帽子型抬頭顯示器的製造方法
2023-07-10 14:17:41
帽子型抬頭顯示器的製造方法
【專利摘要】本發明揭露一種帽子型抬頭顯示器至少包括帽子、反射鏡及影像模塊。反射鏡樞接於帽子的前緣。影像模塊則設置於帽子上，用以投射影像至反射鏡，以使得影像反射至使用者的至少一眼球而形成使用者所見的虛像。本發明公開的帽子型抬頭顯示器克服了現有技術中頭戴式顯示器以單眼觀看虛擬圖像，使用者長時間配戴會有不適之感的缺陷，將頭戴式顯示器及抬頭顯示器相結合，使得使用者能夠以雙眼同時觀看虛擬圖像，以增進長時間配戴的舒適性。
【專利說明】帽子型抬頭顯示器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種帽子型抬頭顯示器，特別涉及一種結合頭戴式顯示器(HeadMounted Display, HMD)及抬頭顯不器(Head Up Display, HUD)的顯不設備。
【背景技術】
[0002]隨著顯示設備的發展，顯示設備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，並且應用的領域也越來越廣泛。頭戴式顯示器將顯示組件以眼鏡的形式放置於使用者眼前，通過近距離對使用者眼睛投射虛擬圖像，以產生一個廣視角的畫面，並且讓使用者可隨處接收影像信息。
[0003]然而，現有的頭戴式顯示器以單眼觀看虛擬圖像，若使用者長時間配戴此類頭戴式顯示器，在舒適性方面勢必會遭遇相當大的挑戰。
【發明內容】
[0004]有鑑於上述現有技術的問題，本發明的其中之一目的在於提供一種帽子型抬頭顯示器，其結合頭戴式顯示器及抬頭顯示器，使得使用者能夠以雙眼同時觀看虛擬圖像，以增進長時間配戴的舒適性。
[0005]此帽子型抬頭顯示器至少包括帽子、反射鏡及影像模塊。反射鏡樞接於帽子的前緣。其中，反射鏡為凹面反射鏡，且為具有部分反射特性及部分穿透特性的反射鏡。
[0006]進一步的，影像模塊則設置於帽子上，用以投射影像至反射鏡，以使得影像反射至使用者的至少一眼球而形成使用者所見的虛像。其中，影像模塊可例如以磁吸、黏貼或夾掛的方式設置於帽子上。
[0007]前述的影像模塊可例如為液晶(Liquid Crystal, LC)顯示設備。
[0008]此外，影像模塊還包括屏幕及微投影機，且微投影機用以投射影像至屏幕，以使得影像呈現於屏幕上。其中，屏幕可例如為穿透式屏幕或反射式屏幕。
[0009]前述的微投影機可例如為液晶微投影機或數字光處理(Digital LightProcessing, DLP)微投影機。
[0010]此外，影像模塊還包括補償透鏡，且補償透鏡設置於屏幕的一側，或者補償透鏡設置於屏幕的另一側。
[0011]前述的影像與虛像可例如為黑白、單色、多彩或全彩。
[0012]承上所述，依據本發明的帽子型抬頭顯示器，其可具有一或多個下述優點:
[0013](I)本發明的帽子型抬頭顯示器利用反射鏡樞接於帽子的前緣，使得使用者能夠以兩眼同時觀看虛擬圖像，以增進長時間配戴的舒適性。
[0014](2)本發明的帽子型抬頭顯示器利用反射鏡樞接於帽子的前緣，以方便使用者收折，增加使用上的便利性。
[0015](3)本發明的帽子型抬頭顯示器利用磁吸、黏貼或夾掛的方式將影像模塊設置於帽子上，以方便使用者拆裝，增加使用上的便利性。
[0016]為使貴審查員對本發明的技術特徵及所達到的技術效果有更進一步的了解與認識，將在後文通過優選的實施例進行詳細的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的帽子型抬頭顯示器使用穿透式屏幕的第一實施例示意圖。
[0018]圖2為本發明的帽子型抬頭顯示器使用反射式屏幕的實施例示意圖。
[0019]圖3為本發明的帽子型抬頭顯示器反射鏡收折的實施例示意圖。
[0020]圖4為本發明的帽子型抬頭顯示器使用穿透式屏幕的第二實施例示意圖。
[0021]附圖標記說明:
[0022]10:帽子
[0023]20:反射鏡
[0024]21:樞接部
[0025]30:影像模塊
[0026]31:補償透鏡
[0027]32:屏幕
[0028]33:微投影機
[0029]34:影像光線
[0030]40:使用者
[0031]41:使用者眼球
[0032]50:景物
[0033]51:景物光線
【具體實施方式】
[0034]以下將參照相關附圖，說明依本發明的帽子型抬頭顯示器的實施例，為使便於理解，下述實施例中的相同組件以相同的附圖標記來表示。
[0035]如圖1所示，圖1為本發明的帽子型抬頭顯示器使用穿透式屏幕的第一實施例示意圖。
[0036]此帽子型抬頭顯示器至少包括帽子10、反射鏡20及影像模塊30。反射鏡20可例如以樞接部21樞接於帽子10的前緣。其中，反射鏡20可例如為凹面反射鏡，且可例如為具有部分反射特性及部分穿透特性的反射鏡20。
[0037]進一步的，影像模塊30則可例如以磁吸、黏貼或夾掛等方式設置於帽子10上，以投射影像至具有部分反射特性反射鏡20，使得影像的光線34反射至使用者40的眼球41而形成使用者40所見的放大虛像。此外，景物50的光線51亦可穿透具有部分穿透特性的反射鏡20，使得使用者能夠透過反射鏡20看到外部的景物50。
[0038]此外，影像模塊30包括補償透鏡31、屏幕32及微投影機33。且本發明不限於此，影像模塊30亦可僅為液晶顯示設備，用以提供影像而投射至反射鏡20，且本發明的實施例皆以微投影機33作舉例。
[0039]其中，屏幕32可例如為穿透式屏幕，且本發明不限於此，本發明更可使用反射式屏幕。前述的微投影機33可例如為液晶微投影機或數字光處理微投影機。
[0040]以穿透式屏幕為例，微投影機33用以將影像投射至屏幕32，以使得影像呈現於屏幕32上。此時，影像的光線34接著依序穿透屏幕32及補償透鏡31，並且通過補償透鏡31補償此影像的像差，進而將影像的光線34投射至反射鏡20，以藉由反射鏡20反射至使用者40的眼球41而形成使用者40所見的放大虛像。如此一來，使用者便能夠以兩眼同時觀看虛像，以增進長時間配戴的舒適性。
[0041]前述的影像與虛像可例如為黑白、單色、多彩或全彩。
[0042]如圖2所示，圖2為本發明的帽子型抬頭顯示器使用反射式屏幕的實施例示意圖。此反射式屏幕的實施例示意圖與穿透式屏幕的第一實施例示意圖的差異僅在於影像模塊30，因此，於此反射式屏幕的實施例示意圖中僅針對影像模塊30描述。
[0043]影像模塊30包括補償透鏡31、屏幕32及微投影機33。以反射式屏幕為例，微投影機33將影像投射出來，此時影像的光線34便穿透補償透鏡31而投射至屏幕32，以使得影像呈現於屏幕32上。接著，影像的光線34通過屏幕32反射而再次穿透補償透鏡31以投射至反射鏡20，並且通過補償透鏡31補償此影像的像差，進而通過反射鏡20反射至使用者40的眼球41而形成使用者40所見的放大虛像。
[0044]因此，若屏幕32為反射式屏幕，補償透鏡31位於微投影機33及屏幕32之間；若屏幕32為穿透式屏幕，屏幕32則位於微投影機33及補償透鏡31之間。
[0045]如圖2及圖3所示，圖3為本發明的帽子型抬頭顯示器的反射鏡收折的實施例示意圖。
[0046]此反射鏡20可例如以樞接部21樞接於帽子10的前緣，且影像模塊30則可例如以磁吸、黏貼或夾掛等方式設置於帽子10上。因此，當使用者40不使用此帽子型抬頭顯示器的投影功能時，可例如將影像模塊30拆下，並且以樞接部21為支點，將反射鏡20相對於帽子10作樞轉動作，使得反射鏡20收折於帽子10的前緣，以增加使用上的便利性。
[0047]如圖1及圖4所示，圖4為本發明的帽子型抬頭顯示器使用穿透式屏幕的第二實施例示意圖。在前述的穿透式屏幕的第一實施例示意圖中，帽子10以棒球帽作舉例，而在此穿透式屏幕的第二實施例示意圖中則以安全帽11作舉例，且本發明不限於此。
[0048]反射鏡20可例如以擋風鏡片的形式樞接於安全帽11上，並且可例如以安全帽11上的樞接部21為支點，將反射鏡20作開合的動作。
[0049]影像模塊30則可例如以磁吸、黏貼或夾掛等方式設置於安全帽11上，以投射影像至反射鏡20，使得影像的光線34反射至使用者40的眼球41而形成使用者40所見的放大虛像。因此，本發明的帽子型抬頭顯示器結合頭戴式顯示器及抬頭顯示器，使得使用者能夠以兩眼同時觀看虛像，以增進長時間配戴的舒適性。
[0050]以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明的精神與範疇，而對其進行的等效修改或變更，均應包括於本發明的權利要求書中。
【權利要求】
1.一種帽子型抬頭顯示器，其特徵在於:包括: 帽子； 反射鏡，樞接於所述帽子的前緣；以及 影像模塊，設置於所述帽子上，用以投射影像至所述反射鏡，以使得所述影像反射至使用者的至少一眼球而形成所述使用者所見的虛像。
2.根據權利要求1所述的帽子型抬頭顯示器，其特徵在於:所述反射鏡為具有部分反射特性及部分穿透特性的反射鏡。
3.根據權利要求2所述的帽子型抬頭顯示器，其特徵在於:所述反射鏡為凹面反射鏡。
4.根據權利要求1所述的帽子型抬頭顯示器，其特徵在於:所述影像模塊以磁吸、黏貼或夾掛的方式設置於所述帽子上。
5.根據權利要求1所述的帽子型抬頭顯示器，其特徵在於:所述影像模塊為液晶顯示設備。
6.根據權利要求1所述的帽子型抬頭顯示器，其特徵在於:所述影像模塊包括: 屏幕；以及 微投影機，用以投射所述影像至所述屏幕，以使得所述影像呈現於所述屏幕上。
7.根據權利要求6所述的帽子型抬頭顯示器，其特徵在於:所述微投影機為液晶微投影機或數字光處理微投影機。
8.根據權利要求7所述的帽子型抬頭顯示器，其特徵在於:所述屏幕為穿透式屏幕或反射式屏幕。
9.根據權利要求8所述的帽子型抬頭顯示器，其特徵在於:所述影像模塊還包括補償透鏡，所述補償透鏡設置於所述屏幕的一側，或者所述補償透鏡設置於所述屏幕的另一側。
10.根據權利要求1所述的帽子型抬頭顯示器，其特徵在於:所述影像與所述虛像為黑白、單色、多彩或全彩。
【文檔編號】G02B27/01GK104423040SQ201410317180
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年7月4日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】遊進洲, 陳俊民, 廖政順 申請人:尚立光電股份有限公司, 新華科技有限公司