CN104865701B - 头戴式显示装置 - Google Patents

头戴式显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104865701B
CN104865701B CN201410113745.9A CN201410113745A CN104865701B CN 104865701 B CN104865701 B CN 104865701B CN 201410113745 A CN201410113745 A CN 201410113745A CN 104865701 B CN104865701 B CN 104865701B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light beam
virtual image
image light
pupil position
head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410113745.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104865701A (zh
Inventor
杨文助
李宗德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Quanta Computer Inc
Original Assignee
Quanta Computer Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Quanta Computer Inc filed Critical Quanta Computer Inc
Publication of CN104865701A publication Critical patent/CN104865701A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104865701B publication Critical patent/CN104865701B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/013—Eye tracking input arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0123—Head-up displays characterised by optical features comprising devices increasing the field of view
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0132—Head-up displays characterised by optical features comprising binocular systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0138—Head-up displays characterised by optical features comprising image capture systems, e.g. camera
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/014—Head-up displays characterised by optical features comprising information/image processing systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B2027/0178—Eyeglass type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0179—Display position adjusting means not related to the information to be displayed
    • G02B2027/0187—Display position adjusting means not related to the information to be displayed slaved to motion of at least a part of the body of the user, e.g. head, eye
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0093—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for monitoring data relating to the user, e.g. head-tracking, eye-tracking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)

Abstract

一种头戴式显示装置。头戴式显示装置包括微投影机、镜片、半反射膜、应用处理器及眼镜架。半反射膜覆盖于镜片。应用处理器控制微投影机投影虚像光束至半反射膜。眼镜架承载微投影机、镜片及应用处理器。

Description

头戴式显示装置
技术领域
本发明涉及一种电子装置，特别是涉及一种头戴式显示装置。
背景技术
随着科技日新月异，人们对于信息的吸收也日渐增加。一般常见的多媒体播放装置、网络通讯装置及计算机装置等都是搭配CRT或LCD显示器来显示影像。但是其所能显示的影像像素及大小，受限于显示器的尺寸大小及其效能。目前传统的CRT或LCD显示器，皆无法兼顾尺寸及携带轻便的需求。为解决上述问题，市场上推出一种头戴式显示装置(Head-Mounted Display,HMD)。头戴式显示装置是在左右眼睛前方各放置有一小型映像管或是液晶显示器。头戴式显示装置例如是利用两眼视差的立体效果，将各别映像管或是液晶显示器所输出的影像经过分光镜(Beam Splitter)投射至使用者的视网膜。然而，传统的光学穿透式头戴显示装置的分光镜(置于眼睛前方)无法任意调整。而且传统头戴式显示装置为了达到一定的可视角度，分光镜必须要具有一定的厚度(因其为分光棱镜(Cube PBS))。如此一来，传统的光学穿透式头戴显示装置的体积的简化更越显困难。
发明内容
本发明涉及一种头戴式显示装置。
根据本发明，提出一种头戴式显示装置。头戴式显示装置包括微投影机、镜片、半反射膜、应用处理器及眼镜架。半反射膜覆盖于镜片。应用处理器控制微投影机投影虚像光束至半反射膜。眼镜架承载微投影机、镜片及应用处理器。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并结合附图详细说明如下。
附图说明
图1示出了依照第一实施例的一种头戴式显示装置的方块图。
图2示出了依照第一实施例的一种头戴式显示装置的外观示意图。
图3示出了依照第一实施例的一种头戴式显示装置的仰视图。
图4示出了依照第二实施例的一种头戴式显示装置的方块图。
图5示出了依照第二实施例的一种头戴式显示装置的外观示意图。
图6示出了依照第二实施例的一种自动瞳孔追踪方法的流程图。
图7示出了依照第二实施例的一种初始立体校正方法的流程图。
图8A～8B示出了第一立体校正图样的示意图。
图9A～9B示出了第二立体校正图样的示意图。
图10A～10B及图11A～11B示出了第三立体校正图样的示意图。
图10C～10E及图11C～11E示出了使用者观看第三立体校正图样的结果示意图。
图12示出了依照第三实施例的一种头戴式显示装置的方块图。
图13示出了依照第三实施例的一种头戴式显示装置的外观示意图。
图14A～14D分别示出了依照第三实施例的一种像素阵列的示意图。
附图符号说明
1、2、3：头戴式显示装置
101a：第一微投影机
101b：第二微投影机
102a：第一镜片
102b：第二镜片
103a：第一半反射膜
103b：第二半反射膜
104：应用处理器
105：眼镜架
106a：第一眼部影像撷取装置
106b：第二眼部影像撷取装置
107：特殊应用集成电路
108a：第一红外线发光二极管
108b：第二红外线发光二极管
109a：第一前端影像撷取装置
109b：第二前端影像撷取装置
110a、111a：第一调整装置
110b、111b：第二调整装置
1111a：第一像素阵列
1111b：第二像素阵列
1112a：第一驱动电路
1112b：第二驱动电路
具体实施方式
第一实施例
请参照图1、图2及图3，图1示出了依照第一实施例的一种头戴式显示装置的方块图，图2示出了依照第一实施例的一种头戴式显示装置的外观示意图，图3示出了依照第一实施例的一种头戴式显示装置的仰视图。头戴式显示装置1包括第一微投影机101a、第二微投影机101b、第一镜片102a、第二镜片102b、第一半反射膜103a、第二半反射膜103b、应用处理器104、眼镜架105、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)107、第一前端影像撷取装置109a及第二前端影像撷取装置109b。特殊应用集成电路107例如是经由通用序列总线(Universal Serial Bus,USB)与应用处理器104沟通。第一前端影像撷取装置109a、第二前端影像撷取装置109b连接至应用处理器104，且经由移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface,MIPI)与应用处理器104沟通。
第一半反射膜103a覆盖于第一镜片102a，且第二半反射膜103b覆盖于第二镜片102b。第一半反射膜103a及第二半反射膜103b可让入射光线部分穿透或反射。反射或穿透的比例可依不同产品的设计而调整，因此其具有同时可让虚像光线反射，并让外界实像光线穿透的功能。应用处理器104控制第一微投影机101a投影第一虚像光束至第一半反射膜103a，且应用处理器104控制第二微投影机101b投影第二虚像光束至第二半反射膜103b。第一前端影像撷取装置109a及第二前端影像撷取装置109b用以撷取头戴式显示装置1的前方影像。眼镜架105用以承载第一微投影机101a、第二微投影机101b、第一镜片102a、第二镜片102b、应用处理器104、特殊应用集成电路107、第一前端影像撷取装置109a及第二前端影像撷取装置109b。
第一半反射膜103a及第二半反射膜103b可以不同方式覆盖于第一镜片102a及第二镜片102b。举例来说，第一半反射膜103a贴覆于第一镜片102a上，且第二半反射膜103b贴覆于第二镜片102b上。或者，第一半反射膜103a镀于第一镜片102a上以形成一镀膜镜片，且第二半反射膜103b镀于第二镜片102b上以形成另一镀膜镜片。头戴式显示装置1以第一半反射膜103a及第二半反射膜103b取代传统头戴式显示装置的分光镜(Beam Splitter)。如此一来，将有助于将头戴式显示装置1的体积简化。为方便说明起见，上述第一实施例是以两个微投影机及两个半反射膜为例说明。然实施方式并不局限于此，于其他实施例中，头戴式显示装置亦可不使用两个微投影机及两个半反射膜，而仅使用一个微投影机及一个半反射膜。
第二实施例
请参照图4及图5，图4示出了依照第二实施例的一种头戴式显示装置的方块图，图5示出了依照第二实施例的一种头戴式显示装置的外观示意图。第二实施例与第一实施例主要不同之处在于头戴式显示装置2还包括第一眼部影像撷取装置106a、第二眼部影像撷取装置106b、第一红外线发光二极管108a、第二红外线发光二极管108b、第一调整装置110a及第二调整装置110b。眼镜架105还承载第一眼部影像撷取装置106a、第二眼部影像撷取装置106b、第一红外线发光二极管108a、第二红外线发光二极管108b、第一调整装置110a及第二调整装置110b。于第二实施例中，第一调整装置110a及第二调整装置110b是以为马达致动器(Motor-Driven Actuator)为例说明，且马达致动器例如是包括步进马达(steppermotor)、相对应的齿轮组和机构件以及马达驱动集成电路(Motor driver IC)等。第一调整装置110a及第二调整装置110b用以分别水平移动或垂直移动第一微投影机101a及第二微投影机101b。
第一眼部影像撷取装置106a及第二眼部影像撷取装置106b连接至特殊应用集成电路107，且经由并列式接口(Parallel I/F)或移动产业处理器接口与特殊应用集成电路107沟通。第一红外线发光二极管108a及第二红外线发光二极管108b连接至特殊应用集成电路107，且经由通用输入输出(General Purpose Input Output,GPIO)与特殊应用集成电路107沟通。第一红外线发光二极管108a受控于特殊应用集成电路107以提供第一眼部影像撷取装置106a所需的第一辅助光源，且第二红外线发光二极管108b受控于特殊应用集成电路107以提供第二眼部影像撷取装置106b所需的第二辅助光源。
特殊应用集成电路107根据第一眼部影像取得第一瞳孔位置，并根据第一瞳孔位置控制第一调整装置110a调整第一虚像光束，使得第一虚像光束经第一半反射膜103a反射至第一瞳孔位置。特殊应用集成电路107根据第二眼部影像取得第二瞳孔位置，并根据第二瞳孔位置控制第二调整装置110b调整第二虚像光束，使得第二虚像光束经第二半反射膜103b反射至第二瞳孔位置。藉由上述自动瞳孔追踪的机制，能进一步缩小第一微投影机101a及第二微投影机101b的出瞳直径，以避免浪费多余光束在其他反射位置上，进而提高亮度或节省背光模块的电力消耗。
请参照图4、图5及图6，图6示出了依照第二实施例的一种自动瞳孔追踪方法的流程图。自动瞳孔追踪方法适用于头戴式显示装置2，且包括如下步骤：首先如步骤601所示，应用处理器104控制第一微投影机101a投影第一虚像光束，并控制第二微投影机101b投影第二虚像光束。接着如步骤602所示，第一眼部影像感测器106a撷取第一眼部影像，且第二眼部影像撷取装置106b撷取第二眼部影像。跟着如步骤603所示，特殊应用集成电路107将第一眼部影像及第二眼部影像进行透视校正(Perspective Correction)以产生第一眼部正向影像及第二眼部正向影像。第一眼部影像及第二眼部影像例如为使用者的双眼影像。然后如步骤604所示，特殊应用集成电路107根据第一眼部正向影像取得第一瞳孔位置，并根据第二眼部正向影像取得第二瞳孔位置。于其他实施例中，在取得第一瞳孔位置及第二瞳孔位置之前，还可进一步先行进行眼球检测(eyeball detect)以防止撷取到眨眼时的影像，进而避免造成后续的分析误判。
接着如步骤605所示，特殊应用集成电路107判断第一虚像光束是否射入第一瞳孔位置，且第二虚像光束是否射入第二瞳孔位置。若否，则执行步骤606。如步骤606所示，特殊应用集成电路107根据第一瞳孔位置控制第一调整装置110a调整第一虚像光束，并根据第二瞳孔位置控制第二调整装置110b调整第二虚像光束，直到第一虚像光束射入第一瞳孔位置，且第二虚像光束射入第二瞳孔位置。由于第一虚像光束及第二虚像光束的光束位置能随第一瞳孔位置及第二瞳孔位置动态地调整，因此，使用者不需要自行调整观看方向。如此一来，将提高使用者操作上的便利性。
除此之外，应用处理器104能进一步根据第一瞳孔位置及第二瞳孔位置辅助第一前端影像感测器109a及第二前端影像感测器109b自动曝光的计算。不仅如此，应用处理器104还能进一步根据第一瞳孔位置及第二瞳孔位置调整分别对应于第一虚像光束及第二虚像光束的第一影像数据及第二影像数据。举例来说，应用处理器104根据第一瞳孔位置及第二瞳孔位置对第一影像数据及第二影像数据进行视角合成及补偿(View Synthesis andcompensation)。
头戴式显示装置控制第一调整装置110a或第二调整装置110b的方式并不局限于上述自动瞳孔追踪。于其他实施例中，头戴式显示装置可包括人机接口。人机接口根据使用者命令控制第一调整装置110a或第二调整装置110b。使用者命令例如为语音或手势等。使用者可自行控制第一调整装置110a或第二调整装置110b，以达到调整第一虚像光束或第二虚像光束的目的。
请参照图4、图5及图7，图7示出了依照第二实施例的一种初始立体校正方法的流程图。初始立体校正方法适用于头戴式显示装置2，且包括如下步骤：首先如步骤701所示，应用处理器104根据立体校正数据控制第一微投影机101a投影第一虚像光束，并控制第二微投影机101b投影第二虚像光束。接着如步骤702所示，第一眼部影像感测器106a撷取第一眼部影像，且第二眼部影像撷取装置106b撷取第二眼部影像。跟着如步骤703所示，特殊应用集成电路107将第一眼部影像及第二眼部影像进行透视校正(Perspective Correction)以产生第一眼部正向影像及第二眼部正向影像。第一眼部影像及第二眼部影像例如为使用者的双眼影像。然后如步骤704所示，特殊应用集成电路107根据第一眼部正向影像取得第一瞳孔位置，并根据第二眼部正向影像取得第二瞳孔位置。于其他实施例中，在取得第一瞳孔位置及第二瞳孔位置之前，还可进一步先行进行眼球检测(eyeball detect)以防止撷取到眨眼时的影像，进而避免造成后续的分析误判。
接着如步骤705所示，特殊应用集成电路107判断第一虚像光束是否射入第一瞳孔位置，且第二虚像光束是否射入第二瞳孔位置。若否，则执行步骤706。如步骤706所示，特殊应用集成电路107根据第一瞳孔位置控制第一调整装置110a调整第一虚像光束，并根据第二瞳孔位置控制第二调整装置110b调整第二虚像光束，直到第一虚像光束射入第一瞳孔位置，且第二虚像光束射入第二瞳孔位置。若是，则执行步骤707。如步骤707所示，应用处理器104发出一讯问讯息询问是否呈现良好立体影像。
若未呈现良好立体影像，则执行步骤708。如步骤708所示，特殊应用集成电路107控制第一调整装置110a调整第一虚像光束，并控制第二调整装置110b调整第二虚像光束，直到呈现良好立体影像。如步骤709所示，特殊应用集成电路107根据调整后的第一虚像光束与第一瞳孔位置决定第一校正偏移值，并根据调整后的第二虚像光束与第二瞳孔位置决定第二校正偏移值。接着如步骤710所示，应用处理器纪录第一校正偏移值及第二校正偏移值。第一校正偏移值进一步还包括水平偏移值及垂直偏移值，且第二校正偏移值进一步还包括水平偏移值及垂直偏移值。
请同时参照图4、图8A～8B、图9A～9B、图10A～10E及图11A～11E，图8A～8B示出了第一立体校正图样的示意图，图9A～9B示出了第二立体校正图样的示意图，图10A～10B及图11A～11B示出了第三立体校正图样的示意图，图10C～10E及图11C～11E示出了使用者观看第三立体校正图样的结果示意图。前述立体校正数据选自自由第一立体校正图样、第二立体校正图样及第三立体校正图样所组成的群组。于本实施例中，立体校正数据是以包括第一立体校正图样、第二立体校正图样及第三立体校正图样为例说明。第一立体校正图样包括单眼深度线索(Monocular Depth Cue)及双眼视差(Binocular Disparity)，如图8A～8B所示。第二立体校正图样包括双眼视差且不包括单眼深度线索，如图9A～9B所示。第三立体校正图不包括单眼深度线索及双眼视差，如图10A～10B及图11A～11B所示。
在人类视觉***中，感知深度(Depth)讯息的线索很多，例如双眼视差、动态视差、线性透视(Linear Perspective)等。除了双眼视差(Binocular Disparity)之外的其他生理/心理因素可统称为单眼深度线索。以线性透视为例，消失点的位置其深度最深，此外的深度成梯度变化。第一次进行立体校正时，应用处理器104可根据图8A～8B绘示的第一立体校正图样进行立体校正。第二次进行立体校正时，应用处理器104可根据图9A～9B绘示的第二立体校正图样进行立体校正。由于第二立体校正图样不包括单眼深度线索，因此大脑没有任何单眼深度线索可用来自我补偿。所以头戴式显示装置2能校正至更精确的程度。
第三次进行立体校正时，应用处理器104可根据图10A～10B及图11A～11B绘示的第三立体校正图样进行立体校正。图10A～10B绘示的第三立体校正图样用以校正立体显示引擎的水平部分，且应用处理器104根据图10A～10B能找出水平校正值。
理论上，当头戴式显示装置2校正立体显示引擎的水平部分后，使用者所看到的影像应该如图10C所示。应用处理器104可询问使用者所看到的影像是否如图10C所示。若是，表示立体显示引擎的水平部分校正完成。若否，表示立体显示引擎的水平部分校正还未完成，使用者所看到的影像可能如图10D或图10E所示。特殊应用集成电路107控制第一调整装置110a调整第一虚像光束，并控制第二调整装置110b调整第二虚像光束，直到使用者所看到的影像如图10C所示。
相似地，理论上，当头戴式显示装置2校正立体显示引擎的垂直部分后，使用者所看到的影像应该如图11C所示。应用处理器104可询问使用者所看到的影像是否如图11C所示。若是，表示立体显示引擎的垂直部分校正完成。若否，表示立体显示引擎的垂直部分校正还未完成，使用者所看到的影像可能如图11D或11E所示。特殊应用集成电路107控制第一调整装置110a调整第一虚像光束，并控制第二调整装置110b调整第二虚像光束，直到使用者所看到的影像如图11C所示。
第三实施例
请同时参照图12及图13，图12示出了依照第三实施例的一种头戴式显示装置的方块图，图13示出了依照第三实施例的一种头戴式显示装置的外观示意图。第三实施例与第二实施例主要不同之处在于头戴式显示装置3的第一调整装置111a及第二调整装置111b是以液晶面板为例说明，且第一调整装置111a及第二调整装置111b分别设置于第一微投影机101a及第二微投影机101b的镜头前方。第一调整装置111a包括第一像素阵列1111a及第一驱动电路1112a，第二调整装置111b包括第二像素阵列1111b及第二驱动电路1112b。特殊应用集成电路107控制第一驱动电路1112a及第二驱动电路1112b分别驱动第一像素阵列1111a及第二像素阵列1111b，以调整第一虚像光束及第二虚像光束。头戴式显示装置3藉由开启及关闭第一像素阵列1111a及第二像素阵列1111b的不同位置的像素，能达到马达致动器水平移动或垂直移动第一微投影机101a及第二微投影机101b的效果。
请同时参照图12、图14A～14D，图14A～14D分别示出了依照第三实施例的一种像素阵列的示意图。前述第一像素阵列1111a及第二像素阵列1111b可分别如图14A～14D所示。图14A绘示的像素阵列表示所有像素都被开启。图14B～14D绘示的像素阵列表示仅有部分像素都被开启。头戴式显示装置3藉由控制像素的开启及关闭以达到调整第一虚像光束及第二虚像光束位置的效果。
上述实施例所载的头戴式显示装置是以半反射膜取代传统头戴式显示装置的分光镜(Beam Splitter)。如此一来，将有助于简化头戴式显示装置的体积。此外，具有自动瞳孔追踪功能的头戴式显示装置能增加使用者观看虚像的可视角范围，而不需限制使用者观看虚像的眼球位置。除此之外，具有自动瞳孔追踪功能的头戴式显示装置能进一步缩小微投影机的出瞳直径，以避免浪费多余光束在其他反射位置上，进而提高亮度或节省背光模块的电力消耗。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。

Claims (8)

1.一种头戴式显示装置，包括：
一第一微投影机；
一第一镜片；
一第一半反射膜，覆盖于该第一镜片；
一应用处理器，用以控制该第一微投影机投影一第一虚像光束至该第一半反射膜；以及
一眼镜架，用以承载该第一微投影机、该第一镜片及该应用处理器，
还包括：
一第一眼部影像撷取装置，用以撷取一第一眼部影像；
一第一调整装置；
一特殊应用集成电路，用以根据该第一眼部影像取得一第一瞳孔位置，并根据该第一瞳孔位置控制该第一调整装置调整该第一虚像光束，使得该第一虚像光束经该第一半反射膜反射至该第一瞳孔位置，
其中该特殊应用集成电路将该第一眼部影像进行一透视校正以产生一第一眼部正向影像，并根据该第一眼部影像取得一第一瞳孔位置，该特殊应用集成电路判断该第一虚像光束是否射入该第一瞳孔位置，若该第一虚像光束未射入该第一瞳孔位置，该特殊应用集成电路控制该第一调整装置调整该第一虚像光束，
还包括：
一第二微投影机；
一第二镜片；
一第二半反射膜，覆盖于该第二镜片；
一第二眼部影像撷取装置，用以撷取一第二眼部影像；
一第二调整装置；
其中，该应用处理器控制该第二微投影机投影一第二虚像光束至该第二半反射膜，该特殊应用集成电路根据该第二眼部影像取得一第二瞳孔位置，并根据该第二瞳孔位置控制该第二调整装置调整该第二虚像光束，使得该第二虚像光束经该第二半反射膜反射至该第二瞳孔位置，
其中该特殊应用集成电路将该第二眼部影像进行一透视校正以产生一第二眼部正向影像，并根据该第二眼部影像取得一第二瞳孔位置，该特殊应用集成电路判断该第二虚像光束是否射入该第二瞳孔位置，若该第二虚像光束未射入该第二瞳孔位置，该特殊应用集成电路控制该第二调整装置调整该第二虚像光束，
其中该应用处理器根据一立体校正数据控制该第一微投影机及该第二微投影机投影该第一虚像光束及该第二虚像光束，当该第一虚像光束射入该第一瞳孔位置，且该第二虚像光束射入该第二瞳孔位置时，该应用处理器发出一讯问讯息询问是否呈现良好立体影像，若未呈现良好立体影像，该特殊应用集成电路控制该第一调整装置调整该第一虚像光束，并控制该第二调整装置调整该第二虚像光束，该特殊应用集成电路根据调整后的该第一虚像光束与该第一瞳孔位置决定一第一校正偏移值，并根据调整后的该第二虚像光束与该第二瞳孔位置决定一第二校正偏移值，该应用处理器纪录该第一校正偏移值及该第二校正偏移值。
2.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中该立体校正数据选自由一第一立体校正图样、一第二立体校正图样及一第三立体校正图样所组成的群组，该第一立体校正图样包括一单眼深度线索及一双眼视差，该第二立体校正图样包括该双眼视差且不包括该单眼深度线索，该第三立体校正图不包括该单眼深度线索及该双眼视差。
3.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中该第一半反射膜镀于该第一镜片上，且该第二半反射膜镀于该第二镜片上。
4.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中该第一半反射膜贴覆于该第一镜片上，且该第二半反射膜贴覆于该第二镜片上。
5.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中该第一调整装置及该第二调整装置为马达致动器。
6.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中该第一调整装置及该第二调整装置为液晶面板。
7.如权利要求1所述的头戴式显示装置，
该眼镜架还承载该第二微投影机及该第二镜片，该应用处理器控制该第二微投影机投影一第二虚像光束至该第二半反射膜。
8.如权利要求1所述的头戴式显示装置，还包括：
一人机接口，用以根据一使用者命令控制该第一调整装置及该第二调整装置。
CN201410113745.9A 2014-02-24 2014-03-25 头戴式显示装置 Active CN104865701B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103106000A TWI489140B (zh) 2014-02-24 2014-02-24 頭戴式顯示裝置
TW103106000 2014-02-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104865701A CN104865701A (zh) 2015-08-26
CN104865701B true CN104865701B (zh) 2017-04-26

Family

ID=53882053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410113745.9A Active CN104865701B (zh) 2014-02-24 2014-03-25 头戴式显示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9360936B2 (zh)
CN (1) CN104865701B (zh)
TW (1) TWI489140B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI594019B (zh) * 2016-02-04 2017-08-01 tai-guo Chen A system and method for adjusting the depth of field of multi-depth display
WO2017147801A1 (zh) * 2016-03-02 2017-09-08 陈台国 一种调整多深度显示的景深距离的***及其方法
CN107272319A (zh) * 2016-04-07 2017-10-20 中强光电股份有限公司 投影装置以及影像投影方法
CN109691096A (zh) * 2016-09-23 2019-04-26 夏普株式会社 显示装置以及显示装置的控制方法
TWI748325B (zh) * 2019-03-28 2021-12-01 宏達國際電子股份有限公司 頭戴式顯示器及其背光裝置
CN114128256A (zh) * 2019-07-12 2022-03-01 奇跃公司 眼球相机***和用于显示***校准的方法
AU2020415495A1 (en) * 2019-12-25 2022-08-11 Lumus Ltd. Optical systems and methods for eye tracking based on redirecting light from eye using an optical arrangement associated with a light-guide optical element
CN111025650A (zh) * 2019-12-26 2020-04-17 深圳康佳电子科技有限公司 一种可穿戴式激光微投装置
CN111897129A (zh) * 2020-07-24 2020-11-06 四川大学 一种人工智能液体眼镜
TWI775240B (zh) * 2020-12-14 2022-08-21 台灣愛司帝科技股份有限公司 智慧型虛擬顯示裝置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102419631A (zh) * 2010-10-15 2012-04-18 微软公司 虚拟内容到现实内容中的融合
CN102445756A (zh) * 2010-11-18 2012-05-09 微软公司 用于扩展现实显示的自动焦点改善
CN103033935A (zh) * 2011-09-28 2013-04-10 株式会社东芝 显示装置
CN103294185A (zh) * 2011-09-30 2013-09-11 微软公司 个人音频/视频***的运动应用

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7791809B2 (en) * 2008-03-13 2010-09-07 Day And Night Display Systems, Inc. Visor heads-up display
JP2011191715A (ja) * 2010-03-17 2011-09-29 Toshiba Corp 光学素子、表示装置、表示方法、及び、移動体
US9292973B2 (en) * 2010-11-08 2016-03-22 Microsoft Technology Licensing, Llc Automatic variable virtual focus for augmented reality displays
US8970452B2 (en) * 2011-11-02 2015-03-03 Google Inc. Imaging method
US8955973B2 (en) * 2012-01-06 2015-02-17 Google Inc. Method and system for input detection using structured light projection

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102419631A (zh) * 2010-10-15 2012-04-18 微软公司 虚拟内容到现实内容中的融合
CN102445756A (zh) * 2010-11-18 2012-05-09 微软公司 用于扩展现实显示的自动焦点改善
CN103033935A (zh) * 2011-09-28 2013-04-10 株式会社东芝 显示装置
CN103294185A (zh) * 2011-09-30 2013-09-11 微软公司 个人音频/视频***的运动应用

Also Published As

Publication number Publication date
US20150241695A1 (en) 2015-08-27
CN104865701A (zh) 2015-08-26
TWI489140B (zh) 2015-06-21
US9360936B2 (en) 2016-06-07
TW201533474A (zh) 2015-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104865701B (zh) 头戴式显示装置
CN104570347B (zh) 头戴式显示装置及其成像方法
US9760167B2 (en) Visual stabilization system for head-mounted displays
US9122321B2 (en) Collaboration environment using see through displays
CN204595327U (zh) 头戴式显示装置
US20170053447A1 (en) Augmented Reality
CN206497255U (zh) 增强现实显示***
CN104808340B (zh) 头戴式显示装置及其控制方法
CN104506836B (zh) 基于眼球追踪的个人全息三维显示方法及设备
CN205942090U (zh) 可穿戴设备及无人机***
WO2015062319A1 (zh) 3d智能设备及其3d图像显示方法
CN108428375A (zh) 一种基于增强现实的教学辅助方法及设备
CN204595329U (zh) 头戴式显示装置
CN205880368U (zh) 一种基于光场成像的头戴式虚拟现实立体显示设备
US20220311992A1 (en) System and method for displaying an object with depths
CN106020480B (zh) 一种虚拟现实设备和虚拟现实图像处理方法
CN108446011A (zh) 一种基于增强现实的医疗辅助方法及设备
CN108427194A (zh) 一种基于增强现实的显示方法及设备
CN204595328U (zh) 头戴式显示装置
WO2016101861A1 (zh) 头戴式显示装置
CN105446580B (zh) 一种控制方法及便携式电子设备
WO2023231674A9 (zh) 液晶光栅的驱动方法及显示装置、其显示方法
CN107111143B (zh) 视觉***及观片器
CN105446579B (zh) 一种控制方法及便携式电子设备
TW201805689A (zh) 外加式近眼顯示裝置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant