[发明专利]头部穿戴式视觉调和装置

说明书

一种头部穿戴式视觉调和装置，包括第一胆固醇液晶电子纸单元、光检测单元以及调控单元。其中，光检测单元检测位于第一胆固醇液晶电子纸单元的一侧的环境光线并输出调控信号，调控单元依据调控信号输出电压信号，以控制环境光线由该侧穿过第一胆固醇液晶电子纸单元的光线穿透率。

技术领域

本发明涉及一种穿戴式装置，特别涉及一种头部穿戴式视觉调和装置。

背景技术

光学眼镜或护目镜是一般人的生活中常常会用到的设备或工具。以光学眼镜为例，对爱好骑车的朋友来说，理论上最好的情况是大太阳的时候用配戴暗颜色的墨片以遮阳、防晒，但阴天或晚上的时候就换成透明镜片避免视线不良。随着科技的进步，此领域的技术人员已致力于将液晶(liquid crystal)的光学特性应用于前述的光学眼镜或护目镜，甚而是不同形式的显示或视觉装置，以达到遮光或透光的目的。

扭转向列型(twisted nematic，TN)液晶显示面板是一种常见且成本较低的液晶显示器架构。然而，TN液晶显示面板是穿透式显示，如果不施加电压，进入液晶元件的光会随着液晶分子扭转方向前进，因为上下两片偏光板和配向膜同向，所以光可通过形成亮的状态；相反地，如果施加电压时液晶分子朝施加电场方式排列，垂直于配向膜配列(homogeneous)，则光无法通过第二片偏光板，形成暗的状态。因此，TN液晶显示面板无法显示黑白以外的色调，最多只能做到灰阶显示。换言之，使用者看到灰阶显示时，必定是通电的状态。此外，TN液晶无法应用于可挠式面板，使用上受到相当大的限制。

区别于TN液晶，胆固醇液晶(cholesteric liquid crystal)则是在向列型液晶中加入旋光剂使其具有螺旋状的排列结构，并利用在不同电压差的情况下呈现反射与穿透两种不同偏极光旋转状态来达到不同的光线穿透率，同时达到显示效果。其原理在于，在外加电压下分别施加低或高电压，平面结构(planar)可转变为垂直螺旋结构(focal conic)以及垂直结构(homeotro-pic)：在平面结构下入射光会被反射而显色；而在垂直螺旋结构下入射光被散射；在垂直结构状态下入射光则会穿透则无色。平面以及垂直螺旋结构均为稳定态，当电压关掉消失时仍会维持在原来的状态与显示画面，只有在改变成另一种状态与显示画面时才需施加电压，这种具低耗电以及可记忆性的特性也使胆固醇液晶成为电子书的首选。同时，这种显示机制受到上下板间距的影响较小，具有发展成为双稳态可挠曲式显示器的潜力。因此，相比于TN液晶显示器，胆固醇液晶显示器具有省电、彩色显示、可调光及可应用于双稳态可挠式显示器等优点。

为改善公知的TN液晶应用于显示设备或视觉装置的缺点，如果能利用胆固醇液晶并将其特性应用于显示设备或视觉装置，将对此领域的技术带来相当大的突破。

发明内容

本发明的目的为提供一种可快速地达到视觉与环境光线之间平衡效果的头部穿戴式视觉调和装置。

本发明提出一种头部穿戴式视觉调和装置，包括第一胆固醇液晶电子纸单元、光检测单元以及调控单元。其中，光检测单元检测位于第一胆固醇液晶电子纸单元的一侧的环境光线并输出调控信号，调控单元依据调控信号输出电压信号，以控制环境光线由该侧穿过第一胆固醇液晶电子纸单元的光线穿透率。

在一个实施例中，第一胆固醇液晶电子纸单元包含两个基材、多个胆固醇液晶分子以及两个导电层，胆固醇液晶分子填充于这些基材之间，这些导电层分别设置这些基材面对胆固醇液晶分子的表面。

在一个实施例中，电压信号施加于这些导电层，使这些导电层产生电压差。

在一个实施例中，电压差大于等于0.1伏特小于等于48伏特。

在一个实施例中，第一胆固醇液晶电子纸单元、第二胆固醇液晶电子纸单元或第三胆固醇液晶电子纸单元具有光线穿透率范围，光线穿透率范围大于等于0.1％小于等于100％。