CN103576315B

CN103576315B - 显示装置

Info

Publication number: CN103576315B
Application number: CN201210266856.4A
Authority: CN
Inventors: 吴斐; 刘俊峰
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2032-07-30
Also published as: US20140028704A1; US9316835B2; CN103576315A

Abstract

本发明实施例提供了一种显示装置。本发明的显示装置，包括：固定单元，其中显示装置能够通过该固定单元被佩戴在用户的头部；处理单元，配置来获得要显示的第一图像；图像传输单元，配置来将第一图像传送到显示单元；显示单元，配置来显示图像处理部件获得的第一图像；连接单元，配置来连接固定单元和显示单元的至少第一部分，其中连接单元至少具有第一状态，在第一状态下，至少第一部分位于用户的可视区域内且朝向用户；图像采集单元，配置来采集第二图像；处理单元还配置来根据第二图像生成第一图像。

Description

显示装置

技术领域

本发明的实施例涉及一种显示装置。具体地，本发明涉及一种能够被佩戴在头部的显示装置。

背景技术

为了在减小占用空间的同时给用户带来更好的观看体验，并且防止用户所观看的内容被其他人窥视，近年来提出了头戴式显示装置。大多数现有的头戴式显示装置包括针对用户双眼的双子显示单元。通常，显示装置形成为类似眼镜的结构。具体地，显示装置中的子显示单元、处理单元(例如，处理单元)等组件集成在头戴式显示装置的主体部分中，主体部分可被支撑在用户的鼻梁上，并且可通过两条分别与主体部分相连的支撑臂将主体部分支撑在用户的左耳和右耳上，从而用户可与佩戴眼镜类似地佩戴显示装置。

然而，由于现有的头戴式显示装置中的显示屏始终位于用户的眼睛前方的可视区域，当用户不想观看显示内容，而希望光看周围环境时，常常需要摘下头戴式显示装置才能够清楚地观看。

另一方面，大多数现有的采集设备为手持设备。当用户进行视频和/或音频等的采集时，通常需要用手举着采集设备，不便于用户进行长时间采集。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种显示装置，以解决上述问题。

本发明的一个实施例提供了一种显示装置，包括：固定单元，其中显示装置能够通过该固定单元被佩戴在用户的头部；处理单元，配置来获得要显示的第一图像；图像传输单元，配置来将第一图像传送到显示单元；显示单元，配置来显示处理单元获得的第一图像；连接单元，配置来连接固定单元和显示单元的至少第一部分，其中连接单元至少具有第一状态，在第一状态下，至少第一部分位于用户的可视区域内且朝向用户；图像采集单元，配置来采集第二图像；处理单元还配置来根据第二图像生成第一图像。

在根据本发明实施例的显示装置，可通过图像采集单元对周围的环境进行图像、视频和/或音频等的采集，并且显示装置可根据图像采集单元所采集的图像生成第一图像，并且向用户显示该第一图像。从而，在用户佩戴显示装置并希望看到周围环境时，不必须将显示装置从头部摘下。

此外，根据本发明实施例的显示装置包括图像采集单元，从而当显示装置被佩戴在用户的头部时，图像采集单元可以和用户的头部同步转动并且解放了用户的双手，而不需要用户用手举着电子设备进行视频和图像等的采集，方便了用户的操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将简要描述本发明的实施例描述中所需要使用的附图。

图1示出了根据本发明一个实施例的显示装置的示例性框图。

图2a是示出了根据图1中所示的显示装置的一个示例性基本构造的正视图，图2b是示出了根据图1中所示的显示装置的一个示例性基本构造的侧视图。

图3a是示出了用户佩戴根据本发明一个示例的显示装置的示例情形的俯视图。

图3b是示出了用户佩戴根据本发明另一示例的显示装置的示例情形的俯视图。

图4是示出了图1中所示的显示装置的图像采集单元的一个示例情形的示意图。

图5是示出了图1中所示的显示装置的图像采集单元的另一示例情形的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，具有基本上相同步骤和元素用相同的附图标记来表示，且对这些步骤和元素的重复解释将被省略。

下面，将参照图1说明本发明的一个实施例电子设备。图1示出了根据本发明一个实施例的显示装置100的示例性框图。如图1所示，显示装置100包括固定单元110、处理单元120、图像传输单元130、显示单元140、连接单元150和图像采集单元160。

显示装置100能够通过固定单元110被佩戴在头部。例如，固定单元110可以包括例如头盔、头带等佩戴部件。处理单元120可获得要显示的第一图像。第一图像可以是，例如，图片、视频图像或者文本，图片，文本和图片的组合等。处理单元120可根据所存储的图片、视频文件等生成要显示的第一图像。例如，图片、视频之类的文件可存储在处理单元的内存中，此外，在显示装置中也可设置独立的存储单元，以存储这些文件。可替换地，处理单元120还可从通过有线或无线方式与显示装置100连接的例如计算机、智能手机、多媒体播放器之类的电子设备接收要显示的第一图像。例如，在处理单元中可设置通信模块，以从例如计算机、智能手机、多媒体播放器之类的电子设备接收要显示的第一图像，此外，显示装置也可包括独立设置的通信单元，以从例如计算机、智能手机、多媒体播放器之类的电子设备接收要显示的第一图像。图像传输单元130可将第一图像传送到显示单元140，并且显示单元140可显示处理单元获得的第一图像。

连接单元150可连接固定单元110和显示单元140的至少第一部分。连接单元150至少具有第一状态。在连接单元150处于第一状态下，显示单元140的至少第一部分位于用户的可视区域内且朝向用户。

根据本发明的一个示例，在连接单元150可始终处于第一状态下，即，当显示装置100通过固定单元110被佩戴在用户的头部时，显示单元140的至少第一部分始终位于用户的可视区域内且朝向用户。

可替换地，根据本发明的另一示例，固定单元110还可具有第二状态。在连接单元150处于第二状态下，当显示装置100通过固定单元110被佩戴在用户的头部时，显示单元140的至少第一部分可从用户的可视区域移开。

根据本发明的另一示例，连接单元150可包括在第一状态下，支撑显示单元140的支架。在此情况下，图像传输单元130可以是设置在支架中的传输线。可替换地，图像传输单元130也可采用无线传输方式将第一图像传输到显示单元140，以避免在支架等连接部件中布线。

支架的长度、宽度、厚度、形状或者体量，可以通过机械运动或磁致伸缩等运动形式而发生改变，用于完成显示单元的位置改变以及位置调整。在第一状态下，连接单元150和与固定单元110对应的平面之间具有第一夹角。在本示例中，与固定单元110对应的平面可以是固定单元110沿用户佩戴方向的截面。并且在第二状态下，连接单元150还可与显示单元140之间具有第二夹角。

此外，根据本发明的一个示例，连接单元150还可包括第一铰链部件和第二铰链部件。例如，支架可以通过滑轨或铰链等连接机构与显示单元和/或固定单元进行连接，以实现相对位置关系的改变。第一铰链部件可连接支架和固定单元，使得支架能够围绕第一铰链部件折转；并且第二铰链部件可连接支架和显示单元，使得显示单元能够围绕第二铰链部件折转。可替换地，连接单元150还可包括连接显示单元的滑轨部件等。可以在固定单元110被正向佩戴时靠近用户左耳和右耳的位置分别设置支架以支撑显示单元。

此外，根据本发明的另一示例，固定单元还可包括旋转部件。例如在固定单元110为头盔的情况下，在第一状态下，可转动旋转部件，使得显示单元140位于用户眼睛前方的可视区域，而在第二状态下，可转动旋转部分，使得显示单元140向上移动至头盔的夹层中或者头盔上方。

根据本发明的一个示例，显示单元140可以包括尺寸较小的显示屏。在第一状态下，显示单元140位于用户的可视区域且朝向用户。用户可直接通过显示单元140的显示屏进行观看。在此情况下，在连接单元150处于第一状态下，整个显示单元140位于用户的可视区域内，并且显示单元140的显示屏幕可朝向用户。此外，根据本发明的另一示例，显示单元140可包括显示屏和光学系统。显示屏可显示处理单元获得的第一图像。光学系统可接收从显示屏发出的光线，并对从显示屏发出的光线进行光路转换，以形成放大虚像。根据本发明的一个示例，显示屏可以是尺寸较小的微型显示屏。光学系统可接收从显示屏发出的光线，并对从显示屏发出的光线进行光路转换，以形成放大虚像。也就是说，光学系统具有正屈光力，并且用户通过光学系统可观看具有较大尺寸的第一图像的放大虚像。从而用户可清楚观看第一图像，并且用户所观看的图像的尺寸不受显示单元的尺寸的限制。

例如，光学系统可包括以凸透镜。可替换地，为了减少像差、避免色散等对成像造成的干扰，带给用户更好的视觉体验，光学系统也可由包含凸透镜和凹透镜的多个透镜形成透镜组件。

根据本发明的另一示例，可沿光学系统的光轴对应地设置显示屏和光学系统可对应设置。在此情况下，当连接单元150处于第一状态下时，显示单元140的显示屏和光学系统均位于用户的可视区域内，并且朝向用户。

此外，根据本方面的另一示例，显示单元可还包括：第一光导部件、镜片和第二光导部件。在光学系统接收从显示屏发出的光线，并对从显示屏发出的光线进行光路转换后，第一光导部件可将光线传送到设置在镜片中的第二光导部件。第二光导部件可接收通过第一光导部件传送的光线，并且在连接单元150处于第一状态下，向用户进行反射。在此情况下，显示单元140的第一部分可包括镜片和第二光导部件。当连接单元150处于第一状态下时，显示单元140的镜片和第二光导部件可位于用户的可视区域内，并且朝向用户。

可选择地，镜片在从内侧到外侧的方向上满足第一预定透光率，使得用户能够在观看放大虚像的同时能够观看周围环境。另一方面，镜片在从外侧到内侧的方向上满足第二预定透光率。从而在周围环境中的光线较强时可对部分光学进行折射或反射。

根据本发明的一个示例，图像采集单元160可设置在固定单元110的外侧。在本发明的实施例中，固定单元110的外侧为当其被佩戴在用户的头部时，背离用户头部的一侧。可替换地，根据本发明的另一示例，图像采集单元160也可设置在显示单元140或连接单元150上。此外，根据本发明的另一示例，图像采集单元160可包括多个图像采集部件。

例如，如上所述，显示单元140可以包括尺寸较小的显示屏，并且用户可直接通过显示单元140的显示屏进行观看。在此情况下，图像采集单元160可包括两个图像采集部件，并且与用户的眼睛对应地设置在显示单元140背离用户可视区域的一侧。又例如，如上所述，显示单元140也可包括第一光导部件、镜片和第二光导部件。在此情况下，图像采集单元160可包括两个图像采集部件，并且对应于用户眼睛的位置设置在显示单元140的镜片的上侧或下侧。从而图像采集单元160可在对应于用户眼睛的位置进行图像采集，以确保所采集的图像接近在用户用眼睛实际观看时的景物。

图像采集单元160可直接设置在固定单元110、显示单元140和/或连接单元150的上。可替换地，根据本发明的另一示例，显示装置100还可包括将图像采集单元连接到固定单元的弹出单元。弹出单元可具有弹出状态和收起状态。在弹出单元处于弹出状态下，图像采集单元160位于固定单元110外侧，并且图像采集单元160开启并采集图像。而在弹出单元处于收起状态下，图像采集单元位于固定单元内部，并且图像采集单元关闭。

图像采集单元160可采集第二图像。此外，处理单元120可根据图像采集单元160所采集的第二图像生成第一图像，并如上所述，通过图像传输单元130传送到显示单元140。

此外，根据本发明的一个示例，显示装置100还可包括调节单元。调节单元可根据图像采集单元160的采集对象的位置对图像采集单元的采集区域进行调节。例如，用户可根据图像采集单元160的采集对象的位置来调节图像采集单元160中的图像采集部件的焦距、拍摄角度等。可选择地，显示装置100还可包括采集对象定位单元。采集对象定位单元可对图像采集单元160所采集的第二图像进行图像识别，以确定其中的采集对象(例如，可将位于第二图像的中心区域的被拍摄者或物作为采集对象)，并且跟踪并确定采集对象的位置。调节单元可根据采集对象定位单元所确定的采集对象的位置对图像采集单元的采集区域进行自动调节。

在根据本发明实施例的显示装置中，可通过图像采集单元对周围的环境进行图像、视频和/或音频等的采集，并且显示装置可根据图像采集单元所采集的图像生成第一图像，并且向用户显示该第一图像。从而，在用户佩戴显示装置并希望看到周围环境时，不必须将显示装置从头部摘下。

此外，根据本实施例的显示装置包括图像采集单元，从而当显示装置被佩戴在用户的头部时，图像采集单元可以和用户的头部同步转动并且解放了用户的双手，而不需要用户用手举着电子设备进行视频和图像等的采集，方便了用户的操作。

下面，将参照图2a和图2b说明根据图1中所示的显示装置的一个示例。图2a是示出根据图1中所示的显示装置的一个示例性基本构造的正视图，图2b是示出根据图1中所示的显示装置的一个示例性基本构造的侧视图。如图2a和图2b所示显示装置200包括头带部件210、第一子连接单元220、第一子显示单元230、第二子连接单元240、第二子显示单元250以及图像采集单元260。此外，图2a和图2b所示显示装置200还包括弹出单元270。

此外，与图1中所示的显示装置100类似，显示装置200还包括获得要显示的第一图像的处理单元，和将第一图像传送到第一子显示单元230和第二子显示单元250的图像传输单元(未示出)。根据本发明的一个示例，处理单元可设置在头带部件210中。此外，图像传输单元可设置在第一子连接单元和第二子连接单元中。

头带部件210为图1中所示的固定单元的一个示例。具体地，当头带部件210被佩戴在头部时，头带部件210能够挠性形变，使得第一子连接单元220和第二子连接单元240在第二状态下，第一子连接单元220、第一子显示单元230压靠左耳，而第二子连接单元240和第二子显示单元250压靠右耳。

在图2所示的示例中，连接单元可包括第一子连接单元220和第二子连接单元240，并且显示单元可包括第一子显示单元230和第二子显示单元250。第一子连接单元220连接头带部件210的第一端和第一子显示单元230，第二子连接单元240连接头带部件210的第二端和第二子显示单元。如图2所示，第一子连接单元220和第二子连接单元240相对于头带部件210对称设置，并且类似地，第一子显示单元230和第二子显示单元250也相对于头带部件210对称设置。显示单元的第一部分可包括位于第一子显示单元230中的第一子部分和位于第二子显示单元250中的第二子部分。第一子连接单元220和第二子连接单元240至少具有第一状态。当显示装置200通过头带部件210被用户佩戴在头部时，在第一子连接单元220和第二子连接单元240处于第一状态下，位于第一子显示单元230中的第一子部分和位于第二子显示单元250中的第二子部分位于用户的可视区域内且朝向用户。

根据本发明的一个示例，第一子连接单元220可以是在第一状态下，第一子显示单元230的第一支撑臂，而第二子连接单元240可以是在第一状态下，第一子显示单元250的第二支撑臂。

弹出单元270连接图像采集单元250和头带部件210的。弹出单元270具有弹出状态和收起状态。如图2a和图2b所示，在弹出单元处于弹出状态下，图像采集单元260位于头带部件210外侧，并且图像采集单元260开启并采集图像。而在弹出单元270处于收起状态下，图像采集单元260位于头带部件210内部，并且图像采集单元260关闭。图像采集单元260可包括一个或多个图像采集组件。

在根据本发明实施例的显示装置中，在不需要进行图像采集时，可将采集单元收放到头带部件中，改进了显示装置的便携性。

虽然在图2所示的示例中，以图像采集单元260设置在头带部件210上为例进行了描述，但是本发明的不限于此。根据本发明的另一示例，在连接单元可包括第一子连接单元和第二子连接单元，并且显示单元可包括第一子显示单元和第二子显示单元的情况下，图像采集单元可包括分离设置的第一子图像采集单元和第二子图像采集单元。图3a是示出了用户佩戴根据本发明一个示例的显示装置300的示例情形的俯视图。如图3a所示，在显示装置300中，第一子图像采集单元310与第一子显示单元的第一子部分320对应设置，并且第二子图像采集单元330与第二子显示单元的第二子部分340对应设置。此外，图3b是示出了用户佩戴根据本发明另一示例的显示装置300’的示例情形的俯视图。如图3b所示，根据本发明的另一示例，图像采集单元310可设置在第一子显示单元中的第一子部分320和第二子显示单元中的第二子部分330之间。

如上所述，显示装置还可包括调节单元以根据图像采集单元的采集对象的位置对图像采集单元的采集区域进行调节。在此情况下，根据本发明的一个示例，图像采集单元可包括旋转部件和采集部件。图4是示出了图1中所示的显示装置的图像采集单元的一个示例情形的示意图。如图4所示，图像采集单元包括旋转部件410和采集部件420。旋转部件410能够绕该旋转部件的轴心旋转，并且采集部件420与旋转部件相连，使得采集部件能够相对于旋转部件的轴心旋转。如图4所示，旋转部件410可以是设置在固定单元430上的云台，采集部件可被固定在该云台上。此外，旋转部件410还可被设置在连接单元和/或显示单元上。调节单元可根据采集对象的位置调节旋转部件，以便于调节单元根据采集对象的位置控制采集部件进行摇摄，或者调整采集部件的采集俯仰角等。

此外，在显示装置还可包括调节单元以根据图像采集单元的采集对象的位置对图像采集单元的采集区域进行调节的情况下，根据本发明的另一示例，图像采集单元可包括旋转部件、反射部件和采集部件。图5是示出了图1中所示的显示装置的图像采集单元的另一示例情形的示意图。如图5所示，图像采集单元包括旋转部件510、反射部件520和采集部件530。旋转部件510可设置在固定单元540上，旋转部件510能够绕该旋转部件的轴心旋转，并且反射部件520与旋转部件510相连，使得反射部件520能够相对于旋转部件510的轴心旋转。反射部件520可将显示装置周围的环境反射到采集部件。并且采集部件530可接收从反射部件反射的光线，以采集第二图像。调节单元可根据采集对象的位置调节旋转部件，以便于调节单元根据采集对象的位置控制反射部件520反射到采集部件530中的光线。

在根据本发明实施例的显示装置中，当进行图像采集时，可根据图像采集单元的采集对象的位置对图像采集单元的采集区域进行调节，以便对采集对象进行跟踪拍摄。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本领域技术人员应该理解，可依赖于设计需求和其它因素对本发明进行各种修改、组合、部分组合和替换，只要它们在所附权利要求书及其等价物的范围内。

Claims

1.一种显示装置，包括：

固定单元，其中所述显示装置能够通过该固定单元被佩戴在用户的头部；

处理单元，配置来获得要显示的第一图像；

图像传输单元，配置来将所述第一图像传送到显示单元；

所述显示单元，配置来显示处理单元获得的所述第一图像；

连接单元，配置来连接所述固定单元和所述显示单元的至少第一部分，其中所述连接单元至少具有第一状态，在所述第一状态下，至少所述第一部分位于用户的可视区域内且朝向所述用户；

图像采集单元，配置来采集第二图像；

所述处理单元还配置来根据所述第二图像生成所述第一图像，

所述显示装置还包括：

调节单元，配置来根据所述图像采集单元的采集对象的位置对所述图像采集单元的采集区域进行调节，其中

所述图像采集单元包括：

旋转部件，能够绕该旋转部件的轴心旋转，

反射部件，配置来将所述显示装置周围的环境反射到采集部件，其中所述反射部件与所述旋转部件相连，使得所述反射部件能够相对于所述旋转部件的轴心旋转；

采集部件，配置来接收从所述反射部件反射的光线，以采集所述第二图像，

所述调节单元根据所述采集对象的位置调节所述旋转部件。

2.如权利要求1所述的显示装置，其中

所述图像采集单元设置在所述固定单元的外侧。

3.如权利要求1所述的显示装置，还包括：

弹出单元，配置来连接所述固定单元和所述图像采集单元，具有弹出状态和收起状态，

其中在所述弹出状态下，所述图像采集单元位于所述固定单元外侧，并且所述图像采集单元开启并采集图像；以及

在所述收起状态下，所述图像采集单元位于所述固定单元内部，并且所述图像采集单元关闭。

4.如权利要求1所述的显示装置，其中

所述连接单元包括第一子连接单元和第二子连接单元；

所述显示单元包括第一子显示单元和第二子显示单元，

其中所述第一子连接单元连接所述固定单元的第一端和所述第一子显示单元，所述第二子连接单元连接所述固定单元的第二端和所述第二子显示单元；

所述第一部分包括位于所述第一子显示单元中的第一子部分和位于所述第二子显示单元中的第二子部分。

5.如权利要求4所述的显示装置，其中

所述图像采集单元包括第一子图像采集单元和第二子图像采集单元；

所述第一子图像采集单元与所述第一子部分对应设置，并且所述第二子图像采集单元与所述第二子部分对应设置。

6.如权利要求4所述的显示装置，其中

所述图像采集单元位于所述第一子部分和第二子部分之间。

7.如权利要求1所述的显示装置，还包括：

采集对象定位单元，配置来确定所述采集对象的位置，

所述调节单元根据所述采集对象定位单元所确定的所述采集对象的位置对所述图像采集单元的采集区域进行自动调节。