[發明專利]開放式頭戴顯示裝置及其顯示方法在審

申請號：	201310682435.4	申請日：	2013-12-12
公開（公告）號：	CN103698884A	公開（公告）日：	2014-04-02
發明（設計）人：	金熙哲;宋泳錫;劉圣烈;崔承鎮	申請（專利權）人：	京東方科技集團股份有限公司
主分類號：	G02B27/01	分類號：	G02B27/01
代理公司：	北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112	代理人：	柴亮;張天舒
地址：	100015 ***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	開放式顯示裝置及其顯示方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于頭戴顯示技術領域，具體涉及一種開放式頭戴顯示裝置及其顯示方法。

背景技術

開放式頭戴顯示裝置(HMD，Head?Mount?Display)又稱眼鏡顯示裝置，其以類似眼鏡、頭盔的形式戴在用戶眼前，從而如圖1所示，用戶可同時看到外界物體91和顯示圖像92。

如圖2所示，開放式頭戴顯示裝置包括用于為用戶眼睛8顯示圖像的顯示單元，顯示單元優選有兩個，分別為用戶雙眼8提供不同顯示圖像以實現3D顯示。顯示單元通常包括顯示器11(如液晶顯示器)和調焦透鏡單元12(Focusing?Lens)，顯示器11用于產生顯示圖像；調焦透鏡單元12用于調整顯示圖像相對用戶眼睛8的物距，也就是改變顯示圖像的光線發散程度，從而將顯示圖像“模擬”成從距用戶眼睛8較遠處發出的圖像，使用戶觀看舒適，并使顯示圖像的物距與外界物體的物距相等，保證用戶可同時看清顯示圖像和外界物體；調焦透鏡單元12通常包括一個或多個調焦透鏡，通過調整調焦透鏡的位置即可改變顯示圖像的物距，其具體結構和調整方法已知，在此不再詳細描述。另外，為節省空間，顯示器11通常設在用戶眼睛8兩側(如在“眼鏡腿”中)，此時需要通過反射單元將顯示圖像反射到用戶眼睛8中，反射單元由一系列反射鏡片組成，且其中用戶眼睛8前的反射鏡片是半反半透鏡片21，以在反射顯示圖像的同時允許用戶能看到外界物體。

發明人發現現有的開放式頭戴顯示裝置至少具有以下問題：

首先，現有開放式頭戴顯示裝置中顯示圖像相對用戶眼睛的物距是手動調節的，故其操作麻煩，且調整的準確性、及時性差，顯示效果不好。

其次，顯示圖像在很多情況下是與外界物體相關的(如顯示圖像是對外界物體的說明)，這就要求顯示圖像與外界物體必須滿足特定位置關系(如顯示圖像應正好位于外界物體旁邊)，但現有開放式頭戴顯示裝置并不能確認外界物體的位置，故顯示圖像只能顯示在默認位置(指顯示圖像在離用戶眼睛距離相同的平面內的位置，而非其相對用戶眼睛的物距)處，但這樣顯示圖像的位置并不一定準確(例如對某外界物體的說明可能離該外界物體很遠)。

第三，用戶看不同距離的外界物體時雙眼的視線夾角不同，看較遠的物體時雙眼視線接近平行，看越近的物體時雙眼視線的夾角越大，而顯示單元提供的顯示圖像位置是固定的，這導致當圖像位置與用戶眼睛視線夾角不匹配時，兩個顯示單元顯示的左右眼圖像經用戶大腦處理后不能正確重合，在用戶眼中出現重影。

發明內容

本發明所要解決的技術問題包括，針對現有技術中開放式頭戴顯示裝置操作麻煩、顯示效果不好、顯示圖像位置不準確的問題，提供一種操作簡單、顯示效果好、顯示圖像位置準確的開放式頭戴顯示裝置及其顯示方法。

解決本發明技術問題所采用的技術方案是一種開放式頭戴顯示裝置，其包括：

顯示單元，用于為用戶眼睛提供顯示圖像；

圖像采集單元，用于采集外界物體的圖像；

圖像分析單元，用于根據圖像采集單元采集的圖像分析確定外界物體相對用戶眼睛的位置；

圖像調整單元，用于根據圖像分析單元的分析結果調整顯示圖像。

優選的是，所述圖像采集單元有兩個，用于采集同方向的圖像；所述圖像分析單元用于將兩個圖像采集單元同一時刻采集的兩幅圖像輪廓化后以特定位置疊置在一起，之后移動其中至少一幅輪廓化后的圖像，使兩幅輪廓化后的圖像中相同的外界物體重合，并通過所述圖像移動的距離判斷所述外界物體相對用戶眼睛的距離。

優選的是，所述圖像調整單元用于根據圖像分析單元的分析結果調整顯示圖像相對用戶眼睛的物距，使顯示圖像相對用戶眼睛的物距等于外界物體與用戶眼睛間的距離。

優選的是，所述圖像調整單元用于根據圖像分析單元的分析結果調整顯示圖像的位置。

優選的是，所述圖像采集單元直接采集外界物體的圖像。