头戴式显示器及近眼显示方法技术

本申请提供一种头戴式显示器，包括：显示模组，用于显示一补偿图像；成像模组，用于将补偿图像调制为近眼显示图像，并将近眼显示图像投射到使用者的眼睛中；驱动模组，与成像模组连接，用于调整成像模组的位置；眼动追踪模组，用于获取眼睛的轮廓图像；以及处理器，与眼动追踪模组及驱动模组电连接，用于根据轮廓图像计算出眼睛在显示模组上的注视位置，并用于向驱动模组传输驱动控制信号，使驱动模组根据驱动控制信号调整成像模组的位置，以使成像模组的光轴与注视位置重合；处理器还与显示模组电连接，用于使显示模组以注视位置为中心生成补偿图像。本申请还提供一种近眼显示方法。本申请还提供一种近眼显示方法。本申请还提供一种近眼显示方法。

【技术实现步骤摘要】
头戴式显示器及近眼显示方法


[0001]本申请涉及显示领域，尤其涉及一种头戴式显示器以及一种近眼显示方法。

技术介绍

[0002]现有的基于虚拟现实(Virtual Reality，VR)的显示器，通常是通过镜头来将显示模组显示的图像投射到人眼中。由于镜头本身会使图像产生畸变，因此通常会预先在显示模组上将待显示的图像经过反畸变处理，即显示模组显示的为补偿图像，补偿图像经过镜头投射到人眼中，从而让观察者看到经过校正的近眼显示图像。然而，补偿图像补偿的畸变程度越大，经过镜头后的近眼显示图像越不清晰。由于镜头的光轴通常固定并与显示模组的中心重合，使得在显示模组边缘位置显示的图像清晰度较差，当人眼注视显示模组的边缘位置时，画面的失真程度较高，影响使用体验。

技术实现思路

[0003]本申请一方面提供一种头戴式显示器，包括：
[0004]显示模组，用于显示一补偿图像；
[0005]成像模组，用于将所述补偿图像调制为近眼显示图像，并将所述近眼显示图像投射到使用者的眼睛中；
[0006]驱动模组，与所述成像模组连接，用于调整所述成像模组的位置；
[0007]眼动追踪模组，用于获取所述眼睛的轮廓图像；以及
[0008]处理器，与所述眼动追踪模组及所述驱动模组电连接，用于根据所述轮廓图像计算出所述眼睛在所述显示模组上的注视位置，并用于向所述驱动模组传输驱动控制信号，使所述驱动模组根据所述驱动控制信号调整所述成像模组的位置，以使所述成像模组的光轴与所述注视位置重合；所述处理器还与所述显示模组电连接，用于使所述显示模组以所述注视位置为中心生成所述补偿图像。
[0009]本申请实施例提供的头戴式显示器，通过设置眼动追踪模组和处理器，有利于计算出眼睛的注视位置，再通过设置驱动模组来调整成像模组的位置，可以使成像模组的光轴随着眼睛的注视中心移动，并通过以所述注视中心为中心生成补偿图像，从而使眼睛注视的位置始终具有较高的清晰度以及较小的畸变程度，有利于提高视觉体验。
[0010]在一实施例中，所述处理器还用于根据所述显示模组上每一像素点与所述注视位置之间的距离，设置每一所述像素点对应补偿图像上的位置。
[0011]在一实施例中，所述处理器还用于根据所述注视位置，计算所述成像模组需要移动的角度，以生成所述驱动控制信号。
[0012]在一实施例中，所述驱动模组包括第一驱动模块和第二驱动模块，所述第一驱动模块用于控制所述成像模组的光轴沿第一方向移动，所述第二驱动模块用于控制所述成像模组的光轴沿第二方向移动。
[0013]本申请另一方面提供一种近眼显示方法，用于通过成像模组将近眼显示图像投射
[0044]步骤
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S1、S2、S3
[0045]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
[0046]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0047]除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
[0048]为能进一步阐述本申请达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施方式，对本申请作出如下详细说明。
[0049]请参阅图1，本申请实施例的头戴式显示器100包括：显示模组10、成像模组30、驱动模组50、眼动追踪模组70以及处理器90。其中，显示模组10用于显示一补偿图像，成像模组30用于将补偿图像调制为近眼显示图像，并将近眼显示图像投射到使用者的眼睛E中。驱动模组50与成像模组30连接，用于调整成像模组30的位置，眼动追踪模组70用于获取眼睛E的轮廓图像，处理器90与显示模组10、驱动模组50、以及眼动追踪模组70电连接，用于根据轮廓图像计算眼睛E的注视位置O，并向驱动模组50传输驱动控制信号，使所述驱动模组50根据所述驱动控制信号调整所述成像模组30的位置，以使成像模组30的光轴31与注视位置O重合，并用于使显示模组10以注视位置O为中心生成补偿图像。
[0050]显示模组10可以为液晶显示模组或者例如微型发光二极管显示模组等自发光型显示模组，本申请对此不作限制。
[0051]成像模组30可以为单个透镜或者多个透镜的组合。举例来说，成像模组30可以为单个菲涅尔透镜，或者由多个透镜及光学薄膜组合形成的折叠光路，本申请对此不作限制。
[0052]请一并参阅图1和图2，驱动模组50包括第一驱动模块51和第二驱动模块53，第一驱动模块51用于通过调节成像模组30的位置而控制成像模组30的光轴31在第一方向X上移动，第二驱动模块53用于通过调节成像模组30的位置而控制成像模组30的光轴31在第二方向Y上移动。具体来说，第一驱动模块51和第二驱动模块53分别用于在不同的方向上调节成像模组30的位置，使得成像模组30可以相对于眼睛E进行旋转，成像模组30的位置调整范围大于眼睛E的转动范围，使得眼睛E看向任意位置时，成像模组30的光轴31都可以与眼睛E的注视方向重合。
[0053]第一驱动模块51和第二驱动模块53可以为音圈马达，或者其他驱动装置，本申请对此不作限制。
[0054]眼动追踪模组70用于获取眼睛E的轮廓图像。具体来说，眼动追踪模组70可以包括红外光源以及采集相机(图未示)，红外光源用于向眼睛E发射红外光，采集相机用于接收从眼睛E上反射回的红外光，从而得到眼睛E的轮廓图像。其中，轮廓图像可以包括角膜的图像或者瞳孔的图像等信息，本申请对此不作限制，只要能根据轮廓图像计算出眼睛E的注视位置，都在本申请的范围内。
[0055]处理器90可以为一中央处理器，也可以为多个芯片组成的集成电路，本申请对此不作限制。
[0056]处理器90与眼动追踪模组70通过连接线80电连接，用于接收眼睛E的轮廓图像，并用于根据轮廓图像计算出眼睛E的注视位置O。具体来说，由于轮廓图像记录了眼睛E的角膜或者瞳孔等信息，通过对轮廓图像记录的信息进行计算，可以得到眼睛E的注视方向。由于眼睛E与显示模组10之间的距离相对固定，通过计算出的眼睛E的注视方向，即可计算出眼睛E注视的显示模组10的位置。
[0057]举例来说，请一并参阅图3和图4，当眼睛E的注视位置从显示模组10的中心位置偏移时，眼动追踪模组70获取的眼睛E的轮廓图像会发生变化，处理器90根据轮廓图像的变化，即可计算出眼睛E偏转的角度，从而计算出眼睛E的注视方向，在已知眼睛E和显示模组10之间距离的情况下，可以以此计算出眼睛E的注视方向在显示模组10上对应的注视位置O
’
。
[0058]处理器90与驱动模组50通过连接线80电连接，用于根据眼睛E的注视位置O
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，计算成像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种头戴式显示器，其特征在于，包括：显示模组，用于显示一补偿图像；成像模组，用于将所述补偿图像调制为近眼显示图像，并将所述近眼显示图像投射到使用者的眼睛中；驱动模组，与所述成像模组连接，用于调整所述成像模组的位置；眼动追踪模组，用于获取所述眼睛的轮廓图像；以及处理器，与所述眼动追踪模组及所述驱动模组电连接，用于根据所述轮廓图像计算出所述眼睛在所述显示模组上的注视位置，并用于向所述驱动模组传输驱动控制信号，使所述驱动模组根据所述驱动控制信号调整所述成像模组的位置，以使所述成像模组的光轴与所述注视位置重合；所述处理器还与所述显示模组电连接，用于使所述显示模组以所述注视位置为中心生成所述补偿图像。2.如权利要求1所述的头戴式显示器，其特征在于，所述处理器还用于根据所述显示模组上每一像素点与所述注视位置之间的距离，设置每一所述像素点对应补偿图像上的位置。3.如权利要求1所述的头戴式显示器，其特征在于，所述处理器还用于根据所述注视位置，计算所述成像模组需要移动的角度，以生成所述驱动控制信号。4.如权利要求1所述的头戴式显示器，其特征在于，所述驱动模组包括第一驱动模块和第二驱动模块，所述第一驱动模块用于控制所述成像模组的光轴沿第一方向移动，所述第二驱动模块用于控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄军，
申请(专利权)人：业桓科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：