电子眼镜的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电子装置，且特别是涉及一种电子眼镜。
【背景技术】
[0002] 现今的头戴式显示器主要区分成两大类。第一类为浸入式（Immersive Type)头戴 式显示器，又称为非透视式（non-see-through)头戴式显示器。浸入式头戴式显示器的最 大特色是将使用者和外界光线完全隔绝，进而让使用者完全沉浸（I_er Se)在头戴式显示 器所提供的环境中。第二类为透视式（See-Through Type)头戴式显示器，又称为光穿透式 (optical see-through)头戴式显示器。光穿透式头戴式显示器的最大特色是不阻绝外界 光线，进而让使用者可同时看到外在世界（实像）和头戴式显示器所提供的影像（虚像）。
【发明内容】
[0003] 本发明是关于一种电子眼镜。
[0004] 根据本发明，提出一种电子眼镜。电子眼镜包括偏振分光器（PolarizingBeam Splitter，PBS)及眼镜架。眼镜架承载偏振分光器。
[0005] 为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例，并配合所 附的附图，作详细说明如下：
【附图说明】
[0006] 图1为第一实施例的一种电子眼镜的外观TK意图；
[0007] 图2为第二实施例的一种电子眼镜的外观示意图；
[0008] 图3为第二实施例的一种电子眼镜的部分示意图；
[0009] 图4为第二实施例的一种电子眼镜的电路图；
[0010] 图5为电子眼镜为正常亮（Normally White)状态的示意图；
[0011] 图6为电子眼镜为正常暗（Normally Black)状态的示意图；
[0012] 图7为第三实施例的一种电子眼镜的外观示意图；
[0013] 图8为第四实施例的一种电子眼镜的部分示意图；
[0014] 图9为第五实施例的一种电子眼镜的部分示意图；
[0015] 图10为第六实施例的一种电子眼镜的外观示意图；
[0016] 图11为第六实施例的一种电子眼镜的部分示意图；
[0017] 图12为液晶板的结构示意图；
[0018] 图13为第七实施例的一种电子眼镜的外观示意图；
[0019] 图14为第八实施例的一种电子眼镜的外观示意图；
[0020] 图15为第九实施例的一种电子眼镜的外观示意图；
[0021] 图16为第十实施例的一种电子眼镜的外观示意图。
[0022] 符号说明
[0023] 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 :电子眼镜
[0024] 11a、Ilb :偏振分光器
[0025] 12 :眼镜架
[0026] 13a、13b:微投影机
[0027] 14a、14b:偏振结构
[0028] 15 :液晶单元
[0029] 15a、15b:液晶板
[0030] 16 :液晶驱动电路
[0031] 17:应用处理器
[0032] 18 :背光源组
[0033] 19 :使用者界面
[0034] 21a、21b :抗紫外线保护层
[0035] 22a、22b :抗反射层
[0036] 24 :镜片
[0037] 151、152:配向膜
[0038] 153 :液晶分子
[0039] 121 :鼻托结构
[0040] L1、L2、S、P :偏振光
[0041] L3:实像光线
【具体实施方式】
[0042] 下述实施例所载的电子眼镜至少包括偏振分光器（Polarizing Beam Splitter，PBS)及眼镜架。眼镜架承载偏振分光器。当偏振光的偏振方向与偏振分光器的 偏振方向相同时，则偏振光通过偏振分光器。相反地，当偏振光的偏振方向与偏振分光器的 偏振方向不同时，则偏振分光器反射偏振光。
[0043] 第一实施例
[0044] 请参照图1，图1为依照第一实施例的一种电子眼镜的外观示意图。电子眼镜1包 括偏振分光器11a、偏振分光器lib、眼镜架12及微投影机13a。眼镜架12承载偏振分光器 11a、偏振分光器Ilb及微投影机13a。微投影机13a投影偏振光Ll至偏振分光器11a。偏 振分光器Ila的偏振方向与偏振光Ll的偏振方向互相垂直，以反射偏振光Ll至使用者的 眼睛。外界实像光线中与偏振分光器Ila及偏振分光器Ilb的偏振方向相同的特定偏振光 可通过偏振分光器Ila及偏振分光器Ilb射至使用者的眼睛。如此一来，使用者能同时感 受微投影机13a所投射的虚像及外界的实像。
[0045] 第二实施例
[0046] 请同时参照图2、图3及图4,图2为依照第二实施例的一种电子眼镜的外观示意 图，图3为依照第二实施例的一种电子眼镜的部分示意图，图4为依照第二实施例的一种电 子眼镜的电路图。第二实施例与第一实施例主要不同之处在于电子眼镜2还包括偏振结构 14a、偏振结构14b、液晶单元15、液晶驱动电路16、应用处理器17、背光源组18及使用者界 面19,且液晶单元15包括液晶板15a及液晶板15b。液晶驱动电路16例如包括源极驱动 器及栅极驱动器。背光源组18提供微投影机13a所需背光。使用者界面19例如为触控面 板或按键。使用者可经由使用者界面19输入调整信号。应用处理器17根据调整信号控制 液晶驱动电路16驱动液晶板15a及液晶板15b，以调整液晶板15a及液晶板15b的光穿透 率。
[0047] 偏振结构14a及偏振结构14b例如为偏光片（Polarizer)或偏振分光器。若偏振 结构14a及偏振结构14b为偏光片，则可吸收与偏振结构14a及偏振结构14b的偏振方向不 同的光线，以避免实像光线L3被反射。液晶板15a设置于偏振分光器Ila与偏振结构14a 之间，且液晶板15b设置于偏振分光器Ilb与偏振结构14b之间。微投影机13a投影偏振 光Ll至偏振分光器11a，并经由偏振分光器Ila反射偏振光Ll至使用者的眼睛。外界实像 光线L3通过偏振结构14a后，将只剩偏振方向与偏振结构14a平行的偏振光。此剩余的偏 振光将被液晶板15a的液晶分子扭转。只有偏振方向与偏振分光器Ila平行的偏振光能穿 透偏振分光器11a，并射至使用者的眼睛。
[0048] 使用者可经由使用者界面19将电子眼镜2设定为浸入模式（Immersive Mode)、透 视模式（See-Through Mode)或自动适应模式。当使用者将电子眼镜2设定为浸入模式，则 电子眼镜2将使用者和外界光线完全隔绝，进而让使用者完全沉浸（Immerse)在电子眼镜 2所提供的环境中。使用者能充分地享受电子眼镜2所提供的影音娱乐效果。当使用者将 电子眼镜2设定为透视模式，则使用者戴上电子眼镜2后仍可任意行动，使用者可同时看到 外在世界（实像）和微投影机13a所提供的影像（虚像）。当使用者将电子眼镜2设定为 自动适应模式，则可调整外界实像光线射入使用者眼睛的强弱程度。
[0049] 请同时参照图5及图6,图5为电子眼镜为正常亮（Normally White)状态的示意 图，图6绘示为电子眼镜为正常暗（Normally Black)状态的示意图。液晶板15a还包括配 向膜151、配向膜152及液晶分子153。配向膜151及配向膜152具有纳米（nm)等级的沟 槽，使得液晶分子153可以陷在里面。当配向膜151及配向膜152的沟槽方向不同时（例 如差90度），则中间的液晶分子因为有晶体的特性，所以被迫要顺着上下的边界条件而旋 转排列。
[0050] 当偏振结构14a与偏振分光器Ila的偏振方向互相垂直（如图5所示），且在没加 电场的情况下，液晶分子153会将自偏振结构14a入射的入射光的偏振方向旋转90度而穿 出偏振分光器Ila,故呈现正常亮状态。相对地，当偏振结构14a与偏振分光器Ila的偏振 方向互相平行（如图6所示），且在没加电场的情况下，液晶分子153会将自偏振结构14a 入射的入射光的偏振方向旋转90度而被偏振分光器Ila阻挡，故呈现正常暗状态。
[0051] 由于在不施加电场的状态下，外界实像光线能穿透正常亮液晶板。所以基于省电 的考量下，正常亮液晶板将较适用于透视型（See-Through Type)头戴式显示装置。相对地， 由于在不施加电场的状态下，外界实像光线无法穿透正常暗液晶板。所以基于省电的考量 下，正常暗液晶板将较适用于浸入型（I_er SiVe Type)头戴式显示装置。
[0052] 第三实施例
[0053] 请参照图7,图7为依照第三实施例的一种电子眼镜的外观示意图。第三实施例 与第二实施例主要不同之处在于电子眼镜3包括偏振分光器11a、偏振分光器lib、眼镜架 12、偏振结构14a、液晶板15a、偏振结构14b及液晶板15b，而不包括微投影机。电子眼镜3 可做为电子式太阳眼镜，并能对实像光线的亮度进行动态调整。
[0054] 第四实施例
[0055] 请参照图8,图8为依照第四实施例的一种电子眼镜的部分示意图。第四实施例与 第二实施例主要不同之处在于电子眼镜4还包括抗反射层（Anti-Reflection Layer) 22a、 抗反射层22b、抗紫外线保护层（UV Protection Layer) 21a及抗紫外线保护层21b。抗紫外 线保护层21a设置于偏振结构14a与抗反射层22a之间，且抗紫外线保护层21b设置于偏 振结构14b与抗反射层22b之间。
[0056] 第五实施例
[0057] 请参照图9,图9为依照第五实施例的一种电子眼镜的部分示意图。第五实施例与 第二实施例主要不同之处在于电子眼镜5还包括微投影机13b。微投影机13b投影偏振光 L2至偏振分光器lib。偏振分光器Ilb的偏振方向与偏振光L2的偏振方向互相垂直，以反 射偏振光L2至使用者的眼睛。外界实像光线通过偏振结构14a后，将只剩偏振方向与偏振 结构14a平行的偏振光。此剩余的偏振光将被液晶板15a的液晶分子扭转。只有偏振方向 与偏振分光器Ila平行的偏振光能穿透偏振分光器11a，并射至使用者的眼睛。
[0058] 第六实施例
[0059] 请同时参照图10、图11及图12,图10为依照第六实施例的一种电子眼镜的外观 示意图，图11为依照第六实施例的一种电子眼镜的部分示意图，图12为液晶板的结构示意 图。电子眼镜6的偏振结构14a及偏振结构14b的偏振方向为水平偏振方向。微投影机 13a及微投影机13b所投影的偏振光P的偏振方向为水平偏振方向。偏振分光器Ila及偏 振分光器Ilb的偏振方向为垂直偏振方向。
[0060] 由于偏振分光器Ila及偏振分光器Ilb的偏振方向为垂直偏振方向，而微投影机 13a及微投影机13b所投影的偏振光P的偏振方向为