CN115298594A - 设备中的局部调光 - Google Patents

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CN115298594A CN202180021066.7A CN202180021066A CN115298594A CN 115298594 A CN115298594 A CN 115298594A CN 202180021066 A CN202180021066 A CN 202180021066A CN 115298594 A CN115298594 A CN 115298594A
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魏国华
史宇
约翰·高厄德
马蒂厄·查尔斯·拉乌尔·莱博维奇
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Abstract

光学组件被配置成在光学组件的背侧处接收可见场景光，并将可见场景光在光路上引导向眼睛侧。光学组件还包括设置在光路上的调光层，其中调光层包括光致变色材料，该光致变色材料被配置成响应于暴露于一系列光波长而变暗。被包括在光学组件中的激活层也设置在光路上并包括场内调光器。场内调光器被配置成选择性地发射在一系列光波长内的激活光，以激活调光层的区域的变暗，从而对该区域内的可见场景光进行调光。

Description

设备中的局部调光
公开领域
本公开的各方面总体上涉及头戴式设备，并且具体地但不排他地涉及被包括在头戴式设备中的光致变色层的局部调光。
背景
智能设备是一种通常与其他设备或网络通信的电子设备。在某些情况下，智能设备可以被配置为与用户交互式地操作。智能设备可以被设计成支持各种形状因子，仅举几个示例，诸如头戴式设备、头戴式显示器(HMD)或智能显示器。
智能设备可以包括在各种应用(诸如游戏、航空、工程、医学、娱乐、视频/音频聊天、活动跟踪等)中使用的一个或更多个电子部件。在一些示例中，诸如头戴式设备或HMD的智能设备可以包括显示器，该显示器可以呈现数据、信息、图像或其他虚拟图形，同时允许用户观看真实世界。
概述
在本发明的一个方面中，提供了一种光学组件，该光学组件包括：眼睛侧(eyewardside)和背侧，其中光学组件被配置成在光学组件的背侧接收可见场景光，并将可见场景光在光路上引导向眼睛侧；调光层，该调光层被设置在眼睛侧和背侧之间的光路上，其中调光层包括光致变色材料，该光致变色材料被配置成响应于暴露于一系列光波长而变暗；以及激活层，该激活层被设置在光路上，邻近调光层，其中激活层包括场内调光器(in-fielddimmer)，该场内调光器被配置为选择性地发射在所述一系列光波长内的激活光，以激活调光层的区域的变暗，从而对该区域内的可见场景光进行调光。
场内调光器可以包括：光波导；以及光学耦合到光波导的提取特征，其中光波导被配置成将激活光从光源引导到该提取特征，并且其中提取特征被配置成向调光层发射激活光。
提取特征可以被配置为发射激活光，使得调光层的变暗的区域为圆形或矩形。
场内调光器可以包括：光波导；以及光学耦合到光波导的多个提取特征，其中光波导被配置成将激活光从光源引导到多个提取特征，并且其中多个提取特征中的每个提取特征被配置成向调光层发射激活光以使区域变暗。
场内调光器可以包括：光波导，该光波导被配置成从光源接收激活光，并从光波导向调光层泄漏激活光，以使区域变暗。
场内调光器可以包括：光波导；以及光学耦合到光波导的衍射光栅，其中光波导被配置成将激活光从光源引导到衍射光栅，并且其中衍射光栅被配置成向调光层引导激活光以使区域变暗。
该光学组件还可以包括：背侧滤光器，该背侧滤光器被设置在光学组件的背侧和调光层之间的光路上，其中背侧滤光器被配置成阻挡所述一系列光波长并使可见场景光通过。
背侧滤光器可以被配置成在第一状态和第二状态之间选择性地切换，第一状态用于阻挡所述一系列光波长，第二状态用于使所述一系列光波长通过，以在光学组件的整个视场中激活调光层的变暗。
该光学组件还可以包括：眼睛侧滤光器，该眼睛侧滤光器被设置在光学组件的眼睛侧和调光层之间的光路上，其中眼睛侧滤光器被配置成阻挡所述一系列光波长并使可见场景光通过。
激活层与调光层可以通过间隙被间隔开，以增加激活光的光束宽度和增大被变暗的区域。
该光学组件还可以包括附加调光层，该附加调光层包括光致变色材料，其中激活层被设置在调光层和附加调光层之间的光路上，并且其中场内调光器被配置成向调光层和向附加调光层发射激活光。
激活光可以包括非可见光、紫外光、红外光或紫光。
光学组件还可以包括：显示层，该显示层被设置在光学组件的眼睛侧和调光层之间的光路上，其中显示层被配置成向眼睛侧引导可见显示光。
在本发明的一个方面中，提供了一种头戴式设备，该头戴式设备包括：显示层，该显示层被配置成向头戴式设备的眼睛侧引导可见显示光以呈现虚拟图形，并且其中显示层被配置成使在头戴式设备的背侧处接收的可见场景光通过；调光层，该调光层被设置在显示层和背侧之间的光路上，其中调光层包括光致变色材料，该光致变色材料被配置成响应于暴露于一系列光波长而变暗；以及计算设备，该计算设备被配置成响应于确定可见场景光将干扰虚拟图形的可见性而激活调光层中的区域的变暗，从而对该区域内的可见场景光进行调光。
计算设备可以被配置成通过确定区域内的可见场景光与可见显示光之间的对比度或通过比较可见场景光的颜色与可见显示光的颜色，来确定区域中的可见场景光将干扰虚拟图形的可见性。
头戴式设备还可以包括激活层，该激活层被设置在光路上，邻近调光层，其中激活层包括场内调光器，该场内调光器被配置成选择性地发射在一系列光波长内的激活光。
计算设备可以被配置成控制场内调光器以改变调光层中的区域的变暗量。
在本发明的一个方面中，提供了一种光学组件，该光学组件包括：调光层，该调光层包括光致变色材料，该光致变色材料被配置成响应于暴露于一系列光波长而变暗；以及激活层，该激活层被设置成邻近调光层，其中激活层包括多个场内调光器，其中多个场内调光器中的每个场内调光器是单独可控的，以选择性地发射在一系列光波长内的激活光，从而激活调光层的相应区域的变暗，以对可见场景光进行调光。
所述多个场内调光器中的至少一个场内调光器可包括：光波导；以及光学耦合到光波导的提取特征，其中光波导被配置成将激活光从光源引导到提取特征，并且其中提取特征被配置成向调光层发射激活光。
激活光可以包括非可见光、紫外光、红外光、或紫光。
附图简述
参考随附附图描述了本公开的非限制性和非穷尽性方面，其中除非另有说明，否则在各个视图中相似的附图标记指代相似的部分。
图1A和图1B示出了用户通过头戴式设备的近眼光学组件的视图。
图2示出了根据本公开的多个方面的头戴式设备。
图3A示出了根据本公开的多个面的包括场内调光器的头戴式设备的一部分。
图3B示出了根据本公开的多个方面的图3A的头戴式设备的具有近眼光学组件的变暗区域的部分。
图4A是根据本公开的多个方面的近眼光学组件的横截面图。
图4B是根据本公开的多个方面的图4A的具有调光层的变暗区域的近眼光学组件的横截面图。
图5是根据本公开的多个方面的近眼光学组件的横截面图，该近眼光学组件包括眼睛侧滤光器和背侧滤光器。
图6是根据本公开的多个方面的包括多个调光层的近眼光学组件的横截面图。
图7是根据本公开的多个方面的近眼光学组件的横截面图，该近眼光学组件包括用于将调光层与激活层间隔开的间隙。
图8示出了根据本公开的多个方面的具有矩形变暗区域的头戴式设备的一部分。
图9A和图9B示出了根据本公开的多个方面的头戴式设备的一部分，该头戴式设备包括具有多个场内调光器的近眼光学组件。
图10示出了根据本公开的多个方面的头戴式设备的一部分，该头戴式设备包括具有多个场内调光器的近眼光学组件，该多个场内调光器提供分离且不同的变暗区域。
图11示出了根据本公开的多个方面的头戴式设备的一部分，该头戴式设备包括近眼光学组件，该近眼光学组件具有用于泄漏激活光以提供变暗区域的波导。
图12示出了根据本公开的多个方面的具有场内调光器的头戴式设备的一部分，该场内调光器包括光学耦合到单个波导的多个提取特征。
图13示出了根据本公开的多个方面的具有包括衍射光栅的场内调光器的头戴式设备的一部分。
图14A示出了根据本公开的多个方面的包括数字投影仪的示例头戴式设备。
图14B示出了根据本公开的多个方面的包括数字投影仪的头戴式设备的另一示例。
图15是根据本公开的多个方面的用于与激光扫描仪一起使用的头戴式显示器的近眼光学组件的横截面图。
图16是根据本公开的多个方面的近眼光学组件的横截面图，该近眼光学组件包括用于与激光扫描仪一起使用的眼睛侧滤光器和背侧滤光器。
图17示出了根据本公开的多个方面的用于场内调光器的动态控制的示例计算设备。
图18示出了根据本公开的多个方面的由近眼光学组件的调光层提供的变化的变暗量。
详细描述
在以下描述和相关附图中公开了多个方面和实施例，以示出与由头戴式设备提供的局部调光有关的特定示例。相关领域的技术人员在阅读本公开后，可替换的方面和实施例将变得明显，并且可以在不脱离本公开的范围或精神的情况下构建和实践这些可替换的方面和实施例。另外，众所周知的元素将不被详细描述或者可以被省略，以便不模糊本文公开的方面和实施例的相关细节。
在整个这个说明书中对“一个实施例”或“实施例”的提及意指结合实施例所描述的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”或“在实施例中”在整个这个说明书的各个地方中的出现不一定都指同一实施例。此外，特定特征、结构、或特性可以在一个或更多个实施例中以任何适当的方式被组合。
在本公开的一些实施方式中，术语“近眼(near-eye)”可以被定义为包括被配置为在使用近眼设备时被放置在用户眼睛50mm内的元件。因此，“近眼光学元件”或“近眼系统”将包括被配置为放置在用户眼睛50mm内的一个或更多个元件。
在本公开的多个方面，可见光可以被定义为具有约为380nm-700nm的波长范围。非可见光可以被定义为波长在可见光范围之外的光，诸如紫外光和红外光。波长范围约为700nm-1mm的红外光包括近红外光。在本公开的多个方面，近红外光可以被定义为具有约为700nm-1.4μm的波长范围。紫光可以包括波长在大约380-450nm范围内的光。
如上所述，头戴式设备可以包括显示器，该显示器被配置为呈现数据、信息、图像、或其他虚拟图形，同时允许用户观看真实世界。然而，如果环境太亮、如果虚拟图形与用户对真实世界的当前视图之间没有足够的对比度、如果虚拟图形的颜色与虚拟图形后面的真实世界的颜色一致(match)、或者以上情况的某种组合，则虚拟图形对于用户来说可能难以观看。通过示例的方式，图1A示出了用户通过头戴式设备的光学组件102对真实世界场景100的视图。如图1A所示，光学组件102允许用户观看真实世界场景100，同时向用户呈现虚拟图形104。在所示的示例中，虚拟图形104是图标，但在其他示例中，虚拟图形104可以包括文本、图片、视频、或由光学组件102生成的用于呈现给用户的其他视觉信息。然而，如图1A所示，虚拟图形104被定位在光学组件102上与用户对真实世界对象106(例如，在图1A中示为灌木/矮树丛)的视图相同的位置处。在一些示例中，真实世界对象106可能干扰用户对虚拟图形104的可见性。即，真实世界对象106可能与虚拟图形104颜色相同或相似，和/或真实世界对象106与虚拟图形104之间的对比度可能太低。因此，在某些条件下，当虚拟图形104与用户对真实世界对象106的视图位于同一处(co-locate)时，用户可能难以辨别该虚拟图形104。
因此，本公开的多个方面提供了对从真实世界场景100接收的光进行局部调光，以增加虚拟图形104的可见性。例如，图1B示出了由光学组件102提供的区域108的变暗。如图所示，由光学组件102使区域108变暗，以在对应于真实世界对象106和虚拟图形104的位置处对从真实世界场景100接收的光进行调光或遮挡。在一些示例中，“局部调光”指的是仅对由光学组件102提供的视场的一部分(例如，小于整个视场)进行调光。图1B将虚拟图形104示出为相对于图1A中所示的视图不变，但是由于区域108的变暗而提供的对真实世界对象106的调光，虚拟图形104可以具有增加的可见性。
由光学组件102提供的调光可由光学组件102的调光层提供，该调光层包括响应于暴露于一系列光波长而变暗的光致变色材料。在一些方面，当被激活时，光致变色材料可以经历可逆的光化学反应，这导致在其可见光吸收、强度和/或波长方面的变化。
在一些实施例中，通过被包括在光学组件102内的一个或更多个场内调光器来激活调光层的区域(例如区域108)的变暗。场内调光器可以包括波导、提取特征、衍射光栅等，其被结合在光学组件102内，其中场内调光器被配置成选择性地发射激活光以激活对应于光学组件102的特定区域的光致变色材料的变暗。
在其他实施例中，区域108的变暗可由结合到头戴式设备中的数字投影仪激活。例如，数字投影仪可以安装到头戴式设备的框架和/或镜腿(temple arms)上，以选择性地向光学组件102的特定区域发射激活光，以激活光致变色材料的变暗。下面将更详细地解释这些和其他实施例。
图2示出了根据本公开的多个方面的示例头戴式设备200。头戴式设备(诸如头戴式设备200)是一种通常佩戴在用户的头上以向用户提供人工现实内容的智能设备。人工现实是在呈现给用户之前已经以某种方式被调整的现实形式，其可以包括例如虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(mixed reality，MR)、混杂现实(hybrid reality)、或它们的某种组合和/或衍生物。
所示的头戴式设备200的示例被示为包括框架202、镜腿204A和204B、以及近眼光学组件206A和近眼光学组件206B。图2还示出了近眼光学组件206A的示例的分解图。近眼光学组件206A被示为包括显示层210、激活层212和调光层214。
如图2所示，框架202耦合到镜腿204A和204B，以用于将头戴式设备200固定到用户的头部。示例头戴式设备200还可以包括结合到框架202和/或镜腿204A和204B中的支撑硬件。头戴式设备200的硬件可以包括以下项中的任意项：处理逻辑、用于发送和接收数据的有线和/或无线数据接口、图形处理器以及用于存储数据和计算机可执行指令的一个或更多个存储器。在一个示例中，头戴式设备200可以被配置成接收有线电源和/或可以被配置成由一个或更多个电池供电。另外，头戴式设备200可以被配置成接收包括视频数据的有线和/或无线数据。
图2示出了被配置成安装到框架202的近眼光学组件206A和206B。框架202可通过围绕近眼光学组件206A和206B的外围的至少一部分来容纳近眼光学组件206A和206B。近眼光学组件206A被配置为在近眼光学组件206A的背侧211处接收可见场景光222，并在朝向眼睛侧209的光路上引导可见场景光222。在一些示例中，近眼光学组件206A对用户来说可以看起来是透明的以便于实现增强现实或混合现实，使得用户可以观看来自环境的可见场景光222，同时还可以通过显示层210接收被引导向他们的眼睛的显示光224。在另外的示例中，一些或所有的近眼光学组件206A和206B可以被结合到虚拟现实头戴式装置(headset)中，其中近眼光学组件206A和206B的透明性质允许用户观看被结合到虚拟现实头戴式装置中的电子显示器(例如，液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、微LED(micro-LED)显示器等)。
如图2所示，显示层210被设置在近眼光学组件206A的在近眼光学组件206A的眼睛侧209和背侧211之间的光路上。特别地，显示层210被设置在眼睛侧209和调光层214之间。在一些示例中，显示层210可以包括波导216，该波导216被配置成引导显示光224向头戴式设备200的用户的眼睛呈现一个或更多个虚拟图形。在一些方面，波导216被配置成将由电子显示器生成的显示光224引导到用户的眼睛。在一些实现方式中，电子显示器的至少一部分被包括在头戴式设备200的框架202中。电子显示器可以包括用于生成显示光224的LCD、有机发光二极管(OLED)显示器、微LED显示器、微型投影仪(pico-projector)或硅上液晶(LCOS)显示器。
图2将调光层214示出为设置在近眼光学组件206A的在眼睛侧209和背侧211之间的光路上。特别地，调光层214被示为设置在显示层210和背侧211之间。在一些示例中，调光层214包括光致变色材料，该光致变色材料被配置成响应于暴露于一系列光波长而变暗。例如，光致变色材料可以被配置成响应于暴露于非可见光，例如红外线(IR)和/或紫外光(UV)，而经历可逆的光化学反应。在其他示例中，光致变色材料可以响应于暴露于波长在400nm至440nm范围内的紫光而被激活变暗。在某些方面，光致变色材料是涂覆在透明材料(如塑料或玻璃)上的薄膜或染料。在其他方面，光致变色材料由悬浮在透明基底(例如塑料或玻璃)内的光致变色化合物提供。
在一些方面，调光层214的光致变色材料分布在由近眼光学组件206A提供的整个视场中(例如，分布在整个调光层214中)。在其他方面，光致变色材料可以仅被提供在视场的某些部分(例如，调光层214的上半部分)中。
图2还将近眼光学组件206A示出为包括激活层212，该激活层212被设置在近眼光学组件206A的光路上，邻近调光层214。尽管所示的示例示出了激活层212被设置在调光层214的眼睛侧209上，但在其他示例中，激活层212可以被设置在调光层214的背侧211上。激活层212还被示为包括至少一个场内调光器218。场内调光器被配置成选择性地发射激活光226以激活调光层214的区域220的变暗。在一些示例中，激活光226在激活调光层214的光致变色材料的一系列光波长(例如，IR光、UV光、紫光等)内。
在一些示例中，场内调光器218可以被设置在透明基底上，并且可以被配置成向调光层214发射激活光226。在一些方面，场内调光器218可以包括波导，该波导被配置成将由结合到框架202的边缘的光源生成的光引导到提取特征或衍射光栅，以用于将光作为激活光226向调光层214发射。生成激活光的光源可以是发光二极管、微发光二极管(micro-LED)、边发射LED、垂直腔面发射激光(VCSEL)二极管或超辐射发光二极管(SLED)。
如图2所示，场内调光器218被设置在由近眼光学组件206A提供的视场内。虽然场内调光器218可能将微小遮挡物引入近眼光学组件206A，但场内调光器218可小到对头戴式设备200的佩戴者不引起注意或不明显。此外，来自场内调光器218的任何遮挡物将被放置得离眼睛近到以至于无法被人眼聚焦且因此有助于使场内调光器218不引起注意或不明显。
在一些示例中，激活层212和/或调光层214可以具有用于将光(例如，场景光222)聚焦到用户眼睛的曲率。因此，在一些示例中，激活层212和/或调光层214可以被称为透镜。在一些方面，激活层212和/或调光层214具有对应于用户的规格(specification)的厚度和/或曲率。换句话说，激活层212和/或调光层214可以是处方透镜。
如上所述，激活层212的场内调光器218被配置成向调光层214发射激活光226，以激活区域220的变暗。在一些示例中，场内调光器218的启用是由头戴式设备200的计算设备动态确定的。例如，头戴式设备200可包括计算设备，该计算设备确定可见场景光222是否会干扰在区域220中由可见显示光224生成的虚拟图形的可见性。计算设备可以基于在区域220内可见场景光222的颜色的比较和/或通过确定在区域220内可见场景光222和可见显示光224之间的对比度来做出这样的确定。如果在区域220内的可见场景光222的颜色与可见显示光224的颜色相同或相似，和/或如果可见场景光222与可见显示光224之间的对比度低于低对比度阈值，则计算设备可使场内调光器218能够发射激活光226以使区域220变暗。
在一些方面，由激活光226诱导的调光层214的光化学反应可以是可逆的。在一个实施例中，禁用场内调光器218，使得其不再发射激活光226，允许调光层214的光致变色材料自然恢复到其先前未变暗的状态。在其他实施例中，头戴式设备200可被配置成通过将漂白光(bleaching light)引导向调光层214，主动地将调光层214恢复到其未变暗的状态。在一些示例中，漂白光可以由场内调光器218或由包括在头戴式设备200中的其他光源(未明确示出)发射。漂白光可以是具有增加光致变色材料恢复到其非变暗状态的速率的波长的光，例如可见光、UV光和/或IR光。
图3A示出了根据本公开的多个方面的包括场内调光器的头戴式设备300的一部分。示出的头戴式设备300的示例被示为包括框架302、近眼光学组件304、光源306、光波导308和提取特征310(光波导308和提取特征310在本文被统称为场内调光器)。头戴式设备300是图2的头戴式设备200的一个可能实现方式，其中框架302对应于框架202，以及近眼光学组件304对应于近眼光学组件206A。
如图3A所示，光源306可结合到头戴式设备300的框架302中，其中光源306被配置成选择性地生成激活光(例如，图2的激活光226)。光波导308可以是嵌入在调光层(例如，调光层214)的低折射率包层内的透明高折射率波导。在一些示例中，光波导308通过折射率匹配棱镜或通过光栅内耦合器(grating incoupler)光学耦合到光源306。光波导308被配置成将激活光(例如，通过全内反射)从在近眼光学组件304的外围处的光源306引导到在视场内的提取特征310。
提取特征310光学耦合到光波导308，并被配置成向调光层发射激活光以激活近眼光学组件304的区域的变暗。例如，图3B示出了头戴式设备300，其中场内调光器被启用以使近眼光学组件304的区域312变暗。在一些示例中，提取特征310包括锥形扩展器，以向外耦合具有扩展的光束宽度的激活光。
图4A是根据本公开的多个方面的近眼光学组件400的横截面图。示出的近眼光学组件400的示例被示出为包括显示层410、激活层412和调光层414。在图4A中还示出了头戴式设备的用户的眼睛402。近眼光学组件400是图2的近眼光学组件206A的一种可能的实现方式。
如图4A所示，显示层410被配置成向近眼光学组件400的眼睛侧209引导可见显示光224，以向眼睛402呈现一个或更多个虚拟图形。近眼光学组件400还被示出为在背侧211处接收可见场景光222A-222C，其中近眼光学组件400被配置成向眼睛侧209引导可见场景光222A-222C以供眼睛402观看。激活层412被示出为包括光学耦合到提取特征404的光波导401。如所示，光波导401和提取特征404嵌入在激活层412的透明材料406内。当场内调光器(例如，光波导401和提取特征404)被禁用(即，不发射激活光)时，则允许场景光222A-222C基本上不受影响地传播通过调光层414。
图4B是图4A中当场内调光器被启用以发射激活光226来激活调光层414内的区域420的变暗时的近眼光学组件400的横截面图。如图4B所示，调光层414内的光致变色材料的变暗被限于区域420，其中不穿过区域420的场景光222A和222C基本上不受影响地继续传播通过调光层414，而确实穿过区域420的场景光222B实际上被调光为经调光的场景光222D。在一些示例中，区域420的变暗增加了对可见场景光222B的吸收，使得可见场景光222D具有比可见场景光222B更低的亮度。在其他示例中，区域420的变暗可以阻挡可见场景光222B，使得基本上没有可见场景光222B穿过调光层414。
图5是根据本公开的多个方面的包括背侧滤光器502A和眼睛侧滤光器502B的近眼光学组件500的横截面图。近眼光学组件500是图2的近眼光学组件206A的一种可能的实现方式。
如图5所示，背侧滤光器502A被设置在近眼光学组件500的在背侧211和调光层414之间的光路上。背侧滤光器502A可以被配置为吸收和/或反射激活光226，以防止激活光226泄漏到近眼光学组件500的外部。背侧滤光器502A还可以被配置成阻挡外部光(例如，场景光或入射到背侧211上的其他光)，这些外部光将激活调光层414的光致变色材料的变暗。又如图5中所示，背侧滤光器502A被配置为使可见场景光222A-222C通过。
在一些实施例中，背侧滤光器502A被配置成在第一状态和第二状态之间选择性地切换。第一状态可使背侧滤光器502A在使可见场景光222A-222C通过的同时阻挡(在背侧211处接收的)会激活调光层414的光致变色材料的变暗的一系列光波长。第二状态可使背侧滤光器502A使一系列光波长和可见场景光222A-222C两者通过。当处于第二状态时，背侧滤光器502A可以允许在近眼光学组件500的整个视场上调光层414的变暗，例如这在明亮光照条件下可能是所希望的。在该实施例中，背侧滤光器502A可以包括可切换波片和至少一个偏振层中的一个或更多个。
图5还将近眼光学组件500示出为包括设置在近眼光学组件500的在眼睛侧209和调光层414之间的光路上的眼睛侧滤光器502B。眼睛侧滤光器502B可以被配置为吸收和/或反射激活光226，以防止激活光226泄漏到近眼光学组件500的外部。眼睛侧滤光器502B还可以被配置成阻挡会激活调光层414的光致变色材料的变暗的外部光(例如，场景光或入射在眼睛侧209上的其他光)。又如图5中所示，眼睛侧滤光器502B被配置为使可见场景光222A-222D通过。
图6是根据本公开的多个方面的包括多个调光层602和604的近眼光学组件600的横截面图。近眼光学组件600是图2的近眼光学组件206A的一种可能的实现方式。
在一些实现方式中，场内调光器(例如，提取特征404)可以被配置成在多个(例如，相反)方向上发射激活光。例如，图6将提取特征404示出为向眼睛侧209发射激活光608以及向近眼光学组件600的背侧211发射激活光606。因此，在一些示例中，近眼光学组件600可以包括多个调光层，每个调光层包括光致变色材料。如图6所示，激活层412被设置在第一调光层602和第二调光层604之间。提取特征404被配置成向第一调光层602发射激活光606，以激活第一区域610的变暗。提取特征还被配置成向第二调光层604发射激活光608，以激活第二区域612的变暗。
图7是根据本公开的多个方面的近眼光学组件700的横截面图，该近眼光学组件700包括用于将调光层414与激活层702间隔开的间隙706。近眼光学组件700是图2的近眼光学组件206A的一种可能的实现方式。在一些示例中，可以提供间隙706以增加激活光712的光束宽度714，并且还增加被变暗的区域710的尺寸。在一个示例中，间隙706由放置在激活层702和调光层414之间的一个或更多个间隔物708提供，使得间隙706是空气间隙。在其他示例中，间隙706可以由透明层(例如玻璃或塑料)提供。
在一些方面，被包括在激活层中的提取特征可以被配置成发射激活光，使得变暗的调光层的区域具有各种形状和/或配置。例如，返回参考图3B，提取特征310被配置成发射激活光，使得区域312为圆形。在另一实现方式中，根据本公开的多个方面，图8示出了头戴式设备800的具有矩形变暗区域812的一部分。所示的头戴式设备800的示例被示出为包括框架802、光学组件804和光源806。光学组件804被示出为包括光波导808和提取特征810。如图所示，提取特征810被配置成发射具有矩形轮廓(profile)的激活光，得到变暗的方形区域812。在一些实施例中，提取特征810包括一个或更多个微光栅、纳米光栅、和/或元表面，所述微光栅、纳米光栅、和/或元表面被设计和建造(engineer)以实现所需的光输出图案。头戴式设备800是图2的头戴式设备200的一种可能的实现方式。
图9A和图9B示出了根据本公开的多个方面的头戴式设备900的一部分，该头戴式设备900包括具有多个场内调光器(即，提取特征910A-910M)的近眼光学组件904。所示的头戴式设备900的示例被示出为包括框架902和近眼光学组件904。框架902被示出为包括光源906A-906M，而近眼光学组件904被示出为包括提取特征910A-910M。头戴式设备900是图2的头戴式设备200的一种可能的实现方式。
如图9A所示，框架902包括多个光源906A-906M。光源906A-906M中的每一个可以单独可控以生成相应激活光。图9A还示出了多个提取特征910A-910M，该多个提取特征910A-910M被耦合以经由相应光波导从相应光源906A-906M接收激活光。尽管图5A示出了近眼光学组件904包括13个场内调光器(例如，提取特征910A-910M)，但在其他实施例中，近眼光学组件904可包括任何数量的场内调光器，包括一个或更多个场内调光器。此外，场内调光器可以以各种配置布置在视场内，其中场内调光器仅覆盖视场的一部分，或者覆盖整个视场。
如图所示，每个提取特征910A-910M被配置成发射激活光以使近眼光学组件904的调光层的相应区域912A-912M变暗。在一些示例中，头戴式设备900的计算设备可选择性地使光源906A-906M中的一个或更多个能够动态地使多个区域912A-912M变暗。在一些示例中，确定哪个区域912A-912M要变暗是基于将由近眼光学组件904生成的虚拟图形的大小、形状、数目和/或定位。图9B示出了光源906C、906E和906F-906K被启用以使相应区域912C、912E和912F-912K变暗而光源906A、906B、906D、906L和906M被禁用(即，不生成激活光)的示例。
图10示出了根据本公开的多个方面的头戴式设备1000的一部分，该头戴式设备1000包括具有多个场内调光器的近眼光学组件1004，该多个场内调光器提供分离且不同的变暗区域1014A-1014C。头戴式设备1000是图2的头戴式设备200的一个可能的实现方式。头戴式设备1000被示出为包括框架1002和近眼光学组件1004。框架1002被示出为包括光源1006、1008和1010。近眼光学组件1004被示出为包括多个场内调光器(即，提取特征1012A-1012K)。
在一些实现方式中，由近眼光学组件1004生成的虚拟图形可以在视场内的已知和可重复位置生成。因此，场内调光器可位于近眼光学组件1004内，以提供对应于虚拟图形的这些已知位置的区域1014A-1014D。此外，光源1006、1008和1010中的每一个可以被单独控制，使得区域1014A-1014D中的每一个可以基于确定的需要而单独变暗。
图11示出了根据本公开的多个方面的头戴式设备1100的一部分，该头戴式设备1100包括具有用于泄漏激活光以提供变暗区域1110的光波导1108的近眼光学组件1104。所示的头戴式设备1100的示例被示出为包括框架1102和近眼光学组件1104。框架1102被示出为包括光源1106，以及近眼光学组件1104被示出为包括光波导1108。头戴式设备1100是图2的头戴式设备200的一个可能的实现方式。
通过耦合到光波导的专用提取特征提供了场内调光器的上述示例。然而，在一些实施例中，可以省略提取特征，其中光波导被配置成向近眼光学组件的调光层泄漏激活光。例如，光波导1108可以被设计成在激活光传播通过它时本质上是以受控的方式损耗的。激活光可朝向调光层离开光波导1108，以激活区域1110中的变暗。在另一示例中，光波导1108可以被设计成损耗较小，但是设计的散射体沿着光波导1108的长度布置并集成到光波导1108中。当激活光在光波导1108中传播并且遇到散射体时，激活光的一部分从光波导1108泄漏到调光层中以使区域1110变暗。
图12示出了根据本公开的多个方面的具有场内调光器的头戴式设备1200的一部分，该场内调光器包括光学耦合到单个波导1208的多个提取特征1210。所示的头戴式设备1200的示例被示出为包括框架1202和近眼光学组件1204。框架1202被示出为包括光源1206，以及近眼光学组件1204被示出为包括光波导1208和多个提取特征1210。头戴式设备1200是图2的头戴式设备200的一个可能的实现方式。
如图12所示，每个提取特征1210光学耦合到光波导1208。在操作中，光波导1208被配置成将激活光从光源1206引导到每个提取特征1210，其中每个提取特征1210被配置成向调光层发射激活光以使区域1212变暗。
图13示出了根据本公开的多个方面的具有包括衍射光栅1312的场内调光器的头戴式设备1300的一部分。所示的头戴式设备1300的示例被示出为包括框架1302和近眼光学组件1304。框架1302被示出为包括光源1306，以及近眼光学组件1304被示出为包括光波导1308、锥形扩展器1310和衍射光栅1312。头戴式设备1300是图2的头戴式设备200的一个可能的实现方式。
在所示的示例中，衍射光栅1312(例如，体布拉格光栅)通过锥形扩展器1310光学耦合到光波导1308。光波导1308被配置成将激活光从光源1306引导到衍射光栅，其中衍射光栅1312被配置成向调光层引导激活光以使区域1314变暗。
上述实施例通过被包括在光学组件内的一个或更多个场内调光器提供调光层的一个或更多个区域的变暗。然而，在其他实施例中，调光层的区域的变暗由结合到头戴式设备中的数字投影仪激活。例如，图14A示出了根据本公开的多个方面的包括数字投影仪1408A的头戴式设备1400A。
所示的头戴式设备1400A的示例被示出为包括框架1402、镜腿1404、近眼光学组件1406和数字投影仪1408A。在一些方面，数字投影仪1408A可以在镜腿1404上被设置在近眼光学组件1406的眼睛侧上。如图所示，数字投影仪1408A可以是激光扫描仪，其被配置成发射激活光1410A以激活被包括在近眼光学组件1406中的调光层的区域1412的变暗。在一些实施例中，由数字投影仪1408A生成的激活光1410A是激活被包括在调光层中的光致变色材料的变暗的一系列光波长的可操控激光束。
在一些方面，数字投影仪1408A的激光扫描仪被配置成通过在区域1412内的光栅扫描来引导激活光1410A，以激活调光层的变暗。尽管图14A将数字投影仪1408A示出为引导激活光1410A以使单个矩形区域1412变暗，但数字投影仪1408A也可以被配置成引导激活光1410A使调光层的多个分离且不同又具有各种形状(例如，圆形、不规则形、椭圆形等)的区域变暗。在一些实施例中，数字投影仪1408A包括用于生成激活光1410A的单个激光光源。在其他实施例中，数字投影仪1408A可包括用于生成显示光以将虚拟图形(例如，图1A和图1B的虚拟图形104)投影到近眼光学组件1406上的一个或更多个附加光源。例如，数字投影仪1408A可以包括用于生成激活光1410A(即，在使调光层变暗的一系列光波长内)的第一激光光源以及用于生成虚拟图形的附加红色、绿色和蓝色激光光源。
如上所述，数字投影仪1408A可以包括激光扫描仪，该激光扫描仪被配置成通过在区域1412内的光栅扫描来引导激活光1410A，以激活调光层的变暗。然而，在其他实施例中，数字投影仪可以同时将激活光投影到整个区域1412上。例如，图14B示出了根据本公开的多个方面的包括数字投影仪1408B的另一个头戴式设备1400B。如图14B所示，数字投影仪1408B被配置成发射激活光1410B以同时使整个区域1412变暗。
在一些方面中，数字投影仪1408B包括多个像素，这些像素可配置成以期望的图案生成激活光1410B来使区域1412变暗。例如，数字投影仪1408B可以包括数字微镜器件(DMD)、硅上液晶(LCOS)器件、微发光二极管(uLED)器件等。
在一些实施例中，数字投影仪1408B包括用于生成激活光1410B的单个光源。在其他实施例中，数字投影仪1408B可包括用于生成显示光以将虚拟图形(例如，图1A和图1B的虚拟图形104)投影到近眼光学组件1406上的一个或更多个附加光源。作为示例，当实现为LCOS器件时，数字投影仪1408B可包括用于生成激活光1410B(即，在使调光层变暗的一系列光波长内)的第一LCOS器件，以及用于生成虚拟图形的至少一个附加LCOS器件(例如，红色、绿色和蓝色)。在操作中，数字投影仪1408B可以被配置成顺序地点亮具有红光、绿光和蓝光的一个LCOS器件，以及然后点亮具有激活光1410B(例如，UV、IR、紫光等)的另一个LCOS器件。
图15是根据本公开的多个方面的用于与激光扫描仪一起使用的头戴式显示器的近眼光学组件1506的横截面图。近眼光学组件1506被示出为包括显示层1510和调光层1514。近眼光学组件1506是图14A和图14B的近眼光学组件1406的一个可能的实现方式。
如图15所示，调光层1514被设置在近眼光学组件1506的在眼睛侧1509和背侧1511之间的光路上。显示层1510被设置在调光层1514和眼睛侧1509之间的光路上。显示层1510还被示为向眼睛侧1509引导显示光1524，以用于向头戴式设备的用户的眼睛402呈现一个或更多个虚拟图形。
在一些方面，调光层1514类似于图4A的调光层414，因为它包括光致变色材料，该光致变色材料被配置成响应于暴露于一系列光波长(例如，IR、UV、紫光等)而变暗。如图15所示，激光扫描仪1408被配置成发射在一系列光波长内的激活光1410，以激活调光层1514的区域1512的变暗。
图16是根据本公开的多个方面的近眼光学组件1600的横截面图，该近眼光学组件1600包括用于与激光扫描仪1408一起使用的背侧滤光器1602A和眼睛侧滤光器1602B。所示出的近眼光学组件1600的示例包括显示层1610、调光层1614、背侧滤光器1602A和眼睛侧滤光器1602B。近眼光学组件1600是图14A和图14B的近眼光学组件1406的一个可能的实现方式。
如图15所示，背侧滤光器1602A被设置在近眼光学组件1600的在背侧1611和调光层1614之间的光路上。背侧滤光器1602A可以被配置成吸收和/或反射激活光1410，以防止激活光1410泄漏到近眼光学组件1600的外部。背侧滤光器1602A还可以被配置成阻挡会激活调光层1614的光致变色材料的变暗的外部光(例如，场景光或入射到背侧1611上的其他光)。又如图16中所示，背侧滤光器1602A被配置成使可见场景光222通过。
在一些实施例中，背侧滤光器1602A被配置成在第一状态和第二状态之间选择性地切换。第一状态可使背侧滤光器1602A在使可见场景光222通过的同时阻挡会激活调光层1614的光致变色材料的变暗的(在背侧1611处接收的)一系列光波长。第二状态可使背侧滤光器1602A能够使一系列光波长和可见场景光222两者通过。当处于第二状态时，背侧滤光器1602可以允许在近眼光学组件1600的整个视场上调光层1614的变暗，例如这在明亮光照条件下可能是所希望的。在该实施例中，背侧滤光器1602A可以包括可切换波片和至少一个偏振层中的一个或更多个。
图16还将近眼光学组件1600示出为包括设置在近眼光学组件1600的在眼睛侧1609和调光层1614之间的光路上的眼睛侧滤光器1602B。眼睛侧滤光器1602B可以被配置为吸收和/或反射激活光1410，以防止激活光1410泄漏到近眼光学组件1600的外部。眼睛侧滤光器1602B还可以被配置成阻挡会激活调光层1614的光致变色材料的变暗的外部光(例如，场景光或入射到眼睛侧1609上的其他光)。又如图16中所示，眼睛侧滤光器1602B被配置成使可见场景光222通过。
在一些实施例中，眼睛侧滤光器1602B被配置成将激活光1410传递到调光层1614，但也阻挡在一系列光波长内的其他光。例如，眼睛侧滤光器1602B可以被配置成使由激光扫描仪1408生成的UV光通过，但阻挡(例如，来自环境的)其他UV光，否则这些其他UV光会激活调光层1614的变暗。在一个示例中，眼睛侧滤光器1602B可以通过成角度选择来选择性地允许激活光1410通过。即，眼睛侧滤光器1602B可以被配置成基于激活光1410在眼睛侧滤光器1602B上的入射角使激活光1410通过。在一个示例中，这是可以实现的，因为激光扫描仪1408以相对于近眼光学组件的已知位置和已知角度安装到头戴式设备的镜腿(例如，图14的镜腿1404)上。
在一些实施例中，眼睛侧滤光器1602B包括衍射光栅，该衍射光栅被配置成使激活光1410通过并阻挡在一系列光波长内的其他光。在另一实施例中，眼睛侧滤光器1602B包括介质镜(dielectric mirror)，其被配置为使激活光1410通过并阻挡在一系列光波长内的其他光。
图17示出了根据本公开的多个方面的用于对场内调光器的动态控制的示例计算设备1702。所示的计算设备1702的示例被示出为包括通信接口1704、一个或更多个处理器1706、硬件1708和存储器1710。在一个示例中，图17所示的一个或更多个部件可以结合到图2的头戴式设备200的框架202和/或眼镜腿204A/204B中。在另一示例中，图17中所示的一个或更多个部件可结合到图14A和图14B的头戴式设备1400A和1400B的框架1402和/或镜腿1404中。在其他示例中，图17所示的一个或更多个部件可以结合到通信地耦合到头戴式设备200/1400的远程计算设备中，以用于执行对场内调光器的动态控制的一个或更多个方面。
通信接口1704可以包括无线和/或有线通信部件，其使得计算设备1702能够向其他联网设备发送数据和从其他联网设备接收数据。硬件1708可以包括附加的硬件接口、数据通信或数据存储硬件。例如，硬件接口可以包括数据输出设备(例如，电子显示器、音频扬声器)和一个或更多个数据输入设备。
可以使用计算机可读介质(例如计算机存储介质)来实现存储器1710。在一些方面中，计算机可读介质可以包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和/或非易失性、可移动和/或不可移动介质。计算机可读介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)、高清晰度多媒体/数据存储盘或其他光存储装置、盒式磁带、磁带、磁盘存储装置或其他磁存储设备，或可用于存储信息以供计算设备访问的任何其他非传输介质。
计算设备1702的处理器1706和存储器1710可以实现显示模块1712和调光控制模块1714。显示模块1712和调光控制模块1714可以包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序指令、对象、和/或数据结构。存储器1710还可以包括由显示模块1712和/或调光控制模块1714使用的数据储存器(未示出)。
显示模块1712可以被配置成确定近眼光学组件的区域中的可见场景光(例如，图2的可见场景光222)将干扰通过位于同一区域中的可见显示光224生成的虚拟图形(例如，图1的虚拟图形104)的可见性。在一些实现方式中，头戴式设备可以包括一个或更多个光传感器，该一个或更多个光传感器提供关于可见场景光的信息(例如，亮度、对比度、颜色等)。在另一实施方式中，头戴式设备可以包括相机，该相机被定位(例如，在图2的镜腿204B上)以获得由光学组件提供的视场的图像。显示模块1712可以从光传感器接收图像和/或数据，以确定可见场景光是否干扰虚拟图形的可见性。
在一些方面，显示模块1712基于从光传感器获得的读数和/或通过对视场的图像执行图像处理来确定虚拟图形的可见性。这可以包括确定环境亮度和/或确定可见场景光与虚拟图形之间的对比度。在另一示例中，显示模块1712可以通过比较与要显示虚拟图形的地方相对应的区域中的可见场景光的颜色来确定虚拟图形的可见性。如果可见场景光太亮、场景光与虚拟图形之间的对比度太低、和/或如果场景光的颜色与虚拟图形的颜色相似，则显示模块1712随后确定可见场景光确实会干扰虚拟图形的可见性。
响应于显示模块1712确定可见场景光将干扰虚拟图形的可见性，调光控制模块1714随后可激活近眼光学组件的调光层的一个或更多个区域的变暗，以对可见场景光进行调光和/或遮挡可见场景光。例如，参考图2的头戴式设备200，调光控制模块1714可使场内调光器218发射激活光226以激活调光层214中的区域220的变暗。如上所述，区域220的变暗可以对在区域220内的可见场景光222进行调光，以增加由显示光224生成的虚拟图形的可见性。
作为另一示例，并参考图14A的头戴式设备1400，调光控制模块1714可控制数字投影仪1408A发射激活光1410A以激活区域1412的变暗，从而增加在区域1412内由近眼光学组件1406的显示层生成的虚拟图形的可见性。调光控制模块1714还可以被配置成控制数字投影仪1408A的激光扫描仪对区域1412进行光栅扫描以激活区域1412的变暗。在一些实施例中，调光控制模块1714可被配置为控制数字投影仪1408A以引导激活光1410A使调光层的多个分离且不同的区域变暗。
在一些方面，调光控制模块1714可以被配置成改变由调光层的区域提供的变暗量。例如，图18示出了根据本公开的多个方面的由近眼光学组件1802的调光层提供的变化的变暗量。近眼光学组件1802示出了可由图2的近眼光学组件206A和/或由图14A和图14B的近眼光学组件1406提供的多个变暗量。例如，第一区域1804变暗了第一量，第二区域1806变暗了第二量，以及第三区域1808变暗了第三量。在一些方面，基于使虚拟图形对用户足够可见所需的变暗量来确定使特定区域变暗的量。例如，在一些实现方式中，视场的上部区域可以包括天空的视图，该天空的视图通常比视场的包括地面的视图的下部区域更亮。因此，视场的上半部分中的区域可以比视场的下半部分中的区域变暗更多。即便如此，由外部光源(例如，迎面而来的交通工具前灯、照射器等)引起的视场内的亮斑(bright spot)可能需要比周围区域进行更多的调光。
当结合到图2的头戴式设备200或图14B的头戴式设备1400B中时，改变变暗量可包括调光控制模块1714执行场内调光器218或数字投影仪1408A的光源的脉宽调制。例如，调光控制模块1714可以调整光源的频率、接通时间、和/或关断时间，以增加或减少调光层的变暗量。
当结合到图14A的头戴式设备1400A中时，改变变暗量可包括调光控制模块1714控制数字投影仪1408A的激光扫描仪的扫描速度和/或激光功率，以增加或减少被包括在近眼光学组件1406中的调光层的变暗。
本发明的实施例可以包括人工现实系统或者结合人工现实系统来实现。人工现实是一种在呈现给用户之前已经以某种方式进行了调整的现实形式，其可以包括例如虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(mixed reality，MR)、混杂现实(hybrid reality)或它们的某种组合和/或衍生物。人工现实内容可以包括完全生成的内容或者与所捕获的(例如，真实世界)内容组合地生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈、或它们的某种组合，且其中任何一个都可以在单个通道中或在多个通道中被呈现(例如向观看者产生三维效果的立体视频)。此外，在一些实施例中，人工现实还可以与用于例如在人工现实中创建内容和/或在人工现实中以其他方式被使用(例如，在人工现实中执行活动)的应用、产品、附件、服务或它们的某种组合相关联。提供人工现实内容的人工现实系统可以在各种平台上实现，这些平台包括连接到主计算机系统的头戴式显示器(HMD)、独立的HMD、移动设备或计算系统、或者能够向一个或更多个观看者提供人工现实内容的任何其他硬件平台。
包括摘要中描述的内容在内的本发明的所示实施例的上述描述并不旨在穷举或将本发明限制于所公开的精确形式。虽然本文出于说明的目的描述了本发明的具体实施例和示例，但是相关领域的技术人员将会认识到，在本发明的范围内各种修改是可能的。
根据以上详细描述，可以对本发明进行这些修改。在所附权利要求中使用的术语不应被解释为将本发明限制于说明书中公开的特定实施例。更确切地，本发明的范围完全由所附权利要求确定，这些权利要求将根据权利要求解释的既定原则来解释。

Claims (15)

1.一种光学组件，包括：
眼睛侧和背侧，其中，所述光学组件被配置成在所述光学组件的所述背侧接收可见场景光，并将所述可见场景光在光路上朝向所述眼睛侧引导；
调光层，所述调光层被设置在所述眼睛侧和所述背侧之间的所述光路上，其中，所述调光层包括光致变色材料，所述光致变色材料被配置成响应于暴露于一系列光波长而变暗；和
激活层，所述激活层被设置在所述光路上，邻近所述调光层，其中，所述激活层包括场内调光器，所述场内调光器被配置为选择性地发射在所述一系列光波长内的激活光，以激活所述调光层的区域的变暗，从而对所述区域内的所述可见场景光进行调光。
2.根据权利要求1所述的光学组件，其中，所述场内调光器包括：
光波导；和
提取特征，所述提取特征光学耦合到所述光波导，其中，所述光波导被配置成将所述激活光从光源引导到所述提取特征，并且其中，所述提取特征被配置成向所述调光层发射所述激活光；以及，可选地，
其中，所述提取特征被配置成发射所述激活光，使得所述调光层的变暗的区域为圆形或矩形。
3.根据权利要求1所述的光学组件，其中，所述场内调光器包括：
光波导；和
多个提取特征，所述多个提取特征光学耦合到所述光波导，其中，所述光波导被配置成将所述激活光从光源引导到所述多个提取特征，并且其中，所述多个提取特征中的每个提取特征被配置成向所述调光层发射所述激活光以使所述区域变暗。
4.根据权利要求1所述的光学组件，其中，所述场内调光器包括：
光波导，所述光波导被配置成从光源接收所述激活光，并从所述光波导向所述调光层泄漏所述激活光，以使所述区域变暗。
5.根据权利要求1所述的光学组件，其中，所述场内调光器包括：
光波导；和
衍射光栅，所述衍射光栅光学耦合到所述光波导，其中，所述光波导被配置成将所述激活光从光源引导到所述衍射光栅，并且其中，所述衍射光栅被配置成向所述调光层引导所述激活光以使所述区域变暗。
6.根据权利要求1所述的光学组件，还包括：
背侧滤光器，所述背侧滤光器被设置在所述光学组件的所述背侧和所述调光层之间的所述光路上，其中，所述背侧滤光器被配置成阻挡所述一系列光波长并使所述可见场景光通过；以及，可选地，
其中，所述背侧滤光器被配置成在第一状态和第二状态之间选择性地切换，所述第一状态用于阻挡所述一系列光波长，所述第二状态用于使所述一系列光波长通过，以在所述光学组件的整个视场中激活所述调光层的变暗。
7.根据权利要求1所述的光学组件，还包括：
眼睛侧滤光器，所述眼睛侧滤光器被设置在所述光学组件的所述眼睛侧和所述调光层之间的所述光路上，其中，所述眼睛侧滤光器被配置成阻挡所述一系列光波长并使所述可见场景光通过。
8.根据权利要求1所述的光学组件，其中，所述激活层与所述调光层通过间隙被间隔开，以增加所述激活光的光束宽度和增大被变暗的所述区域。
9.根据权利要求1所述的光学组件，还包括附加调光层，所述附加调光层包括光致变色材料，其中，所述激活层被设置在所述调光层和所述附加调光层之间的所述光路上，并且其中，所述场内调光器被配置成向所述调光层以及向所述附加调光层发射所述激活光。
10.根据权利要求1所述的光学组件，其中，所述激活光包括非可见光、紫外光、红外光或紫光。
11.根据权利要求1所述的光学组件，还包括：
显示层，所述显示层被设置在所述光学组件的所述眼睛侧和所述调光层之间的所述光路上，其中，所述显示层被配置成向所述眼睛侧引导可见显示光。
12.一种头戴式设备，包括：
显示层，所述显示层被配置成向所述头戴式设备的眼睛侧引导可见显示光以呈现虚拟图形，并且其中，所述显示层被配置成使在所述头戴式设备的背侧处接收的可见场景光通过；
调光层，所述调光层被设置在所述显示层和所述背侧之间的光路上，其中，所述调光层包括光致变色材料，所述光致变色材料被配置成响应于暴露于一系列光波长而变暗；和
计算设备，所述计算设备被配置成响应于确定所述可见场景光将干扰所述虚拟图形的可见性而激活所述调光层中的区域的变暗，从而对所述区域内的所述可见场景光进行调光。
13.根据权利要求12所述的头戴式设备，其中，所述计算设备被配置成通过确定所述区域内的所述可见场景光与所述可见显示光之间的对比度或通过将所述可见场景光的颜色与所述可见显示光的颜色进行比较，来确定所述区域中的所述可见场景光将干扰所述虚拟图形的可见性。
14.根据权利要求12所述的头戴式设备，还包括激活层，所述激活层被设置在所述光路上，邻近所述调光层，其中，所述激活层包括场内调光器，所述场内调光器被配置成选择性地发射在所述一系列光波长内的激活光；以及，可选地，
其中，所述计算设备被配置成控制所述场内调光器以改变所述调光层中的所述区域的变暗量。
15.一种光学组件，包括：
调光层，所述调光层包括光致变色材料，所述光致变色材料被配置成响应于暴露于一系列光波长而变暗；和
激活层，所述激活层被设置成邻近所述调光层，其中，所述激活层包括多个场内调光器，其中，所述多个场内调光器中的每个场内调光器是单独可控的，以选择性地发射在所述一系列光波长内的激活光，从而激活所述调光层的相应区域的变暗，以对可见场景光进行调光。
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