WO2019084892A1

WO2019084892A1 - 显示控制方法和头戴显示设备

Info

Publication number: WO2019084892A1
Application number: PCT/CN2017/109229
Authority: WO
Inventors: 谢俊
Original assignee: 深圳市柔宇科技有限公司
Priority date: 2017-11-03
Filing date: 2017-11-03
Publication date: 2019-05-09
Also published as: CN110402411A

Abstract

一种显示控制方法和头戴显示设备。显示控制方法包括以下步骤：(S10)确定当前的瞳距；(S20)根据确定显示器上所显示图像的非重叠区域；(S30)控制显示器对非重叠区域的图像进行亮度补偿。

Description

显示控制方法和头戴显示设备

技术领域

本发明涉及显示技术，特别是一种显示控制方法和头戴显示设备。

背景技术

对于头戴式显示设备例如双目增强现实智能眼镜，左右眼的视野范围不同，且在左右眼相互靠近的视野区域会出现部分重叠。然而，该重叠区域用户观感较佳，而非重叠区的视觉效果较差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种显示控制方法和头戴显示设备。

本发明实施方式的显示控制方法，用于头戴显示设备，所述头戴显示设备包括显示器，所述显示控制方法包括以下步骤：

确定当前瞳距；

根据所述当前瞳距确定双眼视野范围在所述显示器上的非重叠区域；和

控制所述显示器对所述非重叠区域的图像进行亮度补偿。

本发明实施方式的头戴显示设备，所述头戴显示设备包括显示器，所述头戴显示设备还包括处理器，所述处理器用于：

确定当前瞳距；

控制所述显示器对所述非重叠区域的图像进行亮度补偿。

本发明实施方式的头戴显示设备，包括：

显示器；

一个或多个处理器；

存储器；和

一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行上述显示控制方法。

本发明实施方式的显示控制方法和头戴显示设备，根据佩戴头戴显示设备的瞳距确定视野的非重叠区域，并控制显示器对非重叠区域的图像亮度进行补偿，提高画面整体的视觉效果，改善用户体验。

附图说明

本发明的上述优点和附加的方面从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的显示控制方法的流程示意图。

图2是本发明实施方式的头戴显示设备的结构示意图。

图3是本发明实施方式的头戴显示设备显示信息时的重叠区域与非重叠区域的示意图。

图4是本发明实施方式的头戴显示设备显的瞳距与重叠区域、非重叠区域之间关系的示意图。

图5是本发明另一实施方式的显示控制方法的流程示意图。

图6是本发明某些实施方式的头戴显示设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明的描述中，术语“连接”做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下文提供了多种不同的实施方式或例子用来说明本发明的不同结构。为了简化本发明的描述，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚之目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

下面将结合附图对本发明的实施例做详细的说明。

请参阅图1，本发明实施方式的显示控制方法，用于头戴显示设备。头戴显示设备包括两个观看视窗以及与这两光看视窗对应设置的两个显示器，每个显示器对应一观看视窗。具体的，左侧显示器对应左观看视窗，右侧显示器对应右观看视窗。显示控制方法包括步骤：

S10：确定头戴显示设备当前的瞳距；

S20：根据瞳距确定显示器上所显示图像的非重叠区域；和

S30：控制对非重叠区域的图像进行亮度补偿。

请参阅图2至图4，本发明实施方式的电子装置头戴显示设备1000，包括显示器100和处理器200。显示器100提供显示内容供用户观看。步骤S10至步骤S30可以由处理器200实现。

人的双眼注视同一物体时，物体分别在两眼视网膜处成像，并在大脑视觉中枢重叠起来，成为一个完整的、具有立体感的单一物体，也即是双眼单视。头戴显示设备一般将现实内容分屏，切成两半，观看视窗通常包括有多个透镜，透镜将显示内容放大后，显示内容投射于人眼呈现给用户进行观看。

由于双眼的视野范围不同，两个显示器发出的光线投射到用户的眼睛，左侧显示器发出的光线部分投射到右眼，右侧显示器发出的光线部分投射到左眼，也即是说，两侧显示器投射的光线,能进入对应一侧的眼睛，并且有部分进入另外一侧的眼睛。同时进入双眼的部分也即是重叠部分，双眼各自分别能看到的部分为非重叠部分。

可以理解，对于重叠区域，双眼能够接收的总光线强度更大，因此，重叠区的用户观感更加明亮清晰，而对于非重叠区，只有单眼能够看到，视觉效果较黯淡，用户体验较差。

本实施方式中，首先确定头戴显示设备1000当前的瞳距，瞳距一般为用户双眼瞳孔之间的距离，对于头戴显示设备100而言，也即是量观看视窗中心位置的水平距离。可以理解，不同用户的瞳距一般不同，为了使得用户观看到清晰的图像，需要用户瞳孔与观看视窗的中心共线，调节头戴显示设备1000的瞳距可通过例如调解头戴显示设备1000的旋钮或波轮等机械结构的物理方式实现，以与用户瞳孔相匹配。

头戴显示设备1000的瞳距确定后，可确定显示器上所显示图像的重叠区域以及非重叠区域，可以理解，两侧显示器的显示范围能够被双眼的视野范围覆盖，当瞳距越小时重叠区域越大，非重叠区域越小。在一些示例中，重叠区域和非重叠区域可以由用户根据视觉感受确定，例如，在设置时，可提供一幅单色预览图像如白色图像进行显示，用户观看该预览图像选取视觉感受较暗的区域作为非重叠区域，并通过如显示器界面的光标或触控设备等方式选定该非重叠区域。

在另一些示例中，重叠区和非重叠区的确定可以根据调节瞳距的电子元件的反馈实现，例如可通过读取如旋钮等机械元件的刻度确定重叠区域及非重叠区域的大小，又如可由处理器通过读取如电机等电子元件的反馈，确定重叠区域和非重叠区域的大小。

确定非重叠区域后，可通过硬件或图像处理等方式对非重叠区域的所显示的图像进亮度补偿，在一些示例中，硬件方式包括提高显示器在非重叠区域的背光模组的亮度，图像处理方式可包括改变图像中在非重叠区域的像素的亮度，从而改善非重叠区的视觉效果。

当然，对非重叠区域亮度补偿的实现方式不限于本实施例公开的方式。例如还可以包括调节图像的对比度等方式对图像亮度进行补偿。

综上所述，本发明实施方式的显示控制方法和头戴显示设备1000，根据佩戴头戴显示设备1000的瞳距确定所显示图像的非重叠区域，并控制显示器100对非重叠区域的图像亮度进行补偿，提高画面整体的视觉效果，改善用户体验。

请参阅图5，在某些实施方式中，头戴显示设备包括瞳距调节单元，上述显示控制方法包括步骤：

S11:根据瞳距调节单元的输出确定瞳距。

在某些实施方式中，头戴显示设备1000包括瞳距调节单元300。

瞳距调节单元300用于调节两观看视窗之间的距离，以与用户的瞳距相匹配。

在一些实施方式中，瞳距调节单元300可以是旋钮或波轮等机械结构，根据波轮或旋钮转动的刻度值，可获知两观看视窗间的距离也即是瞳距。具体操作中，旋钮旋转一圈能够驱动观看视窗产生的位移是固定的，通过旋钮转动的圈数可获知两观看视窗间的距离。在一些示例中，瞳距调节单元300可以是滑钮，通过拨动滑钮可调节两观看视窗间的距离。根据滑钮的水平位移可获知两观看视窗间的距离。

在一些实施方式中，瞳距调节单元300包括电机和编码器，电机用于驱动观看视窗沿水平方向移动。编码器能够检测电机的旋转角度和旋转位置，通过读取编码器的输出即可获知电机的转动角度。

电机的转动角度与瞳距线性相关。对应关系可在头戴所显示设备1000出厂时通过多组实验测定，并进行存储，在操作过程中，通过编码器的输出确定转动角度后，读取转动角度和瞳距之间的对应关系，即可确定瞳距。

在一些实施方式中，电机可以是步进电机，步进电机具有固定的步距角，每输入一个脉冲，步进电机转动一个固定角度也是步距角。如此，当瞳距调节完成后，根据调节中步进电机输入的脉冲个数以及步距电机的步距角即可确定步进电机的转动角度。

在一些实施方式中，瞳距调节单元300为滑动变阻器。

具体地，请参阅图6，瞳距调节单元300包括有滑动轨道和滑动按钮。用户通过在滑动轨道内滑动滑动按钮来驱动透镜沿左右方向移动从而改变瞳距。

滑动按钮与滑动变阻器的滑动端连接，滑动按钮滑动时带动滑动变阻器的滑动端移动，滑动端滑动到不同的位置，对应不同的电阻值，滑动变阻器的电阻伴随滑动位置呈线性变化。电阻值与瞳距线性相关，对应关系可通过实测定，并进行存储。如此，可将输出电阻值与瞳距相关联，通过读取电阻值确定当前的瞳距。

在某些实施方式中，显示控制方法还包括步骤：

建立非重叠区域与瞳距的对应关系；

步骤S20具体包括：

根据瞳距和对应关系确定非重叠区域。

在一些实施方式中，头戴显示设备1000包括有存储器，存储器可内嵌在头戴显示设备1000中，也可以是独立于头戴显示设备1000外的存储器，并可包括直接存储器存取特征。非重叠区域与当前瞳距的对应关系，可在设计头戴显示设备1000的光学系统时，测定多组不同瞳距下重叠区域与非重叠区域的宽度。对应关系确定后可传送至存储器中进行存储或缓存。在操作过程中，确定瞳距后，处理器200可以从存储器中读取对应关系，并根据瞳距从对应关系中确定非重叠区域的大小。

在某些实施方式中，显示器包括背光源，步骤S30包括步骤：

控制显示器以预定亮度增加值提高与非重叠区域图像对应的背光源的亮度以对非重叠区域进行亮度补偿。

具体地，显示区域与背光源发光区域对应，在确定非重叠区域后，控制与非重叠区域的对应的背光源以预定增加值提高亮度，例如非重叠区域的亮度可以是重叠区的2倍，如此，可以使得重叠区和非重叠区的亮度基本接近。当然，亮度增加值并不限于提高2倍，可以根据用户的观感调节亮度增加值。

在某些实施方式中，显示器包括自发光像素，步骤S30包括步骤：

控制显示器以预定亮度增加值提高与非重叠区域图像对应的自发光像素的亮度以对非重叠区域进行亮度补偿。

具体地，当显示器包括有自发光像素时，例如OLED显示器，每个区域的显示亮度可由对应的自发光像素的驱动电流控制，在确定非重叠区域后，可提高相应区域的驱动电流以预定增加值提高显示亮度。例如非重叠区域的亮度可以是重叠区的2倍，如此，可以使得重叠区和非重叠区的亮度基本接近。当然，亮度增加值并不限于提高2倍，可以根据用户的观感调节亮度增加值。

本发明实施方式的头戴显示设备包括显示器、一个或多个处理器、存储器和一个或多个程序。其中，一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由一个或多个处理器执行。程序用于执行以下步骤：

确定头戴显示设备当前的瞳距；

根据瞳距确定显示器上所显示图像的非重叠区域；和

控制显示器对非重叠区域的图像进行亮度补偿。

在某些实施方式中，头戴显示设备包括瞳距调节单元，程序用于执行以下步骤：

根据瞳距调节单元的输出确定瞳距。

在某些实施方式中，瞳距调节单元包括电机，程序用于执行以下步骤：

根据电机的编码器确定电机的转动角度；和

根据转动角度及转动角度与瞳距之间的对应关系确定瞳距。

在某些实施方式中，瞳距调节单元包括滑动变阻器，程序用于执行以下步骤：

根据滑动变阻器的电阻值及电阻值与瞳距之间的对应关系确定瞳距。

在某些实施方式中，程序用于执行以下步骤：

建立非重叠区域与瞳距的对应关系；

根据瞳距和对应关系确定非重叠区域。

在某些实施方式中，程序用于执行以下步骤：

控制显示器以预定亮度增加值对非重叠区域的图像进行亮度补偿。

在某些实施方式中，显示器包括背光源，程序用于执行以下步骤：

在某些实施方式中，显示器包括自发光像素，程序用于执行以下步骤：

需要说明的是，前述对显示控制方法和头戴显示设备1000的解释说明也适用于本发明实施方式的头戴显示设备，此处不再赘述。

本发明实施方式的计算机可读存储介质，具有存储于其中的指令。当头戴显示设备的处理器执行指令时，头戴显示设备执行本发明实施方式的显示控制方法。前述对显示控制方法和头戴显示设备1000的解释说明也适用于本发明实施方式的计算机可读存储介质，此处不再赘述。

综上所述，本发明实施方式的头戴显示设备和计算机可读存储介质，根据佩戴头戴显示设备的瞳距确定视野的非重叠区域，并控制显示器对非重叠区域的图像亮度进行补偿，提高画面整体的视觉效果，改善用户体验。

在本说明书的描述中，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

一种显示控制方法，用于头戴显示设备，其特征在于，所述头戴显示设备包括两个观看视窗及与所述两观看视窗对应设置的两显示器，所述显示控制方法包括以下步骤：

确定所述头戴显示设备当前的瞳距；

根据所述瞳距确定所述显示器上所显示图像的非重叠区域；和

控制所述显示器对所述非重叠区域的图像进行亮度补偿。
如权利要求1所述的显示控制方法，其特征在于，所述头戴显示设备包括瞳距调节单元，所述确定当前的瞳距具体包括：

根据所述瞳距调节单元的输出确定所述瞳距。
如权利要求2所述的显示控制方法，其特征在于，所述瞳距调节单元包括电机，所述根据所述瞳距调节单元的输出确定所述瞳距的步骤包括：

根据所述电机的编码器的输出确定所述电机的转动角度；和

根据所述转动角度及转动角度与瞳距之间的对应关系确定所述瞳距。
如权利要求2所述的显示控制方法，其特征在于，所述瞳距调节单元为滑动变阻器，所述根据所述瞳距调节单元的输出确定所述瞳距的步骤包括：

根据所述滑动变阻器的电阻值及电阻值与瞳距之间的对应关系确定所述瞳距。
如权利要求1所述的显示控制方法，其特征在于，所述显示控制方法在步骤确定所述头戴显示设备当前的瞳距之前包括：

预先建立非重叠区域与所述瞳距的对应关系；

所述根据所述瞳距确定所述显示器上所显示图像的非重叠区域的步骤具体包括：

根据所述瞳距和所述对应关系确定所述非重叠区域。
如权利要求1所述的显示控制方法，其特征在于，所述控制所述显示器对所述非重叠区域的图像进行亮度补偿的步骤包括：

控制所述显示器以预定亮度增加值对所述非重叠区域的图像进行亮度补偿。
如权利要求6所述的显示控制方法，其特征在于，所述显示器包括背光源，所述控制所述显示器对所述非重叠区域的图像进行亮度补偿的步骤包括：

控制所述显示器以预定亮度增加值提高与所述非重叠区域图像对应的背光源的亮度以对所述非重叠区域进行亮度补偿。
如权利要求6所述的显示控制方法，其特征在于，所述显示器包括自发光像素，所述控制所述显示器对所述非重叠区域的图像进行亮度补偿的步骤包括：

控制所述显示器以预定亮度增加值提高与所述非重叠区域图像对应的自发光像素的亮度以对所述非重叠区域进行亮度补偿。
一种头戴显示设备，其特征在于，所述头戴显示设备包括两个观看视窗及与所述观看视窗对应设置的两显示器，所述头戴显示设备还包括处理器，所述处理器用于：

确定所述头戴显示设备当前的瞳距；

根据所述当前瞳距确定所述显示器上所显示图像的非重叠区域；和

控制所述显示器对所述非重叠区域的图像进行亮度补偿。
如权利要求9所述的头戴显示设备，其特征在于，所述头戴显示设备包括瞳距调节单元，所述处理器用于根据所述瞳距调节单元的输出确定所述瞳距。
如权利要求10所述的头戴显示设备，其特征在于，所述瞳距调节单元包括电机，所述处理器用于：

根据所述电机的编码器的输出确定所述电机的转动角度；和

根据所述转动角度及转动角度与瞳距之间的对应关系确定所述瞳距。
如权利要求10所述的头戴显示设备，其特征在于，所述瞳距调节单元为滑动变阻器，所述处理器用于：

根据所述滑动变阻器的电阻值及电阻值与瞳距之间的对应关系确定所述瞳距。
如权利要求9所述的头戴显示设备，其特征在于，所述处理器用于：

预先建立非重叠区域与所述当前瞳距的对应关系；

根据所述当前瞳距和所述对应关系确定所述非重叠区域。
如权利要求9所述的头戴显示设备，其特征在于，所述处理器用于：

控制所述显示器以预定亮度增加值对所述非重叠区域的图像进行亮度补偿
如权利要求14所述的头戴显示设备，其特征在于，所述显示器包括背光源，所述处理器用于：

控制所述显示器以预定亮度增加值提高与所述非重叠区域图像对应的背光源的亮度以对所述非重叠区域进行亮度补偿。
如权利要求14所述的头戴显示设备，其特征在于，所述显示器包括自发光像素，所述处理器用于：

控制所述显示器以预定亮度增加值提高与所述非重叠区域图像对应的自发光像素的亮度以对所述非重叠区域进行亮度补偿。
一种头戴显示设备，其特征在于，包括：

显示器；

一个或多个处理器；

存储器；和

一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由一个或多个处理器执行，所述程序用于执行如权利要求1-8任一项所述的显示控制方法。
一种计算机可读存储介质，具有存储于其中的指令，当头戴显示设备的处理器执行所述指令时，头戴显示设备执行如权利要求1-8任一项所述的显示控制方法。