CN109387939B - 近眼式显示装置及其显示影像的校正方法 - Google Patents
近眼式显示装置及其显示影像的校正方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109387939B CN109387939B CN201710673880.2A CN201710673880A CN109387939B CN 109387939 B CN109387939 B CN 109387939B CN 201710673880 A CN201710673880 A CN 201710673880A CN 109387939 B CN109387939 B CN 109387939B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- image
- display
- light field
- error information
- eye
- 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
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/327—Calibration thereof
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- G02B27/017—Head mounted
- G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
-
- 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
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
- H04N13/106—Processing image signals
- H04N13/122—Improving the 3D impression of stereoscopic images by modifying image signal contents, e.g. by filtering or adding monoscopic depth cues
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
- H04N13/106—Processing image signals
- H04N13/139—Format conversion, e.g. of frame-rate or size
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
- H04N13/307—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using fly-eye lenses, e.g. arrangements of circular lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/332—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
- H04N13/344—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] with head-mounted left-right displays
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/366—Image reproducers using viewer tracking
- H04N13/383—Image reproducers using viewer tracking for tracking with gaze detection, i.e. detecting the lines of sight of the viewer's eyes
-
- 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
- G02B2027/0134—Head-up displays characterised by optical features comprising binocular systems of stereoscopic 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
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/014—Head-up displays characterised by optical features comprising information/image processing systems
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2320/00—Control of display operating conditions
- G09G2320/06—Adjustment of display parameters
- G09G2320/0693—Calibration of display systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种近眼式显示装置及其显示影像的校正方法。显示影像的校正方法包括:分割显示影像以产生多个区块影像;通过显示器以显示区块影像,并使区块影像通过光场元件以产生合并影像;提供影像撷取器以撷取合并影像,比较显示影像以及合并影像以产生误差资讯;接收一使用者参数;以及,依据使用者参数以及误差资讯以调整显示影像中区块影像的至少其中之一。本发明的近眼式显示装置可以不设置机械式的调整装置,达成针对装置内部参数以及使用者参数所可能造成的显示误差进行补偿,提升显示品质外,又可提升使用上的便利性。
Description
技术领域
本发明是有关于一种近眼式显示装置,且特别是有关于一种近眼式显示装置的显示影像的校正方法。
背景技术
在现今的技术领域中,近眼式显示装置依据架构可区分为双眼式以及单眼式两种。在双眼式的近眼式显示装置中,由于所采用的原理是利用双眼的视差来产生三维的视觉效果。而对于配戴该类型近眼式显示装置的使用者来说,由于不同的使用者的眼距并不相同,因此为了提供使用者正确的三维影像,已知技术的近眼式显示装置需要配置额外的硬件调整装置,以让使用者进行两个目镜的相对位置的调整动作。此外,针对使用者的视力的差异,已知技术的近眼式显示装置也提供调整的机构装置来进行目镜焦距的调整动作。可以得知,已知技术的近眼式显示装置中,为提供这些调整的装置,需设置多个机械结构,造成近眼式显示装置体积、重量以及成本的增加。
在另一方面,即便是单眼式的近眼式显示装置,在已知的技术领域中,也是会提供机械式的调整结构来进行影像的显示位置及方向的调整动作。或者,为配合使用者头型、鼻垫位置以及眼睛位置,已知技术的近眼式显示装置也会提供对应的调整结构,造成体积、重量以及成本的增加。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容,因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容,不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题,在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种近眼式显示装置及其显示影像的校正方法,通过调整多个区块影像的至少其中之一以进行显示影像的校正动作。
本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的,本发明的一实施例提出的显示影像的校正方法,适用于近眼式显示装置,包括:分割显示影像以产生多个区块影像;通过显示器以显示区块影像,并使区块影像通过光场元件以产生合并影像;提供影像撷取器以撷取合并影像,比较显示影像以及合并影像以产生误差资讯;接收一使用者参数;以及,依据使用者参数以及误差资讯以调整显示影像中区块影像的至少其中之一。
为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的,本发明的一实施例提出的近眼式显示装置包括显示器、光场元件、影像撷取器以及控制器。显示器显示多个区块影像。光场元件与显示器重叠配置。显示器显示的区块影像通过光场元件以产生合并影像。影像撷取器撷取合并影像。控制器耦接显示器以及影像撷取器。控制器用以:分割显示影像以产生区块影像;比较显示影像以及合并影像以产生误差资讯;接收使用者参数;以及,依据误差资讯以及使用者参数以调整显示影像中区块影像的至少其中之一。
基于上述,本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效,其中,本发明撷取近眼式显示装置所产生的合并影像,并通过比较原始的显示影像与合并影像间的误差资讯,依据误差资讯来调整对应产生误差资讯的多个区块影像中的至少其中之一,来校正近眼式显示装置的显示影像。通过本发明的影像校正的手段,在不通过硬件调整手段的前提下,近眼式显示装置可顺应对应使用者特性的使用者参数来进行显示影像的调整动作,以提升近眼式显示装置的显示品质。
附图说明
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附附图作详细说明如下。
图1为绘示本发明一实施例的显示影像的校正方法的流程图。
图2A为绘示本发明实施例的显示器以及光场元件的关系图。
图2B则为绘示合并影像的产生方式的示意图。
图2C为绘示预补偿影像的产生方式的示意图。
图2D为绘示校正后的合并影像的产生方式的示意图
图3A以及图3B为绘示本发明实施例的显示影像的校正方法的一实施方式的示意图。
图4A至图4C为绘示本发明实施例的显示影像的校正方法的另一实施方式的示意图。
图5A至图5C为绘示本发明实施例的显示影像的校正方法的再一实施方式的示意图。
图6A以及图6B为绘示本发明实施例的显示影像的校正方法的再一实施方式的示意图。
图7为绘示本发明一实施例的近眼式显示装置的示意图。
图8为绘示本发明另一实施例的近眼式显示装置的示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中,将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
请参照图1,图1为绘示本发明一实施例的显示影像的校正方法的流程图。本实施例的显示影像的校正方法适用于近眼式显示装置。其中,在图1中,步骤S110分割显示影像,并藉以产生多个区块影像。步骤S120中,则通过显示器来显示上述的区块影像,并使这些区块影像通过光场元件来产生合并影像。在此请注意,请同步参照图1、图2A、图2B、图2C以及图2D,其中,图2A为绘示本发明实施例的显示器以及光场元件的关系图,图2B为绘示合并影像的产生方式的示意图,图2C为绘示预补偿影像的产生方式的示意图,图2D则为绘示校正后的合并影像的产生方式的示意图。在图2A中,光场元件220由多个子光场单元2211~22MN所构成。子光场单元2211~22MN以阵列的方式进行排列,其中,各子光场单元2211~22MN可以为微透镜,并组合成微透镜阵列来形成光场元件220。进一步来说明,在图2A中,光场元件220与显示器210以一预设距离重叠配置,其中显示器210的显示面朝向光场组件220。且显示器210的显示面积小于子光场单元2211~22MN所涵盖的总面积。
另外,在图2A及图2B中,步骤S110中的显示影像201可以被传送至具有运算能力的控制器202。控制器202则可依据如图2A所示的显示器210与子光场单元2211~22MN的配置位置关系来分割显示影像201以产生多个区块影像2011~20MN。通过显示器210来显示该显示影像201的所述多个区块影像2011~20MN,并在图2A及图2B中,步骤S120中,分别由相对应的子光场单元2211~22MN所接收,而产生合并影像211。
请重新参照图1、图2A、图2B及图2C,步骤S130提供影像撷取器(未绘示)以撷取光场元件220所产生的合并影像211,接着,执行比较显示影像201以及合并影像211的动作以产生误差资讯。在此请注意,在此所述的误差资讯可以包括显示影像以及合并影像中相对应的图像间的位置偏移,也可以包括显示影像以及合并影像中相对应的图像间的颜色差异,也可以包括显示影像以及合并影像中相对应位置上的图像差异。凡显示影像以及合并影像间相对应位置间的影像差异均可纪录为误差资讯。
值得注意的,上述的误差资讯可能产生的因素有很多,例如,近眼式显示装置中的显示器210的光学资讯(例如显示器的像素数量、像素尺寸、像素形状及其排列方式)、光场元件220的光学资讯(例如各子光场单元的焦距以及各相邻子光场单元的间距)、显示器210以及光场元件220间的空间资讯以及近眼式显示装置的使用者的相关参数(例如:瞳孔间距、适眼距、瞳孔尺寸以及视线方向等)。
关于装置内部参数的部分,可在近眼式显示装置完成组装后,经过出厂前的测试动作获得。也因此,上述的装置内部参数可预先被存在近眼式显示装置中的储存装置(未绘示)中,并提供近眼式显示装置中的控制器(如控制器202)作为产生区块影像的依据。
关于使用者参数的部分,可于步骤S140中所执行的接收使用者参数的动作来使近眼式显示装置获得使用者参数。在本发明实施例中,使用者参数可由使用者通过本领域技术人员所熟知的资料输入手段来输入至近眼式显示装置中并储存于近眼式显示装置中的储存装置。或者,在本发明其它实施例中,近眼式显示装置也可配置例如瞳孔侦测器等机构来自动获得瞳孔间距、适眼距、视线方向以及瞳孔尺寸等相关的使用者参数。
步骤S150则依据使用者参数以及步骤S130中所获得的误差资讯来调整区块影像中的至少其中之一,并藉以校正显示影像。细节上说明,如图2C所示,步骤S150中,可依据产生误差资讯,来查找出显示影像以及合并影像间产生差异的位置,并选取对应产生差异位置的区块影像来进行影像调整动作,即依据使用者参数及误差资讯调整显示影像201中至少一误差区块影像并产生预补偿影像201’。其中,被选取的区块影像的数量依据误差资讯来决定,可以为一个也可以为多个,没有固定的限制。进而如图2D所示,使用者可看到预补偿影像201’通过光场元件220后所形成的校正后合并影像211’。
以下请参照图3A以及图3B,图3A以及图3B为绘示本发明实施例的显示影像的校正方法的一实施方式的示意图。在图3A中,显示器310与光场元件320间的位置资讯来产生偏移时(例如显示器310与光场元件320间的水平轴、垂直轴无法相互对齐)。此时,通过在显示器310上显示多个矩形框的区块影像311、312,每一区块影像具有一特征图案(未绘示)。通过光场元件320,区块影像的特征图案可在合并影像中产生对应的比对图案。分别比较特征图案以及对应产生的比对图案的位置资讯,可获得光场元件320与显示器310的相对位置偏移量的误差资讯。依据这个误差资讯以及使用者参数,近眼式显示装置可通过调整区块影像在显示器310上的显示位置,例如使区块影像311调整成区块影像311’,使区块影像312调整成区块影像312’,并完成影像校正动作。
以下请参照图4A至图4C,图4A至图4C为绘示本发明实施例的显示影像的校正方法的另一实施方式的示意图。在图4A中,显示器410与光场元件420间的距离产生偏差(例如组装后距离大于或小于标准值)。显示影像被分割成多个区块影像411,于显示器410上显示具有特征图案CI的区块影像411。由图4B可知,区块影像411中的特征图案CI通过光场元件420后,在合并影像411’中呈现为比对图案CI’。控制器(如图2B的控制器202)通过比较特征图案CI以及比对图案CI’的差异(例如位置资讯)可产生误差资讯,并可定义区块影像411为误差区块影像。依据误差资讯可调整显示影像以获得预补偿影像,即将如图4B的区块影像411中的特征图案CI调整成如图4C的误差区块影像(区块影像411)的特征图案CCI,如此一来,预补偿影像中误差区块影像(区块影像411)的特征图案CCI通过光场元件420后,可在合并影像411’中呈现对应的比对图案CCI’,而比对图案CCI’可以与特征图案CCI相同。
值得注意的,误差区块影像的个数没有固定的限制,本发明实施例可在各个区块影像中均设置特征图案,并依据判断特征图案与对应产生的比对图案间有无发生误差资讯,来决定各区块影像是否为误差区块影像。
关于预补偿影像的获得方式,可以通过使比对图案CI’与特征图案CI相减的动作来产生,或更进一步对特征图案CI与比对图案CI’的差异进行逆处理而获得用以产生预补偿影像的转换资讯。并且,可同时依据使用者参数来产生预补偿影像,可同时针对装置内部参数以及使用者参数所造成的显示效果的影响一并进行校正。
以下请参照图5A至图5C,图5A至图5C为绘示本发明实施例的显示影像的校正方法的再一实施方式的示意图。在本实施方式中,近眼式显示装置可依据装置内部参数在显示影像上产生特征图案CI,其中,特征图案CI产生在区块影像511中。在本实施方式中,特征图案CI包括多个不同波长的颜色区域B1~B3。
在显示器510与光场元件520间的距离产生偏差的条件下,区块影像511中的特征图案CI通过光场元件520在合并影像511’中产生比对图案CI’。比对图案CI’中,颜色区域B1’~B3’分散排列,且颜色区域B1’~B3’的位置与颜色区域B1~B3的位置不相同。
通过比较比对图案CI’以及特征图案CI并获得误差资讯。依据这个误差资讯以及使用者参数调整显示影像,使近眼式显示装置可产生预补偿影像,即将如图5B的区块影像511中的特征图案CI调整成如图5C的误差区块影像(区块影像511)的特征图案CCI。藉此,预补偿影像中误差区块影像(区块影像511)的特征图案CCI通过光场元件520后,可在合并影像511’中呈现对应的比对图案CCI’,而对比图案CCI’可以与特征图案CCI相同。其中,在预补偿影像中误差区块影像的特征图案CCI中,颜色区域CB1~CB3的位置可以依据显示影像中特征图案CI以及合并影像511’中比对图案CI’中各对应颜色区域B1与B1’、B2与B2’、B3与B3’的位置偏移来获得。举例来说明,特征图案CCI中,颜色区域CB1~CB3的位置可通过使特征图案CI中的颜色区域B1~B3产生与比对图案CI’中颜色区域B1’~B3的位置偏移相反方向的偏移来产生。
以下请参照图6A以及图6B,图6A以及图6B为绘示本发明实施例的显示影像的校正方法的再一实施方式的示意图。在图6A中,以单眼式的近眼式显示装置为范例,当使用者的眼睛的中心位置由位置E11偏移至位置E12而无法与光场元件620的中心点对齐时,使用者会看到光场元件620所产生的合并影像发生位置偏移的现象。其中,通过在显示器610上显示多个具有特征图案的区块影像611,并检视合并影像中,特征图案对应产生的比对图案,且计算比对图案与相对应的特征图案间的误差资讯。如此一来,依据误差资讯可获得预补偿影像,或/以及依据使用者的反馈资讯、瞳孔位置、视线方向、瞳距等使用者参数获得预补偿影像。进而依据预补偿影像将发生误差的误差区块影像(区块影像611)调整成区块影像611’,可完成影像校正的动作。
在图6B中,以双眼式的近眼式显示装置为范例,当使用者的左眼睛的中心位置由位置EL11偏移至位置EL12,右眼睛的中心位置由位置ER11偏移至位置ER12,而无法分别与对应右眼及左眼的光场元件620L、620R的中心点对齐时,光场元件620L及620R所产生的合并影像均会发生位置偏移的现象。因此,通过图6A的实施方式中的说明,可分别针对分别对应左、右眼的显示器610L以及610R的影像进行校正动作。
由图6B的实施方式不难发现,本发明实施例的显示影像的校正方法,可对应不同使用者的双眼瞳孔距离,通过影像校正的方式进行调整。如此一来,近眼式显示装置上不需要提供机械式的调整机制,以供使用者进行调校的动作。除提升使用者的便利性外,更可降低近眼式显示装置的生产成本。
在另一方面,本发明实施例中还可通过侦测使用者眼睛的焦距以产生使用者参数。并且,依据使用者眼睛的焦距来进行区块影像的显示尺寸的调整动作,使不同使用者皆可看到清晰的合并影像,并进以提升近眼式显示装置的显示效果。
依据上数多个实施方式也可发现,本发明实施例中的近眼式显示装置,不论是因显示器、光场元件本身的装置特性、显示器、光场元件间的空间特性、或是因使用者特性所产生的显示影像的误差,都可以通过前述影像校正的手段完成补偿。也就是说,本发明实施例的近眼式显示装置上,不需要设置进行影像调校的机械装置,可降低生产成本,并提升使用上的便利性。
以下请参照图7,图7为绘示本发明一实施例的近眼式显示装置的示意图。近眼式显示装置700为单眼式的近眼式显示装置。近眼式显示装置700包括显示器710、光场元件720、影像撷取器730以及控制器740。其中,显示器710可显示多个区块影像。光场元件720与显示器710重叠配置,接收显示器710显示的区块影像以产生合并影像。影像撷取器730配置在光场元件720产生合并影像的侧边,并用以撷取合并影像。控制器740则耦接显示器710以及影像撷取器730,并执行如图1实施例所述的各个步骤。
值得注意的,控制器740接收参数PAR以作为产生特征图案以及调整区块影像的依据。参数PAR可包括显示器710及光场元件720的装置内部参数以及使用者参数。显示器710及光场元件720的装置内部参数则可包括显示器710的光学资讯、光场元件720的光学资讯以及显示器710与光场元件720之间的空间资讯。使用者参数则包括使用者的瞳孔间距、适眼距、瞳孔尺寸以及视线方向。
上述的参数PAR可被预先储存在近眼式显示装置700内建的资料储存装置(例如记忆体)中,以提供控制器740进行读取动作。关于使用者参数的部分,可由使用者依据眼睛的验光检查所产生的检查报告进行输入,并预存于资料储存装置中或通过近眼式显示装置700的输入介面(未绘示)手动进行参数的输入。
关于控制器740执行动作的相关细节,在前述的实施例及实施方式都有详尽的说明,在此恕不赘述。
以下请参照图8,图8为绘示本发明另一实施例的近眼式显示装置的示意图。近眼式显示装置800为双眼式的近眼式显示装置。近眼式显示装置800包括显示器810L、810R、光场元件820L、820R、影像撷取器830L、830R、控制器840以及瞳孔侦测器850。其中,各显示器810L、810R可显示多个区块影像。光场元件820L、820R分别与显示器810L、810R重叠配置,光场元件820L、820R并分别接收显示器810L、810R所显示的区块影像以产生合并影像。影像撷取器830L、830R分别配置在光场元件820L、820R产生合并影像的侧边,并用以撷取合并影像(例如为人眼的瞳孔影像)。控制器840则耦接显示器810L、810R以及影像撷取器830L、830R,并执行如图1实施例所述的各个步骤。另外,于其它实施例中,近眼式显示装置可于组装后进行出货前校正,影像撷取器830L、830R则分别配置于成像位置(预设的使用者眼睛位置),以撷取合并影像,并执行如图1实施例的所述步骤。
值得一提的,本实施例还包括瞳孔侦测器850。瞳孔侦测器850耦接至控制器840,并用以侦测使用者的瞳孔状态,例如,使用者的瞳孔距离、瞳孔大小、视线方向等,并依据侦测结果产生使用者参数。
关于图7、图8实施例的各项元件的硬件结构,其中,控制器740、840可以为具有运算能力的处理器。或者,控制器740、840可以是通过硬件描述语言(Hardware DescriptionLanguage,HDL)或是其它任意本领域技术人员所熟知的数字电路的设计方式来进行设计,并通过现场可程式逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)、复杂可程式逻辑装置(Complex Programmable Logic Device,CPLD)或是特殊应用集成电路(Application-specific Integrated Circuit,ASIC)的方式来实现的硬件电路。
此外,影像撷取器730、830L、830R可应用本领域技术人员熟知的影像撷取装置来建构,例如感光耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)感测器等。瞳孔侦测器850同样可通过本领域技术人员熟知的瞳孔侦测装置来建构,例如瞳孔侦测器850可以包括影像撷取器,用以撷取使用者的眼睛影像。瞳孔侦测器850可再通过辨识眼睛影像中的瞳孔图样,可获知使用者的瞳孔状态(位置、尺寸及视线方向)。
综上所述,本发明通过比对显示器上的区块影像以及光场元件产生的合并影像来产生误差资讯,并依据误差资讯配合使用者参数来进行区块影像的至少其中之一的影像调整动作。如此一来,近眼式显示装置可以不提供机械式的调整装置,达成针对装置内部参数以及使用者参数所可能造成的显示误差进行补偿,提升显示品质外,又可提升使用上的便利性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,即所有依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修改,都仍属于本发明专利覆盖的范围。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外,摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用,并非用来限制本发明的权利范围。此外,权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围,而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
Claims (18)
1.一种显示影像的校正方法,适用于近眼式显示装置,其特征在于,包括:
依据光场元件的多个子光场单元来分割所述显示影像以产生多个区块影像;
通过显示器以显示所述多个区块影像,所述多个区块影像分别由相对应的所述多个子光场单元所接收,并通过所述光场元件以产生合并影像;
提供影像撷取器以撷取所述合并影像,比较所述显示影像以及所述合并影像以产生误差资讯;以及
接收使用者参数;以及
依据所述使用者参数以及所述误差资讯以调整所述显示影像中所述多个区块影像的至少其中之一。
2.如权利要求1所述的显示影像的校正方法,其特征在于,还包括:
接收所述显示器及所述光场元件的装置内部参数;以及
依据所述装置内部参数产生所述显示影像,其中所述显示影像上具有至少一特征图案,
其中,所述特征图案通过所述光场元件形成在所述合并影像中的至少一比对图案。
3.如权利要求2所述的显示影像的校正方法,其特征在于,比较所述显示影像以及所述合并影像以产生所述误差资讯的步骤包括:
比较所述显示影像中的所述至少一特征图案与所述合并影像中的所述比对图案间的差异以获得所述误差资讯。
4.如权利要求3所述的显示影像的校正方法,其特征在于,依据所述使用者参数以及所述误差资讯以调整所述多个区块影像中的至少其中之一的步骤包括:
计算产生所述误差资讯的所述至少一特征图案的位置资讯;以及
依据所述误差资讯以及所述使用者参数以针对对应所述误差资讯的至少一误差区块影像进行调整。
5.如权利要求4所述的显示影像的校正方法,其特征在于,依据所述使用者参数以及所述误差资讯以针对对应所述误差资讯的所述至少一误差区块影像进行调整的步骤包括:
依据所述误差资讯以及所述使用者参数调整所述显示影像以产生预补偿影像;以及
依据所述预补偿影像以修正所述至少一误差区块影像。
6.如权利要求1所述的显示影像的校正方法,其特征在于,还包括:
依据所述使用者参数以放大或缩小各所述区块影像,来调整各所述区块影像。
7.如权利要求1所述的显示影像的校正方法,其特征在于,所述光场元件为微透镜阵列,各所述多个子光场单元为微透镜。
8.如权利要求1所述的显示影像的校正方法,其特征在于,所述多个子光场单元的总面积大于所述显示器的显示面积。
9.如权利要求1所述的显示影像的校正方法,其特征在于,还包括:
侦测使用者的瞳孔状态以获得所述使用者参数。
10.如权利要求2所述的显示影像的校正方法,其特征在于,所述显示器及所述光场元件的装置内部参数包括所述显示器的光学资讯、所述光场元件的光学资讯、所述显示器与所述光场元件之间的空间资讯,以及,所述使用者参数包括瞳孔间距、适眼距、瞳孔尺寸以及视线方向。
11.一种近眼式显示装置,其特征在于,包括显示器、光场元件、影像撷取器以及控制器,
所述显示器显示多个区块影像;
所述光场元件与所述显示器重叠配置且包括阵列排列的多个微透镜,所述多个微透镜的总面积大于所述显示器的显示面积,所述显示器显示的所述多个区块影像通过所述光场元件以产生合并影像;
所述影像撷取器撷取所述合并影像;
所述控制器耦接所述显示器以及所述影像撷取器,用以:
依据所述多个微透镜的位置来分割显示影像为所述多个区块影像,其中所述多个区块影像分别由相对应的所述多个微透镜所接收;
比较所述显示影像以及所述合并影像以产生误差资讯;
接收使用者参数;以及
依据所述误差资讯以及所述使用者参数以调整所述显示影像中所述多个区块影像的至少其中之一。
12.如权利要求11所述的近眼式显示装置,其特征在于,所述控制器还用以:
接收所述显示器及所述光场元件的装置内部参数;以及
依据所述装置内部参数产生具有至少一特征图案的所述显示影像,
其中,所述特征图案通过所述光场元件形成在所述合并影像中的至少一比对图案。
13.如权利要求12所述的近眼式显示装置,其特征在于,所述控制器比较所述显示影像中的所述至少一特征图案与所述合并影像中的所述比对图案间的差异以获得所述误差资讯。
14.如权利要求13所述的近眼式显示装置,其特征在于,所述控制器用以:
计算产生所述误差资讯的所述至少一特征图案的位置资讯;以及
依据所述误差资讯以及所述使用者参数以针对对应所述误差资讯的至少一误差区块影像进行调整。
15.如权利要求14所述的近眼式显示装置,其特征在于,所述控制器用以:
依据所述误差资讯以及所述使用者参数调整所述显示影像以产生预补偿影像;以及
依据所述预补偿影像以修正所述至少一误差区块影像。
16.如权利要求12所述的近眼式显示装置,其特征在于,所述显示器及所述光场元件的装置内部参数包括所述显示器的光学资讯、所述光场元件的光学资讯、所述显示器与所述光场元件之间的空间资讯,以及,所述使用者参数包括瞳孔间距、适眼距、瞳孔尺寸以及视线方向。
17.如权利要求11所述的近眼式显示装置,其特征在于,还包括:
瞳孔侦测器,耦接所述控制器,用以侦测使用者的瞳孔状态,并依据所述瞳孔状态以产生所述使用者参数。
18.如权利要求11所述的近眼式显示装置,其特征在于,所述显示器包括右眼显示器及左眼显示器,所述光场元件包括第一光场元件以及第二光场元件,
其中,所述第一光场元件以及所述第二光场元件分别与所述右眼显示器及所述左眼显示器相对应,所述右眼显示器及所述左眼显示器分别显示多个第一区块影像以及多个第二区块影像,所述第一光场元件以及所述第二光场元件分别产生第一合并影像以及第二合并影像。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710673880.2A CN109387939B (zh) | 2017-08-09 | 2017-08-09 | 近眼式显示装置及其显示影像的校正方法 |
EP18186991.8A EP3441852B1 (en) | 2017-08-09 | 2018-08-02 | Light field display apparatus and method for calibrating display image thereof |
US16/056,536 US10812784B2 (en) | 2017-08-09 | 2018-08-07 | Light field display apparatus and method for calibrating display image thereof |
JP2018148071A JP7149759B2 (ja) | 2017-08-09 | 2018-08-07 | ニアアイ表示装置およびその表示映像の校正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710673880.2A CN109387939B (zh) | 2017-08-09 | 2017-08-09 | 近眼式显示装置及其显示影像的校正方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109387939A CN109387939A (zh) | 2019-02-26 |
CN109387939B true CN109387939B (zh) | 2021-02-12 |
Family
ID=63293921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710673880.2A Active CN109387939B (zh) | 2017-08-09 | 2017-08-09 | 近眼式显示装置及其显示影像的校正方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10812784B2 (zh) |
EP (1) | EP3441852B1 (zh) |
JP (1) | JP7149759B2 (zh) |
CN (1) | CN109387939B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11119253B2 (en) | 2018-09-28 | 2021-09-14 | Avalon Holographics Inc. | Direct projection light field display |
JP2022073094A (ja) * | 2020-10-30 | 2022-05-17 | セイコーエプソン株式会社 | 光学モジュール及び虚像表示装置 |
EP4089465A1 (en) | 2021-05-13 | 2022-11-16 | Coretronic Corporation | Light field near-eye display device and method thereof |
CN115343848A (zh) * | 2021-05-13 | 2022-11-15 | 中强光电股份有限公司 | 光场近眼显示装置以及光场近眼显示方法 |
CN115494640A (zh) | 2021-06-17 | 2022-12-20 | 中强光电股份有限公司 | 产生虚拟实境影像的光场近眼显示器及其方法 |
US20230196522A1 (en) * | 2021-12-17 | 2023-06-22 | SoliDDD Corp. | Plenoptic image tile organization for single image display or capture |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104769935A (zh) * | 2013-07-16 | 2015-07-08 | 索尼公司 | 显示装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090273662A1 (en) * | 2006-03-15 | 2009-11-05 | Zebra Imaging, Inc. | Systems and Methods for Calibrating a Hogel 3D Display |
US8736674B2 (en) * | 2010-09-23 | 2014-05-27 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Method and system for 3D display calibration with feedback determined by a camera device |
JP6061552B2 (ja) * | 2012-08-23 | 2017-01-18 | キヤノン株式会社 | 頭部装着型の画像表示装置 |
US20150262424A1 (en) | 2013-01-31 | 2015-09-17 | Google Inc. | Depth and Focus Discrimination for a Head-mountable device using a Light-Field Display System |
JP6459262B2 (ja) * | 2014-07-09 | 2019-01-30 | 株式会社ニコン | ヘッドマウントディスプレイ |
JP2016031439A (ja) * | 2014-07-28 | 2016-03-07 | ソニー株式会社 | 情報処理装置及び情報処理方法、コンピューター・プログラム、並びに画像表示システム |
JP7156791B2 (ja) | 2014-07-31 | 2022-10-19 | ビュージックス コーポレーション | 拡散媒体を介した画像および波フィールド投影 |
US10529059B2 (en) * | 2014-08-11 | 2020-01-07 | The Regents Of The University Of California | Vision correcting display with aberration compensation using inverse blurring and a light field display |
CN104914575B (zh) | 2014-09-29 | 2017-11-14 | 北京蚁视科技有限公司 | 带有屈光度检测装置的微透镜阵列式近眼显示器 |
US11609427B2 (en) | 2015-10-16 | 2023-03-21 | Ostendo Technologies, Inc. | Dual-mode augmented/virtual reality (AR/VR) near-eye wearable displays |
WO2017079333A1 (en) | 2015-11-04 | 2017-05-11 | Magic Leap, Inc. | Light field display metrology |
-
2017
- 2017-08-09 CN CN201710673880.2A patent/CN109387939B/zh active Active
-
2018
- 2018-08-02 EP EP18186991.8A patent/EP3441852B1/en active Active
- 2018-08-07 US US16/056,536 patent/US10812784B2/en active Active
- 2018-08-07 JP JP2018148071A patent/JP7149759B2/ja active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104769935A (zh) * | 2013-07-16 | 2015-07-08 | 索尼公司 | 显示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019033484A (ja) | 2019-02-28 |
US10812784B2 (en) | 2020-10-20 |
US20190052866A1 (en) | 2019-02-14 |
CN109387939A (zh) | 2019-02-26 |
EP3441852A1 (en) | 2019-02-13 |
JP7149759B2 (ja) | 2022-10-07 |
EP3441852B1 (en) | 2020-11-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109387939B (zh) | 近眼式显示装置及其显示影像的校正方法 | |
JP5967597B2 (ja) | 画像表示装置および画像表示方法 | |
US9720238B2 (en) | Method and apparatus for a dynamic “region of interest” in a display system | |
KR100918294B1 (ko) | 입체 시화상(視畵像) 표시장치, 입체 시화상 표시방법 및컴퓨터 프로그램 | |
US10048750B2 (en) | Content projection system and content projection method | |
EP2549762B1 (en) | Stereovision-image position matching apparatus, stereovision-image position matching method, and program therefor | |
KR101478937B1 (ko) | 영상 표시 장치 | |
JP2011064894A (ja) | 立体画像表示装置 | |
JP6026836B2 (ja) | 画像表示装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体 | |
JP2013195931A (ja) | シミュレーション装置、シミュレーションプログラムおよび両眼視体感方法 | |
CN112748587B (zh) | 眼镜镜片的设计方法、眼镜镜片的制造方法及眼镜镜片 | |
US20170257614A1 (en) | Three-dimensional auto-focusing display method and system thereof | |
JP6944110B2 (ja) | 表示装置及び表示方法 | |
US20110074775A1 (en) | Image signal processing device and image signal processing method | |
US8983125B2 (en) | Three-dimensional image processing device and three dimensional image processing method | |
TWI462569B (zh) | 三維影像攝相機及其相關控制方法 | |
JP5741353B2 (ja) | 画像処理システム、画像処理方法および画像処理プログラム | |
WO2016203844A1 (ja) | 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム | |
JP5725159B2 (ja) | 測定装置、立体画像表示装置及び測定方法 | |
JP5402070B2 (ja) | 画像提示システム、画像処理装置、プログラムおよび画像提示方法 | |
US20160065941A1 (en) | Three-dimensional image capturing apparatus and storage medium storing three-dimensional image capturing program | |
KR101742230B1 (ko) | 입체시 검사 장치 및 방법 | |
KR101246846B1 (ko) | 3차원 영상 표시 방법 | |
KR101247501B1 (ko) | 3차원 영상 표시 장치 | |
JP4681407B2 (ja) | 合焦領域表示画像生成装置及び合焦領域表示画像生成プログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |