发明名称 头戴式显示器之多影像配置
摘要 本发明揭示一种头戴式显示器,其利用一单一视讯显示幕来将影像传送至双眼。藉由自复数个方向照明该显示幕,或用具有相异偏振的光束来照明显示幕,可造成多次反射。使该显示幕之该等反射聚焦以减小分裂体积,且接着藉由靠近显示影像之焦点处的复数个反射表面将其重定向。藉由使用于显示之多个资料流相交错,且使每个资料流与一特定照明方向或特定偏振状态相联系,可将不同的影像发送至使用者的每只眼睛。
申请公布号 TWI262339 申请公布日期 2006.09.21
申请号 TW092136604 申请日期 2003.12.23
申请人 骇普乐公司 发明人 拉斯洛 多明贞;葛伯 斯拉维斯;莎布里克 麦克
分类号 G02F1/1335 主分类号 G02F1/1335
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种自一单一显示幕生成多个独立影像之方法,该方法包含:藉由复数个光源照明该显示幕,以创建复数个显示子影像;及藉由一显示透镜聚焦该等显示子影像,其中每个该显示子影像自一接近于该等显示子影像之焦点的点沿复数个子径中之一个被重定向。2.如申请专利范围第1项之方法,其中每个光源自一不同的方向来照明该显示幕。3.如申请专利范围第2项之方法,其中每个该显示子影像之该子径与创建该显示子影像之该光源之该方向有关。4.如申请专利范围第1项之方法,其中一第一光源藉由具有一第一偏振状态的光来照明该显示幕,且其中一第二光源藉由具有一第二偏振状态的光来照明该显示幕。5.如申请专利范围第4项之方法,其中该显示子影像之该子径与创建该显示子影像之该光源之该偏振状态有关。6.如申请专利范围第1项之方法,进一步包含:沿至少一个该子径形成一实像。7.如申请专利范围第1项之方法,其中每个该子影像之一数値孔径视情况经调节以供一使用者之一只眼睛检视。8.一种藉由使用一单一显示幕将不同的影像传送至一使用者的每只眼睛之方法,该方法包含:创建该单一显示幕之复数个子影像,其中该等子影像经一接近于该显示幕的透镜聚焦;及自一接近于该等子影像之焦点的点,将每个该子影像重定向至复数个子径中的一个。9.如申请专利范围第8项之方法,其中创建该等复数个子影像包含:在该显示幕上显示复数个交替之资料流,其中每个该资料流与照明该显示幕之光的一方向相联系。10.如申请专利范围第9项之方法,其中使一第一资料流与一自一第一方向照明该显示幕之第一光源相联系,且一第二资料流与一自一第二方向照明该显示幕之第二光源相联系,且其中该显示幕在当该第一资料流被显示时,受到该第一光源照明,且在当该第二资料流被显示时,受到该第二光源照明。11.如申请专利范围第8项之方法,其中该重定向包含:使每个该子影像聚焦于该透镜之一焦点处;及将一分裂器配置在接近于该透镜焦点处。12.如申请专利范围第8项之方法,其中每个该子径欲用来供一使用者的一特定眼睛检视。13.如申请专利范围第12项之方法,其中当该使用者的该等眼睛进行检视时,该等资料流生成一三维影像。14.一种用于生成影像之头戴式显示器,包含:用于自复数个方向来照明一显示幕之构件,其中创建了一显示幕之复数个显示子影像;用于聚焦该等子影像之构件;及接近于该等子影像之该等焦点的构件,其用于沿复数个子径中的一个来重定向每个该子影像。15.如申请专利范围第14项之头戴式显示器,进一步包含:自一第一方向入射于该显示幕上之源光,该第一光方向使一子影像聚焦于一第一焦点处;及自一第二方向入射于该显示幕上之源光,该第二光方向使一子影像聚焦于一第二焦点处。16.如申请专利范围第15项之头戴式显示器,进一步包含:一用于阻挡光的构件,其被插入该聚焦构件与该分裂构件之间。17.如申请专利范围第15项之头戴式显示器,进一步包含:一第一反射表面,其被定位以沿一第一子径来重定向聚焦于该第一焦点处的光;及一第二反射表面,其被定位以沿一第二子径来重定向聚焦于该第二焦点处的光。18.如申请专利范围第15项之头戴式显示器,其中:于该显示幕上交替显示复数个资料流,且其中每个资料流与该第一或该第二光方向中的任一个相联系。19.如申请专利范围第15项之头戴式显示器,其中该显示幕仅当一第一资料流被显示时,自该第一光方向受到照明,且该显示幕仅当一第二资料流被显示时,自该第二光方向受到照明。20.一种用来生成多影像之系统,包含:一显示幕,其受到复数个光源照明以生成复数个子影像;多个光学器件,其配置在接近于该显示幕处,被定位以聚焦该等子影像;及至少一个重定向器,其配置在接近于至少一个子影像之该焦点处,可操作该重定向器以沿复数个子光径中的一个来重定向该子影像。21.如申请专利范围第20项之系统,其中每个光源自一不同的方向照明该显示幕。22.如申请专利范围第20项之系统,进一步包含:一孔径光阑,其被插入该等光学器件与该至少一个定向器之间,其中可选择性地阻止生成每个该子影像的光照射该至少一个反射器。23.如申请专利范围第20项之系统,进一步包含:交替显示于该显示幕上的复数个资料流,其中每个该资料流与至少一个光源相联系,且其中当该资料流被显示时,该显示幕受到与该资料流相联系之该光源照明。24.如申请专利范围第20项之系统,其中至少一个光源反射器配置在一显示轴附近,其中该光源反射器将来自该等复数个光源的该光之至少一部分反射至该显示幕上,并让被该显示幕反射的该光之至少一部分透过。25.如申请专利范围第24项之系统,其中该光源反射器为一偏振光束分裂器。26.如申请专利范围第20项之系统,其中该等复数个光源配置在一显示轴附近,且该等复数个重定向器为插入在该显示幕与该等光源之间的部分反射表面。27.一种自一单一显示幕生成多个独立影像的方法,该方法包括:藉由复数个光束来照明该显示幕以创建复数个子影像,其中至少两个该等光束具有不同的偏振状态;及藉由一透镜使该等子影像聚焦,其中该每个该子影像自一接近于该等子影像之该等焦点的点沿一独立的子径被重定向。28.如申请专利范围第27项之方法,其中一不对称V镜沿该等子径中的一个来重定向每个该显示子影像。29.如申请专利范围第27项之方法,其中该透镜系玻璃。30.如申请专利范围第27项之方法,其中该子影像之该子径取决于创建该子影像的光之该偏振状态。31.一种藉由使用一单一显示幕而将不同的影像传送至一使用者的每只眼睛的方法,该方法包含:使复数个资料流相交错,其中每个该资料流与入射光之一光偏振方向相联系;藉由显示该等交错之资料流并照明该显示幕来创建该显示幕之复数个子影像,其中该等子影像经一位置接近于该显示幕的透镜聚焦;及自一接近于该等子影像之该焦点的点,将每个该子影像重定向至复数个子径中的一个。32.如申请专利范围第31项之方法,其中该入射光发生线性偏振、圆形偏振或椭圆形偏振。33.如申请专利范围第31项之方法,其中一第一资料流与按一第一方向发生偏振的光相联系,且一第二资料流与按一第二方向发生偏振的光相联系。34.如申请专利范围第33项之方法,其中当该第一资料流被显示时,该显示幕受到按该第一方向发生偏振的光照明,且当该第二资料流被显示时,该显示幕受到按该第二方向发生偏振的光照明。35.如申请专利范围第33项之方法,其中当该第一资料流被显示时,自该显示幕所反射的光按该第一方向发生偏振,且当该第二资料流被显示时,自该显示幕所反射的光按该第二方向发生偏振。36.如申请专利范围第31项之方法,其中该重定向包含:使每个该子影像聚焦于该透镜之一焦点处;及将一不对称V镜配置在接近于该焦点处。37.如申请专利范围第31项之方法,其中该透镜系玻璃。38.如申请专利范围第31项之方法,其中每个该子径欲用来供一使用者的一特定眼睛检视。39.如申请专利范围第31项之方法,其中当该使用者的该等眼睛进行检视时,该等资料流生成一三维影像。40.如申请专利范围第31项之方法,其中传送该子影像所沿着的该子径取决于创建该子影像之该光的该偏振状态。41.一种用于生成影像之头戴式显示器,包含:用于藉由具有至少两种不同偏振状态的光束来照明一显示幕的构件;用于聚焦该等光束之构件;及接近于该等子影像之该等焦点的构件,其用于沿复数个子径中的一个来重定向每个该子影像。42.如申请专利范围第41项之头戴式显示器,进一步包含:来自一光源的光,其入射于该显示幕上且按一第一方向发生偏振,藉此创建一第一子影像;及来自一光源的光,其入射于该显示幕上且按一第二方向发生偏振,藉此创建一第二子影像。43.如申请专利范围第41项之头戴式显示器,进一步包含:一偏振光束分裂表面,其接近于该第一子影像之一焦点且被定位以沿一第一子径来重定向自该显示幕所反射的光;及一反射表面,其接近于该焦点且被定位以沿一第二子径来重定向自该显示幕所反射的光。44.如申请专利范围第43项之头戴式显示器,其中按该第一方向发生偏振的光沿该第一子径被重定向至一使用者的一第一只眼睛,且按该第二方向发生偏振的光沿该第二子径被重定向至一使用者的一第二只眼睛。45.如申请专利范围第43项之头戴式显示器,其中将一第一该资料流及一第二该资料流交替显示于该显示幕上,其中当该第一资料流被显示时,该显示幕受到来自该第一偏振方向的该光照明,且其中该第二资料流被显示时,该显示幕受到来自该第二偏振方向的光照明。46.一种自一单一显示幕生成多影像之方法,该方法包含:照明该显示幕,以生成该显示幕的一影像;藉由一透镜来聚焦该影像;让该影像穿过一可调整之偏振器;及视该光之该偏振状态而定,沿复数个子径中的一个来重定向该影像,以作为一子影像。47.如申请专利范围第46项之方法,进一步包含:沿至少一个该子径形成一实像。48.如申请专利范围第46项之方法,其中视情况调整该子影像以供一使用者的一只眼睛检视。49.一种头戴式显示器,包含:一光源,其用来照明一显示幕,创建一影像;一透镜,其使该影像聚焦于一点;一偏振调整单元,其可操作以使形成该影像的该光发生偏振;及一分裂器,其被定位在接近于该焦点处,可操作以视该影像之该偏振状态而沿复数个子径中的一个来重定向该影像,以作为一子影像。50.如申请专利范围第49项之头戴式显示器,其中该偏振调整单元为一偏振旋转器或一偏振调变器。51.如申请专利范围第49项之头戴式显示器,其中将一第一及一第二资料流交替地显示于该显示幕上,其中当该第一资料流被显示时,该偏振调整单元使创建该影像的该光按一第一方向发生偏振,且当该第二资料流被显示时,该偏振调整单元使创建该影像的该光按一第二方向发生偏振。52.如申请专利范围第51项之头戴式显示器,进一步包含:一偏振光束分裂表面,其接近于该焦点且被定位以沿一第一子径来重定向按一第一方向发生偏振的光;及一反射表面,其接近于该焦点且被定位以沿一第二子径来重定向按一第二方向发生偏振的光。53.一种生成多影像之系统,该系统包含:一显示幕,其受到至少一个光源照明;一透镜,其聚焦自该显示幕所反射的光;及一分裂器,其被置放在接近于来自该至少一个光源的光之该焦点处。54.如申请专利范围第53项之系统,进一步包含:复数个光源,其中如此之该光源藉由具有不同偏振状态的光来照明该显示幕。55.如申请专利范围第54项之系统,其中该显示幕显示复数个资料流,其中每个该资料流与该等光源中的一个相联系,且其中该显示幕仅当与该光源相联系之该资料流被显示时,受到每个该光源照明。56.如申请专利范围第53项之系统,其中该分裂器为一不对称V镜。57.一种用于生成多影像之系统,该系统包含:一显示幕,其受到至少一个光源照明;一透镜,其聚焦自该显示幕所反射的光;一分裂器,其被置放在接近于来自该至少一个光源的光之该焦点处;及一偏振旋转器,其被插入该透镜与该分裂器之间。58.如申请专利范围第57项之系统,其中该显示幕显示一第一及一第二资料流,其中该第一资料流与一第一偏振方向相联系及第二资料流与一第二偏振方向相联系,且其中该偏振旋转器在当该第一资料流被显示时,使自该显示幕所反射的该光按该第一偏振方向旋转,且在当该第二资料流被显示时,使自该显示幕所反射的该光按该第二偏振方向旋转。图式简单说明:图1例示根据本发明之一具体实施例所配置的头戴式装置100之顶视图;图2系根据本发明之一具体实施例所布置的流程图;图3以图形方式例示了根据本发明之一具体实施例的资料流之交错及与光源之联系;图4系根据本发明之一具体实施例所配置的头戴式装置之透视图;图5及5A系根据本发明之一具体实施例所配置的头戴式装置之自顶向下视图;图6例示根据本发明之一具体实施例所配置的头戴式显示器之一部分的自顶向下视图;及图7例示根据本发明之一具体实施例所配置的头戴式显示器之一部分的自顶向下视图。
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