[發(fā)明專利]一種頭戴式顯示裝置及其顯示方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611265775.7
• 申請(qǐng)日: 2016-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN106842569A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃通兵;肖冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京七鑫易維信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 王術(shù)蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及穿戴式技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種頭戴式顯示裝置及其顯示方法。

背景技術(shù)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality,AR)是一種將真實(shí)世界和虛擬世界信息集成的技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)地計(jì)算攝影機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像的技術(shù)，這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行互動(dòng)，由于這種技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，近年來(lái)已成為國(guó)內(nèi)外眾多知名大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)之一。

目前的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備，通常使用較小的顯示設(shè)備幕，為了實(shí)現(xiàn)相同的出瞳大小，大大增加了光學(xué)系統(tǒng)上的設(shè)計(jì)難度，因而目前的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備的性能較差，或者光學(xué)系統(tǒng)十分復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種頭戴式顯示裝置及其顯示方法，以降低頭戴式顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)的復(fù)雜度。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種頭戴式顯示裝置，包括：承載設(shè)備、第一光學(xué)模組和第二光學(xué)模組，所述第一光學(xué)模組位于所述承載設(shè)備承載的顯示設(shè)備的前方且與所述顯示設(shè)備呈一定夾角，所述第二光學(xué)模組位于所述顯示設(shè)備的下方且與所述顯示設(shè)備呈一定夾角；所述承載裝置，用于承載所述顯示設(shè)備；所述第一光學(xué)模組，用于將所述顯示設(shè)備顯示的圖像反射至所述第二光學(xué)模組；所述第二光學(xué)模組，用于將所述第一光學(xué)模組的圖像反射至預(yù)設(shè)位置形成第一圖像，以及將所述頭戴式顯示裝置之外的實(shí)物的圖像透射至所述預(yù)設(shè)位置形成第二圖像，所述第二圖像與所述第一圖像疊加。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，所述承載裝置包括轉(zhuǎn)軸；所述承載裝置，還用于通過(guò)所述轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)所述顯示設(shè)備與所述第一光學(xué)模組和所述第二光學(xué)模組的夾角。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，所述第一光學(xué)模組包括至少一個(gè)反射鏡，所述第二光學(xué)模組包括半透半反鏡，所述反射鏡和所述半透半反鏡為曲面。

結(jié)合第一方面或者第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，以所述預(yù)設(shè)位置和所述第二光學(xué)模組的橫向中心線構(gòu)成的平面作為參考面；所述顯示設(shè)備與所述參考面的角度范圍為(0°,180°)；過(guò)所述顯示設(shè)備的中點(diǎn)且平行與所述參考面的直線與所述第一光學(xué)模組相交于一點(diǎn)，過(guò)該點(diǎn)處的所述第一光學(xué)模組的曲面的切面與所述顯示設(shè)備的角度范圍為(0°,90°)；過(guò)所述第二光學(xué)模組的橫向中心線的切面與所述參考面的角度范圍為(0°,90°)。

結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提出了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，所述第一光學(xué)模組的下邊緣與所述預(yù)設(shè)位置之間的距離為第一距離；所述第二光學(xué)模組的橫向中心線與所述預(yù)設(shè)位置之間的距離為第二距離，所述第一距離和所述第二距離滿足預(yù)設(shè)范圍。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提出了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，所述頭戴式顯示裝置還包括近紅外光發(fā)出裝置和近紅外相機(jī)，所述近紅外光發(fā)出裝置與所述近紅外相機(jī)匹配設(shè)置；所述近紅外光發(fā)出裝置，用于向用戶眼睛發(fā)射近紅外光；所述近紅外相機(jī)，用于獲取所述用戶眼睛的眼部圖像及獲取所述紅外光通過(guò)所述用戶眼睛角膜反射的光斑，以及將所述眼部圖像和所述光斑的光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，并將所述電信號(hào)發(fā)送至處理器。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提出了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，所述近紅外光發(fā)出裝置與所述近紅外相機(jī)的所述匹配設(shè)置包括：所述近紅外光發(fā)出裝置直接朝向所述用戶眼睛，所述近紅外相機(jī)接收所述紅外光通過(guò)所述用戶眼睛角膜直接反射的所述光斑；所述近紅外光發(fā)出裝置朝向所述第一光學(xué)模組，通過(guò)所述第一光學(xué)模組和所述第二光學(xué)模組的反射向所述用戶眼睛發(fā)射近紅外光，所述近紅外相機(jī)接收由所述第二光學(xué)模組和所述第一光學(xué)模組反射的所述用戶眼睛角膜反射所述光斑；或者所述近紅外發(fā)光裝置朝向所述第二光學(xué)模組，通過(guò)所述第二光學(xué)模組的反射向所述用戶眼睛發(fā)射近紅外光，所述近紅外相機(jī)接收所述紅外光通過(guò)所述用戶眼睛角膜直接反射的所述光斑。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提出了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，所述頭戴式顯示裝置還包括場(chǎng)景攝像頭；所述場(chǎng)景攝像頭，用于獲取實(shí)物的光信息，并根據(jù)所述光信息確定所述實(shí)物的位置信息。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提出了第一方面的第八種可能的實(shí)施方式，所述頭戴式顯示裝置還包括距離傳感器，所述距離傳感器，用于采集所述用戶眼睛與所述頭戴式顯示裝置的距離。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第八種可能的實(shí)施方式，所述顯示設(shè)備包括手機(jī)或者平板。