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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung basiert auf der am 26. Oktober 2021 beim koreanischen Patentamt eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nummer 10-2021-014400-7 , und nimmt deren Priorität entsprechend 35 U.S.C. §119 in Anspruch, wobei deren Offenbarung durch Bezugnahme vollständig hierin aufgenommen wird.
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HINTERGRUND
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1. Gebiet
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Eine oder mehrere Ausführungsformen beziehen sich auf ein optisches Verbindungssystem für ein Head-Mounted-Display (HMD, „am-Kopf-angebrachte-Anzeige“) für virtuelle Realität (VR) sowie auf ein Verfahren zum Steuern/Regeln des optischen Verbindungssystems.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Eine optische Verbindung ist eine optische Punkt-zu-Punkt Kommunikationseinrichtung, gebildet durch einen optischen Transmitter, ein Lichtwellenleiter-Kabel, einen optischen Empfänger und andere Einrichtungen, wobei der optische Transmitter ein elektrisches Signal in Licht umwandelt und das Licht durch das Lichtwellenleiter-Kabel überträgt, und wobei der optische Empfänger das Licht in ein elektrisches Signal umwandelt, wodurch eine Übertragung von Bildern und Daten über lange Entfernungen zwischen einer Bildquelle und einer Anzeige ermöglicht wird.
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Die optische Verbindung kann Energie direkt von der Bildquelle und einer Anzeigeeinrichtung beziehen, oder von einer separaten Energiequelle, und sie kann eine drahtlose optische LiFi-Kommunikation unterstützen, anstatt Lichtwellenleiter-Kabel zu nutzen.
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Head-Mounted-Displays (HMD) für virtuelle Realität (VR) können eingeteilt werden in einen Typ, der dazu konfiguriert ist, Video- oder Audiodaten von einem Rechner (PC) kabelgebunden oder kabellos zu beziehen und die empfangenen Video- oder Audiodaten wieder anzuzeigen oder abzuspielen, und in einen Typ, der einen Prozessor aufweist, der dazu konfiguriert ist, Video- oder Audiodaten zu erzeugen und anzuzeigen.
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1 ist eine Ansicht, die einen Pupillenabstand (IPD für „inter-pupillary distance“) illustriert. Da Menschen einen Abstand und eine Tiefe in drei Dimensionen durch die Differenz zwischen Bildern wahrnehmen, die auf das linke und rechte Auge auftreffen, müssen individuelle Bilder für das linke und rechte Auge gemäß dem Pupillenabstand bereitgestellt werden, wie in 1 gezeigt ist.
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Obwohl frühe VR-HMDs dreidimensionale Effekte mit teuren und komplexen Linsen darstellten, war das Immersionsempfinden aufgrund eines engen Sichtfeldes (FOV) mangelhaft, ähnlich dem Betrachten eines Mobiltelefons mit einem Fernrohr. Um daher ein erweitertes FOV zu liefern und das Immersionsempfinden zu verbessern, führen aktuelle VR-HMDs eine Fischaugen-Bildsynthese an Bildern aus, die für das rechte und linke Auge angezeigt werden sollen, und korrigieren dann die Verzeichnung der Bilder durch Verwendung einer konvexen Linse.
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2 ist eine Ansicht, die ein Beispiel illustriert, bei dem ein Bild, das als Ergebnis einer Fischaugen-Bildsynthese tonnenförmig verzeichnet ist, unter Verwendung einer konvexen Linse in einem HMD korrigiert wird. Bei einem Verzeichnung-Korrekturverfahren, das in 2 gezeigt ist, kann ein Bild, welches als Ergebnis einer Fischaugen-Bildsynthese eine tonnenförmige Verzeichnung aufweist, durch eine kissenförmige Verzeichnung korrigiert werden, die durch eine konvexe Linse eines HMDs erzeugt wird, um durch die Kombination der tonnenförmigen Verzeichnung und der kissenförmigen Verzeichnung die tonnenförmige Verzeichnung zu entfernen, und so wird ermöglicht, dass ein endgültig betrachtetes Bild keine Verzeichnung aufweist. Auf diese Weise kann das Sichtfeld oder der Blickwinkel von Bildern erweitert werden, um das Immersionsempfinden für die Bilder zu verbessern.
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Wenn das Verfahren zur Fischaugen-Bildsynthese und zur Übertragung individueller Bilder, auf welche ein Pupillenabstand angewendet wird, nicht in Echtzeit durchgeführt wird, können die Bilder unter Verwendung eines PCs zuvor verarbeitet und dann übertragen werden. Wenn jedoch das Verfahren zur Fischaugen-Bildsynthese und zur Übertragung individueller Bilder, auf welche ein Pupillenabstand angewendet wird, in Echtzeit durchgeführt wird, kann ein Bild-Stottern oder -Verzögern auftreten, da der Berechnungsaufwand für den Prozessor eines PCs oder eines HMDs erheblich ansteigt, wenn sich die Auflösung der Originalbilder vergrößert.
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Bisher ist die Datenübertragungsrate einer kabellosen Übertragungstechnologie einschließlich WiFi, LTE und 5G im Vergleich zu der Datenübertragungsrate einer kabelgebundenen Übertragungstechnologie nicht ausreichend, und daher können unkomprimierte Originalbilder mit hoher Auflösung durch eine drahtlose Übertragungstechnologie nicht mit einer hohen Frame-Anzahl pro Sekunde (FPS) übertragen werden. Wenn Bilder kodiert und übertragen werden, ist zusätzlich eine größere Menge von Berechnungen in einem HMD notwendig, um die Bilder zu dekodieren, und daher kann ein Bild-Stottern oder -Verzögern erheblich zunehmen.
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Diese Phänomene können eine unzureichende Empfindung einer VR-Immersion und in Echtzeit-Spielumgebungen oder dergleichen Unannehmlichkeiten bewirken, und in schlimmen Fällen können sie auch zu schädlichen Wirkungen für Menschen führen, wie zum Beispiel VR-Reisekrankheit. Es ist bekannt, dass 2K-Bedingungen (1920x1080) x 2 (individuelle Bilder für das linke und rechte Auge) x 120 FPS oder größer erforderlich sind, um Bilder auf derzeit existierenden LCD Bildschirmen mit hoher Auflösung zu betrachten, ohne dass eine VR-Reisekrankheit auftritt.
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ÜBERBLICK
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Eine oder mehrere Ausführungsformen umfassen ein optisches Verbindungssystem, das für ein HMD bereitgestellt wird, um eine Betrachtung von VR-Bildern mit hoher Auflösung ohne Stottern oder Verzögern zu ermöglichen, sowie ein Verfahren zum Steuern/Regeln des optischen Verbindungssystems.
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Die Ausführungsformen sind jedoch nur Beispiele und die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt.
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Zusätzliche Aspekte werden im Folgenden teilweise in der Beschreibung erläutert und werden teilweise aus der Beschreibung ersichtlich sein oder können durch die Umsetzung der dargestellten Ausführungsformen der Offenbarung erlernt werden.
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Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst ein optisches Verbindungssystem eine optische Verbindung für ein HMD, wobei die optische Verbindung ein FPGA („field-programmable-gate-array“ bzw. „vor Ort programmierbare Logikgatteranordnung“) umfasst, wobei das FPGA umfasst: eine Pupillenabstand-Anwendungseinheit (IPD) und eine Tonnenverzeichnung-Anwendungseinheit.
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Das HMD kann eine Pupillenabstand-Steuer-/Regeleinheit umfassen, die dazu konfiguriert ist, einen Pupillenabstandsgrad der Pupillenabstand-Anwendungseinheit zu steuern/regeln.
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Die Pupillenabstand-Steuer-/Regeleinheit kann wenigstens ein Element umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus einer Knopf-Einheit, einer Schalter-Einheit, einer Wählvorrichtung-Einheit und einer externen Eingabe-Einheit besteht, und der Pupillenabstandsgrad kann unter Verwendung von wenigstens einem Element eingestellt werden, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus der Knopf-Einheit, der Schalter-Einheit, der Wählvorrichtung-Einheit und der externen Eingabe-Einheit besteht.
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Die Pupillenabstand-Steuer-/Regeleinheit kann wenigstens ein Element umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus einer Knopf-Einheit, einer Schalter-Einheit, einer Wählvorrichtung-Einheit und einer externen Eingabe-Einheit besteht, und der Pupillenabstandsgrad kann unter Verwendung von wenigstens einem Element eingeschaltet/ausgeschaltet werden, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus der Knopf-Einheit, der Schalter-Einheit, der Wählvorrichtung-Einheit und der externen Eingabe-Einheit besteht.
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Das HMD kann eine Tonnenverzeichnung-Steuer-/Regeleinheit umfassen, die dazu konfiguriert ist, einen Tonnenverzeichnungsgrad der Tonnenverzeichnung-Ausführungseinheit zu steuern/regeln.
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Die Tonnenverzeichnung-Steuer-/Regeleinheit kann wenigstens ein Element umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus einer Knopf-Einheit, einer Schalter-Einheit, einer Wählvorrichtung-Einheit und einer externen Eingabe-Einheit besteht, und der Tonnenverzeichnungsgrad kann unter Verwendung von wenigstens einem Element eingestellt werden, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus der Knopf-Einheit, der Schalter-Einheit, der Wählvorrichtung-Einheit und der externen Eingabe-Einheit besteht.
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Die Tonnenverzeichnung-Steuer-/Regeleinheit kann wenigstens ein Element umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus einer Knopf-Einheit, einer Schalter-Einheit, einer Wählvorrichtung-Einheit und einer externen Eingabe-Einheit besteht, und der Tonnenverzeichnungsgrad kann unter Verwendung von wenigstens einem Element eingeschaltet/ausgeschaltet werden, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus der Knopf-Einheit, der Schalter-Einheit, der Wählvorrichtung-Einheit und der externen Eingabe-Einheit besteht.
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Das optische Verbindungssystem kann ferner eine Übertragungseinheit umfassen, die dazu konfiguriert ist, zu einer Bildquelle Daten mit sechs Freiheitsgraden des HMD sowie Steuer-/Regeldaten von wenigstens einem Element zu übertragen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus einer Tastatur, einer Maus und einer VR-Steuer-/Regeleinrichtung besteht, die mit dem HMD kabelgebunden oder kabellos verbunden ist.
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Das optische Verbindungssystem kann ferner eine Energieversorgungseinheit umfassen, die dazu konfiguriert ist, die optische Verbindung mit Energie zu versorgen.
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Gemäß einer oder mehr Ausführungsformen umfasst ein Verfahren zum Steuern/Regeln einer optischen Verbindung: Bestimmen, ob ein Bild eingegeben wurde/wird, Bestimmen ob ein eine Pupillenabstand-Funktion (IPD-Funktion) an ist, Bestimmen, ob eine Tonnenverzeichnung-Funktion an ist, und Übertragen des Bilds zu einem HMD.
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Die Bestimmung, ob die IPD-Funktion an ist, kann umfassen, das eingegebene Bild in ein Bild für ein linkes Auge und ein Bild für ein rechtes Auge gemäß einem voreingestellten Wert zu schneiden, wenn die IPD-Funktion an ist.
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Die Bestimmung, ob die Tonnenverzeichnung-Funktion an ist, kann umfassen, eine Tonnenverzeichnung-Operation gemäß einem voreingestellten Wert durchzuführen, wenn die Tonnenverzeichnung-Funktion an ist.
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Andere Aspekte, Merkmale und Vorteile werden aus den begleitenden Figuren, Ansprüchen und der detaillierten Beschreibung deutlich und leichter verständlich.
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Figurenliste
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Die obigen und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile von einigen Ausführungsformen der Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung deutlicher, zusammengenommen mit den begleitenden Figuren, von denen:
- 1 eine Ansicht ist, die einen Pupillenabstand (IPD) illustriert,
- 2 eine Ansicht ist, die ein Beispiel illustriert, bei dem ein als Ergebnis einer Fischaugen-Bildsynthese tonnenförmig verzeichnetes Bild unter Verwendung einer konvexen Linse in einem HMD korrigiert wird.
- 3 ein Blockdiagramm ist, welches ein optisches Verbindungssystem für ein HMD gemäß einer Ausführungsform illustriert,
- 4 ein Blockdiagramm ist, welches eine Konfiguration einer Eingabe-Einheit einer IPD-Steuer-/Regeleinheit gemäß einer Ausführungsform illustriert,
- 5 ein Blockdiagramm ist, welches eine Konfiguration einer Tonnenverzeichnung-Steuer-/Regeleinheit gemäß einer Ausführungsform illustriert, und
- 6 ein Flussdiagramm ist, welches ein Verfahren zum Steuern/Regeln eines optischen Verbindungssystems für ein HMD gemäß einem Ausführungsbeispiel illustriert.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Es wird nun im Einzelnen Bezug genommen auf Ausführungsformen, für welche Beispiele in den begleitenden Figuren illustriert sind, wobei gleichartige Bezugszeichen sich durchgängig auf gleichartige Elemente beziehen. In dieser Hinsicht können die vorliegenden Ausführungsformen verschiedene Ausgestaltungen annehmen und sollten nicht so verstanden werden, dass sie auf die hier gegebenen Beschreibungen eingeschränkt sind. Entsprechend sind die Ausführungsformen nachfolgend nur insofern unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, als sie Aspekte der vorliegenden Beschreibung erläutern. Wie hierin verwendet, umfasst der Ausdruck „und/oder“ jede beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgeführten Punkte. Ausdrücke wie „wenigstens ein Element aus“, wenn dieser einer Liste von Elementen vorangeht, verändern die gesamte Liste von Elementen und verändern nicht die einzelnen Elemente der Liste.
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Die vorliegende Offenbarung kann verschiedene Formen annehmen, und verschiedene Ausführungsbeispiele und spezifische Ausführungsbeispiele werden unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die spezifischen Ausführungsbeispiele beschränkt, und es sollte klar sein, dass die Idee und der technische Umfang der Ausführungsformen alle Modifikationen, Äquivalente und Ersatzmittel abdecken. Bei der Beschreibung von Ausführungsformen bezeichnen gleichartige Bezugszeichen gleichartige Elemente.
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Nachfolgend werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren beschrieben. In den Figuren bezeichnen gleichartige Bezugszeichen gleichartige Elemente und sich wiederholende bzw. überlappende Beschreibungen davon werden weggelassen.
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Bei den folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen sollten, auch wenn Ausdrücke wie „erster“ und „zweiter“ verwendet werden, um verschiedene Elemente zu beschreiben, diese Elemente nicht durch diese Ausdrücke beschränkt werden. Die Ausdrücke werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden.
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Die Ausdrücke in der Einzahl können sich auf eine Mehrzahl beziehen, soweit nicht anderweitig festgelegt.
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Ferner versteht sich, dass die Ausdrücke „umfassen“ oder „umfassend“, wie sie hier verwendet werden, das Vorliegen der bezeichneten Merkmale oder Elemente festlegen, aber nicht das Vorliegen oder das Hinzufügen von einem oder mehreren anderen Merkmalen oder Elementen ausschließen.
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Größen von Elementen in den Figuren können zu Zwecken der Erläuterung übertrieben sein. In anderen Worten sind Größen und Dicken von Elementen in den Figuren eher beliebig illustriert, zu Zwecken der Erläuterung, und die folgenden Ausführungsform sind daher nicht darauf beschränkt.
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In den folgenden Ausführungsformen sind die x-Achse, die y-Achse und die z-Achse nicht auf drei Achsen des rechtwinkligen Koordinatensystems beschränkt, und sie können in einem breiteren Sinn verstanden werden. Beispielsweise können die x-Achse, die y-Achse und die z-Achse zueinander senkrecht sein, oder sie können verschiedene Richtungen darstellen, die nicht zueinander senkrecht sind.
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Wenn eine bestimmte Ausführungsform in unterschiedlicher Weise implementiert ist, kann eine spezifische Reihenfolge des Verfahrens in Abweichung von der beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Beispielsweise können zwei nacheinander beschriebene Prozesse im Wesentlichen gleichzeitig oder in einer zu der beschriebenen Reihenfolge entgegengesetzten Reihenfolge durchgeführt werden.
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In der folgenden Beschreibung werden die technischen Bezeichnungen nur zum Erläutern einer spezifischen Ausführungsform verwendet, wohingegen sie die vorliegende Offenbarung nicht beschränken. Der Ausdruck „umfassen“ oder „enthalten“, so wie er hier verwendet wird, legt das Vorliegen einer Eigenschaft einer festen Anzahl, eines Verfahrens, eines Schritts, eines Elements, einer Komponente und einer Kombination davon fest, aber er schließt nicht das Vorliegen oder das Hinzufügen von anderen Eigenschaften, festen Anzahlen, Schritten, Verfahren, Elementen, Komponenten und Kombinationen davon aus.
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Nachfolgend wird ein optisches Verbindungssystem für ein HMD gemäß Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 beschrieben.
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3 ist ein Blockdiagramm, welches ein optisches Verbindungssystem für ein HMD gemäß einem Ausführungsbeispiel illustriert. 4 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration eine Eingabe-Einheit einer IPD-Steuer-/Regeleinheit 11 gemäß einer Ausführungsform illustriert. 5 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration einer Tonnenverzeichnung-Steuer-/Regeleinheit 12 gemäß einer Ausführungsform illustriert.
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Unter Bezugnahme auf 3 umfasst das optische Verbindungssystem für ein HMD gemäß einem Ausführungsbeispiel ein FPGA 110, und das FPGA 110 umfasst eine IPD-Anwendungseinheit 111 und eine Tonnenverzeichnung-Ausführungseinheit 112.
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Das FPGA 110 ist ein programmierbarer Nicht-Speicher-Halbleiter, der eine veränderbare Funktion aufweist, wie benötigt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das FPGA 110 an einer optischen Verbindung 100 angebracht sein. Das FPGA 110 kann die IPD-Anwendungseinheit 111 sowie die Tonnenverzeichnung-Ausführungseinheit 112 umfassen. Das FPGA 110 kann auf unkomprimierte Originalbilder in Echtzeit einen Pupillenabstand durch die IPD-Anwendungseinheit 111 anwenden. Zusätzlich kann das FPGA 110 eine Tonnenverzeichnung-Operation an unkomprimierten Originalbildern in Echtzeit mit der Tonnenverzeichnung-Ausführungseinheit 112 durchführen. Die optische Verbindung 100 kann Bilder, auf welche ein Pupillenabstand angewendet wurde, und an welchen eine Tonnenverzeichnung-Operation durchgeführt wurde, um eine Fischaugen-Bildsynthese auf die Bilder anzuwenden, zu einem HMD 10 übertragen.
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Bei dem optischen Verbindungssystem der Ausführungsform führt die optische Verbindung 100 eine IPD-Anwendungsoperation und eine Tonnenverzeichnung-Operation durch, wenn ein Prozessor eines PCs oder eines VR-Geräts eine IPD-Anwendungsoperation und eine Tonnenverzeichnung-Operation nicht durchführt, und der PC oder das VR-Gerät können unkodierte Bilder übertragen, dank einer hinreichenden Übertragungskapazität der optischen Verbindung 100. Daher muss ein Prozessor des HMD 10 keine Dekodierung durchführen, so dass auch dann, wenn der PC oder das HMD 10 einen einfachen Prozessor aufweist, VR-Inhalt mit hoher Auflösung in Echtzeit durch das HMD 10 bereitgestellt werden kann. Zusätzlich können Fehler wie ein Bild-Stottern oder Bildverzögerungen nicht auftreten, auch wenn die Auflösung oder Frame-Rate der Bilder zunimmt.
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Unter Bezugnahme auf 3 und 4 kann das HMD 10 gemäß einer Ausführungsform die IPD-Steuer-/Regeleinheit 11 umfassen, die dazu konfiguriert ist, einen Pupillenabstandsgrad der IPD-Anwendungseinheit 111 zu steuern/regeln.
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Unter Bezugnahme auf 4 kann die IPD-Steuer-/Regeleinheit 11 irgend ein Element aus einer Knopf-Einheit, 11a, einer Schalter-Einheit 11b, einer Wählvorrichtung-Einheit 11 c und einer externen Eingabe-Einheit 11 d umfassen, und der IPD-Grad kann eingestellt werden unter Verwendung von wenigstens einem Element, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus der Knopf-Einheit 11a, der Schalter-Einheit 11b, der Wählvorrichtung-Einheit 11 c und der externen Eingabe-Einheit 11d besteht.
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Zusätzlich kann die IPD-Steuer-/Regeleinheit 11 den IPD-Grad mit wenigstens einem Element einschalten/ausschalten, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus der Knopf-Einheit 11a, der Schalter-Einheit 11b, der Wählvorrichtung-Einheit 11c, und der externen Eingabe-Einheit 11d besteht.
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Ein Benutzer kann den IPD-Grad in Echtzeit einstellen und einschalten/ausschalten, gemäß dem Pupillenabstand des Benutzers, unter Verwendung von wenigstens einem Element, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus der Knopf-Einheit 11a, der Schalter-Einheit 11b, der Wählvorrichtung-Einheit 11c und der externen Eingabe-Einheit 11d besteht, bereitgestellt an dem HMD 10. IPD-Informationen, die von der IPD-Steuer-/Regeleinheit 11 gesteuert/geregelt werden, können zu der IPD-Anwendungseinheit 111 der optischen Verbindung 100 übertragen werden. Dann kann die IPD-Anwendungseinheit 111 der optischen Verbindung 100 einen Pupillenabstand auf Basis der zu der optischen Verbindung 100 übertragenen IPD-Informationen auf Bilder anwenden, und die Tonnenverzeichnung-Ausführungseinheit 112 kann eine Fischaugen-Bildsynthese auf die Bilder anwenden und die Bilder zu dem HMD 10 übertragen.
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Unter Bezugnahme auf 3 und 5 kann das HMD 10 gemäß einer Ausführungsform die Tonnenverzeichnung-Steuer-/Regeleinheit 12 umfassen, die dazu konfiguriert ist, einen Tonnenverzeichnungsgrad der Tonnenverzeichnung-Ausführungseinheit 112 zu steuern/regeln.
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Unter Bezugnahme auf 5 kann die Tonnenverzeichnung-Steuer-/Regeleinheit 12 ein beliebiges Element aus einer Knopf-Einheit 12a, einer Schalter-Einheit 12b, einer Wählvorrichtung-Einheit 12c und einer externen Eingabe-Einheit 12d umfassen, und der Tonnenverzeichnungsgrad kann unter Verwendung von wenigstens einem Element eingestellt werden, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus der Knopf-Einheit 12a, der Schalter-Einheit 12b, der Wählvorrichtung-Einheit 12c und der externen Eingabe-Einheit 12d besteht.
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Zusätzlich kann die Tonnenverzeichnung-Steuer-/Regeleinheit 12 den Tonnenverzeichnungsgrad mit wenigstens einem Element einschalten/ausschalten, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus der Knopf-Einheit 12a, der Schalter-Einheit 12b, der Wählvorrichtung-Einheit 12c und der externen Eingabe-Einheit 12d besteht.
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Ein Benutzer kann den Tonnenverzeichnungsgrad in Echtzeit einstellen und einschalten/ausschalten unter Verwendung von wenigstens einem Element, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus der Knopf-Einheit 12a, der Schalter-Einheit 12b, der Wählvorrichtung-Einheit 12c, und der externen Eingabe-Einheit 12d, ausgewählt ist bereitgestellt an dem HMD 10. Tonnenverzeichnung-Informationen, die durch die Tonnenverzeichnung-Steuer-/Regeleinheit 12 gesteuert/geregelt werden, können zu der Tonnenverzeichnung-Ausführungseinheit 112 der optischen Verbindung 100 übertragen werden, und die Tonnenverzeichnung-Ausführungseinheit 112 der optischen Verbindung 100 kann auf Basis der Tonnenverzeichnung-Informationen, die zu der optischen Verbindung 100 übertragen wurden, in Echtzeit eine Tonnenverzeichnung auf Bilder anwenden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die optische Verbindung 100 ferner eine Übertragungseinheit 120 umfassen, die dazu konfiguriert ist, zu einer Bildquelle 200 Daten des HMD 10 mit sechs Freiheitsgraden und Steuerdaten einer Steuer-/Regeleinheit 13 zu übertragen, gebildet durch wenigstens ein Element, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus einer Tastatur, einer Maus und einer VR-Steuer-/Regeleinrichtung besteht, die kabelgebunden oder kabellos mit dem HMD 10 verbunden ist. Die Bildquelle 200 kann einen PC oder ein VR-Gerät umfassen.
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Daten mit sechs Freiheitsgraden beziehen sich auf Daten über Rotation und Bewegung in Bezug auf x-, y- und z-Achse. Das HMD 10 kann sechs Freiheitsgrade in einem dreidimensionalen Raum wahrnehmen und kann ferner eine Übertragungseinheit umfassen, die dazu konfiguriert ist, mit der Steuer-/Regeleinrichtung 13 zu kommunizieren, um Daten über die sechs Freiheitsgrade und Steuerdaten für die Steuer-/Regeleinrichtung 13 zu der Bildquelle 200 zu übertragen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann ferner eine Energieversorgungseinheit 130 vorgesehen sein, um die optische Verbindung 100 mit Energie zu versorgen. Da die optische Verbindung 100 Energie über die Energieversorgungseinheit 130 bezieht, kann das FPGA 110 der optischen Verbindung 100 unabhängig davon betrieben werden, ob die Bildquelle 200 oder das HMD 10 eine Energieunterversorgung aufweist, oder nicht.
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Nachfolgend wird ein Verfahren zum Steuern/Regeln eines optischen Verbindungssystems für ein HMD gemäß einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
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6 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Steuern/Regeln eines optischen Verbindungssystems für ein HMD gemäß einer Ausführungsform illustriert.
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Unter Bezugnahme auf 6 kann gemäß einem Ausführungsbeispiel das Verfahren zum Steuern/Regeln eines optischen Verbindungssystems für ein HMD umfassen: Bestimmen, ob ein Bild eingegeben wird (S100), Bestimmen, ob eine IPD-Funktion an ist (S200), Bestimmen, ob eine Tonnenverzeichnung-Funktion an ist (S300) und Übertragen des eingegebenen Bilds zu einem HMD (S400).
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In diesem Fall kann die Operation S200 des Bestimmens, ob die IPD-Funktion an ist, eine Operation S210 umfassen, bei der das eingegebene Bild in ein Bild für das linke Auge und ein Bild für das rechte Auge gemäß einem voreingestellten Wert zugeschnitten (beschnitten) wird, wenn bestimmt wird, dass die IPD-Funktion an ist.
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Zusätzlich kann die Operation S300 des Bestimmens, ob die Tonnenverzeichnung-Funktion an ist, eine Operation S310 umfassen, bei der eine Tonnenverzeichnung-Operation gemäß einem voreingestellten Wert durchgeführt wird, wenn bestimmt wird, dass die Tonnenverzeichnung-Funktion an ist.
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Wenn ein Bild zu einer optischen Verbindung eingegeben wird und die IPD-Funktion und die Tonnenverzeichnung-Funktion an sind, kann, wie oben beschrieben, die optische Verbindung eine IPD-Steuerung/-Regelung und eine Tonnenverzeichnung-Steuerung/-Regelung durchführen, und so können Bilder mit hoher Auflösung ohne Stottern oder Verzögerung durch das HMD betrachtet werden.
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Die vorliegende Offenbarung wurde unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen beschrieben, die in den Figuren gezeigt sind, aber die Ausführungsformen sind lediglich Beispiele. Fachleute auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Offenbarung bezieht, werden verstehen, dass verschiedene Modifikationen an den Ausführungsformen durchgeführt werden können, und auf Grundlage der Ausführungsformen andere äquivalente Ausführungsformen möglich sind. Daher sollte der Umfang der vorliegenden Offenbarung auf Basis der angehängten Ansprüche bestimmt werden.
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Spezielle in den Ausführungsformen beschriebene Techniken sind nur Beispiele und beschränken nicht den technischen Umfang der Ausführungsformen. Um präzise und klar Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu beschreiben, können Beschreibungen von allgemeinen Techniken und Konfigurationen aus dem Stand der Technik weggelassen werden. Ferner stellen Linien-Verbindungen oder Verbindungselemente zwischen dargestellten Elementen in den Figuren funktionale Verbindungen oder/und physikalische oder Schaltverbindungen beispielhaft dar, und in tatsächlichen Anwendungen können sie durch verschiedene zusätzliche funktionale Verbindungen, physikalische Verbindungen oder Schaltverbindungen ersetzt oder verkörpert werden. Zusätzlich können Elemente, die ohne Verwendung von Ausdrücken wie „essenziell“ und „wichtig“ verwendet werden, möglicherweise nicht notwendig sein, um Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu bilden.
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Ein Element, auf das mit dem bestimmten Artikel oder mit einem Demonstrativartikel hingewiesen wird, kann als Element oder als Elemente verstanden werden, auch wenn es sich um eine Einzahl handelt. Solange es nicht anderweitig angegeben, ist beabsichtigt, dass die hier definierten Bereiche jede Ausführungsform umfassen, auf welche Werte innerhalb der Bereiche einzeln angewendet werden, und sie können so verstanden werden, dass sie die gleichen sind wie individuelle Werte, welche die Bereiche in der detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen bilden.
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Operationen eines Verfahrens können in einer angemessenen Reihenfolge durchgeführt werden solange sie nicht explizit in Hinblick auf die Reihenfolge beschrieben oder entgegengesetzt beschrieben werden. Operationen eines Verfahrens sind nicht auf die angegebene Reihenfolge beschränkt.
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Zusätzlich werden Beispiele oder beispielhafte Ausdrücke (zum Beispiel „wie“ und „etc.“) zum Zweck der Beschreibung verwendet und sind nicht so zu verstehen, dass sie den Umfang der vorliegenden Offenbarung beschränken, solange dies nicht durch die Ansprüche festgelegt ist.
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Fachleute werden zudem sofort verstehen, dass viele Änderungen, Kombinationen und Modifikationen durchgeführt werden können entsprechend Gestaltungsbedingungen und Faktoren, innerhalb des Bereichs der angehängten Ansprüche und deren Äquivalente.
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Wie zuvor beschrieben, ist gemäß der einen oder mehreren der obigen Ausführungsformen das optische Verbindungssystem für ein HMD so konfiguriert, dass das FPGA der optischen Verbindung einen Pupillenabstand auf unkomprimierte Originalbilder in Echtzeit anwendet und eine Tonnenverzeichnung-Operation auf die Bilder anwendet, um Bilder mit Fischaugen-Bildsynthese zu erzeugen und die Bilder mit Fischaugen-Bildsynthese an ein VR-HMD zu übertragen, und daher muss ein PC- oder HMD-Prozessor keinen Pupillenabstand anwenden und keine Tonnenverzeichnung-Operation durchführen. Daher können auch einfache PC- oder HMD-Prozessoren in Echtzeit den VR-Inhalt in gleicher Qualität bereitstellen wie hochpreisige PC- oder HMD-Prozessoren, ohne Fehler wie Bild-Stottern oder Verzögerung, auch dann, wenn die Auflösung oder Frame-Rate von Bildern zunimmt.
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Effekte der folgenden Offenbarung sind nicht auf die oben beschriebenen Wirkungen beschränkt, und andere, oben nicht beschriebene Effekte sind für Fachleute aus den Ansprüchen klar ersichtlich.
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Es versteht sich, dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen nur in einem beschreibenden Sinn zu verstehen sind und nicht zu Zwecken einer Beschränkung. Beschreibungen von Merkmalen oder Aspekten innerhalb von jeder Ausführungsform sollten typischerweise so betrachtet werden, dass sie auch für andere ähnliche Merkmale oder Aspekte in anderen Ausführungsformen verfügbar sind. Während eine oder mehrere Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben wurden, versteht sich für die Fachleute, dass hier in Form und Detail verschiedene Änderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Grundgedanken und Umfang der Offenbarung abzuweichen, wie sie durch die folgenden Ansprüche definiert ist.
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Ein optisches Verbindungssystem umfasst ein Field-Programmable-Gate-Array FPGA, und das FPGA umfasst eine Pupillenabstand-Anwendungseinheit sowie eine Tonnenverzeichnung-Ausführungseinheit.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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