CN111123513A - 智能显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能显示设备，包括：控制器；显示系统，所述显示系统与所述控制器相连，所述显示系统包括显示屏，沿光路方向，所述显示屏设在所述显示系统的上游；光学组件；环境光传感器，所述环境光传感器与所述控制器连接；可调变光栅，所述可调变光栅与所述控制器相连，所述控制器根据所述环境光传感器检测到的环境光调节所述可调变光栅的环境光光通量。根据本发明的智能显示设备，通过设置可调变光栅，并使控制器可以根据环境光传感器检测到的环境光调节可调变光栅的环境光光通量，从而无论是在低环境光还是高环境光下，均可以改善智能显示设备的光效率及用户所见的影像对比度，进而可以提高影像质量及用户体验感与安全。

Description

智能显示设备

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及一种高效能的智能显示设备。

背景技术

智能显示设备正日益成为现实，并且有望在户外使用。然而，在较高的室外环境光情况下，智能显示设备的显示屏的亮度不足时，投射到人眼的显示影像的对比度不足，导致影像质量偏低，视觉效果不佳。

相关技术中，AR(Augmented Reality，增强现实)智能眼镜，如微软推出的HoloLens，其在显示屏外部附接具有固定透光率的光栅以降低透过的环境光，从而在高环境光(如晴天等)时，白天的户外亮度较亮时，可以降低透过的环境光，以增加显示影像的环境对比度及视觉清晰度。然而，采用这种设计，只有固定环境透光度，视觉效果难以最佳化，尤其在低环境光(如隧道内，室内等)下，显示的环境影像容易过暗，视觉效果差，且有可能有安全问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种智能显示设备，所述智能显示设备的影像质量得以提高。

根据本发明实施例的智能显示设备，包括：控制器；光学组件；显示系统，所述显示系统与所述控制器相连，所述显示系统包括显示屏，沿光路方向，所述显示屏设在所述显示系统的上游；环境光传感器，所述环境光传感器与所述控制器连接；可调变光栅，所述可调变光栅与所述控制器相连，所述控制器根据所述环境光传感器检测到的环境光调节所述可调变光栅的环境光光通量以及显示系统的亮度以达到投射影像对比度及影像质量的提升。

根据本发明实施例的智能显示设备，通过设置可调变光栅，并使控制器可以根据环境光传感器检测到的环境光调节可调变光栅的环境光光通量，从而无论是在低环境光还是高环境光下，均可以改善智能显示设备的环境对比度，进而可以提高影像质量及用户体验与安全。

根据本发明的一些实施例，当所述控制器调节所述可调变光栅的环境光光通量时，所述控制器可根据所述环境光传感器检测到的环境光调节所述显示屏的亮度。

根据本发明的一些实施例，所述可调变光栅的透光率为α，其中所述α满足：0.1％≤α≤95％。

根据本发明的一些实施例，所述可调变光栅由电压或电流驱动的液晶器件或电致变色器件制成。

根据本发明的一些实施例，所述可调变光栅为刚性结构或柔性结构。

根据本发明的一些实施例，所述可调变光栅与所述光学组件之间含有视力矫正镜片或视力矫正装置。

根据本发明的一些实施例，所述光学组件包括沿光路方向设置的光学镜组、平面半透半反射膜、曲面半透半反射膜；或所述光学组件包括沿光路方向设置的光学镜组、可透光反射膜。

根据本发明的一些实施例，所述光学组件包括沿光路方向设置的光学镜组、平面半透半反射膜、曲面半透半反射膜时，还包括反射膜。

根据本发明的一些实施例，所述显示系统为透明显示系统，所述显示系统与所述可调变光栅对应设置；或所述显示系统为微显示系统，所述显示系统位于所述智能显示设备的左侧和右侧，或所述显示系统位于所述智能显示设备的中部。

根据本发明的一些实施例，所述智能显示设备为头戴式显示器或平视显示器。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的智能显示设备的示意图；

图2是根据本发明实施例的智能显示设备的结构示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的智能显示设备的结构示意图；

图4是根据本发明再一个实施例的智能显示设备的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的环境光传感器对显示屏的亮度和可调变光栅的环境光光通量的调控示意图。

附图标记：

100：智能显示设备；

1：显示系统；2：光学组件；

21：光学镜组；22：曲面半透半反射膜；23：平面半透半反射膜；

24：可透光反射膜；

3：环境光传感器；4：可调变光栅；

5：视力矫正镜片；

201：电压产生电路；202：电压调整器；

203：输入与输出接口；204：震荡器；205：缓存器译码电路；

206：刻录程序单元；207：时序控制与数据处理单元；208：记忆体；

209：电压灰阶转换电路；210：源极驱动电路；211：闸极驱动电路；

212：显示画面输出；213：电压调节器；214：环境光传感器亮度控制单元。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的智能显示设备100。

如图1-图5所示，根据本发明实施例的智能显示设备100，包括控制器、显示系统1、光学组件2、环境光传感器3以及可调变光栅4。

具体而言，显示系统1与控制器相连，显示系统1包括显示屏，沿光路方向，所述显示屏设在所述显示系统的上游。控制器可以与显示系统1通讯连接，例如电连接等，以控制待显示的内容显示在显示屏上。光路方向的上游可以理解为光的传播路径上的上游。

光学组件2可以用来提供增强现实影像。这里，需要说明的是，方向“前”可以理解为用户视线的前方，其相反方向被定义为“后”，即与上述前方相背离的方向。

环境光传感器3与控制器连接。环境光传感器3可以与控制器通讯连接，例如电连接等，环境光传感器3可以感知周围环境光的情况，并将其传递给控制器。

可调变光栅4与控制器相连，控制器根据环境光传感器3检测到的环境光调节可调变光栅4的环境光光通量。可调变光栅4与控制器通讯连接，例如电连接等。

例如，在使用时，环境光传感器3会检测周围光线情况，并将检测到的光线情况以信号的方式传递给控制器，控制器可以将该信号与控制器内置的预定信号进行比较，当上述信号与预定信号存在差异时，控制器可以调节可调变光栅4的环境光光通量，然后光通过光学组件2和显示系统1，最后进入人眼。由此，使得智能显示设备100无论在何种环境下，均能有效保证影像的质量。

具体地，当环境光线较亮，如在户外使用时，环境光传感器3检测到周围光线较强，并将其传递给控制器，控制器根据接收到的信号调节可调变光栅4，例如，可以使通过可调变光栅4的环境光大幅减少，以降低可调变光栅4的透光度，然后环境光和显示系统1投射的影像通过光学组件2，最后进入人眼，这样可以增加显示影像的环境对比度和视觉清晰度。相反地，当环境光太暗或在室内时，环境光传感器3会调节可调变光栅4以使通过的环境光光通量增加，以提高可调变光栅4的透光度，并调整显示系统1的亮度，从而可以改善智能显示设备100的环境对比度，并让用户能够清楚地看到外界事物。

根据本发明实施例的智能显示设备100，通过设置可调变光栅4，并使控制器可以根据环境光传感器3检测到的环境光调节可调变光栅4的环境光光通量，从而无论是在低环境光还是高环境光下，均可以改善智能显示设备100的光效率及用户所见的影像对比度，进而可以提高影像质量及用户体验感与安全。

根据本发明的一些实施例，当控制器调节可调变光栅4的环境光光通量时，控制器可根据环境光传感器3检测到的环境光调节显示屏的亮度。由此，通过在调节可调变光栅4的环境光光通量的同时，对显示屏的亮度做出相应调整，可以进一步改善智能显示设备100的环境对比度，从而可以进一步提高影像质量。

具体而言，环境光传感器3在感测环境光后，通过控制器来调节显示屏的亮度，同时也调变可调变光栅4的环境光光通量，来增加人眼看到的投射影像的对比度。例如，在外界环境亮度较高时，可调变光栅4可以根据环境光传感器3感知到的周围环境光的情况并通过控制器调降其透光度，同时控制器对显示屏做调整以增加其亮度，使影像保持高对比，清晰可视。而到了外界光线弱的地方，环境光传感器3将感知到的周围环境光的信号传递给控制器，控制器可以将可调变光栅4的透光度调高，让用户能够清楚地看到外界事物，同时，控制器也调整显示屏的亮度。

可选地，可调变光栅4的环境光光通量和显示屏的亮度可以自动调节，也可以由用户手动调节，或者通过自动或手动两种方式共同调节。例如，由于人眼视觉的舒适度因人而异，因此在根据环境光传感器3的反馈经控制器对可调变光栅4和显示屏进行自动调节后，可以根据个人偏好手动对可调变光栅4进行透光度的微调，或者是显示器亮度的调整。其中，可调变光栅4和显示屏的调节可以通过调控装置实现。可以理解的是，调控装置的具体结构以及工作原理等已为本领域的技术人员所熟知，在此不再赘述。

根据本发明的一些实施例，可调变光栅4的透光率为α，其中α满足：0.1％≤α≤95％。由此，通过设置使可调变光栅4的透光率α在上述范围内，在保证改善智能显示设备100的环境对比度、提高影像质量的同时，可以降低可调变光栅4的成本，从而可以降低智能显示设备100的成本。可以理解的是，可调变光栅4的透光率α可以根据实际要求具体设置，以更好地满足实际应用。

进一步地，可调变光栅4的透光度可以在环境光的0.1％-95％范围内调控。由此，可调变光栅4的透光度的调节范围较广，从而可以有效保证在不同的环境光下，显示屏所投射的影像均能对使用者有足够的环境对比度，从而有效保证了影像质量。

可选地，可调变光栅4由电压或电流驱动的液晶器件(液晶囊括了在某一温度范围可以是显液晶相，在较低温度为正常结晶的物质。用液晶材料做成的器件称为液晶器件)或电致变色器件(电致变色是指材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化，用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件)制成。但不限于此。例如，可调变光栅4可以包括但不限于液晶式光栅(即采用液晶材料制成的光栅)或电致变色光栅(即采用电致变色材料制成的光栅，如电致变色(Electrochromic)器件)。液晶式光栅可以为PDLC(PolymerDispersed Liquid Crystal，聚合物分散液晶)光栅或二色性染料分散式液晶(dichroicdye guest-host liquid crystal)光栅。

可选地，可调变光栅4为刚性结构或柔性结构。当可调变光栅4为刚性结构时，可调变光栅4的结构强度较高，不易损坏。当可调变光栅4为柔性结构时，可调变光栅4可以发生变形，从而可以更好地适应智能显示设备100结构的变化。进一步地，当可调变光栅4为柔性结构时，可调变光栅4可以为曲面结构。

根据本发明的一些实施例，如图3所示，可调变光栅4与光学组件2之间含有视力矫正镜片5或视力矫正装置。视力矫正镜片5或视力矫正装置可以根据用户的视力需求而定，例如，视力矫正镜片5可以为近视镜片、远视镜片、散光镜片、弱视镜片、渐近式镜片等。由此，通过设置视力矫正镜片5或视力矫正装置，可以满足不同用户的视力需求。

进一步地，视力矫正镜片5或视力矫正装置可以可拆卸地安装在可调变光栅4与光学组件2之间。由此，当同一用户视力需求不同、或不同视力需求的用户使用时，用户可以更换相应的视力矫正镜片5，从而给用户的使用提供了极大的便利。若是单一用户使用智能显示设备100，也可将可调变光栅4贴附在固定的视力矫正镜片5来使用。

根据本发明的一些实施例，光学组件2包括沿光路方向设置的光学镜组21、平面半透半反射膜23、曲面半透半反射膜22(如图2和图3所示)；或者，光学组件2还可以包括沿光路方向设置的光学镜组21、可透光反射膜24(如图4所示)。由此，通过采用上述的光学组件2，可以更好地满足实际应用。

可选地，光学镜组21可以是部分穿透部分反射镜，分光镜，波导和自由形式光学器件；可选地，光学镜组21还可以是不同的有影像放大效能的设计，包括但不限于非球面镜、Fresnel镜(菲涅尔透镜，又名螺纹透镜，多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的)、球面镜、自由型式光学器件等。

需要特别说明的是，光学组件2的选取及排布不限于上述内容，可根据实际的光学需求或光路设计而定，以更好地满足实际应用。

进一步地，当光学组件2包括沿光路方向设置的光学镜组21、平面半透半反射膜23、曲面半透半反射膜22时，光学组件2还可以包括反射膜，使光路再多一次反射，以调整显示影像的方向。可以理解的是，反射膜可以根据实际的光学需求或光路设计而定，以更好地满足实际应用。

可选地，显示系统1为微显示系统。参照图2和图3，此时显示系统1和光学镜组21可以大体水平地布置在平面半透半反射膜23和曲面半透半反射膜22的上方，这样可以相对减小显示系统1和光学镜组21在前后方向上的占用空间。如图4所示，此时显示系统1和光学镜组21还可以倾斜地布置在可调变光栅4的上方，显示影像经过光学镜组21，直接投射在可透光反射膜24，只经一次反射就进入人眼，可以相对减小显示系统1和光学镜组21在上下方向上的占用空间，提供轻便，简洁高效的智能显示设计。

可选地，微显示系统1包括但不限于LCoS(Liquid Crystal on Silicon，即液晶附硅，也叫硅基液晶，是一种基于反射模式，尺寸非常小的矩阵液晶显示装置)、微型OLED(OrganicLight-Emitting Diode，有机发光二极管，是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象)、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统，是指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置，其内部结构一般在微米甚至纳米量级，是一个独立的智能系统，主要由传感器、动作器(执行器)和微能源三大部分组成)、microLED等。

其中，当显示系统1为微显示系统时，显示系统1可以位于智能显示设备100的左侧和右侧，例如，当智能显示设备100为AR智能眼镜时，显示系统1可以分别布置在AR智能眼镜的左右两个镜腿与镜框的连接处，此时显示影像可以经由光学镜组21、平面半透半反射膜23、曲面半透半反射膜22经过两次反射分别进入人的左眼和右眼(如图2和图3所示)。当然，显示系统1还可以位于AR智能眼镜的中部，此时显示系统1可以位于鼻托附近，显示影像可以经由光学镜组21和曲面半透半反射膜22经过一次反射进入人眼(如图4所示)，光学效率高，且整个智能显示设备100的结构简单、轻便。此外，当显示系统1位于鼻托附近时，可透光反射膜24可为不含金属膜的叠层高透光度的反射光学膜设计。

当然，本发明不限于此，显示系统1还可以为透明显示系统(图未示出)，此时显示系统1与可调变光栅4对应设置，显示系统1可以与可调变光栅4前后正对，显示系统1可以位于人眼的正前方，在这种情况下，显示影像可以通过光学组件2进入人眼。

曲面半透半反射膜22可以是含金属膜的半反射光学膜设计，此时曲面半透半反射膜22上镀金属膜的面积可以大于或等于显示系统1投射在曲面半透半反射膜22的影像面积。当然，曲面半透半反射膜22也可以是不含金属膜的半反射光学膜设计。可以理解的是，曲面半透半反射膜22的反射率可以根据实际智能显示设备100的整体光学设计需求来确定，例如，曲面半透半反射膜22的反射率可以在20％-95％之间。

平面半透半反射膜23可以是含金属膜的半反射光学膜设计。当然，平面半透半反射膜23也可以是不含金属膜的半反射光学膜设计。可以理解的是，平面半透半反射膜23的反射率可以根据实际智能显示设备100的整体光学设计需求来确定，例如，平面半透半反射膜23的反射率可以在20％-95％之间。

可选地，智能显示设备100为头戴式显示器(即头显。通过各种头显，向眼睛发送光学信号，可以实现虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)等不同效果)如智能眼镜、智能头盔或平视显示器(是指将主要驾驶仪表姿态指引指示器和主要操作参数投影到驾驶员的头盔前或风挡玻璃上的一种显示设备，使得驾驶员向前平视机外的前方视景时能同时看到主要驾驶仪表及投射的重要操作参数。在智能显示设备领域，可以理解为用户向前平视半反射屏外的前方视景时能同时看到显示器投射在半反射屏上的内容)等。例如，智能显示设备100可以为AR智能眼镜等。当可调变光栅将大部分的环境光遮断时，操作者只看到显示器投射的影像而没有外界的景像，这得以实现虚拟现实(VR)的应用。

下面结合图5详细描述通过环境光传感器对显示屏的亮度和可调变光栅的环境光光通量的调控原理。

其中，电压产生电路201：从外部提供电源，产生内部参考电压,供给驱动芯片内部IP(“Intellectual Property”core是芯片内部特定功能执行的部分，它含有硬件设计软件及算法的组合，看功能的需求而定)。电压调整器202：对驱动芯片内部的电压进行调整。输入与输出接口203：AP(Application Processor，应用处理器，用户界面和应用程序都在AP上执行，AP一般采用ARM芯片的CPU。运行在AP的软件包称为AP包,包括操作系统、用户界面和应用程序等)与驱动芯片之间的信号端口。震荡器204：在驱动芯片内部工作时，所产生基频频率。缓存器译码电路205：信号经驱动芯片做译码处理，产生相对应的指令作用。刻录程序单元206：调试代码可经由程序刻录,实现与目标值相对应的显示效果。时序控制与数据处理单元207：主要用来控制显示器驱动的时序及数据处理。记忆体208：驱动芯片内部资料储存的记忆体。电压灰阶转换电路209：经由数据处理单元输出代码，产生相对应的灰阶电压。源极驱动电路210：提供显示画面灰阶参考电压。闸极驱动电路211：提供显示画面，每一行像素写入电压时间控制。显示画面输出212：经由源极参考电压驱动与闸极电压驱动，呈现画面显示分辨率及整体显示图像的效果。电压调节器213：驱动芯片内部的电压切换调整功能。环境光传感器亮度控制单元214：环境光传感器亮度控制单元214包括环境光传感器3，环境光传感器3经由上述的时序控制与数据处理单元207、记忆体208、电压灰阶转换电路209、源极驱动电路210来控制显示画面的亮暗度。可调变光栅4：经由环境光传感器3、时序控制与数据处理单元207、记忆体208及电压调节器213来调整可调变光栅4的电压及其外在环境光透过智能显示设备100如AR智能眼镜的透光度。具体地，例如，环境光传感器3可以测得环境光的亮度，然后根据内置在存储器或控制器里的设定运算表(如上述的记忆体208和时序控制与数据处理单元207)，选定可调变光栅4所需要的透光度，经由电压调节器213通过调整电压的方式来将可调变光栅4调到所需要的透光度。可选地，因使用者不同，可以先通过控制器调节再手动做微调。可以理解的是，透光度可以手动调节，也可以通过控制器自动调节，其实际调节方式可以根据实际要求具体设置，以更好地满足使用者的实际需求。

下面结合图2-图4详细描述根据本发明多个实施例的智能显示设备100。

实施例一

在本实施例中，如图2所示，智能显示设备100包括显示系统1、光学组件2和可调变光栅4。使用时，人眼位于智能显示设备100的后方。其中，显示系统1位于可调变光栅4的外部。光学组件2包括光学镜组21、曲面半透半反射膜22、以及用于反射透过光学镜组21的影像的平面半透半反射膜23。显示影像可以经由光学镜组21、平面半透半反射膜23、曲面半透半反射膜22经过两次反射进入人眼，如图2中的细线箭头所示。环境光(含外部景物)可以通过可调变光栅4、曲面半透半反射膜22、以及平面半透半反射膜23进入人眼，如图2中环境光所处的宽线箭头所示。在上述过程中，可调变光栅4可以调节环境光进入人眼的透光度，增加显示影像的环境对比度及视觉清晰度。

其中，显示系统1包含，但不限于，LCoS(反射式液晶型)、微型OLED、MEMS、microLED等；光学镜组21包括但不限于部分穿透部分反射镜，分光镜，波导和自由形式光学器件；调变光栅4的透光度可在环境光的0.1％～95％范围内调控，可依环境光传感器的反馈自动调整，或以个人的偏好，手动调整；平面半透半反射膜23可以是含金属膜的半反射光学膜设计，也可以是不含金属膜的半反射光学膜的设计，其反射率依整体光学设计的需求为准，一般在20％～95％之间；曲面半透半反射膜22可以是含金属膜的半反射光学膜设计，也可以是不含金属膜的半反射光学膜的设计，其反射率依整体光学设计的需求为准，一般在20％～95％之间。

当智能显示设备100为AR智能眼镜，且显示系统1为微显示系统时，显示系统1可以分别布置在AR智能眼镜的左右两个镜腿与镜框的连接处，此时显示影像可以经由光学镜组21、平面半透半反射膜23、曲面半透半反射膜22经过反射分别进入人的左眼和右眼。

实施例二

如图3所示，本实施例与实施例一的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：曲面半透半反射膜22与可调变光栅4之间的普通透明镜片以视力矫正镜片5来替代，以便于平时戴眼镜的用户使用。视力矫正镜片依用户个人视力需求而定，包含但不限于近视、远视、散光、弱视、渐近式镜片等。

在本实施例中，显示影像可以经由光学镜组21、平面半透半反射膜23、曲面半透半反射膜22经过两次反射进入人眼，如图2中的细线箭头所示。环境光(含外部景物)可以通过可调变光栅4、视力矫正镜片5、曲面半透半反射膜22、以及平面半透半反射膜23进入人眼，如图3中环境光所处的宽线箭头所示。在上述过程中，可调变光栅4可以调节环境光进入人眼的透光度，增加显示影像的环境对比度及视觉清晰度。

本实施例的智能显示设备100与实施例一中的显示系统1、光学组件2和可调变光栅4的结构类似，故不再在此详细描述。本实施例的平面半透半反射膜23镀膜的面积需等于或大于显示系统1投射在半透半反射光学膜的影像面积。

实施例三

如图4所示，本实施例与实施例二的结构类似，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：第一、省去了曲面半透半反射膜22和平面半透半反射膜23；只有可透光反射膜24在曲面的镜片(含视力矫正镜片)上；第二、光学镜组21的结构不同。本实施例的光学镜组21可以是不同的有影像放大效能的设计，包括但不限于非球面镜、菲涅尔透镜、球面镜、自由型式光学器件等。

在本实施例中，显示影像可以经由光学镜组21、可透光反射膜24经过一次反射进入人眼，如图2中的细线箭头所示。环境光(含外部景物)可以通过可调变光栅4、视力矫正镜片5及其上可透光反射膜24进入人眼，如图4中环境光所处的宽线箭头所示。在上述过程中，可调变光栅4可以调节环境光进入人眼的透光度，增加显示影像的环境对比度及视觉清晰度。

当智能显示设备100为AR智能眼镜，且显示系统1为微显示系统时，显示系统1可以布置在AR智能眼镜的中部鼻托附近，显示影像可以经由光学镜组21和可透光反射膜24经过一次反射进入人眼，光学效率高，且整个智能显示设备100例如AR智能眼镜的结构简单、轻便，此实施例的可透光反射膜24可为不含金属膜的高透光度的叠层反射光学膜设计。

本实施例的智能显示设备100与实施例二中的显示系统1和可调变光栅4的结构类似，故不再在此详细描述。

根据本发明实施例的智能显示设备100，可以根据外界环境的不同而自动调整最佳透光度，从而可以提高显示对比度，有利于智能显示设备100如AR智能眼镜的使用，且提升了智能显示设备100如AR智能眼镜的视觉效能。

根据本发明实施例的智能显示设备100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种智能显示设备，其特征在于，包括：

控制器；

光学组件；

显示系统，所述显示系统与所述控制器相连，所述显示系统包括显示屏，沿光路方向，所述显示屏设在所述显示系统的上游；

环境光传感器，所述环境光传感器与所述控制器连接；

可调变光栅，所述可调变光栅与所述控制器相连，

所述控制器根据所述环境光传感器检测到的环境光调节所述可调变光栅的环境光光通量。

2.根据权利要求1所述的智能显示设备，其特征在于，当所述控制器调节所述可调变光栅的环境光光通量时，所述控制器可根据所述环境光传感器检测到的环境光调节所述显示屏的亮度。

3.根据权利要求1或2所述的智能显示设备，其特征在于，所述可调变光栅的透光率为α，其中所述α满足：0.1％≤α≤95％。

4.根据权利要求1所述的智能显示设备，其特征在于，所述可调变光栅由电压或电流驱动的液晶器件或电致变色器件制成。

5.根据权利要求1所述的智能显示设备，其特征在于，所述可调变光栅为刚性结构或柔性结构。

6.根据权利要求1所述的智能显示设备，其特征在于，所述可调变光栅与所述光学组件之间含有视力矫正镜片或视力矫正装置。

7.根据权利要求1所述的智能显示设备，其特征在于，

所述光学组件包括沿光路方向设置的光学镜组、平面半透半反射膜、曲面半透半反射膜；或

所述光学组件包括沿光路方向设置的光学镜组、可透光反射膜。

8.根据权利要求7所述的智能显示设备，其特征在于，所述光学组件包括沿光路方向设置的光学镜组、平面半透半反射膜、曲面半透半反射膜时，还包括反射膜。

9.根据权利要求1所述的智能显示设备，其特征在于，所述显示系统为透明显示系统，所述显示系统与所述可调变光栅对应设置；或

所述显示系统为微显示系统，所述显示系统位于所述智能显示设备的左侧和右侧，或所述显示系统位于所述智能显示设备的中部。

10.根据权利要求1所述的智能显示设备，其特征在于，所述智能显示设备为头戴式显示器或平视显示器。

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