苹果AR/VR头显专利支持动态调节显示屏亮度

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根据传感器的环境信息和用户眼睛信息来动态调整显示器的亮度,从而避免因亮度大幅变化而造成的眩晕或不适。

映维网 2021年05月07日)美国专利商标局日前公布了一份来自苹果的专利申请,其涉及一种用于头显的自适应显示器。苹果在名为“Electronic device with adaptive display”的专利介绍中指出:“虚拟现实眼镜和增强现实眼镜等头戴式设备通过显示器向用户生成图像。如果不注意,头戴式设备可能会十分笨重,穿戴起来累人。当用户第一次将头戴式设备放到头上时,显示器的图像可能会显得太暗和褪色。当从虚拟现实体验过渡回现实世界时,用户可能会经历眩晕或不适。根据用户眼睛的适应状态,头戴式显示器的动态范围可能不足。”

这份专利主要描述了一种可以估计头显用户的亮度适应状态的控制电路。控制电路可以基于用户的亮度适应状态来调整显示器的亮度。这可以包括:针对用户的当前适应状态优化显示器的亮度范围;调整显示器的亮度范围以根据用户适应状态实现期望的效果,例如帮助将用户的当前适应状态“引导”到不同的适应状态;在特定时间段调整亮度范围以增强所感知的显示器动态范围;以不同于图像其他区域的方式调整特定区域中的亮度;和/或基于用户的估计自适应状态采取其他操作。

控制电路可以从环境光传感器采集环境光信息;可以从摄像头收集用户的生理属性,例如眨眼率、瞳孔大小和眼睛张开度;并且可以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组合,以确定与用户注视位置对应的显示器位置的平均像素亮度。基于所述信息,控制电路可以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,用户适应明亮情况(由于电子设备所在房间中的环境光)。控制电路可以从第一亮度水平开始,并逐渐将显示器的亮度降低到第二亮度水平,从而表征这种自适应状态。当达到第二亮度水平时,用户可以适应暗光情况。

当视频结束或用户退出视频播放模式,并回到显示器的主屏幕时,控制电路可以逐渐增加显示器的亮度。这有助于避免当用户取下电子设备,并回归明亮房间环境时出现眩目或不适。

控制电路同时可以利用自适应状态信息来增加显示器的可感知动态范围,并基于用户查看的位置选择性地调整图像区域的亮度。

专利图1是示例性头戴式设备,如虚拟现实头显;图3说明了色调映射电路是如何使用用户适应状态信息来调整内容亮度。

专利图6介绍了如何根据不同于用户当前适应状态的适应状态来临时优化显示器,以在用户过渡出虚拟现实体验之前逐渐增加用户的适应水平

图7说明了如何在亮度大幅度增加之前和之后调整显示器的亮度,以增强显示器的感知动态范围。

专利图9是使用带有所述自适应显示器的头戴式设备所涉及的说明性操作流程图。

相关专利Apple Patent | Electronic device with adaptive display

名为“Electronic device with adaptive display”的专利申请最初在2018年8月提交,并在日前由美国专利商标局公布。

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