虛擬顯示變焦鏡頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種虛擬顯示變焦鏡頭，特別關(guān)于一種具有可替換式變焦組件的虛擬顯示變焦鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著顯示設(shè)備的發(fā)展，顯示設(shè)備的大小和重量朝著微型化的方向發(fā)展。近年來，頭戴式顯示器(Head Mount Display, HMD)被研制為一種用于虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality,VR)系統(tǒng)以穿戴在使用者頭上的影像顯示器，并且應(yīng)用的領(lǐng)域也愈來愈廣泛。頭戴式顯示器系將顯示組件以眼鏡或頭盔等形式放置于使用者眼前，透過近距離對使用者眼睛投射虛擬圖像，以產(chǎn)生一個廣視角的畫面，并且讓使用者可隨處接收影像信息。
[0003]然而，一般頭戴式顯示器的有效焦距(Effective Focal Length)均為固定的(即無法調(diào)整虛擬圖像的大小)，此種設(shè)計造成使用者無法調(diào)整虛擬圖像的放大倍率，而降低了頭戴式顯示器于使用上的方便性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的一個目的就是提供一種虛擬顯示變焦鏡頭，至少包含第一分光鏡、顯示組件、第二分光鏡、反射鏡及變焦組件。
[0005]其中，第一分光鏡配置于光源所產(chǎn)生的光線的傳遞路徑上，用以反射光線；顯示組件接收經(jīng)由第一分光鏡反射的光線，以投射影像光線穿透第一分光鏡；第二分光鏡配置于影像光線的傳遞路徑上，使得穿透第一分光鏡的影像光線穿透第二分光鏡；反射鏡配置于影像光線的傳遞路徑上，以反射穿透第二分光鏡的影像光線，使得影像光線通過第二分光鏡反射至使用者的眼睛；以及變焦組件可替換式地配置于第二分光鏡的一側(cè)，以調(diào)整虛擬顯示變焦鏡頭的有效焦距。
[0006]此外，本發(fā)明的虛擬顯示變焦鏡頭還包含四分之一波板(Quarter WavelengthPlate)配置于第一分光鏡及顯示組件之間。
[0007]前述的變焦組件可選自于由正透鏡(Positive Lens)及負透鏡(Negative Lens)所組成的族群。
[0008]前述的顯示組件可為娃基液晶(Liquid Crystal on Silicon, LCoS)顯示組件。
[0009]前述的反射鏡可為凹面反射鏡(Concave Mirror)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一目的，提出一種虛擬顯示變焦鏡頭，至少包含第一分光鏡配置于光源所產(chǎn)生的光線的傳遞路徑上，用以反射光線；顯示組件接收經(jīng)由第一分光鏡反射的光線，以投射影像光線穿透第一分光鏡；第二分光鏡配置于影像光線的傳遞路徑上，使得穿透第一分光鏡的影像光線穿透第二分光鏡；反射鏡配置于影像光線的傳遞路徑上，以反射穿透第二分光鏡的影像光線，使得影像光線通過第二分光鏡反射至使用者的眼睛；以及變焦組件配置于第二分光鏡的一側(cè)，以調(diào)整虛擬顯示變焦鏡頭的有效焦距。
[0011]此外，本發(fā)明的虛擬顯示變焦鏡頭還包含四分之一波板，配置于第一分光鏡及顯示組件之間。
[0012]前述的變焦組件可為液晶透鏡(Liquid Crystal Lens)。
[0013]前述的顯示組件可為硅基液晶(LCoS)顯示組件。
[0014]前述的反射鏡可為凹面反射鏡。
[0015]承上所述，本發(fā)明的虛擬顯示變焦鏡頭，可具有下述優(yōu)點中的一個或多個:
[0016](I)本發(fā)明的虛擬顯示變焦鏡頭利用可替換的變焦組件，以調(diào)整虛擬顯示變焦鏡頭的有效焦距，進而調(diào)整使用者所觀看到的虛擬圖像的放大倍率。
[0017](2)本發(fā)明的虛擬顯示變焦鏡頭利用液晶透鏡改變影像光線的角度，以調(diào)整虛擬顯示變焦鏡頭的有效焦距，進而調(diào)整使用者所觀看到的虛擬圖像的放大倍率。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的虛擬顯示變焦鏡頭的第一實施例的示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明的虛擬顯示變焦鏡頭的第一實施例的可旋轉(zhuǎn)替換變焦鏡頭的示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明的虛擬顯示變焦鏡頭的第二實施例的示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明
[0022]10:光源
[0023]11:光線
[0024]20:第一分光鏡
[0025]30:顯示組件
[0026]31、32:影像光線
[0027]40:第二分光鏡
[0028]50:反射鏡
[0029]60:使用者的眼睛
[0030]70:變焦組件
[0031]71:正透鏡
[0032]72:負透鏡
[0033]73:正負透鏡的組合
[0034]74:液晶透鏡
【具體實施方式】
[0035]以下將參照相關(guān)附圖，說明依照本發(fā)明的虛擬顯示變焦鏡頭的實施例，為便于理解，下述實施例中的相同組件以相同的附圖標(biāo)記來說明。
[0036]請參閱圖1，I圖1為本發(fā)明的虛擬顯示變焦鏡頭的第一實施例的示意圖。此虛擬顯示變焦鏡頭至少包含第一分光鏡20、顯示組件30、第二分光鏡40、反射鏡50及變焦組件70。
[0037]其中，第一分光鏡20配置于光源10所產(chǎn)生的光線11的傳遞路徑上，用以反射光線11。其中，光源10可為發(fā)光二極管(Light-Emitting D1de, LED);第一分光鏡20可為偏振分光鏡；光線11可為已極化的偏振光，如P偏振或S偏振。
[0038]續(xù)言之，顯示組件30接收經(jīng)由第一分光鏡20反射的光線11，以投射影像光線31穿透第一分光鏡20。其中，顯示組件30所投射的影像光線31可為S偏振方向的偏振光或P偏振方向的偏振光，且影像光線31的偏振方向與光線11的偏振方向可為正交。
[0039]前述的顯示組件30則可為反射式娃基液晶(Liquid Crystal on Silicon,LCoS)顯示組件。
[0040]續(xù)言之，第二分光鏡40及四分之一波板80皆配置于影像光線31的傳遞路徑上，使得穿透第一分光鏡20的影像光線31依序穿透第二分光鏡40及四分之一波板80，進而通過反射鏡50反射穿透第二分光鏡40及四分之一波板80的影像光線31。其中，第二分光鏡40可為偏振分光鏡。
[0041]其中，當(dāng)穿透第一分光鏡20的影像光線31依序穿透第二分光鏡40及四分之一波板80時,影像光線31可為圓偏振光(Circularly Polarized Light)。其中，反射鏡50可為凹面反射鏡(Concave