TW201830089A

TW201830089A - 虛擬實境顯示裝置

Info

Publication number: TW201830089A
Application number: TW106104059A
Authority: TW
Inventors: 邱奕榮
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2017-02-08
Filing date: 2017-02-08
Publication date: 2018-08-16
Also published as: US10437047B2; US20180224655A1; TWI641869B

Abstract

一種虛擬實境顯示裝置，包括至少一顯示器與至少一光學組件。顯示器適於提供影像光束至使用者的左眼或右眼。光學組件設置在影像光束的傳遞路徑上，以及包括至少一菲涅耳透鏡。顯示器與光學組件分別相對於往上方向具有傾斜角，其中往上方向是垂直使用者的水平視線平面的方向，且往上方向定義為從使用者的脖子至頭頂的方向，以及傾斜角的範圍是大於0度並且小於等於20度。

Description

虛擬實境顯示裝置

本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種虛擬實境顯示裝置。

隨著顯示技術的進步，為了追求身歷其境的感受，使用者已無法滿足於只觀看平面的影像，為了提供使用者更具有現實感與立體感的視覺娛樂，虛擬實境(Virtual Reality，VR)成為目前顯示技術的新潮流，虛擬實境是利用模擬出一個三維空間的虛擬場景，提供使用者關於視覺等感官體驗，可及時觀看三維空間的影像，甚至進一步能與虛擬影像進行互動。

常見的虛擬實境顯示裝置有頭戴式顯示器(head mounted display，HMD)，可配戴在使用者的頭部，但往往具有垂直視角不足的缺點。因為人眼的視角並不是上下對稱，人眼下方視角約70度，比約50度範圍的上方視角範圍大，現有的產品設計常常將上下方視野設計成一樣大，因此常會出現視野下方看到黑邊的問題。除此之外，多數的虛擬實境顯示裝置中的光學組件之間的距離是固定不變的，無法調整焦距，因此無法適合所有人觀看，具有近視或遠視的使用者仍需另外配戴矯正視力的眼鏡或隱形眼鏡才能清楚地觀看呈現於眼前的影像。除此之外，虛擬實境顯示裝置中的光學組件為了配戴舒適度，希望能減輕所使用的光學組件的重量與體積，因此會使用菲涅耳透鏡(Fresnel lens)取代傳統透鏡，但菲涅耳透鏡的表面是鋸齒狀的微結構，側面其中一邊是光學成像用的有效區，另一邊是能提供脫模方便的非光學有效區，當光線打到非光學有效區的時候會產生雜散光，造成觀看品質下降。

本發明提供一種虛擬實境顯示裝置，可有效擴大使用者的垂直視野。

本發明提供一種虛擬實境顯示裝置，可有效改善雜散光問題。

本發明的一實施例的虛擬實境顯示裝置包括至少一顯示器與至少一光學組件。顯示器適於提供影像光束至使用者的左眼或右眼。光學組件設置在影像光束的傳遞路徑上，以及包括至少一菲涅耳透鏡，以及顯示器與光學組件分別相對於往上方向具有傾斜角，其中往上方向是垂直使用者的水平視線平面的方向，且往上方向定義為從使用者的脖子至頭頂的方向，以及傾斜角的範圍是大於0度並且小於等於20度。

本發明的一實施例的虛擬實境顯示裝置包括至少一顯示器與與至少一光學組件。顯示器適於提供影像光束至使用者的左眼或右眼。光學組件設置在影像光束的傳遞路徑上，以及包括至少一菲涅耳透鏡，其中菲涅耳透鏡的非光學有效區塗覆有光吸收材料。

基於上述，本發明的實施例的虛擬實境顯示裝置，包括至少一顯示器與至少一光學組件，其中光學組件包括至少一菲涅耳透鏡。藉由顯示器與光學組件分別相對於往上方向具有傾斜角，以及傾斜角的範圍是大於0度並且小於等於20度，因此可以擴大使用者的垂直視野。本發明的另一實施例提出的虛擬實境顯示裝置，包括至少一顯示器與至少一光學組件，其中光學組件包括至少一在非光學有效區塗覆光吸收材料的菲涅耳透鏡。藉由在菲涅耳透鏡的非光學有效區上塗覆光吸收材料，以阻止光線由非光學有效區通過光學組件，可以改善雜散光問題，提升虛擬實境的觀賞品質。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A繪示本發明一實施例的虛擬實境顯示裝置的側視示意圖。圖1B繪示圖1A實施例之虛擬實境顯示裝置的俯瞰示意圖。請參考圖1A及圖1B，本實施例的虛擬實境顯示裝置100包括至少一光學組件110與至少一顯示器120（例如，圖1B中所繪示的兩個光學組件110R與110L與兩個顯示器120R與120L），可適用於頭戴式裝置。顯示器120適於提供影像光束140至使用者的眼睛130，讓使用者觀賞虛擬影像，例如三維的虛擬影像。顯示器120可以是分別提供給使用者左右眼觀看的兩個顯示器，在本實施例中，顯示器120包括顯示器120R與顯示器120L，光學組件110設置在影像光束140的傳遞路徑上，包括光學組件110R與110L。顯示器120R提供影像光束140R至使用者的右眼130R，顯示器120L提供影像光束140L至使用者的左眼130L。光學組件110R位在影像光束140R到使用者的右眼130R的傳遞路徑上，而光學組件110L位在影像光束140L到使用者的左眼130L的傳遞路徑上。

所述的顯示器例如是液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體顯示器(OLED)、可撓式類型顯示器或是其它的顯示器等，用以提供左右眼影像畫面。

在本實施例中，請參照圖1B，使用者的水平視線平面P1是包含雙眼連線EL（例如沿X軸方向）及兩眼平視時的視線的平面，舉例來說，當使用者垂直於地面站立時，水平視線平面P1是使用者正前方方向且平行於地面，當使用者是平躺狀態時，即平行於地面，雙眼視線是向天空方向，此時水平視線平面P1會變成相對於地面的鉛直面。使用者的水平視線平面P1是相對於使用者的頭部150的位置狀態而決定。例如在圖1A中，使用者的水平視線平面P1是平行於XY平面。此外，往上方向U是垂直使用者的水平視線平面P1的方向，並且定義為從使用者的脖子UN指向使用者頭頂UH的方向，例如在圖1A中，往上方向U是Z軸方向。

在本實施例中，在圖1A中，光學組件110與顯示器120相對於往上方向U（即Z軸方向）順時針偏轉例如一傾斜角度θ，也就是說光學組件110與顯示器120的下端會先往靠近使用者的方向偏轉，而光學組件110與顯示器120的上端會先往遠離使用者的方向偏轉，因此光學組件110與顯示器120分別相對於往上方向U具有相同的傾斜角θ，而且傾斜角θ是銳角。在此，光學組件110與顯示器120的上端跟下端是相對於往上方向U而言。然而，在其它的實施例中，光學組件110與顯示器120分別相對於往上方向U也可以具有不同的傾斜角。例如，當傾斜角θ是0度的時候，光學組件110與顯示器120正好垂直水平視線平面P1。

使用者的視線132是所能看到的光學組件110的最上端的視線，使用者的視線134是所能看到的光學組件110的最下端的視線，特別說明的是，在此指的“上”、“下”是相對於往上方向U而言。使用者的視線132與水平視線平面P1所形成的夾角稱為上視野α，使用者的視線134與水平視線平面P1所形成的夾角稱為下視野β。舉例來說，當光學組件110距離使用者的眼睛130約13毫米，並且光學組件110的高度h是60毫米時，光學組件110的幾何中心位在水平視線平面P1上且傾斜角θ等於20度時，此時使用者的上視野α約50.47度，接近人眼上方視角的臨界值，其中高度h是光學組件110在靠近往上方向U並且垂直於光學組件110的光軸方向上的寬度。

依照傾斜角θ的大小可以調整使用者的上視野α與下視野β的大小，在本實施例中，傾斜角θ的範圍可以是大於0度並且小於等於20度。

簡言之，由於顯示器120與光學組件110分別相對於往上方向U具有傾斜角θ，以及傾斜角θ的範圍是大於0度並且小於等於20度，因此可以擴大使用者的垂直視野。

請參照圖2A，圖2A繪示圖1A與圖1B之實施例的光學組件110中的菲涅耳透鏡200的凸透鏡形式的剖面示意圖。光學組件110可以是由一片菲涅耳透鏡(Fresnel lens)或由多片菲涅耳透鏡組合而成，也可以是由其它具有類似功能光學透鏡組合而成，或是這些光學透鏡的組合，本發明對此並不限制。在本實施例中，光學組件110包括至少一個菲涅耳透鏡200。舉例來說，光學組件110的菲涅耳透鏡200的微結構表面250可以是背對使用者的眼睛130而面向顯示器120。在本實施例中，菲涅耳透鏡200的表面250具有鋸齒狀的微結構，具有多個環形齒210，每一個環形齒210的側面，其中一邊是光學成像用的光學有效側面212，另一邊是非光學有效側面214。本實施例中菲涅耳透鏡200的每一個環形齒210的非光學有效側面214塗覆有光吸收材料216。光線230入射到光學有效側面212，經過菲涅耳透鏡200折射而通過光學組件110變成光線232，另一方面，光線240入射到非光學有效側面214，會被光吸收材料216吸收而無法通過光學組件110。也就是說在本實施例中，菲涅耳透鏡200的這些非光學有效側面214形成非光學有效區260，並且菲涅耳透鏡200的非光學有效區260塗覆有光吸收材料216。

光吸收材料216例如是黑色油墨、摻有黑色碳粉的樹脂或其他適當的材料。然而，本發明並不限制光吸收材料216的材料種類或塗覆方式，其可由本領域具有通常知識者依據實際應用情況作適當選擇。

具體來說，本實施例的菲涅耳透鏡可以是凸透鏡，例如圖2A所示，菲涅耳透鏡200是凸透鏡，具有多個環形齒210，且菲涅耳透鏡200的每一個環形齒210的非光學有效側面214屬於非光學有效區260，其中非光學有效側面214為環形齒210之靠近該菲涅耳透鏡200的光軸O的內側面。圖2B繪示本發明另一實施例的菲涅耳透鏡的凹透鏡形式的剖面示意圖。本發明另一實施例的菲涅耳透鏡也可以是凹透鏡，例如圖2B所示，菲涅耳透鏡200’是凹透鏡，具有多個環形齒210，且菲涅耳透鏡200’的每一個環形齒210的非光學有效側面214屬於該非光學有效區260，其中非光學有效側面214為環形齒210之遠離菲涅耳透鏡200’的光軸O的外側面。本發明對菲涅耳透鏡的形式並不加以限制。

因此在本實施例中，藉由在菲涅耳透鏡的非光學有效區260上塗覆光吸收材料216，以阻止光線由非光學有效區通過光學組件110，進而改善雜散光問題，提升虛擬實境的觀賞品質。

特別值得說明的是，在其他實施例中，上述實施例的光學組件110中的菲涅耳透鏡也可以選擇不塗覆光吸收材料，或者在其他實施例中，也可以選擇菲涅耳透鏡塗覆光吸收材料但是光學組件110與顯示器120的傾斜角θ是0度。前述的實施例或圖示的結構，任何所屬技術領域中具有通常知識者可依據需要做適當變化或修飾，本發明對此並不限制。

請再參照圖1A與1B，在一實施例中，虛擬實境顯示裝置100還包括一間距調整器160，連接光學組件110與顯示器120，用以調整光學組件110與顯示器120彼此的間距。間距調整器160可以包括齒輪或是其他的間距調整器會用到的機械元件，例如齒條、滑軌、螺絲、彈簧等，或是上述元件或其他適當機械元件的組合。此外，本發明的實施例所繪示的間距調整器160的配置位置僅為示意，任何所屬技術領域中具有通常知識者可依據需要做適當變化，本發明對此並不限制。

具體來說，請參照圖1B，位於影像光束140L傳遞到使用者左眼130L路徑上的顯示器120L與光學組件110L之間的間距為SP1，而位於影像光束140R傳遞到使用者右眼130R路徑上的顯示器120R與光學組件110R之間的間距為SP2。舉例來說，SP1可以是沿著光學組件110L的光軸方向上顯示器120L與光學組件110L之間的距離，SP2可以是沿著光學組件110R的光軸方向上顯示器120R與光學組件110R之間的距離，本發明對光學組件110與顯示器120彼此間距的量測方式並不加以限制。

在圖1B的實施例中，間距調整器160可分別調整顯示器120L與光學組件110L的間距SP1與顯示器120R與光學組件110R的間距SP2，而改變間距SP1與SP2可分別調整光學組件110L與110R的成像距離。例如，間距調整器160可依據使用者左右眼130L、130R的視力狀況來調整成像距離，以適應雙眼視力不同的使用者。

圖3繪示本發明另一實施例之虛擬實境顯示裝置的側視示意圖。請參考圖3，本實施例之虛擬實境顯示裝置300類似於圖1A及圖1B實施例之虛擬實境顯示裝置100，惟兩者之間主要的差異例如在於虛擬實境顯示裝置300的光學組件310的光學中心A在往上方向U上相對於使用者的正前方視線S1的交點B偏心(decenter)。其中，正前方例如為正Y軸方向。

在本實施例中，使用者的正前方視線S1，其包含於水平視線平面P1，投影在光學組件310表面的位置即為交點B，而光學組件310的光學中心A是光學組件310的光軸O通過該光學組件310的面對眼睛130的表面的位置，交點B與光學中心A在往上方向U（例如正Z軸方向）上或與往上方向U相反的一往下方向（例如負Z軸方向）上具有偏心距離H。在本實施例中，偏心距離H例如是大於0毫米並且小於等於光學組件310的高度h的10%，高度h是光學組件310在靠近往上方向U並且垂直於光軸方向O上的寬度。詳細來說，交點B相對於光學中心A可上或下偏移，其範圍在高度h的10%內。

舉例來說，當光學組件310的光學中心A往上偏心，亦即光學中心A在往上方向U上高於交點B，如圖3所示，則下視野β的影像清晰度提升，反之，當光學組件310的光學中心A往下偏心，亦即光學中心A在往上方向U上低於交點B，則上視野α的影像清晰度提升。因此在本實施例中，藉由光學組件310的光學中心A與使用者的正前方視線的交點B偏心，可以使影像清晰範圍移至立體角視角之內，進而提升立體視角內的影像清晰度。而依據光學組件310的光學中心A與交點B的偏心關係可改變上下視野的影像清晰度。

圖4繪示本發明另一實施例之虛擬實境顯示裝置的俯瞰示意圖。請參考圖4，本實施例之虛擬實境顯示裝置400類似於圖1A及圖1B實施例之虛擬實境顯示裝置100或圖3實施例之虛擬實境顯示裝置300，主要的差異例如在於虛擬實境顯示裝置400的光學組件410與顯示器420相對於使用者的雙眼連線方向EL斜向擺放。例如光學組件410與顯示器420不再平行雙眼連線方向EL，也就是說410與顯示器420不再平行X軸。

具體而言，光學組件410相對於使用者雙眼連線方向EL具有一夾角γ，夾角γ是銳角，而且夾角γ的範圍例如大於0度並且小於等於45度。當夾角γ是0度時，即光學組件410平行雙眼連線方向EL擺放（平行X軸），使用者可以獲得最好的立體效果，但是使用者在XY平面上的全範圍的可視角往往不足人類的全視野，亦即小於180度，在本實施例中，藉由斜向擺放光學組件410使其相對於使用者的雙眼連線方向EL具有一夾角γ，能夠擴展使用者在水平視線平面P1的視野，進而能在維持立體視覺效果的狀況下，提升使用者的水平視野範圍。

值得注意的是，圖4的實施例的光學組件410相對於顯示器420可以不平行擺放，例如，光學組件410在XY平面上的投影相對於顯示器420在XY平面上的投影具有一偏差角度δ，偏差角度δ是銳角。偏差角度δ的範圍可以是大於或等於0度並且小於15度。在其他實施例中，光學組件410可相對於顯示器420成平行配置，本發明對此並不加以限制。在本實施例中，藉由光學組件410相對於顯示器420的具有偏差角度δ，可以修正場曲像差。

在本實施例中，對應於左眼的光學組件410L的光學中心A_L 與對應於右眼的光學組件410R的光學中心A_R 彼此的間距L2大於使用者的雙眼之間的間距L1，其中使用者的雙眼之間的間距L1例如是使用者左眼的旋轉中心EC_L 與使用者右眼的旋轉中心EC_R 沿雙眼連線方向EL的間距。在圖4的實施例中，L2＞L1代表光學組件410向外側偏心，其中外側例如是朝向使用者太陽穴的方向。換句話說，使用者雙眼的正前方視線S1不會與光學組件410的光學中心A_L 或A_R 產生交點。

在本實施例中，由於光學組件410的光學中心可以不與其幾何中心重合，因此光學組件410若以光學中心為參考點，其左右邊寬度可以不等長。例如，光學組件410R的光學中心A_R 到光學組件410R之鄰近使用者的太陽穴的一端EO_R 的距離是D1_R ，光學中心A_R 到光學組件410R之鄰近使用者的鼻子的一端EI_R 的距離是D2_R ，其中D1_R ＞D2_R 。例如，光學組件410L的光學中心A_L 到光學組件410L之鄰近使用者的太陽穴的一端EO_L 的距離是D1_L ，光學中心A_L 到光學組件410L之鄰近使用者的鼻子的一端EI_L 的距離是D2_L ，其中D1_L ＞D2_L 。

在本實施例中，藉由將光學組件410設置成朝外側偏心，可改善中心視野的場曲像差，提升影像的清晰度。

特別說明的是本實施例中的虛擬實境顯示裝置400，其顯示器420與光學組件410可以分別相對於往上方向U具有傾斜角θ，光學組件410也可以包括至少一具有在非光學有效區上塗覆有光吸收材料的菲涅耳透鏡，而且光學組件410與顯示器420可以相對於使用者的雙眼連線方向EL斜向擺放，或是光學組件410相對於顯示器420可以不平行擺放，本發明對此並不加以限制。

綜上所述，在本發明的實施例的虛擬實境顯示裝置中，由於顯示器與光學組件分別相對於往上方向具有傾斜角，因此可以擴大使用者的垂直視野。此外本發明的實施例的光學組件包括至少一在非光學有效區塗覆光吸收材料的菲涅耳透鏡，由於菲涅耳透鏡的非光學有效區上塗覆有光吸收材料，可以阻止光線由非光學有效區通過光學組件，進而改善雜散光問題，提升虛擬實境的觀賞品質。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、300、400‧‧‧虛擬實境顯示裝置

110、110R、110L、310、410、410R、410L‧‧‧光學組件

120、120R、120L、420、420R、420L‧‧‧顯示器

130‧‧‧眼睛

130L‧‧‧左眼

130R‧‧‧右眼

132、134‧‧‧視線

140、140R、140L‧‧‧影像光束

150‧‧‧使用者的頭部

160‧‧‧間距調整器

200、200’‧‧‧菲涅耳透鏡

210‧‧‧環形齒

212‧‧‧光學有效側面

214‧‧‧非光學有效側面

216‧‧‧光吸收材料

230、232、240‧‧‧光線

250‧‧‧表面

260‧‧‧非光學有效區

A、A_R、A_L‧‧‧光學中心

B‧‧‧交點

EC_L、EC_R‧‧‧旋轉中心

H‧‧‧偏心距離

h‧‧‧高度

EL‧‧‧雙眼連線方向

EI_R、EO_R、EI_L、EO_L‧‧‧端點

L1‧‧‧雙眼連線間距

L2、SP1、SP2、D1_R、D2_R、D1_L、D2_L‧‧‧間距

O、O_R、O_L‧‧‧光軸

P1‧‧‧水平視線平面

S1‧‧‧使用者的正前方視線

U‧‧‧往上方向

UN‧‧‧使用者的脖子

UH‧‧‧使用者的頭頂

X、Y、Z‧‧‧方向

θ‧‧‧傾斜角

α‧‧‧上視野

β‧‧‧下視野

γ‧‧‧夾角

δ‧‧‧偏差角度

圖1A繪示本發明一實施例的虛擬實境顯示裝置的側視示意圖。圖1B繪示圖1A實施例之虛擬實境顯示裝置的俯瞰示意圖。圖2A繪示圖1A與圖1B之實施例的光學組件中的菲涅耳透鏡的凸透鏡形式的剖面示意圖。圖2B繪示本發明另一實施例的菲涅耳透鏡的凹透鏡形式的剖面示意圖。圖3繪示本發明另一實施例之虛擬實境顯示裝置的側視示意圖。圖4繪示本發明另一實施例之虛擬實境顯示裝置的俯瞰示意圖。

Claims

一種虛擬實境顯示裝置，包括：至少一顯示器，適於提供一影像光束至一使用者的左眼或右眼；以及至少一光學組件，設置在該影像光束的傳遞路徑上，以及該光學組件包括至少一菲涅耳透鏡(Fresnel lens)，其中該顯示器與該光學組件分別相對於一往上方向具有一傾斜角，該往上方向是垂直該使用者的水平視線平面的方向，且該往上方向定義為從該使用者的脖子至頭頂的方向，以及該傾斜角的範圍是大於0度並且小於等於20度。
如申請專利範圍第1項所述的虛擬實境顯示裝置，其中該使用者的正前方視線投影在該光學組件表面的位置與該光學組件的光學中心在該往上方向上或與該往上方向相反的一往下方向上具有一偏心距離，該偏心距離是大於0毫米並且小於等於該光學組件的高度的10%，其中該光學中心是該光學組件的光軸通過該光學組件的位置，以及該高度是該光學組件在靠近該往上方向並且垂直於該光軸方向上的寬度。
如申請專利範圍第1項所述的虛擬實境顯示裝置，其中該光學組件相對於該使用者雙眼連線方向具有一夾角，該夾角的範圍是大於0度，並且小於等於45度。
如申請專利範圍第3項所述的虛擬實境顯示裝置，其中該至少一光學組件為二光學組件，對應於該使用者左眼的光學組件的光學中心與對應於該使用者右眼的光學組件的光學中心彼此的間距大於該使用者左眼的旋轉中心與該使用者右眼的旋轉中心的間距。
如申請專利範圍第4項所述的虛擬實境顯示裝置，其中該些光學組件的每一個的光學中心到該光學組件之鄰近該使用者的太陽穴的一端的距離是D1，該些光學組件的每一個的光學中心到該光學組件之鄰近該使用者的鼻子的一端的距離是D2，其中D1＞D2。
如申請專利範圍第1項所述的虛擬實境顯示裝置，還包括一間距調整器，以及該至少一光學組件為二光學組件，該至少一顯示器為二顯示器，其中該間距調整器用以分別調整位於該影像光束傳遞到該使用者左眼路徑上的顯示器與光學組件之間的間距，以及位於該影像光束傳遞到該使用者右眼的路徑上的顯示器與光學組件之間的間距。
如申請專利範圍第6項所述的虛擬實境顯示裝置，其中該間距調整器包括齒輪、齒條、滑軌、螺絲、彈簧或其組合。
如申請專利範圍第1項所述的虛擬實境顯示裝置，其中該菲涅耳透鏡的每一個環形齒的非光學有效側面塗覆有一光吸收材料。
如申請專利範圍第8項所述的虛擬實境顯示裝置，其中該菲涅耳透鏡是凸透鏡，且該菲涅耳透鏡的每一個環形齒的非光學有效側面為該環形齒之靠近該菲涅耳透鏡的光軸的內側面。
如申請專利範圍第8項所述的虛擬實境顯示裝置，其中該菲涅耳透鏡是凹透鏡，且該菲涅耳透鏡的每一個環形齒的非光學有效側面為該環形齒之遠離該菲涅耳透鏡的光軸的外側面。
一種虛擬實境顯示裝置，包括：至少一顯示器，適於提供一影像光束至一使用者的左眼或右眼；以及至少一光學組件，設置在該影像光束的傳遞路徑上，以及該光學組件包括至少一菲涅耳透鏡，其中該菲涅耳透鏡的非光學有效區塗覆有一光吸收材料。
如申請專利範圍第11項所述的虛擬實境顯示裝置，其中該使用者的正前方視線投影在該光學組件表面的位置與該光學組件的光學中心在一往上方向上或與該往上方向相反的一往下方向上具有一偏心距離，該偏心距離是大於0毫米並且小於等於該光學組件的高度的10%，其中該光學中心是該光學組件的光軸通過該光學組件的位置，該往上方向是垂直該使用者的水平視線平面的方向，且該往上方向定義為從該使用者的脖子至頭頂的方向以及該高度是該光學組件在靠近該往上方向並且垂直於該光軸方向上的寬度。
如申請專利範圍第11項所述的虛擬實境顯示裝置，其中該光學組件相對於該使用者雙眼連線方向具有一夾角，該夾角的範圍是大於0度，並且小於等於45度。
如申請專利範圍第13項所述的虛擬實境顯示裝置，其中該至少一光學組件為二光學組件，對應於該使用者左眼的光學組件的光學中心與對應於該使用者右眼的光學組件的光學中心彼此的間距大於該使用者左眼的旋轉中心與該使用者右眼的旋轉中心的間距。
如申請專利範圍第14項所述的虛擬實境顯示裝置，其中該些光學組件的每一個的光學中心到該光學組件之鄰近該使用者的太陽穴的一端的距離是D1，該些光學組件的每一個的光學中心到該光學組件之鄰近該使用者的鼻子的一端的距離是D2，其中D1＞D2。
如申請專利範圍第11項所述的虛擬實境顯示裝置，還包括一間距調整器，以及該至少一光學組件為二光學組件，該至少一顯示器為二顯示器，其中該間距調整器用以分別調整位於該影像光束傳遞到該使用者左眼路徑上的顯示器與光學組件之間的間距，以及位於該影像光束傳遞到該使用者右眼的路徑上的顯示器與光學組件之間的間距。
如申請專利範圍第16項所述的虛擬實境顯示裝置，其中該間距調整器包括齒輪、齒條、滑軌、螺絲、彈簧或其組合。
如申請專利範圍第11項所述的虛擬實境顯示裝置，其中該菲涅耳透鏡是凸透鏡，且該菲涅耳透鏡的每一個環形齒的非光學有效側面屬於該非光學有效區，其中該非光學有效側面為該環形齒之靠近該菲涅耳透鏡的光軸的內側面。
如申請專利範圍第11項所述的虛擬實境顯示裝置，其中該菲涅耳透鏡是凹透鏡，且該菲涅耳透鏡的每一個環形齒的非光學有效側面屬於該非光學有效區，其中該非光學有效側面為該環形齒之遠離該菲涅耳透鏡的光軸的外側面。