CN107430287B - 主动式快门头戴式显示器 - Google Patents

Abstract

一种头戴式显示器(HMD)装置可包括耦合至框架的壳体，以及被布置在所述壳体内的显示器。第一透镜和第一主动式快门可沿第一光学轴被布置在所述壳体内，并且第二透镜和第二主动式快门可沿第二光学轴被布置在所述壳体内。控制器可在第一模式和第二模式之间交替地切换所述显示器、所述第一主动式快门和第二主动式快门。在所述第一模式下，所述第一主动式快门可被激活，并且所述第二主动式快门可被去激活。在所述第二模式下，所述第一主动式快门可被去激活，并且所述第二主动式快门可被激活。

Description

主动式快门头戴式显示器

本申请要求2015年5月29日提交的，标题为“主动式快门头戴式显示器”(“ACTIVESHUTTER HEAD MOUNTED DISPLAY”)的美国非临时专利申请号14/725,607的优先权，并且为其连续案，其公开内容在此通过引用以其整体并入。

技术领域

本文件主要涉及一种头戴式显示器装置。

背景技术

头戴式显示器(HMD)装置是一种可被用户穿戴——例如穿戴在用户的头部上，从而观看在HMD的显示器上显示以及由HMD的音频输出装置输出的内容并且与其互动的移动电子装置。HMD可以结合虚拟显示(VR)系统和/或增强现实(AR)系统操作，以生成将被用户通过HMD体验的沉浸式环境。沉浸式环境可包括对HMD生成的内容的三维(3D)显示。

发明内容

在一个方面，一种头戴式显示器可包括：框架；耦合到框架的壳体；安装在壳体中的显示器；沿着第一光学轴安装在壳体中的第一透镜；沿着第二光学轴安装在壳体中的第二透镜；安装在壳体中的与第一透镜邻近的第一主动式快门；安装在壳体中的与第二透镜邻近的第二主动式快门；以及控制器，其被配置为在第一模式和第二模式之间交替地切换显示器、第一主动式快门和第二主动式快门，其中，在第一模式下，第一主动式快门被激活，并且所述第二主动式快门被去激活，以及在第二模式下，第一主动式快门被去激活，并且第二主动式快门被激活。

在另一方面，一种操作HMD的方法可包括：激活HMD的显示器并且在显示器上显示图像，在显示器上显示的图像通过第一主动式快门和沿着第一光学轴对准的第一透镜并且通过第二主动式快门和沿第二光学轴对准的第二透镜选择性地可见；和基于在显示器上显示的图像，自动地在第一模式和第二模式之间切换第一主动式快门和第二主动式快门。在第一模式和第二模式之间主动地切换可包括：在第一模式下，随着在显示器上显示图像而激活第一主动式快门并且去激活第二主动式快门，以及在第二模式下，随着在显示器上显示图像而去激活第一主动式快门并且激活第二主动式快门。

在附图和下文说明中提出一个或者更多实现的细节。从说明和附图以及从权利要求将明白其它特征。

附图说明

图1A-1C示出根据本文广泛描述的实施例的HMD的示例实现。

图2是根据本文广泛描述的实施例的HMD的示例的方框图。

图3A和3B示出根据本文广泛描述的实施例的HMD的光学组件的布置。

图4示出根据本文广泛描述的实施例的HMD的左和右视图的定时和同步。

图5A-5C示出根据本文广泛描述的实施例的HMD的显示器上的右和左交替视图和组合视图。

图6A和6B示出根据本文广泛描述的实施例的HMD的显示器的右和左视角。

图7是根据本文广泛描述的实施例的一种操作HMD的方法的流程图。

具体实施方式

HMD可包括图像输出装置或显示器以及音频输出装置，以生成沉浸式虚拟体验。沉浸式虚拟体验可包括基于在单独显示器上或专用于用户的右和左眼的显示器部分上单独地向用户的右和左眼显示的二维(2D)图像，基于显示器和HMD中所包括的各种光学元件的配置来生成和显示三维(3D)图像，或者当被用户观看时被感知为3D的图像。可通过扩展由图像输出装置提供的视场来增强3D观看体验，以允许用户基本上用双眼观察整个显示器。特别地，可通过扩展由图像输出装置提供的视场来增强3D观看体验，以允许用户以交替的方式通过每个眼睛观察整个(或基本上整个)单个显示器，使得双眼都能够利用单个显示器尺寸。即，与专用于每只眼睛的显示器(总共两个显示器)不同，单个显示器能够横跨两只眼睛。

图1A和1B是可由用户穿戴以产生沉浸式虚拟体验的示例HMD的透视图，并且图1C是其侧视图。示例HMD 100可包括可在其中接收光学组件的壳体110。壳体110可以例如通过铰链轴125可旋转地耦合而耦合到框架120，框架120允许壳体110被安装或穿戴在用户的头部上，以及壳体110被围绕铰链轴125移出或者旋转出用户的视场，如图1C所示。音频输出装置130也可以耦合到框架120，并且可以包括例如安装在耳机中并耦合在框架120上的扬声器。

在图1B中，壳体110的前表面110a远离壳体110的基部110b移动，使得被容纳在壳体100中的HMD 100的一些内部组件可见。在一些实施例中，壳体110的前表面110a可通过铰链110c或其它旋转结构可旋转地耦合到壳体110的基部110b。在一些实施例中，壳体110的前表面110a可通过与夹子或其它耦合结构的卡扣配合而可移除地耦合到壳体110的基部110b。在一些实施例中，壳体110的前表面110a可相对于壳体110的基部110b保持固定。显示器140可被安装在壳体110的前表面110a上。在一些实施例中，显示器140可被包括在智能电话机或包括显示屏的其它移动电子装置中，通过耦合装置110d可移除地耦合至壳体110的前表面110a。在一些实施例中，显示器140可保持固定在HMD 100的壳体110中。

当前面110a处于相对于壳体110的基部110b的闭合位置时，透镜150，例如与用户的左眼对准的左透镜以及与用户的右眼对准的右透镜可被安装在壳体110中、用户的眼睛和显示器140之间。如图1B中所示，显示器140是跨两个透镜150的单个显示器。即，与专用于每个透镜150(或透镜系统)的显示器(例如，并排显示器)不同，显示器140跨两个透镜150。显示器140的宽度可大于观看者的瞳孔间距离(IPD)，使得显示器140向观看者提供最宽的可能视场，增强HMD 100生成的沉浸式体验。在一些实施例中，透镜150可被安装在壳体110中的可调安装结构155上，透镜150的位置由调节装置158自动或者手动地调节，使得透镜150与用户眼睛的相应光学轴对准，以提供相对宽的视场和相对短的焦距。

在一些实施例中，主动式快门152可被定位成与每个透镜150邻近，例如左快门152L可被定位成与左透镜150邻近，并且右快门152R可被定位成与右透镜150邻近，以通过相应的透镜150控制用户的视场。例如，在一些实施例中，如图3A中所示，每个主动式快门152都可位于(例如，布置在)用户的眼睛和透镜150之间。在一些实施例中，如图3B中所示，每个主动式快门152都可位于(例如，布置在)透镜150和显示器140之间。在一些实施例中，与用户右眼对准的主动式快门152R和透镜150的布置可和与用户右眼对准的主动式快门152L和透镜150的布置相同。在一些实施例中，与用户右眼对准的主动式快门152和透镜150的布置可和与用户右眼对准的主动式快门152和透镜150的布置不同。

图3A和3B中所示的元件布置，以及各个元件的尺寸仅是例证性的，并且不按比例，并且是为了清楚和易于讨论而示出元件。主动式快门152的大小或尺寸，例如直径可大于或等于用户眼睛的视锥，使得主动式快门152能够通过主动式快门152和透镜150基本上完全拦截眼睛对显示器140的观察。因而，主动式快门152的尺寸可以基于许多因素，诸如透镜150的尺寸、主动式快门152/透镜150与观看者眼睛之间的距离(考虑到用户的视锥)和其它这些因素。因而，在一些实施例中，主动式快门152的尺寸，例如直径可大于或等于相应透镜150的相应尺寸，例如直径。在一些实施例中，主动式快门152的尺寸可小于相应透镜150的相应尺寸。

在一些实施例中，HMD 100可包括：包括各种传感器162至164的感测系统160，和包括各种控制系统装置或模块171至176的控制系统170，以促进对HMD 100的自动控制和手动用户控制。控制系统170也可包括处理器190，以在手动或自动操作时，以及也在响应于感测系统160响应于控制系统170接收的命令检测/感测的条件操作时，控制该控制系统170的组件的操作。

在一些实施例中，HMD 100可包括、180，相机180可捕捉HMD100生成的虚拟沉浸式环境外的周围环境的静止和移动图像，并且以HMD 100的穿越模式在显示器140上向用户显示周围环境的这些图像。在穿越模式下，用户可能离开HMD 100生成的虚拟沉浸式体验，并且临时返回至真实世界，而不移除HMD100或者以其它方式改变HMD100的物理配置，诸如将壳体110移出用户的视线。在一些实施例中，显示器140可以是透明显示器，允许用户在一些操作模式下穿过显示器140观看真实世界环境。

单独的、偏离2D图像可被单独地呈现为用户的左眼和右眼，使得左眼仅看到第一显示器/部分上的图像，并且右眼仅看到第二显示器/部分上的图像。这些孤立的2D图像可被大脑无意识地处理和组合，从而以组合图像提供3D景深的感觉。在一些实现中，HMD可包括多个显示器，例如两个显示器，或者被分为第一部分或像素子集，仅显示左眼可见图像，以及第二部分或像素子集，仅显示右眼可见图像，或者可以交替地显示仅左眼可见以及仅右眼可见的图像的单个显示器。在一些实现中，面板可位于左和右眼的光学组件之间，使得两个显示器/部分中的第一个仅可被用户的左眼看到，并且两个显示器/部分中的第二个仅可被用户的右眼看到。因而，面板可具有每个眼睛都仅能够观看相应显示器或者显示器部分的效果，这可在特定情况下使得用户的观看更舒适。在一些实现中，显示器可以可替选地仅显示左圆偏振光，然后仅显示右圆偏振光，被动左圆偏振膜处于左透镜处，仅允许左圆偏振光图像被左眼看到，并且被动右圆偏振膜处于右透镜处，仅允许右圆偏振光图像被右眼看到。

无论以什么形式生成和观看这些偏移2D图像，观看以这种方式生成的感知3D图像的用户都可能由于显示器的分离和/或HMD的左和右光学组件之间的物理障碍而具有相对有限的视场。另外，在显示器交替地显示左偏振光图像和右偏振光图像的情况下，显示器的一些像素或者部分专用于仅显示左偏振光图像，并且显示器的其余像素或者部分专用于仅显示右偏振光图像，有效地将显示器显示的任何图像的分辨率降低约一半。

图1A和和1B中所示的示例HMD 100包括单个显示器140，而不存在位于透镜150之间的物理障碍，该物理障碍将阻止或者限制对显示器140的特定部分，或者对不同显示器的可见性。即，提供能够用于向用户的左和右眼呈现图像而不限于显示器的仅特定部分的单个显示器。与被物理障碍分离和/或单独显示器时可用的相对有限视场相反，与在图1A和1B中所示的布置中的显示器140上显示的图像协调地精确控制主动式快门152可允许相对宽的、沉浸式视场，而不牺牲显示分辨率，同时仍在沉浸式体验中产生3D景深感，本质上以显示器140的全分辨率利用显示器140的全部显示面积，显示每个图像。

图2是根据本文广泛描述的实施例的包括主动式快门系统的示例HMD 200的方框图。HMD 200可包括感测系统260和控制系统270，这些系统可类似于图1A和1B中所示的HMD100的感测系统160和控制系统170。如图2中所示，感测系统260可包括多个传感器，例如光传感器262、图像传感器263和音频传感器264。在一些实施例中，光传感器262、图像传感器263和音频传感器264可被包括在一个组件中，诸如相机，诸如图1A和1B中所示的HMD 100的相机180。控制系统270可包括例如功率控制模块271、音频和视频控制模块272和273、光学控制模块274和转换控制模块276。在一些实施例中，取决于具体实现，感测系统260和/或控制系统270可包括更多或更少的装置和/或模块。被包括在感测系统260和/或控制系统270中的元件可具有例如除图1A和图1B中所示的HMD 100之外的HMD内的不同的物理布置(例如，不同的物理位置)。

控制系统270可协调HMD的各种音频和视频元件的控制。例如，在一些实施例中，控制系统270的光学控制模块274可以与视频控制模块273协同工作，使得如图4A所示，在显示器上显示的仅用于由左眼观看的图像仅可在给定时间由左眼看到，并且如图4B中所示，在显示器140上显示的仅用于由右眼观看的图像仅可在给定时间由右眼看到，使得可实现期望的3D效果。在一些实施例中，如图4A和4B所示，这可以通过例如交替地激活左快门152和右快门152以交替地并快速地阻挡一只眼睛然后阻挡另一只眼睛，使得仅一只眼睛能够在给定时间观看显示器140来实现。

在一些实施例中，左主动式快门152L(沿左眼的光学轴对准)和右主动式快门152R(沿右眼的光学轴对准)两者都可由能够在不透明状态和透明状态之间转换的材料制成，诸如聚合物分散液晶(PDLC)材料。当断电时，这种材料可不透明。当被光激活时，材料中分散的液晶滴可通过材料传递，引起材料从不透明状态转换为清澈或者透明状态。在一些实施例中，左和右主动式快门152可包括例如可在被去激活时透明，并且可在向液晶层施加电压且被激活时变为不透明的液晶层。左和右主动式快门152的这种交替致动可由例如光学控制模块生成的定时信号控制，该定时信号例如与受控制系统的视频控制模块控制的显示器140的刷新率同步。

在图4中示出显示器140和主动式快门152的定时和同步的示例。例如在上述控制系统的视频控制模块中运行的显示器驱动器可读取有意被左眼看到的帧，并且驱动将被在显示器140上显示的输出。在显示器140被有意由左眼观看的内容完全点亮时，左眼主动式快门152L可变为透明的，允许显示器140上显示的图像被左眼看到。此时，右主动式快门152R处于不透明状态，并且显示器140上的图像不可被右眼看到。然后，显示器驱动器可读取有意用于被右眼看到的下一帧，左主动式快门152L可变为不透明，并且右主动式快门152L可变为透明，使得过程对右眼重复。在一些情况下，每个快门交替透明的持续时间可能对在由在显示器140上显示的图像构成的场景中的运动模糊有影响。在一些实施例中，每个主动式快门透明约1-2毫秒可减轻运动模糊。

在图5A中示出左眼观看的图像的示例，其中左快门152L处于透明状态，并且右快门152R处于不透明状态，或者被遮挡。在图5B中示出右眼观看的图像的示例，其中右快门152R处于透明状态，并且左快门152L处于不透明状态，或者被遮挡。在图5C中示出被左眼观看的图像和被右眼观看的图像的重新组合。随着以不可被人类眼睛感知的速率，诸如以约120Hz或者更大的速率实现左和右快门152的交替激活和去激活，并且左眼观看的图像和右眼观看的图像被大脑快速并且无意识地再组合，可实现本质上跨显示器140的全部显示区域并且本质上为显示器140的全分辨率的3D图像感知。即，与对在显示器140上显示的图像控制同步地交替控制左和右主动式快门152，以这种方式可向用户提供HMD 100的给定显示器140可能的最大视场，同时也利用显示器140的全分辨率，向用户显示每个图像，而与通过哪个眼睛观看图像无关。

通常，随着用户观看的显示器与用户的眼睛之间的间隔距离减小，显示器最左侧部分和显示器最右侧部分的视角变得更加尖锐。随着这些外部视角变得更加尖锐，对由显示器产生的并且由例如透镜或对显示在显示器上的图像的控制产生的眼睛所接收的光线之间的光学路径的调整可能变得更加受衰减影响，并且难以修正。

在图1A-1C中所示的，在HMD 100中实现显示器140的示例实施方式中，显示器140和用户眼睛之间的间隔距离d可以相对地近，并且接近清楚地感知在显示器140上显示的图像的最小间隔。在显示器140非常接近用户眼睛的HMD 100中，透镜150和主动式快门152位于用户的眼睛和显示器140之间，取决于各种因素，诸如HMD 100的整体尺寸、透镜的尺寸、间距和光学特征，以及其它这些因素，透镜150和显示器140之间的距离例如可小于约25mm。甚至在透镜150和显示器140之间的额定间隔距离d处，具有宽度W的显示器140的显示区域本质上也可对用户完全可见，透镜150和显示器140之间的距离d小于显示器140的显示区域的宽度W。在一些实施例中，显示器140的显示区域可本质上等于面对观看者的显示器140的全部表面积。

如图6A中所示，在这种HMD类型布置中，与右眼观察的显示器140的最右部分的角度α_R2相比，右眼观察的显示器140的最左部分的角度α_R1相对较尖锐。即，由显示器140在显示器140的最左部分处产生的光线在朝着右眼的路径上以相对较尖锐的角度(例如，相对于显示器140)行进。当从显示器140的最左部分朝着右眼的光学轴O_R移动时，该角度变得不那么尖锐。类似地，如图6B中所示，与左眼观察的显示器140的最左部分的角度α_L2相比，左眼观察的显示器140的最右部分的角度α_L1或者显示器140的最右部分产生的光线以其朝着左眼行进的角度相对较尖锐。当从显示器140的最右部分朝着左眼的光学轴O_L移动时，该角度变得不那么尖锐。通过使用具有相对宽视锥或视场的左和右主动式快门152适应显示器140沿其产生光线的这种大范围角度(在一些布置中，能够产生图像校正挑战)。左和右主动式快门152的相对宽视锥可允许显示器140的基本全部显示区域都被用户通过主动式快门152和透镜152捕捉和可见。例如，在一些实施例中，主动式快门152的视锥可约为近似160度。在一些实施例中，主动式快门152的视锥可大于160度。虽然为了易于例示，在图6A和6B中所示的视图中未示出左透镜150、左主动式快门152、右透镜150和右主动式快门152，但是主动式快门152的相对宽视锥或者视场可允许显示器140的基本全部显示区域都通过相应主动式快门152和透镜152对可见。

在图7中示出本文具体化和广泛描述的操作HMD，诸如图1A-1C中所示的HMD 100的方法。首先，在方框610和620，可以激活HMD100，并且可以开始体验，例如包括单独或者与视频体验耦合的例如3D视频体验的3D沉浸式体验。然后在方框630和640，第一主动式快门和第二主动式快门可以被交替地被激活和去激活，使得显示器的显示区域通过第一主动式快门和第一透镜交替地可见，第二透镜被遮挡，然后通过第二主动式快门和第二透镜可见，第一透镜被遮挡。

例如，可以控制HMD，使得在第一模式(方框630)下，第一主动式快门被激活并处于透明状态，并且第二主动式快门被去激活并处于不透明状态，显示器的显示区域通过第一主动式快门和第一透镜仅由用户的第一只眼睛可见，而第二主动式快门遮挡第二眼睛的显示视图。在方框635，在预定时间间隔已流逝之后，可在方框640将HMD控制成第二模式。预定时间间隔可以对应于例如与将由显示器的显示区域显示的内容同步的间隔，并且旨在用于第一只眼睛或第二只眼睛。在第二模式(方框640)下，在第二主动式快门被激活并处于透明状态，并且第一主动式快门被去激活并处于不透明状态时，显示器的显示区域仅由用户的第二只眼通过第二主动式快门和第二透镜可见，而第一主动式快门遮挡第一眼睛对显示的观看。

操作在第一模式(方框630)和第二模式(方框640)之间连续地转换，直到在方框650确定体验已经终止。

根据例证性实施例，提供一种可包括耦合至框架的壳体，以及被布置在壳体内的显示器的头戴式显示器(HMD)装置。第一透镜和第一主动式快门可被沿壳体中的第一光学轴布置，并且第二透镜和第二主动式快门可被沿壳体中的第二光学轴布置。控制器可以交替地在第一模式和第二模式之间转换显示器、第一主动式快门和第二主动式快门。在第一模式下，第一主动式快门可被激活，并且第二主动式快门可被去激活。在第二模式下，第一主动式快门可被去激活，并且第二主动式快门可被激活。

本文所述的各种技术的实施方式可以通过数字电子电路，或计算机硬件、固件、软件或它们的组合实现。实施方式可以被实现为计算机程序产品，即有形地具体化为信息载体的计算机程序，例如机器可读存储装置(计算机可读介质)，从而由数据处理设备，例如可编程处理器、计算机或者多台计算机处理或者控制这些装置操作。因而，计算机可读存储介质能够被配置为存储当被执行时引起处理器(例如，主机装置处的处理器，客户端装置处的处理器)执行处理的指令。

诸如上述计算机程序的计算机程序能够以任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言，并且能够以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子程序或适用于计算环境的其它单元。能够将计算机程序部署为在一个计算机上，或在一个站点或者在多个站点间分布，并且由通信网络互连的多个计算机上进行处理。

方法步骤可由执行计算机程序的一个或多个可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并产生输出来执行功能。方法步骤也可由专用逻辑电路，例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)执行，并且设备可被实现为该专用逻辑电路。

作为示例，适合处理计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器两者，以及任何类型的数字计算机的任何一个或者更多处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或这两者接收指令和数据。计算机的元件可包括用于执行指令的至少一个处理器，以及用于存储指令和数据的一个或者更多存储装置。通常，计算机也可包括，或者可操作地耦合至用于存储数据的一个或者更多大容量存储装置，例如磁、磁光盘或者光盘，以从其接收数据或者对其传输数据，或者两者。适合具体化计算机程序指令和数据的信息载体包括所有形式的非易失性存储器，例如包括半导体存储装置，例如，EPROM、EEPROM和闪存装置；磁盘，例如内部硬盘或可移除盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充，或者被并入其中。

为了提供与用户的互动，实施方式可被实现在具有显示装置，例如阴极射线管(CRT)、发光二极管(LED)或液晶显示器(LCD)监控器，以向用户显示信息，以及键盘和定点装置，例如用户能够通过其向计算机提供输入的鼠标和轨迹球的计算机上。也能够使用其它类型的装置以提供与用户的互动；例如，被提供给用户的反馈能够为任何形式的感觉反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且能够以任何形式，包括听觉、语音或触觉输入从用户接收输入。

实施方式可在包括后端组件——例如，作为数据服务器或包括中间件组件——例如，应用服务器，或者包括前端组件——例如，具有用户能够通过其与实现进行交互的图形用户界面或Web浏览器的客户端计算机，或者这种后端、中间件或前端组件的任何组合的计算系统中实现。组件可通过数字数据通信(例如，通信网络)的任何形式或介质互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)，例如因特网。

虽然已经如本文所述示出了所述实施方式的特定特征，但是本领域技术人员现在将明白许多变型、替代、改变和等效物。因此，应理解，附加权利要求有意涵盖落入实施方式的范围内的所有这些变型和改变。应理解，它们仅作为示例而非限制呈现，并且可做出形式和细节的各种改变。本文所述的设备和/或方法的任何部分都可以通过任何组合而组合，除非组合互相排斥。本文所述的实施方式能够包括所述的不同实现的功能、组件和/或特征的各种组合和/或子组合。

Claims (20)

1.一种头戴式显示器装置，包括：

框架；

耦合到所述框架的壳体；

安装在所述壳体中的单个显示器，所述单个显示器具有限定显示区域的面对内部侧，所述显示区域从所述单个显示器的左端部连续地延伸至所述单个显示器的右端部，并且从所述单个显示器的顶端部连续地延伸至所述单个显示器的底端部，其中所述显示器的宽度大于观看者的瞳孔间距离；

安装在所述壳体中的第一透镜，被定位在所述单个显示器的所述面对内部侧，沿着第一光学轴对准；

安装在所述壳体中的第二透镜，被定位在所述单个显示器的所述面对内部侧，沿着第二光学轴对准；

被布置在所述壳体中的第一主动式快门，其中所述第一主动式快门沿所述第一光学轴对准，并且被定位在所述单个显示器的所述面对内部侧；

被布置在所述壳体中的第二主动式快门，其中所述第二主动式快门沿所述第二光学轴对准，并且被定位在所述单个显示器的所述面对内部侧；以及

控制器，所述控制器被配置为在第一模式和第二模式之间交替地切换所述第一主动式快门和所述第二主动式快门，其中，

在所述第一模式下，所述单个显示器的所述显示区域通过所述第一透镜和所述第一主动式快门完全可见，并且

在所述第二模式下，所述单个显示器的所述显示区域通过所述第二透镜和所述第二主动式快门完全可见。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述第一模式下，

所述第一主动式快门被激活并且处于透明状态，使得所述单个显示器的所述显示区域通过所述第一透镜和所述第一主动式快门完全可见，以及

所述第二主动式快门被去激活，使得所述第二主动式快门遮挡通过所述第二透镜的、所述单个显示器的所述显示区域的可见性。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，在所述第二模式下，

所述第二主动式快门被激活并处于透明状态，使得所述单个显示器的显示区域通过所述第二透镜和所述第二主动式快门完全可见，并且

所述第一主动式快门被去激活，使得所述第一主动式快门遮挡通过所述第一透镜和所述第一主动式快门的、所述单个显示器的所述显示区域的可见性。

4.根据权利要求1所述的装置，其中在所述第一模式下在所述显示区域上显示的图像的分辨率水平基本等于所述单个显示器的全分辨率水平，并且在所述第二模式下在所述显示区域上显示的图像的分辨率水平基本等于所述单个显示器的全分辨率水平。

5.根据权利要求1所述的装置，其中在所述第一模式和所述第二模式之间的交替切换中，所述控制器被配置成控制所述显示器上的图像的显示，使得所述显示器上的图像的显示与所述第一主动式快门和所述第二主动式快门的交替激活同步。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一主动式快门和所述第二主动式快门中的每个都包括聚合物分散液晶材料，使得在所述第一主动式快门的去激活状态下，所述第一主动式快门不透明，并且在所述第二主动式快门的去激活状态下，所述第二主动式快门不透明。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述第一主动式快门响应于所述第一主动式快门的聚合物分散液晶材料的激活而转换为透明，并且所述第二主动式快门响应于所述第二主动式快门的聚合物分散液晶材料的激活而转换为透明。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一主动式快门和所述第二主动式快门中的每个都包括液晶层，使得在所述第一主动式快门的去激活状态下，所述第一主动式快门不透明，并且在所述第二主动式快门的去激活状态下，所述第二主动式快门不透明。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述第一主动式快门响应于由被施加至所述第一主动式快门的液晶层的电信号激活而转变为透明，并且所述第二主动式快门响应于由被施加至所述第二主动式快门的液晶层的电信号激活而转变为透明。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一透镜和所述第一主动式快门沿所述第一光学轴对准，所述第二透镜和所述第二主动式快门沿所述第二光学轴对准，并且所述显示器与所述第一光学轴和所述第二光学轴两者都对准。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一透镜位于所述第一主动式快门和所述显示器之间，并且所述第二透镜位于所述第二主动式快门和所述显示器之间。

12.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一主动式快门位于所述第一透镜和所述显示器之间，并且所述第二主动式快门位于所述第二透镜和所述显示器之间。

13.一种操作头戴式显示器装置的方法，所述方法包括：

激活所述头戴式显示器的单个显示器，所述单个显示器具有显示区域，所述显示区域从所述显示器的左端部连续地延伸至所述显示器的右端部，并且从所述显示器的顶端部连续地延伸至所述显示器的底端部，其中所述显示器的宽度大于观看者的瞳孔间距离，并且在所述单个显示器的所述显示区域上显示图像，在所述单个显示器的所述显示区域上显示的图像通过主动式快门系统和透镜系统选择性地可见，所述主动式快门系统和所述透镜系统包括：

沿着第一光学轴对准的第一主动式快门和第一透镜，其中所述第一主动式快门和所述第一透镜定位在所述单个显示器与用户的第一眼之间；以及

沿第二光学轴对准的第二主动式快门和第二透镜，其中所述第二主动式快门和所述第二透镜定位在所述单个显示器与用户的第二眼之间；和

基于在所述单个显示器的所述显示区域上显示的图像，在第一模式和第二模式之间切换所述主动式快门系统，其中，

在所述第一模式下，随着在所述单个显示器的所述显示区域上显示图像，所述单个显示器的所述显示区域通过所述第一透镜和所述第一主动式快门完全可见；和

在所述第二模式下，随着在所述单个显示器的所述显示区域上显示图像，所述单个显示器的所述显示区域通过所述第二透镜和所述第二主动式快门完全可见。

14.根据权利要求13所述的方法，其中基于在所述单个显示器的所述显示区域上显示的图像在所述第一模式和所述第二模式之间切换所述主动式快门系统还包括：

在所述第一模式和所述第二模式之间交替地并且连续地切换，直到预定操作时段已流逝。

15.根据权利要求13所述的方法，其中基于在所述单个显示器的所述显示区域上显示的图像在所述第一模式和所述第二模式之间切换所述主动式快门系统还包括：

使在所述第一模式和所述第二模式之间的切换与在所述单个显示器的所述显示区域上显示的图像同步。

16.根据权利要求13所述的方法，所述第一模式包括激活所述第一主动式快门并且去激活所述第二主动式快门，包括：

向所述第一主动式快门施加信号以激活所述第一主动式快门，并且将所述第一主动式快门转换为透明状态，在所述第一主动式快门处于激活状态的情况下，所述单个显示器的所述显示区域通过所述第一主动式快门和所述第一透镜完全可见；和

终止到所述第二主动式快门的信号以去激活所述第二主动式快门，并且将所述第二主动式快门转换为不透明状态，所述单个显示器的所述显示区域的可见性被处于去激活状态的所述第二主动式快门阻挡。

17.根据权利要求16所述的方法，所述第二模式包括去激活所述第一主动式快门并且激活所述第二主动式快门，包括：

向所述第二主动式快门施加信号以激活所述第二主动式快门，并且将所述第二主动式快门转换为透明状态，在所述第二主动式快门处于激活状态的情况下，所述单个显示器的所述显示区域通过所述第二主动式快门和所述第二透镜完全可见；和

终止对所述第一主动式快门的信号以去激活所述第一主动式快门，并且将所述第一主动式快门转换为不透明状态，所述单个显示器的所述显示区域的可见性被处于去激活状态的所述第一主动式快门阻挡。

18.根据权利要求13所述的方法，其中在所述单个显示器的所述显示区域上显示图像包括：以基本等于所述单个显示器的全分辨率水平的分辨率水平在所述第一模式下在所述显示区域上显示图像，以及以基本等于所述单个显示器的全分辨率水平的分辨率水平在所述显示区域上显示图像。

19.一种非暂时性计算机可读介质，所述计算机可读介质具有存储在其上的指令序列，所述指令序列当被处理器执行时使得所述处理器执行方法，所述方法包括：

激活头戴式显示器装置的单个显示器，所述单个显示器具有显示区域，所述显示区域从所述显示器的左端部连续地延伸至所述显示器的右端部，并且从所述显示器的顶端部连续地延伸至所述显示器的底端部，其中所述显示器的宽度大于观看者的瞳孔间距离，并且在所述单个显示器的所述显示区域上显示图像，在所述单个显示器的所述显示区域上显示的图像通过主动式快门系统和透镜系统选择性地可见，所述主动式快门系统和所述透镜系统包括：

沿着第一光学轴对准的第一主动式快门和第一透镜，其中所述第一主动式快门和所述第一透镜定位在所述单个显示器与用户的第一眼之间；以及

沿第二光学轴对准的第二主动式快门和第二透镜，其中所述第二主动式快门和所述第二透镜定位在所述单个显示器与用户的第二眼之间；和

基于在所述单个显示器的所述显示区域上显示的图像，在第一模式和第二模式之间切换所述主动式快门系统，其中，

在所述第一模式下，随着在所述单个显示器的所述显示区域上显示图像，所述单个显示器的所述显示区域通过所述第一透镜和所述第一主动式快门完全可见；和

在所述第二模式下，随着在所述单个显示器的所述显示区域上显示图像，所述单个显示器的所述显示区域通过所述第二透镜和所述第二主动式快门完全可见。

20.根据权利要求19所述的非暂时性计算机可读介质，所述方法进一步包括：

在所述第一模式和所述第二模式之间交替地并且连续地切换，直到预定操作时段已流逝，

所述第一模式包括激活所述第一主动式快门并且去激活所述第二主动式快门，包括：

向所述第一主动式快门施加信号以激活所述第一主动式快门，并且将所述第一主动式快门转换为透明状态，在所述第一主动式快门处于激活状态的情况下，所述单个显示器的所述显示区域通过所述第一主动式快门和所述第一透镜完全可见；和

终止到所述第二主动式快门的信号以去激活所述第二主动式快门，并且将所述第二主动式快门转换为不透明状态，所述单个显示器的所述显示区域的可见性被处于去激活状态的所述第二主动式快门阻挡，以及

所述第二模式包括去激活所述第一主动式快门并且激活所述第二主动式快门，包括：

向所述第二主动式快门施加信号以激活所述第二主动式快门，并且将所述第二主动式快门转换为透明状态，在所述第二主动式快门处于激活状态的情况下，所述单个显示器的所述显示区域通过所述第二主动式快门和所述第二透镜完全可见；和

终止对所述第一主动式快门的信号以去激活所述第一主动式快门，并且将所述第一主动式快门转换为不透明状态，所述单个显示器的所述显示区域的可见性被处于去激活状态的所述第一主动式快门阻挡。