專利名稱：一維掃描式瞳孔投影顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種一維掃描式瞳孔投影顯示裝置，尤其涉及一種可視穿周圍環(huán)境及高光子利用率的一維掃描式瞳孔投影顯示裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代人隨著科技的日益茁壯逐漸重視自身休閑育樂，而對于影像所能帶來震撼及感受也越來越講究，不論觀看時的舒適度、臨場感、方便性及隱私性等皆為不可或缺的條件，又，許多人于等待時間之余以隨身攜帶的游戲機(jī)、手機(jī)、平板計算機(jī)玩游戲或者上網(wǎng)看信息及影片等打發(fā)時間，但長期手持游戲機(jī)、手機(jī)、平板計算機(jī)觀看影像信息，手部及頸部易過度使用而酸痛，且若于行走時低頭使用游戲機(jī)、手機(jī)、平板計算機(jī)容易造成危險。現(xiàn)有技術(shù)的成像裝置為頭戴式顯式器，可戴于頭上或面前以透過成像裝置顯示放大虛像，使用者于空間、時間定點(diǎn)利用此裝置達(dá)到臨場感及隱私性，并且可隨身攜帶使用而不受限于空間及使用姿勢，亦可結(jié)合游戲機(jī)或其它放映裝置，有如隨身攜帶大屏幕觀賞；但，現(xiàn)有的成像裝置以反射鏡片反射面板或光學(xué)導(dǎo)光組件所呈現(xiàn)的影像信息至瞳孔內(nèi)成像，而此種成像裝置于使用時無法視穿外界環(huán)境因而拘束其使用條件，進(jìn)而有廠商利用分光組件或光學(xué)導(dǎo)光組件使整體系統(tǒng)達(dá)到可視穿外界環(huán)境的條件，但卻于成像過程中浪費(fèi)多余光子能量而造成影像低光子利用率，因此有必要加以研發(fā)可視穿周圍環(huán)境又可提高光子利用率的成像裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的成像裝置不可視穿周圍環(huán)境及低光子利用率等缺點(diǎn)，而提供一種一維掃描式瞳孔投影顯示裝置，其具有可視穿性及高光子利用率。為了達(dá)成上述的目的與功效，本發(fā)明一維掃描式瞳孔投影顯示裝置包括一影像掃描部、一關(guān)鍵性光學(xué)組件，其中該影像掃描部包括一系統(tǒng)光源、一顯影器、一機(jī)械式一維掃描儀、一分光鏡及一透鏡組，該系統(tǒng)光源透過一光均勻件均勻投射經(jīng)由一分光鏡偏折至所接收影像信息的顯影器上產(chǎn)生畫面，顯影器透過該透鏡組投射畫面至一維掃描儀，一維掃描儀反射所掃描特定角度及波長的畫面至關(guān)鍵性光學(xué)組件上，關(guān)鍵性光學(xué)組件繞射所接收的畫面至使用者瞳孔而成像。如此，借由系統(tǒng)光源投射影像信息至顯示器產(chǎn)生畫面，并透過一維掃描儀反射掃描畫面角度及波長，使關(guān)鍵性光學(xué)組件得以繞射畫面至使用者瞳孔內(nèi)成像。本發(fā)明該系統(tǒng)光源是數(shù)個不同波長的發(fā)光二極管混合搭配投射白光，該系統(tǒng)光源可為(紅、綠、藍(lán))、(紅、綠、綠、藍(lán))、(紅、綠、黃、藍(lán))或藍(lán)光激發(fā)熒光單粉或雙粉；本發(fā)明該光均勻件為導(dǎo)光管，使光源得以均勻投射至顯示器。本發(fā)明該光均勻件為擴(kuò)散片，使光源得以均勻投射至顯示器。
本發(fā)明該光均勻件為擴(kuò)散片與導(dǎo)光管組合，使光源得以均勻投射至顯示器。本發(fā)明該一維掃描儀可連續(xù)轉(zhuǎn)動或擺動。本發(fā)明該一維掃描儀是反射片，反射片接收顯影器所產(chǎn)生的畫面光源反射至關(guān)鍵性光學(xué)組件上。本發(fā)明該關(guān)鍵性組件是全像光學(xué)組件，關(guān)鍵性組件具有波長及角度的選擇性，關(guān)鍵性組件搭配一維掃描儀反射的角度及波長進(jìn)行特殊條件下的繞射。因此本發(fā)明透過一維掃描儀與關(guān)鍵性光學(xué)組件的搭配較現(xiàn)有的成像裝置具可視穿性及高光子利用率，可說是一種相當(dāng)具有實(shí)用性及進(jìn)步性的發(fā)明，相當(dāng)值得產(chǎn)業(yè)界來推廣，并公諸于社會大眾。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例示意圖。圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例示意圖。圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例示意圖。

圖4是本發(fā)明第四實(shí)施例示意圖。圖5是本發(fā)明裝設(shè)于眼鏡結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明使用者使用狀態(tài)示意圖。圖中標(biāo)號說明I影像掃描部 10系統(tǒng)光源101光均勻件 11顯影器12 一維掃描儀 13透鏡組14分光鏡2關(guān)鍵性光學(xué)組件3瞳孔4殼體5 鏡片
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是有關(guān)一種一維掃描式瞳孔投影顯示裝置，其是一種可視穿周圍環(huán)境及高光子利用率的成像裝置，請參閱圖1所示，其是本發(fā)明的第一實(shí)施例，該影像掃描部I包括一系統(tǒng)光源10、一顯影器11、一機(jī)械式一維掃描儀12、一透鏡組13及一分光鏡14,系統(tǒng)光源10(本實(shí)施例為發(fā)光二極管搭配混光的白光發(fā)光二極管)以固定波長透過光均勻件101 (本實(shí)施例為導(dǎo)光管)均勻投射所接收的影像信息經(jīng)由一分光鏡14至顯影器11，該顯影器11 (本實(shí)施例為反射鏡片面板)并透過分光鏡14偏折畫面，畫面透過透鏡組13傳送至該一維掃描儀12，一維掃描儀12反射畫面至關(guān)鍵性光學(xué)組件2上，關(guān)鍵性光學(xué)組件2繞射所接收的畫面至使用者瞳孔3而成像。請參閱圖2所示，其是本發(fā)明第二實(shí)施例，該系統(tǒng)光源10以固定波長透過光均勻件101均勻投射所接收的影像信息經(jīng)由分光鏡14偏折至顯影器11，該顯影器11可為反射鏡片面板或光學(xué)導(dǎo)光組件(本實(shí)施例為反射鏡片面板)，顯影器11接受影像信息產(chǎn)生畫面，畫面透過透鏡組13傳送至該一維掃描儀12，一維掃描儀12反射畫面至關(guān)鍵性光學(xué)組件2上，關(guān)鍵性光學(xué)組件2繞射所接收的畫面至使用者瞳孔3而成像。請參閱圖3所示，其是本發(fā)明的第三實(shí)施例，其中主要組件及裝置與第一實(shí)施例相同，故在此不再贅述，僅就不同結(jié)構(gòu)敘述之，該系統(tǒng)光源10是藍(lán)光激發(fā)熒光單粉或藍(lán)光激發(fā)熒光雙粉的白光發(fā)光二極管。請參閱圖4所示，其是本發(fā)明的第四實(shí)施例，其中主要組件及裝置與第二實(shí)施例相同，故在此不再贅述，僅就不同結(jié)構(gòu)敘述之，該系統(tǒng)光源10是藍(lán)光激發(fā)熒光單粉或藍(lán)光激發(fā)熒光雙粉的白光發(fā)光二極管。前述的系統(tǒng)光源10可為(紅、綠、藍(lán))、(紅、綠、綠、藍(lán))、(紅、綠、黃、藍(lán))等不同波長的發(fā)光二極管搭配混光的白光發(fā)光二極管，或?yàn)樗{(lán)光激發(fā)熒光單粉或藍(lán)光激發(fā)熒光雙粉的白光發(fā)光二極管，可透過不同發(fā)光二極管型態(tài)投射所接收的影像信息至顯影器11上。前述的系統(tǒng)光源10模式為朗博信光源(Lambertian Light Source),可從不同發(fā)光二極管全方位的輻射光波透過光均勻件101均勻投射至顯示器11上。前述的光均勻件101可為導(dǎo)光管或擴(kuò)散片或?qū)Ч夤芘c擴(kuò)散片組合，使系統(tǒng)光源10透過光均勻件101得以將所接收的影像信息均勻經(jīng)一分光鏡14投射至顯影器11。前述的一維掃描儀12是機(jī)械軸心固定角度往復(fù)擺動或轉(zhuǎn)動的反射片，一維掃描儀12連續(xù)于固定角度范圍內(nèi)或以轉(zhuǎn)動方式接收及反射光源至顯影器11，一維掃描儀12以不同角度接收及反射畫面光源，調(diào)控光源入射與出射的角度，進(jìn)而影響關(guān)鍵性光學(xué)組件2上所產(chǎn)生的畫面。前述的關(guān)鍵性組件2是全像光學(xué)組件，全像光學(xué)組件體積小且輕薄具備波長選擇性及角度選擇性，并且具備光源路徑單一性及波長單一性的特性，因而不同的波長影響繞射畫面光源角度，進(jìn)而影響使用者瞳孔3的成像。如此，透過一維掃描儀12反射固定波長及各種角度的畫面光源至關(guān)鍵性光學(xué)組件2上，關(guān)鍵性光學(xué)組件2繞射畫面光源至使用者瞳孔3，使畫面光源不會因反射、折射等其它光子傳遞方式而浪費(fèi)光子能量，借此提高光子利用率，畫面光源繞射至使用者瞳孔3而
成一清晰影像。請參閱圖5、圖6所示，一維掃描式瞳孔投影顯示裝置可裝設(shè)于眼鏡結(jié)構(gòu)上，影像掃描部I設(shè)置于一殼體4內(nèi)，關(guān)鍵性光學(xué)組件2設(shè)于鏡片5前方，如此影像掃描部I投射畫面光源至關(guān)鍵性光學(xué)組件2上，關(guān)鍵性光學(xué)組件2繞設(shè)畫面光源穿過鏡片5至使用者瞳孔3而成像，使用者可隨時配戴眼鏡裝置于任何空間及環(huán)境下，透過眼鏡裝置查看所需的畫面信息，而該眼鏡裝置為可視穿周圍環(huán)境，因此使用者不僅可查視周圍環(huán)境也可同時觀看畫面信息內(nèi)容。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。綜上所述，本發(fā)明在結(jié)構(gòu)設(shè)計、使用實(shí)用性及成本效益上，完全符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需，且所揭示的結(jié)構(gòu)亦是具有前所未有的創(chuàng)新構(gòu)造，具有新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用性，符合有關(guān)發(fā)明專利要件的規(guī)定，故依法提起申請。
權(quán)利要求
1.一種一維掃描式瞳孔投影顯不裝置,其特征在于,包括一影像掃描部、一關(guān)鍵性光學(xué)組件，其中 該影像掃描部包括一系統(tǒng)光源、一顯影器、一機(jī)械式一維掃描儀、一分光鏡及一透鏡組，該系統(tǒng)光源透過一光均勻件均勻投射所接收的影像信息經(jīng)由該分光鏡偏折至顯影器，顯影器接受影像信息產(chǎn)生畫面，顯影器透過該透鏡組投射畫面至一維掃描儀，一維掃描儀反射畫面至關(guān)鍵性光學(xué)組件上，關(guān)鍵性光學(xué)組件繞射所接收的畫面至使用者瞳孔而成像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一維掃描式瞳孔投影顯示裝置，其特征在于，所述系統(tǒng)光源是數(shù)個不同波長的發(fā)光二極管混合搭配投射白光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一維掃描式瞳孔投影顯示裝置，其特征在于，所述光均勻件為導(dǎo)光管或擴(kuò)散片或上述兩者的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一維掃描式瞳孔投影顯示裝置，其特征在于，所述一維掃描儀連續(xù)轉(zhuǎn)動或擺動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一維掃描式瞳孔投影顯示裝置，其特征在于，所述一維掃描儀是反射片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一維掃描式瞳孔投影顯示裝置，其特征在于，所述關(guān)鍵性光學(xué)組件是全像光學(xué)組件。
全文摘要
一種一維掃描式瞳孔投影顯示裝置，包括一影像掃描部、一關(guān)鍵性光學(xué)組件，其中該影像掃描部包括一系統(tǒng)光源、一顯影器、一機(jī)械式一維掃描儀、一分光鏡及一透鏡組，該系統(tǒng)光源透過一光均勻件均勻投射所接收的影像信息經(jīng)由該分光鏡偏折至顯影器，顯影器接受影像信息產(chǎn)生畫面，顯影器透過該透鏡組投射畫面至一維掃描儀，一維掃描儀反射畫面至關(guān)鍵性光學(xué)組件上，關(guān)鍵性光學(xué)組件繞射所接收的畫面至使用者瞳孔而成像；系統(tǒng)光源是數(shù)個不同波長的發(fā)光二極管混合搭配投射白光；光均勻件為導(dǎo)光管或擴(kuò)散片或上述兩者的組合。本發(fā)明透過一維掃描儀與關(guān)鍵性光學(xué)組件的搭配較現(xiàn)有的成像裝置具可視穿性及高光子利用率。
文檔編號G02B27/01GK103064186SQ20111031802
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者孫慶成, 高子斌 申請人:中央大學(xué)