專利名稱：具有兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)固定件的雙目顯示器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示器技術(shù)，特別是指一種具有兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)固定件的雙目顯示器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
雙目顯示裝置典型的包括二個(gè)顯示面板，諸如液晶顯示器面板，其典型為通過一對(duì)透鏡組件而觀視。該種結(jié)構(gòu)通常相當(dāng)重、不適于配戴、以及難于運(yùn)輸。
為了得到雙目觀視，該二個(gè)顯示面板對(duì)準(zhǔn)，使得在顯示面板所形成的影像對(duì)于觀視者呈現(xiàn)出合并至單一個(gè)立體影像。對(duì)準(zhǔn)步驟通常由使用者所實(shí)行，使用者需要調(diào)整于透鏡組件的出射瞳之間的瞳孔距離(IPD，interpupillarydistance)，使得其為對(duì)準(zhǔn)于個(gè)體的眼睛瞳孔間距。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提出一種精巧型顯示器，其可為類似于配戴眼鏡的方式而由使用者所配戴，或若使用者配戴眼鏡，該種顯示器可至少部分為由眼鏡所支撐。該種顯示器可包括一鼻橋件，用于置放于使用者的鼻子上；以及耳承件柄，用于置放于使用者的耳朵上。若使用者配戴眼鏡，則顯示器的耳承件柄可具有支撐夾件，其可接合且置放于眼鏡的耳承件柄上，以供支撐該顯示器。該顯示器也可包括一中央支撐夾件，其可接合且置放于眼鏡框架的頂部上，以進(jìn)一步支撐該顯示器。當(dāng)該顯示器由戴著眼鏡的一個(gè)使用者所配戴時(shí)，以順應(yīng)眼鏡時(shí)；該鼻橋件可伸縮，或是當(dāng)該顯示器由未戴著眼鏡的一個(gè)使用者所配戴時(shí)，而可展開。
本發(fā)明實(shí)施例也可提出一種精巧型的頭部安裝式顯示器，其以緊湊方式可折迭以供運(yùn)輸或儲(chǔ)存。該種顯示器可包括一殼體，其具有至少一個(gè)LCD面板以供觀視；及耳承件柄，用于置放于使用者的耳朵。該耳承件柄相對(duì)于殼體可折迭。此外，各個(gè)耳承件柄可包括至少一個(gè)中間折迭接合部，使得該耳承件柄可相較于現(xiàn)有的耳承件而折迭成更為緊湊。各個(gè)耳承件柄也可包括至少一個(gè)彎曲部，以允許折迭而與殼體緊密靠近。
一種具有兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)固定件的雙目顯示器系統(tǒng)的一個(gè)特別實(shí)施例可包含一框架、一第一與第二顯示面板、一第一與第二透鏡組件、及一第一與第二對(duì)準(zhǔn)固定件(fixture)。第一顯示面板可安裝至該框架以形成其具有一第一顯示軸的一第一影像，且第二顯示面板可安裝至該框架以形成其具有一第二顯示軸的一第二影像。第一透鏡組件可安裝至該框架且具有一第一觀視軸，且第二透鏡組件可安裝至該框架且具有一第二觀視軸。第一對(duì)準(zhǔn)固定件可用于相對(duì)于第一觀視軸對(duì)準(zhǔn)第一顯示軸，且第二對(duì)準(zhǔn)固定件可用于相對(duì)于第二觀視軸對(duì)準(zhǔn)第二顯示軸?？山又褂靡痪o固物(fastener)，以固定第一與第二對(duì)準(zhǔn)固定件于各自的對(duì)準(zhǔn)，使得當(dāng)一觀視者通過第一與第二透鏡組件雙目觀視第一與第二影像時(shí)，登錄第一與第二影像。
更為特別的是，該等顯示面板可為液晶顯示面板。至少一個(gè)背光件(backlight)可運(yùn)用以照明該等顯示面板。該種顯示裝置可進(jìn)一步包含一接口電路，其為耦接至該等顯示面板以提供電源與一數(shù)據(jù)信號(hào)。
再者，該等對(duì)準(zhǔn)固定件可允許該等顯示面板相對(duì)于該框架進(jìn)行垂直與水平的調(diào)整。
該具有兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)固定件的雙目顯示器的一個(gè)特別的應(yīng)用是作為一種頭部安裝式顯示器。為此目的，該顯示裝置可進(jìn)一步包含一第一耳承件與一第二耳承件，用于安裝該框架至一觀視者的頭部。該等耳承件可包括沿著各個(gè)耳承件配置的縱向長(zhǎng)度的各自的鉸鏈。此外，眼鏡安裝件可用以利于該框架至眼鏡的安裝。彼等眼鏡安裝件可包括一伸縮式鼻橋件。
當(dāng)一種雙目顯示器的構(gòu)件為先組裝，該二個(gè)顯示面板有時(shí)為并未對(duì)準(zhǔn)于可接受的位置，而造成不良的觀視。藉由肉眼而調(diào)整該等顯示面板會(huì)是緩慢的，且提供不一致的結(jié)果。
一種對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)可用以相較于現(xiàn)有方法所達(dá)成者而更為快速、容易且一致對(duì)準(zhǔn)雙目顯示裝置的第一與第二顯示面板至更佳的位置。該雙目顯示裝置典型具有用于觀視第一顯示面板的一第一透鏡組件與用于觀視第二顯示面板的一第二透鏡組件。
該對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)可包括一相機(jī)系統(tǒng)，用于通過第一透鏡組件而觀視或觀察該雙目顯示裝置的第一顯示面板、以及用于通過第二透鏡組件而觀視或觀察第二顯示面板。顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)(indicia)可定位于第一與第二顯示面板上。一種觀視屏幕系統(tǒng)可納入，用于觀視由該相機(jī)系統(tǒng)所提供于第一與第二顯示面板的顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)的影像。該觀視屏幕系統(tǒng)可包括基線(baseline)記號(hào)，藉此，借著調(diào)整該等顯示面板的位置，第一與第二顯示面板可調(diào)整至用于雙目觀視的一對(duì)準(zhǔn)位置，直到顯示于該觀視屏幕系統(tǒng)的顯示面板記號(hào)的影像以指出的可接受的對(duì)準(zhǔn)方式相對(duì)于該基線記號(hào)而定位。
在特別的實(shí)施例中，一顯示面板記號(hào)源可用以提供該顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)給第一與第二顯示面板。一觀視屏幕記號(hào)源系統(tǒng)可用以提供該基線記號(hào)給觀視屏幕系統(tǒng)。該顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)與基線記號(hào)可各自包含一個(gè)十字標(biāo)線(crosshair)，其可對(duì)準(zhǔn)彼此。
該種對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)可包括一安裝固定件，以牢固該雙目顯示裝置在一固定位置。該相機(jī)系統(tǒng)可包括用于觀視第一顯示面板的一第一相機(jī)與用于觀視第二顯示面板的一第二相機(jī)。第一與第二相機(jī)可相對(duì)于該安裝固定件而安裝。雙目顯示裝置的第一與第二透鏡組件可各自具有彼此間隔為一距離D1的一光軸。第一與第二相機(jī)可彼此間隔為大約相同距離D1以對(duì)準(zhǔn)于各自的第一與第二透鏡組件。第一與第二相機(jī)可位于一縱向軸的相對(duì)側(cè)。第一與第二相機(jī)可于一距離D2而預(yù)先聚焦在該縱向軸的一位置，允許該等相機(jī)當(dāng)通過該雙目顯示裝置的第一與第二透鏡組件被觀視時(shí)而聚焦于第一與第二顯示面板上。該觀視屏幕系統(tǒng)可包括第一與第二觀視屏幕。第一觀視屏幕能夠觀視由第一相機(jī)所看到的影像，且第二觀視屏幕能夠觀視由第二相機(jī)所看到的影像。
本發(fā)明也包括一種用于對(duì)準(zhǔn)一雙目顯示裝置的第一與第二顯示面板的方法。該種雙目顯示裝置典型的具有用于觀視第一顯示面板的一第一透鏡組件與用于觀視第二顯示面板的一第二透鏡組件。一種相機(jī)系統(tǒng)可通過第一透鏡組件而觀視或觀察該雙目顯示裝置的第一顯示面板，且可通過第二透鏡組件而觀視或觀察第二顯示面板。顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)可提供在第一與第二顯示面板上。一種觀視屏幕系統(tǒng)可觀視由該相機(jī)系統(tǒng)所提供在第一與第二顯示面板的顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)的影像。該觀視屏幕系統(tǒng)可包括基線記號(hào)。借著調(diào)整該等顯示面板的位置，第一與第二顯示面板可調(diào)整至用于雙目觀視的一對(duì)準(zhǔn)位置，直到顯示在該觀視屏幕系統(tǒng)的顯示面板記號(hào)的影像是以指出的可接受的對(duì)準(zhǔn)方式相對(duì)于該基線記號(hào)而定位。
在特別實(shí)施例中，第一與第二顯示面板可具有來自一顯示面板記號(hào)源的顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)。該觀視屏幕系統(tǒng)可具有來自一觀視屏幕記號(hào)源系統(tǒng)的基線記號(hào)。各個(gè)顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)與基線記號(hào)可顯示為可對(duì)準(zhǔn)彼此的一個(gè)十字標(biāo)線。
該種具有兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)固定件的雙目顯示器可借著一安裝固定件而牢固于一固定位置。第一顯示面板可借著該相機(jī)系統(tǒng)的一第一相機(jī)而觀視，且第二顯示面板可借著該相機(jī)系統(tǒng)的一第二相機(jī)而觀視。第一與第二相機(jī)可相對(duì)于安裝固定件而安裝。該雙目顯示裝置的第一與第二透鏡組件可各自具有彼此間隔為一距離D1的一光軸。第一與第二相機(jī)可間隔彼此分開大約相同的距離D1以對(duì)準(zhǔn)于第一與第二透鏡組件。第一與第二相機(jī)可位于一縱向軸的相對(duì)側(cè)。于一距離D2，第一與第二相機(jī)可預(yù)先聚焦于該縱向軸的一位置，藉以允許當(dāng)該等相機(jī)通過該雙目顯示裝置的第一與第二透鏡組件被觀視時(shí)而聚焦于第一與第二顯示面板上。由第一相機(jī)所看到的影像可借著觀視屏幕系統(tǒng)的一第一觀視屏幕而觀視，且第二相機(jī)所看到的影像可借著觀視屏幕系統(tǒng)的一第二觀視屏幕而觀視。第一與第二顯示面板的垂直與水平位置的至少一者可在對(duì)準(zhǔn)過程期間被調(diào)整。
在對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的校準(zhǔn)期間，該相機(jī)系統(tǒng)可預(yù)先聚焦在于一距離D2該縱向軸的一位置的一參考標(biāo)靶。基線記號(hào)可被校準(zhǔn)為定位于該觀視屏幕系統(tǒng)的適當(dāng)位置，用于對(duì)準(zhǔn)過程，其是藉由投射由該相機(jī)系統(tǒng)所觀視的參考標(biāo)靶的影像于觀視屏幕系統(tǒng)上?；€記號(hào)的位置可被調(diào)整到該觀視屏幕系統(tǒng)上，直到該基線記號(hào)是以指出可接受的對(duì)準(zhǔn)的方式相對(duì)于參考標(biāo)靶的影像而定位。在一些實(shí)施例中，基線記號(hào)可重迭于該參考標(biāo)靶的至少部分者。


圖1為本發(fā)明一種雙目顯示裝置的一個(gè)實(shí)施例的立體圖；圖2為本發(fā)明圖1的雙目顯示裝置的一個(gè)實(shí)施例的立體分解圖；圖3為本發(fā)明圖1與圖2的組裝后的雙目顯示裝置的俯視示意圖；圖4為本發(fā)明圖1的雙目顯示裝置的觀視光學(xué)組件進(jìn)行光學(xué)對(duì)準(zhǔn)以供雙目觀視的示意圖；圖5為本發(fā)明用于圖1的雙目顯示裝置的特定透鏡的示意圖；圖6為本發(fā)明一種雙目顯示裝置對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖7為本發(fā)明一種雙目顯示裝置的一顯示面板的示意前視圖，其中顯示對(duì)準(zhǔn)記號(hào)投射在顯示面板上；圖8為本發(fā)明觀視屏幕系統(tǒng)與關(guān)聯(lián)記號(hào)源的一觀視屏幕的立體圖，顯示記號(hào)與基線記號(hào)均顯示在觀視屏幕以用于對(duì)準(zhǔn)過程；圖9為本發(fā)明顯示一種顯示面板的側(cè)向調(diào)整的示意圖；圖10為本發(fā)明雙目顯示裝置對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的相機(jī)位置的俯視示意圖；圖11為本發(fā)明的一種參考標(biāo)靶的圖式；圖12為本發(fā)明納入圖1的雙目顯示模塊的一種頭部安裝式顯示裝置的一個(gè)特定實(shí)施例的立體圖；圖13A至13C為本發(fā)明戴著眼鏡而且配戴一種特定頭部安裝式顯示器的一使用者的立體圖；圖14A與14B為本發(fā)明圖13A至13C的顯示器的立體圖，其中一鼻支架或橋件縮回而露出一中央眼鏡支撐夾件、及該顯示器的鼻支架為展開；圖15為本發(fā)明由戴著眼鏡的一使用者所配戴的一種雙目顯示器的一個(gè)實(shí)施例的立體圖；圖16A與16B為本發(fā)明說明眼鏡支撐夾件的其它實(shí)施例的實(shí)例；圖17為本發(fā)明耳承件柄被折迭的一種頭部安裝式顯示器的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖。
圖中9A、9B 垂直調(diào)整框架10 雙目顯示裝置(Optics/Elect Module)11A、11B 水平調(diào)整框架12 主要?dú)んw14A、14B 顯示面板18A、18B 眼睛(Eye)20A、20B 透鏡組件
22A、22B 前蓋24A、24B 前透鏡25A、25B 透鏡框架26A、26B 后透鏡28A、28B 后蓋30 電路板32A、32B 電纜34A、34B 電源接線35 數(shù)據(jù)與電源輸入端口40 透鏡前端組件(LENS FRONT ELEMENT)42 非球面前端表面(ASPHERIC SURFACE1)46 非球面后端表面(ASPHERIC SURFACE2)50 透鏡后端組件(LENS REAR ELEMENT)52 非球面前端表面(ASPHERIC SURFACE3)56 非球面后端表面(ASPHERIC SURFACE4)100 中心軸(Centerline)115A 中心光軸115B 中心光軸122 光軸(Optic Centerline)122A、122B 光軸200 對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)224 安裝固定件226 相機(jī)系統(tǒng)226A、226B 相機(jī)228A、228B 連接器230 觀視屏幕記號(hào)源系統(tǒng)230A、230B 記號(hào)源232A、232B 電纜234 觀視屏幕系統(tǒng)
234A、234B 觀視屏幕236、240 電纜238 視頻轉(zhuǎn)換器242 顯示面板記號(hào)源244 屏幕246 垂直線247 垂直線248 水平線249 水平線250 中心251 顯示對(duì)準(zhǔn)記號(hào)252 基線記號(hào)254 中心縱向軸256 參考標(biāo)靶258A 十字標(biāo)線258B 十字標(biāo)線260 十字標(biāo)線300 使用者310 頭部安裝式顯視器(HMD Video Eyeware)311 殼體前段315 折迭式耳承件(Folding Ear Pieces)317 結(jié)構(gòu)夾具(Structural Clips)319 殼體后段320 側(cè)邊支撐夾件(Clip)330、332、335 前端中央支撐夾件(Center Clip for Usre’s Glasses)333 臂部(Malleable Wire for Adjustment)334 缺口端338 鉗部(Spring Loaded Clamp to Lock onto Glasses)340 鼻橋件(Nose-Bridge Deployed)
342 樞軸350 眼鏡(Usre’s Glasses)355 柄400 雙目顯示器420 殼體440 光學(xué)/電氣模塊460 橫越件510 頭部安裝式顯示器516 耳承件516a、516b 柄段517a、517b 彎曲部518a、518b 折迭接頭520 殼體521 外形522 連接件524 使用者526 脊部528 鼻橋件具體實(shí)施方式
圖1是本發(fā)明一種雙目顯示裝置的一個(gè)實(shí)施例的立體圖。圖中是具有一主要框架或殼體12的一種特定的雙目顯示裝置或模塊的一個(gè)實(shí)例。雙目顯示裝置10也具有一第一(或右側(cè))透鏡組件20A與一第二(或左側(cè))透鏡組件20B。另一顯示的是一電子電路板30，其接口連接該等顯示面板與外部的電源與視頻/影像源。尤其是，雙目顯示裝置10是一種雙目顯示模塊(BDM，binocular displaymodule)，其可為實(shí)施在一種頭部安裝式顯示器(HMD，head-mounted display)裝置內(nèi)。將光學(xué)單元接合在一起的主要?dú)んw12可被固定(如圖所示)或可針對(duì)于個(gè)體的特定的瞳孔距離(IPD)而調(diào)整。
雙目顯示裝置10的商用實(shí)施例是可購(gòu)自美國(guó)馬薩諸塞州Taunton的Kopin公司的零件編號(hào)BDM-230K與BDM-922K。二種型式者都重量輕，分別為26克與28克。二種型式也提供低功率消耗，分別為小于450毫瓦與960毫瓦。BDM-230K是長(zhǎng)寬高為97.5mm×22.0mm×23.75mm，提供的是230K彩色的QVGA分辨率(320×240)，且供應(yīng)一24度的視野。BDM-922K是長(zhǎng)寬高為95.6mm×22.3mm×31.15mm，提供的是922K彩色的VGA分辨率(640×480)，且供應(yīng)一32度的視野。二種型式的操作在一3.3伏特的電源供應(yīng)器實(shí)現(xiàn)，且自動(dòng)選擇NTSC或PAL標(biāo)準(zhǔn)的視頻源。
圖2是圖1的雙目顯示裝置的立體分解圖。如圖2所示，透鏡組件20A、20B藉由前端安裝螺絲而安裝在主要?dú)んw12的前(觀視者)側(cè)。各個(gè)透鏡組件20A、20B可包括一或更多個(gè)透鏡組件，但是特定為一種二組件式透鏡。如此，各個(gè)透鏡組件顯示為具有一前透鏡24A、24B與一后透鏡26A、26B，其藉由一透鏡框架25A、25B所配接。配接的透鏡容納在一前蓋22A、22B與一后蓋28A、28B之內(nèi)。各個(gè)組裝后的透鏡組件具有一關(guān)聯(lián)的光軸122A、122B。
如圖2所示，電氣構(gòu)件借著后端安裝螺絲而安裝在主要?dú)んw12的后側(cè)。所顯示的影像形成于一第一(或右側(cè))顯示面板14A與一第二(或左側(cè))顯示面板14B。右側(cè)顯示面板14A與左側(cè)顯示面板14B可以是液晶顯示器(LCD)面板組件，且可包括LED或其它適合的背光件。各個(gè)顯示面板具有一關(guān)聯(lián)的光軸115A、115B。特別適合的顯示面板是CyberDisplay系列的微顯示器，其可商購(gòu)自美國(guó)馬薩諸塞州Taunton的Kopin公司的零件編號(hào)KCD-QDNF-AA/BA與KCD-VDCF-AA/BA，當(dāng)然也可使用具有對(duì)角尺寸小于約25mm的其它適合的微顯示器。
電路板30被牢固在主要?dú)んw12的中央后側(cè)，當(dāng)然可使用其它的安裝位置。電路板被設(shè)計(jì)成通過數(shù)據(jù)與電源輸入端口35而接收來自外部來源的視頻信號(hào)與電源輸入。右側(cè)顯示面板14A與左側(cè)顯示面板14B可電氣連接至電路板30且可具有動(dòng)畫影像，諸如視頻影像、計(jì)算機(jī)化的影像、靜止影像、等等。視頻/影像數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由一帶狀電纜32A、32B而由該電路板提供至各個(gè)顯示面板14A、14B。電路板30也經(jīng)由電源接線34A、34B而提供電源至顯示面板。
雙目顯示裝置10也可包括一垂直調(diào)整框架9A、9B與一水平調(diào)整框架11A、11B，用于調(diào)整各個(gè)顯示面板14A與14B的垂直與水平的位置。該等調(diào)整框架因此為固定件，其用以相對(duì)于主要?dú)んw12的中心軸100對(duì)準(zhǔn)種種的光軸。應(yīng)當(dāng)被理解的是在某些實(shí)施例中，該等顯示面板是可能必須調(diào)整為平行于諸軸的。
圖3是圖1與圖2的組裝后的雙目顯示裝置10的俯視示意圖。如圖3所示，第一透鏡組件20A與第二透鏡組件20B被各自的光學(xué)中心線軸122A與122B之間分隔為一距離D1。此為提供對(duì)準(zhǔn)于使用者的右眼與左眼，用于觀視各自的右側(cè)顯示面板14A與左側(cè)顯示面板14B。對(duì)于最佳的雙目觀視，顯示器14A與14B應(yīng)該位于一最佳位置。然而，可接受的雙目觀視可借著低于最佳對(duì)準(zhǔn)而達(dá)成。應(yīng)當(dāng)被了解的是將具有在最佳位置附近之一可接受位置范圍，視工程技術(shù)、制造容許誤差與末端使用者需求等等而定。
圖4系是圖1的雙目顯示裝置的觀視光學(xué)組件于光學(xué)對(duì)準(zhǔn)以供雙目觀視的示意圖。顯示面板14A與14B是可選用地對(duì)準(zhǔn)或定位，如圖4所示，俾使如通過透鏡組件20A與20B由觀視者的眼睛18A、18B所觀視的顯示面板14A與14B所顯示的影像是呈現(xiàn)為收斂或重迭于沿著縱向中心線軸100的相同點(diǎn)上，沿著縱向中心線軸100，開始于一距離D2且終止于一距離D3。特定的距離D2是可變化的且可由用于透鏡組件20A與20B所選取的光學(xué)組件而決定。
對(duì)于一種可能的雙目顯示裝置10，距離D1可設(shè)定為一63.5毫米(mm)瞳孔距離(IPD)標(biāo)準(zhǔn)，距離D2可為二公尺、1/2屈光度(diopter)與0.916度(55’)，而距離D3可為四公尺、1/4屈光度與0.458度(27.5’)。該等光學(xué)組件的特定的規(guī)格如下視野24°眼睛間隙20mm出射光瞳9.5mm失真0.15％同軸最大1.4％離軸于角隅的側(cè)向彩色9mm系統(tǒng)/規(guī)定數(shù)據(jù)如下z=cr21+1-(1+k)c2r2+α1r2+α2r4+α3r6+α4r8+α5r10+α6r12+α7r14+α8r16]]>其中，c＝1/半徑，k＝錐線(conic)，且r＝自軸線的徑向距離。使用于該等透鏡的特定材料是zeonex與聚苯乙烯(polystyrene)，但諸如zeonex與聚碳酸鹽(polycarbonate)之類的其它適合的材料也可運(yùn)用。
圖5是使用于圖1的雙目顯示裝置的特定透鏡的示意圖。如圖5所示，具有一透鏡前端組件40與一透鏡后端組件50。透鏡前端組件40具有一非球面前端表面42與一非球面后端表面46。透鏡后端組件50也具有一非球面前端表面52與一非球面后端表面56。尤其是，該等透鏡可由下列的表面數(shù)據(jù)摘要所描述

表面數(shù)據(jù)細(xì)目如下表面7平均非球面繞射非球面(EVENASPH DIFFR ASPHERE)于r2的系數(shù)0于r4的系數(shù)7.42e-005于r6的系數(shù)1.32e-006于r8的系數(shù)-7.2e-008于r10的系數(shù)1.58e-009于r12的系數(shù)-1.75e-011于r14的系數(shù)8.9e-014于r16的系數(shù)-1.72e-016隙縫矩形隙縫X半寬度9.8Y半寬度7.35表面9二元化_2(BINARY_2)繞射階1
于r2的系數(shù)0于r4的系數(shù)4.1e-006僅為基本曲度于r6的系數(shù)-1.51e-005針對(duì)繞射垂度(sag)細(xì)目于r8的系數(shù)4.12e-007于r10的系數(shù)-6.06e-009于r12的系數(shù)5.3e-011于r14的系數(shù)-2.57e-013于r16的系數(shù)5.3e-016最大項(xiàng)(term)3最大rad ap1繞射階級(jí)尺寸1.044微米于P至2之項(xiàng)-41.2于r2的等附加系數(shù)-.0068433于P至4之項(xiàng)0.23于r4的等附加系數(shù)3.8203e-005于P至6之項(xiàng)-0.0006于r6的等附加系數(shù)-9.966e-008隙縫矩形隙縫X半寬度9Y半寬度6.75表面11平均非球面修正板(EVENASPH CORRECTOR PLATE)于r2的系數(shù)0.0584于r4的系數(shù)-0.00027于r6的系數(shù)-9.08e-006于r8的系數(shù)-1.22e-007于r10的系數(shù)7.47e-009于r12的系數(shù)-6.12e-011于r14的系數(shù)9.66e-014于r16的系數(shù)-7.21e-016隙縫矩形隙縫X半寬度6.7Y半寬度5表面13標(biāo)準(zhǔn)球面(STANDARD SPHERICAL)
隙縫矩形隙縫X半寬度6.7Y半寬度5表面7垂度(sag)的明細(xì)表如下(單位為毫米)表面7的半直徑1.024836E+001.
最佳配合球面曲度8.667775E-002.
最佳配合球面半徑1.153699E+001.
最佳配合球面余差(residual)2.467121E-001.(rms)


表面9垂度(sag)的明細(xì)表如下(單位為毫米)表面9的半直徑9.871038E+000.
最佳配合球面曲度-1.709025E-002.
最佳配合球面半徑-5.851288E+001.
最佳配合球面余差1.907468E-001.(rms)


表面11垂度(sag)的明細(xì)表如下(單位為毫米)表面11之半直徑7.706994E+000.
最佳配合球面曲度2.206208E-002.
最佳配合球面半徑4.532664E+001.
最佳配合球面余差1.618948E-001.(rms)

表面13垂度(sag)的明細(xì)表如下(單位為毫米)表面13的半直徑6.945534E+000.
最佳配合球面曲度2.000000E-002.
最佳配合球面半徑5.000000E+001.
最佳配合球面余差2.041468E-012.(rms)

欲在中心軸100的距離D2得到顯示面板14A與14B的期望可接受的光學(xué)收斂性，顯示器14A與14B的位置應(yīng)相對(duì)于透鏡組件20A、20B與中心軸100適當(dāng)定位或?qū)?zhǔn)。當(dāng)一雙目顯示裝置10是初始組裝，顯示面板14A與14B是典型的并未在可接受的位置。藉由肉眼來調(diào)整顯示面板14A與14B的位置是緩慢且困難而具有不一致的結(jié)果。
因此需要一種特定的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其可被用來更為快速、容易、及光學(xué)一致對(duì)準(zhǔn)一雙目顯示裝置10的顯示器14A與14B以及其它的雙目顯示裝置于用于適合雙目觀視的可接受的位置。一可能的雙目顯示裝置10的對(duì)準(zhǔn)的討論如下。
圖6是一種雙目顯示裝置對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)200可包括一安裝固定件224，雙目顯示裝置10可在對(duì)準(zhǔn)過程期間被固并至該安裝固定件224在一固定位置，舉例而言，藉由可鉗固(clamping)或其它適合方法。一相機(jī)系統(tǒng)226可納入以供檢視通過右側(cè)透鏡組件20A與左側(cè)透鏡組件20B，用于觀視、觀察或記錄各自的右側(cè)顯示面板14A與左側(cè)顯示面板14B。在一個(gè)實(shí)施例中，相機(jī)系統(tǒng)226可包括一第一(或右側(cè))相機(jī)226A、與一第二(或左側(cè))相機(jī)226B，其為安裝或固定至安裝固定件224。右側(cè)相機(jī)226A可通過右側(cè)透鏡組件20A而觀視、觀察或記錄右側(cè)顯示面板14A，且左側(cè)相機(jī)226B可通過左側(cè)透鏡組件20B而觀視、觀察或記錄左側(cè)顯示面板14B。
一旦該雙目顯示裝置10被牢固至安裝固定件224，一顯示面板記號(hào)源242可電氣連接至雙目顯示裝置10(諸如于電路板30)，用于提供顯示對(duì)準(zhǔn)記號(hào)251給右側(cè)顯示面板14A與左側(cè)顯示面板14B。在一個(gè)實(shí)施例中，顯示對(duì)準(zhǔn)記號(hào)251可為具有垂直線247與水平線249的一個(gè)十字標(biāo)線(crosshair)，其沿著顯示面板14A與14B的中心光軸115而位于中心，例如如在圖7所示的右側(cè)顯示面板14A所見。顯示對(duì)準(zhǔn)記號(hào)251可以類似方式出現(xiàn)在左側(cè)顯示面板14B。
參考圖6，如由相機(jī)系統(tǒng)226所看見的右側(cè)顯示面板14A與左側(cè)顯示面板14B的影像顯示或投射在一觀視屏幕系統(tǒng)234。結(jié)果，在右側(cè)顯示面板14A與左側(cè)顯示面板14B的顯示對(duì)準(zhǔn)記號(hào)251也顯示在觀視屏幕系統(tǒng)234。在一個(gè)實(shí)施例中，觀視屏幕系統(tǒng)234可具有一第一或右側(cè)觀視屏幕234A、與一第二或左側(cè)觀視屏幕234B。右側(cè)觀視屏幕234A與右側(cè)相機(jī)226A連通，以觀視在右側(cè)顯示面板14A上的顯示對(duì)準(zhǔn)記號(hào)251的影像，且左側(cè)觀視屏幕234B與左側(cè)相機(jī)226B連通，以觀視在左側(cè)顯示面板14B的顯示對(duì)準(zhǔn)記號(hào)251的影像。觀視屏幕系統(tǒng)234也可自一觀視屏幕記號(hào)源系統(tǒng)230而具有基線記號(hào)252。在一個(gè)實(shí)施例中，基線記號(hào)252可為具有相交于一交點(diǎn)或中心250的垂直線246與水平線248的一個(gè)十字標(biāo)線。
在觀視屏幕234A與234B中所顯示者的一個(gè)實(shí)例可見于圖8，是描繪右側(cè)觀視屏幕234A的一個(gè)實(shí)施例。觀視屏幕記號(hào)源系統(tǒng)230可具有一第一或右側(cè)記號(hào)源230A與第二或左側(cè)記號(hào)源230B，其為關(guān)聯(lián)于且連接至各自的觀視屏幕234A與234B?；€記號(hào)252可由右側(cè)記號(hào)源230A所提供至右側(cè)觀視屏幕234A，且由左側(cè)記號(hào)源230B所提供至左側(cè)觀視屏幕234B。
參考圖8，在對(duì)準(zhǔn)期間，觀視屏幕234A的屏幕244可顯示在顯示面板14A上的顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)251及基線記號(hào)252。基線記號(hào)252可定位于觀視屏幕234A的屏幕244的一預(yù)定或預(yù)先校準(zhǔn)位置，用于對(duì)準(zhǔn)程序。在雙目顯示裝置10的顯示面板14A接著被調(diào)整以移動(dòng)顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)251而對(duì)準(zhǔn)于觀視屏幕234A上的基線記號(hào)252。一旦該對(duì)準(zhǔn)系做成，顯示面板14A接著定位于相對(duì)于雙目顯示裝置10的適當(dāng)位置，用于適合的雙目觀視。藉由調(diào)整雙目顯示裝置10的垂直調(diào)整框架9與水平調(diào)整框架11(圖2)，顯示面板14A可被垂直及水平移動(dòng)。
用于對(duì)準(zhǔn)顯示面板14B的程序也是類似的，其中，針對(duì)顯示面板14B的顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)251可移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)于觀視屏幕234B的基線記號(hào)252，其借著移動(dòng)或調(diào)整于雙目顯示裝置10的顯示面板14B。顯示面板14A與14B可以對(duì)稱方式而調(diào)整。
典型而言，顯示面板14A與14B移動(dòng)直到在屏幕244的顯示對(duì)準(zhǔn)記號(hào)251的十字標(biāo)線對(duì)準(zhǔn)或是重迭于基線記號(hào)252，使得顯示面板14A與14B的中心光軸115定位于基線記號(hào)252的中心250。顯示面板14A與14B的該調(diào)整可手動(dòng)或是自動(dòng)調(diào)整，舉例而言，可借著適合的機(jī)具、機(jī)械手臂等等。若記號(hào)251與252無(wú)法彼此重迭，可允許記號(hào)251與252以對(duì)稱方式且于容許誤差范圍內(nèi)定位而相互靠近。有可能的是一顯示面板14A或14B可能不需要任何調(diào)整，或是可能僅需要在一個(gè)方向的調(diào)整。一旦調(diào)整，顯示面板14A與14B可被黏著劑或藉由其它適合機(jī)構(gòu)而鎖定。
參考圖9，透鏡組件20A與20B的光軸122可被定位或置放于如同顯示面板14A與14B的光軸115的相同水平準(zhǔn)位或平面。然而，顯示面板14A與14B的光軸115典型定位為以一距離X而側(cè)向偏離自透鏡組件20A與20B的光軸122且朝向中心縱向軸100。
參考圖10，相機(jī)226A與226B(圖6)可安裝至安裝固定件224，安裝方式為相機(jī)226A與226B定位于一中心縱向軸254的相對(duì)側(cè)且延伸或置放為沿著一共同水平面。相機(jī)226A與226B可安裝成彼此平行，或是在一些實(shí)施例中，其稍微彎曲朝向彼此。相機(jī)226A與226B可如同透鏡組件20A與20B而彼此間隔于中心之間為大約相同的距離D1，或在一可接受的容許誤差之內(nèi)。此外，當(dāng)牢固至安裝固定件224時(shí)，安裝固定件224的中心縱向軸254可符合雙目顯示裝置10的中心軸100。因此，當(dāng)其牢固至安裝固定件224，相機(jī)226A與226B可光學(xué)符合或是對(duì)準(zhǔn)于雙目顯示裝置10的透鏡組件20A與20B的光軸122。
相機(jī)226A與226B可預(yù)先聚焦或預(yù)先校準(zhǔn)于距離D2的中心縱向軸254的一位置的一參考標(biāo)靶256(圖11)。參考標(biāo)靶256可包括一第一或右側(cè)十字標(biāo)線258A、與一第二或左側(cè)十字標(biāo)線258B，其可定位為于一水平面P分開一距離D1，以供對(duì)準(zhǔn)于各自的相機(jī)226A與226B。一中央十字標(biāo)線260可于水平面P定位于十字標(biāo)線258A與258B之間，以供對(duì)準(zhǔn)于軸254。相機(jī)226A與226B可預(yù)先聚焦于各自的十字標(biāo)線258A與258B。當(dāng)其為通過雙目顯示裝置10的透鏡組件20A與20B觀視時(shí)，相機(jī)226A與226B的預(yù)先聚焦允許相機(jī)226A與226B為聚焦于顯示面板14A與14B。距離D2呈現(xiàn)為相同于如同當(dāng)通過雙目顯示裝置10的透鏡組件20A與20B而觀視顯示面板14A與14B。在一個(gè)實(shí)施例中，于相機(jī)226A與226B之間(于中心之間)的距離D1可為63.5毫米(mm)，以符合具有光軸22而分隔63.5mm瞳孔距離(IPD)標(biāo)準(zhǔn)的一距離D1的透鏡組件20A與20B的一雙目顯示裝置10。
于各個(gè)屏幕234A與234B的基線記號(hào)252的位置可預(yù)先校準(zhǔn)至用于對(duì)準(zhǔn)過程的一適合位置。此舉可借著投射如由相機(jī)226A與226B所觀視之參考標(biāo)靶256的十字標(biāo)線258A與258B的影像于觀視屏幕234A與234B而達(dá)成。然后，基線記號(hào)252可被投射于各個(gè)觀視屏幕234A與234B上。借著調(diào)整于觀視屏幕記號(hào)源230A與230B的控制，于各個(gè)觀視屏幕上的基線記號(hào)252的位置可作調(diào)整，直到基線記號(hào)252重迭于各個(gè)觀視屏幕234A與234B的十字標(biāo)線258A與258B的影像。基線記號(hào)252接著位于各個(gè)觀視屏幕234A與234B的校準(zhǔn)位置。
預(yù)先校準(zhǔn)的一種替代方法是可借著牢固一個(gè)雙目顯示裝置10至安裝固定件224而達(dá)成，其已經(jīng)具有適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)的顯示面板14A與14B。顯示面板記號(hào)源242可接著被連接而與雙目顯示裝置10連通，且顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)251是以一種置中(centered)方式而投射于顯示面板14A與14B上?；€記號(hào)252可投射于各個(gè)觀視屏幕234A與234B，且基線記號(hào)252的位置可借著調(diào)整于觀視屏幕記號(hào)源230A與230B的控制而移動(dòng)，直到基線記號(hào)252重迭于各個(gè)觀視屏幕234A與234B的顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)251。
在一個(gè)實(shí)施例中，顯示面板記號(hào)源242可為一視頻源，其可藉由一電纜240、視頻轉(zhuǎn)換器238、與一電纜236而連接于雙目顯示裝置10并與其連通。電纜240可為一視頻電纜，視頻轉(zhuǎn)換器238可以轉(zhuǎn)換VGA至NTSC，且電纜236可為一BDM電纜。相機(jī)系統(tǒng)226的相機(jī)226A與226B可為CCD相機(jī)，且可具有一12V DC/500mA調(diào)節(jié)式電源供應(yīng)器與一12.0mm FL微視頻透鏡。相機(jī)226A與226B可藉由例如BNC公(male)至NTSC公(male)型式連接器的連接器228A與228B而連接連通于觀視屏幕記號(hào)源230A與230B。觀視屏幕記號(hào)源230A與230B可具有一指輪(thumbwheel)位置控制的TG100單相機(jī)調(diào)整式視頻標(biāo)靶產(chǎn)生器。觀視屏幕234A與234B可借著諸如BNC公至BNC公型式電纜的各自的電纜232A與232B而連接連通于各自的觀視屏幕記號(hào)源230A與230B。觀視屏幕234A與234B可具有EIA/CCIR自動(dòng)感測(cè)的12寸的單色監(jiān)視器。
雖然一種特定的顯示面板記號(hào)源242與觀視屏幕記號(hào)源系統(tǒng)230已經(jīng)描述了，但要了解的是可使用用于產(chǎn)生記號(hào)的其它的適合裝置。雖然顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)251與基線記號(hào)252顯示在一個(gè)實(shí)施例是指在對(duì)準(zhǔn)過程期間重迭的十字標(biāo)線，了解的是記號(hào)251與252可為諸多不同的結(jié)構(gòu)。舉例而言，記號(hào)251與252可為其它的幾何記號(hào)，例如圓形、方形、多邊形、等等，或是可為復(fù)雜的影像、圖案、結(jié)構(gòu)、圖像等等，其是被對(duì)準(zhǔn)的。此外，記號(hào)251與252無(wú)須相同或重迭，舉例而言，一者可代表一標(biāo)靶、拼圖、半個(gè)影像等等，而另一者可代表飛鏢、拼圖的缺片、另一半個(gè)影像等等，其是為用于對(duì)準(zhǔn)目的而定位于適當(dāng)位置。此外，顯示對(duì)準(zhǔn)記號(hào)251與252的一或二者無(wú)須為電子式產(chǎn)生于顯示面板14A與14B、或是觀視屏幕234A與234B上。舉例而言，記號(hào)251與252的一或二者可為實(shí)際附加至顯示面板14A與14B或觀視屏幕234A與234B，或是可為實(shí)體特征，諸如邊緣、外形、特定特點(diǎn)等等。隨著不同的記號(hào)251與252，參考標(biāo)靶256的結(jié)構(gòu)也可變化。
雖然顯示面板14A與14B顯示為具有單一個(gè)整體的屏幕，顯示面板14A與14B可包括接合在一起的多個(gè)屏幕以形成一組合式的顯示面板。另外，對(duì)于一些實(shí)施例，安裝固定件224可位于諸如一機(jī)械手臂的機(jī)構(gòu)上，或是一機(jī)械夾具可作為安裝固定件224以定位雙目顯示裝置10的透鏡組件20A與20B，對(duì)準(zhǔn)于相機(jī)系統(tǒng)226。
雖然對(duì)于一個(gè)實(shí)施例的相機(jī)226A與226B安裝至安裝固定件224，換句話說，相機(jī)226A與226B可相對(duì)于安裝固定件224而安裝，而無(wú)須直接安裝至安裝固定件224。雖然圖6描繪觀視屏幕系統(tǒng)234為具有二個(gè)觀視屏幕234A與234B，觀視屏幕系統(tǒng)234具有僅有的一個(gè)觀視屏幕。對(duì)于該種情形，屏幕244可分割以供顯示及對(duì)準(zhǔn)二個(gè)顯示面板14A與14B于相同的屏幕244。對(duì)于其它實(shí)施例，單一個(gè)觀視屏幕僅可一次顯示及對(duì)準(zhǔn)一個(gè)顯示面板14A或14B，但是可為切換于一者或另一者之間。單一個(gè)觀視屏幕記號(hào)源230也用以產(chǎn)生用于對(duì)準(zhǔn)二個(gè)顯示器14A與14B的二個(gè)單獨(dú)的基線記號(hào)252。此外，相機(jī)系統(tǒng)226可包括僅有一個(gè)相機(jī)。對(duì)于該種情形，該相機(jī)可具有光學(xué)組件以同時(shí)或依序通過二個(gè)透鏡組件20A與20B而觀視，或是一機(jī)構(gòu)可使用以依序相對(duì)于透鏡組件20A與20B對(duì)準(zhǔn)該相機(jī)。雖然圖6描繪了種種的構(gòu)件之間的電氣連接，諸如藉由電纜與連接器，若有需要，可在選擇的構(gòu)件之間使用無(wú)線通訊。
雖然已經(jīng)揭示的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的實(shí)施例已經(jīng)顯示及說明是為對(duì)準(zhǔn)在圖1至圖3所繪制的雙目顯示裝置10的顯示面板14A與14B，需要了解的是可有數(shù)個(gè)不同的雙目顯示裝置的顯示面板的對(duì)準(zhǔn)。此外，對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的實(shí)施例可使用以對(duì)準(zhǔn)包括投影裝置、投影電視、非雙目觀視裝置等等的其它裝置的顯示器。
回到圖1至3，借著整合電子電路板30成為一整體單元，可達(dá)成一種獨(dú)立式(self-contained)的解決方式，其可容易納入至一HMD產(chǎn)品。該整體單元提供一種最佳化的光學(xué)解決方式，其為預(yù)先對(duì)準(zhǔn)且具有內(nèi)建的電子組件。設(shè)計(jì)HMD的顧客僅需要提供一選擇的視頻信號(hào)與電源給BDM 10。
圖12是納入第1圖的雙目顯示模塊的一種頭部安裝式顯示裝置的一個(gè)特定實(shí)施例的立體圖。圖示的特定實(shí)施例是一種超輕型(ultra-light)實(shí)施。此單元包括一薄壁真空形成或注射模塑的頭部安裝式殼體310，其包含一前段311與一后段319。折迭式耳承件315通過該殼體而附接至結(jié)構(gòu)夾具317，其定位至殼體前段311內(nèi)且由螺絲所牢固。此等夾具317也可被模制在殼體前段311內(nèi)。BDM 10夾設(shè)于前與后端之間。若HMD 310包括音訊能力，音訊電纜也可連接至該模塊結(jié)構(gòu)。HMD 310可以類似于配戴一副眼鏡的方式而配戴。
對(duì)于一些實(shí)施例，僅有單一個(gè)LCD顯示器14可被定位于HMD殼體310之內(nèi)。對(duì)于單一個(gè)LCD顯示器14上的顯示影像可為由配戴者所雙目觀視，或單一個(gè)顯示裝置可配戴作為一種雙目顯示器。一使用者300配戴眼鏡350時(shí)可配戴HMD 310。
圖13A至圖13C是當(dāng)戴著眼鏡時(shí)也配戴一種特定頭部安裝式顯示器的一使用者的立體圖。耳承件柄315包括側(cè)邊支撐夾件320，其可置放于眼鏡350的柄355上且與其接合，以支撐HMD 310于眼鏡350的柄355。夾件320可為伸縮式，例如側(cè)向、垂直、于某個(gè)角度、沿著一弧線等等，使得若是一使用者300未配戴眼鏡350，夾件320可以縮回。若有需要，夾件320也可為可拆卸式。
HMD 310也可具有一前端中央支撐夾件330，用于置放于眼鏡350的框架的頂部中央?yún)^(qū)域并與其接合，用于更進(jìn)一步支撐HMD 310于眼鏡350上。若有需要，夾件330可延伸到眼鏡350的框架的大部分或全部長(zhǎng)度，或可使用多個(gè)夾件330。夾件320也可以類似的方式構(gòu)成。夾件320及/或夾件330可提供彈性的夾持，且可提供顯示器310側(cè)向或沿著觀視軸的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)。
顯示器310也可具有一鼻橋件或支撐件。當(dāng)使用者戴著眼鏡時(shí)，鼻橋件可以縮回以順應(yīng)眼鏡，或若使用者未戴著眼鏡時(shí)便展開。
參考圖14，鼻橋件340可樞轉(zhuǎn)于一樞軸342。鼻橋件340的樞轉(zhuǎn)動(dòng)作可裝載彈簧及/或可具有鎖定能力。鼻橋件340可附接至夾件330，且可用于縮回時(shí)而露出該夾件330，或是在展開時(shí)而覆蓋該夾件330。夾件330可包括一缺口、溝部、凹部等等，其可接合眼鏡350的頂部。
圖15描繪一種雙目顯示器400的一個(gè)實(shí)施例，其不同于圖12至圖14所繪制的HMD 310，不同在于雙目顯示器400包括一殼體420，其含有一光學(xué)/電氣模塊440且具有單一個(gè)LCD顯示器14。殼體420的尺寸及位置位于使用者300的僅一個(gè)眼睛的前方，使得另一個(gè)眼睛為未受到阻礙。殼體420、夾件330、與鼻橋件340可安裝在一橫越件460，其為延伸于耳承件柄315之間。LCD顯示器14可由眼鏡350所支撐且定位于如圖所示的右眼或左眼的前方。
圖16A與圖16B描繪前端中央支撐夾件的其它實(shí)施例。如圖16A所示，一前端中央支撐夾件332可由可彎曲或可變形的材料(諸如鐵線)所做成，以允許調(diào)整。夾件332可包括二個(gè)臂部333，其各者具有一缺口端334，以供于橋件區(qū)域中置放在眼鏡350的框架的頂部上及與其接合。
在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖16B圖所示，一前端中央支撐夾件335可包括一裝載彈簧的夾具，用于在橋件區(qū)域中接合及鎖定至眼鏡350的框架的頂部。夾件335顯示為具有其鉗夾于側(cè)向方向的鉗部338?；蛘呤?，夾件335可以其它適合的方向、沿著一弧線、或于類似凸輪(cam)的配置而鉗夾。也可使用具有其它架構(gòu)的中央支撐夾件。
也應(yīng)了解的是HMD的耳承件柄無(wú)須折迭且可與殼體整合。對(duì)于可配戴眼鏡的顯示器的一些實(shí)施例，耳承件柄也可省略。對(duì)于該等實(shí)施例，顯示器可包括另外的夾件、夾具、設(shè)定螺絲等等在用于接合眼鏡的其它的位置，而使其穩(wěn)定。對(duì)于一些實(shí)施例，眼鏡也可牢固在顯示器的殼體內(nèi)。夾件或牢固部件也可定位于眼鏡的底部以助于牢固。眼鏡也可包括納入框架內(nèi)的附接裝置、配置或特征，例如孔、螺旋孔、銷、鎖片或插座等等，使顯示器的配接的固定裝置、配置或特征可接合至其，以供鎖定顯示器至眼鏡。BDM 10也可被制造成直接耦接至耳承件。
圖17是具有折迭式耳承件柄的一種頭部安裝式顯示器的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖。如圖中所示，二個(gè)耳承件或柄516可固定至BDM殼體520，允許該結(jié)構(gòu)以類似于戴著一副眼鏡的方式而配戴。一種特定的結(jié)構(gòu)可商購(gòu)自美國(guó)馬薩諸塞州Taunton的Kopin公司的零件編號(hào)KCD-QDNF-BA。
殼體520可具有外形521在前表面，外形521提供類似于眼鏡透鏡的一外觀。一脊部(ridge)526可延伸到前表面上。一鼻橋件528可納入，以供置放在使用者524的鼻子上。一連接肋部(rib)、件(piece)或部件(member)522可延伸跨于殼體520的前端且連接至耳承件柄516。連接件522可固定至殼體520，或可為整體形成或模制至殼體520。
耳承件柄516可包括超過一個(gè)折迭接頭(joint)，例如圖示的第一與第二折迭接頭518a與518b；以及超過一個(gè)柄段(segment)，例如圖示的第一與第二柄段516a與516b。第一折迭接頭518a是可樞轉(zhuǎn)式或折迭式連接耳承件柄516至連接件522。第二折迭接頭518b可定位于各個(gè)耳承件柄516上的一中間位置，且可樞轉(zhuǎn)式或折迭式彼此連接柄段516a與516b。第一折迭接頭518a可允許各個(gè)耳承件柄516的第一段516a折迭在殼體520的后端的后方。第二折迭接頭518b可允許第二段516b相對(duì)于第一段516a折迭，藉以減小耳承件柄516的長(zhǎng)度或尺寸。接頭518a與518b可折迭或旋轉(zhuǎn)于一預(yù)定且固定的弧度或角度，且可具有鎖定機(jī)構(gòu)。
耳承件柄516也可包括一或更多個(gè)彎曲部(bend)，例如圖示的彎曲部517a與517b。彎曲部517a與517b的形狀可做成允許耳承件柄516更緊密地折迭繞于殼體520的后端，并達(dá)舒適的目的。折迭接頭518a與518b可以朝內(nèi)方式折迭，且結(jié)合于彎曲部517a與517b，可允許段516a與516b以緊湊方式緊密折迭至殼體520，便于存放。尤其，當(dāng)折迭時(shí)，形成的組件可配合使用者的手掌，且可當(dāng)成一副眼鏡的尺寸。對(duì)于一些實(shí)施例，各個(gè)耳承件柄可具有超過二個(gè)接頭與二個(gè)柄段。
盡管本發(fā)明已經(jīng)關(guān)于特定的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了圖示及說明，熟悉本項(xiàng)技術(shù)的技術(shù)人員需要了解的是在未偏離本發(fā)明精神范疇的前提下，可進(jìn)行形式與細(xì)節(jié)的種種變化。
權(quán)利要求
1.一種雙目顯示裝置，其特征在于，包含一框架；一第一顯示面板，安裝至該框架，用于形成具有一第一顯示軸的一第一影像；一第二顯示面板，安裝至該框架，用于形成具有一第二顯示軸的一第二影像；一第一透鏡組件，安裝至該框架且具有一第一觀視軸；一第二透鏡組件，安裝至該框架且具有一第二觀視軸；一第一對(duì)準(zhǔn)固定件，用于相對(duì)于第一觀視軸對(duì)準(zhǔn)第一顯示軸；一第二對(duì)準(zhǔn)固定件，用于相對(duì)于第二觀視軸對(duì)準(zhǔn)第二顯示軸；以及一緊固物，用于固定第一與第二對(duì)準(zhǔn)固定件分別對(duì)準(zhǔn)，使得當(dāng)由一觀視者通過第一與第二透鏡組件雙目觀視第一與第二影像時(shí)而登錄第一與第二影像。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，其中，該等顯示面板是液晶顯示面板。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，進(jìn)一步包含至少一個(gè)背光件，以照明該等顯示面板。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，進(jìn)一步包含一接口電路，耦接至該等顯示面板，以提供電源與一數(shù)據(jù)信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，其中，該等對(duì)準(zhǔn)固定件允許該等顯示面板相對(duì)于該框架的垂直與水平的調(diào)整。
6.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，其中，該緊固物是一黏著劑。
7.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，進(jìn)一步包含一第一耳承件與一第二耳承件，用于安裝該框架至一觀視者的頭部。
8.如權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其特征在于，其中，該等耳承件包括沿著各個(gè)耳承件的縱向長(zhǎng)度配置的各自的鉸鏈。
9.如權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其特征在于，進(jìn)一步包含眼鏡安裝件，以利于該框架至眼鏡的安裝。
10.如權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其特征在于，其中，該等眼鏡安裝件包括一伸縮式鼻橋件。
11.一種對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，用于對(duì)準(zhǔn)一雙目顯示裝置的第一與第二顯示面板，其特征在于，該雙目顯示裝置具有用于觀視第一顯示面板的一第一透鏡組件與用于觀視第二顯示面板的一第二透鏡組件，該對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包含一相機(jī)系統(tǒng)，用于通過第一透鏡組件而觀視該雙目顯示裝置的第一顯示面板、及通過第二透鏡組件而觀視第二顯示面板；顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)，定位于第一與第二顯示面板；及一觀視屏幕系統(tǒng)，用于觀視由該相機(jī)系統(tǒng)所提供在第一與第二顯示面板上的該顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)的影像，該觀視屏幕系統(tǒng)包括基線記號(hào)，藉此，藉由調(diào)整該等顯示面板的位置，第一與第二顯示面板可被調(diào)整至用于雙目觀視的一對(duì)準(zhǔn)位置內(nèi)，直到顯示在該觀視屏幕系統(tǒng)的該顯示面板記號(hào)的影像是以指出可接受的對(duì)準(zhǔn)的方式相對(duì)于該基線記號(hào)而定位。
12.如權(quán)利要求11所述的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包含一安裝固定件，用于牢固該雙目顯示裝置在一固定位置。
13.如權(quán)利要求12所述的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包含一顯示面板記號(hào)源，用于提供該顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)給第一與第二顯示面板。
14.如權(quán)利要求13所述的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包含一觀視屏幕記號(hào)源系統(tǒng)，用于提供該基線記號(hào)給該觀視屏幕系統(tǒng)。
15.如權(quán)利要求14所述的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，其中，該顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)與基線記號(hào)各自包含用于對(duì)準(zhǔn)彼此的一十字標(biāo)線。
16.如權(quán)利要求12所述的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，其中，該相機(jī)系統(tǒng)包含用于觀視第一顯示面板的一第一相機(jī)與用于觀視第二顯示面板的一第二相機(jī)。
17.如權(quán)利要求16所述的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，其中，第一與第二相機(jī)相對(duì)于該安裝固定件而被安裝。
18.如權(quán)利要求17所述的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，其中，該雙目顯示裝置的第一與第二透鏡組件各自具有彼此間隔為一距離D1的一光軸，第一與第二相機(jī)彼此間隔為大約相同的距離D1以對(duì)準(zhǔn)于各自的第一與第二透鏡組件。
19.如權(quán)利要求18所述的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，其中，第一與第二相機(jī)位于一縱向軸的相對(duì)側(cè)，第一與第二相機(jī)以一距離D2而預(yù)先聚焦于該縱向軸的一位置，允許該等相機(jī)以當(dāng)通過該雙目顯示裝置的第一與第二透鏡組件所觀視時(shí)而聚焦于第一與第二顯示面板。
20.如權(quán)利要求17所述的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，其中，該觀視屏幕系統(tǒng)包含第一與第二觀視屏幕，第一觀視屏幕能夠觀視由第一相機(jī)所看到的影像且第二觀視屏幕能夠觀視由第二相機(jī)所看到的影像。
21.一種對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，用于對(duì)準(zhǔn)一雙目顯示裝置的第一與第二顯示面板，其特征在于，該雙目顯示裝置具有用于觀視第一顯示面板的一第一透鏡組件與用于觀視第二顯示面板的一第二透鏡組件，該對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包含一安裝固定件，用于牢固該雙目顯示裝置在一固定位置；一相機(jī)系統(tǒng)，相對(duì)于該安裝固定件而設(shè)置，用于通過第一透鏡組件且借著一第一相機(jī)而觀視該雙目顯示裝置的第一顯示面板、及用于通過第二透鏡組件且借著一第二相機(jī)而觀視第二顯示面板；顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)，定位于第一與第二顯示面板上；一顯示面板記號(hào)源，用于提供該顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)給第一與第二顯示面板；一觀視屏幕系統(tǒng)，用于觀視由該相機(jī)系統(tǒng)所提供在第一與第二顯示面板上的該顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)的影像；及一觀視屏幕記號(hào)源系統(tǒng)，用于提供基線記號(hào)給該觀視屏幕系統(tǒng)，藉此，藉由調(diào)整該等顯示面板的位置，第一與第二顯示面板可調(diào)整至用于雙目觀視的一對(duì)準(zhǔn)位置，直到顯示在該觀視屏幕系統(tǒng)的該顯示面板記號(hào)的影像是以指出可接受的對(duì)準(zhǔn)的方式相對(duì)于該基線記號(hào)而定位。
22.如權(quán)利要求21所述的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，其中，該顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)與基線記號(hào)各自包含用于對(duì)準(zhǔn)彼此的一十字標(biāo)線。
23.如權(quán)利要求21所述的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，其中，該雙目顯示裝置的第一與第二透鏡組件系各自具有彼此間隔為一距離D1之一光軸，第一與第二相機(jī)彼此間隔為大約相同的距離D1以對(duì)準(zhǔn)于各自的第一與第二透鏡組件。
24.如權(quán)利要求23所述的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，其中，第一與第二相機(jī)位于一縱向軸的相對(duì)側(cè)，第一與第二相機(jī)以一距離D2而預(yù)先聚焦在該縱向軸的一位置，允許該等相機(jī)以當(dāng)通過該雙目顯示裝置的第一與第二透鏡組件所觀視時(shí)而聚焦于第一與第二顯示面板。
25.如權(quán)利要求21所述的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，其中，該觀視屏幕系統(tǒng)包含第一與第二觀視屏幕，第一觀視屏幕能夠觀視由第一相機(jī)所看到的影像且第二觀視屏幕能夠觀視由第二相機(jī)所看到的影像。
26.一種對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，用于對(duì)準(zhǔn)一雙目顯示裝置的第一與第二顯示面板，其特征在于，該雙目顯示裝置具有用于觀視第一顯示面板的一第一透鏡組件與用于觀視第二顯示面板的一第二透鏡組件，該對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包含觀察機(jī)構(gòu)，用于通過第一透鏡組件而觀察該雙目顯示裝置的第一顯示面板、以及通過第二透鏡組件而觀察第二顯示面板；顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)，定位于第一與第二顯示面板上；及觀視機(jī)構(gòu)，用于觀視由該觀察機(jī)構(gòu)所提供于第一與第二顯示面板的該顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)的影像，該觀視機(jī)構(gòu)包括基線記號(hào)，藉此，藉由調(diào)整該等顯示面板的位置，第一與第二顯示面板可調(diào)整到用于雙目觀視的一對(duì)準(zhǔn)位置，直到顯示在該觀視機(jī)構(gòu)的該顯示面板記號(hào)的影像是以指出可接受的對(duì)準(zhǔn)的方式相對(duì)于該基線記號(hào)而定位。
27.一種對(duì)準(zhǔn)雙目顯示裝置的第一與第二顯示面板的方法，該雙目顯示裝置具有用于觀視第一顯示面板的一第一透鏡組件與用于觀視第二顯示面板的一第二透鏡組件，其特征在于，該方法包含借著一相機(jī)系統(tǒng)，通過第一透鏡組件而觀視該雙目顯示裝置的第一顯示面板、及通過第二透鏡組件而觀視第二顯示面板；提供顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)于第一與第二顯示面板上；借著一觀視屏幕系統(tǒng)，觀視由該相機(jī)系統(tǒng)所提供在第一與第二顯示面板的該顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)的影像，該觀視屏幕系統(tǒng)包括基線記號(hào)；及借著調(diào)整該等顯示面板的位置，調(diào)整第一與第二顯示面板到用于雙目觀視的一對(duì)準(zhǔn)位置，直到顯示于該觀視屏幕系統(tǒng)的該顯示面板記號(hào)的影像是以指出可接受的對(duì)準(zhǔn)的方式相對(duì)于該基線記號(hào)而定位。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含借著一安裝固定件而牢固該雙目顯示裝置于一固定位置。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含提供來自一顯示面板記號(hào)源的該顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)給第一與第二顯示面板。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含提供來自一觀視屏幕記號(hào)源系統(tǒng)的基線記號(hào)給該觀視屏幕系統(tǒng)。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含顯示各個(gè)顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)與基線記號(hào)做為用于對(duì)準(zhǔn)彼此的一個(gè)十字標(biāo)線。
32.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含借著該相機(jī)系統(tǒng)的一第一相機(jī)而觀視第一顯示面板；及借著該相機(jī)系統(tǒng)的一第二相機(jī)而觀視第二顯示面板。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含相對(duì)于該安裝固定件而安裝第一與第二相機(jī)。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，該雙目顯示裝置的第一與第二透鏡組件各自具有彼此間隔為一距離D1的一光軸，該種方法進(jìn)一步包含間隔第一與第二相機(jī)為彼此分開大約相同的距離D1以對(duì)準(zhǔn)于各自的第一與第二透鏡組件。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含定位第一與第二相機(jī)在一縱向軸的相對(duì)側(cè)；及在一距離D2預(yù)先聚焦第一與第二相機(jī)在該縱向軸上的一位置，藉以允許該等相機(jī)當(dāng)通過該雙目顯示裝置的第一與第二透鏡組件所觀視時(shí)而聚焦于第一與第二顯示面板。
36.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含借著該觀視屏幕系統(tǒng)的一第一觀視屏幕而觀視由第一相機(jī)所看到的影像；及借著該觀視屏幕系統(tǒng)的一第二觀視屏幕而觀視由第二相機(jī)所看到的影像。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含調(diào)整第一與第二顯示面板的垂直與水平位置的至少一者。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含在一距離D2預(yù)先聚焦該相機(jī)系統(tǒng)在該縱向軸上的一位置的一參考標(biāo)靶，藉以允許該等相機(jī)當(dāng)通過該雙目顯示裝置的第一與第二透鏡組件所觀視時(shí)而聚焦于第一與第二顯示面板。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含校準(zhǔn)該基線記號(hào)為定位于該觀視屏幕系統(tǒng)上的適當(dāng)位置，其是藉由投射由該相機(jī)系統(tǒng)所觀視的參考標(biāo)靶的影像于該觀視屏幕系統(tǒng)上；及調(diào)整在該觀視屏幕系統(tǒng)的基線記號(hào)的位置，直到該基線記號(hào)是以指出可接受的對(duì)準(zhǔn)的方式相對(duì)于該參考標(biāo)靶的影像而定位。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)固定件的雙目顯示器系統(tǒng)，包括一對(duì)顯示面板，其對(duì)準(zhǔn)于各自的觀視光學(xué)組件。該雙目顯示裝置具有用于觀視第一顯示面板的一第一透鏡組件與用于觀視第二顯示面板的一第二透鏡組件。運(yùn)用一種對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，該雙目顯示裝置之內(nèi)的對(duì)準(zhǔn)固定件用以使該等光學(xué)組件實(shí)際對(duì)準(zhǔn)且固定于顯示面板。該對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包括一相機(jī)系統(tǒng)，用于通過第一透鏡組件而觀視該雙目顯示裝置的第一顯示面板、及通過第二透鏡組件而觀視第二顯示面板。顯示面板對(duì)準(zhǔn)記號(hào)可定位于第一與第二顯示面板上。通過該雙目顯示模塊的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)，可制造一種重量輕、佩戴舒適、容易攜帶的頭部安裝式顯示系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G02B27/22GK101084463SQ200580040225
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2005年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月24日
發(fā)明者史帝芬·A·龐博, 博葉·紹爾, 羅德尼·J·布加德能 申請(qǐng)人:寇平公司