一种发光装置及头显设备的制作方法

本实用新型涉及智能可穿戴设备技术领域，尤其涉及一种发光装置及头显设备。

背景技术：

随着智能可穿戴设备的逐渐兴起与不断发展，头显设备作为一种实现增强现实、虚拟现实或混合现实等的智能头显设备，而被广泛开发和应用。

头显设备在使用的过程中，为准确地对佩戴者的视线进行定位和追踪，提高头显设备的显示效果，通常会在头显设备上设置眼球追踪模块。眼球追踪模块包括在红外光源、图像采集器及眼控主板等，其中红外光源设置在头显设备的透光镜周围，起到照亮眼镜并在眼球表面呈现光斑的作用，图像采集器采集到带有光斑的眼球图像后，眼控主板中的图像处理模块根据采集到的图像信息分析捕捉眼镜通孔和光斑的相对位置，从而根据眼睛瞳孔和光斑的相对位置实现眼球追踪。

在眼球追踪的过程中，红外光源的光线在照亮眼睛的同时也会照射到透镜上，经透镜反射后会在眼睛上形成干扰光斑，且其中一只眼睛周围的红外光也会照射到另一只眼睛的眼球表明形成干扰光斑，从而影响眼球追踪图像图像处理的精度的质量和精度，从而影响智能设备的显示显示性能，不利于头显设备智能化显示的提高。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提供一种发光装置，用于降低红外光源在佩戴者眼球上形成干扰光斑，提高眼球追踪的准确性。

本实用新型的另一目的在于提供一种头显设备，用于提高头显设备眼球追踪的精度以及提高头显设备的显示品质。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种发光装置，包括壳体和至少一红外光源，所述壳体包括透光通孔，所述壳体还包括位于所述壳体外缘的外侧壁和与所述外侧壁相对的内侧壁，所述外侧壁与所述内侧壁之间连接有安装壁，所述红外光源设置在所述安装壁上，且所述红外光源能照射至所述发光装置对应的用户眼睛，所述内侧壁被配置为能遮挡所述红外光源进入所述透光通孔的红外光，所述外侧壁被配置为能够遮挡所述红外光源朝向所述用户的另一眼睛的红外光。

作为一种发光装置的可选方案，所述安装壁为倾斜结构，所述倾斜结构被配置为沿所述外侧壁至所述内侧壁的方向上且向远离所述眼睛的方向倾斜设置。

作为一种发光装置的可选方案，所述内侧壁朝向所述对应的用户眼睛的一端高于所述内侧壁与所述安装壁连接位置的一端。

作为一种发光装置的可选方案，所述安装壁上开设有安装部，所述红外光源设置在所述安装部内，且所述红外光源的出光面低于所述安装部。

作为一种发光装置的可选方案，所述安装部设置于靠近所述内侧壁的位置。

作为一种发光装置的可选方案，所述安装部设置为阶梯槽，所述安装部包括第一槽部和第二槽部，所述第一槽部靠近所述安装壁朝向所述眼睛的一侧，所述第一槽部的槽宽小于所述第二槽部的槽宽。

作为一种发光装置的可选方案，所述红外光源包括灯本体和电路板，所述灯本体设置在所述第一槽部，所述电路板设置在所述第二槽部。

作为一种发光装置的可选方案，所述第一槽部的槽壁与所述灯本体之间存在间隙，所述第二槽部的槽壁与所述电路板之间存在间隙。

作为一种发光装置的可选方案，所述安装壁与所述内侧壁的夹角为30°-75°。

一种头显设备，包括外框和设置在所述外框上的两个透光镜，其还包括两个如上所述的发光装置，所述发光装置与所述透光镜对应设置。本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的发光装置，通过设置内侧壁和外侧壁，使内侧壁被配置为能遮挡红外光源朝向所述透光镜的红外光，外侧壁被配置为能遮挡红外光源朝向所述佩戴者的另一眼睛的红外光，从而防止红外光源照射在与该发光装置对应的透光镜上对发光装置对应的眼球形成干扰光斑的问题，以及防止红外光源照射到佩戴者另一只眼睛上形成干扰光斑的问题，有利于进一步提高红外追踪的准确性。

本实用新型提供的头显设备，通过采用上述的发光装置，提高了眼球追踪的精度和头显设备的显示品质，提高了用户的使用体验。

附图说明

图1为本实用新型提供的发光装置在第一视角下的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的发光装置的剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的发光装置防干扰光斑的原理图；图4为本实施例提供的壳体在第二视角下的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的头显设备的结构示意图。

图中标记如下：

10-发光装置；20-透光镜；30-外框；40-眼球；

1-壳体；2-红外光源；3-透光通孔；

11-内侧壁；12-外侧壁；13-安装壁；14-安装部；15-限位筋；16-限位槽； 17-卡凸；21-灯本体；22-电路板；

141-第一槽部；142-第二槽部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型提供的发光装置10在第一视角下的结构示意图，如图1 所示，本实施例提供了一种发光装置10，包括红外光源2和壳体1，所述壳体包括透光通孔3，所述透光通孔3用于放置透光镜20，所述壳体1还包括位于壳体1外缘的外侧壁12和与所述外侧壁12相对的内侧壁11，外侧壁12与内侧壁11之间连接有安装壁13，红外光源2设置在安装壁13上，所述红外光源 2能照射至所述发光装置10对应的用户眼睛，所述内侧壁11被配置为能遮挡所述红外光源2进入所述透光通孔3的红外光，所述外侧壁12被配置为能够遮挡所述红外光源2朝向所述用户的另一眼睛的红外光。

本实施例提供的发光装置，通过设置内侧壁11和外侧壁12，使内侧壁11 被配置为能遮挡红外光源2朝向所述透光镜20的红外光，外侧壁12被配置为能遮挡红外光源2朝向佩戴者的另一眼球的红外光，从而防止红外光源照射在与该发光装置对应的透光镜20上对发光装置对应的眼球形成干扰光斑的问题，以及防止红外光源照射到佩戴者另一只眼球上形成干扰光斑的问题，有利于进一步提高红外追踪的准确性。

图2为本实用新型实施例提供的发光装置10的剖视图，具体地，如图1和 2所示，在本实施例中，发光装置10包括平行且相对设置的内侧壁11和外侧壁 12，内侧壁11与外侧壁12之间连接有安装壁13，安装壁13为倾斜结构，且倾斜方向为沿外侧壁12至内侧壁13向远离佩戴者的眼球的方向倾斜。在本实施例中，将安装壁13设置为倾斜结构，一方面有利于简化壳体1的加工和美观性能，另一方面可以使安装在安装壁13上的红外光源2倾斜地朝向用户眼睛，方便红外光源2的安装设置。在其他实施例中，安装壁13也可以为L形结构、开口朝向眼睛的弧形结构等。

安装壁13上开设有安装部14，红外光源2设置在安装部14内，且红外光源2的发光面低于安装壁13的外表面。内侧壁11朝向眼睛的一端高出安装壁 13与内侧壁连接位置的一端。在本实施例中，内侧壁11可以仅设置在安装壁 13设置有红外光源2的位置处，也可以设置成首尾相连的环状结构。

在本实施例中，安装部14为槽结构，但本实用新型不限于此。

图3为本实用新型实施例提供的发光装置10防干扰光斑的原理图，如图3 所示，在本实施例中，通过设置由外向内倾斜内凹的安装壁13，使红外光源2 设置在安装壁13的安装部14内，且红外光源2出光面低于安装壁13的表面，使红外光源2发出的红外光线主要朝向该发光装置10对应的眼球40，提高光源的光利用率；由于安装部14槽壁的遮挡作用，红外光源2发出的朝向另一眼球40方向的红外光线被安装部14槽壁遮挡，使红外光线不能在另一眼球40上形成干扰光斑，提高红外追踪的准确性；通过设置高出安装壁13的内侧壁11，红外光源2发出的朝向透光镜20处的光线部分被安装部14槽壁遮挡，未被安装部14槽壁遮挡的部分被内侧壁11遮挡，从而防止红外光源2照射在与该发光装置10对应的透光镜20上从而对发光装置10对应的眼球40形成干扰光斑的问题，有利于进一步提高红外追踪的准确性；且安装部14的槽壁能对红外光源2的光线进行聚光作用，提高了红外光的光利用率。

在本实施例中，以发光装置10安装在头显设备上的使用状态对发光装置 10的方位进行规定，在发光装置10使用过程中，发光装置10设置有红外光源 2的一侧朝向眼球40，发光装置10另一侧朝向背向佩戴者并与头显设备的框架连接，因此，以发光装置10设置有红外光源2的一侧定义为使用侧，以发光装置10远离眼球40的一侧为安装侧。

在一可选的实施例中，壳体1为类环形结构，类环形结构可以为圆形、椭圆形或优弧弓形等。且内侧壁11首尾相连，其形状与壳体1的形状基本一致，且其合围形成用于放置透光镜20的透光通孔3，该种设置方式，方便壳体1的加工，且有利于减小壳体1的棱边，保证发光装置10的安全性和美观性。且内侧壁11在对红外光源10朝向透光镜20的部分光线进行遮挡时，还能遮挡发光装置10在远离另一只眼球40一侧的红外光源2朝向另一只眼球40的红外光线，提高发光装置10的防干扰光斑的性能。在其他实施例中，内侧壁11也可以仅在红外光源2的对应位置设置，使内侧壁11对仅红外光源2发出的朝向透光镜 20的光线进行遮挡。

在一可选的实施例中，内侧壁11在使用侧的一端高出安装壁13朝向眼球 40的一侧表面，使内侧11能够遮挡朝向眼球40的红外光线，内侧壁11在安装侧的一端高于安装壁13背向眼球40的一侧表面，使内侧壁11远离眼球40的一端用于对透光镜20的安装限位。在其他实施例中，内侧壁11也可以是远离佩戴者的眼球40的一端与安装壁13连接。在另一可选的实施例中，安装壁13 与外侧壁12位于使用侧的端部连接，外侧壁12与安装壁13之间的连接、安装壁13与内侧壁11之间的连接采用圆弧过渡，这样设置有利于减少发光装置10 的锐棱，尤其是发光装置10朝向佩戴者眼球40一侧的棱边，避免棱边对佩戴者造成划伤。

在一可选的实施例中，安装部14开设在安装壁13靠近内侧壁11的位置，有利于在保证内侧壁11对红外光源2部分光线进行遮挡的同时，内侧壁11凸出安装壁表面13的高度，从而减小发光装置10在轴向上的厚度，有利于佩戴者佩戴的舒适性。

在一可选的实施例中，安装部14贯穿安装壁13，有利于安装部14的开设，且减小安装壁13的厚度，从而减小发光装置10一体成型时节省材料和减小发光装置10的重量，提高佩戴者的佩戴舒适性。

在一可选的实施例中，壳体1采用一体加工成型，有利于保证壳体1的整体结构强度和加工组装便利性，以及有利于批量化生产。在其他实施例中，内侧壁11、安装壁13和外侧壁12也可以采用焊接、铆接等方式连接形成整体。

在一可选的实施例中，安装部14为阶梯槽，包括相互连通的第一槽部141 和第二槽部142，且第一槽部141靠近安装壁13的外表面，且第一槽部141的槽宽大于第二槽部142的槽宽。可选的，第一槽部141和第二槽部142均为矩形。红外光源2包括相互连接的灯本体21和电路板22，灯本体21设置在第一槽部141，电路板22设置在第二槽部142，且灯本体21与电路板22与对应的第一槽部141和第二槽部142的形状适配。

通过将安装部14设置成阶梯槽，有利于红外光源2的安装。在其他实施例中，安装部14也可以为通槽。在本实施例中，电路板22与第二槽部142的槽壁粘接，在其他实施例中，红外光源2可以嵌设在安装部14内，或电路板22 与第二槽壁采用螺纹等其他可拆卸的连接方式固定。

在一可选的实施例中，红外光源2沿安装壁13的周向间隔设置有多个，有利于在佩戴者的眼球40上同时形成多个光斑，使其在同一时刻，同一眼球40 至少存在不在同一直线上的三个光斑，提高眼球40追踪的定位精度。红外光源 2的数量和位置设置应根据眼球40追踪的算法、所需的精度以及成本进行具体设置。

在一可选的实施例中，安装壁13与内侧壁11的夹角为30°-75°，有利于在保证红外光源2的光线照射在发光装置10对应的眼球40上时，减小安装部14 的深度以及内侧壁11凸出安装斜面的高度。在实际应用过程中，安装壁13与内侧壁11的夹角因根据佩戴者两眼之间的距离、内侧部凸出安装壁13的高度、透光镜20的型号等进行具体的设置。由于每个红外光源2在壳体1上的位置不同，即每个红外光源2相对眼球40的位置不同，因此在本实施例中，每个红外光源2的倾斜角度因根据其在壳体1上位置而进行具体的调整，因此，在本实施例中，第一槽部141的槽壁与灯本体21之间存在间隙，第二槽部142的槽壁与电路板22之间存在间隙，有利于对灯本体21安装位置和安装倾斜度进行微调，有利于与使每个红外光源2均位于一个既能使光线照射到对应的眼球40上，又能避免形成干扰光斑的最佳位置。

在一可选的实施例中，外侧壁12远离安装壁13的一端高于内侧壁11远离安装壁13表面的的一端，外侧壁12下端与内侧壁11的下端之间的间隙为透光镜20的放置提供空间。当发光装置10安装在头显设备上时，透光镜20的边缘部分位于内侧壁11和外侧壁12之间，外侧壁12对透光镜20的边缘进行包围并保护，内侧壁11的端部对透光镜20的安装进行限位。在本实施例中，内侧壁11的下端具有导向斜面，由于避免与透光镜20产生干涉。

图4为本实施例提供的发光装置10在第二视角下的结构示意图，如图4所示，在实施例中，外侧壁12的内表面于发光装置10的安装侧设置有限位槽16 和卡凸17，用于与头显设备的外框30连接并限位，并能防止外壳旋转带动红外光源2旋转造成追踪误差。

在一可选的实施例中，外侧壁12的外表面上设置有限位筋15，用于使发光装置10与头显设备的其他设备进行连接，如图像采集模块、具体传感器等，同时防止其他设备相对发光装置10旋转或出现安装位置偏差造成的追踪误差。

图5为本实用新型实施例提供的头显设备的结构示意图，如图5所示，本实施例还提供了一种头显设备，其包括外框30、镜像设置在外框30上的两个透光镜20以及对应两个透光镜20设置的上述发光装置10。两个发光装置10 的平直部性相对设置且具有预设锐角，使在两个发光装置10的中间形成中空部，方便佩戴者的佩戴使用。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。