一种基于tof测距的自匹配深度显示AR眼镜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于tof测距的自匹配深度显示AR眼镜，包括眼动追踪模块、tof模块、图像模块；所述眼动追踪模块用于捕获人眼注视位置；所述tof模块用于根据所述人眼注视位置，实时检测人眼实际观察点距离；所述图像模块用于根据所述人眼注视位置及实际观察点距离调整虚像的成像位置及聚焦距离，以适配所述人眼注视位置及人眼聚焦距离。实施本实用新型专利技术，避免了在AR场景中由于场景经常变换，人眼观察目标也经常不同，设定的虚像距离需要人眼不断切换瞳孔和晶状体曲率，带来不适的问题。带来不适的问题。带来不适的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于tof测距的自匹配深度显示AR眼镜


[0001]本技术涉及增强现实
，特别涉及一种基于tof测距的自匹配深度显示AR眼镜。

技术介绍

[0002]现有AR增强现实技术为近眼显示系统，将显示器上的像素画面，通过一系列的光学成像元件形成远处的虚像并投射到人眼中。
[0003]AR眼镜需要透视(see
‑
through)，既要看到真实的外部世界，也要看到虚拟信息，所以成像系统不能挡在视线前方。为了实现这一效果，需要多加一个或一组光学元件或设备用叠加的方式将虚拟信息图像与真实世界的场景融合为一体，即为增强现实。
[0004]AR显示设备中的增强图像为虚像，其虚像距离受光学成像设备决定，是一个预先根据使用场景设计好的值。比如考虑到用户可能更多在室内观测，那么设计可能会将虚像距离设计的较近，这样与景物距离接近，获得更好的观测体验。
[0005]但是，由于场景经常变换，人眼观察目标也经常不同，针对室内场景设计的虚像距离在目标距离更远的户外会让用户很不舒服。由于观测距离不一致，人眼切换观测虚像和户外远场景时需要不断切换瞳孔和晶状体曲率，带来不适。

技术实现思路

[0006]现有技术中，在AR场景中由于场景经常变换，人眼观察目标也经常不同，设定的虚像距离需要人眼不断切换瞳孔和晶状体曲率，带来不适。
[0007]针对上述问题，提出一种基于tof测距的自匹配深度显示AR眼镜，通过利用眼动追踪模块捕获人眼注视位置并根据人眼注视位置，利用tof模块实时检测人眼实际观察点距离；根据人眼注视位置及实际观察点距离调整图像模块的成像位置及聚焦距离，实现了实时根据人眼注视位置调整虚像，避免了在AR场景中由于场景经常变换，人眼观察目标也经常不同，设定的虚像距离需要人眼不断切换瞳孔和晶状体曲率，带来不适的问题。
[0008]一种基于tof测距的自匹配深度显示AR眼镜，包括：
[0009]眼动追踪模块；
[0010]tof模块；
[0011]图像模块；
[0012]所述眼动追踪模块用于捕获人眼注视位置；
[0013]所述tof模块用于根据所述人眼注视位置，实时检测人眼实际观察点距离；
[0014]所述图像模块用于根据所述人眼注视位置及实际观察点距离调整虚像的成像位置及聚焦距离，以适配所述人眼注视位置及人眼聚焦距离。
[0015]结合本技术所述的AR眼镜，第一种可能的实施方式中，所述眼动追踪模块包括：
[0016]红外发射器；
[0017]光学聚焦器；
[0018]第一耦合器；
[0019]光波导；
[0020]第二耦合器；
[0021]所述红外发射器用于发射红外光到所述光学聚焦器；
[0022]所述光学聚焦器用于对发射的红外光进行光学聚焦，以耦合进入所述光波导；
[0023]所述光波导用于通过全反射将红外光传输到所述第一耦合器；
[0024]所述第二耦合器用于将从光波导接收的红外光耦合出来进入人眼或者将从人眼反射回来的红外光反射到探测器阵列。
[0025]结合本技术所述的第一种可能的实施方式，第二种可能的实施方式中，所述tof模块包括激光光源、接收器及MCU；所述激光光源用于向实际观察点发射高功率光脉冲；接收器用于接收高功率光脉冲散射的部分光信号；所述MCU 用于对tof模块中的各个模块进行控制，并根据飞行时间计算人眼到实际观察点的距离。
[0026]结合本技术所述的第二种可能的实施方式，第三种可能的实施方式中，所述tof模块还包括计时器；所述计时器用于计算高功率光脉冲的飞行时间。
[0027]结合本技术所述的第三种可能的实施方式，第四种可能的实施方式中，所述tof模块还包括光电转换器及回波信号处理器；所述光电转换器用于将接收的部分光信号转换为光电流；所述回波信号处理器用于将光电流转换为电压信号。
[0028]结合本技术所述的第四种可能的实施方式，第五种可能的实施方式中，所述光学聚焦器为凸透镜组。
[0029]实施本技术中的基于tof测距的自匹配深度显示AR眼镜，通过利用眼动追踪模块捕获人眼注视位置并根据人眼注视位置，利用tof模块实时检测人眼实际观察点距离；根据人眼注视位置及实际观察点距离调整图像模块的成像位置及聚焦距离，实现了实时根据人眼注视位置调整虚像，避免了在AR场景中由于场景经常变换，人眼观察目标也经常不同，设定的虚像距离需要人眼不断切换瞳孔和晶状体曲率，带来不适的问题。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1是本技术中基于tof测距的自匹配深度显示AR眼镜中模块连接实施例第一示意图；
[0032]图2是本技术中基于tof测距的自匹配深度显示AR眼镜中模块连接实施例第二示意图；
[0033]图3是本技术中基于tof测距的自匹配深度显示AR眼镜中模块连接实施例第三示意图；
[0034]图4是本技术中AR眼镜中的tof模块连接示意图；
[0035]部件符号说明：10——眼动追踪模块、11——红外发射器、12——光学聚焦器、
13——第一耦合器、14——光波导、15——第二耦合器、20——图像模块、30——tof模块、31——激光光源、32——接收器、33——MCU、34——光电转换器、35——回波信号处理器。
具体实施方式
[0036]下面将结合技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0037]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0038]现有技术中，在AR场景中由于场景经常变换，人眼观察目标也经常不同，设定的虚像距离需要人眼不断切换瞳孔和晶状体曲率，带来不适。
[0039]针对上述问题，提出一种基于tof测距的自匹配深度显示AR眼镜。
[0040]如图3，图3是本技术中基于tof测距的自匹配深度显示AR眼镜中模块连接实施例第三示意图；一种基于tof测距的自匹配深度显示AR眼镜，采用主动式自适应眼动追踪方法，包括眼动追踪模块10、tof模块30、图像模块20；眼动追踪模块10用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于tof测距的自匹配深度显示AR眼镜，包括：眼动追踪模块；tof模块；图像模块；所述眼动追踪模块用于捕获人眼注视位置；所述tof模块用于根据所述人眼注视位置，实时检测人眼实际观察点距离；所述图像模块用于根据所述人眼注视位置及实际观察点距离调整虚像的成像位置及聚焦距离，以适配所述人眼注视位置及人眼聚焦距离；所述眼动追踪模块包括：红外发射器；光学聚焦器；第一耦合器；光波导；第二耦合器；所述红外发射器用于发射红外光到所述光学聚焦器；所述光学聚焦器用于对发射的红外光进行光学聚焦，以耦合进入所述光波导；所述光波导用于通过全反射将红外光传输到所述第一耦合器；所述第二耦合器用于将从光波导接收的红外光耦合出来进入人眼或者将从人眼反射回来...

【专利技术属性】
技术研发人员：高逸，刘飞，龚杰，
申请(专利权)人：深圳格多维科技有限公司，
类型：新型
国别省市：