控制顯示圖像的亮度的制作方法
【專利說明】控制顯示圖像的亮度
[0001]
[0002]透視頭戴式顯示器向用戶提供包括顯示圖像以及在用戶前面的場景的透視視圖的組合圖像。由此，來自透視視圖的光可使得查看顯示圖像變得困難。例如，當在用戶前面的場景更亮時，背景場景和顯示圖像之間的對比度可減小。這可使得查看顯示圖像變得更困難。
[0003]概沭
[0004]本文中公開了涉及響應于透視視圖的測得亮度而調(diào)整在透視顯示器上顯示的圖像的亮度的實施例。例如，在一些實施例中，透視視圖的亮度是經(jīng)由位于透視顯示器后面的傳感器來測量的，以使得測得亮度對應于用戶的眼睛感知的亮度。顯示圖像的亮度的改變是根據(jù)透視視圖的測得亮度的改變來確定的。
[0005]附圖簡沐
[0006]圖1是示例透視頭戴式顯示設備的圖示；
[0007]圖2是如由用戶通過透視顯示設備看見的組合圖像的示例的圖示；
[0008]圖3A和3B是透視頭戴式顯示器中的示例透鏡組件的橫截面圖；
[0009]圖4是用戶的頭上有亮度傳感器在防護透鏡后面的示例透鏡組件的橫截面圖；
[0010]圖5是用戶的頭上有亮度傳感器在防護透鏡后面并被安裝在鏡臂或鏡架上的各側的示例透鏡組件的橫截面圖；
[0011]圖6是示出人類眼睛所感知到的亮度(L*)和測量到的場景或顯示圖像的亮度之間的非線性關系的圖表。
[0012]圖7是示出d = 2時的透視視圖和顯示圖像的感知亮度(L*)的圖表；
[0013]圖8是用于在w寬的測得透視視圖照明范圍上提供在感知上比透視視圖亮2倍的顯示圖像(d = 2)的顯示照明和測得透視照明之間的比的圖表；
[0014]圖9是描繪自動控制顯示亮度的方法的示例的流程圖；以及
[0015]圖10是描繪自動控制顯示亮度的方法的另一示例的流程圖。
[0016]圖11是示例計算設備的框圖。
[0017]詳細描沐
[0018]在透視頭戴式顯示器中，顯示圖像可由用戶在可查看到來自周圍環(huán)境的場景的透視視圖的同一時間查看到。然而，如上所述，取決于顯示圖像和透視視圖的相對亮度，環(huán)境光可使得查看顯示圖像變得困難。因此，為了幫助改善透視顯示器上顯示圖像以及可通過透視顯示器查看的背景環(huán)境之間的對比度，顯示圖像的亮度可隨著背景場景的亮度的增加而增加，和/或電致變色或光致變色防護透鏡可用于響應于環(huán)境亮度的改變而自動地變暗或變亮。
[0019]然而，顯示圖像和如用戶的眼睛所看見的透視視圖之間的亮度差確定顯示圖像的分辨率。因此，本公開涉及通過以下方式來控制在透視頭戴式顯示器上顯示的圖像的亮度:經(jīng)由透視顯示器的與用戶的眼睛位于同一側的亮度傳感器來測量透視視圖的亮度并基于測量到的亮度來調(diào)整顯示圖像的亮度。
[0020]圖1示出示例透視頭戴式顯示設備100的圖示。該設備包括具有覆蓋顯示區(qū)域115和透明區(qū)域102的一個或多個透鏡110的鏡架105。圖3A和3B示出了表示一個或多個透鏡110的兩個版本的透鏡組件301和302的橫截面圖，其中這一個或多個透鏡110包括防護透鏡310，該防護透鏡可用恒定色彩暗度來染色，或者可以是具有可變色彩暗度或可變光密度的電致變色透鏡或光致變色透鏡。透鏡組件301和302還分別包括顯示光學器件320和330，顯示光學器件320和330包括圖像源和用于呈現(xiàn)從圖像源到顯示區(qū)域115的圖像光的相關聯(lián)的光學器件(未示出)，其中圖像源和相關聯(lián)的光學器件可被定位在顯示區(qū)域115的頂部(如圖3B所示)、底部(未示出)、側面320 (如圖3A所示)或被定位在任何其他合適的位置。對于透視頭戴式顯示設備100，顯示光學器件320、330及相關聯(lián)的防護透鏡310中的至少部分是透明的，以使得向用戶的眼睛350提供覆蓋在周圍環(huán)境的透視視圖上的顯示圖像。鏡架105是通過鏡臂130被支撐在查看者的頭部上的。鏡臂130和/或透視頭戴式顯示設備100的其他部分還可包含包括處理器和/或其他用于驅動顯示器的合適邏輯設備的電子器件125、用于存儲邏輯設備可執(zhí)行以操作透視頭戴式顯示設備的各功能的指令的存儲器、和包括電池和到諸如可通過Wif1、藍牙、蜂窩或其他無線技術在因特網(wǎng)上或從所定位的服務器獲得的其他信息源的無線連接的外圍電子器件127。
[0021]此外，可包括一個相機120或多個相機以捕捉周圍環(huán)境的圖像。可使用任何一個或多個合適的相機。例如，透視頭戴式顯示設備100可包括面向外的彩色圖像相機、灰度相機、一個或多個深度相機(例如，飛行時間和/或結構化光相機)、立體相機對等。此外，透視頭戴式顯示設備100還可包括一個或多個面向內(nèi)的(例如，面向用戶的)相機，諸如作為眼睛跟蹤系統(tǒng)的一部分的相機。眼睛跟蹤相機可與一個或多個光源結合用于對如由用戶的眼睛反射的來自此一個或多個光源的光進行成像。這些反射相對于用戶的瞳孔的位置可用于確定注視方向。注視方向可隨后用于檢測用戶注視著在透視顯示器上顯示的用戶界面的位置。此外，透視頭戴式顯示設備100可包括任何其他合適的電子器件，包括但不限于各種傳感器，諸如運動傳感器、位置傳感器(例如，全球定位傳感器)、話筒、觸摸傳感器等。將理解，各組件在透視頭戴式顯示設備100中的位置是作為示例來示出的，且其他位置也是可能的。
[0022]透視頭戴式顯示設備100可進一步包括顯示區(qū)域115的可控暗化層，其中這些可控暗化層可在顯示區(qū)域115的相應部分后面改變不透明性，以允許在顯示圖像的各區(qū)域中在透明、半透明和不透明之間改變操作模式。這些可控暗化層可被包括在防護透鏡310或顯示光學器件320和330中。這些可控暗化層可被分段以使得圖像可被顯示在顯示區(qū)域115的不同部分上。
[0023]圖2示出了如由用戶使用透視頭戴式顯示設備100看見的組合圖像200的示例，其中透視頭戴式顯示設備100正以透明模式操作。如可從圖2中看見的，由用戶看見的組合圖像200包括覆蓋在用戶前面的場景的透視視圖210上的、由圖像源提供的顯示圖像220。將理解，圖2的圖像是出于示例的目的被呈現(xiàn)的，并且任何一個或多個合適的圖像可被顯示。例如，虛擬圖像可被顯示為使得這些圖像表現(xiàn)為出現(xiàn)在背景場景中(例如，通過顯示立體視覺圖像)。此外，虛擬圖像可被顯示為使得這些虛擬圖像相對于背景場景中的對象在位置上是固定的(例如，經(jīng)由識別由面向外的相機成像的對象)、相對于顯示屏在位置上是固定的、或相對于任何其他合適的坐標框架在位置上是固定的。此外，各種類型的圖像可被顯示，這些圖像包括但不限于靜止圖像、視頻圖像、計算機圖形圖像、用戶界面圖像等。
[0024]透視頭戴式顯示設備(諸如透視頭戴式顯示設備100)可具有各種配置。例如，透視頭戴式顯示設備可向用戶的一個眼睛或用戶的兩個眼睛提供圖像信息。向用戶的兩個眼睛呈現(xiàn)圖像信息的透視頭戴式顯示設備可具有一個或兩個圖像源。其中同一圖像信息被呈現(xiàn)給兩個眼睛的單視場查看是用具有一個或兩個圖像源的透視頭戴式顯示設備來實現(xiàn)的，而立體視覺查看利用具有兩個圖像源的頭戴式顯示設備且不同的圖像被呈現(xiàn)給用戶的各眼睛，其中不同的圖像具有相同場景的不同視角。
[0025]各種圖像源可用于提供圖像以供顯示，包括例如有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器、基于量子點的發(fā)光二極管(QLED)顯示器、液晶顯示器(IXD)或硅上液晶(LCOS)顯示器。此