TW200301826A - Head mounted display - Google Patents

Description

200301826 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 登Jg背景 本發明通常與一種顯示出現在使用者前方之影像的頭 戴式顯示器有關。 5 【先前 頭戴式顯示器可能利用設置在使用者的眼睛附近之 液晶顯不器’以顯示一似乎飄浮在使用者之前的虛擬影像 。該液晶顯示器可以非常小，因此係相對地較輕而成為一 種非常隨身式顯示系統。舉例來說，影像可以在使用者之 10刖出現以允許使用者到處移動的同時繼續觀看影像。這對 於輔助於完成例如是產品組合方面之相對複雜的工作可能 是有用的。 當然’頭戴式顯示器能被製造的越輕，該產生一影 像之顯示器越不會對使用者造成不便。該使用者的動作越 15會受到顯示器重量的阻礙，使用者越不會想使用這些類型 的顯示器。 【發明内容】 一般而㊂’頭戴式顯示器在每個眼睛之前都包含一 20 液晶顯示态。因此，可以產生立體的或三維影像。 然而，每個眼睛的光學儀器和顯示器所增加之重量 可能會增加頭戴式顯示器對於使用者的負擔。 因此需要有較好之提供具有粒體映像的頭戴式顯示器對的 200301826 玖、發明說明 方法。 圖式簡要說明 第1圖是本發明的一具體例的概要圖； 第2圖疋本發明的另一具體例的概要圖；且 5 第3圖是本發明的又另一具體例的概要圖。 L實施方式3 發明詳細說明 參照第1圖，一頭戴式顯示器1〇的可以包含有一 液晶顯不器12。該液晶顯示器12可能被連接至未顯示 10的適當處理裝置。那些裝置可以產生在液晶顯示器12上 顯示的影像。在一些情況中，該等處理裝置可以是頭戴 式顯不器的一部分，而在其他的情況下，其等可以距離該 顯示器很遠。 液晶顯示器12所產生的影像係通過液晶顯示光閘 15 、反射鏡和光束分光器14 。光束分光器14的液晶顯示 光閘允許在一情況下的影像通過光束分光器14而接下來 的情況下者則被反射。 因此，當影像被反射的時候，其可能如第丨圖的R 所示的被使用者的右眼所檢視。相反地，當影像被穿透的 20時候，其可以被拋物柱面鏡16所反射而被使用者的左眼 所檢視（第1圖的L)。 该光束分光器14將一光束分離成二單獨的影像， 且其由於其之液晶顯示光閘的作用而在不同時間點上如此 200301826 疚、發明說明 運作。一個液晶顯示光閘係為一會改變光束分光器14

口、J 透射率及/或反射率特性的電子啟動裝置。因此在一情況 下該光束分光裔14係作為一反射器，而在接下來的情況 下該光束分光器14係為一有效的透明。結果，左邊和右 5 邊的影像可以連續地施加到左眼和右眼。如果這連續的交 互影像可以在夠高的速度下進行，它可能不會被使用者注 意0 在第1圖中所顯示之頭戴式顯示器10的結構，結 果使得第二液晶顯示12係不再需要。也就是說，單一液 1〇晶顯示12可以在不同時間點對左眼和右眼的提供不同的 影像或晝面。結果，檢視者會認為他或她正在檢視持續立 體的左邊和右邊影像。左邊和右邊的影像經過光束分光器 14的作用可以連續地且選擇性地被產生提供到左眼和右 眼。 15 結果，在一些具體例中該頭戴式顯示器10的能量 消耗、重量和尺寸可被戲劇性地減少。因為液晶光閘是相 對較輕的，因此增加一個光閘而移除一液晶顯示器會造成 一相當大的重量減少。而且，該液晶光閘可能係實質上比 支曾力σ一液晶顯示器還要便宜。 20 參照第2圖，該顯示器12係依據第1圖所描述 來運作的，然而光束分光器14a只提供一光束分光功能 。在這情況下，液晶光閘18a與18b係各別提供一被使 用者的左眼（L)和右眼（R)所檢視之左邊和右邊影像。 200301826 玖、發明說明 這多少會增加被頭戴式顯示器10a的重量和尺寸。然而 ，它可以簡化光束分光器u的設計。 最後參照第3圖，一頭戴式顯示器l〇b可以含一液 晶顯示光閘20。在這情況下，一由液晶顯示器12所產 生的影像能選擇性地且連續地被分離到左眼和右眼。舉例 來祝，顯示器12的影像可在第一時間點被光束分光器 22反射至鏡子26a以被右眼所檢視，而在下一個時間點 穿透光束分光器22然後被鏡子22反射，以被左眼檢視

1U 15 雖然鏡子係被例示成為提供左眼和右眼影像，在其 他的具體例中可以利用許多其他的波導裝置，包括的光纖 i置、玻璃、雷射攝影術或這些裝置的組合。。 在一個具體财’―轉接ϋ 24可以因應左眼和右 眼的影像行進之不同長度。因此，轉接ϋ 22彳以是-種 對於左邊㈣邊的影像有不同躲之魏，使用者所 看到的影像似乎來自相同的距離4本發明的—具體例中 ’顯示器12光束分光器20和鏡子22可能全部都在一 可此包含其他元件之例如—處理器之積體電路Μ上形成 。除此之外’該等元件12、2…2可以藉著例如使用 顯微機械加工技術而在積體電路14的石夕基材上形成。這 個整合可以大幅減少所得到的產品之尺寸。 雖然本發明已經依據有限數目的具體例來加以描述， 習於此藝者將會自其中瞭解許多的修改和變化方式。隨附 20 200301826 &、發明說明 的所有修改和變化 y請專利範圍係要涵那些落在本發明的範圍的精神裡 ‘圖式簡單說明】 第1圖是本發明的一具體例的概要圖； 第2圖疋本發明的另一具體例的概要圖；且 第3圖是本發明的又另一具體例的概要圖。 圖式之主要元件代表符號表】 22光束分光器 24 轉接器 2 6 a鏡子 L 左眼 R 右眼 10，10a，10b頭戴式顯示器 12 液晶顯示器 14, 14a 光束分光器 18b，18a液晶光閘 20 液晶顯示光閘

Claims (1)

1. 200301826 拾、申請專利範圍 L -種提供頭戴式顯示器的方法，其包含： 自一單一顯示器產生一影像；且 連只地自頭戴式顯示H提供—影像至使用者的 左眼和右眼。 士申明專利範圍第i項的方法，其中產生一影像的 步驟包含在第一時間點反射一光束至一第一光徑，而 在第一日守間點將該光束透射至一第二光徑。 3. 士申明專利圍第2項的方法，其包括—光束分光 器以提供左眼和右眼分別的影像。 10 4. 如:請專利範圍第3項的方法，其包括將該光束光 束刀光而在不同的時間中每個眼睛提供不同的影像 5·如中請專利範圍第i項的方法，其包括將—光束分 光至左邊和右邊路光徑，且選擇性地對使用者的眼睛 顯示每個光徑。 6·如申請專利範圍帛μ的方法，其包括自一顯示器 產生一影像，且將該包含有該影像之光束對左眼和右 眼分光成二光徑。 7·如申請專利範圍第ό項的方法，其包括將每個光徑 透射到不同的眼睛。 8·如申請專利範圍第7項的方法，其包括在第一和第 二光徑之間形成在光徑長度上差別。 9·如申請專利範圍第8項的方法，其包括在一第一時 間點上於第一光徑上對一眼睛顯示一影像，並且在一 10 200301826 拾、申請專利範圍 第二時間點上於第二光徑上對另一隻眼睛顯示一影像 0 10. —種頭戴式顯示器，其包含： 一單一顯示器元件；和 一裝置，其係在不同的時間點用從該顯示元件對 使用者的左眼和右眼提供影像。 11 ·如申請專利範圍第10項的顯示器，其中該裝置包含 有一光束分光器。 12·如申請專利範圍第11項的顯示器，其中該裝置包含 一液晶光閘。 13·如申請專利範圍第12項的顯示器，其中該裝置包含 早一液晶光閘。 14·如申請專利範圍第12項的顯示器，其中該裝置包含 —對用於每個眼睛之液晶光閘。 •如申請專利範圍第13項的顯示器，其中該液晶光閘 係與光束分光器整合在一起。 •如申請專利範圍第13項的顯示器，其中該液晶光閘 和光束分光器是單獨的裝置。 •包括的如申請專利範圍第10項的顯示器，其包含一 積體電路，該積體電路包含該顯示元件、光束分光器 和液晶光閘。 如申睛專利範圍第17項的顯示器，其包括一轉接器 乂因應從顯示器元件到左眼和右眼之不同的光徑長度 11 200301826 拾、申請專利範圍 19. 如申請專利範圍第18項的顯示器，其包括一傳輸媒 介以將被光束分光器所分光的光束傳送到左眼和右眼 〇 20. 如申請專利範圍第19項的顯示器，其中該傳輸媒介 5 包含有反射表面。 12