[发明专利]头戴式显示装置

说明书

本发明公开一种头戴式显示装置，其包括显示器、第一透镜、至少一光源、至少一针孔以及至少一图像提取元件。眼球利用第一透镜观看显示器。至少一光源发出至少一光束，以照射眼球。至少一针孔配置于显示器与第一透镜之间的空间外。被眼球反射的至少一光束穿过至少一针孔，以在至少一图像提取元件上形成图像。

技术领域

本发明涉及一种显示装置，且特别是涉及一种头戴式显示装置。

背景技术

头戴式显示装置是用于显示图像及色彩的设备，并可与使用者产生互动。通常采眼罩或头盔的型式，将显示器贴近用户的眼睛，并利用放大透镜调整光路，以在近距离中对眼睛投射画面。头戴式显示器能产生一个广视角的画面，视角通常可超过90度。头戴式显示装置也常设有眼球追踪器，虚拟实境软件利用眼球追踪器追踪用户的视角来改变立体场景的视点。然而，在现有技术中，用以追踪眼球的光束的光路易受头戴式显示装置的其他构件影响，而无法良好地成像于眼球追踪器的图像提取元件上，不利于眼球追踪功能。

发明内容

本发明提供一种头戴式显示装置，性能佳。

本发明的头戴式显示装置至少包括显示器、第一透镜、至少一光源、至少一针孔以及至少一图像提取元件。使用者可利用第一透镜观看显示器。至少一光源发出至少一光束，以照射使用者的眼球。至少一针孔配置于显示器与第一透镜之间的空间外。被眼球反射的至少一光束穿过至少一针孔，以在至少一图像提取元件上形成图像。

在本发明的一实施例中，上述的头戴式显示装置还包括壳体。壳体具有相对的第一开口及第二开口。第一透镜及显示器分别覆盖第一开口及第二开口，而针孔配置于第一透镜、壳体及显示器所围出的空间外。

在本发明的一实施例中，上述的壳体包括第一表面、相对于第一表面的第二表面以及连接于第一表面与第二表面之间的侧壁。第一表面具有第一开口，第二表面具有第二开口，而头戴式显示装置还包括与壳体连接的构件。构件至少包括第一部分构件，针孔形成于第一部分构件上且凸出于壳体的第一表面及侧壁。

在本发明的一实施例中，上述的构件为固定环。固定环固定于壳体的第一表面上且暴露第一透镜。

在本发明的一实施例中，上述的至少一光源配置于固定环上。

在本发明的一实施例中，上述的构件还包括第二部分构件，第一部分构件与第二部分构件形成容置空间，图像提取元件设置于固定环的容置空间内。

在本发明的一实施例中，上述的头戴式显示装置还包括第二透镜。第二透镜设置于固定环的容置空间内上，其中被眼球反射的光束依序穿过针孔及第二透镜而于图像提取元件上形成图像。

在本发明的一实施例中，上述的壳体包括第一表面、相对于第一表面的第二表面以及连接于第一表面与第二表面之间的侧壁，第一表面具有第一开口，第二表面具有第二开口，而至少一图像提取元件配置于壳体的侧壁上。

在本发明的一实施例中，上述的头戴式显示装置还包括第二透镜。第二透镜配置于所述空间外且位于至少一针孔与至少一图像提取元件之间，其中被眼球反射的至少一光束依序穿过至少一针孔及第二透镜而于至少一图像提取元件上形成图像。

在本发明的一实施例中，上述的头戴式显示装置还包括与至少一图像提取元件电连接的处理单元。处理单元根据所述图像追踪眼球的至少一移动轨迹。

在本发明的一实施例中，上述的至少一光束为红外线。

在本发明的一实施例中，上述的第一透镜为菲涅耳透镜。

在本发明的一实施例中，上述的针孔与固定环是一体成型。

在本发明的一实施例中，上述的针孔为一薄片型结构，其可与固定环作连接。

在本发明的一实施例中，上述的至少一图像提取元件形成于侧壁上。