一种头戴式混合现实装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种头戴式混合现实装置及控制方法。该装置包括：用于生成虚拟图像的虚拟图像生成模块和用于显示所述虚拟图像的显示模块，还包括：反射屏，用于反射呈现所述显示模块投射的虚拟图像，并透射呈现外界场景；调整模块，用于根据所述虚拟图像在反射屏上的显示位置，调整所述反射屏对应位置的透光率。本发明专利技术实施例可以解决虚拟图像与外界场景中的图像重合的问题，提高用户的观看效果。

【技术实现步骤摘要】
一种头戴式混合现实装置及控制方法
本专利技术实施例涉及光学仪器技术，尤其涉及一种头戴式混合现实装置及控制方法。
技术介绍
随着技术的提高，头戴式智能穿戴设备也快速发展，将混合现实技术应用到头戴式设备中也成为一种发展趋势。目前的头戴式混合现实设备设置有显示屏、光学传导部件、反射屏以及控制模块。该头戴式混合现实设备的工作原理为：控制模块生成虚拟图像，该虚拟图像可显示在显示屏上，并经光学传导部件投射到反射屏上；反射屏为玻璃材质，能够反射显示屏投射来的虚拟图像至人眼的方向，同时也能够将外界场景的真实图像透射至人眼的方向，用户既可以看到反射屏上显示的虚拟图像，又可以看到透射过来的外界场景中的景象，从而实现虚拟与现实的结合。现有技术的缺陷是：在显示虚拟图像的部位，用户仍可以透过反射屏看到外界场景中的图像，使得虚拟图像与外界场景中的图像重合，用户观看效果不佳。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种头戴式混合现实装置及控制方法，以解决虚拟图像与外界场景中的图像重合的问题，实现提升用户观看效果的目的。第一方面，本专利技术实施例提供了一种头戴式混合现实装置，包括用于生成虚拟图像的虚拟图像生成模块和用于显示所述虚拟图像的显示模块，还包括：反射屏，用于反射呈现所述显示模块投射的虚拟图像，并透射呈现外界场景；调整模块，用于根据所述虚拟图像在反射屏上的显示位置，调整所述反射屏对应位置的透光率。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种头戴式混合现实装置的控制方法，包括生成虚拟图像；将所述虚拟图像显示在显示模块中，还包括：将所述虚拟图像投射到反射屏上，所述反射屏用于反射呈现所述显示模块投射的虚拟图像，并透射呈现外界场景；根据所述虚拟图像在反射屏上的显示位置，调整所述反射屏对应位置的透光率。本专利技术实施例通过反射屏呈现显示模块所投射的虚拟图像，并透射呈现外界场景，再由调整模块根据虚拟图像在反射屏上的显示位置，调整反射屏对应位置的透光率，以解决虚拟图像与外界场景中的图像重合的问题，提高用户的观看效果。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的一种头戴式混合现实装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例二提供的一种头戴式混合现实装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例三提供的一种头戴式混合现实装置的结构示意图；图4为本专利技术实施例四提供的一种头戴式混合现实装置的结构示意图；图5为本专利技术实施例五提供的一种头戴式混合现实装置的控制方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术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专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种头戴式混合现实装置的结构示意图，本实施例可适用于使用头戴式混合现实装置显示混合现实图像的情况，该装置可通过硬件和/或软件的方式实现，并一般可用于智能穿戴设备中。参考图1，本实施例提供的头戴式混合现实装置具体包括：用于生成虚拟图像的虚拟图像生成模块110和用于显示所述虚拟图像的显示模块120，进一步还包括反射屏130和调整模块140，该反射屏130用于反射呈现所述显示模块120投射的虚拟图像，并透射呈现外界场景；该调整模块140用于根据所述虚拟图像在反射屏130上的显示位置，调整所述反射屏130对应位置的透光率。其中，虚拟图像生成模块110分别与显示模块120和调整模块140相连，反射屏130分别与调整模块140和显示模块120相连。其中，虚拟图像生成模块110生成的虚拟图像可以是预设虚拟图像，也可以是与外界场景的深度信息相配合的虚拟图像。生成的虚拟图像显示在显示模块120上，显示模块120将虚拟图像投射到反射屏130上供用户观看。反射屏130可选用调光玻璃材料，如此既可以呈现显示模块120投射的虚拟图像，又可透射呈现外界场景，进而将虚拟图像与现实结合起来供用户观看。进一步，为解决虚拟图像与外界场景中的图像重合而影响用户观看效果的问题，可由调整模块140根据虚拟图像在反射屏130上的显示位置来调整反射屏130对应位置的透光率。其中，透光率是表示显示设备的透过光的效率，是透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。为提高用户的观看效果，调整模块140可以降低反射屏130上显示有虚拟图像部位的透光率，使得反射屏130上显示有虚拟图像的位置的透明度降低甚至完全不透明，如此解决该位置处的虚拟图像和外界场景的图像发生重合的问题，虚拟图像可以更清晰地入射到人眼中；调整模块140还可以增加反射屏130上未显示有虚拟图像部分的透光率，使得反射屏130上未显示有虚拟图像的位置的透明度增加甚至完全透明，如此外界场景中的图像可以更清晰地透射到人眼中。本实施例的技术方案，通过反射屏130呈现显示模块120所投射的虚拟图像，并透射呈现外界场景，再由调整模块140根据虚拟图像在反射屏130上的显示位置，调整反射屏130对应位置的透光率，解决了虚拟图像与外界场景中的图像重合的问题，使画面更具有立体感和真实感，提高了用户的观看效果。实施例二图2为本专利技术实施例二提供的一种头戴式混合现实装置的结构示意图，本实施例在上述实施例的基础上，优选对显示模块120、调整模块140和反射屏130进一步优化，参考图2，具体包括如下：所述显示模块120包括显示屏121和光学传导部件122；所述显示屏121，用于显示所述虚拟图像；所述光学传导部件122，设置在显示屏121和反射屏130之间，用于将显示屏121上的虚拟图像投射到反射屏130上。其中，显示屏121设置于用户视线范围外的位置，显示屏121上显示的虚拟图像经由光学传导部件122投射到反射屏130上供用户观看。显示屏121可以采用LCD、TFT、OLED或者AMOLED等形式的显示材料，显示屏121像素值可以但不限于是2k、2.5k、4k、8k或者8K以上，且每个像素具有一定的色彩和亮度，其格式可以采用RGB或YUV等，显示屏121也可以用来显示无色彩图像信息。其中，光学传导部件122包括至少一片光学透镜，光学透镜可以将显示屏121上显示的虚拟图像投射到反射屏130上，采用光学透镜投射虚拟图像的方法可以提高光学系统的视场角，为用户提供更好的观看体验。所述调整模块140具体用于：根据所述虚拟图像在反射屏130上的显示位置，将反射屏130上显示有虚拟图像位置的透光率调整为第一透光率，将反射屏130上未显示有虚拟图像位置的透光率调整为第二透光率，所述第一透光率小于第二透光率。其中，第一透光率和第二透光率的值可预设在调整模块140中，为使得反射屏130上显示的虚拟图像部分不与外界场景中重合，且反射屏130上未显示虚拟图像的部分能透过更清晰的外界场景图像，优选设置为第一透光率小于第二透光率。进一步优选第一透光率为0，第二透光率为100％。如此虚拟图像和外界场景可以互相融合而不会互相干扰，有效解决了虚拟图像与外界场景中的图像重合的问题，提高了用户观看效果。所述反射屏130优选为调光玻璃，靠近人眼一侧镀有半透半反膜层。其中，调光玻璃可以选用电致调光玻璃，具体是指在两片导电玻璃之间夹一层电致材料做成的玻璃，本身是透明的，外界光线可以直接透过，通过外加电场的作用可以改变电致调光玻璃的整体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头戴式混合现实装置，包括用于生成虚拟图像的虚拟图像生成模块和用于显示所述虚拟图像的显示模块，其特征在于，还包括：反射屏，用于反射呈现所述显示模块投射的虚拟图像，并透射呈现外界场景；调整模块，用于根据所述虚拟图像在反射屏上的显示位置，调整所述反射屏对应位置的透光率。

【技术特征摘要】
1.一种头戴式混合现实装置，包括用于生成虚拟图像的虚拟图像生成模块和用于显示所述虚拟图像的显示模块，其特征在于，还包括：反射屏，用于反射呈现所述显示模块投射的虚拟图像，并透射呈现外界场景；调整模块，用于根据所述虚拟图像在反射屏上的显示位置，调整所述反射屏对应位置的透光率。2.根据权利要求1所述的头戴式混合现实装置，其特征在于，所述调整模块具体用于：根据所述虚拟图像在反射屏上的显示位置，将反射屏上显示有虚拟图像位置的透光率调整为第一透光率，将反射屏上未显示有虚拟图像位置的透光率调整为第二透光率，所述第一透光率小于第二透光率。3.根据权利要求1所述的头戴式混合现实装置，其特征在于，所述反射屏为调光玻璃，靠近人眼一侧镀有半透半反膜层。4.根据权利要求3所述的头戴式混合现实装置，其特征在于，所述调整模块具体用于：根据所述虚拟图像在反射屏上的显示位置，改变所述调光玻璃两侧电场，以调整所述调光玻璃相应位置的透光率；或者根据所述虚拟图像在反射屏上的显示位置，改变所述调光玻璃的局部温度，以调整所述调光玻璃相应位置的透光率；或者根据所述虚拟图像在反射屏上的显示位置，改变所述调光玻璃的局部光照强度，以调整所述调光玻璃相应位置的透光率；或者根据所述虚拟图像在反射屏上的显示位置，改变所述调光玻璃的局部压力，以调整所述调光玻璃相应位置的透光率。5.根据权利要求1所述的头戴式混合现实装置，其特征在于，还包括：信息获取模块，用于在生成虚拟图像之前，获取具有深度信息的外界图像和头戴式混合现实装置的运动信息；控制模块，用于分析所述外界图像的深度信息，并根据所述运动信息确定所述头戴式混合现实装置发生位移的移动方向和角度。6.根据权利要求5所述的头戴式混合现实装置，其特征在于，所述虚拟图像生成模块具体用于：根据所述深度信息、移动方向和角度生成虚拟图像。7.根据权利要求5所述的头戴式混合现实装置，其特征在于，所述信息获取模块包括：深度摄像机，设置在反射屏外部，用于获取具有深度信息的外界图像；运动传感器，设置于头戴式混合现实装置，用于获取头戴式混合现实装置的运动信息。8.根据权利要求1所述的头戴式混合现实装置，其特征在于，所述显示模块包括显示屏和光学传导部件；所述显示屏，用于显示所述虚拟图像；所述光学传导部件，设置在显示屏和反射屏之间，用于将显示屏上的虚拟图像投射到反射屏上。9.一种头戴式混合现实装置的控制方法，包括生成虚拟图像；将所述虚拟图像显示在显示模块中，其特征在于，还包括：将所述虚拟图像投射到反射屏...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱立荣，
申请(专利权)人：上海乐蜗信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31