[发明专利]头戴式显示器

说明书

本发明涉及一种头戴式显示器，包括透镜单元、至少一镜片温度感测器、环境温度感测器、环境湿度感测器、温度控制器、外壳及显示单元。透镜单元包括两个透镜及承载板。透镜配置于承载板上，承载板具有彼此相对的接触面与背面。使用者与接触面之间构成密闭空间。镜片温度感测器配置于接触面上且邻近透镜。环境温度感测器及环境湿度感测器配置于接触面上。温度控制器配置于背面上，且根据镜片温度感测器、环境温度感测器及环境湿度感测器的感测而对密闭空间及透镜升温或降温，以调整密闭空间的环境温度及环境湿度。

技术领域

本发明涉及一种头戴式显示器，尤其涉及一种具有防雾功能的头戴式显示器。

背景技术

现今虚拟实境技术已逐渐应用于消费型电子产品，例如虚拟实境显示器及虚拟实境眼镜，而目前的虚拟实境显示器通常为头戴式显示器，以利于使用者免用手持及长时间配戴。然而，当使用者在冷气房长时间配戴头戴式显示器时，因为人体温度会高于环境温度，而造成头戴式显示器内外产生温差。若此时使用者流汗或产生泪液等分泌物，而使得头戴式显示器的内部空间环境湿度过高的话，容易造成透镜起雾，进而影响使用者的视觉体验。此外，头戴式显示器的内部空间也可能环境湿度过低，使用者在久戴后会造成眼睛干涩且感到不适。

目前头戴式显示器通常以温度控制或是采用防雾涂料的方式对透镜进行除雾。以温度控制的方式进行除雾时，头戴式显示器设置有微型风扇。微型风扇可帮助头戴式显示器散热，并平衡头戴式显示器的内部空间的温度。当温度达到平衡时，透镜将不会起雾。然而，微型风扇的运转会有震动、噪音等问题，进而影响使用者的体验。以防雾涂料的方式进行除雾时，使用者会在头戴式显示器的透镜上涂布防雾涂料，但防雾涂料通常具有时效性，每隔一段时间就必须重新涂布。

发明内容

本发明提供一种头戴式显示器，其可避免透镜起雾，并使头戴式显示器的内部空间的湿度保持在人体感到舒适的范围。

本发明的头戴式显示器适于配戴于使用者的头部。头戴式显示器包括透镜单元、至少一镜片温度感测器、环境温度感测器、环境湿度感测器、温度控制器、外壳以及显示单元。透镜单元包括两个透镜以及承载板。透镜配置于承载板上，而承载板具有面向使用者的接触面以及相对于接触面的背面。使用者与承载板的接触面之间构成密闭空间。至少一镜片温度感测器配置于承载板的接触面上，且邻近透镜，以感测透镜的镜片温度。环境温度感测器配置于承载板的接触面上，以感测密闭空间的环境温度。环境湿度感测器配置于承载板的接触面上，以感测密闭空间的环境湿度。温度控制器配置于承载板的背面上，其中温度控制器根据镜片温度感测器、环境温度感测器以及环境湿度感测器的感测而对密闭空间及透镜升温或降温，以调整密闭空间的环境温度及环境湿度。外壳与透镜单元组装在一起。显示单元配置于外壳与透镜单元之间。

在本发明的一实施例中，上述的至少一镜片温度感测器为两个镜片温度感测器，分别位于透镜的旁边，以分别感测透镜的镜片温度。

在本发明的一实施例中，上述的环境温度感测器为红外线温度感测器。

在本发明的一实施例中，上述的温度控制器包括热电致冷芯片以及导热件，导热件配置于承载板的背面，且热电致冷芯片配置于导热件上。

在本发明的一实施例中，上述的温度控制器还包括散热件，配置于热电致冷芯片上，热电致冷芯片位于散热件与导热件之间。

在本发明的一实施例中，上述的热电致冷芯片具有彼此相对的第一表面与第二表面，第一表面接触导热件，而第二表面接触散热件。热电致冷芯片适于接收第一输入电流，以升温第一表面并降温第二表面，且热电致冷芯片适于接收第二输入电流，以降温第一表面并升温第二表面。

在本发明的一实施例中，当上述的镜片温度感测器所感测到的透镜的镜片温度接近露点温度，且环境湿度感测器所感测到的密闭空间的环境湿度高于预定值时，热电致冷芯片适于接收第一输入电流。当环境湿度感测器所感测到的密闭空间的环境湿度低于预定值时，热电致冷芯片适于接收第二输入电流。