CN110824707A

CN110824707A - 可调光显示透镜系统

Info

Publication number: CN110824707A
Application number: CN201910729752.4A
Authority: CN
Inventors: P·F·L·魏因多尔夫; Q·谢里夫
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Visteon Global Technologies Inc
Priority date: 2018-08-08
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2020-02-21
Also published as: EP3608707A1; US10901249B2; EP3608707B1; US20200050038A1; JP2020024415A

Abstract

提供了一种包括被配置为发射光的显示元件的可调光显示透镜系统及方法。所述系统及方法还包括可调光透镜，所述可调光透镜设置在所述显示元件的发光方向上并且被配置为增加通过所述可调光透镜的由显示器发射的光的透射率。所述可调光透镜还包括控制系统，所述控制系统被配置为根据多个光透射率增量步长增加由所述显示器发射的光的透射率。所述控制系统包括反馈控制系统，所述反馈控制系统被配置为至少基于环境光传感器和前视光传感器的测量值来调整通过所述可调光透镜的光的透射率。

Description

可调光显示透镜系统

背景技术

汽车显示器可以用于提供整个车辆的视觉信息。这些显示器可以位于仪表板中以提供关于车辆的且驾驶员或操作员可能想要知道的信息，诸如速度、燃料/能量剩余等。另外，显示器可以位于车辆的其他部分，诸如位于中控台、用于娱乐的座椅靠背以及车门的内部和外部表面。然而，特别是当车辆处于关闭状态(即，车辆低电或没有通电)时，这些显示器可能并不总是包括可视信息。

发明内容

提供了一种包括被配置为发射光的显示元件的可调光显示器透镜系统。可调光透镜设置在显示元件的发光方向上。所述可调光透镜被配置为减小通过所述可调光透镜的由所述显示器发射的光的透射率。所述可调光透镜包括控制系统，所述控制系统被配置为根据多个光透射率减小步长来减小由所述显示器发射的光的透射率。所述控制系统包括控制系统，所述控制系统被配置为基于至少光传感器和测量通过所述可调光透镜的光透射率的光源来调整通过所述可调光透镜的光的透射率。

提供了一种控制设置在显示元件的发光方向上的可调光显示透镜的方法，所述方法包括：将所述显示元件的所述光发射设定为恒定值；使用所述可调光显示透镜的最小透射水平、所述可调光显示透镜的最大透射水平、光透射率增量步长的预定数量和选定的光透射率增量步长来产生包含多个光透射率增量步长的查找表；以及根据选定的增量步长来调整通过所述可调光显示透镜的由所述显示元件发射的光的透射率。所述方法还可以包括测量环境光以产生透射比率查找表并测量前视光以产生用于透射比率表适应控制的亮度比率表。所述方法还可以包括使用光源将通过所述可调光显示透镜的一部分的光投射到光传感器以经由反馈控制来测量所述最大透射水平。所述方法还可以包括在所述可调光显示透镜和所述显示元件的启动期间估计所述最大透射水平或确定所述最大透射水平。

一种非暂时性计算机可读介质，其包含用于使计算机执行以下方法的程序指令：将所述显示元件的所述光发射设定为恒定值；使用所述可调光显示透镜的最小透射水平、所述可调光显示透镜的最大透射水平、光透射率增量步长的预定数量和选定的光透射率增量步长来产生包含多个光透射率增量步长的查找表；以及根据选定的增量步长来调整通过所述可调光显示透镜的由所述显示元件发射的光的透射率。包含程序指令的非暂时性计算机可读介质还可以包括测量环境光以产生透射比率查找表并测量前视光以产生用于透射比率表适应控制的亮度比率表的方法。包含程序指令的非暂时性计算机可读介质还可以包括使用光源将通过所述可调光显示透镜的一部分的光投射到光传感器以测量所述最大透射水平的方法。包含程序指令的非暂时性计算机可读介质还可以包括在所述可调光显示透镜和所述显示元件的启动期间估计所述最大透射水平或确定所述最大透射水平的方法。

附图说明

本发明的设计的进一步细节、特征和优点由以下参考相关附图对实施方案示例的描述而得出。

图1A至图1B是根据本公开的分别包括光学粘合的可调光透镜的可调光透镜显示系统的实施方案和包括气隙可调光透镜的可调光透镜显示系统的实施方案的示意图；

图2是根据本公开的绘制图1A和图1B的实施方案的透镜透射水平相对于显示亮度的图表；

图3是根据本公开的示例性恒定比率透射率步长表；

图4是根据本公开的用于图1A的实施方案的示例性自动透射率控制查找表；

图5是根据本公开的设置在汽车中的可调光透镜显示系统的实施方案的示意图；

图6是根据本公开的用于图1B的实施方案的示例性自动透射率控制查找表；

图7是自动显示亮度系统的框图；

图8A是根据本公开的使用对数光传感器的自动亮度控制系统的示例性框图；

图8B是根据本公开的使用对数光传感器的自动调光控制系统的示例性框图；

图9A是根据本公开的可调光透镜显示系统的实施方案的透视图；

图9B是根据本公开的可调光透镜显示系统的备选实施方案的透视图；

图9C是根据本公开的可调光透镜显示系统的备选实施方案的透视图；

图9D是根据本公开的可调光透镜显示系统的备选实施方案的透视图；

图10是根据本公开的可调光透镜显示系统的亮度控制系统的框图；并且

图11是根据本公开的可调光透镜显示系统的调光反馈控制系统的框图。

具体实施方式

在图中，重复特征用相同的附图标记来标记。公开了一种可调光透镜显示系统10。

汽车电子显示器(即，视频屏幕)在仪表组和/或中控面板显示器中的使用越来越普遍。另外，汽车电子显示器正被用于汽车的其他区域，诸如门、外部进入(例如，小键盘)、后座娱乐系统和/或乘客娱乐系统应用。通常，出于造型(即，外观)原因，期望在钥匙关断(例如，车辆关闭)状态中隐藏电子显示器。这种外观通常使用透射值非常低的中性密度滤光器来实现。然而，非常低的透射值导致非常高的显示亮度值，以使得用户能够在高环境光条件下看到电子显示图像。降低显示亮度的一种方法是使用抗反射涂层。然而，抗反射涂层易于突出用户指纹，因此从外观角度来看通常是非期望的。另一种方法是在电子显示器前面使用可调光透镜。在这种方法中，在钥匙关断状态下，可调光透镜可以被配置为处于低透射(暗)状态。当处于钥匙接通状态时，可以自动调整可调光透镜以获得所需的电子显示器可见性，目的是使可调光透镜尽可能地保持暗淡。

一个或多个实施方案可以针对一种用于通过位于电子显示器前面的可调光透镜元件控制光的透射率的光电系统及方法。存在几种类型的可调光透镜元件(即，显示器)，诸如但不限于悬浮颗粒装置(SPD)、电致变色(EC)和染料掺杂客-主液晶(LC)系统。这些系统通常需要准确的控制系统(即，驱动器)来控制它们的透射率。作为示例，一个或多个实施方案可以使用染料掺杂LC系统，但是也可以使用任何其他描述的系统及其他显示系统。

除了其他之外，一个或多个实施方案可以描述使用位于电子显示器前面的可调光透镜以减小电子显示器的亮度、一种自动透射控制方法以及一种使用反馈控制系统及方法进行的准确的可调光透镜透射比控制。

公开了用于解决随着透镜透射的增加而需要更小的电子显示亮度的情况的两个示例性实施方案。第一实施方案是光学粘合透镜。第二实施方案是气隙粘合透镜。每个实施方案都将依次进行讨论。

对于第一实施方案(光学粘合透镜)，进行许多假设，包括光学粘合的可调光透镜12、4％的反射比的光泽前表面18、白衬衫反射比和10,000尼特的白衬衫亮度。(“尼特”是可见光强度的单位，通常用于指定电子显示器的亮度。一尼特相当于每平方米一坎德拉)。

图1A示出了可调光透镜显示系统10的第一实施方案。可调光透镜12经由光学粘合14连接到电子显示器16。光L被示为照射可调光透镜12，其中4％从可调光透镜12的光泽前表面18反射回来。

西尔弗斯坦可见度函数(由Louis D.西尔弗斯坦博士开发)通过以下方程将所需显示亮度的量与背景亮度相关：

ESL＝B_O(DBL)^C

其中ESL表示以cd(坎德拉)/m²为单位的发射符号亮度，Bo表示亮度偏移常数，DBL表示以cd/m²为单位的显示背景亮度，并且C表示幂常数(幂函数在对数坐标中的斜率)。

用户28(参见例如图5)将从可调光透镜12(参见图1A)的光泽前表面看到白衬衫反射的电子显示背景亮度(BGL)可以使用以下方程来计算，其中10K尼特是当阳光照射在白衬衫上时白衬衫的示例性亮度：

BGL＝10K×0.04＝400尼特。

假设由于光学粘合14而没有反射，所需发射显示亮度(ESL)可以使用以下方程来计算：

ESL＝44.3×400^0.35＝360.6822尼特。

由于光学粘合14和消除了可调光透镜12前方后面的反射，所以优先使用不透明性更低的透镜。例如，可以针对不同的掺杂水平配置电子“常黑”调色系统。常黑是指当可调光透镜12没有通电时可调光透镜12默认为其最不透明状态的状态。

例如，可以针对约调色打开＝70％和调色关闭＝20％最动态范围选择掺杂水平。与20％静态透射透镜相比，以70％透射率操作可调光透镜12导致薄膜晶体管(TFT)电子显示器亮度降低。通过除以两个透射率来确定对于调色打开和调色关闭所需的发射符号亮度(ESL)值：

360/0.2＝1800尼特；以及

360/0.7＝515.26尼特。

上面的计算值确立了如果利用可调光透镜12，则显示亮度可以从1800尼特降低1286尼特至515.26尼特。如果透镜透射值T与西尔弗斯坦可见度函数(ESL＝Bo(DBL)^C)一起使用，则在没有可调光透镜12的情况下对于第一实施方案开发新的方程来计算，其中LD仅表示显示亮度：

T×LD＝44.3×400^0.35。

对于第二实施方案(具有气隙32的可调光透镜12)，进行许多假设，包括具有气隙32的可调光透镜12具有两个4％内部反射界面20、4％反射比的光泽前表面、白衬衫反射比和10,000尼特的白衬衫亮度。

图1B示出了可调光透镜显示系统10的第二实施方案。可调光透镜12设置有分隔电子显示器16的气隙32。光L被示为照射可调光透镜12，其中4％从光泽前表面18和两个4％内部反射表面20反射回来。

用户28(参见例如图5)将从可调光透镜12的光泽前表面18看到白衬衫反射的显示背景亮度(BGL)使用以下方程来计算：

BGL≈10K×0.04+T²×0.08×10K。

使用以下方程计算所需的发射显示亮度(ESL)：

ESL≈44.3[400+800T²]^0.35

开发新的方程以在透射率T和显示亮度LD方面计算第二实施方案的系统性能：

T×LD≈44.3[400+800T²]^0.35

图2的曲线图绘制作为第一和第二实施方案(如图1A和图1B中所示)的透镜透射率函数的所需显示亮度。如图2的曲线图所示，由于气隙内部反射，第二实施方案需要更高的显示亮度。然而，在两个实施方案中，较低的透镜透射率导致较低的所需显示亮度。因此，可调光透镜12可以用于根据环境照明水平增加透镜透射率。

为了自动地操作任一实施方案，优选的是，显示亮度是恒定的，并且针对用户可见性调整透镜透射水平，除了在夜间当显示亮度可能需要减小到由透镜透射率在显示器恒定亮度值下提供的最小亮度以下之外。结果，最暗的可调光透镜12可以用于各种环境照明条件。另外，由于用户28的眼睛的对数本质，透射水平的比率变化对于用户28将呈现相等步长(参见例如图5)。为了开发自动透射率控制查找表，可以使用以下方程来确定作为所需步长数量的函数的透射率：

T_SEL＝T_MAX/(T_MAX/T_MIN)^{((Nt-N)/(Nt-1))}

其中T_SEL表示步长编号N的透射率，T_MAX表示最大透射水平，T_MIN表示最小透射水平，Nt表示步长总数，并且N表示选定的步长编号。

例如，如果构建了10步长查找表，则上述方程可以用于计算如

图3的表中所示的各个步长编号的透射水平。注意，连续步长的透射比率(例如，步长2与步长3之间的比率)是恒定值。

在产生自动透射率控制表后的下一个步骤是计算环境层压值(例如，白衬衫亮度(LWS)值)，其与光传感器(参见图4)输出成比例。对于第一实施方案，这是通过在早先的方程中用LWS代替400并用515.26代替LD来实现的：

T×LD＝44.3×400^0.35，并且操纵所述方程以求解LWS：

LWS＝[((T×515.26)/44.3))^(1/0.35)]/0.04。

前面的方程用于针对10个步长中的每一者计算白衬衫亮度值，如图4中所示。

由于环境光传感器26输出与白衬衫亮度(LWS)成正比，所以这对检查如图4的表中所示的连续步长之间(例如，步长2与步长3之间)的LWS值的差值有指导意义。对于较低的步长(即，步长1至4)，LWS差值较小，而对于较高的步长(即，步长7至10)，LWS差值较大。对于较低的步长，较小差值导致较小的模/数(A/D)转换器差值，这从分辨率和/或噪声角度来看是不理想的。为了避免这些问题，优先使用对数光传感器，诸如OSRAM Licht AG制造的OSRAMSFH5711。如果计算LWS的对数值，则连续对数值之间的差值变为常数，如图4的图表中所示。使用对数值导致A/D转换器差值相等，并且避免上述使用线性光传感器产生的早期问题。

对于第二实施方案，可以使用用于第一实施方案的类似过程，包括对第二实施方案使用修改方程计算白衬衫亮度(LWS)：

LWS≈[((T×654.4244)/44.3))^(1/0.35)]/(0.04+0.08×T²)。

可以为第二实施方案产生类似的表，如图6中所示。在该第二实施方案中，对数值的连续步长之间的差值不再是恒定的(与第一实施方案不同)，但是无论如何，使用非恒定对数值仍优于线性LWS值。结果，使用对数光传感器(诸如但不限于OSRAM SFH 5711)优于线性光传感器。

最终步骤是承认西尔弗斯坦方程只考虑反射的背景亮度。然而，特别是在汽车情况(以及其他情况)下，还必须考虑前视亮度。除了根据由环境光传感器26测量的反射显示背景亮度来增加显示亮度之外，还可以通过包括可以远程定位的前视光传感器24(如图5中所示)来进一步改善显示器的可见性能以便补偿由于用户28从汽车外部向电子显示器前后观察而导致的瞬态适应或眼睛适应不匹配的状态。

图7示出了系统的实施方式(参见例如图5和图7)，但使用对数光传感器(即，前视传感器和环境传感器)(诸如OSRAM SFH 5711)代替线性光传感器。然而，图7中所示的实施方式实现了自动亮度控制，其中显示亮度根据照明条件而改变，而不是保持显示亮度恒定并改变可调光透镜12的透射率。可以修改图8A中所示的系统的实施方式以调整透射率而不是显示亮度，并且在图8B中示出。对于两种实施方式，用户/驾驶员28可以通过选定数量的亮度比率(参见图8A)或透射比率(参见图8B)来选择偏压。

为了准确地控制可调光透镜12的透射水平，需要反馈方法。形成可调光透镜12的LC单元的工作曲线在汽车工作温度范围(例如，冬季和夏季气候)中大幅度移位。LC单元必须被AC(交流电)驱动，以防止电荷迁移到LC单元内表面中的一者。驱动LC单元的一个实施方案可以使用两个微处理器计数器输出来产生最终差分驱动晶体管的驱动电压。例如，峰峰电压可以通过电压源经由电位计电路进行控制，然而PWM(脉冲宽度调制器)输出来自具有一个或多个接口电路的微处理器。

本文中针对透射反馈调光而提供的实施方案仅是示例性的并且不是限制性的。本文中公开的透射主动调光可以应用于能够进行调光功能的任何光学结构。

尽管一个或多个实施方案可以利用宾-主LC单元，但是也可以利用能够进行调光功能的其他配置。已知LC单元的传递函数相当陡峭并且随温度变化。因为透射率随温度和LC单元间变化而显著变化，所以需要反馈控制机构来维持对LC单元(即，可调光透镜12)的透射率的精确控制。

现在参考图9A，示出了基于透射的系统。透射率光源36(诸如但不限于发光二极管(LED))设置在可调光透镜12的外表面上。透射率光源36被配置为朝向透射率光传感器38发射光L通过可调光透镜12。例如，透射率光源36可以包括可见和/或不可见的光谱辐射LED。可调光透镜12的单独部分30设置在透射率光源36和透射率光传感器38附近。单独部分30用于使用透射率光源36和/或透射率光传感器38为可调光显示透镜系统10的控制系统提供可调光透镜12的最大透射率和工作透射率。

图9B示出了基于反射的控制系统。透射率光源36设置在可调光透镜12的内表面上、在面向显示器16的同一侧上。气隙32设置在可调光透镜12与显示器16之间。透射率光源36被配置为发射光L通过可调光透镜12到设置在可调光透镜12的相对(即，外部)侧的反射器34。由透射率光源36发射的光L从反射器34反射回来并向回通过可调光透镜12到透射率光传感器38，所述透射率光传感器38设置在透射率光源36附近。根据一个或多个实施方案，可以省略单独部分30(参见图9A至图9D)，其中最大透射率和工作透射率由可调光显示透镜系统10的控制系统来确定和/或估计。

图9C至图9D示出了使用来自可调光透镜12的亮度来确定透射率。图9C至图9D总体上示出了可调光透镜12，其中气隙32设置在可调光透镜12和显示器16之间。在图9C至图9D中所示的实施方案中，可调光透镜显示系统10的控制系统利用来自显示器16的亮度来确定可调光透镜12的透射率。

在图9C中，单独部分30被设置为与显示器16的输出(即，亮度)区域的一部分重叠。应理解，显示器16的输出区域的一部分可以对车辆的驾驶员/用户/操作员28可见或不可见。可以使用由可调光透镜显示系统10的控制系统所利用来确定可调光透镜12的透射率的独特输出(即，测试模式)。在其他实施方案中，显示器16的输出区域的所述部分包括可视区域。来自显示器16的光L(而不是如图9A至图9B中的来自独立透射率光源36的光)行进通过可调光透镜12并且被反射器34反射到设置在可调光透镜12上且在反射器34的相对侧上的透射率光传感器38。透射率光传感器38可以设置在可调光透镜12与显示器16之间的气隙32内。

在图9D中，单独部分30被设置为与显示器16的输出区域的一部分重叠。如上面所讨论的，单独部分30可以包括来自显示器16的独特输出和/或来自显示器16的可视输出的一部分。例如，边框或环绕线(未示出)可以至少部分地隐藏单独部分30和/或透射率光传感器38以便对观察者不可见。来自显示器16的光L通过可调光透镜12的单独部分30到设置在可调光透镜12的相对侧上的透射率光传感器38。在图9C至图9D两者中，可调光显示透镜系统10的控制系统利用显示器16的亮度输出来确定可调光透镜12的透射率。

图10总体上示出了用于可调光显示透镜系统10的自动调光透镜控制系统50的框图。在框52中配置自动调光透镜控制系统50，使得显示器16的亮度是恒定的，并且在框54中将可调光透镜12的透射率自动地调整到预定可见度水平。例如，可调光透镜12的最暗设置(即，最低透射率)可以用于低环境光条件(即，夜间)。一旦以最低可调光透镜透射率获得最小输出亮度，就可以进一步降低恒定显示亮度以获得夜间条件的显示亮度的降低。

在框56中，自动调光透镜控制系统50被配置为调整可调光透镜12在看起来等于人眼的步长下的透射率。然而，由于人眼不能将线性步长感知为相等，所以可以使用恒定的透射率步长表，其将被人眼感知为线性的。另外和可选地，可以使用其他步长配置，诸如非线性的、任意的、随机的或基于预定函数的步长配置。

在框58中，自动调光透镜控制系统50产生例如阶梯式恒定比率的透射率查找表，其中透射率基于环境和前视对数光传感器来选择。步长数可以变化，但是例如可以使用十个步长以从0.2的透射率移动到0.7的透射率，其中0.2指示来自显示器16的通过可调光透镜12的最低光透射量。由于查找表的恒定步长比率本质，自动调光透镜控制系统50调整可调光透镜12的透射率对于人类观察者而言看起来具有相等的值(即，线性的)，即使在数学上每个步长的值是恒定比率而不是线性的也是如此。通过根据恒定比率的透射率步长改变可调光透镜12的透射率，当通过可调光透镜12观察时，观察者将不会感知到显示器16的亮度的突然的或令人惊讶的变化。

在框60中，通过自动调光控制透镜系统50将附加因子加到对透射率的确定。使用可以为对数的环境光传感器26测量环境光反射的亮度。亮度是自动调光透镜控制系统50由于从可调光透镜12反射回的光(来自示例性的浅色表面(诸如车辆中的浅色真皮座椅))而确定可调光透镜12的透射率的因子。该反射亮度影响观察者通过可调光透镜12看到的显示器16的可见度。例如，观察者(诸如驾驶员28)在明亮阳光下可以朝向可调光透镜12反射高光级。然后调整可调光透镜12的透射率以补偿反射到可调光透镜12上的环境光。用于可调光透镜12的所得较高透射率步长允许更多光从显示器16通过到达观察者以克服反射到驾驶员/观察者28的“眩光”。

在框62中，通过自动调光控制透镜系统50将附加因子加到对透射率的确定。可以为对数的前视光传感器24(参见图6)被配置为针对观察者临时眼适应或人眼适应的差异而补偿可调光透镜12的透射率。例如，观察者可能正在观看高亮度/反射率物体(例如，太阳、迎面而来的前照灯)，由于人眼的限制，观察者利用可调光透镜12进行调整以感知较低亮度显示器16可能是有问题的。然而，通过使用前视光传感器24，自动调光透镜控制系统50补偿这种情况并相应地调整可调光透镜12的透射率。使用前面的示例，自动调光透镜控制系统50将可调光透镜12的透射率调整到较高值，从而导致较低的调光效果，使得观察者可以感知显示器16，尽管高亮度/反射率物体影响观众的视觉也是如此。

在框64中，自动调光透镜控制系统50通过处理可调光透镜12的预定透射率(例如，在车辆起动时)并考虑环境反射和前视值来确定可调光透镜12的透射率。例如，如果可调光透镜的原始透射率是0.2(显示器16对观察者相对暗淡)，但是环境反射和/或前视值影响(即，修正)透射率查找表值，则可调光透镜12的新透射率是与诸如0.3的较高透射率相对应的值(显示器16对观察者相对较亮)。

在框66中，自动调光透镜控制系统50根据框64中的确定来调整可调光透镜12的透射率。

在框68中，自动调光透镜控制系统50根据更新后的查找表来调整可调光透镜12的透射率，所述更新后的查找表包括初始透射率值以及由于对环境反射传感器26和前视光传感器24(如果有)的测量而导致的任何变化。如果不需要改变(即，通过查找表确认初始(或当前)值)，则自动调光透镜控制系统50维持可调光透镜12透射率的当前值。如果需要改变(即，初始/当前值不同于修正的查找表指示的值)，则自动调光透镜控制系统50相应地调整可调光透镜12的透射率。

自动调光透镜控制系统50还包括反馈控制系统100。由于位于车辆中的显示器16的工作温度范围，所以需要反馈控制系统100。为了维持对可调光透镜12的透射率的精确控制，反馈控制系统100补偿可调光透镜12在透射率范围内的透射率相对于电压的变化以及对可调光透镜12的上述温度影响。

调整可调光透镜12的电压以使用反馈控制系统100控制有效透射率。根据一个或多个实施方案，反馈控制系统100包括数字比例-积分-微分(PID)环路、模拟环路或两者的组合。

如总体上在图11中所示，反馈控制环路准确地控制可调光透镜12的透射率值开始于框112。框112被配置为以交替方式将显示器16的电压VLCD或显示器16的最大电压VMAX应用于单独部分30(参见图9A至图9D)。框116在样本部分30中产生可调光透镜12的传递函数的透射率。当可调光透镜12的电压(即，VLCD或VMAX)应用于单独部分30时，来自透射率光源36的亮度透射率由单独部分30前面的透射率光传感器38来测量。当最大电压应用于可调光透镜12的单独部分30时，来自透射率光源36的亮度透射率也由单独部分30前面的透射率光传感器38来测量。框124接收透射率光源36的亮度值122的输入，并输出最大电压VMAX下的最大亮度LMAX和在预定电压LVLCD下测量的亮度。在框120中，通过将最大透射率TMAX乘以可调光透镜12的测量亮度LVLCD与可调光透镜12的最大亮度LMAX之间的比率来计算实际可调光透镜12透射率值。通过将反馈透射率与所需透射率进行比较，框104通过从反馈透射率TVLCD中减去所需透射率T命令来确定透射率误差T误差。例如，如果自动调光透镜控制系统50请求更高的透射率，则透射率误差增加并且可调光透镜12的亮度增加。换句话说，T误差的一部分被加回到T命令值。结果，透射率计算值在框120中增加。框108也使用相同的显示器16电压VLCD来驱动显示器16的对观察者可见的部分并在显示器16的那些区域上实施所需的透射率。

根据一个或多个实施方案中，使用单独部分30以确定透射率可以提供更准确的反馈控制环路，缺省单独部分30仍然可以提供功能性的且较不复杂的反馈控制环路配置。在加电(即，激活)期间对透射率光源36的最大亮度进行取样，并且使用最大亮度值作为激活周期的其余部分的默认值。如果在激活周期期间透射率光源36的最大亮度由用户28或由自动调光透镜控制系统50命令，则最新的最大亮度样本可以由反馈控制环路用于激活周期的其余部分。

显而易见的是，本发明的许多修改和变型可以根据以上教导进行，并且可以以具体描述之外而仍在所附权利要求范围内的其他方式来实践。

Claims

1.一种可调光显示透镜系统，所述系统包括：

显示元件，所述显示元件被配置为发射光；以及

可调光透镜，所述可调光透镜设置在所述显示元件的发光方向上并且被配置为增加通过所述可调光透镜的由所述显示元件发射的光的透射率，

其中所述可调光透镜包括控制系统，所述控制系统被配置为根据多个光透射率增量步长增加由显示器发射的光的透射率，

其中所述控制系统包括反馈控制系统，所述反馈控制系统被配置为至少基于环境光传感器和前视光传感器的测量值来调整通过所述可调光透镜的光的透射率。

2.如权利要求1所述的可调光显示透镜系统，其中所述可调光透镜还通过光学粘合或所述可调光透镜与所述显示元件之间的气隙设置到所述显示元件。

3.如权利要求1所述的可调光显示透镜系统，其中所述多个光透射率增量步长根据预定比率间隔开，其中所述预定比率使用至少所述可调光显示透镜的最小透射水平和所述可调光显示透镜的最大透射水平来确定。

4.如权利要求1所述的可调光显示透镜系统，其中所述可调光透镜是主动式偏光片装置、悬浮颗粒装置、电致变色装置或染料掺杂宾-主液晶装置中的至少一者。

5.如权利要求1所述的可调光显示透镜系统，其中所述控制系统包括光源和所述光传感器，所述光源设置在所述可调光透镜上与所述显示元件相对，所述光传感器设置在所述可调光透镜的与所述显示元件相同的一侧上，所述光传感器被配置为接收通过所述可调光透镜的由所述光源发射的光以确定所述可调光透镜的透射率。

6.如权利要求1所述的可调光显示透镜系统，其中所述控制系统包括光源和光传感器以及反射器，所述光传感器设置在所述可调光透镜的与所述显示元件相同的一侧上，所述反射器设置在所述可调光透镜的相对侧上，所述反射器被配置为将通过所述可调光透镜的由所述光源发射的光反射到所述光传感器以确定所述可调光透镜的透射率。

7.如权利要求1所述的可调光显示透镜系统，其中所述控制系统包括光传感器和反射器，所述光传感器设置在所述可调光透镜的与所述显示元件相同的一侧上，所述反射器设置在所述可调光透镜的相对侧上，所述反射器被配置为将由所述显示元件发射的光反射到所述光传感器以确定所述可调光透镜的透射率。

8.如权利要求1所述的可调光显示透镜系统，其中所述控制系统包括光传感器，所述光传感器设置在所述可调光透镜的与所述显示元件相对的一侧上，所述光传感器被配置为接收通过所述可调光透镜的由所述显示元件发射的光以确定所述可调光透镜的透射率。

9.如权利要求1所述的可调光显示透镜系统，其中所述控制系统包括比例积分微分(PID)控制器，所述PID控制器被配置为调整所述可调光显示器的电压以改变所述可调光显示器的光透射率。

10.如权利要求9所述的可调光显示透镜系统，其中所述PID控制器将所述可调光显示器的测量反馈透射比与所述可调光显示器的请求透射比进行比较，并确定用于调整所述可调光显示器的亮度的透射比误差使得根据所述请求透射比对来自所述显示元件的光的发射进行调光。