[发明专利]用于在头戴式显示系统中跟踪焦点的设备和方法

权利要求书

1.一种电子装置，包括：

光源，被配置为朝向所述装置的用户的眼睛发射光；

透镜；

耦接到所述透镜的光传感器，被配置为检测从所述用户的眼睛反射的反射光；

耦接到所述光传感器的至少一个处理器，被配置为基于所述反射光的一个或多个位置来确定对应于所述用户的眼睛的焦点的第一距离；以及

耦接到所述至少一个处理器的显示屏，被配置为基于对应于所述用户的眼睛的焦点的第一距离，在第二距离处呈现对象的图像。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述透镜包括具有可调节焦点的可调节透镜，

其中所述至少一个处理器被配置为基于所述眼睛的焦点来调节所述可调节透镜的焦点，并且

其中所述显示屏被配置为基于所述可调节透镜的焦点在所述第二距离处呈现所述对象的图像，以使所述用户产生所述对象放置在所述第一距离处的感觉。

3.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述对象的所述第一距离基于以下确定：

当所述用户正在看着所述对象时，所述用户的眼睛的眼睛转动和前表面曲率以及所述用户的眼睛的内晶状体，以及

包括在校准模式期间正在看着放置在不同位置处的特定对象的所述用户的多次眼睛转动、前表面和内晶状体曲率数据的数据库。

4.根据权利要求3所述的电子装置，其中所述数据库是基于代表所述眼睛的前表面曲率和内晶状体厚度的变化的第一向量和代表由所述特定对象的位置变化引起的眼睛转动变化的第二向量而用公式表示的。

5.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述至少一个处理器被配置为：

在所述用户的眼睛的瞳孔中检测多个反射点；

计算所述多个点中的至少两个点之间的距离；并且

基于至少两个点之间的距离确定所述眼睛的焦点。

6.根据权利要求5所述的电子装置，其中所述至少一个处理器进一步被配置为从所述多个反射点中过滤至少一个反射点。

7.根据权利要求6所述的电子装置，其中所述至少一个处理器被配置为通过以下中的一项或多项来过滤所述至少一个反射点：

改变朝向所述用户的眼睛发射光的所述光源的位置；

从多个光源中的不同光源发射光；

改变反射表面的取向，其中所述反射表面被配置为朝向所述用户的眼睛反射所述光；

改变所述光传感器的位置；

改变所述装置在所述用户的头部上的位置；

调节所述眼睛的所捕获图像的尺寸；

调节所述眼睛的图像的分辨率；或者

使用二值化和形态来去除所述至少一个反射点。

8.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述至少一个处理器被配置为通过计算在所述眼睛的瞳孔的中心与对应于从所述眼睛的角膜的外表面反射的光的反射点之间的向量来确定所述用户的视线。

9.一种方法，包括：

通过光源朝向电子装置的用户的眼睛发射光；

通过光传感器检测从所述用户的眼睛反射的反射光；

基于所述反射光的一个或多个位置来确定对应于所述用户的眼睛的焦点的第一距离；以及

基于对应于所述用户的眼睛的焦点的第一距离，在第二距离处显示对象的图像。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括基于所述眼睛的焦点来调节可调节透镜的焦点；以及

其中基于对应于所述用户的眼睛的焦点的第一距离，在所述第二距离处显示所述对象的图像包括基于所述可调节透镜的焦点在所述第二距离处显示所述对象的图像，以使所述用户产生所述对象放置在所述第一距离处的感觉。