用于移动设备的透明显示器制造技术

投影型显示设备连接耦合到移动设备(诸如智能电话)，其中小型投影设备生成的光被定向到相对透明的全息光学元件(HOE)以便向移动设备的操作员或观看者提供显示器。投影仪和HOE可被配置成产生和放大被感知为显示在距通过HOE查看图像的操作员较大距离处的虚像。HOE可包括仅在投影设备的窄波长处有效的体积光栅，以最大化透明度同时还最大化从显示投影仪反射到操作员的眼睛的光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于移动设备的透明显示器
本申请涉及显示器领域，具体而言，涉及用于移动设备的透明显示器。
技术介绍
移动设备是通常包括具有触摸输入、键盘和/或小型键盘的显示屏的小型便携式计算设备。移动设备包括但不限于：移动电话和智能电话、电子邮件和/或因特网设备、便携式GPS接收器、个人媒体播放器、手持式游戏播放器、个人数字助理(PDA)、电子书阅读器、平板设备、上网本、笔记本、膝上型计算机和其它便携式计算机。移动电话、智能电话、电子书阅读器和平板型便携式设备变得丰富，并尤其在想要将计算和通信技术融入日常环境的用户之间流行。除了计算和/或电话以外，某些移动设备(诸如智能电话)还支持各种服务，诸如文本消息收发、电子邮件、因特网接入、短程无线通信(经由红外、短程无线电等)、业务和个人计算应用、游戏、照相、导航、因位置而异的信息和服务、以及数据存储和检索，还有其它特征和选项。然而，典型的移动设备具有若干值得注意的缺点。许多移动设备可能难以在明亮的日光环境中使用，因为显示屏部分由于显示器发出的光的仅仅非常小的一部分到达移动设备的操作员的眼睛(即，人类操作员的眼睛)的事实而相对较暗，而大量电池功率被用于甚至相对较暗的显示器的亮度。另外，因为移动设备被用作公共环境中，公共环境中第三方可窃听和看到移动设备的屏幕上的敏感信息，这些移动设备提出了某些固有的隐私顾虑。此外，当前的移动设备仅提供有限的“增强现实”应用于以集成移动设备因其位置和环境而异的能力。
技术实现思路
各种实现针对投影型显示设备，该显示设备可连接耦合至移动设备，其中小型投影设备生成的光被定向到透明全息光学元件(HOE)以提供用户显示器(即，对移动设备操作员或观看者的显示器)。取决于实现，HOE可以是透明的、部分透明的或半透明的。在一些实现中，投影仪和HOE可被配置成产生和放大被感知为正通过HOE在距图像观看者(即，移动设备的人类操作员)较大距离处显示的虚像。在一些实现中，HOE可包括仅在投影设备的窄波长处有效的体积光栅，以最大化透明度同时还最大化从显示投影仪反射到人类操作员的眼睛的光。一些实现包括产生虚像的“增强现实”应用，当该虚像被投影至无限远时，该虚像出现在移动设备以外的空间中，并叠加在“真实世界”上(而不是显示表面的平面中的实像)。为这样的实现，移动设备可与指点和幕上标记(telestration)应用一起使用，包括但不限于用作移动设备的操作员的便携式平视显示器。某些实现针对包括移动基座的移动设备，移动基座包括用于执行图像计算的处理器和存储器、操作耦合(operativelycouple)到移动基座以便根据图像计算投影显示图像的投影设备、以及透明显示表面，该显示表面包括全息光学元件并操作耦合到移动基座以便使由投影设备投影的显示图像定向到移动设备的操作员。提供本概述是为了以精简的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限定所要求保护的主题的范围。附图说明为便于理解本专利技术和各个实现以及出于说明本专利技术和各个实现的目的，实现的示例性特征被公开在附图中，并在结合附图阅读时被更全面地理解，然而应理解，本专利技术不限于所公开的特定方法、精确的排列和手段。在若干视图中，类似的参考字符表示类似的元素。在附图中：图1是示例移动设备的俯视图，采用该移动设备可使用本文所公开的各个实现；图2是图1的示例移动设备的侧视图，该移动设备还包括表示本文所述的若干实现的显示设备；图3是图2的示例移动设备和显示设备的侧视图，说明了显示设备的各个组件的操作；图4是示例显示设备的操作的方法的实现的操作流程图；以及图5是示例移动设备的设计的框图，采用该移动设备可使用本文所公开的各个实现。具体实施方式图1是示例移动设备100的俯视图，采用该移动设备可使用本文所公开的各个实现。移动设备100，此处例如被示为智能电话，可包括在用户界面(UI)102内显示一个或多个图形的触摸屏112。用户可通过例如用一个或多个手指(未示出)或用诸如例如指示笔的另一输入设备接触或触摸图形来选择图形中的一个或多个。移动设备100还可包括一个或多个物理按钮，诸如“主页”或菜单按钮104，该按钮可被用于导航到可在移动设备100上执行的一组应用中的任何应用。菜单按钮104还可或可改为被实现为触摸屏112的GUI中的软按键。移动设备100还可通过话筒113接受激活或停用某些功能的口头输入。移动设备100还可包括下压按钮106、音量调节按钮108、用户身份模块(SIM)卡槽110、耳机插孔116、扬声器111、一个或多个光学传感器164、一个或多个邻近传感器166、一个或多个加速计168和/或对接和充电外部端口124。参考图5描述了示例移动设备的其它方面。对于移动设备110，存在可用于构造透明显示设备的若干不同的技术可用。例如，原型显示设备中使用的有机发光二极管(LED)技术是几乎透明的，甚至液晶显示器(LCD)显示器可在没有背光单元的情况下实现以提供几乎透明的显示设备。然而，这样的显示设备仅能够在物理显示表面的平面中产生图像，而因此无法提高光效率、解决隐私问题、或支持增强现实应用。作为对比，增强现实应用在非常专门的上下文中使用，诸如在航空平视显示器(HUD)中使用，其中半透明镜被用于覆盖飞行员对驾驶舱窗口外的直接视图中的显示系统。类似的HUD型设备在某些汽车中被用于显示速度和其它信息。在这两种情况中，光学系统被用于将来自物理显示设备的实像变换成在透明表面(即，驾驶舱或挡风玻璃)上反射的虚像以分别在距飞行员或驾驶员较大距离处显现。这些光学系统还可包括用于放大图像的手段，使得相对较小的显示设备可被用于生成朝向用户视野的较大部分的图像。典型的HUD一般包括三个主要组件：投影设备、组合器设备和计算设备。典型的HUD中的投影设备包括光学准直仪，其中凸透镜或凹镜在其焦点处具有阴极射线管(CRT)、LED或LCD。这种安排产生其中光平行的图像，并因此被如此显示的图像被用户感知为具有无限远的焦点。换言之，使所投影的图像“准直”，这使得光线平行，使得人类大脑可解释该平行光以推断到物体的距离，使得HUD组合器设备上的准直图像被感知为出现在光学无限距处或其附近。组合器设备通常是直接位于观看者前面的成角玻璃平片，它将来自投影设备的所投影的图像以同时看到视野和所投影的无限距图像的方式重定向。组合器设备可具有特定的涂层，该涂层反射从投影设备投影到其上的单色光，同时允许其它波长的光通过。在一些光学设计中，组合器设备还可具有弯曲的表面以便重新调整来自投影设备的图像的焦距。计算设备在HUD(即，投影设备)和要被显示的系统/数据之间提供接口，并通过生成要由投影设备显示的图像和符号来操作。本文所公开的各个实现涉及移动设备100，它包括显示设备(例如，将在本文进一步描述的显示设备200)，该显示设备产生无限远焦点处的虚像，该虚像通过透明显示表面(或取决于实现，部分透明或半透明显示表面)叠加在直接视图上。从操作员的角度(即观看者角度)，图像不会显示在显示表面上(或其附近)，而是虚显在远超过移动设备的显示器的位置处。对若干这样的实现，显示设备将光定向为仅朝向空间中的小区域，用户操作员的眼睛有可能被本文档来自技高网...

【技术保护点】
移动设备，包括：包括产生图像的处理器和存储器的移动基座；操作耦合到所述移动基座以用于显示所述图像的投影设备；以及包括全息光学元件的透明显示表面，被操作耦合到所述移动基站以用于定向由所述投影设备投影的所显示的图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.20 US 13/354,3531.移动设备，包括：包括产生图像的处理器和存储器的移动基座；操作耦合到所述移动基座以用于显示所述图像的投影设备；以及包括全息光学元件的透明显示表面，被操作耦合到所述移动基座以用于定向由所述投影设备投影的所显示的图像，其中所述投影设备被确定方向为在离开所述移动设备的操作员的方向上投影所述显示图像，其中所述透明显示表面被确定方向为朝着所述移动设备的操作员反射所述显示图像，其中所述全息光学元件折射来自所述投影设备的第一组波长的光同时允许来自背景特征的第二组波长的光通过所述全息光学元件；其中所述移动设备通过将所述显示图像与通过所述透明显示表面所看到的背景特征的视图对准来成为增强现实设备。2.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述显示图像是准直图像，所述准直图像不能在对应于所述准直图像的眼盒以外被查看。3.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述投影设备包括硅上液晶(LCOS)器件或数字微镜器件(DMD)。4.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述投影设备包括用调制光覆盖所述全息光学元件的照明光学器件以便在无需物镜的情况下进行图像投影。5.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述投影设备包括至少三个单色显示器，用于在不使用双色组合器的情况下显示彩色图像。6.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述全息光学元件包括具有多个微结构的重铬酸盐胶，所述多个微结构包括其折射率不同的多个透明区域，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·G·诺瓦兹克，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：美国;US