[發明專利]具有自適應顯示器的電子設備

有效

• 申請號: 201880051102.2
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN111095077B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: N·P·鮑尼爾;T·R·巴爾;C·G·甘巴哥塔;吳佳穎
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G06F3/01;G09G3/00;G09G5/00
• 代理公司: 北京市漢坤律師事務所 11602
• 代理人: 魏小薇;吳麗麗

電子設備可包括顯示虛擬現實內容的顯示器。控制電路可估計正在穿戴所述電子設備的用戶的亮度適應狀態。所述控制電路可基于所述用戶的適應狀態選擇針對所述虛擬現實內容的色調映射曲線和亮度水平。為了估計所述用戶的適應狀態，所述控制電路可從環境光傳感器采集環境光信息，可從相機采集所述用戶的生理屬性諸如眨眼率、瞳孔尺寸和眼睛張開度，并且可從注視檢測電路采集注視位置信息。所述控制電路可基于所述用戶的當前適應狀態來優化所述顯示器的所述亮度，或者所述控制電路可將所述顯示器的所述亮度轉換至不同于所述用戶的適應水平的水平以幫助將所述適應狀態引導至所期望的水平。

本專利申請要求于2017年8月29日提交的美國專利申請62/551,723的優先權，該美國專利申請全文據此以引用方式并入本文。

背景技術

本發明整體涉及自適應顯示器，并且更具體地，涉及用于頭戴式設備的自適應顯示器。

頭戴式設備諸如虛擬現實眼鏡和增強現實眼鏡使用顯示器來向用戶生成圖像。

如果不加注意，則頭戴式設備可能穿戴起來非常笨重且令人疲勞。當用戶首次將頭戴式設備放置在他或她的頭部上時，顯示器上的圖像可能顯得太暗并且模糊。用戶在從虛擬現實觀看體驗過渡出來時可能會經歷眩目或不適。根據用戶眼睛的適應狀態，頭戴式顯示器的動態范圍可被感知為不足。

發明內容

一種被配置為由用戶穿戴的電子設備可包括顯示虛擬現實內容的顯示器。該電子設備中的控制電路可估計正在穿戴電該子設備的用戶的亮度適應狀態。該控制電路可基于用戶的適應狀態來調節顯示器的亮度。這可包括：例如，針對用戶的當前適應狀態優化顯示器的亮度范圍、調節顯示器的亮度范圍以對用戶的適應狀態產生所期望的效果(例如，幫助將用戶的當前適應狀態“引導”至不同的適應狀態)、在一定時間段調節亮度范圍以增大顯示器的所感知的動態范圍、對圖像的一些區域的亮度調節不同于對圖像的其他區域的亮度調節以說明用戶的適應狀態，以及/或者基于所估計的用戶的適應狀態來采取其他動作。

該控制電路可從環境光傳感器采集環境光信息，可從相機采集用戶的生理屬性諸如眨眼率、瞳孔尺寸以及眼睛張開度(openness)，并且可從注視檢測電路采集注視位置信息。注視位置可與圖像數據(例如，正在顯示器上顯示的顯示數據的幀)組合，以確定顯示器上與用戶的注視位置對準的位置處的平均像素亮度。基于此信息，控制電路可確定用戶的亮度適應狀態。

當用戶第一次打開電子設備的顯示器時，(由于該電子設備所定位的房間中的環境光)該用戶可為亮適應。控制電路可通過從第一亮度水平開始并且逐漸將顯示器的亮度降低至第二亮度水平來說明這種適應狀態。當達到第二亮度水平時，該用戶可為暗適應。

當視頻結束或用戶在顯示器上退出視頻播放模式并進入主屏幕時，控制電路可逐漸提高顯示器的亮度以提升用戶的適應水平。這幫助避免當用戶取下電子設備并看到光線明亮的房間時的目眩或不適。

控制電路也可使用適應狀態信息以增大顯示器的所感知的動態范圍并且基于用戶正在看的位置來選擇性地調節圖像的部分的亮度。

附圖說明

圖1是根據一個實施方案的例示性頭戴式設備的圖示。

圖2是示出根據一個實施方案的基于多種不同的亮度適應狀態可如何將內容亮度映射至顯示亮度的曲線圖。

圖3是示出根據一個實施方案的色調映射電路如何可使用關于用戶的適應狀態的信息來實現內容亮度至顯示亮度映射的圖示。

圖4是示出根據一個實施方案的用戶的初始亮度適應狀態如何可與顯示器被優化用于的適應狀態不同步的曲線圖。

圖5是示出根據一個實施方案的顯示器如何可被優化用于與用戶的適應狀態相匹配的適應狀態的曲線圖。

圖6是示出根據一個實施方案的顯示器如何可暫時被優化用于與用戶的適應狀態不同的適應狀態以在用戶從虛擬現實體驗中轉變出來之前逐漸提升用戶的適應水平的曲線圖。