自动调整影像焦距的显示系统及方法
【专利摘要】本发明揭露一种可自动调整影像焦距的显示系统及方法，显示系统包含手持显示装置、影像撷取装置、电控透镜以及控制装置；其中，该显示系统藉由该影像撷取装置撷取影像，该控制装置再依据所撷取的影像判断出使用者脸部是否具有配戴眼镜的特征后，并驱动该电控透镜自动调控该手持显示装置的影像焦距，使该手持显示装置的显示影像符合使用者的视力所观看。
【专利说明】自动调整影像焦距的显示系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种显示系统及方法，尤其涉及一种自动调整影像焦距的显示系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着现行的手持显示装置普及，各种年龄层皆具有一定的使用者，但受限于携带性便利因素，故手持显示装置例如手机、平板计算机、个人数字助理或笔记型计算机等的显示屏幕无法过于庞大，因此对于同时有近视及老花眼症状的使用者而言，在使用中因观看距离的变化而导致使用者不能清晰的观看显示屏幕上的显示影像。若原本视力正常的使用者，因年龄增长而具有老花眼症状时，一般可藉由配戴凸透镜型眼镜矫正物体成像焦距，以观看近距离的手持显示装置；但若原本为近视的使用者，当具有老花眼症状时，戴近视眼镜虽可正常观看远方物体，但对于近距离的手持显示装置反而需要拿掉近视眼镜，才能获得正常观看的焦距，而不至于模糊不清，此动作常造成使用者的不便利性；因此，对于此情况的使用者，一般可采取以下解决方式，例如同时携带老花眼眼镜及近视眼镜或配戴一副多焦点眼镜，但携带多副眼镜仍会造成使用者交替使用时的不便；而多焦点眼镜为采用不同视角区域具有不同透镜曲率方式，例如眼镜上半部一般设计为看远方景物，所以可针对近视矫正，眼镜下半部一般设计为看近物，故可针对老花眼矫正，但眼镜不同区域间的使用情况依使用者习惯而异，可能会造成部份使用者适应不良，而有晕眩情况发生。
[0003]因此，需要一种可自动调整影像焦距的显示系统及方法，使能自动调控手持显示装置的影像焦距，使手持显示装置的影像符合使用者的观看，以期能改善上述问题。
【发明内容】
[0004]本发明之一目的是在于提供一种自动调整影像焦距的显示系统，包含，手持显示装置；影像撷取装置，其设置于该手持显示装置上，用于撷取包含使用者脸部的影像；电控透镜，其设置于该手持显示装置的显示区域；以及控制装置，其分别与该手持显示装置、该影像撷取装置及该电控透镜电连接，该控制装置具有储存模组，用以记忆使用者所输入眼镜种类及度数；微处理器，其用以读取该储存模组所记忆使用者的眼镜种类及度数信息，及接收该影像撷取装置所撷取的影像，计算并判断出使用者脸部是否具有配戴眼镜的特征后，并输出第一电子信号；以及驱动模组，其为接收该微处理器所提供的该第一电子信号后，驱动该电控透镜；其中，该电控透镜可调控该手持显示装置的影像焦距，使该手持显示装置的显示影像符合使用者的观看。
[0005]在一实施例的自动调整影像焦距的显示系统中，该影像撷取装置为相机模块或摄影机模块，以撷取静态或动态影像，且具有对焦模块。
[0006]在另一实施例的自动调整影像焦距的显示系统中，该电控透镜包含液体或液晶。
[0007]在另一实施例的自动调整影像焦距的显示系统中，该微处理器电连接脸部特征侦测技术单元，该脸部特征侦测技术单元包含只读存储器(ROM)或随机存取内存(RAM)。[0008]在另一实施例的自动调整影像焦距的显示系统中，该脸部特征侦测技术单元的该只读存储器或该随机存取内存为用以储存算法。
[0009]在另一实施例的自动调整影像焦距的显示系统中，其中，该微处理器包含软件单元，该软件单元用以判断该影像撷取装置所撷取使用者脸部的影像是否具有戴眼镜的特征。
[0010]本发明的另一目的提供一种自动调整显示系统的影像焦距的方法，该显示系统具有手持显示装置、影像撷取装置、电控透镜以及控制装置，以调控该手持显示装置的影像焦距，使该手持显示装置的影像符合使用者的观看，该方法包含:输入眼镜种类及度数；每隔固定时间间隔，启动该影像撷取装置以撷取使用者脸部的影像；以该控制装置读取使用者所输入眼镜种类及度数，计算并判断出使用者脸部是否具有配戴眼镜的特征；依照该控制装置所计算结果，以该电控透镜调控该手持显示装置的影像焦距，使该手持显示装置的影像符合使用者的观看。
[0011]在一实施例的自动调整显示系统的影像焦距的方法，其中，该控制装置为以算法判断使用者脸部是否具有配戴眼镜的特征。
[0012]在另一实施例的自动调整显示系统的影像焦距的方法，其中，该算法为椭圆边缘算法。
[0013]在另一实施例的自动调整显示系统的影像焦距的方法，其中，该手持显示装置为行动电话、平板计算机、个人数字助理或笔记型计算机。
[0014]本发明的自动调整影像焦距的显示系统及方法，藉由影像撷取装置获取使用者脸部的影像，判断出使用者脸部是否具有配戴眼镜的特征后，该控制装置驱动该电控透镜自动调控该手持显示装置的影像焦距，以使得该手持显示装置的显示影像符合使用者的观看。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的自动调整影像焦距的显示系统的组件及电路方块示意图。
[0016]图2为本发明的自动调整影像焦距的显示系统的流程示意图。
【具体实施方式】
[0017]为使了解本发明的发明特征、内容与优点及其所能达成的功效，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的图式，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附图式的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利范围，在此叙明。
[0018]以下将参照相关图式，说明依本发明的自动调整影像焦距的显示系统的实施例，为使便于理解，下述实施例中的相同组件以相同的符号标示来说明。
[0019]请参阅图1，本发明的目的之一是在提供一种自动调整影像焦距的显示系统，包含:手持显示装置I ;影像撷取装置2，其设置于手持显示装置I上，用于撷取包含使用者脸部的影像；电控透镜3，其设置于手持显示装置I的显示区域以及控制装置4，控制装置4分别与手持显示装置1、影像撷取装置2及电控透镜3电连接，控制装置4具有:储存模组41，用以记忆使用者所输入眼镜种类及度数；微处理器42，其用以读取储存模组41所记忆使用者的眼镜种类及度数信息及接收影像撷取装置2所撷取的影像，判断出使用者脸部是否具有配戴眼镜的特征后，并输出第一电子信号；以及驱动模组43，其接收微处理器42所提供的第一电子信号后驱动电控透镜3，其中，电控透镜3可调控手持显示装置I的影像焦距，其调控原理，可利用透镜成像公式:l/f=(n-l) (1/%+1/ig，其中，f为电控透镜3所需补偿的焦距，η为电控透镜3的折射率，R1为光入射面的透镜曲率，R2为光出射面的透镜曲率，藉由改变相应的曲率R1及R2即可获得所需补偿的焦距f，使手持显示装置I的显示影像符合使用者的观看。其中，电控透镜3包含液体或液晶。
[0020]在一实施例的显示系统中，影像撷取装置2为相机模块或摄影机模块，以撷取静态或动态影像，且影像撷取装置2具有对焦模块，可再藉由透镜成像公式:l/f=l/p+l/q，于撷取使用者脸部的影像时，同时估算电控透镜3至使用者脸部的像距q，而手持显示装置I的显示影像至电控透镜3的距离为p，因此，即使使用者于不同的位置观看手持显示装置1，仍可获得电控透镜3所需补偿的焦距f。
[0021]在另一实施例的显示系统中，微处理器42电连接脸部特征侦测技术单元，脸部特征侦测技术单元包含只读存储器(ROM)或随机存取内存(RAM);脸部特征侦测技术单元的内存为用以储存算法。算法例如可为椭圆边缘算法，其为假设一般眼镜的边框形状为椭圆或近似椭圆，并与使用者脸部存在明显边界，因此当使用者脸部出现于影像撷取装置2的侦测区内时，结合椭圆边缘算法即可区分出使用者是否配戴眼镜。
[0022]在另一实施例的显示系统中，微处理器42包含软件单元，以运用上述算法例如:椭圆边缘算法，判断影像撷取装置2所撷取使用者脸部的影像是否具有戴眼镜的特征。
[0023]请参阅图2所示的流程图，本发明的另一目的提供一种自动调整显示系统的影像焦距的方法，显示系统例如为上述自动调整显示系统的影像焦距的显示系统，具有手持显示装置、影像撷取装置、电控透镜以及控制装置，以调控手持显示装置的影像焦距，使手持显示装置的影像符合使用者的观看。自动调整显示系统的影像焦距的方法包含以下步骤:步骤Si，输入眼镜种类及度数，以设定近视或老花眼度数，并依使用者情况区分为只有老花眼S10、同时有老花眼及近视S20、只有近视S30及无老花眼及近视S40 ;其中，在只有老花眼SlO的情况下，进行步骤S11，每隔固定时间间隔，启动影像撷取装置以撷取使用者脸部的影像进行脸部侦测；步骤S12，判断是否戴老花眼镜，以控制装置读取使用者所输入眼镜种类及度数，由度数可计算出电控透镜所需补偿的焦距，并依脸部侦测结果计算并判断出使用者脸部是否具有配戴眼镜的特征；步骤S13，若使用者已配戴老花眼镜则系统不动作，并回复到步骤S11，持续侦测脸部配戴眼镜特征是否改变；步骤S14，若使用者未配戴老花眼镜，则依照控制装置所计算结果，以电控透镜调控手持显示装置的影像焦距，使手持显示装置的影像符合使用者的观看，并回复到步骤S11，持续侦测脸部配戴眼镜特征是否改变。
[0024]在同时有老花眼及近视S20的情况下，进行步骤S21，每隔固定时间间隔，启动影像撷取装置以撷取使用者脸部的影像进行脸部侦测；步骤S22，判断是否戴近视眼镜，以控制装置读取使用者所输入眼镜种类及度数，由度数可计算出电控透镜所需补偿的焦距，并依脸部侦测结果计算并判断出使用者脸部是否具有配戴眼镜的特征；步骤S23，若使用者已配戴近视眼镜，系统依照控制装置所计算扣除近视眼镜矫正影响结果，并以电控透镜调控手持显示装置所需补偿的影像焦距；若使用者未配戴近视眼镜，则系统仅依照控制装置所计算需补偿的老花眼焦距，再以电控透镜调控手持显示装置的影像焦距，使手持显示装置的影像符合使用者的观看，并回复到步骤S21。
[0025]在只有近视S30的情况下，进行步骤S31，每隔固定时间间隔，启动影像撷取装置以撷取使用者脸部的影像进行脸部侦测；步骤S32，判断是否戴近视眼镜，以控制装置读取使用者所输入眼镜种类及度数，由度数可计算出电控透镜所需补偿的焦距，并依脸部侦测结果判断出使用者脸部是否具有配戴眼镜的特征；步骤S33，若使用者已配戴近视眼镜则系统不动作，并回复到步骤S31，持续侦测脸部配戴眼镜特征是否改变；步骤S34，若使用者未配戴近视眼镜，则依照控制装置所计算出的结果，以电控透镜调控手持显示装置的影像焦距，使手持显示装置的影像符合使用者的观看，并回复到步骤S31，持续侦测脸部配戴眼镜特征是否改变。
[0026]在无老花眼及近视S40的情况下，因使用者眼睛于观看行动装置时，本身即可调整适当焦距，因此步骤S41系统不动作。
[0027]在一实施例的自动调整显示系统的影像焦距的方法，其中，控制装置为以算法判断使用者脸部是否具有配戴眼镜的特征。
[0028]在另一实施例的自动调整显示系统的影像焦距的方法，其中，手持显示装置为行动电话、平板计算机、个人数字助理或笔记型计算机等。
[0029]以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种自动调整影像焦距的显示系统，其特征在于，包含: 手持显示装置； 影像撷取装置，其设置于该手持显示装置上，用于撷取包含使用者脸部的影像； 电控透镜，其设置于该手持显示装置的显示区域；以及 控制装置，其分别与该手持显示装置、该影像撷取装置及该电控透镜电连接，该控制装置具有: 储存模组，用以记忆使用者所输入的眼镜种类及度数； 微处理器，其读取该储存模组所记忆使用者的眼镜种类及度数信息，及接收该影像撷取装置所撷取的该影像，计算并判断出使用者脸部是否具有配戴眼镜的特征后，并输出第一电子信号；以及 驱动模组，其为接收该微处理器所提供的该第一电子信号后，驱动该电控透镜； 其中，该电控透镜用于调控该手持显示装置的影像焦距，使该手持显示装置的显示影像符合使用者的观看。
2.如权利要求1所述的自动调整影像焦距的显示系统，其特征在于，该影像撷取装置为相机模块或摄影机模块，且该影像撷取装置具有对焦模块。
3.如权利要求1所述的自动调整影像焦距的显示系统，其特征在于，该电控透镜包含液体或液晶。
4.如权利要求1所述的自动调整影像焦距的显示系统，其特征在于，该微处理器电连接脸部特征侦测技术单元，该脸部特征侦测技术单元包含只读存储器或随机存取内存。
5.如权利要求4所述的自动调整影像焦距的显示系统，其特征在于，该脸部特征侦测技术单元的该只读存储器或该随机存取内存为用以储存算法。
6.如权利要求1所述的自动调整影像焦距的显示系统，其特征在于，该微处理器包含软件单元，该软件单元用以判断该影像撷取装置所撷取使用者脸部的影像是否具有戴眼镜的特征。
7.一种自动调整显示系统的影像焦距的方法，该显示系统具有手持显示装置、影像撷取装置、电控透镜以及控制装置，以调控该手持显示装置的影像焦距，使该手持显示装置的影像符合使用者的观看，其特征在于，该方法包含: 输入眼镜种类及度数； 每隔固定时间间隔，启动该影像撷取装置以撷取使用者脸部的影像； 以该控制装置读取使用者所输入眼镜种类及度数，及接收该影像撷取装置所撷取的该影像，计算并判断出使用者脸部是否具有配戴眼镜的特征； 依照该控制装置所计算结果，以该电控透镜调控该手持显示装置的影像焦距，使该手持显示装置的影像符合使用者的观看。
8.如权利要求7所述的自动调整显示系统的影像焦距的方法，其特征在于，该控制装置为以算法判断使用者脸部是否具有配戴眼镜的特征。
9.如权利要求8所述的自动调整显示系统的影像焦距的方法，其特征在于，该算法为椭圆边缘算法。
10.如权利要求7所述的自动调整显示系统的影像焦距的方法，其特征在于，该手持显示装置为行动电话、平板计算机、个人数字助理或笔记型计算机。
【文档编号】G09F9/00GK103531094SQ201310433363
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】郭真宽 申请人:明基材料有限公司, 明基材料股份有限公司