CN112444981A - 头戴式显示装置 - Google Patents

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CN112444981A CN201911016108.9A CN201911016108A CN112444981A CN 112444981 A CN112444981 A CN 112444981A CN 201911016108 A CN201911016108 A CN 201911016108A CN 112444981 A CN112444981 A CN 112444981A
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Abstract

一种头戴式显示装置包含：第一镜片、第二镜片、设置于第一镜片上的第一微显示器、设置于第二镜片上的第二微显示器、用以发射第一入射光的第一光源、用以发射第二入射光的第二光源与眼镜框。相应于第一微显示器的第一配向方向的第一微显示器的第一侧以及相应于第二微显示器的第二配向方向的第二微显示器的第一侧相对于第一镜片与第二镜片之间的眼镜框的中线对称。由第一光源所发射的第一入射光斜向地从第一微显示器的第一侧朝向第一微显示器发射，由第二光源所发射的第二入射光斜向地从第二微显示器的第一侧朝向第二微显示器发射。

Description

头戴式显示装置
技术领域
本揭露实施例是有关于一种头戴式显示装置，且特别是有关于一种用以改善左眼与右眼所观看到的图像的图像品质(image quality)的头戴式显示装置。
背景技术
头戴式显示(Head mounted display，HMD)装置是一种光学显示产品，其在左眼与右眼前方分别放置两个相同的微显示器(micro-displays)。头戴式显示装置还包含两个光源，一个光源用以朝向一个微显示器发射入射光，另一个光源用以朝向另一微显示器发射入射光。然而，因为两个微显示器相同且入射光为斜向入射，将导致左眼与右眼所观看到的图像的图像品质(例如亮度(brightness)、对比(contrast)等等)不一致。
发明内容
本揭露提出一种头戴式显示装置包含：第一镜片、第二镜片、设置于第一镜片上的第一微显示器、设置于第二镜片上的第二微显示器、用以发射第一入射光的第一光源、用以发射第二入射光的第二光源以及用以承载第一镜片、第二镜片、第一光源与第二光源的眼镜框。其中，第一微显示器的第一配向方向对称于第二微显示器的第二配向方向，使得相应于第一微显示器的第一配向方向的第一微显示器的第一侧以及相应于第二微显示器的第二配向方向的第二微显示器的第一侧相对于第一镜片与第二镜片之间的眼镜框的中线对称。其中，由第一光源所发射的第一入射光斜向地从第一微显示器的第一侧朝向第一微显示器发射，由第二光源所发射的第二入射光斜向地从第二微显示器的第一侧朝向第二微显示器发射。
在一些实施例中，上述第一微显示器的第一配向方向与第二微显示器的第二配向方向相差180度。
在一些实施例中，上述第一微显示器的第一设置方向与第二微显示器的第二设置方向相同。
本揭露另提出一种头戴式显示装置包含：第一镜片、第二镜片、设置于第一镜片上的第一微显示器、设置于第二镜片上的第二微显示器、用以发射第一入射光的第一光源、用以发射第二入射光的第二光源以及用以承载第一镜片、第二镜片、第一光源与第二光源的眼镜框。其中，第一微显示器的第一设置方向与第二微显示器的第二设置方向相反，使得相应于第一微显示器的第一配向方向的第一微显示器的第一侧以及相应于第二微显示器的第二配向方向的第二微显示器的第一侧相对于第一镜片与第二镜片之间的眼镜框的中线对称。其中，由第一光源所发射的第一入射光斜向地从第一微显示器的第一侧朝向第一微显示器发射，由第二光源所发射的第二入射光斜向地从第二微显示器的第一侧朝向第二微显示器发射。
在一些实施例中，上述第一微显示器的第一数据扫瞄方向与第二微显示器的第二数据扫瞄方向相反。
在一些实施例中，上述第一微显示器的第一配向方向与第二微显示器的第二配向方向相同。
本揭露又提出一种头戴式显示装置包含：第一镜片、第二镜片、设置于第一镜片上的第一微显示器、设置于第二镜片上的第二微显示器、用以发射第一入射光的第一光源、用以发射第二入射光的第二光源以及用以承载第一镜片与第二镜片的眼镜框。其中，第一微显示器的第一配向方向与第二微显示器的第二配向方向相同，使得相应于第一微显示器的第一配向方向的第一微显示器的第一侧以及相应于第二微显示器的第二配向方向的第二微显示器的第二侧相对于第一镜片与第二镜片之间的眼镜框的中线对称。其中，由第一光源所发射的第一入射光斜向地从第一微显示器的第一侧朝向第一微显示器发射，由第二光源所发射的第二入射光斜向地从第二微显示器的第一侧朝向第二微显示器发射，其中，第二微显示器的第一侧与第二侧彼此相对。
在一些实施例中，上述第一微显示器的第一设置方向与第二微显示器的第二设置方向相同。
在一些实施例中，上述眼镜框用以承载第一光源与第二光源，其中由第二光源所发射的第二入射光透过光引导元件而被引导，使得由第二光源所发射的第二入射光能够斜向地从第二微显示器的第一侧朝向第二微显示器发射。
在一些实施例中，上述第二光源被配置为与第二微显示器整合，使得由第二光源所发射的第二入射光能够斜向地从第二微显示器的第一侧朝向第二微显示器发射。
为让本揭露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
从以下结合所附附图所做的详细描述，可对本揭露的态样有更佳的了解。需注意的是，根据业界的标准实务，各特征并未依比例绘示。事实上，为了使讨论更为清楚，各特征的尺寸都可任意地增加或减少。
图1是绘示一种例示性的头戴式显示装置的示意图，其用以说明左眼与右眼所观看到的图像的图像品质不一致；
图2是绘示根据本揭露的第一实施例的头戴式显示装置的示意图；
图3是绘示根据本揭露的第二实施例的头戴式显示装置的示意图；
图4是绘示根据本揭露的第三实施例的头戴式显示装置的示意图。
【符号说明】
100、200、300、400：头戴式显示装置
110、210、310、410：眼镜框
111、211、311、411：左镜片
112、212、312、412：左光源
113、213、313、413：左微显示器
113a、213a、313a、413a、118a、218a、318a、418a：第一侧
113b、213b、313b、413b、118b、218b、318b、418b：第二侧
215、315、415：中线
116、216、316、416：右镜片
117、217、317、417：右光源
118、218、318、418：右微显示器
FPC：软性印刷电路板
具体实施方式
下文是举实施例配合所附附图作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。此外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。关于本文中所使用的“第一”、“第二”、“第三”、…等，并非特别指次序或顺位的意思，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
图1是绘示一种例示性的头戴式显示(head mounted display，HMD)装置100的示意图，其用以说明左眼与右眼所观看到的图像的图像品质(image quality)不一致(inconsistent)。头戴式显示装置100包含眼镜框(eyeglass frame)110、左镜片111、左光源112、左微显示器(micro-display)113、右镜片116、右光源117以及右微显示器118。眼镜框110用以承载左镜片111、右镜片116、左光源112以及右光源117。左微显示器113是设置于左镜片111上，且右微显示器118是设置于右镜片116上。如图1所示，左微显示器113的设置方向相同于右微显示器118的设置方向。如图1所示，左微显示器113与右微显示器118还各自包含了用以传载(conveying)信号的软性印刷电路板(flexible printed circuit，FPC)FPC。
如图1所示，左微显示器113具有相应于左微显示器113的配向方向(rubbingalignment processing direction)的第一侧113a与第二侧113b，右微显示器118具有相应于右微显示器118的配向方向的第一侧118a与第二侧118b。一般而言，左微显示器113与右微显示器118是以相同制造制程所制成，故为实质上相同的微显示器，从而具有相同的配向方向。因此，左微显示器113的第一侧113a相应于右微显示器118的第一侧118a，且左微显示器113的第二侧113b相应于右微显示器118的第二侧118b。
如图1所示，左光源112斜向地(obliquely)从左微显示器113的第一侧113a朝向左微显示器113发射入射光(incident light)，然而，右光源117斜向地从右微显示器118的第二侧118b朝向右微显示器118发射入射光。具体而言，由左光源112所发射的入射光以及由右光源117所发射的入射光分别从其所相应的微显示器的不同侧(左微显示器113的第一侧113a以及右微显示器118的第二侧118b)入射，因此将导致左眼与右眼所观看到的图像的图像品质(例如亮度、对比等等)不一致。
图2是绘示根据本揭露的第一实施例的头戴式显示装置200的示意图。头戴式显示装置200包含眼镜框210、左镜片211、左光源212、左微显示器213、右镜片216、右光源217以及右微显示器218。眼镜框210用以承载左镜片211、右镜片216、左光源212以及右光源217。左微显示器213是设置于左镜片211上，且右微显示器218是设置于右镜片216上。如图2所示，左微显示器213的设置方向相同于右微显示器218的设置方向。如图2所示，左微显示器213与右微显示器218还各自包含了用以传载信号的软性印刷电路板FPC。
如图2所示，左微显示器213具有相应于左微显示器213的配向方向的第一侧213a与第二侧213b，右微显示器218具有相应于右微显示器218的配向方向的第一侧218a与第二侧218b。在本揭露的第一实施例中，左微显示器213与右微显示器218是以不同的制造制程(即，对称的制造制程)所制成，使得左微显示器213的配向方向对称于右微显示器218的配向方向。举例而言，左微显示器213的配向方向与右微显示器218的配向方向实质上相差了180度或相差了接近180度。因此，左微显示器213的第一侧213a相应于右微显示器218的第一侧218a，且左微显示器213的第二侧213b相应于右微显示器218的第二侧218b。具体而言，如图2所示，相应于左微显示器213的配向方向的左微显示器213的第一侧213a以及相应于右微显示器218的配向方向的右微显示器218的第一侧218a相对于左镜片211与右镜片216之间的眼镜框210的中线(center line)215对称。
如图2所示，左光源212斜向地从左微显示器213的第一侧213a朝向左微显示器213发射第一入射光，且右光源217也斜向地从右微显示器218的第一侧218a朝向右微显示器218发射第二入射光。具体而言，由左光源212所发射的第一入射光以及由右光源217所发射的第二入射光分别从其所相应的微显示器的相同侧(左微显示器213的第一侧213a以及右微显示器218的第一侧218a)入射，因此左眼与右眼所观看到的图像的图像品质(例如亮度、对比等等)能够改善、甚至能够一致(consistent)。值得一提的是，在本揭露的第一实施例中，当左微显示器213的配向方向与右微显示器218的配向方向相差180度时，能够最佳地改善左眼与右眼所观看到的图像的图像品质，然而，本揭露不限于此，当左微显示器213的配向方向与右微显示器218的配向方向相差了接近于180度时，左眼与右眼所观看到的图像的图像品质也能够获得改善。
图3是绘示根据本揭露的第二实施例的头戴式显示装置300的示意图。头戴式显示装置300包含眼镜框310、左镜片311、左光源312、左微显示器313、右镜片316、右光源317以及右微显示器318。眼镜框310用以承载左镜片311、右镜片316、左光源312以及右光源317。左微显示器313是设置于左镜片311上，且右微显示器318是设置于右镜片316上。如图3所示，左微显示器313与右微显示器318还各自包含了用以传载信号的软性印刷电路板FPC。
如图3所示，左微显示器313具有相应于左微显示器313的配向方向的第一侧313a与第二侧313b，右微显示器318具有相应于右微显示器318的配向方向的第一侧318a与第二侧318b。在本揭露的第二实施例中，左微显示器313与右微显示器318是以相同的制造制程所制成，故为实质上相同的微显示器，从而使得左微显示器313的配向方向相同于右微显示器318的配向方向。因此，左微显示器313的第一侧313a相应于右微显示器318的第一侧318a，且左微显示器313的第二侧313b相应于右微显示器318的第二侧318b。具体而言，如图3所示，相应于左微显示器313的配向方向的左微显示器313的第一侧313a以及相应于右微显示器318的配向方向的右微显示器318的第一侧318a相对于左镜片311与右镜片316之间的眼镜框310的中线315对称。
如图3所示，左微显示器313的设置方向相反于右微显示器318的设置方向，因此，左光源312斜向地从左微显示器313的第一侧313a朝向左微显示器313发射第一入射光，且右光源317也斜向地从右微显示器318的第一侧318a朝向右微显示器318发射第二入射光。具体而言，由左光源312所发射的第一入射光以及由右光源317所发射的第二入射光分别从其所相应的微显示器的相同侧(左微显示器313的第一侧313a以及右微显示器318的第一侧318a)入射，因此左眼与右眼所观看到的图像的图像品质(例如亮度、对比等等)能够改善、甚至能够一致。应注意的是，在本揭露的第二实施例中，因为左微显示器313的设置方向相反于右微显示器318的设置方向，左微显示器313的数据扫瞄方向(data scanningdirection)也需要相应地相反于右微显示器318的数据扫瞄方向，才能使得头戴式显示装置300能够正确地进行图像显示。
图4是绘示根据本揭露的第三实施例的头戴式显示装置400的示意图。头戴式显示装置400包含眼镜框410、左镜片411、左光源412、左微显示器413、右镜片416、右光源417以及右微显示器418。眼镜框410用以承载左镜片411以及右镜片416。左微显示器413是设置于左镜片411上，且右微显示器418是设置于右镜片416上。如图4所示，左微显示器413的设置方向相同于右微显示器418的设置方向。如图4所示，左微显示器413与右微显示器418还各自包含了用以传载信号的软性印刷电路板FPC。
如图4所示，左微显示器413具有相应于左微显示器413的配向方向的第一侧413a与第二侧413b，右微显示器418具有相应于右微显示器418的配向方向的第一侧418a与第二侧418b。在本揭露的第三实施例中，左微显示器413与右微显示器418是以相同的制造制程所制成，故为实质上相同的微显示器，从而使得左微显示器413的配向方向相同于右微显示器418的配向方向。因此，左微显示器413的第一侧413a相应于右微显示器418的第一侧418a，且左微显示器413的第二侧413b相应于右微显示器418的第二侧418b。具体而言，如图4所示，相应于左微显示器413的配向方向的左微显示器413的第一侧413a以及相应于右微显示器418的配向方向的右微显示器418的第二侧418b为其所相应的微显示器的不同侧，且相对于左镜片411与右镜片416之间的眼镜框410的中线415对称。
如图4所示，左光源412斜向地从左微显示器413的第一侧413a朝向左微显示器413发射第一入射光，且右光源417也斜向地从右微显示器418的第一侧418a朝向右微显示器418发射第二入射光。具体而言，由左光源412所发射的第一入射光以及由右光源417所发射的第二入射光分别从其所相应的微显示器的相同侧(左微显示器413的第一侧413a以及右微显示器418的第一侧418a)入射，因此左眼与右眼所观看到的图像的图像品质(例如亮度、对比等等)能够改善、甚至能够一致。
举例而言，左光源412与右光源417可被眼镜框410所承载，且由右光源417所发射的第二入射光可透过光引导元件(light guide component)(例如导光管(light guidepipe)、导光板(light guide plate)等等)而被引导，从而使得由右光源417所发射的第二入射光能够斜向地从右微显示器418的第一侧418a朝向右微显示器418发射。
举另一例而言，左光源412可被设计成直接设置在左微显示器413的第一侧413a旁边(即，左光源412被设置为与左微显示器413整合(combined))，且右光源417可被设计成直接设置在右微显示器418的第一侧418a旁边(即，右光源417被设置为与右微显示器418整合)，从而使得由右光源417所发射的第二入射光能够斜向地从右微显示器418的第一侧418a朝向右微显示器418发射。
值得一提的是，在左光源设置为与左微显示器整合以及在右光源设置为与右微显示器整合的情况下，可以相应地修改本揭露的第二实施例和/或第三实施例，从而使得左光源212/312斜向地从左微显示器213/313的第二侧213b/313b朝向左微显示器213/313发射第一入射光，且右光源217/317也斜向地从右微显示器218/318的第二侧218b/318b朝向右微显示器218/318发射第二入射光。
综合上述，本揭露提出多种经特定设计而成的头戴式显示装置(即，头戴式显示装置200、300以及400)，用以使得其入射光皆是从微显示器的同一侧入射，从而使得左眼与右眼所观看到的图像的图像品质(例如亮度、对比等等)能够改善、甚至能够一致。
以上概述了数个实施例的特征，因此熟悉此技艺者可以更了解本揭露的态样。熟悉此技艺者应了解到，其可轻易地把本揭露当作基础来设计或修改其他的制程与结构，借此实现和在此所介绍的这些实施例相同的目标及/或达到相同的优点。熟悉此技艺者也应可明白，这些等效的建构并未脱离本揭露的精神与范围，并且他们可以在不脱离本揭露精神与范围的前提下做各种的改变、替换与变动。

Claims (10)

1.一种头戴式显示装置，其特征在于，包含：
一第一镜片与一第二镜片；
一第一微显示器，设置于该第一镜片上；
一第二微显示器，设置于该第二镜片上；
一第一光源，用以发射一第一入射光；
一第二光源，用以发射一第二入射光；以及
一眼镜框，用以承载该第一镜片、该第二镜片、该第一光源与该第二光源；
其中，该第一微显示器的一第一配向方向对称于该第二微显示器的一第二配向方向，使得相应于该第一微显示器的该第一配向方向的该第一微显示器的一第一侧以及相应于该第二微显示器的该第二配向方向的该第二微显示器的一第一侧相对于该第一镜片与该第二镜片之间的该眼镜框的一中线对称；
其中，由该第一光源所发射的该第一入射光斜向地从该第一微显示器的该第一侧朝向该第一微显示器发射，由该第二光源所发射的该第二入射光斜向地从该第二微显示器的该第一侧朝向该第二微显示器发射。
2.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，其中该第一微显示器的该第一配向方向与该第二微显示器的该第二配向方向相差180度。
3.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于，其中该第一微显示器的一第一设置方向与该第二微显示器的一第二设置方向相同。
4.一种头戴式显示装置，其特征在于，包含：
一第一镜片与一第二镜片；
一第一微显示器，设置于该第一镜片上；
一第二微显示器，设置于该第二镜片上；
一第一光源，用以发射一第一入射光；
一第二光源，用以发射一第二入射光；以及
一眼镜框，用以承载该第一镜片、该第二镜片、该第一光源与该第二光源；
其中，该第一微显示器的一第一设置方向与该第二微显示器的一第二设置方向相反，使得相应于该第一微显示器的一第一配向方向的该第一微显示器的一第一侧以及相应于该第二微显示器的一第二配向方向的该第二微显示器的一第一侧相对于该第一镜片与该第二镜片之间的该眼镜框的一中线对称；
其中，由该第一光源所发射的该第一入射光斜向地从该第一微显示器的该第一侧朝向该第一微显示器发射，由该第二光源所发射的该第二入射光斜向地从该第二微显示器的该第一侧朝向该第二微显示器发射。
5.根据权利要求4所述的头戴式显示装置，其特征在于，该第一微显示器的一第一数据扫瞄方向与该第二微显示器的一第二数据扫瞄方向相反。
6.根据权利要求4所述的头戴式显示装置，其特征在于，其中，该第一微显示器的该第一配向方向与该第二微显示器的该第二配向方向相同。
7.一种头戴式显示装置，其特征在于，包含：
一第一镜片与一第二镜片；
一第一微显示器，设置于该第一镜片上；
一第二微显示器，设置于该第二镜片上；
一第一光源，用以发射一第一入射光；
一第二光源，用以发射一第二入射光；以及
一眼镜框，用以承载该第一镜片与该第二镜片；
其中，该第一微显示器的一第一配向方向与该第二微显示器的一第二配向方向相同，使得相应于该第一微显示器的该第一配向方向的该第一微显示器的一第一侧以及相应于该第二微显示器的该第二配向方向的该第二微显示器的一第二侧相对于该第一镜片与该第二镜片之间的该眼镜框的一中线对称；
其中，由该第一光源所发射的该第一入射光斜向地从该第一微显示器的该第一侧朝向该第一微显示器发射，由该第二光源所发射的该第二入射光斜向地从该第二微显示器的一第一侧朝向该第二微显示器发射，其中，该第二微显示器的该第一侧与该第二侧彼此相对。
8.根据权利要求7所述的头戴式显示装置，其特征在于，其中该第一微显示器的一第一设置方向与该第二微显示器的一第二设置方向相同。
9.根据权利要求7所述的头戴式显示装置，其特征在于，其中该眼镜框用以承载该第一光源与该第二光源，其中由该第二光源所发射的该第二入射光透过一光引导元件而被引导，使得由该第二光源所发射的该第二入射光能够斜向地从该第二微显示器的该第一侧朝向该第二微显示器发射。
10.根据权利要求7所述的头戴式显示装置，其特征在于，其中该第二光源被配置为与该第二微显示器整合，使得由该第二光源所发射的该第二入射光能够斜向地从该第二微显示器的该第一侧朝向该第二微显示器发射。
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