本發(fā)明專利技術(shù)提供一種雙眼式頭戴顯示裝置及其圖像間距調(diào)整方法，屬于頭戴顯示技術(shù)領(lǐng)域，其可解決現(xiàn)有的雙眼式頭戴顯示裝置的圖像間距調(diào)整操作麻煩，顯示效果和觀看體驗不好的問題。本發(fā)明專利技術(shù)的雙眼式頭戴顯示裝置包括：兩個顯示單元，分別用于產(chǎn)生供用戶左眼和右眼觀看的測試圖像和顯示圖像，兩測試圖像中各有一測試標記，且兩測試標記的間距逐漸增大或逐漸減小；圖像采集單元，用于采集用戶雙眼的圖像；瞳距分析單元，用于在用戶觀看測試圖像時根據(jù)用戶雙眼的圖像得到用戶雙眼瞳孔間距變化的臨界時刻，并根據(jù)臨界時刻兩測試標記的間距確定圖像間距；其中，臨界時刻為雙眼瞳孔間距由逐漸增大變?yōu)榉€(wěn)定的時刻，或由穩(wěn)定開始逐漸減小的時刻。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于頭戴顯示
，具體涉及一種。
技術(shù)介紹
頭戴顯示裝置(HMD，Head Mount Display)又稱眼鏡顯示裝置、視頻眼鏡、隨身影院等，是以類似頭盔或眼鏡的形式直接戴在用戶眼前的顯示設(shè)備。頭戴顯示裝置分可為雙眼式和單眼式兩種，單眼式頭戴顯示裝置只為用戶的一只眼睛提供圖像，而雙眼式頭戴顯示裝置分別為用戶的雙眼提供不同圖像。如圖I所示，雙眼式頭戴顯示裝置包括兩個用于產(chǎn)生顯示圖像的顯示單元I (如液 晶顯示器)，它們分別為用戶的左眼8和右眼8提供圖像，從而可方便的實現(xiàn)3D顯示。其中，顯示單元I優(yōu)選位于裝置兩側(cè)部(如“眼鏡腿”中)，它們發(fā)出的光需經(jīng)反射單元(由一系列反射鏡片21、22組成)反射后才能到達用戶眼睛8，這主要是為了節(jié)約裝置空間；當然，如果沒有反射單元，而將顯示單元I直接設(shè)在用戶眼睛8前方也是可行的。另外，在圖像傳播的光路中還可設(shè)有調(diào)焦透鏡單元3，每個調(diào)焦透鏡單元3包括一個或多個調(diào)焦透鏡，其用于調(diào)整圖像相對人眼的物距(即將“圖像”虛擬成從較遠處發(fā)出的圖像，以改善觀看體驗)、放大圖像等。當然，以上的顯示單元I、反射單元、調(diào)焦透鏡單元3等均有多種不同的已知形式，故在此不再詳細描述。如圖2所示，當人雙眼看物體時，左眼和右眼會各自分別看到一幅圖像，即人實際看到了兩幅圖像，但人腦會對雙眼看到的圖像進行合成處理，最終使人感覺只看到了一幅圖像。上述合成處理的具體過程與雙眼的位置有關(guān)，在一些情況下(例如故意“對眼”看很近的物體)，如圖3所示，人腦不能將雙眼圖像正確合成為一幅圖像，則人會感到看到的物體出現(xiàn)“重影”等。顯然，在使用雙眼式頭戴顯示裝置時，應(yīng)當使用戶感覺自己看到的是一幅圖像，而非雙眼看到不同圖像。為實現(xiàn)這一目的，應(yīng)保證在用戶直視前方時，兩顯示單元產(chǎn)生的圖像進入用戶雙眼時保持特定間距，從而使用戶的大腦可將二者正確合成處理為一幅圖像；也就是說，雙眼式頭戴顯示裝置產(chǎn)生的圖像的間距應(yīng)與用戶的瞳距(指人直視前方時兩眼瞳孔間的距離)匹配。如果圖像間距與用戶瞳距不匹配，則用戶就會感覺圖像出現(xiàn)“重影”，顯示效果不好，或者用戶必須刻意調(diào)整雙眼的視線(例如故意“對眼”)才能看清圖像，用戶體驗不好。顯然，不同人的瞳距是不同的(通常在58飛4mm之間)，故適應(yīng)不同用戶的圖像間距也不同。因此，在每個用戶使用雙眼式頭戴顯示裝置前，需要根據(jù)自己的需求調(diào)整圖像間距，使其與自己的瞳距相適應(yīng)。目前，雙眼式頭戴顯示裝置的圖像間距調(diào)整有多種不同的方法，例如對具有反射單元的雙眼式頭戴顯示裝置，可沿圖I中箭頭所示的方向旋轉(zhuǎn)反射鏡片21，從而改變射入用戶雙眼的兩圖像間的距離；或者，也可調(diào)整兩個顯示單元所產(chǎn)生的圖像的位置(相當于調(diào)整電腦顯示屏上圖像的位置)，從而使射入人眼的圖像的間距發(fā)生變化。當然，調(diào)整圖像間距還有許多其他的方法，例如直接調(diào)整顯示單元的位置等，由于這些方法是已知的，故在此不再詳細描述。專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題現(xiàn)有的雙眼式頭戴顯示裝置的圖像間距調(diào)整是由用戶自行人工進行的，因此其操作麻煩，同時多數(shù)用戶沒有相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)知識，故不一定能將圖像間距調(diào)整為與瞳距最匹配的值，可能造成顯示效果和觀看體驗不好。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題包括，針對現(xiàn)有技術(shù)中雙眼式頭戴顯示裝置的圖像間距調(diào)整操作麻煩，顯示效果和觀看體驗不好的問題，提供一種操作簡單，顯示效果和觀看體驗好的雙眼式頭戴顯示裝置。解決本專利技術(shù)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種雙眼式頭戴顯示裝置，包括 兩個顯示單元，分別用于產(chǎn)生供用戶左眼和右眼觀看的圖像，所述圖像包括測試圖像和顯示圖像；其中，供用戶左眼和右眼觀看的測試圖像中各有一測試標記，且兩測試標記的間距逐漸增大或逐漸減小；圖像采集單元，用于采集用戶雙眼的圖像；瞳距分析單元，用于在用戶觀看測試圖像時根據(jù)用戶雙眼的圖像得到用戶雙眼瞳孔間距變化的臨界時刻，并根據(jù)所述臨界時刻兩測試標記的間距確定供用戶左眼和右眼觀看的圖像的間距；其中，當兩測試標記間距逐漸增大時，用戶雙眼瞳孔間距在臨界時刻前逐漸增大，并從臨界時刻開始保持穩(wěn)定，當兩測試標記間距逐漸減小時，用戶雙眼瞳孔間距在臨界時刻前保持穩(wěn)定，并從臨界時刻開始逐漸減小。其中，“測試圖像”是指在每個用戶開始使用雙眼式頭戴顯示裝置時，用于測定用戶瞳距以調(diào)整圖像間距的專門圖像；“顯示圖像”是指用戶在用雙眼式頭戴顯示裝置觀看所需內(nèi)容(如電影等)時產(chǎn)生的正常圖像。“用戶雙眼瞳孔間距”是指隨著用戶眼球位置的變化，兩眼瞳孔間的距離，而“瞳距”是指用戶在直視前方時雙眼瞳孔間的距離，對每個用戶而言，其“雙眼瞳孔間距”隨時變化，而“瞳距”為定值。“臨界時刻”是指用戶雙眼瞳孔間距從不變到開始變化的時刻，或從變化到開始穩(wěn)定不變的時刻。“圖像間距”是指分別由兩個顯示單元產(chǎn)生的供用戶左眼和右眼觀看的圖像射到用戶眼睛時的間距，其應(yīng)當與用戶的瞳距匹配才能達到良好的顯示效果。在本專利技術(shù)的雙眼式頭戴顯示裝置中，顯示單元可提供測試圖像，兩測試圖像中各有一個測試標記(用戶每只眼睛只能看到一個測試標記)。在兩測試標記的間距逐漸增大時，用戶開始可在雙眼瞳孔間距小于瞳距的情況下分別用雙眼跟蹤兩測試標記，且雙眼瞳孔間距隨測試標記間距的增大而增大，當雙眼瞳孔間距增大到瞳距時(即臨界時刻)則會停止增大而保持穩(wěn)定；這是因為人眼不習(xí)慣向外側(cè)看(即人只能“對眼”而不能“分眼”)，故人雙眼瞳孔間的距離一般不會大于瞳距。相應(yīng)的，當兩測試標記的間距逐漸減小時，用戶也會從雙眼瞳孔間距等于瞳距時(即臨界時刻)開始分別追蹤兩測試標記，且雙眼瞳孔間距開始逐漸減小。由此可知，在臨界時刻，用戶雙眼瞳孔間距恰好等于瞳距，而通過分析圖像采集單元采集的圖像，瞳距分析單元可找到該臨界時刻(也就是用戶雙眼由逐漸遠離變?yōu)橥Ｖ共粍拥臅r刻，或由停止不動變?yōu)橹饾u靠近的時刻)，并根據(jù)臨界時刻兩測試標記的間距判斷出用戶的瞳距，再確定適合用戶的圖像間距。因此，本專利技術(shù)的裝置可自動、準確的調(diào)整圖像間距，操作簡單，顯示效果和觀看體驗好。優(yōu)選的是，兩測試標記分別位于各自測試圖像的水平平分線上；兩測試標記到用戶雙眼連線中點間的距離相等。優(yōu)選的是，所述雙眼式頭戴顯示裝置還包括圖像間距調(diào)整單元，用于調(diào)整供用戶左眼和右眼觀看的圖像的間距。進一步優(yōu)選的是，所述雙眼式頭戴顯示裝置還包括反射單元，用于將顯示單元產(chǎn)生的圖像反射到用戶眼睛，所述反射單元包括反射鏡片；且所述圖像間距調(diào)整單元用于調(diào)整反射鏡片的角度。進一步優(yōu)選的是，所述圖像間距調(diào)整單元用于調(diào)整顯示單元產(chǎn)生的圖像的位置；或所述圖像間距調(diào)整單元用于調(diào)整顯示單元的位置。 優(yōu)選的是，所述雙眼式頭戴顯示裝置還包括用于將顯示單元產(chǎn)生的圖像反射到用戶眼睛的反射單元，所述反射單元包括圖像采集鏡片，所述圖像采集鏡片為半反半透鏡片；其中所述圖像采集單元采集由圖像采集鏡片反射的用戶眼睛的圖像，而所述顯示單元產(chǎn)生的圖像透過圖像采集鏡片后傳到用戶眼睛；或所述圖像采集單元采集透過圖像采集鏡片的用戶眼睛的圖像，而所述顯示單元產(chǎn)生的圖像經(jīng)圖像采集鏡片反射后傳到用戶眼睛。優(yōu)選的是，所述圖像采集單元包括兩個圖像采集器，分別用于采集用戶左眼和右眼的圖像；或一個圖像采集器，用于采集用戶雙眼的圖像。本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題還包括，針對現(xiàn)有技術(shù)中雙眼式頭戴顯示裝置的圖本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種雙眼式頭戴顯示裝置，其特征在于，包括：兩個顯示單元，分別用于產(chǎn)生供用戶左眼和右眼觀看的圖像，所述圖像包括測試圖像和顯示圖像；其中，供用戶左眼和右眼觀看的測試圖像中各有一測試標記，且兩測試標記的間距逐漸增大或逐漸減小；圖像采集單元，用于采集用戶雙眼的圖像；瞳距分析單元，用于在用戶觀看測試圖像時根據(jù)用戶雙眼的圖像得到用戶雙眼瞳孔間距變化的臨界時刻，并根據(jù)所述臨界時刻兩測試標記的間距確定供用戶左眼和右眼觀看的圖像的間距；其中，當兩測試標記間距逐漸增大時，用戶雙眼瞳孔間距在臨界時刻前逐漸增大，并從臨界時刻開始保持穩(wěn)定，當兩測試標記間距逐漸減小時，用戶雙眼瞳孔間距在臨界時刻前保持穩(wěn)定，并從臨界時刻開始逐漸減小。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：金熙哲，張春芳，魏燕，徐超，
申請(專利權(quán))人：京東方科技集團股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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