CN107250895A - 头戴式显示设备及其摄像头的调节方法 - Google Patents

Abstract

一种头戴式显示设备(100)的摄像头(30)的调节方法，用于调节头戴式显示设备(100)的摄像头(30)，该方法包括步骤：所述头戴式显示设备(100)获取用于移动摄像头(30)的输入操作；以及根据该输入操作控制该摄像头(30)朝相应的方向移动一相应距离，其中，所述摄像头(30)移动的方向和距离与输入操作具有预设的对应关系。还提供一种具有摄像头(30)的头戴式显示设备(100)。头戴式显示设备及其摄像头的调节方法，仅用一个摄像头即可极大地丰富取景视角。

Description

头戴式显示设备及其摄像头的调节方法 技术领域

本发明涉及显示设备，尤其涉及一种头戴式的显示设备及其摄像头的调节方法。

背景技术

目前的头戴式显示设备，通常包括显示装置和耳机装置，显示装置用于输出显示画面，耳机装置用于输出声音。一般，当穿戴者戴上头戴式显示设备后只能看到显示装置输出的显示画面而无法看到外界的环境，导致了穿戴者需要观察周围环境时需要取下头戴式显示设备。现在有些头戴式显示设备，配备了设置于显示装置上的摄像头，用于获取周围环境影像供穿戴者观看。然而，目前的头戴式显示设备上的摄像头位置都是固定的，达到的视角范围有限，如想捕获更多视角范围，需要设置多个摄像头，使得系统较为复杂且成本较高。

发明内容

本发明实施例公开一种头戴式显示设备及其摄像头的控制方法，仅需设置一个摄像头即可达到丰富的视角范围。

本发明实施例公开的一种头戴式显示设备，包括用于提供近眼显示的显示装置、摄像头以及输入单元。该摄像头活动地设置于头戴式显示设备的外表面，所述输入单元用于获取输入操作。该显示装置包括移动驱动件以及控制器，所述移动驱动件与该摄像头连接。该控制器与所述移动驱动件以及输入单元连接，用于在输入单元输入的为移动摄像头的输入操作时，控制该移动驱动件驱动摄像头在显示装置的外表面上移动，其中，所述摄像头移动的方向和距离与输入操作具有预设的对应关系。

一种头戴式显示设备的摄像头的调节方法，用于调节头戴式显示设备的摄像头，该方法包括步骤：头戴式显示设备获取用于移动摄像头的输入操作；以及根据该输入操作控制该摄像头朝相应的方向移动一相应距离，其中，所述摄 像头移动的方向和距离与输入操作具有预设的对应关系。

本发明的头戴式显示设备及其摄像头的调节方法，通过移动摄像头的位置而增大了摄像头的拍摄视野，无需增加多个摄像头，节约了成本且结构简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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明显变形方式。

图1为本发明一实施例中的头戴式显示设备的第一视角的立体示意图；

图2为本发明一实施例中的头戴式显示设备的显示装置的部分元件的功能模块图；

图3为本发明一实施例中的头戴式显示设备的第二视角的立体示意图；

图4为本发明一实施例中的头戴式显示设备的摄像头收容于显示装置内的横截面示意图；

图5为本发明一实施例中的头戴式显示设备的显示装置的部分元件的功能模块图；

图6为本发明一实施例中的头戴式显示设备的摄像头的调节方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请一并参阅图1及图2，图1为本发明一实施例中的头戴式显示设备100的第一视角的立体示意图。该头戴式显示设备100包括显示装置10、耳机装置20、摄像头30以及输入单元40。该摄像头30可活动地设置于显示装置10 的外表面S1。该输入单元40用于供穿戴者执行输入操作。

如图2所示，该显示装置10包括控制器11以及移动驱动件12。该移动驱动件12与该控制器11及该摄像头30连接。该控制器11还与输入单元40连接，用于在穿戴者通过输入单元40输入的为移动摄像头的输入操作时，控制该移动驱动件12驱动摄像头30在显示装置10的外表面S1上移动，以获取一不同的视角。其中，摄像头30移动的方向和距离与输入操作具有预设的对应关系。显然，在其他实施例中，该控制器11以及移动驱动件12可设置在耳机装置20上。

从而，本发明中，由于该摄像头30可移动，从而可处于不同的位置进行摄像，增大了视角范围。

其中，如图2所示，该显示装置10还包括旋转驱动件13。该旋转驱动件13也与该控制器11及该摄像头30连接，该控制器11还用于在穿戴者通过输入单元40输入的为旋转摄像头的输入操作时，控制该旋转驱动件13驱动该摄像头30在当前位置进行旋转，而改变摄像头30的朝向(镜头所朝向的方向)，以获取不同的视角。从而，通过控制摄像头30进行旋转，可进一步扩大视角范围。其中，该摄像头30旋转的方向和弧度/角度与输入操作具有预设的对应关系。

在一应用场景中，穿戴者在对摄像头30获取的视角范围不满意时，可先执行旋转摄像头30的操作，使得摄像头30的朝向旋转，以获取不同的视角，当穿戴者觉得视角不满意时，可再执行移动摄像头30的操作，使得摄像头30移动，然后可停在所需要的位置后再执行旋转摄像头30的操作，控制摄像头30的朝向旋转。显然，穿戴者也可先执行移动摄像头30的操作，然后再执行旋转摄像头30的操作。

请一并参阅图3，其中，该显示装置10的外表面S1上包括有一水平轨道L1和一竖直轨道L2，该水平轨道L1和竖直轨道L2在大致中心的位置垂直相交。

该摄像头30可移动地收容于水平轨道L1或竖直轨道L2内，并可在移动驱动件12的驱动下沿水平轨道L1或竖直轨道L2移动。

在本实施例中，该输入单元40设置于耳机装置10上，该输入单元40为 触摸板。在其他实施方式中，该输入单元40可为机械按键控制板或触摸板与机械按键相结合的控制面板。穿戴者可通过输入单元40选择相应的菜单选项。其中，该显示装置10可显示设置摄像头的菜单选项，穿戴者选择该设置摄像头的菜单选项后可启动摄像头调节模式。穿戴者也可通过执行特定的触摸动作而启动摄像头调节模式，该特定的触摸动作可为双击触摸操作等。输入单元还可以包括物理按键，当该物理按键被触发，例如，当该按键被按压，或者当该旋转按键被转动等，控制器11控制摄像头30开启，并控制显示装置10显示输出该摄像头30捕获的图像。

当摄像头调节模式启动后，该输入单元40用于供穿戴者输入调节摄像头30的操作。即，该摄像头调节模式启动后，该输入单元40输入的操作都被视为调节摄像头的操作。在本实施例中，该显示装置10的外表面S1与该输入单元40相映射。其中，当穿戴者的触摸动作为滑动时，控制器11确定穿戴者的输入为控制摄像头30移动的输入操作，而控制摄像头30移动。其中，该控制器11可根据该触摸动作的方向和距离，控制该移动驱动件12驱动摄像头30朝相应的方向移动一相应的距离。其中，该摄像头30移动的距离可与该触摸动作的距离相等或呈一比例关系，例如是触摸动作的距离的2倍、2.5倍等。

其中，当摄像头30当前处于水平轨道L1，而输入单元40输入的触摸动作为竖向滑动时，该控制器11控制移动驱动件12驱动摄像头30先运动至水平轨道L1与竖向轨道L2的交汇处，然后再驱动摄像头30朝竖向的运动方向沿竖向轨道L2移动相应的距离。

在一实施例中，该控制器11在穿戴者的触摸动作结束后，再根据触摸动作的起始点和结束点确定摄像头30移动的距离和方向，然后控制移动驱动件12驱动摄像头30进行相应的移动。在另一实施例中，该控制器11根据触摸动作的实时变化而控制摄像头30进行实时的移动。

其中，当穿戴者的触摸动作的轨迹为圆弧线时，控制器11确定穿戴者的输入为控制摄像头30旋转的输入操作。控制器11并根据穿戴者所输入的圆弧线的方向和弧度/角度，控制移动驱动件12驱动摄像头30朝相应的方向旋转对应的角度。其中，该摄像头30旋转的角度等于该穿戴者所输入的圆弧线的弧度或与户所输入的圆弧线的弧度呈比例关系，例如，使用户所输入的弧度的 1/3、1/2等。

其中，该控制器11还响应穿戴者在输入单元40输入的一复位操作，将该摄像头30复位到一预设初始位置。在本实施例中，该复位操作可为一把叉“X”的触摸动作，控制器11响应输入单元40输入的“X”，控制该移动驱动件12驱动该摄像头30至该预设初始位置。其中，该预设初始位置可为水平轨道L1与竖向轨道L2的交汇处、水平轨道L1的一末端、或竖向轨道L2的一末端等位置。

其中，该输入单元40响应穿戴者的触摸操作产生触摸信号，该控制器11接收该触摸信号而确定触摸位置及触摸轨迹，从而确定穿戴者的输入操作。

其中，该控制器11还在摄像头30移动到水平轨道L1的末端或竖向轨道L2的末端而无法再移动时，即摄像头30朝一个方向运动到最远距离而无法再移动时，控制显示装置10产生提示画面或控制耳机装置20产生提示音，提示穿戴者此时已经朝该方向移动到最远位置。

其中，当穿戴者在开启摄像头30进行摄像且摄像头调节模式启动时，该控制器11还响应穿戴者通过输入单元40输入的全景拍摄操作，将摄像头30移动过程或旋转过程中所拍摄的画面组合成一全景图像，或将摄像头30移动过程或旋转过程中所拍摄的视频组合成一全景视频。其中，穿戴者输入的全景拍照操作为选择一全景拍摄的菜单选项的操作。

请一并参阅图4，为摄像头30收容于水平轨道L1或竖直轨道L2内的横截面示意图。其中，摄像头30包括连接件31及固定设置于连接件31上的摄像头本体32。该连接件31与该水平轨道L1或竖直轨道L2配合而收容于该水平轨道L1或竖直轨道L2内并可沿该水平轨道L1或竖直轨道L2移动。

在本实施例中，该连接件31为一T形结构，该水平轨道L1或竖直轨道L2于外表面形成开口T1并沿开口T1朝向所述头戴式显示设备100的内部方向延伸形成通槽，且开口T1的宽度小于轨道的底面的宽度。开口T1沿水平轨道L1或竖直轨道L2的方向延伸。该连接件31收容于该水平轨道L1或竖直轨道L2内且摄像头本体32从该水平轨道L1或竖直轨道L2的开口T1伸出。

在一实施例中，该移动驱动件12与该连接件31连接，用于控制该连接件31移动而带动该摄像头30的摄像头本体32移动。该旋转驱动件13可设置于 该连接件31内，且与该摄像头本体32连接，用于驱动该摄像头本体32的朝向改变，即改变摄像头30的朝向。

请一并参阅图5，该显示装置10还包括一显示模块14，该显示模块14用于产生显示画面至穿戴者眼睛200。该控制器11还与该摄像头30连接，用于将摄像头30摄取的图像或视频与该显示模块14原来显示的内容整合进行显示。例如，该控制器11将摄像头30摄取的图像或视频以画中画的形式显示在显示模块14原来所显示的内容之中。

其中，该显示模块14可包括微型显示器以及光学模组，该微型显示器用于产生显示画面，该光学模组用于将该显示画面通过一定的光学路径投射到穿戴者眼睛200中。

其中，该移动驱动件12与旋转驱动件13可为电机。该控制器11可为中央处理器、微控制器、单片机、数字信号处理器等。

其中，如图1所示，该耳机装置20包括环带21以及两个听筒22，两个听筒22分别设置于环带21的两端，而通过环带21连接。该输入单元40为设置于任一听筒22的外表面上。

在其他实施方式中，该头戴式显示设备100还可包括一控制盒(图中未示)，该控制盒与该显示装置10和/或耳机装置20连接，该输入单元40可设置于该控制盒上。显然，该头戴式显示设备100还可包括其他元件，由于与本发明的改进无关，故不在此赘述。

请参阅图6，为本发明一实施例中的头戴式显示设备的摄像头的调节方法。该方法用于调节上述任一实施方式中穿戴式显示设备100的摄像头30的位置和/或角度。该方法包括的步骤的顺序可以任意替换，而并不限于流程图中的顺序。该方法包括步骤：

当头戴式显示设备的输入单元40输入的为移动摄像头的输入操作时，控制器11控制摄像头在显示装置10上移动(S601)。其中，所述摄像头40移动的方向和距离与输入操作具有预设的对应关系。该输入单元40为触摸板，当触摸动作为滑动时，控制器11根据该触摸动作的方向和距离，控制摄像头30朝相应的方向移动一相应距离。该摄像头30移动的距离与触摸动作的距离呈比例关系。

当头戴式显示设备的输入单元40输入的为旋转摄像头的输入操作时，控制摄像头旋转(S603)。所述摄像头40旋转的方向和角度与输入操作具有预设的对应关系。当穿戴者的触摸动作的轨迹为圆弧线时，控制器11确定穿戴者的输入为控制摄像头30旋转的输入操作，控制器11并根据穿戴者所输入的圆弧线的方向和弧度/角度，控制摄像头30朝相应的方向旋转对应的角度。其中，该摄像头30旋转的角度等于该穿戴者所输入的圆弧线的弧度或与户所输入的圆弧线的弧度呈比例关系。

其中，该方法还包括步骤：响应穿戴者在输入单元输入的一复位操作，将该摄像头30复位到显示装置10上的预设初始位置。

其中，该方法还包括步骤：响应摄像头30在一方向上移动到最远位置时，控制显示装置10产生提示画面或控制耳机装置20产生提示音，提示穿戴者此时已经朝该方向移动到最远位置。

其中，该方法还包括步骤：当穿戴者在开启摄像头30摄像且摄像头调节模式启动时，该控制器11响应穿戴者通过输入单元40输入的全景拍摄操作，将摄像头30移动过程或旋转过程中所拍摄的画面组合成一全景图像，或将摄像头30移动过程或旋转过程中所拍摄的视频组合成一全景视频。

其中，该方法还包括步骤：该控制器11将摄像头30摄取的图像或视频与该显示装置10原来显示的内容整合进行显示。

以上所述是本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (19)

1. 一种头戴式显示设备，包括用于提供近眼显示的显示装置，其特征在于，头戴式显示设备还包括摄像头以及输入单元，所述摄像头活动地设置于头戴式显示设备的外表面，所述输入单元用于获取输入操作；所述显示装置包括移动驱动件以及控制器，所述移动驱动件与该摄像头连接，所述控制器与所述移动驱动件以及输入单元连接，用于在输入单元输入的为移动摄像头的输入操作时，控制该移动驱动件驱动摄像头在显示装置的外表面上移动，其中，所述摄像头移动的方向和距离与输入操作具有预设的对应关系。
2. 如权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述外表面设置有轨道，所述摄像头通过该轨道活动地设置于头戴式显示设备。
3. 如权利要求2所述的头戴式显示设备，其特征在于，还包括连接于显示装置的耳机装置，用于输出音频；所述轨道设置于所述显示装置的外表面和/或耳机装置的外表面。
4. 如权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述显示装置还包括旋转驱动件，所述移动驱动件与所述控制器及所述摄像头连接，所述控制器还用于在输入单元获取的为旋转摄像头的输入操作时，控制所述旋转驱动件驱动所述摄像头在当前位置进行旋转，而改变摄像头的朝向，所述摄像头旋转的方向和弧度/角度与输入操作具有预设的对应关系。
5. 如权利要求2所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述显示装置的外表面上包括有一水平轨道和一竖直轨道，所述水平轨道和竖直轨道在大致中心的位置垂直相交，所述摄像头可移动地收容于水平轨道或竖直轨道内，并可在移动驱动件的驱动下沿水平轨道或竖直轨道移动。
6. 如权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述输入单元为触摸板，所述输入操作包括选择设置摄像头的菜单选项或执行特定的触摸动作用以启动摄像头调节模式，当所述摄像头调节模式启动后，所述输入单元用于获取调节摄像头的输入操作。
7. 如权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述输入单元为触摸板，当该触摸板获取到的触摸输入操作为滑动时，所述控制器确定获取的 为控制摄像头移动的输入操作，而根据该触摸输入操作的方向和距离，控制所述移动驱动件驱动摄像头朝相应的方向移动一对应的距离，其中，该摄像头移动的距离与该触摸输入操作的距离呈一比例关系。
8. 如权利要求4所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述输入单元为触摸板，当该触摸板获取到的触摸输入操作的轨迹为圆弧线时，控制器确定获取的为控制摄像头旋转的输入操作，并根据该圆弧线的方向和弧度/角度，控制该旋转驱动件驱动摄像头朝相应的方向旋转对应的角度，其中，摄像头旋转的角度与该圆弧线的弧度呈比例关系。
9. 如权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述控制器还响应输入单元获取的复位操作，将该摄像头复位到一预设初始位置。
10. 如权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述控制器还在摄像头朝一个方向运动到最远距离而无法再移动时，控制显示装置产生提示画面或控制耳机装置产生提示音，提示此时摄像头已经朝该方向移动到最远位置。
11. 如权利要求4所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述控制器还响应输入单元获取的全景拍摄操作，将摄像头移动过程或旋转过程中所拍摄的画面组合成一全景图像，或将摄像头移动过程或旋转过程中所拍摄的视频组合成一全景视频。
12. 如权利要求2、3或5所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述摄像头包括连接件及固定设置于连接件上的摄像头本体，所述连接件与所述轨道配合而收容于该轨道内并可沿该轨道移动。
13. 如权利要求12所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述连接件为一T形结构，所述轨道于所述外表面形成开口并沿开口朝向所述头戴式显示设备的内部方向延伸形成通槽，且开口的宽度小于轨道的底面的宽度，所述连接件收容于所述轨道内且摄像头本体从所述轨道的开口伸出。
14. 如权利要求1所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述输入单元包括物理按键，当该物理按键被触发，所述控制器控制摄像头开启，并控制所述显示装置显示输出所述摄像头捕获的图像。
15. 一种头戴式显示设备的摄像头的调节方法，用于调节头戴式显示设备 的摄像头，其特征在于，所述方法包括步骤：

    所述头戴式显示设备获取用于移动摄像头的输入操作；以及

    根据该输入操作控制该摄像头朝相应的方向移动一相应距离，其中，所述摄像头移动的方向和距离与输入操作具有预设的对应关系。
16. 如权利要求15所述的调节方法，其特征在于，还包括步骤：

    所述头戴式显示设备获取用于旋转摄像头的输入操作；以及

    控制摄像头朝相应的方向旋转对应的角度，其中，所述摄像头旋转的方向和弧度/角度与输入操作具有预设的对应关系。
17. 如权利要求15所述的调节方法，其特征在于，所述方法还包括：

    所述输入操作还包括复位操作，所述头戴式显示设备根据该复位操作将所述摄像头复位到预设初始位置。
18. 如权利要求15所述的调节方法，其特征在于，所述方法还包括：

    响应摄像头在一方向上移动到最远位置时，控制显示装置产生提示画面或控制耳机装置产生提示音，提示穿戴者此时已经朝该方向移动到最远位置。
19. 如权利要求16所述的调节方法，其特征在于，所述方法还包括：

    所述输入操作还包括全景拍摄操作，所述头戴式显示设备根据该全景拍摄操作将摄像头移动过程或旋转过程中所拍摄的画面组合成一全景图像，或将摄像头移动过程或旋转过程中所拍摄的视频组合成一全景视频。