[发明专利]头戴式显示器

说明书

在示例实施方式中，头戴式显示器(HMD)装置包括显示器、接收可更换的镜头的可变的镜头接收部、从镜头取得镜头信息的传感器，以及根据镜头信息获取预失真的图像的控制器，其中，控制器在显示器上显示预失真的图像。

背景技术

头戴式显示器(HMD)装置是佩戴在用户头上的显示系统，其包括电子显示器和光学器件，以使用户能够体验正在流式传输或以其他方式传输到显示器的视频和其他多媒体数据。HMD装置允许用户将自己沉浸在各种各样的扩展现实(XR)环境中，扩展现实(XR)环境可以包括例如从娱乐到现实世界应用范围内的虚拟和增强现实(VR，AR)体验。随着HMD装置的不同应用和使用场景的数量不断增加，HMD技术也在不断发展。

附图说明

现在将参照附图描述示例，在附图中：

图1A示出了示例头戴式显示器(HMD)装置的透视图和框图，HMD装置适用于实现自识别的、可更换的镜头和显示器，以实现动态眼罩调整和装置校准；

图1B示出了不同配置的示例HMD装置，在该配置中图像处理可以发生在远程装置上；

图2示出了集成到镜头模块中的可更换的镜头的示例；

图3示出了集成到显示器模块中的电子显示器的示例；

图4A示出了镜头接收部的示例，其具有插入到接收部中的镜头和镜头模块；

图4B示出了显示器接收部的示例，其具有插入到接收部中的显示器和显示器模块；

图5示出了由柔性材料形成的示例眼罩，以适应可以扩展和收缩眼罩尺寸的机械调整；

图6示出了容纳两个镜头和两个显示面板的双镜头和显示器模块的示例；以及

图7、图8A和图8B是示出了操作头戴式显示器(HMD)装置的示例方法的流程图。

在所有附图中，相同的附图标记表示相似但不一定相同的元件。

具体实施方式

随着头戴式显示器(HMD)装置(也称为“头戴式视图器”)的不同应用和使用场景的数量的不断增加，头戴式显示器(HMD)技术也在不断发展。当正在被使用的HMD装置具有了更适合于给定的应用或场景的特定特性时，可以针对该给定的HMD应用或使用场景来优化用户体验。然而，生产具有适合于特定应用的不同特性的多种HMD装置为厂商带来了降低成本和使HMD装置商品化的持续挑战。

大多数头戴式显示器(HMD)装置都是采用固定眼罩设计来制造的，该固定眼罩设计可以容纳特定类型的镜头和显示器。虽然不同的HMD装置厂商的镜头类型可能有所不同，但在HMD装置设计中经常使用的镜头类型是那些具有能够在一系列应用中提供良好性能和优质用户体验的焦距的镜头。HMD装置的眼罩几何形状(例如，眼罩开口的尺寸，和/或在镜头、显示器和用户眼睛之间的距离)可以基于被选择使用在装置中的镜头的类型(即焦距)来确定和构造。因此，大多数HMD装置都以“一刀切”的方式装配了固定镜头和显示器。

此外，每个镜头，无论其类型(即焦距)如何，都包括其自身的“镜头简档”，该镜头简档定义了诸如色差和镜头失真(例如枕形失真)的光学特性。光学特性可以与不同的厂商、品牌、型号、材料等相关联，并且可以在不同的厂商、品牌、型号、材料等之间变化。相应地，对于如上所述的装配有固定镜头的大多数HMD装置，成像系统将固定镜头的镜头简档并入到图像校准过程中，该图像校准过程在将图像渲染到HMD显示器之前对图像应用预失真。然后，在图像通过固定镜头时，所应用的图像预失真被中和，因此在用户眼睛中图像是正确的。