而在空间上分离。导光板500用以将进入导光板500中的第一影像光束I1与第二影像光束I2导引至第一出光部A1与第二出光部A2。随后，第一影像光束I1可经由第一出光部A1离开导光板500而传导至使用者的右眼，且第二影像光束I2可经由第二出光部A2离开导光板500而传导至使用者的左眼。如此一来，头戴式显示装置10可分别提供使用者的右眼与左眼不同的影像信息(亦即第一影像光束I1与第二影像光束I2)，随后左眼与右眼所接收的影像信息可在用户的大脑中组合，进而产生立体影像的效果。

同时参照图1与图2。图2为依据本发明的部分实施方式的俯视图。于部分实施方式中，导光板500包含第一导光子板510与第二导光子板520。第一导光子板510具有相交的第一侧面512与第一入光面514，第一入光面514的面积大于第一侧面512的面积。第一入光面514具有第一入光部E1，第一入光部E1位于第一入光面514的局部区域，且第一入光部E1比第一出光部A1远离第一侧面512。换句话说，如图2所示，第一入光部E1位于第一出光部A1与第二出光部A2之间，亦即，第一出光部A1与第二出光部A2分别位于第一入光部E1的相对两侧。第一影像光束I1经由第一入光面514的第一入光部E1进入到第一导光子板510中。相似地，于部分实施方式中，第二导光子板520具有相交的第二侧面522与第二入光面524，第二入光面524的面积大于第二侧面522的面积，第二入光面524具有第二入光部E2，第二入光部E2位于第二入光面524的局部区域，且第二入光部E2比第二出光部A2远离第二侧面522。换句话说，如第2图所示，第二入光部E2位于第一出光部A1与第二出光部A2之间，亦即，第一出光部A1与第二出光部A2分别位于第二入光部E2的相对两侧。第二影像光束I2经由第二入光面524的第二入光部E2进入到第二导光子板520中。

举例而言，于部分实施方式中，第一导光子板510与第二导光子板520可为半穿透半反射式导光元件、全像光学元件(holographic optical element；HOE)、以上两者、或其他适当的光学元件，但本发明不以此为限。于部分实施方式中，第一导光子板510一体成形地连接第二导光子板520，且第一入光面514与第二入光面524可共平面。或者，第一导光子板510藉由黏接元件连接第二导光子板520。于其他实施方式中，第一导光子板510亦可不连接第二导光子板520而分隔至少一距离，但本发明不以此为限。

参照图2。于部分实施方式中，第一导光子板510具有相对的第一出光面516，第一出光面516相对第一入光面514远离光反向偏转模块300。第一出光部A1位于第一出光面516的局部区域，且第一出光部A1相对第一入光部E1靠近第一侧面512。当第一影像光束I1抵达第一入光面514的第一入光部E1时，第一影像光束I1可进入且传导于第一导光子板510中。第一导光子板510经设计以使得第一影像光束I1可由第一入光部E1朝着第一出光部A1于第一导光子板510中前进。随后，第一影像光束I1可经由第一出光面516的第一出光部A1离开第一导光子板510而被导引至使用者的右眼。

相似地，于部分实施方式中，第二导光子板520具有相对的第二出光面526，第二出光面526相对第二入光面524远离光反向偏转模块300。第二出光部A2位于第二出光面526的局部区域，且第二出光部A2相对第二入光部E2靠近第二侧面522。当第二影像光束I2抵达第二入光面524的第二入光部E2时，第二影像光束I2可进入且传导于第二导光子板520中。第二导光子板520经设计以使得第二影像光束I2可由第二入光部E2朝着第二出光部A2于第二导光子板520中前进。随后，第二影像光束I2可经由第二出光面526的第二出光部A2离开第二导光子板520而被导引至使用者的左眼。如此一来，藉由设置第一导光子板510与第二导光子板520，第一影像光束I1与第二影像光束I2可分别且精确地被传送至使用者的右眼与左眼。

于部分实施方式中，如图2所示，头戴式显示装置10更包含第一反射元件530，第一反射元件530邻设于第一导光子板510。导光板500的第一入光部E1光学耦合于第一反射元件530，且第一反射元件530至导光板500的第一入光部E1的垂直距离沿着第一入光部E1朝着第一出光部A1的方向增加的。也就是说，第一反射元件530具有法向量N1，且此法向量N1朝向图中右下方。如此一来，依据光的反射定律，入射光与反射光会各自在法向量的两侧，故当第一影像光束I1经由第一入光部E1而抵达第一反射元件530时，第一影像光束I1可藉由第一反射元件530而转向，使得第一影像光束I1朝着第一出光部A1而传导于第一导光子板510中。

相似地，于部分实施方式中，如图2所示，头戴式显示装置10更包含第二反射元件540，第二反射元件540邻设于第二导光子板520。导光板500的第二入光部E2光学耦合于第二反射元件540，且第二反射元件540至导光板500的第二入光部E2的垂直距离沿着第二入光部E2朝着第二出光部A2的方向增加的。也就是说，第二反射元件540具有法向量N2，此法向量N2朝向图中右上方。如此一来，依据光的反射定律，入射光与反射光会各自在法向量的两侧，故当第二影像光束I2经由第二入光面524而抵达第二反射元件540时，第二影像光束I2可藉由第二反射元件540而转向，使得第二影像光束I2朝着第二出光部A2而传导于第二导光子板520中。

更详细地说，于部分实施方式中，第一导光子板510包含第一导光面518，第一导光面518比第一侧面512接近第二导光子板520。第一反射元件530邻设于第一导光面518，且第一反射元件530用以改变第一影像光束I1的前进方向。亦即，藉由第一反射元件530，第一影像光束I1可由第一导光子板510的第一导光面518朝向第一侧面512前进。相似地，第二导光子板520包含第二导光面528，第二导光面528比第二侧面522接近第一导光子板510。第二反射元件540邻设于第二导光面528，且第二反射元件540用以改变第二影像光束I2的前进方向。亦即，藉由第二反射元件540，第二影像光束I2可由第二导光子板520的第二导光面528朝向第二侧面522前进。由于第一反射元件530与第二反射元件540可分别反射第一影像光束I1与第二影像光束I2，使得第一影像光束I1的前进方向不同于第二影像光束I2的前进方向，因此，传导于导光板500的第一影像光束I1与第二影像光束I2彼此不干扰的，俾利于第一影像光束I1精确地传导至使用者的右眼，且俾利于第二影像光束I2精确地传导至使用者的左眼。

于部分实施方式中，第一反射元件530可连接第一入光面514，且第一反射元件530与第一入光面514的第一入光部E1相夹一锐角。也就是说，第一反射元件530与第一入光面514具有一夹角θ1，且夹角θ1的角度小于45度。因此，当第一导光子板510的第一入光面514呈图中的垂直面时，第一反射元件530的法向量N1朝向图中右下方。如此一来，当第一影像光束I1经由第一入光面514而抵达第一反射元件530时，第一影像光束I1可被第一反射元件530转向而朝着第一出光部A1前进。相似地，第二反射元件540可连接第二入光面524，且第二反射元件540与第二入光面524的第二入光部E2相夹一锐角。也就是说，第二反射元件540与第二入光面524具有一夹角θ2，且夹角θ2的角度小于45度。因此，当第二导光子板520的第二入光面524呈图中的垂直面时，第二反射元件540的法向量N2朝向图中右上方。如此一来，当第二影像光束I2经由第二入光面524而抵达第二反射元件540时，第二影像光束I2可被第二反射元件540转向而朝着第二出光部A2前进。

于部分实施方式中，第一反射元件530与第二反射元件540可为一反射镜，但本发明并不以此为限。于其他实施方式中，第一反射元件530与第二反射元件540可为高反射率的薄膜，例如:金、银或其他高反射率材料的薄膜，但本发明并不以此为限。

同时参照图1及图2。于部分实施方式中，头戴式显示装置10包含一目镜组600。目镜组600光学耦合于光反向偏转模块300与导光板500之间，通过目镜组600的第一影像光束I1可前进至导光板500的第一入光部E1，通过目镜组600的第二影像光束I2可前进至导光板500的第二入光部E2。更详细地说，柱状透镜(tapered rod)110的出口与柱状透镜210的出口分别成像于第一入光部E1与第二入光部E2，且第一入光部E1不重叠于第二入光部E2。由于第一入光部E1不重叠于第二入光部E2，因此，通过目镜组600的第一影像光束I1可精确地传导至第一导光子板510，而不会传导致第二导光子板520。相似地，通过目镜组600的第二影像光束I2可精确地传导至第二导光子板520，而不会传导致第一导光子板510。

举例而言，于部分实施方式中，第一导光子板510的第一入光部E1与第二导光子板520的第二入光部E2之间相隔至少一距离，利于第一影像光束I1与第二影像光束I2可分别且精确地传导至第一导光子板510与第二导光子板520。于其他实施方式中，第一导光子板510的第一入光部E1可连接第二导光子板520的第二入光部E2，但第一入光部E1与第二入光部E2彼此不重叠，但本发明不以此为限。

同时参照图1及3。图3为依据本发明的部分实施方式的头戴式显示装置的侧视图。光反向偏转模块300包含第一光转向元件310与第二光转向元件320，第一光转向元件310用以将来自第一光源100的第一光束L1与来自第二光源200的第二光束L2转向至第二光转向元件320，且第二光转向元件320用以将来自第一光转向元件310的第一光束L1与第二光束L2转向至影像输出模块400。举例而言，于部分实施方式中，第一光源100的发光面朝向方向D3(亦即，图3中由左至右的方向)。当第一光源100所发射的第一光束L1沿着方向D3前进而抵达光反向偏转模块300的第一光转向元件310时，第一光束L1可经由第一光转向元件310反射而沿着方向D4(亦即，图3中由上往下的方向)往第二光转向元件320前进。随后，第一光束L1可穿透第二光转向元件320而抵达影像输出模块400，且影像输出模块400可转换第一光束L1为具有影像信息的第一影像光束I1。第一影像光束I1朝着第二光转向元件320与第一光转向元件310的排列方向D5前进，且当第一影像光束I1抵达第二光转向元件320时，第一影像光束I1可被第二光转向元件320转向，而沿着方向D6(亦即，图3中由右至左的方向)前进至导光板500。

相似地，于部分实施方式中，第二光源200的发光面亦朝向方向D3(亦即，图1中由左至右的方向)。当第二光源200所发射的第二光束L2沿着方向D3前进而抵达光反向偏转模块300的第一光转向元件310时，第二光束L2可经由第一光转向元件310反射而沿着方向D4往第二光转向元件320前进。随后，第二光束L2可穿透第二光转向元件320而抵达影像输出模块400，且影像输出模块400可转换第二光束L2为具有影像信息的第二影像光束I2。第二影像光束I2朝着第二光转向元件320与第一光转向元件310的排列方向D5前进，且当第二影像光束I2抵达第二光转向元件320时，第二影像光束I2可被第二光转向元件320转向，而沿着方向D6前进至导光板500。

如此一来，藉由第一光转向元件310与第二光转向元件320可将来自第一光源100的第一光束L1与来自第二光源200的第二光束L2做至少两次转向而抵达影像输出模块400，使得影像输出模块400可被设置于与第一光源100与第二光源200不同的水平高度(例如：图1与图3的右下方)。换句话说，第一光源100所在的水平高度与影像输出模块400所在的水平高度不同的，且第二光源200所在的水平高度与影像输出模块400所在的水平高度不同的，利于缩小头戴式显示装置10的水平面积。于部分实施方式中，第一光源100所在的水平高度与第二光源200所在的水平高度实质上相同的，俾利于更有效地缩小头戴式显示装置10的水平面积，但本发明不以此为限。

举例而言，于部分实施方式中，第一光转向元件310可为全内反射棱镜、或反射镜，例如:镀铝反射镜片、金属镀膜反射镜或其他高反射率材料的反射镜，从而有效地将第一光束L1与第二光束L2转向至第二光转向元件320，但本发明不以此为限。于部分实施方式中，第二光转向元件320可为全内反射棱镜，以有效地分隔第一光束L1与第一影像光束I1，且有效地分隔第二光束L2与第二影像光束I2，但本发明不以此为限。

于部分实施方式中，影像输出模块400为一数字微型反射镜(DigitalMicromirror Device；DMD)元件，用以将来自第二光转向元件320的第一光束L1反射为带有影像信息的第一影像光束I1，且将来自第二光转向元件320的第二光束L2反射为带有影像信息的第二影像光束I2。具体而言，此数字微型反射镜元件包含多个微小的反射镜片，可各自控制其所接收的光线的反射方向。其中，每一反射镜片代表一像素，且每一反射镜片可藉由控制元件驱动，从而将镜片旋转至对应的角度，利于将光线反射至预定的位置。

举例而言，当第一光束L1前进至数字微型反射镜元件时，数字微型反射镜元件的众多镜片的第一组镜片可接收第一光束L1且反射第一光束L1为带有影像信息的第一影像光束I1，且第一影像光束I1可被第二光转向元件(Total Internal Reflection Prism；TIRPrism)320转向，而沿着方向D6前进至导光板500。相似地，当第二光束L2前进至数字微型反射镜元件时，数字微型反射镜元件的众多镜片的第二组镜片可接收第二光束L2且反射第二光束L2为带有影像信息的第二影像光束I2，且第二影像光束I2可被第二光转向元件320转向，而沿着方向D6前进至导光板500。值得注意的是，数字微型反射镜元件的第一组镜片与第二组镜片可不同的，从而以反射的方式产生带有不同影像信息的第一影像光束I1与第二影像光束I2。此外，当影像输出模块400为数位微型反射镜元件时，可有效地分隔第一影像光束I1与第二影像光束I2的行径路线，使得第一影像光束I1与第二影像光束I2免于互相干扰，从而帮助第一影像光束I1与第二影像光束I2更准确地传导至至导光板500的第一导光子板510与第二导光子板520。举例而言，于部分实施方式中，影像输出模块400可为像素倾斜及旋转式(tilt and roll pixel；TRP)数字微型反射镜，但本发明不以此为限。

于部分实施方式中，头戴式显示装置10更包含光源时序控制单元700。第一光源100与第二光源200可连接光源时序控制单元700，且光源时序控制单元700用以控制第一光源100与第二光源200时序性地发光。换句话说，光源时序控制单元700可用以控制第一光源100的发光时间不同于第二光源200的发光时间，亦即，第一光源100与第二光源200在时间轴上交错地发光。举例而言，于部分实施方式中，在第一个时间点时，第一光源100发射第一光束L1，第一光束L1经由光反向偏转模块300转向至影像输出模块400而产生第一影像光束I1，第一影像光束I1可藉由导光板500的第一导光子板510而被导引至使用者的右眼。在第二个时间点时，第二光源200发射第二光束L2，第二光束L2经由光反向偏转模块300转向至影像输出模块400而产生第二影像光束I2，第二影像光束I2藉由导光板500的第二导光子板520而被导引至使用者的左眼。如此一来，藉由第一光源100与第二光源200时序性地快速切换，可将对应的第一影像光束I1与第二影像光束I2分别且时序性地成像至使用者的右眼与左眼，从而达到头戴式显示装置10的立体显示效果。换句话说，本发明的头戴式显示装置10采用时间多任务(time-multiplex)方法，依序切换第一光源100与第二光源200，从而呈现立体影像。

于部分实施方式中，影像输出模块400时序性地提供多个反射图案，且第一光源100与第二光源200的切换与反射图案的切换实质上同步的。具体而言，于部分实施方式中，影像输出模块400所提供的反射图案可分类为第一群反射图案与第二群反射图案，且第一群反射图案与第二群反射图案时序性地切换，亦即影像输出模块400在时间轴上交错地提供第一群反射图案与第二群反射图案。举例而言，在第一时间点时，第一光源100发射第一光束L1至影像输出模块400，且影像输出模块400实质上同步地提供第一群反射图案，于是影像输出模块400接收第一光束L1而产生带有第一群反射图案信息的第一影像光束I1。随后，在第二时间点时，第二光源200发射第二光束L2至影像输出模块400，且影像输出模块400实质上同步地提供第二群反射图案，于是影像输出模块400接收第二光束L2而产生带有第二群反射图案信息的第二影像光束I2。换句话说，在第一时间t1时，可控制第一光源100发光而第二光源200不发光，且控制影像输出模块400提供第一群反射图案。随后，在第二时间t2时，可控制第一光源100不发光而第二光源200发光，且控制影像输出模块400提供第二群反射图案。如此一来，可使第一光源100产生的第一光束L1与影像输出模块400产生的第一群反射图案实质上同步，从而产生带有对应正确影像信息的的第一影像光束I1，利于第一影像光束I1成像至使用者的右眼。相似地，可使第二光源200产生的第二光束L2与影像输出模块400产生的第二群反射图案实质上同步，从而产生带有对应正确影像信息的第二影像光束I2，利于第二影像光束I2成像至使用者的左眼。

于部分实施方式中，第一光源100可包固态光源阵列。相似地，第二光源200可包固态光源阵列。固态光源阵列可包含至少一固态光源，例如红光光源、绿光光源或蓝光光源，其可为发光二极管或有机发光二极管，但本发明不以此为限。值得注意的是，第一光源100的固态光源阵列所发射的第一光束L1实质上为一收束点在无穷远(Telecentric)的光束，亦即第一光束L1的发散角度近乎于零，所以当影像输出模块400接收第一光束L1后亦可产生一近乎收束点在无穷远的第一影像光束I1，故第一影像光束I1可精准地经由导光板500而被导引至使用者的右眼，避免第一影像光束I1偏移至使用者的左眼。相似地，第二光源200的固态光源阵列所发射的第二光束L2实质上为一收束点在无穷远的光束，亦即第二光束L2的发散角度近乎于零，所以当影像输出模块400接收第二光束L2后亦可产生一近乎收束点在无穷远的第二影像光束I2，故第二影像光束I2可精准地经由导光板500而被导引至使用者的左眼，避免第二影像光束I2偏移至使用者的右眼。此外，于部分实施方式中，如第1图所示，第一光源100与第二光源200也可包含柱状透镜(tapered rod)110与210，且可包含球状透镜(ball lens)120与220，用以调整光束的亮度与均匀度，从而改善头戴式显示装置10的成像质量。

于部分实施方式中，导光板500的第一导光子板510与第二导光子板520于头戴式显示装置10中所占据的体积可经设计而轻薄化，从而提升使用者于配戴头戴式显示装置10的舒适度。举例而言，于部分实施方式中，由于本发明的头戴式显示装置10具有体积小且重量轻的特性，头戴式显示装置10可与一支撑座或支撑架结合(未绘示)，支撑座或支撑架可容纳头戴式显示装置10，且支撑座或支撑架具有一夹持部，夹持部可夹持于帽子的帽沿。如此一来，使用者可藉由配戴夹持有头戴式显示装置10的帽子，而无须与头戴式显示装置10直接接触，即可观测到头戴式显示装置10所呈现的立体影像。此外，当使用者配戴一般近视眼镜时，亦不会影响头戴式显示装置10的使用，从而帮助改善使用者于使用头戴式显示装置10时的方便度与舒适度。

于上述的多个实施方式中，藉由第一光源与第二光源的时序性的切换，以及影像输出模块与导光板的配置，头戴式显示装置可分别且时序性地提供第一影像光束与第二影像光束。第一影像光束与第二影像光束可藉由导光板而分别被导引至第一出光部与第二出光部，由于第一出光部与第二出光部分离的，因此，使用者的左眼与右眼可分别接收来自第一出光部的第一影像光束与来自第二出光部的第二影像光束，从而观看到立体影像。此外，导光板的结构尺寸可依据不同需求而改变的，故可帮助缩小头戴式显示装置的尺寸。

虽然本发明已以实施方式描述如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉本领域的相关技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，但这些更动与润饰皆应包含于本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种头戴式显示装置，其特征在于，包含：

一第一光源，用以发射一第一光束；

一第二光源，用以发射一第二光束；

一影像输出模块，用以接收该第一光束与该第二光束，且分别产生带有对应影像信息的一第一影像光束与一第二影像光束；

一导光板，包含一第一出光部与一第二出光部，该第一出光部与该第二出光部于一第一方向上相隔至少一距离，该第一方向为该第一光源与该第二光源的排列方向，且该导光板用以将进入该导光板中的该第一影像光束与该第二影像光束分别导引至该第一出光部与该第二出光部；

一光反向偏转模块，其包含第一光转向元件与第二光转向元件，并光学耦合于该第一光源与该影像输出模块之间，且光学耦合于该第二光源与该影像输出模块之间，该光反向偏转模块用以改变第一光束的行进方向与改变第二光束的行进方向，其中该第一光源所在的一水平高度与该第二光源所在的一水平高度是相同的，该影像输出模块所在的一水平高度与该第一光源所在的该水平高度不同的；并且，该第二光转向元件光学耦合于该影像输出模块之间与该导光板之间，其中该第一影像光束与该第二影像光束抵达该第二光转向元件时被该第二光转向元件转向至该导光板；以及

一第一柱状透镜位于该第一光源与该第一光转向元件之间以及一第二柱状透镜位于该第二光源与该第一光转向元件之间，其中该第一光束经由该第一柱状透镜的传导而抵达该第一光转向元件，该第二光束经由该第二柱状透镜的传导而抵达该第一光转向元件。

2.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，更包含：

一第一反射元件，其中该导光板包含一第一入光部，光学耦合该第一反射元件，该第一出光部与该第二出光部分别位于该第一入光部的相对两侧，且该第一反射元件至该第一入光部的垂直距离沿着该第一入光部朝该第一出光部的方向增加的。

3.如权利要求2所述的头戴式显示装置，其特征在于，该第一反射元件与该第一入光部相夹一锐角。

4.如权利要求1项所述的头戴式显示装置，其特征在于，更包含：

一第二反射元件，其中该导光板包含一第二入光部，光学耦合该第二反射元件，该第一出光部与该第二出光部分别位于该第二入光部的相对两侧，且该第二反射元件至该第二入光部的垂直距离沿着该第二入光部朝该第二出光部的方向增加的。

5.如权利要求4所述的头戴式显示装置，其特征在于，该第二反射元件与该第二入光部相夹一锐角。

6.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，更包含：

一目镜组，其中通过该目镜组的该第一影像光束前进至该导光板的一第一入光部，通过该目镜组的该第二影像光束前进至该导光板的一第二入光部，且该第一入光部不重叠于该第二入光部。

7.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，该影像输出模块为一数字微型反射镜元件，用以将该第一光束反射为该第一影像光束，且将该第二光束反射为该第二影像光束。

8.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，更包含：

一光源时序控制单元，用以控制该第一光源与该第二光源时序性地发光。

9.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，该影像输出模块时序性地提供多个反射图案。

10.如权利要求9所述的头戴式显示装置，其特征在于，该第一光源与该第二光源的切换与该些反射图案的切换实质上同步的。

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