[发明专利]头戴式显示设备及用于控制这样的设备的方法

说明书

通过根据检测到的用户的头部的移动来减少有机发光二极管(LED)面板的行占空比，提供了具有减少的运动模糊的头戴式显示(HMD)设备。进一步，与行占空比中的减少相配合地增加面板的面板占空比，以保持恒定亮度。该技术可适用于例如其中增强现实图像被显示在世界坐标中的特定位置的情形。诸如加速度计或陀螺仪之类的传感器可被使用以获得用户的头部的角速度。所述角速度指示出根据所述LED面板的角度分辨率在一帧周期中所对向的像素数。基于所述角速度或一帧周期中所对向的像素数，占空比可例如每帧设置一次。

技术领域

本发明涉及头戴式显示设备以及用于控制这样的设备以在这样的设备所显示的增强现实图像中减少或避免运动模糊的方法。

背景技术

头戴式显示(HMD)设备可用于各种应用中，包括军事、航空、医学、视频游戏、娱乐、运动等等。透视HMD设备允许用户观察物理世界，而光学元件将来自一个或多个小型微显示器的光增加到用户的视觉路径中，以提供增强现实图像。类似地，在将用户与物理世界隔绝的同时，沉浸式HMD设备提供增强现实图像。

发明内容

本文所述的技术涉及HMD设备以及用于在这样的设备所显示的增强现实图像中减少或避免运动模糊的各种实施例。在扫描并保持显示技术中，图像数据帧被显示并通常被保持一帧周期。在帧被保持的同时，用户的头部可能移动，导致运动模糊。

在一个方法中，提供了一种头戴式显示设备，该头戴式显示设备包括微显示器、传感器和至少一个控制电路。所述微显示器显示诸如图像数据的一个或多个帧之类的增强现实图像，并包括安排成行的发光二极管(LED)的面板。例如，有机LED(OLED)由于它们的快速响应时间而可被使用。传感器可包括例如加速度计或陀螺仪，所述传感器被固定在HMD设备上并随用户的头部移动。传感器因此在头部被旋转时感测用户的头部的角速度。当用户将他们的注意力从增强现实图像转移但仍然看他们的视野中的该增强现实图像时，旋转可发生。至少在当前帧周期期间，增强现实图像的位置可被锁定到现实世界位置。在该情形中，运动模糊可能发生，因为相对于头部运动来说，图像未被足够快地更新。为了解决这个问题，为了减少增强现实图像的运动模糊，所述至少一个控制电路通过并发地减少行的行占空比(RDC)并增加面板的面板占空比(PDC)以响应于所述角速度来控制所述微显示器。行的行占空比的减少导致减少的运动模糊。也可实现功率节省和增加的可靠性。

提供本概述以便以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。该概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在被用来帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图说明

在附图中，相同编号的元素彼此对应。

图1是描绘HMD设备与中枢计算系统12通信的一个实施例的示例组件的框图。

图2是HMD设备的一个实施例的一部分的俯视图。

图3A是HMD设备的组件的一个实施例的框图。

图3B描绘了图3A的微显示器120的示例实施例。

图4是图1的处理单元4的组件的一个实施例的框图。

图5A描绘了用于在头戴式显示设备上提供增强现实图像同时减少运动模糊的过程。

图5B描绘了图5A的用于检测用户的头部的旋转以及运动模糊的可能性的步骤502的示例细节。

图5C描绘了图5A的用于确定在保持亮度的同时减少运动模糊的RDC和PDC的步骤503的示例细节。

图5D描绘了图5A的用于使用确定出的RDC和PDC显示锁定到世界坐标系中的某一位置的增强现实图像的步骤505的示例细节。

图6A描绘了在世界坐标系中的固定位置处的示例现实世界图像。