具体实施方式
图1和图3示出了装置10,其包括:第一扩束器22,被配置为提供第一图像44并且包括第一部分54,其被配置为提供第一校准图像56;第二扩束器28,被配置为提供第二图像60并且包括第二部分70,其被配置为提供第二校准图像72;以及控制器32,被配置为控制调准第一图像44和第二图像,第一校准图像56和第二校准图像72的组合可用于控制调准第一图像44和第二图像60。
在下面的说明中,词语“连接”和“耦合”以及它们的变形意味着可操作地连接/耦合。应当理解的是,可能存在任意数量或组合的中间组件(包括没有中间组件)。
更为详细的,图1示出了根据本发明的各种实施方式的装置10的示意图。装置10包括:处理器12、存储器14、用户输入设备16、第一显示器18、第一光学装置20、第一扩束器22、第二显示器24、第二光学装置26、第二扩束器28以及壳体30。处理器12、存储器14和用户输入设备16一起形成控制器32。
装置10可以是任意设备并且可以是便携式设备。例如,装置10可以是移动蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、便携式因特网电器、手持计算机、数字视频和静态照相机、可佩带式计算机、计算机游戏设备、用于观看的专业用于眼睛的产品或用于这种设备的模块。此处使用的“模块”是指不包括可能由最终制造商或用户增加的特定部分/组件的单元或装置。
处理器12可以是任意适合的处理器并且例如,可以是微处理器。处理器12的实现可以在单独的硬件中(例如,电路),某些方面在包括单独固件的软件中,或者可以是硬件和软件(包括固件)的组合。
可以使用支持硬件功能的指令,例如通过在通用或专用处理器中使用可以存储在计算机可读存储介质(磁盘,存储器等)中以由这样的处理器执行的可执行计算机程序指令,来实现处理器12。
处理器12被配置为从存储器14读取或向存储器14写入。处理器12还可以包括输出接口34,处理器12通过所述输出接口来输出数据和/或指令,以及输入接口36,通过所述输入接口将数据和/或指令输入到处理器12中。
存储器14可以是任意合适的存储器,并且可以是例如永久的内置存储器,例如闪速存储器,或者其可以是可移动存储器,例如硬盘、安全数字(SD)卡或微驱动器。存储器14存储计算机程序38,所述计算机程序包括计算机程序指令,当其被载入到处理器12中时控制装置10的操作。计算机程序指令38提供使装置10能够执行下面关于图1、2A、2B、2C描述的方法的逻辑和例程。对于图3中示出的装置10,计算机程序指令38使装置10能够执行图4中所示的方法。通过读取存储器14,处理器12能够载入并且执行计算机程序38。
计算机程序指令38提供用于使用来自第一扩束器22的第一部分的第一校准图像和来自第二扩束器28的第二部分的第二校准图像的组合来控制调准来自第一扩束器22的第一图像和来自第二扩束器28的第二图像的装置。
计算机程序38可以通过任意合适的传递机制40到达装置10。例如,传递机制40可以是计算机可读存储介质、计算机程序产品、存储器设备、记录介质(例如,蓝光光盘、CD-ROM或DVD)、有形地体现计算机程序38的制品。传递机制40可以是被配置为可靠地传输计算机程序38的信号。装置10可以将计算机程序38作为计算机数据信号来传播或传送。
尽管将存储器14示为单个组件,但是其可以实现为一个或多个独立组件,其中的一些或全部可以是集成的/可移动的和/或可以提供永久的/半永久的/动态的/缓冲的存储器。
对“计算机可读存储介质”、“计算机程序产品”、“有形地体现计算机程序”等,或“控制器”、“计算机”、“处理器”等的描述,应当被理解为不仅包括具有不同架构的计算机(例如单/多处理器架构和串行(冯诺依曼)/并行架构),而且还包括专用电路(例如场可编程门阵列(FPGA)、专用电路(ASIC)、信号处理设备以及其它设备)。对计算机程序、指令、代码等的描述,应当被理解为包括用于可编程处理器或固件的软件,例如硬件设备的可编程内容(无论指令是否用于处理器)、或用于固定功能的设备、门阵列或可编程逻辑器件的配置设置等。
用户输入设备16被配置为从用户接收输入并且将输入提供给处理器12来处理。用户输入设备16可以是任意适合的用户输入设备,并且例如,可以是键盘、操纵杆、定点杆、轨迹球或触摸板。
第一显示器18可以是任意适合的显示器设备并且可以是能够提供大于每毫米50行的全彩色像素的微显示器。例如,第一显示器18可以是液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)显示器。第一显示器18被配置为将第一图像42提供给第一光学装置20。第一图像42包括具有人类眼睛可见的波长(大约400nm到700nm)的电磁辐射。
第一光学装置20可以是用于将第一图像42引向第一扩束器22的任意适合的光学设备。例如,第一光学装置20可以包括一个或多个透镜。在本发明的各种实施方式中,装置10可以不包括第一光学装置20,并且第一图像42可以直接提供给第一扩束器22。
第一扩束器22被配置为接收第一图像42并且将第一图像44提供给用户的第一眼睛46(例如,用户的左眼)。对应于第一图像44的光束宽度大于对应于图像42的光束宽度。第一扩束器22可以是用于扩展第一图像42的光束的任意合适设备,并且例如,可以是衍射型出瞳扩束器(EPE)。
第一扩束器22包括光透射基板48、可以是自然衍射的第一输入耦合元件50,以及同样可以是自然衍射的第一输出耦合元件52。第一输出耦合元件52包括被配置为提供第一校准图像56的第一部分54。在其它实施方式中,第一部分54可以与第一输出耦合元件52分离。第一部分54设置在第一扩束器22的一端,以及第一输入耦合元件50设置在第一扩束器52的对端。例如,第一输入耦合元件50、第一输出耦合元件52以及第一部分54可以包括被配置为衍射具有可见波长的电磁辐射的衍射光栅。
在操作中,接收第一图像42并且由第一输入耦合元件50将第一图像接入到透射基板。因此,通过光透射基板48内的全内反射,将来自第一图像42的光从第一输入耦合元件50引向第一输出耦合元件52。来自第一图像42的光作为第一图像44和第一校准图像56,进一步在第一输出耦合元件52接出,以及从基板48导出。
第二显示器24可以是任意适合的显示器设备并且可以是能够提供大于每毫米50行的全彩色像素的微显示器。例如,第二显示器24可以是液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)显示器。第二显示器24被配置为将第二图像58提供给第二光学装置26。第二图像58包括具有人类眼睛可见的波长(大约400nm到700nm)的电磁辐射并且实质上包括与第一图像42相同的内容。
第二光学装置26可以是用于将第二图像58引向第二扩束器28的任意适合的光学设备。例如,第二光学装置26可以包括一个或多个透镜。在本发明的各种实施方式中,装置10可以不包括第二光学装置26,并且第二图像58可以直接提供给第二扩束器28。
第二扩束器28被配置为接收第二图像58并且将第二图像60提供给用户的第二眼睛62(例如,用户的右眼)。对应于第二图像60的光束宽度大于对应于第二图像58的光束宽度,因此在用户的视觉中更大。第二扩束器28可以是用于扩展第二图像58的光束的任意合适设备,例如,可以是衍射型出瞳扩束器(EPE)。
第二扩束器28包括光透射基板64、可以是自然衍射的第二输入耦合元件66,以及同样可以是自然衍射的第二输出耦合元件68。第二输出耦合元件68包括第二部分70,其被配置为提供第二校准图像72。在其它实施方式中,第二部分70可以与输出耦合元件68分离。第二部分70设置在第二扩束器28的一端,以及第二输入耦合元件66设置在第二扩束器28的对端。例如,第二输入耦合元件66、第二输出耦合元件68以及第二部分70可以包括被配置为衍射具有可见波长的电磁辐射的衍射光栅。
在操作中,接收第二图像58并且通过第二输入耦合元件66接入。通过光透射基板64内的全内反射,将第二图像58从第一输入耦合元件66引向第二输出耦合元件68。第二图像58作为第二图像60和第二校准图像72,进一步在第二输出耦合元件68接出以及从基板64导出。
分别通过装置10的壳体30中的第一和第二孔74、76提供第一图像44和第二图像60。用户能够将他的眼睛置于第一和第二孔74、76处,以及用他的第一眼睛46观看第一图像44,用他的第二眼睛62观看第二图像60。应当理解的是,在第一和第二孔74、76,第一图像44和第二图像60是非重叠的。
通过装置10的壳体30中的第三孔78来提供第一校准图像56和第二校准图像72。如图1所示,第一和第二校准图像56、72的观看方向与第一和第二扩展图像44、60相反(在本实施方式中,方向上差180度)。由于第一部分54和第二部分70在位置上彼此相邻,其间具有较小的间隙或没有间隙,第一校准图像56和第二校准图像72基本上彼此重叠并且形成单个图像。因此,用户能够通过第三孔78利用他的第一眼睛46或其第二眼睛62来观看第一校准图像56和第二校准图像72的组合。
第一扩束器22和第二扩束器28被配置使得当第一校准图像56和第二校准图像72调准时,第一图像44和第二图像60也在用户视觉中调准。当第一和第二校准图像56、72是调准的,第一和第二校准图像56、72在观察的位置上彼此重叠,以便他们向用户呈现为单个图像。
因此,用户能够通过第三孔78来观看第一校准图像56和第二校准图像72的组合,以确定第一图像44和第二图像60是否调准。如果第一校准图像56和第二校准图像72的组合不是调准的(即,用户通过第三孔78看到两个图像),那么用户可以操作用户输入设备16以控制调准第一和第二校准图像56、72(并且因此控制调准第一和第二图像44、60),以便他们是对齐的。
在操作中,处理器12从用户输入设备16接收输入信号,所述信号指示第一校准图像56和第二校准图像72应当相对于彼此如何移动,以便当通过第三孔78观看时他们是重叠的。处理器12可以控制第一显示器18和第二显示器24的位置和/或方向以控制调准第一校准图像56和第二校准图像72。处理器12可以替代地/附加地控制第一显示器18和第二显示器24的内容(即,可以在第一显示器18和/或第二显示器24中移动图像42、58)以控制调准。处理器12可以替代地/附加地控制第一光学装置20和/后第二光学装置26的位置和/或方向以控制调准。
在本发明的其它实施方式中,用户可以操作用户输入设备16以机械上控制调准第一校准图像56和第二校准图像72。用户输入设备16可以机械上耦合到第一显示器18和/或第二显示器24和/或第一光学装置20和/或第二光学装置26,以使用户能够机械上控制第一显示器18和/或第二显示器24和/或第一光学装置和/或第二光学装置26的位置和/或方向。
图2A示出了通过第三孔78的第一校准图像56和第二校准图像72的用户视图。在本实施方式中,第一校准图像56包括可以帮助用户进行校准的第一十字80并且第二校准图像72包括可以帮助用户进行校准的第二十字82。第一十字80位于用户视图的左上,且第二十字82位于用户视图的右下。因为用户在第三孔78的中央处观看单个十字时才实现调准,那么在图2A中第一校准图像56和第二校准图像72没有被调准。
于是,用户可以控制用户输入设备16,以便第一十字80和第二十字82向彼此靠近,但是没有重叠(如图2B中所示)。用户可以提供另外的输入到用户输入设备16,以便第一十字80和第二十字82在第三孔的中央处基本上重叠(如图2C所示),表示第一和第二校准图像56、72(从而第一和第二图像44、60)被调准。
本发明的实施方式提供的优势在于,他们使用户能够使用第一和第二校准图像56、72的组合来控制调准第一和第二图像44、60。由于在使用过程中装置10可能接收碰撞(例如,来自用户),其可能导致第一和第二图像44、60不对齐,本发明的实施方式可以使用户能够在每次这种碰撞之后校准装置10。
图3示出了根据本发明的各种实施方式的另一装置10的示意图。图3中示出的装置10类似于图1中示出的装置,并且其中相同的特征使用相同的附图标记。图3中示出的装置10与图1中示出的装置的不同之处在于,装置10还包括传感器84并且可以不包括用户输入设备16或第三孔78。
传感器84可以是用于检测电磁辐射的任意合适的设备,例如,可以是电荷耦合器件(CCD)照相机或互补金属氧化物半导体(CMOS)照相机。
进一步参考图4,在块86,传感器84接收并检测第一校准图像56和第二校准图像72,并且将第一校准图像56和第二校准图像72的组合提供给处理器12来处理。
在块88,处理器12接收第一校准图像56和第二校准图像72的组合。
在块90,处理器使用第一校准图像56和第二校准图像72的组合来控制调准第一图像44和第二图像60。响应于接收到第一校准图像56和第二校准图像72的组合,处理器12可以自动地控制调准第一图像44和第二图像60。在其它实施方式中,处理器12可以确定第一和第二图像44、60没有对齐,以及从用户请求指令以确认应当执行调准。
在各种实施方式中,第一和第二校准图像56、72可以包括图2A、2B、2C中示出的十字80、82,以及处理器12可以使用图像识别来确定十字80、82的位置。然后处理器12可以确定每个十字80、82的矢量,其指示每个十字80、82为到达例如中央所需的移动。处理器12于是可以使用查找表(存储在存储器14中)以确定如何控制显示器18、24和/或光学装置20、26和/或扩束器22、28。处理器12可以使用查找表的询问结果来控制显示器18、24和/或光学装置20、26以实现调准第一和第二图像44、60。
图3中所示的本发明的实施方式可以提供的益处在于,可以由处理器12来执行第一和第二图像44、60的调准,而不需要来自装置10的用户的相当多的输入。这样可能导致对于用户来说更加容易操作装置10。
在一个实施方式中,第一和第二校准图像56、72的第一十字80和第二十字82可具有人类视力不可见的波长(例如红外线)。传感器84可以被配置为检测第一和第二校准图像56、72(红外线)的波长,并且将第一校准图像56和第二校准图像72的组合提供给处理器12。所述实施方式可以提供的优势在于,十字80、82对于用户来说基本上是不可见的并且校准过程可以对用户是透明的。
图5示出了根据本发明的各种实施方式的制造装置10的方法的流程图。在块92,所述方法包括:提供第一扩束器22,对其进行定位并确定其方向。在块94,所述方法包括提供第二扩束器28,对其进行定位并确定其方向。在块96,所述方法包括提供控制器32并且配置控制器12,以能够使用第一校准图像56和第二校准图像72的组合来控制调准第一图像44和第二图像60。为了提供如图1所示的装置10,所述方法于是包括提供限定第三孔78、用于容纳第一扩束器22、第二扩束器28和控制器32的壳体30。为了提供如图3所示的装置10,所述方法于是包括提供用于接收第一校准图像56和第二校准图像72的传感器84。
图4和图5中示出的块可以代表方法中的步骤和/或计算机程序38中的代码段。例示的块的特定顺序不一定暗示具有要求的或优选的块顺序,并且块的顺序和安排可以改变。此外,还可以省略一些步骤。
尽管已经参考各种实例在前述段落中介绍了本发明的实施方式,但是应当理解的是,在不脱离要求保护的本发明的范围的情况下可以对给出的实例作出各种修改。例如,装置10可以包括图1中所示的装置的特征以及图3中所示的装置的特征。在本实施方式中,装置10可以使用户能够使用用户输入设备16来调准第一和第二图像44、60,并且可以包括传感器84以使处理器12能够执行调准而不需要用户输出。
在本发明的其它实施方式中,第一扩束器22和第二扩束器28可以不是如上所述的衍射,但是可以替换为折射和反射。
在前述说明中介绍的特征可以用于并非明确介绍的组合的组合中。
尽管已经通过参照特定特征来介绍了功能,这些功能可以由无论是否介绍过的其它特征来执行。
尽管已经通过参照特定实施方式来介绍了特征,这些特征还可以出现在无论是否介绍了所述特征的其它实施方式中。
在前述说明中旨在注意被认为是本发明的特别重要的那些特征,应当理解,无论是否在其中特殊强调,申请人要求保护关于与此处之前描述的和/或在图中示出的特征的组合或任何可授权特征。