光学镜头与虚像显示模块的制作方法_2

文档序号:9563738阅读:来源:国知局
递至眼睛EY,而使虚像显示模块100同时具有透视(see-through)的 功能。此外,在本实施例中,L形透镜123的材质例如为光学塑胶,而可藉此减轻光学镜头 120与虚像显示模块100的重量。
[0030] 图2A是图1的一种L形透镜的示意图。请参照图2A,具体而言,L形透镜123具 有第一透镜部LSl以及与第一透镜部LSl -体成型的第二透镜部LS2。详细而言,在本实施 例中,L形透镜123的第一透镜部LSl与第二透镜部LS2在制程上可以射出成型方式一体成 型,进而大幅提尚申旲具制造的简易性及广品射出成型的良率,以达到减低生广成本的目的。 此外,由于L形透镜123的第一透镜部LSl与第二透镜部LS2为一体成型的构件,因此也可 避免组装多个光学元件时不易精准控制定位的问题,而可降低系统的组装困难度,进而降 低系统的制作成本。
[0031] 更详细而言,在本实施例中,第一透镜部LSl与第二透镜部LS2之间具有夹角Θ, 且夹角Θ的角度范围落在70度至110度之间。第一透镜部LSl具有第一光轴01,第二透 镜部LS2具有第二光轴02,第一光轴01与第二光轴02之间具有夹角α,且夹角α的角度 范围落在70度至110度之间。举例而言,本实施例中,第一透镜部LSl与第二透镜部LS2 之间的夹角Θ为90度,且第一光轴01与第二光轴02实质上正交。应注意的是,上述各参 数范围仅作为例示说明,其并非用以限定本发明。
[0032] 此外,前述的L形透镜123虽以由第一透镜部LSl与第二透镜部LS2构成为例示, 但本发明并不限于此。在其它的实施例中,L形透镜还可具有至少一侧壁。以下将搭配图 2Β至图2D针对L形透镜123的可能变化形态进行进一步地解说。
[0033] 图2Β至图2D是图1的不同L形透镜的示意图。请参照图2Β至图2D,L形透镜 123b、123c、123d与图1的L形透镜123类似,而两者的差异如下所述。请参照图2Β与图 2C,在本实施例中,在L形透镜123b、123c的一侧分别具有侧壁SWl (如图2B所示)或侧壁 SW2 (如图2C所示),且L形透镜123b的侧壁SWl或L形透镜123b的侧壁SW2会连接第一 透镜部LSl与第二透镜部LS2。另一方面,请参照图2D,L形透镜123d的两侧具有两侧壁 SWl、SW2,且侧壁SWl与侧壁SW2会连接第一透镜部LSl与第二透镜部LS2。如此,将可提升 L形透镜123b、123c、123d的结构强度,同时可精准控制第一透镜部LSl与第二透镜部LS2 的定位,并降低错位的风险。
[0034] 请再次参照图1,在本实施例中,L形透镜123还具有至少一定位部FP,用以安装反 射单元121。举例而言,在本实施例中,定位部FP例如为定位柱,固接至反射单元121,以将 反射单元121定位在L形透镜123上,但本发明不限于此。在其它实施例中,定位部FP也 可为定位卡槽,而也可达到安装反射单元121的功能。如此,光学镜头120将可不需配置额 外的机构件来安装反射单元121,而可减轻光学镜头120的重量。
[0035] 更详细而言,在本实施例中第一透镜部LSl以及第二透镜部LS2的屈光度(Power) 都为正。此外,在本实施例中,第一透镜部LSI的至少一表面为非球面以及第二透镜部LS2 的至少一表面为非球面。举例而言,第一透镜部LSl的表面SlOl与第二透镜部LS2的表面 S105为非球面。此外,在本实施例中,第一透镜部LSl的表面S102与第二透镜部LS2的表 面S104可选择性地制作为平面,而可提高射出成型时的良率,降低制作成本。如此,借助第 一透镜部LSl的至少一表面为非球面以及第二透镜部LS2的至少一表面为非球面的设计, 可减低光学镜头120与虚像显示模块100的像差。
[0036] 另一方面,由于一般透镜因不同波长的色光无法聚焦于相同的平面上,进而会造 成色差(chromatic aberration)现象。为了克服上述色差问题,在本实施例中,绕射光 学元件124例如可采用绕射光栅(diffractive grating)、全像片(holographic optical element)、二元光学元件(binary optical element)、绕射式菲捏耳透镜(diffractive fresnellens)等可使影像光束70产生绕射效果的光学元件,而可消除色差。如此,光学镜 头120可具有良好的色差矫正效果,而具有良好的成像品质,也可同时具有重量轻及体积 小的结构。
[0037] 请继续参照图1,具体而言,在本实施例中,反射单元121、第一透镜部LS1、第二透 镜部LS2与绕射光学元件124位于影像光束70的传递路径上。第一透镜部LSl位于影像 显示单元110与反射单元121之间。第二透镜部LS2位于反射单元121与使用者眼睛EY 之间。绕射光学元件124位于第二透镜部LS2与使用者眼睛EY之间。进一步而言,当影像 光束70自影像显示单元110发出后,影像光束70将可经由第一透镜部LSl传递至反射单 元121,并借助反射单元121将影像光束70的传递路径转折,而达到缩短光学镜头120的轴 向距离,以使光学镜头120及虚像显示模块100具有薄型化的结构设计。举例而言,在本实 施例中,影像光束70的传递路径转折的角度约为90度左右,但本发明不限于此。在其它的 实施例中,影像光束70的传递路径转折的角度可落在70度至110度的范围之间。接着,被 反射单元121所反射的影像光束70可再经由第二透镜部LS2以及绕射光学元件124传递 至使用者眼睛EY,以显示虚像。应注意的是,上述各参数范围仅作为例示说明,其并非用以 限定本发明。
[0038] 更进一步而言,在本实施例中,使用者也可依据个人习惯并透过控制单元(未绘 示)使光学镜头120与影像显示单元110的相对距离以调整虚像的成像位置及成像画面尺 寸,而有助于提升使用虚像显示模块100的便利性。另一方面,对于有近视或远视的使用 者,虚像显示装置也可透过控制单元(未绘示)使光学镜头120与影像显示单元110的相 对距离的同时,来适应不同使用者眼睛EY的屈光度。因此,在本实施例中,有近视或远视的 使用者可不必额外佩带矫正眼镜而也可清楚地观察虚像显示装置所显示的画面。
[0039] 根据以上所述,借助L形透镜123的一体成型结构将可使虚像显示模块100与光 学镜头120避免组装多个光学元件时不易精准控制定位的问题,而可降低系统的组装困难 度,进而降低系统的制作成本。此外,虚像显示模块100与光学镜头120借助绕射光学元件 124的配置,将可达到具有良好的成像品质,也可同时具有重量轻及体积小的结构。另一方 面,虚像显示模块100与光学镜头120可借助调整光学镜头120与影像显示单元110的相 对距离来调整虚像的成像位置及成像画面尺寸,以提升使用虚像显示模块100的便利性, 且同时可使有近视或远视的使用者可不必额外佩带矫正眼镜而也可清楚地观察虚像显示 装置所显示的画面。
[0040] 以下内容将举出虚像显示模块100的一实施例,然而,下文中所列举的数据资料 并非用以限定本发明,任何本领域技术人员在参照本发明之后,当可对其参数或设定作适 当的更动,但其仍应属于本发明的范畴内。
[0043] 在表一中,曲率半径是指每一表面的曲率半径,间距是指两相邻表面间的距离。举 例来说,表面SlOl的间距,即表面SlOl至表面S102在光轴上的距离。备注栏中各透镜所 对应的厚度,请参照同列中各间距所对应的数值。此外,表面SOO是影像显示单元110的显 示面。表面S
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1