[發明專利]用于動態地調整HUD的方法和HMD

在審

• 申請號: 202010076855.8
• 申請日: 2020-01-23
• 公開（公告）號: CN111506188A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 杰弗里·庫珀
• 申請（專利權）人: 托比股份公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/0481;G02B27/01
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎

本文中的實施例涉及用于自適應地調整平視顯示器(HUD)的方法和頭戴式裝置(HMD)(205)，其中所述HUD包含用戶界面(UI)或HUD圖形(201)，所述HMD包括：至少一個眼睛追蹤器、處理器以及含有可由所述處理器執行的指令的存儲器，其中所述HMD(205)操作以：確定凝視距離，其中所述凝視距離是到所述HUD的用戶正凝視的凝視點的距離；以及調整在所述用戶的每只眼睛前方的所述HUD UI(201)的位置以使得所述HUD UI(201)看上去定位在所述凝視距離處，從而動態地調整所述HUD。

技術領域

本公開涉及顯示器，并且具體地說，本公開涉及可穿戴頭戴式裝置(HMD)以及用于動態地調整HMD的平視顯示器(HUD)的方法，其中HUD保持對焦。

背景技術

可穿戴系統可將各種元件(諸如，小型化計算機、輸入裝置、傳感器、檢測器、圖像顯示器、無線通信裝置以及圖像和音頻傳感器)集成到可由用戶穿戴的裝置中。

通過將圖像顯示元件放置得靠近穿戴者的眼睛，可使人造圖像疊加在穿戴者在現實世界的視野上。這些圖像顯示元件并入到也稱為“近眼顯示器”或HMD或HUD的系統中。取決于顯示元件的大小以及到穿戴者的眼睛的距離，人造圖像可落在穿戴者的視野上或幾乎填充穿戴者的視野。

當戴著HMD時，用戶界面(UI)元件通常用于顯示與用戶相關的信息。當用戶環顧四周時，將一些UI信息保持為在用戶的視野中可見是有用的(HUD UI)。HUD UI可看上去相對于HMD固定。HUD UI的實例是通知、文字和數字讀數、圖標、圖像等。

當前HMD眼鏡在遠離眼鏡約1m的固定虛擬距離處顯示HUD。如果用戶正看著近處的某物(例如，正看書)并且用戶想要看著HUD，那么用戶將必須將眼睛從～0.5m(讀書距離)發散到～1m(HUD距離)，以便聚焦在HUD上。類似地，如果用戶正看著遠處的某物(例如，正看著遠處的大樓)，那么用戶必須將眼睛從～100m(大樓距離)會聚到～1m(HUD距離)，以便聚焦在HUD上。使眼睛會聚和發散以看著HUD會導致眼睛疲勞，并且需花時間使眼睛調整到新距離。這對于用戶來說是不舒適的。此外，這可在眼睛正調整時導致用戶錯過重要視覺提示。

發明內容

本文中的實施例的目的是通過提供用于動態地調整HMD的HUD的方法和HMD來解決上述問題。

根據本文中的實施例的一方面，提供一種在HMD中用于自適應地調整HUD的方法，其中所述HUD包含UI，所述方法包括：確定凝視距離，其中所述凝視距離是到所述HUD的用戶正凝視的凝視點的距離；調整在所述用戶的每只眼睛的前方的所述HUD UI的位置以使得所述HUD UI看上去定位在所述凝視距離處，從而動態地調整所述HUD。

根據一個實施例，動態地調整所述HUD包含：在所述用戶的視野中將所述HUD UI維持在大致上相同的視覺大小，從而調整所述HUD UI的位置。

作為示例性實施例，對所述HUD的調整包括在虛擬空間中將所述HUD UI移動到所述凝視距離并比例縮放(scaling)所述HUD UI的大小，以在所述用戶的視野中維持與所述移動之前大致上相同的視覺大小，其中比例縮放包含將HUD尺度乘以所述凝視距離。

根據本文中的實施例的另一方面，提供一種用于自適應地調整HUD的HMD，其中所述HUD包含UI，所述HMD包括：至少一個眼睛追蹤器、處理器以及含有可由所述處理器執行的指令的存儲器，其中所述HMD操作以：確定凝視距離，其中所述凝視距離是到所述HUD的用戶正凝視的凝視點的距離；并且調整在所述用戶的每只眼睛的前方的所述HUD UI的位置以使得所述HUD UI看上去定位在所述凝視距離處，從而動態地調整所述HUD。

還提供一種由根據本文中的實施例的HMD操作的HUD。

還提供一種計算機程序，其包括指令，所述指令在根據本文中的實施例的HMD的至少一個處理器上執行時，導致所述處理器執行根據本發明的實施例的方法。