用于显示图像的头戴式显示设备及其方法
【专利说明】用于显示图像的头戴式显示设备及其方法
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年7月29日向韩国知识产权局提交的序列号N0.10-2014-0096765的韩国专利申请和于2015年1月15日向韩国知识产权局提交的序列号N0.10-2015-0007447的韩国专利申请的优先权，这两个专利申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本公开一般地涉及可穿戴显示设备，更具体地涉及头戴式显示(HMD)设备。
【背景技术】
[0004]随着数字设备的重量和大小的减小，已开发了各种可穿戴设备。在可穿戴设备中，头戴式显示(HMD)设备是指被用户穿戴在头部上并且向用户提供多媒体内容的各种数字设备。可以以例如眼镜、头盔等各种形式中的任何一个来嵌入HMD设备，以被穿戴在头部上。
[0005]由于HMD设备在附接到用户的身体上之后被使用，所以HMD设备随着用户移动而从各种环境向用户提供图像。因此，HMD设备有必要包括具有各种色彩和透过率的透镜。例如，HMD设备可以包括涂有较暗色彩的透镜以在阳光强的室外位置阻挡太阳光线，或包括在室内位置使用的涂有透明色彩的透镜。因此，用户可以适当地看到其周围环境。
[0006]HMD设备可以将布置在其一侧的透镜切换到具有另一种色彩的透镜。替选地，如果布置在HMD设备的一侧的透镜是能够改变其色彩或透过率中的至少一个的智能窗口，则HMD设备可以控制透镜的色彩和透过率。当布置在HMD设备的一侧的透镜的色彩或透过率被修改时，HMD设备可以提供用户可以更容易识别的图像
【发明内容】
[0007]已做出本发明来解决上述问题和缺点，并且提供至少下述的优点。
[0008]因此，本发明的一个方面提供一种能够经由用户接口提供用户可以更清楚地识别的内容的HMD设备和经由HMD设备显示内容的方法。
[0009]另外方面将部分地在下面的说明书中阐述，以及部分地从说明书将是明显的，或者可以通过实践本发明来了解。
[0010]依据本发明的一个方面，提供了一种HMD。该HMD包括:色彩信息获得单元，被配置为获得关于布置在HMD设备的一部分处的透镜的色彩信息；以及控制单元，被配置为经由布置在HMD设备处的显示单元来输出基于色彩信息修改的图像。
[0011]依据本发明的另一个方面，提供了一种由HMD设备显示图像的方法。该方法包括:获得关于布置在HMD设备的一部分处的透镜的色彩信息；以及经由布置在HMD设备处的显示单元来输出基于色彩信息修改的图像。
[0012]依据本发明的另一个方面，提供了一种非瞬时计算机可读记录介质，其上记录有用于实现由HMD设备显示图像的方法的计算机程序。该方法包括:获得关于布置在HMD设备的一部分处的透镜的色彩信息；以及经由布置在HMD设备处的显示单元来输出基于色彩信息修改的图像。
[0013]依据本发明的另一个方面，提供了一种用于显示图像的芯片集。该芯片集被配置为:获得关于布置在HMD设备的一部分处的透镜的色彩信息；以及经由布置在HMD设备处的显示单元来输出基于色彩信息修改的图像。
【附图说明】
[0014]从结合附图的以下描述，本发明的上述和其他方面、特征和优点将更明显，其中:
[0015]图1图示出根据本发明一个实施例的头戴式显示(HMD)设备；
[0016]图2图示出根据本发明一个实施例的HMD设备；
[0017]图3图示出根据本发明一个实施例的HMD设备；
[0018]图4图示出根据本发明一个实施例的HMD设备；
[0019]图5是根据本发明一个实施例的HMD设备的框图；
[0020]图6是根据本发明一个实施例的HMD设备显示图像的方法的图；
[0021]图7是根据本发明一个实施例的HMD设备显示图像的方法的图；
[0022]图8是根据本发明一个实施例的显示单元的框图；
[0023]图9是根据本发明一个实施例的透镜的图；
[0024]图10是根据本发明一个实施例的HMD设备的透镜中包括的镜片的图；
[0025]图11A至图11C是根据本发明一个实施例的HMD设备显示图像的方法的图；
[0026]图12是根据本发明一个实施例的HMD设备显示图像的方法的流程图；
[0027]图13是根据本发明一个实施例的用于修改和显示图像的框图；
[0028]图14是根据本发明一个实施例的获得关于透镜的色彩信息的方法的流程图；
[0029]图15是根据本发明一个实施例的用于使用金属线来识别透镜的HMD设备的图；
[0030]图16是根据本发明一个实施例的包括金属线、电极和透镜的HMD设备的部分的图；
[0031]图17是根据本发明一个实施例的通过印刷在透镜上的代码来识别透镜的方法的图；
[0032]图18是根据本发明一个实施例的通过使用光敏传感器来获得关于透镜的色彩信息的方法的流程图；
[0033]图19A和图19B是根据本发明一个实施例的通过使用光敏传感器来获得关于透镜的色彩信息的方法的图；
[0034]图20是根据本发明一个实施例的基于用户的瞳孔的大小来获得关于透镜的色彩信息的方法的流程图；
[0035]图21是根据本发明一个实施例的基于用户的瞳孔的大小来获得色彩信息的方法的图；
[0036]图22是根据本发明一个实施例的基于用户的设置来获得关于透镜的色彩信息的方法的图；
[0037]图23是根据本发明一个实施例的HMD设备显示图像的方法的流程图；
[0038]图24是根据本发明一个实施例的HMD设备显示图像的方法的图；
[0039]图25是根据本发明一个实施例的HMD设备推荐透镜的方法的流程图；
[0040]图26是根据本发明一个实施例的HMD设备推荐透镜的方法的流程图；
[0041]图27至图31是根据本发明一个实施例的HMD设备推荐透镜的方法的图；
[0042]图32是根据本发明一个实施例的HMD设备改变显示图像的透镜的色彩或透过率的方法的流程图；
[0043]图33是根据本发明一个实施例的可以用来修改图像的互补色的图表；
[0044]图34和35是根据本发明一个实施例的显示校正图像的HMD设备的图；
[0045]图36和37是根据本发明的另一个实施例的显示修改图像的HMD设备的图；
[0046]图38是根据本发明一个实施例的HMD设备的框图；
[0047]图39是根据本发明一个实施例的HMD设备显示图像的方法的流程图；
[0048]图40至图43是根据本发明的另一个实施例的显示校正图像的HMD设备的图；
[0049]图44是根据本发明一个实施例的HMD设备控制透镜的色彩或透过率的方法的流程图；
[0050]图45是根据本发明一个实施例的HMD设备拾取用于控制色彩或透过率的图像的方法的图；以及
[0051]图46是根据本发明一个实施例的HMD设备控制透镜的色彩或透过率的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0052]现在将详细参考本发明的实施例，其示例在附图中图示出，其中，贯穿各图，相似的标号指代相似的元件。在这方面，本发明的实施例可以具有不同的形式，并且不应当被认为限于在此阐述的描述。因此，下面通过参考附图仅描述本发明的实施例，以解释本发明的方面。如在此使用的，术语“和/或”包括相关联列出的项目中的一个或多个的任意以及所有组合。诸如“中的至少一个”的表达在元素的列出之后时，修饰列出的全部元素，而不是修饰列出的单个元素。
[0053]贯穿本公开，将理解，当将一部分称为“连接至”另一部分时，其可以“直接连接至”该另一部分，或经由另一元件“电连接至”该另一部分。此外，将进一步理解，在此使用的术语“包括”和/或“包含”指定所述特征或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征或组件的存在或添加。
[0054]贯穿本公开，“透镜”可以指代能够透过光的物体。透镜不限于具有用于形成光学图像的表面的物体。例如，透镜可以是具有平坦表面的物体。透镜可以由玻璃、水晶或塑料形成。替选地，透镜可以是智能窗口。智能窗口可以包括以下的元件，基于施加到其的信号，可以改变色彩或透过率中的至少一个。例如，可以使用电致变色玻璃、悬浮粒子设备(sro)或液晶(LC)来形成智能窗口。
[0055]贯穿本公开，由HMD设备显示的图像不仅包括直接显示在透镜上的图像，而且包括由用户等识别为显示在透镜上的图像。
[0056]此外，贯穿本公开，“在透镜上显示图像”不仅包括图像被直接显示在透镜上的情况，而且包括图像被输出以被用户等识别为显示在透镜上的情况。
[0057]图1图示出根据本发明一个实施例的HMD设备100。
[0058]参考图1，可以以经由用户的耳朵或鼻子固定到用户(或穿戴者)的面部的眼镜的形式具体化HMD设备100。然而，HMD设备100的构造不限于此。例如，可以以被附接到头盔或护目镜的形式具体化HMD设备100可。
[0059]根据本发明一个实施例的HMD设备100可以包括框架110。根据本发明一个实施例的HMD设备100可以包括要在中心部分130处固定在用户的鼻子上的鼻梁架140。根据本发明一个实施例，鼻梁架140可以包括桥臂131和垫141。
[0060]根据本发明一个实施例，可拆卸透镜120可附接到框架110。可以使用不同色彩的多个透镜120。例如，用户可以使用附接有用于室内的透明透镜120的HMD设备100，以及可以使用附接有用于室外的具有暗色彩的透镜120的HMD设备100。例如，可以将布置在透镜120处的夹子附接到HMD设备100的桥臂131。
[0061]此外，HMD设备100可以包括用于显示图像的显示单元111。根据本发明的实施例显示单元111可以被具体化为各种形式。例如，可以将显示单元111配置为在用户的视网膜上形成图像，或可以将其配置为如图1中所示在透镜上显示图像。
[0062]图2图示出根据本发明一个实施例的HMD设备100。
[0063]参考图2，可以将HMD设备100具体化为可以经由用户的耳朵或鼻子固定到用户(或穿戴者)的面部的眼镜的形式。然而，HMD设备100的构造不限于此。例如，HMD设备100可以附接到头盔或可以具体化为护目镜的形式。
[0064]图2中所示的HMD设备100可以包括透镜框架201、右和左侧臂202和203、透镜204、机载计算机205、相机206、用户输入单元207、传感器208、209和210、触觉模块211、显示器212、光学输出单元213、麦克风214、右和左扬声器215和216以及电源单元217。
[0065]可以将包括在HMD设备100中的组件中的一些布置在HMD设备100内部，而可以将其余组件布置在HMD设备100的外部。例如，可以将传感器208、209和210布置在HMD设备100的内部。可以将显示器212布置在HMD设备外部。布置在HMD设备100内部的组件和布置在HMD设备100外部的组件不限于此。
[0066]包括在HMD设备100中的组件不限于图2中所示的那些。例如，HMD设备100可以排除传感器208、209和210以及触觉模块211中的一些。例如，HMD设备100可以仅包括传感器208、209和210中的传感器210或可以在HMD设备100的内部或外部的更多位置包括比图2中所示的传感器多的传感器。
[0067]透镜框架201以及右和左侧臂202和203可以由诸如塑料和/或金属的固体材料形成，并且可以具有中空结构，以包括用于互连包括在HMD设备100中的组件的布线。
[0068]图2中所示的透镜框架201以及右和左侧臂202和203可以被彼此集成而无需连接构件。因此，可以将透镜框架201以及右和左侧臂202和203统称为HMD设备100的框架。
[0069]透镜框架201以及右和左侧臂202和203的结构不限于图2中所示的结构。例如，HMD设备100可以被配置为具有将连接构件布置在透镜框架201以及右和左侧臂202和203之间的结构。换句话说，如果HMD设备100被配置为具有将连接构件布置在透镜框架201以及右侧臂202之间以及将连接构件布置在透镜框架201以及左侧臂203之间的结构，则右和左侧臂202和203可以朝向透镜框架201折叠。
[0070]如果将HMD设备100配置为具有将连接构件布置在透镜框架201的中心201’的结构、将连接构件布置在透镜框架201和右侧臂202之间、将连接构件布置在透镜框架201和左侧臂203之间、以及将连接构件布置在右和左侧臂202和203的相应中心202’和203’处，则透镜框架201以及右和左侧臂202和203可以经由相应连接构件向内折叠，由此降低HMD设备100的体积。
[0071]连接构件可以是螺丝组装的或可以经由钩和槽附接的。然而，本发明不限于此。
[0072]可以将右和左侧臂形成为具有悬挂在用户的耳朵上的形状。可以将右和左侧臂202和203配置为延伸到用户的头部的后面。如果将右和左侧臂202和203配置为延伸到用户的头部的后面，则可以将用于将右和左侧臂202和203固定到用户的头部的带添加到右和左侧臂202和203。带可以是用于将右和左侧臂202和203固定到用户的头部的弹性带，与用户的头部的大小无关。
[0073]可以将防滑构件附接到右和左侧臂202和203的内部部分，接触用户的头部的在耳扇后面的部分，以防止右和左侧臂202和203滑动。
[0074]可以将透镜框架201配置为使得将透镜204附接到其或从其拆卸透镜204。图2中所示的透镜204与鼻梁204’集成。然而，本发明不限于此。例如，如果透镜框架201不与鼻梁204’集成，则透镜204可以包括右透镜404和左透镜405，如图4中所示。
[0075]透镜204可以由允许用户看穿其的透明材料形成。透镜204可以由透过由显示器212反射的光的材料形成。用于形成透镜204的材料可以包括聚碳酸酯的塑料以及玻璃，但