防止透视显示器中的显示泄露制造技术

本文中公开了涉及减少透视显示系统中的图像泄漏的示例。一个公开的示例提供了一种透视显示系统，该系统包括被配置为发射在第一光谱带内的光的窄带光源，被配置为使由窄带光源发射的光偏振并且产生偏振图像的偏振图像产生级，以及被配置为从偏振图像产生级接收偏振图像并且向显示输出传送偏振图像的透视光学系统。透视光学系统还包括被定位为从窄带光源和偏振图像产生级接收光的窄带偏振器，窄带偏振器被配置为使在第二光谱带内的光偏振，第二光谱带至少部分与第一光谱带重叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】防止透视显示器中的显示泄露
技术介绍
透视(see-through)显示器可以用在诸如头戴式显示器或其他近眼显示设备等增强现实显示系统中，以使能同时查看所生成的图像和真实世界背景。透视显示器可以通过经由透视光学器件将所生成的图像传送到眼睛来进行操作，用户也可以通过该透视光学器件来查看真实世界背景。
技术实现思路
公开了涉及减少透视显示系统中的图像泄漏的示例。一个示例提供了一种透视显示系统，该系统包括：被配置为发射在第一光谱带内的光的窄带光源，被配置为使由窄带光源发射的光偏振并且产生偏振图像的偏振图像产生级，被配置为从偏振图像产生级接收偏振图像并且向显示输出传送偏振图像的透视光学系统。透视光学系统还包括被定位为从窄带光源和偏振图像产生级接收光的窄带偏振器，窄带偏振器被配置为使在第二光谱带内的光偏振，第二光谱带至少部分与第一光谱重叠。另一示例提供了一种透视显示系统，该系统包括透视光学系统，该透视光学系统包括被配置为从偏振图像产生级接收偏振光的输入的光输入接口，以及被定位为从光输入接口接收偏振光的偏振分束器。透视光学系统还包括可变反射器，该可变反射器在光学上被设置在偏振分束器的下游并且被配置为接收由偏振分束器重定向的偏振光，其中可变反射器在关闭状态与开启状态之间可变化，在关闭状态中可变反射器反射较少，在开启状态中可变反射器反射较多。透视光学系统还包括在光学上被设置在可变反射器与偏振分束器之间的四分之一波片(quarterwaveplate)、以及显示输出。提供本
技术实现思路
以便以简化的形式介绍概念的选择，这些概念在下面的具体实施方式中被进一步描述。本
技术实现思路
并非意在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也非意在用于限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于能够解决在本公开的任何部分中所指出的任何或所有缺点的实现。附图说明图1示出了示例透视显示设备并且图示了显示泄漏的示例。图2示出了示例透视光学系统的示意图。图3示出了另一示例透视光学系统的示意图。图4示出了图示图3的示例的可变反射器和图像源的示例操作的时序图。图5示出了图示操作包括可变反射器的透视光学系统的示例方法的流程图。图6示出了用于透视显示器的另一示例透视光学系统。图7示出了计算系统的示例的框图。具体实施方式如上所述，透视显示系统可以被配置为允许同时查看所生成的图像和现实世界背景的至少一部分。一些透视显示系统可以通过利用透视光学部件、诸如波导或棱镜来将所生成的图像传送到用户的眼睛，该透视光学部件包含一个或多个选择性或部分反射或折射光学元件。图像可以被耦合到在观看者的视野侧的位置处的波导或棱镜中，并且然后经由(多个)反射或折射光学元件耦合出来和朝向用户的眼睛，从而将所生成的图像与现实世界背景混合。然而，一些光可能由这些和/或其他部件在远离用户眼睛的方向上被反射，并且取而代之被反射朝向透视光学部件的面朝外的表面，并且因此可以对外部观看者可见。这个效果可以被称为显示泄漏。显示泄漏可能是不希望的，因为它可能损害透视显示器的用户的隐私。例如，由于显示泄漏而可见的图像可以被记录(例如经由静止或视频图像捕获)，其不为近眼显示器的佩戴者所知晓，以使得诸如密码、帐户信息等私人信息在未经授权的情况下被查看。图1示出了这样的场景的示例，其中佩戴头戴式透视显示器12的用户10被相机14拍摄以捕获由于显示泄漏16而可视的私人信息。显示器的图像然后可以被处理以揭示潜在的私人信息。利用一些透视显示系统，私人信息可以通过捕获透视显示器的单个图像并且增强该图像(例如通过放大图像和/或执行其他适当的处理技术)而被查看。通过其他系统，多个图像可能被捕获并且然后将这些图像组合以查看被显示给设备佩戴者的图像。有鉴于此，本文中公开了可以有助于解决这样的问题的示例。将理解，取决于用于呈现所生成的图像的光学系统，所公开的示例中的一个或多个可以被用在透视显示设备的实现中。一些透视显示设备可以利用具有被定位在使用者眼睛前面的分束器的棱镜或光导，其中分束器将所生成的图像引导出棱镜或光导并且朝向用户的眼睛。然而，分束器还可能将一些光从用户的眼睛引导朝向棱镜或光导的面朝外的表面，从而产生显示泄漏。因此，这样的透视显示系统可以利用偏振分束器与偏振图像产生级结合来帮助避免显示泄漏。图2示出了透视显示系统200的一个示例，该透视显示系统200利用偏振分束器与偏振图像产生级结合来显示增强现实图像。透视显示系统200包括被配置为产生偏振图像206的偏振图像产生级202、被配置为将从偏振图像产生级202接收的偏振图像206传送给显示输出的透视光学系统204、以及被定位在透视光学系统204中并且在被配置为当穿戴设备时处于用户视野内的位置处的偏振分束器208。在图2的配置中，从偏振图像产生级202接收的偏振光206初始具有被配置为穿过偏振分束器208而不被偏振分束器208重定向的偏振状态。由于光已经被偏振，几乎没有光被偏振分束器208反射朝向透视光学系统204的面朝外的表面210，因此与使用非偏振光和/或不同类型的分束器相比有助于减少显示泄漏。在通过偏振分束器208之后，偏振光206穿过四分之一波片212并且然后被反射器214反射和被引导回来穿过四分之一波片212。对四分之一波片212的这两次穿透旋转了光的偏振，使得光被偏振分束器208反射朝向使用者的眼睛216。尽管图2的示例有助于避免显示泄漏，但偏振分束器208可能减少从真实世界背景进入的光的强度。因此，从观看者的角度看，在由偏振分束器208占据的透视光学系统的区域中的现实世界背景的视图可能看起来比背景场景的周围区域暗。为了帮助减轻这些问题，偏振分束器208可以被实现为窄带偏振器，并且偏振图像产生级202可以被配置为使用一个或多个窄带光源来产生图像。(多个)窄带光源可以被配置为发射在第一光谱带或第一组光谱带内的光，并且窄带偏振器可以被配置为反射在第二光谱带(或第二组光谱带)内的偏振光，其中第二光谱带(或第二组光谱带)至少部分与第一光谱带或一组光谱带重叠。在一些示例中，第一和第二光谱带(或第一和第二组光谱带)可以基本上或完全重叠。因此，如图2所示，与由偏振分束器208反射的(多个)第二光谱带重叠的由光源发射的(多个)第一光谱带的部分被引导朝向用户的眼睛216。这样，窄带偏振器可以允许一个或多个第二光谱带外部的背景光朝向用户的眼睛216穿透，与使用偏振所有可见光的宽带偏振器相比，亮度降低更少。与使用宽带偏振器相比，这可以有助于减少来自真实世界背景的光的变暗。窄带光源可以包括任何适当的光源，包括但不限于窄带发射光源，例如彩色LED、激光二极管、量子点发射器和(多个)有机发光器件。此外，窄带光源可以包括与滤色器布置相结合的较宽带光源，例如白色LED系统。偏振图像产生级202可以包括任何适当的图像产生系统。例如，偏振图像产生级202可以包括与一个或多个LED、激光二极管和/或其他光源相结合的空间光调制器，诸如液晶显示器(LCD)或硅上液晶(LCOS)显示器。由于液晶和LCOS显示器产生偏振图像，在这样的示例中单独的偏振滤光器可以被省略。在其他示例中，偏振图像产生级可以包括诸如OLED显示器等发射图像产生元件。在这样的示例中，偏振滤光器可以在光学上在发射显示器的下游本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透视显示系统，包括：窄带光源，被配置为发射在第一光谱带内的光；偏振图像产生级，被配置为使由所述窄带光源发射的所述光偏振并且产生偏振图像；透视光学系统，被配置为从所述偏振图像产生级接收所述偏振图像并且向显示输出传送所述偏振图像；以及窄带偏振器，被定位为从所述窄带光源和所述偏振图像产生级接收光，所述窄带偏振器被配置为使在第二光谱带内的光偏振，所述第二光谱带至少部分与所述第一光谱带重叠。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.11 US 14/538,5401.一种透视显示系统，包括：窄带光源，被配置为发射在第一光谱带内的光；偏振图像产生级，被配置为使由所述窄带光源发射的所述光偏振并且产生偏振图像；透视光学系统，被配置为从所述偏振图像产生级接收所述偏振图像并且向显示输出传送所述偏振图像；以及窄带偏振器，被定位为从所述窄带光源和所述偏振图像产生级接收光，所述窄带偏振器被配置为使在第二光谱带内的光偏振，所述第二光谱带至少部分与所述第一光谱带重叠。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述透视光学系统包括偏振分束器，所述偏振分束器被配置为从所述窄带光源和所述偏振图像产生级接收光。3.根据权利要求2所述的系统，还包括在光学上被设置在所述偏振分束器的下游的可变反射器，所述可变反射器被定位为从所述偏振图像产生级接收被所述偏振分束器反射的偏振光并且在关闭状态与开启状态之间可变化，在所述关闭状态中所述可变反射器反射较少，在开启状态中所述可变反射器反射较多。4.根据权利要求2所述的系统，其中所述窄带偏振器被合并在所述偏振分束器中。5.根据权利要求2所述的系统，还包括在光学上被设置在所述可变反射器与所述偏振分束器之间的四分之一波片。6.根据权利要求1所述的系统，还包括在所述透视光学系统中的多个部分反射界面，每个部分反射界面被配置为将所述偏振图像的一部分引导朝向所述透视光学系统的面向观看者的表面。7.根据权利要求6所述的系统，还包括在所述透视光学系统的所述面向观看者的表面上的防反射涂层，所述防反射涂层被配置为具有小于百分之一的菲涅尔反射损失。8.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·S·科林，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US