TW202125036A

TW202125036A - 光場近眼顯示裝置及光場近眼顯示方法

Info

Publication number: TW202125036A
Application number: TW109125020A
Authority: TW
Inventors: 呂志宏
Original assignee: 中強光電股份有限公司
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2020-07-24
Publication date: 2021-07-01
Also published as: TWI745000B; US20210183288A1

Abstract

本發明提供一種光場近眼顯示裝置及光場近眼顯示方法。光場近眼顯示裝置包括顯示器、處理器、透鏡陣列及至少一透鏡。顯示器用以發出影像光束，處理器電性連接至顯示器，且用以控制顯示器的顯示內容。透鏡陣列配置於影像光束的傳遞路徑上。透鏡配置於顯示器與眼睛之間，其中影像光束經由透鏡陣列與透鏡而被投射於眼睛，以形成光場虛像。處理器經配置以接收使用者輸入的眼睛像差資料，並使光場虛像形成於對應眼睛像差資料的對焦範圍內。

Description

光場近眼顯示裝置及光場近眼顯示方法

本發明是有關於一種顯示技術，且特別是有關於一種光場近眼顯示裝置及光場近眼顯示方法。

光線追蹤（Ray tracing）技術是模擬光線行進的路徑，顯示卡需要繪製該光線有接觸的區域。雖然對於顯示卡的要求上升，但能帶來更接近真實世界的畫面，比起傳統光柵化（rasterization）技術，能實現更為逼真的陰影和反射效果，同時改善半透明度和散射效果。

光場近眼顯示器（light field near-eye display, LFNED）為目前可解決視覺輻輳調節衝突（vergence-accommodation conflict, VAC）的顯示技術之一，其可分成空間多工及時間多工兩種架構。時間多工為使用微機電系統（microelectromechanical system, MEMS）元件改變虚像位置，調整前後景清晰程度。空間多工則使用陣列透鏡將面板上對應的視差影像投射出，例如放置透鏡陣列於有機發光二極體（organic light-emitting diode, OLED）顯示器上以產生光場影像。

“先前技術”段落只是用來幫助了解本發明內容，因此在“先前技術”段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在“先前技術”段落所揭露的內容，不代表該內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題，在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。

本發明提供一種光場近眼顯示裝置，其可以在不配戴額外的眼鏡的情況下就能校正使用者眼睛的像差。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述的一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的實施例提出一種光場近眼顯示裝置，用以配置於使用者的眼睛前方，光場近眼顯示裝置包括顯示器、處理器、透鏡陣列及至少一透鏡。顯示器用以發出影像光束，處理器電性連接至顯示器，且用以控制顯示器的顯示內容。透鏡陣列配置於影像光束的傳遞路徑上，且位於顯示器與眼睛之間。至少一透鏡配置於影像光束的傳遞路徑上，且位於顯示器與眼睛之間，其中影像光束經由透鏡陣列與至少一透鏡而被投射於眼睛，以形成光場虛像。處理器經配置以接收使用者輸入的眼睛像差資料，並使光場虛像形成於對應眼睛像差資料的對焦範圍內。

在本發明的一實施例中，處理器經配置以：根據正常視力資料所計算出的透鏡陣列與至少一透鏡的等效透鏡陣列資料及眼睛像差資料，來重調眼睛之的瞳孔處對應於等效透鏡陣列資料的多個座標；以及根據重調後的眼睛的瞳孔處的這些座標與等效透鏡陣列資料，來重新指定射入眼睛的瞳孔處的這些座標的多個光線向量。

在本發明的一實施例中，處理器經配置以：找出沿著每一多個光線向量所畫出的直線與光場虛像的交點處的光場虛像的內容，並命令顯示器對應於每一多個光線向量的畫素顯示內容。

在本發明的一實施例中，光場近眼顯示裝置更包括儲存器，用以儲存正常視力資料所計算出的等效透鏡陣列資料，且處理器從儲存器提取等效透鏡陣列資料，並根據眼睛像差資料，來重調眼睛的瞳孔處對應於等效透鏡陣列資料的這些座標。

在本發明的一實施例中，處理器經配置以：接收正常視力資料；以及根據正常視力資料計算出等效透鏡陣列資料，並將等效透鏡陣列資料儲存於儲存器中。

在本發明的一實施例中，眼睛像差資料包括近視或遠視度數、像散度數、像散方向或其組合。

在本發明的一實施例中，眼睛像差資料包括近視或遠視度數、像散度數、像散方向或其組合，且處理器經配置以：將瞳孔處的兩個垂直於至少一透鏡的光軸的方向上的座標皆乘以比例常數，以重調瞳孔處對應於等效透鏡陣列資料的這些座標，其中比例常數是根據近視或遠視度數計算而得。

在本發明的一實施例中，眼睛像差資料包括近視或遠視度數、像散度數、像散方向或其組合，且處理器經配置以：根據像散方向對瞳孔處的這些座標進行第一座標旋轉，以使兩個垂直於至少一透鏡的光軸的方向上的座標的其中之一旋轉至像散方向，以成為待調整座標；對待調整座標乘以比例常數，其中比例常數是根據像散度數計算而得；以及在對待調整座標乘以比例常數之後，進行第二座標旋轉，以使這些座標回復到原始方向，以完成重調瞳孔處對應於等效透鏡陣列資料的這些座標，其中第二座標旋轉的方向相反於第一座標旋轉的方向。

在本發明的一實施例中，此至少一透鏡包括第一透鏡及第二透鏡，其中透鏡陣列配置於第一透鏡與第二透鏡之間，且第一透鏡配置於顯示器與透鏡陣列之間。

為達上述的一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的實施例提出一種光場近眼顯示方法，包括：將光場近眼顯示裝置配置於使用者的眼睛前方，其中光場近眼顯示裝置包括顯示器、透鏡陣列及至少一透鏡，顯示器用以發出影像光束，透鏡陣列配置於影像光束的傳遞路徑上，且位於顯示器與眼睛之間，至少一透鏡配置於影像光束的傳遞路徑上，且位於顯示器與眼睛之間，影像光束經由透鏡陣列與至少一透鏡而被投射於眼睛，以形成光場虛像；接收使用者輸入的眼睛像差資料；使光場虛像形成於對應眼睛像差資料的對焦範圍內。

在本發明的一實施例中，光場近眼顯示方法更包括：根據正常視力資料所計算出的透鏡陣列與至少一透鏡的等效透鏡陣列資料及眼睛像差資料，來重調眼睛的瞳孔處對應於等效透鏡陣列資料的多個座標；以及根據重調後的眼睛的瞳孔處的這些座標與等效透鏡陣列資料，來重新指定射入眼睛的瞳孔處的這些座標的多個光線向量。

在本發明的一實施例中，光場近眼顯示方法更包括：找出沿著每一多個光線向量所畫出的直線與光場虛像的交點處的光場虛像的內容，並命令顯示器對應於每一多個光線向量的畫素顯示內容。

在本發明的一實施例中，光場近眼顯示方法更包括：利用儲存器儲存正常視力資料所計算出的等效透鏡陣列資料；以及從儲存器提取等效透鏡陣列資料，並根據眼睛像差資料，來重調眼睛的瞳孔處對應於等效透鏡陣列資料的這些座標。

在本發明的一實施例中，光場近眼顯示方法更包括：接收正常視力資料；以及根據正常視力資料計算出等效透鏡陣列資料，並將等效透鏡陣列資料儲存於儲存器中。

在本發明的一實施例中，眼睛像差資料包括近視或遠視度數、像散度數、像散方向或其組合，且光場近眼顯示方法更包括：將瞳孔處的兩個垂直於至少一透鏡的光軸的方向上的座標皆乘以比例常數，以重調瞳孔處對應於等效透鏡陣列資料的這些座標，其中比例常數是根據近視或遠視度數計算而得。

在本發明的一實施例中，眼睛像差資料包括近視或遠視度數、像散度數、像散方向或其組合，且光場近眼顯示方法更包括：根據像散方向對瞳孔處的這些座標進行第一座標旋轉，以使兩個垂直於至少一透鏡的光軸的方向上的座標的其中之一旋轉至像散方向，以成為待調整座標；對待調整座標乘以比例常數，其中比例常數是根據像散度數計算而得；以及在對待調整座標乘以比例常數之後，進行第二座標旋轉，以使這些座標回復到原始方向，以完成重調瞳孔處對應於等效透鏡陣列資料的這些座標，其中第二座標旋轉的方向相反於第一座標旋轉的方向。

基於上述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點或功效。在本發明的光場近眼顯示裝置與方法中，藉由透鏡陣列及至少一透鏡的配置，以及藉由處理器接收使用者眼睛像差資料後使光場虛像形成於對應眼睛像差資料的對焦範圍內，可以在不配戴額外的眼鏡的情況下就能校正使用者眼睛的像差，例如校正近視、遠視、老花眼或散光。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

有關本發明的前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式的一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1為本發明的一實施例的光場近眼顯示裝置的架構示意圖，圖2為圖1中的處理器所執行的步驟的流程圖，而圖3為圖1的光場近眼顯示裝置計算校正視力的光線資料示意圖。請先參照圖1至圖3，本實施例的光場近眼顯示裝置100用以配置於使用者的眼睛50前方。光場近眼顯示裝置100包括顯示器110、處理器120、透鏡陣列130及至少一透鏡140（圖1中是以多個透鏡140為例）。顯示器110用以發出影像光束112，處理器120電性連接至顯示器110，且用以控制顯示器110的顯示內容。顯示器110例如為有機發光二極體顯示器、液晶顯示器、微發光二極體顯示器或其他適當的顯示器。透鏡陣列130配置於影像光束112的傳遞路徑上，且位於顯示器110與眼睛50之間。在本實施例中，透鏡陣列130為微透鏡陣列。透鏡140配置於影像光束112的傳遞路徑上，且位於顯示器110與眼睛50之間，其中影像光束112經由透鏡陣列130與此透鏡140而被投射於眼睛50，以形成光場虛像60。

在本實施例中，這些透鏡140包括第一透鏡142及第二透鏡144，其中透鏡陣列130配置於第一透鏡142與第二透鏡144之間，且第一透鏡142配置於顯示器110與透鏡陣列130之間。

處理器120經配置以執行下列步驟。首先，執行步驟S52，接收正常視力資料。在本實施例中，正常視力資料例如為屈光度為零的資料，即視力為0D的資料，其中0D是指零屈光度（0 diopter），也就是近視度數為0，也就是沒有近視。具體而言，上述視力為0D的資料包括0D正常視力於空間多工的光線資料（ray data），此資料包含光線的逆追跡從瞳孔52起始的位置P_pupil (x,y,z)（其單位為毫米（mm））、光線對應至顯示器110上顯示的位置P_panel (a,b)（單位為毫米（mm））、光線由P_pupil (x,y,z)前進至P_panel (a,b)的單位向量

及由等效透鏡陣列130a至瞳孔52的距離d_e 。

接著，執行步驟S54，根據正常視力資料計算出等效透鏡陣列資料，其中透鏡140與透鏡陣列130可以等效成一個等效透鏡陣列130a，等效透鏡陣列資料包括等效透鏡陣列130a的位置P_m (x, y, z)。具體而言，根據上述光線資料（ray data），可由以下式一反推算等效透鏡陣列130a的位置P_m (x, y, z)。

…式一

在式一中，

為

在z方向上的分量的長度。在本實施例中，z方向平行於透鏡140的光軸A，而x方向與y方向都垂直於光軸A，且x方向垂直於y方向。

在本實施例中，在計算出等效透鏡陣列資料後，可將等效透鏡陣列資料儲存於儲存器150中，以供後續運算時直接提取儲存器150中的資料，而無需重新計算等效透鏡陣列資料。因此，步驟S52與步驟S54可構成光場近眼顯示裝置的初始條件S50，處理器120可基於此初始條件S50來作後續的運算。

再來，執行步驟S110，接收使用者輸入的眼睛像差資料。在本實施例中，眼睛像差資料包括眼睛50的近視或遠視度數、像散度數、像散方向或其組合。眼睛像差資料的輸入可藉由光場近眼顯示裝置100本體設置的輸入介面（可為按鈕、鍵盤或觸控螢幕）來輸入，或者藉由光場近眼顯示裝置100連接的電子裝置（例如電腦或手機等）作為輸入介面來輸入。然後，執行步驟S120，使光場虛像60形成於對應眼睛像差資料的對焦範圍內，以使視力能力對應此眼睛像差資料的使用者可對焦清楚。進一步而言，步驟S120可包含根據正常視力資料所計算出的透鏡陣列130與透鏡140的等效透鏡陣列資料及眼睛像差資料，來重調眼睛50的瞳孔52處對應於等效透鏡陣列資料的多個座標，也就是重調每一光線的逆追跡從瞳孔52起始的位置。具體而言，處理器120經配置以將瞳孔52處的兩個垂直於透鏡140的光軸A的方向上的座標皆乘以比例常數（例如對x座標與y座標皆乘以縮放參數S），以重調瞳孔52處對應於等效透鏡陣列資料的這些座標，其中比例常數是根據近視或遠視度數計算而得。

具體而言，比例常數為參考使用者眼睛像差屈光度來調整的縮放參數S，其中S的定義如以下式二。

…式二

在式二中，F₀ 為預設焦距（此處設為3米），F_correction 為視力校正後的焦距，又，屈光度為焦距的倒數，定義S為矯正的視力屈光度除以預設的屈光度的比例。換言之，依據近視（或遠視）度數，可對應到屈光度，而可得知F_correction ,，接著即可依據F₀ 及F_correction 計算出縮放參數S。

根據縮放參數S可縮放P_pupil (x,y,z)，以得到經縮放後的光線的逆追跡從瞳孔52起始的位置P’_pupil (x,y,z)，如以下式三所述。

…式三

在本實施例中，儲存器150用以儲存正常視力資料所計算出的等效透鏡陣列資料，且處理器120從儲存器150提取等效透鏡陣列資料，並根據眼睛像差資料，來重調眼睛的瞳孔52處對應於等效透鏡陣列資料的這些座標。在本實施例中，儲存器150例如為快閃記憶體、隨機存取記憶體、硬碟、光碟或其他適當的記憶體或儲存器。

之後，步驟S120還可包含根據重調後的眼睛50的瞳孔52處的這些座標與等效透鏡陣列資料，來重新指定射入眼睛50的瞳孔52處的這些座標的多個光線向量。具體而言，即重新計算每一點光線資料（ray data）的單位向量

（即為上述光線向量），如以下式四，而其結果如圖3中的虛線箭頭方向。

…式四

在式四中，Norm是指將其後括號內計算所得者歸一化（normalization）。

在本實施例中，處理器120經配置以找出沿著每一光線向量（即單位向量

）所畫出的直線與光場虛像60的交點處的光場虛像的內容，並命令顯示器110對應於此一光線向量的畫素顯示此內容。具體而言，將光線資料的光線的逆追跡從瞳孔52起始的位置P_pupil (x,y,z)與單位向量

（例如沿著圖3中標示D=0的實線箭頭的方向）調整成經縮放後的光線的逆追跡從瞳孔52起始的位置P’_pupil (x,y,z)與單位向量

（即為上述光線向量，例如沿著圖3中標示D=-1的虛線箭頭的方向）後，進行光線追蹤時使用新的向量（即單位向量

去擊中相同的三維場景物件（例如圖3的圓點R1與圓點R2），再將此三維場景物件的資料提供到相同的顯示位置P_panel (a,b)，以達到製造等效的視差。此種作法可用於空間多工光場顯示器（例如本實施例採用透鏡陣列130來產生光場影像的光場近眼顯示裝置100），可以藉由調整顯示內容即可達到視力校正功能。

在本實施例中，處理器120還可經配置以根據眼睛50的像散方向對瞳孔52處的這些座標進行第一座標旋轉，以使兩個垂直於140透鏡的光軸A的方向上的座標的其中之一（例如是x座標或y座標）旋轉至像散方向，以成為待調整座標。接著，處理器120對待調整座標乘以比例常數（即係數S’），其中比例常數是根據像散度數計算而得。在對待調整座標乘以比例常數之後，處理器120進行第二座標旋轉，以使這些座標回復到原始方向，以完成重調瞳孔52處對應於等效透鏡陣列資料的這些座標，其中第二座標旋轉的方向相反於第一座標旋轉的方向。

具體而言，光場近眼顯示裝置100還可以選擇是否要補償眼睛50的低階像差中的規則像散（俗稱規則散光），也就是重新調整光線資料的光線的逆追跡從瞳孔52起始的位置P_pupil (x,y,z)，在步驟S110及步驟S120中可包含輸入規則像散資料，以及藉由旋轉角度θ旋轉整個瞳孔52處的座標計算新的光線的逆追跡從瞳孔52起始的位置的操作，而暫態（即將座標旋轉至上述待調整座標時）的P’_{pupil_temp} (x,y,z)的計算為式五，其中θ為規則像散的角度，處理器120於y軸乘上像散程度的係數S’（即上述比例常數），再由式六旋轉回原始坐標軸得到最終的光線的逆追跡從瞳孔52起始的位置P’_{pupil_final} (x,y,z)。接著，藉由P’_{pupil_final} (x,y,z)與等效透鏡陣列130a的位置重新計算單位向量的方式

的方向相同於式四，也就是以P’_{pupil_final} (x,y,z)取代式四中的P’_pupil (x,y,z)而計算出

。最後，處理器120以如此算得的

找出沿著每一光線向量（即單位向量

）所畫出的直線與光場虛像60的交點處的光場虛像的內容，並命令顯示器110對應於此一光線向量的畫素顯示此內容。如此即可使光場近眼顯示裝置100顯示經過規則散光校正後的光場虛像60。

…式五

…式六

在一實施例中，處理器120例如為中央處理單元（central processing unit, CPU)、微處理器（microprocessor）、數位訊號處理器（digital signal processor, DSP）、可程式化控制器、可程式化邏輯裝置（programmable logic device, PLD）或其他類似裝置或這些裝置的組合，本發明並不加以限制。此外，在一實施例中，處理器120的各功能可被實作為多個程式碼。這些程式碼會被儲存在一個記憶體中，由處理器120來執行這些程式碼。或者，在一實施例中，處理器120的各功能可被實作為一或多個電路。本發明並不限制用軟體或硬體的方式來實作處理器120的各功能。

圖4是人眼對焦能力與屈光度的關係圖。請參照圖1與圖4，屈光度Diopter是量度透鏡或曲面鏡屈光能力的單位，為焦距f的倒數，通常以φ表示，即f=1/φ。假設正常視力之眼睛有7D的對焦能力，即有7D的視力調節能力，視力範圍即為0.143米（meter, m）至無窮遠皆可以對焦清楚，而最輕鬆觀看距離（即明視距離）是落在4D區域（即中間區域）附近，即約為0.25 m。如為近視眼視力（例如視力為-1D、-2D…以此類推），則7D的視力調節能力的區間則向右移動。例如視力為-1D（即近視100度）的使用者的對焦範圍為0.125 m至1 m，因此光場近眼顯示裝置100將光場虛像60放置於近視眼的對焦範圍區間內即可讓此視力能力的使用者對焦清楚。同理，視力為-2D（即近視200度）的使用者的對焦範圍為0.5 m至0.111 m。

請再參照圖1與圖2，本發明的一實施例亦提出一種光場近眼顯示方法，其可用上述光場近眼顯示裝置100來實現。光場近眼顯示方法可藉由處理器120來執行圖2的步驟S110及S120，或者可再執行上述實施例中處理器120所執行的所有事項，或者，也可以執行圖2的步驟S52與S54。此外，光場近眼顯示方法在執行步驟S110或執行步驟S52之前，還可以包括將光場近眼顯示裝置100配置於使用者的眼睛50前方，以使後續步驟可以順利被執行。光場近眼顯示方法的步驟細節請參照上述光場近眼顯示裝置100的實施例中所描述的細節，在此不再重述。

綜上所述，在本實施例的光場近眼顯示裝置與方法中，藉由透鏡陣列及至少一透鏡的配置，以及藉由處理器接收使用者眼睛像差資料後使光場虛像形成於對應眼睛像差資料的對焦範圍內，可以在不配戴額外的眼鏡的情況下就能校正使用者眼睛的像差，例如校正近視、遠視、老花眼或散光。此外，本實施例的光場近眼顯示裝置與方法亦可以達到無需配戴額外的眼鏡即可校正低階像差（例如規則像散）的效果。

惟以上所述者，僅為本發明的較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露的全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明的權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的“第一”、“第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

50:眼睛 52:瞳孔 60:光場虛像 100:光場近眼顯示裝置 110:顯示器 112:影像光束 120:處理器 130:透鏡陣列 130a:等效透鏡陣列 140:透鏡 142:第一透鏡 144:第二透鏡 150:儲存器 A:光軸 d_e :距離 P_pupil (x,y,z):光線的逆追跡從瞳孔起始的位置 R1、R2:圓點 S50:初始條件 S52、S54、S110、S120:步驟

圖1為本發明的一實施例的光場近眼顯示裝置的架構示意圖。圖2為圖1中的處理器所執行的步驟的流程圖。圖3為圖1的光場近眼顯示裝置計算校正視力的光線資料示意圖。圖4是人眼對焦能力與屈光度的關係圖。

50:眼睛

52:瞳孔

60:光場虛像

100:光場近眼顯示裝置

110:顯示器

112:影像光束

120:處理器

130:透鏡陣列

140:透鏡

142:第一透鏡

144:第二透鏡

150:儲存器

A:光軸

Claims

一種光場近眼顯示裝置，用以配置於一使用者的一眼睛前方，該光場近眼顯示裝置包括：一顯示器，用以發出一影像光束；一處理器，電性連接至該顯示器，且用以控制該顯示器的一顯示內容；一透鏡陣列，配置於該影像光束的傳遞路徑上，且位於該顯示器與該眼睛之間；以及至少一透鏡，配置於該影像光束的傳遞路徑上，且位於該顯示器與該眼睛之間，其中該影像光束經由該透鏡陣列與該至少一透鏡而被投射於該眼睛，以形成一光場虛像，其中，該處理器經配置以接收該使用者輸入的一眼睛像差資料，並使該光場虛像形成於對應該眼睛像差資料的一對焦範圍內。
如請求項1所述的光場近眼顯示裝置，其中該處理器經配置以：根據一正常視力資料所計算出的該透鏡陣列與該至少一透鏡的一等效透鏡陣列資料及該眼睛像差資料，來重調該眼睛之的一瞳孔處對應於該等效透鏡陣列資料的多個座標；以及根據重調後的該眼睛的該瞳孔處的該些座標與該等效透鏡陣列資料，來重新指定射入該眼睛的該瞳孔處的該些座標的多個光線向量。
如請求項2所述的光場近眼顯示裝置，其中該處理器經配置以：找出沿著每一該多個光線向量所畫出的直線與該光場虛像的交點處的該光場虛像的內容，並命令該顯示器對應於每一該多個光線向量的畫素顯示該內容。
如請求項2所述的光場近眼顯示裝置，更包括一儲存器，用以儲存該正常視力資料所計算出的該等效透鏡陣列資料，且該處理器從該儲存器提取該等效透鏡陣列資料，並根據該眼睛像差資料，來重調該眼睛的該瞳孔處對應於該等效透鏡陣列資料的該些座標。
如請求項4所述的光場近眼顯示裝置，其中該處理器經配置以：接收該正常視力資料；以及根據該正常視力資料計算出該等效透鏡陣列資料，並將該等效透鏡陣列資料儲存於該儲存器中。
如請求項1所述的光場近眼顯示裝置，其中該眼睛像差資料包括近視或遠視度數、像散度數、像散方向或其組合。
如請求項2所述的光場近眼顯示裝置，其中該眼睛像差資料包括近視或遠視度數、像散度數、像散方向或其組合，且該處理器經配置以：將該瞳孔處的兩個垂直於該至少一透鏡的光軸的方向上的座標皆乘以一比例常數，以重調該瞳孔處對應於該等效透鏡陣列資料的該些座標，其中該比例常數是根據該近視或遠視度數計算而得。
如請求項2所述的光場近眼顯示裝置，其中該眼睛像差資料包括近視或遠視度數、像散度數、像散方向或其組合，且該處理器經配置以：根據該像散方向對該瞳孔處的該些座標進行一第一座標旋轉，以使兩個垂直於該至少一透鏡的光軸的方向上的座標的其中之一旋轉至該像散方向，以成為一待調整座標；對該待調整座標乘以一比例常數，其中該比例常數是根據該像散度數計算而得；以及在對該待調整座標乘以該比例常數之後，進行一第二座標旋轉，以使該些座標回復到原始方向，以完成重調該瞳孔處對應於該等效透鏡陣列資料的該些座標，其中該第二座標旋轉的方向相反於該第一座標旋轉的方向。
如請求項1所述的光場近眼顯示裝置，其中該至少一透鏡包括一第一透鏡及一第二透鏡，其中該透鏡陣列配置於該第一透鏡與該第二透鏡之間，且該第一透鏡配置於該顯示器與該透鏡陣列之間。
一種光場近眼顯示方法，包括：將一光場近眼顯示裝置配置於一使用者的一眼睛前方，其中該光場近眼顯示裝置包括一顯示器、一透鏡陣列及至少一透鏡，顯示器用以發出一影像光束，透鏡陣列配置於該影像光束的傳遞路徑上，且位於該顯示器與該眼睛之間，該至少一透鏡配置於該影像光束的傳遞路徑上，且位於該顯示器與該眼睛之間，該影像光束經由該透鏡陣列與該至少一透鏡而被投射於該眼睛，以形成一光場虛像；接收該使用者輸入的一眼睛像差資料；以及使該光場虛像形成於對應該眼睛像差資料的一對焦範圍內。
如請求項10所述的光場近眼顯示方法，更包括：根據一正常視力資料所計算出的該透鏡陣列與該至少一透鏡的一等效透鏡陣列資料及該眼睛像差資料，來重調該眼睛的一瞳孔處對應於該等效透鏡陣列資料的多個座標；以及根據重調後的該眼睛的該瞳孔處的該些座標與該等效透鏡陣列資料，來重新指定射入該眼睛的該瞳孔處的該些座標的多個光線向量。
如請求項11所述的光場近眼顯示方法，更包括：找出沿著每一該多個光線向量所畫出的直線與該光場虛像的交點處的該光場虛像的內容，並命令該顯示器對應於每一該多個光線向量的畫素顯示該內容。
如請求項11所述的光場近眼顯示方法，更包括：利用一儲存器儲存該正常視力資料所計算出的該等效透鏡陣列資料；以及從該儲存器提取該等效透鏡陣列資料，並根據該眼睛像差資料，來重調該眼睛的該瞳孔處對應於該等效透鏡陣列資料的該些座標。
如請求項13所述的光場近眼顯示方法，更包括：接收該正常視力資料；以及根據該正常視力資料計算出該等效透鏡陣列資料，並將該等效透鏡陣列資料儲存於該儲存器中。
如請求項10所述的光場近眼顯示方法，其中該眼睛像差資料包括近視或遠視度數、像散度數、像散方向或其組合。
如請求項11所述的光場近眼顯示方法，其中該眼睛像差資料包括近視或遠視度數、像散度數、像散方向或其組合，且該光場近眼顯示方法更包括：將該瞳孔處的兩個垂直於該至少一透鏡的光軸的方向上的座標皆乘以一比例常數，以重調該瞳孔處對應於該等效透鏡陣列資料的該些座標，其中該比例常數是根據該近視或遠視度數計算而得。
如請求項11所述的光場近眼顯示方法，其中該眼睛像差資料包括近視或遠視度數、像散度數、像散方向或其組合，且該光場近眼顯示方法更包括：根據該像散方向對該瞳孔處的該些座標進行一第一座標旋轉，以使兩個垂直於該至少一透鏡的光軸的方向上的座標的其中之一旋轉至該像散方向，以成為一待調整座標；對該待調整座標乘以一比例常數，其中該比例常數是根據該像散度數計算而得；以及在對該待調整座標乘以該比例常數之後，進行一第二座標旋轉，以使該些座標回復到原始方向，以完成重調該瞳孔處對應於該等效透鏡陣列資料的該些座標，其中該第二座標旋轉的方向相反於該第一座標旋轉的方向。
如請求項10所述的光場近眼顯示方法，其中該至少一透鏡包括一第一透鏡及一第二透鏡，其中該透鏡陣列配置於該第一透鏡與該第二透鏡之間，且該第一透鏡配置於該顯示器與該透鏡陣列之間。