TWM512138U - 垂直投射式近眼顯示模組 - Google Patents

Description

垂直投射式近眼顯示模組

本創作係一種智能眼鏡，尤指一種藉由垂直投射方式帶出圖影，進一步達到防止眼鏡下滑及遮到人眼視線的垂直投射式近眼顯示模組。

常見近眼穿戴式透視顯示器，因此美國專利號第US 8767305號揭露了一種「近眼顯示裝置及方法」，請參閱第一圖所示，其包含一頭戴式顯示器1，該頭戴式顯示器1設有兩側邊鏡架10、兩近眼光學裝置12、兩影像源11，該對近眼光學裝置12分別設有兩分光鏡120與一凹面鏡121。

此一技術方案中，該對影像源11係來自主機型電腦、平板電腦、或智慧型手機等運算裝置產生的影像水平於地面分別投射入該對近眼光學裝置12，且分別經由該對近眼光學裝置12之該分光鏡120與該凹面鏡121的反射進入使用者的一對眼睛14之視線內，於使用者前方形成放大的虛像，又能使外部光景13同時穿透進來，此種由行動運算裝置雲端連網所產生的虛擬世界影像(Virtual Reality,VR)，與使用者的實體環境影像所結合，形成擴增實境(Augmented Really,AR)，如應用於行動廣告、行動導航、行動學習、圖文即時辨識翻譯等等。

其中該對眼睛14前方分別有該分光鏡120，該分光鏡120為45度半透明，將該凹面鏡121投射過來的光學影像，轉90度進入使用者的眼睛 14，因此使用者的該對眼睛14所看到的影像寬度，取決於該分光鏡120的投影寬度，當使用者想要看到較寬大的影像視角(Field of view,FOV)時，該FOV原則上約15度，該近眼光學裝置12及其該分光鏡120將會增厚突出於該眼睛14前方形成較大之該近眼光學裝置12A及分光鏡120A，造成整體之該頭戴式顯示器1過重而配戴不適，亦會體積過大遮擋到該對眼睛14甚至視線。因此，如何針對上述缺失加以改進，即為本案申請人所欲解決之技術困難點所在。

有鑑於習用之缺失，因此本創作之目的在於發展一種藉由垂直投射方式帶出圖影，進一步達到防止眼鏡下滑及遮到人眼視線的垂直投射式近眼顯示模組。

為了達成以上之目的，本創作提供一種垂直投射式近眼顯示模組，其包含：一眼鏡本體，該眼鏡本體設有兩鏡框與兩側邊鏡架；一夾持結構，係設有一夾持部、一第一軸接部與一第二軸接部，該夾持部設於該第一軸接部與該第二軸接部之間，該夾持部夾持於該對鏡框之間，該第一軸接部與該第二軸接部分別軸設一顯示裝置，該顯示裝置設有一顯示屏幕與一光學投射部，該光學投射部設有一分光鏡與一凹面鏡，該顯示屏幕電性連接一顯示卡，該顯示卡結合於該其中一側邊鏡架上，該顯示卡電性連接一訊號連接線。

其中較佳的該顯示屏幕與該光學投射部之間設有一間隙，且該訊號連接線電性連接一主機，該主機設有一電池，該顯示卡經由一夾持部夾持固定於該其中一側邊鏡架上，且該顯示裝置上設有一攝像鏡頭，該 攝像鏡頭電性連接該顯示卡，該顯示屏幕為液晶覆矽顯示屏幕、液晶顯示屏幕、有機發光二極體顯示屏幕、數位光源處理顯示屏幕或量子點顯示屏幕。

藉由本創作採用該顯示屏幕之垂直投射方式帶出圖影，以及設置該顯示屏幕與該光學投射部之間的該間隙改變光影折射率，以減少該光學投射部的材料使用以減少重量及體積，進一步達到防止眼鏡下滑及遮到人眼視線之功效。

〔習用〕

1‧‧‧頭戴式顯示器

10‧‧‧側邊鏡架

11‧‧‧影像源

12、12A‧‧‧近眼光學裝置

120、120A‧‧‧分光鏡

121‧‧‧凹面鏡

13‧‧‧外部光景

14‧‧‧眼睛

〔本創作〕

2‧‧‧眼鏡本體

20‧‧‧鏡框

21‧‧‧側邊鏡架

22‧‧‧夾持結構

220‧‧‧夾持部

221‧‧‧第一軸接部

222‧‧‧第二軸接部

23‧‧‧顯示裝置

230‧‧‧顯示屏幕

231‧‧‧光學投射部

2310‧‧‧分光鏡

2311‧‧‧凹面鏡

2312‧‧‧高度

2313‧‧‧寬度

2314‧‧‧厚度

24‧‧‧防水軟性訊號排線

25‧‧‧顯示卡

26‧‧‧夾持部

27‧‧‧訊號連接線

28‧‧‧攝像鏡頭

3‧‧‧主機

30‧‧‧電池

4‧‧‧外部訊息圖片影像

5‧‧‧眼睛

6‧‧‧外部光景

7‧‧‧間隙

8‧‧‧連接件

100‧‧‧地面

第一圖係習用近眼穿戴式透視顯示器之應用俯視圖。

第二圖係本創作較佳實施例之結構立體示意圖。

第三圖係本創作較佳實施例之側視結構示意圖。

第三之A圖係本創作較佳實施例之側視應用示意圖。

第三之B圖係本創作較佳實施例之結構立體應用示意圖。

第三之C圖係本創作較佳實施例之近眼顯示向上掀起之側視動作示意圖。

第四圖係本創作另一較佳實施例之側視結構示意圖。

為了使 貴審查委員能清楚了解本創作之內容，係以下列說明搭配圖式，敬請參閱之。

請參閱第二圖所示，係為本創作較佳實施例之結構立體示意圖。本創作提供一種垂直投射式近眼顯示模組，其包含：一眼鏡本體2，該眼鏡本體2設有兩鏡框20與兩側邊鏡架21； 一夾持結構22，係設有一夾持部220、一第一軸接部221與一第二軸接部222，該夾持部220設於該第一軸接部221與該第二軸接部222之間，該夾持部220夾持於該對鏡框20之間，該第一軸接部221與該第二軸接部222分別軸設一顯示裝置23，該顯示裝置23設有一顯示屏幕230與一光學投射部231，該顯示屏幕230較佳設為液晶覆矽顯示屏幕、液晶顯示屏幕、有機發光二極體顯示屏幕、數位光源處理顯示屏幕或量子點顯示屏幕，該光學投射部231設有一分光鏡2310與一凹面鏡2311，該光學投射部231的材質基本上為玻璃或壓克力，該顯示屏幕230與該凹面鏡2311相對於該其中一鏡框20之上下方位置，該顯示屏幕230電性連接一顯示卡25，該顯示卡25結合於該其中一側邊鏡架21上，該顯示卡25電性連接一訊號連接線27。於本實施例中該顯示卡25經由一夾持部26夾持固定於該其中一側邊鏡架21上，兩個該顯示裝置23之該顯示屏幕230之間係通訊連接，該顯示裝置23上設有一攝像鏡頭28，該攝像鏡頭28電性連接該顯示卡25。

請繼續參閱第三圖所示，係為本創作較佳實施例之側視結構示意圖。其中該訊號連接線27可電性連接一主機3，該主機3設有一電池30，於本實施例中該主機3可接收一外部訊息圖片影像4使得該主機3較佳可經計算而輸出圖影資訊之電子設備，該主機3例如：智慧手機、平板電腦、桌上型主機等。

請繼續參閱第三之A圖與第三之B圖所示，係為本創作較佳實施例之側視應用示意圖與結構立體應用示意圖。其中當該外部訊息圖片影像4進入該主機3且經計算產生圖影資訊，並透過該訊號連接線27傳輸給該顯示卡25，該顯示卡25再透過該防水軟性訊號排線24而驅動該顯示屏幕 230，該顯示屏幕230所發出之影像光學行進路徑垂直於地面100，眼睛5前方較佳對準於半透明的該分光鏡2310，該分光鏡2310為傾斜45度，將該凹面鏡2311投射回來的光學影像轉90度而進入使用者的該眼睛5，同時使用者的該眼睛5能同時看到一外部光景6，當我們想要看到較寬大的影像視角(FOV)時，只需增加該顯示裝置23之右端與左端的寬度2313，不需增加該顯示裝置23的厚度2314，而在該顯示裝置23的厚度2314約10~12mm時，用垂直投射的方式可產生對角視角FOV約26度以上而如同16：9的寬螢幕之虛擬影像，該虛擬影像較佳相當於距離該眼睛5之30cm處、5.5吋以上的大屏幕智慧手機所投射出的影像，利於減低使用者其所負擔之重量及體積，實為本創作之特點。

請繼續參閱第三之B圖及第三之C圖所示，第三之C圖係為本創作較佳實施例之近眼顯示向上掀起之側視動作示意圖。其中如使用者配戴使用中，該外部訊息圖片影像4持續經由該主機3、該顯示卡25及該顯示屏幕230，使得該顯示屏幕230持續投射圖影訊息，如使用者暫時不想觀看該顯示裝置23所投射之影像，使用者可藉由該第一軸接部221和該第二軸接部222使得該顯示裝置23相對於該鏡框20而向上掀起，該顯示裝置23投射之影像將向上偏離，將利於使用者的該眼睛5能更清楚的觀看該外部光景6，如欲回歸使用，只需將該顯示裝置23相對於該鏡框20往回壓即可再次同時觀看到該顯示裝置23所投射之影像及該外部光景6，實為本創作之特點。

請繼續參閱第四圖所示，係為本創作另一較佳實施例之側視結構示意圖。其中該顯示屏幕230與該光學投射部231之間設有一間隙7為1mm，該顯示屏幕230及該光學投射部231可藉由一連接件8而組裝固定，該 間隙7較佳填滿空氣(Air)，因此該顯示屏幕230所投射之光影經由該間隙7之折射率為1，因此下降折射率可大幅減少光學路徑，使得高度2312可大幅減少，兼具降低該顯示裝置23之整體重量與體積，提升使用者的配戴舒適度，實為本創作之特點。

以上所論述者，僅為本創作之較佳實施例而已，並非用以限制本創作之專利範圍；故在不脫離本創作之精神與範疇內所作之等效形狀、構造或組合之變換，皆應涵蓋於本創作之專利範圍內。

2‧‧‧眼鏡本體

20‧‧‧鏡框

21‧‧‧側邊鏡架

22‧‧‧夾持結構

220‧‧‧夾持部

221‧‧‧第一軸接部

222‧‧‧第二軸接部

23‧‧‧顯示裝置

230‧‧‧顯示屏幕

231‧‧‧光學投射部

2310‧‧‧分光鏡

2311‧‧‧凹面鏡

24‧‧‧防水軟性訊號排線

25‧‧‧顯示卡

26‧‧‧夾持部

27‧‧‧訊號連接線

28‧‧‧攝像鏡頭

Claims (6)

1. 一種垂直投射式近眼顯示模組，其包含：一眼鏡本體，該眼鏡本體設有兩鏡框與兩側邊鏡架；一夾持結構，係設有一夾持部、一第一軸接部與一第二軸接部，該夾持部設於該第一軸接部與該第二軸接部之間，該夾持部夾持於該對鏡框之間，該第一軸接部與該第二軸接部分別軸設一顯示裝置，該顯示裝置設有一顯示屏幕與一光學投射部，該光學投射部設有一分光鏡與一凹面鏡，該顯示屏幕電性連接一顯示卡，該顯示卡結合於該其中一側邊鏡架上，該顯示卡電性連接一訊號連接線。
2. 如申請專利範圍第1項所述之垂直投射式近眼顯示模組，其中該顯示屏幕與該光學投射部之間設有一間隙。
3. 如申請專利範圍第1項所述之垂直投射式近眼顯示模組，其中該訊號連接線電性連接一主機，該主機設有一電池。
4. 如申請專利範圍第1項所述之垂直投射式近眼顯示模組，其中該顯示卡經由一夾持部夾持固定於該其中一側邊鏡架上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之垂直投射式近眼顯示模組，其中該顯示裝置上設有一攝像鏡頭，該攝像鏡頭電性連接該顯示卡。
6. 如申請專利範圍第1項所述之垂直投射式近眼顯示模組，其中該顯示屏幕為液晶覆矽顯示屏幕、液晶顯示屏幕、有機發光二極體顯示屏幕、數位光源處理顯示屏幕或量子點顯示屏幕。