CN108259884A - 近眼显示器和用于调整近眼显示器的亮度的方法 - Google Patents

近眼显示器和用于调整近眼显示器的亮度的方法 Download PDF

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张�浩
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Abstract

本发明涉及一种近眼显示器和用于调整近眼显示器的亮度的方法。所述近眼显示器，包括：用于显示左眼图像和右眼图像中的一者的第一显示屏和用于显示左眼图像和右眼图像中的另一者的第二显示屏；检测器，被配置为检测表示所述第一显示屏的亮度的第一检测值和表示所述第二显示屏的亮度的第二检测值；控制器，被配置为基于所述第一检测值和所述第二检测值来调整所述第一显示屏和所述第二显示屏中的至少一者的亮度。

Description

近眼显示器和用于调整近眼显示器的亮度的方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域。更具体地，涉及一种近眼显示器和用于调整近眼显示器的亮度的方法。
背景技术
现代计算和显示技术促进了“虚拟现实”体验系统的开发。虚拟现实技术利用计算机生成一种模拟环境，其是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，能够使用户沉浸到该模拟环境中。
虚拟现实技术存在基于单屏的显示器和基于双屏的显示器。对于基于单屏的显示器，需通过软件将显示屏的显示区域等分成两部分，每个半屏匹配一个或一组光学镜片，从而形成双目成像系统。但由于显示源为单屏，故无法调节左右半屏显示区域的间距，无法实现透镜和显示屏同时移动的瞳距调节，在适应不同瞳距用户的时候具有一定的局限性。对于基于双屏的显示器，显示源为两个不同的显示屏，也存在一些问题。
发明内容
本发明的实施例提供了一种近眼显示器和用于调整近眼显示器的亮度的方法。
本发明的一个目的在于提供一种近眼显示器。
本发明的第一方面提供了一种近眼显示器。所述近眼显示器包括：用于显示左眼图像和右眼图像中的一者的第一显示屏和用于显示左眼图像和右眼图像中的另一者的第二显示屏；
检测器，其被配置为检测表示所述第一显示屏的亮度的第一检测值和表示所述第二显示屏的亮度的第二检测值；
控制器，其被配置为基于所述第一检测值和所述第二检测值来调整所述第一显示屏和所述第二显示屏中的至少一者的亮度。
在一个实施例中，所述控制器还被配置为将所述第一显示屏和所述第二显示屏的亮度调整为相同。
在一个实施例中，所述近眼显示器，还包括：第一透镜，其中，所述第一显示屏位于所述第一透镜的焦距处；
位于所述第一透镜和所述第一显示屏之间的第一镜筒；第二透镜，其中，所述第二显示屏位于所述第二透镜的焦距处；
位于所述第二透镜和所述第二显示屏之间的第二镜筒，
其中，所述第一显示屏、所述第一镜筒和所述第一透镜形成第一成像组件，所述第二显示屏、所述第二镜筒和所述第二透镜形成第二成像组件。
在一个实施例中，所述检测器包括：设置在所述第一镜筒中的第一检测器，和设置在所述第二镜筒中的第二检测器。
在一个实施例中，所述近眼显示器还包括位于所述第一显示屏和所述第二显示屏的与显示侧相反的一侧的电路板，其中，所述第一检测器和所述第二检测器与所述电路板电连接。
在一个实施例中，所述近眼显示器还包括：用于容纳所述第一成像组件、所述第二成像组件和所述电路板的外壳；脸接收部，其附接到所述外壳且位于所述第一透镜和所述第二透镜的远离所述第一显示屏和所述第二显示屏的一侧。
在一个实施例中，所述检测器包括光敏电阻。
本发明的另一个目的在于提供一种用于调整上述近眼显示器的亮度的方法。
本发明的第二方面提供了一种用于调整上述近眼显示器的亮度的方法。所述方法包括：检测用于显示左眼图像和右眼图像的一者的第一显示屏的第一亮度和用于显示左眼图像和右眼图像的另一者的第二显示屏的第二亮度；
基于表示所述第一显示屏的第一亮度的第一检测值和表示所述第二显示屏的第二亮度的第二检测值来调整所述第一显示屏和所述第二显示屏中的至少一者的亮度。
在一个实施例中，调整所述第一显示屏和所述第二显示屏中的至少一者的亮度包括将所述第一亮度和所述第二亮度调整为相同。
在一个实施例中，将所述第一亮度和所述第二亮度调整为相同包括将所述第一亮度和所述第二亮度中的一者调整成二者中的另一者。
在一个实施例中，将所述第一亮度和所述第二亮度中的一者调整成二者中的另一者包括：
将第一亮度调整到L10*(1-D)，其中，L10为所述第一显示屏的初始亮度，D表示第一调整因子，且D＝(所述第一检测值-所述第二检测值)/所述第一检测值，
或者，
将第二亮度调整到L20*(1+D’)，其中，L20为第二显示屏的初始亮度，D’＝(所述第一检测值-所述第二检测值)/所述第二检测值。
在一个实施例中，所述第一显示屏和所述第二显示屏包括液晶显示屏，所述第一显示屏包括第一背光源且所述第二显示屏包括第二背光源，将所述第一亮度和所述第二亮度中的一者调整成二者中的另一者包括：
将第一背光源的驱动电流调整到I10*(1-D)，其中，I10为第一背光源的初始驱动电流，
或者，
将第二背光源的驱动电流调整到I20*(1+D)，其中，I20为第二背光源的初始驱动电流。
在一个实施例中，所述第一显示屏和所述第二显示屏包括OLED显示屏，将所述第一亮度和所述第二亮度中的一者调整成二者中的另一者包括：
将所述第一显示屏的驱动电流设置到I10*(1-D)，其中，I10为所述第一显示屏的初始驱动电流，
或者，
将所述第二显示屏的驱动电流设置到I20*(1+D)，其中，I20为所述第二显示屏的初始驱动电流。
在一个实施例中，将所述第一亮度和所述第二亮度中的一者调整成二者中的另一者还包括确定第一调整因子或所述第二调整因子是否处于预定范围，其中，若所述第一调整因子或所述第二调整因子处于预定范围内，结束所述调制；若所述第一调整因子或所述第二调整因调整值不处于预定范围内，重复所述检测和所述调整步骤。
在一个实施例中，所述调整是在纯色模式下进行的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图进行简要说明，应当知道，以下描述的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制，其中：
图1为根据本发明的一个实施例的近眼显示器的示意图；
图2为根据本发明的一个实施例的近眼显示器的示意图；
图3为根据本发明的一个实施例的近眼显示器的示意图；
图4为根据本发明的一个实施例的近眼显示器的示意图；
图5为根据本发明的一个实施例的近眼显示器的示意图；
图6为根据本发明的实施例的检测近眼显示器的亮度的方法的流程图；
图7为根据本发明的实施例的第一显示屏和第二显示屏的示意图；
图8为根据本发明的一个实施例的用于调整近眼显示器的方法的示意图；
图9为根据本发明的一个实施例的用于调整近眼显示器的方法的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将接合附图，对本发明的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，也都属于本发明保护的范围。
当介绍本发明的元素及其实施例时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或者多个要素。用语“包含”、“包括”、“含有”和“具有”旨在包括性的并且表示可以存在除所列要素之外的另外的要素。
出于下文表面描述的目的，如其在附图中被标定方向那样，术语“上”、“下”、“左”、“右”“垂直”、“水平”、“顶”、“底”及其派生词应涉及发明。术语“上覆”、“在……顶上”、“定位在……上”或者“定位在……顶上”意味着诸如第一结构的第一要素存在于诸如第二结构的第二要素上，其中，在第一要素和第二要素之间可存在诸如界面结构的中间要素。术语“接触”意味着连接诸如第一结构的第一要素和诸如第二结构的第二要素，而在两个要素的界面处可以有或者没有其它要素。
由于基于双屏的近眼显示器的显示源为两个不同的显示屏，而两个显示屏的显示亮度通常不相同(例如，存在出厂差异，随着使用时间的延长而存在亮度衰减差异)，从而影响近眼显示器的显示效果。
图1为根据本发明的一个实施例的近眼显示器的示意图。如图1所示，根据本发明的实施例的近眼显示器包括：用于显示左眼图像和右眼图像中的一者的第一显示屏11和用于显示左眼图像和右眼图像中的另一者的第二显示屏12；检测器2，其被配置为检测表示第一显示屏11的亮度的第一检测值和表示所述第二显示屏12的亮度的第二检测值；控制器3，其被配置为基于第一检测值和第二检测值来调整第一显示屏11和第二显示屏12中的至少一者的亮度。通过这样的配置，能够调节第一显示屏和第二显示屏中的至少一者的亮度，从而可以基于实际显示情况来调节亮度。
在一个实施例中，调整所述第一显示屏和所述第二显示屏中的至少一者的亮度包括将所述第一显示屏和所述第二显示屏的亮度调整为相同，所述控制器还被配置为将所述第一显示屏和所述第二显示屏的亮度调整为相同。这样可以解决所显示的左眼图像和右眼图像的亮度不一致的问题，提高近眼显示器的显示效果，改善眼镜所体验到的视觉效果。
图2为根据本发明的一个实施例的近眼显示器的示意图。如图2所示，根据本发明的一个实施例的近眼显示器还包括：第一透镜41，其中，第一显示屏11位于第一透镜41的焦距处；第一镜筒51，其位于第一透镜41和第一显示屏11之间；第二透镜42，其中，第二显示屏12位于第二透镜42的焦距处；第二镜筒52，其位于第二透镜42和第二显示屏12之间。该第一显示屏11、第一镜筒51和第一透镜41形成第一成像组件210，该第二显示屏12、第二镜筒52和第二透镜42形成第二成像组件220。镜筒可以包括黑色遮光材料。通过这样的配置，镜筒可以阻止不期望的外部光线进入成像组件中，也可以防止显示屏发出的光线泄漏到不希望的位置。
图3为根据本发明的一个实施例的近眼显示器的示意图。如图3所示，在一个实施例中，检测器可以包括设置在第一镜筒51中的第一检测器21和设置在第二镜筒52中的第二检测器22。第一检测器21可以检测第一显示屏11的亮度，第二检测器22可以检测第二显示屏12的亮度。
图4为根据本发明的一个实施例的近眼显示器的示意图。如图4所示，在一个实施例中，近眼显示器还包括位于第一显示屏11和第二显示屏12的与其显示侧S1相反的一侧S2的电路板6，其中，第一检测器21和第二检测器22与该电路板6电连接。在一种实施方式中，第一检测器21和第二检测器22可以包括光敏电阻。例如，第一检测器和第二检测器可以通过柔性印刷电路(FPC)而电连接到诸如印刷电路板(PCB)的电路板6。
图5为根据本发明的一个实施例的近眼显示器的示意图。如图5所示，在一个实施例中，近眼显示器还包括：用于容纳第一成像组件210、第二成像组件220和电路板6的外壳7；脸接收部8，其附接到外壳7且位于第一透镜41和所述第二透镜42的远离第一显示屏11和所述第二显示屏12的一侧S3。
本发明的实施例还提供了一种用于检测如上所述的近眼显示器的亮度的方法。
图6为根据本发明的实施例的用于检测上述近眼显示器的亮度的方法的流程图。如图6所示，在一个实施例中，检测近眼显示器的亮度的方法包括：
S1、检测用于显示左眼图像和右眼图像的一者的第一显示屏的第一亮度和用于显示左眼图像和右眼图像的另一者的第二显示屏的第二亮度；
S3、基于表示所述第一显示屏的第一亮度的第一检测值和表示所述第二显示屏的第二亮度的第二检测值来调整所述第一显示屏和所述第二显示屏中的至少一者的亮度。
在一个实施例中，调整第一显示屏和第二显示屏中的至少一者的亮度包括将第一亮度和第二亮度调整为相同。在一种实施方式中，可以将第一亮度和第二亮度中的一者调整成二者中的另一者。在一种实施方式中，可以将第一亮度和第二亮度都调整成所希望的其他亮度。
在一个实施例中，将第一亮度和第二亮度中的一者调整成二者中的另一者包括：
将第一亮度调整到L10*(1-D)，其中，L10为第一显示屏的初始亮度，D表示第一调整因子，且D＝(第一检测值-第二检测值)/第一检测值。在该实施方式中，将第一显示屏作为跟随屏，来调整第一显示屏以使得其亮度与第二显示屏的亮度一致。
或者，
将第二亮度调整到L20*(1+D’)，其中，L20为第二显示屏的初始亮度，D’＝(第一检测值-第二检测值)/第二检测值。在该实施方式中，将第二显示屏作为跟随屏，来调整第二显示屏以使得其亮度与第一显示屏的亮度一致。
可以理解，这里的初始亮度是指每次调整之前的亮度。
第一显示屏和所述第二显示屏可以包括液晶显示屏或OLED显示屏，也可以包括其它任何类型的显示屏。
图7为根据本发明的实施例的第一显示屏和第二显示屏的示意图。如图7所示，在一个实施例中，第一显示屏11和第二显示屏12包括液晶显示屏，第一显示屏11包括第一背光源110而第二显示屏12包括第二背光源120，将第一亮度和所述第二亮度中的一者调整成二者中的另一者包括：
将第一背光源的驱动电流调整到I10*(1-D)，其中，I10为第一背光源的初始驱动电流。在该实施方式中，将第一显示屏作为跟随屏，来调整第一显示屏以使得其亮度与第二显示屏的亮度一致。
或者，
将第二背光源的驱动电流调整到I20*(1+D)，其中，I20为第二背光源的初始驱动电流。在该实施方式中，将第二显示屏作为跟随屏，来调整第二显示屏以使得其亮度与第一显示屏的亮度一致。
在一个实施例中，第一显示屏和所述第二显示屏包括OLED显示屏，将第一亮度和第二亮度中的一者调整成二者中的另一者包括：
将第一显示屏的驱动电流设置到I10*(1-D)，其中，I10为第一显示屏的初始驱动电流。在该实施方式中，将第一显示屏作为跟随屏，来调整第一显示屏以使得其亮度与第二显示屏的亮度一致。
或者，
将第二显示屏的驱动电流设置到I20*(1+D)，其中，I20为第二显示屏的初始驱动电流。在该实施方式中，将第二显示屏作为跟随屏，来调整第二显示屏以使得其亮度与第一显示屏的亮度一致。
进一步地，将第一亮度和第二亮度中的一者调整成二者中的另一者还包括确定第一调整因子或所述第二调整因子是否处于预定范围，其中，若所述第一调整因子或所述第二调整因子处于预定范围内，结束所述调制；若所述第一调整因子或所述第二调整因调整值不处于预定范围内，重复所述检测和所述设置步骤。
图8为根据本发明的一个实施例的用于调整近眼显示器的方法的示意图。如图8所示，根据本发明的一个实施例的用于调整近眼显示器的方法包括：
S81、检测用于显示左眼图像和右眼图像的一者的第一显示屏的第一亮度和用于显示左眼图像和右眼图像的另一者的第二显示屏的第二亮度，以分别得到第一检测值Xn和第二检测值Yn。例如，可以采用光敏电阻做检测器，此时，由于采用光敏电阻的检测器检测到的照度和显示屏的亮度呈线性关系，可以将第一检测器得到的照度检测值记为第一检测值Xn，将第二检测器得到的照度检测值记为第二检测值Yn。
S83、利用方程(1)计算调整因子Dn，其中，方程(1)为：
Dn＝(Xn-Yn)/Xn。
S85、比较Dn的绝对值与预定值A来判断Dn是否处于预定范围[-A,+A]。例如判断Dn的绝对值与A的差(|Dn|-A)是否大于零。在一种实施方式中，预定值A可以为3％、4％、5％或6％。
在判断结果为否的情况下，即，在|Dn|-A≤0的情况下，结束本次调整(步骤S89)。
在判断结果为是的情况下，即，在|Dn|-A＞0的情况下，继续步骤S87。
S87、将第一背光源或第一显示屏的驱动电流I1n调整到I1(n-1)*(1-Dn)，其中，I1(n-1)为每个(第n次)调整循环开始时的第一背光源或第一显示屏的初始驱动电流。然后再迭代重复上述步骤S81、S83和S85。
图9为根据本发明的一个实施例的用于调整近眼显示器的方法的示意图。如图9所示，根据本发明的一个实施例的用于调整近眼显示器的方法包括：
S91、检测用于显示左眼图像和右眼图像的一者的第一显示屏的第一亮度和用于显示左眼图像和右眼图像的另一者的第二显示屏的第二亮度，以分别得到第一检测值Xn和第二检测值Yn。例如，可以采用光敏电阻做检测器，此时，由于检测器检测到的照度和显示屏的亮度呈线性光线，可以将第一检测器得到的照度检测值记为第一检测值Xn，将第二检测器得到的照度检测值记为第二检测值Yn。
S93、利用方程(1)计算调整因子Dn’，其中，方程(1)为：
Dn’＝(Xn-Yn)/Yn。
S95、比较Dn’的绝对值与预定值A来判断Dn’是否处于预定范围[-A,+A]。例如，判断Dn’的绝对值与A的差(|Dn’|-A)是否大于零。在一种实施方式中，预定值A可以为3％、4％、5％或6％。
在判断结果为否的情况下，即，在|Dn’|-A≤0的情况下，结束本次调整(步骤S99)。
在判断结果为是的情况下，即，在|Dn’|-A＞0的情况下，继续步骤S97：
S97、将第二背光源或第二显示屏的驱动电流I2n调整到I2n(n-1)*(1+Dn’)，其中，I2(n-1)为每个(第n次)调整循环时的第二背光源或第二显示屏的初始驱动电流。然后再迭代重复上述步骤S91、S93和S95。
根据本发明的实施例，可以在纯色模式下进行上述调整。例如，可以将第一显示屏和第二显示屏设定到显示白色的情况下来进行亮度调整。在完成上述调整步骤之后，进入开机画面，使得近眼显示器正常工作。
可以理解，本文中描述的控制器和检测器可以实现为处理器和存储器的组合，其中处理器执行存储器中存储的程序以实现相应单元或模块的功能。本文中描述的控制器和检测器也可以完全的硬件实施方式实现，包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、微控制器(MCU)等。
已经描述了某特定实施例，这些实施例仅通过举例的方式展现，而且不旨在限制本发明的范围。事实上，本文所描述的新颖实施例可以以各种其它形式来实施；此外，可在不脱离本发明的精神下，做出以本文所描述的实施例的形式的各种省略、替代和改变。所附权利要求以及它们的等价物旨在覆盖落在本发明范围和精神内的此类形式或者修改。

Claims (15)

1.一种近眼显示器，包括：用于显示左眼图像和右眼图像中的一者的第一显示屏和用于显示左眼图像和右眼图像中的另一者的第二显示屏；
检测器，其被配置为检测表示所述第一显示屏的亮度的第一检测值和表示所述第二显示屏的亮度的第二检测值；
控制器，其被配置为基于所述第一检测值和所述第二检测值来调整所述第一显示屏和所述第二显示屏中的至少一者的亮度。
2.根据权利要求1所述的近眼显示器，其中，所述控制器还被配置为将将所述第一显示屏和所述第二显示屏的亮度调整为相同。
3.根据权利要求1所述的近眼显示器，还包括：第一透镜，其中，所述第一显示屏位于所述第一透镜的焦距处；
位于所述第一透镜和所述第一显示屏之间的第一镜筒；第二透镜，其中，所述第二显示屏位于所述第二透镜的焦距处；
位于所述第二透镜和所述第二显示屏之间的第二镜筒，
其中，所述第一显示屏、所述第一镜筒和所述第一透镜形成第一成像组件，所述第二显示屏、所述第二镜筒和所述第二透镜形成第二成像组件。
4.根据权利要求2所述的近眼显示器，其中，所述检测器包括：设置在所述第一镜筒中的第一检测器，和设置在所述第二镜筒中的第二检测器。
5.根据权利要求4所述的近眼显示器，还包括位于所述第一显示屏和所述第二显示屏的与显示侧相反的一侧的电路板，其中，所述第一检测器和所述第二检测器与所述电路板电连接。
6.根据权利要求5所述的近眼显示器，还包括：用于容纳所述第一成像组件、所述第二成像组件和所述电路板的外壳；脸接收部，其附接到所述外壳且位于所述第一透镜和所述第二透镜的远离所述第一显示屏和所述第二显示屏的一侧。
7.根据权利要求1所述的近眼显示器，其中，所述检测器包括光敏电阻。
8.一种用于调整根据权利要求1-7中任一项所述的近眼显示器的亮度的方法，包括：检测用于显示左眼图像和右眼图像的一者的第一显示屏的第一亮度和用于显示左眼图像和右眼图像的另一者的第二显示屏的第二亮度；
基于表示所述第一显示屏的第一亮度的第一检测值和表示所述第二显示屏的第二亮度的第二检测值来调整所述第一显示屏和所述第二显示屏中的至少一者的亮度。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，调整所述第一显示屏和所述第二显示屏中的至少一者的亮度包括将所述第一亮度和所述第二亮度调整为相同。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，将所述第一亮度和所述第二亮度调整为相同包括将所述第一亮度和所述第二亮度中的一者调整成二者中的另一者。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，将所述第一亮度和所述第二亮度中的一者调整成二者中的另一者包括：
将第一亮度调整到L10*(1-D)，其中，L10为所述第一显示屏的初始亮度，D表示第一调整因子，且D＝(所述第一检测值-所述第二检测值)/所述第一检测值，
或者，
将第二亮度调整到L20*(1+D’)，其中，L20为第二显示屏的初始亮度，D’＝(所述第一检测值-所述第二检测值)/所述第二检测值。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一显示屏和所述第二显示屏包括液晶显示屏，所述第一显示屏包括第一背光源且所述第二显示屏包括第二背光源，将所述第一亮度和所述第二亮度中的一者调整成二者中的另一者包括：
将第一背光源的驱动电流调整到I10*(1-D)，其中，I10为第一背光源的初始驱动电流，
或者，
将第二背光源的驱动电流调整到I20*(1+D)，其中，I20为第二背光源的初始驱动电流。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一显示屏和所述第二显示屏包括OLED显示屏，将所述第一亮度和所述第二亮度中的一者调整成二者中的另一者包括：
将所述第一显示屏的驱动电流设置到I10*(1-D)，其中，I10为所述第一显示屏的初始驱动电流，
或者，
将所述第二显示屏的驱动电流设置到I20*(1+D)，其中，I20为所述第二显示屏的初始驱动电流。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，将所述第一亮度和所述第二亮度中的一者调整成二者中的另一者还包括确定第一调整因子或所述第二调整因子是否处于预定范围，其中，若所述第一调整因子或所述第二调整因子处于预定范围内，结束所述调制；若所述第一调整因子或所述第二调整因调整值不处于预定范围内，重复所述检测和所述调整步骤。
15.根据权利要求8-13中任一项所述的方法，其中，所述调整是在纯色模式下进行的。
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