[發明專利]具有遠程控制件的頭部安裝式顯示器

在審

• 申請號: 201410238807.9
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104216118A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 約翰·T·默里;道格拉斯·L·米歇爾斯;羅納德·D·拉赫曼
• 申請（專利權）人: 約翰·T·默里;道格拉斯·L·米歇爾斯;羅納德·D·拉赫曼
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京金思港知識產權代理有限公司 11349
• 代理人: 邵毓琴

技術領域

本發明總體上涉及頭部安裝式顯示器，具體涉及這樣一種頭部安裝式顯示器，該頭部安裝式顯示器將立體圖像從所附接的移動電子設備投射到目鏡上，該目鏡給予了疊加在真實世界上的虛擬圖像的效果。

背景技術

三維圖像(3D)越來越多地用來在電影、電子游戲中以及在其他應用中顯示生動圖像。例如，3D電影在電影院中顯示并由佩戴特殊3D眼鏡的人觀看。另外，3D電影和電子游戲可以顯示在特別配置的電視或計算機顯示器上，供佩戴特殊3D眼鏡的人觀看。

顯示3D圖像的基本方法是向左右眼分開地顯示兩個略微偏移的圖像。已經用來實現這種方法的兩個基本策略是：(1)觀看者佩戴將各偏移圖像過濾至不同的眼睛的特殊3D目鏡；和(2)將光源定向分割到觀看者的每個眼睛內，因而消除了對特殊眼鏡的需要。

投射立體圖像對的一個越來越普遍的方法是頭部安裝式顯示系統，這種頭部安裝式顯示系統安裝至人的頭部并在所附接的目鏡上顯示虛擬圖像。頭部安裝式顯示器經常用在模擬器或用于游戲中，不過它們也可以用來觀看媒體，例如電影或電子照片。

諸如智能電話之類的便攜式或移動電子設備(以下稱為移動設備)能夠生成和顯示立體或3D電影或圖像，這些立體或3D電影或圖像在被投射到目鏡上時對觀看者來說似乎具有深度(depth)即三維尺寸。該方法提供了觀看3D圖像的低成本移動解決方案，這是因為諸如智能電話之類的移動電子設備比較普遍且相對廉價。因此，能夠將移動設備附接至適當地將3D圖像或電影顯示在所附接的目鏡上的頭部安裝式顯示器將是可取的。

這種設備還可以用來以位于觀看者前方的虛擬顯示器的形式觀看傳統的2D媒體，包括圖像、照片和網頁內容。因為虛擬顯示器與筆記本電腦或小型屏幕設備相比的相對尺寸和舒適位置的緣故，這將是可取的。

現有技術的頭部安裝式顯示器典型地安裝在人臉上，從而導致面部特征不可見。因而，當一個人與另一個佩戴現有技術的頭部安裝式顯示器的人說話或看該另一個人時，他們無法看到人的臉。缺少由面部特征提供的視覺提示使得這種人際交互有些不自然。

因此，如果頭部安裝式顯示器的前部擱置在眉毛的上方，使佩戴該設備的人的臉部基本不被擋住，從而看著佩戴這種設備的某個人的人能夠看見他/她的面部特征，則將是有利的。

現有技術的頭部安裝式顯示器的另一個缺點是它們支持的瞳孔間距離的范圍相當狹窄。因此，提供一種適合于較寬范圍的瞳孔間距離的頭部安裝式顯示器將是有利的。

發明內容

本發明公開了一種頭部安裝式顯示器，該頭部安裝式顯示器包括裝配在觀看者頭部周圍的框架、固定移動設備的光學組件，該光學組件將所述移動設備顯示的三維(3D)圖像投射到也附接至所述框架的目鏡上。如果傳送到兩只眼睛的圖像相同，則所顯示的圖像也可以是平面或二維的。3D圖像可以是運動的或靜止的。另外，目鏡可以是部分透明的，這在通過所述目鏡觀看時具有將3D圖像疊加在真實世界上的效果。另選地，所述目鏡可以是不透明的，在這種情況下，可以認為觀看者的體驗如身臨其境。

在一個實施方式中，所述頭部安裝式顯示器包括遠程控制件，佩戴該頭部安裝式顯示器的觀看者使用所述遠程控制件啟動所述移動設備設的功能。在一個實施方式中，所述遠程控制件具有LED或其他照明裝置，并且能夠用作標識物以利用從移動設備投射到目鏡上的顯示區域來識別位置。在一些實施方式中，所述遠程控制件包括向所述移動設備提供數據的傳感器，所述數據可以用來計算所述移動設備的絕對位置。所述遠程控制件包括多個控制件，包括操縱桿和一個或多個按鈕或其他控制件。所述遠程控制件可以附接至所述頭部安裝式顯示器的殼體，或者可以被拆下并保持在觀看者的手中。

在一個實施方式中，題述發明是一種頭部安裝式顯示器，該頭部安裝式顯示器顯示來自移動設備的三維圖像并包括將所述頭部安裝式顯示器固定至觀看者頭部的條帶、連接至該條帶的觀看組件，所述頭部安裝式顯示器包括殼體、連接至所述殼體的移動設備支架、連接至所述殼體的、反射由所述移動設備顯示的圖像的反射表面、以及連接至所述殼體的目鏡，所述反射表面將所述圖像反射到所述目鏡上。