头戴式显示装置及其显示系统制造方法及图纸

一种头戴式显示装置及其显示系统，藉由设置二导光元件，并在该二导光元件内分别设置可以反射不同波长可见光的光学镜，且在该二导光元件之间设置具有特定角度的微结构，进而以较低的成本制成具3D显示效果的头戴式显示装置。

【技术实现步骤摘要】
头戴式显示装置及其显示系统
本专利技术关于显示系统领域，特别地指一种应用于头戴式显示装置的显示系统。
技术介绍
虚拟现实(virtualreality,VR)以及扩增实境(augmentedreality,AR)的相关光学技术，近年来不只备受全球关注，更是以相当快的速度发展；此外，在现实生活中亦展现多元的应用潜力，举凡娱乐、医学、家居乃至于军事等领域皆能看到藉由虚拟现实以及扩增实境技术所达成的产品或服务。虚拟现实以及扩增实境的应用实例包括各类型的显示装置，例如：近眼显示装置或是头戴式显示装置(head-mounteddisplay,HMD)。所谓近眼显示装置外形类似眼镜，亦可称为眼镜式显示器、影像眼镜或是头戴式显示装置，其主要可由一承载部以及安装于该承载部内的一显示系统所构成；而为了能够在达到良好的光学效果下，同时能够兼具产品轻巧的优点，显示系统的设置细节即成为了本领域相当重要的研发重点。以目前常见，且应用于头戴式显示装置的显示系统而言，可以大致区分为透镜式或者光波导式。透镜式的显示系统实质上涉及复杂的光学系统设置，且制作的技术门坎亦较高。然而就光波导式来说，其概念上即藉由光的全反射原理将显示器产生的图/影像传递至人眼；基于此特性而制成的头戴式显示装置因为能将显示器旁置，进而大大降低系统组件对外在光的遮蔽，且能另显示装置更为轻薄。然而进一步而言，一般光波导式的头戴式显示装置若要增设3D显示的功能时，可能需要额外的制程或组件；因此可以理解，如何以较为简单且成本较低的方式设计一具有3D显示效果之光波导式显示装置，实属一头戴式显示装置相关领域中亟需被解决的问题。
技术实现思路

技术实现思路
旨在提供本专利技术的简化摘要，以令阅读者对本专利技术具备基本的理解。此
技术实现思路
并非本专利技术的完整概述，且其用意并非指出本专利技术实施例的重要或关键组件或界定本专利技术的范围。有鉴于先前技术所提及的内容，本专利技术之专利技术人本于从事相关产业制造及开发的多年经验，提供一种头戴式显示装置及其显示系统，藉由设置二导光元件，并在该二导光元件内分别设置可以反射不同波长可见光的光学镜，且在该二导光元件之间设置具有特定角度的微结构，进而以较低的成本制成具3D显示效果的头戴式显示装置。据此，在本专利技术的一些态样中，提供一种显示系统，其包括一第一导光板、一第二导光板以及一显示器；该第一导光板具一第一面以及相对之一第二面，且其内部更设有一第一光学镜。该第二导光板以一第三面与该第一导光板之第二面之间以复数微结构连接，且该第二导光板内部更设有一第二光学镜。该显示器面向该第一面设置，且该显示器与该第一面之间设有一准直透镜组。其中，该第一光学镜以及该第二光学镜分别设置于该第一导光板以及该第二导光板中相对应之同一区域。根据本专利技术的一些实施方式，该第一光学镜与该第一面之间系一第一夹角，而该第二光学镜与该第三面之间系一第二夹角，且该第一夹角与该第二夹角之大小相等。根据本专利技术的一些实施方式，每一该复数微结构具有一微反射面，该微反射面与该第二面之间系一底角，该底角与该第一夹角或该第二夹角相加不超过90度。根据本专利技术的一些实施方式，该第一光学镜系用以反射一第一光线，并穿透一第二光线，而该第二光学镜系用以反射该第二光线；其中，该第二光线相对该第一光线有较长的波长。根据本专利技术的一些实施方式，该第一导光板、该第二导光板以及该复数微结构皆系以折射率为1.4～1.7之材料所制成。在本专利技术的一些态样中，进一步提供一种头戴式显示装置，其包括一头戴式承载部，该头戴式承载部用以承载分别对应使用者两眼且对称设置之二显示系统，该二显示系统皆包括一导光组件以及一显示器。该导光组件包括靠近人眼设置之一前导光板以及相对之一后导光板，该前导光板以及该后导光板之间设有复数微结构，而该前导光板以及该后导光板之内部分别设有一前光学镜以及一后光学镜，且该前光学镜以及该后光学镜分别设置于该前导光板以及该后导光板中相对应之同一区域。该显示器对应该前导光板靠近人眼之一面设置，且该显示器以及该前导光板之间设有一准直透镜组。根据本专利技术的一些实施方式，该前光学镜与该前导光板接近人眼之一面之间系一第一夹角，而该后光学镜与该后导光板接近人眼之一面之间系一第二夹角，且该第一夹角与该第二夹角之大小相等。根据本专利技术的一些实施方式，每一该复数微结构具有一微反射面，该微反射面与该前导光板远离人眼之一面之间系一底角，该底角与该第一夹角或该第二夹角相加不超过90度。根据本专利技术的一些实施方式，该前光学镜系用以反射一第一光线，并穿透一第二光线，而该后光学镜系用以反射该第二光线；其中，该第二光线相对该第一光线有较长的波长。根据本专利技术的一些实施方式，该前导光板、该后导光板以及该复数微结构皆系以折射率为1.4～1.7之材料所制成。附图说明为让本专利技术的上述与其他目的、特征、优点与实施例能更浅显易懂，所附图式之说明如下：图1为依据本专利技术实施方式所绘示的显示系统剖面上视图；图2为依据本专利技术实施方式所绘示的局部显示系统剖面上视图；图3为依据本专利技术实施方式所绘示的显示系统微观剖面上视图；图4为依据本专利技术实施方式所绘示的二显示系统剖面上视图；图5为依据本专利技术实施方式所绘示的应用二显示系统的头戴视显示装置示意图。附图标记10:显示系统(第一显示系统)20:第二显示系统30:头戴式显示装置100,100’:第一导光板120:第一面140:第二面150,150’:第一光学镜200,200’:微结构210:前连接面220:侧面230:后连接面250,250’:微反射面300,300’:第二导光板320:第三面340:第四面500,500’:显示器600,600’:人眼700,700’:准直透镜组800:头戴式承载部B1:第一光线B2:第二光线T:总厚度t:厚度K:第一出光距离L:第二出光距离α,α’:角度β,β’:入射角γ,γ’:底角θ1～θ3:夹角D1～D3:方向根据惯常的作业方式，图中各种特征与组件并未依实际比例绘制，其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本专利技术相关的具体特征与组件。此外，在不同图式间，以相同或相似的组件符号指称相似的组件及部件。具体实施方式为了使本专利技术的叙述更加详尽与完备，下文针对了本专利技术的实施态样与具体实施例提出了说明性的描述，但这并非实施或运用本专利技术具体实施例的唯一形式。在本说明书及后附之申请专利范围中，除非上下文另外载明，否则「一」及「该」亦可解释为复数。此外，在本说明书及后附之申请专利范围中，除非另外载明，否则「设置于某物之上」可视为直接或间接以贴附或其他形式与某物之表面接触，该表面之界定应视说明书内容之前后/段落语意以及本说明所属领域之通常知识予本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显示系统，其特征在于，其包括：/n第一导光板，其具第一面以及相对的第二面，所述第一导光板内设有第一光学镜；/n第二导光板，其以第三面与所述第一导光板的第二面之间以复数微结构连接，而所述第二导光板内设有第二光学镜；以及/n显示器，面向所述第一面设置，且所述显示器与所述第一面之间设有准直透镜组；/n其中，所述第一光学镜以及所述第二光学镜分别设置于所述第一导光板以及所述第二导光板中相对应的同一区域。/n

【技术特征摘要】
1.一种显示系统，其特征在于，其包括：
第一导光板，其具第一面以及相对的第二面，所述第一导光板内设有第一光学镜；
第二导光板，其以第三面与所述第一导光板的第二面之间以复数微结构连接，而所述第二导光板内设有第二光学镜；以及
显示器，面向所述第一面设置，且所述显示器与所述第一面之间设有准直透镜组；
其中，所述第一光学镜以及所述第二光学镜分别设置于所述第一导光板以及所述第二导光板中相对应的同一区域。


2.如权利要求1所述的显示系统，其中所述第一光学镜与所述第一面之间具有第一夹角，而所述第二光学镜与所述第三面之间具有第二夹角，且所述第一夹角与所述第二夹角的大小相等。


3.如权利要求2所述的之显示系统，其中每一所述复数微结构具有一微反射面，所述微反射面与所述第二面之间具有底角，所述底角与所述第一夹角或所述第二夹角相加不超过90度。


4.如权利要求3所述的显示系统，其中所述第一光学镜用以反射一第一光线，并穿透一第二光线，而所述第二光学镜系用以反射所述第二光线；其中，所述第二光线相对所述第一光线有较长的波长。


5.如权利要求3所述的显示系统，其中所述第一导光板、所述第二导光板以及所述复数微结构皆系以折射率为1.4～1.7的材料所制成。


6.一种头戴式显示装置，其特征在于，包括头戴式承载部，所述头戴式承...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜哲文，苏聪艺，
申请(专利权)人：业成科技成都有限公司，业成光电深圳有限公司，业成光电无锡有限公司，英特盛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51