[发明专利]自动对焦、多焦面VR显示系统

摘要

本发明公开了一种自动对焦、多焦面VR显示系统。包括人眼、透镜、第一屏幕、第二屏幕和偏振反射片，透镜、偏振反射片和第二屏幕同光轴依次布置，并在偏振反射片侧方设有第一屏幕，人眼位于第二屏幕前方；第一、第二屏幕分别位于偏振反射片旁侧和正侧，通过偏振反射片对第一屏幕和第二屏幕发出的光进行分光进入人眼；第一屏幕和第二屏幕各自到人眼的光程不同，通过调节移动透镜沿光轴位置进而调节透镜到第一屏幕和第二屏幕的光程距离，从而改变人眼经透镜的聚焦平面，使得人眼所看到的虚像在第一屏幕和第二屏幕之间切换。本发明解决了由景深引起的辐奏调节冲突而导致的视觉眩晕问题，大大降低了视觉冲突，从而降低眩晕感。

主权项

1.一种自动对焦、多焦面VR显示系统，其特征在于：包括人眼(1)、透镜(4)、第一屏幕(5)、第二屏幕(6)和偏振反射片(7)，透镜(4)、偏振反射片(7)和第二屏幕(6)同光轴依次布置，并在偏振反射片(7)侧方设有第一屏幕(5)，人眼(1)位于第二屏幕(6)前方；所述的第一屏幕(5)位于偏振反射片(7)旁侧，第二屏幕(6)位于偏振反射片(7)正侧，第一屏幕(5)发出的光经偏振反射片(7)反射后再经透镜(4)进入人眼(1)，第二屏幕(6)发出的光经偏振反射片(7)透射后再经透镜(4)进入人眼(1)，通过偏振反射片(7)对第一屏幕(5)和第二屏幕(6)发出的光进行分光进入人眼(1)；所述的第一屏幕(5)和第二屏幕(6)各自到人眼(1)的光程不同，通过调节移动透镜(4)沿光轴位置进而调节透镜(4)到第一屏幕(5)和第二屏幕(6)的光程距离，从而改变人眼(1)经透镜(4)的聚焦平面，使得人眼(1)所看到的虚像在第一屏幕(5)和第二屏幕(6)之间切换；所述的人眼(1)的正前方还设有人眼追踪系统，利用人眼追踪系统检测人眼所聚焦的平面视觉位置，通过平面视觉位置结合匹配屏幕上所显示的视觉内容对应获得是否需要进行成像处理的情况，进而获得移动透镜(4)沿光轴位置的信号；所述的第一屏幕(5)和第二屏幕(6)分别显示VR视觉呈现内容的不同远近处部分；第一屏幕(5)和第二屏幕(6)所显示的内容不一样，第一屏幕(5)仅显示近处的物体，第二屏幕(6)仅显示远处的物体，第一屏幕(5)与第二屏幕(6)显示的视觉内容组合起来为一个完整的内容；或者所述的第一屏幕(5)和第二屏幕(6)显示相同的VR视觉呈现内容，但第一屏幕(5)和第二屏幕(6)所显示的VR视觉呈现内容中的不同远近处部分的模糊度不同；让第一屏幕(5)所显示的近处物体清晰，远处物体模糊；第二屏幕(6)显示的近处物体是模糊的，远处物体是清晰的；当通过人眼追踪系统检测到人观察屏幕上视觉内容中的近处物体时，人眼通过透镜观察第一屏幕(5)，通过马达(8)调节透镜(4)沿光轴的位置，使得第一屏幕(5)位于透镜(4)的焦点上，其显示的像是清晰的，而第二屏幕( 6) 距离透镜(4)较远处于离焦状态，所显示的像是模糊的；当通过人眼追踪系统检测到人观察屏幕上视觉内容中的远处物体时，控制马达(8)调节透镜(4)对焦第二屏幕(6)，使得第一屏幕(5)不再位于透镜(4)焦点上，第二屏幕(6)位于透镜(4)焦点上，第二屏幕(6)的像是清晰的，而第一屏幕(5)处于离焦状态，其像是模糊的。