CN103901622A - 3d头戴观影设备及对应的视频播放器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D头戴观影设备，包括图像发射源和两组瞳距可调的目视光学放大系统，每组目视光学放大系统连接一个直线位移传感器；当用户调节瞳距时，两个直线位移传感器分别检测各自连接的目视光学放大系统的位移距离和位移方向，并将检测到的位移数据传递给图像发射源控制器；图像发射源控制器根据接收到的位移数据对图像发射源的显示画面进行位置调整，使图像发射源的左右画面的中心位置与其对应的目视光学放大系统的光学中心点在一条直线上。本发明还公开了3D头戴观影设备对应的视频播放器，当瞳距调整时，显示屏左右画面也随着镜片中心的调整而调整，使用户的观影体验更加舒适。

Description

3D头戴观影设备及对应的视频播放器

技术领域

本发明涉及头戴显示设备领域，尤其涉及一种3D头戴观影设备及该设备对应的视频播放器。

背景技术

随着可穿戴技术的发展，3D头戴观影设备开始逐渐出现在人们生活中，如SONY索尼头戴式3D显示器HMZ-T1。由于不同用户有不同的瞳距，在头戴式3D观影设备中，为了观影方便，一般镜片可根据瞳孔距离进行调节，使瞳孔与镜片中心在一条直线上，例如索尼HMZ-T1，其通过按键扳动瞳距滑杆调整瞳距。但是瞳距调整后，3D片源播放器的左右画面中心位置并没有随着镜片中心的调整而调整，因此瞳距调整后，图像发射源左右画面的中心与镜片光学中心点及用户瞳孔的中心不同一直线上，严重影响用户的观影舒适感。

发明内容

本发明的目的是提供一种3D头戴观影设备及该设备对应的视频播放器，解决因设备瞳距调整后，3D片源播放器的左右画面中心位置没有随着镜片中心的调整而调整造成的不适感。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种3D头戴观影设备，包括图像发射源和两组瞳距可调的目视光学放大系统，每组目视光学放大系统连接一个直线位移传感器；当用户调节瞳距时，两个直线位移传感器分别检测各自连接的目视光学放大系统的位移距离和位移方向，并将检测到的位移数据传递给图像发射源控制器；图像发射源控制器根据接收到的位移数据对图像发射源的显示画面进行位置调整，使图像发射源的左右画面的中心位置与其对应的目视光学放大系统的光学中心点在一条直线上。

优选的，所述直线位移传感器为变阻式直线位移传感器、拉绳式直线位移传感器、磁致伸缩位移传感器、光栅位移传感器、电感式直线位移传感器中的一种。

优选的，直线位移传感器与3D头戴观影设备的主控制器连接；主控制器将直线位移传感器采集到的模拟电信号形式的位移数据，转换为数字信号形式，并将数字信号形式的位移数据编码后通过数据线或无线传输模块，传递给图像发射源控制器；图像发射源控制器根据图像发射源屏幕尺寸、屏幕分辨率，及接收到的目视光学放大系统的位移数据，分别计算图像发射源的左右画面的像素位移量。

优选的，所述图像发射源为3D头戴观影设备自带显示屏，所述图像发射源控制器为具有播放功能的外部电子设备。

优选的，所述图像发射源为移动终端显示屏，所述图像发射源控制器为移动终端主控系统。

相应的，本发明还公开了一种与上述3D头戴观影设备对应的视频播放器，所述视频播放器安装于图像发射源控制器内，其包括：

位移数据接收解码单元，用于接收所述3D头戴观影设备传递来的目视光学放大系统位移数据，并对其进行解码，以获取左右目视光学放大系统各自的位移方向和位移距离；

显示画面位移计算单元，用于根据图像发射源屏幕尺寸、屏幕分辨率，及位移数据接收解码单元解码出的左右目视光学放大系统的位移距离，计算图像发射源的左右画面的像素位移量；

显示画面调整单元，根据位移数据接收解码单元解析出的左右目视光学放大系统各自的位移方向，及显示画面位移计算单元计算出的图像发射源的左右画面的像素位移量，调整图像发射源左右画面显示位置。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明在用户进行瞳距调节视，通过直线位移传感器检测左右目视光学放大系统(左右镜片)的位移方向和位移距离，将左右镜片的位移数据传递给3D视频播放器，由3D视频播放器控制其左右画面也随着镜片中心的调整而调整，从而使画面图像的中心，镜片中心和瞳孔在一条直线上，使用户的观影体验更加舒适。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为本发明实施例3D头戴观影设备局部结构示意图；

图2为本发明实施例采用变阻式直线位移传感器时的镜片移动ADC信号采集示意图；

图3为图像发射源的左右画面示意图；

图中标记：1-图像发射源，2、3-目视光学放大系统，4、5-直线位移传感器，6-3D头戴观影设备的主控制器,7-图像发射源控制器，8-电阻棒，9-导线，10-金属接触片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，为本发明实施例3D头戴观影设备局部结构示意图，图中仅示意出了与本发明技术方案相关的结构组件，其他常规组件未示意。如图1，本发明3D头戴观影设备，包括图像发射源1和两组瞳距可调的目视光学放大系统2、3，每组目视光学放大系统连接一个直线位移传感器，图1中，标记4、5表示直线位移传感器；当用户调节瞳距时(瞳距调节是指调节目视光学放大系统2、3中心点之间的间距S)，两个直线位移传感器4、5分别检测各自连接的目视光学放大系统的位移距离和位移方向，并将检测到的位移数据传递给图像发射源控制器7；图像发射源控制器7根据接收到的位移数据对图像发射源1的显示画面进行位置调整，使图像发射源的左右画面的中心位置与其对应的目视光学放大系统的光学中心点在一条直线上。直线位移传感器是把直线机械位移量转换成电信号，一般为模拟电信号，因此直线位移传感器4、5需要与3D头戴观影设备的主控制器6连接，由主控制器6将直线位移传感器4、5采集到的模拟电信号形式的位移数据，转换为数字信号形式；并将数字信号形式的位移数据编码后通过数据线或无线传输模块，传递给图像发射源控制器7。图像发射源控制器7根据图像发射源1屏幕尺寸、屏幕分辨率，及接收到的目视光学放大系统的位移数据，分别计算图像发射源的左右画面的像素位移量。

本发明实施例中，所述直线位移传感器可以任意一种直线位移传感器，如：变阻式直线位移传感器、拉绳式直线位移传感器、磁致伸缩位移传感器、光栅位移传感器、电感式直线位移传感器等。

在本发明实施例中，3D头戴观影设备包括两种结构，一种自带显示屏，即图像发射源为3D头戴观影设备自带显示屏，外部电子设备通过有线或无线方式与3D头戴观影设备，为图像发射源提供待显示的信息，此种情况下，具有播放功能的外部电子设备即为所述图像发射源控制器；另一种结构是3D头戴观影设备内插入移动终端，用移动终端显示屏作为其图像发射源为，此种情况时，移动终端的主控系统即为图像发射源控制器。

相应的，本发明还公开了一种与上述3D头戴观影设备对应的视频播放器，所述视频播放器安装于图像发射源控制器内，本发明实施例视频播放器包括：位移数据接收解码单元、显示画面位移计算单元和显示画面调整单元，所述位移数据接收解码单元，用于接收所述3D头戴观影设备传递来的目视光学放大系统位移数据，并对其进行解码，以获取左右目视光学放大系统各自的位移方向和位移距离；显示画面位移计算单元，用于根据图像发射源屏幕尺寸、屏幕分辨率，及位移数据接收解码单元解码出的左右目视光学放大系统的位移距离，计算图像发射源的左右画面的像素位移量；显示画面调整单元，根据位移数据接收解码单元解析出的左右目视光学放大系统各自的位移方向，及显示画面位移计算单元计算出的图像发射源的左右画面的像素位移量，调整图像发射源左右画面显示位置。

本发明实施例中，3D头戴观影设备的主控制器对位移数据进行编码发送，视频播放器对接受到的编码数据进行解码，其编解码数据格式可以为现有数据格式，也可以采用自定义格式，下面，我们将以自定义格式进行说明。另外，由于本发明实施例中，直线位移传感器类型繁多，下面仅以变阻式直线位移传感器为例，详细介绍本发明技术方案。通常，3D头戴观影设备的每组目视光学放大系统为单片正焦透镜或为多个透镜组成的正焦透镜组，附图中，我们以一个圆表示一组目视光学放大系统的镜片。

参见图2，为本发明实施例采用变阻式直线位移传感器时的镜片移动ADC信号采集示意图,图中8表示电阻棒，9为导线，10为金属接触片，电阻棒AB两端距离为L毫米，电阻棒AB两端加有稳定电压V。

图2中，镜片移动信号采集原理为：当镜片移动时改变镜片与滑动电阻接触的距离，从而使镜片C端与电阻A端的电压改变。当镜片接触点C位于电阻棒AB的中点时ADC的采样电压Vac＝V/2，当镜片从中点向A端移动x毫米时Vac的电压改变量为(x*V)/L，这时Vac的电压值为V/2-(x*V)/L；同理当镜片从中点向B端移动x，这时ADC采样电压Vac为V/2+(x*V)/L。所以当控制器检测到Vac对中心点电压V/2的改变量△V，从而计算出向A端或者B端移动(△V*L)/V毫米。如果改变电压△V为正，这时表示镜片向B端移动，如果改变电压△V为负，表示镜片向A端移动。

主控制器与图像发射源控制器内安装的视频播放器之间的数据通信可以是采用现有编码，也可以为自定义编码，例如：本发明实施例中，我们可以定义一个8位数N，参见表一为自定义的8位数据格式，其中最高位为1代表左镜片，最高位为0代表右镜片，次高位为1代表由中心距离向A端移动，次高位为0代表由中心距离向B端移动，剩下的6位表示移动的距离，由于2的6次方等于64，若将移动精度设置为0.5毫米，所以这个6位数代表了0毫米到31.5毫米的移动距离，根据实际个体瞳距差异情况，这个距离完全可以满足正常使用。通信时，主控制器将这个八位数N通过数据线或无线传输设备传送给视频播放器处理。

表一：

左右画面处理：当图像发射源控制器内的视频播放器收到主控器传来的数据N后，首先判断8位数据的最高位，以确认是移动播放器的左画面还是右画面，然后再根据次高位判断是将画面向A端方向移动还是向B端方向移动。参见图3，为图像发射源的左右画面示意图，A端方向远离屏幕的中心线，B端方向靠近屏幕的中心线。

要计算图像发射源左右画面位移量，首先需要计算出图像发射源屏幕的1毫米对应多少个像素，假设图像发射源屏幕为h英寸，屏幕分辨率为r1*r2(r1为长，r2为宽)，设1毫米对应M个像素，由单位换算可知1英寸＝25.4毫米，所以有如下的关系：(h*25.4)²＝(r1/M)²+(r2/M)².所以可得 $M=\left(\sqrt{r1*r1+r2*r2}\right)/(h*25.4).$

播放器载体接收到的8位数的后6位为d毫米时，我们需要根据8位数的最高位和次高位决定将左画面还是右画面向A或B端移动d*M个像素点。另外，为了保证画面完整性，当左画面(或者右画面)向A端方向移动的距离d≧L2时，我们的像素点只需要向A端方向移动L2*M个像素点；当左画面(或者右画面)向B端方向移动的距离d≧L1时，我们只需要向B端方向移动L1*M个像素点。

本发明在用户进行瞳距调节视，通过直线位移传感器检测左右目视光学放大系统的位移方向和位移距离，将左右镜片的位移数据传递给3D视频播放器，由3D视频播放器控制其左右画面也随着镜片中心的调整而调整，从而使画面图像的中心，镜片中心和瞳孔在一条直线上，使用户的观影体验更加舒适。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (6)

1.3D头戴观影设备，包括图像发射源和两组瞳距可调的目视光学放大系统，其特征在于，每组目视光学放大系统连接一个直线位移传感器；当用户调节瞳距时，两个直线位移传感器分别检测各自连接的目视光学放大系统的位移距离和位移方向，并将检测到的位移数据传递给图像发射源控制器；图像发射源控制器根据接收到的位移数据对图像发射源的显示画面进行位置调整，使图像发射源的左右画面的中心位置与其对应的目视光学放大系统的光学中心点在一条直线上。

2.如权利要求1所述的3D头戴观影设备，其特征在于，所述直线位移传感器为变阻式直线位移传感器、拉绳式直线位移传感器、磁致伸缩位移传感器、光栅位移传感器、电感式直线位移传感器中的一种。

3.如权利要求1或2所述的3D头戴观影设备，其特征在于，直线位移传感器与3D头戴观影设备的主控制器连接；主控制器将直线位移传感器采集到的模拟电信号形式的位移数据，转换为数字信号形式，并将数字信号形式的位移数据编码后通过数据线或无线传输模块，传递给图像发射源控制器；图像发射源控制器根据图像发射源屏幕尺寸、屏幕分辨率，及接收到的目视光学放大系统的位移数据，分别计算图像发射源的左右画面的像素位移量。

4.如权利要求3所述的3D头戴观影设备，其特征在于，所述图像发射源为3D头戴观影设备自带显示屏，所述图像发射源控制器为具有播放功能的外部电子设备。

5.如权利要求3所述的3D头戴观影设备，其特征在于，所述图像发射源为移动终端显示屏，所述图像发射源控制器为移动终端主控系统。

6.与权利要求1至4任一项所述的3D头戴观影设备对应的视频播放器，所述视频播放器安装于图像发射源控制器内，其特征在于，所述视频播放器包括：

位移数据接收解码单元，用于接收所述3D头戴观影设备传递来的目视光学放大系统位移数据，并对其进行解码，以获取左右目视光学放大系统各自的位移方向和位移距离；

显示画面位移计算单元，用于根据图像发射源屏幕尺寸、屏幕分辨率，及位移数据接收解码单元解码出的左右目视光学放大系统的位移距离，计算图像发射源的左右画面的像素位移量；

显示画面调整单元，根据位移数据接收解码单元解析出的左右目视光学放大系统各自的位移方向，及显示画面位移计算单元计算出的图像发射源的左右画面的像素位移量，调整图像发射源左右画面显示位置。

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