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头戴式显示设备及其近眼光场显示设备

文献发布时间:2023-06-19 11:22:42


头戴式显示设备及其近眼光场显示设备

技术领域

本申请系关于显示设备,特别关于头戴式显示设备,及近眼光场(near-eye lightfield)显示设备,供显示三维影像之用。

背景技术

虚拟现实(virtual reality,VR)装置基于立体镜(stereoscopic)视觉原理产生三维感觉。由于显示面板与用户眼睛间的距离为固定,故眼睛的调节(accommodation)不随视觉辐辏(vergence)改变。此一现象导致现有的视觉辐辏调节冲突(vergenceaccommodation conflict,VAC),导致使用者感到晕眩与不适。

光场显示设备为使用光场显示技术产生光场,使观察者可看见具深度知觉的光场的显示设备。此等具深度知觉的光场,可避免视觉辐辏调节冲突的影响。

发明内容

在本申请的一实施例中,提供近眼光场显示设备。所述近眼光场显示设备包括多个子孔径(sub-aperture)光场发射模块,及一个双侧远心镜头组(bi-telecentric lensgroup)。所述子孔径光场发射模块被配置为产生多个子孔径光场。所述双侧远心镜头组配置于所述子孔径光场发射模块的一侧,其中所述子孔径光场穿越所述双侧远心镜头组,并由所述双侧远心镜头组转换为出口光场(exit light field),所述出口光场入射至接收器。

在本申请的一实施例中,提供头戴式显示设备。所述头戴式显示设备包括二个近眼光场显示设备,其中每一近眼光场显示设备皆包括多个子孔径光场发射模块,及一个双侧远心镜头组。所述子孔径光场发射模块被配置为产生多个子孔径光场。所述双侧远心镜头组配置于所述子孔径光场发射模块的一侧。所述子孔径光场穿越所述双侧远心镜头组,并由所述双侧远心镜头组转换为出口光场,所述出口光场入射至接收器。

本发明上述目的、特征及优点,于以下详述的数个实施例、图式及描述中,乃为明白易懂。

附图说明

本申请的各方面,于阅读下列详细叙述,并搭配附随的图式一并阅读后,可达最佳的理解效果。应注意,依据本发明所属产业的惯常作法,各特征并未按比例绘制。事实上,为讨论的清晰明确起见,所述特征的尺寸可任意放大或缩小。

图1为近眼光场显示设备的示意图,根据本申请的实施例绘制。

图2A为多个子影像的示意图,分别由所述近眼光场显示设备的多个子孔径光场发射模块产生,根据本申请的实施例绘制。

图2B为所述出口光场由使用者的眼睛经由所述近眼光场显示设备观察所得影像的示意图,根据本申请的实施例绘制。

图2C为所述出口光场由使用者的眼睛经由所述近眼光场显示设备观察所得影像的示意图,根据本申请的实施例绘制。

图3为近眼光场显示设备的示意图,根据本申请的另一实施例绘制。

图4为所述近眼光场显示设备多个发光面板的示意图,根据本申请的另一实施例绘制。

图5为近眼光场显示设备的示意图,根据本申请的又一实施例绘制。

图6为近眼光场显示设备的示意图,根据本申请的又一实施例绘制。

图7为近眼光场显示设备的示意图,根据本申请的又一实施例绘制。

图8为近眼光场显示设备的示意图,根据本申请的又一实施例绘制。

图9为近眼光场显示设备的示意图,根据本申请的又一实施例绘制。

图10为近眼光场显示设备的示意图,根据本申请的又一实施例绘制。

符号说明:

1,2,3,4,5,6,7~近眼光场显示设备

10,30,10a,10b,10c~显示设备

101,301~子孔径光场发射模块

L10~入口光场

L101,L301~子孔径光场

20,20e,20a,20b,20c,20d~双侧远心镜头组

L20,L20a,L20b~出口光场

EY,EY1,EY2~接收器

i101a~中央子影像

i101b,i101c,i101d,i101e,i101f,i101g~环绕子影像

i20~光场影像

i201~最近对象的影像

i203~最远对象的影像

103,103a,103b,103c,103d,103e,103f,103g~发光面板

105~投影镜头

109,205~光轴

102c,L20c~剖面

102w,L20w~剖面宽度

201,201a,201b,201c,201d~第一镜头组

203,203a,203b,203c,203d~第二镜头组

P~入射孔径

Pw~入射孔径宽度

101a~中央子孔径光场发射模块

101b,101c,101d,101e,101f,101g~环绕子孔径光场发射模块

107a,107b,107c,107d,107e,107f,107g~显示面板

C103a~显示面板107a的中心

α~倾斜角度

d301~传播方向

207~光径

401,401a,401b,401c~第一导光组件

403,403a,403b,403c~第二导光组件

LA~周围光源

50,50a~外壳

501,501a~第一容纳空间

502,502a~第二容纳空间

503,503a~第三容纳空间

504,504a~第四容纳空间

505,505a~第五容纳空间

O~物件

D1~第一方向

D2~第二方向

LP~纵切面

HP~水平面

具体实施方式

以下揭露提供多个不同实施例或范例,以实施给定目标的不同特征。当然,此等仅为范例,而非意图限制。例如,于以下描述中,“某第一特征位于某第二特征之上”的构造,可能包括第一及第二特征直接接触的实施例,亦可能包括第一及第二特征之间另有其他特征的实施例。此外,本申请可能于多个范例中重复参考编号及/或字母。此等重复乃为简洁清晰起见,而非指定所述所讨论的实施例及/或设定间的关系。

此外,与空间相关的词汇,例如“之上”、“之下”、“低于”等,可能于此为描述便利起见而使用,以描述一组件或特征与另一/另等组件或特征的关系。所述空间相关词汇,乃意图包含所述装置于图式所绘的方向,以及于使用或运作中的不同方向。所述仪器可能朝向不同方向,此时于此使用的空间相关述词亦可能据此以相同方式被解读。

于此使用的“大约”、“约略”与“大体上”等词汇,一般而言乃指百分之20误差范围内之值,若于百分之10内则更佳,于百分之5、百分之3、百分之2、百分之1、百分之0.5内则又更佳。若无特别描述,则所提及的数值应被视为估计值,以“大约”、“约略”或“大体上”表示其误差或范围。

尽管某些实施例论及以特定顺序进行的步骤,所述步骤亦可能以另一逻辑顺序进行。下述的某些特征可于不同实施例中被置换或删去。应可理解,额外的操作可能于所述方法之前、之中或之后进行,且于所述方法之其他实施例中,部分操作可能被替换或省略。

图1为近眼光场显示设备的示意图,根据本申请的实施例绘制。参考图1,近眼光场显示设备1包括多个子孔径光场发射模块101及一个双侧远心镜头组20,其中所述子孔径光场发射模块101为解释方便起见,可能以显示设备10表示。所述子孔径光场发射模块101被配置为产生多个子孔径光场L101。所述子孔径光场L101穿越所述双侧远心镜头组20,并由所述双侧远心镜头组20转换为出口光场L20,所述出口光场L20入射至接收器EY。应注意,由所述子孔径光场发射模块101产生的子孔径光场L101可能为一入口光场(entrance lightfield)L10。

于所述实施例中,所述接收器EY,可能为例如使用者的眼睛,且所述使用者的眼睛可能看见具连续深度知觉的光场(未图示)。所述实施例所述的近眼光场显示设备1,可能应用于例如扩增实境(augmented reality,AR)或虚拟现实。通过于所述近眼光场显示设备1上配置所述双侧远心镜头组20,可产生连续光场,其影像质量远高于使用微透镜数组(microlens array)的一般光场显示设备,使所述近眼光场显示设备1可适合需极高影像质量的应用,例如医疗、手术、军事应用或工业应用。具体操作细节将于本说明书下文叙述。应注意,使用微透镜数组的一般光场显示设备受微透镜绕射极限与像差(aberration)的影响,使其影像质量受限。

于所述实施例中,所述近眼光场显示设备1可能包括例如七个子孔径光场发射模块101,然而本申请不限于此。应注意,于示意图中,图1仅显示三个子孔径光场发射模块101供解释之用,且所述子孔径光场发射模块101的排列将于图3及图4的实施例中详述。于所述实施例中,所述双侧远心镜头组20于图1所示的透镜结构仅为范例,然而本申请不限于此。

亦参考图2A,所述图为多个子影像i101a,i101b,i101c,i101d,i101e,i101f及i101g的示意图,分别由图1所示所述的近眼光场显示设备1的多个子孔径光场发射模块101产生。所述子影像i101a,i101b,i101c,i101d,i101e,i101f及i101g,可被例如相机数组(未图标)以与所述子孔径光场发射模块101相同或相似的排列撷取,然而本申请不限于此。图2A所示的所述子影像i101a,i101b,i101c,i101d,i101e,i101f及i101g仅为所述子孔径光场发射模块101产生的子孔径光场L101的范例,以供图标之用,然而本申请不限于此。如图2A所示,于所述实施例中,所述子影像i101a定义为中央子影像,且所述子影像i101b,i101c,i101d,i101e,i101f及i101g环绕所述中央子影像(即i101a)。

亦参考图2B及图2C,图2B为所述出口光场L20由所述使用者的眼睛(接收器EY)经由所述近眼光场显示设备1观察所得影像的示意图,根据图1所示的实施例绘制,且图2C亦为所述出口光场L20由所述使用者的眼睛经由所述近眼光场显示设备1观察所得影像的示意图。于所述实施例中,于所述子孔径光场L101穿越所述双侧远心镜头组20后,所述子孔径光场L101被所述双侧远心镜头组20转换为所述出口光场L20及光场影像i20,其中所述光场影像i20为所述出口光场L20的影像。所述出口光场L20入射至接收器EY,使使用者可看见如图2B或图2C所示的所述光场影像i20。因此,所述实施例所述的近眼光场显示设备1使使用者得以经由所述子孔径光场发射模块101及所述双侧远心镜头组20,看见具连续深度知觉的所述光场影像i20。具连续深度知觉的所述光场影像i20,可避免视觉辐辏调节冲突的影响。

例如,所述光场影像i20包括三个对象的影像,其中每一对象与所述用户眼睛的距离皆不同。如图2B所示,若所述使用者的眼睛聚焦于最近的对象,则最近对象的影像i201为清晰(对焦),而最远对象的影像i203为模糊(失焦)。如图2C所示,若眼睛聚焦于最远的对象,则最远对象的影像i203为清晰(对焦),而最近对象的影像i201为模糊(失焦)。应注意,由包含所述子孔径光场发射模块101及所述双侧远心镜头组20的所述近眼光场显示设备1提供的光场影像i20,乃具连续景深的光场,而使用微透镜数组的一般光场显示设备所提供的影像则否。具连续景深的光场,使所述使用者的眼睛得以聚焦于任何与眼睛的距离,而非局限于数个特定距离。

应注意,所述子孔径光场L101的子影像i101a,i101b,i101c,i101d,i101e,i101f及i101g中,每一子影像的视野与所述出口光场L20的光场影像i20的视野相同或相似。例如,图2B或图2C中的所述光场影像i20包括三个对象的影像,且所述子影像i101b,i101c,i101d,i101e,i101f及i101g中每一子影像亦皆包括所述三对象的影像。总体而言,所述子影像i101b,i101c,i101d,i101e,i101f及i101g的影像拍摄角度,因拍摄所述影像的相机数组(未图标)的排列而略有不同。然而,图2A所示由所述子孔径光场发射模块101产生的所述子影像i101b,i101c,i101d,i101e,i101f及i101g仅为范例,而本申请不限于此。

图3为近眼光场显示设备2的示意图,根据本申请的另一实施例绘制。参考图3,于所述实施例中,所述近眼光场显示设备2包括多个子孔径光场发射模块101(显示设备10)及一个双侧远心镜头组20。所述实施例所述的近眼光场显示设备2拥有与图1中所述的近眼光场显示设备1相似的结构及功能。图3所示的实施例与图1所示的实施例不同之处,在于每一子孔径光场发射模块101皆包括发光面板103及投影镜头105。于示意图中,图3仅显示三个子孔径光场发射模块101。所述发光面板103被配置为产生子孔径光场L101,且所述投影镜头105被配置为投影所述子孔径光场L101至所述双侧远心镜头组20,使所述使用者的眼睛得以自所述双侧远心镜头组20看见具连续深度知觉的光场。

于所述实施例中,所述近眼光场显示设备2的双侧远心镜头组20包括第一镜头组201及第二镜头组203,且所述第一镜头组201位于所述子孔径光场发射模块101及所述第二镜头组203之间。

于所述实施例中,穿越所述双侧远心镜头组20的出口光场L20于剖面L20c的宽度L20w,小于入射至所述双侧远心镜头组20的子孔径光场L101于剖面102c的宽度102w。因此,于所述实施例中,所述双侧远心镜头组20压缩所述入射子孔径光场L101,并于所述接收器EY前将其重整为紧凑的出口光场L20。因此,所述近眼光场显示设备2可提供所述出口光场L20较宽的视野。此外,所述双侧远心镜头组20,可例如减低所述投影镜头105的像差并提升所述出口光场L20的影像质量。此外,由于所述双侧远心镜头组20的远心性,所述投影镜头105可能例如平行排列,此排列可节省对所述投影镜头进行倾斜校准所需的精力。

于所述实施例中,所述剖面L20c与所述接收器EY间的距离,可能为例如0毫米至3毫米,然而本申请不限于此。于一实施例中,所述剖面L20c与所述接收器EY间的距离,可能为例如0毫米,然而本申请不限于此。

于所述实施例中,所述双侧远心镜头组20压缩所述入射子孔径光场L101,并将其重整为等于或接近人眼瞳孔大小的紧凑出口光场L20,使所述近眼光场显示设备2可提供所述出口光场L20较宽的视野,并提升影像质量。例如,所述接收器EY(所述使用者的眼睛)包括入射孔径P(例如所述眼睛的瞳孔)。于所述实施例中,穿越所述双侧远心镜头组20的出口光场L20于剖面L20c的宽度L20w,等于或接近所述接收器EY的入射孔径P的宽度Pw。具体而言,穿越所述双侧远心镜头组20的出口光场L20于剖面L20c的宽度L20w,可能为例如2毫米至8毫米,然而本申请不限于此。一般而言,人眼瞳孔的直径介于2毫米至8毫米之间。

应注意,于所述实施例中,所有子孔径光场发射模块101皆相同。由于所述子孔径光场L101可能被所述双侧远心镜头组20转换,故所述子孔径光场发射模块101无须采用特殊设计,例如所述投影镜头105的不同焦距或不同角度,可降低成本并简化所述近眼光场显示设备2的结构。

于所述实施例中,所述子孔径光场发射模块101的投影镜头105可能为例如Petzval镜头,然而本申请不限于此。所述包含投影镜头105的子孔径光场发射模块101产生的子孔径光场L101,及所述出口光场L20的影像质量可提升。

具体而言,所述双侧远心镜头组20包括光轴(optical axis)205,且每一投影镜头105皆包括光轴109。每一发光面板103皆包括一显示面板(如图4所示),其中所述显示面板被配置为产生光场。

亦参考图4,所述图为图3所示的所述近眼光场显示设备2的多个发光面板103的示意图。图4表明所述近眼光场显示设备2的子孔径光场发射模块101的排列,其中所述子孔径光场发射模块101以子孔径光场发射模块101a,101b,101c,101d,101e,101f及101g表示,且所述发光面板103以发光面板103a,103b,103c,103d,103e,103f及103g表示,以便解释之用。于所述实施例中,图4中的所述子孔径光场发射模块101a,101b,101c,101d,101e,101f及101g与图3中的所述子孔径光场发射模块101相同,且所述发光面板103a,103b,103c,103d,103e,103f及103g与图3中的所述发光面板103相同。于所述实施例中,所述近眼光场显示设备2包括七个子孔径光场发射模块101a,101b,101c,101d,101e,101f及101g作为范例,且所述子孔径光场发射模块101a,101b,101c,101d,101e,101f及101g的发光面板103a,103b,103c,103d,103e,103f及103g分别包括显示面板107a,107b,107c,107d,107e,107f及107g。具体而言,所述发光面板103a,103b,103c,103d,103e,103f及103g的显示面板107a,107b,107c,107d,107e,107f及107g与所述双侧远心镜头组20的光轴205垂直,且所述投影镜头105的光轴109与所述双侧远心镜头组20的光轴205平行。

具体而言,所述近眼光场显示设备2的子孔径光场发射模块101a,101b,101c,101d,101e,101f及101g包括一个中央子孔径光场发射模块101a及多个环绕的子孔径光场发射模块101b,101c,101d,101e,101f及101g。图4显示所述中央子孔径光场发射模块101a包括所述发光面板103a包含所述显示面板107a,且所述环绕的子孔径光场发射模块101b,101c,101d,101e,101f及101g包括所述发光面板103b,103c,103d,103e,103f及103g包含所述显示面板107b,107c,107d,107e,107f及107g。所述中央子孔径光场发射模块101a及环绕的子孔径光场发射模块101b,101c,101d,101e,101f及101g的发光面板103a,103b,103c,103d,103e,103f及103g的显示面板107a,107b,107c,107d,107e,107f及107g,被配置于垂直于所述双侧远心镜头组20的光轴205的平面104上。所述中央子孔径光场发射模块101a的发光面板103a的显示面板107a的中心C103a位于所述双侧远心镜头组20的光轴205上,且所述环绕的子孔径光场发射模块101b,101c,101d,101e,101f及101g的发光面板103b,103c,103d,103e,103f及103g的显示面板107b,107c,107d,107e,107f及107g环绕所述中央子孔径光场发射模块101a的发光面板103a的显示面板107a。通过配置所述子孔径光场发射模块101于所述近眼光场显示设备2,且每一子孔径光场发射模块101皆包括发光面板103及投影镜头105(如图3所示),其可产生影像质量远高于使用微透镜数组的一般光场显示设备的连续光场。

于所述实施例中,所述近眼光场显示设备2包括七个子孔径光场发射模块101a,101b,101c,101d,101e,101f及101g仅为范例,然而本申请不限于此。图4所示的所述子孔径光场发射模块101a,101b,101c,101d,101e,101f及101g的发光面板103a,103b,103c,103d,103e,103f及103g的排列仅为范例,然而本申请不限于此。于所述实施例中,所述发光面板103可能为例如液晶覆硅(liquid crystal on silicon,LCoS)显示设备、液晶显示设备(liquid-crystal display,LCD)、有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)显示设备、微发光二极管(micro light-emitting diode,microLED)显示设备或数码微镜装置(digital micromirror device,DMD)显示设备,然而本申请不限于此。

图5为近眼光场显示设备3的示意图,根据本申请的又一实施例绘制。参考图5,于所述实施例中,所述近眼光场显示设备3包括多个子孔径光场发射模块301及一个双侧远心镜头组20e,其中所述子孔径光场发射模块301为解释方便起见,可能以显示设备30表示。所述实施例所述的近眼光场显示设备3拥有与图3所示所述的近眼光场显示设备2相似的结构及功能。图5所示的所述实施例与图3所示的实施例不同之处,在于由所述子孔径光场发射模块301产生的子孔径光场L301的传播方向d301朝向所述双侧远心镜头组20e的光轴205倾斜。于示意图中,图5显示由所述子孔径光场发射模块301产生的子孔径光场L301的传播方向d301,以角度α向所述光轴205倾斜。因此,通过将所述传播方向d301向所述光轴205倾斜,可提升所述出口光场L20a的影像质量。

于所述实施例中,所述子孔径光场发射模块301的结构及功能与图3所示的子孔径光场发射模块101相似,且所述双侧远心镜头组20e的结构及功能与图3所示的双侧远心镜头组20相似。于所述实施例中,所述传播方向d301的倾斜,可例如由倾斜所述子孔径光场发射模块301达成,然而本申请不限于此。

图6为近眼光场显示设备4的示意图,根据本申请的又一实施例绘制。参考图6,于所述实施例中,所述近眼光场显示设备4包括多个子孔径光场发射模块(显示设备10)及一个双侧远心镜头组20a,其中所述子孔径光场发射模块为解释方便起见,以显示设备10表示。所述实施例所述的近眼光场显示设备4拥有与图3所示所述的近眼光场显示设备2相似的结构及功能。图6所示的所述实施例与图3所示的实施例不同之处,在于所述近眼光场显示设备4更包括第一导光组件401及第二导光组件403。所述双侧远心镜头组20a包括第一镜头组201a及第二镜头组203a,且所述第一镜头组201a位于所述子孔径光场发射模块(显示设备10)及所述第二镜头组203a间的光径207上。于所述实施例中,图6中所述第一镜头组201a及第二镜头组203a的结构及功能与图3中的第一镜头组201及第二镜头组203相似。

所述第一导光组件401配置于所述第一镜头组201a及所述第二镜头组203a间的光径207上,且所述第一导光组件401被配置为自所述第一镜头组201a传播所述子孔径光场(未图示)至所述第二镜头组203a。所述第二镜头组203a位于所述第一导光组件401及所述第二导光组件403之间,且所述第二导光组件403被配置为自所述第二镜头组203a传播所述出口光场L20b至所述接收器EY。于所述实施例中,所述第二导光组件403邻近所述接收器EY。

通过配置所述第一导光组件401及所述第二导光组件403,所述近眼光场显示设备4可以各种方式被设置,并维持相同的影像质量。

图7为近眼光场显示设备5的示意图,根据本申请的又一实施例绘制。参考图7,于所述实施例中,所述近眼光场显示设备5包括多个子孔径光场发射模块(显示设备10)及一个双侧远心镜头组20a。所述实施例所述的近眼光场显示设备5拥有与图6所示所述的近眼光场显示设备4相似的结构及功能。图7所示的所述实施例与图6所示的实施例不同之处,在于所述近眼光场显示设备5包括第二导光组件403a。于所述实施例中,所述第二导光组件403a为部分穿透、部分反射的组件。因此,外界的周围光源LA可穿透所述第二导光组件403a至所述接收器EY,使所述实施例所述的近眼光场显示设备5可应用于例如扩增实境或类似用途。

于所述实施例中,所述第二导光组件403a为例如分光镜(light splitter),或所述第二导光组件403a可能拥有例如金属光栅层,容许50%的入射光束穿越、50%的入射光束反射。然而,本申请并不限制所述第二导光组件403a的种类或形式。

图8为近眼光场显示设备6的示意图,根据本申请的又一实施例绘制,图9为图8所示所述的近眼光场显示设备6的示意图。参考图8及图9,于所述实施例中,所述近眼光场显示设备6包括多个子孔径光场发射模块(显示设备10)及一个双侧远心镜头组20a。所述实施例所述的近眼光场显示设备6拥有与图6所示所述的近眼光场显示设备4相似的结构及功能。图8及图9所示的所述实施例与图6所示的实施例不同之处,在于所述近眼光场显示设备6更包括外壳50。所述外壳50被配置为可拆卸地配置于对象O上,且所述接收器EY1配置于所述对象O上。所述对象O可能为例如所述使用者的头部,且所述接收器EY1可能为所述使用者的眼睛,然而本申请不限于此。例如,所述对象O可能为机器人的头部,且所述接收器EY1可能为所述机器人的影像捕获设备。

所述外壳50包括第一容纳空间501、第二容纳空间502、第三容纳空间503、第四容纳空间504及第五容纳空间505。所述子孔径光场发射模块(显示设备10)配置于所述第一容纳空间501,所述第一镜头组201a配置于所述第二容纳空间502,所述第一导光组件401配置于所述第三容纳空间503,所述第二镜头组203a配置于所述第四容纳空间504,所述第二导光组件403配置于第五容纳空间505。所述第一容纳空间501、第二容纳空间502及第三容纳空间503被安排于第一方向D1,且所述第三容纳空间503、第四容纳空间504及第五容纳空间505被安排于第二方向D2。于所述实施例中,所述第一方向D1与所述第二方向D2不平行。

具体而言,于所述实施例中,所述第一方向D1与所述第二方向D2的夹角A介于75度至105度之间,然而本申请不限于此。因此,所述近眼光场显示设备6的一部分可能被配戴于所述使用者头部的侧面(例如头顶或邻近脸颊)而非眼睛前方。此外,由于所述子孔径光场发射模块101及所述双侧远心镜头组20a的排列方式,本申请所述的近眼光场显示设备6拥有远高于配戴于眼睛前方、使用微透镜数组的一般光场显示设备的影像质量。通过配置所述近眼光场显示设备6的外壳50,可适合需极高影像质量的应用,例如医疗、手术、军事应用或工业应用。

于所述实施例中,若所述外壳50被配置于所述对象O上,则所述第一容纳空间501及所述第五容纳空间505位于同一纵切面LP上。因此,所述第一容纳空间501可能位于所述对象O的上方,所述第五容纳空间505可能位于所述第一容纳空间501的下方,且所述第五容纳空间505邻近所述接收器EY1。

所述第一容纳空间501及所述第五容纳空间505位于同一纵切面LP上仅为范例,然而本申请不限于此。在本申请的其他实施例中,所述第一容纳空间501位于所述对象O(例如所述用户的头部)上方即足够。通过配置所述近眼光场显示设备6的外壳50,可配合各种可能的应用,便利而舒适地配置于所述对象O上。

再参考图8,所述近眼光场显示设备6更包括显示设备10a(多个子孔径光场发射模块)、一个双侧远心镜头组20b、一个第一导光组件401a及一个第二导光组件403a,其中所述双侧远心镜头组20b包括第一镜头组201b及第二镜头组203b。于所述实施例中,所述显示设备10a、所述双侧远心镜头组20b、所述第一导光组件401a及所述第二导光组件403a的结构与功能,与所述显示设备10、所述双侧远心镜头组20a、所述第一导光组件401及所述第二导光组件403相似,其细节不再赘述。所述实施例所述的近眼光场显示设备6可作为头戴式显示设备使用,其中所述显示设备10a(子孔径光场发射模块)、所述双侧远心镜头组20b、所述第一导光组件401a及所述第二导光组件403a对应至所述使用者的另一眼睛(未图示)。

图10为近眼光场显示设备7的示意图,根据本申请的又一实施例绘制。参考图10,于所述实施例中,所述近眼光场显示设备7包括外壳50a、显示设备10b及10c(多个子孔径光场发射模块)、双侧远心镜头组20c及20d、第一导光组件401b及401c,及第二导光组件403b及403c。所述双侧远心镜头组20c包括第一镜头组201c及第二镜头组203c,所述双侧远心镜头组20d包括第一镜头组201d及第二镜头组203d。所述外壳50a包括第一容纳空间501a、第二容纳空间502a、第三容纳空间503a、第四容纳空间504a及第五容纳空间505a。所述实施例所述的近眼光场显示设备7拥有与图8所示所述的近眼光场显示设备6相似的结构及功能。图10所示的所述实施例与图8所示的实施例不同之处,在于当所述外壳50a配置于所述对象O上时,所述第一容纳空间501a及所述第五容纳空间505a位于同一水平面HP上。因此,所述第一容纳空间501a可能位于所述对象O的侧面,且所述第五容纳空间505a邻近所述接收器EY1。

于所述实施例中,所述显示设备10b及10c(子孔径光场发射模块)、所述双侧远心镜头组20c及20d、所述第一导光组件401b及401c及所述第二导光组件403b及403c的构造与功能,与所述显示设备10、所述双侧远心镜头组20a、所述第一导光组件401及所述第二导光组件403相似,其细节不再赘述。所述实施例所述的近眼光场显示设备7可作为头戴式显示设备使用,其中所述显示设备10c(子孔径光场发射模块)、所述双侧远心镜头组20d、所述第一导光组件401c及所述第二导光组件403c对应至所述使用者的另一眼睛(接收器EY2)。

所述第一容纳空间501a及所述第五容纳空间505a位于同一水平面HP上仅为范例,然而本申请不限于此。在本申请的其他实施例中,所述第一容纳空间501a位于所述对象O的侧面(例如所述使用者的脸颊)即足够。通过配置所述近眼光场显示设备7的外壳50a,可配合各种可能的应用,便利而舒适地配置于所述对象O上。

综上所述,根据本申请的实施例所述的近眼光场显示设备,通过配置双侧远心镜头组,所述近眼光场显示设备的影像质量可大幅提升。

以上概述数个实施例的特征,使于本发明所属领域具技术的人得以更清楚理解本申请的各个方面。于本发明所属领域具技术的人应注意,其可轻易基于本申请,设计或改良其他程序及结构,以与于此介绍的实施例实行相同的目的及/或达成相同的优点。于本发明所属领域具技术的人亦应体认,所述等价的构造并未背离本申请的精神与范围,且其可于此进行各种改变、替换及改造,而不背离本申请的精神与范围。

相关技术
  • 头戴式显示设备及其近眼光场显示设备
  • 近眼显示设备、适用于近眼显示设备的光学结构及其组装方法
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