CN107783293A - 穿戴式装置及导光元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种穿戴式装置及导光元件，其中，导光元件用于引导光束，并包括第一导光板、第二导光板、分光膜及多个分光元件。第一导光板具有第一表面与相对第一表面的第二表面，并具有连接于第一表面与第二表面之间的入光面。第二导光板配置于第一导光板的部分第一表面上，并位于光束的传递路径上。分光膜配置于第一导光板的部分第一表面与第二导光板之间，且邻近于入光面。分光膜用以反射部分的光束，并用以使来自于第一导光板的部分第一表面的至少部分光束穿透至第二导光板。多个分光元件间隔配置于第一导光板的未被分光膜覆盖的区域内。本发明的穿戴式装置及其导光元件改善影像亮度不均的问题。

Description

穿戴式装置及导光元件
技术领域
本发明涉及一种显示装置，且特别涉及一种具有导光元件的穿戴式装置。
背景技术
穿戴式装置被认为是继智能型手机后，最具市场成长潜力的电子产品之一。穿戴式装置依据不同穿戴类型可分成眼镜型、手表型、穿着型、配戴型及贴附型等。除了让使用者在行动过程中可便捷地操作外，穿戴式装置更可通过各种生理、健康、环境及卫星定位等的资料撷取，以提供使用者生理资讯、个人化管理与情境互动等功能，藉以增进使用者生活的便利性。随着近眼式显示技术(Near Eye Display,NED)发展，使得虚拟实境(VirtualReality,VR)、混合实境(Mixed Reality,MR)、扩增实境(Augmented Reality,AR)的应用性逐渐提升。就眼镜型穿戴式装置而言，仍存在着视野上具有死角、影像具有亮暗纹等问题。
本“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”中所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中普通技术人员所知道的公知技术。此外，在“背景技术”中所揭露的内容并不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本发明申请前已被所属技术领域中普通技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提出一种穿戴式装置，以改善影像亮度不均的问题。
本发明另提出一种导光元件，其可应用于穿戴式装置以改善影像亮度不均的问题。
为达上述优点至少其中之一或其他优点，本发明的一实施例提出一种穿戴式装置，其包括至少一个成像组件，成像组件包括显示设备及导光元件。显示设备用以提供影像光束，导光元件用以引导影像光束。导光元件包括第一导光板、第二导光板、分光膜与多个分光元件。第一导光板具有第一表面与相对第一表面的第二表面以及连接于第一表面与第二表面之间的入光面，其中入光面用以使影像光束穿透。第二导光板配置于第一导光板的部分第一表面上，并位于影像光束的传递路径上。分光膜配置于第一导光板的部分第一表面与第二导光板之间，且邻近于入光面。分光膜用以反射部分的影像光束，并用以使来自于第一导光板的部分第一表面的至少部分影像光束穿透至第二导光板。多个分光元件间隔配置于第一导光板的未被分光膜覆盖的区域内，且各分光元件连接于第一表面与第二表面之间，各分光元件的面向入光面的表面与第二表面之间夹有第一锐角。各分光元件用以使部分的影像光束穿透，并用以反射部分的影像光束，且影像光束藉由分光元件的反射而从第二表面出射。
为达上述优点至少其中之一或其他优点，本发明的一实施例提出一种导光元件，用于引导光束。导光元件包括第一导光板、第二导光板、分光膜及多个分光元件。第一导光板具有第一表面与相对第一表面的第二表面，并具有连接于第一表面与第二表面之间的入光面，其中入光面用以使光束穿透。第二导光板配置于第一导光板的部分第一表面上，并位于光束的传递路径上。分光膜配置于第一导光板的部分第一表面与第二导光板之间，且邻近于入光面。分光膜用以反射部分的光束，并用以使来自于第一导光板的部分第一表面的至少部分光束穿透至第二导光板。多个分光元件间隔配置于第一导光板的未被分光膜覆盖的区域内，各分光元件连接于第一表面与第二表面之间，且各分光元件的面向入光面的表面与第二表面之间夹有第一锐角。各分光元件用以使部分的光束穿透，并用以反射部分的光束，且光束藉由分光元件的反射而从第二表面出射。
基于上述，在本发明实施例的导光元件中，因在第一导光板上增设邻近入光面的第二导光板，且于第一导光板与第二导光板之间设置分光膜，因此进入导光元件内的光束(如影像光束)中，部分的影像光束会在第一导光板内反射，而部分的影像光束会穿过第一导光板与分光膜而进入第二导光板内，并再经由第二导光板的反射回第一导光板内。由于影像光束的传递路径变多，所以影像光束传递至分光元件时，分光元件的光接收面的填满率能提高，进而改善已知技术的成像具有亮暗纹而导致影像亮度不均匀的问题。本发明实施例的穿戴式装置因使用此导光元件，所以能改善已知技术的影像亮度不均匀的问题。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的穿戴式装置的示意图。
图2是本发明一实施例的成像组件的示意图。
图3是本发明另一实施例的成像组件的示意图。
图4是本发明一实施例的第一导光板、第二导光板与分光膜中影像光束行进时的示意图。
图5是本发明一实施例的导光元件的示意图。
图6是本发明另一实施例的成像组件的示意图。
具体实施方式
图1是本发明一实施例的穿戴式装置的示意图。请参照图1，本实施例的穿戴式装置3包括至少一个成像组件31，而图1是以两个成像组件31为例，但本发明并不限制成像组件31的数量。在本实施例中，穿戴式装置3还可包括配戴架体33，而成像组件31设置于配戴架体33。在本实施例中，配戴架体33例如是可供配戴于使用者的头部，以让使用者的双眼能分别观看到图1中的两成像组件31提供的影像。本发明并不限制配戴架体33的具体结构。
关于上述成像组件31，举例说明如下述实施例。图2是本发明一实施例的成像组件的示意图。请参照图2，成像组件31包括显示设备311及导光元件313。在本实施例中，显示设备311用以提供影像光束L，导光元件313用以引导影像光束L，以让使用者的眼睛能接收到影像光束L。在本实施例中，显示设备311可以是投影光机(projection optical engine)、投影单元(projection unit)或其他种类的显示设备，其中投影光机/投影单元可以是使用穿透式光阀(如穿透式液晶显示面板)、反射式光阀(如单晶硅液晶面板或数字微镜元件)或是自发光显示面板(如有机发光二极管显示面板)，但本发明仍不限于此。
承上述，导光元件313包括第一导光板3131、第二导光板3133、分光膜3135与多个分光元件3137。在本实施例中，第一导光板3131与第二导光板3133例如为波导(waveguide)元件，可为透光材料，但本发明限于此。第一导光板3131具有第一表面B1与相对第一表面B1的第二表面B2，以及具有连接于第一表面B1与第二表面B2之间的入光面C1，其中入光面C1用以使影像光束L穿透。第二导光板3133配置于第一导光板3131的部分第一表面B1上，并位于影像光束L的传递路径上。分光膜3135配置于第一导光板3131的部分第一表面B1与第二导光板3133之间，且邻近于入光面C1。分光膜3135用以反射部分的影像光束L，并使来自于第一导光板3131的部分第一表面B1的至少部分影像光束L穿透至第二导光板3133。此外，多个分光元件3137间隔配置于第一导光板3131的未被分光膜3135覆盖的区域内，且各分光元件3137连接于第一表面B1与第二表面B2之间。各分光元件3137的面向入光面C1的表面D与第二表面B2之间夹有第一锐角θ1。各分光元件3137用以使部分的影像光束L穿透，并用以反射部分的影像光束L，且影像光束L经由分光元件3137的反射而从第二表面B2出射。在本实施例中，使用者的眼睛可通过接收从第一导光板3131的第二表面B2出射的到影像光束L而观看到影像。
在本实施例中，第二导光板3133覆盖分光膜3135，但本发明不限于此。在本实施例中，第一导光板3131及第二导光板3133的材质可为塑胶、玻璃、压克力或其他可透光材质，但本发明不限于此。在本实施例中，第一导光板3131的入光面C1例如是相对于第一表面B1倾斜，且入光面C1与第一表面B1之间夹有第二锐角θ2。在本实施例中，第二锐角θ2的角度例如为第一锐角θ1的角度的两倍。举例而言，第一锐角θ1的角度例如为30度，第二锐角θ2的角度例如为60度。然而，第二锐角θ2的角度可视影像光束L的入射路径而调整，并不限于60度。
第二导光板3133例如具有第三表面B3与相对第三表面B3的第四表面B4。在本实施例中，第三表面B3连接于分光膜3135，而第一表面B1、第二表面B2、第四表面B4及分光膜3135例如是彼此平行。在本实施例中，第三表面B3与第一表面B1、第二表面B2、第四表面B4彼此平行。在其他实施例中，依据不同的设计需求，至少部分的第一表面B1、至少部分的第二表面B2、至少部分的第四表面B4和/或至少部分的分光膜3135也可不彼此平行，藉以调整影像光束L的传递路径。在本实施例中，第二导光板3133例如还具有第一侧面E1与相对第一侧面E1的第二侧面E2，第一侧面E1与第二侧面E2连接于第三表面B3与第四表面B4之间。在本实施例中，第一侧面E1邻近于入光面C1，且第二侧面E2远离入光面C1。此外，第一侧面E1与第二侧面E2例如是相互平行，且第一侧面E1可与第二侧面E2例如垂直于第三表面B3与第四表面B4，但本发明不限于此。然而，在其他实施例中，第一侧面E1也可不平行于第二侧面E2，以达到光束不穿透第一侧面E1与第二侧面E2的效果，但本发明仍不限于此。
图3是本发明另一实施例的成像组件的示意图。在本实施例中，第二导光板3133的第一侧面E1与第二侧面E2可分別具有防光穿透结构E11。在本实施例中，防光穿透结构E11可采用雾化第一侧面E1与第二侧面E2的方式而形成；在其他实施例中，可通过涂布遮光层于第一侧面E1与第二侧面E2的方式或其他适当的方式而形成，例如遮光层可为黑色物质或者利用黑色胶带作为遮光层；然而，本发明的防光穿透结构不受限于上述形成方法。在本实施例中，防光穿透结构E11能用以避免第二导光板3133内的影像光束L从第一侧面E1与第二侧面E2漏光，并能防止外界环境光从第一侧面E1与第二侧面E2进入第二导光板3133内。
同时参考图2-3，在本实施例中，分光膜3135例如是具有可反射部分光束以及让部分光束穿透的反射镜(half mirror)，而分光膜3135可采用镀膜的方式形成于第一导光板3131与第二导光板3133之间，但本发明并不限制分光膜的形成方式。在本实施例中，分光膜3135具有让光束部分穿透部分反射的特性。在本实施例中，分光膜3135的光穿透率为20-80％且光反射率为80-20％。更进一步地说，在理想状况下(例如不考虑光损失不计的情况下)，在一实施例中，分光膜3135可具有光穿透率20％与光反射率80％的光学特性；在一实施例中，分光膜3135可具有光穿透率50％与光反射率50％的光学特性；在一实施例中，分光膜3135可具有光穿透率80％与光反射率20％的光学特性。
在本实施例中，多个分光元件3137例如是彼此平行排列在第一导光板3131中未被分光膜3135覆盖的区域内的分光元件阵列。在本实施例中，为了让经多个分光元件3137反射后从第二表面B2出射的影像光束L具有均匀的光强度，可设计成越接近入光面C1的分光元件3137的光穿透率越高且光反射率越低；反之，可设计成距离入光面C1较远的分光元件3137具有较高的光反射率与较低的光穿透率。在其他实施例中，距离入光面C1最远的分光元件3137，可为具有高反射率的光学元件，甚至可为反射元件。
在本实施例中，从入光面C1进入第一导光板3131的影像光束L传递至分光膜3135时，分光膜3135会反射部分的影像光束L(如光束L1)，而部分的影像光束L(如光束L2)会穿过分光膜3135而进入第二导光板3133的第三表面B3。在本实施例中，第二导光板3133内的部分影像光束L(如光束L2)在第四表面B4发生全反射的现象而依序被传递至第三表面B3与分光膜3135，其中被传递至分光膜3135的部分光束会穿过分光膜3135而回到第一导光板3131内。由于进入导光元件313后的影像光束L在每次传递至分光膜3135时都会发生部分反射部分穿透的现象，所以会使影像光束L具有多个传递路径，进而具有扩光的效果，如此能使传递至分光元件3137的影像光束L能更完整地入射至分光元件3137的收光面(即面向入光面C1的表面D)。如此，从传统的导光元件的第二表面出射的影像光束具有亮暗纹的问题能获得解决/改善，进而提升成像品质。
本实施例的成像组件31可应用于虚拟实境(Virtual Reality,VR)装置或扩增实境(Augmented Reality,AR)装置。在应用于虚拟实境的一实施例中，导光元件313可进一步设置遮光层(图未示)以遮蔽第一导光板3131的第一表面B1上未被分光膜3135覆盖的部分(例如对应于分光元件3137的第一表面B1)，以防止环境光进入使用者眼睛。在应用于可透视的(see through)扩增实境的一实施例中，分光元件3137的反射率以不超过50％为较佳。
承上述，第一导光板3131的折射率及第二导光板3133的折射率可以相同或不同，以下举例说明。图4是本发明一实施例的第一导光板、第二导光板与分光膜中影像光束行进时的示意图。请参照图4，在本实施例中，第一导光板3131的折射率例如是小于第二导光板3133的折射率，如此，影像光束L进入第二导光板3133时会朝接近法线方向N的方向折射，进而能增加影像光束L传递至分光膜3135的次数，提升影像光束L的扩散效果，并可进一步改善/解决传统导光元件的成像具有亮暗纹的问题。在一实施例中，第一导光板3131的折射率例如是介于1.62-1.75，第二导光板3133的折射率例如是介于1.70-1.82，其中第一导光板3131的折射率例如小于第二导光板3133的折射率，但本发明不限于此。在其他实施例中，第一导光板3131的折射率可大于第二导光板3133的折射率，但本发明仍不限于此。
图5是本发明一实施例的导光元件的示意图。请参照图5，本实施例的导光元件313a与图2的导光元件313相似，主要差异在于导光元件313a的第一导光板3131a具有自第二表面B2凸出的三角柱凸出结构3139，此三角柱凸出结构3139邻近于入光面C2。在本实施例中，入光面C2例如是延伸至三角柱凸出结构3139的顶端，如此能增加入光面C2的面积，进而能提高影像光束L入射入光面C2的照射面积，并提高于各分光元件3137的接收面的填满率，以进一步使传统导光元件的成像具有亮暗纹的情形获得改善/解决。本实施例的导光元件313a也可应用于图2的成像组件31中，以取代图2的导光元件313。
图6是本发明另一实施例的成像组件的示意图。请参照图6，本实施例的成像组件31a与图3的成像组件31相似，主要差异处在于本实施例的成像组件31a还包括反射元件315，反射元件315配置于显示设备311与导光元件313之间，并用以将来自于显示设备311的影像光束L反射至如同图3的导光元件313的入光面C1。此外，本实施例的导光元件313也可替换成图5的导光元件313a。
综上所述，在本发明实施例的导光元件中，因在第一导光板上增设邻近入光面的第二导光板，且于第一导光板与第二导光板之间设置分光膜，因此进入导光元件内的光束(如影像光束)中，部分的影像光束会在第一导光板内反射，而部分的影像光束会穿过第一导光板与分光膜而进入第二导光板内，并再经由第二导光板的反射回第一导光板内。由于影像光束的传递路径变多，所以影像光束传递至分光元件时，分光元件的光接收面的填满率能提高，以改善已知技术的成像具有亮暗纹而导致影像亮度不均匀的问题。本发明实施例的穿戴式装置因使用此导光元件，所以能改善已知技术的影像亮度不均匀的问题。另外，本发明实施例于第一导光板的第二表面及邻近于入光面增设三角柱凸出结构，藉以使入光面的面积变大，以提高分光元件的光接收面的填满率，所以能进一步改善亮暗纹的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求及发明内容所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求中提及的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等用语仅用以命名组件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制组件数量上的上限或下限。
3：穿戴式装置
31、31a：成像组件
311：显示设备
313、313a：导光元件
3131、3131a：第一导光板
3133：第二导光板
3135：分光膜
3137：分光元件
3139：三角柱凸出结构
315：反射元件
33：配戴架体
B1：第一表面
B2：第二表面
B3：第三表面
B4：第四表面
C1、C2：入光面
D：表面
E1：第一侧面
E2：第二侧面
E11：防光穿透结构
θ1：第一锐角
θ2：第二锐角
L：影像光束
L1、L2：光束
N：法线方向

Claims (27)

1.一种穿戴式装置，其特征在于，包括至少一个成像组件，所述成像组件包括显示设备以及导光元件，其中，
所述显示设备用以提供影像光束，
所述导光元件用以引导所述影像光束，所述导光元件包括第一导光板、第二导光板、分光膜及多个分光元件，其中，
所述第一导光板具有第一表面与相对所述第一表面的第二表面，并具有连接于所述第一表面与所述第二表面之间的入光面，其中所述入光面用以使所述影像光束穿透；
所述第二导光板配置于所述第一导光板的部分所述第一表面上，并位于所述影像光束的传递路径上；
所述分光膜配置于所述第一导光板的部分所述第一表面与所述第二导光板之间，且邻近于所述入光面，其中所述分光膜用以反射部分的所述影像光束，并用以使来自于所述第一导光板的部分所述第一表面的至少部分所述影像光束穿透至所述第二导光板；
所述分光元件间隔配置于所述第一导光板的未被所述分光膜覆盖的区域内，每一所述分光元件连接于所述第一表面与所述第二表面之间，且每一所述分光元件的面向所述入光面的表面与所述第二表面之间夹有第一锐角，其中每一所述分光元件用以使部分的所述影像光束穿透，并用以反射部分的所述影像光束，且所述影像光束藉由所述分光元件的反射而从所述第二表面出射。
2.如权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，所述第二导光板具有第三表面与相对所述第三表面的第四表面，所述第三表面连接于所述分光膜，且所述第一表面、所述第二表面、所述第四表面及所述分光膜彼此平行。
3.如权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，所述第二导光板具有第三表面与相对所述第三表面的第四表面，所述第三表面连接于所述分光膜，且所述第四表面用以反射至少部分的所述影像光束。
4.如权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，所述第二导光板具有第三表面与相对所述第三表面的第四表面以及第一侧面与相对所述第一侧面的第二侧面，所述第三表面连接于所述分光膜，所述第一侧面与所述第二侧面连接于所述第三表面与所述第四表面之间，且所述第一侧面邻近于所述入光面。
5.如权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，所述第二导光板具有第三表面与相对所述第三表面的第四表面以及第一侧面与相对所述第一侧面的第二侧面，所述第三表面连接于所述分光膜，所述第一侧面与所述第二侧面连接于所述第三表面与所述第四表面之间，且所述第一侧面与所述第二侧面皆具有防光穿透结构。
6.如权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，所述第一导光板与所述第二导光板的折射率相同或不同。
7.如权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，所述第一导光板的折射率小于所述第二导光板的折射率。
8.如权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，所述分光膜的光穿透率介于20％-80％。
9.如权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，所述分光膜的光反射率介于80％-20％。
10.如权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，所述入光面相对于所述第一表面倾斜，且与所述第一表面之间夹有第二锐角。
11.如权利要求10所述的穿戴式装置，其特征在于，所述第二锐角的角度为所述第一锐角的角度的两倍。
12.如权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，所述第一导光板具有自所述第二表面凸出的三角柱凸出结构，所述三角柱凸出结构邻近于所述入光面。
13.如权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，所述成像组件还包括反射元件，所述反射元件配置于所述显示设备与所述导光元件之间，并用以将来自于所述显示设备的所述影像光束反射至所述导光元件的所述入光面。
14.如权利要求13所述的穿戴式装置，其特征在于，还包括配戴架体，所述至少一个成像组件的数量为两个，且所述成像组件设置于所述配戴架体。
15.一种导光元件，用于引导光束，其特征在于，所述导光元件包括：
第一导光板，具有第一表面与相对所述第一表面的第二表面，并具有连接于所述第一表面与所述第二表面之间的入光面，其中所述入光面用以使所述光束穿透；
第二导光板，配置于所述第一导光板的部分所述第一表面上，并位于所述光束的传递路径上；
分光膜，配置于所述第一导光板的部分所述第一表面与所述第二导光板之间，且邻近于所述入光面，其中所述分光膜用以反射部分的所述光束，并用以使来自于所述第一导光板的部分所述第一表面的至少部分所述光束穿透至所述第二导光板；以及
多个分光元件，间隔配置于所述第一导光板的未被所述分光膜覆盖的区域内，每一所述分光元件连接于所述第一表面与所述第二表面之间，且每一所述分光元件的面向所述入光面的表面与所述第二表面之间夹有第一锐角，其中每一所述分光元件用以使部分的所述光束穿透，并用以反射部分的所述光束，且所述光束藉由所述分光元件的反射而从所述第二表面出射。
16.如权利要求15所述的导光元件，其特征在于，所述第二导光板具有第三表面与相对所述第三表面的第四表面，所述第三表面连接于所述分光膜，且所述第一表面、所述第二表面、所述第四表面及所述分光膜彼此平行。
17.如权利要求15所述的导光元件，其特征在于，所述第二导光板具有第三表面与相对所述第三表面的第四表面，所述第三表面连接于所述分光膜，且所述第四表面用以反射至少部分的所述光束。
18.如权利要求15所述的导光元件，其特征在于，所述第二导光板具有第三表面与相对所述第三表面的第四表面以及第一侧面与相对所述第一侧面的第二侧面，所述第三表面连接于所述分光膜，所述第一侧面与所述第二侧面连接于所述第三表面与所述第四表面之间，且所述第一侧面邻近于所述入光面。
19.如权利要求15所述的导光元件，其特征在于，所述第二导光板具有第三表面与相对所述第三表面的第四表面以及第一侧面与相对所述第一侧面的第二侧面，所述第三表面连接于所述分光膜，所述第一侧面与所述第二侧面连接于所述第三表面与所述第四表面之间，且所述第一侧面与所述第二侧面皆具有防光穿透结构。
20.如权利要求15所述的导光元件，其特征在于，所述第一导光板与所述第二导光板的折射率相同或不同。
21.如权利要求15所述的导光元件，其特征在于，所述第一导光板的折射率小于所述第二导光板的折射率。
22.如权利要求15所述的导光元件，其特征在于，所述分光膜的光穿透率介于20％-80％。
23.如权利要求15所述的导光元件，其特征在于，所述分光膜的光反射率介于80％-20％。
24.如权利要求15所述的导光元件，其特征在于，所述入光面相对于所述第一表面倾斜，且与所述第一表面之间夹有第二锐角。
25.如权利要求24所述的导光元件，其特征在于，所述第二锐角的角度为所述第一锐角的角度的两倍。
26.如权利要求15所述的导光元件，其特征在于，所述第一导光板具有自所述第二表面凸出的三角柱凸出结构，所述三角柱凸出结构邻近于所述入光面。
27.如权利要求15所述的导光元件，其特征在于，所述分光元件中，越接近所述入光面的所述分光元件的光穿透率越高。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112505821A (zh) * 2019-09-16 2021-03-16 立景光电股份有限公司 导光模块及扩增实境装置
CN113671619A (zh) * 2020-05-14 2021-11-19 四川龙华光电薄膜股份有限公司 反射式显示装置及其前置光源模块
CN115004080A (zh) * 2020-01-20 2022-09-02 株式会社理光 导光体和虚像显示装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107290816B (zh) 2016-03-30 2020-04-24 中强光电股份有限公司 光波导元件以及具有此光波导元件的头戴式显示装置
US10317679B2 (en) 2016-04-04 2019-06-11 Akonia Holographics, Llc Light homogenization
CN108445573B (zh) 2017-02-16 2023-06-30 中强光电股份有限公司 光波导元件以及显示装置
US11803056B2 (en) 2018-09-14 2023-10-31 Apple Inc. Waveguided display systems
KR20210113594A (ko) 2019-01-15 2021-09-16 루머스 리미티드 대칭 광 가이드 광학 요소를 제작하는 방법
JP2021149008A (ja) * 2020-03-19 2021-09-27 株式会社リコー 導光体および虚像表示装置
CN114114518A (zh) * 2020-08-28 2022-03-01 中强光电股份有限公司 光波导、光波导的制作方法以及头戴式显示装置
CN115373064A (zh) 2021-05-20 2022-11-22 中强光电股份有限公司 光波导

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101730859A (zh) * 2007-07-10 2010-06-09 微视公司 与扫描波束图像源一起使用的基板引导型中继器
CN101900852A (zh) * 2008-12-09 2010-12-01 索尼株式会社 全息记录膜及其制造方法与图像显示设备
CN104216042A (zh) * 2014-09-03 2014-12-17 京东方科技集团股份有限公司 一种导光结构及头戴式显示设备
CN104254792A (zh) * 2011-12-13 2014-12-31 奥普特发明公司 具有重叠的引导元件的光学引导件和制造方法
CN205080317U (zh) * 2015-09-30 2016-03-09 上海理鑫光学科技有限公司 基于光反射的大视场角增强现实眼镜

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010114870A (ja) * 2008-10-06 2010-05-20 Nec Corp 通信システム及び通信制御方法
US8885112B2 (en) * 2009-10-27 2014-11-11 Sbg Labs, Inc. Compact holographic edge illuminated eyeglass display
EP2447746A1 (en) * 2010-10-28 2012-05-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lighting device with waveguide plate
US9726887B2 (en) * 2012-02-15 2017-08-08 Microsoft Technology Licensing, Llc Imaging structure color conversion
WO2013169266A1 (en) * 2012-05-11 2013-11-14 Empire Technology Development Llc Transparent illumination panels
FR3012624B1 (fr) * 2013-10-29 2018-02-09 Optinvent Guide optique adapte pour creer deux empreintes lumineuses
JP6223228B2 (ja) * 2014-02-26 2017-11-01 オリンパス株式会社 表示装置
US10203762B2 (en) * 2014-03-11 2019-02-12 Magic Leap, Inc. Methods and systems for creating virtual and augmented reality
EP3190447B1 (en) * 2016-01-06 2020-02-05 Ricoh Company, Ltd. Light guide and virtual image display device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101730859A (zh) * 2007-07-10 2010-06-09 微视公司 与扫描波束图像源一起使用的基板引导型中继器
CN101900852A (zh) * 2008-12-09 2010-12-01 索尼株式会社 全息记录膜及其制造方法与图像显示设备
CN104254792A (zh) * 2011-12-13 2014-12-31 奥普特发明公司 具有重叠的引导元件的光学引导件和制造方法
CN104216042A (zh) * 2014-09-03 2014-12-17 京东方科技集团股份有限公司 一种导光结构及头戴式显示设备
CN205080317U (zh) * 2015-09-30 2016-03-09 上海理鑫光学科技有限公司 基于光反射的大视场角增强现实眼镜

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112505821A (zh) * 2019-09-16 2021-03-16 立景光电股份有限公司 导光模块及扩增实境装置
CN115004080A (zh) * 2020-01-20 2022-09-02 株式会社理光 导光体和虚像显示装置
CN113671619A (zh) * 2020-05-14 2021-11-19 四川龙华光电薄膜股份有限公司 反射式显示装置及其前置光源模块
CN113671619B (zh) * 2020-05-14 2023-08-25 四川龙华光电薄膜股份有限公司 反射式显示装置及其前置光源模块

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