一种用于调节显示亮度的装置及显示亮度调节方法与流程

本发明首先涉及一种装置，尤其是涉及一种用于调节显示亮度的装置及方法。

背景技术：

随着科技技术不断发展，现有的电子设备的显示屏不仅单独的用于显示，而且还用于触摸操作，通过触摸操作完成相应的功能执行。

随着使用电子设备的人员越来越多，为了更好地保护使用者的视力，降低眼睛疲劳，现有的电子设备所采用的显示屏具有自动调整显示亮度的功能，即根据电子设备使用环境的光照强度调整显示屏的显示亮度，具体是使用环境的光照强度越强，显示屏的显示亮度高；使用环境的光照强度越弱，显示屏的显示亮度低。

特别是在ar或者mr的使用中，因为会在不同环境下使用，环境光亮度会不同，这就对ar或mr显示提出不同的亮度需求，比如室内，环境光亮度低，这时需要的显示亮度低；而在室外，环境光亮度高，这时需要的显示亮度高。这就需要显示光源能够根据环境亮度的不同来调节亮度，或者显示光路能根据环境亮度的不同来调节亮度。

但现有的电子设备中在调节光源亮度时，受到光源器件显示效率的影响，比如led光源，亮度低于led常规工作区间时，led的效率会变低，缺陷会被明显表现出来，这会造成显示不均，效果差。

技术实现要素：

为了解决现有技术中所存在的问题，本发明在此的目的之一在于提供一种能够改变显示光源光路的用于调节显示亮度的装置，该装置通过改变显示光源的光路方向来实现显示亮度的调节，无需受到光源器件显示效率的影响，使显示均匀，效果好。

本发明在此的第二个目的在于提供一种显示亮度调节方法，该方法利用外部设备对显示屏的发光亮度进行调节，不受光源器件自身显示效率的影响，使显示均匀，保证显示效果。

为实现本发明的第一个目的，在此所提供的用于调节显示亮度的装置包括第一偏光片1和第二偏光片2，所述第一偏光片1和所述第二偏光片2通过固定件3固定；所述第一偏光片1和/或所述第二偏光片2可以以所述固定件3为轴进行旋转改变所述第一偏光片1的偏振方向与所述第二偏光片2的偏振方向之间的夹角，所述装置用于调节ar或mr显示设备的显示亮度。

该装置通过调整第一偏光片的偏振方向和第二偏光片的偏振方向之间的夹角δ来控制光通过量，实现了显示光路亮度可调，使得光源器件满足不同环境光下，不同显示亮度的需求。该装置只需要改变夹角δ，不受光源器件自身效率的影响，即不改变光源器件的发光性能，使发光器件的显示效果不受影响，保证了显示效果。

进一步的，所述第一偏光片的外缘上设置有用于旋转所述第一偏光片的旋转把手a。通过旋转把手a实现旋转方便，直接作用于把手a上即可旋转第一偏光片，改变其与第二偏光片之间的夹角，实现亮度调节，保证了第一偏光片的洁净。

进一步的，所述第二偏光片的外缘上设置有用于旋转所述第二偏光片的旋转把手b。通过旋转把手b实现旋转方便，直接作用于把手b上即可旋转第二偏光片，改变其与第一偏光片之间的夹角，实现亮度调节，保证了第二偏光片的洁净。

本发明所提供的显示亮度调节方法通过改变显示光源的光路来调整显示亮度。该方法通过改变光源的光路来实现显示亮度的调节，不受光源器件自身显示效率的影响，使发光器件的显示效果不受影响，保证了显示效果。

进一步的，该方法的具体步骤如下：

步骤1：将权利要求1或2或3所述的用于调节显示亮度的装置安装于显示光源的前方；

步骤2：根据光照强度调整所述的用于调节显示亮度的装置中的第一偏光片或第二偏光片改变所述第一偏光片的偏振方向与所述第二偏光片的偏振方向之间的夹角，显示光源发散的光强随夹角的增大而减小，达到调整显示亮度的目的。

进一步的，所述光强与所述夹角之间满足以下关系：

（1）

式（1）中，为经所述用于调节显示亮度的装置后的光强，为经第一偏光片后的光强，为所述第一偏光片的偏振方向与所述第二偏光片的偏振方向之间的夹角。

本发明的有益效果是：通过改变第一偏光片和第二偏光片之间的夹角δ，即可改变显示发光亮度，不受光源器件自身效率的影响，即不改变光源器件的发光性能，使发光器件的显示效果不受影响，保证了显示效果。

附图说明

图1为本发明所提供的用于调节显示亮度的装置的结构示意图之一；

图2为本发明所提供的用于调节显示亮度的装置的结构示意图之二；

图3为本发明所提供的用于调节显示亮度的装置的第一种实施例；

图4为本发明所提供的用于调节显示亮度的装置的第二种实施例；

图5为本发明所提供的用于调节显示亮度的装置的第三种实施例；

图中：1-第一偏光片，2-第二偏光片，3-固定件，4-微显示屏，5-光学元件，6-输入耦合元件，7-输出耦合元件，8-分束器；附图中折线为光路，即光传播的路径。

具体实施方式

在此结合附图和具体实施例对本申请所要求保护的技术方案作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明首先要求保护的是一种用于调节显示亮度的装置，该装置可以用于调整任何一种显示装置的显示亮度，更好地保护观看者的视力，达到适合的显示亮度。

该装置包括了第一偏光片1和第二偏光片2，两者之间紧挨设置并通过固定件3将第一偏光片1和第二偏光片2的某一点进行固定，使固定件3成为转轴，第一偏光片1和/或第二偏光片2可以绕其作旋转运动。当显示光源发出的光在各个方向上偏振相等，第一偏光片1的方向任意，那么可以第二偏光片2，旋转第一偏光片1，当然也可以固定第二偏光片2，旋转第一偏光片1，使其两者的偏振方向之间形成夹角。

在此列举三个实施例对本发明所提供装置的原理作进一步更为详细的介绍。

实施例一

如图3所示，该实施例以微显示屏4作为显示光源，将本发明所提供的装置紧贴微显示屏4设置，装置与人眼之间还设置有光学元件5、输入耦合元件6以及输出耦合元件7。通过调节第二偏光片2与第一偏光片1的角度，实现不同情形下对显示亮度的调节。

该实施例的原理是：微显示屏射出光在各个方向上都有偏振，各个方向偏振相等或者不相等，此时的光强为，第一偏光片的偏振方向和显示光源的强偏振方向同向，以尽量通过更多的光强。通过第一偏光片后的光强为，偏振电矢量为。

第二偏光片2的偏振方向和第一偏光片1的偏振方向夹角为。通过第二偏光片2后的电矢量，光强，旋转第二偏光片2，即改变了角度，即改变了光强的大小，光强为经用于调节显示亮度的装置后的最终光强。通过改变角度达到利用光路来调整显示亮度的目的。根据余弦函数，=0°时,光强最大，=90°时，光强最小；显示光源发散的光强随夹角的增大而减小，达到调整显示亮度的目的。在显示光源发出的光在各个方向上偏振相等，第一偏光片1的方向任意，也可以固定第二偏光片2，旋转第一偏光片1。

环境光亮度不同时，可以调节来调节光强，使得显示亮度，在不同环境光亮度下随时调整。从而达到让人眼舒服的显示效果。比如环境光暗的时候，增大角度，降低显示亮度，使得亮度不刺眼；环境光亮的时候，减小角度，增加显示亮度，让人眼在高亮度环境光下，能看清显示内容。

调整后的光路依次经光学元件5、输入耦合元件6及输出耦合元件7进入人眼，提供适宜的光强。

实施例二

如图4所示，该实施例以微显示屏4作为显示光源，将本发明所提供的装置紧贴微显示4屏设置，装置与人眼之间还设置有光学元件5以及分束器8。

该实施例中的原理与实施例一中的原理相同，经本发明所提供的用于调节显示亮度的装置的调整后的光路依次经光学元件5和分束器8进入人眼，提供适宜的光强。

实施例三

如图5所示，该实施例以微显示屏4作为显示光源，将本发明所提供的装置紧贴微显示屏4设置，装置与人眼之间设有光学元件5。

该实施例中的原理与实施例一中的原理相同，经本发明所提供的用于调节显示亮度的装置的调整后的光路依次经光学元件5进入人眼，提供适宜的光强。

为了便于旋转第一偏光片1和/或第二偏光片2以及保证两者镜片上的洁净度，在此，本发明所提供的第一偏光片1和/或第二偏光片2的外缘上设置有用于旋转第一偏光片1的旋转把手a11或用于旋转第二偏光片2的旋转把手b21，如图2所示。本发明通过旋转第一偏光片1或第二偏光片2，旋转方式包括如实施例中的旋转把手进行旋转，也可以通过其他机械方式进行旋转，比如在把手上设置连接轴，通过控制连接轴旋转进而带动第一偏光片1或第二偏光片2旋转，也包括通过电磁方式进行旋转此处不再累述。

本发明所提供的用于调节显示亮度的装置可以用于调整任何一种显示光源的所发射出来的光源强度，如用于ar显示屏，mr显示屏等。该装置的原理即是通过改变显示光源的光路来调整显示亮度，具体步骤如下：

步骤1：将所提供的用于调节显示亮度的装置安装于显示光源的前方；

步骤2：根据显示光源所工作的光照强度调整的用于调节显示亮度的装置中的第一偏光片1或第二偏光片2改变第一偏光片1的偏振方向与第二偏光片2的偏振方向之间的夹角，显示光源发散的光强随夹角的增大而减小，达到调整显示亮度的目的。

其中，光强与夹角之间满足以下关系：

（1）

式（1）中，为经所述用于调节显示亮度的装置后的光强，为经第一偏光片后的光强，为所述第一偏光片的偏振方向与所述第二偏光片的偏振方向之间的夹角。

本发明所提供的用于调节显示亮度的装置的第一偏光片1紧挨着显示光源，第二偏光片2紧挨着第一偏光片1，图中为了看表述清楚，都有一定距离，但实际上是紧挨的，可以有效的减少整个装置的距离，特别是所述装置用于调节ar或mr显示设备时，可以减小整个显示设备体积和外壳尺寸以及整个显示设备的重量，提供舒适性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的修改或等同替换，只要不脱离本发明的技术方案的精神和范围，均涵盖在本发明的权利要求范围内。