CN116068756A - 一种适用于眼动追踪的显示装置及头戴式显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种适用于眼动追踪的显示装置及头戴式显示设备，其中显示装置包括显示基板，显示基板的发光面上设置有若干显示发光单元和若干红外发光单元；显示发光单元用于形成显示画面的可见光；红外发光单元用于发出红外光。本发明的显示装置将红外发光单元集成在显示基板，以替换在摄像装置上设置红外发光单元的方案，有利于提高眼动追踪设备的集成度，降低设备的硬件成本。

Description

一种适用于眼动追踪的显示装置及头戴式显示设备
技术领域
本发明涉及眼动追踪技术领域，尤其涉及一种适用于眼动追踪的显示装置及头戴式显示设备。
背景技术
眼动追踪技术广泛应用于虚拟现实技术(VR)和增强现实技术(AR)等多个领域之中，其主要是利用传感器捕获、提取眼球特征信息，测量眼球的运动情况，进而估计视线方向或眼睛注视点位置，而从眼球的生理结构来说，人类主要通过中央凹区域来获取视觉数据，因此，人类的视觉和注意系统是围绕着一个主要目标工作，通过对眼球注意点的跟踪能够通过眼球来实现VR设备中的一些控制，如通过眼睛长期盯着某个应用时，打开该应用的二级界面。
目前，采用眼动追踪技术的设备一般包括显示装置和红外摄像装置，由红外摄像装置来确定眼睛的注视方向，因此需要通过红外光照射眼睛的瞳孔，而红外光发生装置一般是红外灯环，其设置在摄像头装置的镜筒上，并且需要使用FPC与摄像头的主板连接，此类结构的集成度较低，且需要额外的电连接件连接，成本较高。
因此，有必要提供一种适用于眼动追踪的显示装置及头戴式显示设备，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于眼动追踪的显示装置及头戴式显示设备，有利于提高眼动追踪设备的集成度，降低设备的硬件成本。
为实现上述目的，本发明提供了一种适用于眼动追踪的显示装置，包括显示基板，所述显示基板的发光面上设置有若干显示发光单元和若干红外发光单元；所述显示发光单元用于形成显示画面的可见光；所述红外发光单元用于发出红外光。
较佳地，若干所述显示发光单元阵列排布于所述发光面上，每个所述红外发光单元分别设置在各个所述显示发光单元之间的间隙位置。
较佳地，所述发光面包括显示区域，若干所述显示发光单元和若干所述红外发光单元关于所述显示区域的中心对称布局。
较佳地，所述发光面包括显示区域和非显示区域，所述显示区域和所述非显示区域不存在重合，若干所述显示发光单元设于所述显示区域，若干所述红外发光单元设于所述非显示区域。
较佳地，所述非显示区域位于所述发光面的边缘位置，所述非显示区域设有遮光层，所述遮光层覆盖所述非显示区域，并对应设置有所述红外发光单元的位置上设置透光开口。
较佳地，所述显示基板上与所述发光面相对的另一面上布设有第一电路走线和区别于所述第一电路走线的第二电路走线，所述第一电路走线用于连接所述显示发光单元，所述第二电路走线用于连接全部所述红外发光单元。
较佳地，所述显示装置还包括：
显示控制模块，所述显示发光单元与所述第一电路走线连接，用于控制所述显示发光单元；
红外控制模块，所述红外控制模块与所述第二电路走线连接，用于控制所述红外发光单元。
较佳地，所述发光面上围绕每个所述红外发光单元设置屏蔽结构，所述屏蔽结构用于阻挡所述显示发光单元发出的部分光照进入所述屏蔽结构内。
较佳地，所述显示发光单元包括红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件。
为实现上述目的，本发明还提供了一种头戴式显示设备，其包括如上所述的适用于眼动追踪的显示装置以及
红外摄像头，所述红外摄像头用于捕获所述红外发光单元照射眼球所反射的红外光。
本发明的显示装置包括显示基板，显示基板的发光面上设置有若干显示发光单元和若干红外发光单元，其中，显示发光单元用于提供形成显示画面的可见光，而红外发光单元用于发出红外光，用于配合红外摄像装置实现眼动追踪的功能。本发明通过将原先设置在红外摄像头上的红外发光单元集成到显示装置上，从而提高了眼动追踪设备的集成度，并且不再需要采用FPC来对红外发光单元进行连接，而是可以通过显示基板上的电路走线来对红外发光单元连接，因此有利于降低设备的硬件成本。
附图说明
图1为本发明实施例中适用于眼动追踪的显示装置的发光面的示意图。
图2为图1中的显示装置的另一面的示意图。
图3为本发明另一实施例中适用于眼动追踪的显示装置的发光面的示意图。
图4为本发明再一实施例中适用于眼动追踪的显示装置的发光面的示意图。
具体实施方式
为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”、“边缘”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图1和图4，本发明提供了一种用于适用于眼动追踪的显示装置，包括显示基板1，显示基板1的发光面11上设置有若干显示发光单元13和若干红外发光单元13；显示发光单元13用于形成显示画面的可见光；红外发光单元13用于发出红外光。
本发明的显示装置包括显示基板1，显示基板1的发光面11上设置有若干显示发光单元13和若干红外发光单元13，其中，显示发光单元13用于提供形成显示画面的可见光，而红外发光单元13用于发出红外光，用于配合红外摄像装置实现眼动追踪的功能。本发明通过将原先设置在红外摄像头上的红外发光单元13集成到显示装置上，从而提高了眼动追踪设备的集成度，并且不再需要采用FPC来对红外发光单元13进行连接，而是可以通过显示基板1上的电路走线来对红外发光单元13连接，因此有利于降低设备的硬件成本。
可以理解的是，显示发光单元13和红外发光单元13可以是Micro LED或Mini LED，其中，为了使显示发光单元13发出的光照能形成各种显示画面，显示发光单元13包括红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件，上述三种发光元件可分别发出红光、绿光和蓝光，通过调配三种光的比例，能够形成各种不同的颜色，进而能够形成各种显示画面。
请参阅图2，进一步地，显示基板1上与发光面11相对的另一面上布设有第一电路走线(图未示)和区别于第一电路走线的第二电路走线14，第一电路走线用于连接显示发光单元13，第二电路走线14用于连接全部红外发光单元13。其中，第一电路走线可为多条，分别连接显示发光单元13，而第二电路走线14可仅为一条，将各个红外发光单元13汇流连接至第二电路走线14，并且第一电路走线与第二电路走线14之间独立，从而实现对红外发光单元13的单独控制。
具体来说，本发明的显示装置还包括显示控制模块和红外控制模块，其中，显示控制模块与第一电路走线连接，用于控制显示发光单元13，可控制显示发光单元13发出不同颜色的光照；红外控制单元与第二电路走线14连接，用于控制红外发光单元13，可控制红外发光单元13的开启、关闭和功率的大小。
可以理解的是，显示控制模块和红外控制模块可集成在一个控制器内，即控制器可包括两个端口，分别对应显示控制模块和红外控制模块，第一电路走线连接至对应显示控制模块的端口，第二电路走线14连接至对应红外控制模块的端口。
请参阅图1，在一些实施例中，若干显示发光单元13阵列排布于发光面11上，每个红外发光单元13分别设置在各个显示发光单元13之间的间隙位置。通过将每个红外发光单元13分别设置在各个显示发光单元13之间的间隙位置内，能够有利于提高显示基板1的空间使用率。
具体地，发光面11包括显示区域2，若干显示发光单元13和若干红外发光单元13关于显示区域2的中心对称布局。通过上述设置，可以使显示发光单元13和红外发光单元13的分布均匀，使得红外发光单元13的红外光覆盖更全面，有利于进行眼动追踪。
请参阅图3，进一步地，发光面11上围绕每个红外发光单元13设置屏蔽结构15，屏蔽结构15用于阻挡显示发光单元13发出的部分光照进入屏蔽结构15内。屏蔽结构15可以是凸起于发光面11上的结构，且屏蔽结构15能够阻挡可见光和使红外光透过，通过设置屏蔽结构15能够避免可见光对红外光的干扰。
具体地，屏蔽结构15可由吸光材料制成，如黑色膜层或油墨材料。
可以理解的是，显示区域2可呈规则的多边形，也可为圆形，只要是中心对称图形即可，本申请在此不作具体限制。
请参阅图4，在一些实施例中，发光面11包括显示区域2和非显示区域3，显示区域2和非显示区域3不存在重合，若干显示发光单元13设于显示区域2，若干红外发光单元13设于非显示区域3。由于显示区域2和非显示区域3相互独立，因此可降低显示区域2的可见光与非显示区域3的红外光之间的干扰。
请参阅图4，具体地，非显示区域3位于发光面11的边缘位置，非显示区域3设有遮光层32，遮光层32覆盖非显示区域3，并对应设置有红外发光单元13的位置上设置透光开口31。将非显示区域3设置在发光面11的边缘位置能够降低非显示区域3的存在感，并且在其上的遮光层32设置透光开口31，且透光开口31对应红外发光单元13设置，有利于提高红外光的透光率。
可以理解的是，遮光层32由黑色遮光胶涂覆形成，对应红外发光单元13的位置上镂空从而形成透光开口31。
本发明还公开了一种头戴式显示设备，包括如上所述的适用于眼动追踪的显示装置以及红外摄像头，红外摄像头用于捕获红外发光单元13照射眼球所反射的红外光。通过红外摄像头获取眼球反射的红外光，可实现眼动追踪。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种适用于眼动追踪的显示装置，其特征在于，包括：
显示基板，所述显示基板的发光面上设置有若干显示发光单元和若干红外发光单元；
所述显示发光单元用于形成显示画面的可见光；
所述红外发光单元用于发出红外光。
2.根据权利要求1所述的适用于眼动追踪的显示装置，其特征在于，
若干所述显示发光单元阵列排布于所述发光面上，每个所述红外发光单元分别设置在各个所述显示发光单元之间的间隙位置。
3.根据权利要求2所述的适用于眼动追踪的显示装置，其特征在于，
所述发光面包括显示区域，若干所述显示发光单元和若干所述红外发光单元关于所述显示区域的中心对称布局。
4.根据权利要求1所述的适用于眼动追踪的显示装置，其特征在于，
所述发光面包括显示区域和非显示区域，所述显示区域和所述非显示区域不存在重合，若干所述显示发光单元设于所述显示区域，若干所述红外发光单元设于所述非显示区域。
5.根据权利要求4所述的适用于眼动追踪的显示装置，其特征在于，
所述非显示区域位于所述发光面的边缘位置，所述非显示区域设有遮光层，所述遮光层覆盖所述非显示区域，并对应设置有所述红外发光单元的位置上设置透光开口。
6.根据权利要求1所述的适用于眼动追踪的显示装置，其特征在于，
所述显示基板上与所述发光面相对的另一面上布设有第一电路走线和区别于所述第一电路走线的第二电路走线，所述第一电路走线用于连接所述显示发光单元，所述第二电路走线用于连接全部所述红外发光单元。
7.根据权利要求6所述的适用于眼动追踪的显示装置，其特征在于，还包括：
显示控制模块，所述显示发光单元与所述第一电路走线连接，用于控制所述显示发光单元；
红外控制模块，所述红外控制模块与所述第二电路走线连接，用于控制所述红外发光单元。
8.根据权利要求1所述的适用于眼动追踪的显示装置，其特征在于，
所述发光面上围绕每个所述红外发光单元设置屏蔽结构，所述屏蔽结构用于阻挡所述显示发光单元发出的部分光照进入所述屏蔽结构内。
9.根据权利要求1所述的适用于眼动追踪的显示装置，其特征在于，
所述显示发光单元包括红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件。
10.一种头戴式显示设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的适用于眼动追踪的显示装置以及
红外摄像头，所述红外摄像头用于捕获所述红外发光单元照射眼球所反射的红外光。
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