VISUALIZADOR REDUNDANTE DE EJE Z/VISUALIZADOR DE CAPAS MULTIPLES
CAMPO DE LA INVENCION La presente invención principalmente se refiere al campo de visualizadores de panel plano, particularmente como se implementan en sistemas donde la redundancia se desea y/o requiere para asegurar el funcionamiento continuo del visualizador a pesar de la falla de dispositivo potencial. La presente invención también se aplica a aplicaciones de seguridad de niveles múltiples directamente aprovechando un visualizador que exhibe diferentes niveles de clasificación dé nformación visualizada en cada ""pantalla (es decir, separación de hardware de diferentes nivel-es de seguridad) . La presente invención también se aplica a aplicaciones de formación de imagen de tres dimensiones (3D) donde la información de eje Z explí-cita se ve directamente vía la replicación de superposición sin recurrir a técnicas estereoscópicas, y aún a aplicaciones que requieren capacidad de "superposición de realidad". ANTECEDENTES DE LA INVENCION En varias aplicaciones técnicas ^misión critica, vuelo critico, espacio critico) donde un sistema visualizador debe exhibir un nivel mínimo de tolerancia de falla, los visualizadores de panel plano y sus contrapartes a base de CRT logran la redundancia por vía de instalación -dual tándem Ref.: 172043 adyacente. El área adicional sobre la superficie -de la consola que aloja el visualizador se distribuye rutinariamente para la instalación de visualizadores de respaldo y dispositivos de instrumentación. En muchas aplicaciones (por ejemplo, aviónica, despliegue de vehículos militares, etc.), tal "estado real" es difícil de conseguir, conduciendo a una consola congestionada con visualizadores primarios y secundarios que consumen área de superficie de consola preciada. La redundancia se ha logrado tradicionalmente distribuyendo el área adicional en la superficie X-Y de la consola. La extensión en la dirección X-Y es asignada por mandato debido a un factor que todos los dispositivos visualizadores tienen en común: son estructuras opacas. Debido a que son estructuras inherentemente opacas, no es posible aprovechar el eje Z en el desarrollo de soluciones de visualizadores redundantes. Por consiguiente, existe una necesidad en la técnica de un sistema visualizador que aproveche el eje Z en lugar de consumir más área en la superficie de consola X-Y, muchas ventajas significativas podrían resultar . BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Una primera ventaja de la presente invención donde el eje Z se aprovecha es que la redundancia lograda aprovechando el eje Z podría directamente liberar el área de-superficie en la consola de visualización. Una segunda ventaja es que los ahorros de espacio podrán fácilmente ser trasladados en visualizadores más fáciles de leer, grandes. Una tercera ventaja es que las trayectorias de cableado del sistema podrían ser más cortas y por consiguiente más confiables. Una cuarta ventaja es una ergonómica que es particularmente aparente en aviónica. Puesto que el visualizador de respaldo ocupa la misma ubicación exacta en la consola, el usuario no tiene que desviar su mirada fija a otra ubicación en la consola para adquirir información importante. _¦Toda la información se visualiza _ en el mismo lugar bajo-todas las condiciones. Si un visualizador de panel plano fuera transparente, podría ser pequeño en principio para obstruirse siendo apilado en ' el eje Z en pares, o conjuntos de tres, etc. Los visualizadores de panel plano conducentes a tal configuración deben exhibir cuatro propiedades: deben ser inherentemente transparentes, deben fallar en el "modo inactivo" para evitar la superposición indeseable, deben ser relativamente delgados a lo largo del eje Z, y deben cumplir los criterios de supervivencia para el ambiente particular que necesita implementación .redundante. (Por ejemplo, un ambiente que requiere redundancia probablemente es sometido a temperaturas extremas, militando contra el despliegue de la pantalla de -cristal líquido al principio. Algunos despliegues severos pueden requerir sobrevivir a un impulso electromagnético) . Entre las tecnologías de visualizadores actuales, virtualmente ninguna exhibe la. transparencia requerida. Por consiguiente, se ha hecho poco por explorar la posibilidad de lograr redundancia usando disposición de eje Z de los componentes de visualizador redundante. El problema ha permanecido no resuelto, aunque seguramente es tan urgente como nunca ha sido. La presente invención, llamada Visualizador -Redundante -de—Eje— Z/Visualizador -de Capas Múltiples, logra este objetivó evasivo" paira" "visualizadores que satisfacen estos cuatro criterios. Entre las tecnologías de visualizadores que efectivamente satisfacen estos criterios, por lo tanto conduciendo por si mismas a la implementación de un Visualizador Redundante de Eje Z/Visualizador de Capas-Múltiples, está el visualizador descrito en la Patente de los Estados Unidos No. 5,319,491, la cual se incorpora en la presente para referencia en su totalidad. El visualizador de la Patente de los Estados Unidos No. 5,319,491 (después llamada un "Visualizador TMOS") es ' un candidato adecuado conociólo para la configuración sistémica en un Visualizador Redundante dé Eje Z. Exhibe la transparencia necesaria, falla en el modo inactivo sin energía, y satisface los criterios de funcionamiento/arnbiental/supervivencia asociados con las aplicaciones que demandan tolerancia de falla a través de redundancia de dispositivo. La presente invención considera al Visualizador TMOS como un elemento modular en una construcción arquitectónica grande. Esta construcción, ampliamente concebida, involucra la disposición de dos o más Visualizadores TMOS en relación espaciada aparte entre si, la relación mantiene los planos de todos los Visualizadores TMOS constituyentes paralelos. Cuando los Visualizadores TMOS se —. usan—como —el—módulo o jetiyo-.-que ea. replicado, (como se recomienda) , el espacio intersticial entre los mismos es nominalmente mayor que la longitud de onda de la luz de frecuencia más baja que viaja en cada guia de onda del Visualizador TMOS para evitar la interferencia entre los visualizadores ocasionada por el acoplamiento evanescente. La • abertura intersticial no se puede llenar con material que porta un alto índice de refracción, puesto que los Visualizadores TMOS usan el principio de Reflexión Interna Total Frustrada para generar imágenes. La abertura se puede llenar con aire o material con un Indice de · refracción muy cercano a aquel exhibido por el aire (1.00 - 1.06). La presente invención puede incorporar visualizadores diferentes de Visualizadores TMOS que cumplen los criterios enunciados anteriormente; las limitaciones inherentes en estos candidatos alternos podrían influenciar directamente en la geometría de la construcción. A partir de este punto hacia delante, el término "módulo" será tomado para significar un Visualizador TMOS o un candidato alterno generalmente equivalente -que satisface los criterios de viabilidad claves tabulados en la presente. El término "construcción" se referirá a la composi-ción sistémica de dos o más módulos en relación espaciada aparte para asegurar los beneficios que resultan en tal composición. El visualizador primario en una construcción puede ser __el módulo más superior/más frontal, _ con los
- isualizadores de -respaldo siendo uno o más módulos situados abajo/detrás de este. En una modalidad, solamente el visualizador primario opera mientras que los visualizadores de respaldo permanecen inactivos. En el caso de falla del visualizador primario, los circuitos · apropiados ya sea detectan este hecho o se da parte a estos por la acción del operador, interrumpen la energía al . visualizador primario, activan el siguiente visualizador de respaldo y desvían las señales de vídeo al último. Si se obtiene más que redundancia, simple, la falla del visualizador secundario podría activar la activación de un visualizador terciario, etc., asegurando así la redundancia adicional cuando se requiera. La presente invención es independiente de cualquier tecnología de montaje específica para sujetar los módulos en la relación espaciada correcta en la construcción. Ampliamente cubre todas las implementaciones de redundancia de visualizador en las cuales las características sobresalientes descritas en la presente están en evidencia. 5 Bien pueden existir niveles de sofisticación en tales tecnologías de montaje que habilitan el fácil reemplazo de módulo dentro de la construcción. También pueden existir muchas variaciones en cómo desviar la información desde el visualizador primario averiado a un visualizador de respaldo
10 (desde un módulo a otro) . La presente invención describe una arquitectura de sobre-arqueamiento de la cual tales
_.- sofisticaciones-presentes y futuras deducen el significado y utilidad.- Para lograr la "separación de hardware" así llamada entre datos que portan diferentes niveles de
15 seguridad/clasificación, la misma disposición de módulo paralela se puede aplicar. En este ejemplo, los circuitos de excitación no se adaptan a redundancia sino- más bien mantienen los datos visualizados que portan un nivel de permiso de segµridad específico en un módulo ¦ específico
20 dentro de la "pila" de módulo. Los usuarios de..tales sistemas quiénes carecen de los permisos de seguridad apropiados no .recibirán la información restringida - al · módulo correspondiente puesto que el módulo se desactivará o de otra forma se volverá inmóvil . Solamente los · módulos en la pila
25 para la cual el usuario tiene permiso serán activados y permitidos para información de visualizador. Donde un número suficientemente grande de módulos comprende una pila, es factible emular los objetos de 3 dimensiones explícitos codificando la sección transversal proyectada de 2 dimensiones de estos objetos en los planos respectivos representados por los módulos . El nivel de granularidad de eje Z bajo este esquema de emulación será proporcional al número de módulos que comprenden la pila e inversamente proporcional al espaciado inter-módulo . La aplicación de la redundancia a las aplicaciones de "superposición .de .. realidad" (por ejemplo, visualizadores de -visión- -pasante -montados - en casco) - también- -es -f-áeilmente lograda aplicando los principios de la construcción descrita al dispositivo bajo contemplación. Puesto que ambos módulos son transparentes, el criterio de superposición de realidad (la capacidad de ver el mundo real a través del visualizador, el cual es usualmente situado -cerca del ojo del observador) se mantiene bajo el modo de operación estándar con el visualizador primario o en modo de respaldo de emergencia con el visualizador secundario dentro de la construcción' que' exhibe la imagen visible. En el caso de una aplicación de visualizador de' superposición de realidad, no existe capa opaca que comprende la parte final de la construcción, puesto que tal capa podría ser inconsistente con el criterio de "visión pasante" en -el corazón de tal sistema. Sin embargo, tal capa (negra) opaca se puede usar para proporcionar un fondo negro de referencia contra el cual las imágenes se generan. Existen dos diferentes formas de implementar tal fondo opaco dentro de la construcción: (1) si -el fondo opaco es estático (fijo- y sin cambio de negrura) , tal como podría ser el caso si fuera una hoja plana extendida de nanoespuma de carbono, la capa se debe colocar detrás de todos los otros módulos; (2) si el fondo opaco es dinámico (capaz de ser conmutado entre modos transparente, y opaco) , esta capa puede ser ya sea situada como en (1) anterior, o puede por si misma ser replicada -defe-rá-s—-de—cada módulo de modo que cada capa de la construcción tiene su propio fondo negro dinámico. Lo anterior ha resumido más bien ampliamente las características y ventajas técnicas de una o más modalidades de la presente invención para que la descripción detallada de la invención que sigue se pueda ¦ entender mejor. Las características y ventajas adicionales de la invención serán descritas después las cuales forman el objeto de las- reivindicaciones de la invención. BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Un mejor .entendimiento de la presente invención se puede obtener cuando la siguiente descripción detallada se considera en conjunto con las siguientes figuras, en las cuáles :
La figura 1 ilustra un nivel único de redundancia usando una construcción de dos módulos de conformidad con una modalidad de la presente invención; La figura 2 ilustra un nivel doble de redundancia usando una construcción de tres módulos de conformidad con una modalidad de la presente invención; . La figura 3 ilustra un nivel arbitrario de redundancia usando una construcción de n-módulos de conformidad con una modalidad de la presente invención; ' La figura 4 ilustra una construcción de módulo dual
—con una capa .opaca- estática única en. el extremo distal de la pj_-xa de "módulos- "de- -conformidad- con -una —modalidad de la presente invención; La figura 5 ilustra una - construcción de módulo dual con una capa opaca dinámica situada detrás de cada módulo individual en la pila de conformidad con una modalidad de la presente invención; La figura 6 es un diagrama de flujo de un método para lograr la redundancia para una construcción que comprendé dos módulos en la pila con un elemento opaco estático de conformidad con una modalidad de la presente invención; La figura 7 es un diagrama de flujo de un método para lograr la redundancia para una construcción que comprende dos módulos en la pila con elementos opacos dinámicos situados detrás de cada módulo de conformidad con una modalidad de la presente invención; La figura 8 ilustra un diagrama de bloque de seguridad de niveles múltiples de "hardware separado" de conformidad con una modalidad de la presente invención; La figura 9 ilustra una construcción de casi tres dimensiones de eje Z explícita de granula idad arbitraria de conformidad con una modalidad de la presente invención; La figura 10 ilustra un sistema de "superposición de realidad" que exhibe la redundancia en armonía con las construcciones descritas en las figuras 1, 2, y 3, de conformidad- -eon una modalidad -de la presente invención; La figura 11 es un diagrama de flujo de un método para implementar la separación de hardware de datos a diferentes clasificaciones de seguridad basado en la constructiva representativa de la figura 8 de .conformidad con una modalidad de la presente invención; La figura 12 es un diagrama de flujo de un método para la generación de imagen de casi tres dimensiones basado en la construcción de la figura 9 de conformidad con una modalidad de. la presente invención; La figura 13 ilustra una vista en perspectiva de un visualizador de panel plano de conformidad con una modalidad de la presente invención; La figura 14A ilustra una vista lateral de un píxel en un estado desactivado de conformidad con una modalidad de la presente invención; La figura 14B ilustra una vista lateral de un píxel en un estado activado de conformidad con una modalidad de la presente invención; y La figura 15 es un diagrama de flujo de un método para visualizar diferentes clases de información en diferentes módulos de conformidad con una modalidad de la presente invención. DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION En la siguiente descripción, numerosos detalles específicos se describen— ara proporcionar—un entendimiento completo de la presente invención. Sin embargo, será evidente por aquellos expertos en la técnica que la presente invención se puede practicar sin tales detalles específicos. En otros ejemplos, los algoritmos y circuitos bien conocidos se han mostrado en forma de diagrama de bloque para no oscurecer la presente invención con detalle innecesario. Para -la mayoría de las partes, los detalles que involucran consideracipnes de sincronización y similares se han omitido puesto que tales detalles no son necesarios para obtener un entendimiento completo de la presente invención y están dentro de las experiencias de las personas de experiencia -ordinaria en la técnica relevante . Como se establece en la sección -de Información de Antecedentes, un complemento de los visualizadores transparentes colocados en una relación espaciada aparte entre el eje Z (apilación de visualizador) puede proporciona características ¦ de redundancia de sistema valiosas en conjunto con ingeniería humana mejorada (posición idéntica para el visualizador primario y de respaldo para cualquier pieza dada de instrumentación) . -Como antes, un visualizador transparente, si se basa en un visualizador TMOS o una tecnología alterna equivalente que porta los atributos necesarios, se deberá llamar un módulo, mientras que la composición de módulos en un sistema se deberá llamar una construcción-.—Un principio general -de la presente invención en una modalidad se ilustra en la figura 1. La construcción puede estar compuesta de un módulo primario 100 y un módulo de respaldo secundario 101, las superficies planas primarias de los cuales se mantienen en una relación espaciada aparte sustancialmente paralela 102 por cualquier, mecanismo de montaje, arbitrariamente elegido, (no mostrado)... (Nota, la presente invención no será limitada a tales construcciones paralelas; también es aplicable a módulos colocados a ángulos entre si) .¦ La invención se refiere a la realización de redundancia de visualizador útil, y por lo tanto generaliza los medios para montar los visualizadores en las relaciones geométricas correctas. Tales mecanismos de montaje pueden incorporar mecanismos de absorción de golpe y vibración, interconexiones de señal, etc. La invención puede co-existir con cualquiera de tales sofisticaciones en el montaje de módulos; de hecho, dirige el propósito de los mecanismos de montaje para ser finalmente elegidos para cualquier implementación dada de la presente invención. La distancia 102 se puede seleccionar para proporcionar visibilidad deseada de la construcción tanto en modos de operación de visualizador normal como de respaldo (es decir, cuando 100 está exhibiendo la imagen 'deseada, y cuando 100 ha fallado o se ha inhabilitado y 101 está exhibiendo la imagen deseada, la _cual_ se ve a través del módulo 100 ahora inactivo) . La distancia 102--puede—ser--cero o de- mayor dimensión.-- -— -- Cada módulo 100, 101 puede incluir una matriz de obturadores ópticos comúnmente referidos -como píxeles o elementos de imagen como se ilustra en la figura 13. La figura 13 ilustra un módulo 100, 101 comprendido de un sustrato de guía de luz 1301 el cual puede comprender adicionalmente una matriz de panel plano de píxeles 1302. Detrás del sustrato de -guía de luz 1301 y en una relación paralela con el sustrato 1301 puede estar u sustrato transparente (por ejemplo, vidrió, plástico, etc.) 1303. Se señala que el módulo 100, 101 puede comprender otros elementos que aquellos ilustrados, tal como se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 5,319,491, la cual se incorpora en la presente para referencia en su totalidad. Se señala adicionalmente que cada módulo discutido en la presente se puede construir como se describe en la figura 13. Cada píxel 1302, como se ilustra en las figuras 14A y 14B, puede comprender un sustrato de vidrio 1303, sustrato de guia de luz 1401, un plano de base conductor transparente 1402, una capa de elastómero deformable 1403, y un electrodo transparente 1404. El píxel 1302 adicionalmente puede comprender un elemento transparente mostrado . para conveniencia de descripción como disco 1405 (pero no limitado a una forma de disco) , colocado en la superficie superior del electrodo -14-Q4./__y.__.formado de_material. de alto - índice de refracción, preferiblemente el mismo material como comprende el sustrato de guía de luz 1401. En esta modalidad particular, es necesario que la distancia entre el sustrato de guía de luz 1401 y el disco 1405 se controle muy exactamente. En particular, se ha encontrado que en el estado inactivo, la distancia -entre el sustrato de guía de luz 14.01 y el disco 1405 deberá ser aproximadamente 1.5 veces la longitud de onda de la luz guiada, pero en cualquier caso esta distancia se debe mantener mayor que una longitud de onda. Por consiguiente, los espesores relativos del plano de base 1402, capa de elastómero deformable 1403, y electrodo 1404 se ajustan en consecuencia. En el estado activo, el disco 1405 se debe jalar por acción capacitiva, como se discute posteriormente, a una distancia de menos de una longitud de onda desde la superficie superior del sustrato de guia de luz 1401. En operación, el píxel 1302 aprovecha un efecto de acopiamiento evanescente, por lo cual la RIT (Reflexión Interna Total) es violadas en el píxel 1302 modificando la geometría de la capa de elastornero deformable 1403 de modo que, bajo el efecto de atracción capacitiva, una concavidad 1406 resulta (la cual se puede ver en la figura 14B) . Esta concavidad resultante 1406 pone el disco 1405 dentro del limite del campo evanescente del sustrato de guía de luz —(generalmente extendido—hacia -fuera del sustrato de guía de luz 1401 hasta una longitud de onda de distancia) . La naturaleza de la onda electromagnética de luz origina que la luz "salte" · el chapado de bajo índice de refracción intermedio, es decir, la capa de elastómero deformable 1403, a través del disco de acoplamiento 1405 unido a la concavidad dinámica electrostáticamente accionada 1406, anulando así la condición de guía y RIT.. El rayo de luz 1407 (mostrado en la- figura 14A) indica el estado de guía de luz, inactivo. El rayo de. luz- 208 (mostrado en la figura 14B) indica el estado activo en donde la luz se acopla fuera del sustrato de guía de luz 1401. ' La distancia entre el electrodo 1404 y el plano de base 1402 puede ser extremadamente pequeña, por ejemplo, 1 micrómetro, y se ocupa por la capa deformable 1403 tal como una deposición delgada de silicona vulcanizada a temperatura ambiente. Mientras que el voltaje es pequeño, el campo eléctrico entre las placas paralelas del capacitor (en efecto, electrodo 1404 y plano de base 1402 forman un capacitor de placa paralela) es bastante alto para imponer una fuerza de formación deformando por esto la capa de elastómero 1403 como se ilustra en la figura 14B. La luz que se guía dentro del sustrato guía 1401 golpeará la formación a un ángulo de incidencia mayor que el ángulo crítico para los' ' índices de refracción presentes y acoplará la luz fuera del —sustrato 1401—a través del electrodo 1404 y disco 1405. El campo eléctrico entré las placas paralelas del capacitor se puede controlar por la carga y descarga del capacitor el cual efectivamente origina la atracción entre el electrodo 1404 y el plano de base 1402. ' Mediante la' -carga del capacitor, la resistencia de las fuerzas electrostáticas entre las placas incrementa deformando por esto la capa de elastómero 1403 para acoplar la luz fuera del sustrato 1401 a través del electrodo 1404 y disco 1405 como se ilustra en la figura 14B. Mediante la descarga del capacitor, la capa de elastómero 1403 retorna a su forma geométrica original cesando por esto el acoplamiento de la luz fuera del sustrato guía de luz 1401 como se ilustra en la figura 14A. Los -detall-es adicionales con respecto a la funcionalidad de píxeles 1302 se describen en la Patente de los Estados Unidos No. 5,319,491, la cual se incorpora en la presente para referencia en su totalidad. Regresando a la figura 1, mientras que la figura 1 ilustra una construcción que exhibe redundancia simple (un módulo de respaldo único) , la figura 2 ilustra una modalidad de la presente invención de una construcción con redundancia doble {empleando tanto un módulo secundario como uno terciario para apoyar el módulo primario) . El módulo primario 200 está en relación espaciada aparte paralela al primer módulo de respaldo 2001, el cual está a su vez en relación espaciada _apar.te.__paralela al segundo_módulo de respaldo 202.
Las distancias entre los módulos primarios y secundarios (203) y entre los módulos secundario y terciario (204) satisfacen los criterios previamente descritos para la figura 1 , . pássim. La figura 3 generaliza la presente invención a cualquier nivel arbitrario, de redundancia . de sistema y tolerancia de falla de conformidad con una modalidad de la presente invención. El visualizador primario 30? tiene visualizadores adicionales en relación espaciada aparte 302 a este en una secuencia de apilación eslabonada, a través del nivel final de redundancia representado por el último módulo en la pila 301. El espaciado 301 entre cada elemento de esta construcción sa-ti-sface los criterios establecidos para tal espaciado intersticial en la figura 1. Cualquier módulo en la pila se puede usar como el visualizador primario. Además,- más de un módulo puede estar activo al mismo tiempo. La figura 4 ilustra la construcción de la figura 1 con la adición de un fondo plano opaco (negro) estático de conformidad con una. modalidad de la presente invención. El módulo 400 está en relación espaciada aparte paralela 403 al módulo de respaldo 402. El fondo plano 402 es llamado estático debido a que se considera permanentemente opaco, y no es capaz de desplazamiento dinámico entre estados opaco y transparente . Proporciona- un fondo contrastante para la construcción como —un- todo, tanto para 400 cuando es operacional así como para 401 cuando es activado y exhibe la imagen codificada en la señal de vídeo que se alimenta a la construcción. La figura 5 ilustra la construcción de la figura 1 con la adición de al menos un fondo plano opaco (negro) dinámico de conformidad con una modalidad de la presente invención. El módulo primario 500 está en relación espaciada aparte paralela al módulo de respaldo 502, mientras que tanto 500 como.502 tienen fondos planos opacos asociados (501 y 503 respectivamente) en relación' espaciada aparte paralela a los mismos, de modo -que 501 se sitúa entre 500 y 502, mientras que 503 se sitúa en' el lado anverso de 502 desde 501. El fondo plano opaco 501 debe ser fondo plano opaco. Cuando 500 es operacional, 501 puede estar en modo opaco (negro) . El 500 deberá fallar o ser desactivado, el elemento 501 luego llega a ser transparente para que el módulo de respaldo 502 sea visto a través de la combinación de 500 y 501, con 503 siendo ajustado a opaco si es de naturaleza dinámica antes que estática. La figura 6 ilustra una modalidad de la presente invención de un algoritmo de una construcción de redundancia simple, tal como en la figura 1. El algoritmo se aplica a ejemplos donde un fondo plano estático, como en la figura 4, se incorpora. Con referencia a la figura 6, el algoritmo 600 de -una - construcci-ón- de—redundancia -simple puede determinar si la falla de visualizador primario se ha detectado en la etapa 601. Si la falla no se ha detectado, entonces una determinación se hace en la etapa 602 en cuanto si el operador inició una reversión al visualizador de respaldo. Si el operador no ha iniciado una- reversión al visualizador de respaldo entonces, en la etapa 603, un reloj de sistema inicia la elección periódica de los comandos de operador y detección de falla de visualizador primario. Subsiguiente a que el reloj de sistema inicie la elección periódica de los comandos de operador y detección de falla de visualizador primario, una determinación se hace en la etapa 601 en -cuanto si la falla de visualizador primario se ha detectado. Si la falla de visualizador primario se ha detectado, entonces, en la etapa 604, el visualizador primario se desactiva para colocar el visualizador primario en un estado completamente transparente, inactivo. Con referencia a la etapa 603, si el operador inicia una reversión al visualizador de respaldo, entonces, etapa 604, el visualizador primario se desactiva para colocar el visualizador primario en un estado completamente transparente, inactivo. En la etapa 605, el visualizador secundario se activa y las señales de vídeo - se envían al visualizador secundario en lugar del visualizador primario. Donde se -implementan fondos- planos dinámicos, el algoritmo modificado de la. figura 7 puede ser impuesto. Se deberá entender que ambos algoritmos (figuras 6 y 7) son fácilmente extensibles y pos consiguiente se pueden modificar por alguien reconocible en la técnica para manejar grados mayores de redundancia de sistema para construcciones más elaboradas, tales como aquellas descritas en la figura 2 o figura 3. Con referencia a la figura 7, la figura 7 ilustra una modalidad de la presente invención de. un algoritmo 700 donde se implementan los fondos planos dinámicos. En la etapa 701, se hace una determinación en cuanto si la falla de visualizador primario se ha detectado. Si la falla no se ha detectado, entonces se hace una determinación en la etapa 702 en cuando si el operador inicia una reversión al visualizador de respaldo. Si el operador no ha iniciado una reversión al visualizador de respaldo entonces, en la etapa 703, un reloj de sistema inicia la elección periódica de los comandos de operador y detección de falla de visualizador primario. Subsiguiente a que el reloj de sistema inicie la elección periódica de los comandos de operador y detección de falla de visualizador primario, se hace una determinación en la etapa 701 en cuanto si la falla de visualizador primario se ha detectado. Si la falla de visualizador primario se ha detectado, entonces, en la etapa 704, el visualizador primario se desactiva para colocar el visualizador primario en un estado completamente transparente inactivo. Con referencia a la ..etapa 703, si el operador inicia una reversión al visualizador de respaldo, entonces, etapa 704, el visualizador primario se desactiva para colocar el visualizador primario en un estado completamente transparente, inactivo . En la etapa 705, la capa de respaldo opaca dinámica del visualizador primario se desactiva haciendo por esto transparente la -capa de respaldo opaca- dinámica del visualizador primario. Adicionalmente, en la etapa 705, la capa de respaldo dinámica del visualizador secundario se activa haciendo por esto opaca la capa de respaldo dinámica del visualizador secundario. En la etapa 706, el visualizador secundario se activa y las señales de vídeo se envían al visualizador secundario en lugar del visualizador primario. La figura 8 ilustra la aplicación de una modalidad de la presente invención a la situación donde la separación de hardware de información exhibida se requiere para lograr la seguridad de niveles múltiples. Para propósitos ilustrativos, uno puede asumir que el módulo 800 está cableado para exhibir información considerada "no clasificada" , mientras -que el módulo 801 es cableado para exhibir__ información considerada -üconfidencial "-—mientras que el módulo 802 es cableado para exhibir- información considerada "secreta". El sistema de información del cual esta construcción triplexa es una · parte podría determinar mediante el análisis de contraseña de usuario cual de los visualizadores será activado y cual no lo ^erá, ' proporcionando así separación de hardware valiosa de niveles de seguridad en el visualizador de información sensible. Las relaciones espaciadas aparte paralelas 803- y 804 siguen los criterios generales para tales distancias intersticiales descritas antes . Un método para exhibir diferentes clases de información en diferentes módulos se discute posteriormente. La figura 15 es un diagrama de flujo de una modalidad de la presente invención de un método 1500 para exhibir diferentes clases de información en diferentes módulos de conformidad con una modalidad de la presente invención. Con referencia a la figura 15, en la etapa 1501, un primer módulo, por ejemplo, módulo 800 (figura 8) , es cableado para exhibir información no clasificada. En una modalidad, el primer módulo puede ser cableado para exhibir información no clasificada solamente si el usuario introduce una contraseña designada para permitir que el usuario recupere la información no clasificada. En la etapa 1502, un segundo módulo, por ejemplo, módulo 801 (figura- 8)-,- es -cableado para -exhibir información clasificada. En una modalidad, el segundo módulo puede ser cableado para exhibir información clasificada solamente si el usuario introduce una contraseña designada para permitir que el usuario recupere la información clasificada. La contraseña que permite que el usuario recupere la información clasificada puede ser diferente de la contraseña que permite que el usuario recupere la información no clasificada. ¦ ¦ En la etapa 1503, un tercer módulo, por ejemplo, módulo 802 (figura 8), es cableado para exhibir información secreta. En una modalidad, el tercer módulo puede ser cableado para exhibir información clasificada solamente si el usuario introduce una contraseña designada para permitir que el usuario recupere la información secreta. Esta contraseña puede ser diferente de la contraseña que permite que el usuario recupere la información no clasificada y clasificada. Con referencia a la figura 9, la figura 9 ilustra la posibilidad de usar una construcción arbitrariamente compleja compuesta de muchos módulos (900, 901, y todos los módulos entre los mismos representados en formado de contorno de puntos) de conformidad con una modalidad de la presente invención. Cada uno de los módulos está en relación espaciada aparte paralela 902 con sus contrapartes cercanas en la pila. La calidad de las imágenes de tres dimensiones generadas es proporcional al número de módulos e inversamente proporcional _a JLa_distancia—9.Q2_, _1a cual define la granularidad del eje Z de la construcción. Con la información apropiadamente codificada, es posible generar una imagen casi de tres dimensiones usando esta construcción. El ejemplo sugerido -por la figura 9 es de un cilindro sólido con su eje central siendo perpendicular a las superficies planas de los módulos 900 hasta 901 que comprenden la construcción. Cada módulo en la pila que comprende la -construcción exhibe la línea -de intersección- entre el objeto de tres dimensiones que se exhibe y el plano del módulo. Por esta razón, los módulos entre 900 y 901 se muestran exhibiendo solamente el anillo externo del cilindro. La direccionalidad excesiva de energía de salida óptica podría . viciar el efecto deseado de los objetos sólidos exhibidos dentro de los límites de la construcción. La figura 10 ilustra un sistema visualizador de "superposición de realidad" que incorpora redundancia simple (nivel único) de conformidad con una modalidad de la presente invención. Durante la operación normal, el observador ve la palabra a través de ambos módulos 1000 y 1001. El módulo 1000 es el visualizador primario, el cual puede o no puede estar exhibiendo información que se superpone en la imagen de mundo real como se ve a través del módulo. Tal información exhibida como podría aparecer en 1000 puede ser consultiva, o puede incluir artículos de objetivo, imágenes digitalmente
—mejoradas-? etc. El— módulo- 1000 —deberá- fallar o ser desacoplado por el observador, el módulo 1001, el cual está en relación espaciada aparte paralela 1002 al módulo 1000, será activado, y el observador de nuevo verá el mundo real a través de tanto 1000 como 1001, pero la información superpuesta será emitida desde la superficie de 1001 antes que 1000. Por definición, las aplicaciones de visualizador de superposición de realidad no incorporan cualquiera de los componentes' opacos, tal como se puede -encontrar en otras aplicaciones de visualizado en la presente. La figura 11 -es una modalidad de la presente invención de un diagrama de flujo de un método 1100 para implementar seguridad de niveles múltiplas usando separación de hardware como se explica en la descripción de la figura 8.
Los diversos términos (entrada, elección, etc.) no se construyen en un sentido restrictivo, sino ampliamente, en el mantenimiento con los principios generales bien conocidos por alguien experto en la técnica de seguridad de sistemas . Con referencia a la figura 11, en la etapa 1101, se hace una determinación en cuanto si la bandera de entrada se ajusta al primer nivel de seguridad. Si la bandera de entrada no se ajusta al primer nivel de seguridad, entonces en la etapa 1102 , se hace una determinación en cuanto si la bandera de entrada se ajusta al segundo nivel' dé seguridad. Si la bandera de entrada no se ajusta al segundo nivel de seguridad, entonces en la etapa 1103, se hace una determinación en cuanto si la bandera de entrada se ajusta al tercer nivel de seguridad. Si la bandera de entrada no se ajusta al tercer nivel de seguridad, entonces en -la etapa 1104, todos los visualizadores seguros se desactivan y revierten al modo de entrada. En la etapa 1105, el usuario entra al sistema para ajustar las banderas de seguridad que determinan cuales visualizadores e*stan activos. En el ajuste de las banderas de seguridad que determinan cuales visualizadores están activos, se hace una determinación en cuanto si la bandera de entrada se ajusta al- rimer nivel de seguridad en la etapa 1101. Si la bandera de entrada se ajusta al primer nivel de seguridad, entonces en la etapa 11-06, el visualizador 800 (figura 8) , asociado con un primer nivel de permiso de seguridad, es activado. En la etapa 1109, el usuario sale del sistema u otro semáforo se activa para que las banderas se desactiven. En la salida del sistema o activación de una bandera para desactivación, todos los visualizadores seguros son desactivados y revertidos al modo de entrada en la etapa 1104. Si la bandera de entrada se ajusta al segundo nivel de seguridad, entonces en la etapa 1107, el visualizador 801 (figura 8) , asociado con un segundo nivel de permiso de seguridad, es activado. En la .etapa 1109, el usuario sale del sistema u otro semáforo se activa para que las banderas se desactiven. En la salida del sistema o activación de una bandera para desactivación, todos los visualizadores seguros son desactivados y revertidos al modo de entrada en la etapa 1104. Si la bandera de entrada se ajusta al tercer nivel de seguridad, entonces en la etapa 1108, el visualizador 802 (figura 8) , asociado con un tercer nivel de permiso de seguridad, es activado. En la etapa 1109, el usuario sale -del sistema u otro semáforo se activa para que las banderas se desactiven. En la salida del sistema o activación de una bandera para -desactivación, todos los visualizadores seguros son desactivados y revertidos al modo de entrada en la etapa 1104.
La figura 12 es una modalidad de la presente invención de un método 1200 para implementar la formación de imágenes de casi tres dimensiones usando la multiplicidad de visualizadores superpuestos sugerida en la figura 9. Para mantener las energías proyectadas proporcionales a los contornos de superficie de los objetos que se exhiben dentro de este sistema, solamente la superficie del objeto se genera. La intersección de esta superficie con el plano virtual formado por cada uno de los elementos entre el visualizador 900 y 901 (es decir, incluyendo 900 y 901 por si mismos) proporciona la estructura de codificación para la alimentación de la información apropiada a cada elemento con la construcción contemplada en la figura 9. Con referencia a la figura 12, en- la etapa 1201, la inserción de la superficie de los objetos de 3-D con el plano virtual del visualizador se determina, para cada visualizador dentro de la multiplicidad colocada entre 900 (figura 9) y 901 (figura 9). En la etapa 1202, se hace una determinación en cuanto si la intersección calculada no existe y se puede codificar. Si la intersección calculada no existe y se puede' codificar, entonces, en la etapa 120-3, la línea de intersección entre el objeto sólido de 3-D y el plano virtual del visualizador seleccionado se - codifica y esta- imagen se ¦genera en el visualizador. En la etapa 1204, -se hace una determinación en cuanto si todos los visualizadores entre 900 y 901 se han elegido. Sin embargo, si la intersección calculada no existe y/o no se puede codificar, entonces en la etapa 1204, se hace una determinación en cuanto si todos los visualizadores entre 900 y 901 se han elegido. Si todos los visualizadores entre 900 y 901 no se han elegido, entonces en la etapa 1201, la inserción de la superficie del objeto de 3-D con el plano virtual del visualizador se determina para cada visualizador dentro de la multiplicidad colocada entre 900 y 901. Sin .embargo, si todos los_ visualizadores- entre 900 y 901 se han elegido, entonces en la etapa 1205, un cuadro de datos de imagen que contiene los datos que- describen los objetos de 3-D se acepta. En la aceptación del cuadro de datos de imagen, la inserción de la superficie del objeto de 3-D con el plano virtual del visualizador se determina para cada visualizador dentro de la multiplicidad colocada entre 900 y 901 en la etapa 1201. Aunque el sistema y método se describe en conexión con diversas modalidades, no se propone que se limite a las formas especificas descritas en la presente, sino por el contrario, se propone para cubrir tales alternativas, ' modificaciones y equivalentes, como se puede incluir razonablemente dentro del espíritu y alcance de la invención como se define por las reivindicaciones anexas . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.