[发明专利]具有自适应照明系统的电子设备

说明书

本公开涉及具有自适应照明系统的电子设备。公开了一种头戴式设备，其可包括生成内容的显示器和能够通过其观看该内容的光学系统。该头戴式设备可包括照明该光学系统的周边的照明系统。当用户在亮照明环境中将该设备放置在他或她的头部上时，控制电路可操作该照明系统以向该用户的周边视觉提供亮照明。该照明系统可逐渐降低亮度，直到该用户从亮适应状态过渡到暗适应状态为止。当该用户部分地或完全暗适应时，该照明系统可被关闭并且该显示器可被开启。在一些布置方式中，环境光传感器可测量该电子设备外部的环境光条件，并且该控制电路可基于该环境照明条件来控制该照明系统。

本专利申请要求2019年9月4日提交的美国非临时专利申请16/560,093以及2018年9月21日提交的美国临时专利申请62/734,703的权益，这些专利申请据此以引用的方式全文并入本文。

背景技术

本发明整体涉及显示器，并且更具体地，涉及用于头戴式设备的显示器。

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为用户生成图像。

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

一种被配置为穿戴在用户的头部上的头戴式设备，包括生成显示内容的显示器和通过其观看该显示内容的光学系统。该头戴式设备可包括照明该光学系统的周边的照明系统。当该用户在亮照明环境中将该设备放置在他或她的头部上时，控制电路可操作该照明系统以向该用户的周边视觉提供明亮的照明。该照明系统可逐渐降低亮度，直到该用户从亮适应状态过渡到暗适应状态为止。当该用户部分地或完全暗适应时，该照明系统可被关闭并且该显示器可被开启。相反地，当用户即将将该设备从他/她的头部移除时，该控制电路可逐渐增加该照明系统的亮度，使得用户可在移除该设备之前从暗适应状态过渡到亮适应状态。

在一些布置方式中，环境光传感器可测量该电子设备外部的环境光条件，并且该控制电路可基于这些环境照明条件来控制该照明系统。

该电子设备中的控制电路可估计正在穿戴该电子设备的用户的亮度适应状态。该控制电路可基于该用户的适应状态来调节该照明系统的亮度。这可包括例如基于环境光条件、该用户的生理属性、运动传感器数据、注视位置和/或其他信息来调节该照明系统的该亮度。

该发光系统可包括一个或多个光源。这些光源可以是发光二极管。该控制电路可被配置为独立地控制每个光源的亮度和/或颜色(例如，一些光源可在其他光源开启时被关闭、一些光源可具有一个亮度，而其他光源可具有不同的亮度等)。

在一些布置方式中，这些光源可包括红色、绿色和蓝色发光二极管或其他颜色的光源，使得控制电路可调节来自该照明系统的照明颜色。来自该照明系统的照明颜色可例如进行调节以匹配或更接近地匹配环境光的颜色，使得从该环境光到头戴式显示器光的过渡不那么突然。

该照明系统可包括将光发射到光导中的光源。该光导可经由全内反射将该光引导到该光学系统的周边周围。该光导可具有允许该光从光导逸出的光提取特征结构。

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是根据一个实施方案的示出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是根据一个实施方案的具有照明光学系统的周边的照明系统的例示性头戴式设备的透视图。

图4是根据一个实施方案的具有包括光源和光导的照明系统的例示性头戴式设备的前视图。

图5是根据一个实施方案的示出控制电路可如何使用来自传感器和其他输入输出设备的信息来确定照明系统的操作条件并确定显示器的色调映射参数的图示。