CN105579893A - 防眩3d眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一副配置有两个镜片(2)并且用于由用户佩戴的眼镜(1)，所述镜片(2)中的每个都包括能够至少部分地传输或阻挡试图穿过镜片(2)朝向所述用户的入射光的屏幕(8)。所述眼镜(1)被构造为：在第一阻挡模式下通过同时阻挡两个屏幕(8)来减弱入射光的强度，并且在第二阻挡模式下通过交替地阻挡两个屏幕(8)而允许由显示装置(11)传输的数据以3D的形式被看见。

Description

防眩3D眼镜

技术领域

本发明涉及一种防眩3D眼镜。

背景技术

在配置有与传输数据和通知相关的技术的便携式光学装置领域，已知能够看见数据的三维视景的眼镜。该图像由显示装置向佩戴所述眼镜的用户发出。

为了获得三维图像，一种已知的技术在于试图向各个眼睛交替地发出图像。同时，眼镜的镜片包括如下的屏幕，该屏幕掩蔽非预期的图像。因此各个眼睛接收到不同的图像，从而能够重构三维图像。数据和掩蔽的交替以用户不能感知到的频率执行。

也存在具有偏振镜片的眼镜，该偏振镜片过滤以特定波长发出的图像，由此在波长之间进行区分，从而各个眼睛接收到预期的图像。因此，各个眼镜感知到不同的图像，而显示装置同时发出用于两只眼睛的图像。然而，该技术需要特定类型的TV屏幕，与利用不需要此种复杂性的屏幕而起作用的替代技术相反。

此外，其他技术中的眼镜允许试图穿过镜片而到达用户的入射光被减弱，从而避免眩目的风险，诸如太阳镜。

为了避免增加眼镜的副数，并且避免在各种情况下改变眼镜的需求，有利的是具有提供两种功能的单一的一副眼镜，并且因此能够使用该眼镜不仅仅观察三维图像，并且也在眩目的情况下减弱光。

文件CN102707456描述了能够利用可翻转镜片提供两种功能的一副眼镜。镜片的一侧用作观看三维视景，通过将镜片翻转到另一侧，所述镜片用作太阳镜。为此，镜片在一个表面上包括偏振滤波器，并且在镜片的另一表面上包括四分之一玻片。

然而，该解决方案需要操作眼镜。

发明内容

本发明的目的是解决该缺陷，并且为此提出一副配置有两个镜片并且试图由用户佩戴的眼镜，所述镜片每个都包括能够至少部分地传输或掩蔽试图穿过镜片朝向所述用户的入射光的屏幕，所述眼镜被构造为在第一掩蔽模式下通过同时掩蔽两个屏幕而减弱入射光的强度，并且在第二掩蔽模式下经由两个屏幕的交替掩蔽而能够观察到由显示装置发出的数据的三维视景。

因此，改变掩蔽模式是足够，以便从用于三维视景的一副眼镜变换到被构造为减弱光度的一副眼镜。没有必要执行镜片或框架的复杂操作。

根据本发明的可以一起或分别地使用的多个实施例：

-所述眼镜被构造为：在第一掩蔽模式下尤其是以与用于每个眼睛的数据的发出的交替频率相对应的频率并且与所述用于每个眼睛的数据的交替发出同步地交替掩蔽每个屏幕；

-在第二掩蔽模式下，根据所述屏幕的透射系数以预设的频率来执行两个屏幕的同时掩蔽；

-透射系数是可变的；

-所述眼镜被构造成根据入射光的强度调整防眩屏幕的透射系数；

-通过脉宽调制来设定透射系数；

-通过脉宽调制来获得镜片的交替掩蔽；

-以固定频率并且使用可变占空比来执行调制；

-眼镜包括用于控制掩蔽模式的装置，尤其是用于控制每个屏幕的所述占空比的装置；

-控制装置被构造为探测眼镜是否需要被用于减弱入射光的强度，或者是否需要被用于看见三维视景；

-所述控制装置包括光度传感器，所述光度传感器被构造为感测脉冲的光信号的频率；

-所述眼镜包括开关，所述开关被构造为选择所述屏幕的交替掩蔽或同时掩蔽；

-所述屏幕配置有竖直偏振层和水平偏振层；

-所述屏幕配置有布置在两个偏振层之间的液晶层；

-所述屏幕配置有微机电层。

附图说明

参考所附的附图，在以下的仅仅象征性而非限制性的说明的启示下，将能够更好地理解本发明，在附图中：

-图1示意性示出了根据本发明的一副防眩3D眼镜的立体图；以及

-图2示意性示出了根据本发明的眼镜的一个实施例中的控制装置7的操作。

具体实施方式

如图1所示，根据本发明的眼镜1这里具有两个镜片2、两个镜腿3和镜片2固定于其上的框架4。在本发明的说明中，术语镜片表示固定在框架中的物体，眼镜的佩戴者经由该镜片观察位于其前方的场景。镜片2可以由例如有机玻璃或无机玻璃材料制成，但是也可以由对本领域的技术人员而言为此已知的任何其他材料制成。

眼镜1的佩戴者的眼睛位于镜片2的第一侧，并且其观察的场景位于镜片2的第二侧。因此，照射在镜片上的入射光来自第二侧，然后经由镜片2的外表面穿过镜片，并且经由内表面朝向眼镜1的佩戴者射出。

此外，镜片2每个都包括能够至少部分地传输或掩蔽入射光的屏幕8。借助于这些屏幕8，镜片1被构造为在第一掩蔽模式下减弱入射光的强度，并且在第二掩蔽模式下，能够使得能够看见由诸如TV屏幕的显示装置11发出的数据的三维视景。

在第一模式下，通过以预设频率同时掩蔽两个屏幕8能够达到入射光的强度的减弱，其通过平均生成经过眼镜1的入射光的透射系数的平均值。

例如通过脉宽调制来设定透射系数。以固定频率(优选地以至少100Hz的频率)并且利用限定屏幕的透射系数的占空比来执行调制。

因此屏幕8具有周期性地在以下各项值之间变化的光透射系数：

-最大值，在时间t1期间，对于该最大值而言透明度是最大的；和

-最小值，在时间t2期间，对于该最小值而言透明度是最小的。

通过透射为最大值的持续时间t1与周期的持续时间T的比率来确定占空比α，并且因此占空比α从0％变化到100％：

$\mathrm{\α}=\frac{t_1}{T}$

通过改变占空比，相对于光不通过的时间t2，透明度为最大的时间t1被延长或缩短。因而，通过增加t1，占空比增加，并且通过增加t2，占空比减少。透射系数的平均值因而依赖于占空比α的值。占空比是可变的并且根据入射光的光强来选择该占空比。

定位在眼镜1的佩戴者前方的场景因此仅在等于占空比α的一小部分时间内是可见的。通过可变透射屏幕8看到的光度因此相对于实际光度以等于(1-α)的因子减少。

此外，所述眼镜1可以被构造成用于根据入射光的强度来调整屏幕8的透射系数。无论入射光的强度如何，眼镜1因此都能够以基本相同的方式保护用户。

在第二掩蔽模式下，眼镜1能够经由两个屏幕8的交替掩蔽而使得能够看见由显示装置11发出的数据的三维视景。显示装置11以用户不能察觉到的屏幕交替地显示两个图像，每个图像试图用于用户的两个眼睛中的一个。两个图像被构造为允许用户形成单个的三维图像。

同时地，屏幕8交替地使光通过，从而各个眼睛接收预期的图像。为此，各个屏幕8的掩蔽以与显示装置11发出的数据的交替频率相对应的频率与用于各个眼睛的数据的交替发出相关联。

与第一模式类似，每个镜片2依靠屏幕8的交替掩蔽通过脉宽调制获得，该调制以固定的频率并且使用可变的占空比来执行。

对于两种模式，眼镜有利地包括用于控制各个屏幕8的掩蔽模式和占空比的装置7。因此，占空比是可变的，并且优选地根据用于第一模式的入射光的光强并且根据第二模式中的由显示装置11显示的数据的交替频率来选择该占空比。控制装置7被电池6供电。

在第一实施例中，眼镜1包括开关9，该开关9被构造为选择所述屏幕8的交替掩蔽或同时掩蔽。开关9修改屏幕8的控制参数，从而从交替掩蔽模式过渡到同时掩蔽模式，并且反之亦然。例如，对于同时掩蔽模式而言，屏幕8以250Hz的频率掩蔽入射光，从而减弱入射光。在交替模式下，屏幕8例如以72Hz的频率交替地掩蔽入射光，该频率与某一3D显示装置11的数据显示频率相对应。

在可能与之前的实施例组合的第二实施例中，控制装置7被构造为探测眼镜1是否需要被用来减弱入射光的强度，或者是否需要能够看见三维视景。为此，控制装置7例如包括光度传感器，从而感测脉冲的光信号的频率。因此，如果传感器接收与由显示装置11发出的三维视景信号相对应的信号，那么控制装置7命令屏幕8交替掩蔽。相反地，如果传感器接收非脉冲的入射光或者在不同的频率范围内脉冲的入射光，那么控制装置命令屏幕8同时掩蔽，从而减弱用于用户的光度。

控制装置7还可以包括无线连接装置，从而远程地接收关于操作模式的信息以进行选择。例如，3D的TV屏幕将信号传输到控制装置7，从而选择三维模式。

在第一实施例中，屏幕8配置有放置在镜片2上的竖直偏振层和水平偏振层，和布置在两个偏振层之间的液晶层。每个偏振层分别在不同方向上使入射光偏振。在液晶层中，偏振光的方向被液晶改变。液晶的取向确定光的偏振方向。因而，当液晶被取向成将偏振改变成与下面的偏振层的方向相同的方向时，光传输通过。相反，如果方向是不同的，则光不透射到眼镜1的佩戴者。

通过在时间t1期间将液晶取向在与下面的偏振层的方向相同的方向上从而传输光线，然后通过在时间t2期间将液晶取向在不同方向上从而来阻挡光线，来执行调制。

在第二实施例中，屏幕8配置有放置在镜片2上的MEMS类型的微机电层(MEMS表示微机电系统)。该层由阻挡或传输入射光的可电驱动的微电子元件组成。微机电系统例如是文件US7684105中描述的类型。此处，依靠微机电层的致动，通过在时间t1期间使得入射光穿过并且在时间t2期间阻挡入射光来执行调制。

在图2中，示出了根据一个实施例的控制装置7，其中，眼镜接收无线链路上的信息。控制装置7包括由电池6供电的充电器13，和连接器12，连接器用于眼镜需要被插上电力供给线缆的情况，尤其是给电池6再充电的情况。充电器13给所述控制装置7的其他部件供电。

此外，控制装置7包括电子蓝牙通信芯片10，其接收用于确定眼镜的掩蔽模式的信息15，或者甚至关于周围光度的信息。芯片10通过石英电子时钟11计时，并且将关于屏幕8的模式以及掩蔽频率的数据传输到控制单元14。这些数据允许眼镜在三维视景模式或者减弱入射光的强度的模式下使用。

因此，控制单元14控制各个屏幕8的掩蔽，从而它们同时或者交替地以与眼镜的操作模式相对应的预设频率阻挡光。

在具体应用中，眼镜被用作用于辅助驾驶机动车辆的装置。该应用通过示例的方式给出，并且本发明的眼镜的应用不限于该示例。

具体地，在晴天时，尤其在黄昏时期，当太阳在地平线以上的高度较低时，车辆前方的道路场景被明亮地照射。司机因此具有不仅被眩目的危险，还具有不能够区别该道路场景中对其安全重要的细节(例如警示附近危险源的道路标记)或其驾驶所在路面的状态的危险。夜间驾驶存在相同的情况，其中司机可能被其它车辆的灯眩目。眩目在夜间也可能是相当严重的，当在相对的方向上行驶的车辆在它们的灯点亮并且指向司机的方向的情况下相遇时。

眼镜然后用于保护佩戴该眼镜的司机或乘客以防止任何形式的眩目或入射光强度的极大变化。

借助于该发明，眼镜另外使得能够观察到以三维的形式显示的信息。该信息例如是驾驶相关信息，诸如传统地被显示在仪表板上的信息。该信息可能以三维的形式被显示在平视显示(head-updisplay，HUD)屏幕上，或者甚至显示在仪表板的屏幕上。

此外，3D的TV屏幕可以出现在用于乘客的乘客舱中。该眼镜因此允许这些乘客以此种格式观看电影或其他视频。

本发明因此在该应用中为司机和/或乘客提供一副自适应眼镜，从而在第一操作模式下调节到达他眼中的光的量，并且也允许他在第二操作模式中观察到三维信息。因此，单独的一副眼镜足以提供两种不同的功能，防眩功能和能够观察到三维信息的功能。

根据本发明的眼镜的另一个示例性的应用被设想为用于在夜间驾驶的车辆司机，诸如在专利申请FR2988493中说明的那样，该申请的内容通过引用纳入此文中。在该专利申请中，与第一掩蔽模式相对应的防眩功能与由车辆的光所提供的亮度相关联，从而减弱在相对的方向上行驶的车辆的眩目，同时保证保持充足的司机可以感知到的路面的亮度。因此，当以此方式以及在能够进行三维查看的模式下在夜间行驶时都能够使用该眼镜。

Claims (15)

1.一副配置有两个镜片(2)并且用于由用户佩戴的眼镜(1)，所述镜片(2)每个都包括能够至少部分地传送或掩蔽试图穿过镜片(2)朝向所述用户的入射光的屏幕(8)，所述眼镜(1)被构造为在第一掩蔽模式下通过同时掩蔽两个屏幕(8)来减弱入射光的强度，并且在第二掩蔽模式下经由两个屏幕(8)的交替掩蔽而能够看见由显示装置(11)发出的数据的三维视景。

2.根据权利要求1所述的眼镜，其中，所述眼镜被构造为在第一掩蔽模式下以与用于每个眼睛的数据的发出的交替频率相对应的频率并且与所述用于每个眼睛的数据的交替发出同步地交替掩蔽每个屏幕(8)。

3.根据权利要求1或2所述的眼镜，其中，在第二掩蔽模式下，根据所述屏幕(8)的透射系数以预设的频率来执行两个屏幕(8)的同时掩蔽。

4.根据权利要求3所述的眼镜，其中，透射系数是可变的。

5.根据权利要求4所述的眼镜，其中，所述眼镜(1)被构造成根据入射光的强度调整屏幕(8)的透射系数。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的眼镜，其中，通过脉宽调制来设定透射系数。

7.根据前述权利要求中任一项所述的眼镜，其中，通过脉宽调制来实现镜片(2)的交替掩蔽。

8.根据权利要求6或7所述的眼镜，其中，以固定频率并且使用可变占空比来执行调制。

9.根据权利要求8所述的眼镜，其中，眼镜(1)包括用于控制每个屏幕的占空比的控制装置(7)。

10.根据权利要求9所述的眼镜，其中，控制装置(7)被构造为探测眼镜是否需要被用于减弱入射光的强度，或者是否需要被用于看见三维视景。

11.根据权利要求10所述的眼镜，其中，所述控制装置包括光度传感器，所述光度传感器被构造为感测脉冲光的信号的频率。

12.根据前述权利要求中任一项所述的眼镜，包括开关(9)，所述开关被构造为选择所述屏幕(8)的交替掩蔽或同时掩蔽。

13.根据前述权利要求中任一项所述的眼镜，其中，所述屏幕(8)配置有竖直偏振层和水平偏振层。

14.根据权利要求11所述的眼镜，其中，所述屏幕(8)配置有布置在两个偏振层之间的液晶层。

15.根据权利要求1至10中任一项所述的眼镜，其中，所述屏幕(8)配置有微机电层。