CN104969120A - 光学装置 - Google Patents
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Abstract
无法应对从不同方向以不同光量入射的光。光学装置具备透过率变化部及电压控制部,其中,所述透过率变化部设置于用户的眼睛前方,通过外加电压使来自外部的光的透过率变化,所述电压控制部对外加于所述透过率变化部的电压进行控制,所述电压控制部通过控制所述电压,以第一关系和第二关系进行切换,其中,所述第一关系是从前方入射所述透过率变化部的光的透过率即前方透过率,与从比所述前方透过率的光的入射方向向铅垂方向倾斜的方向入射所述透过率变化部的光的透过率即倾斜透过率的关系;所述第二关系是不同于所述第一关系的所述前方透过率与所述倾斜透过率的关系。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学装置。
背景技术
已知能够通过液晶等使透过率变化的眼镜等光学装置(例如,参照专利文献1)。
(专利文献1)日本专利公开昭和48-98846号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
然而,在光学装置中,存在无法应对从不同方向以不同光量入射的光的技术问题。
(二)技术方案
在本发明的第一方式中,能够提供一种光学装置,其具备透过率变化部及电压控制部,其中,所述透过率变化部设置于用户的眼睛前方,通过外加的电压使来自外部的光的透过率变化,所述电压控制部对外加于所述透过率变化部的电压进行控制,所述电压控制部通过控制所述电压,以第一关系和第二关系进行切换,其中,所述第一关系是从前方入射所述透过率变化部的光的透过率即前方透过率,与从比所述前方透过率的光的入射方向向铅垂方向倾斜的方向入射所述透过率变化部的光的透过率即倾斜透过率的关系;所述第二关系是不同于所述第一关系的所述前方透过率与所述倾斜透过率的关系。
另外,上述的发明概要并未列举本发明的全部必要特征。此外,这些特征群的子组合也可以另外构成发明。
附图说明
图1是光学装置10的整体结构图。
图2是透过率变化部16的分解立体图。
图3是光学装置10的控制***的框图。
图4是说明前方透过率与倾斜透过率的关系的图。
图5是说明透过率变化部16的多个关系的图。
图6是说明透过率变化部16的多个关系的图。
图7是具有与图2所示的透过率变化部16不同的摩擦方向及透过轴的透过率变化部16的分解立体图。
图8是具有与图2所示的透过率变化部16不同的摩擦方向及透过轴的透过率变化部16的分解立体图。
图9是具有与图2所示的透过率变化部16不同的摩擦方向及透过轴的透过率变化部16的分解立体图。
图10是具有与图2所示的透过率变化部16不同的摩擦方向及透过轴的透过率变化部16的分解立体图。
图11是具有与图2所示的透过率变化部16不同的摩擦方向及透过轴的透过率变化部16的分解立体图。
图12是说明图2所示的透过率变化部16中外加于液晶部件38的电压与透过率变化的关系的图。
图13是说明图7所示的透过率变化部16中外加于液晶部件38的电压与透过率变化的关系的图。
图14是说明图8所示的透过率变化部16中外加于液晶部件38的电压与透过率变化的关系的图。
图15是说明图9所示的透过率变化部16中外加于液晶部件38的电压与透过率变化的关系的图。
图16是说明图10所示的透过率变化部16中外加于液晶部件38的电压与透过率变化的关系的图。
图17是说明图11所示的透过率变化部16中外加于液晶部件38的电压与透过率变化的关系的图。
图18是表示外加于液晶部件38的电压的占空比与直到透过率稳定化的时间的关系的图。
图19是表示占空比与透过率变化部16的透过率的关系的图表。
图20是针对高电压的多个占空比的透过率波形WA的实验结果。
图21是图20中的数值数据。
图22是在外部光源的周期与外加于透过率变化部16的电压的周期接近的情况的图。
图23是在外部光源的周期与外加于透过率变化部16的电压的周期接近的情况下,对电压进行占空比控制的图。
图24是与外部光源的周期相比,如本实施方式那样,外加于透过率变化部16的电压的周期极短的情况的图。
图25是说明太阳位置的图。
图26是表示太阳位置与照度的关系的图表。
图27是利用光学装置10的透过率控制处理的流程图。
图28是改变了入射侧透明电极的光学装置110的整体结构图。
图29是光学装置110的透过率变化部116的分解立体图。
图30是光学装置110的控制***的框图。
图31是光学装置10的电压表66的图。
图32是光学装置110的电压表166的图。
图33是具有两个光量检测部的光学装置210的整体结构图。
图34是前方光量检测部270及多个分割透过区域272a、272b、272c、272d的整体立体图。
图35是说明图34所示的前方光量检测部270及分割透过区域272的动作的图。
图36是说明图34所示的前方光量检测部270及分割透过区域272的动作的图。
图37是说明图34所示的前方光量检测部270及分割透过区域272的动作的图。
图38是说明图34所示的前方光量检测部270及分割透过区域272的动作的图。
图39是多个前方光量检测部274a、274b、前方透过部276及低透过部278a、278b的整体立体图。
图40是说明图39所示的前方光量检测部274的动作的图。
图41是说明图39所示的前方光量检测部274的动作的图。
图42是说明图39所示的前方光量检测部274的动作的图。
图43是说明图39所示的前方光量检测部274的动作的图。
图44是设置有λ/2相位差板378的透过率变化部316的分解立体图。
图45是设置有λ/2相位差板478的透过率变化部416的分解立体图。
图46是变更后的透过率控制处理的流程图。
图47是目标透过率表80的图。
图48是测量了透过率、平均化光量及检测出的光量的时间变化的实验结果的图表。
图49是测量了透过率、平均化光量及检测出的光量的时间变化的实验结果的图表。
图50是设置有放电部580及监视部582的光学装置510的框图。
具体实施方式
下面,通过发明的实施方式对本发明进行说明,但是以下实施方式并不对权利要求书所涉及的发明构成限定。此外,实施方式中所说明的特征的全部组合对于发明的解决手段也并不一定是必须的。
图1是光学装置10的整体结构图。如图1所示,光学装置10的一例为眼镜。如图1中箭头所示,将从佩戴光学装置10的用户的角度观察的上下左右前后作为光学装置10的上下左右前后方向。
光学装置10具备框体12、电源部14、一对透过率变化部16、非接触式传感器18、前方光量检测部20及控制部22。
框体12对电源部14、一对透过率变化部16、非接触式传感器18、前方光量检测部20及控制部22进行保持。框体12具有左右一对臂部24和框主体部26。一对臂部24的前端部分别与框主体部26的左右端部连接。臂部24的后端部挂在用户的耳朵上。由此,框主体部26与一对透过率变化部16一起配置于用户的眼睛前方。框主体部26支承一对透过率变化部16。
电源部14由控制部22来控制,对一对透过率变化部16、非接触式传感器18、前方光量检测部20及控制部22外加电压。电源部14的一例为可充电的二次电池。二次电池的一例为锂电池、镍电池。另外,电源部14也可以是一次电池。
一对透过率变化部16由框主体部26保持,设置于用户的左眼及右眼的前方。一对透过率变化部16通过从电源部14输出并由控制部22调节而外加的电压,使从外部入射的光的透过率变化。
非接触式传感器18配置于框主体部26的中央部的后面,即用户侧。非接触式传感器18安装在控制部22上,与控制部22连接。非接触式传感器18检测框主体部26的后方有无物体,并输出关于有无的信息。因此,若用户戴上光学装置10,则非接触式传感器18检测到用户存在于框主体部26的后方,将作为关于有无的信息的一例的存在信号向控制部22输出。非接触式传感器18的一例为,将红外线等光向后方输出的发光元件以及接受从发光元件输出的红外线等光并转换为电信号的受光元件。因此,由发光元件输出的光由戴上光学装置10的用户等反射,被受光元件接受。在该情况下,非接触式传感器18检测用户的存在并输出存在信号。
前方光量检测部20配置于框主体部26的中央部的前面,即入射侧。前方光量检测部20安装在控制部22上,与控制部22连接。前方光量检测部20朝向前方设置。另外,前方不仅是指从水平方向及铅垂方向倾斜0°的正前方,也包含向水平方向及铅垂方向倾斜的方向。前方光量检测部20的一例为光电二极管。前方光量检测部20检测从前方入射的来自外部的光量,将检测到的光量转换为电信号并输出。该电信号为关于光量的信息的一例。光量的一例为照度(单位:勒克司(=lx))。
控制部22设置于框主体部26的中央部。控制部22通过柔性配线与透过率变化部16连接。另外,控制部22也可以不安装非接触式传感器18及前方光量检测部20,而通过柔性配线来连接。控制部22进行光学装置10的整体控制。在后面对控制部22进行详细说明。
图2是透过率变化部16的分解立体图。光学装置10在被用户佩戴的状态下,前方为外部。因此,来自外部的光如箭头A1所示,从前方或者由前方向铅垂方向倾斜的方向向后方行进。此外,用户在佩戴光学装置10时,处于透过率变化部16的后方的位置。
如图2所示,透过率变化部16具有入射侧偏振光片30、入射侧基板32、入射侧透明电极34、入射侧取向膜36、液晶部件38、出射侧取向膜40、出射侧透明电极42、出射侧基板44及出射侧偏振光片46。入射侧透明电极34、入射侧取向膜36、液晶部件38、出射侧取向膜40及出射侧透明电极42为偏振光调制部的一例。
入射侧偏振光片30配置在透过率变化部16的最靠入射侧。入射侧偏振光片30覆盖入射侧基板32的出射侧的面的整个面。入射侧偏振光片30如箭头A2所示,从出射侧观察,具有从水平方向向逆时针倾斜的透过轴。入射侧偏振光片30的透过轴的倾斜角度的一例为,从出射侧观察,从铅垂方向顺时针转45°。入射侧偏振光片30使从外部入射的光,例如非偏振光的自然光成为与透过轴平行的偏振光方向的直线偏振光并出射。
入射侧基板32配置于入射侧偏振光片30的出射侧。入射侧基板32由光学各向同性的玻璃等能够透过光的绝缘性材料构成。入射侧基板32对入射侧偏振光片30、入射侧透明电极34及入射侧取向膜36进行保持。
入射侧透明电极34形成在入射侧基板32的出射侧的面的整个面上。入射侧透明电极34具有导电性,由能够透过光的ITO(Indium TinOxide;氧化铟锡)等材料构成。
入射侧取向膜36形成在入射侧透明电极34的出射侧的面的整个面上。入射侧取向膜36如箭头A3所示,从出射侧观察,具有左下方的摩擦方向。入射侧取向膜36的摩擦方向的一例为,从出射侧观察,从水平方向向左下方倾斜45°的方向。入射侧取向膜36的摩擦方向与入射侧偏振光片30的透过轴平行。入射侧取向膜36沿摩擦方向使液晶部件38的液晶分子取向。
液晶部件38设置于比入射侧取向膜36及入射侧偏振光片30更靠出射侧,即用户侧。构成液晶部件38的材料的一例为正型向列型液晶。液晶部件38以与入射侧偏振光片30的透过轴平行的偏振光方向,对入射的直线偏振光的偏振光方向进行调制并出射。偏振光方向为偏振光状态的一例。液晶部件38在未外加电压的状态下,使入射的直线偏振光的偏振光方向旋转90°。另一方面,若外加电压,则液晶部件38使入射的直线偏振光的偏振光方向旋转不足90°或者不旋转而出射。
出射侧取向膜40设置在液晶部件38的出射侧的面的整个面上。换句话说,出射侧取向膜40设置在比液晶部件38更靠用户侧。由此,液晶部件38被配置在入射侧取向膜36与出射侧取向膜40之间。出射侧取向膜40如箭头A4所示,从出射侧观察,具有左上方的摩擦方向。换句话说,出射侧取向膜40的摩擦方向与入射侧取向膜36的摩擦方向在水平方向为相同的左方向,而在铅垂方向为不同的上方向。出射侧取向膜40的摩擦方向的一例为,从出射侧观察,从水平方向向左上方倾斜45°的方向。出射侧取向膜40的摩擦方向与入射侧取向膜36的摩擦方向垂直。出射侧取向膜40沿摩擦方向使液晶部件38的液晶分子取向。由此,液晶部件38成为扭曲向列模式。
出射侧透明电极42设置在出射侧取向膜40的出射侧的面的整个面上。入射侧透明电极34与出射侧透明电极42相互相对设置。由此,使得液晶部件38设置于入射侧透明电极34与出射侧透明电极42之间。入射侧透明电极34及出射侧透明电极42在液晶部件38的整个面上,以大致相等电位外加电压。出射侧透明电极42由与入射侧透明电极相同的材料构成。
出射侧基板44配置于出射侧透明电极42的出射侧的面的出射侧。出射侧基板44由与入射侧基板32相同的材料构成。出射侧基板44对出射侧取向膜40、出射侧透明电极42、出射侧偏振光片46进行保持。入射侧基板32及出射侧基板44密封液晶部件38。
出射侧偏振光片46覆盖出射侧基板44的出射侧的面的整个面。出射侧偏振光片46配置在透过率变化部16的最靠出射侧。出射侧偏振光片46如箭头A5所示,从出射侧观察,具有从水平方向向顺时针倾斜的透过轴。入射侧偏振光片30的透过轴的倾斜角度的一例为,从出射侧观察,从铅垂方向逆时针转45°。换句话说,出射侧偏振光片46的透过轴与出射侧取向膜40的摩擦方向平行。此外,出射侧偏振光片46具有与入射侧偏振光片30的透过轴垂直的透过轴。因此,出射侧偏振光片46使由液晶部件38调制的直线偏振光中具有与透过轴平行的偏振光方向的直线偏振光出射。
图3是光学装置10的控制***的框图。如图3所示,控制部22具备充电部50、液晶驱动部52、作为电压控制部一例的主控制部54、存储部56。
充电部50与电源部14和外部电源连接。充电部50基于来自控制部22的指示,对电源部14的充电的开始及停止进行控制。充电部50向主控制部54输出电源部14的充电状态。
液晶驱动部52从电源部14获得电力。液晶驱动部52通过入射侧透明电极34及出射侧透明电极42,对液晶部件38外加电压。液晶驱动部52具有运算放大器及模拟开关。
主控制部54的一例为微型计算机。主控制部54通过充电部50、液晶驱动部52及存储部56,控制光学装置10。
主控制部54通过液晶驱动部52,对外加于透过率变化部16的电压进行控制。具体地,主控制部54在存在信号从非接触式传感器18输入的状态下,通过入射侧透明电极34及出射侧透明电极42,对外加于透过率变化部16的电压进行控制。主控制部54在存在信号没有从非接触式传感器18输入的状态下,不对透过率变化部16外加电压。换句话说,主控制部54在存在信号被输入的状态下,将光学装置10设为打开状态,在存在信号未被输入的状态下,将光学装置10设为关闭状态。此外,主控制部54基于从充电部50取得的电源部14的充电状态,切换光学装置10的电源的打开状态和关闭状态。
主控制部54基于从前方光量检测部20取得的电信号,控制外加于透过率变化部16的液晶部件38上的电压。具体地,主控制部54通过周期性切换高电压和低电压,来控制外加于液晶部件38上的电压。高电压的一例为3V,低电压的一例为0V。另外,主控制部54在外加高电压的情况下,每一个周期交替外加+3V与-3V。主控制部54以600Hz间的频率切换高电压和低电压。此处,主控制部54使外加于左右的透过率变化部16上的电压同步。
主控制部54通过高电压的占空比,控制透过率变化部16的透过率。这里所称的高电压的占空比,是外加高电压的时间相对于一个周期,即外加低电压的时间与外加高电压的时间的和的比。另外,在下面的说明中,在仅记载占空比的情况下,该占空比是指高电压的占空比。另外,主控制部54控制电压,以使透过率变化部16的透过率不为“0”,即,不完全遮光。更优选地,主控制部54控制电压,以使透过率变化部16的透过率为8%以上。
进而,主控制部54通过外加于透过率变化部16上的电压的占空比,使前方透过率与倾斜透过率的关系在多个不同的关系间切换。前方透过率是指从前方入射透过率变化部16的光的透过率。例如,前方透过率是从铅垂方向及水平方向的倾斜角度为0°的方向,即,从正前方入射透过率变化部16的光的透过率。倾斜透过率是从比前方透过率的光的入射方向向铅垂方向倾斜的方向,入射透过率变化部16的光的透过率。在本实施方式中,倾斜透过率是从比前方透过率的光的入射方向向上方倾斜的方向,入射透过率变化部16的光的透过率。例如,倾斜透过率是从由铅垂方向起的倾斜角度为45°到60°的方向入射透过率变化部16的光的透过率。另外,关于透过率的多个关系在后面说明。
图4是说明前方透过率与倾斜透过率的关系的图。前方透过率是指从图4中箭头L1所示的前方入射透过率变化部16的光的透过率。此处,假定用户的眼睛位于透过率变化部16的中心的后方。因此,在前方透过率高的情况下,用户在透过率变化部16中心部分的透过率高的状态下观察外部。
倾斜透过率是指从图4中箭头L2所示的由前方向铅垂方向倾斜的方向,例如斜上方入射透过率变化部16的光的透过率。倾斜透过率的光入射的方向的一例为,将连接用户的眼睛与透过率变化部16的上端部的方向。另外,倾斜透过率的光入射的方向也可以是人的视野上限的方向。在倾斜透过率低的情况下,用户在透过率变化部16上部的透过率低的状态下观察外部。
图5及图6是说明透过率变化部16的多个关系的图。主控制部54从前方光量检测部20取得关于光量的信息,计算外部的光量。主控制部54将计算出的光量与存储部56中存储的光量阈值Th0相比较。主控制部54若判断为光量小于光量阈值Th0,则不向透过率变化部16的液晶部件38外加电压。由此,液晶部件38使所入射的直线偏振光旋转90°并出射。其结果,透过率变化部16成为图5所示的关系。图5所示的关系为前方透过率及倾斜透过率最大的状态。换句话说,光学装置10在未外加电压的状态下,为透过率变为最大的常白模式。图5所示的关系为第一关系的一例。
另一方面,主控制部54若判断为光量在光量阈值Th0以上,则对透过率变化部16的液晶部件38以预先确定的占空比周期性地外加高电压和低电压。由此,液晶部件38使入射的直线偏振光的一部分或全部以小于90°旋转并出射。其结果,透过率变化部16成为图6所示的关系。图6所示的关系为至少倾斜透过率低于图5所示的倾斜透过率的状态。图5所示的前方及从前方倾斜的方向上的透过率变化部16的平均透过率,高于图6所示的前方及从前方倾斜的方向上的透过率变化部16的平均透过率。平均透过率是例如在沿铅垂方向的透过率变化部16的中心线CL上,相对于水平方向从0°到透过率变化部16的上端方向(例如60°)的透过率的平均。
此外,在从图5切换至图6的情况下,前方透过率的变化小于倾斜透过率的变化。图5所示的倾斜透过率相对于前方透过率的比大于等于图6所示的倾斜透过率相对于前方透过率的比。此外,图5所示的前方透过率减去图6所示的前方透过率的差小于等于图5所示的倾斜透过率减去图6减去倾斜透过率的差。在图6所示的关系中,用户在来自上方的光比前方的光被遮挡更多的状态下观察外部。图6所示的关系为第二关系的一例。
下面,对摩擦方向及透过轴与透过率变化部16的前方透过率及倾斜透过率的关系进行说明。首先,对具有与图2所示的透过率变化部16不同的摩擦方向及透过轴的透过率变化部进行说明。
图7、图8、图9、图10、图11是具有与图2所示透过率变化部16不同的摩擦方向及透过轴的透过率变化部16的分解立体图。另外,在图7至图11中,省略除入射侧偏振光片30、入射侧取向膜36、出射侧取向膜40、出射侧偏振光片46以外的结构。在图7至图11的说明中,摩擦方向及透过轴的方向设为从出射侧,即从用户的角度观察的方向。省略说明图7至图11的各透过率变化部的摩擦方向及透过轴中与图2相同的摩擦方向及透过轴。
在图7所示的透过率变化部16a中,入射侧取向膜36的摩擦方向是从水平方向向右上方倾斜45°的方向。透过率变化部16a的出射侧取向膜40的摩擦方向是从水平方向向右下方倾斜45°的方向。
在图8所示的透过率变化部16b中,出射侧取向膜40的摩擦方向是从水平方向向右下方倾斜45°的方向。
在图9所示的透过率变化部16c中,入射侧偏振光片30的透过轴与铅垂方向平行。透过率变化部16c的出射侧偏振光片46的透过轴与水平方向平行。
在图10所示的透过率变化部16d中,入射侧取向膜36的摩擦方向是与铅垂方向平行的下方。透过率变化部16d的出射侧取向膜40的摩擦方向是与水平方向平行的左方向。
在图11所示的透过率变化部16e中,入射侧偏振光片30的透过轴与铅垂方向平行。透过率变化部16e的入射侧取向膜36的摩擦方向是与铅垂方向平行的下方。透过率变化部16e的出射侧取向膜40的摩擦方向是与水平方向平行的左方向。透过率变化部16e的出射侧偏振光片46的透过轴与水平方向平行。
图12是说明图2所示的透过率变化部16中外加于液晶部件38上的电压与透过率变化的关系的图。图13、图14、图15、图16、图17分别为说明图7、图8、图9、图10、图11所示的透过率变化部16中外加于液晶部件38上的电压与透过率变化的关系的图。图12至图17为模拟的结果。图12至图17中的各圆的中心表示倾斜0°的前方。图12至图17中的自内侧起第n个圆表示从前方倾斜(20×n)°的方向。因此,最小的圆表示从前方倾斜20°的方向。此外,最外周的圆表示倾斜80°的方向。另外,在一般的眼镜中,镜片的上端部处于从前方向上方倾斜45°至60°的方向。
在图12至图17中,区域变得越白表示透过率变得越高。随着接近黑色表示透过率变低。图12至图17为外加直流电压的状态,但即使为周期性变化的电压,只要平均电压与图12至图17所示的电压相等,则为透过率大致相同的状态。
如图12所示,图2所示的透过率变化部16随着外加电压升高,倾斜透过率从上方起逐渐变低。另一方面,图2所示的透过率变化部16即使电压升高,水平方向的透过率的分布也几乎没有变化。如图13所示,图7所示的透过率变化部16a随着外加电压升高,倾斜透过率从下方起逐渐变低。另一方面,图7所示的透过率变化部16a即使电压升高,水平方向的透过率的分布也几乎没有变化。因此,图2及图7所示的透过率变化部16、16a中,铅垂方向的透过率的变化大于水平方向的透过率的变化。如图14所示,图8所示的透过率变化部16b随着外加电压升高,倾斜透过率从右方起逐渐变低。另一方面,图8所示的透过率变化部16b即使电压升高,铅垂方向的透过率的分布也几乎没有变化。
此处,图2所示的透过率变化部16的入射侧及出射侧的摩擦方向分别与图7及图8所示的透过率变化部16a、16b的入射侧及出射侧的摩擦方向平行,但朝向不同。因此,可知透过率开始变低的区域依赖于摩擦方向的朝向,即方向的正负。
如图15所示,图9所示的透过率变化部16c随着外加电压升高,倾斜透过率从上方起逐渐变低。然而,可知在透过率变化部16c中,水平方向上倾斜透过率变低的区域窄。此处,图2所示的透过率变化部16的入射侧偏振光片30及出射侧偏振光片46的透过轴分别与图9所示的透过率变化部16c的入射侧偏振光片30及出射侧偏振光片46的透过轴不同。因此,可知透过率变低的区域在水平方向上的宽度依赖于透过轴。
如图16所示,图10所示的透过率变化部16d随着外加电压升高,倾斜透过率从左上方起逐渐变小。此外,可知在透过率变化部16d中,倾斜透过率变低的区域窄于图12所示的例子。由此,可知倾斜透过率变低的方向依赖于摩擦方向,倾斜透过率变低的区域的宽度依赖于摩擦方向与透过轴的关系。
如图17所示,若图11所示的透过率变化部16e外加电压升高,则随着外加电压升高,倾斜透过率从左上方起逐渐变小。此外,可知在透过率变化部16e中,倾斜透过率降低的区域宽于图16所示的例子。由此,可知若入射侧的摩擦方向与偏振光方向平行,且出射侧的摩擦方向与偏振光方向平行,则倾斜透过率降低的区域变宽。
图18是表示外加于液晶部件38上的电压的占空比与直到透过率稳定化的时间的关系的图。图18所示的例子是将液晶部件38设为超扭曲向列模式的情况。如图18所示,若电压从高电压切换至低电压,则透过率变化部16的透过率成为大致最大值而饱和。
如图18所示,在透过率变化部16的透过率从最小值变化为最大值的情况下,从由高电压切换至低电压起直到透过率稳定化所需的时间大约为7ms。这里所称的透过率的稳定化所需时间是指从透过率变化部16的透过率为最小值的状态开始,到切换电压而成为最大值为止的时间。另外,由于60Hz的一个周期为16.67ms,因此在一个周期期间内外加低电压的时间为8.33ms。在透过率从最小值变化为最大值的情况下,液晶部件38的液晶分子从呈直线状排列的状态恢复至从入射侧沿出射侧扭转的状态。另一方面,透过率变化部16的透过率在从最大值变化为最小值的情况下,从由低电压切换至高电压起,直到透过率稳定化为止所需的时间大约为300μs。因此,透过率变大直到稳定化的时间长于透过率变小直至稳定化的时间。另外,在透过率从最大值变化为最小值的情况下,液晶部件38的液晶分子由从入射侧沿出射侧扭转的状态变为呈直线状排列的状态。
另外,在扭曲向列模式中,在透过率变化部16的透过率从最小值变化为最大值的情况下,从由高电压切换至低电压起直到透过率稳定化所需的时间大约为5ms。但是,在扭曲向列模式中,对于从高电压切换至低电压后透过率开始变化需要1ms。在扭曲向列模式中,透过率变化部16的透过率在从最大值变化为最小值的情况下,从由低电压切换至高电压起直到透过率稳定化所需要的时间大约为300μs。
如图18的下部所示,主控制部54例如以600Hz外加高电压。如图18所示,主控制部54以比透过率变化部16的透过率从最小值的状态起切换电压向最大值变化的情况下稳定化所需要的时间,与透过率变化部16的透过率从最大值的状态起切换电压向最小值变化的情况下稳定化所需要的时间的和要短的周期,来切换高电压和低电压。更详细地,主控制部54以比透过率变化部16的透过率从最小值的状态起切换电压向最大值变化的情况下稳定化所需要的时间要短的周期来切换高电压和低电压。此处,如图18的下部所示,在一个周期内存在多个占空比。如上所述,这多个占空比与透过率变化部16的透过率有关系。对该关系的具体例进行说明。
图19是表示占空比与透过率变化部16的透过率的关系的图表。图19下方的图表表示外加于透过率变化部16上的电压的波形。在图19的下方的图表中,各电压波形VL1至电压波形VL5的周期相同。在电压波形VL1至电压波形VL5的各个电压波形中,高电压的值彼此相同,低电压的值彼此相同。高电压的占空比以从电压波形VL1至电压波形VL5的顺序逐渐变小。图19的上方的图表中的透过率波形WA1至透过率波形WA5分别为外加了电压波形VL1至电压波形VL5的透过率变化部16的前方透过率的图表。
如图19所示,由于外加电压的周期比直到使液晶部件38稳定化为止的时间要短,因此透过率变化部16的透过率在最大值与最小值之间的部分区域内存在振幅。并且,高电压的占空比与透过率有关系。具体地,如果如电压波形VL1等那样占空比增高,则高电压的时间变长。因此,由于透过率高的时间变短,因此在时间上对透过率进行累计而得到的累计透过率变低。另一方面,如果如电压波形VL5占空比降低,则低电压的时间变长。因此,由于透过率高的时间变长,因此累计透过率变高。另外,在本实施方式中,主控制部54设为以电压波形WA1和不外加电压的状态切换透过率变化部16的透过率。
图20是针对高电压的多个占空比的透过率波形WA的实验结果。图21为图20中的数值数据。图21中的占空比序号(Duty No)与图20的上段所记载的号码相对应。关于图20及图21的数据,作为液晶部件38适用了扭转90°的TN模式液晶。图20及图21的数据以2.2ms的周期,即454Hz的频率外加电压。此外,将入射侧偏振光片30的偏振光方向与出射侧的偏振光方向之间的角度设为90°。由图20及图21可知,随着高电压的占空比降低,累计透过率变高。
接着,对闪烁(フリッカ)与外加电压的周期的关系进行说明。图22是外部光源的周期与外加于透过率变化部16上的电压的周期接近的情况的图。图23是在外部光源的周期与外加于透过率变化部16上的电压的周期接近的情况下,对电压进行占空比控制的图。图24是与外部光源的周期相比,如本实施方式那样,外加于透过率变化部16上的电压的周期极短的情况的图。图22至图24的上段的图表示外部电源的明暗的时间变化。在该上段的图中,黑色的区域表示光源未点灯的暗状态,白色的区域表示光源点灯的明状态。图22至图24的中段的图表示透过率变化部16的透过率的时间变化。在该中段的图中,越接近黑色的区域表示透过率越低的状态,越接近白色的区域表示透过率越高的状态。在图23中,透过率逐渐且连续地变化。另外,在图24中,用黑色直线表示透过率低的区域,但是如果扩大,则透过率如图23那样连续地变化。图22至图24的下段的图是将各个上段的图与中段的图的区域重叠而成的图。另外,外部光源的一例为以50Hz至120Hz程度亮灭的信号器、荧光灯等。
如图22的下段的图所示,在外部光源的周期与外加的电压的周期接近的情况下,黑色的区域连续的区域增加。该黑色的区域连续的时间,成为外部光源熄灯的状态及透过率低的状态中的任一状态。因此,在用户佩戴光学装置的状态下,例如,在视线朝向信号器方向的情况下,连续看不见信号器的光的时间变长。其结果,使得用户视觉辨认到与信号器的亮灭不同的闪烁。
另一方面,在图19中说明的外加于透过率变化部16上的电压的周期短于液晶部件38稳定化的时间的情况下,如图23的中段所示,透过率变化部16的透过率在连续变化的同时,在最大值与最小值之间的部分区域内存在振幅。换句话说,透过率变化部16的透过率不会成为一定的值,同时也不会成为最大值及最小值。由此,透过率变化部16的透过率被积分而平均化。在该情况下,用户能够始终能够视觉辨认到透过透过率变化部16的一定的光。因此,例如即使在图19所示的透过率为最低的透过率波形WA1的状态下,如图23的下段所示,透过率变化部16也能够缓和亮灭的状态,使连续看不见信号器的光的时间与信号器的熄灯时间一致,因此能够抑制闪烁。
此外,如图24的下段的图所示,在外加于透过率变化部16上的电压的周期与外部光源的周期相比极短的情况下,黑色连续的区域的时间与外部光源的暗状态的时间几乎为相同的时间。因此,用户在以佩戴光学装置10的状态观察信号器的情况下,能够在与实际信号器亮灭的状态大致相同的亮灭状态下看到光。由此,透过率变化部16能够抑制闪烁。
进而,由于光学装置10中外加于透过率变化部16上的电压的周期短于液晶部件38稳定化的时间,因此透过率变化部16的透过率在最大值与最小值之间的部分区域内存在振幅。因此,由于光学装置10能够对透过率变化部16的透过率进行积分而平均化,因此能够使通过外加一定电压所产生的透过率变化部16的透过率在面内的不均匀平均化。其结果,光学装置10能够降低视场角的透过率的不均匀。
然后,对光量阈值的设定方法的一例进行说明。图25是说明太阳的位置的图。图26是表示太阳的位置与照度的关系的图表。
如图25所示,将太阳处于用户正上方的状态的太阳位置设为Su1。将随着时间经过,太阳逐渐向西落下的位置分别设为位置Su2至Su5。在位置Su4处,太阳处于夕阳的状态。在位置Su5处,太阳虽落至地平线LH或水平线LH的下方,但西边的方向处于明亮的状态。
如图26所示,在这些位置Su1至位置Su5上,前方光量检测部20检测的光量在太阳从位置Su1向位置Su3移动的期间增加,并且在太阳从位置Su3向位置Su5移动的期间减少。因此,在从直射日光强且光量多的位置Su2至位置Su4的区域Aa内,设定光量阈值Th0,以使透过率变化部16的透过率下降。
图27是光学装置10的透过率控制处理的流程图。
如图27所示,在透过率控制处理中,主控制部54对非接触式传感器18是否检测到用户进行判断(S10)。主控制部54直到判断为非接触式传感器18检测到用户为止,处于待机状态(S10:否)。若用户佩戴光学装置10,则非接触式传感器18检测到用户,若向主控制部54输出存在信号,则主控制部54判断为非接触式传感器18检测到用户(S10:是)。
接着,主控制部54对判断是否检测光量的检测时间t进行重置,将其设为“0”(S12)。主控制部54对检测时间t是否大于等于检测光量的检测周期P0进行判断(S14)。主控制部54直到检测时间t大于等于检测周期P0为止,处于待机状态(S14:否)。若主控制部54判断为检测时间t大于等于检测周期P0(S14:是),则从前方光量检测部20取得关于光量的信息(S16)。
主控制部54基于所取得的关于光量的信息,对由前方光量检测部20检测到的光量是否大于等于光量阈值Th0进行判断(S18)。
若主控制部54判断为光量小于光量阈值Th0(S18:是),则不对透过率变化部16外加电压。另外,主控制部54在对透过率变化部16外加电压的状态下,停止外加该电压(S20)。由此,如图5及图12的V=0V所示,前方及从前方倾斜的方向上的透过率变化部16的平均透过率成为高的状态。此外,在该状态下,由于倾斜透过率大,因此倾斜透过率相对于前方透过率的比大。
另一方面,若主控制部54判断为光量大于等于光量阈值Th0(S18:否),则通过液晶驱动部52对透过率变化部16外加电压(S22)。此处,主控制部54如上所述,以预先确定的高电压的占空比,周期性地切换并外加高电压和低电压。例如,主控制部54以时间平均的平均电压为2V的方式外加电压。
由此,如图6及图12的V=2.0V所示,透过率变化部16的前方透过率和倾斜透过率与未外加电压的状态相比降低。其结果,前方及从前方倾斜的方向上的透过率变化部16的平均透过率与光量小于光量阈值Th0的情况相比降低。此外,在前方透过率几乎没有变化的状态下,由于倾斜透过率变小,因此透过率变化部16的倾斜透过率相对于前方透过率的比与未外加电压的状态相比变小。
之后,若主控制部54从非接触式传感器18取得存在信号,判断为非接触式传感器18检测到用户(S24:是),则重复步骤S12以后的步骤。另一方面,在主控制部54没有从非接触式传感器18取得存在信号的情况下,判断为非接触式传感器18没有检测到用户(S24:否),结束透过率控制处理。
如上所述,在光学装置10中,主控制部54控制外加于透过率变化部16上的电压,以使前方透过率与倾斜透过率的关系不同。由此,光学装置10能够适应来自不同方向不同的光量的情况,例如来自斜上方的光量多于来自正面的光量的情况,以及来自正面及上方的光量大致相同的情况等。
特别地,在光学装置10中,主控制部54在来自斜上方的光量多的情况下外加电压,以使在平均透过率下降的同时,使上方的倾斜透过率低于前方透过率。由此,例如,即使在太阳存在于斜上方的情况下,光学装置10也能够适当地遮蔽光。
在光学装置10中,由于入射侧取向膜36及出射侧取向膜40具有图2所示的摩擦方向,因此通过外加电压,透过率变化部16大致维持前方透过率,同时从上方的倾斜透过率开始降低。因此,能够容易地起到上述效果。
在光学装置10中,主控制部54以比液晶部件38稳定化的时间短的周期切换高电压和低电压,外加在透过率变化部16上。由此,光学装置10能够使透过率变化部16的透过率在最大值与最小值之间的部分区域内具有振幅。由此,由于使用户在光量以一定值存在振幅的状态下观察外部,因此光学装置10能够缓和闪烁。
光学装置10中,主控制部54以与信号器等的亮灭周期相比极短的周期切换高电压和低电压。由此,光学装置10能够抑制光几乎不到达用户眼睛的时间连续。其结果,光学装置10能够进一步抑制闪烁。
下面,对改变了上述实施方式的一部分的实施方式进行说明。
图28是改变了入射侧透明电极的光学装置110的整体结构图。图29是光学装置110的透过率变化部116的分解立体图。如图28及图29所示,光学装置110具备具有入射侧透明电极134的透过率变化部116。入射侧透明电极134具有三片分割电极160、162、164。入射侧透明电极134通过三片分割电极160、162、164,覆盖入射侧基板32的出射侧的面的大致整个面。分割电极160、162、164以该顺序沿铅垂方向排列。在各分割电极160、162、164之间形成有间隙。铅垂方向上的间隙宽度的一例为15μm。由此,分割电极160、162、164相互电绝缘。分割电极160、162、164通过蚀刻制成布线图案。
图30是光学装置110的控制***的框图。如图30所示,主控制部54通过液晶驱动部52与分割电极160、162、164连接。主控制部54从存储部56取得作为外加于分割电极160、162、164上的电压组合的电压组。主控制部54基于取得的电压组,对分割电极160、162、164的电压的占空比进行个别控制。例如,主控制部54若判断为光量大于等于光量阈值Th0,则将图19所示的电压波形VL1外加于分割电极160,将电压波形VL2外加于分割电极162,将电压波形VL5外加于分割电极164。另一方面,主控制部54若判断为光量小于光量阈值Th0,则不对分割电极160、162、164外加电压。由此,主控制部54能够使前方透过率与倾斜透过率的关系,例如前方透过率与倾斜透过率的比的自由度提高。
在上述各实施方式中,示出了通过两个电压或两个电压组来控制透过率变化部的透过率的方式,但也可以通过电压表所示的多个电压或电压组来控制多个阶段的透过率。
图31是光学装置10的电压表66的图。电压表66存储于存储部56中。
如图31所示,电压表66中光量与电压被赋予关联。因此,在光学装置10中,主控制部54计算由前方光量检测部20检测出的光量LA,从电压表66中取出与该光量LA相对应的0V或者电压波形VL1至电压波形VL5中的任意一个。此处,光量阈值Th0至光量阈值Th4存在Th0<Th1<Th2<Th3<Th4的关系。电压波形VL1至电压波形VL5如图19所示。主控制部54以预先确定的占空比对透过率变化部16外加电压,以使平均的电压成为取出的电压。由此,光学装置10能够根据光量LA更加适当地控制透过率变化部16的透过率。
例如,主控制部54如图12所示,能够以0V至2.5V之间的六个阶段控制透过率变化部16的透过率。在该情况下,图12所示的0V的透过率的状态为第一关系的一例,图12所示的2.5V的透过率的状态为第二关系的一例。并且,图12所示的1.5V的透过率的状态为不同于第一关系及第二关系的第三关系的一例。此处,第三关系中的倾斜透过率相对于前方透过率的比小于等于第一关系中的倾斜透过率相对于前方透过率的比,大于等于第二关系中的倾斜透过率相对于前方透过率的比。此外,第三关系的前方透过率小于等于第一关系的前方透过率。第三关系的倾斜透过率小于等于第一关系的倾斜透过率,大于等于第二关系的倾斜透过率。
图32是光学装置110的电压表166的图。电压表166存储于存储部56中。如图32所示,电压表166中光量LA与分别外加于分割电极160、162、164上的电压被赋予关联。因此,在光学装置110中,主控制部54计算由前方光量检测部20检测出的光量LA,从电压表166中取出与该光量LA相对应的分割电极160、162、164的电压。主控制部54以预先确定的占空比对透过率变化部116外加电压,以使平均的电压成为取出的电压。由此,光学装置110能够根据光量更加适当地控制透过率变化部116的透过率。即使在基于图32进行控制的情况下,主控制部54也可以以上述第一关系、第二关系、第三关系中的透过率的关系来控制透过率变化部116。
在上述的实施方式中,示出了通过前方光量检测部20来检测光量的方式,但是也可以如下所述地与光量一起检测入射角。
图33是具有两个光量检测部的光学装置210的整体结构图。如图33所示,光学装置210还具备上方光量检测部220。本实施方式中的前方光量检测部20为第一光量检测部的一例,上方光量检测部220为第二光量检测部的一例。上方光量检测部220朝向铅垂上方设置。即,上方光量检测部220比前方光量检测部20更朝向上方。另外,上方光量检测部220也可以朝向从铅垂上方向前方倾斜的方向。上方光量检测部220设置于框主体部26的上面的中央部。上方光量检测部220检测关于从外部的上方入射的光的光量的信息,并向主控制部54输出。
主控制部54从前方光量检测部20取得关于来自前方的光量的信息,从上方光量检测部220取得关于来自上方的光量的信息。主控制部54计算来自前方的光量及来自上方的光量,计算外部的光相对于水平方向的入射角。例如,主控制部54根据来自前方的光量与来自上方的光量的比来计算入射角。因此,主控制部54在来自前方的光量与来自上方的光量相同的情况下,将从前方向铅垂上方倾斜45°的角度作为入射角来计算。主控制部54根据入射角来确定外加于透过率变化部16、116上的电压的占空比,从而对透过率变化部16、116外加电压。
具体地,主控制部54若判断为光的入射角的绝对值大于等于角度阈值,则控制外加于透过率变化部16、116上的电压,以成为图5所示的透过率的状态。另一方面,主控制部54若判断为光的入射角的绝对值小于角度阈值,则控制外加于透过率变化部16、116上的电压,以成为图6所示的透过率的状态。另外,角度阈值被预先设定并存储于存储部56中。角度阈值的一例为20°。
进而,主控制部54也可以根据光量或周围的亮度和入射角来控制电压。例如,主控制部54根据来自前方的光量及来自上方的光量的平均值,对周围的亮度进行特定。主控制部54若判断为周围的亮度小于亮度阈值,则控制外加于透过率变化部16上的电压,以成为图5所示的透过率的状态或图12的0V所示的透过率的状态。主控制部54若判断为周围的亮度大于等于亮度阈值,进而判断为光的入射角的绝对值小于角度阈值,则控制外加于透过率变化部16上的电压,以成为图6所示的透过率的状态或图12的2.5V所示的透过率的状态。主控制部54若判断为周围的亮度大于等于亮度阈值,进而判断为光的入射角的绝对值大于等于角度阈值,则控制外加于透过率变化部16上的电压,以成为图5所示的透过率的状态或图12的0V所示的透过率的状态。另外,主控制部54在判断为周围的亮度大于等于亮度阈值,进而判断为光的入射角的绝对值大于等于角度阈值的情况下,也可以控制外加于透过率变化部16上的电压,以成为上述的第三关系,即图12的1.5V所示的透过率的状态。换句话说,主控制部54在判断为周围的亮度大于等于亮度阈值,进而判断为光的入射角的绝对值大于等于角度阈值的情况下,也可以以成为如下电压的占空比来对透过率变化部16外加电压,该电压大于判断为周围的亮度小于亮度阈值的情况下的电压,且小于判断为周围的亮度大于等于亮度阈值,进而判断为光的入射角的绝对值小于角度阈值的情况下的电压。亮度阈值被预先设定,并存储于存储部56中。亮度阈值的一例为3000勒克司。此外,周围的亮度也可以根据来自前方的光量与来自上方的光量之和来进行特定。
图34是前方光量检测部270及多个分割透过区域272a、272b、272c、272d的整体立体图。前方光量检测部270及多个分割透过区域272a、272b、272c、272d替代前方光量检测部20,配置在光学装置10的框主体部26的前面的中央部。在不需要对多个分割透过区域272a、272b、272c、272d中的任意一个进行特定的情况下,作为分割透过区域272来说明。另外,也可以在光学装置110上设置前方光量检测部270及多个分割透过区域272。
如图34所示,前方光量检测部270朝向前方配置。前方光量检测部270的方向的一例为相对于水平方向及铅垂方向的倾斜为0°的正前方。前方光量检测部270对关于包含来自前方的光的光量的信息进行检测,向主控制部54输出。
多个例如四片分割透过区域272a、272b、272c、272d沿铅垂方向排列。四片分割透过区域272a、272b、272c、272d在前后方向上以彼此不重叠的方式配置。分割透过区域272的一个面朝向前方配置。分割透过区域272配置于前方光量检测部270的前方。四片分割透过区域272的中心配置于前方光量检测部270的中心的前方。分割透过区域272由可电开闭的液晶快门构成。分割透过区域272为可以通过开闭来控制透过率的结构。另外,透过率可以通过透过和遮光来切换,也可以在高透过率与低透过率之间切换。主控制部54根据开闭指示,对四片分割透过区域272的透过率进行个别控制。主控制部54在检测出光量的情况下,将分割透过区域272的任意一片设为打开状态,将其余的设为关闭状态。
图35、图36、图37、图38是对图34所示的前方光量检测部270及分割透过区域272的动作进行说明的图。主控制部54从前方光量检测部270取得关于光量的信息,计算光相对于水平方向的入射角。参照图35、图36、图37、图38说明入射角的计算方法。
在图35中,主控制部54将分割透过区域272a控制为打开状态,将其以外的分割透过区域272控制为关闭状态。在图36中,主控制部54将分割透过区域272b控制为打开状态,将其以外的分割透过区域272控制为关闭状态。在图37中,主控制部54将分割透过区域272c控制为打开状态,将其以外的分割透过区域272控制为关闭状态。在图38中,主控制部54将分割透过区域272d控制为打开状态,将其以外的分割透过区域272控制为关闭状态。
这样,主控制部54依次使四片分割透过区域272中的任意一片为打开状态,同时从前方光量检测部270取得关于光量的信息。主控制部54根据关于光量的信息计算光量,对检测到最大光量时的打开状态的分割透过区域272进行特定。由此,主控制部54对来自外部的光的入射角进行特定。例如,若主控制部54判断为分割透过区域272a在打开状态下的光量为最大,则将从前方向上方大幅倾斜的角度(例如,45°以上)特定为光的入射角。主控制部54根据入射角,决定外加于透过率变化部16上的电压的占空比,对透过率变化部16外加电压。
此处,主控制部54可以如上所述地根据入射角来控制电压,也可以根据光量及入射角来控制电压。例如,主控制部54若判断为光量小于光量阈值,则控制外加于透过率变化部16上的电压,以成为图5所示的透过率的状态或图12的0V所示的透过率的状态。主控制部54若判断为光量大于等于光量阈值,进而判断为光的入射角的绝对值小于角度阈值,则控制外加于透过率变化部16上的电压,以成为图6所示的透过率的状态或图12的2.5V所示的透过率的状态。主控制部54若判断为光量大于等于光量阈值,进而判断为光的入射角的绝对值大于等于角度阈值,则控制外加于透过率变化部16上的电压,以成为图5所示的透过率的状态或图12的0V所示的透过率的状态。另外,主控制部54在判断为周围的亮度大于等于亮度阈值,进而判断为光的入射角的绝对值大于等于角度阈值的情况下,也可以控制外加于透过率变化部16上的电压,以成为上述的第三关系,即图12的1.5V所示的透过率的状态。
图39是多个前方光量检测部274a、274b、前方透过部276及低透过部278a、278b的整体立体图。多个前方光量检测部274a、274b、前方透过部276及低透过部278a、278b替代前方光量检测部20,配置于光学装置10的框主体部26的前面的中央部。在不需要对多个前方光量检测部274a、274b中的任意一个进行特定的情况下,作为前方光量检测部274来说明。在不需要对多个低透过部278a、278b中的任意一个进行特定的情况下,作为低透过部278来说明。另外,也可以在光学装置110上设置多个前方光量检测部274a、274b、前方透过部276及低透过部278a、278b。
如图39所示,多个例如两个前方光量检测部274朝向前方配置。前方光量检测部274的方向的一例为相对于水平方向及铅垂方向的倾斜为0°的正前方。前方光量检测部274对关于包含来自前方的光的光量的信息进行检测,向主控制部54输出。前方光量检测部274a检测出的光量的信息为关于第一前方光量的信息的一例。前方光量检测部274b检测出的光量的信息为关于第二前方光量的信息的一例。前方光量检测部274b配置于前方光量检测部274a的下方。前方光量检测部274a为第一前方光量检测部的一例,前方光量检测部274b为第二前方光量检测部的一例。
前方透过部276配置于前方光量检测部274的前方。前方透过部276的中心配置于两个前方光量检测部274a、274b的中心的前方。前方透过部276的一个面朝向前方。前方透过部276透光。
低透过部278a、278b配置于前方透过部276的上部及下部。也可以省略低透过部278a、278b中的一个。低透过部278的光的透过率低于前方透过部276。另外,也可以使低透过部278遮光。
图40、图41、图42、图43是说明图39所示的前方光量检测部274的动作的图。主控制部54从前方光量检测部274a、274b取得关于光量的信息,计算光相对于水平方向的入射角。参照图40、图41、图42、图43说明入射角的计算方法。
在图40中,外部的光从由前方向上方倾斜的方向入射。在该情况下,前方光量检测部274a、274b双方接受因低透过部278a而衰减的光。
在图41中,向上方的倾斜角度比图40的情况更小的光入射。在该情况下,前方光量检测部274a接受因低透过部278a而衰减的光,但前方光量检测部274b接受透过前方透过部276的光。因此,前方光量检测部274b接受的光量大于前方光量检测部274a接受的光量。
在图42中,来自外部的光以从前方的倾斜角度大致为0°入射。在该情况下,前方光量检测部274a、274b双方接受透过前方透过部276的光。因此,与图40的状态相比,前方光量检测部274a、274b接受的光量变大。
在图43中,来自外部的光从向铅垂下方倾斜的方向入射。在该情况下,在前方光量检测部274a接受透过前方透过部276的光的同时,前方光量检测部274b接受透过低透过部278b的光。因此,前方光量检测部274a接受的光量大于前方光量检测部274b接受的光量。
主控制部54从前方光量检测部274a、274b取得关于光量的信息,计算各自的光量。主控制部54根据计算出的两个光量的大小及两个光量的大小关系,计算来自外部的光的入射角。主控制部54根据入射角,决定外加于透过率变化部16上的电压的占空比,对透过率变化部16外加电压。
此外,主控制部54也可以根据由关于两个前方的光量的信息计算出的光量的平均值,对周围的亮度进行特定。主控制部54若判断为周围的亮度小于亮度阈值,则控制外加于透过率变化部16上的电压,以成为图5所示的透过率的状态或图12的0V所示的透过率的状态。主控制部54若判断为周围的亮度大于等于亮度阈值,进而判断为光的入射角的绝对值小于角度阈值,则控制外加于透过率变化部16上的电压,以成为图6所示的透过率的状态或图12的2.5V所示的透过率的状态。主控制部54若判断为周围的亮度大于等于亮度阈值,进而判断为光的入射角的绝对值大于等于角度阈值,则控制外加于透过率变化部16上的电压,以成为图5所示的透过率的状态或者图12的0V所示的透过率的状态。另外,主控制部54在判断为周围的亮度大于等于亮度阈值,进而判断为光的入射角的绝对值大于等于角度阈值的情况下,也可以控制外加于透过率变化部16上的电压,以成为上述的第三关系,即图12的1.5V所示的透过率的状态。亮度阈值与上述的亮度阈值相同。
在上述的计算入射角的实施方式中,举出了角度阈值为一个的情况为例,但也可以使用多个角度阈值。例如,将多个角度阈值设为与上述的角度阈值相同的第一角度阈值和小于第一角度阈值的第二角度阈值。主控制部54若判断为入射角的绝对值小于第二角度阈值,则控制电压以成为下述的前方透过率与倾斜透过率的关系,该前方透过率与倾斜透过率的关系为小于等于图6所示的倾斜透过率的角度大。具体地,在光学装置10中,主控制部54若判断为入射角的绝对值大于等于第一角度阈值,则控制为图12的0V所示的状态。主控制部54若判断为入射角的绝对值小于第一角度阈值,大于等于第二角度阈值,则控制为成为图12的1V所示的状态。主控制部54若判断为入射角小于第二角度阈值,则控制为图12的2V所示的状态。图12的0V、1V、2V所示的状态为第一关系、第二关系、第四关系的一例。
另一方面,在光学装置110中,主控制部54若判断为入射角的绝对值大于等于第一角度阈值,则对分割电极160、162、164外加与图32所示的“LA<Th0”相同的电压。主控制部54若判断为入射角的绝对值小于第一角度阈值,大于等于第二角度阈值,则对分割电极160、162、164外加与图32所示的“Th1≦LA<Th2”相同的电压。主控制部54若判断为入射角小于第二角度阈值,则对分割电极160、162、164外加与图32所示的“Th3≦LA<Th4”相同的电压。换句话说,主控制部54在判断为入射角的绝对值小于第一角度阈值,大于等于第二角度阈值的情况下,以成为大于等于在判断为入射角的绝对值大于等于第一角度阈值的情况下的电压,且小于等于判断为入射角小于第二角度阈值的情况下的电压的占空比,来对分割电极160、162、164外加电压。外加了图32的“LA<Th0”、“Th1≦LA<Th2”、“Th3≦LA<Th4”所示的电压的透过率变化部116的状态为第一关系、第二关系、第四关系的一例。
图44是设置有λ/2相位差板378的透过率变化部316的分解立体图。
如图44所示,透过率变化部316具有λ/2相位差板378。λ/2相位差板378设置在入射侧偏振光片30的入射侧的面上。换句话说,λ/2相位差板378设置在透过率变化部316中最靠入射侧。λ/2相位差板378如箭头A6所示,从出射侧观察,具有相对于铅垂方向向逆时针倾斜67.5°的方向的慢轴。
在透过率变化部316中,若具有与水平方向平行的偏振光方向的直线偏振光入射,则λ/2相位差板378将该直线偏振光的偏振光方向调制成与自身的慢轴对称的方向。因此,λ/2相位差板378从出射侧观察,以将从水平方顺时针旋转45°的方向作为偏振光方向的直线偏振光出射。由于该直线偏振光具有与入射侧偏振光片30的透过轴垂直的偏振光方向,因此被入射侧偏振光片30吸收。
此处,若太阳光等非偏振光的光在水面等大致水平的面上被反射,则成为将水平方向作为偏振光方向的直线偏振光。因此,在用户观察水面等的情况下,透过率变化部316能够减少因从水面反射的光导致的炫目。另外,在太阳光等非偏振光未被水面等反射而入射透过率变化部316的情况下,该光的水平方向的振幅成分以外与上述同样地透过透过率变化部316。
图45是设置有λ/2相位差板478的透过率变化部416的分解立体图。
如图45所示,透过率变化部416在透过率变化部16中替代入射侧偏振光片30,具有入射侧偏振光片430和λ/2相位差板478。入射侧偏振光片430设置于透过率变化部416的最靠入射侧。入射侧偏振光片430如箭头A12所示,具有与铅垂方向平行的透过轴。λ/2相位差板478设置于入射侧偏振光片430的出射侧。λ/2相位差板478如箭头A16所示,从出射侧观察,具有从铅垂方向向顺时针倾斜22.5°的方向的慢轴。如上所述,出射侧偏振光片46具有从铅垂方向向逆时针倾斜45°的透过轴。换句话说,出射侧偏振光片46具有从入射侧偏振光片430的透过轴向与λ/2相位差板478的慢轴相反的方向倾斜45°的透过轴。
在透过率变化部416中,入射侧偏振光片430吸收被水面等反射的将水平方向作为偏振光方向的直线偏振光。其结果,在用户观察水面等的情况下,透过率变化部416能够减少因从水面反射的光导致的炫目。此外,入射侧偏振光片430使将铅垂方向作为偏振光方向的直线偏振光出射。该直线偏振光通过λ/2相位差板478,调制成将从铅垂方向顺时针旋转45°的方向作为偏振光方向的直线偏振光。该直线偏振光如上所述地透过透过率变化部416。
接着,对变更后的透过率控制处理进行说明。图46是变更后的透过率控制处理的流程图。图47是目标透过率表80的图。另外,本实施方式的透过率控制处理以通过光学装置10来执行进行说明,但是也可以通过光学装置110等来执行。
如图46所示,若非接触式传感器18检测出用户(S110:是),则主控制部54将检测时间t、驱动时间t1设定为“0”(S112)。然后,判断检测时间t是否大于等于作为第一周期的一例的检测周期P0(S114)。主控制部54若判断为检测时间t不大于等于检测周期P0(S114:否),则处理后述的步骤S126。
另一方面,主控制部54若判断为检测时间t大于等于检测周期P0(S114:是),则从前方光量检测部20取得关于光量的信息(S116)。主控制部54根据取得的关于光量的信息来计算光量,基于下述数学式计算作为光量的加权移动平均的平均化光量AL(S118)。另外,平均化光量也可以通过简单移动平均或指数移动平均来求取。
(数学式1)
Lm:m次前检测出的光量(在m=0的情况下则为本次检测出的光量)
n:用于平均化的光量的检测次数
上述数学式中的检测次数n的一例为10次。接着,主控制部54从存储于存储部56中的目标透过率表80中,取出与计算出的平均化光量AL对应的目标透过率TTr(S120)。目标透过率表80如图47所示,对平均化光量ALp(p=1、2··)与目标透过率TTrp赋予关联。另外,各平均化光量ALp为预先确定的宽度的光量的数值范围。各个目标透过率中的前方透过率与倾斜透过率的关系不同。
然后,主控制部54计算每个单位时间的透过率变化量ΔTr(S122)。透过率变化量ΔTr通过下述数学式来计算。另外,q为预先确定的设定数。q越大,透过率变化量ΔTr变得越小,能够使透过率的变化平滑。
ΔTr=(TTr+PTr)/q
主控制部54将检测时间t设定为“0”(S124)。主控制部54判断驱动时间t1是否大于等于作为第二周期的一例的驱动周期P1(S126)。驱动周期P1短于检测周期P0。主控制部54若判断为驱动时间t1不大于等于驱动周期P1(S126:否),则处理后述的步骤S136。
另一方面,主控制部54若判断为驱动时间t1大于等于驱动周期P1(S126:是),则判断目标透过率TTr与作为现在的透过率的现在透过率PTr是否相等,从而判断是否切换透过率(S128)。换句话说,主控制部54以比检测周期P0短的驱动周期P1计算平均化光量,判断是否切换透过率变化部16的前方透过率与倾斜透过率的关系。另外,主控制部54根据现在外加的电压的占空比对现在透过率PTr进行特定。主控制部54若判断为目标透过率TTr与现在透过率PTr相等(S128:是),则处理后述的步骤S134。
主控制部54若判断为目标透过率TTr与现在透过率PTr不同(S128:否),则计算现在透过率PTr与透过率变化量ΔTr的和(S130)。主控制部54改变电压的占空比,并外加于透过率变化部16上,切换透过率,以使透过率变化部16的透过率成为现在透过率PTr与透过率变化量ΔTr的和(S132)。由此,透过率变化部16的前方透过率与倾斜透过率的关系切换为不同的关系。然后,主控制部54将驱动时间t1设定为“0”(S134)。之后,主控制部54在通过非接触式传感器18检测到用户的期间(S136:是),重复步骤S114以后的步骤。
如上所述,在图46所示的流程图的透过率控制处理中,作为改变外加于透过率变化部16上的电压的周期的驱动周期P1短于检测光量的检测周期P0。由此,能够使透过率的变更平滑。
图48是对透过率、平均化光量、检测出的光量的时间变化进行测量的实验结果的图表。图48所示的图表是在以下条件下执行图46所示的流程图的结果。图48所示的横轴的一个刻度为计算平均化光量的周期的1/2。
(1)检测出的光量的最大值:14000勒克司;
(2)检测出的光量的最小值:3000勒克司;
(3)光量的变化:11000勒克司/200ms;
(4)透过率变化部16的透过率的最大值:40%;
(5)透过率变化部16的透过率的最小值:9%;
(6)前方光量检测部20的检测周期:50ms;
(7)平均化光量的检测次数m:10;
(8)计算透过率变化量ΔTr时的q:30。
图48所示的光量(=照度)的最大值14000勒克司大约相当于白天向阳的光量,光量的最小值3000勒克司大约相当于白天背阴的光量。计算光量变化的单位时间200ms是与人眨眼相同程度的时间。对于这种光量的环境变化,透过率变化部16的透过率从光量变化开始的100ms以内开始变化,大约1s后,达到接近(现在透过率TTr+ΔTr)的透过率。然后,光学装置10使透过率变化部16的透过率缓慢地变化。在该实验中,光学装置10通过使透过率变化部16的透过率变化缓慢地变化,与相对于光量变化使透过率急剧变化相比,能够减少用户的不适感。此外,光学装置10也能够充分发挥去除针对光量急剧变化的炫目的功能。
图49是对透过率、平均化光量、检测出的光量的时间变化进行测量的实验结果的图表。图49所示的图表是除了使光量的变化在11000勒克司的振幅内以2Hz的正弦波来变化以外,在与图48的条件相同的条件下执行图46所示的流程图的结果。如图49所示,可知即使在光量以短周期变化的情况下,透过率变化部16的透过率的变化也维持接近一定的状态。由此,光学装置10能够减少因光量的变化引起的透过率的变化导致的用户感觉厌烦。
图50为设置有放电部580及监视部582的光学装置510的框图。在图50中,省略部分与光学装置10相同的结构。另外,图50的光学装置510以改变了光学装置10的方式进行说明,但也可以将放电部580及监视部582适用于光学装置110等。
如图50所示,光学装置510还具备放电部580、一对连接部件581及监视部582。
放电部580配置于通过液晶驱动部52对电源部14和透过率变化部16进行连接的一对连接部件581的中途部。放电部580在未外加电压的状态下,放出蓄积于透过率变化部16中的电荷。放电部580具有一对整流部件584a、584b及一对整流部件584c、584d这两组,以及两个放电用电阻586、587。
整流部件584a、584b、584c、584d可以适用半导体的二极管等。整流部件584a、584c的阳极接地。整流部件584b、584d的阴极与电源部14连接。整流部件584a的阴极及整流部件584b的阳极与连接液晶驱动部52和入射侧透明电极34的配线连接。整流部件584c的阴极及整流部件584d的阳极与连接液晶驱动部52和出射侧透明电极42的配线连接。由此,整流部件584a、584b被串联连接以使整流方向成为相同方向。整流部件584c、584d被串联连接以使整流方向成为相同方向。此外,整流部件584a、584b之间与连接部件581的中途部连接。整流部件584c、584d之间与连接部件581的中途部连接。
由此,在液晶驱动部52与入射侧透明电极34或出射侧透明电极42之间发生断线的情况下,只要两对整流部件584a、584b、584c、584d与入射侧透明电极34或出射侧透明电极42间的配线连接,则放电部580可以通过两对整流部件584a、584b、584c、584d中的任意一个,放出蓄积于入射侧透明电极34或出射侧透明电极42上的电荷。例如,若在入射侧透明电极34上蓄积有负电荷的情况下发生上述断线,则负电荷流过整流部件584b向电源部14放出。由此,即使在入射侧透明电极34与出射侧透明电极42之间外加有电压的状态下发生断线,也能够解除电压外加状态。其结果,放电部580能够抑制透过率变化部16的透过率低的状态持续。
放电用电阻586的一端与入射侧透明电极34直接连接。放电用电阻586的另一端与出射侧透明电极42直接连接。换句话说,放电用电阻586通过不同于连接部件581的路径,与透过率变化部16的入射侧透明电极34及出射侧透明电极42连接。放电用电阻586例如通过COG(Chip on Glass;晶玻接装)技术设置于透过率变化部16的外周部。放电用电阻587的一端与入射侧透明电极34与液晶驱动部52及电源部14之间的一个连接部件581连接。放电用电阻587的另一端与出射侧透明电极42与液晶驱动部52及电源部14之间的另一个连接部件581连接。放电用电阻586的电阻值的一例在液晶部件38的静电电容为0.1μF的情况下为2MΩ。
由此,即使在液晶驱动部52与入射侧透明电极34或出射侧透明电极42之间发生断线的情况下,放电用电阻586也与入射侧透明电极34及出射侧透明电极42连接。因此,放电部580可以通过放电用电阻586在入射侧透明电极34与出射侧透明电极42之间流过电流。由此,放电部580可以将蓄积于入射侧透明电极34及出射侧透明电极42中的一个的电荷,通过放电用电阻586向出射侧透明电极42及入射侧透明电极34的另一个移动。由此,即使在入射侧透明电极34与出射侧透明电极42之间外加电压的状态下发生断线,也能够解除电压外加状态。例如,放电用电阻586的电阻值及液晶部件38的静电电容为在上述情况下能够在200ms以内放出90%的电荷。其结果,放电部580能够抑制透过率变化部16的透过率低的状态持续。
此外,即使在液晶驱动部52与放电用电阻587之间发生断线的情况下,只要放电用电阻587与入射侧透明电极34及出射侧透明电极42连接,则放电部580也可以通过放电用电阻587放出蓄积于入射侧透明电极34及出射侧透明电极42中的电荷。另外,也可以省略放电用电阻586、587中的任意一个。
监视部582与入射侧透明电极34和出射侧透明电极42连接。监视部582的一例为监视计时器。由此,监视部582对外加于入射侧透明电极34与出射侧透明电极42之间的电压进行监视。
若外加电压的状态持续阈值时间以上,则监视部582向主控制部54输出重置信号。这里所称的监视时间的一例,在对电压进行占空比驱动的情况下,是外加高电压和低电压的周期的一个周期的时间。若主控制部54取得重置信号,则停止向透过率变化部16外加电压。由此,主控制部54能够减少因某些原因导致持续外加电压,透过率变化部16的低透过率状态持续。
上述各实施方式的结构的形状、配置、个数等的数值、材料可以适当改变。此外,也可以组合各实施方式。
在上述实施方式中,作为光学装置举出眼镜为例,但也可以作为光学装置适用于头盔等。
在上述实施方式中,举出将一对偏振光片和液晶部件组合而成的透过率变化部为例,但也可以适用含有光的吸收率因外加电压而不同的色素的液晶部件。在该情况下,也可以省略偏振光片。
主控制部54将外加电压的频率设为600Hz,但也可以是其他频率。例如,电压的频率只要是比透过率变化部16的透过率稳定化要短的时间即可。例如,电压的频率也可以设为300Hz以上,周期性地外加高电压和低电压。
在上述实施方式中,主控制部54以比透过率变化部16的透过率从最小值的状态切换电压向最大值变化的情况下稳定化所需要的时间要短的周期来切换高电压和低电压,但也可以以其它周期切换高电压和低电压。例如,主控制部54也可以以比上述的直到透过率在最大值稳定化所需要的时间要长的周期,但比透过率变化部16的透过率从最小值的状态切换电压向最大值变化的情况下稳定化所需要的时间与透过率变化部16的透过率从最大值的状态切换电压向最小值变化的情况下稳定化所需要的时间的和要短的周期,来切换电压。由此,由于能够抑制透过率变化部16的透过率成为一定的值,因此即使发生闪烁,也会使明暗的变化平均化,能够缓和闪烁。进而,例如,主控制部54也可以以比透过率变化部16的透过率从最大值的状态切换电压向最小值变化的情况下稳定化所需要的时间要短的周期切换电压。由此,由于几乎能够抑制透过率变化部16的透过率成为一定的值,因此即使发生闪烁,也会使明暗的变化平均化,能够进一步缓和闪烁。换句话说,优选地,如图20的占空比(Duty)2至占空比(Duty)15所示,主控制部54切换电压以使透过率变化部16的透过率不稳定化,即,使透过率始终变化。
主控制部54也可以以与外部光频率对应的周期切换电压。例如,在商用电源为50Hz且LED等外部光频率为100Hz的情况下,若将n设为正整数,则优选以(100×(n+0.5))Hz的周期切换电压。由此,在外部光频率为100Hz的情况下,由于能够将闪烁频率设为最大值50Hz,因此能够抑制用户视觉辨认到闪烁。在商用电源为60Hz且LED等外光频率为120Hz的情况下,若将n设为正整数,则优选以(120×(n+0.5))Hz的周期切换电压。由此,在外部光频率为120Hz的情况下,由于能够将闪烁频率设为最大值60Hz,因此能够抑制用户视觉辨认到闪烁。进而,若将n设为正整数,则主控制部54也可以以(600×(n-1)+550)Hz或(600×(n-1)+650)Hz的周期切换电压。通过以该周期切换电压,即使外部光频率为100Hz及120Hz中任意一个,也能够将闪烁的频率设为50Hz,因此能够抑制用户视觉辨认到闪烁。
在上述的实施方式中示出了控制如下的例子,即,使从光量小于光量阈值的前方透过率中减去光量大于等于光量阈值的前方透过率得到的差,小于等于从光量小于光量阈值的倾斜透过率中减去光量大于等于光量阈值的倾斜透过率得到的差。但是,也可以控制如下,即,使从光量小于光量阈值的前方透过率中减去光量大于等于光量阈值前方透过率得到的差,大于等于从光量小于光量阈值的倾斜透过率中减去光量大于等于光量阈值的倾斜透过率得到的差。
在上述的实施方式中,将倾斜透过率设为从比前方透过率的光的入射方向更向上方倾斜的方向入射透过率变化部的光的透过率,但是倾斜透过率也可以设为从比前方透过率的光的入射方向更向下方倾斜的方向入射透过率变化部16等的光的透过率。在该情况下,入射侧取向膜36及出射侧取向膜40的摩擦方向成为图7所示的透过率变化部16a的方向。
在上述的光学装置110中,示出了分割入射侧透明电极的例子,但是也可以分割出射侧透明电极。进而,还可以以相同形状分割入射侧透明电极及出射侧透明电极双方。
在上述的实施方式中,主控制部54基于光量等自动控制透过率变化部16的透过率,但也可以设置开关或标度盘等,使用户可以手动改变透过率。
在上述的图44及图45的实施方式中,通过λ/2相位差板使偏振光的偏振光方向旋转,但是也可以通过将液晶聚合物或多个相位差膜的各自的慢轴设定为预定角度并层叠得到的偏振旋转器,使偏振光方向旋转。
在上述的实施方式中,若非接触式传感器18接受到物体反射的光,则判断为用户存在,但是也可以构成为根据光的强度来判断反射光的物体是否为用户。
在上述的实施方式中,作为电源部14适用了二次电池,但是也可以适用太阳电池。进而,由于太阳电池输出的电压因接受的光量而变化,因此也可以将太阳电池作为电源部14及光量检测部适用。此外,作为电源部14,还可以同时使用太阳电池及用太阳电池发电的电力充电的二次电池。
以上,使用实施方式对本发明进行了说明,但是本发明的技术范围并不限定于上述实施方式所述的范围。显然,本领域技术人员知道可以对上述实施方式进行各种改变或改善。根据权利要求书的记载可知,进行了这样的改变或改善的方式也包含在本发明的技术范围内。
应当注意的是,权利要求书、说明书及说明书附图中所示的装置、***、程序及方法中的动作、次序、步骤及阶段等各处理的执行顺序,只要没有特别明示“此前”、“之前”等,并且,不是在之后的处理中使用之前处理的输出,可以按照任意顺序来实现。关于权利要求书、说明书及说明书附图中的动作流程,即使为了方便而使用“首先”、“然后”等进行了说明,也并不意味着必须按照该顺序实施。
附图标记说明
10—光学装置;12—框体;14—电源部;16—透过率变化部;18—非接触式传感器;20—前方光量检测部;22—控制部;24—臂部;26—框主体部;30—入射侧偏振光片;32—入射侧基板;34—入射侧透明电极;36—入射侧取向膜;38—液晶部件;40—出射侧取向膜;42—出射侧透明电极;44—出射侧基板;46—出射侧偏振光片;50—充电部;52—液晶驱动部;54—主控制部;56—存储部;66—电压表;80—目标透过率表;110—光学装置;116—透过率变化部;134—入射侧透明电极;160—分割电极;162—分割电极;164—分割电极;166—电压表;210—光学装置;220—上方光量检测部;270—前方光量检测部;272—分割透过区域;274—前方光量检测部;276—前方透过部;278—低透过部;316—透过率变化部;378—λ/2相位差板;416—透过率变化部;430—入射侧偏振光片;478—λ/2相位差板;510—光学装置;580—放电部;581—连接部件;582—监视部;584—整流部件;586—放电用电阻;587—放电用电阻。
Claims (31)
1.一种光学装置,具备透过率变化部及电压控制部,
所述透过率变化部设置于用户的眼睛前方,通过外加电压使来自外部的光的透过率变化;
所述电压控制部对外加于所述透过率变化部的电压进行控制;
所述电压控制部通过控制所述电压,以第一关系和第二关系进行切换,
所述第一关系是从前方入射所述透过率变化部的光的透过率即前方透过率,与从比所述前方透过率的光的入射方向向铅垂方向倾斜的方向入射所述透过率变化部的光的透过率即倾斜透过率的关系;
所述第二关系是不同于所述第一关系的所述前方透过率与所述倾斜透过率的关系。
2.根据权利要求1所述的光学装置,其特征在于,在所述前方及从前方倾斜的方向上的所述第一关系的所述透过率变化部的平均透过率,高于在所述前方及由前方倾斜的方向上的所述第二关系的透过率变化部的平均透过率。
3.根据权利要求1或2所述的光学装置,其特征在于,所述电压控制部控制所述电压,以使所述第一关系中的所述倾斜透过率相对于所述前方透过率的比大于等于所述第二关系中的所述倾斜透过率相对于所述前方透过率的比。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的光学装置,其特征在于,所述电压控制部控制所述电压,以使从所述第一关系的所述前方透过率减去所述第二关系的所述前方透过率得到的差,小于等于从所述第一关系的所述倾斜透过率减去所述第二关系的所述倾斜透过率得到的差。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的光学装置,其特征在于,所述电压控制部控制所述电压,以使从所述第一关系的所述前方透过率减去所述第二关系的所述前方透过率得到的差,大于等于从所述第一关系的所述倾斜透过率减去所述第二关系的所述倾斜透过率得到的差。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的光学装置,其特征在于,
所述电压控制部通过控制所述电压,使所述透过率变化部切换至第三关系,该第三关系是不同于所述第一关系及所述第二关系的所述前方透过率与所述倾斜透过率的关系;
所述第三关系中的所述倾斜透过率相对于所述前方透过率的比,小于等于所述第一关系中的所述倾斜透过率相对于所述前方透过率的比,并且大于等于所述第二关系中的所述倾斜透过率相对于所述前方透过率的比。
7.根据权利要求6所述的光学装置,其特征在于,
所述第三关系的前方透过率小于等于所述第一关系的所述前方透过率;
所述第三关系的倾斜透过率小于等于所述第一关系的所述倾斜透过率,大于等于所述第二关系的所述倾斜透过率。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的光学装置,其特征在于,所述倾斜透过率包含从比所述前方透过率的光的入射方向更向上方倾斜的方向入射所述透过率变化部的光的透过率。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的光学装置,其特征在于,所述倾斜透过率包含从比所述前方透过率的光的入射方向更向下方倾斜的方向入射所述透过率变化部的光的透过率。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的光学装置,其特征在于,
还具备前方光量检测部,该前方光量检测部检测关于来自前方的光量的信息;
所述电压控制部从所述前方光量检测部取得关于所述光量的信息;
若判断为所述光量小于光量阈值,则控制电压以成为所述第一关系;
若判断为所述光量大于等于光量阈值,则控制电压以成为所述第二关系。
11.根据权利要求1至9中任意一项所述的光学装置,其特征在于,还具备第一光量检测部及第二光量检测部;
所述第一光量检测部朝向前方设置于入射侧,检测关于来自外部的第一光量的信息;
所述第二光量检测部比所述第一光量检测部更朝向上方设置,检测关于来自外部的第二光量的信息;
所述电压控制部根据从所述第一光量检测部及第二光量检测部取得的关于所述第一光量及所述第二光量的信息,计算光相对于水平方向的入射角;
若判断为所述入射角大于等于角度阈值,则控制电压以成为所述第一关系;
若判断为所述入射角小于所述角度阈值,则控制电压以成为所述第二关系。
12.根据权利要求11所述的光学装置,其特征在于,
所述电压控制部基于所述第一光量及所述第二光量,若判断为周围的亮度小于亮度阈值,则控制为成为所述第一关系;
所述电压控制部基于所述第一光量及所述第二光量,若判断为周围的亮度大于等于亮度阈值,则通过所述入射角控制所述第一关系及所述第二关系。
13.根据权利要求1至9中任意一项所述的光学装置,其特征在于,还具备前方光量检测部及多个分割透过区域;
所述前方光量检测部朝向前方,检测关于光量的信息;
所述多个分割透过区域配置于所述前方光量检测部的前方,在铅垂方向上排列,并能够控制透过率,
所述电压控制部对所述多个分割透过区域的透过率进行个别控制,同时根据从所述前方光量检测部取得的关于光量的信息,计算光相对于水平方向的入射角;
若判断为所述入射角的绝对值大于等于角度阈值,则控制电压以成为所述第一关系;
若判断为所述入射角的绝对值小于所述角度阈值,则控制电压以成为所述第二关系。
14.根据权利要求13所述的光学装置,其特征在于,
所述电压控制部在所述光量小于光量阈值的情况下,控制成为所述第一关系;
所述电压控制部在所述光量大于等于所述光量阈值的情况下,通过所述入射角控制所述第一关系及所述第二关系。
15.根据权利要求1至9中任意一项所述的光学装置,其特征在于,
还具备第一前方光量检测部、第二前方光量检测部、前方透过部及低透过部;
所述第一前方光量检测部朝向前方,检测关于第一前方光量的信息;
所述第二前方光量检测部配置于所述第一前方光量检测部的下方,朝向前方,检测关于第二前方光量的信息;
所述前方透过部配置于所述第一前方光量检测部及所述第二前方光量检测部的前方,能够透过光;
所述低透过部配置于所述前方透过部的上部或下部的至少一个,透过率低于所述前方透过部;
所述电压控制部根据从所述第一前方光量检测部及所述第二前方光量检测部取得的关于所述第一前方光量及所述第二前方光量的信息,计算光相对于水平方向的入射角;
若判断为所述入射角的绝对值大于等于角度阈值,则控制电压以成为所述第一关系;
若判断为所述入射角的绝对值小于所述角度阈值,则控制电压以成为所述第二关系。
16.根据权利要求15所述的光学装置,其特征在于,
所述电压控制部基于所述第一前方光量及所述第二前方光量,若判断为周围的亮度小于亮度阈值,则控制成为所述第一关系;
所述电压控制部基于所述第一前方光量及所述第二前方光量,若判断为周围的亮度大于等于亮度阈值,则通过所述入射角控制所述第一关系及所述第二关系。
17.根据权利要求11至16中的任意一项所述的光学装置,其特征在于,所述电压控制部若判断为所述入射角的绝对值小于比所述角度阈值小的第二角度阈值,则控制电压以成为第四关系,该第四关系为小于等于所述第二关系的所述倾斜透过率的角度大。
18.根据权利要求1至17中的任意一项所述的光学装置,其特征在于,所述透过率变化部具备入射侧偏振光片、偏振光调制部及出射侧偏振光片;
所述偏振光调制部设置于比所述入射侧偏振光片更靠用户侧,通过由所述电压控制部外加的所述电压,对出射的偏振光的偏振光状态进行调制;
所述出射侧偏振光片设置于比所述偏振光调制部更靠用户侧。
19.根据权利要求18所述的光学装置,其特征在于,所述偏振光调制部具有一对透明电极及液晶部件,
所述一对透明电极彼此相对设置;
所述液晶部件设置于所述一对透明电极之间;
所述一对透明电极中的至少一个包含沿铅垂方向分割的多个分割电极;
所述电压控制部对所述多个分割电极的电压进行个别控制。
20.根据权利要求18或19所述的光学装置,其特征在于,所述偏振光调制部具有入射侧透明电极、出射侧透明电极、入射侧取向膜、出射侧取向膜及扭曲向列模式的液晶部件;
所述出射侧透明电极位于比所述入射侧透明电极更靠出射侧,并与所述入射侧透明电极相对设置;
所述入射侧取向膜设置于所述入射侧透明电极的出射侧,从出射侧观察的摩擦方向为第一方向;
所述出射侧取向膜设置于所述入射侧透明电极的入射侧,从出射侧观察的摩擦方向为第二方向;
所述扭曲向列模式的液晶部件设置于所述入射侧取向膜与所述出射侧取向膜之间;
所述第二方向在水平方向上与所述第一方向相同,在铅垂方向上与所述第一方向不同。
21.根据权利要求20所述的光学装置,其特征在于,
所述第一方向为向左下方倾斜45度的方向;
所述第二方向为向左上方倾斜45度的方向。
22.根据权利要求18至21中的任意一项所述的光学装置,其特征在于,
还具备λ/2相位差板,其设置于所述入射侧偏振光片的入射侧,具有相对于铅垂方向倾斜67.5度的慢轴;
所述入射侧偏振光片具有从铅垂方向倾斜45度的透过轴;
所述出射侧偏振光片具有与所述入射侧偏振光片的透过轴垂直的透过轴。
23.根据权利要求18至21中的任意一项所述的光学装置,其特征在于,
还具备λ/2相位差板,其设置于所述入射侧偏振光片的出射侧,具有相对于铅垂方向倾斜22.5度的慢轴;
所述入射侧偏振光片具有平行于铅垂方向的透过轴;
所述出射侧偏振光片具有从所述入射侧偏振光片的透过轴向与所述λ/2相位差板的慢轴相反的方向倾斜45°的透过轴。
24.根据权利要求1至23中的任意一项所述的光学装置,其特征在于,
还具备检测关于来自外部的光量的信息的光量检测部;
所述电压控制部将所述透过率变化部切换为多个关系,即,包含第一关系及第二关系的所述前方透过率与所述倾斜透过率的关系;
所述电压控制部在第一周期取得关于光量的信息,
根据所述光量的平均值切换所述多个关系。
25.根据权利要求24所述的光学装置,其特征在于,所述电压控制部在每个比所述第一周期要短的第二周期计算所述光量的平均值,判断是否切换所述多个关系。
26.根据权利要求1至25中的任意一项所述的光学装置,其特征在于,还具备电源部、一对连接部件及放电部;
所述电源部由所述电压控制部控制,对所述透过率变化部外加电压;
所述一对连接部件连接所述电源部和所述透过率变化部;
所述放电部在没有对所述一对连接部件的中途部外加所述电压的状态下,放出蓄积于所述透过率变化部中的电荷。
27.根据权利要求26所述的光学装置,其特征在于,
所述放电部具有两组被串联连接以使整流方向成为相同方向的一对整流部件;
两组所述一对整流部件之间分别与所述一对连接部件的中途部的每一个连接。
28.根据权利要求26或27所述的光学装置,其特征在于,所述放电部具有以与所述一对连接部件不同的路径,与所述透过率变化部连接的放电用电阻。
29.根据权利要求26至28中的任意一项所述的光学装置,其特征在于,所述放电部具有连接一个连接部件与另一个连接部件的放电用电阻。
30.根据权利要求1至29中的任意一项所述的光学装置,其特征在于,
还具备监视部,该监视部监视外加于所述透过率变化部上的电压,在外加所述电压的状态持续了阈值时间以上的情况下,向所述电压控制部输出重置信号;
若所述电压控制部取得所述重置信号,则停止向所述透过率变化部外加电压。
31.根据权利要求1至30中的任意一项所述的光学装置,其特征在于,
具有非接触式传感器,其设置于用户侧,检测关于有无物体的信息;
所述电压控制部从所述非接触式传感器取得关于有无所述物体的信息,若判断为没有所述物体,则不对所述透过率变化部外加电压。
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