光场近眼显示装置以及光场近眼显示方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种光场近眼显示装置以及光场近眼显示方法。光场近眼显示装置包括处理器、显示面板以及透镜模块。处理器根据当前出瞳距离、预设出瞳距离资料以及预设光线追迹资料计算新的光线追迹资料，并且根据新的光线追迹资料调整预设影像资料，以产生经调整的影像资料。显示面板耦接处理器，并且根据经调整的影像资料发射影像光束。透镜模块包括微透镜阵列，并且设置在显示面板以及瞳孔之间。影像光束经由透镜模块而射入瞳孔并显示光场影像。本发明专利技术的光场近眼显示装置以及光场近眼显示方法可让使用者观看到具有良好影像品质的光场影像。影像。影像。

【技术实现步骤摘要】
光场近眼显示装置以及光场近眼显示方法


[0001]本专利技术是有关于一种显示技术，且特别是有关于一种光场近眼显示装置以及光场近眼显示方法。

技术介绍

[0002]光场近眼显示器(Light Field Near
‑
Eye Display，LFNED)为目前可解决视觉辐辏调节冲突(Vergence
‑
Accommodation Conflict，VAC)的显示技术之一，其可分成空间多工及时间多工两种架构。时间多工为使用微机电系统(Micro
‑
Electromechanical System，MEMS)元件改变虚像位置，调整前后景清晰程度。空间多工则使用阵列透镜将面板上对应的视差影像投射出，例如放置透镜阵列于有机发光二极管(Organic Light
‑
Emitting Diode，OLED)显示器上以产生光场影像。
[0003]对于光场近眼显示器来说，左右眼球与光学系统的相对关系为主要系统参数。在传统的光场近眼显示器中，系统参数为固定值并且依靠系统公差提供对于左右眼球的容忍误差，其中系统参数可例如包括双眼瞳孔距离(Inter Pupillary Distance，IPD)、眼动范围(Eye Box)以及出瞳距离(Eye relief)。其中，传统的光场近眼显示器中将出瞳距离设定为系统设计，无法以数字方式调整。进一步而言，传统的光场近眼显示器是采用机械式移动来调整光学变量，进而造成出瞳距离的变化。然而，由于机械式的调整例如是利用光机结构的相对位置改变或是采用主动元件(如液体或液晶等材料特性元件)的调整，因此会增加机体结构的复杂性或造成影像品质的下降。
[0004]“
技术介绍
”段落只是用来帮助了解本
技术实现思路
，因此在“
技术介绍
”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“
技术介绍
”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本专利技术一个或多个实施例所要解决的问题，在本专利技术申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种光场近眼显示装置，可让使用者观看到具有良好影像品质的光场影像。
[0006]本专利技术的其他目的和优点可以从本专利技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
[0007]为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本专利技术的实施例提出一种光场近眼显示装置包括处理器、显示面板以及透镜模块。处理器根据当前出瞳距离、预设出瞳距离资料以及预设光线追迹资料计算新的光线追迹资料，并且根据新的光线追迹资料调整预设影像资料，以产生经调整的影像资料。显示面板耦接处理器，并且根据经调整的影像资料发射影像光束。透镜模块包括微透镜阵列，并且设置在显示面板以及瞳孔之间。影像光束经由透镜模块而射入瞳孔并显示光场影像。
[0008]为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本专利技术的实施例提出一种光场近眼显示方法包括以下步骤：根据当前出瞳距离、预设出瞳距离资料以及预设光线追迹资料
计算新的光线追迹资料；根据新的光线追迹资料调整预设影像资料，以产生经调整的影像资料；借由显示面板根据经调整的影像资料发射影像光束；以及使影像光束经由包括微透镜阵列的透镜模块而射入瞳孔并显示光场影像。
[0009]基于上述，本专利技术的光场近眼显示装置以及光场近眼显示方法，可自动根据当前出瞳距离来调整影像资料，以使显示面板可根据经调整的影像资料来发射对应的影像光束，以提供具有良好的影像品质的光场影像。
[0010]为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
[0011]图1是依照本专利技术的一实施例的光场近眼显示装置的电路示意图。
[0012]图2是依照本专利技术的一实施例的光场近眼显示装置的架构示意图。
[0013]图3是依照本专利技术的一实施例的光场近眼显示方法的流程图。
[0014]图4是依照本专利技术的一实施例的不同出瞳距离的光路示意图。
[0015]图5是依照本专利技术的一实施例的向量差值计算的示意图。
具体实施方式
[0016]有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、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，将可清楚的呈现。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专利技术。
[0017]图1是依照本专利技术的一实施例的光场近眼显示装置的电路示意图。参考图1，光场近眼显示装置100包括处理器110、显示面板120以及储存装置130。处理器110耦接显示面板120以及储存装置130。在本实施例中，处理器110可根据原始影像资料、系统参数，例如根据预设双眼瞳孔距离、预设眼动范围、预设出瞳距离、预设光线追迹资料等相关资料，来产生影像资料。处理器110可根据影像资料驱动显示面板120，以使显示面板120可透过显示影像内容而发射对应的影像光束至使用者的瞳孔，以显示光场影像。在本实施例中，光场近眼显示装置100例如是一种头戴式显示器(Head
‑
Mounted Display，HMD)，但本专利技术并不限于此。
[0018]在本实施例中，处理器110可包括相关控制功能、驱动功能以及影像资料运算功能的中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可编程的通用或专用的微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、影像处理器(Image Processing Unit，IPU)、图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)、可编程控制器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)、其他类似控制装置或这些装置的结合。在本实施例中，储存装置130可为存储器(Memory)，并且可用于储存相关影像资料、系统参数、影像处理模块以及相关参数运算的演算法等，以供处理器110存取并执行之。
[0019]在本实施例中，显示面板120可为液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)面板、有机发光二极管显示面板、微发光二极管显示面板或其他适当的显示器，并且处理器110可根据影像资料来驱动显示面板120显示对应的影像画面。并且，显示面板120因显示对应的
影像画面而发射出对应的影像光束以显示光场影像。在本实施例中，处理器110可根据当前出瞳距离来对应调整影像资料，以使显示面板120所显示影像内容经调整后，光场影像可显示于使用者的瞳孔的对焦范围内。
[0020]图2是依照本专利技术的一实施例的光场近眼显示装置的架构示意图。参考图1以及图2，在本实施例中，光场近眼显示装置100可设置在使用者的视野前方。光场近眼显示装置100还可包括透镜模块1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光场近眼显示装置，其特征在于，所述光场近眼显示装置包括处理器、显示面板及透镜模块，其中：所述处理器根据当前出瞳距离、预设出瞳距离资料以及预设光线追迹资料计算新的光线追迹资料，并且根据所述新的光线追迹资料调整预设影像资料，以产生经调整的影像资料；所述显示面板耦接所述处理器，并且根据所述经调整的影像资料发射影像光束；以及所述透镜模块包括微透镜阵列，并且所述透镜模块设置在所述显示面板以及瞳孔之间，其中所述影像光束经由所述透镜模块而射入所述瞳孔并显示光场影像。2.根据权利要求1所述的光场近眼显示装置，其特征在于，所述预设出瞳距离资料包括第一预设出瞳距离，并且所述预设光线追迹资料包括第一预设出瞳位置坐标，其中所述处理器根据所述当前出瞳距离、所述第一预设出瞳距离以及所述第一预设出瞳位置坐标计算所述新的光线追迹资料的当前出瞳位置坐标。3.根据权利要求2所述的光场近眼显示装置，其特征在于，所述预设出瞳距离资料还包括第二预设出瞳距离，并且所述预设光线追迹资料还包括第二预设出瞳位置坐标、第一预设光线向量以及第二预设光线向量，其中所述处理器根据所述当前出瞳位置坐标、所述第一预设出瞳位置坐标、所述第二预设出瞳位置坐标、所述第一预设光线向量以及所述第二预设光线向量计算所述新的光线追迹资料的当前光线向量。4.根据权利要求3所述的光场近眼显示装置，其特征在于，所述处理器根据所述当前出瞳位置坐标、所述第一预设出瞳位置坐标、所述第二预设出瞳位置坐标、所述第一预设光线向量以及所述第二预设光线向量执行插值计算，以取得所述当前光线向量。5.根据权利要求3所述的光场近眼显示装置，其特征在于，所述第一预设出瞳距离以及所述第二预设出瞳距离分别为最小出瞳距离以及最大出瞳距离。6.根据权利要求3所述的光场近眼显示装置，其特征在于，所述当前出瞳距离为对应于所述瞳孔的当前眼动范围与所述微透镜阵列之间的距离，并且所述当前出瞳位置坐标位于所述当前眼动范围中，其中所述第一预设出瞳距离为对应于第一预设眼动范围与所述微透镜阵列之间的距离，并且所述第一预设出瞳位置坐标位于所述第一预设眼动范围中，其中所述第二预设出瞳距离为对应于第二预设眼动范围与所述微透镜阵列之间的距离，并且所述第二预设出瞳位置坐标位于所述第二预设眼动范围中。7.根据权利要求2所述的光场近眼显示装置，其特征在于，所述第一预设出瞳位置坐标的数量为多个，所述处理器分别根据所述当前出瞳距离、所述第一预设出瞳距离以及多个第一预设出瞳位置坐标计算所述新的光线追迹资料的多个当前出瞳位置坐标，并且所述处理器分别根据所述多个当前出瞳位置坐标、所述多个第一预设出瞳位置坐标、多个第二预设出瞳位置坐标、对应于所述微透镜阵列的多个微透镜的多个第一预设光线向量以及多个第二预设光线向量计算从所述多个微透镜分别至所述当前眼动范围中的所述多个当前出瞳位置坐标之间的多个当前光线向量。8.根据权利要求7所述的光场近眼显示装置，其特征在于，所述处理器根据分别对应于所述多个微透镜的所述多个当前光线向量，来调整所述预设影像资料中的多个子影像内
容，以使所述多个子影像内容的多个影像光束分别经由所述多个微透镜形成多个子光场影像单元，并且所述多个子光场影像单元形成所述光场影像。9.根据权利要求1所述的光场近眼显示装置，其特征在于，所述光场影像显示于所述瞳孔的一对焦范围内。10.根据权利要求1所述的光场近眼显示装置，其特征在于，其还包括：距离感测器，耦接所述处理器，其中所述处理器借由所述距离感测器针对所述瞳孔而取得所述当前出瞳距离。11.一种光场近眼显示方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴瑞翊，吕志宏，
申请(专利权)人：中强光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：