TW201915544A - 頭戴式顯示裝置及其控制亮度方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種頭戴式顯示裝置，包括：一第一OLED顯示器，用以顯示一影像資料；一第一溫度感應器，配置於該頭戴式顯示裝置內，用以感應該第一OLED顯示器之一第一裝置溫度；以及一控制器，電性連接該第一OLED顯示器及該第一溫度感應器，輸出該影像資料及一第一顯示驅動電壓至該第一OLED顯示器，並根據該第一裝置溫度的變化調整該第一顯示驅動電壓，用以控制該第一OLED顯示器的亮度表現。

Description

頭戴式顯示裝置及其控制亮度方法
本發明是有關於顯示裝置，特別是有關於頭戴式顯示裝置及其控制亮度之方法。
頭戴式虛擬實境(Virtual Reality，VR)顯示器為一種沉浸式(immersion)顯示器，在無環境光源的情況下直接接收影像的環境，因此影像中伽瑪值(Gamma value)及亮度於暗階的些許變化便很容易被使用者察覺。現今有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode，OLED)顯示器普遍地應用於VR裝置中，而OLED顯示器係以電壓來控制其亮度，在暗階電壓的些微變化會明顯地影響伽瑪值的表現。
然而，隨著VR裝置的使用，裝置內溫度的改變會影響OLED顯示器有著不同的亮度表現(即伽瑪變化)，在無風扇調整溫度的情況下，溫度有大幅度升溫的可能。如第1圖所示，OLED顯示器於第64灰階(gray level)畫面下，從室溫25℃升溫至50℃所得到的亮度變化趨勢。在第1圖中，X軸係時間軸(單位：秒)，Y軸係亮度值(單位：nits)，隨著溫度升高，原先亮度約為3.8(nit)的第64灰階，亮度持續增加約為4.0(nit)以上，即原先偏暗階的灰階亮度跳階成較亮的灰階亮度。此種現象於實際 的影像場景中，可發現暗階的亮度隨溫度拉高後，色階表現不順暢且具有雜訊存在。
本發明提供一種根據溫度變化調整亮度表現的頭戴式顯示裝置及其控制亮度方法。
本發明之一實施例揭露一種頭戴式顯示裝置，包括：一第一OLED(Organic Light-Emitting Diode)顯示器，用以顯示一影像資料；一第一溫度感應器，配置於該頭戴式顯示裝置內，用以感應該第一OLED顯示器之一第一裝置溫度；以及一控制器，電性連接該第一OLED顯示器及該第一溫度感應器，輸出該影像資料及一第一顯示驅動電壓至該第一OLED顯示器，並根據該第一裝置溫度的變化調整該第一顯示驅動電壓，用以控制該第一OLED顯示器的亮度表現。
本發明亦揭露一種控制亮度方法，用於包括一第一OLED顯示器、一第一溫度感應器及一控制器之頭戴式顯示裝置，該方法包括：藉由該控制器，輸出一影像資料至該第一OLED顯示器，顯示該影像資料；藉由該第一溫度感應器，感應該第一OLED顯示器之一第一裝置溫度；藉由該控制器，輸出一第一顯示驅動電壓至該第一OLED顯示器，並根據該第一裝置溫度的變化調整該第一顯示驅動電壓，用以控制該第一OLED顯示器的亮度表現。
200‧‧‧頭戴式顯示裝置
210‧‧‧第一OLED顯示器
220‧‧‧第一溫度感應器
230‧‧‧控制器
240‧‧‧類比數位轉換器
250‧‧‧輸入輸出介面
260‧‧‧個人電腦
301、302、303、304、305、306、307、308‧‧‧步驟
500‧‧‧頭戴式顯示裝置
510‧‧‧第一OLED顯示器
512‧‧‧第二OLED顯示器
520‧‧‧第一溫度感應器
522‧‧‧第二溫度感應器
530‧‧‧控制器
540‧‧‧類比數位轉換器
550‧‧‧輸入輸出介面
560‧‧‧個人電腦
570‧‧‧第一RGB感應器
572‧‧‧第二RGB感應器
601、602、603、604、605、606、607、608、609、610、611‧‧‧步驟
701、702、703‧‧‧步驟
801、802、803、804‧‧‧步驟
data‧‧‧影像資料
Vdrive‧‧‧第一顯示驅動電壓
V’drive‧‧‧第二顯示驅動電壓
第1圖係顯示OLED顯示器於第64灰階畫面下亮度變化趨勢 示意圖。
第2圖係根據本發明第一實施例之頭戴式顯示裝置示意圖。
第3圖係顯示驅動電壓調整之方法流程圖。
第4圖係OLED顯示器經顯示驅動電壓調整前後的伽瑪曲線比較之示意圖。
第5圖係根據本發明第二實施例之頭戴式顯示裝置示意圖。
第6圖係伽瑪校正之方法流程圖。
第7圖係根據本發明第一實施例之控制亮度之方法流程圖。
第8圖係根據本發明第二實施例之控制亮度之方法流程圖。
為使本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
必須了解的是，以下之揭露提供一或多實施例或範例，用以實現本發明之不同特徵。以下揭露之特定的範例之元件以及安排係用以簡化本發明，當然，並非用以限定於這些範例。另外，圖式中的特徵並非按照比例繪製，僅用於解釋說明之目的。再者，在本說明書以及申請專利範圍中的序數，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之間並沒有順序上的先後關係，其僅用於標示區分兩個具有相同名稱之不同元件。
第2圖係根據本發明第一實施例所述之頭戴式顯示裝置200之示意圖。頭戴式顯示裝置200主要包括第一OLED顯示器210、第一溫度感應器220、控制器230、類比數位轉換器(Analog to Digital Convertor，ADC)240及輸入輸出介面250。
在本實施例中，頭戴式顯示裝置200可透過控制器230或透過一外接的個人電腦(PC)260提供虛擬實境(Virtual Reality)或擴增實境(Augmented Reality)功能，藉由控制器230產生虛擬實境或擴增實境影像，由第一OLED顯示器210顯示給使用者觀賞。
第一OLED顯示器210可以是主動式有機發光二極體顯示器(Active-Matrix OLED，AMOLED)或被動式有機發光二極體顯示器(Passive-Matrix OLED，PMOLED)，本發明不限於此。第一OLED顯示器210還包括OLED驅動電路及OLED面板(圖未繪示)，OLED驅動電路接收來自控制器230的影像資料(data)及第一顯示驅動電壓(Vdrive)，搭配時序控制信號傳送至OLED面板，用以顯示該影像資料及動態調整OLED面板之整體亮度，以供使用者觀賞。
第一溫度感應器220可以是紅外線溫度感應器、熱敏電阻(thermistor)感應器或熱電偶(thermocouple)感應器等，本發明不限於此。第一溫度感應器220配置於頭戴式顯示裝置200內，用以感應第一OLED顯示器210之第一裝置溫度，並透過類比數位轉換器240即時回傳控制器230。第一溫度感應器220可配置於第一OLED顯示器210之正後方或任意一角落，用以直接接觸顯示器感應溫度，然而，其配置之位置本實施例不限定於此。
控制器230可以是微控制器(microcontroller)、微處理器(microprocessor)或數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)等，本發明不限於此。控制器230，電性連接 第一OLED顯示器210及第一溫度感應器220，輸出影像資料(data)及第一顯示驅動電壓(Vdrive)至第一OLED顯示器210，並根據第一裝置溫度的變化調整第一顯示驅動電壓，用以控制第一OLED顯示器210的亮度表現。其中，控制器230可接收來自個人電腦(PC)260之影像資料或不透過個人電腦260，由控制器230搭配必要之硬體元件(例如：硬碟、記憶體等)自我產生該影像資料，傳送至第一OLED顯示器210以顯示該影像資料。此外，第一顯示驅動電壓係位於第一OLED顯示器中的OLED驅動電路部分，對OLED面板做全面性的亮度調整，亦即對每一OLED畫素的共通驅動電壓做全面性的電壓調整。
類比數位轉換器240接收來自第一溫度感應器220的第一裝置溫度，以及來自個人電腦260之影像資料，將上述資料的類比訊號轉換為數位訊號，傳送至控制器230做後續的處理。輸入輸出介面250電性連接類比數位轉換器240、控制器230及個人電腦260，用以傳送影像資料、亮度以及溫度等資訊。
輸入輸出介面250可包括但不限於：Display Port(DP)、高畫質多媒體介面(High Definition Multimedia Interface，HDMI)、VGA(Video Graphics Array，VGA)端子、數位視訊介面(Digital Visual Interface，DVI)等任何可傳送影像及/或影音資訊之傳輸介面。輸入輸出介面250也可以透過無線的方式與個人電腦260連接，例如：紅外線傳輸、藍芽或是無線區域網路(Wi-Fi)等等。輸入輸出介面250還可以包括積體電路匯流排(Inter-Integrated Circuit，I2C)，用以自個人電腦260及控制器230間傳輸上述亮度及溫度資訊。
此外，頭戴式顯示裝置200還可包括一殼體及一束帶或其他輔助裝置(圖未繪示)，以供使用者戴於頭上，透過頭戴式顯示裝置200觀賞影像畫面，或體驗虛擬實境和擴增實境影像。
關於前述控制器230如何根據第一裝置溫度的變化調整第一顯示驅動電壓(Vdrive)，用以控制第一OLED顯示器210的亮度表現，在此詳細說明如下。一般頭戴式顯示裝置的使用環境下，在沒有額外風扇散熱的情況下，裝置溫度會升溫達到約45℃~50℃，而當OLED溫度升高至50℃以及下降至15℃後，伽瑪值會趨於穩定。在本發明之一實施例中，控制器調整顯示驅動電壓的機制如下表一所示，係針對頭戴式顯示裝置200在一預設溫度(例如，室溫25℃)環境下，開幾後升溫至50℃及降溫至15℃時做顯示驅動電壓的調整機制。
舉例而言，溫度由預設溫度之25℃升溫至50℃的顯示驅動電壓(16進制)範圍為0x30~0x00，在此實施例中，控制器係將其分為48階，其中每個階影響的電壓為0.05V(0.05V/階)，由下列公式(1)得知，溫度每上升1℃，控制器將顯示驅動電壓減少0.096V；此外，溫度由25℃下降至15℃的顯示驅動電壓(16進制)範圍為0x30~0x50，在此實施例中，控制器係將其分為32階，由下列公式(2)得知，溫度每下降1℃控制器將顯示驅動電壓增加0.16V。
透過公式(1)及公式(2)可找出公式(3)的關係，控制器即依據此而進行控制。
接著，請參考第3圖，第3圖係顯示驅動電壓調整之方法流程圖，在步驟301中，頭戴式顯示裝置200開機，以供使用者使用。在步驟302中，控制器230輸出第一顯示驅動電壓的預設電壓(例如：預設電壓為3.6V)至第一OLED顯示器210，用以控制其亮度並顯示影像資料。在使用期間，步驟303中， 控制器230接收第一溫度感應器220在第一OLED顯示器210所感應到的第一裝置溫度。在步驟304中，控制器230判斷第一裝置溫度是否大於25℃，若第一裝置溫度大於25℃，則進入步驟305，降低第一顯示驅動電壓的電壓值；若第一裝置溫度等於25℃，則進入步驟306，第一顯示驅動電壓等於預設電壓(例如：預設電壓為3.6V)；若第一裝置溫度小於25℃，則進入步驟307，增加第一顯示驅動電壓的電壓值，上述第一顯示驅動電壓的輸出電壓值係對照表一或代入公式(3)後得來。接著進入步驟308，輸出調整後的第一顯示驅動電壓至第一OLED顯示器210，並藉由第一溫度感應器220持續感應第一裝置溫度，回到步驟303。
接著，請參考第4圖，第4圖係OLED顯示器經顯示驅動電壓調整前後的伽瑪曲線比較之示意圖。由於一般OLED顯示器在暗階部分的跳階現象較易觀察出，因此以伽瑪曲線灰階前32階做為評估指標，而伽瑪曲線的平滑度亦能夠顯現出灰階分布的順暢度。在第4圖中，橫軸係灰階0~32階，縱軸係已正規化(normalized)的亮度值，圖中實線係伽瑪值為2.2(Gamma 2.2)的標準伽瑪曲線，而虛線係OLED顯示器在溫度升高至50℃時，不對顯示驅動電壓作調整的伽瑪曲線，經數據分析後(fitting)，其對應的伽瑪值係1.7(Gamma 1.7)，值得注意的是，在暗階(灰階第2階)的部分明顯發生了跳階的現象(圖中實線圈起部分)，此現象在實際影像在較暗的場景下(例如：灰階第2階)，會有亮度提高並帶有嚴重的雜訊存在。此外，圖中鍊線(dot-dashed line)係OLED顯示器在溫度升高至50℃時，對顯示 驅動電壓作調整後的伽瑪曲線，經數據分析，其對應的伽瑪值係近似2.1(Gamma 2.1)，已貼近標準伽瑪值2.2。經由顯示驅動電壓的調整，伽瑪值由1.7上升至2.1，其伽瑪曲線明顯改善了原先影像在暗階的跳階現象。上述對顯示驅動電壓作調整的方法，如第3圖所示的顯示驅動電壓調整方法流程圖及經由公式(3)計算後，得出調整後的顯示驅動電壓值，使得量測OLED顯示器之伽瑪值至少大於2.0，且貼近標準值2.2。
第5圖係根據本發明第二實施例所述之頭戴式顯示裝置500之示意圖。在此實施例中，和第2圖之第一實施例中相同名稱的元件，其功能亦如前所述，在此不再贅述。第5圖和第2圖的主要差異在於，頭戴式顯示裝置500還包括了第二OLED顯示器512、第二溫度感應器522、第一RGB感應器570及第二RGB感應器572。在本實施例中，頭戴式顯示裝置500使用第一OLED顯示器510及第二OLED顯示器512之兩片式OLED顯示器，分別提供給使用者的左眼及右眼觀賞影像資料，其優點是視角較廣且外在環境光較不易滲入。
第二溫度感應器522，配置於頭戴式顯示裝置500內，用以感應第二OLED顯示器512之第二裝置溫度，其配置位置可以是第二OLED顯示器512之正後方或任意一角落，本實施例不限定於此。在本實施例中，第一OLED顯示器510及第二OLED顯示器512分別由第一溫度感應器520及第二溫度感應器522感應各自的第一裝置溫度及第二裝置溫度，且經由類比數位轉換器540回傳至控制器530。控制器530電性連接第二OLED顯示器512及第二溫度感應器522，輸出影像資料及一第二顯示 驅動電壓(V’drive)至第二OLED顯示器512，並根據第二裝置溫度的變化調整第二顯示驅動電壓(V’drive)，用以控制第二OLED顯示器512的亮度表現，使該等OLED顯示器的亮度表現一致。其中，根據第二裝置溫度的變化調整第二顯示驅動電壓的方法，如第3圖的顯示驅動電壓調整方法流程圖所示，在此不再贅述。在溫度變化的過程中，經由第一OLED顯示器510及第二OLED顯示器512同時分別調整其顯示驅動電壓後，使得該等OLED顯示器的亮度表現包括影像亮度、對比度及伽瑪值趨近相同，讓使用者的雙眼能觀賞相同的影像品質。
在本實施例中，第一RGB感應器570及第二RGB感應器572可以是針對不同波長的感光元件，例如：光敏電阻、感光耦合元件(Charge-Coupled Device，CCD)、CMOS感光元件等感光元件，本發明不限定於此。第一RGB感應器570及第二RGB感應器572，分別對第一OLED顯示器510及第二OLED顯示器512做灰階量測，該灰階量測可以是透過控制器530輸出不同的灰階影像資料，由該等OLED顯示器顯示出來，並由第一RGB感應器570及第二RGB感應器572量測其各個灰階的亮度資訊。控制器530還可以透過該等RGB感應器，用以進行該等OLED顯示器之伽瑪校正(Gamma correction)。
在另一實施例中，該灰階量測可透過輸入輸出介面的I2C介面，與個人電腦560傳送不同的灰階影像資料以及感應的亮度和溫度資訊，以進行灰階量測及伽瑪校正。
在本發明之一實施例中，上述對該等OLED顯示器之伽瑪校正可以是在頭戴式顯示裝置500初始開機時的一校正 流程，然本發明不限定於此。上述伽瑪校正包括分析該等OLED顯示器的伽瑪值(Gamma value)，計算該等OLED顯示器的伽瑪差值，而控制器根據該伽瑪差值，調整第一顯示驅動電壓及/或第二顯示驅動電壓，使該伽瑪差值不大於一限定值，且使該等OLED顯示器的伽瑪值皆大於一設定值。在本實施例中，該限定值是伽瑪值0.1，該設定值是伽瑪值2.0，但本發明不限定於此。也就是說，上述伽瑪校正除了期望兩眼的伽瑪值大於2.0外，為避免兩眼視差而訂定兩眼的伽瑪差值也要小於或等於0.1，使兩眼影像品質調整至一致，視覺上不會產生差異。其中，該伽瑪校正包括於上述灰階量測中，由該等OLED顯示器所量得的伽瑪曲線，各自分析其伽瑪值，計算該等OLED顯示器的伽瑪差值，若該伽瑪差值大於0.1，則分別調整第一顯示驅動電壓及第二顯示驅動電壓的初始值，使得該伽瑪差值小於或等於0.1，且該等OLED顯示器的伽瑪值皆大於2.0。
如第6圖所示，第6圖係伽瑪校正之方法流程圖，在步驟601中，頭戴式顯示裝置500開機，接著在步驟602中，控制器530對第一OLED顯示器510及第二OLED顯示器512做灰階量測，其中，控制器530選取一少數灰階做該灰階量測，用以加快量測及調整的速度，舉例而言，控制器530係針對暗階灰階的部分，輸出灰階(gray level)2~8做該灰階量測。在步驟603中，控制器530分析第一OLED顯示器510及第二OLED顯示器512之伽瑪值，並計算該等OLED顯示器的伽瑪差值，判斷該伽瑪差值是否小於或等於0.1。當該伽瑪差值小於或等於0.1時，則進入步驟604，判斷第一OLED顯示器510及第二OLED顯 示器512之伽瑪值是否皆大於2.0，若該等OLED顯示器之伽瑪值皆大於2.0，則進入步驟605，不調整第一顯示驅動電壓及第二顯示驅動電壓的初始值(例如：初始電壓為3.6V)，接著進入步驟606，分別輸出第一顯示驅動電壓初始值(Vdrive(initial))及第二顯示驅動電壓初始值(V’drive(initial))至該等OLED顯示器，以提供畫面亮度。
回到步驟604，若該等OLED顯示器之伽瑪值沒有皆大於2.0時，進入步驟607，針對伽瑪值沒有大於2.0的顯示器調降其顯示驅動電壓，調降的幅度例如可以是每次0.1伏特，本發明實施例不限定於此。接著進入步驟608，輸出該等顯示驅動電壓的初始值至該等OLED顯示器，並回到步驟602，控制器530再次對該等OLED顯示器做灰階量測。重複上述步驟，直到該等OLED顯示器之伽瑪值皆大於2.0為止。
回到步驟603，當該伽瑪差值大於0.1時，則進入步驟609，判斷該等OLED顯示器之伽瑪值是否皆大於2.0，若該等伽瑪值皆大於2.0時，則進入步驟610，針對伽瑪值較大的顯示器增加其顯示驅動電壓，增加的幅度例如可以是每次0.1伏特，本發明實施例不限定於此，接著進入步驟608。回到步驟609，當該等OLED顯示器之伽瑪值沒有皆大於2.0時，則進入步驟611，針對伽瑪值較小的顯示器調降其顯示驅動電壓，其調降的幅度可比照步驟607。接著進入步驟608，輸出該等顯示驅動電壓的初始值至該等OLED顯示器，再次回到步驟602，並重複上述步驟，直到該等OLED顯示器之伽瑪差值小於或等於0.1，且同時滿足該等OLED顯示器之伽瑪值皆大於2.0為止，最 後進入步驟606，上述伽瑪校正結束。
經過伽瑪校正後，控制器503分別輸出第一顯示驅動電壓初始值(Vdrive(initial))及第二顯示驅動電壓初始值(V’drive(initial))至第一OLED顯示器510及第二OLED顯示器512，並以該等顯示驅動電壓初始值為基準，控制器503可以該等顯示驅動電壓初始值作為第一顯示驅動電壓的預設電壓及第二顯示驅動電壓的預設電壓。接著，控制器503根據第一裝置溫度及第二裝置溫度的變化動態調整第一顯示驅動電壓及第二顯示驅動電壓，用以控制第一OLED顯示器510及第二OLED顯示器512的亮度表現，使該等OLED顯示器的該亮度表現一致。其中，控制器503根據裝置溫度控制顯示驅動電壓的方法請參考第3圖之顯示驅動電壓調整方法流程圖，在此不再贅述。
接著，請參考第7圖，第7圖係根據本發明第一實施例之控制亮度之方法流程圖，該控制亮度之方法係用於包括第一OLED顯示器210、第一溫度感應器220及控制器230之頭戴式顯示裝置200。配合參考本發明第一實施例之第2圖，在步驟701中，藉由控制器230，輸出影像資料至第一OLED顯示器210，顯示該影像資料。在步驟702中，藉由第一溫度感應器220，感應第一OLED顯示器210之第一裝置溫度。在步驟703中，藉由控制器230，輸出第一顯示驅動電壓至第一OLED顯示器210，並根據第一裝置溫度的變化調整第一顯示驅動電壓，用以控制第一OLED顯示器210的亮度表現。另外，在步驟703結束後，可回到步驟702，控制器230持續感應第一裝置溫度。
此外，在步驟703中，控制第一OLED顯示器210的亮度表現，係量測第一OLED顯示器210之伽瑪值至少大於2.0，且貼近標準值2.2。值得注意的是，在步驟703中，藉由控制器230判斷，當第一裝置溫度等於預設溫度(例如：室溫25℃)時，第一顯示驅動電壓為預設電壓(例如：預設電壓為3.6V)，當第一裝置溫度大於預設溫度時，降低第一顯示驅動電壓，當第一裝置溫度小於預設溫度時，增加第一顯示驅動電壓。此外，在步驟701中，還可以藉由頭戴式顯示裝置200提供一虛擬實境(Virtual Reality)或一擴增實境(Augmented Reality)功能，藉由控制器230產生虛擬實境或擴增實境影像，由第一OLED顯示器210顯示。
第8圖係根據本發明第二實施例之控制亮度之方法流程圖，該控制亮度之方法係用於包括第一OLED顯示器510、第二OLED顯示器512、第一溫度感應器520、第二溫度感應器522、第一RGB感應器570、第二RGB感應器572及控制器530之頭戴式顯示裝置500。在此方法流程圖中，和第7圖之第一實施例之方法流程圖相同步驟如前所述，在此不再贅述。配合參考本發明第二實施例之第5圖，在步驟801中，藉由第一RGB感應器570，對第一OLED顯示器510做灰階量測；藉由第二RGB感應器572，對第二OLED顯示器512做灰階量測；藉由控制器530透過該等RGB感應器，用以進行該等OLED顯示器之伽瑪校正。伽瑪校正完成後，接著，進入步驟802，藉由控制器530，輸出影像資料至第一OLED顯示器510及第二OLED顯示器512，顯示該影像資料。在步驟803中，藉由第一溫度感應器 520，感應第一OLED顯示器510之第一裝置溫度；藉由第二溫度感應器522，感應第二OLED顯示器512之第二裝置溫度。在步驟804中，藉由控制器530，輸出第一顯示驅動電壓至第一OLED顯示器510，根據第一裝置溫度的變化，調整第一顯示驅動電壓；輸出第二顯示驅動電壓至第二OLED顯示器512，根據第二裝置溫度的變化，調整第二顯示驅動電壓，用以控制第一OLED顯示器510及第二OLED顯示器512的亮度表現，使該等OLED顯示器的亮度表現一致。
此外，在步驟801中，該伽瑪校正包括分析該等OLED顯示器的伽瑪值(Gamma value)，計算該等OLED顯示器的伽瑪差值，若該瑪值差值大於0.1，則分別調整第一顯示驅動電壓及第二顯示驅動電壓的初始值，使得該瑪值差值小於或等於0.1，且該等OLED顯示器的伽瑪值皆大於2.0。其中，在步驟801中，藉由控制器530進行該伽瑪校正係選取灰階(gray level)2~8做灰階量測，用以加快量測及調整的速度。值得注意的是，上述流程中，步驟801之伽瑪校正並不限於步驟802之前完成，步驟801可在控制器530接收一伽瑪校正指令後執行，本發明不限定於此。
因此，透過本發明之頭戴式顯示裝置與其控制亮度方法，利用溫度感應器追蹤OLED顯示器的溫度變化，並在不同的溫度下，透過控制器同時進行兩片OLED顯示驅動電壓的控制，以動態方式即時性調整亮度表現，以解決原先影像在偏暗階的灰階亮度跳階成較亮的灰階亮度之現象，改善頭戴式OLED顯示器會隨著溫度變化導致影像品質衰減的問題，並且 讓兩眼保有相同的影像品質，為使用頭戴式顯示裝置的虛擬實境，增添更好的使用者體驗。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (16)

  1. 一種頭戴式顯示裝置，包括：一第一OLED(Organic Light-Emitting Diode)顯示器，用以顯示一影像資料；一第一溫度感應器，配置於該頭戴式顯示裝置內，用以感應該第一OLED顯示器之一第一裝置溫度；以及一控制器，電性連接該第一OLED顯示器及該第一溫度感應器，輸出該影像資料及一第一顯示驅動電壓至該第一OLED顯示器，並根據該第一裝置溫度的變化調整該第一顯示驅動電壓，用以控制該第一OLED顯示器的亮度表現。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之頭戴式顯示裝置，還包括：一第二OLED顯示器，用以顯示該影像資料；一第二溫度感應器，配置於該頭戴式顯示裝置內，用以感應該第二OLED顯示器之一第二裝置溫度；該控制器電性連接該第二OLED顯示器及該第二溫度感應器，輸出該影像資料及一第二顯示驅動電壓至該第二OLED顯示器，並根據該第二裝置溫度的變化調整該第二顯示驅動電壓，用以控制該第二OLED顯示器的該亮度表現，使該等OLED顯示器的該亮度表現一致。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之頭戴式顯示裝置，還包括：一第一RGB感應器，對該第一OLED顯示器做灰階量測；一第二RGB感應器，對該第二OLED顯示器做灰階量測；該控制器透過該等RGB感應器，用以進行該等OLED顯示器之伽瑪校正。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之頭戴式顯示裝置，其中該伽瑪校正包括分析該等OLED顯示器的伽瑪值(Gamma value)，計算該等OLED顯示器的伽瑪差值；該控制器根據該伽瑪差值，調整該第一顯示驅動電壓及/或該第二顯示驅動電壓，使該伽瑪差值不大於一限定值，且使該等OLED顯示器的伽瑪值皆大於一設定值。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之頭戴式顯示裝置，其中該控制器進行該伽瑪校正係選取一少數灰階做該灰階量測，用以加快量測及調整的速度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之頭戴式顯示裝置，其中控制該第一OLED顯示器的該亮度表現，係量測該第一OLED顯示器之伽瑪值至少大於2.0，且貼近標準值2.2。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之頭戴式顯示裝置，其中當該第一裝置溫度等於預設溫度時，該第一顯示驅動電壓為一預設電壓，當該第一裝置溫度大於該預設溫度時，降低該第一顯示驅動電壓，當該第一裝置溫度小於該預設溫度時，增加該第一顯示驅動電壓。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之頭戴式顯示裝置，其中該頭戴式顯示裝置提供一虛擬實境(Virtual Reality)或一擴增實境(Augmented Reality)功能，藉由該控制器產生虛擬實境或擴增實境影像，由該第一OLED顯示器顯示。
  9. 一種控制亮度方法，用於包括一第一OLED顯示器、一第一溫度感應器及一控制器之頭戴式顯示裝置，該方法包括：藉由該控制器，輸出一影像資料至該第一OLED顯示器， 顯示該影像資料；藉由該第一溫度感應器，感應該第一OLED顯示器之一第一裝置溫度；藉由該控制器，輸出一第一顯示驅動電壓至該第一OLED顯示器，並根據該第一裝置溫度的變化調整該第一顯示驅動電壓，用以控制該第一OLED顯示器的亮度表現。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該頭戴式顯示裝置還包括一第二OLED顯示器及一第二溫度感應器，該方法還包括：藉由該控制器，輸出該影像資料至該第二OLED顯示器，顯示該影像資料；藉由該第二溫度感應器，感應該第二OLED顯示器之一第二裝置溫度；藉由該控制器，輸出一第二顯示驅動電壓至該第二OLED顯示器，並根據該第二裝置溫度的變化調整該第二顯示驅動電壓，用以控制該第二OLED顯示器的該亮度表現，使該等OLED顯示器的該亮度表現一致。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該頭戴式顯示裝置還包括一第一RGB感應器及一第二RGB感應器，該方法還包括：藉由該第一RGB感應器，對該第一OLED顯示器做灰階量測；藉由該第二RGB感應器，對該第二OLED顯示器做灰階量測； 藉由該控制器透過該等RGB感應器，用以進行該等OLED顯示器之伽瑪校正。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該伽瑪校正包括分析該等OLED顯示器的伽瑪值(Gamma value)，計算該等OLED顯示器的伽瑪差值；該控制器根據該伽瑪差值，調整該第一顯示驅動電壓及/或該第二顯示驅動電壓，使該伽瑪差值不大於一限定值，且使該等OLED顯示器的伽瑪值皆大於一設定值。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中藉由該控制器進行該伽瑪校正係選取一少數灰階做該灰階量測，用以加快量測及調整的速度。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中控制該第一OLED顯示器的該亮度表現，係量測該第一OLED顯示器之伽瑪值至少大於2.0，且貼近標準值2.2。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中當該第一裝置溫度等於預設溫度時，該第一顯示驅動電壓為一預設電壓，當該第一裝置溫度大於該預設溫度時，降低該第一顯示驅動電壓，當該第一裝置溫度小於該預設溫度時，增加該第一顯示驅動電壓。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之方法，還包括：藉由該頭戴式顯示裝置提供一虛擬實境(Virtual Reality)或一擴增實境(Augmented Reality)功能，藉由該控制器產生虛擬實境或擴增實境影像，由該第一OLED顯示器顯示。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI669535B (zh) * 2018-12-05 2019-08-21 宏碁股份有限公司 頭戴式裝置及頭戴式裝置的亮度調整方法
US11011110B1 (en) * 2019-10-24 2021-05-18 Dell Products L.P. Organic light emitting diode display thermal management
US20210389602A1 (en) * 2020-06-12 2021-12-16 Optotune Ag Display unit and method for operating a display unit
CN112735336A (zh) * 2020-12-30 2021-04-30 合肥视涯显示科技有限公司 一种显示面板及其控制方法、显示装置
CN112599094B (zh) * 2020-12-31 2021-10-26 南京国兆光电科技有限公司 一种基于温度反馈的oled器件自适应亮度补偿方法及系统
JP2024024477A (ja) * 2022-08-09 2024-02-22 キヤノン株式会社 表示装置、制御方法およびプログラム

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4107240B2 (ja) * 2004-01-21 2008-06-25 セイコーエプソン株式会社 駆動回路、電気光学装置及び電気光学装置の駆動方法、並びに電子機器
EP2429199B1 (en) * 2010-09-13 2018-02-21 LG Electronics Inc. Image display apparatus and method for operating the same
US9690099B2 (en) * 2010-12-17 2017-06-27 Microsoft Technology Licensing, Llc Optimized focal area for augmented reality displays
US10852838B2 (en) * 2014-06-14 2020-12-01 Magic Leap, Inc. Methods and systems for creating virtual and augmented reality
KR102412107B1 (ko) * 2015-10-29 2022-06-24 엘지디스플레이 주식회사 휘도 제어장치와 이를 포함하는 표시장치
WO2017149526A2 (en) * 2016-03-04 2017-09-08 May Patents Ltd. A method and apparatus for cooperative usage of multiple distance meters
CN105741763B (zh) * 2016-03-31 2018-01-30 深圳市华星光电技术有限公司 消除OLED显示面板Mura的方法
US11921921B2 (en) * 2016-11-11 2024-03-05 Matthew Hurst Electroencephalograph-based user interface for virtual and augmented reality systems
US10536273B2 (en) * 2017-06-27 2020-01-14 Dell Products, L.P. Multi-factor authentication in virtual, augmented, and mixed reality (xR) applications

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