电子设备和显示控制方法_2

文档序号:9750529阅读:来源:国知局
二预定条件的柱状体外围。
[0064]以下,将进一步参考图3A到图3D描述固定装置的第一配置示例到第四配置示例。在该图3A到图3D中,为了描述的简洁和清楚,仅仅示出了所述电子设备100中的本体装置101和固定装置102。
[0065]具体地,图3A和图3B分别图示所述固定装置102与所述本体装置101连接的两种固定状态。在如图3A所示的第一固定状态下,所述固定装置102与所述本体装置101形成闭环的环状空间,其中所述固定装置102与所述本体装置101分别构成环状空间的一部分。在如图3B所示的第二固定状态下,所述固定装置102与所述本体装置101形成具有小开口的近似环状空间,其中所述固定装置102与所述本体装置101分别构成环状空间的一部分。在本发明的一个优选实施例中,所述本体装置101为智能手表的表盘部分,而所述固定装置102为智能手表的表带部分。由所述本体装置101和所述固定装置102形成的所述环状空间或所述近似环状空间能围绕在作为所述柱状体的智能手表的用户的手腕周围,并且所述环状空间或所述近似环状空间的直径大于用户手腕的直径而小于用户拳头的直径。
[0066]此外,所述环状空间或所述近似环状空间当然也可以由所述固定装置102单独形成。如图3C和图3D所示,所述本体装置101可以布置在所述固定装置102上(即,所述本体装置101以面接触的方式附接到所述固定装置102),以便仅有所述固定装置102自身形成用于外绕所述柱状体的所述环状空间(图3C)或所述近似环状空间(图3D)。所述固定装置102布置有诸如搭扣、摁扣、拉链等的固定机构(未示出)。
[0067]返回图2A和图2B,进一步描述电子设备100的配置。
[0068]更具体地,如图2A和图2B所示,所述本体装置101上布置有处理单元103和第一显示单元104。所述处理单元103用于生成要显示的图像以及执行显示控制。所述第一显示单元104用于输出第一图像。更具体地,所述第一显示单元104在所述处理单元103所执行的显示控制之下,输出由所述处理单元103所生成的第一图像。在图2A示出的电子设备100中,所述第一显示单元104布置在所述本体装置101上。然而,本领域的技术人员容易理解的是,本发明不限于此。例如,在图2B示出的电子设备100中,所述第一显示单元104也可以布置在所述固定装置102上。
[0069]更具体地,当所述电子设备100包括多个第一显示单元104时,显然的是,这些第一显示单元104可以分别地设置在所述本体装置101和/或所述固定装置102上。
[0070]然而,当所述电子设备100包括仅仅一个第一显示单元104时,由于该第一显示单元104可能由多个独立的功能模块构成,所以这些功能模块也可以分别地设置在所述本体装置101和/或所述固定装置102上,也就是说,该单独的第一显示单元104也可以设置在所述本体装置101和/或所述固定装置102上。例如,当所述第一显示单元104是诸如近眼光学显示系统时,如果将近眼光学显示系统狭义地理解为仅仅包括第一可视部分时,则所述第一显示单元104可以设置在所述本体装置101或所述固定装置102上。相反地,如果将近眼光学显示系统广义地理解为包括第一可视部分、透镜组、内部成像单元等功能模块时,则显然,这些不同的功能模块可以分别地设置在所述本体装置101和/或所述固定装置102上。
[0071]此外,所述第一显示单元104优选地为遵循各种显示原理的显示单元。例如,所述第一显示单元104可以为近眼光学显示系统。
[0072]更具体地,所述第一显示单元104可以包括第一可视部分1041,所述第一可视部分1041为所述第一显示单元104中由用户观看从而感知显示内容的部分。也就是说,如下所述第一显示单元104取决于其原理,包含多个部件,而其中所述第一可视部分1041是由用户实际观察到图像内容显示的区域。这时,在上面描述的所述第一显示单元104的位置实际上可以指的是所述第一可视部分1041的位置。
[0073]以下将参考图4A到图4D以及图5A到图5C具体描述所述第一显示单元104的原理和实施方式。
[0074]图4A图示了根据本发明实施例的电子设备中所采用的近眼光学显示系统的原理图。在根据本发明实施例的电子设备中,采用近眼光学显示系统作为所述第一显示单元104。如图4A所示,近眼光学显示系统中的微显示器单元201发出的与其所显示的图像对应的光线经由诸如透镜组的光学组件202接收并且进行相应的光路转换。结果,光路转换之后的光线进入观看者的瞳孔203,形成放大的虚像。
[0075]图4B到图4D进一步示出基于如图4A所示的原理图的三种【具体实施方式】。具体地,图4B图示的技术方案采用了折衍混合曲面设计,其中透镜组204对应于图4A中所示的光学组件202,从而减小了所需的镜片体积。图4C图示的技术方案采用了自由曲面设计,其中包括曲面1、曲面2和曲面3的自由曲面透镜组205对应于图4A中所示的光学组件202,从而进一步减小了所需的镜片体积。图4D图示的技术方案则采用了平行平板设计,其中除了对应于图4A中所示的光学组件202的透镜组206外,还包括光波导片207。通过利用光波导片207,在减小所需的镜片厚度的情况下,对于形成放大的虚像的光线的出射方向(即,放大的虚像的显示方向)进行诸如平移的控制。本领域的技术人员容易理解的是,根据本发明实施例的电子设备中所采用的近眼光学显示系统不限于以上图4B到图4D所示,而是还可以采用诸如投影式目镜设计的其他实施方式。
[0076]图5A到图5C图示了根据本发明实施例的电子设备中的显示单元的示意图。根据本发明实施例的电子设备100中的第一显示单元104采用以上参考图4A到图4D描述的近眼光学显示系统。所述第一显示单元104包括第一显示组件301和第一光学组件302 (图5A到图5C中的第一光学组件302A到302C),所述第一显示组件301用于显示第一图像;所述第一光学组件302用于接收从所述第一显示组件301发出的与所述第一图像对应的光线,并对所述第一图像对应的光线进行光路转换,以形成所述第一图像对应的放大虚像。
[0077]具体地,在图5A中,所述第一显示组件301可以为微显示器,而所述第一光学组件302A由透镜组形成。该透镜组形成与所述第一显示组件301显示的所述第一图像对应的放大虚像。
[0078]在图5B中,所述第一显示组件301也可以为微显示器,而所述第一光学组件302B由在设备内进行多次反射的光学器件形成。在此情况下,与图4A所示的所述第一光学组件302A相比,可以节约第一显示单元104所需的空间大小,从而便于更加小型化的电子设备的设计和制造。
[0079]在图5C中,所述第一显示组件301也同样可以为微显示器,而所述第一光学组件302C由在设备内在驱动单元(未示出)驱动下进行伸缩变焦的变焦透镜组形成。在此情况下,与图5A所示的所述第一光学组件302A相比,可以通过变焦动态地调整由所述第一显示单元104显示的放大虚像的大小,从而满足用户的不同需要。
[0080]如图5A到图5C所示,由用户实际观察到第一显示单元104的图像内容显示的区域为以上参考图2A和图2B描述的所述第一可视部分1041。
[0081 ] 在以上参考图5A到图5C描述的电子设备100中,所述第一光学组件302的至少一部分为在所述环状空间或所述近似环状空间向外的方向上,透光率满足预定条件的组件。所述第一光学组件302的至少一部分为执行显示时对应于显示图像的区域。更一般地,所述电子设备100在与所述第一光学组件302的至少一部分对应的所述环状空间或所述近似环状空间向外的方向上,透光率满足所述预定条件。具体地,如图4D所示,所述电子设备100在与所述第一光学组件302的至少一部分为放大的虚像的显示方向上对应于光波导片207的部分。由用户眼睛直接观看的光波导片207的部分的透光率满足所述预定条件,而不由用户眼睛直接观看诸如对应于微显示器单元201和透镜组206的部分则不必为透光率满足所述预定条件。所述预定条件可以是透光率大于等于预定值。例如,该预定值可以是30%。优选地,该预定值可以是70%。如此,用户可以透过所述电子设备100观察到自身的皮肤。
[0082]返回图2A和图2B,进一步描述电子设备100的配置。
[0083]更具体地,如图2A和图2B所示,所述本体装置101上还布置有第一检测单元106。所述处理单元103用于执行检测控制。所述第一检测单元106用于在检测区域中检测第一参数。更具体地,所述第一检测单元106在所述处理单元103所执行的检测控制之下,检测该第一参数。在图2A示出的电子设备100中,所述第一检测单元106布置在所述本体装置101上;然而,本领域的技术人员容易理解的是,本发明不限于此。例如,在图2B示出的电子设备100中,所述第一检测单元106也可以布置在所述固定装置102上,只要该第一检测单元106检测区域与所述第一可视部分1041的观看区域至少部分重叠即可。
[0084]在所述电子设备100中可以设置有一个或多个第一检测单元106,所述第一检测单元106可以设置在电子设备100上的各个位置处。
[0085]更具体地,当所述电子设备100包括多个第一检测单元106时,显然的是,这些第一检测单元106可以分别地设置在所述本体装置101和/或所述固定装置102上。
[0086]然而,当所述电子设备100包括仅仅一个第一检测单元106时,由于该第一检测单元106可能由多个独立的功能模块构成,所以这些功能模块也可以分别地设置在所述本体装置101和/或所述固定装置102上,也就是说,该单独的第一检测单元106也可以设置在所述本体装置101和/或所述固定装置102上。例如,当所述第一检测单元106是诸如双目摄像头的视差图捕获单元时,如果将视差图捕获单元狭义地理解为仅仅包括透镜组时,则所述第一检测单元106可以设置在所述本体装置101或所述固定装置102上。相反地,如果将视差图捕获单元广义地理解为包括透镜组、内部成像单元、和快门按钮等功能模块时,则显然,这些不同的功能模块可以分别地设置在所述本体装置101和/或所述固定装置102上。
[0087]如上所述,第一显示单元104可以是近眼光学显示系统,也就是说,只有当用户的眼睛非常接近该第一显示单元104的时候,该用户才能从第一显示单元104的第一可视区域中观看到与第一图像对应的放大虚像。显然,在本发明的实施例中,希望能够基于上述原理来合理地控制第一显示单元104的点亮和关闭,即当用户眼部接近电子设备时,点亮显示;而当用户眼部远离手表时,关闭显示。
[0088]为此,可以根据近眼光学显示系统的正常观看距离(即,观看区域)来设置阈值距离,并且通过接近传感器来检测用户是否进入该正常观看距离。例如,在电子设备100启动之后,如果用户短时间并未操作该电子设备,则为了节约功耗,可以使得电子设备100关闭第一显示单元104的显示。当所述第一显示单元104处于关闭状态时,如果根据接近传感器所获得的第一参数判断出用户与第一可视部分之间的相对距离小于或等于阈值距离,即如果用户进入近眼光学显示系统的正常观看区域,则所述处理单元103可以控制将所述第一显示单元104从所述关闭状态切换至点亮状态。
[0089]相反地,当所述第一显示单元104处于点亮状态时,如果判断出所述相对距离大于阈值距离,即如果用户离开近眼光学显示系统的正常观看区域,则所述处理单元103可以控制将所述第一显示单元104从所述点亮状态切换至关闭状态,显然这是由于,此时,用户已经无法正常观看到放大虚像,而关闭近眼光学显示系统的显示,可以减少电子设备中无意义的功率消耗。
[0090]为此,在电子设备100启动之后,如果用户选择了关于自动控制第一显示单元104的显示状态的功能,则处理单元103可以激活第一检测单元106进入检测状态。
[0091]由此可见,根据本发明实施例的电子设备,利用包括显示组件和光学系统的放大虚像显示,实现了不受诸如智能手表的穿戴式电子设备本身的尺寸的限制,提供更大尺寸和更高分辨率的图像或视频显示;同时,该电子设备相比于同样用于显示较大影像的微型投影仪,其功耗很低,并且不受使用环境限制,同时也提供了良好的使用隐私性。此外,该电子设备还利用包括各种检测单元的参数检测操作,实现了适合于该穿戴式电子设备的近眼光学显示系统的显示状态控制,从而为电子设备的多种不同使用用途提供了最优的用户体验。
[0092]需要说明的是,尽管上面以处理单元仅仅根据第一检测单元106所获得的第一参数来控制第一显示单元104的显示状态为例进行了说明,但是本发明不限于此。替换地,所述处理单元也可以进一步基于其他控制参数来点亮或关闭第一显示单元。例如,所述处理单元可以进一步对用户离开近眼光学显示系统的正常观看区域的时间进行计时,并且在判断出用户离开近眼光学显示系统的正常观看区域超过预定时间(例如,5秒)时,所述处理单元才控制将所述第一显示单元从所述点亮状态切换至关闭状态。这样,当用户眼睛由于手部抖动等原因而瞬间离开近眼光学显示系统的正常观看区域时,并不会立即关闭近眼光学显示系统的显示,使得系统对于过于频繁的操作会忽略掉,以避免显示单元频繁开关,造成寿命减少。
[0093]在上面的实施例中提供了一种电子设备的显示状态控制方式,其能够在电子设备中通过第一检测单元(例如,接近传感器)检测用户是否进入第一可视部分的观看区域以决定是否开启第一显示单元的显示,从而实现了所述第一显示单元的自动显示控制,减少了用户的手动操作。
[0094]然而,由于普通的接近传感器无法很好地区分靠近电子设备的目标物体是否是用户还是其他干扰物体,所以可能会导致显示单元出现误开启或误关闭,为用户带来不便。
[0095]例如,当所述电子设备是智能手表时,用户往往将该智能手表佩戴在自己的手腕上。这时,如果用户穿着长袖衣服,则在用户的眼部并未靠近该智能手表的情况下,接近传感器可能会由于被衣袖遮挡住而产生错误的判断,误以为是用户进入第一可视部分的观看区域,从而错误地开启第一显示单元,使得白白消耗了电子设备的电量。
[0096]为此,在下面的实施例中,可以将使用一种能够区分目标物体属性的传感器作为该第一检测单元,以避免误判情况的发生。也就是说,这时,该第一检测单元可以是能够区分人体与其他障碍物体的检测单元。
[0097]例如,在一个实施例中,所述第一检测单元106可以包括触控感应单元,用于响应于良导体接近或接触所述检测区域而产生不同强度的电流变化,作为所述第一参数。
[0098]具体地,该第一检测单元106可以是高精度的电容接近传感器,其不但能够检测到人体接触到该传感器时所引起的电流变化,甚至可以检测到在人体在一定程度上靠近该传感器时所引起的电流变化。也就是说,该第一检测单元106可以使用电容式触控感应来记录用户是否进入第一可视部分的观看区域。
[0099]从原理上讲,该电容接近传感器与普通的电容式触摸屏幕十分相似。在电容式触摸屏幕中,可以将触摸屏幕时发生的事件称为触碰事件。电容式触摸通过覆盖在屏幕上的X-Y电极网格工作,运用上面的电压。当有手指靠近电极时,电容会改变,而且可以被测量。通过比较所有电极的测量值,就可以准确定位手指的位置点。相似地,悬浮触控是通过在一个电容触摸传感器上同时运行自电容和互电容来实现的。其中,互电容用于完成正常的触碰感应,包括多点触控;而自电容用于检测悬停在传感器上方的手指。通过利用现有的电容式触碰传感器,降低触碰录入的门槛,就能够识别出悬浮触碰。
[0100]基于上述原理,由于衣服袖子并非良导体,所以当目标物体是衣服袖子、而非人体时,其无法引起检测区域中产生电流变化,因而第一检测单元106不会产生表示人体接近第一可视部分的第一参数,继而,处理单元103也就不会对第一显示单元104的显示状态进行切换。
[0101]相反地,所以当目标物体是用户本身时,随着用户的眼睛接近该第一检测单元106,它将会从接近位置吸走一定幅度的电流,并且用户的眼睛与第一可视部分之间的相对距离越近,它所引起的电流变化程度越大,从而当电流变化幅度超过一定阈值时,可以证明用户的眼睛已经进入第一可视部分的观看区域,这时,处理单元103可以点亮第一显示单元104的显示。另外,随着用户的眼睛逐渐远离该第一检测单元106,它所引起的电流变化程度变小,从而当电流变化幅度小于一定阈值时,可以证明用户的眼睛已经离开第一可视部分的观看区域,这时,处理单元103可以基于用户的设置而选择直接关闭第一显示单元104的显示,或者进一步对其他参数进行判断。
[0102]由此可见,根据本发明实施例的电子设备,利用人体接近传感器避免了由于除了人体之外的其他物体的接近而导致第一检测单元误检测为用户接近的情况,从而避免了电子设备的电量由于误检被白白消耗。
[0103]尽管在上面的实施例中描述了使用人体接近传感器作为第一检测单元来避免误检测的情况发生,然而,本发明不限于此。
[0104]在一个替换实施例中,除了第一检测单元106之外,还可以在电子设备100中进一步设置一个或多个其他检测单元,以检测与电子设备相关的其他一个或多个参数,从而作为控制第一显示单元开启或关闭的进一步依据。
[0105]图6图示了根据本发明另一实施例的电子设备的功能框图。
[0106]如图6所图示的,根据本发明实施例的电子设备100可以包括:处理单元103、第一显示单元104、和第一检测单元106。除此之外,该电子设备100还可以包括:第二检测单元107,用于检测与所述电子设备100相关的第二参数,所述第二参数与第一参数具有不同类型。
[0107]为此,所述第二检测单元107可以为遵循各种采集原理的检测单元,只要其获得的第二参数与第一检测单元106所获得的第一参数类别不同即可,从而使得处理单元103能够至少根据所述第一参数和所述第二参数的组合来控制所述第一显示单元进行状态切换,也就是说,使得处理单元103使得能够基于至少两个维度的参数来判断是否对第一显示单元的显示进行状态切换,以避免出现误操作。
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