[发明专利]虚拟现实显示设备、画面呈现方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种虚拟现实显示设备，其特征在于，所述虚拟现实显示设备包括：主透镜、半反射透镜、第一显示屏、第二显示屏、变焦组件以及眼动跟踪摄像头；

所述主透镜设置在所述第一显示屏的正前方，且与第一方向垂直；所述第一方向是所述第一显示屏发出的光线的传播方向；所述第一显示屏用于显示场景视角范围内的指定景深处的第一图像元素；

所述半反射透镜设置在所述主透镜和所述第一显示屏之间，且所述半反射透镜与所述第一方向之间呈一倾斜角度；

所述眼动跟踪摄像头指向所述虚拟现实显示设备被佩戴时的眼球位置；

所述第二显示屏面向所述半反射透镜，且所述第二显示屏发出的光线经过所述半反射透镜反射后沿所述第一方向传播；所述第二显示屏用于显示所述场景视角范围内的未被所述第一显示屏显示的第二图像元素；

所述变焦组件设置在所述第二显示屏正面；所述变焦组件具有至少两个焦段；所述第二显示屏用于基于所述眼动跟踪摄像头跟踪获得的眼球焦点位置进行图像展示，以使得所述第二显示屏中显示的第二图像元素的虚像成像在眼球焦点位置；所述第二图像元素是响应于所述虚拟现实显示设备的佩戴者的眼球焦点位置发生改变，基于变化后的所述眼球焦点位置确定目标图像子元素，并基于目标图像子元素以及虚化后的其它图像子元素生成并更新的；所述目标图像子元素是变化后的所述眼球焦点位置对应的景深位置处的图像子元素；所述其它图像子元素是所述第二图像元素中除了所述目标图像子元素之外的图像子元素；所述目标图像子元素的清晰度高于所述其它图像子元素的清晰度；所述变焦组件用于基于所述眼球焦点位置调整焦段；

其中，所述第一显示屏的屏幕中心位置包含挖孔区域，所述眼动跟踪摄像头设置在所述挖孔区域中；或者，所述眼动跟踪摄像头是所述第一显示屏的屏幕中心位置的屏下摄像头。

2.根据权利要求1所述的虚拟现实显示设备，其特征在于，所述变焦组件为液态变焦组件。

3.根据权利要求2所述的虚拟现实显示设备，其特征在于，所述变焦组件包含单个液态镜头，或者，所述变焦组件包含叠加设置的至少两个液态镜头。

4.根据权利要求1至3任一所述的虚拟现实显示设备，其特征在于，所述变焦组件具有的至少两个焦段中，每相邻两个焦段之间存在部分重叠。

5.根据权利要求1所述的虚拟现实显示设备，其特征在于，所述虚拟现实显示设备还包括处理器，所述处理器分别与所述第一显示屏、所述第二显示屏、所述变焦组件以及所述眼动跟踪摄像头电性相连。

6.一种虚拟现实画面呈现方法，其特征在于，所述方法由权利要求1至5任一所述的虚拟现实显示设备执行，所述方法包括：

通过所述虚拟现实显示设备中的第一显示屏显示虚拟现实场景的第一图像元素；所述第一图像元素是场景视角范围内的指定景深处的图像元素；

通过所述虚拟现实显示设备中的第二显示屏显示所述虚拟现实场景的第二图像元素；所述第二图像元素经过所述虚拟现实显示设备中的变焦组件的变焦，以及经过半反射透镜反射后，与所述第一图像元素叠加呈现所述虚拟现实场景的场景画面；所述第二图像元素是所述场景视角范围内的未被所述第一显示屏显示的图像元素；

响应于所述虚拟现实显示设备的佩戴者的眼球焦点位置发生改变，通过所述第二显示屏显示更新后的所述第二图像元素，以使得所述第二显示屏中显示的第二图像元素的虚像成像在眼球焦点位置；所述第二图像元素经过所述变焦组件变焦，以及经过半反射透镜反射后，与所述第一图像元素叠加呈现所述虚拟现实场景的场景画面；所述第二图像元素是响应于所述虚拟现实显示设备的佩戴者的眼球焦点位置发生改变，基于变化后的所述眼球焦点位置确定目标图像子元素，并基于目标图像子元素以及虚化后的其它图像子元素生成并更新的；所述目标图像子元素是变化后的所述眼球焦点位置对应的景深位置处的图像子元素；所述其它图像子元素是所述第二图像元素中除了所述目标图像子元素之外的图像子元素；所述眼球焦点位置是所述佩戴者关注的景深位置；所述目标图像子元素的清晰度高于所述其它图像子元素的清晰度；

其中，所述第一显示屏的屏幕中心位置包含挖孔区域，所述眼动跟踪摄像头设置在所述挖孔区域中；或者，所述眼动跟踪摄像头是所述第一显示屏的屏幕中心位置的屏下摄像头。