[发明专利]具有自适应显示器的电子设备

说明书

电子设备可包括显示虚拟现实内容的显示器。控制电路可估计正在穿戴所述电子设备的用户的亮度适应状态。所述控制电路可基于所述用户的适应状态选择针对所述虚拟现实内容的色调映射曲线和亮度水平。为了估计所述用户的适应状态，所述控制电路可从环境光传感器采集环境光信息，可从相机采集所述用户的生理属性诸如眨眼率、瞳孔尺寸和眼睛张开度，并且可从注视检测电路采集注视位置信息。所述控制电路可基于所述用户的当前适应状态来优化所述显示器的所述亮度，或者所述控制电路可将所述显示器的所述亮度转换至不同于所述用户的适应水平的水平以帮助将所述适应状态引导至所期望的水平。

本专利申请要求于2017年8月29日提交的美国专利申请62/551,723的优先权，该美国专利申请全文据此以引用方式并入本文。

背景技术

本发明整体涉及自适应显示器，并且更具体地，涉及用于头戴式设备的自适应显示器。

头戴式设备诸如虚拟现实眼镜和增强现实眼镜使用显示器来向用户生成图像。

如果不加注意，则头戴式设备可能穿戴起来非常笨重且令人疲劳。当用户首次将头戴式设备放置在他或她的头部上时，显示器上的图像可能显得太暗并且模糊。用户在从虚拟现实观看体验过渡出来时可能会经历眩目或不适。根据用户眼睛的适应状态，头戴式显示器的动态范围可被感知为不足。

发明内容

一种被配置为由用户穿戴的电子设备可包括显示虚拟现实内容的显示器。该电子设备中的控制电路可估计正在穿戴电该子设备的用户的亮度适应状态。该控制电路可基于用户的适应状态来调节显示器的亮度。这可包括：例如，针对用户的当前适应状态优化显示器的亮度范围、调节显示器的亮度范围以对用户的适应状态产生所期望的效果(例如，帮助将用户的当前适应状态“引导”至不同的适应状态)、在一定时间段调节亮度范围以增大显示器的所感知的动态范围、对图像的一些区域的亮度调节不同于对图像的其他区域的亮度调节以说明用户的适应状态，以及/或者基于所估计的用户的适应状态来采取其他动作。

该控制电路可从环境光传感器采集环境光信息，可从相机采集用户的生理属性诸如眨眼率、瞳孔尺寸以及眼睛张开度(openness)，并且可从注视检测电路采集注视位置信息。注视位置可与图像数据(例如，正在显示器上显示的显示数据的帧)组合，以确定显示器上与用户的注视位置对准的位置处的平均像素亮度。基于此信息，控制电路可确定用户的亮度适应状态。

当用户第一次打开电子设备的显示器时，(由于该电子设备所定位的房间中的环境光)该用户可为亮适应。控制电路可通过从第一亮度水平开始并且逐渐将显示器的亮度降低至第二亮度水平来说明这种适应状态。当达到第二亮度水平时，该用户可为暗适应。

当视频结束或用户在显示器上退出视频播放模式并进入主屏幕时，控制电路可逐渐提高显示器的亮度以提升用户的适应水平。这帮助避免当用户取下电子设备并看到光线明亮的房间时的目眩或不适。

控制电路也可使用适应状态信息以增大显示器的所感知的动态范围并且基于用户正在看的位置来选择性地调节图像的部分的亮度。

附图说明

图1是根据一个实施方案的例示性头戴式设备的图示。

图2是示出根据一个实施方案的基于多种不同的亮度适应状态可如何将内容亮度映射至显示亮度的曲线图。

图3是示出根据一个实施方案的色调映射电路如何可使用关于用户的适应状态的信息来实现内容亮度至显示亮度映射的图示。

图4是示出根据一个实施方案的用户的初始亮度适应状态如何可与显示器被优化用于的适应状态不同步的曲线图。

图5是示出根据一个实施方案的显示器如何可被优化用于与用户的适应状态相匹配的适应状态的曲线图。

图6是示出根据一个实施方案的显示器如何可暂时被优化用于与用户的适应状态不同的适应状态以在用户从虚拟现实体验中转变出来之前逐渐提升用户的适应水平的曲线图。