头戴式显示设备制造技术

本发明专利技术公开一种头戴式显示设备，其包括框架、屏蔽、至少一红外线发射器以及至少一图像撷取器。屏蔽的第一侧边上具有第一反光层。红外线发射器设置在框架中，用以朝第一反光层发射一发射光束。第一反光层反射发射光束以朝向目标区以发送反射光束。图像撷取器设置在框架中，用以撷取目标区的一目标区反射图像。用以撷取目标区的一目标区反射图像。用以撷取目标区的一目标区反射图像。

【技术实现步骤摘要】
头戴式显示设备


[0001]本专利技术涉及一种头戴式显示设备，且特别是涉及一种通过光反射的机制，以撷取眼球图像的头戴式显示设备。

技术介绍

[0002]目前市面上用以提供虚拟现实以及扩增实境的头戴式显示器产品中，用来执行眼球追踪动作的相机普遍为外露式的设计。也就是说，执行眼球追踪动作的相机，均设置为围绕在显示器的周围。如此一来，当相机要针对用户的眼球图像进行拍摄时，相机的镜头与使用者的眼球常具有一个相当大的角度差，因而影响到头戴式显示设备的表现度。

技术实现思路

[0003]本专利技术是针对一种头戴式显示设备，通过光反射的机制以撷取眼球图像。
[0004]根据本专利技术的实施例，头戴式显示设备包括框架、屏蔽、至少一红外线发射器以及至少一图像撷取器。屏蔽的第一侧边上具有第一反光层。红外线发射器设置在框架中，用以朝第一反光层发射一发射光束。第一反光层反射发射光束以朝向目标区以发送反射光束。图像撷取器设置在框架中，用以撷取目标区的一目标区反射图像。
[0005]在根据本专利技术的实施例中，头戴式显示设备通过屏蔽上的反光层，以反射红外线发射器产生的发射光束至目标区。本专利技术的图像撷取器则用以撷取目标区的目标区反射图像。如此一来，红外线的发射光束可以正面的投射至目标区，且图像撷取器可以撷取到正面的用户的眼球图像，提升眼球追踪动作的准确度。
附图说明
[0006]包含附图以便进一步理解本专利技术，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本专利技术的实施例，并与描述一起用于解释本专利技术的原理。
[0007]图1为本专利技术一实施例的头戴式显示设备的示意图；
[0008]图2A为本专利技术另一实施例的头戴式显示设备的俯视图；
[0009]图2B为本专利技术图2A实施例的头戴式显示设备200的侧视图；
[0010]图3为本专利技术另一实施例的头戴式显示设备的示意图；
[0011]图4为本专利技术另一实施例的头戴式显示设备的示意图；
[0012]图5为本专利技术实施例的图像撷取器的感测像素的结构的示意图；
[0013]图6A以及图6B分别为本专利技术不同实施例的头戴式显示设备的示意图；
[0014]图7A以及图7B分别为本专利技术不同实施例的头戴式显示设备的示意图；
[0015]图8A以及图8B分别为本专利技术不同实施例的头戴式显示设备的示意图；
[0016]图9为本专利技术另一实施例的头戴式显示设备示意图；
[0017]图10A至10C分别为本专利技术实施例的头戴式显示设备的多种不同的控制机制的示意图。
[0018]附图标号说明
[0019]100、200、300、400、600、700、801、802、900、1001、1002、1003：头戴式显示设备；
[0020]1011、1012、1022、1013：控制器；
[0021]1021、1023：存储器；
[0022]1031、1052、1033：IR LED；
[0023]1032：显示驱动器；
[0024]1041：IR照相机；
[0025]1051：液晶透镜；
[0026]110、210、310、410、610、710、810、910：框架；
[0027]120、220、320、420、620、720、820、920：屏蔽(屏蔽件)；
[0028]121、221、421、921、951：反光层；
[0029]131、132、230、330、431、432、631、632、731、732、831、832、931、932：红外线发射器；
[0030]140、240、341、342、440、640、740、840、940、1062、1043：图像(影像)撷取器；
[0031]141：鱼眼透镜；
[0032]150、251、252、351、352、450、650、750、850、950、1042：显示器；
[0033]660：光反射组件；
[0034]741：透镜组；
[0035]833：指纹识别指示灯；
[0036]ATG：辅助目标区；
[0037]EXTO：参考物；
[0038]IDZ：指纹识别区；
[0039]IR1、IR2：发射光束；
[0040]PX1～PX3：可见光感测像素；
[0041]PX4：红外光感测像素；
[0042]RG1、RG2：视野范围；
[0043]RIR1、RIR2：反射光束；
[0044]RTMG：目标区反射图像；
[0045]Sync：同步信息；
[0046]TG：目标区；
[0047]TG1、TG2：区域；
[0048]TMG：目标区图像；
[0049]VL：可见光。
具体实施方式
[0050]现将详细地参考本专利技术的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。
[0051]请参照图1，图1为本专利技术一实施例的头戴式显示设备的示意图。头戴式显示设备100包括框架110、屏蔽120、红外线发射器131、132、图像撷取器140以及显示器150。框架110与屏蔽120相结合。屏蔽120并设置在目标区TG的前方。目标区TG则对应头戴式显示设备100
的用户的眼球的位置。
[0052]屏蔽120的其第一侧边上具有反光层121。在本实施例中，屏蔽120的其第一侧边为朝向目标区TG的侧边。另外，红外线发射器131、132设置在框架中110，红外线发射器131、132用以朝反光层121分别发射出发射光束IR1、IR2。反光层121并反射发射光束IR1、IR2以朝向目标区TG以分别发送反射光束RIR1、RIR2。本实施例中的红外线发射器131、132的数量为两个，但仅为说明用范例。本专利技术其他实施例中，红外线发射器的数量可以为一个或多个，没有一定的限制。
[0053]此外，图像撷取器140设置在框架110中。图像撷取器140用以撷取目标区TG的目标区反射图像RTMG。其中，在本实施例中，目标区TG的目标区图像TMG可以被传送至反光层121。反光层121并用以反射目标区图像TMG以产生目标区反射图像RTMG，并使目标区反射图像RTMG被投射至图像撷取器140中。值得注意的，当在本实施例中，当反射光束RIR1、RIR2被投射至目标区TG时，图像撷取器140所撷取到的目标区反射图像RTMG中，可具有反射光束RIR1、RIR2所产生的光点。
[0054]由上述的说明可以得知，本专利技术的头戴式显示设备100，可通过图像撷取器140所获得的目标区反射图像RTMG，来分析用户眼球上所产生的光点，并据以执行眼球追踪动作。在本实施例中，通过光反射的机制，反射光束RIR1、RIR2被投射至目标区TG的入射角可以有效的被减小，且图像撷取器140的图像撷取方向与眼球的法向量间的夹角本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种头戴式显示设备，包括：框架；屏蔽，其第一侧边上具有第一反光层；至少一红外线发射器，设置在所述框架中，用以朝所述第一反光层发射至少一发射光束，所述第一反光层并反射所述至少一发射光束以朝向目标区以发送至少一反射光束；以及至少一图像撷取器，设置在所述框架中，用以撷取所述目标区的至少一目标区反射图像。2.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其中所述至少一反射光束在所述至少一目标区反射图像中产生至少一光点。3.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其中所述至少一图像撷取器由所述屏蔽上的所述第一反光层撷取所述目标区反射图像。4.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其中所述目标区包括对应用户第一眼的第一区域以及对应所述用户第二眼的第二区域，所述头戴式显示设备还包括：鱼眼透镜，设置在所述至少一图像撷取器的镜头前，使所述至少一图像撷取器同时撷取对应所述使用者第一眼的第一目标区反射图像以及对应所述用户第二眼的第二目标区反射图像。5.根据权利要求4所述的头戴式显示设备，其中所述目标区包括对应所述使用者第一眼的第一区域以及对应所述用户第二眼的第二区域，所述至少一图像撷取器包括第一图像撷取器以及第二图像撷取器，所述第一图像撷取器用以同时撷取所述第一区域中对应所述用户第一眼的所述第一目标区反射图像以及所述第二区域中对应所述用户第二眼的所述第二目标区反射图像，以及所述第二图像撷取器用以同时撷取所述第一区域中对应所述用户第一眼的第三目标区反射图像以及所述第二区域中对应所述用户第二眼的第四目标区反射图像。6.根据权利要求5所述的头戴式显示设备，其中所述至少一图像撷取器还用以撷取辅助目标区的辅助图像，其中所述辅助目标区对应所述用户的嘴唇。7.根据权利要求6所述的头戴式显示设备，其中所述第一目标区反射图像以及所述第二目标区反射图像为红外光图像，所述辅助图像为可见光图像。8.根据权利要求7所述的头戴式显示设备，其中所述至少一图像撷取器具有可见光感测像素以及红外光感测像素。9.根据权利要求6所述的头戴式显示设备，还包括：光反射组件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范富诚，王玺晔，
申请(专利权)人：宏达国际电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：