CN111819843A - 用于向用户显示信息的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于向用户显示信息的系统，所述系统包含：发射装置(12、13)，其被布置用于发射光，以便向用户(18)显示信息，该发射装置(12、13)适于以脉冲方式发射光，以使得光的强度在高值与低值之间变化；选择性观看装置(16)，其包含面板，该面板适于使得用户可通过该面板观看由该发射装置所发射的光(11’)，以便视觉性感知所显示的信息，该面板具有可在高透明度状态与低透明度状态之间变化的可变透明度，该系统适于使该发射装置(12、13)与该选择性观看装置(16)同步，以使得以高强度值发射光的该发射装置的状态与高透明度的该选择性观看装置的面板的状态在时间上重叠，该发射装置适于使得光以小于或等于1/10的工作周期采用脉冲方式来发射，其中该选择性观看装置的面板适于以基本上相同的工作周期操作。

Description

用于向用户显示信息的系统
技术领域
本发明涉及用于选择性观看及显示图像的系统。
背景技术
在明亮环境中使用例如膝上型计算机屏幕或现代智能型手机是常见的事，例如像白天在户外时使用，但装置的亮度通常不适合阅读所显示的内容。简而言之，与屏幕的亮度相比，周围光太亮而无法允许良好的对比度。当然，这可通过移动到室内环境，或一般而言，移动到较不亮的环境来补救。然而，这样做可能不切实际。再者，若必须这样做，会使装置的易用性降低。
即使在室内，对于立于强光场景前面的屏幕，例如，当该屏幕被放置在得以在明亮的夏日往外看的窗户前面时，仍可能使对比度降低。在这种状况中，观看者在观看屏幕时，可感觉到对比度差，因为周围光强度太高而不能舒适地看到屏幕所显示的内容。
类似地，例如，如果来自周围环境的强光是反射自屏幕并掩蔽所显示的信息，则由于屏幕本身的反射，也可能使对比度降低。
(顺便提一句)有关于此问题的一份文件是US2012/0194657A1，其中一种影响对比度的现象在如下段落中予以解释：
快门镜片的共同目的是要能够从2D显示感受到3D视觉。为此目的，一对快门镜片包含两个反同步化个别快门镜片组件，被配置用以采用交替方式将光透射至左眼及右眼，使得两个交错视频信号被去交错，一个是针对左眼去交错，而另一个则针对右眼去交错，意味着受到正确闸控而选通至左眼及右眼。简而言之，各快门镜片开启，使得其后面的眼睛(左或右)曝露至正确图像，而当显示不正确图像时则闭合。
通常，发射屏幕及此类快门镜片之间的稳健同步化是在左图像与右图像之间切换时，通过利用短黑暗间隙来促进。
这些发光间隙具有多种用途，包括抑制在作为视频屏幕某部分的LCD晶体在两个连续图像之间重新取向时可能引入的伪影。对于快门镜片与视频屏幕的同步化，这些黑暗间隙可能有益处，因为可将这些黑暗间隙用于确保快门开启时间长到足以每个预期的图像帧透射大部分光，同时不承担对属于之前或后续图像的光进行透射的风险。在快门镜片从开启到关闭(或反之亦然)的切换时间如整个观看期的显著部分一般长的状况中，在屏幕黑暗期间内切换快门镜片尤其有益处。
此类3D视频快门镜片的典型操作特性是视频屏幕的120Hz发射率，即每个快门镜片组件60Hz，其相当于持续16.66ms的整个周期，而通常开启和闭合时间可以合计为每个整周期数毫秒。
尽管容易看出视频屏幕所发射的图像帧之间的短暂黑暗期使得以慢速反应快门镜片进行的闸控更加稳健，但是与准确同步化组合意味着在整个完全观看期的显著部分中，并无单快门镜片开启。周围光明显减少是副作用。
US2012/0194657A1解释这种现象在某些低光环境中会导致问题，其中用户导航方面可能会有问题，并且用户不再可看到可能位于半暗家庭环境中的障碍物。
US2012/0194657A1提出通过将快门镜片的开启时间延长超过显示器的发射时间来抵消这种使周围光降低的效应，意味着进入屏幕黑暗期。相比于更旧的精确同步化方案，这种较新方案使周围光的强度增加，因为此时周围光的受闸控时间比要感知的图像更长。
本申请的发明人已明白，先前报告的关于周围光在低光强度下减少的问题可能在更明亮的环境中转变成优点。这在识别及规定关键参数远远超过其一般所用范围、以及采用一致方式改变所述参数时变为可能。
本申请的发明人已明白，现有技术装置也具有非必要的大能量消耗，这种大能量消耗一般归因于光发射装置。以移动装置(移动电话、膝上型计算机、平板计算机)来说明，这可能导致电池寿命缩短及电池必须频繁再充电。同样地，任何光发射装置(包括静置屏幕)的非必要功率消耗可能增加多余热量产生，这可能需要使用硬件密集散热器，这些硬件密集散热器与高电流兼容电源一起可增大装置的形状因子。
然而，本申请的发明人还发现现有技术有其他问题。特别地，发明人发现那些装置导致不良的图像对比度。
发明内容
本发明涉及至少减轻那些问题中的至少一些问题。
本发明由权利要求1限定。优选实施方案在从属权利要求中限定。
根据权利要求1，一种用于显示信息的系统包含：被布置以用于发射光以便向用户显示信息的发射装置。此发射装置例如，可以是计算机屏幕。发射装置也可以是用于例如家庭影院或公共放映环境中的投影装置。
该发射装置适于以脉冲方式发射光，以使得该光的强度在高值与低值之间变化。那些强度变化在感知光中导致亮度变化。通过以脉冲方式发射光意味着光是采用典型重复方式，在某些时段以更高强度值发射，并且在那些时段之间以更低强度发射。选择高强度脉冲的重复率，其高到足以避免闪烁(重复率通常高于50Hz)。
用于显示信息的系统还包含选择性观看装置，所述选择性观看装置包含面板。此选择性观看装置例如，可以是由用户佩戴的眼镜，然后那些眼镜的镜片将形成面板。该面板适于使得用户可通过该面板观看由该发射装置所发射的光，以便视觉性感知所显示的信息。该面板具有可在高透明度状态与低透明度状态之间变化的可变透明度。通过高透明度和低透明度，我们想表达的是，在低透明度状态中，可见光大部分遭受阻挡，并且其穿过面板的透射在高透明度状态中大幅提升。与低透明度相比，高透明度状态是指光透射至少高50倍、优选为高至少500倍的状态。
在本发明的实际实施方案中，其中该面板包含LCD快门镜片，时间相依性透射功能(time-dependent transmission function)与完美顶帽功能(perfect top hatfunction)可能出现偏差，以使得边界的界定较不清晰。
该系统适于使该发射装置与该选择性观看装置同步，以使得发射装置以高强度值发射光的状态与高透明度的选择性观看装置的面板的状态在时间上重叠。重叠意味着其至少同时(即在同一时间)出现在其高透明度值/高强度值的某些部分。如此一来，得以确保每当发射装置以高强度值发射光时，选择性观看装置也处于高透明度，从而使观看者能够观看所发射的光。这样允许选择性地观看由发射装置所发射的光，同时消隐或至少抑制可能在其余时间内存在于周围环境中的光。
该发射装置适于使得该光是以小于或等于1/10的工作周期采用周期性重复脉冲方式来发射，其中该选择性观看装置的该面板适于以基本上与该发射装置相同的工作周期操作。该工作周期意指为以高强度值发射光的时间范围与完全发射时段的比率，该完全发射时段通常是脉冲重复频率的倒数。
一般而言，这些峰值的强度会略微波动，也就是说，一者将不具有描述高强度发射的完美顶帽功能。因此，工作周期是指为所发射光的强度不比特定重复周期内由该装置所发射的峰值强度的90％更小的那些时段之间的比率除以那些高强度峰值的完全重复周期。光强度处于低强度值的时段通过强度小于该周期内高强度峰值的50％来限定。
尽管优选实施方式使用屏幕的二进制开启与关闭状态，屏幕的二进制开启与关闭状态分别临时匹配快门镜片的二进制开启与闭合状态，但是，此方案的变体也可能导致对比度某种程度降低。重要的是，给定时段内所发射的所有光的显著部分在整周期的一个或多个短子周期内被发射与门控。作为特性，相比于为了3D视觉应用而操作的快门镜片，屏幕的时间相依性发射信号将具有强烈增大的标准偏差。
现有技术解决方案暗指周围光据以受到眼镜选择性抑制的基本方案，该基本方案使得从视频屏幕发射的光以更高对比度予以感知，与现有技术解决方案相比，本申请所要求保护的解决方案提供更高对比度及/或更低能量消耗、及/或对正在使用的光的波长范围施加较少限制条件。这些策略的所提出实施方案包括光学组件和滤光器，所述滤光器适于选择性地透射某些发光视频屏幕的频率特性。具体而言，现有技术解决方案首先基于由此类视频屏幕所发射的某些窄频率范围(波长范围)的光的选择性闸控来建议周围光的排斥。再者，这些解决方案提出使用以相同频率操作并与时间调变视频屏幕同步的视频快门镜片可改善其对比度，即使快门镜片以比所发射光波的振荡频率更低的许多幅度等级的频率(一般为50Hz至240Hz)操作也是如此。主观地，当佩戴常见的快门镜片时，可在相对更高强度下观看那些图像，尤其是当镜片与发射视频屏幕同步时。
在问题上及逻辑上与通过电磁频率(波长)进行选择性光闸控的说明一致，现有技术装置将这种周围光减少现象意指为一种使发射屏幕与快门镜片之间的频率特性匹配的方法。如此一来，其不仅特别注意精确重复频率的匹配，还特别注意可能的时间偏移。根据现有技术解决方案，可能偏移可通过据以使快门镜片与屏幕的发射时间同步的方案来达到最小，可降低周围光减少的效应。由于在一些现有技术装置背景下，用途主要不是3D视觉，因此所提出的现有技术装置使用所述快门镜片同时开启的方案。然而，每个镜片的开启时间仍然与3D快门镜片的单开启时间维持相当，因此并未显著更改或增强周围光仅适度衰减的效应。
尽管在一些环境中可能有益处，或者与波长所进行的闸控结合，现有技术装置不允许单独基于快门镜片闸控使强烈周围太阳光的选择性衰减适当强烈。
这意味着，现有技术装置仅能够将周围光减少到US 2012/0194657A1中所述的相同范围，其将这种现象描述为较低光条件下可能发生的问题。特别地，现有技术装置并未系统性地解决强烈太阳光(发光度最可能超出100.000勒克斯)可比典型膝上型计算机屏幕亮数百倍的问题，该典型膝上型计算机屏幕通常发射比500lx更小的亮度。
通过颠倒现有技术(US 2012/0194657A1)用于使眼睛所感知的周围光增强的方案，也不能实现将对比度增强优化到视频屏幕在强烈的阳光照射环境中具有令人满意对比度的程度的问题。根据此类推理，可尝试使用比屏幕发射时间更短的快门开启时间。然而，这将导致如同利用与发射时间精确同步的快门镜片所感知者的对比度，而且将不会获得进一步对比度增强。
本申请的发明人已发现，所要求保护的系统在一些实施方案中产生比现有技术系统好非常多的对比度。特别地，本申请的发明人意识到具有短暂工作周期的重要性，现有技术先前并未落实、规定及提到这一点。再者，如果在那些发射光的周期内，该光是相比于“正常”装置以更高强度发射，则有所帮助。因此，在那些周期内，发射的光相比之下“更亮”，并且更能让观察者看见。再者，由于仅在一些时间才发射光，因此可降低能量消耗。凭借新的且要求保护的解决方案，在US 2012/0194657A1中报告为缺点之处在定性及定量方面都有所改进和延伸，使得该缺点转变成优点。
本发明依赖于更改现有技术解决方案未提及且/或未规定的参数的方案。
现有技术解决方案与通过匹配电磁振荡频率进行的对比度优化一致，是将通过同步方案进行的频率及偏移最小化集中规定为重要参数。
一个重要参数在波长匹配域中没有模拟，因此对于通过使用快门镜片进行的有效对比度优化，可能未将该参数识别为具有高相关性。这是指定一个周期的开启时间比的工作周期。
此工作周期一般为40％左右，将该工作周期降低至低于10％、优选为低于0.5％的值是实现此处报告的本发明的第一步。单独进行此修改能够将使光源发光的显示器的能量成本降低大约4到100倍，在一些情境中，相比于现有技术，此修改可将此能量消耗降低500倍。
第二参数的优化有利于能够在强烈阳光下使用视频屏幕，该第二参数用于在发射脉冲/闪光持续时间内强烈地增大屏幕的强度。尽管普通计算机屏幕通常以500lx或更低的最大强度发射光，但是本申请的发明人发现使用强度高100(优选为500)倍的光源是非常有益的。
当一起采取正确选择工作周期(在现有技术装置中不被依赖的参数)、及使用高强度脉冲(在现有技术装置中也不被依赖)时，允许在强烈阳光环境中观看视频屏幕，而不会引入更高能量消耗的成本。
现有技术装置未聚焦于这两个参数(工作周期、脉冲强度)。因此，现有技术方案仅将快门闸控周围光减少再现到一样小的程度，之前US2012/0194657A1已经有这方面的报告。特别地，现有技术装置不允许在强烈阳光照射环境中观看高对比放映视频屏幕。
通过本发明实现的另一优点是可使系统的光发射装置尺寸缩小。具体而言，作为LED式光发射装置某部分的散热器可缩减尺寸，原因在于时间平均强度及能量消耗可以被降低。一般而言，当以高强度产生光时，发热会是主要考虑。这会对光源本身、电子器件以及系统的光学组件造成问题。再者，当佩戴头戴式装置时，过度发热会造成用户感到不适，并且甚至受伤。由于本文中所述的本发明消耗的能量较少，因此也可以减少发热。在本发明的某些实施方案中，这可允许系统缩小尺寸，特别是针对电池的实体尺寸、热管理硬件、以及光源缩小尺寸。
在本发明的优选变体中，发射装置的工作周期优选为小于或等于1/20，更优选为小于或等于1/100，以及甚至更优选为小于或等于1/250。此类工作周期使观看体验得到更进一步的改善。
在另一优选变体中，具有高透明度的选择性观看装置的状态落在发射装置以高强度发射光的时段内。也就是说，高透明度的状态与发射装置的高强度时段完全重叠。这确保观看特别有效率，因为仅在发射装置以高强度发射光时才观看该发射装置。因此，周围环境的光所造成的影响得以进一步降低。
替代地或另外，优选地，以高强度发射光的该发射装置的状态落在该选择性观看装置具有高透明度的时段内。这意味着发射装置的高强度状态与选择性观看装置具有高透明度的时段重叠，以使得发射装置的高强度的状态不会延伸到那些高透明度时间之外。这意味着由发射装置所发射的光以特别有效率的方式使用，因为当选择性观看装置具有低透明度时并不发射该光(当接着将不太容易观测到该光时)。
在另一优选实施方案中，优选地，以高强度发射光的该发射装置的状态与选择性观看装置具有高透明度的时段基本相符。也就是说，那些状态基本上遵循相同时间型样。将其基本相符意味着优选地，不超过5％的相应高强度状态/高透明度状态是在发射装置/选择性观看装置的相应其他状态之外，并且尤其未在透射功能低于50％最大透射的时间内被发射。这结合了前面提到的优点。
在本发明的一个优选变体中，发射装置包含适合作为计算机屏幕或在移动电话、膝上型计算机、平板计算机中使用的屏幕，该屏幕位于数字相机或电视机上，该屏幕适于以高强度值及采用具有大于500勒克斯的峰值照度的脉冲方式发射光，该峰值照度优选为大于2000勒克斯，甚至更优选为大于5000勒克斯，又更优选为大于30000勒克斯，甚至更优选为大于100000勒克斯，以及最优选为大于500000勒克斯。此照度确保由发射装置发射的光可与周围环境的光、特别是太阳光“竞争”，周围环境的光本身可负责高达100.000勒克斯或更高的周围光水平。
本发明的另一优选变体在于发射装置适于将信息投射到周围环境上。与本发明的先前所述变体相比，其中发射装置包含屏幕，在具有发射装置(被布置用于将信息投射到周围环境上)的系统中，投影机产生要由观看者在些其他、通常为非发光物体(例如：以电影院来说明，面墙或一块帆布)上观看的图像。此非发光物体上形成要观看的图像。
相比之下，以屏幕来说明，诸如前述，屏幕发射光并自身形成图像。本申请的发明人已明白，投影机连同选择性观看装置允许在现实生活情况中将光投射到周围环境上。这例如，可采取有标注实境系统的形式，其中投影装置将信息投射到周围环境上，站在附近不具有选择性观看装置的人可能看不见该信息。例如，这可采取导航系统的形式，其中例如，箭头被投射到路面上以向人显示其应该走向何处。多亏选择性观看装置，佩戴该选择性观看装置的人会比旁观者更容易看见此箭头，从而避免干扰该旁观者。
在那种背景中，一种变体在于该系统是头戴式激光投影机，其中发射装置是具有大于1μW的时间平均光学输出功率(time-averaged optical output power)的激光光源，该时间平均光学输出功率优选为小于10μW，更优选为小于3mW，甚至更优选为小于1mW，以及最优选为小于100μW。此类激光投影机确保感知的强度或亮度足够在阳光下用于观看，至少足够在使用该系统投射到人之紧接周围环境时用于观看。再者，此类降低的时间平均激光发射功率可减轻对旁观者造成的激光危险，并因此符合激光安全要求。激光是以脉冲率(具有通常高于20Hz的频率)发射的，以使得峰值激光强度超出时间平均激光功率(time-averaged laser power)高于10倍，优选为高于50倍，最优选为高于250倍。这确保辐射在激光安全规范下可能对旁观者没有危险，同时允许良好地观看对比度。
另一变体在于该系统为头戴式LED投影机，其中发射装置是具有大于1μW且小于5W的时间平均光学输出功率的LED光源，该时间平均光学输出功率优选为小于250mW，更优选为小于10mW，以及最优选为小于250μW。
同样在这里，LED灯是以脉冲方式(具有通常高于20Hz的频率)发射的，以使得峰值强度超出时间平均发射强度高于10倍，优选为高于50倍，最优选为高于250倍。再有，本发明允许投影机所发射的光与周围光竞争，同时也避免干扰旁观者，而且还避免对重量级电池的需求，及/或避免过度发热。大电池将导致长时间不需要再充电，并且还允许高峰值电流。因此，本发明的这项实施方案提供方便使用、紧凑且非侵入式有标注实境系统的基础。
以投影系统来说明，可细分各图像帧(frame)，使得各图像帧系分成基本色的多个连续图像，即红色、蓝色及绿色帧。在这种状况中，面板作为本发明的部分，每个显示的子帧都可以透射光。在一个优选实施方案中，这些子帧是以时间重叠、或接近重叠的方式发射，使得不需要将面板切换到属于一个且相同图像帧的个别子帧之间的非透射状态。
另一变体在于该系统被布置成用于保护剧院环境中的视频。借此，意味着该系统被布置成用于保护例如家庭影院环境的墙壁上的视频。然而，也设想此投影系统可在公共放映环境中、例如用于可能经常在夏季举行的露天电影放映。显然此类系统的规模远大于前述头戴式系统。在那种状况中，发射装置被布置来发射具有大于10.000lm的峰值光通量的光，该峰值光通量优选为大于5000lm，更优选为大于100000lm，以及最优选为大于500000lm。再有，这确保该系统可与周围光竞争，尤其是与阳光竞争。此类系统由于较好的可用性，也可在白天使用，因此帮助很大。例如，如果露天电影院的营运商能够在白天营运其电影院，那么相较于营运商受到约束而仅在黑暗时段才放映电影，一天有可能放映多达数次电影。得以证实，这使得有可能更有效率地营运露天电影院。
值得注意的是，投影系统以前曾受热约束限制，而本发明可以导致热量产生降低，因此当以如本发明所规定的特别短工作周期起脉冲动作时，可能够以更高最大强度操作。因为在些状况中，增加的峰值强度将不会完全补偿时间平均强度上减小的工作周期效应，所以通过本发明与选择性观看装置组合，仍可导致降低能量消耗，同时还增加对比度。
进一步优选的是，该选择性观看装置具有眼镜形式，且该面板是该眼镜的一个或多个镜片。此类系统由于可供佩戴者轻松佩戴，所以特别方便使用。
在一些背景下，同样优选的是将形式为投影装置的发射装置并入或附接至眼镜。这允许有标注实境装置特别方便使用。再者，鉴于光源的总发射光强度相对较低，与现有技术相比，前述投影装置可轻易地小型化，然后可并入眼镜，不会使整个系统变得太笨重而不能佩戴。
最后，可以优选的是，该系统被布置成使得该发射装置同步化于该选择性观看装置。也就是说，使用计算机系统中常用的主控/从属关系的语言，发射装置用作连至选择性观看装置的从属装置。这例如，可意味着具有或佩戴特定选择性观看装置的人能够使该人可潜在地与之互动的所有其他发射装置同步化于该人的选择性观看装置。这提升用户的舒适度。
还优选的是，该系统与外部提供时钟(externally provided clock)同步，该外部提供时钟优选为无线电时间信号。这允许数个此类系统共调运作，如果有人想要确保这类装置的所有用户都能感知相同信息，这可能带来好处。例如，这可用于选择性地向一组人(即佩戴对应眼镜的人)显示信息。
还优选的是，该系统被布置成使得所发射的光的峰值强度至少与发射装置的周围环境的强度一般高，并且优选为至少比该发射装置的周围环境的强度高3倍。这允许感知的图像对比度良好。
特别优选的是，该系统还包含亮度传感器，用于感测发射装置的周围环境的强度。这允许系统自动调整到周围环境中光的强度。
还优选的是，如果该发射装置是利用投影机的LED或激光光源，该投影机是移动电话、平板计算机、膝上型计算机或其他便携式电子装置的部分。此类装置将前述优点与通过此类移动装置所实现的优点结合。
附图说明
图1示意性展示了系统的一个实施方案的布置结构。
图2示意性展示了选择性观看装置的时序关系及发射装置的时序关系。
图3以毗接方式展示了使用正常视图并使用本发明的计算机屏幕的感知。
图3'给出使用本发明的屏幕的感知的另一实施例。
图4展示了所要求保护的系统的潜在应用。
图5展示了本发明的第二实施方案。
具体实施方式
图1示意性地展示了本发明的第一实施方案。提供光源12以便使LCD矩阵13发光。此光源12可以是计算机屏幕的背光。连接至光源12的是驱动器14b，该驱动器进而连接至函数产生器15。此函数产生器15连接至第二驱动器14a，该第二驱动器进而连接至快门镜片16。观察者18观看由发光11'的光源12所产生的图像，光11'通过LCD矩阵13。值得注意的是，周围光源10(例如：太阳)也存在并发射光11。
快门镜片16被布置用于在高透明度状态与低透明度状态之间周期性地变化，如图2所示。在这里，图2的b)展示光源12的强度随时间变化。与此强度变化同步的是快门镜片16，如图2的c)所示，其中“开启”标签意指为快门镜片具有高透明度，并且其中“闭合”标签意指为快门镜片具有低透明度。与此相比，由周围光源10所发射的光始终处于相同位准(比照图2的a))。通过仅在快门镜片16具有高透明度时才在那些时段内针对光源12所发射的光11'将快门镜片16选择性地开启，观察者18选择性地感知此光11'。由于人眼大致仅感知平均光强度，因此主要观测由光源12所发射的光，又因为光源所发射的光在那些以高强度发射光时的时段内相比于周围光至少是一般亮或甚至更亮。所以，即使在高周围强度的环境中，所感知图像对比度仍增加并足以实现屏幕的令人满意视觉。我们还注意到，将常用函数产生器15用于第一驱动器14b和第二驱动器14a使得快门镜片16与光源12的同步化更易于实现。我们还注意到，在图2的c)中，以Ton及Toff表示当快门镜片具有高透明度时的时段(Ton)及当其具有低透明度时的时段(Toff)。在此上下文中，可将工作周期定义为T Ton/(Ton+Toff)。Ton为50μs，并且Toff为0.00995s，导致为200的对比度增强。
图3展示了使用原型系统取得的结果。在左视图中，有人在家庭环境中看到本申请发明人的膝上型计算机的正常视图(即，未使用本发明的技术)。虽然可看到膝上型计算机的屏幕，但也可注意到对比度不是特别高。再者，很容易注意到周围光亮很多。该图像的右手边展示使用本发明的相同环境。值得注意的是，周围光以显著程度变暗，并且计算机屏幕上的对比度高很多。也就是说，通过选择性地“遮蔽”周围光并选择性地“闸控”膝上型计算机光，实现要在膝上型计算机屏幕上看到的图像的更高对比度。在此类状况中，屏幕可当作眼镜的“从属”使用。
图3'中也可看到本发明的效果，图3'展示了未使用本发明的屏幕的照片(照片50)及使用本发明的屏幕的照片(照片50')。从照片50可看出，在被观看的屏幕所处的房间内，键盘54和其他物体56的伪影(反射)很多。显然这些反射干扰桥梁52的感知，而桥梁52是要观看的物体。相比之下，照片50'展示了相同的桥梁52'，但是没有伪影54、56。实事上，从对应于那些伪影(附图标记56'、54')的位置可看出，在使用本发明的照片50'中看不见伪影。
图4展示了本发明的另一应用，即在有标注实境环境中的应用。图4的a)展示了足球比赛的典型图像。图4的b)展示了可应用本技术的相同足球比赛的有标注实境图像。在图4所示的情况中，仅选择性照亮一个球队(在目前状况中，穿着白色运动衫的球队)的运动员的视频投影机将被布置用于发射仅照亮那些运动员的光点。再者，系统还将以运动员编号标注那些光点，如图4的b)所示。那些光点及标注将使用脉冲光源来投射。在此类状况中，具体想要读取运动员旁边所投射信息的人接着可佩戴构成本发明的选择性观看装置的眼镜，所述选择性观看装置将与形成那些光点及标注的光同步。然而，鉴于那些光点在通过肉眼感知时不能与周围光竞争，未佩戴那些眼镜的人将感知不到那些光点。
图5展示了本发明的另一实施方案。在那种环境中，投影装置112被附接至眼镜框110。进一步提供有当作选择性观看装置使用的镜片116，其具有可改变的透明度。当作发射装置使用的投影装置112在目前状况中投射箭头122作为要在路面120(例如：导航系统的视觉刺激)上显示的一些信息的实施例。投影装置112采用先前针对光源12所述的相同方法以脉冲方式发射光，以便将箭头122投射到路面120上。具有可变透明度的镜片116被布置成与投影装置112所发射的光同步，以便允许佩戴者选择性地感知路面120上的箭头122。要在路面上显示的图像的重复频率可以是50Hz，并且各周期内投影机的开启时间为0.08ms，使得系统的工作周期为0.08ms/20ms＝0.004。所以，本发明得到的对比度增强是250倍。投影装置112除了整合到镜片116内以外，还可以是诸如移动电话、平板计算机、膝上型计算机等等的便携式电子装置的部分。

Claims (15)

1.一种用于向用户显示信息的系统，所述系统包含：
发射装置(12、112)，其被布置用于发射光，以便向用户显示信息，所述发射装置(12、112)适于以脉冲方式发射所述光，以使得所述光的强度在高值与低值之间变化，
选择性观看装置(16、116)，其包含面板，所述面板适于使得所述用户能够通过所述面板观看由所述发射装置(12、112)所发射的所述光，以便视觉性感知所显示的所述信息，所述面板具有能够在高透明度状态与低透明度状态之间变化的可变透明度，
所述系统适于使所述发射装置(12、112)与所述选择性观看装置(16、116)同步，以使得以高强度值发射光的所述发射装置(12、112)的状态与高透明度的所述选择性观看装置(16、116)的所述面板的状态在时间上重叠，
所述发射装置(12、112)适于使得所述光以小于或等于1/10的工作周期采用脉冲方式来发射，其中所述选择性观看装置(16、116)的所述面板适于以基本上相同的工作周期操作。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述发射装置(12、112)的所述工作周期小于或等于1/20，优选为小于或等于1/100，更优选为小于或等于1/250。
3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，具有高透明度的所述选择性观看装置(16、116)的状态落在所述发射装置以高强度发射光的时段内，或
其中，以高强度发射光的所述发射装置(12、112)的状态落在所述选择性观看装置具有高透明度的时段内，
其中，优选地，以高强度发射光的所述发射装置(12、112)的状态与所述选择性观看装置具有高透明度的时段基本相符。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述发射装置(12、112)包含适合作为计算机屏幕、在移动电话中、在膝上型计算机中、在平板计算机中、在数字相机上、在导航系统中和/或在电视机中使用的屏幕，其中所述屏幕适于以有利地大于500勒克斯的峰值照度采用脉冲方式发射所述光，所述峰值照度优选为大于2000勒克斯，甚至更优选为大于5000勒克斯，又更优选为大于30000勒克斯，甚至更优选为大于100000勒克斯，以及最优选为大于500000勒克斯。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述发射装置(112)适于将所述信息投射到周围环境，其中投影装置适于以脉冲方式发射所述光。
6.根据权利要求5所述的系统，所述系统为头戴式激光投影机，所述发射装置(112)是用于发射可见激光并且优选为具有大于1μW的时间平均光学输出功率的激光光源，所述时间平均光学输出功率优选为小于10mW，更优选为小于3mW，甚至更优选为小于1mW，以及最优选为小于100μW，峰值强度以高于10、优选为高于50、最优选为高于250的倍数超过时间平均激光功率。
7.根据权利要求5所述的系统，所述系统为头戴式LED投影机，所述发射装置(112)是优选为具有大于1μW的时间平均光学输出功率和小于5W的功率的LED光源，优选为小于250mW，更优选为小于10mW，以及最优选为小于250μW，峰值强度以高于10、优选为高于50、最优选为高于250的倍数超过时间平均光学功率。
8.根据权利要求5所述的系统，所述系统被布置成用于在家庭或剧院环境中投射视频，所述发射装置(112)优选地被布置成以大于10.000流明的峰值光通量发射光，所述峰值光通量优选为大于50.000流明，更优选为大于100.000流明，最优选为大于500.000流明。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述选择性观看装置(116)具有眼镜形式，且所述面板是所述眼镜的一个或多个镜片。
10.根据权利要求9所述的系统，当权利要求9从属于权利要求6和7时，其中，所述发射装置被并入或附接至所述眼镜。
11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，所述系统被布置成使得所述发射装置同步化于所述选择性观看装置。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的系统，其中，所述系统与外部提供时钟同步，所述外部提供时钟优选为无线电时间信号。
13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，所述系统被布置成使得所发射的所述光的峰值强度与所述发射装置的周围环境的强度相当，并且优选为至少比所述发射装置的周围环境的强度高3倍。
14.根据权利要求13所述的系统，其还包含至少一个亮度传感器，所述至少一个亮度传感器用于感测所述发射装置的周围环境的强度。
15.根据权利要求5所述的系统，其中，所述发射装置是利用投影机的LED或激光光源，所述投影机是移动电话、平板计算机、膝上型计算机或其他便携式电子装置的部分。
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