[发明专利]VR头戴显示设备及显示方法

权利要求书

1.一种VR头戴显示设备，其特征在于，包括：

用于追踪用户视线焦点变化的眼球追踪单元；

设于VR透镜和VR显示屏之间的微透镜阵列；

设于所述VR透镜和所述微透镜阵列之间的高清显示屏，所述高清显示屏的尺寸小于所述VR显示屏；以及，

与所述眼球追踪单元、所述微透镜阵列和所述高清显示屏电连接的主控单元，所述主控单元用于根据所述眼球追踪单元的追踪结果控制所述高清显示屏的显示内容，并控制所述微透镜阵列中的第一微透镜单元反射所述高清显示屏的显示内容以及第二微透镜单元透射所述VR显示屏的显示内容；

其中，所述微透镜阵列包括多个微透镜单元以及微透镜阵列驱动，且每个微透镜单元至少具有两种工作状态：透射工作状态和反射工作状态；

所述微透镜阵列驱动与主控单元电连接，用于接收所述主控单元的工作状态变化指令，并根据该工作状态变化指令调整所述微透镜单元的工作状态；

所述眼球追踪单元包括图像采集设备；所述图像采集设备设于所述VR透镜的上方，且其拍摄方向朝向所述VR透镜的出瞳所在方向。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述微透镜阵列驱动在根据工作状态变化指令调整所述微透镜单元的工作状态时，具体用于：根据所述工作状态变化指令控制所述第一微透镜单元进入反射工作状态以及所述第二微透镜单元进入透射工作状态。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述高清显示屏设于所述VR透镜的物方视场角对应的视场之外。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述高清显示屏相对于所述VR显示屏倾斜放置。

5.一种适用于权利要求1～4中任一项所述的VR头戴显示设备的显示方法，其特征在于，所述方法包括：

根据眼球追踪单元对用户的视线焦点的追踪结果，确定所述用户的视线焦点在VR显示屏上对应的焦点位置；

根据所述焦点位置，确定所述VR显示屏上在所述用户的视线聚焦处对应的显示内容以及微透镜阵列中的第一微透镜单元和第二微透镜单元；

在所述高清显示屏上显示所述用户的视线聚焦处对应的显示内容，并控制所述第一微透镜单元反射所述高清显示屏的显示内容以及所述第二微透镜单元透射所述VR显示屏的显示内容；

其中，所述微透镜阵列包括多个微透镜单元以及微透镜阵列驱动，且每个微透镜单元至少具有两种工作状态：透射工作状态和反射工作状态；

所述微透镜阵列驱动用于接收工作状态变化指令，并根据所述工作状态变化指令调整所述微透镜单元的工作状态；

其中，所述眼球追踪单元包括图像采集设备；所述图像采集设备设于所述VR透镜的上方，且其拍摄方向朝向所述VR透镜的出瞳所在方向。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述焦点位置，确定所述VR显示屏上在所述用户的视线聚焦处对应的显示内容，包括：

将所述VR显示屏上，位于所述焦点位置周围指定区域范围内的显示单元所显示的内容作为所述用户的视线聚焦处对应的显示内容。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述焦点位置周围指定区域范围包括：以所述焦点位置为视场中心的10°视场角在所述VR显示屏上对应的视场范围。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述焦点位置，确定微透镜阵列中的第一微透镜单元和第二微透镜单元，包括：

根据所述焦点位置对应视线与所述微透镜阵列的交点，从所述微透镜阵列中确定用于反射所述高清显示屏的显示内容的微透镜单元，作为所述第一微透镜单元；以及，从所述微透镜阵列中确定所述第一微透镜单元之外的微透镜单元作为所述第二微透镜单元。

9.根据权利要求5或8所述的方法，其特征在于，控制第一微透镜单元反射所述高清显示屏的显示内容以及所述第二微透镜单元透射所述VR显示屏的显示内容，包括：

控制所述第一微透镜单元进入反射工作状态，并根据所述高清显示屏与所述第一微透镜单元的相对位置调整所述第一微透镜单元的旋转角度，以反射所述高清显示屏的显示内容；和/或，

控制所述第二微透镜单元进入透射工作状态，并根据所述VR显示屏与所述第二微透镜单元的相对位置调整所述第二微透镜单元的旋转角度，以透射VR显示屏的显示内容。