KR20220148893A - 가변 밝기 및 시야 디스플레이 - Google Patents

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스튜어트 제임스 마이론 니콜슨
티모시 폴 보디야
다니엘 아데마
슈레야스 포트니스
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구글 엘엘씨
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Abstract

디스플레이 시스템은 환경의 주변 광 및 디스플레이에 표시되는 콘텐츠 중 적어도 하나에 기초하여 증강 현실(AR) 애플리케이션을 위한 디스플레이의 시야 영역의 크기를 변경하고, 시야 영역 내의 밝기 레벨이 시야 영역에 반비례하도록 시야 영역의 밝기 레벨을 변경한다. 디스플레이 시스템의 환경에서 검출된 주변 광의 양에 기초하여, 디스플레이 시스템은 검출된 주변 광의 양에 반비례하여 디스플레이의 시야 영역의 크기를 조정한다. 시야의 영역의 크기가 감소함에 따라, 디스플레이 시스템은 밝기 레벨이 시야 영역에 대략 반비례하도록 시야 내의 디스플레이의 밝기 레벨을 증가시킨다.

Description

가변 밝기 및 시야 디스플레이
본 출원은 가변 밝기 및 시야 디스플레이에 관한 것이다.
증강 현실(AR) 애플리케이션을 위한 디스플레이 시스템은 사용자가 디스플레이된 정보를 쉽게 이해할 수 있도록 충분한 콘트라스트 레벨을 유지하기 위해 환경의 주변 광과 경쟁한다. 주변 환경 밝기는 밝은 햇빛에서 최대 100,000럭스(lux)의 넓은 범위를 커버하므로, 만족스러운 사용자 경험을 위해 충분한 콘트라스트를 지원하는 밝기 레벨을 디스플레이 시스템이 제공해야 한다. 예를 들어, 일부 경우에, 디스플레이를 인지하기 위한 인지 부하를 최소화하기 위해 3:1의 콘트라스트 비율을 제공하는 디스플레이에 5000-8000니트(제곱미터당 칸델라)의 밝기 레벨이 필요할 수 있다. 그러나, 넓은 시야의 디스플레이에 높은 밝기 레벨을 유지하면 전력 소비가 증가하고 국부적 열 또는 전력 제약을 초과하거나 또는 정격 밝기를 초과하여 작동하는 경우 디스플레이 시스템 부재의 수명이 단축되거나 고장이 발생할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조함으로써 당업자에게 더 잘 이해될 수 있고, 많은 특징 및 이점이 명백해질 수 있다. 다른 도면에서 동일한 도면부호를 사용하는 것은 유사하거나 동일한 항목을 나타낸다.
도 1은 일부 실시예들에 따른 디스플레이의 밝기 레벨에 반비례하여 디스플레이의 시야 영역을 변경하는 프로젝터를 갖는 디스플레이 시스템의 사시도이다.
도 2는 일부 실시예들에 따라 디스플레이에 표시된 콘텐츠 및 검출된 주변 광에 기초하여 디스플레이의 시야 영역을 조정하기 위한 디스플레이 시스템의 일부의 블록도이다.
도 3은 일부 실시예들에 따라 검출된 주변 광에 기초한 디스플레이의 가변 시야를 도시한다.
도 4는 일부 실시예들에 따라 검출된 주변 광에 기초한 디스플레이의 가변 시야를 도시한다.
도 5는 일부 실시예들에 따라 검출된 주변 광에 기초한 디스플레이의 가변 시야를 도시한다.
도 6은 일부 실시예들에 따라 디스플레이에 표시된 콘텐츠에 기초한 디스플레이의 이동 가능한 시야를 도시한다.
도 7은 일부 실시예들에 따라 디스플레이에 표시된 콘텐츠에 기초한 디스플레이의 다중 시야를 도시한다.
도 8은 일부 실시예들에 따라 디스플레이에 표시되는 콘텐츠 및 주변 광에 기초하여 시야 영역의 위치와 크기 및 디스플레이의 밝기를 조정하는 방법의 흐름도이다.
시야는 일반적으로 관찰자가 장면을 볼 수 있는 정도를 나타내며, 일반적으로 동일한 눈 위치에서 모두 볼 수 있는 장면의 반대쪽 에지부에 있는 두 지점에서 발생하는 각각의 광선 사이에서 눈에 형성된 각도로 특징지어진다. 인간의 눈은 일반적으로 수평 방향으로 거의 180°, 수직 방향으로 약 135°의 시야를 가지고 있다. 근안 디스플레이 시스템은 일반적으로 눈의 시야보다 작은 시야를 갖는다. 일반적으로, 더 큰 시야를 구현하는 근안 디스플레이 시스템은 더 큰 시야를 채우는데 필요한 증가된 광 신호 생성이 적어도 부분적으로 필요하기 때문에 전체적으로 더 높은 전력 소비를 갖는다.
도 1 내지 도 8은 환경의 주변 광 및 디스플레이에 표시된 콘텐츠 중 적어도 하나에 기초하여 증강 현실(AR) 애플리케이션을 위한 디스플레이 시스템의 시야 영역의 크기를 변경하기 위한(예를 들어, 제어하기 위한) 그리고 시야 영역 내의 밝기 레벨이 시야 영역에 반비례하도록 시야 영역의 밝기 레벨을 변경하기 위한(예를 들어, 제어하기 위한) 기술을 도시한다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 주변 광 센서 및 디스플레이를 포함하는 근안 디스플레이 시스템이다. 주변 광 센서는 디스플레이 시스템의 환경에서 주변 광의 양을 검출한다. 검출된 주변 광의 양에 기초하여 디스플레이 시스템은 검출된 주변 광의 양에 반비례하여 디스플레이의 시야 영역의 크기를 변경한다. 예를 들어, 주변 광의 양이 상대적으로 많으면, 디스플레이 시스템은 시야 영역을 감소시킨다. 검출된 주변 광의 양에 따라 시야를 변경함으로써, 디스플레이 시스템은 전력 소비를 증가시키지 않으면서 콘트라스트(즉, 주변 밝기에 대한 디스플레이 밝기의 비율)를 증가시킨다.
디스플레이 시스템이 시야의 영역을 감소시킴에 따라, 디스플레이 시스템은 또한 밝기 레벨이 시야 영역에 대략 반비례하도록 시야 내의 디스플레이의 밝기 레벨을 증가시킨다. 디스플레이 시스템은 일부 실시예들에서 스캐닝 프로젝션 시스템을 사용하며, 디스플레이의 특정 부분에서의 디스플레이 밝기는 그 부분에서 소비된 시간의 양의 함수이다. 프로젝터가 휩쓸고 있는 전체 시야 영역이 줄어들면, 시야 영역 내의 임의의 특정 지점에서 소요되는 시간이 증가하여 겉보기 디스플레이 밝기가 증가한다. 일부 실시예들에서, 임의의 특정 지점에서 소비된 시간은 연장된 체류 시간(즉, 더 느린 스캔), 또는 고정된 시간 내의 더 많은 사례(즉, 특정 지점 또는 각도에 걸친 스캔의 증가된 수)로 인해 증가한다.
일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 표시되는 콘텐츠에 기초하여 디스플레이의 시야 영역의 위치 또는 크기를 변경한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 경험에 중요한 다른 시각적 정보에 대한 사용자의 뷰를 차단하지 않으면서 사용자의 주의를 끌 가능성이 있는 디스플레이 상의 위치에 수신 메시지의 알림을 표시한다.
도 1은 일부 실시예들에 따른 디스플레이의 밝기 레벨에 반비례하여 렌즈 부재(140, 145) 중 하나 또는 둘 모두에서 디스플레이의 스캔 크기 및 시야 영역(130)을 조정하도록 구성된 프로젝터(120)를 갖는 디스플레이 시스템(100)을 도시한다. 도시된 예에서, 디스플레이 시스템(100)은 사용시 사용자의 머리에 착용되고 안경(예를 들어, 선글라스) 프레임의 일반적인 형상 및 외관을 갖는 지지 구조체(110)를 포함한다. 지지 구조체(110)는 프로젝터(120), 컨트롤러(150), 전방 카메라(155) 및 디스플레이 시스템(100)의 환경에서 주변 광의 레벨을 검출하는 주변 광 센서(160)를 포함하는 구성요소를 지지한다. 일부 실시예들에서, 프로젝터(120) 및 컨트롤러(150)의 부분은 지지 구조체(110)의 내부 체적 내에 포함되지만; 도 1은 숨겨질 프로젝터(120) 및 컨트롤러(150)의 가시적인 부분을 렌더링하기 위해 지지 구조체(110)의 영역이 제거된 부분 절단 뷰를 제공한다. 디스플레이 시스템(100)의 구성요소는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 임의의 조합으로서 구현된다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(100)은 도 1에 도시된 안경 프레임과 상이한 형상 및 외관을 갖는다. 또한, 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(100)은 도 1에 도시된 것에 추가되거나 상이한 하나 이상의 소프트웨어, 하드웨어 및 펌웨어 구성요소를 포함한다.
전방 카메라(155)는 디스플레이 시스템(100)의 로컬 환경의 이미지 데이터를 캡처한다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(100)은 디스플레이 시스템(100)으로부터 특정 거리에서 시작하여 중첩하는 시야를 갖는 하나 이상의 추가적인 전방 카메라(도시되지 않음)를 포함하고, 이에 의해 이미지 분석을 통해 시야가 겹치는 영역에 위치된 로컬 환경에서 물체의 깊이 감지를 가능하게 한다.
디스플레이 시스템(100)은 렌즈 부재(140, 145)를 포함하며, 렌즈 부재(140, 145) 중 하나 또는 둘 모두는 이미지 또는 그래픽을 사용자의 눈으로 향하게 하는 재료를 포함한다. 또한, 각각의 렌즈 부재(140, 145)는 사용자가 사용자의 현실 세계 환경의 시야를 제공하기 위해 투시할 수 있도록 충분히 투명하다. 일부 실시예들에서, 렌즈 부재(140, 145)는 광 프로젝션 시스템에서 결합기로서 작용하고, 프로젝터(120)로부터 렌즈 부재 상에 투영된 광을 반사하는 코팅을 포함한다. 프로젝터(120)가 스캐닝 레이저 프로젝터인 실시예들에서, 반사 코팅은 사용되지 않을 수 있다.
일부 실시예들에서, 렌즈 부재(140, 145)는 전자발광 디스플레이 또는 액정 디스플레이와 같은 투명 또는 반투명 매트릭스 디스플레이, 사용자의 눈에 이미지를 전달하기 위한 하나 이상의 도파관 또는 초점이 맞춰진 근거리 이미지를 사용자에게 전달할 수 있는 기타 광학 부재를 포함한다. 대응하는 디스플레이 드라이버(도시되지 않음)는 이러한 매트릭스 디스플레이를 구동하기 위해 지지 구조체(110, 115) 내에 배치된다. 렌즈 부재(140)는 가상 표현이 렌즈 부재(140)를 통해 사용자에 의해 인식되는 현실 세계 뷰 위에 중첩되거나 이와 함께 제공될 수 있는 증강 현실 디스플레이를 제공한다. 도시된 실시예에서, 시각적 표현은 렌즈 부재(140)의 내부 표면 상에 프로젝터(120)에 의해 투영된 투영 이미지이다. 일부 실시예들에서, 제2 프로젝터(도시되지 않음)는 지지 구조체(115)의 내부 체적 내에 포함되고, 다른 렌즈 부재(145)의 내부 표면 상에 광을 투영한다.
일부 실시예들에서, 프로젝터(120)는 디지털 광 처리 기반 프로젝터, 스캐닝 레이저 프로젝터, 또는 레이저나 하나 이상의 LED와 같은 변조 광원 및 하나 이상의 동적 스캐너나 디지털 광 프로세서와 같은 동적 반사기 메커니즘의 임의의 조합이다. 일부 실시예들에서, 프로젝터(120)는 다중 레이저 다이오드(예를 들어, 적색 레이저 다이오드, 녹색 레이저 다이오드 및/또는 청색 레이저 다이오드) 및 적어도 하나의 스캔 미러(예를 들어, 마이크로-전자기계 시스템(MEMS) 기반 또는 압전 기반일 수 있는 단일 2차원 스캔 미러 또는 2개의 1차원 스캔 미러)를 포함한다. 프로젝터(120)는 컨트롤러(150) 및 컨트롤러(150)에 의해 실행될 때 컨트롤러(150)가 프로젝터(120)의 작동을 제어하도록 하는 프로세서 실행 가능 데이터 및/또는 명령어를 저장하는 비일시적 프로세서 판독 가능 저장 매체 또는 메모리에 통신 가능하게 결합된다(지지 구조체(110, 115)는 또한 지지할 수 있음). 컨트롤러(150)는 프로젝터(120)에 대한 스캔 영역 크기 및 스캔 영역 위치를 제어하고, 주변 광 센서(160) 및 디스플레이 시스템(100)에 표시될 콘텐츠를 생성하는 프로세서(도시되지 않음)에 통신 가능하게 결합된다. 프로젝터(120)는 디스플레이 시스템(100)의 시야라고 하는 가변 영역에 광을 투영한다. 스캔 영역 크기는 시야 영역의 크기에 대응하고, 스캔 영역 위치는 시야 영역이 사용자에게 보일 수 있는 렌즈 부재(140, 145)의 영역에 대응한다.
주변 광 센서(160)는 디스플레이 시스템(100)의 환경에서 주변 광의 양을 검출한다. 일부 실시예들에서, 주변 광 센서(160)는 검출된 주변 광의 양을 하나 이상의 임계치(도시되지 않음)와 비교하고, 검출된 주변 광의 양 또는 검출된 주변 광의 양이 컨트롤러(150)에 대한 하나 이상의 임계치를 초과하거나 이보다 미만인지 여부에 대한 정보를 통신한다. 일부 실시예들에서, 주변 광 센서(160)는 전방 카메라가 환경의 이미지를 캡처하는 것과 상이한 주파수에서 주변 광을 측정한다. 예를 들어, 주변 광 판독은 전방 카메라(155)로부터 N개의 이미지 프레임 캡처마다 한 번만 취해질 수 있으며, 여기서 N은 1보다 큰 정수일 수 있다.
작동 시에, 주변 광 센서(160)는 환경에서 검출된 주변 광의 양에 대한 정보를 컨트롤러(150)에 통신한다. 컨트롤러(150)는 환경에서 검출된 주변 광의 양 및/또는 디스플레이 시스템(100)에 표시되는 콘텐츠에 기초하여 렌즈 부재(140, 145) 상의 하나 이상의 시야 영역의 크기 및 하나 이상의 시야 영역의 위치(들)를 결정한다. 컨트롤러(150)는 검출된 주변 광의 양 및/또는 디스플레이 시스템(100)에 표시되는 콘텐츠에 기초하여 컨트롤러(150)에 의해 선택된 시야 영역 및 위치를 생성하는 스캔 영역 내에서만 스캔하도록 프로젝터(120)를 제어한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 컨트롤러(150)는 스캔 영역 및 위치를 제어하기 위해 MEMS 기반 스캔 미러의 각도를 조정한다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(150)는 주변 환경과의 편안한 콘트라스트 비율을 유지하기 위해 주변 광 센서(160)에 의해 검출된 주변 광의 양에 반비례하여 시야 영역 크기를 선택한다.
예를 들어, 주변 광 센서(160)가 밝은 햇빛과 같이 많은 양의 주변 광을 검출하는 경우, 컨트롤러(150)는 시야 영역을 감소시키는 반면, 주변 광 센서(160)가 어두컴컴한 방과 같이 적은 양의 주변 광을 검출하는 경우, 컨트롤러(150)는 시야 영역을 증가시킨다. 시야 영역이 축소됨에 따라, 프로젝터(120)가 스캔 영역의 임의의 주어진 지점에서 광을 투영하는데 소비하는 시간이 증가하고, 이에 따라, 스캔 영역 내에서 사용자가 인지하는 밝기 레벨이 증가한다. 검출된 주변 광 레벨에 기초하여 시야 영역 및 밝기 레벨을 변화시킴으로써, 컨트롤러(150)는 국부적 열 또는 전력 제약을 초과하지 않고 디스플레이 시스템(100)의 주간 가시성을 지원한다. 예를 들어, 조명이 어두운 환경에서, 컨트롤러(150)는 시야 영역(예를 들어, mm²로 측정)을 3000니트에서 16 x 12로 설정한다. 디스플레이 시스템(100)이 더 밝은 조명 환경으로 이동함에 따라, 컨트롤러(150)는 시야를 8 x 12로 줄이고 시야 내의 밝기를 6000니트로 증가시키거나 또는 시야를 각각 8000니트의 밝기를 갖는 2개의 개별 6 x 6 시야로 분할한다.
조명이 어두운 환경에서, 컨트롤러는 시야 영역을 확장하여 밝기 레벨을 줄인다. 그러나, 일부 시야 영역 크기에서, 프로젝터(120)는 프로젝터(120)와 사용자의 눈 사이에서 광학 장치의 시야 능력(중계 광학 장치 시야를 넘어 MEMS 각도를 개방하는 것으로 지칭됨)을 초과한다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(150)는 반연속 라인에 대한 고속 MEMS를 오버드라이브하기 위해 MEMS 기반 스캔 미러의 각도를 동적으로 조정하여 표시된 콘텐츠를 흐리게 한다. 반연속 라인에 대해 MEMS를 오버드라이브함으로써, 컨트롤러(150)는 낮은 밝기 시나리오에서 향상된 동적 범위를 제공한다.
일부 실시예들에서, 컨트롤러(150)는 디스플레이 시스템(100)에 표시된 콘텐츠에 기초하여 시야 영역 크기, 밝기 레벨 및/또는 위치를 변경한다. 예를 들어, 콘텐츠가 사용자 경험을 위한 긴급 메시지 또는 시각적 인터페이스를 포함하는 경우, 컨트롤러(150)는 사용자 경험을 향상시키도록 구성된 렌즈 부재(140, 145)에서 크기 및/또는 위치를 갖는 영역을 스캔하도록 프로젝터(120)를 제어한다. 따라서, 예를 들어, 전방 카메라(155)에 의해 캡처된 로컬 환경의 이미지 데이터가 로컬 환경에 장애물 또는 기타 위험의 존재를 나타내는 경우, 컨트롤러(150)는 여전히 사용자의 주의를 사로잡으면서 장애물 또는 기타 위험을 가리지 않는 렌즈 부재(140, 145) 상의 위치에 시야 영역을 배치한다.
도 2는 일부 실시예들에 따라 디스플레이에 표시된 콘텐츠 및 검출된 주변 광에 기초하여 디스플레이의 시야 영역을 조정하기 위한 도 1의 디스플레이 시스템(100)의 일부(200)의 블록도이다. 컨트롤러(150)는 시야(FOV) 크기 선택기(230), FOV 위치 선택기(240) 및 밝기 컨트롤러(250)를 포함한다. FOV 크기 선택기(230), FOV 위치 선택기(240) 및 밝기 컨트롤러(250)는 각각 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현된다.
컨트롤러(150)는 주변 광 센서(160), 프로세서(220) 및 전방 카메라(155)로부터 입력을 수신한다. 주변 광 센서(160)는 디스플레이 시스템(100)의 환경에서 검출된 주변 광의 양을 나타내는 주변 광 데이터(225)를 컨트롤러(150)에 제공한다. 프로세서(220)는 디스플레이 시스템(100)에 표시를 위한 콘텐츠(235)를 컨트롤러(150)에 제공한다. 콘텐츠(235)는 디스플레이 시스템(100)에 표시를 위한 이미지를 포함한다. 전방 카메라(155)는 디스플레이 시스템(100)의 환경을 나타내는 이미지 데이터(210)를 컨트롤러(150)에 제공한다.
주변 광 데이터(225), 콘텐츠(235) 및 이미지 데이터(210) 중 하나 이상에 기초하여, FOV 크기 선택기(230)는 렌즈 부재(140, 145)에 이미지가 표시되는 시야 영역의 크기를 결정하고, 밝기 컨트롤러(250)는 시야 영역 내에서 표시되는 콘텐츠의 밝기를 결정한다. 일부 실시예들에서, FOV 크기 선택기(230)는 시야 영역의 크기가 환경의 주변 광의 레벨에 반비례하도록 디스플레이 시스템(100)의 환경에서 높은 밝기 레벨을 나타내는 주변 광 데이터(225)에 응답하여 더 작은 시야 영역을 선택하고, 환경에서 낮은 밝기 레벨을 나타내는 주변 광 데이터(225)에 응답하여 더 큰 시야 영역을 선택한다. 밝기 컨트롤러(250)는 시야 영역의 크기가 작아짐에 따라 디스플레이 시스템(100)에 표시되는 콘텐츠의 밝기가 증가하고, 시야 영역의 크기가 커짐에 따라 디스플레이 시스템(100)에 표시되는 콘텐츠의 밝기가 감소하도록 시야 영역의 크기에 반비례하여 표시되는 콘텐츠의 밝기를 변경한다.
FOV 크기 선택기(230)는 콘텐츠(235)를 기반으로 시야 영역의 크기를 추가로 결정한다. 예를 들어, 콘텐츠(235)가 긴급 알림을 포함하는 경우, FOV 크기 선택기(230)는 콘텐츠(235)가 렌즈 부재(140, 145)의 더 큰 부분에 걸쳐 나타나도록 시야 영역의 크기를 증가시키거나 또는 표시된 콘텐츠(235)가 사용자의 주의를 끌 가능성이 더 높도록 밝기 컨트롤러(250)가 표시된 콘텐츠(235)의 밝기를 증가시키는 동안 시야 영역의 크기를 감소시킨다.
FOV 위치 선택기(240)는 콘텐츠(235) 및 이미지 데이터(210) 중 적어도 하나에 기초하여 사용자의 시야 내에서 시야 영역(들)의 하나 이상의 위치를 결정한다. FOV 위치 선택기(240)는 경험을 위한 시각적 인터페이스가 경험을 향상시키는 사용자의 시야 내의 위치에 배치될 수 있도록 시야 영역의 위치를 선택한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, FOV 위치 선택기(240)는 시야 영역이 사용자의 환경에서 임의의 장애물 또는 위험에 대한 사용자의 시야를 방해하지 않도록 이미지 데이터(210)에 적어도 부분적으로 기초하여 시야 영역의 위치를 선택한다.
컨트롤러(150)는 시야 크기, 위치, 밝기 정보(260)를 프로젝터(120)에 제공함으로써 프로젝터(120)의 스캔 영역의 크기, 밝기 및 위치를 제어한다. 프로젝터(120)는 정보(260)에 기초하여 스캔된 영역의 각각의 지점에서 스캔 각도 및 지속 시간을 조정하여 일 위치에 시야를 갖고 주변 광 데이터(225), 콘텐츠(235) 및 이미지 데이터(210)에 기초하여 크기 및 밝기를 갖는 콘텐츠(235)의 이미지를 투영한다.
도 3은 일부 실시예들에 따른 디스플레이 시스템(100)의 환경(305)에서 검출된 주변 광에 기초한 디스플레이(310)의 가변 시야(315)의 예시(300)이다. 도시된 예에서, 환경(305)에서 주변 광의 양은 낮다. 주변 광 센서(160)는 낮은 레벨의 주변 광을 검출하고, 주변 광 데이터(225)를 컨트롤러(150)에 제공한다. FOV 크기 선택기(230) 및 밝기 컨트롤러(250)는 주변 광 데이터(225)에 기초하여 시야 영역(315)의 크기 및 밝기를 결정한다. 주변 광 데이터(225)는 주변 광의 낮은 레벨을 나타내므로, 컨트롤러(250)는 시야 영역(315)의 크기가 크고 투영된 콘텐츠의 밝기가 낮은 것을 나타내는 시야 크기 및 밝기 정보(260)를 프로젝터(120)에 제공한다. 프로젝터(120)는 시야 영역(315) 및 상대적으로 낮은 밝기를 갖는 투영된 콘텐츠(320)의 이미지를 투영하기 위해 스캔된 영역의 각각의 지점에서 스캔 각도 및 지속 시간을 조정한다.
도 4는 일부 실시예들에 따른 디스플레이 시스템(100)의 환경(405)에서 검출된 주변 광에 기초한 디스플레이(410)의 가변 시야(415)의 예시(400)이다. 도시된 예에서, 환경(405)에서 주변 광의 양은 도 3의 환경(305)에서 주변 광의 양보다 높다. 주변 광 센서(160)는 상대적으로 높은 레벨의 주변 광을 검출하고, 주변 광 데이터(225)를 컨트롤러(150)에 제공한다. FOV 크기 선택기(230) 및 밝기 컨트롤러(250)는 주변 광 데이터(225)에 기초하여 시야 영역(415)의 크기 및 밝기를 결정한다. 주변 광 데이터(225)는 상대적으로 높은 레벨의 주변 광을 나타내기 때문에, 컨트롤러(250)는 시야 영역(415)의 크기가 도 3의 시야 영역(315)의 크기보다 상대적으로 작고, 투영된 콘텐츠(235)의 밝기가 도 3의 투영된 콘텐츠(235)의 밝기보다 상대적으로 높은 것을 나타내는 시야 크기 및 밝기 정보(260)를 프로젝터(120)에 제공한다. 프로젝터(120)는 시야 영역(415) 및 상대적으로 높은 밝기를 갖는 투영된 콘텐츠(420)의 이미지를 투영하기 위해 스캔된 영역의 각각의 지점에서 스캔 각도 및 지속 시간을 조정한다.
도 5는 일부 실시예들에 따른 디스플레이 시스템(100)의 환경(505)에서 검출된 주변 광에 기초한 디스플레이(510)의 가변 시야(515)의 예시(500)이다. 도시된 예에서, 환경(505)에서 주변 광의 양은 상대적으로 높다. 주변 광 센서(160)는 높은 레벨의 주변 광을 검출하고, 주변 광 데이터(225)를 컨트롤러(150)에 제공한다. FOV 크기 선택기(230) 및 밝기 컨트롤러(250)는 주변 광 데이터(225)에 기초하여 시야 영역(515)의 크기 및 밝기를 결정한다. 주변 광 데이터(225)는 주변 광의 높은 레벨을 나타내므로, 컨트롤러(250)는 시야 영역(515)의 크기가 작고 투영된 콘텐츠(235)의 밝기가 높은 것을 나타내는 시야 크기 및 밝기 정보(260)를 프로젝터(120)에 제공한다. 프로젝터(120)는 시야 영역(515) 및 상대적으로 높은 밝기를 갖는 투영된 콘텐츠(520)의 이미지를 투영하기 위해 스캔된 영역의 각각의 지점에서 스캔 각도 및 지속 시간을 조정한다.
도 6은 일부 실시예들에 따라 디스플레이에 표시된 콘텐츠(620)에 기초한 디스플레이(610)의 이동 가능한 시야(615)의 예시(600)이다. 도시된 예에서, 디스플레이 장치(100)의 환경(605)은 다른 통로와 교차하는 양쪽에 벽이 있는 통로를 포함한다. 전방 카메라(155)는 환경(605)의 이미지 데이터(210)를 캡처하고, 이미지 데이터(210)를 컨트롤러(150)에 제공한다. FOV 크기 선택기(230)는 시야 영역(615)의 크기를 결정하고, FOV 위치 선택기(240)는 콘텐츠(620) 및 이미지 데이터(210)에 기초하여 투영된 콘텐츠(620)를 표시하기 위해 시야 영역(615)의 위치를 결정한다. 밝기 컨트롤러(250)는 시야 영역(615)의 크기 및 콘텐츠(620)에 기초하여 시야 영역(615) 및 투영된 콘텐츠(620)의 밝기 레벨을 결정한다. 도시된 예에서, 컨트롤러(150)는 두 통로의 교차점에 대한 사용자의 시야를 방해하지 않는 시야 영역(615)의 위치 및 크기를 선택한다. 프로젝터(120)는 사용자 경험을 향상시키기 위해 디스플레이(610) 내에 크기설정 및 위치된 시야 영역(615)을 갖는 투영된 콘텐츠(620)의 이미지를 투영하기 위해 스캔된 영역의 각각의 지점에서 스캔 각도 및 지속 시간을 조정한다.
도 7은 일부 실시예들에 따라 디스플레이에 표시된 콘텐츠(720)에 기초한 디스플레이(710)의 다중 시야(715)의 예시(700)이다. 도시된 예에서, 디스플레이 장치(100)의 환경(705)은 다른 통로와 교차하는 양쪽에 벽이 있는 통로를 포함한다. 전방 카메라(155)는 환경(705)의 이미지 데이터(210)를 캡처하고, 이미지 데이터(210)를 컨트롤러(150)에 제공한다. FOV 크기 선택기(230)는 시야 영역(715)의 수 및 크기를 결정하고, FOV 위치 선택기(240)는 콘텐츠(720) 및 이미지 데이터(210)에 기초하여 투영된 콘텐츠(720)를 표시하기 위해 시야 영역(715)의 위치를 결정한다. 밝기 컨트롤러(250)는 시야 영역(715)의 크기 및 콘텐츠(720)에 기초하여 시야 영역(715) 및 투영된 콘텐츠(720)의 밝기 레벨을 결정한다. 도시된 예에서, 컨트롤러(150)는 두 통로의 교차점에 대한 사용자의 시야를 방해하지 않는 시야 영역(715)의 위치 및 크기를 선택한다. 프로젝터(120)는 사용자 경험을 향상시키기 위해 디스플레이(610) 내에 크기설정 및 위치된 시야 영역(715)을 갖는 투영된 콘텐츠(720)의 이미지를 투영하기 위해 스캔된 영역의 각각의 지점에서 스캔 각도 및 지속 시간을 조정한다.
도 8은 일부 실시예들에 따라 환경에서 검출된 주변 광, 이미지 데이터 및 디스플레이에 표시된 콘텐츠에 기초하여 시야 영역의 위치와 크기 및 디스플레이의 밝기를 조정하는 방법(800)의 흐름도이다. 방법(800)은 도 1 및 도 2의 디스플레이 시스템(100)에서의 예시적인 구현예와 관련하여 설명된다. 블록(802)에서, 컨트롤러(150)는 주변 광 센서(160)로부터 주변 광 데이터(225)를 수신한다. 블록(804)에서, 컨트롤러(150)는 전방 카메라(155)로부터 이미지 데이터(210)를 수신한다. 블록(806)에서, 컨트롤러(150)는 디스플레이 장치(100)에 표시를 위해 콘텐츠(235)를 수신 및 분석한다.
블록(808)에서, FOV 크기 선택기(230)는 주변 광 데이터(225), 콘텐츠(235) 및 이미지 데이터(210)에 기초하여 시야 영역(들)의 치수를 결정한다. FOV 위치 선택기(240)는 이미지 데이터(210) 및 콘텐츠(235)에 기초하여 디스플레이에 시야 영역(들)을 배치할 하나 이상의 위치를 결정한다. 밝기 컨트롤러(250)는 시야 크기에 기초하여 투영된 콘텐츠에 대한 밝기 레벨을 결정한다.
블록(810)에서, 컨트롤러(150)는 시야 크기, 위치, 밝기 정보(260)를 프로젝터(120)에 제공함으로써 프로젝터(120)의 스캔 영역의 크기, 밝기 및 위치를 제어한다. 프로젝터(120)는 정보(260)에 기초하여 스캔된 영역의 각각의 지점에서 스캔 각도 및 지속 시간을 조정하여 일 위치에 시야를 갖고 주변 광 데이터(225), 콘텐츠(235) 및 이미지 데이터(210)에 기초하여 크기 및 밝기를 갖는 콘텐츠(235)의 이미지를 투영한다. 컨트롤러(150)는 디스플레이 시스템(100)의 환경에서 검출된 주변 광의 양에 반비례하는 크기를 갖는 하나 이상의 시야 영역을 투영하기 위해 그리고 시야 영역의 크기에 반비례하는 밝기를 갖는 콘텐츠(235)를 투영하기 위해 영역을 스캔하도록 프로젝터(120)를 제어한다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(150)는 표시되는 콘텐츠(235)에 기초하여 사용자의 경험을 향상시키는 위치에서 렌즈 부재(140, 145)(또는 다른 디스플레이 스크린)에 위치하는 시야 영역을 생성하는 영역을 스캔하도록 프로젝터(120)를 제어한다.
일부 실시예들에서, 위에서 설명된 기술의 특정 양태는 소프트웨어를 실행하는 프로세싱 시스템의 하나 이상의 프로세서에 의해 구현될 수 있다.　소프트웨어는 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되거나 유형적으로 구현되는 하나 이상의 실행 가능한 명령 세트를 포함한다.　소프트웨어는 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 때 위에서 설명된 기술의 하나 이상의 양태를 수행하도록 하나 이상의 프로세서를 조작하는 명령 및 특정 데이터를 포함할 수 있다. 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 예를 들어, 자기 또는 광 디스크 저장 장치, 플래시 메모리, 캐시, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 기타 비-휘발성 메모리 장치 또는 장치들과 같은 솔리드 상태 저장 장치를 포함할 수 있다. 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장된 실행 가능한 명령은 소스 코드, 어셈블리 언어 코드, 목적 코드, 또는 하나 이상의 프로세서에 의해 해석되거나 달리 실행 가능한 다른 명령 포맷일 수 있다.
일반적인 설명에서 위에 설명된 모든 동작이나 부재 필요한 것은 아니며, 특정 동작이나 장치의 일부가 필요하지 않을 수 있고, 설명된 것들에 더하여 하나 이상의 추가 동작이 수행되거나 또는 추가 부재가 포함될 수 있다. 또한, 동작이 나열된 순서가 반드시 수행되는 순서는 아니다. 또한, 구체적인 실시예들을 참조하여 개념이 설명되었다. 그러나, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 아래의 특허청구범위에 기재된 바와 같은 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음을 인식한다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 이러한 모든 변형은 본 개시의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.
이익, 다른 이점, 및 문제에 대한 해결책은 특정 실시예들과 관련하여 위에서 설명되었다. 그러나, 임의의 이익, 이점 또는 해결책을 발생시키거나 더욱 두드러지게 할 수 있는 이익, 이점, 문제에 대한 해결책 및 임의의 특징(들)은 임의의 또는 모든 청구항의 중요한, 요구되는 또는 본질적인 특징으로 해석되어서는 안된다. 더욱이, 위에 개시된 특정 실시예들은 단지 예시적이며, 개시된 주제는 본원 명세서의 교시의 이점을 갖는 통상의 기술자자에게 명백하지만 동등한 방식으로 상이하게 수정 및 실시될 수 있다. 아래의 청구항에 기술된 것 외에는 본원 명세서에 도시된 구성 또는 디자인의 세부사항에 제한을 두지 않는다. 따라서, 위에 개시된 특정 실시예들이 변경되거나 수정될 수 있고 이러한 모든 변경이 개시된 주제의 범위 내에서 고려된다는 것이 명백하다. 따라서, 본원 명세서에서 추구하는 보호는 아래의 청구범위에 명시된 바와 같다.

Claims (20)

  1. 방법으로,
    디스플레이의 환경에서 주변 광의 양에 기초하여 디스플레이의 시야 영역을 변경하는 단계; 및
    시야 영역에 기초하여 디스플레이의 밝기 레벨을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    밝기 레벨을 변경하는 단계는 또한 디스플레이에 표시되는 콘텐츠에 기초하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    디스플레이의 환경에서 주변 광의 양을 검출하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    디스플레이의 환경에서 주변 광의 양의 증가를 검출하는 것에 응답하여 디스플레이의 시야 영역을 감소시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    디스플레이에 표시되는 콘텐츠에 기초하여 감소된 시야를 갖는 디스플레이의 영역을 디스플레이의 제1 위치에서 디스플레이의 제2 위치로 이동시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    디스플레이의 감소된 시야 영역을 둘 이상의 감소된 시야 영역으로 분할하는 단계; 및
    디스플레이에 표시되는 콘텐츠에 기초하여 디스플레이의 둘 이상의 위치에 둘 이상의 감소된 시야 영역을 배치하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    디스플레이의 환경에서 주변 광의 양의 감소를 검출하는 것에 응답하여 디스플레이의 시야 영역을 증가시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    밝기 레벨을 변경하는 단계는 시야 영역에 반비례하여 밝기 레벨을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 방법으로,
    디스플레이의 시야 영역의 크기에 반비례하여 디스플레이의 시야 영역의 밝기 레벨을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    디스플레이의 환경에서 주변 광의 양을 검출하는 단계; 및
    상기 환경에서 주변 광의 양에 기초하여 디스플레이의 시야 영역을 변경하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    디스플레이의 환경에서 주변 광의 양의 증가를 검출하는 것에 응답하여 디스플레이의 시야 영역을 감소시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    디스플레이에 표시되는 콘텐츠에 기초하여 감소된 시야를 갖는 디스플레이의 영역을 디스플레이의 제1 위치에서 디스플레이의 제2 위치로 이동시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    디스플레이의 감소된 시야 영역을 둘 이상의 감소된 시야 영역으로 분할하는 단계; 및
    디스플레이에 표시되는 콘텐츠에 기초하여 디스플레이의 둘 이상의 위치에 둘 이상의 감소된 시야 영역을 배치하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    디스플레이의 환경에서 주변 광의 양의 감소를 검출하는 것에 응답하여 디스플레이의 시야 영역을 증가시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    밝기 레벨을 변경하는 단계는 또한 디스플레이에 표시되는 콘텐츠에 기초하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 디스플레이 시스템으로,
    디스플레이;
    디스플레이의 시야 영역을 가변하는 가변 스캔 크기를 갖는 프로젝터; 및
    스캔 크기에 반비례하여 디스플레이의 시야의 밝기 레벨을 변경하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    디스플레이 시스템의 환경에서 주변 광의 양을 검출하는 센서를 또한 포함하며,
    프로젝터는 디스플레이의 시야 영역을 감소시키도록 구성되고, 컨트롤러는 디스플레이 시스템의 환경에서 주변 광의 양의 증가를 검출하는 센서에 응답하여 디스플레이의 시야의 밝기 레벨을 증가시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    프로젝터는 또한 디스플레이에 표시되는 콘텐츠에 기초하여 감소된 시야를 갖는 디스플레이의 영역을 디스플레이의 제1 위치에서 디스플레이의 제2 위치로 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  19. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    프로젝터는 또한,
    감소된 시야를 갖는 디스플레이의 영역을 둘 이상의 감소된 시야 영역으로 분할하고; 및
    디스플레이에 표시되는 콘텐츠에 기초하여 디스플레이의 둘 이상의 위치에 둘 이상의 감소된 시야 영역을 배치하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  20. 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    컨트롤러는 디스플레이에 표시되는 콘텐츠에 기초하여 밝기 레벨을 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
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