增强现实显示设备的制作方法

本发明涉及一种显示设备，尤其涉及一种增强现实显示设备(augmented realitydisplay device)。

背景技术：

1、近年来，虚拟现实(virtual reality,vr)显示技术及增强现实(augmentedreality,ar)显示技术蓬勃发展，至今已有多种头戴式显示器(head-mounted display,hmd)的光学系统。现行的头戴式显示器，具有体积庞大以及视觉辐辏调节冲突(vergence-accommodation conflict，vac)等问题。

2、视觉辐辏调节冲突是由于单眼对焦距离(accommodation distance；focaldistance)与双眼合焦距离(vergence distance)不相同，造成人脑混乱，使用者会容易头晕。在虚拟现实显示设备及增强现实显示设备都会有这个问题。尤其是增强现实显示设备，因为使用虚拟图像与现实物体互动，这个问题更是明显。因此，如何设计可克服视觉辐辏调节冲突的光学方案及缩减头戴式显示器的体积，仍是有待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明是针对一种增强现实显示设备，其可在较小体积的情况下达到良好的光学效果。

2、本发明的一实施例提出一种增强现实显示设备，用以配戴于使用者的眼睛前方。增强现实显示设备包括图像源、偏振片(polarizer)、第一波片、透反射元件(transflective element)、第一透镜、第二波片、偏振反射片(reflective polarizer)、第二透镜、导光单元及弯曲形透反射膜(curved transflective film)。图像源用以发出图像光束，偏振片配置于图像光束的路径上。第一波片配置于来自偏振片的图像光束的路径上，透反射元件配置于来自第一波片的图像光束的路径上。第一透镜配置于来自透反射元件的图像光束的路径上，第二波片配置于来自第一透镜的图像光束的路径上。偏振反射片配置于来自第二波片的图像光束的路径上，第二透镜配置于来自偏振反射片的图像光束的路径上。导光单元配置于来自第二透镜的图像光束的路径上，其中导光单元具有反射面。弯曲形透反射膜配置于导光单元上，其中图像光束入射导光单元后，依序被反射面与弯曲形透反射膜反射至使用者的眼睛，且来自外界物体的光部分穿透弯曲形透反射膜而传递至使用者的眼睛。

3、在本发明的实施例的增强现实显示设备中，由于采用了偏振片、第一波片、透反射元件、第一透镜、第二波片及偏振反射片的架构，因此可使图像光束在透反射元件与偏振反射片之间折返两次，进而在不扩大元件占用的空间的情形下增长了光路。因此，本发明的实施例的增强现实显示设备可以使用较小的空间达到良好的光学效果。

技术特征：

1.一种增强现实显示设备，用以配戴于使用者的眼睛前方，所述增强现实显示设备包括：

2.根据权利要求1所述的增强现实显示设备，其中所述透反射元件为透反射膜，配置于所述第一透镜的朝向所述第一波片的表面上。

3.根据权利要求2所述的增强现实显示设备，其中所述透反射膜为半穿透半反射膜。

4.根据权利要求1所述的增强现实显示设备，其中所述第一透镜用以在所述第一波片与所述第二波片之间移动，以调整所述第一透镜与所述第二透镜的有效焦距。

5.根据权利要求1所述的增强现实显示设备，其中所述第一波片与所述第二波片皆为四分之一波片。

6.根据权利要求1所述的增强现实显示设备，还包括：

7.根据权利要求1所述的增强现实显示设备，其中所述图像源为显示面板。

8.根据权利要求1所述的增强现实显示设备，其中所述导光单元为导光柱，且所述弯曲形透反射膜夹设于所述导光柱中。

9.根据权利要求1所述的增强现实显示设备，其中弯曲形透反射膜的凹面朝向所述眼睛。

10.根据权利要求1所述的增强现实显示设备，其中弯曲形透反射膜为半穿透半反射膜。

技术总结本发明提供一种增强现实显示设备，用以配戴于使用者的眼睛前方。增强现实显示设备包括图像源、偏振片、第一波片、透反射元件、第一透镜、第二波片、偏振反射片、第二透镜、导光单元及弯曲形透反射膜。图像源用以发出图像光束，偏振片、第一波片、透反射元件、第一透镜、第二波片、偏振反射片及第二透镜依序配置于图像光束的路径上。导光单元具有反射面。弯曲形透反射膜配置于导光单元上。图像光束入射导光单元后，依序被反射面与弯曲形透反射膜反射至使用者的眼睛。技术研发人员：邱奕荣,涂宗伟,石维国受保护的技术使用者：宏碁股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11