[發(fā)明專利]頭戴式顯示器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980099076.5
• 申請(qǐng)日: 2019-07-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114270243A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 內(nèi)森·紐伯;保羅·馬丁;約瑟夫·努里;埃里克·博基德斯;歐文·理查德;路易斯·加約特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 惠普發(fā)展公司;有限責(zé)任合伙企業(yè)
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;宋志強(qiáng)

在示例實(shí)施方式中，頭戴式顯示器(HMD)裝置包括顯示器、接收可更換的鏡頭的可變的鏡頭接收部、從鏡頭取得鏡頭信息的傳感器，以及根據(jù)鏡頭信息獲取預(yù)失真的圖像的控制器，其中，控制器在顯示器上顯示預(yù)失真的圖像。

背景技術(shù)

頭戴式顯示器(HMD)裝置是佩戴在用戶頭上的顯示系統(tǒng)，其包括電子顯示器和光學(xué)器件，以使用戶能夠體驗(yàn)正在流式傳輸或以其他方式傳輸?shù)斤@示器的視頻和其他多媒體數(shù)據(jù)。HMD裝置允許用戶將自己沉浸在各種各樣的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)(XR)環(huán)境中，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)(XR)環(huán)境可以包括例如從娛樂(lè)到現(xiàn)實(shí)世界應(yīng)用范圍內(nèi)的虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(VR，AR)體驗(yàn)。隨著HMD裝置的不同應(yīng)用和使用場(chǎng)景的數(shù)量不斷增加，HMD技術(shù)也在不斷發(fā)展。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參照附圖描述示例，在附圖中：

圖1A示出了示例頭戴式顯示器(HMD)裝置的透視圖和框圖，HMD裝置適用于實(shí)現(xiàn)自識(shí)別的、可更換的鏡頭和顯示器，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)眼罩調(diào)整和裝置校準(zhǔn)；

圖1B示出了不同配置的示例HMD裝置，在該配置中圖像處理可以發(fā)生在遠(yuǎn)程裝置上；

圖2示出了集成到鏡頭模塊中的可更換的鏡頭的示例；

圖3示出了集成到顯示器模塊中的電子顯示器的示例；

圖4A示出了鏡頭接收部的示例，其具有插入到接收部中的鏡頭和鏡頭模塊；

圖4B示出了顯示器接收部的示例，其具有插入到接收部中的顯示器和顯示器模塊；

圖5示出了由柔性材料形成的示例眼罩，以適應(yīng)可以擴(kuò)展和收縮眼罩尺寸的機(jī)械調(diào)整；

圖6示出了容納兩個(gè)鏡頭和兩個(gè)顯示面板的雙鏡頭和顯示器模塊的示例；以及

圖7、圖8A和圖8B是示出了操作頭戴式顯示器(HMD)裝置的示例方法的流程圖。

在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相似但不一定相同的元件。

具體實(shí)施方式

隨著頭戴式顯示器(HMD)裝置(也稱為“頭戴式視圖器”)的不同應(yīng)用和使用場(chǎng)景的數(shù)量的不斷增加，頭戴式顯示器(HMD)技術(shù)也在不斷發(fā)展。當(dāng)正在被使用的HMD裝置具有了更適合于給定的應(yīng)用或場(chǎng)景的特定特性時(shí)，可以針對(duì)該給定的HMD應(yīng)用或使用場(chǎng)景來(lái)優(yōu)化用戶體驗(yàn)。然而，生產(chǎn)具有適合于特定應(yīng)用的不同特性的多種HMD裝置為廠商帶來(lái)了降低成本和使HMD裝置商品化的持續(xù)挑戰(zhàn)。

大多數(shù)頭戴式顯示器(HMD)裝置都是采用固定眼罩設(shè)計(jì)來(lái)制造的，該固定眼罩設(shè)計(jì)可以容納特定類型的鏡頭和顯示器。雖然不同的HMD裝置廠商的鏡頭類型可能有所不同，但在HMD裝置設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用的鏡頭類型是那些具有能夠在一系列應(yīng)用中提供良好性能和優(yōu)質(zhì)用戶體驗(yàn)的焦距的鏡頭。HMD裝置的眼罩幾何形狀(例如，眼罩開(kāi)口的尺寸，和/或在鏡頭、顯示器和用戶眼睛之間的距離)可以基于被選擇使用在裝置中的鏡頭的類型(即焦距)來(lái)確定和構(gòu)造。因此，大多數(shù)HMD裝置都以“一刀切”的方式裝配了固定鏡頭和顯示器。

此外，每個(gè)鏡頭，無(wú)論其類型(即焦距)如何，都包括其自身的“鏡頭簡(jiǎn)檔”，該鏡頭簡(jiǎn)檔定義了諸如色差和鏡頭失真(例如枕形失真)的光學(xué)特性。光學(xué)特性可以與不同的廠商、品牌、型號(hào)、材料等相關(guān)聯(lián)，并且可以在不同的廠商、品牌、型號(hào)、材料等之間變化。相應(yīng)地，對(duì)于如上所述的裝配有固定鏡頭的大多數(shù)HMD裝置，成像系統(tǒng)將固定鏡頭的鏡頭簡(jiǎn)檔并入到圖像校準(zhǔn)過(guò)程中，該圖像校準(zhǔn)過(guò)程在將圖像渲染到HMD顯示器之前對(duì)圖像應(yīng)用預(yù)失真。然后，在圖像通過(guò)固定鏡頭時(shí)，所應(yīng)用的圖像預(yù)失真被中和，因此在用戶眼睛中圖像是正確的。