[发明专利]头戴式显示器

说明书

一种头戴式显示器，包括本体部、显示面板、透镜模块、红外线发射器以及红外线接收器。显示面板设置于本体部内。透镜模块设置于显示面板的前方。透镜模块包括外框部、透镜以及安装部，透镜设置于外框部中，安装部设置于外框的周缘，其中透镜具有中心轴，中心轴上具有观看点，观看点与安装部之间具有参考线。红外线发射器设置于透镜模块的安装部，其中外框部于观看点以及安装部之间设有出光面，红外线发射器经由出光面沿参考线投射光线，且出光面限制光线的出光角度。红外线接收器设置于本体部上，用以接收此光线。本发明将红外线发射器设置于腔体内，并限制光线的出光角度，可使光线仅投射在观看者左眼及右眼上，以供追踪人眼瞳孔位置。

技术领域

本发明是有关于一种头戴式装置，且特别是有关于一种头戴式显示器(headmounted display，HMD)。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality,VR)是利用计算机技术仿真产生一个三维空间的虚拟世界，提供观看者关于视觉、听觉等感官仿真，让观看者感觉身历其境。目前的VR装置都是以视觉体验为主，通过对应左右眼的两个视角略有差异的分割画面来模拟人眼的视差，以达到立体视觉。

另外，为了实现眼球追踪的功能，目前的VR装置于透镜的周缘设置红外线发射器，可将红外光投射在人眼上。由于红外光散布在透镜周围的观看环境中，当观看者转动眼球观看影像时，也会看到大量的红外光，导致VR装置的观看质量与舒适度大幅降低，有待进一步改善。

发明内容

本发明有关于一种头戴式显示器，用以改善观看质量。

根据本发明的一方面，提出一种头戴式显示器。一种头戴式显示器，包括一本体部、一显示面板、一透镜模块、一红外线发射器以及一红外线接收器。显示面板设置于本体部内。透镜模块设置于显示面板的前方。透镜模块包括一外框部、一透镜以及一安装部，透镜设置于外框部中，安装部设置于外框部的周缘，其中透镜具有一中心轴，中心轴上具有一观看点，观看点与安装部之间具有一参考线。红外线发射器设置于透镜模块的安装部，其中外框部于观看点以及安装部之间设有至少一出光面，红外线发射器经由至少一出光面沿参考线投射一光线，且出光面限制光线的一出光角度。红外线接收器设置于本体部上，红外线接收器用以接收此光线。

本发明所述的头戴式显示器，其中，该透镜具有一第一半径，该观看点至该透镜在该中心轴上具有一第一距离，该参考线相对于该中心轴具有一夹角，该夹角大于或等于tan^-1(该第一半径/该第一距离)。

本发明所述的头戴式显示器，其中，该第一半径介于25～35mm，该第一距离介于10～16mm。

本发明所述的头戴式显示器，其中，该光线的该出光角度相对于该参考线介于0度至20度之间。

本发明所述的头戴式显示器，其中，该安装部为一腔体，用以容纳该红外线发射器，且该出光面设置于该腔体朝向该观看点的一侧面。

本发明所述的头戴式显示器，其中，更包括一导光元件，对应该红外线发射器设置于该腔体中，该导光元件用以引导该光线至该出光面。

本发明所述的头戴式显示器，其中，该红外线发射器包括多个发光二极管，多个该发光二极管环绕该透镜的周缘，且各该发光二极管经由对应的该出光面投射该光线。

本发明所述的头戴式显示器，其中，一目标物位于该中心轴的该观看点上，各该发光二极管投射该光线至该目标物上，且该光线经由该目标物反射至该显示面板。

本发明将红外线发射器设置于腔体内，并限制经由出光面投射出光线的出光角度，如此，可使光线仅投射在观看者的左眼及右眼上，以供追踪人眼瞳孔的位置，同时，能避免多余的杂光散布在透镜周围的观看环境中，进而提高头戴式显示器的观看质量。

附图说明

图1绘示依照本发明一实施例的头戴式显示器的方块示意图。