CN212694165U - 一种头戴式显示设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种头戴式显示设备，包括：位于头戴式显示设备顶端的透镜；位于头戴式显示设备底端的OLED显示屏；用于将透镜和OLED显示屏连接成一体的镜筒；其中，OLED显示屏内部设置有用于发射红外线的红外光源和用于接收红外线的红外传感器。通过直接将红外光源与红外传感器设置于OLED显示屏内部，即将红外光源与红外传感器直接集成在OLED显示屏内，不需要再额外组装，避免了相关技术中需要额外在镜筒周边额外组装红外传感器和红外光源，再将此机械结构与头戴设备主体连接，造成的组装过程复杂的情况，有效改善了组装复杂度问题，提高了用户体验。

Description

一种头戴式显示设备

技术领域

本申请涉及智能穿戴设备技术领域，特别涉及一种头戴式显示设备。

背景技术

随着虚拟现实头戴设备技术的发展，虚拟现实头戴设备吸引了很多用户，为了更好的体验效果，虚拟现实头戴设备对眼球追踪的需求越来越急迫，但是目前虚拟现实头戴设备要实现眼球追踪需要设置有专门用于承载红外光源的机械结构，在镜筒周边额外组装一个红外传感器和红外光源，这种机械结构与虚拟现实头戴设备的主体部分在整个组装过程非常复杂，费时费力，带来较多不便。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种头戴式显示设备，能够有效改善组装过程复杂的问题，提高用户体验。其具体方案如下：

本申请公开了一种头戴式显示设备，包括：

位于头戴式显示设备顶端的透镜；

位于所述头戴式显示设备底端的OLED显示屏；

用于将所述透镜和所述OLED显示屏连接成一体的镜筒；

其中，所述OLED显示屏内部设置有用于发射红外线的红外光源和用于接收红外线的红外传感器。

可选的，所述红外光源设置于所述OLED显示屏内部的发光层。

可选的，所述发光层设置有若干个像素框，所述红外光源与所述发光层的子像素点位于所述像素框的四象限内。

可选的，所述红外传感器设置于所述发光层的外表面。

可选的，所述发光层的各像素框之间插设有用于透过红外线的空白间隙，所述红外传感器与所述空白间隙相对应。

可选的，所述发光层的各像素框之间设置有用于接收红外线的预留位置间隙，所述红外传感器设置于所述预留位置间隙。

可选的，还包括：

用于处理获取到的眼球信息的处理器，设置于所述OLED显示屏内部。

可选的，所述头戴式显示设备具体为虚拟现实头戴式设备。

可选的，所述镜筒具体为可伸缩式镜筒。

可选的，还包括：

与所述处理器相连的无线通信模块。

本申请提供一种头戴式显示设备，包括：位于头戴式显示设备顶端的透镜；位于所述头戴式显示设备底端的OLED显示屏；用于将所述透镜和所述OLED显示屏连接成一体的镜筒；其中，所述OLED显示屏内部设置有用于发射红外线的红外光源和用于接收红外线的红外传感器。

可见，本申请通过直接将红外光源与红外传感器设置于OLED显示屏内部，即将红外光源与红外传感器直接集成在OLED显示屏内，不需要再额外组装，避免了相关技术中需要额外在镜筒周边额外组装红外传感器和红外光源，再将此机械结构与头戴设备主体连接，造成的组装过程复杂的情况，有效改善了组装复杂度问题，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种头戴式显示设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种OLED显示屏内的局部结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种集成了红外LED和红外传感器的OLED显示屏的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

目前虚拟现实头戴设备要实现眼球追踪需要设置有专门用于承载红外光源的机械结构，在镜筒周边额外组装一个红外传感器和红外光源，再将此机械结构与头戴设备主体连接，因此这种机械结构与虚拟现实头戴设备的主体部分在整个组装过程非常复杂，且此种设计加大了虚拟现实头戴设备的不稳定性，造成虚拟现实头戴设备产品的不一致性，为解决上述技术问题，本实施例提供一种头戴式显示设备，具体请参考图1，图1为本申请实施例提供的一种头戴式显示设备的结构示意图，包括：

位于头戴式显示设备顶端的透镜110；位于头戴式显示设备底端的OLED显示屏120；用于将透镜110和OLED显示屏120连接成一体的镜筒130；

其中，OLED显示屏120内部设置有用于发射红外线的红外光源121和用于接收红外线的红外传感器122。

需要注意的是，本实施例并不限定红外光源121和红外传感器122在OLED显示屏120内部的具体位置，图1所示仅为其中一种情况。本实施例中并不限定头戴式显示设备的类型，可以是头盔式的，也可以是眼镜式的。本实施例将头戴式显示设备中距离眼球近的位置设置为顶端，相应的距离眼球较远的位置设置为底端。本实施例并不限定透镜110的具体类型，可以是平凸的，可以是双凸的，也可以是凹凸的，同时，本实施例也不限定透镜110的材质，可以是树脂的，也可以是玻璃的，当透镜110是树脂透镜时，重量轻，减轻眼镜在配戴时的压迫感，使配戴更加舒适，当透镜110是玻璃透镜时，清晰度比较高，硬度也比较大，用户可以根据实际情况进行选择。

本实施例也不限定镜筒130的材质，可以是塑料的，可以是碳纤维的，当镜筒130为塑料时，抗腐蚀能力强，制造成本低，当镜筒130为碳纤维材质时，重量轻，减小头戴式显示设备重量，提高佩戴舒适性，用户可以根据实际需求进行选择。同时，本实施例也不限定镜筒130的伸缩性，可以是可伸缩式镜筒，也可以是不可伸缩式镜筒，优选的，当镜筒130为可伸缩式镜筒时，可根据使用者视力情况，改变透镜110到OLED显示屏120的距离，有效保证每个使用者均能获得最佳视觉效果，用户可以根据实际需求进行选择。

可以理解的是，头戴式显示设备采用OLED显示屏120，能够有效地减少显示屏延迟问题，提高刷新率，减少帧间延时，使用户在体验头戴式显示设备时减少眩晕感，提高用户体验。为了改善目前头戴式显示设备眼球追踪的复杂度，本实施例将红外光源121和红外传感器122设置于OLED显示屏120内部，无需在镜筒周边额外组装红外传感器122和红外光源121，不仅可以有效改善组装复杂度的问题，还能够提供比较均匀的红外照明，提高眼球追踪的稳定性，简化了整个方案设计。

本实施例并不限定红外光源121的类型，可以是红外LED，可以是阵列式红外灯，用户可以根据实际情况进行设定。本实施例也不限定红外光源121的数量，用户可以根据实际需求进行设定。相同的，本实施例也不限定红外传感器122的数量，用户可以根据实际情况进行设定。可以理解的是，红外传感器122的数量与红外光源121的数量相对应。

本实施例也不限定红外光源121在OLED显示屏120内部的具体位置，只要能够发射红外线，且红外传感器122能够接收到，红外光源121可以在OLED显示屏120内部的发光层，也可以在其它层，将红外光源121直接集成在OLED显示屏120，省掉了额外组装红外光源121的过程，提高了OLED显示屏120的集成度。

可以理解的是，只要满足红外传感器122能够接收到反射的红外线，本实施例也不限定红外传感器122在OLED显示屏120内部的具体位置，可以在发光层，也可以位于OLED显示屏120内部的其他层，将红外传感器122直接集成于OLED显示屏120，不必再组装红外传感器122，省去了组装步骤，进一步提高了OLED显示屏120的集成度。

进一步的，为了减少组装复杂度，提高设计灵活度，本实施例中用于处理获取到的眼球信息的处理器，设置于OLED显示屏120内部，可以理解的是，处理器利用眼球追踪算法对眼球信息进行处理，且由于眼球追踪透过透镜110拍摄到的眼球信息会被透镜110畸变，因此，处理器还通过运行反畸变算法获得精确的眼球位置，本实施例通过将处理器设置于OLED显示屏120内部，减少了额外组装过程，可以有效提高设备集成度。当然，本实施例并不限定眼球追踪算法，可以是神经网络算法，也可以是卷积神经网算法，也可以是尺度不变特征变换算法，用户可以根据实际情况进行选择。本实施例也不限定头戴式显示设备的具体类型，可以是虚拟现实头戴式设备，可以是增强现实设备，也可以是混合现实设备，用户可以根据实际需求进行选择。

本实施例也不限定红外传感器的具体类型，可以是CCD传感器，可以是CMOS传感器，可选的，红外传感器为CMOS传感器，具有成本低，分辨率高，功耗低的特点。为了提高头戴式显示设备的灵活性和使用便捷性，提高用户的智能体验，本实施例中还包括与处理器相连的无线通信模块，可与终端进行无线通信，有效摆脱了有线数据传输线的束缚，当然，本实施例也不限定无线通信模块的具体类型，可以是WiFi模块，可以是蓝牙模块，可以是Zigbee模块，也可以是RF模块，同时，本实施例也不限定无线通信模块的数量，可以是一种无线模块，也可是几种无线模块。

基于上述技术方案，本实施例中将红外光源121与红外传感器122设置于OLED显示屏120内部，即将红外光源121与红外传感器122直接集成在OLED显示屏120内，不需要再额外组装，避免了相关技术中需要额外在镜筒周边额外组装红外传感器122和红外光源121，再将此机械结构与头戴设备主体连接，造成的组装过程复杂的情况，解决了组装复杂问题，改善了用户体验。

基于上述实施例，为了解决组装过程复杂的问题，提高设计灵活度，本实施例提供一种OLED显示屏120内部结构示意图，具体请参考图2，图2为本申请实施例所提供的一种OLED显示屏120的局部结构示意图，包括红外光源121和红外传感器122。

需要注意的是，本实施例红外光源121和红外传感器122在OLED显示屏120内部的具体位置并不限定，图2所示仅为其中一种情况。

为了解决红外光源121组装过程复杂问题，本实施例红外光源121设置于OLED显示屏120内部的发光层，无需再额外组装红外光源121，有效改善了组装过程复杂的问题。进一步的，为了提高设计灵活度，本实施例发光层设置有若干个像素框，红外光源121与发光层的子像素点位于像素框的四象限内，能够提供比较均匀的红外照明，且解决了红外光源121组装过程复杂的问题。需要说明的是，当红外光源121是红外LED时，本实施例并不限定红外LED在四象限内的具体位置，可以是第一象限，可以是第二象限，可以是第三象限，当然也可以是第四象限，相应的红色像素、蓝色像素、绿色像素在四象限的具体位置也不固定，用户可以根据实际需求进行设定。例如，蓝色像素在第一象限，红色像素在第二象限，绿色像素在第三象限，红外LED在第四象限，可以理解的是，由于OLED显示屏120是主动发光的，每个子像素点都是一个发出可见光的LED，可以做到精确控制到每一个子像素点的位置，当红外光源121是红外LED时，在OLED显示屏120中集成为眼球追踪提供光源的红外LED具有了可行性，且红外LED发出的红外光和OLED显示屏120发出的可见光互相不冲突，不会影响显示效果，简化了整个方案设计，提高了设计灵活度。

本实施例并不限定红外传感器122在OLED显示屏120内部的具体位置，可以在发光层，也可以位于OLED显示屏120内部的其他层。为了减少增加OLED显示屏120结构尺寸的问题，本实施例将红外传感器122设置于发光层的外表面，进一步的，为了能够接收到反射的红外线，OLED显示屏120内部发光层的各像素框之间插设有用于透过红外线的空白间隙，红外传感器122与空白间隙相对应，即直接在发光层的外表面布置红外传感器122，利用发光层各像素框之间的空白间隙让红外线穿透过去，进行眼球追踪，有效的避免了增加结构尺寸的问题。本实施例并不限定空白间隙的数量，用户可以根据实际情况进行设定，可以理解的是，红外传感器122的数量与空白间隙的数量相对应。本实施例也不限定空白间隙的大小，当空白间隙较大时，整个红外传感器122与空白间隙相对应；相应的，当空白间隙较小时，红外传感器122的红外线接收模块与空白间隙相对应；可选的，红外传感器122的红外线接收模块与空白间隙相对应，此时空白间隙较小，OLED显示屏120内部元件之间更紧凑，一定程度上减小了红外传感器122的尺寸即表面积。

为了便于理解，本实施例头戴式显示设备为虚拟现实头戴式设备，图2所示具体为红外LED设置于OLED显示屏120内部发光层的像素框的四象限内，红外传感器122设置于发光层外表面，且红外传感器122与发光层的空白间隙相对应，各个红外传感器122之间也留有空白间隙，图3为集成了红外LED和红外传感器122的OLED显示屏120的结构示意图。

基于上述技术方案，本实施例通过将红外光源121设置于OLED显示屏120发光层各个像素框内，将红外传感器122设置于发光层外表面，并与发光层的空白间隙相对应，能够提供均匀的红外照明，避免增加结构尺寸的问题，提高了设计灵活度。

基于上述实施例，为了进一步提高OLED显示屏120发光层的集成度，本实施例提供一种红外传感器122在OLED显示屏120内部的集成方式。

可以理解的是，红外传感器122在OLED显示屏120内部的具体位置，可以在发光层，也可以位于OLED显示屏120内部的其他层。本实施例将红外传感器122设置于发光层，发光层的各像素框之间设置有用于接收红外线的预留位置间隙，红外传感器122设置于预留位置间隙，即OLED显示屏120内部的发光层在设计过程中，预留有用于接收红外线的位置，将红外传感器122设置在预留位置间隙中，无需再对红外传感器122进行组装，解决了红外传感器122与头戴式设备组装过程复杂的问题，同时也提高了OLED显示屏120发光层的集成度。本实施例并不限定预留位置间隙的大小，只要能够将红外传感器122设置其中即可，用户可以根据实际情况进行设定。

基于上述技术方案，本实施例通过将红外传感器122设置于OLED显示屏120发光层的各像素框之间用于接收红外线的预留位置间隙，提高了设计灵活度，进一步提高了OLED显示屏120发光层的集成度。

以上对本实用新型所提供的一种头戴式显示设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种头戴式显示设备，其特征在于，包括：

位于头戴式显示设备顶端的透镜；

位于所述头戴式显示设备底端的OLED显示屏；

用于将所述透镜和所述OLED显示屏连接成一体的镜筒；

其中，所述OLED显示屏内部设置有用于发射红外线的红外光源和用于接收红外线的红外传感器。

2.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述红外光源设置于所述OLED显示屏内部的发光层。

3.根据权利要求2所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述发光层设置有若干个像素框，所述红外光源与所述发光层的子像素点位于所述像素框的四象限内。

4.根据权利要求3所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述红外传感器设置于所述发光层的外表面。

5.根据权利要求4所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述发光层的各像素框之间插设有用于透过红外线的空白间隙，所述红外传感器与所述空白间隙相对应。

6.根据权利要求3所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述发光层的各像素框之间设置有用于接收红外线的预留位置间隙，所述红外传感器设置于所述预留位置间隙。

7.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，还包括：

用于处理获取到的眼球信息的处理器，设置于所述OLED显示屏内部。

8.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述头戴式显示设备具体为虚拟现实头戴式设备。

9.根据权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述镜筒具体为可伸缩式镜筒。

10.根据权利要求7所述的头戴式显示设备，其特征在于，还包括：

与所述处理器相连的无线通信模块。

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