TW201602637A - 反射式顯示器 - Google Patents

Abstract

本發明係揭示一種反射式顯示器，其係設置於頭戴裝置，其包含反射鏡、影像顯示模組、分光鏡及光源。反射鏡與影像顯示模組係為相對設置。分光鏡設置於反射鏡與影像顯示模組之間。光源設置於分光鏡與影像顯示模組之間。其中，影像顯示模組之影像通過分光鏡而投射至反射鏡，以使得影像反射至使用者之眼球而形成該使用者所見之一虛像。光源之光束藉由分光鏡反射光束至影像顯示模組。

Description

反射式顯示器 【0001】

本發明是有關於一種顯示器，特別是有關於一種可供配戴於使用者的頭部之反射式顯示器。

【0002】

隨著顯示裝置的發展，顯示裝置的大小和重量朝著微型化的方向發展。近年來，頭戴式顯示器被研製為一種用於虛擬實境(Virtual Reality，VR)系統以穿戴在使用者頭上的影像顯示器，並且應用的領域也愈來愈廣泛。頭戴式顯示器係將顯示元件以眼鏡之形式放置於使用者眼前，透過進距離對使用者眼睛投射虛擬影像，以產生一個廣視角的畫面，並且讓使用者可隨處接收影像資訊。然而，習知之頭戴式顯示器係由於元件大多過於繁雜，而難以小型化、輕量化。因此產生了使用者配戴時的舒適感不佳的問題。

【0003】

綜觀前所述，本發明之發明人經多年苦心潛心研究，思索並設計一種反射式顯示器，以針對現有技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。

【0004】

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的在於提供一種反射式顯示器，以解決習知頭戴式顯示器難以小型化、輕量化所產生的配戴舒適性不佳的問題。

【0005】

根據本發明之目的，係提供一種反射式顯示器，其設置於頭戴裝置，其包含反射鏡、影像顯示模組、分光鏡及光源。反射鏡設置於頭戴裝置，且對應於使用者之至少一眼球之位置。影像顯示模組設置於頭戴裝置，其與反射鏡為相對設置，且影像顯示模組投射一影像。分光鏡設置於頭戴裝置，且其介於影像顯示模組與反射鏡之間。光源設置於頭戴裝置，並介於分光鏡與影像顯示模組之間。其中，影像係通過分光鏡而投射至反射鏡，以使得影像反射至使用者之眼球而形成使用者所見之虛像，而光源投射光束至分光鏡，以藉由分光鏡反射光束至影像顯示模組。

【0006】

較佳地，反射鏡可為具有部分反射特性及部分穿透特性之反射鏡。

【0007】

較佳地，反射鏡可為凹面反射鏡。

【0008】

較佳地，影像顯示模組可為液晶顯示裝置，光束可為白光。

【0009】

較佳地，影像與虛像可為複彩或全彩。

【0010】

根據本發明之目的，另提供一種反射式顯示器，其由頭戴裝置、反射鏡、影像顯示模組、分光鏡及光源所組成。

【0011】

承上所述，依據本發明之反射式顯示器，其可具有一或多個下述優點：

【0012】

（1）本發明之反射式顯示器利用反射鏡設置於例如安全帽、眼鏡、雪鏡等頭戴裝置之前緣，使得使用者能夠以觀看虛擬影像，以增進長時間配戴的舒適性。

【0013】

（2）本發明之反射式顯示器利用精簡的元件即可產生讓使用者能夠觀看虛擬影像的功效，從而可使反射式顯示器小型化及輕量化。

【0031】

1‧‧‧反射式顯示器

10‧‧‧反射鏡

20‧‧‧影像顯示模組

21‧‧‧影像

30‧‧‧分光鏡

40‧‧‧光源

41‧‧‧光束

9‧‧‧頭戴式裝置

【0014】

第1圖 係為本發明之反射式顯示器之結構與光路示意圖。

第2圖 係為本發明之反射式顯示器之第一實施例之示意圖。

第3圖 係為本發明之反射式顯示器之第二實施例之示意圖。

第4圖 係為本發明之反射式顯示器之第三實施例之示意圖。

【0015】

為利 貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

【0016】

以下將參照相關圖式，說明依本發明之反射式顯示器之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

【0017】

請參閱第1圖，其係為本發明之反射式顯示器之結構與光路示意圖。

【0018】

本發明之反射式顯示器1係設置於例如安全帽、眼鏡或雪鏡等頭戴式裝置，以供使用者配戴，並藉由此方式可供使用者長時間的進行虛擬影像（以下簡稱為虛像）觀賞。本發明之反射式顯示器1具有一反射鏡10、一影像顯示模組20、一分光鏡30及一光源40。反射鏡10與影像顯示模組20係為相對設置其中，反射鏡20可為凹面反射鏡，且可具有部分反射及部分穿透的光學特性，或者是，可具有全反射的光學特性。分光鏡30係具有部分反射及部分穿透的光學特性，其設置於反射鏡10與影像顯示模組20之間，且位於反射鏡10與影像顯示模組20之間的光路上。光源40係設置於影像顯示模組20與分光鏡30之間。

【0019】

其中，光源40投射一光束41至分光鏡30，以藉由分光鏡30之反射，而使光束41反射至影像顯示模組20。藉此可利用分光鏡30及光源40達到觀賞虛像時的照明之功效。

【0020】

續言之，影像顯示模組20係可投射一影像21。影像21通過分光鏡30而投射至反射鏡10，以藉由反射鏡10的反射使得影像21反射至使用者之眼球，而形成使用者所見之一虛像。藉此而可達到觀賞虛像的目的。

【0021】

值得一提的是，較佳地反射鏡10與影像顯示模組20之間可具有一預定夾角，例如30～60度。藉此而可適當的進行影像反射而進入使用者之眼球。此外，反射鏡10為部分反射及部分穿透的光學特性時，使用者亦可藉由此光學特性而能夠透過反射鏡10看到外部的景物。也就是說，使用者在觀賞虛像同時，亦可看到外部的景物。

【0022】

其中，影像顯示模組20可為液晶顯示裝置，例如反射式光閥顯示器。因此，影像顯示模組20可投射或產生複彩或全彩的影像21。與之對應的，光源40則可配置為產生白色的光束41。但並不以此為限。

【0023】

本發明之反射式顯示器1，利用影像顯示模組20直接投射至反射鏡10以形成虛像，且利用分光鏡30及光源40佐以輔助。如此一來，本發明之反射式顯示器1具有精簡的元件，從而可易於達到小型化及輕量化，因此可增進長時間配戴的舒適性。

【0024】

請參閱第2圖，其係為本發明之反射式顯示器之第一實施例之示意圖。於本實施例中，各元件之配置均與前述類似，其類似處於此，便不再加以贅述。

【0025】

如圖所示，反射式顯示器1之反射鏡10、影像顯示模組20、分光鏡30及光源40係可設置於頭戴式裝置9，於本實施例而言，頭戴式裝置9係以安全帽作為示範態樣，但並不以此為限。

【0026】

續言之，反射鏡10可為設置於頭戴式裝置9之前緣，其可為額外設置的元件，亦可為直接設置作為擋風之元件。此外，影像顯示模組20、分光鏡30及光源40可整合在一起，而成為一模組化元件，並利用磁吸、黏貼、夾掛、卡扣或鎖固等方式設置於頭戴式裝置9。當然地，影像顯示模組20、分光鏡30及光源40亦可以非整合的形式，各自地利用磁吸、黏貼、夾掛、卡扣或鎖固等方式設置於頭戴式裝置9。

【0027】

因此，當使用者戴上具有反射式顯示器1的頭戴式裝置9，藉由分光鏡30與光源40的輔助照明，從而影像顯示模組20之影像21可穿透過分光鏡30投射於反射鏡10上，再藉由反射鏡10之反射，而使得影像21適當的形成虛像以供使用者觀賞。

【0028】

請參閱第3、4圖，其係分別為本發明之反射式顯示器之第二實施例及第三實施例之示意圖。在前述之實施例中，頭戴式裝置9係以安全帽作為示範態樣，而在第二實施例及第三實施例中，則以眼鏡及雪鏡作為示範態樣，但並不以此為限。其中，第二實施例及第三實施例的運作或應用係類似於第一實施例，於此便不再加以贅述。

【0029】

上述各實施例中，值得特別說明的是，影像顯示模組20之影像21，在由影像顯示模組20發出，且穿透分光鏡30而投射至反射鏡10的期間，影像顯示模組20之影像21的比例並不會有任何的變化。影像顯示模組20之影像21在投射到反射鏡30後方會因反射鏡30從而改變影像顯示模組20之影像21的比例，例如，影像顯示模組20之影像21會被放大來顯像形成虛像。

【0030】

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

國內寄存資訊【請依寄存機構、日期、號碼順序註記】

無

國外寄存資訊【請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記】

無

無

1‧‧‧反射式顯示器

10‧‧‧反射鏡

20‧‧‧影像顯示模組

21‧‧‧影像

30‧‧‧分光鏡

40‧‧‧光源

41‧‧‧光束

Claims (10)

1. 【第1項】

   一種反射式顯示器，係設置於一頭戴裝置，係包含：
   一反射鏡，係設置於該頭戴裝置，且對應於一使用者之至少一眼球之位置；
   一影像顯示模組，係設置於該頭戴裝置，該影像顯示模組與該反射鏡為相對設置，且該影像顯示模組係投射一影像；
   一分光鏡，係設置於該頭戴裝置，且該分光鏡介於該影像顯示模組與該反射鏡之間，該影像係通過該分光鏡而投射至該反射鏡，以使得該影像反射至該使用者之該眼球而形成該使用者所見之一虛像；以及
   一光源，係設置於該頭戴裝置，並介於該分光鏡與該影像顯示模組之間，該光源係投射一光束至該分光鏡，以藉由該分光鏡反射該光束至該影像顯示模組。
2. 【第2項】

   如申請專利範圍第1項所述之反射式顯示器，其中該反射鏡為具有部分反射特性及部分穿透特性之反射鏡。
3. 【第3項】

   如申請專利範圍第2項所述之反射式顯示器，其中該反射鏡為凹面反射鏡。
4. 【第4項】

   如申請專利範圍第1項所述之反射式顯示器，其中該影像顯示模組為液晶顯示裝置，該光束係為白光 。
5. 【第5項】

   如申請專利範圍第4項所述之反射式顯示器，其中該影像與該虛像為複彩或全彩。
6. 【第6項】

   一種反射式顯示器，係由下列元件所組成：
   一頭戴裝置；
   一反射鏡，係設置於該頭戴裝置，且對應於一使用者之至少一眼球之位置；
   一影像顯示模組，係設置於該頭戴裝置，該影像顯示模組與該反射鏡為相對設置，且該影像顯示模組係投射一影像；
   一分光鏡，係設置於該頭戴裝置，且該分光鏡介於該影像顯示模組與該反射鏡之間，該影像係通過該分光鏡而投射至該反射鏡，以使得該影像反射至該使用者之該眼球而形成該使用者所見之一虛像；以及
   一光源，係設置於該頭戴裝置，並介於該分光鏡與該影像顯示模組之間，該光源係投射一光束至該分光鏡，以藉由該分光鏡反射該光束至該影像顯示模組。
7. 【第7項】

   如申請專利範圍第6項所述之反射式顯示器，其中該反射鏡為具有部分反射特性及部分穿透特性之反射鏡。
8. 【第8項】

   如申請專利範圍第7項所述之反射式顯示器，其中該反射鏡為凹面反射鏡。
9. 【第9項】

   如申請專利範圍第6項所述之反射式顯示器，其中該影像顯示模組為液晶顯示裝置，該光束係為白光 。
10. 【第10項】

    如申請專利範圍第9項所述之反射式顯示器，其中該影像與該虛像為複彩或全彩。