头戴显示设备的制作方法

文档序号:11591471阅读:167来源:国知局

本实用新型涉及虚拟现实领域,尤其是一种头戴显示设备。



背景技术:

目前,现有虚拟现实(VR,Virtual Reality)技术、增强现实(AR,Augmented Reality)技术、混合现实(MR,Mixed Reality)技术一般对人的动作、声音进行识别,并根据动作、声音提升使用者的交互体验,从而使人在虚拟现实、增强现实或混合现实里实现良好的交互,但是,人的情绪也是判断人机交互体验重要因素,如果虚拟现实、增强现实或混合现实中只是通过动作、声音来实现人机交互,不能够准确的了解使用者的使用意图,会导致使用者的体验效果不好。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题至少之一,本实用新型的目的在于提供了一种头戴显示设备,包括:佩戴部;显示部,所述显示部设置在所述佩戴部上;图像采集模块,所述图像采集模块设置在所述佩戴部上,用于采集使用者的面部图像;和图像处理模块,所述图像处理模块设置在所述佩戴部上,并与所述图像采集模块连接,用于接收面部图像,并对使用者的面部图像进行分析处理,以识别使用者的表情。

本实用新型提供的头戴显示设备,图像采集模块通过采集使用者使用头戴显示设备的面部图像信息,图像处理模块分析图像信息并得出使用者当时的情绪,通过对使用者表情的捕捉和分析,可以让头戴显示设备更好的了解使用者意图,提升使用者的交互体验,让使用者在虚拟现实、增强现实或混合现实里更自然的交互,从而提高了产品的使用舒适度,进而增加了产品的市场竞争力。

另外,本实用新型提供的头戴显示设备还可以具有如下附加技术特征:

在上述技术方案中,所述图像采集模块可拆卸地安装在所述佩戴部上,所述图像采集模块上设置有通信插头,所述图像处理模块上设置有通信插口,所述通信插头插入所述通信插口内,以使所述图像采集模块与所述图像处理模块连接。

在该技术方案中,当图像采集模块损坏时,使用者可直接将通信插头从通信插口拔出,然后将图像采集模块从佩戴部上拆卸下来进行更换,即在产品的图像采集模块损坏时,可以对图像采集模块进行更换,从而延长了产品的整体使用寿命。

在上述任一项技术方案中,所述佩戴部包括:壳体,所述壳体围成容纳腔,所述壳体的一端设置有与所述容纳腔连通的开口,所述壳体包括侧围板和前板,所述图像采集模块设置在所述侧围板上,所述壳体能够罩在使用者的眼睛上;和固定件,所述固定件与所述壳体连接,以将所述壳体固定在使用者的头部。

在该技术方案中,壳体罩在使用者的眼睛上,壳体与使用者的面部围成一个密闭的腔体,减少了光线进入容纳腔数量,从而降低了环境的光线对使用者视线的影响,使使用者更加清楚的观看显示部。

在上述任一项技术方案中,所述图像采集模块包括:内采集单元,所述内采集单元位于所述容纳腔内,并固定在所述侧围板的内表面上;和外采集单元,所述外采集单元设置在所述侧围板的外表面上。

在该技术方案中,内采集单元能够采集使用者眼部及其周围的面部图像,外采集单元能够采集使用者嘴部及其周围的面部图像,从而使图像采集模块能够全面的采集使用者的面部图像,进而更加精准的得出使用者的情绪,进一步让头戴显示设备更加精准的了解使用者意图,提升使用者的交互体验,让使用者在虚拟现实、增强现实或混合现实里更自然的交互。

在上述任一项技术方案中,所述显示部包括:显示屏,所述显示屏固定在所述前板上;和镜片部,所述镜片部包括镜框和镜片,所述镜框与所述侧围板连接,所述镜片设置在所述镜框上,使用者透过所述镜片观看所述显示屏。

在该技术方案中,使用者通过镜片观看显示屏,使用者看到动态视景和实体行为,使使用者沉浸到该环境中。

在上述任一项技术方案中,所述佩戴部包括:镜架和镜腿,所述图像采集模块设置在所述镜架上;显示部为投影器,所述投影器设置在所述佩戴部上,用于将影像投影到使用者的眼睛上。

在该技术方案中,投影器将图像投入使用者的眼睛里,使用者看到的景物包括两个部分,一部分为真是存在的景物,另一部分为投影器投影的虚拟景物,即使用者看到的景物的一部分为现实一半虚拟影像,从而增加了使用者体验的真实感。

在上述任一项技术方案中,所述图像采集模块包括至少一个摄像头。

在该技术方案中,可将摄像头设置在佩戴部的多个位置,全方位采集使用者的面部图像,从而更加精准的得出使用者的情绪,进一步让头戴显示设备更加精准的了解使用者意图,提升使用者的交互体验,让使用者在虚拟现实、增强现实或混合现实里更自然的交互。

在上述任一项技术方案中,所述摄像头为红外摄像头。

在该技术方案中,红外摄像头在较暗的环境中也能清晰的成像,有利于图像处理模块更加精准的得出使用者的情绪,让头戴显示设备更加精准的了解使用者意图,提升使用者的交互体验,让使用者在虚拟现实、增强现实或混合现实里更自然的交互。

在上述任一项技术方案中,头戴显示设备还包括:数据传输模块,所述数据传输模块设置在所述佩戴部上,并与所述图像处理模块连接,用于与外接设备通信。

在该技术方案中,数据传输模块能够将图像信息和/或使用者的情绪信息传递给外接设备,方便储存和分析图像信息和/或使用者的情绪信息,进一步让头戴显示设备更加精准的了解使用者意图,提升使用者的交互体验,让使用者在虚拟现实、增强现实或混合现实里更自然的交互。

在上述任一项技术方案中,所述图像采集模块用于采集使用者的嘴巴、鼻子、面部肌肉、眼镜、眉毛、眼睑或眉心中的至少之一的面部图像。

在该技术方案中,图像采集模块采集使用者的嘴巴、鼻子、面部肌肉、眼睛、眉毛、眼睑或眉心中的至少之一,使图像采集模块能够全面的采集使用者的面部图像,从而更加精准的得出使用者的情绪,进一步让头戴显示设备更加精准的了解使用者意图,提升使用者的交互体验,让使用者在虚拟现实、增强现实或混合现实里更自然的交互。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是本实用新型所述头戴显示设备第一种实施例的立体结构示意图;

图2是图1所示头戴显示设备的剖视结构示意图;

图3是本实用新型所述头戴显示设备第二种实施例的立体结构示意图;

图4是本实用新型所述头戴显示设备的图像处理电路的结构框图。

其中,图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为:

10佩戴部,11壳体,111侧围板,112前板,12固定件,13镜架,14镜腿,20显示部,21显示屏,22镜片部,221镜框,222镜片,30图像采集模块,31内采集单元,32外采集单元,40图像处理模块,50数据传输模块。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是,本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1至图4所示,本实用新型提供的头戴显示设备包括:佩戴部10、显示部20、图像采集模块30和图像处理模块40。

具体地,显示部20设置在佩戴部10上;图像采集模块30设置在佩戴部10上,用于采集使用者的面部图像;图像处理模块40设置在佩戴部10上,并与图像采集模块30连接,用于接收面部图像,并对使用者的面部图像进行分析处理,以识别使用者的表情。

本实用新型提供的头戴显示设备,图像采集模块30通过采集使用者使用头戴显示设备的面部图像信息,图像处理模块40分析图像信息并得出使用者当时的情绪,通过对使用者表情的捕捉和分析,可以让头戴显示设备更好的了解使用者意图,提升使用者的交互体验,让使用者在虚拟现实、增强现实或混合现实里更自然的交互,从而提高了产品的使用舒适度,进而增加了产品的市场竞争力。

在本实用新型的一个实施例中,如图2和图3所示,图像采集模块30包括至少一个摄像头。

在该实施例中,可将摄像头设置在佩戴部10的多个位置,全方位采集使用者的面部图像,从而更加精准的得出使用者的情绪,进一步让头戴显示设备更加精准的了解使用者意图,提升使用者的交互体验,让使用者在虚拟现实、增强现实或混合现实里更自然的交互。

在本实用新型的一个实施例中,摄像头为红外摄像头。

在该实施例中,红外摄像头在较暗的环境中也能清晰的成像,有利于图像处理模块40更加精准的得出使用者的情绪,让头戴显示设备更加精准的了解使用者意图,提升使用者的交互体验,让使用者在虚拟现实、增强现实或混合现实里更自然的交互。

当然,摄像头不止红外摄像头一种,只要能够实现采集使用者的面部图像的目的都应该在本实用新型的保护范围内。

在本实用新型的一个实施例中,如图4所示,头戴显示设备还包括:数据传输模块50。

具体地,数据传输模块50设置在佩戴部10上,并与图像处理模块40连接,用于与外接设备通信。

在该实施例中,数据传输模块50能够将图像信息和/或使用者的情绪信息传递给外接设备,方便储存和分析图像信息和/或使用者的情绪信息,进一步让头戴显示设备更加精准的了解使用者意图,提升使用者的交互体验,让使用者在虚拟现实、增强现实或混合现实里更自然的交互。

在本实用新型的一个实施例中,图像采集模块30用于采集使用者的嘴巴、鼻子、面部肌肉、眼睛、眉毛、眼睑或眉心中的至少之一的面部图像。

在该实施例中,图像采集模块30采集使用者的嘴巴、鼻子、面部肌肉、眼睛、眉毛、眼睑或眉心中的至少之一,使图像采集模块30能够全面的采集使用者的面部图像,从而更加精准的得出使用者的情绪,进一步让头戴显示设备更加精准的了解使用者意图,提升使用者的交互体验,让使用者在虚拟现实、增强现实或混合现实里更自然的交互。

在本实用新型的一个实施例中,图像采集模块30可拆卸地安装在佩戴部10上,图像采集模块30上设置有通信插头,图像处理模块40上设置有通信插口,通信插头插入通信插口内,以使图像采集模块30与图像处理模块40连接。

在该实施例中,当图像采集模块30损坏时,使用者可直接将通信插头从通信插口拔出,然后将图像采集模块30从佩戴部10上拆卸下来进行更换,即在产品的图像采集模块30损坏时,可以对图像采集模块30进行更换,从而延长了产品的整体使用寿命。

下面结合附图说明头戴显示设备具体实施例:

实施例1:

在本实用新型的一个具体实施例中,如图1和图2所示,佩戴部10包括:壳体11和固定件12。

具体地,壳体11围成容纳腔,壳体11的一端设置有与容纳腔连通的开口,壳体11包括侧围板111和前板112,图像采集模块30设置在侧围板111上,壳体11能够罩在使用者的眼睛上;固定件12与壳体11连接,以将壳体11固定在使用者的头部。

在该实施例中,壳体11罩在使用者的眼睛上,壳体11与使用者的面部围成一个密闭的腔体,减少了光线进入容纳腔数量,从而降低了环境的光线对使用者视线的影响,使使用者更加清楚的观看显示部20。

当然,固定件不止一种,如头盔、固定带、固定夹等,只要能够将壳体固定在使用者的头部都应该在本实用新型的保护范围内。

如图1和图2所示,固定件12为固定带,固定带的结构简单,生产加工制造容易,从而提高了产品的生产效率。

在本实用新型的一个实施例中,如图2所示,图像采集模块30包括:内采集单元31和外采集单元32。

具体地,内采集单元31位于容纳腔内,并固定在侧围板111的内表面上;外采集单元32设置在侧围板111的外表面上。

在该实施例中,内采集单元31能够采集使用者眼部及其周围的面部图像,外采集单元32能够采集使用者嘴部及其周围的面部图像,从而使图像采集模块30能够全面的采集使用者的面部图像,进而更加精准的得出使用者的情绪,进一步让头戴显示设备更加精准的了解使用者意图,提升使用者的交互体验,让使用者在虚拟现实、增强现实或混合现实里更自然的交互。

在本实用新型的一个实施例中,如图2所示,显示部20包括:显示屏21和镜片部22。

具体地,显示屏21固定在前板112上;镜片部22包括镜框221和镜片222,镜框221与侧围板111连接,镜片222设置在镜框221上,使用者透过镜片222观看显示屏21。

在该实施例中,使用者通过镜片222观看显示屏21,使用者看到动态视景和实体行为,使使用者沉浸到该环境中。

在本实用新型的一个实施例中,显示屏21为弧形屏。

在该实施例中,弧形屏可提供宽阔的全景影像效果,不论使用者的眼睛是否正对显示屏21都能够带来同样的视觉享受,并且在近距离观看时还减少了离轴观看的失真度,从而提高了产品的使用舒适度,进而增加了产品的市场竞争力。

实施例2:

在本实用新型的一个具体实施例中,如图3所示,佩戴部10包括:镜架13和镜腿14。

具体地,图像采集模块30设置在镜架13上;显示部20为投影器,投影器设置在佩戴部10上,用于将影像投影到使用者的眼睛上。

在该实施例中,投影器将图像投入使用者的眼睛里,使用者看到的景物包括两个部分,一部分为真是存在的景物,另一部分为投影器投影的虚拟景物,即使用者看到的景物的一部分为现实一半虚拟影像,从而增加了使用者体验的真实感。

在本实用新型的一个具体实施例中,如图3所示,投影器位于镜架13的前端,并与镜腿14连接。

在本实用新型的另一个具体实施例中,投影器设置在镜架13的两侧,投影器从两侧将影像投影在使用者的眼睛上。

在本实用新型的再一个具体实施例中,投影器设置在镜架13的上端,投影器从上端将影像投影在使用者的眼睛上。

投影器直接将影像投影在使用者的眼睛上,或者,投影器将影像投影到镜片上,在通过镜片投影在使用者的眼睛上。

下面具体说明头戴显示设备的具体工作流程:使用者将头戴显示设备带在使用者的头上,图像采集模块采集使用者的面部图像,即图像采集模块采集使用者的面部表情并发送面部图像信号,图像处理模块接收面部图像信号,并处理表情信号得到使用者的情绪,图像处理模块分析让头戴显示设备更好的了解使用者意图,让使用者在虚拟现实、增强现实或混合现实里更自然的交互。

在本实用新型中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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