CN106605171A - 使用板显示图像的设备、系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于显示图像(880)的设备(110)、系统(100)及方法(900)。使用具有透射特性(374)、反射特性(372)及/或偏振特性(373)的板(340)而非使用例如TIR棱镜(311)或RTIR棱镜(312)的棱镜(310)的昂贵配置来将光(800)引导到DMD(324)且从DMD(324)引导光(800)。可使用多种多样的不同组件及配置将所述板(340)实施于多种多样的不同实施例中。

Description

使用板显示图像的设备、系统及方法
相关申请案
本实用新型专利申请案主张也以全文引用方式并入的以下美国专利申请案的优先权：(1)2014年1月6日申请的“近眼显示器设备及方法(NEAR-EYE DISPLAY APPARATUSAND METHOD)”(序列号61/924,209)；(2)2014年5月19日申请的“用于照明近眼显示器的设备及方法(APPARATUS AND METHOD FOR ILLUMINATING A NEAR-EYE DISPLAY)”(序列号61/994,997)；(3)2015年1月6日申请的“选择性地改变媒体体验的沉浸的设备、系统及方法(APPARATUS,SYSTEM,AND METHOD FOR SELECTIVELY VARYING THE IMMERSION OF A MEDIAEXPERIENCE)”(序列号14/678,974)；及(4)2015年1月6日申请的“使用曲面镜及部分透明板显示图像的系统、方法及设备(SYSTEM,METHOD,AND APPARATUS FOR DISPLAYING AN IMAGEUSING A CURVED MIRROR AND A PARTIALLY TRANSPARENT PLATE)”(序列号14/590,953)。在本申请案中包含除上文所参考的申请案中所包含的标的物之外的标的物。
背景技术
本发明为可向观察者显示图像的设备、系统及方法(统称为“系统”)。更特定来说，系统可利用部分透射且部分反射的板来代替昂贵的棱镜(例如TIR或RTIR棱镜)将光引导到调制器及从调制器引导光。
任何图像显示器装置中的关键因素是光。光是任何图像显示器装置中的重要的原材料。光由光源产生，被调制成图像，且接着经最终化且经聚焦成观察者可看见的图像。在这些不同的动作步骤内，必须将光从一个地方引导到另一地方。光可为难以管理的资源，这是因为光是由能够彼此独立移动的十分小的单元组成。光的移动快得令人难以置信，且光在击中不同物体之后很容易改变方向。人类的视觉是基于光在不同物体周围反弹且击中不同物体并到达人眼。
在图像显示器装置的人工产生的图像的背景中，常规地将光想象成宝贵的资源。图像显示器装置中的许多光学组件执行将光从光学链中的一个地方引导到光学链的下一步骤的功能。这不是一项简单的任务。在过程中的每一步骤处，光不可避免地损失。如果损失太多光，那么不存在用于显示图像的足够照明。因此，图像显示器装置的历史由对光学效率的强烈需要来主导。
所述常规思维阻止了图像显示器装置领域中的创新，且在个人显示器(例如，头戴式和其它形式的近眼显示器)的背景下是特别不合意且不合适的。
发明内容
本发明为可向观察者显示图像的设备、系统及方法(统称为“系统”)。更特定来说，系统可利用部分透射且部分反射的板来代替昂贵的棱镜(例如TIR或RTIR棱镜)将光引导到调制器及从调制器引导光。
所述板对于使光到达调制器(例如DMD)以形成图像以及使光离开DMD(或其它类型的调制器)(所述光经调制以形成所要图像)来说充当“交通警察”。此功能性通常由棱镜(例如TIR棱镜、RTIR棱镜及所属领域中已知的其它棱镜(统称为“棱镜”))执行。此类棱镜极其昂贵，且可在没有此类棱镜的情况下实施所述系统同时仍向观察者提供高质量图像。
可使用多种多样的不同材料及配置以多种多样的不同方式实施系统的板。所述系统的不同实施例可提供优于仅取代可适用的棱镜的特定优点及功能。
附图说明
在下文简要描述的各种图式中说明系统的许多特征及发明方面。然而，没有专利申请案可以文字形式或在图式中清楚地揭示发明的所有潜在实施例。隐含地包含已知等效物的变化。根据专利法规的规定，在某些优选实施例中解释及说明系统、设备及方法(统称为“系统”)的操作的原理、功能及模式。然而，应必须理解，可在不背离其精神及范围的情况下以不同于明确解释及说明的其它方式实践发明性系统。在具体实施方式部分中所提供的表1中命名及描述下文图式中所说明的且与元件符号相关联的所有组件。
图1a是说明使用棱镜将光引导到DMD及从DMD引导光的现有技术图像显示器的实例的框图。
图1b是说明利用板来代替棱镜的配置的系统的实例的框图。
图1c是说明利用板来代替棱镜的配置的系统的实例的框图。图1c还说明其中光800在过程中损失的部分实例。
图1d是说明利用板显示图像的方法的实例的流程图。
图1e是说明当光从照明组合件行进到板时产生的不同光路径的实例的图。约50％的光朝向DMD反射且约50％的光因穿过板而损失。
图1f是说明当光从DMD朝向板行进时产生的不同光路径的实例的图。约50％的光透射通过板且约50％的光因从板反射回而损失。
图1g是说明有源地使用板显示图像的系统的实例的框图。
图1h是说明处于压缩操作模式中以减小由板所占据的空间的系统的实例的框图。
图1l是说明在系统正显示图像时板相对于两个透镜的位置的实例的框图。
图1m是说明在系统处于压缩操作模式时板相对于两个透镜的位置的实例的框图。
图1n是说明在将光流引导到系统的各种组合件及组件时板可如何充当交通警察的实例的框图。
图2a是说明可存在于系统的操作中的不同组合件、组件及光的实例的框图。
图2b是类似于图2a的框图，区别仅在于所揭示的系统还包含跟踪组合件(其也可被称为传感器组合件)及增强组合件。
图2c是说明可被包含于照明组合件中的不同组件的实例的层级图。
图2d是说明可被包含于成像组合件中的不同组件的实例的层级图。
图2e是说明可被包含于投射组合件中的不同组件的实例的层级图。
图2f是说明可被包含于传感器组合件(其也可被称为跟踪组合件)中的不同组件的实例的层级图。
图2g是说明可被包含于系统的结构及功能中的不同类型的支持组件的实例的层级图。
图3a是系统的VRD设备实施例的透视图的图。
图3b是说明配戴体现系统的VRD设备的用户的侧视图的实例的环境图。
图3c是说明可用于VRD设备中的组件的实例的配置图。
图4a是说明可在其中潜在地实施创新性系统的显示器系统的不同类别的实例的层级图，所述显示器系统的范围从巨型系统(例如体育场记分板)变化到将视觉图像直接投射在个别用户的视网膜上的VRD护目镜系统。
图4b是说明显示器设备的不同类别的实例的层级图。
图4c是说明用户配戴VRD护目镜设备的实例的透视图。
图4d是说明可被并入到系统(例如基于DLP应用)中的不同显示器/投射技术的实例的层级图。
图4e是说明涉及沉浸及增强的系统的不同操作模式的实例的层级图。
图4f是说明涉及使用传感器以检测用户的属性及/或用户对系统的使用的系统的不同操作模式的实例的层级图。
图4g是说明是基于装置是否与媒体播放器组件集成的系统实施方案的不同类别的实例的层级图。
图4h是说明图像的用户的两个角色或类型(即，图像的观察者及系统的操作者)的实例的层级图。
图4i是说明可与媒体内容相关联的不同属性的实例的层级图。
图4j是说明图像的不同背景的实例的层级图。
具体实施方式
本发明是可向观察者显示图像的设备、系统及方法(统称为“系统”)。更特定来说，系统可利用部分透射且部分反射的板来代替昂贵的棱镜(例如TIR或RTIR棱镜)将光引导到DMD及从DMD引导光。在下文进一步提供的表1中参考下文文本中所参考的所有元件符号。
I.概述
任何图像显示器系统或装置可被划分成至少三个主要组件：(1)照明组合件，其提供在其中形成图像的光；(2)成像组合件，其将那个光调制成将变成所显示的图像的事物；及(3)投射组合件，其将经调制的光投射到在其处经调制光可由一或多个观察者看见的预期目的地。投射经调制的光的第三步骤通常涉及：使光聚焦；及在某些方面修改光的其它过程。因此，可以说由成像组合件所产生的图像实际上仅为临时图像，这是因为包括图像的光将在其离开成像组合件与到达观察者的眼睛之间的时间中以某些方式被修改。
任何图像显示器装置的核心是成像组合件。在成像组合件处，调制器将由光源所产生的光转换成观察者将想要看到的事物。调制器的常见实例包含DMD、LCOS面板及LCD面板。DMD是基于反射的光调制器。DMD代表：
A.现有技术
图1a是说明用于图像的显示的现有技术途径的实例的框图。照明组合件200产生光800。那个光遇到两个棱镜310的配置，两个棱镜310共同地从照明组合件200朝向DMD 324引导未经调制的光800且从DMD朝向投射组合件400引导经调制的光800使得图像880可由一或多个观察者96看见。
出于提供全面说明的目的，由光800的单线显示最终以包括所显示的图像880结束的光800的流动。事实上，存在由照明组合件200所产生的许多光射线800。光800的那些射线中的部分在过程中的每一步骤处损失。图1a展示使光成为图像880的光800的路径，而非在过程期间损失的光。如图1a中所说明：(1)由照明组合件200所产生的未经调制的光800到达左棱镜310且由第二棱镜310朝向DMD 324(或其它形式的调制器320)反射；及(2)来自DMD324(或其它形式的调制器320)的经调制的光800穿过棱镜310的配置到投射组合件400，在投射组合件处，观察者96可看见呈图像880形式的光800。
每当光800到达图中的另一组件时，光800在过程中损失。然而，棱镜310的配置确实拥有高光学效率。
B.板的使用
图1b是说明对接近图1a的现有技术途径的替代的框图。在图1b中不存在棱镜310。而是使用具有反射372及透射374性质两者的板340将未经调制的光800引导到DMD 324。以实线说明实际上到达的光800的光学链870(其还可被称为光学路径870)。
与其中由两个棱镜310之间的接合点使光800朝向调制器320反射的图1a相比，在图1b中是板340的表面使光800朝向调制器320反射。由指向模块化320的向下箭头表示的光800说明遇到板340的反射372特性的光800。相反地，由从调制器320通过板340到投射组合件400的向上箭头表示的光800表示遇到板340的透射374方面的经调制的光800。板340用作光800的反射器以及光800穿过其的透明物体两者。
图1c是图1b的稍微较简化版本，其中在所述图中说明损失光800的部分。举例来说，指向右边的水平虚线表示透射通过板340(而非由板340偏转)的光800。在形成图像的过程中损失那个光800。类似地，从板340以一角度朝向DMD 324向下引导的虚线表示来自DMD324的被反射回(而非透射通过板340)的经调制光800。
C.流程图
图1d是利用板340显示图像880的方法900的流程图。在910处，系统100利用照明组合件200产生光800。那个光800到达板340。来自910的部分光通过板340的透射374方面而损失，而来自910的光910的其它射线在922处朝向调制器320反射。调制器320调制光800，从而形成被引导回到板340的临时图像850。那个光800的部分通过板340的反射372特性损失，而光800的其它射线在926处透射以用于包含于向观察者96所显示的图像880中。
D.板的变化
板340可由玻璃342、塑料膜344或玻璃342与塑料344两者的组合组成。板344的一些实施例可涉及多个层346以及多个涂层348。板340可被实施为动态板341。板340的塑料膜344实施例可被实施为调制膜345实施例。
为增强板340的透射374效果，板340可被实施有孔隙350，且甚至可被实施有根据图像的不同而改变的动态孔隙352。板340可涉及多种不同梯度360，其包含可调整梯度362(例如，可调整的衍射梯度364)。不同板340可具有不同的反射372及透射374量值。一些板340可影响到达板340的光800的偏振373。可使用可调整梯度362实施所要光学效应380。板340可包含全息元件382，且可被体现为微透镜阵列384。板340还可被体现为可折叠板340使得板340在系统100不显示图像880时占用较小空间。
不仅板340的不同实施例可涉及不同的反射372、透射374及偏振373量值，而且此类特性还可相对于光800落于光谱802光波长上的位置而变化。一些实施例可涉及跨越光803的全光谱803的均匀属性。其它实施例可在红外线806、紫外线807、可见光804之间区分或甚至在可见光804的部分光谱内区分。
图1e及1f说明大约50％反射372及50％透射374的板340的实例。许多实施例将涉及约60/40％与40/60％之间的范围。然而，可远在那些范围外实施系统100。
图1g及1l说明使用板340显示图像880的系统100的实例。图1h及1m说明此类板340处于压缩模式128的对应实例，其中板340在未使用系统100显示图像880时经折叠以节省空间。
图1n是可利用板340相对于光800的流动执行“交通警察”功能的不同组合件及组件的实例。
II.组合件及组件
可依据执行支持系统100的操作的各种功能的组件的组合件描述系统100。图2a是由将光800供应到成像组合件300的照明组合件200组成的系统100的框图。成像组合件300的调制器320使用来自照明组合件200的光800产生由系统100显示的图像880。图是从形成图像880的光800的路径的视角来看的，使得板340在成像组合件300内出现两次，这是因为光800在到达调制器320之前且在离开调制器320之后接触板340。
如图中所说明，系统100还可包含投射组合件400，其将图像880从成像组合件300引导到图像880可由一或多个用户90看见的位置，即，显示器410。由成像组合件300所产生的图像880通常将在由系统100将其向用户90显示之前以某些方式被修改，且因此由成像组合件300所产生的图像还可被称为临时图像850或在制品(work-in-process)图像850。
A.照明组合件
照明组合件200执行将光800供应到系统100的功能，使得可显示图像880。照明组合件200可包含用于产生光800的光源210。照明组合件200产生由系统100的其它组合件使用及处理的光800。
图2c是说明可包含于照明组合件200中的不同组件的实例的层级图。那些组件可包含(但不限于)广泛范围的光源210、漫射器组合件280及多种支持组件150。光源210的实例可包含(但不限于)(例如)多灯泡光源211、LED灯212、3LED灯213、激光214、OLED 215、CFL216、白炽灯218及非角状悬吊灯219。在光源210处产生光800，且所述光800在系统100的剩余部分到处移动。因此，每一光源210是光800的发源的位置230。
在许多实例中，将需要使用3LED灯作为光源，其中一个LED经指定用于红、绿及蓝中的每一原色。
B.成像组合件
成像组合件300执行从由照明组合件200供应的光800产生图像880的功能。如图2a中所说明，调制器320可将由照明组合件200所供应的光800转换成由系统100显示的图像880。如图2b中所说明，由成像组合件300所产生的图像880可有时被称为临时图像850，这是因为图像850可在其被引导到可由一或多个用户90体验的位置之前被聚焦或以其它方式在某种程度上被修改。
成像组合件300可基于用于产生图像的技术的类型而显著地发生变化。显示器技术(例如DLP(数字光处理)、LCD(液晶显示器)、LCOS(硅基液晶))及其它方法学可涉及成像组合件300中的大体上不同组件。
图2f是说明可用于系统100的成像组合件300中的一些不同组件的实例的层级图。棱镜310可为在将光引导到调制器320及/或从调制器320引导光中非常有用的组件。DLP应用通常将使用TIR棱镜311或RTIR棱镜312的阵列以将光引导到DMD 324及从DMD 324引导光。如上文所论述，板340可取代对用于系统100中的棱镜310的需要。
调制器320(有时被称为光调制器320)是修改或变更光800从而产生待显示的图像880的装置。调制器320可使用调制器320的多种不同属性操作。基于反射的调制器322使用调制器320的反射属性以从所供应的光800形成图像880。基于反射的调制器322的实例包含(但不限于)DLP显示器的DMD 324及一些LCOS(硅基液晶)面板340。基于透射的调制器321使用调制器320的透射属性以从所供应的光800形成图像880。基于透射的调制器321的实例包含(但不限于)LCD显示器及一些LCOS面板340的LCD(液晶显示器)330。用于LCOS或LCD系统100的成像组合件300通常将具有组合器立方体或用于将不同单色图像集成为单个图像880的某一类似的装置。
成像组合件300还可包含多种多样的支持组件150。
C.投射组合件
如图2b中所说明，投射组合件400可执行将图像880引导到系统100中的其可由用户90看见的其最终目的地的任务。在许多实例中，由成像组合件300产生的图像880将在由调制器320产生图像880与向用户90显示图像880之间以至少一些次要方式被修改。因此，由成像组合件400的调制器320所产生的图像880可仅为临时图像850，而非实际上向用户90显示的图像880的最终版本。
图2e是说明可为投射组合件400的部分的不同组件的实例的层级图。显示器410为图像880的最终目的地，即，用户90可在此处看见图像880的位置及形式。显示器410的实例可包含有源屏幕412、无源屏幕414、目镜416及VRD目镜418。
投射组合件400还可包含多种支持组件150，如下文所论述。板340还可用作投射组合件400内的组件，这是因为板340是用于管理光800在不同的系统100组件之间的流动的优秀工具，如图2b中所说明。
D.传感器/跟踪组合件
图2b说明包含跟踪组合件500(其还可被称为传感器组合件500)的系统100的实例。可使用传感器组合件500捕获有关用户90、用户与图像880的交互、及/或用户90及系统100在物理上存在于其中的外部环境的信息。
如图2f中所说明，传感器组合件500可包含传感器510，其通常为摄像机(例如用于捕获涉及观察者96的眼睛运动的眼睛跟踪属性530的红外摄像机)。用于支持红外摄像机的功能性的灯520(例如，红外光源)及多种不同支持组件150。在包含跟踪组合件500的系统100的许多实施例中，跟踪组合件500将利用投射组合件400的组件(例如，与部分透明板340串联操作的曲面镜420的配置)。可使用此类配置捕获观察者96的眼睛92的红外图像，同时将图像880递送到观察者96的眼睛92。
传感器组合件500还可包含希望从操作环境80捕获视觉图像、视频、声音、运动、位置及其它信息的传感器510。
E.增强组合件
增强组合件600可允许来自外部环境80的自然光通过系统100中的能够被打开或关闭的窗组件620(窗组件620可包含快门组件610)。
F.支持组件
光800可为难以管理的资源。光800快速地移动且不能以可约束多数输入或原材料的相同方式被约束。图2j是说明一些支持组件150(其中许多为常规光学组件)的实例的层级图。任何显示器技术应用将涉及常规光学组件(例如镜141(其包含分色镜152)、透镜160、准直器170及板180)。类似地，任何通电装置需要电源191，且能够显示图像880的装置有可能具有处理器190。
III.VRD护目镜实施例
可相对于多种多样的不同显示器技术140(其包含DLP系统141、LCD系统142及LCOS系统143)而实施系统100。各种图式聚焦于DLP系统141上，这是因为据信，板340作为TIR棱镜311及RTIR棱镜312的替代尤其有用。
图3a是说明VRD护目镜设备116的实例的透视图。两个VRD目镜418用于直接将图像880投射到用户90的眼睛上。
图3b是说明配戴于用户90的头部94上的VRD护目镜设备116的实例的侧视图。用户90的眼睛由设备116自身阻挡，其中设备116处于将图像880投射在用户90的眼睛92上的位置中。
图3c是说明用于左眼92的VRD护目镜设备116的实例的组件图。图3c的镜像将涉及右眼92。
3LED光源213产生光，所述光穿过将光800引导到镜151的聚光透镜160，镜151在光800进入到由板340及DMD 324组成的成像组合件300之前将光800反射到成形透镜160。来自成像组合件300的临时图像850穿过将临时图像850聚焦成用户90可通过目镜416观察到的最终图像880的另一透镜160。
IV.替代实施例
没有专利申请案可以以文字形式或在图式中清楚地揭示本发明的所有潜在实施例。隐含已知等效物的变化。根据专利法规的规定，在某些优选实施例中解释及说明系统100、方法900及设备110(统称为“系统”100)的操作的原理、功能及模式。然而，必须应理解，可在不背离其精神及范围的情况下以不同于明确解释及说明的其它方式实践发明性系统100。
应理解上文及下文提供的系统100的描述包含本文所描述的所有新颖元件及元件的非明显替代组合，且可在本申请案或在后的申请案中提出对这些元件的任何新颖非明显组合的主张。此外，前述实施例为说明性的，且无单个特征或元件对在本申请案或在后的申请案中所主张的所有可能组合是必要的。
系统100表示优于现有技术显示器技术的实质改进。正如存在广泛范围的现有技术显示器技术，可以广泛范围的不同方式类似地实施系统100。可在多种不同尺度下使用板340来代替棱镜340引导光800的新方法，从而在沉浸及增强背景两者及单向(无来自用户90的传感器反馈)及双向(有来自用户90的传感器反馈)实施例两者中利用多种不同显示器技术。
A.尺度的变化
可以多种多样的不同尺度实施显示器装置。EverBanks Field(杰克逊维尔美洲虎(Jacksonville Jaguars)的主场)处的巨大记分板为60英尺高、362英尺长且由35,500,000个LED灯泡组成的显示器系统。记分板希望同时由成千上万个人同时看到。在光谱的另一端处，由Avegant公司制造的GLYPHTM护目镜为被配戴于用户的头部上且将视觉图像直接投射于单个观察者的眼睛中的装置。位于连续体的那些边缘之间是多种多样的不同显示器系统。
系统100使用具有减小的相干性的增强的光向用户90显示视觉图像808。可以多种多样的不同尺度潜在地实施系统100。
图4a是说明涉及大体上显示器系统(且特定来说是系统100)的实施的尺度的各种类别及子类别的层级图。如图4a中所说明，系统100可被实施为大系统101或个人系统103。
1.大系统
大系统101希望同时由一个以上用户90使用。大系统101的实例包含电影院投影机、酒吧、餐馆或家庭中的大屏幕TV或其它类似显示器。大系统101包含巨型系统102(例如，体育场记分板102a、时代广场显示器102b或其它或较大的室外显示器(例如高速公路边的广告牌))的子类别。
2.个人系统
个人系统103是经设计以由单个用户90看到的系统100的实施例。个人系统103的实例包含台式监测器103a、便携式TV 103b、膝上型监测器103c及其它类似装置。个人系统103的类别还包含近眼系统104的子类别。
a.近眼系统
近眼系统104是个人系统103的子类别，其中用户90的眼睛在显示器的约12英寸内。近眼系统104包含平板计算机104a、智能电话104b及目镜应用104c(例如摄像机、显微镜及其它类似装置)。近眼系统104的子类别包含护目镜系统105的子类别。
b.护目镜系统
护目镜系统105是近眼系统104的子类别，其中显示视觉图像200的系统100的部分实际上被配戴于用户90的头部94上。此类系统105的实例包含虚拟现实护目镜、谷歌眼镜及其它常规的头戴式显示器105a。护目镜系统105的类别包含VRD护目镜系统106的子类别。
c.VRD护目镜系统
VRD护目镜系统106是护目镜系统105的实施方案，其中视觉图像200被直接投射在用户的眼睛上。在2012年2月6日申请的标题为“图像产生系统及图像产生方法(IMAGEGENERATION SYSTEMS AND IMAGE GENERATING METHODS)”(美国序列号13/367,261)的公开专利申请案中揭示将图像直接投射在观察者的眼睛上的技术，所述申请案的内容特此以引用方式并入。
3.集成设备
媒体组件随时间推移趋向于被划分及商品化。可设想其中照明组合件120仅临时地被连接到特定成像组合件160的显示器装置。然而，在多数实施例中，系统100的照明组合件120及成像组合件160将永久地(至少从用户90的实际观点来看)处于单个集成设备110中。图4b是说明设备110的不同类别及子类别的实例的层级图。图4b密切地反映图5a。潜在设备110的群体包含大设备111及个人设备113的类别。大设备111包含巨设备112的子类别。个人设备113的类别包含近眼设备的子类别，近眼设备114的子类别包含护目镜设备115的子类别。VRD护目镜设备116包括实施虚拟视网膜显示器(即，其将视觉图像200直接投射到用户90的眼睛中)的护目镜设备115的类别。
图4c是说明以配戴于用户90的头部94上的集成VRD护目镜设备116的形式体现的VRD护目镜系统106的透视图的实例的图式。相对于元件92使用虚线，这是因为在说明中用户90的眼睛92由设备116自身阻挡。
B.显示器技术的不同类别
现有技术包含多种不同显示器技术，其包含(但不限于)DLP(数字光处理)、LCD(液晶显示器)及LCOS(硅基液晶)。图4d是说明基于底层显示器技术(其中可实施显示器实施系统200)的系统100的不同类别的层级图。系统100希望用作DLP系统141，但可潜在地被用作LCOS系统143或甚至是LCD系统142，尽管实施手段将明显不同且可能不存在实施的原因。也可以显示器技术的其它类别及子类别实施系统100。
C.沉浸对增强
图4e是说明基于沉浸与增强之间的区别被组织成类别的系统100的层级的层级图。系统100的一些实施例可具有多种不同的操作模式120。沉浸模式121具有将外部世界阻挡在外使得用户90仅专注于系统100向用户90显示的内容的功能。相比之下，扩增模式122希望显示叠加于用户90的物理环境上的视觉图像200。系统100的沉浸模式与扩增模式之间的区别在近眼系统104及护目镜系统105的背景中尤其相关。
系统100的一些实施例可经配置而在由用户90决定情况下以沉浸模式或扩增模式操作。然而系统100的其它实施例仅可具有单个操作模式120。
D.仅显示对显示/检测/跟踪/监测
系统100的一些实施例将经配置以仅用于光学信息的单向传输。其它实施例可规定从用户90捕获信息作为视觉图像880且使媒体体验的潜在其它方面可由用户90得到。图4f是反映单向系统124(非感测操作模式124)及双向系统123(感测操作模式123)的类别的层级图。双向系统123可包含(例如)视网膜扫描及监测的功能性。可识别用户90，可潜在地跟踪用户90的眼睛92的焦点，且可提供其它类似功能性。在单向系统124中，不存在捕获有关用户90的信息或来自用户90的信息的传感器或传感器阵列。
E.媒体播放器-集成对单独
显示器装置有时与媒体播放器集成。在其它实例中，媒体播放器与显示器装置完全分离。通过实例，在单个集成装置中，膝上型计算机可包含：屏幕，其用于显示电影；扬声器，其用于投射伴随视频图像的声音；DVD或蓝光播放器，其用于从光盘播放源媒体。此类装置还能够进行串流传输。
图4g是说明基于系统100是否与媒体播放器集成的系统100的多种不同类别的层级图。集成媒体播放器系统107包含实际上播放媒体内容以及显示图像880的能力。非集成媒体播放器系统108必须与媒体播放器进行通信以便播放媒体内容。
F.用户-观察者对操作者
图4h是说明用户90可扮演的不同角色的实例的层级图。观察者96可看见图像880但不能另外控制系统100的功能性。操作者98可控制系统100的操作，但不能看见图像880。在电影院中，观察者96为电影院的顾客，且操作者98为电影院的雇员。
G.媒体内容的属性
如图4i中所说明，媒体内容840可包含多种多样的不同类型的属性。用于显示图像880的系统100是播放具有视觉属性841的媒体内容840的系统100。然而，媒体内容840的许多实例还将包含听觉属性842或甚至是触觉属性。在某些背景中，存在用于传达嗅觉属性844的一些新技术，且传输味觉属性845的能力在某些背景中也变成媒体体验的部分只是时间问题。
如图4j中所说明，一些图像880为较大视频890背景内容的部分。在其它背景中，图像880可为独立的静止帧882。
VI.术语表/定义
表1陈述使元件符号、元件名称及元件定义/描述相关的图表。

Claims (20)

1.一种用于向观察者(96)显示由多种光(800)组成的图像(880)的系统(100)，所述系统(100)包括：
照明组合件(200)，其用于产生多种光(800)；及
成像组合件(300)，其用于从所述多种光(800)产生所述图像(880)，所述成像组合件(300)包含：
DMD(324)，其用于将所述光(800)调制成所述图像(880)；及
板(340)，其用于将所述光(800)从所述照明组合件(200)引导到所述DMD(324)及用于将所述光(800)从所述DMD(324)引导朝向显示器(410)。
2.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述板(340)包含孔隙(350)。
3.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述板(340)包含塑料膜(344)。
4.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述板(340)包含塑料膜(344)，其中所述塑料膜(344)为在形成所述图像(880)中修改所述光(800)的经调制膜(345)，且其中所述经调制膜(345)产生所要的光学效应(860)。
5.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述板(340)由多个膜(344)组成，且其中所述板(340)并非由玻璃(342)组成。
6.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述板(340)包含提供动态孔隙(352)的多个经调制膜(345)。
7.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述系统(100)为包含目镜(416)的护目镜设备(115)，且其中所述目镜(416)包含所述显示器(410)。
8.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述板(340)包含具有可调整的衍射梯度(364)的塑料膜(344)。
9.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述板(340)包含玻璃(342)及塑料膜(344)。
10.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述板(340)具有涉及全光谱(802)的反射性(371)。
11.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述板(340)具有对于局部光谱(805)特定的反射性(371)。
12.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述板(340)提供所述光(800)的偏振(373)。
13.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述板(340)为微透镜阵列(380)。
14.根据权利要求1所述的系统(100)，其中所述板(340)为可折叠板(390)，其用于在不使用时折叠成体积更小的空间。
15.一种用于向观察者(96)显示由多种光(800)组成的图像(880)的系统(100)，所述系统(100)包括：
照明组合件(200)，其用于将所述多种光(800)供应到成像组合件(300)，其中所述照明组合件(200)包含光源(210)；
所述成像组合件(300)，其用于将所述光(800)调制成临时图像(850)，所述成像组合件(300)包含：
DMD(324)，其用于将所述光(800)调制成所述临时图像(850)；及
板(340)，其用于将所述光(800)从所述照明组合件(200)引导到所述DMD(324)及用于将所述光(800)从所述DMD(324)朝向投射组合件(400)引导；及
所述投射组合件(400)，其用于将来自所述临时图像(850)的所述图像(880)显示于显示器(410)上。
16.根据权利要求15所述的系统(100)，其中所述系统(100)为VRD护目镜设备(116)，且其中所述显示器(410)为用于所述VRD护目镜设备(116)的目镜(416)的部分。
17.根据权利要求15所述的系统(100)，其中所述板(430)包含玻璃(342)及多个塑料膜(344)，所述多个塑料膜(344)包含所述玻璃(342)的第一侧上的第一塑料膜(344)及所述玻璃(342)的第二侧上的第二塑料膜(344)。
18.根据权利要求15所述的系统(100)，其中所述板(340)包含孔隙(350)及塑料膜(344)，其中所述塑料膜(344)为修改所述光(800)的经调制膜(345)，且其中所述经调制膜(345)产生所要的光学效应(860)。
19.根据权利要求15所述的系统(100)，其中所述板(340)包含多个经调制膜(345)，其提供动态孔隙(352)，且其中所述板(340)包含具有可调整的衍射梯度(364)的塑料膜(344)。
20.一种用于通过使用板(430)向观察者(96)显示由光(800)组成的图像(880)的方法(900)，所述方法(900)包括：
产生(910)所述多种光(800)，其中由光源(210)执行所述光(800)的所述产生(910)；
将所述光(800)反射(922)到DMD(324)，其中由板(340)执行所述光(800)的所述反射(922)；
将所述多种光(800)调制(924)成临时图像(850)，其中由DMD(324)执行所述光(800)的所述调制(924)；及
朝向显示器(410)发射(926)所述临时图像(850)中的所述光(800)，其中由所述板(340)执行所述发射(926)。
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