减少发光二极管阵列中的峰值电流使用制造技术

实施例涉及在发射帧的第一子帧期间驱动第一颜色的第一发光二极管(LED)发光，在发射帧的第二子帧期间驱动第二颜色的第二LED发光，以及在发射帧的第二子帧期间驱动第三颜色的第三LED发光。从第一、第二和第三LED发射的光被引导到反射镜上，该反射镜将光反射到图像场的多个像素位置上。第一、第二和第三LED在LED阵列上对齐，使得第一LED与第二LED相距第一距离，以及第一LED与第三LED相距第二距离。以及第一LED与第三LED相距第二距离。以及第一LED与第三LED相距第二距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】减少发光二极管阵列中的峰值电流使用
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年5月9日提交的第20190100204号希腊申请和2019年6月3日提交的第16/430,135号美国申请的优先权。出于所有目的，希腊专利申请第20190100204号和美国申请第16/430,135号的内容通过引用整体结合于此以用于所有目的。
[0003]背景
[0004]本公开涉及一种显示设备，且更具体地说涉及一种显示设备，其中至少一个发光二极管(LED)的子集在不同时间被开启(turn on)以降低峰值电流。
[0005]显示设备通常在虚拟现实(VR)或增强现实(AR)系统中用作头戴式显示器或近眼显示器。显示设备通常包括向观看者的眼睛发射光的LED阵列，以及位于显示器和眼睛之间的光学块。光学块包括接收从阵列发射的光并调节光的定向的光学部件，使得光被投射到像场上以形成图像。为了通过显示设备显示图像，LED阵列发射光，并且光被投射到图像场上的像素位置上。
[0006]在给定的显示设备中，对于用于显示图像的每种颜色(例如，红色、蓝色、绿色)，LED的阵列可以包括大量的LED(例如，2560个LED)，并且同时开启阵列中的所有LED(例如，7,680个LED)消耗大量的瞬时电流。当需要大量电流来驱动LED阵列时，可能需要显示设备的复杂系统设计来向LED阵列提供驱动电流。然而，开发和制造复杂的系统设计是一个耗时且成本高昂的过程。此外，当大量电流用于操作显示设备时，存在硅性能退化的风险，这可能导致缺陷产品的增加和显示设备寿命的缩短。
[0007]概述
[0008]实施例涉及将来自LED阵列的光投射到图像场上，以向用户显示图像。从LED阵列发射的光可以被导向旋转反射镜，并通过位于LED阵列和像场之间的旋转反射镜被重定向到像场。根据反射镜的定向，光被引导以照亮(illuminate)图像场上像素位置的特定子集。当反射镜旋转时，光被投射到像素位置的不同子集上，并且当反射镜扫描整个图像场时，在图像场上生成图像。LED的阵列可以包括用于每种颜色(例如，红色、蓝色、绿色)的多个LED(例如，2560个LED)，这些LED被布置成使得相同颜色的LED在同一行中。当驱动LED阵列发光时，LED的不同子集在发射帧的不同子帧被开启，以减少在给定时间的电流使用。
[0009]在一些实施例中，用于操作LED阵列的每个发射帧被分成两个子帧。在第一子帧期间，第一LED被开启以发射第一颜色(例如红色)的光，而第二颜色(例如绿色)的第二LED和第三颜色(例如蓝色)的第三LED被关闭。在第一子帧之后的第二子帧期间，第一LED被关闭，而第二LED和第三LED被开启。第一LED的行与第二LED的行相距第一距离，以及第三LED的行与第二LED的行相距第二距离，其中第一距离与第二距离不同。至少基于第一子帧和第二子帧的发射时序(timing)来确定第一距离和第二距离，使得从第一LED、第二LED和第三LED发射的光被投射到适当的像素位置上。
[0010]在一些实施例中，每个发射帧被分成三个子帧。在第一子帧期间，第一LED开启，而第二LED和第三LED关闭。在第二子帧期间，第二LED开启，而第一LED和第三LED关闭。在第三子帧期间，第三LED开启，而第一LED和第二LED关闭。第一LED的行与第二LED的行相距第一
距离，且第三LED的行与第二LED的行相距第二距离，其中第一距离和第二距离相等。
[0011]附图简述
[0012]图1是根据实施例的近眼显示器(NED)的透视图。
[0013]图2是根据实施例的图1所示的NED的护眼装置的横截面图。
[0014]图3A是根据实施例的显示设备的透视图。
[0015]图3B示出了根据一个实施例的源组件的框图。
[0016]图4是示出根据实施例的发光二极管(LED)阵列的示意图。
[0017]图5A是示出根据一个实施例的从LED发射的光到图像场的投射的图。
[0018]图5B是示出根据实施例的图像场上的像素位置的行的图。
[0019]图6A是根据实施例的时序图，示出了在单个帧中具有两个子帧的LED的发射模式。
[0020]图6B是根据一个实施例的时序图，示出了在单个帧中具有三个子帧的LED的发射模式。
[0021]图7A
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7C是示出根据实施例的对于具有两个子帧的发射帧，LED将光投射到其上的行的概念图。
[0022]图8A
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8C是示出根据实施例的对于具有三个子帧的发射帧，LED将光投射到其上的行的概念图。
[0023]图9是描绘根据实施例的操作显示设备的过程的流程图。
[0024]附图仅为了说明的目的而描绘本公开的实施例。
[0025]详细描述
[0026]实施例涉及操作显示设备以减少用于显示图像的显示设备的LED阵列的峰值电流使用。代替在显示图像时同时开启阵列上的所有LED，第一颜色的第一LED在发射帧的第一子帧期间被驱动发光，而第二颜色的第二LED被禁用。在相同发射帧的第二子帧期间，第二LED被驱动发光，而第一LED被禁用。
[0027]本专利技术的实施例可以包括人工现实系统或结合人工现实系统来被实现。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整的现实形式，其可以包括例如虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(mixed reality，MR)、混杂现实(hybrid reality)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)内容组合地生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈或它们的某种组合，并且它们中的任何一个都可以在单个通道或多个通道中呈现(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)。可以在各种平台(包括连接到主计算机系统的头戴式显示器(HMD)、独立的HMD、移动设备或计算系统、或者能够向一个或更多个观看者提供人工现实内容的任何其他硬件平台)上实现提供人工现实内容的人工现实系统。
[0028]近眼显示器
[0029]图1是根据实施例的近眼显示器(NED)100的图示。NED 100向用户呈现媒体。由NED 100呈现的媒体的示例包括一个或更多个图像、视频、音频或其某种组合。在一些实施例中，经由外部装置(例如，扬声器和/或耳机)呈现音频，该外部装置从NED 100、控制台(未示出)
或两者接收音频信息并基于音频信息呈现音频数据。NED 100可以作为VR NED操作。然而，在一些实施例中，NED 100可以被修改为也作为增强现实(AR)NED、混合现实(MR)NED或其某种组合操作。例如，在一些实施例中，NED 100可以用计算机生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种显示设备，包括：多个第一发光二极管(LED)，其被配置为至少将第一颜色的光发射到图像场上的对应的多个像素位置上；多个第二LED，其被配置为至少将第二颜色的光发射到所述图像场上的所述多个像素位置上；和控制器，其被配置为：在发射帧的第一子帧期间操作所述第一LED并禁用所述第二LED，以及在所述发射帧的第二子帧期间，操作所述第二LED并禁用所述第一LED。2.根据权利要求1所述的显示设备，还包括与所述第一LED和所述第二LED分离的反射镜，所述反射镜被操作来：在所述发射帧中的一个发射帧的第一子帧期间，将来自所述第一LED的光反射到所述多个像素位置上，以及在所述发射帧中的另一个发射帧的第二子帧期间，将来自所述第二LED的光反射到所述多个像素位置上。3.根据权利要求2所述的显示设备，其中所述多个像素位置是所述图像场中的一行像素位置。4.根据权利要求3所述的显示设备，还包括：多个第三LED，其被配置为将第三颜色的光发射到所述多个像素位置上，其中所述第一LED沿着第一行对齐，所述第二LED沿着平行于所述第一行的第二行在所述第一行的一侧对齐，以及所述第三LED沿着与所述第一行和所述第二行平行的第三行在所述第一行的相反侧对齐。5.根据权利要求4所述的显示设备，其中，所述第三LED在所述第一子帧期间由所述控制器操作，并且在所述第二子帧期间由所述控制器禁用。6.根据权利要求5所述的显示设备，其中所述第一行与所述第二行相距第一距离，并且所述第一行与所述第三行相距第二距离，并且其中所述第一距离是所述第二距离的(n+1/2)倍，其中n是0或大于0的整数。7.根据权利要求4所述的显示设备，其中，所述第三LED由所述控制器在第三子帧期间操作，并且在所述第一子帧和所述第二子帧期间被禁用。8.根据权利要求7所述的显示设备，其中所述第一行与所述第二行相距第一距离，并且所述第一行与所述第三行相距第二距离，并且其中所述第一距离等于所述第二距离。9.一种方法，包括：在发射帧的第一子帧期间操作第一颜色的第一LED，以从所述第一LED发射光；将从所述第一LED发射的光引导到图像场的多个像素位置上；在所述发射帧的所述第一子帧期间禁用第二颜色的第二LED在所述发射帧的第二子帧期间操作所述第二LED，以从所述第二LED发射光；将从所述第二LED发射的光引导到所述图像场的所述多个像素位置上；和在所述发射帧的所述第二子帧期间禁用所述第一LED。10.根据权利要求9所述的方法，其中引导来自所述第一LED的光包括在所述发射帧中的一个发射帧的...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉，
申请(专利权)人：脸谱科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：