头配显示器光学设计考量

头配显示器光学设计考量
显示器为资讯传递媒介，与人类的生活有着密不可分的关系，依使
用用途，显示器还可以再区分为公众使用的大型显示面板，家庭及办公
室使用的TV 与萤幕，以及携带式产品，在这几类应用中以携带式产品
设计最为多样化，从手机、PDA、电子书、card TV 以至头配显示器等，
利用小型显示器设计的应用产品，不外乎是强调的是小型、轻量、省电
及携带便利性。
携带式的产品朝向提高资讯承载量发展，衍生出穿戴式电脑，其中
最佳的资讯影像传递媒介即为头配显示器，因应市场需求必须具有轻量
小尺寸、高解析度及高对比、低消耗电力、低价格等特点，在系统设计
方面可以就微型显示元件的应用、驱动电路及光学元件着手，在33 期的
光连中已就头配显示器及微型显示元件的市场发展介绍，本文则就光学
设计考量及新兴的HOE　（ Holographic Optical Element）应用进行探讨。
头配显示器设计考量重点
头配显示器的设计是在人眼前形成一虚拟影像，其技术发展与产品
设计重点就是不使影像失真，并且人眼观看不会感到疲倦或负担， 所以
光学设计、影像来源（显像元件）是头配显示器技术发展的两大重点。
头配显示器产品设计有几项重要考量：
Eye relief （容眼距） ：容眼距是最接近眼睛的目镜到眼睛的距离，
大致上22mm-25mm 是使用者比较不会感到突兀压迫的距离， eye relief
增加，光学系统会变大增重，成本也会增加。
FOV（ Field Of View,视角） ：单眼式的设计中，FOV 大约小於30
度，若大於此视角，人眼观看时就必须要转动眼睛，容易导致眼睛疲劳。
Apparent image distance：是由光学设计来决定，为了读取文字及表
图，影像显示距离以接近桌上型监视器效果为最好，所以约是2-3 尺，
至於娱乐应用则约需6-7 尺。