技术特征：
1.一种用户可穿戴显示设备，包括：框架，其被配置为安装在所述用户上；增强现实显示器，其被附接到所述框架并且被配置为将图像引导到所述用户的眼睛；传感器，其被配置为获得关于所述用户周围的环境中的环境光条件的信息，所述传感器包括图像采集设备，所述图像采集设备被配置为采集所述用户的视场中的场景的图像；可变光学材料，其响应于刺激而经历物理和/或化学改变；源，其被配置为提供所述刺激；以及处理电子器件，其被配置为：分析所述用户的所述视场中的所述场景的完整图像，以识别所述场景中的一个或多个位置，在所述一个或多个位置中所述环境光的强度高于阈值；基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述可变光学材料提供所述刺激以实现所述材料中的物理和/或化学改变，使得与一个或多个第二部分处相比，环境光的强度、环境光的光谱含量或者环境光的方向中的至少一者在一个或多个第一部分处不同地主动改变，由所述用户的眼睛看到的所述显示器的所述一个或多个第一部分看起来分别与所述用户的所述视场中的所述场景中的高于阈值的环境光的一个或多个所识别的位置对准，以及由所述用户的眼睛看到的所述显示器的所述一个或多个第二部分看起来不与所述用户的所述视场中的所述场景中的高于阈值的环境光的一个或多个所识别的位置对准。2.根据权利要求1所述的用户可穿戴设备，其中，所述增强现实显示器包括波导，所述波导被配置为：允许通过所述波导观看所述用户周围的所述环境；以及通过引导光离开所述波导并且到所述用户的眼睛中形成图像。3.根据权利要求1-2中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述波导是波导的堆叠的一部分，其中，所述堆叠的每个波导被配置为输出与波导的所述堆叠的一个或多个其他波导相比具有不同的发散量的光。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述传感器还包括以下各项中的至少一项：光传感器、全球定位子系统或环境传感器。5.根据权利要求1-4中的任一项所述的用户可穿戴设备，还包括：图像采集设备，其被配置为跟踪所述用户的眼睛的运动。6.根据权利要求1-5中的任一项所述的用户可穿戴设备，还包括：光源，其被配置为基于与引导到所述用户的所述眼睛的所述图像相关联的数据生成投影束。7.根据权利要求1-6中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述源包括光学源，其被配置为向所述显示器的一个或多个部分引导可见或不可见光。8.根据权利要求1-6中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述源包括电源，所述电源被配置为向所述显示器的一个或多个部分提供电信号。9.根据权利要求1-6中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述源包括热源，所述热源被配置为向所述显示器的一个或多个部分提供热辐射。10.根据权利要求1-6中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述源包括声/超声系统，所述声/超声系统被配置为向所述显示器的一个或多个部分提供声/超声能量。11.根据权利要求1-10中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述可变光学材料被
嵌入在所述显示器的表面中。12.根据权利要求1-10中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述可变光学材料被设置在所述显示器的表面上方。13.根据权利要求1-12中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述可变光学材料包括有机或无机化合物。14.根据权利要求1-13中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述可变光学材料包括电活性蛋白质。15.根据权利要求1-14中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述可变光学材料包括响应于所述刺激而展现出尺寸或形状的改变的分子。16.根据权利要求1-15中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述可变光学材料包括响应于所述刺激而移动、旋转、扭转或移位的分子。17.根据权利要求1-16中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述可变光学材料包括响应于所述刺激而移动到一起和/或粘附到一起的分子。18.根据权利要求1-16中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述可变光学材料包括响应于所述刺激而远离彼此移动的分子。19.根据权利要求1-18中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述可变光学材料包括响应于所述刺激而形成纳米结构的分子。20.根据权利要求1-19中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述显示器包括对应于所述用户的第一眼睛的第一眼区和对应于所述用户的第二眼睛的第二眼区，并且其中，所述处理电子器件被配置为基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述显示器的一部分提供所述刺激以实现所述可变光学材料中的物理和/或化学改变，使得作为由所述处理电子器件触发的源的刺激的结果，环境光的强度、环境光的光谱含量或者环境光的方向中的至少一者通过所述第一眼区来改变。21.根据权利要求1-19中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述显示器包括对应于所述用户的第一眼睛的第一眼区和对应于所述用户的第二眼睛的第二眼区，并且其中，所述处理电子器件被配置为基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述显示器的一部分提供所述刺激以实现所述材料中的物理和/或化学改变，使得与通过所述第二眼区的环境光的强度、环境光的光谱含量或者环境光的方向相比较，通过所述第一眼区的环境光的强度、环境光的光谱含量或者环境光的方向中的至少一者不同地改变。22.根据权利要求1-19中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述处理电子器件被配置为基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述显示器提供所述刺激以实现所述材料中的物理和/或化学改变，使得透射通过所述显示器的所述第一部分的环境光的强度的衰减大于透射通过所述显示器的所述第二部分的环境光的强度的衰减。23.根据权利要求22所述的用户可穿戴设备，其中，所述处理电子器件被配置为基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述显示器提供所述刺激以实现所述材料中的物理和/或化学改变，使得透射通过所述显示器的所述第二部分的环境光的所述强度减小。24.根据权利要求1-19中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述显示器包括对应于所述用户的第一眼睛的第一眼区和对应于所述用户的第二眼睛的第二眼区，并且
其中，所述处理电子器件被配置为基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述显示器提供所述刺激以实现所述材料中的物理和/或化学改变，使得透射通过所述第一眼区的一部分的环境光的强度减小。25.根据权利要求1-19中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述处理电子器件被配置为基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述显示器提供所述刺激以实现所述材料中的物理和/或化学改变，使得透射通过所述显示器的所述第一部分的环境光的所述光谱与透射通过所述显示器的所述第二部分的环境光的所述光谱不同。26.根据权利要求1-19中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述显示器包括对应于所述用户的第一眼睛的第一透镜和对应于所述用户的第二眼睛的第二透镜，并且其中，所述处理电子器件被配置为基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述显示器提供所述刺激以实现与所述第一透镜相关联的所述可变光学材料中的物理和/或化学改变，使得作为来自由所述处理电子器件触发的源的刺激的结果，仅透射通过所述第一透镜的环境光的强度减小。27.根据权利要求1-19中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述显示器包括对应于所述用户的第一眼睛的第一透镜和对应于所述用户的第二眼睛的第二透镜，并且其中，所述处理电子器件被配置为基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述显示器提供所述刺激以实现与所述第一透镜相关联的所述可变光学材料中的物理和/或化学改变，使得透射通过所述第一透镜的一部分的环境光的强度减小的量大于所述第一透镜的另一部分。28.根据权利要求27所述的用户可穿戴设备，其中，所述处理电子器件被配置为基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述显示器提供所述刺激以实现与所述第二透镜相关联的所述可变光学材料中的物理和/或化学改变，使得透射通过所述第二透镜的一部分的环境光的强度减小。29.根据权利要求1-19中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述显示器包括对应于所述用户的第一眼睛的第一透镜和对应于所述用户的第二眼睛的第二透镜，并且其中，所述处理电子器件被配置为基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述显示器提供所述刺激以实现与所述第一透镜相关联的所述可变光学材料中的物理和/或化学改变，使得透射通过所述第一透镜的环境光的强度比通过所述第二透镜衰减更多。30.根据权利要求29所述的用户可穿戴设备，其中，所述处理电子器件被配置为基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述显示器提供所述刺激以实现与所述第二透镜相关联的所述可变光学材料中的物理和/或化学改变，使得透射通过所述第二透镜的环境光的强度减小。31.根据权利要求1-19中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述显示器包括对应于所述用户的第一眼睛的第一透镜和对应于所述用户的第二眼睛的第二透镜，并且其中，所述处理电子器件被配置为基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述显示器提供所述刺激以实现与所述第一透镜或所述第二透镜相关联的可变光学材料中的物理和/或化学改变，使得透射通过所述第一透镜和所述第二透镜的环境光的光谱是不同的。32.根据权利要求1-19中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述显示器包括对应
于所述用户的第一眼睛的第一透镜和对应于所述用户的第二眼睛的第二透镜，并且其中，所述处理电子器件被配置为基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述显示器提供所述刺激以实现与所述第一透镜或所述第二透镜相关联的所述可变光学材料中的物理和/或化学改变，使得透射通过所述第一透镜的一部分的环境光的所述光谱与所述第一透镜的另一部分不同。33.根据权利要求32所述的用户可穿戴设备，其中，所述显示器包括对应于所述用户的第一眼睛的第一透镜和对应于所述用户的第二眼睛的第二透镜，并且其中，所述处理电子器件被配置为基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述显示器提供所述刺激以实现与所述第一透镜或所述第二透镜相关联的所述可变光学材料中的物理和/或化学改变，使得透射通过所述第一透镜的一部分的环境光的所述光谱与所述第二透镜的另一部分不同。34.根据权利要求1-33中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述处理电子器件被配置为基于由所述传感器跟踪的所述用户的头部的运动，确定所述显示器的所述一个或多个第一部分。35.根据权利要求1-34中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，所述处理电子器件被配置为使得所述源向所述显示器的所述一个或多个第一部分提供所述刺激以实现所述可变光学材料中的物理和/或化学改变，使得环境光的所述强度减小。36.根据权利要求1-35中的任一项所述的用户可穿戴设备，还包括：头部姿势传感器。37.根据权利要求1-36中的任一项所述的用户可穿戴设备，还被配置为：基于来自所述用户的反馈调节所述显示器的所述一个或多个第一部分的所述位置，通过所述显示器的所述一个或多个第一部分，环境光的强度、环境光的光谱含量或者环境光的方向中的至少一者改变。38.根据权利要求1-37中的任一项所述的用户可穿戴设备，还被配置为：基于来自所述用户的反馈调节所述显示器的所述一个或多个第一部分的所述尺寸，通过所述显示器的所述一个或多个第一部分，环境光的强度、环境光的光谱含量或者环境光的方向中的至少一者改变。39.根据权利要求1-38中的任一项所述的用户可穿戴设备，还被配置为：基于来自所述用户的反馈调节环境光的强度、环境光的光谱含量或者环境光的方向中的至少一者改变的所述量。40.根据权利要求1-39中的任一项所述的用户可穿戴设备，其中，基于由所述图像采集设备获得的图像以及通过所述增强现实显示器的所述用户的所述视场与所述图像采集设备的视场之间的关系，选择所述显示器的所述一个或多个第一部分。41.一种操纵透射通过用户可穿戴增强现实显示设备的光的方法，所述用户可穿戴增强现实显示设备包括显示表面，所述显示表面包括响应于刺激而改变透射通过所述显示表面的环境光的强度、环境光的光谱含量或者环境光的方向中的至少一者的可变光学材料，所述方法包括：使用传感器获得关于所述用户周围的环境中的环境光条件的测量结果，所述传感器包括图像采集设备，所述测量结果包括所述用户的视场中的场景的图像；分析所述用户的所述视场中的所述场景的完整图像，以识别所述场景中的一个或多个
位置，在所述一个或多个位置中所述环境光的强度高于阈值；基于由所述传感器获得的所述测量结果触发源以向所述可变光学材料提供所述刺激以实现所述材料中的物理和/或化学改变，使得与一个或多个第二部分处相比，环境光的强度、环境光的光谱含量或者环境光的方向中的至少一者在一个或多个第一部分处通过所述显示器不同地主动改变，由所述用户的眼睛看到的所述显示器的所述一个或多个第一部分看起来分别与所述用户的所述视场中的所述场景中的高于阈值的环境光的一个或多个所识别的位置对准，以及由所述用户的眼睛看到的所述显示器的所述一个或多个第二部分看起来不与所述用户的所述视场中的所述场景中的高于阈值的环境光的一个或多个所识别的位置对准。42.一种用户可穿戴显示设备，包括：框架，其被配置为安装在所述用户上；增强现实显示器，其被附接到所述框架并且被配置为将图像引导到所述用户的眼睛；传感器，其被配置为获得关于所述用户周围的环境中的环境光条件的信息；可变光学材料，其响应于刺激而经历物理和/或化学改变；源，其被配置为提供所述刺激；以及处理电子器件，其被配置为：基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述可变光学材料提供所述刺激以实现所述材料中的物理和/或化学改变，使得环境光的强度、环境光的光谱含量或者环境光的方向中的至少一者改变；确定所述用户在所述环境中的位置；以及至少部分地基于所述用户在所述环境中的位置提供所述刺激。43.根据权利要求42所述的用户可穿戴设备，其中，所述设备还被配置为：存储所述环境中的环境光源的一个或多个位置；以及基于相对于所存储的环境光源的所述一个或多个位置的所述用户的位置提供所述刺激。44.根据权利要求42所述的用户可穿戴设备，其中，设备还被配置为基于一天中的时间改变所述刺激。45.一种用户可穿戴显示设备，包括：框架，其被配置为安装在所述用户上；增强现实显示器，其被附接到所述框架并且被配置为将图像引导到所述用户的眼睛；传感器，其被配置为获得关于所述用户周围的环境中的环境光条件的信息；可变光学材料，其响应于刺激而经历物理和/或化学改变，其中所述可变光学材料跨所述显示器不均匀地分布，使得与所述显示器的其他部分相比较，所述显示器的一些部分具有更高的所述可变光学材料的密度；源，其被配置为提供所述刺激；以及处理电子器件，其被配置为：基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述可变光学材料提供所述刺激以实现所述材料中的物理和/或化学改变，使得环境光的强度、环境光的光谱含量或者环境光的方向中的至少一者改变。
46.一种用户可穿戴显示设备，包括：框架，其被配置为安装在所述用户上；增强现实显示器，其被附接到所述框架并且被配置为将图像引导到所述用户的眼睛；传感器，其被配置为获得关于所述用户周围的环境中的环境光条件的信息；可变光学材料，其响应于刺激而经历物理和/或化学改变；源，其被配置为提供所述刺激；以及处理电子器件，其被配置为：基于由所述传感器获得的所述信息触发所述源以向所述可变光学材料提供所述刺激以实现所述材料中的物理和/或化学改变，使得环境光的强度、环境光的光谱含量或者环境光的方向中的至少一者改变。
技术总结
本发明涉及用于操纵来自环境光源的光的系统和方法。一种光学设备包括可变光学材料，该可变光学材料响应于由所述设备提供的刺激改变通过所述光学设备的以下各项中的至少一项：入射环境光、入射环境光的光谱含量或者入射环境光的方向。所述设备可以感测环境光的强度和/或光谱特性并且向所述光学设备的各部分提供适当的刺激以激活所述可变光学材料并且改变以下各项中的至少一项：入射环境光、入射环境光的光谱含量或者入射环境光的方向。环境光的光谱含量或者入射环境光的方向。环境光的光谱含量或者入射环境光的方向。
技术研发人员：E
受保护的技术使用者：奇跃公司
技术研发日：2017.12.21
技术公布日：2022/6/28