眼球追踪器与显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种眼球追踪器，其包括透镜、分光镜、结构光源以及取像元件。分光镜设置于透镜的一侧。结构光源设置于透镜与分光镜之间。取像元件设置于透镜与分光镜之间，其中结构光源用以发出第一光线并射向分光镜，第一光线自分光镜反射向透镜并穿过透镜以射向眼球。第一光线自眼球反射而形成第二光线，其中第二光线穿过透镜并射向分光镜，且自分光镜反射向取像元件。一种显示装置也被提出。

【技术实现步骤摘要】
眼球追踪器与显示装置
本专利技术涉及一种眼球追踪技术，尤其涉及一种眼球追踪器与应用此眼球追踪器的显示装置。
技术介绍
眼球追踪技术通常应用于显示装置中，藉以在使用者观看显示装置的同时取得使用者的眼球或眼球周边的变化，并且，判断眼球或眼球周边的变化，以与显示装置进行互动。换句话说，眼球追踪技术可用以取代现有的键盘、鼠标、触控板或触控式面板等操作界面。常见的眼球追踪器大多将光源设置于透镜的周围，且设置于透镜面向使用者的眼球的一侧。因此，光源发出的光图案(lightpattern)备受限制，除此之外，为使光源发出的光线集中射向眼球，需对应光源设置导光元件，较难符合轻薄化的设计需求，而且光源与导光元件在组装对位上的误差会对眼球追踪的准确度造成影响。
技术实现思路
本专利技术提供一种眼球追踪器与应用此眼球追踪器的显示装置，有助于提高眼球追踪的准确度。本专利技术一实施例的眼球追踪器，其包括透镜、分光镜、结构光源以及取像元件。分光镜设置于透镜的一侧。结构光源设置于透镜与分光镜之间。取像元件设置于透镜与分光镜之间，其中结构光源用以发出第一光线并射向分光镜，第一光线自分光镜反射向透镜并穿过透镜以射向眼球。第一光线自眼球反射而形成第二光线，其中第二光线穿过透镜并射向分光镜，且自分光镜反射向取像元件。本专利技术一实施例的显示装置，其包括上述的眼球追踪器以及显示面板。显示面板设置于分光镜的一侧，且分光镜位于透镜与显示面板之间。基于上述，本专利技术的眼球追踪器与应用此眼球追踪器的显示装置采用结构光源来追踪眼球或眼球周边的变化，故能提高眼球追踪的准确度。除此之外，因结构光源设置于透镜与分光镜之间，结构光源所发出的光线先射向分光镜，再自分光镜反射向眼球，无须额外设置其他导光元件，故能符合轻薄化的设计需求。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。附图说明图1是本专利技术一实施例的显示装置的示意图。图2与图3分别是本专利技术一实施例的结构光源所产生的光图案的示意图。图4是本专利技术另一实施例的显示装置的示意图。【符号说明】10：眼球追踪器20：显示面板100、100A：显示装置101：透镜1011：第一透镜端1012：第二透镜端102：分光镜1021：第一分光镜端1022：第二分光镜端103：结构光源1031：第一光线1032：第二光线104：取像元件105：处理器200：眼球D1：第一距离D2：第二距离D3：第三距离D4：第四距离G1：第一间隙G2：第二间隙具体实施方式图1是本专利技术一实施例的显示装置的示意图。请参考图1，在本实施例中，显示装置100包括眼球追踪器10以及显示面板20，其中眼球追踪器10设置于显示面板20的一侧，且眼球追踪器10包括透镜101、分光镜102、结构光源103以及取像元件104。透镜101、分光镜102以及显示面板20依序排列，也就是说，分光镜102位于透镜101与显示面板20之间。其中，显示面板20所发出的光线可依序通过分光镜102与透镜101，以射向使用者的眼球200。具体而言，结构光源103设置于透镜101与分光镜102之间，且取像元件104设置于透镜101与分光镜102之间。结构光源103可为激光与衍射光学元件(Diffractiveopticalelement,DOE)的组合，或其他不可见光与衍射光学元件的组合，本专利技术对此不作限制。结构光源103用以发出第一光线1031，因衍射光学元件的设置，第一光线1031具有特定的光图案，而光图案的设计端视实际应用需求而定。另一方面，因本实施例的眼球追踪器10与应用此眼球追踪器10的显示装置100采用结构光源103来追踪眼球200或眼球周边的变化，故能提高眼球追踪的准确度。图2与图3分别是本专利技术一实施例的结构光源所产生的光图案的示意图。请参考图2与图3，在其一实施例中，第一光线1031的光图案可由多个实线圆所组成，且这些实线圆可为同心圆。在另一实施例中，第一光线1031的光图案可由多个虚线圆所组成，且这些虚线圆可为同心圆。在其他实施例中，光图案可为十字型，或由多个并列的实线条纹或虚线条纹组成，但不限于此。请继续参考图1，结构光源103所发出的第一光线1031会先射向分光镜102，接着自分光镜102反射向透镜101并穿过透镜101以射向眼球200。之后，第一光线1031自眼球200反射而形成第二光线1032，其中第二光线1032穿过透镜101并射向分光镜102，且自分光镜102反射向取像元件104。因结构光源103设置于透镜101与分光镜102之间，结构光源103所发出的光线先射向分光镜102，再自分光镜102反射向眼球200，无须额外设置其他导光元件，故能符合轻薄化的设计需求。在本实施例中，眼球追踪器10还包括处理器105，且结构光源103与取像元件104电性耦接处理器105。处理器105可为中央处理单元(CentralProcessingUnit,CPU)、系统单芯片(SystemonChip,SOC)或是其他可程序化的一般用途或特殊用途的微处理器(microprocessor)、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP)、可程序化控制器、特殊应用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuits,ASIC)、可程序化逻辑装置(ProgrammableLogicDevice,PLD)、其他类似处理装置或这些装置的组合，用以控制结构光源103出光，以及接收并运算处理图像信号。进一步来说，取像元件104在接收到第二光线1032后会将第二光线1032转换为图像信号，再将图像信号传送至处理器105，之后，处理器105会对接收所得的图像信号进行运算处理。因眼球200或眼球周边的变化会连带使反射光线产生变化，处理器105会对出射光线(即第一光线1031)的光图案与反射光线(即第二光线1032)的光图案进行比对，以判断出眼球200或眼球周边的变化。在本实施例中，透镜101具有相对的第一透镜端1011与第二透镜端1012，且分光镜102具有相对的第一分光镜端1021与第二分光镜端1022。第一分光镜端1021对应于第一透镜端1011设置，且第二分光镜端1022对应于第二透镜端1012设置。另一方面，结构光源103与取像元件104设置于第二透镜端1012的一侧，且结构光源103位于第二透镜端1012与取像元件104之间。也就是说，结构光源103较取像元件104靠近第二透镜端1012。具体而言，第一分光镜端1021与第一透镜端1011之间具有第一间隙G1，且第二分光镜端1022与第二透镜端1012之间具有第二间隙G2。第二间隙G2大于第一间隙G1，如图1所示，分光镜102倾斜于并列的透镜101与显示面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种眼球追踪器，其特征在于，包括：/n透镜；/n分光镜，设置于所述透镜的一侧；/n结构光源，设置于所述透镜与所述分光镜之间；以及/n取像元件，设置于所述透镜与所述分光镜之间，其中所述结构光源用以发出第一光线并射向所述分光镜，所述第一光线自所述分光镜反射向所述透镜并穿过所述透镜以射向眼球，所述第一光线自所述眼球反射而形成第二光线，其中所述第二光线穿过所述透镜并射向所述分光镜，且自所述分光镜反射向所述取像元件。/n

【技术特征摘要】
1.一种眼球追踪器，其特征在于，包括：
透镜；
分光镜，设置于所述透镜的一侧；
结构光源，设置于所述透镜与所述分光镜之间；以及
取像元件，设置于所述透镜与所述分光镜之间，其中所述结构光源用以发出第一光线并射向所述分光镜，所述第一光线自所述分光镜反射向所述透镜并穿过所述透镜以射向眼球，所述第一光线自所述眼球反射而形成第二光线，其中所述第二光线穿过所述透镜并射向所述分光镜，且自所述分光镜反射向所述取像元件。


2.根据权利要求1所述的眼球追踪器，其特征在于，所述透镜具有相对的第一透镜端与第二透镜端，且所述分光镜具有相对的第一分光镜端与第二分光镜端，所述第一分光镜端对应于所述第一透镜端设置，且所述第二分光镜端对应于所述第二透镜端设置。


3.根据权利要求2所述的眼球追踪器，其特征在于，所述第一分光镜端与所述第一透镜端之间具有第一间隙，且所述第二分光镜端与所述第二透镜端之间具有第二间隙，所述第二间隙大于所述第一间隙。


4.根据权利要求3所述的眼球追踪器，其特征在于，所述结构光源与所述取像元件设置于所述第二间隙内。


5.根据权利要求4所述的眼球追踪器，其特征在于，所述结构光源与所述第二透镜端相距第一距离，且所述结构光源与所述第二分光镜端相距第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。


6.根据权利要求5所述的眼球追踪器，其特征在于，所述取像元件与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彦贤，石维国，
申请(专利权)人：宏星技术股份有限公司，宏碁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71