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用于增强现实和虚拟现实感知的具有电致变色调光模块的头戴式显示器

阅读：342发布：2020-07-13

IPRDB可以提供用于增强现实和虚拟现实感知的具有电致变色调光模块的头戴式显示器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本技术提供了用于近眼显示器(NED)设备(14r、l)的调光模块(198)，该调光模块控制穿过透射近眼显示器(112)到达用户的环境光(170)的量。调光模块(198)包括至少一个电致变色单元(400)，所述电致变色单元实现可变密度的调光，以使得NED设备(14r、l)可在增强现实(AR)和/或虚拟现实(VR)应用中使用。电致变色单元(400)可以是具有单色电致变色化合物层(453a)和夹在一对透明基板(450a、b)和导体(451a、b)之间的绝缘体(454a)的堆叠层的单色电致变色单元。电流可被施加到导体层(451a、b)以响应于调光值控制调光量。具有调光模块(198)的NED设备(14l、r)可被包括在遮光罩(8)或其它类型的头戴式显示器(HMD)(2)中。调光模块(198)可以是平的并且由用户视野中的平波导支架(123)支撑。，下面是用于增强现实和虚拟现实感知的具有电致变色调光模块的头戴式显示器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种装置，包括：

支撑结构；

近眼显示器，所述近眼显示器被置于所述支撑结构上，用于提供图像光；以及，调光模块，所述调光模块包括：第一透明导体，

单色电致变色化合物，

绝缘体，以及

第二透明导体，

其中所述调光模块响应于在第一和第二透明导体之间施加的电流来控制穿过所述调光模块的光。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调光模块进一步包括：第一透明基板；

第二透明基板；以及

其中所述绝缘体和单色电致变色化合物被至少部分置于所述第一透明导体和所述第二透明导体之间。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一透明导体被置于至少部分毗邻所述单色电致变色化合物，以及其中所述绝缘体被置于至少部分毗邻所述单色电致变色化合物。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一透明导体被至少部分置于所述第一透明基板和所述电致变色化合物之间，以及其中所述第二透明导体被至少部分置于所述绝缘体和所述第二透明基板之间。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述调光模块被置于毗邻所述近眼显示器，其中所述近眼显示器响应于来自显示引擎的信号提供图像光。

6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述调光模块包括：第三透明导体；

另一单色电致变色化合物；

另一绝缘体；以及

第四透明导体。

7.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一和第二透明基板包括从由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和玻璃组成的组中选择的材料。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一和第二透明导体包括从由铟锡氧化物、金属网格、银纳米线、碳纳米管、石墨烯和聚(3,4-乙撑二氧噻吩)聚磺苯乙烯组成的组中选择的材料。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述绝缘体包括二氧化硅。

10.一种方法，包括：

感测与由透射近眼显示器接收的环境光的量相关联的环境光值；

执行应用来向透射近眼显示器提供图像光；

检索与所述应用相关联的近眼显示器亮度值；

响应于所述环境光值和所述近眼显示器亮度值来确定调光模块的调光值；以及响应于所述调光值限制穿过所述调光模块的环境光的量。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，包括：接收指示关于穿过所述调光模块的环境光的量的用户偏好的值，其中确定所述调光值基于指示所述用户偏好的所述值，而不是响应于所述环境光值和近眼显示器亮度值。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，包括：确定所述应用的类型，并且其中确定所述调光值基于所述应用的类型，而不是响应于所述环境光值和所述近眼显示器亮度值。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述应用的类型包括电影类型，并且其中确定所述调光值包括设置所述调光值以使得穿过所述调光模块的环境光被减小到最小值。

14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，响应于所述环境光值和所述近眼显示器亮度值确定所述调光值包括：检索近眼显示器亮度范围；以及

检索调光模块中性密度范围，

其中确定所述调光值是响应于所述环境光值、近眼显示器亮度值、近眼显示器亮度范围和调光模块中性密度范围的。

15.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述调光模块包括单色电致变色单元，并且其中响应于所述调光值限制穿过所述调光模块的环境光的量包括：响应于所述调光值应用一定量的电流至所述单色电致变色单元。

说明书全文

用于增强现实和虚拟现实感知的具有电致变色调光模块的头

戴式显示器

[0001] 背景

[0002] 近眼显示器(NED)设备可由用户佩戴以得到诸如增强现实(AR)体验和虚拟现实(VR)体验之类的体验。NED设备可包括显示模块，该显示模块可在NED设备的近眼显示器中提供计算机生成的图像(CGI)或其它信息。在AR体验中，NED设备的近眼显示器可包括光学透视透镜来允许将CGI重叠在用户的现实世界视图上。

[0003] NED设备可被包括在头戴式显示器(HMD)中。具有NED设备的HMD可以是头盔、遮光罩、眼镜和护目镜的形式或者由一个或多个带来系附。HMD可被至少用于航空、工程、科学、医疗、计算机游戏、视频、体育、训练、仿真和其它应用。

[0004] 概述

[0005] 本技术提供了用于近眼显示器(NED)设备的调光模块的实施例，该调光模块控制穿过透射(或光学透视)近眼显示器到达用户的环境光的量。调光模块包括至少一个电致变色单元(electrochromic cell)，所述电致变色单元实现可变密度的调光(或可选择的调光等级/环境光透射百分比)，以使得NED设备可在增强现实(AR)和/或虚拟现实(VR)应用中使用。AR应用可能偏好环境光的部分调光或透射(透明)状态，而VR应用可能偏好变暗(不透明)状态。具有调光模块的NED设备可被包括在遮光罩或其它类型的头戴式显示器(HMD)中。NED设备可通过HMD的支撑结构(诸如遮光罩或眼镜的框架)放置。

[0006] 在一实施例中，调光模块包括至少一个具有堆叠材料层的单色电致变色单元。堆叠层包括单色电致变色化合物和夹在一对透明基板和导体间的绝缘体的层。在一实施例中，透明基板可以是HMD的透镜。电流量可被从控制电路施加到导体层以响应于调光值来控制调光量。调光值可基于来自环境光传感器的环境光值、用户偏好值、正在执行的应用的类型、近眼显示器亮度值、调光模块中性密度(ND)范围(可调光范围)和近眼显示器亮度范围单个或组合地确定。在一实施例中，多个单色电致变色单元可被堆叠并被用来增加可调光范围。

[0007] 本技术提供了一个或多个装置实施例。在一实施例中，一种装置包括支撑结构、用于提供图像光的近眼显示器以及调光模块。调光模块包括：第一透明基板、第一透明导体、单色电致变色化合物、绝缘体、第二透明导体和第二透明基板。调光模块响应于在第一和第二透明导体之间施加的电流来控制穿过该调光模块的光。

[0008] 本技术还提供了一种方法的一个或多个实施例，所述方法包括感测与透射近眼显示器接收的环境光的量相关联的环境光值。执行一应用来向透射近眼显示器提供图像光。与该应用相关联的近眼显示器亮度值被检索，并且响应于环境光值和近眼显示器亮度值，用于调光模块的调光值被确定。响应于调光值限制穿过调光模块的环境光的量。

[0009] 本技术还提供包括计算系统和具有近眼显示器的HMD的一个或多个实施例。计算系统提供表示图像数据的电子信号。HMD响应于该电子信号提供图像数据。HMD包括NED设备，该NED设备包括用于输出图像数据的显示引擎、用于响应于该图像数据提供图像光的透射近眼显示器、调光模块和控制电路。调光模块响应于电流来控制穿过调光模块的环境光的量。控制电路响应于调光值来提供该电流。

[0010] 在一实施例中，调光模块包括第一和第二透明导体和单色电致变色单元。电流被从控制电路施加至第一和第二导体。

[0011] 提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。

[0012] 附图简述

[0013] 图1是描绘近眼显示器(NED)设备系统的一实施例的各示例组件的框图。

[0014] 图2是NED设备的控制电路系统中的示例硬件组件的框图。

[0015] 图3是具有调光模块的近眼显示器的一实施例的俯视图。

[0016] 图4图示在近眼显示器中使用的调光模块中的单个单色单元。

[0017] 图5图示在近眼显示器中使用的调光模块中的多个单色单元。

[0018] 图6是图示用于在调光模块中具有一到四个单色单元的调光模块的调光范围的表I。

[0019] 图7是用于由具有调光模块的NED设备显示图像数据的从软件角度来看的一系统的一实施例的框图。

[0020] 图8A-D是用于操作具有调光模块的NED设备和/或NED设备系统的方法的实施例的流程图。

[0021] 图9是可用于实现网络可访问计算系统、NED设备的伴随处理模块或控制电路系统的计算系统的一个实施例的框图。

[0022] 详细描述

[0023] 本技术提供了用于NED设备的调光模块的实施例，该调光模块控制穿过透射(或光学透视)近眼显示器到达用户的环境光的量。调光模块包括至少一个电致变色单元(electrochromic cell)，所述电致变色单元实现可变密度的调光(或可选择的调光等级/环境光透射百分比)，以使得NED设备可在AR和/或VR应用中使用。AR应用可能偏好环境光的部分调光或透射(透明)状态，而VR应用可能偏好变暗(不透明)状态。具有调光模块的NED设备可被包括在遮光罩或其它类型的HMD中。NED设备可通过HMD的支撑结构放置，所述支撑结构诸如是遮光罩或眼镜的框架或内部支撑结构，诸如支撑NED显示模块波导的结构。

[0024] 用于VR应用的HMD(诸如眼镜)阻挡佩戴者的环境光环境，使得佩戴者能够看到虚拟内容(或图像)，而没有来自附近的灯、窗的环境光的妨碍。然而，对于AR应用，在一些应用中，用户看到具有增强图景的周边环境可能是重要的。例如，在AR应用中，用户可能希望在沿走廊走向会议室的同时查看图像数据，诸如方向引导。

[0025] 在一实施例中，具有调光模块的HMD可被用于AR和VR两种应用。调光模块实施例针对AR应用控制环境光的量，同时针对VR应用阻挡环境光。在一实施例中，调光模块还可具有可变密度等级，因为不同的HMD可具有用于AR图像的不同的近眼显示器亮度范围，这是由不同的显示技术和电池能力造成的。调光模块实施例随后可调节环境照明以使得用户可在具有特定近眼显示器亮度范围的HMD中的增强图景中看到一定范围的色调。在一实施例中，调光模块可具有从完全(或几乎)黑暗到完全(或几乎完全)透射的调光范围。

[0026] 在实施例中，调光模块包括至少一个单色电致变色单元。调光模块可以弯曲形状形成以包绕用户的视野(FOV)。调光模块可具有相对低的功耗，以便最小化HMD中使用的电池的重量。而且，调光模块可具有相对快速的响应时间，诸如约100ms，且可不产生多余的热量，多余的热量可能干扰HMD中可能使用的轻量塑料支撑结构。

[0027] 在一实施例中，调光模块中的单色电致变色单元包括多个以堆叠层形成的材料。在实施例中，调光模块包括按堆叠方式定向的多个单色电致变色单元，以便朝着变暗状态增加调光范围。在一实施例中，单色电致变色单元具有一个或多个特定材料，所述材料在施加电荷或电流时改变颜色或不透明度。电荷引起离子从一个区域迁移到另一个区域，从而引起材料的可见性质的确定性改变。电致变色单元可具有比液晶显示器(LCD)材料更快或更慢的切换速度。

[0028] 在一实施例中，单色电致变色单元具有可不超过约120℃的工艺温度，以便能适于轻量塑料基板。在一实施例中，单色电致变色单元不包括有源矩阵薄膜晶体管(TFT)背板和/或反射层，诸如二氧化钛(TiO2)。

[0029] 图1是描绘具有调光模块的近眼显示器(NED)设备系统8的一实施例的示例组件的框图。在所示实施例中，NED设备系统8包括在头戴式显示器(HMD)设备2中的近眼显示器(NED)设备和伴随处理模块4。HMD 2通信地耦合至伴随处理模块4。在该示例中示出了无线通信，但也可实现经由伴随处理模块4和HMD 2之间的线的通信。在一实施例中，HMD 2包括具有投影光引擎120和带有如本文详细描述的波导的近眼显示器14r-l(两者均在图3中被示出)的NED设备。

[0030] 在该实施例中，HMD 2采用具有镜架115的眼镜的形状，其中每个显示器光学系统14l和14r被定位在HMD 2的前部以在被用户佩戴时由每一只眼睛通过其查看。每个显示器光学系统14l和14r也被称为显示器或近眼显示器14，且这两个显示器光学系统14l和14r还可共同被称为显示器或近眼显示器14。

[0031] 在一实施例中，近眼显示器14是透射(或光学透视)近眼显示器，其中用户可透视该近眼显示器。在一实施例中，近眼显示器14被弯曲以使得包绕用户的视觉视野。在这一实施例中，每一显示器光学系统14l和14r使用投影显示器，其中图像数据(或图像光)被投影以生成图像数据的显示，从而使得该图像数据对于用户而言看上去位于用户前方的三维视野中的位置处。例如，用户可能正在他的起居室中以光学透视模式玩击落敌人直升机的游戏。如图3中所示，直升机的图像对于用户而言看上去正飞过他起居室中的椅子的上方，但不在可选的透视透镜116和118之间，因为用户无法聚焦于离人类眼睛很近的图像数据上。

[0032] 在该实施例中，镜架115提供用于将HMD 2的各元件保持就位的方便的镜框以及用于电连接的管道。在一实施例中，镜架115为如本文所述的投影光引擎120和近眼显示器14提供支撑结构。NED设备支撑结构的一些其它示例是头盔、遮光罩框、护目镜支架或一个或多个带。镜架115包括鼻梁架104、顶端前部的覆盖部分117、针对HMD设备2的左侧外壳(130l)和右侧外壳(130r)中的每一者的相应投影光引擎外壳130以及被设计成停留在用户的每一耳朵上的左和右镜腿或侧臂102l和102r。在该实施例中，鼻梁架104包括具有用于记录声音并向控制电路136传送音频数据的话筒110。在一实施例中，环境光传感器257a也被置于鼻梁架104中以感测环境光并向控制电路136中的存储器244提供环境光值244c(如图2所示)。在侧外壳130l和130r的外部是相应的面向外的相机113l和113r，这些相机捕捉在用户前面的现实环境的图像数据以用于对在近眼显示器(NED)设备的视野内的事物进行绘图(mapping)。

[0033] 在该实施例中，虚线128是连接到控制电路136(其也用虚线示出)的一些电连接路径的说明性示例。一个虚线电连接被标记128以避免使附图过于拥挤。在该示例中，电连接和控制电路136用虚线表示以指示它们在前端顶部覆盖部分117下面。在用于其他组件的侧臂中还可存在包括电源总线的延伸的其他电连接(未示出)，其他组件的一些示例是包括附加相机的传感器单元、耳机或单元等音频输出设备以及可能为附加处理器和存储器。示出了可用于将框架的各个部分连接在一起的诸如螺钉等连接器129的一些示例。

[0034] 伴随处理模块4可采取各种实施例。在一些实施例中，伴随处理模块4采用可被佩戴在用户的身体(例如手腕)上的便携式形式，或者是如移动设备(例如，智能电话、平板、膝上型计算机)之类的单独便携式计算系统。伴随处理模块4可以在一个或多个通信网络50上使用线缆或无线地与一个或多个网络可访问计算系统12通信，无论所述计算系统是位于附近的还是在远程位置处。在其他实施例中，伴随处理模块4的功能可被集成在HMD 2的软件和硬件组件中。图9中示出伴随处理模块4和网络可访问计算系统12的硬件组件的一些示例。

[0035] 可以充分利用一个或多个网络可访问计算系统12来处理电力和远程数据访问。组件的复杂性和数目可以因网络可访问计算系统12和伴随处理模块4的不同实施例而显著变化。在图1中示出的一实施例中，NED设备系统1000可包括近眼显示器(NED)设备系统8(带或不带伴随处理模块4)、通信网络50和网络可访问计算系统12。在一实施例中，网络可访问计算系统12可位于远程或云操作环境中。

[0036] 图像数据被标识以基于在控制电路136、伴随处理模块4和/或网络可访问计算系统12(或其组合)中的一个或多个处理器上执行的应用(例如，游戏、会议应用、电影播放应用、消息收发应用)显示以向近眼显示器14提供图像数据。

[0037] 图2是NED设备的控制电路内包括计算系统在内的示例硬件组件的框图。控制电路136提供支持HMD 2的其他组件的各种电子设备。在此示例中，HMD 2的控制电路136包括处理单元210和处理单元210能够访问的用于存储处理器可读指令和数据的存储器244。网络通信模块137通信地耦合至处理单元210，其可担当用于将HMD 2连接至另一计算系统(诸如伴随处理模块4、另一NED设备的计算系统或通过因特网可远程访问的计算系统)的网络接口。电源239为控制电路136的各组件及HMD 2的其他组件(如捕捉设备113、话筒110、环境光传感器257a、其他传感器单元)并为近眼显示器14上用于显示图像数据的电源汲取组件(诸如光源以及像投影光引擎120中的微显示器等与图像源相关联的电子电路系统)提供电力。

[0038] 处理单元210可包括一个或多个处理器(或核)，诸如包括中央处理单元(CPU)或核和图形处理单元(GPU)或核。在不带独立伴随处理模块4的实施例中，处理单元210可包含至少一个GPU。存储器244表示系统可使用的各种类型的存储器，诸如用于执行期间的应用使用的随机存取存储器(RAM)、用于传感器数据(包括捕捉到的图像数据、环境光数据和显示数据)的缓冲器、用于指令和系统数据的只读存储器(ROM)或闪存、用于存储例如应用和用户简档数据的其他类型的非易失性存储器。

[0039] 在一实施例中，存储器244包括处理器可读信息，诸如数字数据值或处理器可读指令。例如，存储器244可包括可能正在执行的应用244a的至少一部分。存储器244还可包括指示HMD 2的调光值或调光环境的用户偏好的用户偏好值244b。如本文详细描述的，用户可通过向自然语言用户界面(NUI)发出语音命令来指示其偏好，所述语音命令诸如：“调得更暗”或“调得更亮”。在此实施例中，所存储的用户偏好值244b可按照预定步长大小增加或减小，这随后可导致调光模块增加或减小调光。存储器244还包括从环境光传感器257a接收的指示环境光传感器257a接收的环境光的量，或者具体而言由近眼显示器14l的外部弯曲表面290接收的环境光的量(在图3中示出)，的环境光值244c。存储器244还可包括近眼显示器亮度范围244d和调光模块中性密度(ND)范围244e。存储器244还可包括调光(软件组件)244f以基于一个或多个输入来计算或确定调光值，所述输入诸如用户偏好值244b、调光模块密度(ND)值249a、显示器亮度范围244d和/或环境光值244c。

[0040] 在一实施例中，显示器亮度范围244d表示近眼显示器14的可能亮度或照度范围。例如，近眼显示器可具有从每平方米0坎德拉(cd/m2)到8000cd/m2的亮度(或照度)范围。在一实施例中，调光模块ND范围244e表示穿过调光模块前进的环境光的可选调光或透射率(或百分比)的范围。在一示例中，调光模块ND范围244e的范围可以为从允许约4％环境光透射(暗状态)到允许约84％环境光透射(透明或透射状态)穿过调光模块或具有调光模块的近眼显示器。

[0041] 在替换实施例中，图2中示出的(诸如存储器244中的)数字数据值和/或处理器可读指令可在NED设备系统1000中的替换位置中被存储和/或执行。

[0042] 图2示出数据总线270的电连接，其连接传感器单元257、显示驱动器246、处理单元210、存储器244和网络通信模块137。数据总线270还通过控制电路的所有被示出的元件都连接到以汲取电力的功率总线272从电源239得到电力。

[0043] 在一实施例中，控制电路136可包括专门用于特定类型的图像生成或近眼显示器技术的电路。例如，控制电路136可包括下文详细描述的微显示器电路系统259和用于微显示器的显示器照明驱动器247。在替换实施例中，其它类型的控制电路可在用于不同近眼显示器技术的控制电路136中使用，诸如一实施例中的不具有微显示器的视网膜扫描显示器(RSD)。在RSD实施例中，RSD将接收来自显示引擎而非投影光引擎的电子信号。RSD随后通过响应于来自显示引擎的图像数据扫描图像光来将图像光提供至用户的视网膜。

[0044] 至少在微显示器实施例中，控制电路136包括用于接收数字控制数据(例如控制位)的显示器驱动器246以引导图像数据的重现，该图像数据可被微显示器电路系统259、显示器照明驱动器247和调光模块驱动器249解码。在一实施例中，显示器照明驱动器响应于显示器亮度值247a驱动照明单元222(在投影光引擎中)。投影光引擎可包括微显示器，该微显示器可以是有源透射设备、发射设备或反射设备。例如，微显示器可以是需要电力的硅上液晶(LCoS)设备或需要电力来移动各个体反射镜的基于微机电机器(MEMs)的设备。在一实施例中，显示器照明驱动器247将数字控制数据转换成用于驱动照明单元222的模拟信号，照明单元222包括一个或多个光源，诸如一个或多个激光器或发光二极管(LED)等。在一实施例中，显示器亮度值247a被存储在显示器驱动器246中。在一替换实施例中，显示器亮度值247a可被存储在存储器244中。在一实施例中，显示器亮度值247a表示近眼显示器14的当前显示器亮度。在一实施例中，近眼显示器具有对应于显示器亮度值247a的亮度。在一实施例中，响应于显示器亮度值247a，一个或多个驱动器向近眼显示器提供一个或多个模拟信号以提供相应的显示器亮度。

[0045] 在一实施例中，控制电路136包括调光模块驱动器249以响应于显示器驱动器246驱动调光模块198(在图3中示出)。在一实施例中，显示器驱动器246存储调光模块ND值249a。在一替换实施例中，调光模块ND值249a被存储在存储器244中。在一实施例中，响应于调光模块ND值249a或用户偏好值244b，调光模块驱动器249向调光模块198提供预定电流量达预定时间量。在一实施例中，调光模块驱动器249包括用于存储与要响应于调光模块ND值
249a中的对应数字值而应用至调光模块198的预定电流量相关联的数字值的表格。

[0046] 控制电路136可包括本文中没有示出但涉及HMD 2的其他功能(诸如提供音频输出、标识头部取向和位置信息)的其他控制单元。

[0047] 图3是与具有外部出射光瞳121的投影光引擎120耦合的近眼显示器141的一实施例的俯视图。为了示出显示器光学系统14(在该情况下是针对左眼的14l)的各个组件，顶部框架部分117覆盖近眼显示器14l的一部分以及投影光引擎120未被描绘。箭头142表示近眼显示器14l的光轴。

[0048] 在图3中示出的实施例中，近眼显示器14l(和14r)是光学透视显示器。在其他实施例中，它们可以是视频观看显示器。每一显示器都包括显示单元112，该显示单元112被示为在两个可选的透视透镜116和118之间并包括波导123。任选的透视透镜116和118担当显示单元的保护性图层和/或以形成供查看者在舒适的视觉距离(诸如前方1米)查看的图像。这些透镜中的一者或两者也可用于实现用户的眼镜处方(prescription)。在该示例中，当HMD 2被佩戴时，眼睛空间140近似用户眼睛的位置。波导将来自投影光引擎120的图像光形式的图像数据引导向用户眼睛空间140，同时还允许来自现实世界的环境170光通过朝着用户的眼睛空间，由此允许用户除了观看来自投影光引擎120的虚拟特征的图像外，还具有在HMD
2的前方的空间的实际的直接视图。

[0049] 在该俯视图中，投影光引擎120包括被示为弯曲表面的鸟浴光学元件234。该弯曲表面将光功率提供给它反射的图像光束235，由此也使这些光束准直化。仅一个光束被标记以防止使附图过度拥挤。在一些实施例中，鸟浴光学元件的曲率半径为至少-38毫米(mm)。

[0050] 在一些实施例中，波导123可以是衍射波导。附加地，在一些示例中，波导123是表面起伏光栅(SRG)波导。输入光栅119耦合来自投影光引擎120的图像光。此外，波导具有使得图像光以用户眼睛空间140的方向退出波导的多个出射光栅125。一个出射光栅125被标记以避免使附图过度拥挤。

[0051] 在图3的所示的实施例中，投影光引擎120在左侧外壳130l中包括图像源(例如微显示器)以及投影光学系统，该图像源产生图像光，并且该投影光学系统折叠图像光的光学路径以在投影光引擎120的外部形成出射光瞳121。该投影光引擎120的形状是适应左侧外壳130l的示例的形状的说明性示例，在图1中该形状符合框架115的角落的边界从而减少了体积。该形状可被改变为适应例如归因于被实现的不同图像源技术的投影光引擎120的不同布置。

[0052] 存在可用于实现图像源的不同图像生成技术。例如，可使用透射投影技术来实现微显示器。在这种技术的一个示例中，光源由光学活性材料调制：该材料通常是使用具有强大背光和高光能密度的透射LCD型微显示器来实现的。其他微显示器使用用于使自照明单元的光被光学活性材料反射和调制的反射技术。取决于该技术，照明可以是白光源或RGB源。数字光处理(DLP)、数字微反射镜设备(DMD)、以及LCoS全部都是高效的反射技术的示例(因为大多数能量从已调制结构反射离开)并且可被显示器使用。此外，微显示器可以是自发光的，诸如彩色有机发光二极管(OLED)微显示器或LED阵列。LED阵列可通常在具有用于频谱转换或其它色彩转换方法的荧光体层的氮化镓(GaN)基板上创建。在一实施例中，为观看者中继和放大自发光显示。

[0053] 图3示出HMD 2的一半。针对所示实施例，完整的HMD 2可以包括具有另一组任选的透视透镜116和118、另一波导123的另一显示器光学系统14，并包括另一投影光引擎120以及另一面朝外的捕捉设备113。在一些实施例中，可能存在由两只眼睛来查看的连续显示、而不是针对每只眼睛的显示光学系统。在一些实施例中，单个投影光引擎120可以在光学上耦合至由两个眼睛查看到的连续显示或者在光学上耦合至针对各眼睛的分开的显示。在2010年10月15日提交的题为“Fusing Virtual Content Into Real Content(将虚拟内容融合到现实内容中)”的美国专利申请序列号12/905952中示出头戴式个人A/V装置的附加细节。

[0054] 图4图示根据一实施例的在调光模块198中使用的单色电致变色单元400。在一实施例中，调光模块198包括单个或多个单色电致变色单元。在实施例中，单色电致变色单元400还包括附加材料。

[0055] 单色电致变色单元400包括堆叠的多个分层基板。在一实施例中，堆叠的多个分层基板是至少部分毗连的。在一替换实施例中，一个或多个其它材料散布于所示各层之间。在一实施例中，基板450a-b是透明或透射基板层。在实施例中，基板450a-b是调光模块198的外表面且是可模塑透明材料，诸如(聚)甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯、玻璃或类似材料。在一实施例中，基板450a-b对应于图3中示出的透镜116和118。在一实施例中，基板451a-b是用于传导电流的透明导电层。在一实施例中，基板451a-b包括从由铟锡氧化物、金属网格、银纳米线、碳纳米管、石墨烯和PEDOT:PSS(聚(3,4乙撑二氧噻吩)聚磺苯乙烯)组成的组中选择的材料。在一实施例中，基板451a-b耦接到电流源，诸如调光模块驱动器249，以接收预定量的电流达预定量的时间。在一实施例中，基板453a是单色电致变色化合物层。在一实施例中，基板454a是绝缘体，诸如二氧化硅(SiO2)，且被置于基板453a和基板453b之间。在一实施例中，包括电解质的基板被包括在单色电致变色单元400中。

[0056] 在一实施例中，单色电致变色单元400具有一个或多个特定材料，所述材料在施加电荷或电流时改变颜色或不透明度。电荷引起离子从一个区域迁移到另一个区域，从而引起材料的可见性质的确定性改变。

[0057] 在实施例中，单色电致变色单元400使用各种工艺步骤被制造或处理。在一实施例中，使用一个或多个旋转涂覆工艺步骤形成一个或多个基板。在替换实施例中，一些基板可通过旋转涂覆工艺步骤形成，而其它基板可彼此组装或固定。

[0058] 图5图示在近眼显示器中使用的调光模块中的多个单色单元实施例。在一实施例中，调光模块198包括多个单色电致变色单元500。多个单色单元可被用来朝着变暗状态增加可调光范围，如图6中所示。在一实施例中，当期望相对高的变暗状态和相对较低的透射状态是令人满意的时，多个单色单元可在一应用中使用。

[0059] 图6的表I示出了单个单色单元可具有在约4％(变暗状态，4％的环境光被允许通过)到约83.7％(透射状态，83.7％的环境光被允许通过)之间的可调光范围；两个单色单元可具有在约0.2％(变暗状态)到约70％(透射状态)之间的可调光范围；三个单色单元可具有在约0.0064％(变暗状态)到约58.6％(透射状态)之间的可调光范围；且四个单色单元可具有在约0.0003％(变暗状态)到约49.0％(透射状态)之间的可调光范围。

[0060] 图5图示了四个单色单元实施例或多个单色电致变色单元500。在一实施例中，多个单色电致变色单元500包括基板450a-b、451a-b、453a和454a，如本文关于图4中示出的单个单色单元400类似地描述的。例如，在一实施例中，基板450a-b是透明或透射基板层。在实施例中，基板450a-b是调光模块198的外表面且是可模塑透明材料，诸如(聚)甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯、玻璃或类似材料。

[0061] 此外，多个单色电致变色单元500包括附加的堆叠基板451c-e，所述附加的堆叠基板也可以是耦接于如本文所述的可控电流源的透明导体基板。附加的基板层453b-d和454b-d可以是相应的单色电致变色化合物层和绝缘体层，如关于图4类似地描述的。

[0062] 在一实施例中，多个单色电致变色单元500中的堆叠的多个分层基板是至少部分毗连的。在一替换实施例中，一个或多个其它材料散布于所示各层之间。

[0063] 与单个单色单元400类似，多个单色电致变色单元500可使用各种工艺步骤来制造或处理。在一实施例中，使用一个或多个旋转涂覆工艺步骤形成一个或多个基板。在替换实施例中，一些基板可通过旋转涂覆工艺步骤形成，而其它基板可彼此组装或固定。

[0064] 图7是从用于由近眼显示器设备显示图像数据或光(诸如CGI)的软件角度来看的一系统的一实施例的框图。图7示出了从软件角度来看的计算环境54的一实施例，该计算环境可由如NED系统8之类的系统、与一个或多个NED系统通信的网络可访问计算系统12或其组合来实现。此外，NED系统可与其他NED系统通信以共享数据和处理资源。

[0065] 如本文所述，正在执行的应用确定要显示哪些图像数据，其一些示例为本文、电子邮件、虚拟书或游戏相关图像。在此实施例中，应用162可正在NED系统8的一个或多个处理器上执行，并且与操作系统190和图像和音频处理引擎191通信。在所例示的实施例中，网络可访问计算系统12也可正在执行该应用的版本162N以及其他NED系统8，网络可访问计算系统12与所述其他NED系统8通信以增强体验。

[0066] 在一实施例中，应用162包括游戏。在实施例中，游戏可被存储在远程服务器上并从控制台、计算机或智能电话购买。游戏可整体或部分在服务器、控制台、计算机、智能电话上或在其任何组合上执行。在实施例中，多个用户可使用标准控制器、计算机、智能电话、或伴随设备来与游戏交互并使用空中姿势、触摸、语音或按钮来与游戏通信。

[0067] 一个或多个应用的应用数据329也可被存储在一个或多个网络可访问的位置中。应用数据329的一些示例可以是针对以下各项的一个或多个规则的数据存储：将动作响应链接到用户输入数据的规则、用于确定响应于用户输入数据要显示哪些图像数据的规则、可向姿势识别引擎193注册的自然用户输入(如与应用相关联的一个或多个姿势)的参考数据、一个或多个姿势的执行准则、可向声音识别引擎194注册的语音用户输入命令、可向图像和音频处理引擎191的可选物理引擎(未示出)注册的与应用相关的虚拟对象的物理模型、以及场景中的虚拟对象和虚拟图像的对象属性(如色彩、形状、面部特征、着装等)。

[0068] 如图7中所示，计算环境54的软件组件包括与操作系统190通信的图像和音频处理引擎191。图像和音频处理引擎191的所示实施例包括对象识别引擎192、姿势识别引擎193、显示数据引擎195、声音识别引擎194、以及场景绘图引擎(scene mapping engine)306。各个体引擎和数据存储通过发送标识要处理的数据的请求以及接收数据更新的通知来提供对应用162可利用来实现其一个或多个功能的数据和任务的支持平台。操作系统190促进各个引擎和应用之间的通信。操作系统190使得以下对各个应用可用：对象识别引擎192已标识的对象、姿势识别引擎193已标识的姿势、声音识别引擎194已标识的语言或声音、以及来自场景绘图引擎306的对象(现实对象或虚拟对象)的位置。

[0069] 计算环境54还将数据存储在(诸)图像和音频数据缓冲器199中，图像和音频数据缓冲器199提供用于可从各种源捕捉或接收的图像数据和音频数据的存储器以及用于要被显示的图像数据的存储器空间。缓冲区可存在于NED(例如，作为总存储器244的一部分)上并且还可以存在于伴随处理模块4上。

[0070] 在许多应用中，将显示与现实环境中的现实对象相关的虚拟数据(或虚拟图像)。图像和音频处理引擎191的对象识别引擎192基于来自面向外的图像捕捉设备113的捕捉到的图像数据以及捕捉到的深度数据(如果可用)、或根据由捕捉设备113捕捉到的现实环境的图像数据通过立体观测确定的深度位置，来检测和标识出显示器视野中的现实对象、它们的朝向以及它们的位置。对象识别引擎192通过标记对象边界(例如使用边缘检测)并且将对象边界与结构化数据200进行比较来将现实对象彼此区分开。除了标识出对象的类型以外，可以基于与所存储的结构数据200的比较来检测所标识出的对象的朝向。可通过一个或多个通信网络50访问的结构数据200可以存储要比较的结构化信息(诸如结构化模式)以及作为模式识别的基准的图像数据。基准图像数据和结构化模式也可在存储在基于云的存储本地或可在基于云的存储中访问的用户简档数据197中得到。

[0071] 场景绘图引擎306追踪现实和虚拟对象在显示器视野的3D绘图中的三维(3D)位置、取向、和移动。基于与对象识别引擎192的通信或导致图像数据被显示的一个或多个执行中的应用162，图像数据将被显示在用户的视野中或围绕用户的体空间的3D绘图中。

[0072] 应用162针对由图像数据所表示的且由应用控制的对象来标识显示器视野的3D绘图中的目标3D空间位置。例如，直升机击落应用基于击落虚拟直升机的用户的动作来标识直升机的位置和对象属性的改变。显示数据引擎195执行转换、旋转和缩放操作以用于以正确的大小和视角显示图像数据。显示数据引擎195将显示器视野中的目标3D空间位置与显示器单元112的显示坐标进行相关。例如，显示数据引擎可存储每一可分开寻址的显示位置或区域的图像数据(例如，像素，在Z缓冲区和分开的色彩缓冲区中)。显示驱动器246将每一显示区域的图像数据转换成对微显示器电路系统259或显示器照明驱动器247或两者的数字控制数据指令以供图像源控制图像数据的显示。

[0073] 本文描述技术可以用其他具体形式或环境来实施而不背离其精神或实质特性。同样，对于模块、引擎例程、应用、特征、属性、方法和其他方面的特定命名和划分并非是强制性的，且实现本技术或其特征的机制可具有不同的名称、划分和/或格式。

[0074] 本文描述的技术可用各种操作环境来具体化。例如，NED系统8和/或网络可访问计算系统12可被包括在物联网(IoT)实施例中。IoT实施例可包括可具有经由传感器捕捉信息的能力的设备的网络。而且，这些设备可以能够追踪、解释和传递所收集的信息。这些设备可根据用户偏好和隐私设置行动以传送信息并与其它设备合作地工作。信息可在各个设备中直接传递或经由网络(诸如局域网(LAN)、广域网(WAN)、互联的LAN或WAN的“云”或跨整个互联网)传递。这些设备可被集成到计算机、电器、智能电话、可穿戴设备、可植入设备、车辆(例如，汽车、飞机、和火车)、玩具、建筑物和其它对象中。

[0075] 本文描述的技术还可具体化在大数据或云操作环境中。在云操作环境中，包括本文描述的数据、图像、引擎、操作系统和/或应用的信息可经由互联网从远程存储设备访问。在一实施例中，模块化的租赁私有云可被用来远程访问信息。在大数据操作实施例中，数据集具有超出通常使用的用于在可容忍的流逝时间内捕捉、创建、管理、和处理数据的软件工具的能力的大小。在一实施例中，图像数据可远程存储在大数据操作实施例中。

[0076] 存在具有调光模块的NED设备可与不同应用操作的各种方式或实施例。例如，用户可以但不限于：1)玩AR视频游戏；2)看电影；3)进行电话会议；和/或4)查看消息或文档。在实施例中，以下示例可包括操作NED设备的方法，所述方法可包括本文详细描述的图8A-D中图示的一个或多个步骤。

[0077] 在第一示例中，用户正在使用NED设备玩AR游戏。在此示例中，来自具有NED设备的HMD的环境光传感器(诸如环境光传感器257a)感测50勒克斯的环境光环境。这是具有调光模块的该特定NED设备可匹配的环境光等级。相应地，对于在此特定NED设备上玩的此特定AR游戏，不需要调光。显示器亮度等级被设置为将AR内容匹配到与用户的环境相同的视觉亮度且NED设备的调光模块被设置为最高透射状态。

[0078] 在使用图2的硬件组件的实施例中，以上示例中的50勒克斯值被存储为存储器244中的环境光值244c且应用244a对应于该AR游戏。处理单元210所执行的调光244f将此50勒克斯值与存储器244中的显示器亮度范围244d进行比较。调光244f随后确定调光模块ND值249a可被设置为全透射状态值或处于调光模块(ND)范围244e中的全透射状态值。显示器驱动器246中的显示器亮度值247a也被AR游戏设置。

[0079] 在第二示例中，用户正在使用具有调光模块的NED设备在飞机中播放电影。对于电影应用，或电影播放器应用，期望阻挡掉用户的环境并向用户提供用于电影的干净的背景。在此示例中，NED设备中的调光模块被设置为完全变暗状态或最低透射状态。

[0080] 在使用图2的硬件组件的实施例中，处理单元210执行的调光244f将确定要执行的应用类型，诸如电影播放器应用，并随后将调光模块ND值249a设置为全暗状态值或调光模块(ND)范围244e中的全暗状态值。在一实施例中，电影播放器应用对应于应用244a并将其类型提供给调光244f。

[0081] 在第三示例中，用户正在具有调光模块的NED设备上与另一人进行电话会议，同时还在观看CGI。该用户想要能够在电话会议期间看到他正与之通话的人以及CGI或文档。用户设置电话会议应用的环境光用户偏好以使得用户还可容易地也看到其环境。

[0082] 环境光传感器(诸如环境光传感器257a)感测3000勒克斯的环境光环境并将相应值存储在环境光值244c中。此特定NED显示器不能生成大于800cd/m2的亮度等级(在一实施例中如由显示器亮度范围244d所确定的)，所以调光模块被用于过滤该环境到被显示的信息能够匹配的亮度等级。在将环境光值与显示器亮度范围进行比较之后，处理器(诸如处理单元210)进行以下计算来确定调光值(诸如调光模块ND值249a)：

[0083] ％(调光值)＝显示器亮度最高范围值/(环境光值/pi)或即83.7％(调光值)＝800cd/m2/(3000/3.14159)

[0084] 所计算或确定的调光值83.7％在调光模块的密度范围内(或与调光模块ND范围244e相当)，所以期望的调光等级被转换为调光模块驱动等级(或在一实施例中，调光模块ND值249a)。当调光等级超出调光模块能力(或超出调光模块ND范围244e)时，调光等级被设置为能力之内的最接近等级。调光模块驱动等级(或在一实施例中，调光模块ND值249a)随后通过经由调光模块的驱动对于密度性质的函数来映射期望的密度结果被确定。在一实施例中，此计算可用显示器驱动器246中的查找表完成。相应地，调光模块和显示器亮度两者均可被设置为其理想状态。

[0085] 在第四示例中，办公室工作者已为了具有调光模块的NED设备所提供的虚拟监视器应用放弃了其多个桌面监视器。用户的偏好是使得NED设备具有部分调光，以便用户可看到经过的人，同时允许虚拟监视器主导用户的视觉注意力—而不是用户的墙壁上的物品或窗外发生的事情。如本文所述，环境光传感器可感测400勒克斯的环境光值。如本文所述的处理器可随后基于环境光值和该虚拟监视器应用的用户偏好值来计算或确定调光值(或在一实施例中，调光模块ND值249a)。例如，在使用具有以上环境光的虚拟监视器应用时，用户偏好值和调光模块可引起此特定NED设备的环境光被减小或限制达50％。

[0086] 图8A-D是用于操作具有调光模块的NED设备和/或具有调光模块的系统的方法的实施例的流程图。图8A-D中示出的步骤可由硬件组件、软件组件以及用户单个地或组合地执行。出于说明性目的，下面的方法实施例是在上述系统和装置实施例的上下文中描述的。然而，该方法实施例不限于在本文描述的系统实施例中操作，而是可以在其他系统实施例中实现。此外，方法实施例可以在NED系统处于操作中并且适用的应用正在执行的同时连续执行。

[0087] 图8A中示出的方法800的步骤801开始于感测与透射近眼显示器所接收的环境光的量相关联的环境光值。在一实施例中，环境光传感器257a感测图1和2中示出的环境光170。

[0088] 步骤802图示存储环境光值。在一实施例中，环境光值244c被存储在存储器244中，如图2中所示。在一替换实施例中，步骤802可被省略且环境光值不被存储。

[0089] 步骤803图示执行一应用来向透射近眼显示器提供图像光。在一实施例中，应用244a被至少处理单元210执行，如在图2中所示。

[0090] 步骤804图示检索与应用相关联的显示器亮度值。在一实施例中，显示器亮度值可被从应用244a获得或从显示器驱动器246中的显示器亮度值247a获得。

[0091] 步骤805图示响应于环境光值和显示器亮度值来确定调光模块的调光值。在各实施例中，软件组件(诸如正被处理单元210执行的调光244f)确定调光模块198的调光值并将该值存储为显示器驱动器246中的调光模块ND值249a。

[0092] 步骤806图示响应于调光值来限制穿过调光模块(并随后穿过透射近眼显示器)的环境光的量。在一实施例中，调光模块驱动器249向调光模块198(具体而言，调光模块198中的一个或多个单色电致变色单元的透明导体)施加预定量的电流达预定量的时间。该电流随后引起电致变色反应，该电致变色反应响应于调光模块ND值249a限制穿过调光模块198的光的预定量。

[0093] 在一实施例中，图8B的方法850可取代方法800的步骤801-805。步骤851图示接收指示关于穿过调光模块的环境光的量的用户偏好的值。在一实施例中，用户可通过如本文所述的用户或自然语言用户界面来提供用户偏好。例如，用户可发出语音命令，诸如“调暗50％”。

[0094] 步骤852图示存储指示用户偏好的值。在一实施例中，用户偏好值244b被存储在存储器244中，如图2中所示。在一实施例中，自然语言或3D用户界面软件组件接收说出的或用姿势表示的用户偏好并将说出的或用姿势表示的用户偏好翻译为将该偏好表示为用户偏好值244b的数字值。在一替换实施例中，步骤852可被省略且用户偏好值可不被存储。

[0095] 步骤853图示确定调光值是基于指示用户偏好的值的。在一实施例中，处理单元210执行的调光244f响应于用户偏好值244b做出此确定。

[0096] 在一实施例中，图8C中示出的方法860可取代方法800的步骤801-805。步骤861图示了确定应用的类型。在一实施例中，处理单元210执行的应用244a将应用的类型提供给操作系统或调光244f。在一替换实施例中，处理单元210执行的调光244f查询应用244a以获得类型。

[0097] 步骤862图示基于应用的类型确定调光值。在一实施例中，处理单元210执行的调光244f响应于正在执行或将要执行的应用的类型设置调光值。例如，调光244f在电影播放器正在执行时将调光模块ND值249a设置为与黑暗状态对应的值，并可对于消息收发应用将调光值模块ND值249a设置为对应于透射状态。

[0098] 在一实施例中，图8D中示出的方法870与图8A中的方法800相组合地执行。步骤871图示检索显示器亮度范围。在一实施例中，处理单元210执行的调光244f检索来自存储器244中的显示器亮度范围244d的显示器亮度范围。

[0099] 步骤872图示检索调光模块中性密度(ND)范围。在一实施例中，处理单元210执行的调光244f检索存储器244中存储的调光模块中性密度(ND)范围244e。

[0100] 步骤873图示响应于环境光值、显示器亮度值、显示器亮度范围和调光模块中性密度范围确定调光值。在一实施例中，处理单元210执行的调光244f执行步骤873的至少一部分。在一实施例中，调光值是基于环境光值、显示器亮度值、显示器亮度范围和调光模块ND范围单独地或其组合地确定的，如本文所述的。

[0101] 图9是可用于实现网络可访问计算系统12、伴随处理模块4或HMD 2的控制电路136的另一实施例的示例性计算系统900的一个实施例的框图。计算系统900可主存计算环境54的软件组件中的至少一些。在一实施例中，计算系统900可被具体化在云服务器、服务器、客户端、对等体、台式计算机、膝上型计算机、手持处理设备、平板、智能电话、和/或可穿戴计算/处理设备中。

[0102] 在其最基本配置中，计算系统900通常包括一个或多个处理单元(或核)902或一个或多个中央处理单元(CPU)和一个或多个图形处理单元(或核)(GPU)。计算系统900还包括存储器904。取决于计算机系统的确切配置和类型，存储器904可以包括易失性存储器905(如RAM)、非易失性存储器907(如ROM、闪存等)或是其某种组合。该最基本配置在图9中由虚线906来例示出。

[0103] 另外，计算系统900还可具有附加特征/功能。例如，计算机系统900还可包括附加存储(可移动和/或不可移动)，包括但不限于磁盘、光盘或磁带。这样的附加存储在图9中由可移动存储908和不可移动存储910来例示出。

[0104] 作为处理单元902的替换或附加，本文描述的功能可以至少部分由一个或多个其它硬件逻辑组件来执行或实现。例如，并且但不仅限于，可以使用的硬件逻辑组件的说明性类型包括现场可编程门阵列(FPGA)、程序专用集成电路(ASIC)、程序专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)，及其他类似类型的硬件逻辑组件。

[0105] 计算系统900还可包含允许该设备与其他计算机系统通信的(诸)通信模块912，包括一个或多个网络接口和收发机。计算系统900还可具有输入设备914，诸如键盘、鼠标、笔、话筒、触摸输入设备、姿势识别设备、面部识别设备、追踪设备或类似的输入设备。也可包括输出设备916，诸如显示器、扬声器、打印机或类似的输出设备。

[0106] 用于与用户对接的用户界面(UI)软件组件可被存储在计算机系统900中并由计算系统900执行。在一实施例中，计算系统900存储并执行NUI和/或3D UI。NUI的示例包括使用语音识别、触摸和触笔识别、屏上及邻近屏的姿势识别、空中姿势、头部和眼部跟踪、说话和语音、视觉、触摸、悬浮、姿势以及机器智能。NUI技术的具体类别可包括例如触敏显示、话音和语音识别、意图和目的理解、使用深度相机(如立体或飞行时间相机系统、红外相机系统、RGB相机系统、以及这些的组合)的运动姿势检测、使用加速度计/陀螺仪的运动姿势检测、面部识别、3D显示、头部、眼睛和注视跟踪、沉浸式增强现实和虚拟现实系统，所有这些都可提供更自然的接口，以及用于使用电场传感电极(EEG和相关方法)的传感大脑活动的技术。

[0107] 在一实施例中，UI(包括NUI或3D UI)软件组件可至少部分在计算系统900上被执行和/或存储。在一替换实施例中，UI可至少部分在服务器上执行和/或存储并被发送至客户端。UI可被生成为服务的一部分并且它可以与诸如社交网络服务等其它服务集成。

[0108] 附图中例示出的示例计算系统包括计算机可读存储设备的示例。计算机可读存储设备也是处理器可读存储设备。这样的设备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意方法或技术来实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动存储器设备。处理器或计算机可读存储设备的一些示例是RAM、ROM、EEPROM、高速缓存、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、记忆棒或卡、磁带盒、磁带、媒体驱动器、硬盘、磁盘存储或其他磁性存储设备、或能用于存储信息且可由计算系统访问的任何其他设备。

[0109] 某些实施例的方面

[0110] 一个或多个实施例包括一种装置，所述装置包括支撑结构、用于提供图像光的近眼显示器以及调光模块。调光模块包括：第一透明基板、第一透明导体、单色电致变色化合物、绝缘体、第二透明导体和第二透明基板。调光模块响应于在第一和第二透明导体之间施加的电流来控制穿过该调光模块的光。

[0111] 在一实施例中，单色电致变色化合物和绝缘体被至少部分置于所述第一透明导体和所述第二透明导体之间。

[0112] 在另一实施例中，所述绝缘体被置于至少部分毗邻所述单色电致变色化合物且所述第一透明导体被置于至少部分毗邻所述单色电致变色化合物。

[0113] 在又一实施例中，所述第一透明导体被至少部分置于所述第一透明基板和所述电致变色化合物之间。所述第二透明导体被至少部分置于所述绝缘体和所述第二透明基板之间。

[0114] 在一实施例中，所述调光模块被置于毗邻所述近眼显示器。

[0115] 在一实施例中，所述调光模块包括第三透明导体、另一单色电致变色化合物、另一绝缘体以及第四透明导体。

[0116] 在实施例中，所述第一和第二透明基板包括从由聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚碳酸酯和玻璃组成的组中选择的材料。在实施例中，所述第一和第二透明导体包括从由铟锡氧化物、金属网格、银纳米线、碳纳米管、石墨烯和PEDOT:PSS(聚(3,4-乙撑二氧噻吩)聚磺苯乙烯)组成的组中选择的材料。在一实施例中，绝缘体包括二氧化硅(SiO2)。

[0117] 方法的一个或多个实施例包括感测与透射近眼显示器接收的环境光的量相关联的环境光值。应用执行来向透射近眼显示器提供图像光。与该应用相关联的近眼显示器亮度值被检索，并且响应于环境光值和近眼显示器亮度值，用于调光模块的调光值被确定。响应于调光值限制穿过调光模块的环境光的量。

[0118] 在另一方法实施例中，该方法包括接收指示关于穿过调光模块的环境光的量的用户偏好的值。确定所述调光值基于指示所述用户偏好的所述值，而不是响应于所述环境光值和近眼显示器亮度值。

[0119] 在一实施例中，该方法进一步包括确定所述应用的类型，并且其中确定所述调光值基于所述应用的类型，而不是响应于所述环境光值和所述近眼显示器亮度值。

[0120] 在一实施例中，所述应用的类型包括电影类型，并且其中确定所述调光值包括设置所述调光值以使得穿过所述调光模块的环境光被减小到最小值。

[0121] 在一实施例中，响应于所述环境光值和所述近眼显示器亮度值确定所述调光值包括：检索近眼显示器亮度范围以及检索调光模块中性密度范围。确定所述调光值是响应于所述环境光值、近眼显示器亮度值、近眼显示器亮度范围和调光模块中性密度范围的。

[0122] 在一实施例中，所述调光模块包括单色电致变色单元，并且其中响应于所述调光值限制穿过所述调光模块的环境光的量包括：响应于所述调光值应用一定量的电流至所述单色电致变色单元。

[0123] 一个或多个实施例包括计算系统和具有近眼显示器的HMD。计算系统提供表示图像数据的电子信号。HMD响应于该电子信号提供图像数据。HMD包括NED设备，该NED设备包括用于输出图像数据的显示引擎、用于响应于该图像数据提供图像光的透射近眼显示器、调光模块和控制电路。调光模块响应于电流来减少穿过透视近眼显示器的环境光的量。控制电路响应于调光值来提供该电流。

[0124] 在一实施例中，调光模块包括第一和第二透明导体和单色电致变色单元。电流被从控制电路施加至第一和第二透明导体。

[0125] 在一实施例中，该装置进一步包括环境光传感器，以感测与环境光的量相关联的环境光值。该计算系统响应于至少环境光值来确定调光值。

[0126] 在一实施例中，该计算系统响应于该计算系统执行应用来提供电信号，其中该应用具有显示器亮度值。该计算系统响应于环境光值和显示器亮度值中的至少一者来确定调光值。

[0127] 在一实施例中，近眼透射显示器具有显示器亮度范围且调光模块具有调光范围。该计算系统响应于环境光值、显示器亮度值、显示器亮度范围和调光范围来确定调光值。

[0128] 在前面的段落中描述的实施例可以与专门描述的替换实施例中的一者或多者相组合。

[0129] 尽管用结构特征和/或动作专用的语言描述了本主题，但可以理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于上述具体特征或动作。相反，上述特定特征和动作是作为实现权利要求书的示例而公开的，并且本领域的技术人员将认识到其他等价特征和动作旨在处于权利要求书的范围内。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种显示器遮光罩-专利编号CN101221822A	2020-05-15	891
遮光罩组件、带有遮光罩组件的显示器-专利编号CN109863464A	2020-05-18	930
一种电脑显示器的遮光罩-专利编号CN104298310A	2020-05-20	659
显示器遮光罩-专利编号CN101636706A	2020-05-13	1040
电脑显示器遮光罩-专利编号CN1975625A	2020-05-14	620
显示器遮光罩-专利编号CN108459667A	2020-05-11	499
显示器遮光罩-专利编号CN101636706B	2020-05-12	1025
电脑显示器遮光罩-专利编号CN101059710A	2020-05-16	857
电脑显示器遮光罩-专利编号CN101021735A	2020-05-17	192
显示器遮光罩-专利编号CN205942518U	2020-05-19	696

用于增强现实和虚拟现实感知的具有电致变色调光模块的头戴式显示器

用于增强现实和虚拟现实感知的具有电致变色调光模块的头

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