TWI683134B

TWI683134B - 頭戴顯示裝置的影像顯示方法與頭戴顯示裝置

Info

Publication number: TWI683134B
Application number: TW107146783A
Authority: TW
Inventors: 林子傑; 黃昭世
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2018-12-24
Filing date: 2018-12-24
Publication date: 2020-01-21
Also published as: TW202024719A

Abstract

一種頭戴顯示裝置的影像顯示方法與頭戴顯示裝置，頭戴顯示裝置包括第一顯示器與第一透鏡，而頭戴顯示裝置的影像顯示方法包括下列步驟。獲取分別對應至第一顯示器之多個子顯示區域的多個顯示參數。第一顯示器的顯示區域區分為子顯示區域，這些子顯示區域包括第一子顯示區域與第二子顯示區域。接著，控制第一顯示器依據第一顯示參數於第一子顯示區域進行顯示，並控制第一顯示器依據第二顯示參數於第二子顯示區域進行顯示。第一顯示器的顯示區域以一基準點為中心且由內向外分割為多個子顯示區域。

Description

頭戴顯示裝置的影像顯示方法與頭戴顯示裝置

本發明是有關於一種影像顯示方法與顯示裝置，且特別是有關於一種頭戴顯示裝置的影像顯示方法與頭戴顯示裝置。

隨著顯示技術的進步及人們對於高科技的渴望，虛擬實境(virtual reality)的技術已漸趨成熟，其中頭戴顯示裝置(head mounted display，HMD)則是用以實現此技術的顯示器。近年來，隨著微型顯示器的解析度越來越高，尺寸與耗越來越小，頭戴顯裝置亦發展成為一種攜帶式(portable)顯示裝置。一般而言，頭戴式顯示器通常會使用近眼顯示光學系統(Near Eye Display，NED)來產生影像，好讓使用者可以透過透鏡的折射而清楚觀看近距離的顯示螢幕。

為了使頭戴顯示裝置朝向輕薄短小發展，且為了製造出視場角更大的頭戴顯示裝置，頭戴顯示裝置之光學系統的設計(像是透鏡種類、透鏡尺寸或透鏡位置等等)與顯示螢幕的配置方式都是研發人員考量的重點，其可直接影響視覺感官的體驗效果。然而，基於透鏡的物理特性，使用者經由透鏡看到的單眼影像的中心區域一般更清晰於外圍區域。具體而言，當人眼經由接近光學中心之透鏡中心部位觀看顯示螢幕的中央區域時，使用者可觀看到清晰度佳的畫質。相較之下，當人眼經由遠離光學中心之透鏡外圍部位觀看顯示螢幕的外圍區域時，使用者將觀看到較為模糊的畫質。此外，當使用者的兩眼視線明顯轉向時，可能產生一個眼睛看到的影像較為清晰，而另一個眼睛看到的影像較為模糊的現象。上述這些清晰度不一致的現象會讓使用者在使用頭戴顯示裝置時感到不舒適或視覺體驗不佳。

有鑑於此，本發明提供一種頭戴顯示裝置的影像顯示方法與頭戴顯示裝置，可提供較佳的立體視覺體驗。

本發明的實施例提供一種頭戴式顯示裝置的影像顯示方法，頭戴顯示裝置包括第一顯示器與第一透鏡，而頭戴顯示裝置的影像顯示方法包括下列步驟。獲取分別對應至第一顯示器之多個子顯示區域的多個顯示參數。其中，第一顯示器的顯示區域區分為上述的子顯示區域，這些子顯示區域包括一第一子顯示區域與一第二子顯示區域。上述的顯示參數包括對應至第一子顯示區域的第一顯示參數與對應至第二子顯示區域的第二顯示參數。接著，控制第一顯示器依據第一顯示參數於第一子顯示區域進行顯示，並控制第一顯示器依據第二顯示參數於第二子顯示區域進行顯示。第一顯示器的顯示區域以一基準點為中心且由內向外分割為這些子顯示區域。

於本發明的實施例中，頭戴顯示裝置更包括第二顯示器、第二透鏡與眼球追蹤裝置，而處理電路更用以執行指令以執行下列步驟。利用眼球追蹤裝置追蹤左眼的注視位置與右眼的注視位置。判定左眼的注視位置位於第一顯示器的子顯示區域其中之左眼專注區域，並判定右眼的注視位置位於第二顯示器的多個子顯示區域其中之右眼專注區域。獲取左眼專注區域所對應的左清晰度參數與右眼專注區域所對應的右清晰度參數。比對左眼專注區域所對應的左清晰度參數與右眼專注區域所對應的右清晰度參數，以調整左眼專注區域的第三顯示參數或右眼專注區域的第四顯示參數。控制第一顯示器依據第三顯示參數於左眼專注區域進行顯示，並控制第二顯示器依據第四顯示參數於右眼專注區域進行顯示。

從另一觀點來看，本發明的實施例提供一種頭戴式顯示裝置，此頭戴顯示裝置包括第一顯示器、第一透鏡、儲存裝置，以及處理電路。儲存裝置儲存有多個指令，而處理電路耦接第一顯示器與儲存裝置並用以執行上述指令以執行下列步驟。獲取分別對應至第一顯示器之多個子顯示區域的多個顯示參數。其中，第一顯示器的顯示區域區分為上述的子顯示區域，這些子顯示區域包括一第一子顯示區域與一第二子顯示區域。上述的顯示參數包括對應至第一子顯示區域的第一顯示參數與對應至第二子顯示區域的第二顯示參數。接著，控制第一顯示器依據第一顯示參數於第一子顯示區域進行顯示，並控制第一顯示器依據第二顯示參數於第二子顯示區域進行顯示。第一顯示器的顯示區域以一基準點為中心且由內向外分割為這些子顯示區域。

基於上述，本發明諸實施例所述頭戴顯示裝置及其影像顯示方法，其依據不同的顯示參數在對應的子顯示區域進行顯示。藉此，當使用者經由頭戴顯示裝置的透鏡觀看顯示器時，基於透鏡物理特性所引起之清晰度不一致的視覺感受可有效改善。此外，藉由眼球追蹤裝置偵測注視位置，顯示器據以進行顯示的顯示參數可隨使用者的注視位置而動態調整，從而使左眼與右眼各自感受到的影像清晰度達到相對平衡的效果。

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。

100、200‧‧‧頭戴顯示裝置

110、170‧‧‧透鏡

120、160‧‧‧顯示器

130‧‧‧處理電路

140‧‧‧鏡片調整機構

150‧‧‧儲存裝置

180‧‧‧眼球追蹤裝置

210‧‧‧穿戴件

221‧‧‧殼體

220‧‧‧主體

P1‧‧‧基準點

C1、C2‧‧‧光學中心

Z1~Z8‧‧‧子顯示區域

E1‧‧‧左眼

E2‧‧‧右眼

F1、F2、F3、F4‧‧‧注視位置

S401~S402、S601~S607、S6061~S6064‧‧‧步驟

圖1是依照本發明實施例所繪示之頭戴顯示裝置的方塊圖。

圖2是依照本發明實施例所繪示之頭戴顯示裝置的示意圖。

圖3是依照本發明實施例所繪示之影像顯示方法的方法流程圖。

圖4是依照本發明實施例所繪示之多個子顯示區域與光學中心的示意圖。

圖5是依照本發明實施例所繪示之頭戴顯示裝置的方塊圖。

圖6是依照本發明實施例所繪示之影像顯示方法的方法流程圖。

圖7A是說明使用者雙眼視線正視前方的情境示意圖。

圖7B是基於圖7A之範例說明注視位置與子顯示區域的示意圖。

圖8A是說明使用者雙眼視線向左偏移的情境示意圖。

圖8B是基於圖8A之範例說明注視位置與子顯示區域的示意圖。

圖9是依照本發明實施例所繪示之調整左眼專注區域的第三顯示參數或右眼專注區域的第四顯示參數的流程圖。

本發明的部份實施例接下來將會配合附圖來詳細描述，以下的描述所引用的元件符號，當不同附圖出現相同的元件符號將視為相同或相似的元件。這些實施例只是本發明的一部份，並未揭示所有本發明的可實施方式。更確切的說，這些實施例只是本發明的專利申請範圍中的方法以及頭戴顯示裝置的範例。

圖1是依照本發明實施例所繪示之頭戴顯示裝置的方塊圖。圖2是依照本發明實施例所繪示之頭戴顯示裝置的示意圖。請同時參照圖1與圖2，頭戴顯示裝置100適於配戴於使用者的頭部並可顯示畫面給使用者觀看，其包括穿戴件210與主體220。在本實施例中，主體220是由殼體221包覆各式元件而組成。上述元件可包括有透鏡110(亦稱為第一透鏡110)、顯示器120(亦稱為第一顯示器120)、處理電路130、鏡片調整機構140與儲存裝置150。

第一顯示器120例如是液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)、發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)顯示器或其他種類的顯示器，本發明對此並不限制。

儲存裝置150例如是任意型式的固定式或可移動式隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)、唯讀記憶體(Read-Only Memory，ROM)、快閃記憶體(Flash memory)或其他類似裝置或這些裝置的組合，而用以記錄可由處理電路130執行的多個指令，這些指令可載入處理電路130。

處理電路130例如是中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器(Microprocessor)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程式化控制器、特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、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。處理電路130係耦接至第一顯示器120、鏡片調整機構140以及儲存裝置150，而可存取並執行記錄在儲存裝置150中的指令，以實現本發明實施例的影像顯示方法。此外，處理電路130可驅動第一顯示器120，以使第一顯示器120顯示畫面給使用者觀看。

透鏡110可以是由一或多片透鏡組成，本發明對此不限制。使用者的視線透過透鏡110觀看第一顯示器120。透過透鏡110的折射，使用者可以清楚地觀賞近距離的第一顯示器120。透鏡110例如是菲涅爾透鏡或其他種類透鏡，本發明對此不限制。透鏡110連接鏡片調整機構140，鏡片調整機構140可用以調整透鏡110的對焦位置。鏡片調整機構140例如可包括步進馬達或其他手動控制元件，以將透鏡110往遠離或靠近第一顯示器120的方向推動。然而，鏡片調整機構140的設置並非是必須的，可視實際應用狀況而選擇配置或不配置。

當使用者將頭戴顯示裝置100穿戴於頭部時，使用者的眼睛剛好可直視透鏡110，而使用者的視線可穿透透鏡110而觀看到位於透鏡110另一側的第一顯示器120。應理解的，圖2所繪示的頭戴顯示裝置100僅為一實施範例，其並不是限制性的，而是僅為說明性的。依照設計需求，包括圖1所示之各元件的頭戴顯示裝置可以相異於圖2範例的其他結構形式來體現。

圖3是依照本發明實施例所繪示之影像顯示方法的方法流程圖。請參照圖3，本實施例的方法適用於上述實施例中的頭戴顯示裝置100，以下即搭配頭戴顯示裝置100中的各項元件說明本實施例的詳細步驟。

於步驟S401，處理電路130獲取分別對應至第一顯示器 120之多個子顯示區域的多個顯示參數。於此，第一顯示器120的顯示區域可區分為多個子顯示區域，且本發明對於子顯示區域的數量並不限制。為了改善透鏡110物理特性所引起之清晰度不一致的現象，第一顯示器120的顯示區域以一基準點為中心且由內向外分割為多個子顯示區域。於一實施例中，第一透鏡110的光軸實質上通過此基準點。換言之，在第一透鏡110與第一顯示器120之相對位置已經決定的情況下，第一透鏡110的光軸將通過第一顯示器120之顯示平面上的一基準點，而這些子顯示區域是以此基準點為中心而被劃分。

於一實施例中，第一顯示器120的複數個子顯示區域可包括第一子顯示區域與第二子顯示區域，則處理電路130所獲取的顯示參數可包括對應至第一子顯示區域的第一顯示參數與對應至第二子顯示區域的第二顯示參數。於一實施例中，第一子顯示區域與基準點之間的距離大於第二子顯示區域與基準點之間的距離，而第一顯示參數高於第二顯示參數。亦即，第一子顯示區域位於第二子顯示區域的外側，而第一子顯示區域的第一顯示參數經配置將高於第二子顯示區域的第二顯示參數。

之後，於步驟S402，處理電路130控制第一顯示器120依據第一顯示參數於第一子顯示區域進行顯示，並控制第一顯示器120依據第二顯示參數於第二子顯示區域進行顯示。相較於習知的頭戴顯示裝置以同一顯示參數顯示整個畫面，本實施例的第一顯示器120系依據多個不同的顯示參數分別顯示對應的畫面部份。

舉例而言，圖4是依照本發明實施例所繪示之多個子顯示區域與光學中心的示意圖。請參照圖4，第一顯示器120的顯示區域以基準點P1為中心且由內向外分割為多個子顯示區域Z1~Z4。透鏡110的光軸通過其光學中心C1與顯示區域中的基準點P1。於圖4的範例中，以基準點P1為圓心，第一顯示器120的顯示區域以同心圓切割線來劃分為多個子顯示區域Z1~Z4。於此範例中，子顯示區域Z1為圓形區域；子顯示區域Z2、Z3為圓環形區域；而子顯示區域Z4為子顯示區域Z1~Z3以外的區域。

然而，圖4的子顯示區域Z1~Z4僅為示範性說明，並非用以限制本發明。在符合以基準點為中心且由內向外劃分之原則的情況下，子顯示區域的數量與分割方式可視實際應用而設計之。例如，於其他實施例中，子顯示區域可以基準點為中心並以等比例放大的矩形切割線來劃分，在此情況下，除位於中心的子顯示區域為矩形之外，其他子顯示區域皆為方框形區域。

對應至各子顯示區域的顯示參數可經由一連串的事先測試與分析而決定，並將其保存於儲存裝置150之中。具體而言，研發人員可利用一影像擷取裝置經由第一透鏡110拍攝第一顯示器120所顯示的畫面，並例如利用調變傳輸函數(modulation Transfer Function，MTF)分析擷取影像而獲取各個子顯示區域的清晰度參數。於此測試方法中，各個子顯示區域的MTF值可用以代表各個子顯示區域的清晰度參數。接著，各個子顯示區域的顯示參數可依據各個子顯示區域的清晰度參數而制定並儲存。

基此，處理電路130可從儲存裝置150讀取事先儲存且對應至各個子顯示區域的顯示參數。這些子顯示區域的顯示參數可包括畫面對比度、畫面銳利度、顯示解析度或其組合。換言之，對應至各個子顯示區域的顯示參數可預先記錄於儲存裝置150之中。以圖4的子顯示區域Z1~Z4為例，假設顯示參數為畫面對比度，則表1為記錄有各個子顯示區域的顯示參數的範例。表1可依據事前的測試而產生並儲存於儲存裝置150之中，於此稱之為「靜態顯示參數設置表」。

詳細而言，為了改善基於透鏡之物理特性所引起之影像外圍模糊的現象，距離基準點越遠的子顯示區域的顯示參數將被設定的越高。以表1與圖4為例，子顯示區域Z4(參照為第一子顯示區域)與基準點P1之間的距離大於子顯示區域Z2(參照為第二子顯示區域)與基準點P1之間的距離，而設定為‘對比度D’的第一顯示參數高於設定為‘對比度A’的第二顯示參數。更詳細而言，子顯示區域Z4的‘對比度D’經配置而高於子顯示區域Z3的‘對比度C’；子顯示區域Z3的‘對比度C’經配置而高於子顯示區域Z2的‘對比度B’；子顯示區域Z2的‘對比度B’經配置而高於子顯示區域Z1的‘對比度A’。值得一提的是，若欲取得更為精細的調整方式而以更精細的方式分割顯示區域，處理電路130可利用內插法來獲取對應至各個子顯示區域的顯示參數。

基於上述，藉由控制頭戴顯示裝置100的第一顯示器120依據不同的顯示參數於對應的子顯示區域進行顯示，可改善使用者所觀看之單眼畫面內清晰度不一致的現象。需說明的是，圖1與圖3所示實施例係以單眼顯示系統為例進行說明，但對於熟習此項技術者將可將其推衍至應用於雙眼各自對應的顯示系統。亦即，於一實施例中，頭戴顯示裝置上對應至左眼與右眼的兩台顯示器可依據相同的影像顯示方法來分別進行控制。此外，在另一實施例中，頭戴顯示裝置更可額外配置眼球追蹤裝置，以偵測使用者的視線。以下將列舉實施例以詳細說明如何根據雙眼視線的改變來動態調整顯示器的顯示參數。

圖5是依照本發明實施例所繪示之頭戴顯示裝置的方塊圖。請參照圖5，頭戴顯示裝置200包括透鏡110(亦稱為第一透鏡110)、顯示器120(亦稱為第一顯示器120)、處理電路130、鏡片調整機構140，以及儲存裝置150，其耦接關係及功能係與圖1實施例相似，在此不贅述。需說明的是，頭戴顯示裝置200更包括透鏡170(亦稱為第二透鏡170)、顯示器160(亦稱為第二顯示器160)，以及眼球追蹤裝置180。

於本實施例中，頭戴顯示裝置200包括對稱設置且分別對應至左眼與右眼的兩組顯示系統。於此，第一顯示器120與第一透鏡110構成左眼的顯示系統，而第二顯示器160與第二透鏡170構成右眼的顯示系統。第二透鏡170與第二顯示器160的硬體實施方式可參照前述實施例中關於第一透鏡110與第一顯示器120的說明。當使用者穿戴頭戴顯示裝置200時，使用者的左眼將透過第一透鏡110接收第一顯示器120所顯示的左眼畫面，而使用者的右眼將透過第二透鏡170接收第二顯示器160所顯示的右眼書面。

眼球追蹤裝置180是一種能夠跟蹤與測量眼球位置及眼球運動信息的一種設備，適於用以偵測使用者的眼球特徵。於一實施例中，眼球追蹤裝置180可用影像分析來檢測與判斷視線落點。此外，視線追蹤技術也可從前後擷取的兩張眼部影像中，計算同一瞳孔特徵點的位置偏移量以作為眼球的移動資訊。或者，眼球追蹤裝置180也可根據瞳孔、眼眶位置、形狀以及視線方向等關係來進行視線落點的追蹤。然而，眼球追蹤裝置180也可基於其他眼球追蹤技術來偵測使用者的視角，致使處理電路130可獲取使用者雙眼分別注視於第一顯示器120上的注視位置與第二顯示器160上的注視位置。

圖6是依照本發明實施例所繪示之影像顯示方法的方法流程圖。請參照圖6，本實施例的方法適用於圖5實施例中的頭戴顯示裝置200，以下即搭配頭戴顯示裝置200中的各項元件說明本實施例的詳細步驟。

於步驟S601，處理電路130獲取分別對應至第一顯示器120之多個子顯示區域的多個顯示參數。於步驟S602，處理電路130控制第一顯示器120依據第一顯示參數於第一子顯示區域進行顯示，並控制第一顯示器120依據第二顯示參數於第二子顯示區域進行顯示。上述步驟S601、S602係與前述實施例中的步驟S401、S402的內容相似，故在此不再贅述。需說明的是，處理電路130亦可依據相似於步驟S601、S602的操作而控制第二顯示器160進行顯示。換言之，第二顯示器160的顯示區域同樣劃分為多個子顯示區域，且處理電路130依據各子顯示區域對應的顯示參數控制第二顯示器160進行顯示。

接著，於步驟S603，處理電路130利用眼球追蹤裝置180追蹤左眼的注視位置與右眼的注視位置。於步驟S604，處理電路130判定左眼的注視位置位於第一顯示器120的多個子顯示區域其中之左眼專注區域，並判定右眼的注視位置位於第二顯示器160的多個子顯示區域其中之右眼專注區域。具體而言，處理電路130可利用眼球追蹤裝置180分析出使用者視線射向第一顯示器120的顯示平面上的二維投影座標，其可作為左眼的注視位置。處理電路130同時可利用眼球追蹤裝置180分析出使用者視線射向第二顯示器160的顯示平面上的二維投影座標，其可作為右眼的注視位置。接著，處理電路130可得知左眼與右眼的注視位置各位於哪一個子顯示區域之中。於此，包括左眼的注視位置的子顯示區域稱之為左眼專注區域，而包括右眼的注視位置的子顯示區域稱之為右眼專注區域。

於步驟S605，處理電路130獲取左眼專注區域所對應的左清晰度參數與右眼專注區域所對應的右清晰度參數。於步驟S606，處理電路130比對左眼專注區域所對應的左清晰度參數與右眼專注區域所對應的右清晰度參數，以調整左眼專注區域的第三顯示參數或右眼專注區域的第四顯示參數。

於一實施例中，第一顯示器120的每一子顯示區域的多個清晰度參數記錄於頭戴顯示裝置200的儲存裝置150中，第二顯示器170的每一子顯示區域的多個清晰度參數記錄於儲存裝置150中。第一顯示器120的子顯示區域的多個清晰度參數包括左清晰度參數，且第二顯示器160的子顯示區域的多個清晰度參數包括右清晰度參數。換言之，左眼專注區域所對應的清晰度參數稱之為左清晰度參數，而右眼專注區域所對應的清晰度參數稱之為右清晰度參數。

進一步而言，對應至各子顯示區域的清晰度參數可經由一連串的事先測試與分析而產生，並將其保存於儲存裝置150之中。如同前述說明，透過影像擷取裝置擷取影像與經由調變傳輸函數(MTF)進行分析，第一顯示器120與第二顯示器160的各個子顯示區域的清晰度參數可據以產生。於此測試方法中，各個子顯示區域的MTF值可用以代表各個子顯示區域的清晰度參數。此外，於測試過程中，研發人員可依據預設的多個顯示參數控制同一子顯示區域進行顯示並獲取對應至不同顯示參數的清晰度參數。舉例而言，假設顯示參數為畫面對比度，藉由控制單一子顯示區域依據多個不同的畫面對比度進行顯示，對應至此單一子顯示區域與多個不同畫面對比度的清晰度參數可經由測試分析產生並予以記錄。以圖4的子顯示區域Z1~Z4為例，假設顯示參數為畫面對比度，則表2為記錄有每一子顯示區域的預設顯示參數與清晰度參數的範例。亦即，表2可依據事前的測試而產生並儲存於儲存裝置150之中，於此稱之為「清晰度參數參照表」。

經由步驟S601與S602的實施，處理電路130可依據「靜態顯示參數設置表」決定各個子顯示區域初始顯示參數。接著，處理電路130可依據初始顯示參數與「清晰度參數參照表」獲取左眼專注區域所對應的左清晰度參數與右眼專注區域所對應的右清晰度參數，並藉由比較左清晰度參數與右清晰度參數來動態調整左眼專注區域的顯示參數(亦稱為第三顯示參數)或左眼專注區域的顯示參數(亦稱為第四顯示參數)，以改善兩眼所感受之清晰度落差太大的現象。

舉例而言，圖7A是說明使用者雙眼視線正視前方的情境示意圖。圖7B是基於圖7A之範例說明注視位置與子顯示區域的示意圖。請同時參照圖7A與圖7B，右眼E2經由第二透鏡170觀看第二顯示器160，且左眼E1經由第一透鏡110觀看第一顯示器120。基於右眼E2與左眼E1皆正視前方(視角為0°)，處理電路130可偵測出左眼E1的注視位置F1與右眼E2的注視位置F2。處理電路130可判定左眼E1的注視位置F1位於子顯示區域Z1~Z4其中的左眼專注區域，並判定右眼E2的注視位置F2位於子顯示區域Z5~Z8其中的右眼專注區域。如圖7B所示，左眼專注區域為子顯示區域Z2，而右眼專注區域為子顯示區域Z6。

下一步，處理電路130可依據「靜態顯示參數設置表」獲取左眼專注區域(亦即子顯示區域Z2)的初始顯示參數，並獲取右眼專注區域(亦即子顯示區域Z6)的初始顯示參數。接著，處理電路130可依據「清晰度參數參照表」獲取左眼專注區域的左清晰度參數，並獲取右眼專注區域的右清晰度參數。若以表1與表2為例，處理電路130可查詢表1而獲取左眼專注區域的初始顯示參數為‘對比度B’，並依據‘對比度B’查詢表2而獲取左清晰度參數為‘清晰度參數b2’。相似的，處理電路130也可依據相似的查表方式來獲取右清晰度參數。之後，處理電路130將比較左清晰度參數與右清晰度參數，以決定調整左眼專注區域的第三顯示參數或右眼專注區域的第四顯示參數。

於本範例中，假設第一顯示器120與第二顯示器160係以相同的分割方式劃分子顯示區域，且第一顯示器120與第二顯示器160的「靜態顯示參數設置表」與「清晰度參數參照表」所記載的參數相同。基於右眼E2與左眼E1皆正視前方(視角為0°)，左眼E1的視線與光學中心C1之間的偏移量實質上相同於右眼E2的視線與光學中心C2之間的偏移量，而處理電路130可獲取左清晰度參數相同於右清晰度參數。在此情況下，處理電路130可不調整左眼專注區域的第三顯示參數與右眼專注區域的第四顯示參數。

另一方面，圖8A是說明使用者雙眼視線向左偏移的情境示意圖。圖8B是基於圖8A之範例說明注視位置與子顯示區域的示意圖。請同時參照圖8A與圖8B，基於右眼E2與左眼E1的視線向左偏移(視角為-23°)，處理電路130可偵測出左眼E1的注視位置F3與右眼E2的注視位置F4。處理電路130可判定左眼E1的注視位置F3位於子顯示區域Z1~Z4其中的左眼專注區域，並判定右眼E2的注視位置F4位於子顯示區域Z5~Z8其中的右眼專注區域。如圖8B所示，左眼專注區域為子顯示區域Z1，而右眼專注區域為子顯示區域Z8。

下一步，處理電路130可依據「靜態顯示參數設置表」獲取左眼專注區域(亦即子顯示區域Z1)的初始顯示參數，並獲取右眼專注區域(亦即子顯示區域Z8)的初始顯示參數。接著，處理電路130可依據「清晰度參數參照表」獲取左眼專注區域的左清晰度參數，並獲取右眼專注區域的右清晰度參數。若以表1與表2為例，處理電路130可查詢表1而獲取左眼專注區域的初始顯示參數為‘對比度A’，並依據‘對比度A’查詢表2而獲取左清晰度參數為‘清晰度參數a1’。相似的，處理電路130也可依據相似的查表方式來獲取右清晰度參數。之後，處理電路130將比較左清晰度參數與右清晰度參數，以決定調整左眼專注區域的第三顯示參數或右眼專注區域的第四顯示參數。

於本範例中，假設第一顯示器120與第二顯示器160係以相同的分割方式劃分子顯示區域，且第一顯示器120與第二顯示器160的「靜態顯示參數設置表」與「清晰度參數參照表」所記載的參數相同。基於右眼E2與左眼E1的視線向左偏移(視角為-23°)，左眼E1的視線與光學中心C1之間的偏移量明顯小於右眼E2的視線與光學中心C2之間的偏移量，且處理電路130可判定左清晰度參數相異於右清晰度參數。在此情況下，處理電路130可依據左清晰度參數與右清晰度參數之間的差距來調整左眼專注區域的第三顯示參數或右眼專注區域的第四顯示參數，以平衡左眼感受之清晰度與右眼感受之清晰度。

回到圖6的流程，在調整左眼專注區域的第三顯示參數或左眼專注區域的第四顯示參數之後，於步驟S607，處理電路130 控制第一顯示器120依據第三顯示參數於左眼專注區域進行顯示，並控制第二顯示器160依據第四顯示參數於右眼專注區域進行顯示。

以下將列舉如何調整左眼專注區域的第三顯示參數或右眼專注區域的第四顯示參數的實施範例。圖9是依照本發明實施例所繪示之調整左眼專注區域的第三顯示參數或右眼專注區域的第四顯示參數的流程

需先說明的是，縱使藉由「靜態顯示參數設置表」拉高顯示區域外圍的顯示參數來改善眼睛觀看顯示器外圍區域的清晰度，但眼睛觀看顯示器外圍區域的清晰度仍然受限於透鏡的物理特性而無法提昇至與眼睛觀看顯示器中心區域的清晰度相同。基此，為了達到雙眼感受清晰度平衡的目的，於本實施例中，對應至較高清晰度參數的左眼專注區域或右眼專注區域的顯示參數將被調降。

請參照圖9，於步驟S6061，處理電路130判斷左清晰度參數與右清晰度參數是否皆大於調整門檻值。若左清晰度參數與右清晰度皆未大於調整門檻值(步驟S6061判斷為否)，於步驟S6062，處理電路130不調整左眼專注區域的第三顯示參數與右眼專注區域的第四顯示參數。也就是說，當左眼感受之左清晰度與右眼感受之右清晰度皆較低時，無論是左眼專注區域的第三顯示參數或右眼專注區域的第四顯示參數都不會被調降。

若左清晰度參數與右清晰度其中之至少一大於調整門檻值(步驟S6061判斷為是)，於步驟S6063，處理電路130判斷左清晰度參數與右清晰度參數之間的絕對差值是否大於差值臨界值。若左清晰度參數與右清晰度參數之間的絕對差值未大於差值臨界值(步驟S6063判斷為否)，於步驟S6062，處理電路130不調整左眼專注區域的第三顯示參數與右眼專注區域的第四顯示參數。亦即，當左眼感受之清晰度與右眼感受之清晰度差別不大時，處理電路130不調整左眼專注區域的第三顯示參數與右眼專注區域的第四顯示參數。

若左清晰度參數與右清晰度參數之間的絕對差值大於差值臨界值(步驟S6063判斷為是)，於步驟S6064，處理電路130調整左眼專注區域的第三顯示參數與右眼專注區域的第四顯示參數其中之一者。亦即，當左眼感受之清晰度與右眼感受之清晰度落差明顯時，處理電路130調整左眼專注區域的第三顯示參數或右眼專注區域的第四顯示參數。於此，第三顯示參數與第四顯示參數其中之被調整者是基於左清晰度參數與右清晰度參數中的較高者而擇定。進一步而言，若左清晰度參數大於右清晰度參數，處理電路130調整左眼專注區域所對應的第三顯示參數。若右清晰度參數大於左清晰度參數，處理電路130調整右眼專注區域所對應的第四顯示參數。

於一實施例中，處理電路130可透過查表或減去一預設值，來調整左眼專注區域所對應的第三顯示參數或右眼專注區域所對應的第四顯示參數。或者，於一實施例中，處理電路130可以左清晰度參數與右清晰度參數其中之較低者為基準來查詢「清晰度參數參照表」，以調降左專注區域或右專注區域的顯示參數。詳細而言，當調整左眼專注區域的第三顯示參數，處理電路130可依據右清晰度參數而自左眼專注區域的複數個清晰度參數中搜尋一目標清晰度參數，並依據此目標清晰度參數對應的預設顯示參數調降第三顯示參數。具體而言，當調整左眼專注區域的第三顯示參數時，處理電路130可依據右清晰度參數查詢「清晰度參數參照表」，從而自左眼專注區域的複數個清晰度參數中搜尋出最接近右清晰度參數且大於調整門檻值的目標清晰度參數。之後，處理電路130將依據「清晰度參數參照表」中目標清晰度參數所對應的預設顯示參數，把左眼專注區域的第三顯示參數自初始顯示參數調降至目標清晰度參數對應的預設顯示參數。如此一來，可在確保左眼所感受之清晰度不會被調整至過低的情況下，拉近左眼所感受之清晰度與右眼所感受之清晰度。

相似的，當決定調整右眼專注區域的第四顯示參數，處理電路130可依據相似的方法來搜尋「清晰度參數參照表」並決定第四顯示參數的調整目標。亦即，當調整右眼專注區域的第四顯示參數，處理電路130可依據左清晰度參數而自右眼專注區域的複數個清晰度參數中搜尋另一目標清晰度參數，並依據另一目標清晰度參數對應的預設顯示參數調降第四顯示參數。

應理解，儘管術語第一、第二、第三、第四等可在本文中用以描述各種元件(與參數)，但此等元件(與參數)不應受此等術語限制。此等術語僅用以區分一元件(與參數)與另一元件(與參數)。

綜上所述，於本發明實施例中，透過針對多個子顯示區域設定顯示參數並據以進行顯示，所述頭戴顯示裝置可先進行初步的單眼清晰度平衡調整，以改善透鏡物理特性所引起之單眼畫面上的清晰度不一致的現象。此外，頭戴顯示裝置可藉由偵測使用者左右眼的注視位置來動態調整左專注區域或右專注區域的顯示參數，從而平衡左眼感受之清晰度與右眼感受之清晰度，以提昇使用者的視覺體驗。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

S401~S402‧‧‧步驟

Claims

一種頭戴顯示裝置的影像顯示方法，其中該頭戴顯示裝置包括一第一顯示器與一第一透鏡，所述方法包括：獲取分別對應至該第一顯示器之多個子顯示區域的多個顯示參數，其中該第一顯示器的顯示區域區分為該些子顯示區域，該些子顯示區域包括一第一子顯示區域與一第二子顯示區域，而該些顯示參數包括對應至該第一子顯示區域的第一顯示參數與對應至該第二子顯示區域的第二顯示參數；以及控制該第一顯示器依據該第一顯示參數於該第一子顯示區域進行顯示，並控制該第一顯示器依據該第二顯示參數於該第二子顯示區域進行顯示，其中該第一顯示器的該顯示區域以一基準點為中心且由內向外分割為該些子顯示區域。
如申請專利範圍第1項所述的頭戴顯示裝置的影像顯示方法，其中該第一透鏡的光軸通過該基準點。
如申請專利範圍第1項所述的頭戴顯示裝置的影像顯示方法，其中該第一子顯示區域與該基準點之間的距離大於該第二子顯示區域與該基準點之間的距離，而該第一顯示參數高於該第二顯示參數。
如申請專利範圍第1項所述的頭戴顯示裝置的影像顯示方法，其中該些顯示參數包括一畫面對比度、一畫面銳利度、一顯示解析度或其組合。
如申請專利範圍第1項所述的頭戴顯示裝置的影像顯示方法，其中該頭戴顯示裝置更包括一第二顯示器與一第二透鏡，而所述方法更包括：追蹤一左眼的注視位置與一右眼的注視位置；判定該左眼的注視位置位於該第一顯示器的該些子顯示區域其中之一左眼專注區域，並判定該右眼的注視位置位於該第二顯示器的多個子顯示區域其中之一右眼專注區域；獲取該左眼專注區域所對應的一左清晰度參數與該右眼專注區域所對應的一右清晰度參數；比對該左眼專注區域所對應的該左清晰度參數與該右眼專注區域所對應的該右清晰度參數，以調整該左眼專注區域的一第三顯示參數或該右眼專注區域的一第四顯示參數；以及控制該第一顯示器依據該第三顯示參數於該左眼專注區域進行顯示，並控制該第二顯示器依據該第四顯示參數於該右眼專注區域進行顯示。
如申請專利範圍第5項所述的頭戴顯示裝置的影像顯示方法，其中該第一顯示器的該些子顯示區域的多個清晰度參數記錄於該頭戴顯示裝置的一儲存裝置中，該第二顯示器的該些子顯示區域的多個清晰度參數記錄於該儲存裝置中，該第一顯示器的該些子顯示區域的該些清晰度參數包括左清晰度參數，且該第二顯示器的該些子顯示區域的該些清晰度參數包括右清晰度參數。
如申請專利範圍第5項所述的頭戴顯示裝置的影像顯示方法，其中比對該左眼專注區域所對應的該左清晰度參數與該右眼專注區域所對應的該右清晰度參數，以調整該左眼專注區域所對應的該第三顯示參數或該右眼專注區域所對應的該第四顯示參數的步驟包括：判斷該左清晰度參數與該右清晰度參數之間的一絕對差值是否大於一差值臨界值；以及若該左清晰度參數與該右清晰度參數之間的該絕對差值大於該差值臨界值，調整該第三顯示參數與該第四顯示參數其中之一者，其中該第三顯示參數與該第四顯示參數其中之被調整者是基於該左清晰度參數與該右清晰度參數中的較高者而擇定。
如申請專利範圍第7項所述的頭戴顯示裝置的影像顯示方法，其中調整該第三顯示參數與該第四顯示參數其中之一者的步驟包括：若該左清晰度參數大於該右清晰度參數，調整該左眼專注區域所對應的該第三顯示參數；以及若該右清晰度參數大於該左清晰度參數，調整該右眼專注區域所對應的該第四顯示參數。
如申請專利範圍第7項所述的頭戴顯示裝置的影像顯示方法，其中若該左清晰度參數與該右清晰度參數之間的該絕對差值大於該差值臨界值，調整該第三顯示參數與該第四顯示參數其中之一者的步驟包括：當調整該左眼專注區域的該第三顯示參數，依據該右清晰度參數而自該左眼專注區域的該些清晰度參數中搜尋一目標清晰度參數，並依據該目標清晰度參數對應的預設顯示參數調降該第三顯示參數；以及當調整該右眼專注區域的該第四顯示參數，依據該左清晰度參數而自該右眼專注區域的該些清晰度參數中搜尋另一目標清晰度參數，並依據該另一目標清晰度參數對應的預設顯示參數調降該第四顯示參數。
如申請專利範圍第5項所述的頭戴顯示裝置的影像顯示方法，其中在判斷該左清晰度參數與該右清晰度參數之間的該絕對差值是否大於該差值臨界值的步驟之前，所述方法更包括：判斷該左清晰度參數與該右清晰度參數是否皆大於一調整門檻值；以及若該左清晰度參數與該右清晰度皆未大於該調整門檻值，不調整該第三顯示參數與該第四顯示參數。
一種頭戴顯示裝置，包括：一第一顯示器；一第一透鏡；一儲存裝置，儲存有多個指令；一處理電路，耦接該第一顯示器與該儲存裝置，用以執行該些指令以：獲取分別對應至該第一顯示器之多個子顯示區域的多個顯示參數，其中該第一顯示器的顯示區域區分為該些子顯示區域，該些子顯示區域包括一第一子顯示區域與一第二子顯示區域，而該些顯示參數包括對應至該第一子顯示區域的第一顯示參數與對應至該第二子顯示區域的第二顯示參數；以及控制該第一顯示器依據該第一顯示參數於該第一子顯示區域進行顯示，並控制該第一顯示器依據該第二顯示參數於該第二子顯示區域進行顯示，其中該第一顯示器的該顯示區域以一基準點為中心且由內向外分割為該些子顯示區域。
如申請專利範圍第11項所述的頭戴顯示裝置，其中該第一透鏡的光軸通過該基準點。
如申請專利範圍第11項所述的頭戴顯示裝置，其中該第一子顯示區域與該基準點之間的距離大於該第二子顯示區域與該基準點之間的距離，而該第一顯示參數高於該第二顯示參數。
如申請專利範圍第11項所述的頭戴顯示裝置，其中該些顯示參數包括一畫面對比度、一畫面銳利度、一顯示解析度或其組合。
如申請專利範圍第11項所述的頭戴顯示裝置，其中該頭戴顯示裝置更包括一第二顯示器、一第二透鏡與一眼球追蹤裝置，而該處理電路更用以執行該些指令以：利用該眼球追蹤裝置追蹤一左眼的注視位置與一右眼的注視位置；判定該左眼的注視位置位於該第一顯示器的該些子顯示區域其中之一左眼專注區域，並判定該右眼的注視位置位於該第二顯示器的多個子顯示區域其中之一右眼專注區域；獲取該左眼專注區域所對應的一左清晰度參數與該右眼專注區域所對應的一右清晰度參數；比對該左眼專注區域所對應的該左清晰度參數與該右眼專注區域所對應的該右清晰度參數，以調整該左眼專注區域的一第三顯示參數或該右眼專注區域的一第四顯示參數；以及控制該第一顯示器依據該第三顯示參數於該左眼專注區域進行顯示，並控制該第二顯示器依據該第四顯示參數於該右眼專注區域進行顯示。
如申請專利範圍第15項所述的頭戴顯示裝置，其中該第一顯示器的該些子顯示區域的多個清晰度參數記錄於該頭戴顯示裝置的一儲存裝置中，該第二顯示器的該些子顯示區域的多個清晰度參數記錄於該儲存裝置中，該第一顯示器的該些子顯示區域的該些清晰度參數包括左清晰度參數，且該第二顯示器的該些子顯示區域的該些清晰度參數包括右清晰度參數。
如申請專利範圍第15項所述的頭戴顯示裝置，其中該處理電路判斷該左清晰度參數與該右清晰度參數之間的一絕對差值是否大於一差值臨界值，其中若該左清晰度參數與該右清晰度參數之間的該絕對差值大於該差值臨界值，該處理電路調整該第三顯示參數與該第四顯示參數其中之一者，而該第三顯示參數與該第四顯示參數其中之被調整者是基於該左清晰度參數與該右清晰度參數中的較高者而擇定。
如申請專利範圍第17項所述的頭戴顯示裝置，其中若該左清晰度參數大於該右清晰度參數，該處理電路調整該左眼專注區域所對應的該第三顯示參數；以及若該右清晰度參數大於該左清晰度參數，該處理電路調整該右眼專注區域所對應的該第四顯示參數。
如申請專利範圍第17項所述的頭戴顯示裝置，其中當該處理電路調整該左眼專注區域的該第三顯示參數，該處理電路依據該右清晰度參數而自該左眼專注區域的該些清晰度參數中搜尋一目標清晰度參數，並依據該目標清晰度參數對應的預設顯示參數調降該第三顯示參數；以及當該處理電路調整該右眼專注區域的該第四顯示參數，該處理電路依據該左清晰度參數而自該右眼專注區域的該些清晰度參數中搜尋另一目標清晰度參數，並依據該另一目標清晰度參數對應的預設顯示參數調降該第四顯示參數。
如申請專利範圍第15項所述的頭戴顯示裝置，其中該處理電路判斷該左清晰度參數與該右清晰度參數是否皆大於一調整門檻值；以及若該左清晰度參數與該右清晰度皆未大於該調整門檻值，該處理電路不調整該第三顯示參數與該第四顯示參數。