CN217902219U - 电致变色镜片的控制电路及扩展现实显示设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种电致变色镜片的控制电路及扩展现实显示设备，包括：激励模块以及控制模块；控制模块与激励模块和电致变色镜片连接。控制模块用于基于映射关系，确定目标透过率对应的目标激励电流；以及，控制激励模块导通，以将激励信号传输至电致变色镜片，并获取在激励信号的激励下，流经电致变色镜片的激励电流，直至当前的激励电流与目标激励电流的大小一致，则控制开关元件断开，以停止将激励信号传输至电致变色镜片。本实施例能够实现准确的镜片调色。

Description

电致变色镜片的控制电路及扩展现实显示设备

技术领域

本申请涉及虚拟现实设备技术领域，尤其涉及一种电致变色镜片的控制电路及扩展现实显示设备。

背景技术

扩展现实显示设备是利用虚拟现实或现实增强技术，为佩戴者提供了一个沉浸式的虚拟与现实结合的场景的眼镜，如增强现实眼镜(Augmented Reality，简称AR)或介导现实眼镜(MediatedReality，简称MR)。然而这些扩展现实显示设备在光线强度较高时，提供的场景的辨识度较差。因而需要调节镜片的颜色，以改变镜片的透过率，进而避免光线过强对眼镜成像造成的影响。

扩展现实显示设备的镜片通常采用电致变色材料，进行变色的过程大致如下，对镜片维持施加一定的激励电压，在维持施加激励电压的过程中，电致变色镜片的透过率发生变化，当认为镜片达到了期望的目标透过率时，停止施加激励电压，完成调色。因此，如何准确控制调色的时间，实现有效准确调色成为需要解决的问题。

实用新型内容

本申请提供一种电致变色镜片的控制电路及扩展现实显示设备，旨在解决如何准确控制调色的时间，以有效准确调色的问题。

第一方面，本申请提供的一种电致变色镜片的控制电路，包括：激励模块及控制模块；所述激励模块与所述控制模块连接，所述激励模块用于提供激励信号，并在所述控制模块的控制下，将所述激励信号传输至所述电致变色镜片或者断开传输；所述控制模块与所述电致变色镜片连接，所述控制模块用于基于映射关系，确定目标透过率对应的目标激励电流；以及，控制所述激励模块导通，以将所述激励信号传输至电致变色镜片，并获取在所述激励信号的激励下，流经所述电致变色镜片的激励电流，直至当前的激励电流与所述目标激励电流的大小一致，则控制所述激励模块断开，以停止将所述激励信号传输至电致变色镜片；其中，所述映射关系包括所述电致变色镜片在所述激励信号的作用下达到不同透过率所对应的激励电流。

可选的，所述激励模块包括：开关元件；所述开关元件与所述控制模块连接，所述开关元件用于在所述控制模块的控制下，将所述激励信号传输至所述电致变色镜片或者断开传输，以通过控制所述激励信号的导通时长来调整所述电致变色镜片的颜色。

可选的，所述控制模块包括采样单元及控制单元；所述采样单元包括采样电阻，所述采样电阻与所述电致变色镜片串联；所述控制单元与所述采样电阻连接，所述控制单元用于基于所述采样电阻两端的电压差和所述采样电阻的阻值，获得当前流经所述采样电阻的电流，作为当前的激励电流。

可选的，所述采样模块包括采样电阻；所述采样电阻一端与接地，所述采样电阻另一端与所述电致变色镜片负极连接；所述控制模块与所述采样电阻连接，所述控制单元用于基于所述采样电阻两端的电压差和所述采样电阻的阻值，获得当前流经所述采样电阻的电流，作为当前的激励电流。

可选的，所述采样单元还包括运算放大器；所述运算放大器的同相输入端与采样电阻的一端连接，所述运算放大器的反相输入端与采样电阻的另一端连接，所述运算放大器的输出端与所述控制单元连接，所述运算放大器用于放大所述电压差，以提高采样单元获取的电压差精度。

可选的，激励模块包括供电单元；所述供电单元用于提供正恒压信号。

可选的，所述控制电路还包括：第一切换开关及第二切换开关；所述第一切换开关的动端与所述开关元件连接，所述第一切换开关的第一不动端与所述电致变色镜片的正极连接，所述第一切换开关的第二不动端与所述电致变色镜片的负极连接；所述第二切换开关的动端接地，所述第二切换开关的第一不动端与所述电致变色镜片的正极连接，所述第二切换开关的第二不动端与所述电致变色镜片的负极连接；所述控制模块分别与所述第一切换开关的控制端及所述第二切换开关的控制端连接，所述控制模块还用于若所述目标透过率小于所述当前的透过率，则控制第一切换开关的动端连接至所述第一切换开关的第一不动端，并控制第二切换开关的动端连接至所述第二切换开关的第一不动端，以在所述激励信号的作用下产生自所述电致变色镜片的正极流向负极的激励电流；以及，若所述目标透过率大于所述当前的透过率，则控制第一切换开关的动端连接至所述第一切换开关的第二不动端，并控制第二切换开关的动端连接至所述第二切换开关的第二不动端，以在所述激励信号的作用下产生自所述电致变色镜片的负极流向正极的激励电流。

可选的，所述电致变色镜片的正极与所述开关元件连接，所述电致变色镜片的负极接地；所述控制模块与所述激励模块连接，所述控制模块用于若所述目标透过率小于所述当前的透过率，则控制激励模块输出正恒压信号，以及，若所述目标透过率大于所述当前的透过率，则控制激励模块输出负恒压信号。

可选的，所述电路还包括电压转换模块；所述电压转换模块的输入端接收恒压输入信号，所述电压转换模块的输出端与所述开关元件连接，所述电压转换模块用于将所述恒压输入信号转换为所述激励信号，以保证所述激励信号的稳定性。

可选的，所述电路还包括光感模块；所述光感模块与所述控制模块连接，所述光感模块用于向所控制模块提供当前的光线强度，以依据所述当前的光线强度获取对应的所述目标透过率。

第二方面，本申请提供一种扩展现实显示设备，包括电致变色镜片及如上述所述的控制电路。

本申请提供的电致变色镜片的控制电路及扩展现实显示设备中，控制模块与激励模块和电致变色镜片连接，控制模块用于将激励信号传输至电致变色镜片，并获取在激励信号的激励下，流经电致变色镜片的激励电流，直至当前的激励电流与目标激励电流的大小一致，则控制激励模块断开，以停止将所述激励信号传输至电致变色镜片。本实施例利用透过率与流经电致变色镜片的激励电流的映射关系，能够利用当前的激励电流来准确反映当前的透过率，从而通过检测激励电流是否达到与目标透过率对应的目标激励电流，来准确判断电致变色镜片完成调色的时间，从而有效准确的进行镜片调色。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请实施例的实施例，并与说明书一起用于解释本申请实施例的原理。

通过上述附图，已示出本申请实施例明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请实施例构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请实施例的概念。

图1为电致变色镜片的透过率与激励电压的关系图；

图2为本申请实施例一提供的一种电致变色镜片的控制方法的流程示意图；

图3为一示例中着色过程的激励电流与时间的关系图；

图4为一示例中透过率与激励电流的关系图；

图5为一示例中电致变色镜片的控制电路的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种电致变色镜片的控制电路的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种电致变色镜片的控制电路的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的又一种电致变色镜片的控制电路的结构示意图。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

扩展现实显示设备是利用虚拟现实或现实增强技术，为佩戴者提供了一个沉浸式的虚拟与现实结合的场景的眼镜，如AR眼镜或MR眼镜。然而这些扩展现实显示设备在光线强度较高时，提供的场景的辨识度较差。因而需要调节镜片的颜色，以改变镜片的透过率，进而避免光线过强对眼镜成像造成的影响。例如，在光线强度较强时，对镜片进行着色，以降低镜片的透光度，在光线强度较弱时，对镜片进行褪色，以提高镜片的透过率。

实际应用中，扩展现实显示设备的镜片通常采用电致变色镜片，电致变色镜片由电致变色材料制成，电致变色材料具有光学属性，可在外加电场的作用下发生稳定、可逆的透过率的变化，外观上表现为颜色的变化，且停止供电后或电流为零时透过率不会发生变化。图1为电致变色镜片的透过率与激励电压的关系图，如图1所示，激励电压与透过率具有映射关系，且激励电压越高，透过率越低，对应的颜色越浅。例如，当激励信号为1v时，电致变色镜片最终的透过率为45％，激励信号为1.5V时，电致变色镜片最终的透过率为15％。

相关技术中，依据当前的光线强度，确定对应的目标透过率，利用如图1示例的电致变色镜片的激励电压与透过率的映射关系，对电致变色镜片施加目标透过率对应的激励电压，以使镜片调至目标透过率。举例而言，继续结合图1，当目标透过率为15％时，对应的激励电压为1.5V，则向电致变色镜片施加1.5V的激励电压，以使得电致变色镜片的最终透过率为15％。再如，目标透过率为30％时，对应的激励电压为1.25V，则向电致变色镜片施加1.25V的激励电压，以使得电致变色镜片的最终透过率为30％。

然而对镜片维持施加一定的激励电压，在维持施加激励电压的过程中，电致变色镜片的透过率发生变化，当认为镜片达到了期望的目标透过率时，停止施加激励电压，完成调色。因此，如何准确控制调色的时间，实现有效准确调色成为需要解决的问题。

下面以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，各术语应在本领域内做广义理解。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

图2为本申请实施例提供的一种电致变色镜片的控制方法的流程示意图，该方法的执行主体可以为电致变色镜片的控制装置，还可以为集成了电致变色镜片的控制装置的电子设备。下面以执行主体为集成了电致变色镜片的控制装置的电子设备(简称电子设备)为例进行说明。如图2所示，本实施例提供的方法，包括：

S201：提供激励信号；

S202：基于映射关系，确定目标透过率对应的目标激励电流；

S203：将所述激励信号传输至电致变色镜片，并获取在所述激励信号的激励下，流经所述电致变色镜片的激励电流，直至当前的激励电流与所述目标激励电流的大小一致，则停止将所述激励信号传输至电致变色镜片，以完成镜片调色。

本实施例中，电子设备提供一个激励信号以激励电致变色镜片变色，其中激励信号为恒压信号，也就是说，本实施例采用同样大小的电压信号对电致变色镜片进行调色。

实际应用中，由于电致变色材料的特性，同一电压信号激励下流经电致变色镜片的电流会逐渐发生变化，而随着电流变化，电致变色镜片的透过率也对应发生变化，也就是说，在恒压的激励信号的激励下，透过率与流经电致变色镜片的激励电流存在映射关系。

图3为一示例中着色过程的激励电流与时间的关系图，着色过程为电致变色镜片的透过率逐渐降低，颜色逐渐加深的过程。如图3所示，在初始时刻向透过率为80％的电致变色镜片施加激励信号，初始时刻的激励电流为I₀，随后激励电流逐渐减小，直到t₁时刻，降至为零。而随着激励电流的减小，电致变色镜片的透过率也逐渐发生变化，图4为一示例中透过率与激励电流的关系图，如图4所示，透过率随着电流的增大，也逐渐增大。结合图3、图4，可以理解，从初始时刻起，激励电流逐渐减小，透过率也在逐渐减小，电致变色镜片颜色逐渐加深，直至t₁时刻电流减小至零，透过率变至图1中激励电压对应的透过率，完成着色。结合图1、图3、图4举例来说，电致变色镜片初始的透过率为80％(目前技术中，电致变色镜片的透过率最高为80％)，向电致变色镜片提供电压为1V的激励信号，如图1所示1V的激励信号对应的透过率为45％，则在1V的激励信号作用下，激励电流I_S由初始时刻的I₀逐渐减小，直至t₁时刻I_S将至为零，此时变至最终的透过率45％，可以理解在1V的激励电压作用下，电致变色镜片的透过率变化范围为45％～80％。而在45％～80％这一范围中，透过率与激励电流存在映射关系，因而可以通过获取激励电流的大小来获知透过率的大小。

需要说明的是，由上可知，恒压的激励信号的大小影响着电致变色镜片的透过率的变化范围，结合如图1所示举例而言，当激励信号为1v时，对应的透过率的变化范围45％～80％。激励信号为1.5V时，对应的透过率的变化范围15％～80％。为提高透过率的变化范围，一个示例中，所述方法还包括：

获取多个候选恒压信号，不同的所述候选恒压信号的电压不同；

向所述电致变色镜片提供每个所述候选恒压信号，并将能够使电致变色镜片完全着色的所述候选恒压信号作为所述激励信号。

本示例提供了一种确定激励信号大小的方法，本示例中获取了多个候选恒压信号，向电致变色镜片分别提供每个候选恒压信号，结合图1，当激励电流为零时，每个候选恒压信号对应一个透过率。举例而言，电致变色镜片的最大透过率为80％，候选恒压信号为1V，电流为零时对应的目标透过率为45％，则1V的候选恒压信号的调色范围为45％～80％。再如，候选恒压信号1.5V时，电流为零时对应的目标透过率为15％，则1.5V的候选恒压信号的调光范围为15％～80％。由上可知，候选恒压信号的大小影响着电致变色镜片的调光范围。本示例中，将能够使电致变色镜片完全着色的候选恒压信号作为激励信号，完全着色可以理解为透过率为0％，本示例中电致变色镜片的调色范围为0％～80％，因而通过本示例能够增大透过率的调整范围，使得电致变色镜片能够适用于光线强度变化范围较大的场景，因而本示例提高了电致变色镜片的适用性。

值得说明的是，实际应用中受电致变色材料本身的限制，透过率为0％是很难达到的，因而本示例中当电致变色镜片达到的透过率时，称为电致变色镜片完全着色。例如，对电致变色镜片施加2.5V的电压，电流为零为对应的电致变色镜片的透过率为1％，即使加大候选恒压信号，透过率为仍为1％，则可以理解为该电致变色镜片的最小透过率为1％，并将2.5V作为激励信号，透过率的调节范围为1％～80％。因而本示例中完全着色为电致变色镜片达到最小透过率时的状态。

还需要说明的是，实际应用中电致变色镜片的激励信号越大，变色速度越快，相关技术中，继续参照图1，将与目标透过率对应的电压作为激励信号，则相关技术中的激励信号一定不大于本示例中的激励信号，因而本示例中能够更快的完成调色。例如，继续结合图1，目标透过率为15％，当前透过率为50％，相关技术中对电致变色镜片施加的电压为1.5V，将透过率由50％变为15％，用时为T1，而本示例中施加的激励信号为2.5V(能够使电致变色镜片完全着色的电压)，将透过率由50％变为15％，用时为T2，则T1>T2。

本实施例中，基于上述所述的激励信号作用下透过率与激励电流之间的映射关系(图3)，确定目标透过率对应的目标激励电流。其中目标透过率为在当前光线强度下，能够保证电致变色镜片达到要求的成像效果时对应的透过率，可以理解，当前的光线强度越强则对应的目标透过率越低。

需要说明的是，不同电压激励下，透过率与激励电流的映射关系不同。且映射关系获取的准确性直接影响着透过率的调节的准确性。为此在上述示例的基础上，一个示例中，所述方法还包括：

向电致变色镜片提供所述激励信号；

多次执行以下处理，获得多个激励电流对应的透过率：获取在所述激励信号的作用下，流经所述电致变色镜片的激励电流，并测量获得所述电致变色镜片当前的透过率；

基于所述多个激励电流对应的透过率，拟合获得所述映射关系。

本示例提供了一种获取激励信号作用下的透过率与激励电流之间的映射关系的方法。本示例中，向电致变色镜片提供激励信号，获取多个激励电流及对应的透过率。根据获取的这些激励电流和透过率，并通过一些计算软件，对获取的这些激励电流和透过率进行拟合，以获得激励电压作用下的激励电流和透过率映射关系。映射关系可以以曲线方式呈现，也可以了函数关系式呈现。上述方法可以通过增加获取的激励电流及对应的透过率数量，来提高拟合出的映射关系的精确度，因而本示例能够精确、快速的获得激励电压作用下的激励电流和透过率映射关系，进而能够提高电致变色镜片的调控精度。

上述是对S201和S202的介绍，值得说明的是，S201和S202的执行顺序不分先后，可以同时进行。执行S201和S202后，执行S203。S203中电子设备将激励信号传输至电致变色镜片，并获取在激励信号的激励下，流经电致变色镜片的激励电流，直至当前的激励电流与目标激励电流的大小一致，则停止将激励信号传输至电致变色镜片，以完成镜片调色。可以理解，当前的激励电流与目标电流大小一致，则当前的电致变色镜片的透过率与目标透过率也一致，这样则保证当前电致变色镜片的成像不受光线的干扰，以达到预期的成像效果。

一个示例中，S203中获取在所述激励信号的激励下，流经所述电致变色镜片的激励电流，包括：

获取与所述电致变色镜片串联的采样电阻两端的电压差；

基于所述电压差和所述采样电阻的阻值，获得当前流经所述采样电阻的电流，作为当前的激励电流。

本示例对获取流经电致变色镜片的激励电流的方法做示例性的介绍。具体的，电致变色镜片与采样电阻串联，这样则保证了流经采样电阻的电流等于流经电致变色镜片的激励电流。实际应用中采样电阻可以采用精度较高的精密电阻，如毫欧精度等级的电阻，这样则能够获取较高精度的电流。此外，采样电阻的阻值较小，以减少对施加在电致变色镜片上的激励信号的影响。

在上述基础上，还可以将采样电阻与运算放大器连接，通过运算放大器对采样电阻两端的电压差进行放大，在通过模拟数字转换电路(Analog-to-Digital Converter，简称ADC)采样放大了的电压差，这样则能进一步提高获得的激励电流的精度。

举例而言，采样电阻的阻值为Rs，某一时刻采样电阻两端的电压差为V_drop，V_drop通过运算放大器放大，放大倍数为G，运算放大器的输入电压为Vcc，ADC采样电路的采样精度为K，获得的从放大器输出的采样值为A。则该时刻下的激励电流I_S的计算如下：

本示例中获取与电致变色镜片串联的采样电阻的压差，并通过电压差和采样电阻的阻值来获取激励电流，实现方法简单，且能够获取较高精度的激励电流。

实际应用中，需要对电致变色镜片进行着色或褪色，以适应当前的光线强度，为此本实施例的一个示例中，S201中包括：

若所述目标透过率大于所述当前的透过率，向所述电致变色镜片的正极提供所述激励信号，以在所述激励信号的作用下产生自所述电致变色镜片的正极流向负极的激励电流；

若所述目标透过率小于所述当前的透过率，向所述电致变色镜片的负极提供所述激励信号，以在所述激励信号的作用下产生自所述电致变色镜片的负极流向正极的激励电流。

实际应用中，电子设备中会记录有当前的电致变色镜片的透过率，电子设备将当前的透过率与目标透过率比较，若目标透过率小于当前的透过率，由图3可知，需要减小流经电致变色镜片的电流，以降低当前的透过率，因而该场景下，向电致变色镜片的正极提供激励信号，以在激励信号的作用下产生自电致变色镜片的正极流向负极的激励电流。这样则与之前提供的电场相同，则在该激励信号的作用下，电阻逐渐增大，激励电流继续变小，透过率则逐渐减小，以达至目标透过率，进而实现着色。

另一种场景下，若目标透过率大于当前的透过率，则需要增大当前的目标透过率，以实现褪色。由于电致变色材料在反向激励信号的作用下，阻值逐渐变小，流经电致变色镜片的电流逐渐增大，透过率逐渐变大，颜色逐渐变浅。因而，在该场景下向电致变色镜片的负极提供激励信号，以在所述激励信号的作用下产生自所述电致变色镜片的负极流向正极的激励电流。这样则相当于对电致变色镜片施加反向激励信号，因而在激励信号的作用下电流逐渐增大，电阻逐渐变小，激励电流继续变大，透过率则逐渐增大，以达至目标透过率，进而实现褪色。

本示例在保证通过恒压激励信号作用，以实现准确获知完成调色时间的基础上，能够实现对电致变色镜片的着色和褪色，且实现原理简单。

作为示例，所述若所述目标透过率小于所述当前的透过率，向所述电致变色镜片的负极提供所述激励信号，包括：

若所述目标透过率小于所述当前的透过率，则控制第一切换开关的动端连接至所述第一切换开关的第一不动端，并控制第二切换开关的动端连接至所述第二切换开关的第一不动端；所述第一切换开关的第一不动端与所述电致变色镜片的正极连接，所述第二切换开关的第一不动端与所述电致变色镜片的负极连接；所述第一切换开关的动端接收所述激励信号，所述第二切换开关的动端接地；

所述若所述目标透过率大于所述当前的透过率，向所述电致变色镜片的负极提供所述激励信号，包括：

若所述目标透过率大于所述当前的透过率，则控制第一切换开关的动端连接至所述第一切换开关的第二不动端，并控制第二切换开关的动端连接至所述第二切换开关的第二不动端；所述第一切换开关的第二不动端与所述电致变色镜片的负极连接，所述第二切换开关的第二不动端与所述电致变色镜片的正极连接。

本示例通过第一切换开关及第二切换开关来实现对施加在电致变色镜片上的激励信号的方向的控制。图5为一示例中扩展现实显示设备的结构示意图，如图5所示，第一切换开关610的动端接收激励信号，第一切换开关610的第一不动端与电致变色镜片20的正极连接，第一切换开关610的第二不动端与电致变色镜片20的负极连接。第二切换开关620的动端接地，第二切换开关620的第一不动端与电致变色镜片20的负极连接，第二切换开关620的第二不动端与电致变色镜片20的正极连接。第一切换开关610和第二切换开关620的控制端与电子设备连接。

当电子设备检测到目标透过率小于当前的透过率时，则电子设备控制第一切换开关的动端连接至第一切换开关的第一不动端，并控制第二切换开关的动端连接至第二切换开关的第一不动端，则电致变色镜片产生了由正极流向负极的激励电流，且激励电流逐渐减小，透过率逐渐减小，以使得当前的透过率能够等于目标透过率。同样，当电子设备检测到目标透过率大于当前的透过率时，则控制第一切换开关的动端连接至第一切换开关的第二不动端，并控制第二切换开关的动端连接至第二切换开关的第二不动端，则电致变色镜片产生了由负极流向正极的激励电流，且激励电流逐渐减大，透过率逐渐减大，以使得当前的透过率能够等于目标透过率。

本示例，通过第一切换开关和第二切换开关实现对电致变色镜片的激励信号正反方向的控制，切换开关的实现原理简单，可靠性高。

实际应用中，当光线强度发生变化了，才需要对电致变色镜片进行调色。因此本实施例的方法中，还可以包括：

获取当前的光线强度，并根据所述当前的光线强度，确定所述目标透过率；

所述提供激励信号，包括：

获取所述电致变色镜片当前的实际透过率，若所述目标透过率与所述实际透过率不一致，则将所述激励信号提供至电致变色镜片。

本示例主要对调色的启动条件做了示例性介绍，即获取当前的光线强度，光线强度与透过率预先建立有映射关系，根据当前的光线强度，并基于该映射关系获得目标透过率，当目标透过率与当前的透过率不一致，则说明需要调整当前的镜片的透过率。因而在该场景的下，向电致变色镜片提供激励信号，以对电致变色镜片进行调色。

下面将结合具体场景对本实施例做示例性介绍：一示例中，光线强度变强，并获得当前光线强度对应的目标透过率为30％，而当前的电致变色镜片的透过率为60％，为适应当前的光线强度，则需要降低电致变色镜片的透过率，以使其达到30％。具体过程为：基于预先写入电子设备中，在激励信号Vs激励下透过率与流经电致变色镜片的激励电流之间的映射关系，如图4所示，获得30％的目标透过率对应的目标电流为I₁，提供激励信号Vs，将Vs提供至电致变色镜片的正极，则电致变色镜片产生由正极流至负极的Is，时刻获取激励电流Is，直至Is＝I₁时，停止将激励信号传输至电致变色镜片，也就是对电致变色镜片断电，则此时电致变色镜片的透过率为30％，至此则完成了电致变色镜片的变色。且断电后电致变色镜片的透过率保持不变。

另一示例中，在上述示例的基础上，光线强度继续变强，获取到当前光线强度对应的目标透过率为20％，因而透过率需要由30％降至20％。再次依据映射关系，获取20％的目标透过率对应的目标激励电流为I₂。将激励信号Vs提供至电致变色镜片的正极，则电致变色镜片的电流从I₁开始逐渐减小，当激励电流I_S＝I₂时，停止向电致变色镜片提供激励信号，此时电致变色镜片当前的透过率为20％，至此则完成了调色。停止供电后，电致变色镜片保持在当前20％的透过率，直至下一次调色。

又一示例中，在上述电致变色镜片的透过率为20％的基础上，当前的光线强度变弱，目标透过率为50％，因而需要将目标透过率由20％提高至50％。50％的目标透过率对应的目标激励电流为I₃，因为需要提高透过率，因而将Vs提供至电致变色镜片的负极，电致变色镜片产生由负极流至正极的Is，受与之前反方向的激励信号Vs的作用，电流从I₂开始不断增大，透过率不断提高。当激励电流Is Is＝I₂时，对电致变色镜片停止供电，则此时电致变色镜片的透过率为50％。至此则完成了透过率由20％升至50％的调色。

本实施例中，基于激励信号作用下，透过率与流经电致变色镜片的激励电流的映射关系，获得目标透过率对应的目标激励电流，再将恒压的激励信号传输至电致变色镜片，并获取流经电致变色镜片的激励电流，直至当前的激励电流与目标激励电流相等，停止将激励信号传输至电致变色镜片。本实施例利用透过率与流经电致变色镜片的激励电流的映射关系，能够利用当前的激励电流来准确反映当前的透过率，从而通过检测激励电流是否达到与目标透过率对应的目标激励电流，来准确判断电致变色镜片完成调色的时间，从而有效准确的进行镜片调色。

此外，本实施例中，基于透过率与流经电致变色镜片的激励电流的映射关系来控制当前的透过率，则是通过模拟量进行调控，而相关技术是通过调控激励信号的大小来对透过率进行调控，而激励信号的调控精度受电子设备的精度影响，因而本实施例相对于现有技术，对电致变色镜片的调控精度更高。

图6为本申请实施例提供的一种电致变色镜片的控制电路的结构示意图，如图6所示，本实施例提供的控制电路，包括：激励模块30及控制模块50。激励模块30可以用于提供恒压的激励信号。激励模块30用于提供激励信号，并在控制模块50的控制下，将激励信号传输至电致变色镜片或者断开传输。

实际应用中，激励模块可以获取多个不同电压的候选恒压信号，向电致变色镜片提供每个候选恒压信号，并将能够使电致变色镜片完全着色的候选恒压信号作为激励信号。这样能够增大透过率的调整范围，使得电致变色镜片能够适用于光线强度变化范围较大的场景。当然激励模块也可以只提供一个候选恒压信号，直接将该候选恒压信号作为激励信号。

一个示例中，激励模块30包括：开关元件40；开关元件40与控制模块50连接，开关元件40用于在控制模块50的控制下，将激励信号传输至电致变色镜片20或者断开传输，以通过控制激励信号的导通时长来调整电致变色镜片20的颜色。

作为示例，开关元件40可以包括场效应管，场效应管的第一端与激励模块30连接，场效应管的第二端与电致变色镜片20连接，场效应管的控制端与控制模块50连接。使用时，控制模块50输出高电平时，场效应管导通，以将激励信号提供给电致变色镜片20。控制模块50输出低电平时，场效应管断开，停止将激励信号提供给电致变色镜片20。

继续参照图6，控制模块50与开关元件40和电致变色镜片20连接，控制模块50用于基于映射关系，确定目标透过率对应的目标激励电流。其中，映射关系包括电致变色镜片在激励信号的作用下达到不同透过率所对应的激励电流。

需要说明的是，由于电致变色材料的特性，同一电压信号激励下流经电致变色镜片的电流会逐渐发生变化，而随着电流变化，电致变色镜片的透过率也对应发生变化，也就是说，在恒压的激励信号的激励下，透过率与流经电致变色镜片的激励电流存在映射关系，因而本实施例中，基于映射关系，可以通过获取激励电流的大小来获知透过率的大小。其中目标透过率为在当前光线强度下，能够保证电致变色镜片达到要求的成像效果时对应的透过率，可以理解，当前的光线强度越强则对应的目标透过率越低。因而，基于映射关系，根据目标透过率可以获取对应激励电流。

本实施例中的控制模块50还用于控制开关元件40导通，以将激励信号传输至电致变色镜片20，并获取在激励信号的激励下，流经电致变色镜片20的激励电流，直至当前的激励电流与目标激励电流的大小一致，则控制开关元件40断开，以停止将激励信号传输至电致变色镜片20。

实际应用中，控制模块50可以包括控制单元和与电致变色镜片20串联的采样电阻520，其中控制单元可以包括CPU或GPU。本示例通过采样电阻520来获取流经电致变色镜片20的激励电流。控制模块50结构如下述示例所述：

一个示例中，继续参照图6，采样电阻520一端与开关元件40连接，采样电阻520另一端与所述电致变色镜片20的正极连接；控制模块50与采样电阻520连接，控制单元用于基于所述采样电阻520两端的电压差和采样电阻520的阻值，获得当前流经采样电阻520的电流，作为当前的激励电流，可以理解本示例中，采样电阻520放置在控制单元的上游，实际应用中采样电阻520可以采用精度较高的精密电阻，如毫欧精度等级的电阻，这是为了能够获取较高精度的电流。此外，采样电阻520的阻值较小，以减少对施加在电致变色镜片20上的激励信号的影响。本示例能够获取与电致变色镜片串联的采样电阻的压差，并通过电压差和采样电阻的阻值来获取激励电流，也具有实现方法简单，且能够获取较高精度的激励电流的特点。

另一个示例中，采样电阻520一端与接地，采样电阻520另一端与电致变色镜片20负极连接；控制模块50与采样电阻520连接，控制单元用于基于采样电阻520两端的电压差和采样电阻520的阻值，获得当前流经采样电阻520的电流，作为当前的激励电流。可以理解本示例中，采样电阻520放置于电致变色镜片20的下游，与上述示例为并列方案，具体结构及原理与上述示例类似，同样本示例也能够获取与电致变色镜片串联的采样电阻的压差，并通过电压差和采样电阻的阻值来获取激励电流，也具有实现方法简单，且能够获取较高精度的激励电流的特点。

一种实施方式中，继续参照图6采样单元还包括运算放大器530；运算放大器530的同相输入端与采样电阻520的一端连接，运算放大器530的反相输入端与采样电阻520的另一端连接，运算放大器530的输出端与控制单元连接，运算放大器530用于放大电压差。本示例中，将采样电阻520与运算放大器530连接，通过运算放大器530对采样电阻520两端的电压差进行放大，实际应用中控制模块50还可以包括模拟数字转换电路310(Analog-to-Digital Converter，简称ADC)，通过ADC来采样放大的电压差，以使得控制模块50能够实时获取采样电阻520两端的电压差。

举例而言，采样电阻520的阻值为Rs，某一时刻采样电阻520两端的电压差为Vdrop，Vdrop通过运算放大器530放大，放大倍数为G，运算放大器530的输入电压为Vcc，ADC采样电路的采样精度为K，获得的从放大器输出的采样值为A。则该时刻下的激励电流I_S的计算如下：

本示例中，将采样电阻与运算放大器连接，通过运算放大器对采样电阻两端的电压差进行放大，这样则能够获得较高精度的电压差，进而能够提高获得的激励电流的精度。

本实施例的工作流程为：电致变色镜片20需要调色时，控制模块50控制开关元件40导通，并基于恒压的激励信号的激励下，透过率与流经电致变色镜片20的激励电流存在映射关系，获得目标透过率对应的目标激励电流，激励模块30向电致变色镜片20提供激励信号，在激励信号的作用下流经电致变色镜片20的电流逐渐发生变化，当当前的激励电流等于目标激励电流时，控制模块50控制开关元件40断开，以停止向将激励信号传输至电致变色镜片20。由于目标激励电流与目标透过率对应，因而可以认为电致变色镜片20当前的透过率为目标透过率。

实际应用中，需要在光线强度变强时对电致变色镜片20进行着色，或者在光线变弱时对电致变色镜片20进行褪色，以适应当前的光线强度。为实现对电致变色镜片20的调色，一个示例中，激励模块30包括供电单元；供电单元用于提供正恒压信号。本示例中通过供电单元提供正恒压信号，向电致变色镜片20提供稳定的激励信号。

在供电单元提供正恒压信号的基础上，一些实施方式中，如图6所示，控制电路还包括：第一切换开关610及第二切换开关620。其中第一切换开关610的动端与开关元件40连接，第一切换开关610的第一不动端与所述电致变色镜片的正极连接，第一切换开关610的第二不动端与电致变色镜片的负极连接；第二切换开关620的动端接地，第二切换开关620的第一不动端与电致变色镜片的正极连接，第二切换开关620的第二不动端与电致变色镜片的负极连接。控制模块50分别与第一切换开关610的控制端及第二切换开关620的控制端连接。

通过本示例能够实现对电致变色镜片的着色和褪色，而本示的实现原理如下：电致变色材料在正向激励信号的作用下，阻值逐渐变大，流经电致变色镜片的电流逐渐增小，透过率逐渐变小，颜色逐渐变深。而在反向激励信号的作用下，阻值逐渐变小，流经电致变色镜片的电流逐渐增大，透过率逐渐变大，颜色逐渐变浅。基于上述原理，若目标透过率大于当前的透过率，向电致变色镜片的正极提供激励信号，以在激励信号的作用下产生自所述电致变色镜片的正极流向负极的激励电流，则可以实现电致变色镜片的着色，若目标透过率小于当前的透过率，向电致变色镜片的负极提供激励信号，以在激励信号的作用下产生自所述电致变色镜片的负极流向正极的激励电流，则可以实现电致变色镜片的褪色。

本示例的工作过程为：若目标透过率小于当前的透过率，需要对电致变色镜片20进行着色，则控制模块50控制第一切换开关610的动端连接至第一切换开关610的第一不动端，并控制第二切换开关620的动端连接至第二切换开关620的第一不动端。此时向电致变色镜片20的正极提供激励信号，产生由电致变色镜片20正极流向负极的激励电流，由图3可知，激励电流逐渐减小，因而相应的透过率也减小，以实现着色。若目标透过率大于当前的透过率，需要对电致变色镜片20进行褪色，则控制模块50控制第一切换开关610的动端连接至第一切换开关610的第二不动端，并控制第二切换开关620的动端连接至第二切换开关620的第二不动端。此时向电致变色镜片20的负极提供激励信号，产生由电致变色镜片20负极流向正极的激励电流，激励电流逐渐增大，因而相应的透过率也增大，以实现褪色。

本示例中，通过控制模块控制第一切换开关及第二切换开关，实现对电致变色镜片的激励电流的流向控制，以能够实现对电致变色镜片的着色和褪色的控制，且切换原理简单，可靠性强。

另一示例中，图7为本申请实施例二提供的另一种电致变色镜片的控制电路的结构示意图，如图7所示，电致变色镜片20的正极与开关元件40连接，电致变色镜片20的负极接地；控制模块50与激励模块30连接，控制模块50用于若目标透过率小于当前的透过率，则控制激励模块30输出正恒压信号，以及，若目标透过率大于当前的透过率，则控制激励模块30输出负恒压信号。

本示例中，电致变色镜片的正极和负极为单一的连接方式，通过控制激励模块输出正恒压信号或者负恒压信号来实现电致变色镜片的着色或褪色。其中，激励模块可以包括伺服电机，即控制模块通过控制私服电机的正反转来控制输出正恒压信号或者负恒压信号。本示例的控制方法简单，且激励模块的动作速度快，能够快速相应于电致变色镜片的着色或褪色需求。

实际应用中，图8为本申请实施例二提供的又一种电致变色镜片的控制电路的结构示意图，如图8所示，本实施例中的电路还可以包括电压转换模块310；电压转换模块310的输入端接收恒压输入信号，电压转换模块的输出端与开关元件40连接，电压转换模块用于将恒压输入信号转换为激励信号。作为示例电压转换模块310可以包括变压器。本示例通过电压转换模块，实现了将恒压输入信号转换为激励信号，以保证电致变色镜片能够接收到稳定的激励信号，避免因激励信号的波动对电致变色镜片的调色造成的影响。

此外，继续参照图8，本实施例提供的电路还可以包括光感模块70，其中光感模块70与控制模块50连接，光感模块70用于向控制模块50提供当前的光线强度。具体的，光感模块70可以包括光敏传感器，光明传感器将接收的当前的光线强度，以电信号的输出至控制模块，以使得控制模块能够依据当前光线强度做出相应的控制。

下面将结合具体场景对本实施例的工作流程做示例性的介绍：一示例中，参照图6、图7及图8，电致变色镜片20使用中，光线强度突然变强，光感模块70将当前的光线强度以电信号的形式传送至控制模块50，控制模块50获得当前的光线强度对应的目标透过率为30％，而当前的电致变色镜片20的透过率为60％，控制模块50基于预先写入电子设备中，在激励信号Vs激励下透过率与流经电致变色镜片20的激励电流之间的映射关系，获得30％的目标透过率对应的目标电流为I₁。激励模块30提供激励信号Vs，控制模块50控制开关元件40开启，并将Vs提供至电致变色镜片20的正极，则电致变色镜片20产生由正极流至负极的Is。控制模块50时刻获取激励电流Is，直至Is＝I₁时断开开关元件40，停止将激励信号传输至电致变色镜片20，则此时电致变色镜片20的透过率为30％，且断电后电致变色镜片20的透过率保持不变。

结合上述示例的另一示例中，光线强度突然变弱，光感模块70将当前的光线强度以电信号的形式传送至控制模块50，控制模块50获得当前的光线强度对应的目标透过率为50％，50％的目标透过率大于当前电致变色镜片20的透过率(30％)，控制模块50获取50％的目标透过率对应的目标激励电流为I₂，控制模块50再次控制开关元件40开启，以将Vs提供至电致变色镜片20的负极，则电致变色镜片20产生由负极流至正极的Is，受与之前反方向的激励信号Vs的作用，电流不断增大，透过率不断提高，时刻获取激励电流Is，直至Is＝I₂时，停止供电，则此时电致变色镜片20的透过率为50％。停止供电后，电致变色镜片20保持在当前50％的透过率，直至下一次调色。

本申请实施例还提供了一种扩展现实显示设备，包括电致变色镜片及上述任一示例中的控制电路。

本实施例提供的扩展现实显示设备中，开关元件连接在激励模块和电致变色镜片之间，且控制模块连接开关元件和电致变色镜片。控制模块用于将激励信号传输至电致变色镜片，并获取在激励信号的激励下，流经电致变色镜片的激励电流，直至当前的激励电流与目标激励电流的大小一致，则控制开关元件断开，以停止将所述激励信号传输至电致变色镜片。本实施例利用透过率与流经电致变色镜片的激励电流的映射关系，能够利用当前的激励电流来准确反映当前的透过率，从而通过检测激励电流是否达到与目标透过率对应的目标激励电流，来准确判断电致变色镜片完成调色的时间，从而有效准确的进行镜片调色。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (11)

1.一种电致变色镜片的控制电路，其特征在于，包括：激励模块及控制模块；

所述激励模块与所述控制模块连接，所述激励模块用于提供激励信号，并在所述控制模块的控制下，将所述激励信号传输至所述电致变色镜片或者断开传输；

所述控制模块与所述电致变色镜片连接，所述控制模块用于基于映射关系，确定目标透过率对应的目标激励电流；以及，控制所述激励模块导通，以将所述激励信号传输至电致变色镜片，并获取在所述激励信号的激励下，流经所述电致变色镜片的激励电流，直至当前的激励电流与所述目标激励电流的大小一致，则控制所述激励模块断开，以停止将所述激励信号传输至电致变色镜片；其中，所述映射关系包括所述电致变色镜片在所述激励信号的作用下达到不同透过率所对应的激励电流。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述激励模块包括：开关元件；所述开关元件与所述控制模块连接，所述开关元件用于在所述控制模块的控制下，将所述激励信号传输至所述电致变色镜片或者断开传输，以通过控制所述激励信号的导通时长来调整所述电致变色镜片的颜色。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述控制模块包括采样单元及控制单元；

所述采样单元包括采样电阻，所述采样电阻与所述电致变色镜片串联；

所述控制单元与所述采样电阻连接，所述控制单元用于基于所述采样电阻两端的电压差和所述采样电阻的阻值，获得当前流经所述采样电阻的电流，作为当前的激励电流。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述采样单元包括采样电阻；

所述采样电阻一端与接地，所述采样电阻另一端与所述电致变色镜片负极连接；

所述控制模块与所述采样电阻连接，所述控制单元用于基于所述采样电阻两端的电压差和所述采样电阻的阻值，获得当前流经所述采样电阻的电流，作为当前的激励电流。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述采样单元还包括运算放大器；

所述运算放大器的同相输入端与采样电阻的一端连接，所述运算放大器的反相输入端与采样电阻的另一端连接，所述运算放大器的输出端与所述控制单元连接，所述运算放大器用于放大所述电压差，以提高采样单元获取的电压差精度。

6.根据权利要求2-5任一项所述的电路，其特征在于，激励模块还包括供电单元；

所述供电单元用于提供正恒压信号。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述控制电路还包括：第一切换开关及第二切换开关；

所述第一切换开关的动端与所述开关元件连接，所述第一切换开关的第一不动端与所述电致变色镜片的正极连接，所述第一切换开关的第二不动端与所述电致变色镜片的负极连接；

所述第二切换开关的动端接地，所述第二切换开关的第一不动端与所述电致变色镜片的正极连接，所述第二切换开关的第二不动端与所述电致变色镜片的负极连接；

所述控制模块分别与所述第一切换开关的控制端及所述第二切换开关的控制端连接，所述控制模块还用于若所述目标透过率小于所述当前的透过率，则控制第一切换开关的动端连接至所述第一切换开关的第一不动端，并控制第二切换开关的动端连接至所述第二切换开关的第一不动端，以在所述激励信号的作用下产生自所述电致变色镜片的正极流向负极的激励电流；以及，若所述目标透过率大于所述当前的透过率，则控制第一切换开关的动端连接至所述第一切换开关的第二不动端，并控制第二切换开关的动端连接至所述第二切换开关的第二不动端，以在所述激励信号的作用下产生自所述电致变色镜片的负极流向正极的激励电流。

8.根据权利要求2-5任一项所述的电路，其特征在于，所述电致变色镜片的正极与所述开关元件连接，所述电致变色镜片的负极接地；

所述控制模块与所述激励模块连接，所述控制模块用于若所述目标透过率小于所述当前的透过率，则控制激励模块输出正恒压信号，以及，若所述目标透过率大于所述当前的透过率，则控制激励模块输出负恒压信号。

9.根据权利要求2-5任一项所述的电路，其特征在于，所述电路还包括电压转换模块；

所述电压转换模块的输入端接收恒压输入信号，所述电压转换模块的输出端与所述开关元件连接，所述电压转换模块用于将所述恒压输入信号转换为所述激励信号，以保证所述激励信号的稳定性。

10.根据权利要求2-5任一项所述的电路，其特征在于，所述电路还包括光感模块；

所述光感模块与所述控制模块连接，所述光感模块用于向所控制模块提供当前的光线强度，以依据所述当前的光线强度获取对应的所述目标透过率。

11.一种扩展现实显示设备，其特征在于，包括电致变色镜片以及如权利要求1至10任一项所述的控制电路。

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