頭戴顯示裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種頭戴顯示裝置，包括主體框架、透視式光學(xué)顯示系統(tǒng)、主控系統(tǒng)和雙目立體視覺系統(tǒng)，透視式光學(xué)顯示系統(tǒng)包括圖像顯示模塊、光學(xué)放大系統(tǒng)和微調(diào)機(jī)構(gòu)；雙目立體視覺系統(tǒng)拍攝人眼前方的目標(biāo)物，利用視差原理測距的方法，獲得目標(biāo)物到人眼的距離；主控系統(tǒng)根據(jù)得到的目標(biāo)物到人眼的距離，控制透視式光學(xué)顯示系統(tǒng)自動調(diào)整虛像到人眼的距離，保證用戶在使用這些圖像顯示器時(shí)用眼的舒適度，緩解視野疲勞；且在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，當(dāng)景深變化時(shí)，自動調(diào)節(jié)虛像距人眼的距離，使虛像與實(shí)際環(huán)境貼合，能達(dá)到真正的增強(qiáng)顯示效果，可極大增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。
【專利說明】頭戴顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及可穿戴計(jì)算頭戴顯示設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種頭戴顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的HMD (HeadMountDisplay,頭戴式可視設(shè)備)虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的顯示系統(tǒng)，由于光學(xué)顯示系統(tǒng)是按照一固定成像距離設(shè)計(jì)，因此圖像源經(jīng)光學(xué)顯示系統(tǒng)后在人眼前方顯示的虛像距人眼的距離是固定的，如果將這樣的HMD設(shè)備用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，由于虛像距人眼的距離是不變的，而所處環(huán)境是時(shí)刻改變的，通過這些顯示系統(tǒng)看到的虛像就是飄浮在空中的，與實(shí)際環(huán)境脫離，不僅不能達(dá)到真正的增強(qiáng)顯示效果，且用戶體驗(yàn)極差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種頭戴顯示裝置，解決現(xiàn)有頭戴顯示光學(xué)系統(tǒng)虛像距人眼的距離不可調(diào)的缺陷，可根據(jù)目標(biāo)物到人眼的距離遠(yuǎn)近，自動調(diào)節(jié)虛像到人眼距離的遠(yuǎn)近，使虛像與實(shí)際環(huán)境更好的融合。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種頭戴顯示裝置，包括主體框架、透視式光學(xué)顯示系統(tǒng)、主控系統(tǒng)和雙目立體視覺系統(tǒng)，透視式光學(xué)顯示系統(tǒng)包括圖像顯示模塊、光學(xué)放大系統(tǒng)和微調(diào)機(jī)構(gòu)；
[0005]雙目立 體視覺系統(tǒng)拍攝人眼前方的目標(biāo)物，利用視差原理測距的方法，獲得目標(biāo)物到人眼的距離；
[0006]主控系統(tǒng)根據(jù)得到的目標(biāo)物到人眼的距離，控制微調(diào)機(jī)構(gòu)調(diào)整圖像顯示模塊與光學(xué)放大系統(tǒng)的軸向距離，和/或控制微調(diào)機(jī)構(gòu)調(diào)整光學(xué)放大系統(tǒng)的焦距，使虛像到人眼距離等于目標(biāo)物到人眼的距離。
[0007]其中，雙目立體視覺系統(tǒng)包括兩個(gè)焦距相同的攝像機(jī)或一運(yùn)動的攝像機(jī)，目標(biāo)物距攝像機(jī)距離Z用以下公式計(jì)算:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種頭戴顯示裝置，其特征在于，包括主體框架、透視式光學(xué)顯示系統(tǒng)、主控系統(tǒng)和雙目立體視覺系統(tǒng)，透視式光學(xué)顯示系統(tǒng)包括圖像顯示模塊、光學(xué)放大系統(tǒng)和微調(diào)機(jī)構(gòu)； 雙目立體視覺系統(tǒng)拍攝人眼前方的目標(biāo)物，利用視差原理測距的方法，獲得目標(biāo)物到人眼的距離； 主控系統(tǒng)根據(jù)得到的目標(biāo)物到人眼的距離，控制微調(diào)機(jī)構(gòu)調(diào)整圖像顯示模塊與光學(xué)放大系統(tǒng)的軸向距離，和/或控制微調(diào)機(jī)構(gòu)調(diào)整光學(xué)放大系統(tǒng)的焦距，使虛像到人眼距離等于目標(biāo)物到人眼的距離。
2.如權(quán)利要求1所述的頭戴顯示裝置，其特征在于，所述調(diào)整光學(xué)放大系統(tǒng)的焦距，進(jìn)一步包括:用微調(diào)機(jī)構(gòu)改變光學(xué)放大系統(tǒng)中各光學(xué)元件的位置關(guān)系，以調(diào)整光學(xué)放大系統(tǒng)的焦距。
3.如權(quán)利要求1至或2任一項(xiàng)所述的頭戴顯示裝置，其特征在于，當(dāng)通過調(diào)整圖像顯示模塊與光學(xué)放大系統(tǒng)的軸向距離，或通過改變光學(xué)放大系統(tǒng)中各光學(xué)元件的位置關(guān)系來調(diào)整光學(xué)放大系統(tǒng)的焦距時(shí)，所述微調(diào)機(jī)構(gòu)采用螺紋副傳動微調(diào)方式，每一個(gè)需要移動的光學(xué)組件安裝一組微調(diào)機(jī)構(gòu)，每組微調(diào)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動控制板、微型步進(jìn)電機(jī)、齒輪副、轉(zhuǎn)動螺桿、移動螺母座；需移動的光學(xué)組件安裝固定在移動螺母座上，微型步進(jìn)電機(jī)在驅(qū)動控制板的驅(qū)動下，以齒輪副方式驅(qū)動螺紋副中的轉(zhuǎn)動螺桿轉(zhuǎn)動來帶動移動螺母座的軸向移動。
4.如權(quán)利要求1所述的頭戴顯示裝置，其特征在于，所述光學(xué)放大系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件采用液體透鏡，微調(diào)機(jī)構(gòu)向液體透鏡外加電壓或微調(diào)機(jī)構(gòu)通過機(jī)械力改變液體形狀，實(shí)現(xiàn)調(diào)整光學(xué)放大系統(tǒng)的焦距。
【文檔編號】G02B27/01GK203480126SQ201320529213
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】黃琴華, 宋海濤 申請人:成都理想境界科技有限公司