CN114303118A - 显示面板均匀性校准系统 - Google Patents

Abstract

显示器校准装置(300A)包括透镜(310)和主动冷却电磁辐射检测器(303)，该电磁辐射检测器被配置为检测从被测的电子显示面板的各个像素发射的电磁辐射。电磁辐射在到达检测器之前穿过透镜。显示器校准装置还包括专用计算设备，该专用计算设备被配置为：分析来自电子显示面板的像素的检测到的电磁辐射，并使用指定的校准算法为电子显示面板生成校准数据。这样，电子显示面板使用生成的校准数据进行操作。还公开了相应的计算机实现的方法。

Description

显示面板均匀性校准系统

技术领域

本公开总体上涉及用于校准电子显示器的方法和系统。

背景

许多电子显示器使用像素的网格来投射整体图像。网格可以包括数千或数百万个像素。这些像素中的每一个都可以被配置成投射特定的颜色：通常是红色、绿色或蓝色。根据来自图形卡或其他显示控制器的控制信号，这些像素中的每一个可以以不同的强度投射颜色。人工现实设备中使用的电子显示器通常比诸如电视或桌面显示器的其他显示器更靠近用户的眼睛。因为这些人工现实显示器更靠近用户的眼睛，所以用户可以更容易地看到显示器中的差异。例如，一些像素可能以不同于其他像素的强度投射。用户的眼睛可能能够发现这些差异，并且当这种情况发生时，用户可能会从显示设备投射的人工世界中分心。

在某些情况下，当电子显示器被设置为显示不同级别的灰度时，可以看到这种像素到像素的变化。像素的这种变化传统上被称为“不均匀(mura)”。不均匀通常描述在相同的输出灰度级下显示的像素到像素的变化所导致的非均匀性。这种非均匀性在较低的输出灰度级时可能更加突出。例如，当显示均匀的黑暗场景时，用户可能会注意到像素之间的变化，可能会看到一些像素投射出较浅或较深的灰色阴影，而不是为用户提供良好的沉浸体验。

概述

本文描述的实施例可以减少电子显示器中经历的不均匀。在一些情况下，可以逐个像素地校准电子显示器。例如，本文描述的系统可以计算像素到像素的校准数据，并且当在该显示器上渲染图像时，将计算的值应用于每个红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)通道。本文描述的实施例可以分析从电子显示器发射的电磁辐射，并且为每个颜色通道和/或为每个像素生成校准数据。该校准数据然后可以用于测试和校准跨电子显示器的像素的均匀性。

本发明涉及根据权利要求1的显示器校准装置、根据权利要求8的计算机实现的方法和根据权利要求13的系统。有利的实施例可以包括从属权利要求的特征。

因此，根据本发明的显示器校准装置包括透镜和主动冷却电磁辐射检测器，该检测器被配置为检测从被测的电子显示面板的一个或更多个像素发射的电磁辐射，其中电磁辐射在到达检测器之前穿过透镜。该装置还包括专用计算设备，该专用计算设备被配置为分析来自电子显示面板的一个或更多个像素的检测到的电磁辐射，并使用指定的校准算法为电子显示面板生成校准数据，使得电子显示面板使用生成的校准数据进行操作。

在一个实施例中，主动冷却电磁辐射检测器可以进一步包括主动冷却互补金属氧化物半导体(CMOS)检测器。

在一个实施例中，透镜可以具有一个或更多个指定的特性，这些特性被配置为增加校准数据的准确度，包括指定的最小分辨率水平，并且校准数据的生成取决于指定的最小分辨率水平。

在一个实施例中，透镜可以具有一个或更多个指定的特性，这些特性被配置为增加校准数据的准确度，包括指定的最大失真水平，并且校准数据的生成取决于指定的最大失真水平。

在一个实施例中，透镜可以具有一个或更多个指定的特性，这些特性被配置为增加校准数据的准确度，包括指定的最大场曲率水平，并且校准数据的生成取决于指定的最大场曲率水平。

在一个实施例中，透镜可以具有一个或更多个指定的特性，这些特性被配置为增加校准数据的准确度，包括指定的最大色差(chromatic aberration)水平，并且校准数据的生成取决于指定的最大色差水平。

在一个实施例中，与透镜相关联的纵横比可以匹配与显示面板相关联的纵横比。

在另一个实施例中，透镜和电磁辐射检测器可以被配置成匹配指定的校准算法的一个或更多个特征。

此外，在另一实施例中，由专用计算设备执行的分析来自电子显示面板的一个或更多个像素的检测到的电磁辐射的步骤可以由多个专用计算设备并行执行。

在另一个实施例中，使用指定的校准算法为电子显示面板生成校准值的步骤可以由多个专用计算设备并行执行。

一种根据本发明的计算机实现的方法包括分析由主动冷却电磁辐射检测器检测到的电磁辐射的一个或更多个部分，其中主动冷却电磁辐射检测器被配置成检测从被测的电子显示面板的一个或更多个像素发射的电磁辐射，并且其中电磁辐射在到达检测器之前穿过至少一个透镜。该方法还包括使用指定的校准算法为电子显示面板生成校准数据，并使用生成的校准数据控制电子显示面板。

在一个实施例中，在生成校准数据的同时，可以分析从一个或更多个不同的电子显示面板检测到的电磁辐射。

在一个实施例中，电子显示器的校准数据可以被并行生成，其中可选地，校准数据的并行生成允许用于电磁辐射检测器的增加的曝光时间。

在一个实施例中，电磁辐射检测器可以包括用于显示面板的每个像素的至少多个检测像素。

根据一个实施例，电磁辐射检测器上的传感器区域可以与电子显示面板的纵横比对齐。

在一个实施例中，分析由主动冷却电磁辐射检测器检测到的电磁辐射的一个或更多个部分可以包括识别电子显示面板中的一个或更多个质心。在这种情况下，识别电子显示面板中的一个或更多个质心的步骤可以可选地跨两个或更多个专用计算系统并行化，其中进一步可选地，基于并行化的专用计算系统的数量，减少或增加与检测从被测的电子显示面板的一个或更多个像素发射的电磁辐射相关联的曝光时间量。

一种根据本发明的系统包括透镜和主动冷却电磁辐射检测器，该检测器被配置为检测从被测的电子显示面板的一个或更多个像素发射的电磁辐射，其中电磁辐射在到达检测器之前穿过透镜。该系统还包括至少一个物理处理器和物理存储器，该物理存储器包括计算机可执行指令，该指令在被物理处理器执行时使物理处理器分析来自电子显示面板的一个或更多个像素的检测到的电磁辐射，并且使用指定的校准算法为电子显示面板生成校准数据，使得电子显示面板使用生成的校准数据进行操作。

来自本文描述的任何实施例的特征可以根据本文描述的一般原理彼此组合使用。通过结合附图和权利要求阅读以下详细描述，将会更全面地理解这些和其他实施例、特征和优点。

附图简述

附图示出了许多示例性实施例，并且是说明书的一部分。这些附图与以下描述一起展示并解释了本公开的各种原理。

图1示出了可以校准电子显示器的计算环境。

图2是用于校准电子显示器的示例性方法的流程图。

图3A和图3B示出了其中测试设备可用于测试和校准电子显示器的实施例。

图4示出了将电磁辐射波长映射到光的可见颜色的图表。

图5示出了测试架构，其中实现了各种部件来校准电子显示器。

图6示出了计算环境，其中并行使用多个专用计算系统来分析来自电子显示器的电磁辐射。

图7示出了计算环境，其中并行使用多个专用计算系统来分析来自电子显示器的电磁辐射并生成校准数据。

图8是可以结合本公开的实施例使用的示例性人工现实头带(headband)的图示。

图9是可以结合本公开的实施例使用的示例性增强现实眼镜的图示。

图10是可以结合本公开的实施例使用的示例性虚拟现实头戴装置(headset)的图示。

图11是可以结合本公开的实施例使用的示例性触觉设备的图示。

图12是根据本公开的实施例的示例性虚拟现实环境的图示。

图13是根据本公开的实施例的示例性增强现实环境的图示。

在全部附图中，相同的参考符号和描述指示相似的但不一定相同的元件。虽然本文描述的示例性实施例易于进行各种修改和替代形式，但是特定实施例已经在附图中以示例的方式被示出，并且将在本文详细描述。然而，本文描述的示例性实施例并不旨在局限于所公开的特定形式。相反，本公开覆盖了落入所附权利要求的范围内的所有修改、等同物和替代物。

示例性实施例的详细描述

参考图1-7，下面将提供显示器校准装置及其使用方法的详细描述。图1示出了本文的实施例可以在其中操作的测试和校准环境。图2是用于校准被测显示器的示例性方法的流程图，图3-7示出了所描述的显示器校准装置的不同实施例和变型。

例如，图1示出了计算机系统101。计算机系统101基本上可以是任何类型的计算机系统，包括本地计算机系统或分布式(例如，云)计算机系统。计算机系统101可以包括至少一个处理器102和至少一些系统存储器103。计算机系统101可以包括用于执行各种不同功能的程序模块。程序模块可以是基于硬件的、基于软件的，或者可以包括硬件和软件的组合。每个程序模块可以使用计算硬件和/或软件来执行指定的功能(包括本文在下面描述的那些功能)。

例如，通信模块104可以被配置为与其它计算机系统进行通信。通信模块104可以包括能够从其它计算机系统接收数据和/或将数据发送到其它计算机系统的任何有线或无线通信装置。这些通信装置可以包括硬件无线电设备，例如包括基于硬件的接收器105、基于硬件的发射器106或能够接收和发送数据的组合的基于硬件的收发器。无线电设备可以是WIFI无线电设备、蜂窝无线电设备、蓝牙无线电设备、全球定位系统(GPS)无线电设备或其他类型的无线电设备。通信模块104可以被配置成与数据库、移动计算设备(例如移动电话或平板电脑)、嵌入式或其他类型的计算系统交互。

计算机系统101还可以包括数据分析模块107。数据分析模块107可以被配置成从电磁辐射检测器116接收检测数据117。在一些实施例中，ER检测器116可以被配置成检测由电子显示器(例如，113)发射的电磁辐射。电子显示器可以是实现像素114的任何类型的显示器，包括液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、无源矩阵OLED(PMOLED)、有源矩阵OLED(AMOLED)或其他类型的电子显示器。电子显示器113基本上可以是任何尺寸或形状的，包括电视屏幕、计算机监视器、手持设备、人工现实显示器(例如，增强现实显示器或虚拟现实显示器，例如结合下面描述的图8-13的系统800-1300使用的那些)、可穿戴设备显示器或其他类型的显示器。

当显示器113从像素114发射电磁辐射时，ER可以穿过至少一个透镜(该透镜可以具有特定的特征和特性，将在下面进一步描述)到达ER检测器116。ER检测器可以是互补金属氧化物半导体(CMOS)ER检测器、N型金属氧化物半导体(NMOS)ER检测器、电荷耦合器件(CCD)ER检测器、照相机、色度计(chromameter)或能够检测基本上任何类型的电磁辐射的任何其他类型的图像传感器。在某些情况下，ER检测器能够拍摄包括至少3000万像素、至少4000万像素、至少5000万像素或大于5000万像素的高分辨率图像。这样的高分辨率照相机可以为每个显示像素提供增加数量的样本。这样，被测显示器的每个像素可以被ER检测器上的多个光检测单元采样和检测。

在一些实施例中，ER检测器可以是主动冷却ER检测器。主动冷却可以减少ER检测器在操作期间产生的热量。热量的这种减少可以允许主动冷却ER检测器更准确地检测电磁辐射。例如，当ER检测器传感器检测到来自给定像素或像素组的电磁辐射时，ER检测器可以开始产生热量。当检测电磁辐射时，这种热量可能导致噪声或传感器单元之间的串扰。因此，噪声可能导致ER检测器错误地检测某些像素的颜色和/或强度值。这反过来可能导致校准值错误和显示不平衡。主动冷却可以减少操作期间产生的热量，并因此可以降低噪声，从而增加ER检测器116的准确性和一致性。

在一些情况下，ER检测器116可以被特别校准和设计成检测人类可见的光。在一些实施例中，如下文将进一步解释的，该人类可见的光可以由特定波长的光来定义，包括在国际照明委员会(CIE)1931颜色空间中描述的那些。当ER检测器116检测到这些颜色和其他形式的电磁辐射时，检测数据117可以被发送到计算机系统101(或任意数量的其他本地或远程计算机系统)。

计算机系统101的数据分析模块107可以分析检测数据117，以确定检测到的电磁辐射的波长、强度和其他特性。ER检测器116可以检测显示器中或显示器的某些像素中的每个像素114的ER数据。如上所述，显示器113可能在投射的光中呈现一些不均匀或像素到像素的变化。计算机系统101的校准模块108可以实现一个或更多个校准算法109，以生成校准数据110来抵消或修正检测到的不均匀。校准数据110可以为每个像素指定该像素如何为要在电子显示器113上显示的内容投射光。例如，校准数据110可以指定给定像素或像素组以较低或较高的强度进行投射。这样，显示控制器111可以接收校准数据110，并且可以为电子显示器113生成控制信号112，该控制信号112以较低或较高的强度驱动所识别的像素或像素组。下面将参考图2的方法200更详细地描述这些和其他实施例。

图2是用于校准电子显示器的示例性计算机实现的方法200的流程图。图2中所示的步骤可以由任何合适的计算机可执行代码和/或计算系统(包括图1中所示的系统)来执行。在一个示例中，图2所示的每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，其示例将在下面更详细地提供。

如图2所示，在步骤210，图1的数据分析模块107可以分析由主动冷却电磁辐射检测器(例如，图1的116)检测到的电磁辐射的各个部分。主动冷却ER检测器116可以被配置成检测从被测的电子显示面板(例如，113)的各个像素114发射的电磁辐射。电磁辐射可以在到达检测器116之前穿过至少一个透镜115。在步骤220，计算机系统101的校准模块108可以使用指定的校准算法109为电子显示面板113生成校准数据110。在步骤230，计算机系统101的显示控制器111可以使用生成的校准数据110来控制电子显示面板113。例如，显示控制器111可以使用校准数据110(其指示如何驱动各个像素114)来生成控制信号112，这些控制信号112根据校准数据110驱动电子显示器113。

图3A和图3B示出了显示器测试装置的实施例。例如，图3A示出了包括各种部件的显示器测试装置300A的示例。显示器测试装置300A可以例如包括朝向位于测试装置下方的显示器(例如，图3B的显示器307)定位的ER检测器303。ER检测器303基本上可以是任何类型的ER检测器，包括上述的任何ER检测器类型。ER检测器303可以通过支架或支撑结构304保持在适当的位置。支撑结构304可以耦合到将支撑结构304链接到调节构件301的链接构件302。链接构件302和支撑结构都可以附接到基座305。调节构件301可以允许链接构件302(和附接的支撑结构304)沿着调节构件301的轨道向上或向下滑动。在一些实施例中，链接构件302可以沿着调节构件301的轨道滑动，直到接触背板306。

当处于初始测试位置时，如图3A所示，显示器测试装置300A可以将ER检测器303定位在显示器上方。ER检测器303可以包括透镜310，从显示器发射的电磁辐射可以穿过该透镜310。透镜310基本上可以是任何类型的透镜。然而，在一些实施例中，透镜310可以包括特定的特性。当生成校准数据108时，校准算法109可以考虑这些特性。例如，透镜可以包括非常低的失真量。在一些情况下，透镜310中的失真量可能低于指定阈值。较低的失真量可以允许ER检测器303更好地区分发射辐射的不同像素。当失真量低于指定阈值时，校准模块108可以考虑这一点，知道接收的检测数据117将足够具体以区分像素的列和行，甚至区分单个像素。关于透镜特性的附加细节将在下面进一步讨论。

图3B示出了包括次级ER检测器308的显示器测试装置300B的实施例。至少在一些实施例中，显示器测试装置300B可以基本上类似于图3A的显示器测试装置300A，包括许多相同的部件。然而，在图3B中，不同的次级ER检测器308可以位于被测显示器307上方。次级ER检测器308可以是衍射光学元件(DOE)ER检测器、色度计或其他类型的ER检测器。初始ER检测器303可以被移出其初始位置(如图3A所示)并进入邻接背板306的位置(如图3B所示)。次级ER检测器308可以包括它自己的透镜309，该透镜309可以不同于ER检测器303的透镜310，或与ER检测器303的透镜310相同。次级ER检测器308可以通过安装构件保持在适当的位置(现在示出的)。在一些实施例中，第一ER检测器303可用于测试显示器307的某些方面，而次级ER检测器308可用于测试显示器307的其他方面或特性。

在一些情况下，ER检测器303/308可以被配置成检测如图4的图表400中指定的颜色。图4的图表400一般描述了人眼的主观颜色感知。图表400表示例如CIE 1931颜色空间或颜色空间色度403。y轴401和x轴402可以各自表示具有以纳米示出的波长的色度值(例如，红色为680nm，绿色为520nm，以及蓝色为420nm)。

当用户穿戴增强现实或虚拟现实头戴装置时，用户对每个子像素的颜色感知可能更加重要。例如，这样的头戴装置通常非常靠近用户的眼睛(例如，在2-5英寸内)。这样，用户可能会由于人工现实头戴装置透镜而体验到放大效果。颜色的差异可能很突出，并且对用户来说可能很明显，因此降低了用户的体验。在本文的至少一些实施例中，由计算机系统101生成的校准数据110可以对显示器中的每个像素或每组像素应用像素级CIE 1931表征。校准数据110可以包括明视强度(photopic intensity)以及CIE 1931颜色表征，这与传统系统相反，传统系统可以仅包括具有感兴趣的宏观尺度区域(例如，100微米×100微米或以上)的CIE 1931表征，或者可以仅包括单色像素级的光辐射测量强度。校准模块108提供的颜色和明视强度可以比传统系统提供的颜色和明视强度更详细和更精确。

图5示出了计算架构500的一个示例，其中显示器测试装置可以获取被测显示面板的图像并生成特定输出。例如，架构500可以包括成像系统501，其将两个不同的ER检测器(例如，照相机503和色度计505)指向显示器502。ER检测器503和505可以获取显示器的样本，并以不同的方式存储这些样本。例如，照相机503可以将图像存储为指定样本的红色值、绿色值和蓝色值的R、G、B集合504。色度计505可以将数据存储为CIE L*、a*、b*集合506，并将这些集合转换为CIE X、Y、Z集合507。在该实施例中，计算系统或其他专用计算硬件(例如，专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA))可用于根据来自照相机503的R、G、B数据集504和来自色度计505的CIE X、Y、Z数据集507计算优化的转换矩阵508。因此，计算系统或专用计算硬件可以获取原始的RGB图像509和CIE X、Y、Z图像510，并创建可用于识别被测试显示器中像素到像素的变化的L*a*b*图像511。

如上所述，ER检测器可以是主动冷却ER检测器。例如，ER检测器503和505中的一个或两个可以被主动冷却。ER检测器503和505可以是基于CMOS或基于CCD的。实施主动冷却CMOS或CCD电磁辐射检测器可以降低噪声，并在检测ER时提供更高的精度和准确度。这些ER检测器503和505(或图1的116)使用的透镜也可以具有特定的特性。在一些情况下，为电子显示面板生成的校准数据可能取决于这些透镜特性。

例如，透镜(例如，图3的309或310，或图1的115)可以具有被配置为增加校准数据110的准确度的各种指定特性，包括指定的最小分辨率水平。该指定的最小分辨率水平可以指示透镜115至少要具有某个最小分辨率量，否则该透镜将不被使用。在这样的情况下，校准模块108生成校准数据110可能取决于具有指定的最小分辨率水平的透镜。例如，校准数据110可以基于在穿过透镜115之后被检测到的ER检测数据117处于最小分辨率水平的假设来生成。在一些情况下，该最小分辨率水平可能非常高，使得ER检测数据117非常清晰和详细。失真水平非常低的透镜可以提供非常清晰和锐利的图像。当生成校准数据110时，校准模块108可以依赖于该锐度(sharpness)水平。

类似地，透镜115可以具有被配置为增加校准数据的准确度的其他指定特性，包括指定的最大失真水平。指定的最大失真水平可以指示透镜115要具有某个最大失真水平，否则透镜将不被使用。在某些情况下，透镜的最大失真水平可能设置得非常低。因此，透镜可以肯定具有非常低的失真水平。同样，图1的校准模块108可以依赖于具有这种相对较低的最大失真水平的透镜。透镜的低水平失真可以在ER检测数据117中提供增加的细节和清晰度。这种增加的细节和清晰度可以是对透镜的最低分辨率水平所提供的任何东西的补充。因此，至少在一些情况下，校准模块108可以依赖于从具有指定的最大失真水平的透镜接收ER检测数据117。

更进一步，透镜115可以具有被配置为增加校准数据的准确度的特性，该特性是指定的最大场曲率水平。指定的最大场曲率水平可以指示透镜115不会将图像扩展超过最大场曲率水平。如本文将注意到的，透镜的场曲率可能导致平坦对象仅在图像的某一部分或多个部分中显得锐利，而不是在整个图像上均匀锐利。因为图像传感器通常是平的，所以透镜115的曲率可以保证图像的至少一些部分将会失焦。因此，在本文的至少一些实施例中，透镜115的场曲率可以被选择为非常低并且低于指定的最大水平。当生成校准数据110时，校准模块108可以考虑该场曲率水平。在一些情况下，校准模块108可以依赖于低于指定的最大水平的场曲率水平。这种依赖性可以是上述最小分辨率水平和最大失真水平的补充或替代。

透镜也可以具有被设计成增加校准数据的准确度的指定特性，该特性是指定的最大色差水平。如本文所述，色差可以指透镜无法将所有颜色聚焦到单个点上。在一些情况下，不同波长的电磁辐射可以采取不同的路径(即，它们可以不同地衍射)通过透镜。这样，每种颜色可以在不同的位置接触图像传感器。这种色差或颜色扩散在图像传感器上的不同点上可能对检测数据117的颜色显著性(color saliency)有不利影响。透镜115的最大色差水平可以确保色差过高的透镜将不被使用。校准模块108可以依赖于具有低于指定最大值的最小色差量的ER检测数据117。此外，具有低色差的透镜可以消除在测量不同颜色通道时进行焦点调节的需要，因为每个颜色通道聚焦在基本相同的位置。与其他透镜特性一样，最大色差水平可以是上述最大场曲率水平、最小分辨率水平和最大失真水平的补充或替代。

更进一步，透镜115可以具有特定的纵横比。与透镜115相关联的纵横比可以匹配与显示面板相关联的纵横比。这样，当ER检测器116指向显示面板113时，透镜可以具有相似或相同的纵横比。这可以允许ER检测器捕获处于预期比率的电子显示器113的准确图像。在一些情况下，校准模块108可以依赖于相对于电子显示器113具有特定纵横比的透镜。这可以允许校准模块108在知道透镜115与电子显示器113的纵横比在某个容差(tolerance)内并且超出指定比率的任何比率都可能不被预期的情况下生成校准数据110。通过具有传感器区域与电子显示面板的纵横比对齐的ER检测器，可以不需要额外的空间来补偿由不匹配的比率浪费的空间。实际上，如果ER检测器的传感器区域与电子显示器113相比具有小得多的纵横比，则可能需要更大的ER检测器。通过匹配每一个的比率，ER检测器的能力可以最大化，而不会比需要的大。

在一些实施例中，校准模块108可以使用某种校准算法109来生成校准数据110。校准算法可以是许多不同校准算法中的一种，这些不同校准算法中的每一种都可以全部或部分地用于生成校准数据110。在一些情况下，透镜115和电磁辐射检测器116可以被配置成匹配指定的校准算法的各种特性。例如，如果算法109被设计成分析像素114中的质心或其他图案，则该算法可以通过具有或多或少的场曲率、或多或少的分辨率、或多或少的失真等的某些透镜选择来辅助。因此，可以选择透镜115和/或ER检测器116的特定特性来补充校准算法109的功能。

因此，在一些实施例中，当使用特定校准算法X生成校准数据110时，具有特性A&B的一个特定透镜可以与具有特性C&D的ER检测器一起使用。在其他情况下，当使用不同校准算法Y生成校准数据110时，具有特性A'&B'的不同透镜可以与具有特性C'&D'&E的ER检测器一起使用。因此，根据使用哪种校准算法109，可以选择包括透镜115和ER检测器116的硬件部件来匹配校准算法的需要。

图6示出了其中图1的数据分析模块107可以包括多个专用分析器的实施例。例如，如图6所示，检测数据601可以从ER检测器接收。检测数据601可以被馈送到多个不同的专用计算设备。如上所述，这些专用计算设备可以包括ASIC、FPGA、片上系统(SOC)或其他类型的专用计算系统。在一些情况下，分析从电子显示面板113的像素114检测到的电磁辐射的步骤(例如，图2的步骤210)可以由多个专用计算设备并行执行。例如，四个所描绘的专用分析器602A-602D中的每一个可以被实现来同时执行分析步骤。将会认识到，虽然图6中示出了四个专用计算设备，但是基本上可以使用任意数量。这些专用分析器可以各自获取从ER检测器接收的检测数据601的一部分，并且可以各自处理该数据的单独部分。在分析之后，来自每个专用分析器的输出数据603可以被拼接在一起以形成整体图像或传感器图案。

类似地，如图7所示，显示器校准装置可以包括专用分析器702A-702D和专用校准器704A-704B。在这种情况下，检测数据701可以从ER检测器接收，并且可以由专用分析器702A-702D并行处理。输出数据703可以被馈送到专用校准器704A-704D，并且在那里被并行处理以创建输出校准数据705。如同图6的专用分析器602A-602D一样，专用分析器702A-702D和专用校准器704A-704D可以各自是任何类型的专用计算设备。专用校准器704A-704D可以被配置为并行工作，以根据输出数据703生成校准数据705。因此，使用指定的校准算法为电子显示面板生成校准值的步骤(例如，图2的步骤220)可以由专用校准器704A-704D并行执行。

在一些情况下，通过在专用校准器704A-704D正在生成校准数据705时分析来自同一显示器或其他显示器的后续图像或传感器图案，可以提供额外的处理速度益处。因此，在已经生成初始批次的输出数据703并且专用校准器704A-704D正在生成校准数据705之后，专用分析器702A-702D可以开始分析来自同一电子显示器或另一电子显示器的新检测数据701。因此，可以并行生成电子显示器的校准数据，同时并行分析检测数据701。这样的并行处理可以大大提高处理速度，并且可以减少总测试时间。

例如，ER检测器可能对于每幅图像需要最小曝光时间量(例如，15秒)。在获取后续图像的同时，专用分析器702A-702D和专用校准器704A-704D可能正在分析和生成校准数据。类似地，例如，专用分析器可能花费指定的时间量来计算OLED显示器的质心。该质心计算可以在专用校准器704A-704D基于先前的输出数据703计算校准数据705的同时由专用分析器702A-702D并行执行。因为计算时间可以大大减少，所以用于一批电子显示器的测试站总数也可以减少。减少测试站的数量可以降低测试成本，并可以为其他硬件部件释放空间。减少花费在执行分析和校准计算上的时间量也可以允许电磁辐射检测器增加收集电磁辐射的曝光时间量。这又可以导致更好的检测数据117和最终更好的校准数据110。

在某些情况下，曝光时间量可能取决于并行化专用计算系统的数量。例如，如果显示器校准系统使用较少数量的并行化专用计算系统(例如，图7的702A-702D)，则ER检测器可以使用较短的曝光时间。另一方面，如果显示器校准系统中使用了较多数量的并行化专用计算系统，则ER检测器可以使用较长的曝光时间。例如，如果显示器测试区域对于每个显示器具有特定的分配时间，则因为该分配时间的更少部分被花费在分析和校准数据计算部分上，所以该分配时间的更多部分可以花费在将ER检测器116暴露于电子显示器113上。因此，至少在一些实施例中，基于并行化的专用计算系统的数量，可以减少或增加与检测从被测的电子显示面板113的像素114发射的电磁辐射相关联的曝光时间量。随着专用计算设备被添加到显示器校准系统或从显示器校准系统中移除，曝光时间的这种减少或增加可以动态地发生。

如上所述，ER检测器116可以包括高分辨率图像捕获系统或ER感测系统。高分辨率图像捕获系统可以捕获5000万像素或更多像素的图像。该分辨率水平可以允许ER检测器为电子显示面板113的每个像素分配多个检测像素。通过对每个显示像素114使用多个检测像素，ER检测器可以对从每个像素发射的电磁辐射的色度和强度进行高度准确和可靠的测量。ER检测器也可以被主动冷却，这可以减少像素之间的串扰，从而为每个像素生成甚至更精确的ER测量值。在主动冷却ER检测器被配置为识别电子显示面板113中的各种质心的情况下，质心的这种识别可以通过来自ER检测器116的更高分辨率的图像来辅助。来自这样的ER检测器的高分辨率图像可以包括大量数据，并因此，并行处理系统(例如图6和图7中描述的那些并行处理系统)可以用于并行处理高分辨率数据117。

在一些实施例中，校准数据110可以在显示器113正在被测试时应用于该显示器。来自被测显示器的更新的测量值可用作调整校准数据的反馈。例如，不均匀校准数据可以在电子显示器113正在被测试时应用于该显示器。即使在应用了不均匀校准数据之后，测试也可能显示像素到像素的变化仍然存在的地方。ER检测器116然后可以检测新的数据117，并且校准模块108可以生成新的校准数据110，该校准数据110可以被应用于显示器113，并且还可以进行进一步的测量。该反馈循环可以根据需要重复多次，以确保电子显示器的不均匀水平符合需要。

在一些实施例中，可以提供一种系统，该系统包括以下部件：透镜和主动冷却电磁辐射检测器，该电磁辐射检测器被配置为检测从被测的电子显示面板的一个或更多个像素发射的电磁辐射。电磁辐射可以在到达检测器之前穿过透镜。该系统还可以包括至少一个物理处理器和物理存储器，该物理存储器包括计算机可执行指令，该指令在被物理处理器执行时使物理处理器执行以下操作：分析从电子显示面板的一个或更多个像素检测到的电磁辐射，并且使用指定的校准算法为电子显示面板生成校准数据，使得电子显示面板使用生成的校准数据进行操作。

因此，以这种方式，可以在显示器校准装置中实现特定的硬件部件，以改善该装置的功能。当捕获图像传感器数据时，可以使用具有某些特性的特定透镜。此外，可以使用特定类型的ER检测器来确保噪声和串扰保持为最小并且检测到的图像数据是清晰和精确的。更进一步，多个专用计算系统可以用于加速显示器测试过程的特定部分。显示器测试装置中使用的部件甚至可以取决于所使用的专用计算系统的数量。这样，本文描述的实施例可以提供一种显示器测试装置，该装置不仅比传统测试系统更高效，而且更精确，并且导致显示器更一致并且用户穿戴起来更愉快。

示例实施例

示例1.一种显示器校准装置可以包括：透镜；主动冷却电磁辐射检测器，其被配置为检测从被测的电子显示面板的一个或更多个像素发射的电磁辐射，其中电磁辐射在到达检测器之前穿过透镜；以及专用计算设备，其被配置为：分析来自电子显示面板的一个或更多个像素的检测到的电磁辐射，并使用指定的校准算法为电子显示面板生成校准数据，使得电子显示面板使用生成的校准数据进行操作。

示例2.根据示例1所述的显示器校准装置，其中主动冷却电磁辐射检测器包括主动冷却互补金属氧化物半导体(CMOS)检测器。

示例3.根据示例1和2中任一项所述的显示器校准装置，其中：透镜具有被配置为增加校准数据的准确度的一个或更多个指定的特性，该一个或更多个指定的特性包括指定的最小分辨率水平；并且校准数据的生成取决于指定的最小分辨率水平。

示例4.根据示例1-3中任一项所述的显示器校准装置，其中：透镜具有被配置为增加校准数据的准确度的一个或更多个指定的特性，该一个或更多个指定的特性包括指定的最大失真水平；并且校准数据的生成取决于指定的最大失真水平。

示例5.根据示例1-4中任一项所述的显示器校准装置，其中：透镜具有被配置为增加校准数据的准确度的一个或更多个指定特性，该一个或更多个指定的特性包括指定的最大场曲率水平；并且校准数据的生成取决于指定的最大场曲率水平。

示例6.根据示例1-5中任一项所述的显示器校准装置，其中：透镜具有被配置为增加校准数据的准确度的一个或更多个指定的特性，该一个或更多个指定的特性包括指定的最大色差水平；并且校准数据的生成取决于指定的最大色差水平。

示例7.根据示例1-6中任一项所述的显示器校准装置，其中与透镜相关联的纵横比匹配与显示面板相关联的纵横比。

示例8.根据示例1-7中任一项所述的显示器校准装置，其中透镜和电磁辐射检测器被配置成匹配指定的校准算法的一个或更多个特性。

示例9.根据示例1-8中任一项所述的显示器校准装置，其中由专用计算设备执行的分析来自电子显示面板的一个或更多个像素的检测到的电磁辐射的步骤由多个专用计算设备并行执行。

示例10.根据示例1-9中任一项所述的显示器校准装置，其中使用指定的校准算法为电子显示面板生成校准值的步骤由多个专用计算设备并行执行。

示例11.一种计算机实现的方法可以包括：分析由主动冷却电磁辐射检测器检测到的电磁辐射的一个或更多个部分，主动冷却电磁辐射检测器被配置成检测从被测的电子显示面板的一个或更多个像素发射的电磁辐射，电磁辐射在到达检测器之前穿过至少一个透镜，使用指定的校准算法为电子显示面板生成校准数据，以及使用生成的校准数据控制电子显示面板。

示例12.根据示例11所述的计算机实现的方法，其中在生成校准数据的同时，分析从一个或更多个不同的电子显示面板检测到的电磁辐射。

示例13.根据示例11和12中任一项所述的计算机实现的方法，其中并行生成电子显示器的校准数据。

示例14.根据示例11-13中任一项所述的计算机实现的方法，其中校准数据的并行生成允许用于电磁辐射检测器的增加的曝光时间。

实施例15.根据示例11-14中任一项所述的计算机实现的方法，其中电磁辐射检测器包括用于显示面板的每个像素的至少多个检测像素。

示例16.根据示例11-15中任一项所述的计算机实现的方法，其中电磁辐射检测器上的传感器区域与电子显示面板的纵横比对齐。

示例17.根据示例11-16中任一项所述的计算机实现的方法，其中分析由主动冷却电磁辐射检测器检测到的电磁辐射的一个或更多个部分包括识别电子显示面板中的一个或更多个质心。

示例18.根据示例11-17中任一项所述的计算机实现的方法，其中识别电子显示面板中的一个或更多个质心的步骤跨两个或更多个专用计算系统并行化。

示例19.根据示例11-18中任一项所述的计算机实现的方法，其中基于并行化的专用计算系统的数量，减少或增加与检测从被测的电子显示面板的一个或更多个像素发射的电磁辐射相关联的曝光时间量。

示例20.一种系统可以包括：透镜；主动冷却电磁辐射检测器，该检测器被配置为检测从被测的电子显示面板的一个或更多个像素发射的电磁辐射，其中电磁辐射在到达检测器之前穿过透镜；至少一个物理处理器；以及包括计算机可执行指令的物理存储器，该指令在被物理处理器执行时使物理处理器：分析来自电子显示面板的一个或更多个像素的检测到的电磁辐射，并使用指定的校准算法为电子显示面板生成校准数据，使得电子显示面板使用生成的校准数据进行操作。

本公开的实施例可以包括各种类型的人工现实系统或者结合各种类型的人工现实系统来实现。人工现实是一种在呈现给用户之前已经以某种方式进行了调节的现实形式，其可以包括例如虚拟现实、增强现实、混合现实(mixed reality)、混杂现实(hybridreality)或其某种组合和/或衍生物。人工现实内容可以包括完全生成的内容或者与所捕获的(例如，真实世界)内容相结合的生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈或其某种组合，它们中的任何一个可以在单个通道中或在多个通道中呈现(例如向观看者产生三维效果的立体视频)。此外，在一些实施例中，人工现实还可以与应用、产品、附件、服务或其某种组合相关联，这些应用、产品、附件、服务或其某种组合用于例如在人工现实中创建内容和/或在人工现实中以其他方式被使用(例如，在人工现实中执行活动)。

人工现实系统可以以各种不同的形状因子和配置来实现。一些人工现实系统可以被设计成在没有近眼显示器(NED)的情况下工作，其一个示例是图8中的增强现实系统800。其他人工现实系统可以包括还提供对真实世界的可视性的NED(例如，图9中的增强现实系统900)，或者使用户视觉地沉浸在人工现实中的NED(例如，图10中的虚拟现实系统1000)。虽然一些人工现实设备可以是独立的系统，但是其他人工现实设备可以与外部设备通信和/或协调以向用户提供人工现实体验。这样的外部设备的示例包括手持控制器、移动设备、台式计算机、由用户穿戴的设备、由一个或更多个其他用户穿戴的设备、和/或任何其他合适的外部系统。

转到图8，增强现实系统800通常表示尺寸被设定为适合用户的身体部位(例如，头部)的可穿戴设备。如图8所示，系统800可以包括框架802和照相机组件804，照相机组件1004被耦合至框架802并且被配置为通过观察本地环境来收集关于本地环境的信息。增强现实系统800还可以包括一个或更多个音频设备，例如输出音频换能器808(A)和808(B)以及输入音频换能器810。输出音频换能器808(A)和808(B)可以向用户提供音频反馈和/或内容，并且输入音频换能器810可以捕获用户的环境中的音频。

如所示出的，增强现实系统800可以不必包括位于用户眼睛前方的NED。没有NED的增强现实系统可以采取多种形式，例如头带、帽子、发带、腰带、手表、腕带、脚踝带、戒指、颈带、项链、胸带、眼镜(eyewear)架和/或任何其他合适的类型或形式的装置。虽然增强现实系统800可以不包括NED，但是增强现实系统800可以包括其他类型的屏幕或视觉反馈设备(例如，被集成到框架802的一侧中的显示屏)。

本公开中讨论的实施例也可以在包括一个或更多个NED的增强现实系统中实现。例如，如图9所示，增强现实系统900可以包括具有框架910的眼镜设备902，框架910被配置成将左显示设备915(A)和右显示设备915(B)保持在用户的眼睛前方。显示设备915(A)和915(B)可以一起或独立地起作用来向用户呈现图像或一系列图像。虽然增强现实系统900包括两个显示器，但是本公开的实施例可以在具有单个NED或多于两个NED的增强现实系统中实现。

在一些实施例中，增强现实系统900可以包括一个或更多个传感器，例如传感器940。传感器940可以响应于增强现实系统900的运动产生测量信号，并且可以位于框架910的基本上任何部分上。传感器940可以代表位置传感器、惯性测量单元(IMU)、深度相机组件或其任意组合。在一些实施例中，增强现实系统900可以包括或不包括传感器940，或者可以包括多于一个传感器。在传感器940包括IMU的实施例中，IMU可以基于来自传感器940的测量信号来生成校准数据。传感器940的示例可以包括但不限于加速度计、陀螺仪、磁力计、检测运动的其他合适类型的传感器、用于IMU的误差校正的传感器或其某种组合。

增强现实系统900还可以包括具有多个声换能器920(A)-920(J)的麦克风阵列，所述多个声换能器920(A)-920(J)被统称为声换能器920。声换能器920可以是检测由声波引起的气压变化的换能器。每个声换能器920可以被配置成检测声音并将检测到的声音转换成电子格式(例如，模拟或数字格式)。图2中的麦克风阵列可以包括例如十个声换能器：920(A)和920(B)，其可以被设计成放置在用户的相应耳朵内；声换能器920(C)、920(D)、920(E)、920(F)、920(G)和920(H)，其可以位于框架910上的不同位置；和/或声换能器920(I)和920(J)，其可以位于相应的颈带905上。

在一些实施例中，声换能器920(A)-920(F)中的一个或更多个可以用作输出换能器(例如，扬声器)。例如，声换能器920(A)和/或920(B)可以是耳塞式耳机(earbud)或任何其他合适类型的耳机(headphone)或扬声器。

麦克风阵列的声换能器920的配置可以变化。虽然增强现实系统900在图9中显示为具有十个声换能器920，但是声换能器920的数量可以大于或小于十个。在一些实施例中，使用更多数量的声换能器920可以增加所收集的音频信息量和/或音频信息的灵敏度和准确性。相反，使用更低数目的声换能器920可以降低由控制器950处理所收集的音频信息所需的计算能力。此外，麦克风阵列的每个声换能器920的位置可以变化。例如，声换能器920的位置可以包括用户上的定义位置、框架910上的定义坐标、与每个声换能器相关联的取向或其某种组合。

声换能器920(A)和920(B)可以位于用户耳朵的不同部位上，例如耳郭(pinna)后面或在耳廓(auricle)或窝内。或者，除了耳道内的声换能器920之外，在耳朵上或耳朵周围可以存在另外的声换能器。将声换能器定位在用户的耳道附近可以使麦克风阵列能够收集关于声音如何到达耳道的信息。通过将至少两个声换能器920定位在用户头部的任一侧(例如，作为双耳麦克风)，增强现实设备900可以模拟双耳听觉并捕获用户头部周围的3D立体声声场。在一些实施例中，声换能器920(A)和920(B)可以经由有线连接930被连接至增强现实系统900，并且在其他实施例中，声换能器920(A)和920(B)可以经由无线连接(例如，蓝牙连接)被连接至增强现实系统900。在其他实施例中，声换能器920(A)和920(B)可以根本不与增强现实系统900结合使用。

框架910上的声换能器920可以沿着镜腿的长度、跨过镜梁、在显示设备915(A)和915(B)上方或下方、或其某种组合来定位。声换能器920可以被取向成使得麦克风阵列能够检测穿戴增强现实系统900的用户周围的大范围方向上的声音。在一些实施例中，可以在增强现实系统900的制造期间执行优化过程，以确定麦克风阵列中每个声换能器920的相对定位。

在一些示例中，增强现实系统900可以包括或连接至外部设备(例如，配对设备)，所述外部设备例如为颈带905。颈带905通常代表任何类型或形式的配对设备。因此，以下对颈带905的讨论也可以适用于各种其它配对设备，例如充电盒、智能手表、智能手机、腕带、其它可穿戴设备、手持控制器、平板计算机、膝上型计算机和其它外部计算设备等。

如图所示，颈带905可以通过一个或更多个连接器耦合到眼镜设备902。连接器可以是有线的或无线的，并且可以包括电气和/或非电气(例如，结构)部件。在一些情况下，眼镜设备902和颈带905可以独立操作，而它们之间没有任何有线或无线连接。虽然图9图示了在眼镜设备902和颈带905上的示例位置中的眼镜设备902和颈带905的部件，但是这些部件可以位于眼镜设备902和/或颈带905上的其他地方和/或在眼镜设备902和/或颈带905上不同地分布。在一些实施例中，眼镜设备902和颈带905的部件可以位于与眼镜设备902、颈带905或其某种组合配对的一个或更多个附加外围设备上。

将外部设备(例如颈带905)与增强现实眼镜设备配对，可使眼镜设备能够达到一副眼镜的形状因子，同时仍能提供足够的电池和计算能力以扩展功能。增强现实系统900的电池功率、计算资源和/或另外的特征中的一些或全部可以由配对设备提供，或者在配对设备和眼镜设备之间共享，因此总体上减少了眼镜设备的重量、热概况(heat profile)和形状因子，同时仍然保持期望的功能。例如，颈带905可以允许原本将被包括在眼镜设备上的部件被包括在颈带905中，因为用户可以在他们的肩膀上容忍比在他们的头上将容忍的重量负荷更重的重量负荷。颈带905也可以具有更大的表面积，以在该表面积上将热量扩散并分散到周围环境中。因此，颈带905可以允许比以其他方式在独立眼镜装置上可能可行的电池和计算容量更大的电池和计算容量。由于在颈带905中承载的重量可以比眼镜设备902中承载的重量对用户的侵入性更小，因此用户可以忍受穿戴较轻的眼镜设备，并且携带或穿戴配对设备持续比用户将忍受穿戴较重的独立眼镜设备更长的时间，从而使得用户能够将人工现实环境更充分地结合到他们的日常活动中。

颈带905可以与眼镜设备902和/或其他设备通信地耦合。这些其他设备可以向增强现实系统900提供某些功能(例如，跟踪、定位、深度映射、处理、存储等)。在图9的实施例中，颈带905可以包括两个声换能器(例如，920(I)和920(J))，它们是麦克风阵列的一部分(或者潜在地形成它们自己的麦克风子阵列)。颈带905还可以包括控制器925和电源935。

颈带905的声换能器920(I)和920(J)可以被配置成检测声音并将检测到的声音转换成电子格式(模拟或数字的)。在图9的实施例中，声换能器920(I)和920(J)可以被定位在颈带905上，从而增加颈带声换能器920(I)和920(J)与定位在眼镜设备902上的其他声换能器920之间的距离。在一些情况下，增加麦克风阵列的声换能器920之间的距离可以提高经由麦克风阵列执行的波束成形的准确性。例如，如果声换能器920(C)和920(D)检测到声音，并且声换能器920(C)和920(D)之间的距离大于例如声换能器920(D)和920(E)之间的距离，则检测到的声音的所确定的源位置可能比声换能器920(D)和920(E)检测到声音的情况更准确。

颈带905的控制器925可以处理由颈带905和/或增强现实系统900上的传感器产生的信息。例如，控制器925可以处理来自麦克风阵列的描述由麦克风阵列检测到的声音的信息。对于每个检测到的声音，控制器925可以执行到达方向(DOA)估计，以估计检测到的声音到达麦克风阵列的方向。当麦克风阵列检测到声音时，控制器925可以用该信息填充音频数据集。在增强现实系统900包括惯性测量单元的实施例中，控制器925可以从位于眼镜设备902上的IMU计算所有惯性和空间计算。连接器可以在增强现实系统900和颈带905之间以及增强现实系统900和控制器925之间传递信息。信息可以是光数据、电数据、无线数据的形式或任何其他可传输数据形式。将由增强现实系统900生成的信息的处理移动到颈带905可以减少眼镜设备902中的重量和热量，使其对用户更加舒适。

颈带905中的电源935可以向眼镜装置902和/或颈带905提供电力。电源935可以包括但不限于锂离子电池、锂聚合物电池、一次锂电池、碱性电池或任何其他形式的电力储存装置。在一些情况下，电源935可以是有线电源。在颈带905上而不是在眼镜装置902上包括电源935可以帮助更好地分配由电源935产生的重量和热量。

如所提到的，一些人工现实系统可以用虚拟体验基本上代替用户对真实世界的一个或更多个感官知觉，而不是将人工现实与实际现实混合。这种类型系统的一个示例是头戴式显示系统，例如图10中的虚拟现实系统1000，其主要或完全覆盖用户的视野。虚拟现实系统1000可以包括前刚体1002和形状适于围绕用户头部的带1004。虚拟现实系统1000还可以包括输出音频换能器1006(A)和1006(B)。此外，虽然在图10中未示出，但是前刚体1002可以包括一个或更多个电子元件，其包括一个或更多个电子显示器、一个或更多个惯性测量单元(IMU)、一个或更多个跟踪发射器或检测器、和/或用于创建人工现实体验的任何其他合适的设备或系统。

人工现实系统可以包括多种类型的视觉反馈机构。例如，增强现实系统1000和/或虚拟现实系统1000中的显示设备可以包括一个或更多个液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机LED(OLED))显示器和/或任何其他合适类型的显示屏。人工现实系统可以包括用于双眼的单个显示屏，或者可以为每只眼睛提供显示屏，这可以允许对变焦调节或对于校正用户的屈光不正的另外的灵活性。一些人工现实系统还可以包括具有一个或更多个透镜(例如，常规的凹透镜或凸透镜、菲涅耳透镜、可调液体透镜等)的光学子系统，用户可以通过这些透镜来观看显示屏。

除了或代替使用显示屏，一些人工现实系统可以包括一个或更多个投影系统。例如，增强现实系统900和/或虚拟现实系统1000中的显示设备可以包括(使用例如波导)将光投射到显示设备中的微LED投影仪，例如允许环境光通过的透明组合透镜。显示设备可以朝向用户的瞳孔折射所投射的光，并且可以使用户能够同时观看人工现实内容和真实世界两者。人工现实系统还可以配置有任何其他合适类型或形式的图像投影系统。

人工现实系统还可以包括各种类型的计算机视觉部件和子系统。例如，增强现实系统800、增强现实系统900和/或虚拟现实系统1000可以包括一个或更多个光学传感器，例如二维(2D)或三维(3D)照相机、飞行时间深度传感器、单光束或扫描激光测距仪、3D LiDAR传感器和/或任何其他合适类型或形式的光学传感器。人工现实系统可以处理来自这些传感器中的一个或更多个的数据以识别用户的位置、绘制真实世界的地图、向用户提供关于真实世界周围环境的背景、和/或执行多种其他功能。

人工现实系统还可以包括一个或更多个输入和/或输出音频换能器。在图8和图10所示的示例中，输出音频换能器808(A)、808(B)、1006(A)和1006(B)可以包括音圈扬声器、带式扬声器、静电扬声器、压电扬声器、骨传导换能器、软骨传导换能器、和/或任何其他合适类型或形式的音频换能器。类似地，输入音频换能器810可以包括电容式麦克风、电动式麦克风(dynamic microphone)、带式麦克风、和/或任何其他类型或形式的输入换能器。在一些实施例中，单个换能器可以用于音频输入和音频输出两者。

虽然在图8-图10中未示出，但是人工现实系统可以包括触觉(tactile)(即，触觉(haptic))反馈系统，其可以被结合到头饰、手套、紧身衣裤、手持控制器、环境设备(例如，椅子、地板垫等)、和/或任何其他类型的设备或系统中。触觉反馈系统可以提供各种类型的皮肤反馈，包括振动、力、牵引力、纹理和/或温度。触觉反馈系统还可以提供各种类型的动觉反馈，例如运动和顺应性。可以使用电机、压电致动器、射流系统和/或各种其他类型的反馈机构来实现触觉反馈。可以独立于其他人工现实设备、在其他人工现实设备内、和/或与其他人工现实设备结合来实现触觉反馈系统。

通过提供触觉感觉、可听内容和/或视觉内容，人工现实系统可以创建整个虚拟体验或者增强用户在多种背景和环境中的真实世界体验。例如，人工现实系统可以帮助或扩展用户在特定环境内的感知、记忆或认知。一些系统可以增强用户与在真实世界中的其他人的交互，或者可以实现用户与虚拟世界中的其他人的更沉浸式的交互。人工现实系统还可以用于教育目的(例如，用于在学校、医院、政府组织、军事组织、商业企业等中的教学或培训)、娱乐目的(例如，用于玩视频游戏、听音乐、观看视频内容等)和/或用于可及性目的(例如，作为助听器、助视器等)。本文公开的实施例可以在这些背景和环境中的一个或更多个中和/或在其他背景和环境中实现或增强用户的人工现实体验。

如上所述，人工现实系统800、900和1000可以与各种其它类型的设备一起使用以提供更引人注目的人工现实体验。这些设备可以是具有换能器的触觉接口，该换能器提供触觉反馈和/或收集关于用户与环境的交互的触觉信息。本文公开的人工现实系统可以包括检测或传达各种类型的触觉信息的各种类型的触觉接口，包括触感反馈(例如，用户通过皮肤中的神经检测的反馈，也可以称为皮肤反馈)和/或动觉反馈(例如，用户通过位于肌肉、关节和/或肌腱中的感受器检测的反馈)。

触觉反馈可以由位于用户环境内的接口(例如，椅子、桌子、地板等)和/或用户可以穿戴或携带的物品上的接口(例如手套、腕带等)提供。作为示例，图11示出了可穿戴手套(触觉设备1110)和腕带(触觉设备1120)形式的振动触觉(vibrotactile)系统1100。触觉设备1110和触觉设备1120被示为可穿戴设备的示例，其包括柔性的、可穿戴的纺织材料1130，该纺织材料1130被成形和配置成分别抵靠用户的手和手腕定位。本公开还包括振动触觉系统，该振动触觉系统可以被成形和配置成抵靠其他人体部位(例如手指、手臂、头部、躯干、脚或腿)定位，。作为示例而非限制，根据本公开的各种实施例的振动触觉系统也可以是手套、头带、臂带、袖子、头套、袜子、衬衫或裤子等形式，并存在其他的可能性。在一些示例中，术语“纺织品”可以包括任何柔性的、可穿戴的材料，包括编织织物、非编织织物、皮革、布、柔性聚合物材料、复合材料等。

一个或更多个振动触觉设备1140可以至少部分地位于在振动触觉系统1100的纺织材料1130中形成的一个或更多个相应的口袋内。振动触觉设备1140可以定位在向振动触觉系统1100的用户提供振动感觉(例如触觉反馈)的位置。例如，振动触觉设备1140可以被定位成抵靠用户的手指、拇指或手腕，如图11中所示。在一些示例中，振动触觉设备1140可以是足够柔性的以顺应用户的相应身体部位或随着用户的相应身体部位弯曲。

用于向振动触觉设备1140施加电压以激活它的电源1150(例如，电池)可以诸如经由导线1152电耦合到振动触觉设备1140。在一些示例中，每个振动触觉设备1140可以独立地电耦合到电源1150，用于单独激活。在一些实施例中，处理器1160可以可操作地耦合到电源1150，并被配置(例如，编程)来控制振动触觉设备1140的激活。

振动触觉系统1100可以以多种方式实现。在一些示例中，振动触觉系统1100可以是独立的系统，其具有独立于其他设备和系统运行的集成子系统和部件。作为另一个示例，振动触觉系统1100可以被配置成与另一个设备或系统1170交互。例如，在一些示例中，振动触觉系统1100可以包括通信接口1180，用于接收信号和/或向其他设备或系统1170发送信号。另一个设备或系统1170可以是移动设备、游戏机、人工现实(例如，虚拟现实、增强现实、混合现实)设备、个人计算机、平板计算机、网络设备(例如，调制解调器、路由器等)、手持控制器等。通信接口1180可以经由无线(例如，Wi-Fi、蓝牙、蜂窝、无线电等)链路或有线链路实现振动触觉系统1100和另一个设备或系统1170之间的通信。如果存在，通信接口1180可以与处理器1160通信，例如向处理器1160提供信号以激活或去激活一个或更多个振动触觉设备1140。

振动触觉系统1100可以可选地包括其他子系统和部件，例如触敏垫1190、压力传感器、运动传感器、位置传感器、照明元件和/或用户接口元件(例如，开/关按钮、振动控制元件等)。在使用期间，振动触觉设备1140可以被配置为出于各种不同的原因被激活，例如响应于用户与用户接口元件的交互、来自运动或位置传感器的信号、来自触敏垫1190的信号、来自压力传感器的信号、来自另一个设备或系统1170的信号等。

尽管电源1150、处理器1160和通信接口1180在图11中被示为位于触觉设备1120中，但是本公开不限于此。例如，电源1150、处理器1160或通信接口1180中的一个或更多个可以被定位于触觉设备1110内或另一可穿戴纺织品内。

触觉可穿戴设备，例如结合图11示出和描述的那些，可以在各种类型的人工现实系统和环境中实现。图12示出了包括一个头戴式虚拟现实显示器和两个触觉设备(即，手套)的示例人工现实环境1200，并且在其他实施例中，这些部件和其他部件的任意数量和/或组合可以被包括在人工现实系统中。例如，在一些实施例中，可能存在多个头戴式显示器，每个头戴式显示器具有相关联的触觉设备，每个头戴式显示器和每个触觉设备与相同的控制台、便携式计算设备或其它计算系统通信。

头戴式显示器1202通常表示任何类型或形式的虚拟现实系统，例如图10中的虚拟现实系统1000。触觉设备1204通常表示由人工现实系统的用户穿戴的任何类型或形式的可穿戴设备，其向用户提供触觉反馈，以给予用户他或她正在物理上与虚拟对象接触的感觉。在一些实施例中，触觉设备1204可以通过向用户施加振动、运动和/或力来提供触觉反馈。例如，触觉设备1204可以限制或增加用户的移动。举一个具体的示例，触觉设备1204可以限制用户的手向前移动，使得用户具有他或她的手已经与虚拟墙壁物理接触的感觉。在该特定示例中，触觉设备内的一个或更多个致动器可以通过将流体泵入触觉设备的可膨胀囊状物中来实现物理移动限制。在一些示例中，用户也可以使用触觉设备1204向控制台发送动作请求。动作请求的示例包括但不限于启动应用和/或结束应用的请求和/或在应用内执行特定动作的请求。

虽然触觉接口可以与虚拟现实系统一起使用，如图12所示，但是触觉接口也可以与增强现实系统一起使用，如图13所示。图13是用户1310与增强现实系统1300交互的透视图。在该示例中，用户1310可以佩戴一副增强现实眼镜1320，该眼镜具有一个或更多个显示器1322并且与触觉设备1330配对。触觉设备1330可以是腕带，该腕带包括多个带元件1332和将带元件1332彼此连接的张紧机构1334。

一个或更多个带元件1332可以包括适于提供触觉反馈的任何类型或形式的致动器。例如，带元件1332中的一个或更多个带元件可以被配置为提供各种类型的皮肤反馈中的一种或更多种皮肤反馈，包括振动、力、牵引力、纹理和/或温度。为了提供这样的反馈，带元件1332可以包括各种类型的致动器中的一种或更多种。在一个示例中，带元件1332中的每一个可以包括振动触觉器(vibrotactor)(例如，振动触觉致动器)，其被配置为一致地(in unison)或独立地振动以向用户提供各种类型的触觉中的一种或更多种。替代地，只有单个带元件或带元件的子集可以包括振动触觉器。

触觉设备1110、1120、1204和1330可以包括任何合适数量和/或类型的触觉换能器、传感器和/或反馈机构。例如，触觉设备1110、1120、1204和1330可以包括一个或更多个机械换能器、压电换能器和/或流体换能器。触觉设备1110、1120、1204和1330还可以包括不同类型和形式的换能器的各种组合，这些换能器一起或独立地工作以增强用户的人工现实体验。在一个示例中，触觉设备1330的每个带元件1332可以包括振动触觉器(例如，振动触觉致动器)，该振动触觉器被配置成一致地或独立地振动，以向用户提供各种类型的触觉感觉中的一种或更多种。

如上面所详述的，本文描述和/或示出的计算设备和系统广泛地表示能够执行计算机可读指令(例如在本文描述的模块内包含的那些指令)的任何类型或形式的计算设备或系统。在它们的最基本的配置中，这些计算设备(一个或多个)可以各自包括至少一个存储器设备和至少一个物理处理器。

在一些示例中，术语“存储器设备”通常指能够存储数据和/或计算机可读指令的任何类型或形式的易失性或非易失性存储设备或介质。在一个示例中，存储器设备可以存储、加载和/或维护本文描述的模块中的一个或更多个。存储器设备的示例包括但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、光盘驱动器、高速缓存、这些部件中的一个或更多个的变型或组合、或者任何其他合适的储存存储器。

在一些示例中，术语“物理处理器”通常指能够解析和/或执行计算机可读指令的任何类型或形式的硬件实现的处理单元。在一个示例中，物理处理器可以访问和/或修改存储在上述存储器设备中的一个或更多个模块。物理处理器的示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)、它们中的一个或更多个的部分、这些处理器中的一个或更多个的变型或组合、或任何其他合适的物理处理器。

尽管被示为单独的元件，但是本文描述和/或示出的模块可以表示单个模块或应用的部分。此外，在某些实施例中，这些模块中的一个或更多个可以表示一个或更多个软件应用或程序，该一个或更多个软件应用或程序在由计算设备执行时可以使计算设备执行一个或更多个任务。例如，本文描述和/或示出的一个或更多个模块可以表示被存储在并被配置成在本文描述和/或示出的一个或更多个计算设备或系统上运行的模块。这些模块中的一个或更多个还可以表示被配置为执行一个或更多个任务的一个或更多个专用计算机的全部或部分。

此外，本文描述的一个或更多个模块可以将数据、物理设备和/或物理设备的表示从一种形式变换成另一种形式。例如，本文所述的一个或更多个模块可以接收待变换的数据，变换数据，输出变换的结果以生成校准数据，使用变换的结果来校准电子显示器，并将变换的结果存储在数据储存器中。附加地或替代地，本文所述的模块中的一个或更多个可以通过在计算设备上执行、在计算设备上存储数据、和/或以其他方式与计算设备交互来将处理器、易失性存储器、非易失性存储器和/或物理计算设备的任何其他部分从一种形式变换成另一种形式。

在一些实施例中，术语“计算机可读介质”通常指能够存储或携带计算机可读指令的任何形式的设备、载体或介质。计算机可读介质的示例包括但不限于传输型介质(例如，载波)以及非暂时性类型的介质，例如，磁存储介质(例如，硬盘驱动器、磁带驱动器和软盘)、光存储介质(例如，光盘(CD)、数字视频盘(DVD)和BLU-RAY盘)、电子存储介质(例如，固态驱动器和闪存介质)以及其他分发系统。

本文描述和/或示出的过程参数和步骤的顺序仅作为示例被给出，并且可以根据需要变化。例如，虽然本文示出和/或描述的步骤可以以特定顺序示出或讨论，但是这些步骤不一定需要以所示出或讨论的顺序执行。本文描述和/或示出的各种示例性方法也可以省略在本文描述或示出的一个或更多个步骤，或者包括除了那些所公开的步骤之外的附加步骤。

提供前面的描述以使本领域中的其他技术人员能够最好地利用本文公开的示例性实施例的各种方面。该示例性描述并不旨在是穷尽的或受限于所公开的任何精确形式。在不背离本公开的精神和范围的情况下，许多修改和变化是可能的。本文公开的实施例应该被认为在所有方面都是说明性的，而不是限制性的。在确定本公开的范围时，应参考所附权利要求及其等同形式。

除非另有说明，否则如在说明书和权利要求中使用的术语“连接到”和“耦合到”(及其派生词)应被解释为允许直接和间接(即，经由其他元件或部件)连接。此外，如在说明书和权利要求中使用的术语“一个(a)”或“一个(an)”应被解释为意指“......中的至少一个”。最后，为了容易使用，如在说明书和权利要求中使用的术语“包括(including)”和“具有”(及其派生词)与词“包括(comprising)”可互换并具有与词“包括(comprising)”相同的含义。

Claims (13)

1.一种显示器校准装置，包括：

透镜；

主动冷却电磁辐射检测器，其被配置为检测从被测的电子显示面板的一个或更多个像素发射的电磁辐射，其中所述电磁辐射在到达所述检测器之前穿过所述透镜；以及

专用计算设备，其被配置为：

分析来自所述电子显示面板的一个或更多个像素的检测到的电磁辐射；以及

使用指定的校准算法为所述电子显示面板生成校准数据，使得所述电子显示面板使用生成的校准数据进行操作。

2.根据权利要求1所述的显示器校准装置，其中，所述主动冷却电磁辐射检测器包括主动冷却互补金属氧化物半导体(CMOS)检测器。

3.根据权利要求1所述的显示器校准装置，其中

所述透镜具有被配置为增加所述校准数据的准确度的一个或更多个指定特性，所述一个或更多个指定特性选自由以下项构成的组：

-指定的最小分辨率水平，

-指定的最大失真水平，

-指定的最大场曲率水平，以及

-指定的最大色差水平；并且

其中，所述校准数据的生成依赖于所述一个或更多个指定特性。

4.根据权利要求1所述的显示器校准装置，其中，与所述透镜相关联的纵横比匹配与所述显示面板相关联的纵横比。

5.根据权利要求1所述的显示器校准装置，其中，所述透镜和所述电磁辐射检测器被配置为匹配所述指定的校准算法的一个或更多个特性。

6.根据权利要求1所述的显示器校准装置，其中，由所述专用计算设备执行的分析来自所述电子显示面板的一个或更多个像素的检测到的电磁辐射的步骤由多个专用计算设备并行执行。

7.根据权利要求1所述的显示器校准装置，其中，使用指定的校准算法为所述电子显示面板生成校准值的步骤由多个专用计算设备并行执行。

8.一种计算机实现的方法，包括：

分析由主动冷却电磁辐射检测器检测到的电磁辐射的一个或更多个部分，所述主动冷却电磁辐射检测器被配置成检测从被测的电子显示面板的一个或更多个像素发射的电磁辐射，所述电磁辐射在到达所述检测器之前穿过至少一个透镜；

使用指定的校准算法为所述电子显示面板生成校准数据；以及

使用生成的校准数据控制所述电子显示面板。

9.根据权利要求8所述的计算机实现的方法，其中，在生成所述校准数据的同时，分析从一个或更多个不同的电子显示面板检测到的电磁辐射。

10.根据权利要求8所述的计算机实现的方法，其中，并行生成用于所述电子显示器的校准数据，

其中可选地，所述校准数据的并行生成允许用于所述电磁辐射检测器的增加的曝光时间。

11.根据权利要求8所述的计算机实现的方法，其中，所述电磁辐射检测器包括用于所述显示面板的每个像素的至少多个检测像素，或者

其中，所述电磁辐射检测器上的传感器区域与所述电子显示面板的纵横比对齐。

12.根据权利要求8所述的计算机实现的方法，其中，分析由主动冷却电磁辐射检测器检测到的电磁辐射的一个或更多个部分包括识别所述电子显示面板中的一个或更多个质心，

其中可选地，识别所述电子显示面板中的一个或更多个质心的步骤跨两个或更多个专用计算系统并行化，

其中还可选地，基于并行化的专用计算系统的数量，减少或增加与检测从被测的所述电子显示面板的一个或更多个像素发射的电磁辐射相关联的曝光时间量。

13.一种系统，包括：

透镜；

主动冷却电磁辐射检测器，其被配置为检测从被测的电子显示面板的一个或更多个像素发射的电磁辐射，其中，所述电磁辐射在到达所述检测器之前穿过所述透镜；

至少一个物理处理器；和

包括计算机可执行指令的物理存储器，所述指令在由所述物理处理器执行时使所述物理处理器：

分析来自所述电子显示面板的一个或更多个像素的检测到的电磁辐射；以及

使用指定的校准算法为所述电子显示面板生成校准数据，使得所述电子显示面板使用生成的校准数据进行操作。

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