[發明專利]頭戴式顯示裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201410064705.X
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN104808340B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 李宗德;楊文助
• 申請（專利權）人: 廣達電腦股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G06F3/01;G02B27/10;G03B21/20;G03B21/14
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 史新宏

1.一種頭戴式顯示裝置，包括：

一微型投影單元；

一應用處理器，用以控制該微型投影單元投影一虛像，該虛像包括一虛擬物件，該虛擬物件位于一虛像坐標系上的一虛像坐標；

一眼部圖像感測單元，用以提取一眼部圖像數據；

一調整單元；

一感測裝置，用以感測一觸控物件以輸出一感測數據；

一特殊應用集成電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，用以根據該感測數據取得該觸控物件于一實像坐標系上的一實體坐標，該特殊應用集成電路根據該眼部圖像數據取得一瞳孔位置，并根據該瞳孔位置控制該調整單元調整該虛像的成像位置，該特殊應用集成電路根據該瞳孔位置、該實體坐標及該虛擬坐標判斷該觸控物件是否觸碰該虛擬物件；以及

一眼鏡架，用以承載該調整單元、該微型投影單元、該應用處理器、該眼部圖像感測單元及該特殊應用集成電路。

2.如權利要求1所述的頭戴式顯示裝置，其中，當該瞳孔位置位于眼睛正中央時，該特殊應用集成電路將該實體坐標轉換為該虛擬坐標系上的一第一相對坐標，并判斷該第一相對坐標與該虛像坐標是否相符，當該第一相對坐標與該虛像坐標相符，該特殊應用集成電路判定該觸控物件觸碰該虛擬物件。

3.如權利要求2所述的頭戴式顯示裝置，其中，當該瞳孔位置不位于眼睛正中央時，該特殊應用集成電路維持該虛擬坐標不變，并對應地將該實體坐標轉換為該虛擬坐標系上的一第二相對坐標，該第二相對坐標與該第一相對坐標相差一觸控偏移量。

4.如權利要求3所述的頭戴式顯示裝置，其中，該特殊應用集成電路判斷該第二相對坐標與該虛像坐標是否相符，當該第二相對坐標與該虛像坐標相符，該特殊應用集成電路判定該觸控物件觸碰該虛擬物件。

5.如權利要求1所述的頭戴式顯示裝置，還包括一分光鏡單元，該應用處理器控制該微型投影單元投影一立體校正圖像，該特殊應用集成電路根據該瞳孔位置控制該調整單元調整該虛像的成像位置，使得該微型投影單元的一光束位置與該瞳孔位置相符，該特殊應用集成電路要求該應用處理器發出一訊問訊息詢問是否呈現良好立體圖像，若未呈現良好立體圖像，該特殊應用集成電路控制該調整單元調整該虛像的成像位置，若呈現良好立體圖像，該特殊應用集成電路根據調整后的該分光鏡單元決定一校正偏移值，并紀錄該校正偏移值。

6.如權利要求1所述的頭戴式顯示裝置，其中該應用處理器記錄該瞳孔位置的一可移動范圍。

7.如權利要求1所述的頭戴式顯示裝置，其中該感測裝置包括一第一圖像感測器及一第二圖像感測器。

8.如權利要求7所述的頭戴式顯示裝置，其中該第一圖像感測器及該第二圖像感測器包括廣角鏡(Wide Angle Lens)。

9.如權利要求1所述的頭戴式顯示裝置，其中該感測裝置包括一第一圖像感測器及一飛行時間(Time Of Flight，TOF)相機。

10.如權利要求1所述的頭戴式顯示裝置，其中該感測裝置包括一第一圖像感測器及一結構光(structured light)相機。

11.如權利要求1所述的頭戴式顯示裝置，還包括：

一紅外線發光單元，用以提供該眼部圖像感測單元所需的輔助光源。

12.如權利要求11所述的頭戴式顯示裝置，還包括一分光鏡單元，該分光鏡單元包括一第一分光鏡，該微型投影單元包括一第一微型投影機，該眼部圖像感測單元包括一第一眼部圖像感測器，該調整單元包括一第一調整裝置，該紅外線發光單元包括一第一紅外線發光二極管，該第一微型投影機投影該虛像，該第一眼部圖像感測器提取該眼部圖像數據，該第一調整裝置調整該第一分光鏡，該第一紅外線發光二極管提供該第一眼部圖像感測器所需的輔助光源。

13.如權利要求11所述的頭戴式顯示裝置，其中該微型投影單元包括一第一微型投影機，該眼部圖像感測單元包括一第一眼部圖像感測器，該調整單元包括一第一調整裝置，該紅外線發光單元包括一第一紅外線發光二極管，該第一微型投影機投影該虛像，該第一眼部圖像感測器提取該眼部圖像數據，該第一調整裝置調整該第一微型投影機，該第一紅外線發光二極管提供該第一眼部圖像感測器所需的輔助光源。