[发明专利]头戴式显示设备

说明书

一种头戴式显示设备包括配备有多个像素元件的透视元件(26)，该像素元件被配置为发射用于显示图像的光线。在某些实施例中，多个像素元件以形成多个聚类(40)的方式跨透视元件的显示区域(30)分布，多个聚类中的每一个包括多个显示段(32)，并且多个显示段中的每一个包括多个像素元件的子组。相邻聚类之间的聚类距离(Cx，Cy)大于每个相邻聚类中相邻显示段之间的段距离(Sx，Sy)。段距离大于每个相邻显示段中相邻像素元件之间的像素距离。

技术领域

本发明涉及一种头戴式显示(HMD)设备。

背景技术

HMD设备可能对增强现实应用有用。在传统的HMD设备中(例如，参见WO 2014/063716 A1)，透明的片状构件具有像素元件阵列，其可以被驱动以显示图形表示，例如，以数字、符号、图标、字符、图形、文本或其他图像呈现的形式。在传统技术中，使用具有透镜效果和/或镜子效果的光学结构系统将图形表示(下文中也简称为“图像”)传输至HMD设备佩戴者的眼睛。光学结构与在透明的片状构件上的像素元件一起形成，并且对于从像素元件发出的光束具有准直效果。由像素元件显示的图像可以表示例如信息性信息或者可以表示没有信息性内容的工艺图。像素元件跨位于HMD设备的佩戴者的一只或多只眼睛的视野内的片状区域中的透明的片状构件分布，并且留出足够的间距以便佩戴者除了通过像素元件显示的图像之外，还可以通过透明的片状构件看到物理世界的实况视图。

发明内容

与HMD设备相关联的挑战之一是确保HMD设备的用户能够看到清晰的(即聚焦的)增强现实图像，尽管有不可避免的眼球旋转运动。因此，本文公开的本发明的实施例的目的是提供一种HMD设备，其允许用户在他或她的眼睛的不同旋转位置观看清晰的增强现实图像。

本发明的上述和/或其他目的是通过在所附权利要求中限定的以及本文示出和描述的HMD设备来实现的。

根据本发明的某些实施例，提供了一种头戴式显示设备，其包括具有被配置为发射用于显示图像的光线的多个像素元件的透视元件。多个像素元件以形成多个显示段的方式跨透视元件的显示区域分布。多个显示段中的每一个包括多个像素元件的子组，其中属于相邻显示段的相邻像素元件之间的像素距离大于每个相邻显示段中的相邻像素元件之间的像素距离。该显示设备还包括控制电路，用于基于原始图像的像素到多个像素元件的映射来电驱动多个像素元件中的每一个。控制电路适于将原始图像的多个不同的图像部分映射到多个显示段中相应的不同的显示段，其中控制电路适于将多个不同的图像部分中的每一个映射到相应的不同的段集合。每个段集合包括第一显示段和至少一个第二显示段。在某些实施例中，在每个段集合的第一显示段和至少一个第二显示段中的每一个之间，排列了来自至少一个其他段集合的至少一个显示段。

原始图像的多个图像部分中的至少一些或全部可以各自包括原始图像的单个像素；附加地或替代地，原始图像的多个图像部分中的至少一些或全部可以各自包括原始图像的多个像素。在某些实施例中，多个图像部分中的至少一些或全部各自包括与显示段中包括的像素元件的数量一样多的原始图像的像素。

在某些实施例中，段集合包括位于与第一显示段不同的方向上的多个第二显示段。多个第二显示段可以围绕第一显示段以均匀的角间距分布。在段集合中总共可以有四个、八个或十六个第二显示段。