[發明專利]頭戴式顯示器的場內光源的排除區域

在審

• 申請號: 202080027720.0
• 申請日: 2020-03-31
• 公開（公告）號: CN113646689A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 卡羅爾·康斯坦丁·哈奇利亞斯;張綺;克里斯托弗·元庭·廖;羅賓·夏爾馬;安德魯·約翰·歐德柯克
• 申請（專利權）人: 臉譜科技有限責任公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張少波;楊明釗

1.一種頭戴式顯示器(HMD)的近眼光學元件，所述近眼光學元件包括：

光學組合器，其被配置為使可見光通過并接收反射紅外光，所述反射紅外光是由所述HMD的用戶的眼睛反射的紅外光，其中，所述光學組合器進一步被配置為朝著所述HMD的眼睛跟蹤相機引導所述反射紅外光；以及

照明層，其設置在所述光學組合器和所述HMD的向眼側之間，其中，所述照明層包括：

多個場內光源，其被配置成發射所述紅外光以照射所述用戶的所述眼睛；以及

排除區域，其包括當所述眼睛在居中取向上時與所述眼睛的中心對準的中心，其中，所述多個場內光源被布置在所述照明層內所述排除區域外部。

2.根據權利要求1所述的近眼光學元件，其中，所述排除區域具有基于所述眼睛的多個眼睛位置的建模的尺寸和形狀。

3.根據權利要求1所述的近眼光學元件，其中，所述排除區域具有圓形形狀。

4.根據權利要求3所述的近眼光學元件，其中，所述排除區域的所述圓形形狀具有從所述排除區域的所述中心到所述圓形形狀的周邊而測量的半徑；以及可選地

其中，所述半徑是9毫米或更大；和/或

其中，所述多個場內光源中的一些場內光源在所述照明層內被布置在所述排除區域的所述圓形形狀的所述周邊上，并且其中，所述多個場內光源的剩余部分以與所述圓形形狀同心的圓形圖案被布置在所述照明層內所述排除區域外部。

5.根據權利要求1所述的近眼光學元件，其中，所述排除區域具有矩形形狀。

6.根據權利要求5所述的近眼光學元件，其中，所述多個場內光源以網格圖案被布置在所述照明層內所述排除區域外部；和/或

其中，所述多個場內光源中的至少一些場內光源在所述照明層內被布置在所述矩形形狀的周邊上。

7.根據權利要求1所述的近眼光學元件，其中，所述場內光源包括垂直腔表面發射激光(VCSEL)二極管。

8.根據權利要求1所述的近眼光學元件，其中，所述眼睛跟蹤相機被配置成捕獲所述眼睛的圖像，其中，所述圖像包括：(a)響應于由所述多個場內光源發射的所述紅外光而產生的所述眼睛的鏡面反射，以及(b)所述場內光源的直接視圖，其中，所述排除區域具有被配置為防止所述場內光源的所述直接視圖妨礙由所述HMD的眼睛跟蹤模塊對所述鏡面反射的檢測的尺寸和形狀。

9.一種頭戴式顯示器(HMD)，包括：

眼睛跟蹤相機，其被配置為捕獲所述HMD的用戶的眼睛的圖像；

光學組合器，其被配置為使可見光通過并接收反射紅外光，所述反射紅外光是由所述用戶的所述眼睛反射的紅外光，其中，所述光學組合器進一步被配置為朝著所述眼睛跟蹤相機引導所述反射紅外光；以及

照明層，其設置在所述光學組合器和所述HMD的向眼側之間，其中，所述照明層包括：

多個場內光源，其被配置成發射所述紅外光以照射所述用戶的所述眼睛；以及

排除區域，其包括當所述眼睛在居中取向上時與所述眼睛的中心對準的中心，其中，所述多個場內光源被布置在所述照明層內所述排除區域外部。

10.根據權利要求9所述的HMD，其中，所述排除區域具有基于所述眼睛的多個眼睛位置的建模的尺寸和形狀。

11.根據權利要求9所述的HMD，其中，所述排除區域具有圓形形狀，所述圓形形狀具有從所述排除區域的所述中心到所述圓形形狀的周邊而測量的半徑；以及可選地

其中，所述半徑是9毫米或更大；和/或

其中，所述多個場內光源中的一些場內光源在所述照明層內被布置在所述排除區域的所述圓形形狀的所述周邊上，并且其中，所述多個場內光源的剩余部分以與所述圓形形狀同心的圓形圖案被布置在所述照明層內所述排除區域外部。