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具有眼睛追踪功能的指向性背光显示器装置

文献发布时间:2023-06-19 19:30:30


具有眼睛追踪功能的指向性背光显示器装置

技术领域

本发明涉及一种指向性背光显示器装置,特别是一种可追踪眼睛位置的指向性背光显示器装置。

背景技术

如图1所示,为申请人先前的发明,反射式窄角扩散片2上有复数个微曲面镜21组成的阵列,以方形排列或六角蜂巢排列,每一个微曲面镜21的尺寸在2.5um~0.25mm之间,微曲面镜21可以是微凹面镜或微凸面镜,反射式窄角扩散片2可以是平面,也可以是曲面。每一微曲面镜21可以有相同或不同曲率与角度。

反射式窄角扩散片2上的微曲面镜21的数量可以视解析度与光路设计需求而订制。

如图2A所示,表面平整光滑的平面反射镜,入射光的入射角等于反射光的反射角,所以光束的扩散角维持不变,没有扩散的效果,观赏角度受到限制。

如图2B所示,为了要让各个角度的观赏者都能看到投影机平面布幕上的影像,需要宽广的表面散射,将投射在平面的光线朝四面八方扩散,但同时也让影像亮度大幅降低。

如图2C、图2D所示,反射式窄角扩散片的微曲面镜能将入射光朝向一预定方向以预定且较窄的一扩散角α1扩散,因此能在预定方向与扩散角α1范围内大幅提升观看影像的亮度。其中,该微曲面镜的反射面可以是凹面或凸面。

发明内容

如图3所示,为申请人另一先前的发明,反射式窄角扩散片2的微曲面镜21阵列具有将光线朝向一设定方向与窄角度扩散的特性,光源模块1的光线L投射到反射式窄角扩散片2上时,自反射式窄角扩散片2反射的光线所产生一均光指向性光束D,穿透一背光式显示面板3(例如液晶面板)形成一均光指向性影像光束DI,并投射扩散到区域(眼盒E)。

图3的均光指向性影像光束的扩散角很小,亮度集中,采用低功率的光源就能提供极高显示亮度,但也因为眼盒很小,只要观赏者移动身体或摆动头部,或是更换不同的观赏者,就可能会让观赏者眼睛超出原本的眼盒,看不到影像。

本发明提供一种具有眼睛追踪功能的指向性背光显示器装置,凭借移动眼盒的位置来追踪观赏者眼睛,让观赏者位于不同位置时都能看到完整影像。如图4A所示,让均光指向性光束D的截面积大于背光式显示面板3,当背光式显示面板3固定不动,转动反射式窄角扩散片2的角度,便可改变均光指向性光束D的方向,将穿透背光式显示面板3所产生的均光指向性影像光束DI投射到不同方向。如图4B所示,当反射式窄角扩散片2朝上侧转动θ1度,均光指向性光束D也跟着朝上方转动θ10度,θ10约等于θ1×2。如图4C所示,当反射式窄角扩散片2朝下侧转动θ2度,均光指向性光束D也跟着朝下方转动θ20度,θ20约等于θ2×2;只要转动的角度范围内仍可以让均光指向性光束D照射到整个背光式显示面板3显示影像I的区域,就能以此改变影像I投射的角度,达到移动眼盒位置的效果。

如图5所示,转动反射式窄角扩散片2的角度,来移动眼盒的位置,当反射式窄角扩散片2分别朝上、下、左、右侧转动时,均光指向性光束D也会分别朝上、下、左、右转动,眼盒E的位置就往对应的方向移动。

本发明提供一种具有眼睛追踪功能的指向性背光显示器装置,包含:

一光源模块,投射一光线;

一反射式窄角扩散片,具有一转轴受控于一驱动模块、以及具有复数个微曲面镜组成的阵列,该反射式窄角扩散片反射该光线并以一窄扩散角均匀投射,形成一均光指向性光束;

一背光式显示面板,置于该均光指向性光束的投射光路上,该背光式显示面板显示一影像,该均光指向性光束穿透该背光式显示面板,将该影像投射到一投射区域(即眼盒);

一眼睛追踪模块,侦测该观赏者的一眼睛的位置;

一追踪运算控制模块,从该眼睛追踪模块接收一位置信息并形成一眼睛坐标,当该眼睛坐标偏离该投射区域的中心且偏离值大于一设定门槛值时,该追踪运算控制模块计算偏离的该眼睛坐标所对应的一校正投射区域,并控制该驱动模块驱动该反射式窄角扩散片以该转轴为轴心转动,以改变该光源模块的光线投射至该反射式窄角扩散片的角度,让该均光指向性光束朝向该校正投射区域移动。

其中,该眼睛追踪模块也可以侦测该观赏者的一双眼位置,该追踪运算控制模块根据该双眼位置计算出该双眼的一中间坐标,当该中间坐标偏离该投射区域的中心且偏离值大于一设定门槛值时,该追踪运算控制模块根据偏离的该中间坐标计算出该校正投射区域。

其中,该反射式窄角扩散片与该驱动模块安装于一基座,该基座具有一第二转轴且受控于一第二驱动模块,该第二驱动模块驱动该反射式窄角扩散片以该第二转轴为轴心转动。

其中,该反射式窄角扩散片也可以同时沿着该转轴与该第二转轴为轴心转动。

其中,该均光指向性影像光束的投射光路上包含一挡风玻璃,将所呈现的虚像与该观赏者观看的前方景物融合在一起,该观赏者可以同时看见该虚像与前方景物。

其中,该均光指向性影像光束的投射光路上包含一凹面镜,该凹面镜设置于该挡风玻璃与该背光式显示面板之间,用以放大虚像尺寸与加长虚像距离。

其中,该驱动模块与该反射式窄角扩散片是依靠齿轮传动,该反射式窄角扩散片具有一输入齿轮,该驱动模块具有一输出齿轮;该输出齿轮与该输入齿轮可以为平行轴齿轮、相交轴齿轮或是交错轴齿轮。

其中,该驱动模块与该反射式窄角扩散片是依靠挠性传动,该反射式窄角扩散片具有一输入带轮,该驱动模块具有一输出带轮;该输出带轮与该输入带轮所使用的挠性传动件可以为皮带、绳索或是链条。

其中,该第二驱动模块与该基座是依靠齿轮传动,该基座具有一第二输入齿轮,该第二驱动模块具有一第二输出齿轮;该第二输出齿轮与该第二输入齿轮可以为平行轴齿轮、相交轴齿轮或是交错轴齿轮。

其中,该第二驱动模块与该基座是依靠挠性传动,该基座具有一第二输入带轮,该第二驱动模块具有一第二输出带轮;该第二输出带轮与该第二输入带轮所使用的挠性传动件可以为皮带、绳索或是链条。

其中,该驱动模块驱动该反射式窄角扩散片与该第二驱动模块驱动该基座的传动方式可以相同或不同。

其中,该眼睛追踪模块具有一红外线光源、二个红外线摄影机,该红外线光源投射一红外线至该观赏者,该二个红外线摄影机撷取由该观赏者反射的该红外线形成二个红外线影像信号给该追踪运算控制模块,该追踪运算控制模块通过影像辨识与位置坐标的演算法形成该眼睛坐标。

其中,该眼睛追踪模块也可以具有一红外线光源、一红外线摄影机与一距离感测器,该红外线光源投射一红外线至该观赏者,该红外线摄影机撷取由该观赏者反射的该红外线形成一红外光影像信号给该追踪运算控制模块,该距离感测器取得该观赏者头部与该距离感测器距离的一距离信号给该追踪运算控制模块,该追踪运算控制模块通过影像辨识与位置坐标的演算法形成该眼睛坐标。

附图说明

图1为已公开的反射式窄角扩散片示意图。

图2A、图2B、图2C、图2D为投影光线在不同反射面的扩散示意图。

图3为申请人已申请的指向性背光式显示装置示意图。

图4A、图4B、图4C为反射式窄角扩散片反射扩散后的光束与背光式显示面板示意图。

图5为转动反射式窄角扩散片的眼盒移动示意图。

图6为第一实施例示意图。

图7A、图7B、图7C为第一实施例的单眼追踪示意图。

图8A、图8B、图8C为第一实施例的双眼追踪示意图。

图9为第二实施例示意图。

图10为第三实施例示意图。

图11为第四实施例示意图。

图12A至图12J为齿轮传动示意图。

图13A、图13B、图13C、图13D为齿轮传动单一转轴实施例示意图。

图14A、图14B、图14C为齿轮传动双转轴实施例示意图。

图15A、图15B、图15C为挠性传动实施例示意图。

图16A、图16B为眼睛追踪模块示意图。

图17A、图17B为眼睛移动的位置侦测计算示意图。

图18A、图18B、图18C为眼睛移动的位置侦测计算与反射式窄角扩散片转动示意图。

图19为眼睛追踪模块的另一示意图。

图20A、图20B、图20C为眼盒纵向追踪示意图。

附图标记说明:

2:反射式窄角扩散片

3:背光式显示面板

D:均光指向性光束

DI:均光指向性影像光束

E:眼盒

α、α1:扩散角

1:光源模块

2:反射式窄角扩散片

21:微曲面镜

22:转轴

23:输入齿轮

B23:输入带轮

B230:第二输入带轮

FB:挠性传动件

FB2:第二挠性传动件

3:背光式显示面板

4:驱动模块

41:马达

42:减速齿轮组

43:输出齿轮

B43:输出带轮

B430:第二输出带轮

40:第二驱动模块

401:第二马达

402:第二减速齿轮组

403:第二输出齿轮

5:眼睛追踪模块

51:红外线光源

52、521、522:红外线摄影机

53:距离感测器

6:追踪运算控制模块

61:位置信息

62:眼睛坐标

7:挡风玻璃

8:凹面镜

9:基座

91:框架

92:第二转轴

93:第二输入齿轮

CLP:中心轴

CL、CL1、CL2:中心线

D:均光指向性光束

DI:均光指向性影像光束

E:眼睛

ER:右眼

E2:双眼

I:影像

L:光线

P:观赏者

RL:红外线

T:目标物

VI:虚像

Z:眼盒

SL、SR、SD、SU、Dc、Dcc、Dcch、Dccv、Dp:距离

STH、STV:位移门槛值

θ1、θ10、θ2、θ20、ΔθfL、ΔθpL、ΔθfR、ΔθpR、Δθf、Δθp、θp1、θp2、θc11、θc12、θc21θc22、θC、Δψpu、Δψfu、Δψpd、Δψfd、ψC:角度

具体实施方式

如图6所示的第一实施例,一种具有眼睛追踪功能的指向性背光显示器装置,包含光源模块1投射光线L、反射式窄角扩散片2、背光式显示面板3、驱动模块4、眼睛追踪模块5以及追踪运算控制模块6。

反射式窄角扩散片2具有转轴22与输入齿轮23,反射式窄角扩散片2的反射表面具有复数个微曲面镜21组成的阵列,反射式窄角扩散片2反射光线L并以窄扩散角均匀投射,形成均光指向性光束D;

背光式显示面板3置于均光指向性光束D的投射光路上(即是,位于均光指向性光束D的投射方向上),背光式显示面板3显示影像I,均光指向性光束D穿透背光式显示面板3并照亮影像I,形成均光指向性影像光束DI,并投射到一投射区域(即观赏者P的眼盒Z);

驱动模块4具有马达41与减速齿轮组42,马达41连接至减速齿轮组42,减速齿轮组42的输出齿轮43与反射式窄角扩散片2的输入齿轮23啮合,马达41通过减速齿轮组42驱动输出齿轮43,带动反射式窄角扩散片2以转轴22为轴心转动;

眼睛追踪模块5具有红外线光源51、红外线摄影机52与距离感测器53,红外线光源51投射红外线RL至观赏者P,红外线摄影机52撷取由观赏者P反射的红外线RL,形成一红外光影像信号,距离感测器53取得该观赏者头部与距离感测器53的一距离信号。

追踪运算控制模块6,具有运算处理器、演算法与马达控制电路,眼睛追踪模块5将该红外光影像信号及该距离信号输出至追踪运算控制模块6,作为观赏者P的眼睛E的位置信息61,追踪运算控制模块6以影像辨识与位置坐标的演算法产生观赏者P的眼睛E的眼睛坐标62。当眼睛坐标62偏离眼盒Z的中心坐标且偏离值大于一设定门槛值时,追踪运算控制模块6计算出将该投射区域移动至一校正投射区域(即是该眼睛的目前位置),以反射式窄角扩散片2目前位置为基准时所需要转动的角度,并控制驱动模块4带动反射式窄角扩散片2转动,以改变光源模块1的光线L投射至反射式窄角扩散片2的入射角,让均光指向性光束D转向且均光指向性影像光束DI的投射区域(眼盒Z)朝向该校正投射区域移动,达到可追踪眼睛效果。该设定门槛值可避免过度频繁驱动反射式窄角扩散片2,减少系统运算负荷与马达噪音,仅在该观赏者P的眼睛E的位置大幅度改变,将要离开该投射区域(即观赏者P的眼盒Z)时,才转动反射式窄角扩散片来调整该投射区域。

在另一种实施态样中,眼睛追踪模块5可以具有红外线光源51、二个红外线摄影机52,红外线光源51投射红外线RL至观赏者P,二个红外线摄影机52撷取由观赏者P反射的红外线RL,形成二个红外线影像信号,眼睛追踪模块5将该红外光影像信号输出至追踪运算控制模块6,作为观赏者P的眼睛E的位置信息61,追踪运算控制模块6以影像辨识与位置坐标的演算法产生观赏者P的眼睛E的眼睛坐标62。

如图7A所示,眼盒Z的范围仅涵盖右眼ER,反射式窄角扩散片2反射形成的均光指向性光束穿透背光式显示面板3成为均光指向性影像光束DI,且投射区域(眼盒Z)的中心在观赏者P的右眼ER。如图7B所示,当侦测到观赏者P的右眼ER往观赏者的左边移动一距离SL,且距离SL大于一水平位移门槛值STH,例如2公分,驱动模块4将反射式窄角扩散片2往观赏者的左边方向转动一角度ΔθfL,让穿通过背光式显示面板3的均光指向性影像光束DI往观赏者的左边方向转动一角度ΔθpL,使眼盒Z的中心移动至观赏者P的右眼ER。如图7C所示,若侦测到观赏者P的右眼ER往观赏者的右边移动一距离SR,且距离SR大于该水平位移门槛值STH,驱动模块4将反射式窄角扩散片2往观赏者的右边方向转动一角度ΔθfR,让穿通过背光式显示面板3的均光指向性影像光束DI往观赏者的右边方向转动一角度ΔθpR,使眼盒Z的中心移动至观赏者P的右眼ER。如此不断侦测追踪观赏者P的右眼ER的位置变化来调整眼盒Z的投射位置,让观赏者P观看的影像不中断。

如图8A所示,若投射区域(眼盒Z)的范围涵盖双眼E2,则均光指向性影像光束DI的投射区域(眼盒Z)的中心在观赏者P的双眼E2中间。如图8B所示,当侦测到观赏者P的双眼E2往观赏者的左边移动距离SL,且距离SL大于一水平位移门槛值STH,例如3公分,驱动模块4将反射式窄角扩散片2往观赏者的左边方向转动一角度ΔθfL,让穿通过背光式显示面板3的均光指向性影像光束DI往观赏者的左边方向转动一角度ΔθpL,维持投射区域的中心在观赏者P的双眼E2中间(即中间坐标)。如图8C所示,若侦测到观赏者P的右眼ER往观赏者的右边移动距离SR,且距离SR大于该水平位移门槛值STH,驱动模块4将反射式窄角扩散片2往观赏者P的右边方向转动一角度ΔθfR,让穿通过背光式显示面板3的均光指向性影像光束DI往观赏者的右边方向转动一角度ΔθpR,维持投射区域的中心在观赏者P的双眼E2中间(即中间坐标)。如此不断侦测追踪观赏者P的双眼E2的位置变化来调整眼盒Z的投射位置,让观赏者P观看的影像不中断。

如图9所示的第二实施例,更可包含基座9与第二驱动模块40,反射式窄角扩散片2与驱动模块4安装于基座9上,基座9具有第二转轴92与第二输入齿轮93,第二驱动模块40具有第二马达401与第二减速齿轮组402,第二马达401连接至第二减速齿轮组402,第二减速齿轮组402的第二输出齿轮403与基座9的第二输入齿轮93啮合,第二马达401通过第二减速齿轮组402驱动第二输出齿轮403带动基座9以第二转轴92为轴心转动。

反射式窄角扩散片2以转轴22为轴心转动时,反射式窄角扩散片2也可以同时以第二转轴92为轴心转动。

如图10所示的第三实施例,在背光式显示面板3的投射光路上更包含挡风玻璃7,位于观赏者P与背光式显示面板3之间,将所呈现的虚像VI投射到观赏者P观看的方向,观赏者P可以同时看见虚像VI与前方景物。

如图11所示的第四实施例,在背光式显示面板3的投射光路上更包含凹面镜8,位于挡风玻璃7与背光式显示面板3之间,使背光式显示面板3投射的均光指向性影像光束DI被凹面镜8与挡风玻璃7所反射,凹面镜8用以放大虚像VI的尺寸与加长虚像VI的距离。

于上述的实施态样中,该输出齿轮、该输入齿轮与该第二输出齿轮、该第二输入齿轮可以为平行轴齿轮,例如正齿轮(如图12A)、斜齿齿轮(如图12B)、齿条(如图12C)、斜齿齿条(如图12D)、内齿轮(如图12E)、斜齿内齿轮(如图12F),也可以为相交轴齿轮,例如直齿锥形齿轮(如图12G)、斜齿锥形齿轮(如图12H),或是可以为交错轴齿轮,例如交错轴螺旋齿轮(如图12I)、蜗轮蜗杆(如图12J)。

如图13A所示,反射式窄角扩散片2可以具有水平方向的转轴22,其中,输出齿轮43为一正齿轮,输入齿轮23为转轴22上的一正齿轮,马达41通过减速齿轮组42驱动该正齿轮带动转轴22上的正齿轮,以水平方向转动反射式窄角扩散片2。

也可以如图13B所示,其中,输出齿轮43为一蜗杆,输入齿轮23为转轴22上的一蜗轮,马达41通过减速齿轮组42驱动该蜗杆带动转轴22上的蜗轮,以水平方向转动反射式窄角扩散片2。

如图13C所示,反射式窄角扩散片2可以具有垂直方向的转轴22,其中,输出齿轮43为一正齿轮,输入齿轮23为反射式窄角扩散片2上的一内齿曲齿条,马达41通过减速齿轮组42驱动该正齿轮带动该内齿曲齿条,以垂直方向转动反射式窄角扩散片2。

也可以如图13D所示,其中,输出齿轮43为一蜗杆,输入齿轮23为转轴22上的一蜗轮,马达41通过减速齿轮组42驱动该蜗杆带动转轴22上的蜗轮,以垂直方向转动反射式窄角扩散片2。

如图14A所示,反射式窄角扩散片2具也可以同时具备水平与垂直方向的转轴,其中,输出齿轮43为一蜗杆,输入齿轮23为一垂直方向转轴上的一蜗轮,马达41通过减速齿轮组42驱动该蜗杆带动该垂直方向转轴上的该蜗轮,在垂直方向上转动反射式窄角扩散片2。第二输出齿轮403为一正齿轮,第二输入齿轮93为一位于基座9水平方向转轴上的一正齿轮,第二马达401通过第二减速齿轮组402驱动该正齿轮带动基座9水平方向转轴上的该正齿轮,在水平方向上转动反射式窄角扩散片2。

也可以如图14B所示,其中,输出齿轮43为一蜗杆,输入齿轮23为一垂直方向转轴上的一蜗轮,马达41通过减速齿轮组42驱动该蜗杆带动该垂直方向转轴上的该蜗轮,在垂直方向上转动反射式窄角扩散片2。第二输出齿轮403为一直齿锥形齿轮,第二输入齿轮93为一位于基座9水平方向转轴上的一直齿锥形齿轮,第二马达401通过第二减速齿轮组402驱动该直齿锥形齿轮带动基座9水平方向转轴上的该直齿锥形齿轮,在水平方向上转动反射式窄角扩散片2。

也可以如图14C所示,具有马达41与第二马达401用来驱动做为输出齿轮43与第二输出齿轮403的锥形齿轮,两个锥形齿轮互相啮合,两个马达41、401位于同一轴线上,马达41通过减速齿轮组42驱动轴线上的输出齿轮43,第二马达401通过第二减速齿轮组402驱动框架91,框架91上有第二输出齿轮403,第二输出齿轮403可在框架91上转动,第二输出齿轮403与反射式窄角扩散片2连动。当马达41转动而第二马达401不转动,则框架91固定不动,马达41通过减速齿轮组42驱动输出齿轮43带动第二输出齿轮403与反射式窄角扩散片2在水平方向上转动。当马达41与第二马达401同速同向转动,则输出齿轮43与第二输出齿轮403之间无相对转动,框架91带着反射式窄角扩散片2在垂直方向上转动。当马达41与第二马达401不同速转动,则输出齿轮43与第二输出齿轮403之间有相对转动,则第二输出齿轮403带着反射式窄角扩散片2在水平方向上转动,且框架91带着反射式窄角扩散片2在垂直方向上转动。

上述实施态样中的该输出齿轮、该输入齿轮与该第二输出齿轮、该第二输入齿轮,也可以替换为带轮与挠性传动件来使其转动,挠性传动件可以为皮带、绳索或是链条。

如图15A所示,反射式窄角扩散片2可以具有水平方向的转轴,驱动模块4的输出带轮B43凭借挠性传动件FB与反射式窄角扩散片2的输入带轮B23联结,马达41通过减速齿轮组42驱动输出带轮B43,并凭借挠性传动件FB带动输入带轮B23以带动反射式窄角扩散片2在水平方向上转动。

如图15B所示,反射式窄角扩散片2可以具有垂直方向的转轴,驱动模块4的输出带轮B43凭借挠性传动件FB与反射式窄角扩散片2的输入带轮B23联结,马达41通过减速齿轮组42驱动输出带轮B43,并凭借挠性传动件FB带动输入带轮B23以带动反射式窄角扩散片2在垂直方向上转动。

如图15C所示,反射式窄角扩散片2也可以同时具有水平与垂直方向的转轴,驱动模块4的输出带轮B43凭借挠性传动件FB与反射式窄角扩散片2的输入带轮B23联结,马达41通过减速齿轮组42驱动输出带轮B43,并凭借挠性传动件FB带动输入带轮B23带动反射式窄角扩散片2在垂直方向上转动。第二驱动模块401的第二输出带轮B430凭借第二挠性传动件FB2与基座9的第二输入带轮B230联结,第二马达401通过第二减速齿轮组402驱动第二输出带轮B430,并凭借第二挠性传动件FB2带动第二输入带轮B230以带动反射式窄角扩散片2在水平方向上转动。

如图16A所示,眼睛追踪模块5可以是一个红外线光源51搭配两个水平间隔配置的红外线摄影机521、522,两个红外线摄影机彼此相距一距离DCC。如图16B所示,以圆锥坐标系定义每一个红外线摄影机的影像,可以得知目标物T与红外线摄影机中心线CL的水平夹角θC,或目标物T与红外线摄影机中心线CL的垂直夹角ψC,无法得知目标物T与红外线摄影机的距离。

如图17A所示,通过已知水平相距距离Dcc的两个红外线摄影机521、555,可以测量出两个红外线摄影机中心线与观赏者右眼的水平夹角θc11、θc21,即可由三角函数公式推算目前观赏者右眼与红外线摄影机的纵向距离Dc:

如图17B所示,当观赏者右眼往左移动距离SL,测量出两个红外线摄影机中心线CL1、CL2与观赏者右眼的改变为水平夹角θc12、θc22,即可由三角函数公式推算出目前观赏者右眼移动的距离SL:

如图18A所示,已知红外线摄影机521、522与背光式显示面板3的纵向距离为a,因此可推算出观赏者右眼与背光式显示面板的纵向距离Dp:

D

如图18B所示,已知初始的背光式显示面板3中心轴CLP与投射至观赏者右眼影像光呈水平夹角θp1,当观赏者右眼往左移动距离SL,搭配前述的观赏者右眼与背光式显示面板的纵向距离Dp,即可推算出观赏者往左移动距离SL时,投射至右眼影像光所需的水平夹角θp2:

如图18C所示,也就能算出背光式显示面板3投射出的影像光需要偏转的角度Δθp:

Δθ

根据反射定律的光杠杆原理,当入射光不变,镜面转动α角,则反射光改变的角度为2α,因此可得出反射式窄角扩散片需要转动的水平角度Δθf:

其中,眼睛追踪模块5的其中一个红外线摄影机也可以更改为一距离感测器,该距离感测器可以是使用红外线、超音波、或毫米波的方式来侦测观赏者头部的距离。该追踪运算控制模块取得红外线影像信号与距离信号,并以影像辨识与位置坐标的演算法,计算出此时该观赏者眼睛的位置坐标,得出该反射式窄角扩散片需要转动的水平角度。

前述的例子仅说明在水平方向的精确移动量侦测,为了同时侦测垂直方向的精确移动量侦测,如图19所示,可以将该眼睛追踪模块的两个红外线摄影机521,522,以水平相距距离Dcch,且垂直相距距离Dccv来配置。

如此一来便可以侦测出眼睛在水平与垂直方向的移动量,并且计算出此时的反射式窄角扩散片需要在水平与垂直方向上的转动角度,控制驱动模块转动反射式窄角扩散片的角度,维持眼盒的中心在观赏者的眼睛,让观赏者观看的影像不中断。

如图20A所示,例如反射式窄角扩散片2反射扩散后的均光指向性光束穿透背光式显示面板3后,成为均光指向性影像光束DI,投射的眼盒Z的中心在观赏者P的右眼ER。

如图20B所示,当侦测到观赏者右眼ER往下移动距离SD,且距离SD大于一垂直位移门槛值STV,例如1公分,驱动模块将反射式窄角扩散片往下转动一角度Δψfd,让穿通过背光式显示面板3的均光指向性影像光束往下转动一角度Δψpd,维持眼盒Z的中心在观赏者P的右眼ER。

如图20C所示,当侦测到观赏者右眼ER往上移动距离SU,且距离SU大于该垂直位移门槛值STV,驱动模块将反射式窄角扩散片往上转动一角度Δψfu,让穿通过背光式显示面板3的均光指向性影像光束往上转动一角度Δψpu,维持眼盒Z的中心在观赏者P的右眼ER。

如此不断侦测追踪观赏者的眼睛位置变化来调整眼盒的投射位置,就像将眼盒扩增到不同位置,让观赏者观看的影像不中断。

技术分类

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