CN108474952B - 头戴式电子设备 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的各种实施例的头戴式电子设备可以包括：弯曲显示器；具有安装表面的框架，该安装表面具有曲率使得弯曲显示器被安装在该框架上；以及一对光学配件，分别被装配在框架的内部的左侧和右侧，以便向用户的左眼和右眼提供显示的图像，该光学配件包括形成观看的双眼视野的视角的第一透镜以及被布置为相对于第一透镜倾斜的第二透镜，从而形成观看的左或右视野的附加视角。此外，根据实施例，上述头戴式电子设备可以被不同地实施。

Description

头戴式电子设备
技术领域
本公开的各种实施例涉及电子设备，例如，包括例如弯曲显示器的头戴式电子设备。
背景技术
在电子设备当中，以可穿戴在用户的身体上的形式提供一些电子设备。这样的电子设备通常被称为可穿戴设备。可穿戴电子设备的示例包括头戴式显示器、智能眼镜、智能手表或腕带、隐形眼镜型设备、环型设备、脚戴型设备、服装型设备、手套型设备等，并且可以具有能够从人体或衣服的部分拆卸/附着到人体或衣服的部分的各种形式。可穿戴的电子设备被直接穿戴在人体上，使得可以改善可携带性和用户的可获得性。
作为以上的可穿戴电子设备的示例，存在可安装在穿戴者的头部上或头上的头戴式显示器或头戴式设备(Head Mounted Device，HMD)。HMD可以被粗略地分类为提供增强现实(augmented reality，AR)的透视型HMD和提供虚拟现实(virtual reality，VR)的非透视型HMD。
透视型HMD的典型示例是Google Glass。使用半透射透镜的特点，Google Glass可以在现实世界的基础上综合并组合虚拟物体或事物，以加强并提供仅在现实世界中难以获得的附加信息。非透视型HMD的代表性示例是索尼HMZ。索尼HMZ是电子设备，其中两个显示器被放置在用户的眼睛前面，并且能够通过在分开的屏幕上允许单独观看经由外部输入提供的内容(游戏、电影、流媒体、广播等)来提供优良的沉浸感。
发明内容
技术问题
传统的头戴式电子设备在双眼中提供立体区域，即约100至120度的视角。然而，一般来说，人感知的视野大约为200度，并且传统的头戴式电子设备提供大约100至120度的视角，该视角比人通常感知的视角更窄。
因此，当通过头戴式电子设备运行诸如视频图像和3D内容的高级应用时，用户以比由用户识别的视角更窄的视角来确认屏幕。因为这感觉好像用户正在通过潜望镜看图像，因此用户会感觉不舒服，并且在感受虚拟现实(VR)的真实性方面存在限制。
因此，当用户使用头戴式电子设备来运行诸如视频图像和3D内容的高级应用时，需要实施超广角(诸如包括周边视野的约180度的人类的视角)，好像观看者看到了现实一样。
然而，为了在头戴式电子设备中实施大约180度的超广角虚拟现实，不可避免地会增加显示器和光学仪器尺寸。头戴式电子设备中的显示器和光学仪器尺寸的增加意味着头戴式电子设备的尺寸增加并且重量增加，这可能使用户不便于穿戴或使用头戴式电子设备，并且可能阻止用户长时间使用头戴式设备，或者当长时间使用头戴式设备时用户的身体上会沉重地负重。
因此，各种实施例提供了一种头戴式电子设备，该头戴式电子设备可以针对面部形状被优化以便实施诸如人类的视角的超广角，即使实施超广角，该头戴式电子设备也可以以薄的形式实施，并且在重量方面可以被最小化。
技术方案
根据各种实施例的头戴式电子设备可以包括：弯曲显示器；具有安装表面的框架，该安装表面具有曲率使得弯曲显示器安装在其上；以及一对光学配件，其分别被装配在框架的内部的左侧和右侧以便向用户的左眼和右眼提供显示的图像，该光学配件包括形成双眼视野的视角的第一透镜和被布置成相对于第一透镜倾斜的第二透镜，由此形成左视野或右视野的附加视角。
有益效果
利用根据各种实施例的头戴式电子设备，
可以使用柔性显示器来配置具有针对用户的面部形优化的曲率的曲面显示器，该柔性显示器被弯曲以能够覆盖90至120度的双眼视野的部分以及左和右周边视野的部分，并在围绕用户的整个视野的同时实施180度的视角。
此外，由于通过将光学配件的透镜划分成双眼视野部分和左和右周边视野部分来实施柔性显示器，所以可以实施超广视角，以使头戴式电子设备的尺寸变薄，并且使头戴式电子设备的重量最小化，使得用户能够容易地穿戴或使用头戴式电子设备。
进一步，可以通过沿着第一透镜和第二透镜之间的连接部分对图像失真部分执行图像重叠和校正来确认视角内的无缝图像，第一透镜在柔性显示器中实施双眼视野部分，第二透镜在被连接为相对于第一透镜倾斜的同时形成左和右周边视野部分。
附图说明
根据以下结合附图的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征和优点将变得更加显而易见，其中：
图1a是根据各种实施例的头戴式电子设备在组装状态下的示意透视图；
图1b是根据各种实施例的头戴式电子设备的示意性底侧透视图；
图1c是示出根据各种实施例的头戴式电子设备的穿戴状态的视图；
图2a是根据本公开的各种实施例的头戴式电子设备的分开的透视图；
图2b是示出根据各种实施例的头戴式电子设备在用户的安装方向上的内部的视图；
图2c是示出根据各种实施例的头戴式电子设备的上面的视图；
图3是示出根据本公开的各种实施例的头戴式电子设备的穿戴状态在另一方向上的视图；
图4是示意性地示出根据本公开的各种实施例的头戴式电子设备的内部的视图；
图5是示意地示出根据本公开的各种实施例的头戴式电子设备的内部在另一方向上的视图；
图6是示出根据本公开的各种实施例的头戴式电子设备中的光学配件的视图；
图7是示出根据光学配件的双眼视野和周边视野的图，该光学配件在根据各种实施例的头戴式电子设备中；
图8是示出根据各种实施例的头戴式电子设备的光学配件中在第一透镜和第二透镜以被置成以50度的角度倾斜的状态被耦合的情况下的双眼视野和周边视野的图；
图9是示出根据各种实施例的头戴式电子设备的光学配件中在第一透镜和第二透镜以被置成以20度的角度倾斜的状态被耦合的情况下的双眼视野和周边视野的图；
图10a至图10c是示出根据各种实施例的头戴式电子设备中的通过图像校正处理单元对不连续部分的校正的图；
图11是示出根据各种实施例的头戴式电子设备中通过图像校正处理单元的不连续部分在校正前后的图像；
图12是示出根据各种实施例的头戴式电子设备中的图像校正处理的流程图；
图13是示出根据各种实施例的头戴式电子设备中根据图像校正处理的图像校正程序的图；以及
图14是示出根据各种实施例的头戴式电子设备的示例性配置的框图。
参考数字符号的描述
200：头戴式电子设备 201：弯曲显示器
202：框架 210：光学配件
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本公开的各种实施例。然而，应该理解的是，没有意图将本公开限制于本文中公开的特定形式；相反，本公开应被解释为涵盖本公开的实施例的各种修改、等同物和/或替代方案。在描述附图中，可以使用相似的参考数字符号来指定相似的组成元件。
如本文所使用的，表述“具有”、“可具有”、“包含”或“可包括”是指存在对应特征(例如，数字、功能、操作或诸如组件的组成元件)，并且不排除一个或多个附加特征。
在本公开中，表述“A或B”、“A或/和B中的至少一个”或“A或/和B中的一个或多个”可以包括列出的项目的所有可能的组合。例如，表述“A或B”、“A和B中的至少一个”或“A或B中的至少一个”是指以下中的全部：(1)包括至少一个A、(2)包括至少一个B、或(3)包括至少一个A和至少一个B的全部。
在本公开的各种实施例中使用的表述“第一”、“第二”、“该第一”或“该第二”可以修改各种组件，而不管其顺序和/或重要性如何，但不限制相对应的组件。例如，第一用户设备和第二用户设备指示不同的用户设备，尽管它们中的两者都是用户设备。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。
应该理解的是，当元件(例如，第一元件)被称为被(可操作地或通信地)“连接”或“耦合”到另一元件(例如，第二元件)时，它可以被直接连接或直接耦合到其他元件，或任何其他元件(例如，第三元件)可以是它们之间的插入物。相反，可以理解的是，当元件(例如，第一元件)被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件(第二元件)时，在它们之间不存在元件(例如，第三元件)。
根据情况，在本公开中使用的表述“被配置成”可以与例如，“适合于”、“具有……能力”、“被设计成”、“适合”、“被制造成”或“能够”交换。在硬件中术语“被配置为”可能不一定暗示“特定地被设计为……”。可替换地，在一些情况下，表述“被配置为……的设备”可能意味着该设备与其他设备或组件一起“能够”。例如，短语“适于(或被配置为)执行A、B和C的处理器”可能意味着仅用于执行相应操作的专用处理器(例如，嵌入式处理器)或通用处理器(例如，中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)或应用处理器(ApplicationProcessor，AP))，该通用处理器其可以通过运行存储在存储器设备中的一个或多个软件程序来执行相应的操作。
本公开中使用的术语仅用于描述特定的实施例，并不意图限制本公开。单数表达式可以包括复数表达式，除非它们在上下文中是确切不同的。除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。正如在通常使用的字典中定义的这些术语可以被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义等同的含义，并且除非在本公开中明确定义，否则不被解释为具有理想的或过于正式的含义。在一些情况中，即使本公开中定义的术语也不应被解释为排除本公开的实施例。
根据本公开的各种实施例的电子设备可以包括例如，智能电话、平板个人计算机(Personal Computer，PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器(e-book阅读器)、台式PC、膝上型PC、上网本计算机、工作站、服务器、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便携式多媒体播放器(Portable Multimedia Player，PMP)、MPEG-1音频层-3(MPEG-1audio layer-3，MP3)播放器、移动医疗设备、相机和可穿戴设备中的至少一个。根据各种实施例，可穿戴设备可以包括配件类型(例如，手表、戒指、手镯、脚链、项链、眼镜、隐形眼镜或头戴式设备(HMD))、织物或衣服整合类型(例如，电子衣服)、身体安装类型(例如，皮肤垫或纹身)以及生物可植入类型(例如，可植入电路)中的至少一个。
根据一些实施例，电子设备可以是家用电器。家用电器可以包括例如，电视机、数字视频盘(Digital Video Disk，DVD)播放器、音频、冰箱、空调、真空吸尘器、烤炉、微波炉、洗衣机、空气净化器、机顶盒、家庭自动化控制面板、安全控制面板、电视盒(例如三星家庭同步、苹果TVTM或Google TVTM)、游戏控制台(例如XboxTM和PlayStionTM)、电子词典、电子钥匙、摄像机和电子相框中的至少一个。
根据另一个实施例，电子设备可以包括各种医疗设备(例如，各种便携式医疗测量设备(血糖监测设备、心率监测设备、血压测量设备、体温测量设备等)、磁共振血管造影术(Magnetic Resonance Angiography，MRA)、磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)、计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)机器和超声波机器)、导航设备、全球定位系统(Global Positioning System，GPS)接收器、事件数据记录器(Event DataRecorder，EDR)、飞行数据记录器(Flight Data Recorder，FDR)、车辆信息娱乐设备、用于船舶的电子设备(例如，船舶的导航设备和陀螺罗盘)、航空电子设备、安全设备、汽车头部单元、用于家庭或工业的机器人、银行中的自动柜员机(Automatic Teller’s Machine，ATM)、商店中的销售点(Point Of Sales，POS)或物联网设备(例如灯泡、各种传感器、电或煤气表、喷洒器设备、火灾报警器、恒温器、路灯、烤面包机、体育用品、热水箱、加热器、锅炉等)中的至少一个。
根据一些实施例，电子设备可以包括家具或建筑物/结构、电子板、电子签名接收设备、投影仪以及各种测量仪器(例如水表、电表、煤气表和无线电波表)的部分中的至少一个。根据本公开的各种实施例的电子设备可以是前述各种设备中的一个或多个的组合。根据本公开的一些实施例的电子设备可以是柔性设备。进一步，根据本公开的实施例的电子设备不限于前述设备，并且可以包括根据技术发展的新电子设备。
根据本公开的各种实施例的电子设备可以是前述各种设备中的一个或多个的组合。进一步，根据本公开的各种实施例的电子设备可以是柔性设备。进一步，对于本领域技术人员来说显而易见的是，根据本公开的各种实施例的电子设备不限于前述设备。
如各种实施例的描述中使用的术语“用户”可以指使用电子设备的人或使用电子设备(例如，人工智能电子设备)的设备。在各种实施例的描述中使用的术语“穿戴者”可以指这样的人，在他或她的头上穿戴头戴式电子设备并且他使用由头戴式电子设备或由可拆卸地安装在头戴式电子设备上的电子设备提供的内容。
图1a是根据各种实施例的头戴式电子设备在组装状态下的示意性透视图。图1b是根据各种实施例的头戴式电子设备的示意性底侧透视图。图1c是示出根据各种实施例的头戴式电子设备的穿戴状态的视图。
参照图1a至1c，根据一个实施例的头戴式电子设备200(也称为“HMD”)可以被装配为包括显示诸如图像的屏幕的弯曲显示器201和透明/半透明透镜中的至少一个的显示器设备，或者可以被设置为被固定到用户的头部并且能够选择性地实施用户界面。
根据一个实施例的具有弯曲显示器201的显示器设备(在下文中，被称为“弯曲显示器201”)可以被设置为固定到框架202的状态，或者可以被设置为可拆卸地。
本公开的头戴式电子设备200可以提供透视(see-though)功能或非透视(see-closed)功能中的至少一个，其中透视功能提供增强现实(AR)，非透视功能提供虚拟现实(VR)。
透视功能通常可以意味着通过弯曲显示器201或透明/半透明透镜将例如，(多个)实际外部事物的信息和图像发送到用户的眼睛，并且使用视觉或各种感官手段向用户提供该(多个)事物或虚拟对象或事物的图像的功能。根据透视功能，可以向用户提供关于实际可见事物等的附加信息和图像。在另一个实施例中，在没有弯曲显示器201或透镜的情况下，可以使用全息图等向用户提供附加信息。
非透视功能可以由分开的弯曲显示器201提供。在一个实施例中，头戴式电子设备200可以被配置为使得两个弯曲显示器201被放置在用户眼睛的前面以允许用户看到通过弯曲显示器201提供的内容(游戏、电影、流媒体、广播等)。这可以为使用独立屏幕的用户提供沉浸感。
图2a是根据本公开的各种实施例的头戴式电子设备的分开的透视图。图2b是示出根据各种实施例的头戴式电子设备在由用户的安装方向上的内部的视图。图2c是示出根据各种实施例的头戴式电子设备的上面的视图。参照图2a至图2c，根据一个实施例的头戴式电子设备200可以包括弯曲显示器201、框架202和光学配件210，并且还可以包括能够覆盖显示器的覆盖构件204。
弯曲显示器201可以通过以这种方式被弯曲而被设置成以圆形形状围绕用户的面部，使得其相对端部分具有预定的曲率(下文中，称作第一曲率)，以便提供适合于用户的视角的屏幕，或者弯曲显示器201的整个面部都被弯曲以便具有第一曲率。弯曲显示器201可以被装配成柔性的并且被固定地耦合到具有稍后要被描述的第一曲率的框架202。此外，弯曲显示器201的相对的弯曲端部分可以具有能够覆盖视角的尺寸，以便在用户的左眼和右眼的视角处提供屏幕。根据一个实施例的弯曲显示器201可以以半球形状或半椭圆形状而被形成。
此外，根据一个实施例的弯曲显示器201可以被装配为与头戴式电子设备200分开的设备，以被可拆卸地、分开地安装在头戴式电子设备200上。与此不同，弯曲显示器201可以被固定到头戴式电子设备200或者可以被装配为头戴式电子设备200的部分组件。
框架202是要被戴在用户的面部上的结构。弯曲显示器201和光学配件210可以安装在框架202上，并且透镜框架212、支撑件、控制模块、图像校正处理单元、焦点调节引导件230、透镜调节引导件等也可以被安装在框架202上。
例如，框架202可以包括其中可以容纳各种控制模块、图像校正处理单元、弯曲显示器201、光学配件210、透镜框架212等的空间或结构。框架202的一个面可以被形成为面部接触面202a，该面部接触面面对并被戴在用户的面部上，并且框架202的另一个面可以被形成为弯曲显示器201被安装其上的安装面202b。
面部接触面202a可以位于框架202的至少一个面上，具体地，面向用户的面部的框架202的后面上。也就是说，当头戴式电子设备200被戴在用户的面部上时，使面部接触面202a开始与用户的面部接触。面部接触面202a可以具有与用户面部的曲线相对应的结构；可以处于与用户面部在紧密稳定的接触中；并且可以至少部分地包括弹性体，以便排出从用户身体生成的热量等而生成的水分。面部接触面202a的部分可以包括鼻子凹部，其具有用户的鼻子可以插入其中的形状。
安装面202b可以被装配在框架202的至少一部分上，具体地被装配在框架202的前面，并且可以包括在框架202的前面的空间，在该框架中可以引入并安装弯曲显示器201。取决于在安装面202b上安装弯曲显示器201的类型，弯曲显示器201可以以固定类型(其中弯曲显示器201被固定地安装在框架202上)和可拆卸类型(其中弯曲显示器201被可拆卸地安装在框架202上)中的至少一种来实施。
例如，当弯曲显示器201被拆卸地安装在安装面202b上时，安装面202b可以具有能够可拆卸地安装弯曲显示器201(对应于可拆卸类型)的机械结构。例如，当弯曲显示器201具有可从安装面202b拆卸的机械结构时，在安装面202b中形成被配置为在其中安置弯曲显示器201或从其释放弯曲显示器201的安置的空间，并且用于在弯曲显示器201和头戴式电子设备200之间的电耦合的连接器可以被放置在沿着该空间的预定的位置处。例如，连接器的第一终端至少可以被装配在弯曲显示器201的预定的位置处，例如在弯曲显示器201的非屏幕区域中的位置处，并且连接器的第二终端可以被装配在与要被电连接到第一终端的安装面202b上的第一终端相对应的位置处。
此外，当弯曲显示器201被安置在该空间中或处于释放安置状态时，可以将闩锁构件装配成将弯曲显示器201保持在形成在安装面202b中的空间中。此外，还可以将覆盖构件204装配成覆盖在弯曲显示器201被固定到安装面202b的状态下的弯曲显示器201。
与此不同，当弯曲显示器201被装配成被固定到安装面202b的状态中时，安装面202b可以具有能够固定地安装弯曲显示器201的机械结构(对应于固定类型)。例如，当弯曲显示器201具有被固定到安装面202b的机械结构(对应于固定类型)时，安装面202b可以装配有耦合构件使得弯曲显示器201可以被安置在并固定到安装面202b上。例如，诸如粘合剂的耦合构件可以装配在沿着要固定地与安装面202b耦合的弯曲显示器201的边缘的非屏幕区域。此外，当弯曲显示器201被耦合到安装面202b时，弯曲显示器201可以由连接器连接，以便被电耦合到头戴式电子设备200。例如，弯曲显示器201和头戴式电子设备200可以通过柔性电路板被电连接，或者可以通过彼此电接触的上述第一和第二终端电连接。
安装面202b可以被形成为具有预定曲率的弯曲表面，使得以半球形或半椭圆形弯曲显示器201可以被安装在其上。此外，安装面202b可以被形成在框架202中，使得弯曲显示器201可以被安装以提供与在180度和200度之间的用户视角相对应的屏幕。根据一个实施例的安装面202b的尺寸可以被形成为与弯曲显示器201的尺寸相对应，其反过来与面部的前周围的尺寸相对应。
安装面202b可以包括柔性材料或可变形材料，诸如能够使空间的尺寸变形的弹性材料。由于安装面202b包括柔性的或可变形材料，因此当弯曲显示器201被安置在并固定到安装面202b上时，可以使弯曲显示器201与安装面202b紧密接触而不会在弯曲显示器201上生成划痕或损坏。安装面202b可以配备有上述连接器、用于覆盖弯曲显示器201的后面的覆盖构件204、或用于将弯曲显示器201紧固定到安装面202b的支撑部分。
如上所述，框架202和弯曲显示器201可以一一配备有一对连接器，使得当弯曲显示器201被装配在框架202的一个面上时，弯曲显示器201可以被电连接。连接器可以被装配成将头戴式电子设备200和弯曲显示器201彼此连接，使得头戴式电子设备200和弯曲显示器201能够彼此通信。连接器可以配备有柔性电路板或终端，使得弯曲显示器201可以被电连接到头戴式电子设备200。与此不同，连接器可以包括第一终端和第二终端，第一终端被装配在弯曲显示器201上(该弯曲显示器201不仅要被连接到头戴式电子设备200的框架202，而且要被连接到电池充电器或外部设备)，第二终端被装配在框架202上的与第一终端相对应的位置处。因此，当弯曲显示器201安装在框架202的前面上时，第一终端和第二终端可以通过彼此接触或彼此连接而彼此电连接。
为了用户的耐磨性，框架202可以包括相对轻质的材料，例如塑料。然而，框架202的材料不限于此。作为框架202的材料的另一实施例，框架202可以包括各种不同的材料(例如，玻璃、陶瓷、诸如铝的金属或诸如钢、不锈钢、钛或镁合金的合金)中的至少一种，以确保强度或美观。
框架202可以将例如诸如触摸板的控制设备包括在其外表面的一部分上作为用户界面。控制设备可以被包括在框架202的外表面上，以便调整一个或多个弯曲显示器201的位置或者调整透镜的位置。
控制设备可以被安装在框架202的至少一部分上，例如在框架202的外侧面上。控制设备可以被装配成输入构件221，该输入构件221用于允许穿戴者控制头戴式电子设备200的输入、控制弯曲显示器201、或控制到头戴式电子设备的输入。例如，控制设备可以是用于调整弯曲显示器201的位置的调整设备(未示出)，并且可以是用于调整光学配件210的位置的调整单元(第一位置调节单元222、或第二位置调节单元223)。控制设备可以根据功能等包括物理按键、物理按钮、触摸板、操纵杆、按钮、车轮按键和触摸板中的至少一个。例如，当控制设备被装配成输入构件221时，控制设备可以被装配成触摸板、物理按键、操纵杆等，并且可以接收用户的触摸输入或者推动输入。本文中，触摸输入可以是由用户通过直接触摸触摸板执行的输入或在接近触摸板中执行的悬停输入。输入构件221可以显示图形用户界面(GUI)，该图形用户界面其可以控制弯曲显示器201的功能。例如，可以显示控制声音或视频的GUI。
与此不同，控制设备可以是用于调整弯曲显示器201的安装位置的调整设备。在这种情况下，可以以弯曲显示器201被安置在安装面202b上的状态提供控制设备以便使得弯曲显示器201的位置在安装面202b上可变，并且可以通过在弯曲显示器201和安装面202b之间被连接到框架202的外部而被实施为操纵杆、车轮等。
此外，控制设备可以被实施为用于调整光学配件210的调整单元。稍后将描述其中控制设备被实施为用于调整光学配件210的调整单元的配置的特定结构。
如上所述，弯曲显示器201可以通过再现图像等向穿戴头戴式电子设备200的用户提供各种形式的虚拟现实。弯曲显示器201可以以被安装在框架的前侧并且被电连接到框架202的状态接收通过诸如被装配在框架202外部的触摸板的输入构件221发送的输入；并且可以驱动对应于输入的功能；或者可以响应于从输入构件221接收的输入而在屏幕上执行显示。例如，弯曲显示器201可以响应于接收的触摸输入来调整音量或控制图像再现。
弯曲显示器201可以是便携式电子设备，例如智能手机(其前面由柔性材料制成以具有用于再现屏幕的弯曲屏幕部分)，或者具有弯曲屏幕部分的智能手机。也就是说，柔性智能手机的屏幕部分侧或具有弯曲屏幕部分的智能手机可以被可拆卸地安装在设备的安装面202b上以便面对框架202的光学配件210。用户可以覆盖覆盖构件204以便将弯曲显示器201固定到设备。与此不同，弯曲显示器201可以被配置为具有柔性OLED面板，并且可以被固定地安装在框架202的安装面202b上。
根据一个实施例的头戴式电子设备200可以包括：覆盖构件204，其可以被装配成被可拆卸地安装在框架202的前面上以便覆盖安装在安装面202b上的弯曲显示器201；或者可以被装配成被固定到框架202的前面。可以将弯曲显示器201装配成使得弯曲显示器201的后面可以被覆盖，并且可以维持弯曲显示器201被安装在安装面202b上的状态。
例如，当弯曲显示器201被从框架202的安装面202b拆卸/附接到框架202的安装面202b时，覆盖构件204也可以被从框架202的前面拆卸/附接到框架的前面，并且当弯曲显示器201被固定地装配在框架202的安装面202b上时，可以将覆盖构件204装配成被固定到框架202的前面。
作为示例，描述的是根据一个实施例覆盖构件204被装配在框架202的一个面上以便覆盖弯曲显示器201并且维持弯曲显示器201的安装状态，但是本公开不限于此。例如，当提供能够将头戴式电子设备200保持在安装面202b的相对侧上的结构时，可以不分开地提供覆盖构件204。
支撑件206可以是可以由用户用来戴在头部上的头戴式电子设备200的机械构件。本公开的支撑件206可以包括例如由弹性材料形成的带、眼镜腿、头盔、带子等。可以将支撑件206装配成使得框架202紧密接触用户的面部上的眼睛周边。
图3是示出根据本公开的各种实施例的头戴式电子设备的穿戴状态在另一方向上的视图。图4是示意性地示出根据本公开的各种实施例的头戴式电子设备的内部的视图。图5是示意性地示出根据本公开的各种实施例的头戴式电子设备的内部在另一方向上的视图。图6是示出根据本公开的各种实施例的头戴式电子设备中的光学配件的视图。参照图3至图6，光学配件210可以被安装在框架202的内部，在弯曲显示器和面部接触面202a之间。光学配件210可以包括在框架202左和右内侧处的左和右透镜配件211，以与用户的左眼和右眼相对应，并且被配置为将弯曲显示器201的图像提供给用户的左眼和右眼。
可以将第一透镜211a和第二透镜211b作为一对分别装配在左透镜配件211和右透镜配件211上。也就是说，左透镜配件211可以被配备有能够形成左双眼视野A的视角的第一透镜211a以及形成左附加视野的视角的第二透镜211b。右透镜配件211可以被配备有能够形成右双眼视野的视角的第一透镜211a以及能够形成右附加视野的视角的第二透镜211b。在下文中，由于左和右透镜配件211在结构方面彼此相同并且仅在布置方面不同，所以一个透镜配件211的描述可以被另一透镜配件211的描述代替。
透镜配件211可以包括在与穿戴者的眼睛相对应的位置处分别以预定角度弯曲(倾斜地布置)的透镜，并且可以被安装在框架202的内部面上。穿戴者可以通过镜片看到在弯曲显示器201上再现的各种虚拟现实图像。当用户穿戴头戴式电子设备200时，透镜的一个面被暴露于稍后将描述的面部接触面202a的侧面，使得弯曲显示器201的屏幕可以被用户的眼睛看到，并且可以将透镜的其他的面暴露朝向安装面202b侧面使得可以看到弯曲显示器201的屏幕。
透镜组件211可以配备有诸如第一透镜211a和第二透镜211b的透镜(该透镜具有两个不同的功能)，并且第一透镜211a和第二透镜211b可以装配成具有预定角度。
第二透镜211b可以相对于第一透镜211a以例如20至50度的角度倾斜并且可以配置为具有菲涅耳透镜(Fresnel lens)。左透镜配件211的第二透镜211b可以在左侧形成60至100度的附加视角，并且右透镜配件211的第二透镜211b可以形成60至100度的附加视角，使得可以通过第一透镜211a和第二透镜211b形成160和200度之间的总视角，以形成与用户视角相对应的超广角。
图7是示出在根据各种实施例的头戴式电子设备200中的根据光学配件210的双眼视野A和周边视野B。
参考图7，可以通过本公开的左和右透镜配件211来确认可以向用户确保的视角。也就是说，可以确保左透镜配件211的第一透镜211a和右透镜配件211的第一透镜211a的双眼视角A。这是可以通过传统的头戴式电子设备确保的视野。
各种实施例允许左透镜配件211的第二透镜211b确保双眼视场的左部分的附加视野B1。进一步，右透镜配件211的第二透镜211b使得可能确保双眼视野的右侧部分的附加视角B2。
因此，可能确保双眼视野角度中的左附加视角B1部分和右附加视角B2部分的视野，使得用户可以确保适合用户视角的视角图像。
图8是示出根据各种实施例的在头戴式电子设备200的光学配件210中，当第一透镜和第二透镜以50度的倾斜角度被耦合时，双眼视野A和A’和周边视野B的图。图9是示出根据各种实施例的在头戴式电子设备200的光学配件210中，当第一透镜和第二透镜以20度的倾斜角度被耦合时，确保双眼视野A和周边视野B的状态的图。
例如，如图8所示，当第二透镜211b被放置为相对于第一透镜211a以50度的角度倾斜、并且第二透镜211b和第一透镜211a彼此耦合而被弯曲时，用户可以根据100度的双眼视野角度A(根据第一透镜211a)和左侧和右侧中的每一个上的30度的周边视野角度B(根据第二透镜211b)来确认总为160度的视角。
此外，如图9所示，当第二透镜211b被放置为相对于第一透镜211a以20度的角度倾斜、并且第二透镜211b和第一透镜211a彼此耦合而被弯曲时，用户可以根据100度的双眼视野A(根据第一透镜211a)和左侧和右两侧中的每一个上的50度的周边视野B(根据第二透镜211b)来确认总为200度的视角。
如上所述，可以通过形成双眼视野A的视角并且被配置为具有非球面透镜的第一透镜211a形成小且轻的超广角透镜，并且第二透镜(其被置为相对于第一透镜211a以预定的角度倾斜并且在第一透镜211a处弯曲)形成周边视野B的视角并且其被配置为具有菲涅尔透镜。
在框架202的内侧中，透镜框架212还可以包括被配置为安装和支撑在其上的光学配件210的透镜框架212，并且透镜框架212在其内侧中可以包括被配置为分别保持左和右透镜支架213的左和右透镜支架213。左和右透镜支架213可以被装配成可以相对于透镜框架212沿着前、后、左、右方向移动(参见图4和5)。
框架202在其内侧中可以包括用于移动光学配件210以调节光学配件210和一对透镜间隙调节引导件240之间的焦点或间隙的一对焦点调节引导件230。
该对焦点调节引导件230可以被装配在左和右透镜支架213和透镜框架212之间，并且可以被装配成将左和右透镜支架213移动到透镜框架212的前侧和后侧，以便以调节左和右透镜配件211的焦点。
焦点调节引导件230可以被连接到暴露在上述框架202的表面上的控制设备，例如，被放置于框架202的上面的第一位置调节单元222。也就是说，可以配置第一位置调节单元222和焦点调节引导件230使得第一位置调节单元222被连接到焦点调节引导件230，使得焦点调节引导件230根据第一位置调节单元222的调节而被驱动，并且左和右透镜支架213可以根据焦点调节引导件230的驱动而被配备成被驱动到透镜框架212的前侧和后侧。
可以以彼此咬合的齿轮形状形成焦点调节引导件230和第一位置调节单元222。可替换地，焦点调节引导件230可以由电动机等形成，并且第一位置调节单元222可以由用于调节电动机的按钮形成。因此，可以配置第一位置调节单元222和焦点调节引导件230而使得在以齿轮形状彼此咬合的第一位置调节单元222和焦点调节引导件230根据第一位置调节单元222的调节而移动时，左和右透镜支架213可以移动到框架202的前侧和后侧，或者在第一位置调节单元222被推动以使得电动机被驱动时，左和右透镜支架213可以被驱动到透镜框架212的前侧和后侧。
一对镜头间隙调节引导件240被装配在左和右透镜支架213与透镜框架212之间，并且将左和右透镜支架213移动到透镜框架212的左侧和右侧，使得可以调节左和右透镜支架213之间的距离，具体地，左和右透镜配件211之间的距离。
透镜间隙调节引导件240可以被连接到暴露在上述框架202的表面上的控制设备，例如被放置于框架202的下表面上的第二位置调节单元223。也就是说，可以配置第二位置调节单元223和焦点调节引导件240使得第二位置调节单元223被连接到透镜间隙调节引导件240，使得透镜间隙调节引导件240根据第二位置调节单元223的调节来被驱动，并且左和右透镜支架213可以被装配成根据焦点调节引导件230的驱动移动到透镜框架212的左侧和右侧。
可以以彼此咬合的齿轮形状形成透镜间隙调节引导件240和第二位置调节单元223。可替换地，透镜间隙调节引导件240可以由电动机等形成，并且第二位置调节单元223可以由用于调整电动机的按钮形成。因此，可以配置第二位置调节单元223和透镜间隙调节引导件240使得在以齿轮形状彼此咬合的第二位置调节单元223和焦点调节引导件230根据第二位置调节单元223的调节而移动时，左和右透镜支架213可移动到框架202的左侧和右侧，或在第二位置调节单元223被推动以使得电动机被驱动时，左和右透镜支架213可以分别被驱动到透镜框架212的左侧和右侧。
尽管没有示出，但是可以提供第三位置调节单元，其可以将弯曲显示器201的位置调节到框架202的至少一部分，例如，到框架202的一侧。
图10a至图10c是示出根据各种实施例的头戴式电子设备中的通过图像校正处理单元的不连续部分的校正的图。图11示出了显示根据各种实施例的头戴式电子设备200中通过图像校正处理单元的不连续部分在校正前后的图像。
根据一个实施例的光学配件210被配备有形成双眼视角A的第一透镜211a和相对于第一透镜211a倾斜的第二透镜211b。由于第一透镜211a和第二透镜211b被放置为相对于彼此倾斜以便具有预定角度，所以在第一透镜211a和第二透镜211b之间形成倾斜的边界平面(也被称为“弯曲平面”)。
由于这种弯曲平面，屏幕在120度的双眼视角A和120度到200度的周边视野B之间可能是不连续的，并且不连续的部分可以被生成以被视为黑屏。头戴式电子设备200可以配备有图像校正处理单元，以校正在双眼视野A的角度和周边视场B的角度之间生成的不连续部分C。
图像校正处理单元可以通过使双眼视野A的两端的预定区域的图像与左和右周边视野B的角度的预定区域的图像重叠来校正图像。
也就是说，图像校正处理单元可以根据第一透镜211a和第二透镜211b之间的角度来确定和校正重叠区域的设定值。
图12是示出根据各种实施例的头戴式电子设备200中的图像校正处理的流程图。图13是示出根据各种实施例的头戴式电子设备200中的、根据图像校正处理的图像校正程序的图。
参照图12和图13，例如，被显示在弯曲显示器201上的原始图像或原始图片可以基于离中心50度被划分成左和右部分，并且划分的图像或原始图片可以被划分成中心部分和侧面部分。根据第一透镜211a和第二透镜211b之间的角度，图像校正处理单元可以根据设置值来设置侧面部分的重叠区域的尺寸。
划分的图像或屏幕可以被转换成失真图像并且可以被调节以适应失真图像的屏幕尺寸。
根据在图像校正处理单元中设置的焦距设置值，被调整为适合失真图像的屏幕尺寸的侧面图像受到侧面图像偏移图像处理，使得具有160到180的视角的图像可以被递送给用户。
图14是示出根据各种实施例的头戴式电子设备的示例性配置的框图。
参照图14，除了先前描述的组件外，头戴式电子设备1400可以包括微控制器单元(Micro Controller Unit，MCU)1410、通信模块1420、传感器模块1430、输入模块1440、眼睛跟踪模块1450、振动器1452、焦点调节(可调节光学器件)模块1454、电力管理模块1460和电池1462。
MCU 1410可以是设备1400的控制单元，其能够驱动操作系统或嵌入式软件程序，以便控制其他组件(例如，通信模块1420、传感器模块1430、输入模块1440、眼睛跟踪模块1450、振动器1452、焦点调节(可调节光学器件)模块1454和电力管理模块1460)。MCU 1410可以包括处理器和存储器。
通信模块1420可以通过使用有线通信或无线通信将便携式电子设备和设备1400电连接来执行数据发送和接收。根据一个实施例，通信模块1420可以包括USB 1421、WiFi1422、BT 1423、NFC 1424和GPS 1425。根据一个实施例，USB 1421、WiFi1422、BT 1423、NFC1424和GPS 1425中的至少两个可以被集成到一个集成芯片(Integrated Chip，IC)或IC封装中。
传感器模块1430可以测量物理量或者可以感测设备1400的操作状态，并且可以将测量的或感测的信息转换为电信号。传感器模块1430可以包括例如加速度传感器1431、陀螺仪传感器1432、地磁场传感器1433、磁传感器1434、大气传感器1435、手势传感器1436、抓握传感器1437、生物测定传感器1438和接近传感器1439中的至少一个。设备1400可以使用加速度传感器1431、陀螺仪传感器1432和地磁场传感器1433中的至少一个来感测在其上穿戴设备1400的穿戴者的头部的运动。设备1400可以使用接近传感器1439或抓握传感器1437来确定设备1400是否被穿戴。根据一个实施例，在用户穿戴设备1400时，设备1400可以感测红外(infrared，IR)识别、压力识别和电容(或介电常数)方面的变化中的至少一个。手势传感器1436可以感测用户的手或手指的移动，并且可以将移动作为设备1400的输入操作而接收。设备1400可以使用接近传感器1439感测到物体正在接近设备1400的穿戴者。额外地或可替换地，传感器模块1430可以包括生物测定传感器，例如，电子鼻传感器、肌电图(electromyography，EMG)传感器、脑电图(electroencephalogram，EEG)传感器、心电图(electrocardiogram，ECG)传感器、虹膜传感器、指纹传感器等，并且可以使用生物测定传感器来识别用户的生物测定信息。传感器模块1430还可以包括用于控制并入其中的一个或多个传感器的控制电路。
输入模块1440可以是图2的控制设备。输入模块1440可以接受来自用户的输入。输入模块1440可以包括触摸板1441和按钮1442。触摸板1441能够使用例如静电方案、压敏方案、红外方案或超声方案中的至少一个来识别触摸输入。触摸板1441还可以包括控制电路。电容方案能够识别物理接触或接近。触摸板1441还可以包括触觉层。在这种情况下，触摸板1441可以向用户提供触觉反应。按钮1442可以包括例如物理按钮、光学按键或键盘。
电力管理模块1460可以管理设备1400的电功率。尽管未示出，但是电力管理模块1460可以包括例如电力管理集成电路(Power Management Integrated Circuit，PMIC)、充电集成电路(IC)或电池电量计。
PMIC可以被配备在例如集成电路或SoC半导体内部。充电类型可以被分为有线类型和无线类型。充电IC可以对电池充电，并且可以防止来自充电器的过电压或过电流流入。根据一个实施例，充电IC可以包括用于有线充电方法和无线充电方法中的至少一个的充电IC。无线充电类型可以包括，例如，磁共振类型、磁感应类型、或电磁波类型，并且还可以包括用于无线充电的附加电路(诸如线圈环路、谐振电路、整流器等)。
电池电量计能够测量电池1462的剩余量以及充电期间的电压、电流或温度。电池1462可以存储电以供应电力。电池1462可以包括例如可充电电池或太阳能电池。
眼睛跟踪模块1450能够使用例如电图像(electrogalcography，EOG)传感器、线圈系统、双重浦肯野系统(dual purkinje system)、明亮瞳孔系统、暗瞳孔系统中的至少一个来跟踪用户的凝视。此外，眼睛跟踪模块450还可以包括用于凝视跟踪的微型摄像机。
焦点调节模块1454能够测量用户的瞳孔间距离(inter-pupil distance，IPD)，使得用户可以观看适合他/她的视力的图像。设备1400能够根据通过焦点调节模块1454测量的用户的眼睛之间的距离来调节透镜的距离。设备1400可以通过将经由焦点调节模块1454测量的用户眼睛之间的距离发送到便携式电子设备，来通过便携式电子设备的显示器来调节屏幕的显示器位置。
MCU 1410可以将由传感器模块1430的运动传感器感测到的运动信号发送到便携式电子设备。运动传感器可以是加速度传感器1431、陀螺仪传感器1432和地磁场传感器1433中的至少一个。
MCU 1410可以通过接近传感器1439感测到事物正在接近设备1400的穿戴者，并且可以将接近感测信号发送到便携式电子设备。MCU 1410可以通过接近传感器1439测量事物沿着其接近设备1400的穿戴者的方向，并且可以将测量结果发送到便携式电子设备。
作为接近传感器1439，可以使用诸如红外(IR)传感器、超声波传感器、射频(radiofrequency，RF)传感器、雷达等的空间识别传感器。作为RF传感器，可以使用Wisee传感器、Allsee传感器等。在一个实施例中，无线通信模块可以被用作接近传感器1439。无线通信模块可以是WiFi 1422、BT1423、NFC 1424和GPS 1425中的至少一个。当事物接近设备1400时，由无线通信模块接收的无线通信信号的接收电场的强度可能由于事物接近该设备而减弱。当接收到的电场强度突然下降到大于指定阈值的差值而设备1400的穿戴者未移动时，MCU1410能够感测到事物正在接近。此外，MCU 1410能够将在其中接收电场的强度突然下降到大于指定阈值的差值的方向感测为事物接近方向。
说明书中描述的和附图中显示的本公开的实施例仅仅是以便易于描述本公开的技术细节并且帮助理解该细节而呈现的特定示例，并且不旨在限制本公开的范围。因此，应该理解的是，除了本文公开的实施例之外，从本公开的各种实施例的技术思想导出的所有修改和变化或修改和变化的形式都落入本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种头戴式电子设备，包括：
弯曲显示器；
具有安装表面的框架，所述安装表面具有曲率使得弯曲显示器被安装在所述框架上；
一对光学配件，其分别被装配在框架内的左侧和右侧，以便向用户的左眼和右眼提供显示器的图像，所述光学配件包括：第一透镜，其形成双眼视野的视角，和第二透镜，被布置为相对于第一透镜倾斜并形成左视野或右视野的附加视角；和
图像校正处理单元，被配置为通过重叠沿着第一透镜和第二透镜的弯曲面的不连续部分来校正图像，
其中，所述图像校正处理单元基于根据第一透镜和第二透镜之间的倾斜角的设置值来设置重叠部分的尺寸，以及
其中，所述图像校正处理单元设置焦距设置值，并根据所述焦距设置值来执行图像偏移。
2.根据权利要求1所述的头戴式电子设备，其中，显示器被装配成使得显示器的相对端或者整个显示器以第一曲率弯曲，并且显示器的一端和剩余端之间的弯曲长度被形成为大于用户的视角。
3.根据权利要求1所述的头戴式电子设备，其中，以半球形或半椭圆形状形成显示器。
4.根据权利要求1所述的头戴式电子设备，其中，弯曲显示器被固定地或可拆卸地安装在框架上。
5.根据权利要求3所述的头戴式电子设备，其中，第一透镜被装配为非球面透镜，并且第二透镜被装配为菲涅耳透镜。
6.根据权利要求5所述的头戴式电子设备，其中，第一透镜和第二透镜以20度和50度之间的角度被倾斜，视角以160度至200度形成。
7.根据权利要求1所述的头戴式电子设备，还包括：
透镜框架，被配置为在框架的内侧安装和支撑成像光学系统；以及
透镜支架，被配置为将成像光学系统固定为可在透镜框架中沿左和右和前和后方向移动。
8.根据权利要求7所述的头戴式电子设备，还包括：
一对焦点调节引导件，被配置为通过前后移动透镜支架来调节焦点。
9.根据权利要求8所述的头戴式电子设备，还包括：
透镜间隙调节引导件，被配置为将透镜支架移动到左侧和右侧，以便调节成像光学系统的左透镜配件和右透镜配件之间的距离。
10.根据权利要求9所述的头戴式电子设备，其中，所述框架配备有控制设备，所述控制设备被配置为控制一对焦点调节引导件和透镜间隙调节引导件的驱动。
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