CN110291443A - 显示装置和显示方法 - Google Patents
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Abstract
本公开的一个目的是提供即使在执行透射率控制时也在抑制耐久性降低的同时提高响应速度的显示装置(1)。显示装置(1)包括显示单元(10),多个调光装置(140),以及控制器(9)。所述显示单元(10)配置为附接到用户的头部(A),以向用户(A)显示信息。所述多个调光装置(140)的每一个配置为改变透射率,以调节从外部入射的光(L')的强度。所述控制器(9)配置为独立地控制多个调光装置(140)的透射率。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置和显示方法。
背景技术
在用户的头部佩戴公知的头戴型显示装置,在发送外部光的同时,显示在用户眼前显示的信息(参见例如专利文献1)。
公知的头戴型显示装置具有这样的配置:使用调光滤光器由透射率部分地限制来自外部的光,以便使用户容易掌握外部情况,并且使得容易视认所显示的信息(参见例如专利文献2)。
然而,在使用可变透射率的调光滤光器的情况下,虽然具有不损害视认性的优点,但是重复地将透射率改变为几乎不透射外部光(例如,1%)的状态,逐渐使得耐久性降低,这为人们所公知。
为了克服这种缺点,例如,可以想到降低用于光调节的施加电压以减小调光滤光器的负荷,然而,这种配置具有响应速度恶化的另一个缺点。
引文列表
专利文献
【专利文献1】日本专利No.4366944
【专利文献2】日本未审查专利申请公开No.2016-045463
发明内容
技术问题
本发明鉴于上述情况,其目的在于,即使在执行透射率控制时,也在抑制耐久性降低的同时提高响应速度。
解决问题的方案
在本公开的一个方面,提供一种显示装置,包括显示单元,多个调光装置和控制器。显示单元配置为附接到用户的头部,以向用户显示信息。多个调光装置中的每一个配置为改变透射率,以调节从外部入射的光的强度。控制器配置为独立地控制多个调光装置的透射率。
本发明的效果
根据本发明的一个方面,即使在执行透射率控制时,显示装置也可以在抑制耐久性降低的同时提高响应速度。
附图说明
图1是表示根据本公开的实施例的示例性显示装置的视图;
图2是表示根据本公开的实施例的调光滤光器的示例性配置的视图;
图3是表示图1所示的显示装置中的示例性投影光路径的图;
图4是表示佩戴显示装置的视图的一例的图。
图5是表示调光滤光器的示例性层配置的图;
图6是表示调光滤光器的透射率控制的示例性时间特性的曲线图;
图7是表示用于执行显示装置的透射率控制的示例性操作方法的流程图;
图8是示意性地表示多个调光滤波器中的光的透射的图。
图9是用于本公开的实施例中的调光滤光器的调节表;和
图10是表示用于执行显示装置的透射率控制的另一示例性操作方法的流程图。
具体实施方式
图1和2表示作为根据本公开第一实施例的示例性头戴式显示器的眼镜型显示设备1。
在下文中,用户的前向将被称为Z方向,并且在垂直于Z方向的方向中,垂直向上的方向将被称为Y方向,将与Z方向和Y方向垂直的水平方向被称为X方向。
显示装置1包括框架部20,其是附接到用户A的头部的眼镜形外壳;透镜单元10,其在佩戴时配置在用户A的每只眼睛的前面,构成一对显示部。在下文中,在有必要特别区分场合,佩戴时配置在用户A的左眼侧的透镜单元将被称为左侧透镜单元10L,配置在右眼侧的透镜单元被称为右侧透镜单元10R。
如图3所示,显示装置1包括固定到每个透镜单元10的光波导单元30,以及通过光波导单元30朝向用户A的左眼和右眼中的每一个投影图像的图像投影单元40。
显示装置1包括两个调光滤光器(light adjustment filters)140a和140b,作为两个调光装置,改变透射率以调节从外部入射的外部光L'的强度,并且包括控制器9,以独立控制调光滤光器140a和140b的透射率。
在本实施例中,一对调光滤光器140a和140b配置在左侧透镜单元10L和右侧透镜单元10R中的每一个中。配置在外侧作为外部光L'的入射侧的滤光器称为调光滤光器140a,配置在用户A侧、即内侧作为射出侧的滤光器称为调光滤光器140b。
显示装置1还包括安装在透镜单元10上方的传感器60,以检测显示装置1周围的光量。
透镜单元10是丙烯酸树脂制透镜,以部分地透射外部光L'。
虽然这里使用丙烯酸树脂作为透镜单元10,但是该材料可以是其他透明材料,例如聚氯乙烯树脂或聚碳酸酯树脂等透明材料,也可以使用半透明或透射特定波长带的材料,以便部分地透射外部光L'。虽然这里为了方便起见使用术语“透镜”,但是本实施例中的放大率是1倍,并且该术语包括不具有作为一般折射率的光学透镜的功能的部件。
透镜单元10附接到用户A的头部,以将来自图像投影单元40的投影光L向用户A显示,起着作为显示单元的功能。
框架部20具有眼镜形状,并包括一对右和左支撑件21作为眼镜的镜腿,即,一部分适合用户A的太阳穴部分,一对左和右透镜框架22支撑每个镜头单元10。
框架部分20的形状并不限于这种构成。
支撑件21合并图像投影单元40和控制器9,因此,支撑件21用作这些部件的壳体。
一对右和左透镜框架22每个包括框架部20和支撑件21。右和左透镜框架22分别联接到右侧透镜单元10R和左侧透镜单元10L。框架部20包括图像投影单元40和控制器9。支撑件21附设在框架部20,以便安装在用户A的耳朵。透镜框架22的形状不限定于上述构成。
光波导单元30如图3所示,是固定到透镜单元10的丙烯酸制导光通道。在本实施例中,光波导单元30固定到由丙烯酸树脂形成的透镜单元10上以便装配。
入射到光波导单元30内部的投影光L在图3中示意性地表示为直线,实际上投影光L在内壁表面31上进行重复反射的同时以衰减很小状态传输。
光波导单元30优选用透明部件、更进一步说与透镜单元10相同部件形成,但是不限于这种构造。
光波导单元30具有半反射镜32,该半反射镜32配置在光路终端、即用户头部的中心侧。该部件不限于半反射镜32,只要该部件具有光透射性,反射光,也可以是利用全息图的反射部件或具有多级半反射镜的部件。
光波导单元30可以与透镜单元10的表面平行,但是优选具有1°至3°的倾斜而不是平行,以便增加发生光波导单元30的全反射的可能性。
半反射镜32透射外部光L',同时,将来自光波导单元30的投影光L朝向显示装置1的后侧反射,朝向用户的眼睛的方向射出。图像投影单元40,光波导单元30和半反射镜32是用于将图像引导到用户眼睛的光学手段的代表性示例。
图像投影单元40包括用于射出投影光L的发光源41,用于从发光源41收集投影光L以允许投影光L入射在光波导单元30上的投影光学系统42,以及用于显示要投影的图像信息和文本信息的图像显示单元45。
发光源41可以包括LED灯,激光,单色光源和卤素灯等。
投影光学系统42是包括诸如一个或多个光学透镜43和反射镜44等的光学装置的光学系统,将已经赋予图像信息的投影光L传送到光学波导单元30。
控制图像显示单元45以确定要赋予由诸如计算机等外部设备或控制器本身选择的投影光L的图像信息,并控制以应用该图像信息。所谓控制图像信息是例如将图像形成在诸如液晶装置那样的装置上,将图像信息赋予到透过液晶装置传输的投影光L的操作。
例如,可以通过有线或无线方式从显示装置1的外部提供在图像显示单元45上显示的图像。或者显示装置1可以包括可移动存储器(存储卡等),以便经由存储器提供图像。
传感器60是亮度传感器或照度传感器,用作光强度检测器以测量亮度或照度以确定显示装置1周围的亮度。在本实施例中,使用光电二极管作为传感器60。
当假设传感器60在户外使用时,期望传感器60可以测量80000Lx或更高的照度。
控制器9是包括中央处理单元(CPU),只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)的电子设备。
控制器9还包括:透射率控制器91,用于分别独立地控制调光滤光器140a和140b的透射率;以及电源92,用于基于透射率控制器91的信号将电压施加到调光滤光器140a和140b。透射率控制器91基于由传感器60检测的外部光L'的强度,设定每个调光滤光器140a和140b的透射率。
例如,如表1所示,预先记录由传感器60检测的外部光L'的强度,期望的透射率,施加的电压和施加时间,作为调整表,根据该调整表控制施加时间和施加电压。
例如,在表1中,为了从透射率70%状态变化到10%的状态,表示可以施加1.7伏的电压施加六秒钟。在表1中,施加到调光滤光器140a和140b的氧化极的电压,设为正电压,施加到还原极的电压设为负电压。
表1
根据本实施例,电源92将电压施加到调光滤光器140a和140b。
上述显示装置1可用于允许用户通过使用如下机制视认图像。
首先,从发光源41射出的投影光L透过图像显示单元45,从而图像信息赋予到该投影光L。
投影光L通过投影光学系统42入射到光波导单元30,在光波导单元30的内壁表面31全反射的同时,投影光L碰到半反射镜32,向着用户眼睛入射。用户将投影光L识别为在视野中显示的图像,更具体地说,识别为虚拟图像。
用户还同样视认透过透镜单元10和调光滤光器140a及140b的外部光L'。
因此,由外部光L'给与的信息和由投影光L给与的图像信息P重叠显示在用户的视野中。
显示装置1控制调光滤光器140a和140b的透射率,以调节外部光L'和投影光L之间的强度差,以增强视认性。
如上所述,调光滤光器140a和140b通过电控制使得作为从外部入射到显示装置1的光的外部光L'的透射率可变,调整到达用户A的眼睛的外部光L'的强度。换句话说,多个调光滤光器140a和140b沿外部光L'的入射方向排列,外部光L'透过多个调光滤光器140a和140b使其光量变化。
例如,调光滤光器140a和140b使用电致变色装置构成。电致变色装置可以形成在相对可见光透明的玻璃基板上或塑料基板上。使用电致变色装置作为调光滤光器140a和140b,当周围环境中的亮度改变时,调光滤光器140a和140b使得透射率变化,能在视认性良好状态下保持一定。
在此,说明调光滤光器140a和140b的示例性结构。由于调光滤光器140a和140b中的结构的相似性,因此,不加区别地记载为调光滤光器140。
如图5所示,调光滤光器140可以设为格栅结构(cell structure),在显示基板141上形成氧化钛颗粒膜142和显示层143,通过10μm左右的间隔件144粘结对向基板145。在格栅结构内,例如,封入1-乙基-3-甲基咪唑四氰基硼酸盐,作为电解液。
作为显示基板141,例如,可以使用约60mm×60mm的玻璃基板,其中通过溅射制膜ITO形成导电层。氧化钛颗粒膜142可以例如通过旋涂法等将TiO2纳米颗粒分散液(ShowaTitanium公司制SP 210)涂覆在显示基板141的导电层的上面,在约120℃的温度下退火约15分钟形成。
例如,在氧化钛颗粒膜142上通过旋涂法等涂布由以下结构式(化学式1)表示的化合物的1wt%2,2,3,3-四氟丙醇溶液,作为涂布液,形成显示层143。然后,通过在约120℃的温度下进行退火约5分钟,在构成氧化钛颗粒膜142的氧化钛颗粒表面上吸附电致变色化合物,形成显示层143。作为对向基板145,例如,可以使用具有旋涂氧化发色色素的ITO的玻璃基板。
或者例如调光滤光器140可以独立于其他部件制造,可以是可拆卸地连接到透镜单元10的结构。由此,使得调光滤光器140能够根据磨损程度更换,从而保持显示装置1处于能始终维持舒适地观看的状态。
[化学式1]
在使用这种电致变色装置时,若将最小透射率设为10%或更低,使其反复变化,则会降低耐久性,这为人们所公知。
另外,还存在其他问题,例如由于紫外线或可见光引起的劣化,以及因施加电压次数引起的提高重复耐久性。
根据本实施例,每个透镜单元10包括作为调光装置的调光滤光器140a和140b。
该配置使得能够调节外部光L'的强度,能以更高的精度识别投影图像。
同时,当外部光L'的强度特别高时,例如在户外时,当在室外使用时从阴转晴时等,希望将外部光L'的透射率抑制在10%或更低。
为了实现这一点,本实施例使用具有比液晶装置等透射率可选择区域大的电致变色装置作为调光装置。
然而,即使使用电致变色装置,通常,透射率具有如图6中单点划线所示那样的时间特性,为了实现极低的透射率,例如1%的透射率,切换将花费时间(≈电压施加时间长)。
此外,为了解决上述问题,考虑例如增加施加电压等方法,但反复透射率变化会导致重复耐久性降低的缺点。为了提高重复耐久性,期望实现在抑制施加电压的同时缩短电压施加时间的构成。
本实施例使用多个调光滤光器140a和140b,将每个调光滤光器140a和140b的透射率抑制到80%至10%的区域,以便一边抑制重复耐久性降低,一边提高时间响应性。
此外,通过同时驱动多个(在本实施例中为两个)调光滤光器140a,140b,如图6中实线所示,与使用单个调光滤光器的情况相比,可以以更高的速度实现期望的透射率,并且进一步提高了时间响应性。在此,图6的实线表示在具有由单点划线所示的电压-时间特性的两个调光滤光器140重叠执行相同电压、相同时间的电压施加场合的总透射率。
参照图7说明调光滤光器140a和140b的控制。
当显示装置1启动,主电源接通时,从作为控制器9的存储器的ROM读取作为预先设定的外部光L'的强度和调光滤光器140a、140b各自的透射率的组合表的调整表(步骤S101)。
传感器60检测外部光L'的强度(步骤S102)。
透射率控制器91确定传感器60在步骤S102中检测到的强度是否已经改变(步骤S103)。
在步骤S103中,在传感器60检测到的强度变化的条件下,透射率控制器91基于表1的调整表计算施加电压的时间和大小,使得调光滤光器140a和140b的透射率变化(步骤S104)。
本实施例开始同时向调光滤光器140a和140b施加电压,如图6所示,与使用单个调光滤光器将外部光L'的透射率抑制到1%的情况相比,可以在施加相等电压的情况下以更高的速度抑制透射率。
因此,缩短电压施加时间实现施加到各调光滤光器140a和140b的负载的减小,使得可以增强重复耐久性。
本实施例中的每个调光滤光器140a和140b是电致变色装置,因此,即使停止施加电压时也保持先前的透射率。因此,当在步骤S103中外部光L'的强度没有改变时,处理返回到步骤S102继续处理。
控制器9基于调整表确定在预定施加电压下是否已经施加了预定施加时间的电压(步骤S105)。在步骤S105中,当确定已经经过预定施加时间和施加电压获得期望透射率时,透射率控制器91停止向调光滤光器140a和140b施加电压,固定透射率(步骤S106)。
重复执行从步骤S102到步骤S106的操作过程,直到显示装置1的主电源关闭为止(步骤S107)。
此外,如果在本实施例中关闭主电源,则增强调光滤光器140a和140b的透射率(步骤S108),并且处理在高透射率的状态下结束。
如上所述,显示装置1包括佩戴在用户A的头部、以向用户A显示信息的透镜单元10,以及使得透射率可变、调节从外部入射的外部光L'的强度的两个调光滤光器140a和140b。
另外,显示装置1包括透射率控制器91,独立地控制调光滤光器140a和140b的透射率。
利用这种配置,即使在执行透射率控制时,也可以在抑制耐久性降低的同时提高响应速度。
此外,在本实施例中,调光滤光器140a和调光滤光器140b分别同时开始施加电压,因此,透射率同时变化。
该配置可以减少达到预定透射率的时间,从而减小对于调光滤光器140a和140b的负荷,提高重复耐久性。
这也提高了达到由显示装置1设定的透射率的速度。
接下来,说明作为本公开的第二实施例,其中,设定调整表,使得在调光滤光器140a和140b中各自的透射率不同。
在以下说明中,与第一实施例的构成类似的构成由相同的附图标记表示,并且适当地省略说明。
在根据本实施例的说明中,配置在沿外部光L'的入射方向的外侧(外部光L'的入射方向上游侧)的调光滤光器140称为调光滤光器140a,配置在内侧的调光滤光器称为调光滤光器140b。
如表2所示,调光滤光器140a是可变调光装置,其能够以80%,40%,20%和10%的四个阶段控制透射率。
同样,调光滤光器140b是可变光调光装置,其能够以80%,50%,30%,15%和10%的五个阶段控制透射率。
基于来自透射率控制器91到调光滤光器140a和140b的信号,由电压施加部件(例如电源92)独立地施加电压,以改变透射率。
表2
希望的透射率 | 调光滤光器140a透射率 | 调光滤光器140a透射率 |
64% | 80% | 80% |
40% | 80% | 50% |
32% | 40% | 80% |
24% | 80% | 30% |
20% | 40% | 50% |
16% | 20% | 80% |
12% | 40% | 30% |
8% | 10% | 80% |
6% | 20% | 30% |
5% | 10% | 50% |
4% | 40% | 10% |
3% | 10% | 30% |
2% | 20% | 10% |
1.5% | 10% | 15% |
1.0% | 10% | 10% |
实际上可以使得每个调光滤光器140a和140b无级地将透射率改变为任何值,然而,优选通过设为预定n级的多级变化,使得控制器9构成简单化,进一步减小调光滤光器140a和140b的负载。
此外,在配置在外侧的调光滤光器140a和配置在内侧的调光滤光器140b之间不同地设定可选择的透射率使得等级变化,如表2所示,通过调光滤光器140a和140b的组合,增加可实现的等级数。
并且,室外的外部光L'包括可见光和例如紫外线等的具有相对短波长的光线。特别是诸如紫外线那样的短波长区域中的光因被吸收会对调光滤光器产生不利影响或甚至劣化。
另外,透射率越低,产生这种吸收的可能性越高。
也就是说,如图8示意性所示,当具有相同透射率的调光滤光器140a和140b沿着外部光L'的入射方向配置时,光入射发生在配置在外侧的调光滤光器140a上,在外部光L'的强度没有被抑制的状态下入射,因此,可以认为比较易受影响。
相反,入射到配置在内侧的调光滤光器140b的外部光L',因调光滤光器140a抑制光量,可以认为比较难以产生影响。
也就是说,简单地配置调光滤光器140a和调光滤光器140b,产生调光滤光器140a更易受外部光L'影响的状态。
为了解决这个问题,第二实施例为多个调光滤光器140a和140b提供用于形成不同调光等级的调整表。
根据第二实施例的调整表对于期望的透射率,分别规定配置在外侧的调光滤光器140a的透射率和配置在内侧的调光滤光器140b的透射率。
该配置使得调光滤光器140a和140b能够采用相互不同的调光等级,通过组合每个调光滤光器140a和140b的调光等级,可以将光控制到调整表以上的组合数的调光等级。
此外,在本实施例中,在多个调光滤光器140a和140b之中,在外部光L'的入射方向,配置在外侧的调光滤光器140a的透射率比配置在内侧的调光滤光器140b的透射率大。
根据这样的构成,配置在外部光L'的强度相对高的外侧的调光滤光器140a可以通过高透射率来抑制外部光L'的影响。
根据这样的构成,外部光L'对配置在内侧的调光滤光器140b和配置在外侧的调光滤光器140a的影响被均一化,可以抑制施加到调光滤光器140a和140b的负荷使其较小。
在本实施例中,调光滤光器140a和140b具有透射率彼此不同的多个调光等级,通过调光等级的组合控制透射率。
通过上述构成,能以更简单的构成设定比简单地组合相同的调光等级多的调光等级。
接下来,作为本公开的第三实施例,说明如图9所示设定调光滤光器140a和140b的调整表95a和95b。
在本实施例中,控制器9具有用于选择多个调光滤光器140a和140b动作的调整表95a和95b的功能。
在本实施例中,控制调光滤光器140a和140b使其具有相互不同的透射率,并且,在切换显示装置1的主电源的接通/断开的条件下,切换透射率。
具体地说,透射率控制器91包括分别对应于调光滤光器140a和140b的多个调整表95a和95b,透射率控制器91通过显示装置1的接通/断开切换多个调节表95a和95b。
说明上述控制方法。
如图10所示,若显示装置1的主电源接通,则控制器9从ROM读入调整表(步骤S201)。
控制器9判断当前动作模式是第一动作模式还是第二动作模式(步骤S202)。
在此,第一动作模式是将配置在外侧的调光滤光器140a的透射率设定为大于配置在内侧的调光滤光器140b的透射率、抑制调光滤光器140a劣化的模式。
同样,第二动作模式是抑制配置在内侧的调光滤光器140b的劣化的模式。
在步骤S202中,若判断为第一动作模式,则透射率控制器91根据调整表95a设定调光滤光器140a的透射率,根据调整表95b设定调节滤光器140b的透射率(步骤S203)。
同样,若判断为第二动作模式,则透射率控制器91将调光滤光器140a和140b的调整表彼此切换(步骤S204)。即,根据调整表95b设定调光滤光器140a的透射率,根据调整表95a设定调光滤光器140b的透射率。
然后,控制器9通过与步骤S102到S108的同样的操作,控制调光滤光器140a和140b的透射率。
在步骤S107中,当控制器9检测到显示装置1的主电源断开时,控制器9从在步骤S202中确定的当前动作模式切换到不同的动作模式(步骤S205)。
当在第一动作模式中完成透射率设定并且断开主电源后,再次接通主电源直至步骤S202时,显示装置1这次作为第二动作模式动作。即,透射率控制器91根据调整表95b设定调光滤光器140a的透射率,根据调整表95a设定调光滤光器140b的透射率。
此时,调光滤光器140a的透射率低于调光滤光器140b的透射率。
这样,因外部光L'中包含的紫外线等产生的劣化由调光滤光器140a和调光滤光器140b交替地接收,因此,使得外部光L'给与调光滤光器140a和调光滤光器140b的负荷分散。这种配置增强了重复耐久性。
虽然本实施例通过接通/断开显示装置1的主电源执行第一动作模式和第二动作模式之间的切换,但是本公开不限于该配置。
例如,配置在外侧的调光滤光器140a更容易受到外部光L'引起劣化,因此,将配置在内侧的调光滤光器140b的运转率设定为更高,延长作为调光滤光器140a和140b整体的寿命。
或者可以在调光滤光器140a和140b设置检测器,以检测因外部光L'引起的耐久性降低的程度,以检测到预定的耐久性降低作为条件,切换调整表,或者也可以采用其它方法。
此外,也可以如第二实施例所示,使用互相不同的调整表,切换该调整表。
在第一至第三实施例中,透射率因施加电压的大小和时间而变化。
该配置使得调光滤光器140a和140b的透射率能够容易地改变,因此,调光滤光器140a和140b的负载减小,耐久性得到提高。
虽然上面详细说明了期望的实施例,但是本公开不限于上述实施例,在不脱离所附权利要求中描述的范围的情况下,可以对上述实施例进行各种修改和替换。
例如,第一至第三实施例对应于使用双眼型图像显示设备,但对于仅仅用单眼实行投影光的图像信息的图像显示装置,也可以使用同样的构成。
附图标记列表
1 显示装置
10 显示单元(透镜单元)
20 框架部(壳体)
21 支撑件(支撑部)
22 镜头框架
40 图像投影单元
140 调光装置(调光滤光器)(电致变色装置)
A 用户
Claims (8)
1.一种显示装置,包括:
显示单元,配置为附接到用户的头部,以向用户显示信息;
多个调光装置,每一个配置为改变透射率,以调节从外部入射的光的强度;以及
控制器,配置为独立地控制多个调光装置的透射率。
2.根据权利要求1所述的显示装置,
其中,控制器配置为同时改变多个调光装置的透射率。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置,
其中,在所述多个调光装置中,在所述光的入射方向,配置在外侧的第一调光装置的透射率高于配置在内侧的第二调光装置的透射率。
4.根据权利要求1或2所述的显示装置,
其中,所述控制器配置成控制所述多个调光装置,使得各自具有不同的透射率,并以规定间隔互相切换所述不同的透射率。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示装置,
其中,所述多个调光装置具有多个相互不同的调光等级;
其中,控制器配置为通过所述多个相互不同的调光等级的组合控制所述多个调光装置的透射率。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的显示装置,
其中,控制器配置为由施加到所述多个调光装置的电压的放大率和时间控制所述多个调光装置的透射率。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的显示装置,
进一步包括用于检测所述光的强度的光强度检测器;
其中,所述控制器配置为根据由所述光强度检测器检测的强度控制所述多个调光装置的透射率。
8.一种显示方法,包括:
显示信息;
改变多个调光装置的透射率,以调节从外部入射的光的强度;
互相独立地控制所述多个调光装置的所述透射率;以及
根据该信息,用所述多个调光装置调节所述光的透射强度。
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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CN (1) | CN110291443A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109298531A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-01 | 深圳创维新世界科技有限公司 | 光调控装置、虚拟现实头戴显示设备及光调控方法 |
CN111380403A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-07-07 | 湖南源信光电科技股份有限公司 | 一种新型自动瞄准白光瞄准镜 |
CN112505929A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-03-16 | 宁波圻亿科技有限公司 | 一种光学显像系统 |
CN112987389A (zh) * | 2021-05-06 | 2021-06-18 | 深圳市高展光电有限公司 | 一种可自行滤光的lcd显示屏 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7200637B2 (ja) | 2017-12-25 | 2023-01-10 | 株式会社リコー | 頭部装着型表示装置および表示システム |
JP2021086074A (ja) * | 2019-11-29 | 2021-06-03 | セイコーエプソン株式会社 | 透過型画像表示装置 |
US11573420B2 (en) | 2020-05-27 | 2023-02-07 | Honeywell International Inc. | Augmented reality systems with dynamic see-through transmittance control |
CN114415372B (zh) * | 2021-12-24 | 2023-08-04 | 歌尔科技有限公司 | Ar眼镜对比度的控制方法、存储介质及ar眼镜 |
CN114333626B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-11-07 | 湖北长江新型显示产业创新中心有限公司 | 一种显示面板及显示装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5572343A (en) * | 1992-05-26 | 1996-11-05 | Olympus Optical Co., Ltd. | Visual display having see-through function and stacked liquid crystal shutters of opposite viewing angle directions |
CN1761908A (zh) * | 2003-03-14 | 2006-04-19 | 夏普株式会社 | 显示系统 |
CN104520753A (zh) * | 2013-02-20 | 2015-04-15 | 索尼公司 | 显示设备 |
US20150370071A1 (en) * | 2014-06-24 | 2015-12-24 | Daniel James Alton | Display devices with transmittance compensation mask |
CN105467694A (zh) * | 2014-09-29 | 2016-04-06 | 株式会社日本显示器 | 显示装置及电子装置 |
WO2016114130A1 (en) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | Ricoh Company, Ltd. | Head-mounted display apparatus, and display method |
CN105828479A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-08-03 | 江苏大学 | 一种植物照明的光谱组合控制系统 |
CN106918963A (zh) * | 2015-12-28 | 2017-07-04 | 日立乐金光科技株式会社 | 调光器和使用该调光器的影像显示装置 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06301065A (ja) | 1993-04-16 | 1994-10-28 | Sony Corp | 光学フィルタ |
JPH0894960A (ja) * | 1994-09-26 | 1996-04-12 | Olympus Optical Co Ltd | シースルー型画像表示装置 |
JP4366944B2 (ja) | 2003-01-31 | 2009-11-18 | 株式会社ニコン | ヘッドマウントディスプレイ |
JP2005284007A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Konica Minolta Photo Imaging Inc | 透過式映像表示装置 |
WO2013177676A1 (en) * | 2012-05-29 | 2013-12-05 | Switch Materials Inc. | Optical filter comprising a variable transmittance layer |
JP2014194493A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-09 | Funai Electric Co Ltd | プロジェクタおよびヘッドアップディスプレイ装置 |
JP6504753B2 (ja) | 2013-06-07 | 2019-04-24 | キヤノン株式会社 | エレクトロクロミック素子、その駆動方法、光学フィルタ、撮像装置、レンズユニットおよび窓材 |
US9766459B2 (en) * | 2014-04-25 | 2017-09-19 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Display devices with dimming panels |
WO2016011367A2 (en) * | 2014-07-18 | 2016-01-21 | Vuzix Corporation | Near-eye display with self-emitting microdisplay engine |
JP6572523B2 (ja) | 2014-08-26 | 2019-09-11 | 株式会社リコー | エレクトロクロミック調光素子 |
WO2016021129A1 (en) | 2014-08-08 | 2016-02-11 | Ricoh Company, Ltd. | Electrochromic element and electrochromic dimming element |
JP2016130838A (ja) | 2015-01-13 | 2016-07-21 | 株式会社リコー | 頭部装着型表示装置、表示方法 |
KR101932368B1 (ko) | 2015-01-13 | 2019-03-20 | 가부시키가이샤 리코 | 헤드 마운트 표시 장치 및 표시 방법 |
JP6819031B2 (ja) * | 2015-01-23 | 2021-01-27 | 株式会社リコー | 頭部装着型表示装置、表示方法 |
KR102320737B1 (ko) * | 2015-01-14 | 2021-11-03 | 삼성디스플레이 주식회사 | 헤드-장착 전자장치 |
JP2016220042A (ja) | 2015-05-20 | 2016-12-22 | 株式会社リコー | 視認装置、視認システム及び建造物の点検方法 |
JP2017097098A (ja) | 2015-11-20 | 2017-06-01 | 株式会社リコー | 透過型映像表示装置 |
JP2017198825A (ja) | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 株式会社リコー | 単眼型画像表示装置 |
US10670421B2 (en) | 2016-05-11 | 2020-06-02 | Ricoh Company, Ltd. | Apparatus, system, and method of information sharing, and recording medium |
JP6953744B2 (ja) | 2016-05-11 | 2021-10-27 | 株式会社リコー | 情報共有システム、情報共有方法、端末装置および情報処理プログラム |
JP2017203952A (ja) | 2016-05-13 | 2017-11-16 | 株式会社リコー | 画像表示装置、眼鏡型画像表示装置及び両眼型画像表示装置 |
JP2017211425A (ja) | 2016-05-23 | 2017-11-30 | 株式会社リコー | 画像表示装置 |
JP2018004756A (ja) | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 株式会社リコー | 情報表示システム |
JP2018036358A (ja) | 2016-08-30 | 2018-03-08 | 株式会社リコー | 両眼型画像表示装置 |
JP2018072612A (ja) | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 株式会社リコー | 画像表示装置、調整方法、およびプログラム |
JP2018081280A (ja) | 2016-11-18 | 2018-05-24 | 株式会社リコー | 画像表示装置 |
-
2018
- 2018-02-07 JP JP2018020152A patent/JP7155527B2/ja active Active
- 2018-02-15 CN CN201880011561.8A patent/CN110291443A/zh active Pending
- 2018-02-15 EP EP18709406.5A patent/EP3583460B1/en active Active
- 2018-02-15 US US16/476,339 patent/US11143870B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5572343A (en) * | 1992-05-26 | 1996-11-05 | Olympus Optical Co., Ltd. | Visual display having see-through function and stacked liquid crystal shutters of opposite viewing angle directions |
CN1761908A (zh) * | 2003-03-14 | 2006-04-19 | 夏普株式会社 | 显示系统 |
CN104520753A (zh) * | 2013-02-20 | 2015-04-15 | 索尼公司 | 显示设备 |
US20150370071A1 (en) * | 2014-06-24 | 2015-12-24 | Daniel James Alton | Display devices with transmittance compensation mask |
CN105467694A (zh) * | 2014-09-29 | 2016-04-06 | 株式会社日本显示器 | 显示装置及电子装置 |
WO2016114130A1 (en) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | Ricoh Company, Ltd. | Head-mounted display apparatus, and display method |
CN106918963A (zh) * | 2015-12-28 | 2017-07-04 | 日立乐金光科技株式会社 | 调光器和使用该调光器的影像显示装置 |
CN105828479A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-08-03 | 江苏大学 | 一种植物照明的光谱组合控制系统 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109298531A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-01 | 深圳创维新世界科技有限公司 | 光调控装置、虚拟现实头戴显示设备及光调控方法 |
CN111380403A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-07-07 | 湖南源信光电科技股份有限公司 | 一种新型自动瞄准白光瞄准镜 |
CN112505929A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-03-16 | 宁波圻亿科技有限公司 | 一种光学显像系统 |
CN112505929B (zh) * | 2021-02-03 | 2021-07-23 | 宁波圻亿科技有限公司 | 一种光学显像系统 |
CN112987389A (zh) * | 2021-05-06 | 2021-06-18 | 深圳市高展光电有限公司 | 一种可自行滤光的lcd显示屏 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018132762A (ja) | 2018-08-23 |
JP7155527B2 (ja) | 2022-10-19 |
EP3583460B1 (en) | 2024-01-24 |
EP3583460A1 (en) | 2019-12-25 |
US20190353908A1 (en) | 2019-11-21 |
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