[发明专利]近眼系统及其方法

说明书

一种近眼显示系统(100)，包括：显示组件(102)，其包括至少一个显示面板(110)；和显示驱动(120)，用于基于具有第一频率的帧时钟信号(124)以低留存模式显示帧的序列(121)。所述近眼显示系统进一步包括面对所述显示组件的一对液态膜镜头(112‑1,112‑2)；和耦合至所述液态膜镜头的镜头驱动(114)，所述镜头驱动生成具有第二频率的周期性的、连续可变的驱动信号(116)，其中所述第一频率是所述第二频率的整数倍。由于所述液态膜镜头与所述帧序列的低留存显示同步，每个显示帧通过所述液态膜镜头在不同的接近恒定的焦深被感知，因此为用户形成了所显示图像中的多个焦平面的感知。

技术领域

本公开总体上涉及立体近眼显示器，并且更具体的，涉及提供视觉提示用于立体近眼显示器中的深度感知。

背景技术

在常规的立体近眼虚拟现实(VR)显示系统中，二维(2D)VR图像在距用户眼睛的固定深度处聚焦，而该2D VR图像中的对象的深度则可以有所变化。这导致了人类视觉系统所采用的聚散提示(vergence cue)和调整提示(accommodation cue)之间的冲突信息。常常被称作“调整-聚散冲突”的这种冲突进场会导致眼睛疲劳、头痛或者其他的用户不适。此外，该2D VR图像通常仅在一个固定的焦平面被渲染，并且因此用户通常无法像该用户在实际3D环境中所能够的那样来选择在不同焦平面上进行调整。这种无法利用适当的对应视觉显示改变焦平面对于用户在VR图像所表示的虚拟环境中的沉浸感具有负面影响。

附图说明

通过参考附图，本公开可以更好地被理解并且其许多特征和优势对于本领域技术人员而言将是清楚明白的。在不同附图中使用相同的附图标记来指示相似或相同的事项。

图1是图示根据一些实施例的采用经调制的变焦液态膜镜头的近眼显示系统的示图，所述经调制的变焦液态膜镜头与对焦选软的图像的显示同步，以在所显示的VR图像中提供所感知的多个并发焦平面的感觉。

图2是图示表示根据一些实施例的图1中的近眼显示系统的双焦深实施方式的示例波形。

图3是图示根据一些实施例的由图2的实施方式所获得的两个所感知焦距的示图。

图4是图示表示根据一些实施例的图1中的近眼显示系统的四焦深实施方式的示例波形。

图5是图示根据一些实施例的由图4的实施方式所获得的四个所感知焦距的示图。

图6是图示根据一些实施例的图1的近眼显示系统的硬件实施方式的示图。

图7是图示根据一些实施例的用于变焦液态膜镜头组件的同步调制以提供多个并发的所感知焦平面的方法的框图。

具体实施方式

图1-7图示了用于通过一对液态膜镜头的调制而解决立体近眼VR显示器中经常出现的调整-聚散冲突的技术，用户通过所述一对液态膜镜头观看在近眼显示器组件上显示的VR图像内容。这对液态膜镜头被调制从而周期性地且连续地改变该液态膜镜头所表现出的光焦度。另外，在一些实施例中，表示VR图像内容的显示帧的序列被对焦渲染，而使得该序列在针对焦距集合中的不同离散焦距所渲染的帧之间有所交替或重复。该液态膜镜头的调制可以与用来控制该序列的显示帧的显示时序的显示帧时钟信号同步。因此，采用该液态膜镜头的镜头系统的变化的焦距与针对其渲染对应帧的焦平面或焦距同步。由于帧可以以大于视觉留存阈值的速率显示，所以针对不同焦距所渲染的多个帧被用户感知为在所产生的3D VR内容中具有多个并发焦平面的单个图像。这些多个焦平面为用户的眼睛提供了更为有效的焦点提示，并且因此促成了VR场景中有所提升的沉浸感。