下，应用处理器13即能根据瞳孔直径D来动态调整虚像亮度L2。
[0047]需说明的是，应用处理器13在校正模式下，除了根据图13决定瞳孔直径D与实像亮度LI的对应关系外，也可根据瞳孔直径D=5.3-lnB来决定瞳孔直径D与实像亮度LI的对应关系。其中，In为自然对数，实像亮度B的单位为英尺-朗伯(ft-L)。实像亮度B可经由单位换算将其单位改变为坎德拉/公尺平方(cd/m2)，即图13的实像亮度LI。
[0048]请同时参照图1及图3，图3绘示为依照第一实施例的头戴式显示装置的第一种外观示意图。图1绘示的头戴式显示装置I在图3以头戴式显示装置Ia为例说明。头戴式显示装置Ia还包括眼镜架10。眼球图像提取装置14与第一红外线发光二极管15设置于眼镜架10的镜框右上方，且眼球图像提取装置14的光轴与第一红外线发光二极管15的光轴平行。当眼球图像提取装置14的光轴与第一红外线发光二极管15的光轴平行时，会形成亮瞳效应。亮瞳效应可降低睫毛或阴影的干扰，且有助于低环境亮度下的瞳孔检测。此外，亮瞳效应有助于检测有蓝色或灰色眼睛的使用者。
[0049]请同时参照图1及图4，图4绘示为依照第一实施例的头戴式显示装置的第二种外观示意图。图1绘示的头戴式显示装置I在图4以头戴式显示装置Ib为例说明。头戴式显示装置Ib还包括眼镜架10。眼球图像提取装置14设置于眼镜架10的镜框右上方，且第一红外线发光二极管15设置于眼镜架10的镜框右下方。眼球图像提取装置14的光轴与第一红外线发光二极管15的光轴形成一夹角。当眼球图像提取装置14的光轴与第一红外线发光二极管15的光轴形成一夹角，会形成暗瞳效应。暗瞳效应有助于高环境亮度下或有自然光时的瞳孔检测。此外，暗瞳效应有助于检测有深色眼睛的使用者。
[0050]请同时参照图1及图5，图5绘示为依照第一实施例的头戴式显示装置的第三种外观示意图。图1绘示的头戴式显示装置I在图5以头戴式显示装置Ic为例说明。头戴式显示装置Ic还包括眼镜架10。眼球图像提取装置14与第一红外线发光二极管15设置于眼镜架10的镜框左下方，且眼球图像提取装置14的光轴与第一红外线发光二极管15的光轴平行。
[0051]请同时参照图1及图6，图6绘示为依照第一实施例的头戴式显示装置的第四种外观示意图。图1绘示的头戴式显示装置I在图6以头戴式显示装置Id为例说明。头戴式显示装置Id还包括眼镜架10。眼球图像提取装置14设置于眼镜架10的镜框左下方，且第一红外线发光二极管15设置于眼镜架10的镜框左上方。眼球图像提取装置14的光轴与第一红外线发光二极管15的光轴形成一夹角。
[0052]请同时参照图1及图7，图7绘示为依照第一实施例的头戴式显示装置的第五种外观示意图。图1绘示的头戴式显示装置I在图7以头戴式显示装置Ie为例说明。头戴式显示装置Ie还包括眼镜架10及第二发光二极管17。特殊应用集成电路16经由通用输入输出接口开启或关闭第二红外线发光二极管17。眼球图像提取装置14及第二红外线发光二极管17设置于眼镜架10的镜框左下方，且第一红外线发光二极管15设置于眼镜架10的镜框左上方。眼球图像提取装置14的光轴与第一红外线发光二极管15的光轴形成一夹角，且眼球图像提取装置14的光轴与第二红外线发光二极管17的光轴平行。特殊应用集成电路16可视环境条件选择开启第一红外线发光二极管15或第二红外线发光二极管17，以选择配合亮瞳效应或暗瞳效应来检测使用者的目前瞳孔大小。
[0053]第二实施例
[0054]请同时参照同时图8、图9及图10，图8绘示为依照第二实施例的一种头戴式显示装置的方块图，图9绘示为依照第二实施例的一种头戴式显示装置的背光调整方法的流程图，图10绘示为依照第二实施例的头戴式显示装置的外观示意图。第二实施例与第一实施例主要不同之处在于头戴式显示装置3是藉由前方图像提取装置18所提取的前方图像来调整背光亮度，且前方图像提取装置18的视角与使用者的视角大约相同。
[0055]头戴式显示装置3的背光调整方法包括如下步骤:首先如步骤401所示，前方图像提取装置18提取使用者的前方图像。由于要藉由前方图像来忠实地检测出前方环境亮度，因此需关闭自动曝光(Auto Exposure, AE)。换句话说,前方图像提取装置18提取前方图像时。需固定模拟增益、数字增益及曝光时间。接着如步骤402所示，特殊应用集成电路16将前方图像分为NXN个区块，N大于等于I的正整数。特殊应用集成电路16将前方图像分为NXN个区块的好处在于可以让不同的区块具有不同的权重因子。举例来说，位于视野中心点的区块对应至较大的权重因子。或者，特殊应用集成电路16根据显著图(SaliencyMap)来调整权重因子。特殊应用集成电路16可假设视野中心点位于前方图像的中心部分，所以前方图像的中心部分的权重因子较高。跟着如步骤403所示，特殊应用集成电路16计算统计数据。然后如步骤404所示，特殊应用集成电路16根据统计数据估计环境亮度。接着如步骤405所示，应用处理器13根据环境亮度控制调整背光亮度。
[0056]第三实施例
[0057]请同时参照图11及图12，图11绘示为依照第三实施例的一种头戴式显示装置的方块图，图12为依照第三实施例的头戴式显示装置的外观示意图。第三实施例与第二实施例主要不同之处在于头戴式显示装置5是藉由环境光感测器(Ambient Light Sensor,ALS) 18所感测的环境亮度来调整背光亮度。环境光感测器19不仅检测其前方亮度，还检测其周围的环境売度。
[0058]前述实施例所载的头戴式显示装置及其背光调整方法仅为举例说明，在其他实施例中头戴式显示装置也可搭配两个以上的红外线发光二极管。此外，在检测使用者的目前瞳孔大小时，并不局限于一次开启一个红外线发光二极管，也可同时开启多个红外线发光二极管。
[0059]综上所述，虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定者为准。
【主权项】
1.一种头戴式显示装置，包括: 一显不模块； 一背光模块，用以提供一背光至该显示模块； 一应用处理器； 一眼球图像提取装置，用以提取一眼球图像； 一第一红外线发光二极管，用以提供一第一辅助光至该眼球图像提取装置；以及 一特殊应用集成电路(Applicat1n Specific Integrated Circuit, ASIC),用以根据该眼球图像计算一目前瞳孔大小，该应用处理器在一调整模式下，根据该目前瞳孔大小调整该背光模块的一背光亮度。
2.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中该特殊应用集成电路计算该目前瞳孔大小与一前次瞳孔大小的一瞳孔差异值，并当该瞳孔差异值的绝对值大于一临界值时，输出一警告信号及该目前瞳孔大小至该应用处理器，该应用处理器接收该警告信号后，根据该目前瞳孔大小控制该背光模块调整该背光亮度。
3.如权利要求2所述的头戴式显示装置，其中该应用处理器接收该警告信号后，控制该背光模块降低该背光亮度，如果该背光亮度降低后，该目前瞳孔大小仍在缩小，该应用处理器根据一对照表调整该背光亮度。
4.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中该眼球图像提取装置的光轴与该第一红外线发光二极管的光轴平行。
5.如权利要求4所述的头戴式显示装置，还包括: 一眼镜架，该眼球图像提取装置与该第一红外线发光二极管设置于该眼镜架的镜框右上方。
6.如权利要求4所述的头戴式显示装置，还包括: 一眼镜架，该眼球图像提取装置与该第一红外线发光二极管设置于该眼镜架的镜框左下方。
7.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中该眼球图像提取装置的光轴与该第一红外线发光二极管的光轴形成一夹角。
8.如权利要求7所述的头戴式显示装置，还包括: 一眼镜架，该眼球图像提取装置设置于该眼镜架的镜框右上方，且该第一红外线发光二极管设置于该眼镜架的镜框右下方。
9.如权利要求7所述的头戴式显示装置，还包括: 一眼镜架，该眼球图像提取装置设置于该眼镜架的镜框左下方，且该第一红外线发光二极管设置于该眼镜架的镜框左上方。
10.如权利要求7所述的头戴式显示装置，还包括: 一第二红外线发光二极管，用以提供一第二辅助光至该眼球图像提取装置，且该眼球图像提取装置的光轴与该第二红外线发光二极管的光轴平行。
11.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其中该应用处理器在一校正模式下，根据该目前瞳孔大小及该背光模块对应的驱动信号建立一对照表。
12.—种头戴式显示装置的背光调整方法，包括: 由一眼球图像提取装置提取一眼球图像； 由一第一红外线发光二极管提供一第一辅助光至一眼球图像提取装置； 根据该眼球图像计算一目前瞳孔大小；以及 在一调整模式下，根据该目前瞳孔大小调整一背光模块的一背光亮度。
13.如权利要求12所述的背光调整方法，其中该计算步骤计算该目前瞳孔大小与一前次瞳孔大小的一瞳孔差异值，并当该瞳孔差异值大于一临界值时，输出一警告信号及该目前瞳孔大小至一应用处理器。
14.如权利要求13所述的背光调整方法，其中该调整步骤在该应用处理器接收该警告信号后，根据该目前瞳孔大小控制该背光模块调整该背光亮度。
15.如权利要求14所述的背光调整方法，其中该应用处理器接收该警告信号后，控制该背光模块降低该背光亮度，如果该背光亮度降低后，该目前瞳孔大小仍在缩小，该应用处理器根据一对照表调整该背光亮度。
16.如权利要求12所述的背光调整方法，还包括: 在一校正模式下，根据该目前瞳孔大小及该背光模块对应的驱动信号建立一对照表。
【专利摘要】一种头戴式显示装置及其背光调整方法。头戴式显示装置包括显示模块、背光模块、应用处理器、眼球图像提取装置、红外线发光二极管及特殊应用集成电路。背光模块提供背光至显示模块。眼球图像提取装置提取眼球图像。红外线发光二极管提供辅助光至眼球图像提取装置。特殊应用集成电路根据眼球图像计算目前瞳孔大小。应用处理器在调整模式下，根据目前瞳孔大小调整背光模块的背光亮度。
【IPC分类】G02B27-01, G09G5-10
【公开号】CN104766590
【申请号】CN201410025012
【发明人】杨文助
【申请人】广达电脑股份有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年1月20日
【公告号】US20150187330