CN110010082B - 用于防止显示闪烁的设备、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于防止显示闪烁的设备、系统和方法。显示装置，可以包括：(1)具有至少一个像素元件的显示面板；以及(2)显示驱动器，被配置为(a)将像素元件转变至第一状态，(b)在像素元件转变至第一状态之后，在第一照明周期照亮像素元件，(c)在第一照明周期之后，在非照明周期抑制照亮像素元件，(d)当像素元件仍然处于第一状态时并且在非照明周期之后，在第二照明周期照亮像素元件，以至少减少所感知的显示面板的闪烁，并且(e)在第二照明周期之后，将像素元件从第一状态转变至第二状态。还公开了各种其他设备、系统和方法。

Description

用于防止显示闪烁的设备、系统和方法
技术领域
本发明涉及用于防止显示闪烁的设备、系统和方法。
背景技术
虚拟现实(VR)和增强现实(AR)头盔用于越来越多的活动中变得日益流行。这种头盔可以将视觉信息结合到用户的视野中以增强他们的周围环境或者允许他们进入沉浸式三维环境中。尽管虚拟现实和增强现实头盔经常用于游戏和其他娱乐目的，但是它们还通常用于除了娱乐之外的目的——例如，政府可以使用它们进行军事训练模拟，医生可以使用他们练习外科手术，并且工程师可以将它们用作可视化辅助工具。虚拟现实和增强现实系统也因其促进在各种环境中的个体之间的人际交互的实用性而日益得到认可。
在虚拟和增强显示头盔中使用的显示器一般需要具有小的外形同时还显示高质量、高分辨率的图像。针对虚拟现实或增强显示的应用，通常根据用户的移动生成帧(或者静止图像)，并且缓慢的帧速率可被认为延迟或滞后。因此，理想地以高帧速率观看许多虚拟现实或增强现实应用。在常规的虚拟和增强现实头盔中，用户的视野一般超过80度，并且通常使用低余辉保留时间(即，照亮帧的时间)以防止运动模糊。用于常规显示器的照明时间通常与帧速率相关联，针对每个帧出现一个照明周期。
在一些情况下，在虚拟和增强现实头盔中使用的显示器的较低的帧速率可能是理想的，因为较低的帧速率通常需要较少计算、功率和带宽资源。令人遗憾地，如果虚拟现实和增强现实头盔使用常规的照明方法，则较低的帧速率可导致明显的显示闪烁，因为闪烁在人类视觉的外围更容易被注意到。因此，本公开内容识别并解决对减少和/或防止尤其用在虚拟和增强现实头盔中的显示面板的显示闪烁的设备、系统和方法的需求。
发明内容
如以下更详细地描述的，本公开内容描述了用于防止显示闪烁的各种设备、系统和方法。显示装置可包括：(1)显示面板，具有至少一个像素元件；以及(2)显示驱动器，被配置为(a)将至少一个像素元件转变至第一状态，(b)在至少一个像素元件转变至第一状态之后，在第一照明周期照亮该至少一个像素元件，(c)在第一照明周期之后，在非照明周期抑制照亮该至少一个像素元件，(d)当至少一个像素元件仍然处于第一状态时并且在非照明周期之后，在第二照明周期照亮至少一个像素元件，以至少减少所感知的显示面板的闪烁，并且(e)在第二照明周期之后，将至少一个像素元件从第一状态转变至第二状态。在一些实例中，至少一个像素元件可包括显示面板的一行像素元件。
在一些实例中，显示驱动器可以进一步被配置为：(1)在第二照明周期之后，在一个或多个额外的非照明周期抑制照亮至少一个像素元件，并且(2)当至少一个像素元件仍然处于第一状态时并且在一个或多个额外的非照明周期中的每一个之后，在额外的照明周期照亮至少一个像素元件。在一些实例中，至少一个像素元件可以在显示面板的外部中，显示面板可以进一步包括可以在显示面板的内部中的至少一个额外的像素元件，并且显示驱动器可以进一步被配置为：(1)将至少一个额外的像素元件转变至第三状态，(2)在帧周期之后，将至少一个额外的像素元件从第三状态转变至第四状态，并且(3)在帧周期期间仅照亮至少一个额外的像素元件一次。
在一些实例中，显示驱动器可以被配置为在将至少一个像素元件转变至第一状态之后在帧周期中将至少一个像素元件从第一状态转变至第二状态，并且可以被配置为在开始第一照明周期之后的帧周期的基本上二分之一中在第二照明周期照亮该至少一个像素元件。在一些实例中，显示驱动器可以被配置为在将至少一个像素元件转变至第一状态之后，在帧周期中将至少一个像素元件从第一状态转变至第二状态，第一照明周期可以小于帧周期的百分之二十，并且第二照明周期可以小于帧周期的百分之二十。在一些实例中，第一照明周期和第二照明周期可以基本上是相同的长度。在一些实例中，显示面板可以是有机发光二极管面板。在其他实例中，显示面板可包括液晶显示面板。在至少一个实例中，显示装置可以进一步包括被配置为执行滚动照明的背光单元。
在一些实例中，显示驱动器可以在第一照明周期同时照亮显示面板的所有像素元件和/或可以在第二照明周期同时照亮显示面板的所有像素元件。在一些实例中，显示面板可以进一步包括至少一个额外的像素元件，并且显示驱动器可以进一步被配置为：(1)在至少一个像素元件的第一照明周期期间，将至少一个额外的像素元件转变至第三状态，(2)在至少一个额外的像素元件转变至第三状态之后，在第三照明周期照亮至少一个额外的像素元件，(3)在第三照明周期之后，在额外的非照明周期抑制照亮至少一个额外的像素元件，(4)当至少一个额外的像素元件仍然处于第三状态时并且在额外的非照明周期之后，在第四照明周期照亮至少一个额外的像素元件，以至少减少所感知的显示面板的闪烁，并且(5)在第四照明周期之后，将至少一个额外的像素元件从第三状态转变至第四状态。
在一些实例中，显示装置可以是头戴式显示器，头戴式显示器可包括被配置为安装在用户的头部上的显示器壳体，并且显示面板和显示驱动器可以布置在显示器壳体内。在至少一个实例中，头戴式显示器可以进一步包括：(1)用于用户的一只眼睛的透镜，该透镜布置在显示器壳体内，(2)用于用户的另一只眼睛的额外的透镜，该额外的透镜布置在显示器壳体内，以及(3)具有至少一个额外的像素元件的额外的显示面板，布置在显示器壳体内。在某些实例中，显示面板可以被配置为通过透镜向用户的一只眼睛提供图像，额外的显示面板可以被配置为通过额外的透镜向用户的另一只眼睛提供额外的图像，并且显示驱动器可以进一步被配置为(1)将至少一个额外的像素元件转变至第三状态，(2)在至少一个额外的像素元件转变至第三状态之后，在第三照明周期照亮至少一个额外的像素元件，(3)在第三照明周期之后，在额外的非照明周期抑制照亮至少一个额外的像素元件，(4)当至少一个额外的像素元件仍然处于第三状态时并且在额外的非照明周期之后，在第四照明周期照亮至少一个额外的像素元件，以至少减少所感知的显示面板的闪烁，并且(5)在第四照明周期之后，将至少一个额外的像素元件从第三状态转变至第四状态。
在一些实例中，显示驱动器可以通过将第一读出信号施加至至少一个像素元件而将至少一个像素元件转变至第一状态，并且可以通过将第二读出信号施加到至少一个像素元件而将至少一个像素元件转变至第二状态。在这些实例中，第一读出信号可以使至少一个像素元件呈现第一状态，并且第二读出信号可以使至少一个像素元件呈现第二状态。
对应的计算机实现方法可包括：(1)将显示面板的至少一个像素元件转变至第一状态，(2)在至少一个像素元件转变至第一状态之后，在第一照明周期照亮该至少一个像素元件，(3)在第一照明周期之后，在非照明周期抑制照亮该至少一个像素元件，(4)当至少一个像素元件仍然处于第一状态时并且在非照明周期之后，在第二照明周期照亮该至少一个像素元件，以至少减少所感知的显示面板的闪烁，并且(5)在第二照明周期之后，将至少一个像素元件从第一状态转变至第二状态。
在一些实例中，滚动照明方法可以用于在第一照明周期和第二照明周期照亮至少一个像素元件。在其他实例中，全局照明方法可以用于在第一照明周期和第二照明周期照亮至少一个像素元件。在至少一个实例中，将至少一个像素元件转变至第一状态的步骤可包括将第一读出信号施加到至少一个像素元件，并且将至少一个像素元件转变至第二状态的步骤可包括将第二读出信号施加到至少一个像素元件。在这些实例中，第一读出信号可以使至少一个像素元件呈现第一状态，并且第二读出信号可以使至少一个像素元件呈现第二状态。
在一些实例中，上述方法可以编码为非暂时性计算机可读介质上的计算机可读指令。例如，计算机可读介质可包括计一个或多个计算机可执行指令，当由计算装置的至少一个处理器执行时，该指令使计算装置：(1)将显示面板的至少一个像素元件转变至第一状态，(2)在至少一个像素元件转变至第一状态之后，在第一照明周期照亮该至少一个像素元件，(3)在第一照明周期之后，在非照明周期抑制照亮该至少一个像素元件，(4)当至少一个像素元件仍然处于第一状态时并且在非照明周期之后，在第二照明周期照亮该至少一个像素元件，以至少减少所感知的显示面板的闪烁，并且(5)在第二照明周期之后，将至少一个像素元件从第一状态转变至第二状态。
可以根据本文中描述的一般原理彼此结合地使用上述实施方式中的任一个的特征。结合附图和权利要求，将根据读取以下详细说明更充分地理解这些和其他实施方式、特征和优势。
附图说明
附图示出了多个示例性实施方式并且是说明书的一部分。这些附图连同以下描述论证和说明了本公开内容的各种原理。
图1是根据一些实施方式的示例性显示系统的框图。
图2是根据一些实施方式的示例性头戴式显示系统的立体图。
图3是根据一些实施方式的示例性头戴式显示装置的截面顶视图。
图4A是根据一些实施方式的示例性头戴式显示装置的正视图。
图4B是根据一些实施方式的示例性显示面板的正视图。
图5是示出了根据一些实施方式的示例性有机发光二极管面板的示例性数据扫描和照明周期的时序图。
图6是示出了根据一些实施方式的示例性液晶面板的示例性数据扫描、液晶转变和照明周期的时序图。
图7是用于防止显示闪烁的示例性方法的流程图。
图8是示出了根据一些实施方式的示例性有机发光二极管面板的示例性数据扫描和照明周期的时序图。
图9是示出了根据一些实施方式的示例性液晶面板的示例性数据扫描、液晶转变和照明周期的时序图。
图10是根据一些实施方式的示例性显示面板的正视图。
图11是示出了根据一些实施方式的示例性有机发光二极管面板的示例性数据扫描和照明周期的时序图。
贯穿附图，相同的参考符号和描述指示相似的且不必是相同的元件。尽管本文中描述的示例性实施方式易受各种修改和替换形式的影响，但是附图中通过实例的方式示出了具体实施方式，并且将在本文中进行详细描述。然而，本文中描述的示例性实施方式不旨在局限于所公开的具体形式。相反地，本公开内容覆盖落入所附权利要求的范围内的所有修改、等效物和替换物。
具体实施方式
本公开内容大体上指向防止显示闪烁。如以下更详细地说明的，本公开内容的实施方式可通过以充分高的速率照亮显示面板来防止观看者感觉出显示闪烁，无论经由显示面板接收和显示帧的帧速率如何。在一些实例中，可以使用多个照明周期或脉冲用于每个显示的帧以防止闪烁。通过将照明速率从帧速率去耦，本公开内容的实施方式可以使用较低的帧速率用于显示系统，其中，观看者可能更易于感觉出显示闪烁(例如，虚拟和增强现实头盔)。此外，通过实现使用较低的帧速率用于某些显示系统，本公开内容的实施方式可以减少这些系统的成本，因为它们可能需要较少计算、功率和带宽资源。
以下将参考图1至图4和图10提供头戴式显示系统和装置的实例。此外，对应于图5至图9和图11的讨论将提供用于照亮显示面板以防止显示闪烁的方法的实例。
图1是被配置为以防止较低的帧速率下可感知的显示闪烁的方式照亮显示面板的示例性显示系统100的框图。如该图所示，示例性显示系统100可包括显示面板102和显示驱动器108。显示屏102可以是任何合适类型的液晶显示器(LCD)屏，诸如，通过有源矩阵液晶像素阵列调制发射光的背光式LCD屏。在一些实施方式中，显示面板102可以是任何其他合适类型的显示屏，诸如，有机发光二极管(OLED)屏(例如，有源矩阵OLED屏)、等离子屏、和/或任何其他合适的显示屏。光可以从显示屏102的显示表面发射使得图像对用户可见。如图1所示，显示面板102可包括左侧104和右侧106。左侧104和右侧106可以分别表示显示面板102的像素元件的左部分和右部分。当结合在头戴式显示系统中时，左侧104和右侧106可以分别表示显示面板102对用户的左眼和右眼可见的部分。
尽管在图1中未示出，但是在一些实施方式中，显示系统100可包括两个或更多个显示面板。例如，当结合在头戴式显示系统中时，显示系统100可包括对用户的左眼可见的左面板和对用户的右眼可见的右面板。在这些实例中，显示面板102可以表示左面板或右面板。在一些实施方式中，显示系统100还可以包括用于照亮显示面板102的背光单元(BLU)。在一些实例中，背光单元可包括生成光的多个电气部件，诸如，发光二极管阵列、电致发光面板、冷阴极荧光灯、热阴极荧光灯、外部电极荧光灯、和/或激光发射二极管阵列，但不限于此。在一些实例中，背光单元可能够执行滚动照明(例如，背光单元可能够照亮一些行的显示面板102，同时还抑制照亮其他行)。在一些实例中，背光单元可能够将显示面板102的照明从显示面板102的一侧扫描或滚动至另一侧。
显示驱动器108可包括用于驱动显示面板102的像素元件和/或控制显示面板102的照明的任何合适的电路。例如，显示驱动器108可包括至少一个显示驱动器集成电路(IC)。在一些实例中，显示驱动器108可包括定时控制器(TCON)电路，该电路接收命令和/或成像数据并且生成用于显示面板102的像素元件(例如，薄膜晶体管(TFT))的水平和垂直定时信号和/或用于背光的定时信号。在一些实例中，显示驱动器108可以安装在显示面板102的TFT基板的边缘上并且电连接至显示面板102的扫描线和数据线。如图1所示，显示驱动器108可包括用于执行一个或多个任务的一个或多个模块。如以下将更详细地说明的，显示驱动器108可包括数据模块110和照明模块112。尽管示出为分离的元件，但是图1中的一个或多个模块可表示单个模块或应用的部分。
图1中的示例性显示系统100可以各种方式实现和/或配置。例如，如图2所示，示例性显示系统100的全部或一部分可以表示示例性头戴式显示系统200的部分。此外或可替换地，显示系统100可以在任何合适的电子显示装置中使用和/或与其结合使用，电子显示装置诸如，电视、计算机监视器、膝上型监视器、平板装置、便携式装置，诸如蜂窝电话(例如，智能电话)、手表装置、挂饰装置或其他可穿戴的或微型装置、媒体播放器、照相机取景器、游戏装置、导航装置、和/或包括电子显示器的任何其他类型的装置，但不限于此。
图2是根据一些实施方式的头戴式显示系统200的立体图。在一些实施方式中，头戴式显示系统200可包括头戴式显示装置202、面部接口系统208、带组件214和音频子系统216。头戴式显示装置可包括佩戴在用户的头部上或周围并且将视觉内容显示给用户的任何类型或形式的显示装置或系统。头戴式显示装置可以包括经由显示元件(例如，显示面板102)的任何合适的方式显示内容。头戴式显示装置可以一个或多个不同的媒体格式显示内容。例如，头戴式显示装置可以显示视频、照片和/或计算机生成影像(CGI)。头戴式显示装置202可包括围绕头戴式显示装置202的各种部件的显示器壳体210，这些部件包括透镜204和205以及各种电子部件，包括如本文中描述的背光和温度传感器。显示器壳体210可包括壳体后表面212以及围绕内部部件的侧表面、以及在显示器壳体210的前侧处围绕观看区域206的开口。
头戴式显示装置可以提供多种多样的且有区别的用户体验。一些头戴式显示装置可以提供虚拟现实体验(即，它们可以显示计算机生成的或预记录的内容)，但是其他头戴式显示器可以提供真实世界体验(即，它们可以从物理世界显示实时影像)。头戴式显示器还可以提供任何混合的实时和虚拟内容。例如，虚拟内容可以投射在物理世界上(例如，经由光学或视频透视的)，这可产生增强现实或混合现实的体验。头戴式显示装置可以被配置为以多种方式安装至用户的头部。一些头戴式显示装置可以结合到眼镜或护目镜中。其他头戴式显示装置可以结合到头盔、帽子或其他头饰中。
在一些实施方式中，当头戴式显示系统200由用户佩戴时，面部接口系统208可以被配置为舒适地靠在用户的面部的区域上，该区域包括围绕用户的眼睛的区域。在这些实施方式中，面部接口系统208可包括被配置为靠在用户的面部的部分(例如，用户的鼻腔、脸颊、太阳穴和/或前额面部区域的至少一部分)上的接口垫。面部接口系统208可以围绕观看区域206(包括用户的视野)，允许用户通过头戴式显示装置202的透镜204和205查看，而不干扰用户佩戴头戴式显示系统200时的外部光。
图3示出了头戴式显示装置202的示例性截面顶视图。如该图所示，显示面板102、背光单元300和显示驱动器108可以布置在头戴式显示装置202的显示器壳体210内。显示面板102可以相对于透镜204和205布置在显示器壳体210内，使得通过显示面板102的显示区域产生的图像可由用户通过透镜204和205可见。如图所示，显示面板102可以定位和定向在显示器壳体210中，使得显示面板102的前表面朝向透镜204和205。如图所示，背光单元300可以定位在显示面板102的后面。因而，从背光单元300的左部分通过显示面板102的左侧104发射的光302可以对用户的左眼可见，并且从背光单元300的右部分通过显示面板102的右侧106发射的光304可以对用户的右眼可见。
图4A和图4B分别示出了头戴式显示装置202和显示面板102的正视图。如图4A所示，头戴式显示装置202可包括布置在显示器壳体210内的至少一个显示器，诸如，显示面板102。在一些实施方式中，显示面板102的不同部分可对用户的每一只眼睛可见，对每只眼睛可见的部分通过在透镜204和205与显示面板102之间延伸的划分区域221(例如，分开的眼杯、中央隔板等)分开。此类配置可能够使由显示面板102呈现不同的图像给用户的每一只眼睛，从而允许用户感知到3维图像。
如图4A所示，头戴式显示装置202还可包括围绕透镜204和205的挡光面板219。挡光面板219例如可以在透镜204和205与显示器壳体210的围绕部分之间延伸。挡光面板219可包括例如吸光材料(例如，暗的聚合和/或织物材料)，该吸光材料掩蔽头戴式显示装置202的内部部件并且防止意外进入观看区域206(例如，通过用户的面部与面部接口系统208之间的间隙)的任何外部光在观看区域206内反射。显示器壳体210可包括支持和保护内部部件(诸如，显示面板102和其他电子设备)的刚性材料，诸如，硬质塑料。
如图4B所示，显示面板102可包括根据合适的显示技术(例如，快速切换液晶或者OLED显示技术)形成可见图像的MxN阵列的像素元件(例如，像素和/或子像素)。如图所示，显示面板102可包括M个像素元件列402和N个像素元件行400。显示面板102的每个像素元件可包括响应于施加的电流或电压而改变状态(即，液晶的定向)的材料。在一些实例中，可以通过以不同的电流和/或电压驱动像素元件使得像素元件呈现不同的状态并且通过每一个像素元件发射不同量的光，来经由显示面板102显示帧。在一些实例中，可以通过组合穿过子像素颜色区域(例如，红色、绿色和/或蓝色区域)的不同量的光来产生各种可见颜色。
在一些实施方式中，显示驱动器108可以通过将对应的输入信号发送至显示面板102的每一行400来经由显示面板102显示帧，其中，输入信号沿着行400从0行至N行连续扫描。这些输入信号可以将每一行400的材料(例如，液晶或有机材料)设置为适合于显示帧的新状态。显示驱动器108可以在其材料完全转变至如下所述的新状态之后开始一部分行400的照明。尽管本文中描述的实例使用基于行的扫描和照明技术，但是本文中描述的实施方式可以另外或可替换地被配置为使用基于列的扫描和照明技术。
图5示出了本文中描述的一个或多个设备或系统可以如何经由有源矩阵OLED显示器来显示帧。如图5所示，显示驱动器108可以通过在照明周期506期间在照亮每一行400之前将对应的输入信号504扫描至显示面板102的行400来在帧周期502期间显示帧，其中，输入信号504沿着行400从0行被连续扫描至N行。因为输入信号504被连续扫描至行400，因此线标记508可以指示在非照明周期510停止照亮每一行400的时间。如图5所示，显示驱动器108可以通过在照明周期516期间照亮每一行400之前将对应的输入信号514发送至显示面板102的每一行400来在后续帧周期512期间显示额外的帧。因为输入信号514被连续扫描至行400，因此线标记518可以指示在非照明周期520停止照亮每一行400的时间。
图6示出了本文中描述的一个或多个设备或系统可以如何经由液晶显示器显示帧。如图6所示，显示驱动器108可以通过在照明周期606期间在开始每一行400的滚动照明之前将对应的输入信号604扫描至显示面板102的行400来在帧周期602期间显示帧，其中，输入信号604沿着行400从0行被连续扫描至N行。在这个实例中，包含在显示面板102内的LC材料确定为其新状态所花的时间由转变周期608表示。因为输入信号604被连续扫描至行400，因此线标记610可以指示每一行400的LC材料确定为其新状态的时间以及在周期606中开始照亮每一行400的时间。因为输入信号604被连续扫描至行400，因此线标记612可以指示在非照明周期614停止照亮每一行400的时间。
如图6所示，显示驱动器108可以通过在照明周期620期间在开始每一行400的另一个滚动照明之前将对应的输入信号618扫描至显示面板102的行400来在后续的帧周期616期间显示额外的帧。在这个实例中，包含在显示面板102内的LC材料确定为其新状态所花的时间由转变周期608表示。因为输入信号618被连续扫描至行400，因此线标记622可以指示每一行400的LC材料确定为其新状态的时间以及在周期620中开始照亮每一行400的时间。因为输入信号618被连续扫描至行400，因此线标记624可以指示在非照明周期626停止照亮每一行400的时间。
以足够高的帧速率，本文中描述的设备或系统可以经由结合图5和图6所描述的显示面板102显示帧。以较低的帧速率，在这些图中示出的照明方法可能产生明显的显示闪烁。图7是以防止较低的帧速率下可感知的显示闪烁的方式照亮显示面板的示例性计算机实现方法700的流程图，图8示出了本文中描述的一个或多个设备或系统可以如何经由有源矩阵OLED显示器以较低的帧速率下防止显示闪烁的方式显示帧，图9示出了本文中描述的一个或多个设备或系统可以如何经由液晶显示器以较低的帧速率下防止显示闪烁的方式显示帧，并且图11示出了本文中描述的一个或多个设备或系统可以如何经由快速扫描OLED显示器以较低的帧速率下防止显示闪烁的方式显示帧。可以通过任何合适的计算机可执行代码和/或计算系统执行图7中示出的步骤，该计算系统包括图1中的显示系统100、图2中的头戴式显示装置202、和/或它们中的一项或多项的变形或组合。在一个实例中，图7中示出的每一个步骤可以表示其结构包括多个子步骤和/或由多个子步骤表示的算法，以下将更详细地提供它们的实例。
如图7所示，在步骤702中，本文中描述的一个或多个设备或系统可以将显示面板的至少一个像素元件转变至第一状态。本文中描述的设备或系统可以将显示面板的像素元件转变至适合于作为经由显示屏以特定的帧速率显示帧序列的一部分来显示帧的状态。例如，如图8所示，数据模块110可以通过将对应的输入信号804扫描至显示面板102的行400来在帧周期802期间开始显示第一帧，其中，输入信号804沿着行400从0行被连续扫描至N行。通过将输入信号804扫描至显示面板102的行400，数据模块110可以使显示面板102的有机材料转变至适合于显示第一帧的状态。
在另一个实例中，如图9所示，数据模块110可以通过将对应的输入信号904扫描至显示面板102的行400来在帧周期902期间开始显示第一帧，其中，输入信号904沿着行400从0行被连续扫描至N行。通过将输入信号904扫描至显示面板102的行400，数据模块110可以使显示面板102的LC材料转变至适合于显示第一帧的状态。在这个实例中，包含在显示面板102内的LC材料确定为其新状态所花的时间由转变周期906表示。因为输入信号904被连续扫描至行400，因此与周期908相关联的线标记可以指示每一行400处的LC材料确定为其新状态的时间。
在图11中示出的实例中，数据模块110可以通过将对应的输入信号1104扫描至显示面板102的行400来在帧周期1102期间开始显示第一帧，其中，输入信号1104沿着行400从0行被连续扫描至N行。通过将输入信号1104扫描至显示面板102的行400，数据模块110可以使显示面板102的有机材料转变至适合于显示第一帧的状态。
在步骤704，本文中描述的一个或多个设备或系统可以在至少一个像素元件转变至第一状态之后，在第一照明周期照亮该至少一个像素元件。在一些实例中，一旦像素元件完全转变为新状态和/或作为转变像素元件的一部分，照明模块112就可以照亮显示面板的每个像素元件。例如，如图8所示，作为将帧数据扫描至每一行400的一部分，照明模块112可以在照明周期806照亮每一行400。在另一个实例中，如图9所示，照明模块112可以在照明周期908开始每一行400的滚动照明。在这个实例中，包含在显示面板102内的LC材料确定为其新状态所花的时间由转变周期906表示。因为输入信号904被连续扫描至行400，因此线标记910可以指示每一行400的LC材料确定为其新状态的时间以及在周期908中开始照亮每一行400的时间。在图11中示出的实例中，照明模块112可以在照明周期1108开始行400的全局照明(例如，瞬时照明)。在这个实例中，照明模块112可以在帧1102开始之后或者已经扫描了所有行之后的任何时间在周期1106开始全局照明，并且线标记1110可以指示在周期1108开始照亮每一行400的时间。
在步骤706，本文中描述的一个或多个设备或系统可以在第一照明周期之后在非照明周期抑制照亮该至少一个像素元件。例如，如图8所示，照明模块112可以在非照明周期808抑制照亮显示面板102的行400。因为输入信号804被连续扫描至行400，因此线标记810可以指示在非照明周期808停止照亮每一行400的时间。在另一个实例中，如图9所示，照明模块112可以在非照明周期912抑制照亮显示面板102的行400。因为输入信号904被连续扫描至行400，因此线标记914可以指示在非照明周期912停止照亮每一行400的时间。在图11中示出的实例中，照明模块112可以在非照明周期1112抑制照亮显示面板102的行400。在这个实例中，线标记1114可以指示停止照亮每一行400的时间。
在步骤708，本文中描述的一个或多个设备或系统可以在至少一个像素元件仍然处于第一状态时并且在非照明周期之后，在第二照明周期照亮该至少一个像素元件以至少减少所感知的显示面板的闪烁。如果显示面板以当前帧速率的照明(例如，结合图5和图6所描述的)将导致所感知的显示闪烁，则本文中描述的设备或系统可以通过在帧周期期间不止一次地照亮显示面板来防止观看者感知到显示面板的闪烁。例如，如图8所示，照明模块112可以在周期812照亮每一行400。因为输入信号804被连续扫描至行400，因此线标记814可以指示在照明周期812开始照亮每一行400的时间，并且线标记816可以指示在照明周期812之后停止照亮每一行400的时间。在这个实例中，照明周期812后面可以是额外的非照明周期818。在另一个实例中，如图9所示，照明模块112可以在照明周期916开始每一行400的滚动照明。因为输入信号904被连续扫描至行400，因此线标记918可以指示在照明周期916开始照亮每一行400的时间。在图11中示出的实例中，照明模块112可以在照明周期1116开始行400的全局照明。在这个实例中，线标记1118可以指示全局照明开始的时间，并且线标记1119可以指示全局照明结束的时间。
返回至图7，照明模块112可以监测显示面板接收帧的帧速率以便确保显示面板以已知为减少或照亮显示闪烁的照明速率(例如，120赫兹的照明速率)或该速率以上被照亮。例如，照明模块112可以通过确保显示面板每帧被照亮两次来防止观看者感知到以60赫兹的帧速率接收帧的显示面板的闪烁。在另一个实例中，照明模块112可以通过确保显示面板每帧被照亮四次来防止观看者感知到以30赫兹的帧速率接收帧的显示面板的闪烁。
在一些实例中，照明模块112可以每隔一定间隔或不定间隔照亮显示面板。在至少一个实例中，照明模块112可以照亮显示面板，使得照明周期和非照明周期在帧周期内均匀隔开。例如，如果照明模块112在每个帧周期以两个照明周期照亮显示面板，则照明模块112可以在第一照明周期开始之后的帧周期的二分之一中开始第二照明周期。类似地，如果照明模块112在每个帧周期以三个照明周期照亮显示面板，则照明模块112可以在第一照明周期开始之后的帧周期的三分之一开始第二照明周期并且可以在第二照明周期开始之后的帧周期的三分之一开始第三照明周期。
在一些实例中，照明模块112可以不同的速率照亮显示面板的不同部分以防止用户感知出显示闪烁。如上所述，可能在人类视野的外围处更容易地感知出显示闪烁。针对至少这个原因，照明模块112可以相比内部更频繁地照亮显示面板的外部。使用图10示出，照明模块112可以比左侧内部1002和右侧内部1006更频繁地照亮显示面板102的左侧外部1000和右侧外部1004。在一些实例中，照明模块112可以通过确保显示面板的每个部分以已知为减少或消除每个部分处的所感知的显示闪烁的照明速率或该速率以上被照亮，来防止用户感知到显示闪烁。
在步骤710，本文中描述的一个或多个设备或系统可以在第二照明周期之后，将至少一个像素元件从第一状态转变至第二状态。例如，如图8所示，显示驱动器108可以通过将对应的输入信号822发送至显示面板102的每一行400来在后续的帧周期820期间显示额外帧。本文中描述的设备或系统可以上述方式照亮额外帧。在另一个实例，如图9所示，显示驱动器108可以通过将对应的输入信号922扫描至显示面板102的行400来在后续的帧周期920期间显示额外帧。在图11中示出的实例，显示驱动器108可以通过将对应的输入信号1122扫描至显示面板102的行400来在后续的帧周期1120期间显示额外帧。本文中描述的设备或系统可以上述方式照亮额外帧。
如贯穿本公开内容讨论的，所公开的设备、系统和方法可以在传统的显示设备、系统和方法上提供一个或多个优势。例如，本公开内容的实施方式可通过以充分高的速率照亮显示面板来防止观看者感知出显示闪烁，而无论经由显示面板接收和显示帧的帧速率如何。在一些实例中，可以针对每个显示的帧使用多个照明周期或脉冲以防止闪烁。通过将照明速率从帧速率去耦，本公开内容的实施方式可以使能够使用较低的帧速率用于观看者可能更易于感知出显示闪烁的显示系统(例如，虚拟和增强现实头盔)。此外，通过实现使用较低的帧速率用于某些显示系统，本公开内容的实施方式可以减少这些系统的成本，因为它们可以需要较少计算、功率和带宽资源。
如上所述，本文中描述和/或示出的计算装置和系统广泛地表示能够执行诸如包含在本文中描述的模块内的那些计算机可读指令的任何类型或形式的计算装置或系统。在它们最基本的配置中，这些计算装置可以各自包括至少一个存储器装置和至少一个物理处理器。
在一些实例中，术语“存储器装置”通常指的是失性或非易失性存储装置或能够存储数据和/或计算机可读指令的任何类型或形式的易介质。在一个实例中，存储器装置可以存储、加载和/或保持本文中描述的一个或多个模块。存储器装置的实例包括但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪速存储器、硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、光盘驱动器、高速缓存、一个或多个存储器装置的变形或组合、或者任何其他合适的储存存储器。
在一些实例中，术语“物理处理器”通常指的是能够解释和/或执行计算机可读指令的任何类型或形式的硬件实现处理单元。在一个实例中，物理处理器可以访问和/或修改存储在上述存储器装置中的一个或多个模块。物理处理器的实例包括但不限于微处理器、微控制器、中央处理单元(CPU)、实现软核处理器的现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、这些中的一个或多个的部分、这些中的一个或多个的变形或组合、或者任何其他合适的物理处理器。
尽管示出为单独元件，但是本文中描述和/或示出的模块可表示单个模块或应用的部分。此外，在某些实施方式中，这些模块中的一个或多个可以表示当由计算装置执行时可使计算装置执行一个或多个任务的一个或多个软件应用或程序。例如，本文中描述和/或示出的一个或多个模块可以表示存储在且被配置为在本文中描述和/或示出的一个或多个计算装置或系统上运行的模块。这些模块中的一个或多个还可以表示被配置为执行一个或多个任务的一个或多个专用计算机的全部或部分。
此外，本文中描述的一个或多个模块可以将数据、物理装置和/或物理装置的表示从一种形式转换为另一种形式。例如，本文中列举的一个或多个模块可以接收经由显示面板显示给用户的帧数据，通过在两个分离且不同的时间照亮帧数据来将帧数据转换为帧数据的两个或更多个不同的显示，经由显示面板输出转换结果，使用转换结果防止用户在观看帧数据时觉察到显示面板的闪烁。此外或可替换地，本文中列举的一个或多个模块可以通过在计算装置上执行、将数据存储在计算装置上、和/或以其他方式与计算装置交互来将处理器、易失性存储器、非易失性存储器和/或物理计算装置的任何其他部分从一种形式转换为另一种形式。
本公开内容的实施方式可包括人工现实系统或者结合人工现实系统实现。人工现实是在呈现给用户之前以一些形式调节的一种现实形式，例如，该人工现实可包括虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)、混合性现实、或者它们的某种组合和/或衍生。人工现实内容可包括完全生成的内容或者与捕捉的(例如，现实世界)内容结合生成的内容。人工现实内容可包括视频、音频、触觉反馈或者它们的某种组合，并且它们中的任一个可能存在于单个信道或者多个信道中(诸如，给观看者产生三维效果的立体视频)。另外，在一些实施方式中，人工现实还可以与例如用于创建人工现实中的内容和/或以其他方式在人工现实中使用(例如，在人工现实中执行活动)的应用程序、产品、配件、服务或者它们的某种组合相关联。提供人工现实内容的人工现实系统可以在各个平台上实现，该平台包括连接至主计算机系统的头戴式显示器(HMD)、独立的HMD、移动装置或计算系统、或者能够向一个或多个观看者提供人工现实的任何其他硬件平台。
本文中描述和/或示出的步骤的过程参数和顺序仅以实例的方式给出并且可以根据需要进行变化。例如，尽管本文中示出和/或描述的步骤可以特定顺序示出或讨论，但是这些步骤不必以示出或讨论的顺序执行。本文中描述和/或示出的各种示例性方法还可以省略本文中描述或示出的一个或多个步骤或者包括除了公开的那些步骤之外的额外的步骤。
提供了前述说明以使本领域中的其他技术人员能够最好地利用本文中公开的示例性实施方式的各种方面。这个示例性说明不旨在彻底或局限于所公开的任何精确形式。在不背离本公开内容的精神和范围的情况下，许多修改和变化是可行的。在各方面，本文中公开的实施方式应该被认为是说明性的而不是限制性的。在确定本公开内容的范围中，应该参考所附权利要求及其等效物。
除非另有说明，否则如本说明书和权利要求中使用的，术语“连接至”和“耦接至”(及其等效物)都被解释为允许这两者直接和间接的(即，经由其他元件或部件)连接。此外，如本说明书和权利要求中使用的，术语“一”或“一个”被解释为含义“至少一个”。最终，便于使用，如本说明书和权利要求中使用的，术语“包括”和“具有”(及其等效物)可互换并且与词语“包含”具有相同的含义。

Claims (20)

1.一种显示装置，包括：
显示面板，包括至少一个像素元件；以及
显示驱动器，被配置为：
将所述至少一个像素元件转变至第一状态；
在所述至少一个像素元件转变至所述第一状态之后，在第一照明周期照亮所述至少一个像素元件；
在所述第一照明周期之后，在非照明周期抑制照亮所述至少一个像素元件；
当所述至少一个像素元件仍然处于所述第一状态时并且在所述非照明周期之后，在第二照明周期照亮所述至少一个像素元件，以至少减少所感知的所述显示面板的闪烁；并且
在所述第二照明周期之后，将所述至少一个像素元件从所述第一状态转变至第二状态。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述至少一个像素元件包括所述显示面板的一行像素元件。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述显示驱动器进一步被配置为：
在所述第二照明周期之后，在一个或多个额外的非照明周期抑制照亮所述至少一个像素元件；并且
当所述至少一个像素元件仍然处于所述第一状态时并且在所述一个或多个额外的非照明周期中的每一个之后，在额外的照明周期照亮所述至少一个像素元件。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中：
所述至少一个像素元件在所述显示面板的外部中；
所述显示面板进一步包括在所述显示面板的内部中的至少一个额外的像素元件；并且
所述显示驱动器进一步被配置为：
将所述至少一个额外的像素元件转变至第三状态；
在帧周期之后，将所述至少一个额外的像素元件从所述第三状态转变至第四状态；并且
在所述帧周期期间仅照亮所述至少一个额外的像素元件一次。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中：
所述显示驱动器被配置为在将所述至少一个像素元件转变至所述第一状态之后，在帧周期中将所述至少一个像素元件从所述第一状态转变至所述第二状态；并且
所述显示驱动器被配置为在所述第一照明周期开始之后的所述帧周期的基本上二分之一中，在所述第二照明周期照亮所述至少一个像素元件。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中：
所述显示驱动器被配置为在将所述至少一个像素元件转变至所述第一状态之后，在帧周期中将所述至少一个像素元件从所述第一状态转变至所述第二状态；
所述第一照明周期小于所述帧周期的百分之二十；并且
所述第二照明周期小于所述帧周期的百分之二十。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一照明周期和所述第二照明周期基本上是相同的长度。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述显示面板包括有机发光二极管面板。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述显示面板包括液晶显示面板。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述显示装置进一步包括被配置为执行滚动照明的背光单元。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其中：
所述显示驱动器在所述第一照明周期同时照亮所述显示面板的所有像素元件；并且
所述显示驱动器在所述第二照明周期同时照亮所述显示面板的所有像素元件。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其中：
所述显示面板进一步包括至少一个额外的像素元件；并且
所述显示驱动器进一步被配置为：
在所述至少一个像素元件的所述第一照明周期期间，将所述至少一个额外的像素元件转变至第三状态；
在所述至少一个额外的像素元件转变至所述第三状态之后，在第三照明周期照亮所述至少一个额外的像素元件；
在所述第三照明周期之后，在额外的非照明周期抑制照亮所述至少一个额外的像素元件；
当所述至少一个额外的像素元件仍然处于所述第三状态时并且在所述额外的非照明周期之后，在第四照明周期照亮所述至少一个额外的像素元件，以至少减少所感知的所述显示面板的闪烁；并且
在所述第四照明周期之后，将所述至少一个额外的像素元件从所述第三状态转变至第四状态。
13.根据权利要求1所述的显示装置，其中：
所述显示装置是头戴式显示器；
所述头戴式显示器进一步包括被配置为安装在用户的头部上的显示器壳体；并且
所述显示面板和所述显示驱动器被布置在所述显示器壳体内。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述头戴式显示器进一步包括：
用于所述用户的一只眼睛的透镜，所述透镜布置在所述显示器壳体内；
用于所述用户的另一只眼睛的额外的透镜，所述额外的透镜布置在所述显示器壳体内；以及
布置在所述显示器壳体内的额外的显示面板，所述额外的显示面板包括至少一个额外的像素元件；其中：
所述显示面板被配置为通过所述透镜向所述用户的一只眼睛提供图像；
所述额外的显示面板被配置为通过所述额外的透镜向所述用户的另一只眼睛提供额外的图像；并且
所述显示驱动器进一步被配置为：
将所述至少一个额外的像素元件转变至第三状态；
在所述至少一个额外的像素元件转变至所述第三状态之后，在第三照明周期照亮所述至少一个额外的像素元件；
在所述第三照明周期之后，在额外的非照明周期抑制照亮所述至少一个额外的像素元件；
当所述至少一个额外的像素元件仍然处于所述第三状态时并且在所述额外的非照明周期之后，在第四照明周期照亮所述至少一个额外的像素元件，以至少减少所感知的所述显示面板的闪烁；并且
在所述第四照明周期之后，将所述至少一个额外的像素元件从所述第三状态转变至第四状态。
15.根据权利要求1所述的显示装置，其中：
所述显示驱动器通过将第一读出信号施加至所述至少一个像素元件而将所述至少一个像素元件转变至所述第一状态；
所述第一读出信号使所述至少一个像素元件呈现所述第一状态；
所述显示驱动器通过将第二读出信号施加至所述至少一个像素元件而将所述至少一个像素元件转变至所述第二状态；并且
所述第二读出信号使所述至少一个像素元件呈现所述第二状态。
16.一种计算机实现方法，包括：
将显示面板的至少一个像素元件转变至第一状态；
在所述至少一个像素元件转变至所述第一状态之后，在第一照明周期照亮所述至少一个像素元件；
在所述第一照明周期之后，在非照明周期抑制照亮所述至少一个像素元件；
当所述至少一个像素元件仍然处于所述第一状态时并且在所述非照明周期之后，在第二照明周期照亮所述至少一个像素元件，以至少减少所感知的所述显示面板的闪烁；并且
在所述第二照明周期之后，将所述至少一个像素元件从所述第一状态转变至第二状态。
17.根据权利要求16所述的计算机实现方法，其中，滚动照明方法用于在所述第一照明周期和所述第二照明周期照亮所述至少一个像素元件。
18.根据权利要求16所述的计算机实现方法，其中，全局照明方法用于在所述第一照明周期和所述第二照明周期照亮所述至少一个像素元件。
19.根据权利要求16所述的计算机实现方法，其中：
将所述至少一个像素元件转变至所述第一状态包括将第一读出信号施加至所述至少一个像素元件；
所述第一读出信号使所述至少一个像素元件呈现所述第一状态；
将所述至少一个像素元件转变至所述第二状态包括将第二读出信号施加至所述至少一个像素元件；并且
所述第二读出信号使所述至少一个像素元件呈现所述第二状态。
20.一种包括一个或多个计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质，当由计算装置的至少一个处理器执行时，所述计算机可执行指令使所述计算装置：
将显示面板的至少一个像素元件转变至第一状态；
在所述至少一个像素元件转变为所述第一状态之后，在第一照明周期照亮所述至少一个像素元件；
在所述第一照明周期之后，在非照明周期抑制照亮所述至少一个像素元件；
当所述至少一个像素元件仍然处于所述第一状态时并且在所述非照明周期之后，在第二照明周期照亮所述至少一个像素元件，以至少减少所感知的所述显示面板的闪烁；并且
在所述第二照明周期之后，将所述至少一个像素元件从所述第一状态转变至第二状态。
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