KR102649231B1 - 시각 안전 한계 내에서 이미지를 투영시키기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

시스템은 원광을 생성하는 광원, 원광을 수광하는 공간 변조기, 공간 변조기로부터 원광을 수광하여 원광을 보는 사람의 눈을 향해 유동하는 디스플레이 요소 및 제어기를 포함한다. 제어기는 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이될 이미지에 대한 픽셀들과 연관된 복수의 밝기 레벨들을 포함하는 초기 이미지 데이터를 수신하고, 밝기 레벨들에 기초하여 이미지 파워를 결정하고, 이미지 파워를 정해진 파워 제한치와 비교하는 것에 기초하여 초과 파워 상태를 결정한다. 이미지 파워가 정해진 파워 임계치를 초과하는 것을 나타내는 초과 파워 상태에 응답하여, 제어기는 밝기 레벨을 감소시켜 업데이트된 이미지 데이터를 생성하고, 그리고 업데이트된 이미지를 이용하여 이미지를 투영하도록 광원과 공간 변조기를 제어한다.

Description

시각 안전 한계 내에서 이미지를 투영시키기 위한 방법 및 시스템
레이저는 사람의 눈과 피부에 상해를 입힐 가능성에 기초하여 분류된다. 가시광선 레이저에는 4가지 주요 클래스가 있는데, 클래스 1 레이저가 가장 안전하고 클래스 4 레이저는 가장 안전하지 않다. 클래스 1 레이저는 대부분의 또는 모든 사용 조건에서 안전한데, 레이저가 저파워 출력 때문에 혹은 정상 작동 중에 레이저 빔에 대한 사용자 접근을 방지하는 엔클로저로 인해서 안전하다. 클래스 2 레이저는 사용자가 오랜 시간 동안 깜박이지 않고 빔을 응시하지 않는 한 비교적 안전하다. 클래스 3 레이저는 일반적으로 눈에 위험한 것으로 간주되는데, 빔 직경이나 파워 밀도를 변경하는 광학 장치와 함께 사용할 때 특히 그러하다. 클래스 4 레이저는 빔 직경 및/또는 파워 밀도를 변경하는 광학 장치가 없이 위험한 것으로 간주되는 높은 광 파워를 방출한다. 일부 근안(near-eye) 이미지 디스플레이 장치는 레이저 프로젝터를 이용하여 사용자가 볼 이미지를 투영한다. 레이저 안전 관점에서 가장 안전한 근안 이미지 디스플레이 장치는 사용자의 눈의 관점에서 장치가 클래스 1 레이저 제품이도록 최대 접근 가능 노출이 관리되는 장치이다.
레이저 기반 이미지 디스플레이 장치에서, 레이저는 디스플레이 이미지의 픽셀들을 정의하는 광을 방출한다. 각각의 픽셀은 적색광, 녹색광 및 청색광의 조합으로 정의될 수 있다. 픽셀의 밝기는 조합된 적색광, 녹색광 및 청색광의의 레이저 파워와 관련이 있다. 클래스 1 눈 안전 한계는 100초 동안 허용 가능한 에너지의 척도이다. 클래스 1 눈 안전 한계는 파장 별로 분류되는 허용 가능한 광 조사량을 나타낸다. 청색광이 전형적으로 가장 낮은 허용 조사량을 가지며, 그 다음이 녹색광과 적색광이다. 최대 근안 디스플레이 밝기는 망막에 노출되는 광의 양을 아는 것에 기초해야 한다. 따라서 디스플레이 밝기는 디스플레이 영역 또는 충전율(fill factor)에 의해 제한된다. 한 가지 방법에서, 최대 픽셀 파워는 프레임의 백분율, 예컨대 25%가 100초 당 3.9밀리줄(mJ)의 클래스 1 눈 안전 한계 하에서 안전하게 100초 동안 완전한 백색으로 렌더링되게 하는 레벨로 고정된다. 이 경우, 대부분이 백색이고 25% 충전율을 초과하는 디스플레이 이미지가 100초 윈도우 내에서 레이저 안전 모니터링 시스템을 작동시킨다. 그러나 디스플레이 이미지가 너무 밝기 때문에 레이저 프로젝터를 종료시키는 것은 장치 사용성 측면에서 바람직하지 않을 수 있다.
본 명세서의 구현예에 따르면, 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이될 이미지에 대한 픽셀들과 연관된 복수의 밝기 레벨들을 포함하는 초기 이미지 데이터를 수신하는 단계; 밝기 레벨들에 기초하여 이미지 파워를 결정하는 단계; 이미지 파워를 정해진 파워 임계치와 비교하는 것에 기초하여 초과 파워 상태를 결정하는 단계; 이미지 파워가 정해진 파워 임계치를 초과하는 것을 나타내는 초과 파워 상태에 응답하여, 밝기 레벨을 감소시켜 업데이트된 이미지 데이터를 생성하는 단계; 및 업데이트된 이미지 데이터를 출력하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
업데이트된 이미지 데이터를 출력하는 단계가 업데이트된 이미지 데이터를 이미지를 디스플레이하는 데 사용될 디스플레이 장치에 제공하는 것을 포함할 수 있다.
디스플레이 디바이스는 웨어러블 헤드업 디스플레이를 포함할 수 있다.
파워 임계치는 눈 레이저 노출에 대한 안전 한계를 포함할 수 있다.
이미지가 연관된 디스플레이 시간을 포함할 수 있고; 파워 임계치는 임계 시간 및 파워 제한치를 포함하되, 임계 시간은 디스플레이 시간보다 길고; 그리고 초과 파워 상태를 결정하는 단계가, 임계 시간 동안의 예측 디스플레이 파워를 생성하되, 이미지 파워, 디스플레이 시간 및 임계 시간에 기초하여 예측 디스플레이 파워를 생성하는 단계, 예측 디스플레이 파워를 파워 제한치와 비교하는 단계, 및 초과 파워 상태를 예측 디스플레이 파워가 파워 제한치보다 크면 긍정으로 그리고 예측 디스플레이 파워가 파워 제한치보다 작거나 동일하면 부정으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
이미지가 디스플레이 장치에 의해 디스플레이될 복수의 이미지 프레임들 중 주어진 프레임일 수 있고, 각각의 프레임은 연관된 디스플레이 시간을 가지며; 파워 임계치는 임계 시간 및 파워 제한치를 포함하되, 임계 시간은 디스플레이 시간보다 길고; 그리고 초과 파워 상태를 결정하는 단계가, 임계 시간 동안의 예측 디스플레이 파워를 생성하되, 임계 시간, 복수의 이미지 프레임들로부터 선택되는 이미지 프레임들의 샘플 세트와 연관되는 샘플 디스플레이 시간 및 샘플 디스플레이 파워에 기초하여 예측 디스플레이 파워를 생성하는 단계, 예측 디스플레이 파워를 파워 제한치와 비교하는 단계, 및 초과 파워 상태를 예측 디스플레이 파워가 파워 제한치보다 크면 긍정으로 그리고 예측 디스플레이 파워가 파워 제한치보다 작거나 동일하면 부정으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
샘플 디스플레이 시간은 임계 시간보다 짧을 수 있다.
이미지 파워를 결정하는 단계가 각각의 픽셀을 디스플레이하는 데 사용될 상응하는 광의 파장들의 세트에 더 기초하여 이미지 파워를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
이미지 파워를 결정하는 단계가 픽셀들의 밝기 레벨들에 기초하여 이미지 히스토그램을 생성하는 단계를 포함할 수 있고, 이미지 히스토그램은 복수의 미리 정해진 밝기 레벨들 각각에서의 픽셀들의 수를 저장한다.
밝기 레벨들을 감소시키는 단계가 밝기 레벨들에 1보다 작은 스케일링 인자를 곱하는 단계를 포함할 수 있다.
방법이 디스플레이 장치와 연관된 파워 손실비를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이미지 파워를 결정하는 단계는 밝기 레벨들 및 파워 손실비에 기초하여 조정 이미지 파워를 결정하는 단계를 포함할 수 있고, 그리고 초과 파워 상태를 결정하는 단계는 조정 이미지 파워 및 파워 손실비에 기초하여 초과 파워 상태를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서의 다른 구현예에 따르면, 원광을 생성하도록 구성된 광원; 광원으로부터 원광을 수광하도록 구성된 공간 변조기; 공간 변조기로부터 원광을 수광하여 원광을 보는 사람의 눈을 향해 유도하도록 구성된 디스플레이 요소; 및 광원 및 공간 변조기와 통신하는 제어기를 포함하는 시스템이 제공된다. 제어가가, 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이될 이미지에 대한 픽셀들과 연관된 복수의 밝기 레벨들을 포함하는 초기 이미지 데이터를 수신하고, 밝기 레벨들에 기초하여 이미지 파워를 결정하고, 이미지 파워를 정해진 파워 제한치와 비교하는 것에 기초하여 초과 파워 상태를 결정하고, 이미지 파워가 정해진 파워 임계치를 초과하는 것을 나타내는 초과 파워 상태에 응답하여, 밝기 레벨을 감소시켜 업데이트된 이미지 데이터를 생성하고, 그리고 업데이트된 이미지를 이용하여 이미지를 투영하도록 공간 변조기를 제어하도록 구성된다.
시스템이 웨어러블 헤드업 디스플레이일 수 있다.
파워 임계치는 눈 레이저 노출에 대한 안전 한계를 포함할 수 있다.
이미지가 연관된 디스플레이 시간을 가질 수 있고; 파워 임계치는 임계 시간 및 파워 제한치를 가질 수 있되, 임계 시간은 디스플레이 시간보다 길고; 그리고 초과 파워 상태를 결정하기 위해 제어기가 임계 시간 동안의 예측 디스플레이 파워를 생성하되, 디스플레이 시간 및 임계 시간에 기초하여 예측 디스플레이 파워를 생성하고; 예측 디스플레이 파워를 파워 제한치와 비교하고; 그리고 초과 파워 상태를 예측 디스플레이 파워가 파워 제한치보다 크면 긍정으로 그리고 예측 디스플레이 파워가 파워 제한치보다 작거나 동일하면 부정으로 설정할 수 있다.
이미지가 디스플레이될 복수의 이미지 프레임들 중 주어진 프레임일 수 있고, 각각의 프레임은 연관된 디스플레이 시간을 가지며; 파워 임계치는 임계 시간 및 파워 제한치를 포함하되, 임계 시간은 디스플레이 시간보다 길고; 그리고 초과 파워 상태를 결정하기 위해 제어기가 임계 시간 동안의 예측 디스플레이 파워를 생성하되, 임계 시간, 복수의 이미지 프레임들로부터 선택되는 이미지 프레임들의 샘플 세트와 연관되는 샘플 디스플레이 시간 및 샘플 디스플레이 파워에 기초하여 예측 디스플레이 파워를 생성하고; 예측 디스플레이 파워를 파워 제한치와 비교하고; 그리고 초과 파워 상태를 예측 디스플레이 파워가 파워 제한치보다 크면 긍정으로 그리고 예측 디스플레이 파워가 파워 제한치보다 작거나 동일하면 부정으로 설정할 수 있다.
샘플 디스플레이 시간은 임계 시간보다 짧을 수 있다.
이미지 파워를 결정하기 위해 제어기가 각각의 픽셀을 디스플레이하는 데 사용될 소원광의 파장들의 세트에 더 기초하여 이미지 파워를 결정할 수 있다.
이미지 파워를 결정하기 위해 제어기가 밝기 레벨들의 이미지 히스토그램을 생성할 수 있고, 이미지 히스토그램은 복수의 미리 정해진 밝기 레벨들 각각에서의 픽셀의 수를 저장할 수 있다.
밝기 레벨들을 감소시키기 위해 제어기가 밝기 레벨에 1보다 작은 스케일링 인자를 곱할 수 있다.
제어기는 또한 시스템과 관련된 파워 손실비를 얻을 수 있다. 이미지 파워를 결정하기 위해 제어기가 밝기 레벨들 및 파워 손실비에 기초하여 조정 이미지 파워를 결정할 수 있고; 초과 파워 상태를 결정하는 것은 제어기가 조정 이미지 파워 및 파워 임계치에 기초하여 초과 파워 상태를 결정하는 것일 수 있다.
도면에서 동일한 참조 번호는 유사한 요소들 또는 행위들을 동일시한다. 도면 중의 요소들의 크기 및 상대적 위치들은 반드시 축척에 맞게 도시된 것은 아니다. 예를 들어, 여러 요소들의 모양들과 각도들은 반드시 축척에 맞게 도시되는 것은 아니며, 이러한 요소들 중 일부는 도면 시인성을 향상시키기 위해 임의로 확대 및 배치된다. 또한 도시된 요소들의 특정 형상이 반드시 특정 요소의 실제 형상에 관한 정보를 전달하기 위한 것은 아니며, 단지 도면에서 식별의 용이성을 위해 선택되었다.
도 1은 일부 실시예에 따른 레이저 기반 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 이미지의 밝기를 조정하는 데 사용되는 예시적인 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 2는 일부 실시예에 따른 레이저 기반 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 이미지에 대해 각기 다른 밝기 레벨들의 픽셀들의 수를 도시하는 예시적인 히스토그램이다. 도 3은 일부 실시예에 따른, 각기 다른 밝기 레벨들의 픽셀들의 수를 나타내는 다른 예시적인 히스토그램이다.
도 4는 일부 실시예에 따른 시청자가 볼 수 있는 이미지를 형성하거나 투영하는 데 사용될 수 있는 예시적인 시스템의 개략적으로 도시한다.
도 5는 일부 실시예에 따른 예시적인 웨어러블 헤드업 디스플레이를 부분적으로 절개하여 도시하는 사시도이다.
아래의 설명에서, 개시된 여러 구현예들의 완전한 이해를 제공하기 위해 특정한 구체적인 세부 사항들을 설명한다. 그러나 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 구현예들이 이러한 구체적인 세부 사항들 중 하나 이상 없이, 또는 다른 방법, 컴포넌트, 소재 등을 가지고서 실시될 수 있음을 알 것이다. 다른 예들에서, 광원과 관련된 공지의 구조들은 구현예들의 설명을 불필요하게 이해하기 어렵게 만드는 것을 피하기 위해 상세하게 도시하거나 혹은 설명하지 않았다.
문맥이 달리 요구하지 않는 한, 명세서 및 후속하는 특허청구범위 전체에서, "포함한다(comprise)"는 단어 및 "포함한다(comprises)" 및 "포함하는(comprising)"과 같은 변형들은 개방적이고 포괄적인 의미로, 즉 "포함하지만 이에 한정되지는 않는"으로 해석되어야 한다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 사용되는 바와 같이, 단수형 "a", "an" 및 "the"는 그 내용이 명백히 다르게 지시하지 않는 한 복수의 지시물을 포함한다. 또한 "또는"이라는 용어는 일반적으로 가장 넓은 의미로 사용되며, 내용이 명백히 다르게 지시하지 않는 한 "및/또는"을 의미한다.
본 명세서에서 제공된 개시 내용의 제목과 요약은 단지 편의를 위한 것이며 구현예들의 범위나 의미를 해석하지 않는다.
이미지를 디스플레이할 때, 과도한 양의 광 파워를 보는 사람의 눈으로 향하게 하면 눈을 불편하게 하거나 혹은 손상시킬 수 있다. 따라서 안전 지침이 디스플레이 장치의 광 파워 출력에 대한 파워 임계치를 설정하는 데 적용될 수 있다. 이러한 파워 임계치는 파워 제한치 및 임계 시간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 파워 임계치는 100초의 임계 시간에 걸쳐 3.9mJ의 파워 제한치로 규정될 수 있다. 일부 예에서, 파워 제한치는 예를 들면 100초에 3.9mJ의 파워 제한치의 경우와 같이 에너지 단위로 표현될 수 있다. 이 파워 임계치는 예시적이며, 다른 파워 임계치도 또한 사용될 수 있다. 일부 예에서 100초당 3.9mJ은 클래스 1 레이저 광에 대한 눈 노출의 안전 한계에 해당할 수 있다.
이미지 디스플레이 장치는 파워 임계치를 초과하는 경우 디스플레이를 끄는 안전 스위치를 포함할 수 있다. 이러한 스위치는 하드웨어로, 기계 판독 가능 명령어로, 혹은 하드웨어와 기계 판독 가능 명령어의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 이러한 안전 스위치는 임계 시간에 도달하여 디스플레이가 다시 켜질 때까지 디스플레이를 꺼진 상태로 강제로 유지할 수 있다. 예를 들어, 파워 임계치가 3.9mJ/100s이고 디스플레이 장치가 처음 50초 동안 3.9mJ의 에너지를 출력하는 경우, 안전 스위치는 100초의 임계 시간에 도달하여 디스플레이가 다시 켜질 때까지 디스플레이 장치를 50초 동안 꺼진 상태로 강제로 유지할 수 있다. 안전 스위치에 의해 지시된 이러한 디스플레이 꺼짐 기간은 보는 사람이 디스플레이 장치를 중단 없이 사용할 수 있는 능력을 약화시킬 수 있다.
이러한 중단을 줄이기 위하여, 이미지를 투영하기 전에, 이미지 디스플레이 장치가 파워 임계치를 초과할 가능성을 줄이도록 데이터가 분석되고 이미지의 픽셀들의 밝기 레벨이 조정될 수 있다. 일부 예에서, 이러한 조정은 디스플레이 장치가 초기 이미지 데이터를 수신할 때 그리고 이미지가 형성되거나 혹은 투영되기 전에 동적으로 수행될 수 있다. 도 1은 이미지의 밝기를 조정하는 데 사용될 수 있는 예시적인 방법(100)을 도시하는 흐름도이다. 블록(105)에서, 디스플레이 장치에 의해 디스플레이될 이미지에 대한 초기 이미지 데이터가 수신될 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 이미지는 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 초기 이미지 데이터는 픽셀과 연관된 복수의 밝기 레벨들을 포함할 수 있다.
블록(110)에서, 이미지 파워가 밝기 레벨들에 기초하여 결정될 수 있다. 이미지 파워는 시간에 따른 이미지의 광 에너지 척도를 제공할 수 있다. 일부 예에서, 이미지 파워는 주어진 기간에 걸친 평균 밝기(즉, 강도)로 계산되는 평균 파워를 포함할 수 있다. 더욱이, 일부 예에서, 이미지 파워는 짧은 기간(Δt 또는 dt) 동안의 밝기 레벨로 계산되는 순간 파워를 포함할 수 있다. 또한, 일부 예에서, 이미지에 대한 디스플레이 시간이 알려지거나 미리 결정될 수 있다. 예를 들어, 이미지가 비디오 프레임인 경우 프레임 레이트가 이미지의 디스플레이 시간을 결정할 수 있다. 유사하게, 디스플레이된 이미지가 미리 결정된 리프레시 레이트로 리프레쉬되는 예에서, 리프레시 레이트가 이미지의 디스플레이 시간을 결정할 수 있다. 그러한 예에서, 이미지 파워는 디스플레이 시간의 지속 기간 동안의 이미지의 픽셀들의 밝기 레벨들(즉, 강도)로 계산될 수 있다.
더욱이, 일부 예에서, 이미지 파워를 결정하는 것은 밝기 레벨들의 이미지 히스토그램을 생성하는 것을 포함할 수 있다. 이미지 히스토그램은 복수의 미리 결정된 밝기 레벨들 각각에서의 이미지의 픽셀들의 수를 저장할 수 있다. 도 2는 7개의 각기 다른 밝기 레벨들에서의 픽셀들의 수를 나타내는 예시적인 히스토그램(200)을 도시한다. 일부 예에서 이미지의 픽셀들의 밝기 레벨들의 범위가 7이 아닌 다수의 개별 범위들 또는 빈(bin)들로 분할될 수 있다. 예를 들어, 일부 예시적인 히스토그램은 밝기 레벨들의 255개 이상의 개별 범위들 또는 빈들을 포함할 수 있다.
일부 예에서, 이미지 파워를 결정하는 것은 각각의 픽셀을 디스플레이하는 데 사용될 광의 파장들의 세트에 더 기초하여 이미지 파워를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 광의 각기 다른 파장들은 각기 다른 양의 광 에너지에 상응하며, 짧은 파장(예컨대, 청색)이 긴 파장(예컨대, 적색)보다 더 에너지가 많다. 따라서 이미지의 픽셀들을 형성하거나 혹은 투영하는 데 사용되는 광의 파장은 또한 이미지의 이미지 파워를 결정할 때도 고려될 수 있다.
또한, 일부 예에서, 이미지의 각각의 색상에 대해 각기 다른 히스토그램들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 이미지를 형성하거나 투영하는 데 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 광들이 사용되면 3가지의 각기 다른 R, G, B 히스토그램들이 형성될 수 있다. 또한, 일부 예에서, R, G 및 B 밝기 정보들을 하나의 히스토그램에 결합시키는 합성 히스토그램이 생성될 수 있다.
이제 블록(115)으로 가면, 초과 파워 상태가 이미지 파워 및 파워 임계치에 기초하여 결정될 수 있다. 초과 파워 상태는 긍정이거나 부정일 수 있다. 긍정인 초과 파워 상태는 이미지 파워에 기초할 때 파워 임계치가 초과될 것으로 예상됨을 나타낸다. 유사하게, 부정인 초과 파워 상태는 이미지 파워에 기초할 때 파워 임계치가 초과될 것으로 예상되지 않음을 나타낼 수 있다.
위에서 논의한 바와 같이, 파워 임계치는 임계 시간 및 파워 제한치값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 클래스 1 레이저의 경우, 눈 노출 파워 임계치는 3.9mJ 파워 제한치가 100초의 임계 시간 동안 초과되지 않도록 부과할 수 있다. 많은 경우들에서, 이미지의 표시 시간은 파워 임계치의 임계 시간보다 짧을 수 있다. 예를 들어, 60Hz 또는 120Hz 프레임 레이트 또는 리프레쉬 레이트에 대해, 각각의 프레임에 대한 디스플레이 시간 또는 이미지의 연속적인 리프레쉬들 간의 시간은 100초보다 훨씬 짧을 수 있다. 그러한 예에서, 파워 임계치를 초과할 가능성은 이미지 파워에 기초하여 그리고 파워 임계치의 임계 시간과 관련된 이미지의 디스플레이 시간을 고려하는 것에 의해 외삽되거나 혹은 예측될 수 있다.
이와 같이, 일부 예에서, 초과 파워 상태를 결정하는 것은 임계 시간 동안의 예측 디스플레이 파워를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 이 예측 디스플레이 파워는 이미지 파워, 디스플레이 시간 및 임계 시간에 기초하여 생성될 수 있다. 위에서 논의한 바와 같이, 일부 예에서, 예측 디스플레이 파워는 이미지의 디스플레이 시간으로부터 파워 임계치의 임계 시간까지 이미지 파워를 추론하는 것을 포함할 수 있다. 선형 또는 다른 유형의 외삽법이 사용될 수 있다. 더욱이, 일부 예에서, 예측 디스플레이 파워를 생성하는 것을 보조하도록 통계적 또는 기계 학습 방법이 사용될 수 있다. 이러한 방법은 임계 시간 동안의 디스플레이 파워의 예측을 형성하는 이미지 데이터 트레이닝 데이터세트에 의존할 수 있다.
그러면 예측 디스플레이 파워는 파워 제한치와 비교될 수 있다. 초과 파워 상태는 예측 디스플레이 파워가 파워 제한치보다 크면 긍정으로 설정되고 예측 디스플레이 파워가 파워 제한치보다 작거나 같으면 부정으로 설정될 수 있다.
또한, 위에서 논의한 바와 같이, 일부 예들에서 이미지는 디스플레이 장치에 의해 디스플레이될 복수의 이미지 프레임들 중 주어진 프레임일 수 있다. 예를 들어, 이미지는 비디오의 프레임일 수 있다. 각각의 프레임은 연관된 디스플레이 시간을 가질 수 있다. 그러한 예에서, n개의 프레임들로 된 서브세트 또는 샘플은 예측 디스플레이 파워를 형성하기 위한 기초로 사용될 수 있으며, 여기서 n은 1보다 크다. 예측 디스플레이 파워를 형성하기 위해 하나 이상의 프레임에 의존하는 것은 임계 시간 동안의 디스플레이 파워 예측의 정확도를 증가시킬 수 있다.
n개의 프레임들로 된 이 샘플은 집합적으로 샘플 디스플레이 시간 및 샘플 디스플레이 파워를 가질 수 있다. 초과 파워 상태를 결정하는 것은 임계 시간 동안의 예측 디스플레이 파워를 생성하는 것을 포함할 수 있고, 예측 디스플레이 파워는 임계 시간, 샘플 디스플레이 시간 및 샘플 디스플레이 파워에 기초하여 생성될 수 있다. 위에서 논의한 바와 같이, 샘플 디스플레이 시간 및 샘플 디스플레이 파워는 복수의 이미지 프레임들 중 선택된 이미지 프레임들의 샘플 세트와 연관될 수 있다.
예측 디스플레이 파워가 프레임들의 샘플에 기초하여 생성되고 나면, 이 예측 디스플레이 파워가 파워 제한치와 비교될 수 있다. 초과 파워 상태는 예측 디스플레이 파워가 파워 제한치보다 크면 긍정으로 설정되고, 예측 디스플레이 파워가 파워 제한치보다 작거나 같으면 부정으로 설정될 수 있다.
위의 예들 중 일부가 디스플레이 시간이 임계 시간보다 짧을 때 예측 디스플레이 파워를 생성하는 것을 설명하지만, 일부 예에서는 임계 시간 동안의 디스플레이 시간은 계산될 수 있고, 예측될 필요는 없다. 예를 들어, 총 지속 시간이 임계 시간보다 긴 비디오를 재생할 때, 임계 시간 동안의 비디오의 충분한 수의 프레임들에 대해 이미지 파워를 결정하고 합산하는 것은 임계 시간 동안의 디스플레이 파워를 계산하는 것을 가능하게 하고, 계산된 디스플레이 파워는 파워 임계치와 비교될 수 있다.
이제 방법(100)의 블록(120)으로 가서, 초과 파워 상태가 긍정이면 밝기 레벨들은 업데이트된 이미지 데이터를 생성하기 위해 감소될 수 있다. 일부 예들에서, 밝기 레벨들을 감소시키는 것은 밝기 레벨들에 1보다 작은 스케일링 인자(scaling factor)를 곱하는 것을 포함할 수도 있다. 도 3은 예시적인 히스토그램(300)을 도시하며, 이는 히스토그램(200)의 밝기 레벨들(도 3에서 점선으로 도시되고, 도 2에도 또한 도시됨)에 0.5의 스케일링 인자를 곱함으로써 얻어질 수 있다.
또한, 일부 예들에서, 밝기 레벨은 히스토그램에 스케일링 인자를 곱하는 것과 다른 방식으로 감소될 수 있다. 더욱이, 일부 예들에서, 밝기 레벨들의 감소가 각기 다른 밝기 레벨들에 대해 각기 다르게 구현될 수 있다. 예를 들어, 밝기 레벨의 감소는 주어진 픽셀의 시작 밝기와 상관관계가 있을 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 더 밝은 픽셀은 상대적으로 덜 밝은 픽셀보다 더 많이 어두워질 수 있다. 또한, 일부 예들에서, 밝기 레벨들의 감소는 각기 다른 파장들(즉, 색상들)에 대해 각기 다르게 구현될 수 있다. 예를 들어, 에너지가 큰 파장(예컨대, 청색 또는 녹색)은 에너지가 작은 파장(예컨대, 적색)과 다르게 밝기가 감소할 수 있다.
밝기 레벨들을 낮추면 파워 임계치를 초과할 가능성이 감소될 수 있다. 이는 다시 디스플레이 장치가 초과되는 파워 임계치로 인해 셧 다운해야 하는 것을 방지하는 능력을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 초기 이미지 데이터에 기초하거나 혹은 이에 응답하여 밝기 레벨들을 동적으로 조정하는 능력은 디스플레이 장치가 디스플레이 장치용으로 개발되는 컨텐츠에 대해 밝기 또는 이미지 파워의 사전 제한을 가할 필요성을 감소시키거나 제거하는 것에 의해 컨텐츠 개발자를 위한 개방형 플랫폼으로 사용되게 할 수 있다.
더욱이, 밝기와 이미지 파워를 동적으로 조정하는 능력은 보는 사람과 구경꾼에게 디스플레이 장치와의 상호 작용을 보다 편안하게 만들 수 있다. 일부 예들에서, 편안함의 증가는 높은 수준의 이미지 밝기에 의해 초래되는 사용자 눈의 피로가 감소되는 것으로 인한 것일 수 있다. 또한, 밝기 및 이미지 파워를 동적으로 조정하는 능력은 이미지를 디스플레이하는 데 사용되는 파워를 절약하거나 아끼는 데에도 기여할 수 있다.
이제 블록(125)으로 가면, 업데이트된 이미지 데이터가 출력될 수 있다. 일부 예들에서, 업데이트된 이미지 데이터를 출력하는 것은 업데이트된 이미지 데이터를 메모리에 저장하거나 혹은 업데이트된 이미지 데이터를 다른 컴포넌트, 장치 또는 출력 단자에 전송하는 것을 포함할 수 있다. 더욱이, 일부 예들에서, 업데이트된 이미지 데이터를 출력하는 단계는 업데이트된 이미지 데이터를 이미지를 디스플레이하는 데 사용되는 디스플레이 장치에 제공하는 것을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 디스플레이 장치는 웨어러블 헤드업 디스플레이를 포함할 수 있는데, 이에 대해서는 도 5를 참조하여 보다 상세하게 설명할 것이다.
또한, 일부 예들에서, 방법(100)은 디스플레이 장치와 연관된 파워 손실비를 얻는 것을 포함할 수도 있다. 파워 손실비는 디스플레이 장치에 의해 실제로 출력되는 광 파워의 이미지 데이터에 의해 표시되는 공칭 광 파워 출력에 대한 비를 포함할 수 있다. 공칭 출력과 실제 출력 간의 차이는 디스플레이 장치의 컴포넌트들에서의 성능 제한, 비효율, 및 광 파워 흡수 또는 손실로 인한 것일 수 있다.
그러한 경우들에서, 이미지 파워를 결정하는 것은 밝기 레벨들 및 파워 손실비에 기초한 조정 이미지 파워를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 파워 손실비는 밝기 레벨들을 하향 조정하는 데 사용될 수 있다. 더욱이, 초과 파워 상태를 결정하는 것은 조정 이미지 파워 및 파워 임계치에 기초하여 초과 파워 상태를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 일부 예들에서, 일부 단계들이 방법(100)에서 생략될 수 있거나, 추가 단계들이 부가될 수 있거나 혹은 단계들이 도 1에 도시된 것과 다른 순서로 수행될 수 있다.
이제 도 4로 가면, 예시적인 시스템(400)의 개략도가 도시되어 있다. 시스템(400)은 보는 사람의 눈(405)으로 볼 수 있는 이미지를 형성하거나 혹은 투영하는 데 사용될 수 있다. 시스템(400)을 또한 이미지 프로젝션 장치 또는 디스플레이 디바이스로 지칭하거나 혹은 기재할 수 있다. 시스템(400)은 원광(source light)(415)을 생성하기 위한 광원(410)을 포함할 수 있다. 광원(410)은 레이저, 발광 다이오드 등을 포함할 수 있다. 시스템(400)은 광원(410)으로부터 원광(415)을 수광하기 위한 공간 변조기(420)를 또한 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 공간 변조기(420)는 이동식 반사기, 마이크로 전자 기계 시스템(MEMS), 디지털 마이크로미러 장치(DMD, digital micromirror device) 등을 포함할 수 있다.
또한, 시스템(400)은 공간 변조기(420)로부터 원광(415)을 수광하여 원광을 보는 사람의 눈(405)을 향하도록 유도하는 디스플레이 요소(425)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 디스플레이 요소(425)는 홀로그램 광 결합기 등과 같은 광 결합기를 포함할 수 있다. 더욱이, 일부 예들에서, 시스템(400)은 웨어러블 헤드업 디스플레이의 일부이거나 웨어러블 헤드업 디스플레이에 통합될 수 있다. 이러한 헤드업 디스플레이는, 안경의 폼 팩터들과 같은, 각기 다른 디자인들 또는 폼 팩터들을 구비할 수 있는데, 이에 대해서는 도 5를 참조하여 더 상세하게 설명하는 바와 같다. 시스템(400)이 안경의 폼 팩터로 된 예들에서, 디스플레이 요소(425)는 안경의 렌즈 위에 또는 그 안에 있을 수 있다.
또한, 시스템(400)은 광원(410) 및 공간 변조기(420)와 통신하는 제어기(430)를 포함한다. 제어기(430)는 이미지를 투영하도록 광원(410) 및 공간 변조기(420)를 제어할 수 있다. 일부 예들에서, 투영될 이미지는 정지 이미지, 동영상 또는 비디오, 대화형 이미지, 그래픽 사용자 인터페이스 등일 수 있다. 제어기(430)는 시스템(400)에 의해 디스플레이될 이미지에 대한 초기 이미지 데이터를 수신할 수 있다. 이미지는 복수의 픽셀들을 포함할 수 있고, 초기 이미지 데이터는 픽셀들과 연관된 복수의 밝기 레벨들을 포함할 수 있다.
제어기(430)는 또한 밝기 레벨들에 기초하여 이미지 파워를 결정할 수 있고, 이미지 파워 및 파워 임계치에 기초하여 초과 파워 상태를 결정할 수 있다. 이미지 파워 및 초과 파워 상태의 결정은 방법(100) 및 여기서 설명하는 다른 방법과 관련하여 설명하는 상응하는 결정과 유사할 수 있다.
또한, 초과 파워 상태가 긍정이면, 제어기(430)는 밝기 레벨들을 감소시켜서 업데이트된 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 더욱이, 제어기(430)는 업데이트된 이미지 데이터를 사용하여 이미지를 투영하도록 광원(410)과 공간 변조기(420)를 제어할 수 있다. 일부 예들에서 파워 임계치는 눈의 레이저 노출에 대한 안전 한계를 포함할 수 있다.
일부 예들에서, 이미지는 연관된 디스플레이 시간을 가질 수 있고, 파워 임계치는 임계치 시간 및 파워 제한치를 포함할 수 있다. 임계 시간은 표시 시간보다 길 수 있다. 이러한 예들에서, 초과 파워 상태를 결정하기 위해, 제어기(430)는 임계 시간 동안의 예측 디스플레이 파워를 생성할 수 있다. 예측 디스플레이 파워는 이미지 파워, 디스플레이 시간 및 임계 시간에 기초하여 생성될 수 있다. 이 예측 디스플레이 파워의 생성은 방법(100) 및 여기서 설명하는 다른 방법과 관련하여 설명하는 상응하는 생성과 유사할 수 있다.
그런 다음 제어기(430)는 예측 디스플레이 파워를 파워 제한치와 비교하고, 예측 디스플레이 파워가 파워 제한치보다 크면 초과 파워 상태를 긍정으로 그리고 예측 디스플레이 파워가 파워 제한치보다 작거나 같으면 초과 파워 상태를 부정으로 설정할 수 있다.
더욱이, 일부 예들에서, 이미지는 디스플레이될 복수의 이미지 프레임들 중 주어진 프레임일 수 있다. 이 프레임들 각각은 연관된 디스플레이 시간을 가질 수 있다. 이러한 예들에서, 초과 파워 상태를 결정하기 위해, 제어기(430)는 임계 시간 동안의 예측 디스플레이 파워를 생성할 수 있다. 이 예측 디스플레이 파워는 임계 시간, 샘플 디스플레이 시간 및 샘플 디스플레이 파워에 기초하여 생성될 수 있다. 샘플 디스플레이 시간 및 샘플 디스플레이 파워는 복수의 이미지 프레임들로부터 선택된 이미지 프레임들 샘플 세트와 연관될 수 있다. 이 예측 디스플레이 파워의 생성은 방법(100) 및 여기서 설명하는 다른 방법과 관련하여 설명하는 상응하는 생성과 유사할 수 있다.
그런 다음 제어기(430)는 예측 디스플레이 파워를 파워 제한치와 비교하고, 예측 디스플레이 파워가 파워 제한치보다 크면 초과 파워 상태를 긍정으로 그리고 예측 디스플레이 파워가 파워 제한치보다 작거나 같으면 초과 파워 상태를 부정으로 설정할 수 있다.
방법(100)과 관련하여 논의한 바와 같이, 일부 예들에서 샘플 디스플레이 시간은 임계 시간보다 짧을 수 있다. 또한, 일부 예들에서, 이미지 파워를 결정하기 위해 제어기(430)는 각각의 픽셀을 디스플레이하는 데 사용될 원광의 파장들의 세트에도 또한 기초하여 이미지 파워를 결정할 수 있다. 달리 말하면, 이미지 파워의 결정은 이미지를 형성하는 데 사용되는 광의 파장들 또는 색상들을 고려할 수 있다.
또한, 일부 예들에서, 이미지 파워를 결정하기 위해 제어기(430)는 밝기 레벨들의 히스토그램을 생성할 수 있고, 이 이미지 히스토그램은 복수의 미리 결정된 밝기 레벨들 각각의 픽셀들의 수를 저장할 수 있다. 예시적인 히스토그램이 도 2에 도시되어 있다.
더욱이, 밝기 레벨들을 감소시키기 위해 제어기(430)는 밝기 레벨에 1보다 작은 스케일링 인자를 곱할 수 있다. 도 3은 도 2의 히스토그램에 0.5의 스케일링 인자를 곱하는 것에 의해 생성되는 예시적인 히스토그램을 도시한다.
또한, 일부 예들에서 제어기(430)는 시스템과 연관된 파워 손실비를 얻을 수 있다. 시스템(400)에서의 광 파워 손실의 일부 예시적인 소스들은 광원(410), 공간 변조기(420), 디스플레이 요소(425) 등에서의 광 파워 손실을 포함할 수 있다. 이러한 예들에서, 이미지 파워를 결정하기 위해 제어기(430)는 밝기 레벨들 및 파워 손실비에 기초하여 조정된 이미지 파워를 결정할 수 있다. 더욱이, 초과 파워 상태를 결정하기 위해 제어기(430)는 조정 이미지 파워 및 파워 임계치에 기초하여 초과 파워 상태를 결정할 수 있다. 파워 손실비의 획득 및 조정 이미지 파워 및 초과 파워 상태의 결정은 방법(100) 및 여기서 설명하는 다른 방법과 관련하여 설명하는 상응하는 프로세스와 유사할 수 있다.
일부 예들에서, 제어기(430)와 같이 여기서 설명하는 제어기는 프로세서 판독 가능한 비일시적 매체와 통신하는 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서 판독 가능 매체는 프로세서가 여기서 설명하는 방법 및 시스템과 관련하여 설명하는 광원 및 공간 변조기를 제어하게 하는 명령들을 포함할 수 있다. 더욱이, 일부 예들에서 제어기가 독립적인 컴포넌트들일 수 있는 반면, 다른 예들에서는 제어기는 각각의 시스템의 다른 컴포넌트에 통합되는 기능 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 일부 예들에서, 제어기 또는 제어기의 기능은 하나 이상의 컴퓨터에 의해 실행되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램(예컨대, 하나 이상의 컴퓨터 시스템에서 실행되는 하나 이상의 프로그램)으로, 하나 이상의 제어기(예컨대, 마이크로제어기)에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램으로, 하나 이상의 프로세서(예컨대, 마이크로프로세서, 중앙연산처리장치, 그래픽 프로세싱 유닛)에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램으로, 펌웨어로 등, 또는 이들의 조합으로, 표준 집적회로에서, ASIC(Application Specific Integrated Circuit)을 통하는 것을 포함하는, 다른 방식으로 구현될 수 있다.
이제 도 5로 가면, 예시적인 웨어러블 헤드업 디스플레이(WHUD)(500)를 부분적으로 절개하여 도시하고 있다. WHUD(500)는 사용 시 사용자의 머리에 착용되고 안경(예컨대, 선글라스) 프레임의 일반적인 폼 팩터 및 외관을 갖는 지지 구조체(505)를 포함한다. 안경 또는 선글라스는 일반적으로 "안경"이라 지칭한다. 지지 구조체(505)는 시스템(400)과 같은, 이미지를 디스플레이하고 해당 이미지의 밝기를 동적으로 조정하는 시스템의 컴포넌트들을 캐리(carry)할 수 있다. 예를 들어, 광원 모듈은 지지 구조체(505)의 측부 암에 있는 공간(510)에 수용될 수 있다. 다른 예들에서, 여기서 설명하는 이미지 투영 및 밝기 조정 시스템 컴포넌트들 또는 시스템들 중 하나 이상이 지지 구조체(505)에 수용되거나 지지 구조체에 의해 캐리될 수 있다.
여기서 설명하는 시스템의 공간 변조기는 지지 구조체(505)의 컴포넌트(515)에 수용되거나 혹은 컴포넌트의 일부일 수 있다. 공간 변조기는 다시 지지 구조체(505)의 렌즈(525)에 의해 캐리되는 디스플레이 요소(520) 위로 원광을 보낼 수 있다. 일부 예들에서, 디스플레이 요소(520)는 그 구조 또는 기능이 디스플레이 요소(425)와 유사할 수 있다.
"캐리하다"라는 용어 및 "캐리되는"과 같은 변형 형태는 일반적으로 2개의 물체 간의 물리적 결합을 가리키는 데 사용된다. 물리적 결합은 직접적인 물리적 결합(즉, 두 물체 간의 직접적인 물리적 접촉) 또는 하나 이상의 다른 물체가 개재될 수 있는 간접적인 물리적 결합일 수 있다. 따라서 캐리하다라는 용어 및 "캐리되는"과 같은 변형 형태는 일반적으로, 위에 캐리되는, 내에 캐리되는, 물리적으로 결합되는 또는 지지되는을 제한 없이 포함하되, 임의의 수의 그 사이에 개재되는 물리적인 물체들이 있거나 혹은 없을 수 있는, 직접적이거나 혹은 간접적인 물리적 결합의 모든 방식들을 포함한다.
여기서 설명하는 시스템은 방법(100) 및 여기서 설명하는 다른 방법과 관련하여 설명하는 특징들을 가지거나 혹은 기능을 수행할 수 있다. 또한, 일부 예들에서, 여기서 설명하는 시스템은 여기서 설명하는 방법의 것이 아닌 방법을 수행하거나 혹은 기능을 수행할 수 있다.
또한, 여기서 설명하는 방법은 여기서 설명하는 시스템과 관련하여 설명하는 특징을 포함하거나 혹은 기능을 수행할 수 있다. 더욱이, 방법(100) 및 여기서 설명하는 다른 방법이 여기서 설명하는 시스템의 일부 또는 전부에 의해 수행될 수 있지만, 일부 예들에서 방법(100) 및 여기서 설명하는 다른 방법은 또한 여기서 설명하는 시스템이 아닌 시스템 또는 장치를 이용하여 수행될 수도 있다.
본 명세서 및 특허청구범위 전반에 걸쳐 동사의 부정사형을 자주 사용한다. 예로 "생성하다", "결정하다", "제어하다", "수광하다" 등을 들 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 구체적인 문맥에서 다르게 요구하지 않는 한, 이러한 동사의 부정사형은 개방적이고 포괄적인 의미로, 즉 "적어도 생성하다", "적어도 결정하다", "적어도 제어하다" 등으로 사용된다.
위의 발명의 설명에서 설명하는 행위들 또는 요소들 전부가 필요한 것은 아니며, 특정 행위 또는 장치의 일부가 필요하지 않을 수 있고, 그리고 설명하는 것 외에 하나 이상의 추가 행위가 수행될 수 있거나 혹은 하나 이상의 추가 요소가 포함될 수 있음에 유의하자. 또한 행위들이 나열된 순서가 반드시 그 행위들이 수행되는 순서는 아니다. 또한, 구체적인 실시예를 참조하여 개념을 설명하였다. 그러나 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 아해의 특허청구범위에 기재된 바와 같은 본 개시 내용의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음을 알 것이다. 따라서 명세서와 첨부 도면은 제한적인 의미라기보다는 아니라 예시적인 것으로 간주해야 하면, 이러한 모든 변형은 본 개시 내용의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 위에서는 이점들, 다른 장점들 및 문제에 대한 해결책들을 특정 실시예와 관련하여 설명했다. 그러나 이점들, 장점들, 문제에 대한 해결책들 및 이점들, 장점들, 문제에 대한 해결책들이 발생하거나 혹은 이루어지게 할 수 있는 임의의 특징(들)은 특허청구범위의 청구항들 중 어느 청구항 또는 전체 청구항들에서 중요하거나, 필요하거나 혹은 본질적인 특징인 것으로 해석되어서는 안 된다. 더욱이, 위에서 개시하는 특정 실시예는 단지 예시적일 뿐인데, 이는 개시된 요지가 본 명세서의 교시의 이점을 갖는 통상의 기술자에게는 명백히 다르게 그렇지만 동등한 방식으로 수정되고 실시될 수 있기 때문이다. 아래의 특허청구범위에 기술된 것 외에는, 여기에 도시된 구성 또는 디자인의 세부 사항에 제한이 없다. 따라서 위에서 개시하는 특정 실시예가 변경되거나 수정될 수 있고 이러한 모든 변형예들이 개시된 요지의 범위 내에 있는 것으로 간주되는 것은 명백하다. 따라서 여기에서 추구하는 보호 범위는 아래의 특허청구범위에 명시된 바와 같다.

Claims (21)

  1. 레이저 기반의 디스플레이 장치를 이용하여 이미지를 투영하는 방법으로,
    복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이될 이미지에 대한 픽셀들과 연관된 복수의 밝기 레벨들을 포함하는 초기 이미지 데이터를 수신하는 단계;
    밝기 레벨들에 기초하여 이미지 파워를 결정하는 단계;
    이미지 파워를 눈 레이저 노출에 대한 안전 한계를 나타내는 정해진 파워 임계치와 비교하는 것에 기초하여 초과 파워 상태를 결정하는 단계;
    이미지 파워가 정해진 파워 임계치를 초과하는 것을 나타내는 초과 파워 상태에 응답하여, 밝기 레벨을 감소시켜 업데이트된 이미지 데이터를 생성하는 단계; 및
    업데이트된 이미지 데이터를 출력하는 단계를 포함하는, 방법에 있어서,
    이미지가 연관된 디스플레이 시간을 가지고;
    파워 임계치는 임계 시간 및 파워 제한치를 포함하되, 임계 시간은 디스플레이 시간보다 길고; 그리고
    초과 파워 상태를 결정하는 단계가,
    임계 시간 동안의 예측 디스플레이 파워를 생성하되, 이미지 파워, 디스플레이 시간 및 임계 시간에 기초하여 예측 디스플레이 파워를 생성하는 단계, 및
    예측 디스플레이 파워를 파워 제한치와 비교하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    업데이트된 이미지 데이터를 출력하는 단계가 업데이트된 이미지 데이터를 이미지를 디스플레이하는 데 사용될 디스플레이 장치에 제공하는 것을 포함하는, 방법.
  3. 삭제
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    이미지가 디스플레이 장치에 의해 디스플레이될 복수의 이미지 프레임들 중 주어진 이미지 프레임이고, 각각의 이미지 프레임은 연관된 디스플레이 시간을 가지며;
    임계 시간 동안의 예측 디스플레이 파워가 임계 시간, 복수의 이미지 프레임들로부터 선택되는 이미지 프레임들의 샘플 세트와 연관되는 샘플 디스플레이 시간 및 샘플 디스플레이 파워에 기초하여 생성되는, 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    샘플 디스플레이 시간이 임계 시간보다 짧은, 방법.
  6. 청구항 1 또는 청구항2에 있어서,
    이미지 파워를 결정하는 단계가 각각의 픽셀을 디스플레이하는 데 사용될 상응하는 광의 파장들의 세트에 더 기초하여 이미지 파워를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 청구항 1 또는 청구항2에 있어서,
    이미지 파워를 결정하는 단계가 픽셀들의 밝기 레벨들에 기초하여 이미지 히스토그램을 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    밝기 레벨들을 감소시키는 단계가 밝기 레벨들에 1보다 작은 스케일링 인자를 곱하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 청구항 1 또는 청구항2에 있어서,
    방법이 디스플레이 장치와 연관된 파워 손실비를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    이미지 파워를 결정하는 단계는 밝기 레벨들 및 파워 손실비에 기초하여 조정 이미지 파워를 결정하는 단계를 포함하고, 그리고
    초과 파워 상태를 결정하는 단계는 조정 이미지 파워 및 파워 손실비에 기초하여 초과 파워 상태를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 삭제
  11. 디스플레이 장치를 포함하고, 청구항 1 또는 청구항2의 방법을 수행하도록 구성된 웨어러블 헤드업 디스플레이.
  12. 레이저를 이용하여 원광을 생성하도록 구성된 광원;
    광원으로부터 원광을 수신하도록 구성된 공간 변조기;
    공간 변조기로부터 원광을 수광하여 원광을 보는 사람의 눈을 향해 유도하도록 구성된 디스플레이 요소; 및
    광원 및 공간 변조기와 통신하는 제어기를 포함하는 시스템으로,
    제어기가, 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이될 이미지에 대한 픽셀들과 연관된 복수의 밝기 레벨들을 포함하는 초기 이미지 데이터를 수신하고,
    밝기 레벨들에 기초하여 이미지 파워를 결정하고,
    이미지 파워를 눈 레이저 노출에 대한 안전 한계를 나타내는 정해진 파워 제한치와 비교하는 것에 기초하여 초과 파워 상태를 결정하고,
    이미지 파워가 정해진 파워 임계치를 초과하는 것을 나타내는 초과 파워 상태에 응답하여, 밝기 레벨을 감소시켜 업데이트된 이미지 데이터를 생성하고, 그리고
    업데이트된 이미지를 이용하여 이미지를 투영하도록 광원과 공간 변조기를 제어하도록 구성되는, 시스템에 있어서,
    이미지가 연관된 디스플레이 시간을 가지고;
    파워 임계치는 임계 시간 및 파워 제한치를 포함하되, 임계 시간은 디스플레이 시간보다 길고; 그리고
    제어기가,
    임계 시간 동안의 예측 디스플레이 파워를 생성하되, 이미지 파워, 디스플레이 시간 및 임계 시간에 기초하여 예측 디스플레이 파워를 생성하고, 그리고
    예측 디스플레이 파워를 파워 제한치와 비교하는 것에 의해
    초과 파워 상태를 결정하도록 구성되는, 시스템.
  13. 삭제
  14. 청구항 12에 있어서,
    이미지가 디스플레이될 복수의 이미지 프레임들 중 주어진 프레임이고, 각각의 프레임은 연관된 디스플레이 시간을 가지며;
    임계 시간 동안의 예측 디스플레이 파워가 임계 시간, 복수의 이미지 프레임들로부터 선택되는 이미지 프레임들의 샘플 세트와 연관되는 샘플 디스플레이 시간 및 샘플 디스플레이 파워에 기초하여 생성되는, 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서,
    샘플 디스플레이 시간이 임계 시간보다 짧은, 시스템.
  16. 청구항 12, 청구항 14 및 청구항 15 중 어느 한 청구항에 있어서,
    제어기가 각각의 픽셀을 디스플레이하는 데 사용될 상응하는 광의 파장들의 세트에 더 기초하여 이미지 파워를 결정하도록 구성되는, 시스템.
  17. 청구항 12, 청구항 14 및 청구항 15 중 어느 한 청구항에 있어서,
    제어기가 복수의 미리 정해진 밝기 레벨들에 기초하여 밝기 레벨들로 된 이미지 히스토그램을 생성하는 것에 의해 이미지 파워를 결정하도록 구성되는, 시스템.
  18. 청구항 17에 있어서,
    제어기가 밝기 레벨들에 1보다 작은 스케일링 인자를 곱하는 것에 의해 밝기 레벨들을 감소시키도록 구성되는, 시스템.
  19. 청구항 12, 청구항 14 및 청구항 15 중 어느 한 청구항에 있어서,
    제어기가 시스템과 연관된 파워 손실비를 얻도록 추가로 구성되고,
    제어기가 밝기 레벨들 및 파워 손실비에 기초하여 조정 이미지 파워를 결정하는 것에 의해 이미지 파워를 결정하도록 구성되고, 그리고
    제어기가 조정 이미지 파워 및 파워 손실비에 기초하여 초과 파워 상태를 결정하도록 구성되는, 시스템.
  20. 청구항 12, 청구항 14 및 청구항 15 중 어느 한 청구항에 있어서,
    시스템이 웨어러블 헤드업 디스플레이를 포함하는, 시스템.
  21. 삭제
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