具有液晶显示设备的红外线视觉制造技术

这里公开了各种涉及液晶显示（LCD）设备的红外线视觉的实施例。例如一个公开的实施例提供一种显示系统，该显示系统包括LCD设备和配置成通过将可见光引向LCD设备的内表面来照射LCD设备的显示背光源。该显示系统还包括：波长选择反射器，其设置于显示背光源与LCD设备之间并且具有面向LCD设备的内表面的光滑表面，其中波长选择反射器具有波长选择涂层，该波长选择涂层被配置成使来自显示背光源的入射可见光经过波长选择反射器向LCD设备透射，并使从LCD设备的外表面上或附近的物体反射的入射红外线光反射离开波长选择反射器并且引向红外线视觉子系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有液晶显示设备的红外线视觉
技术介绍
显示设备可以利用各种用于显示图像的技术(例如阴极射线管(CRT)技术、基于投影的技术、基于液晶显示(LCD)的技术等)。一些显示设备也可以被配置成使用诸如电容检测、电阻检测、光学检测等技术来检测显示器表面上物理物体的触摸。在一些情况下，光学检测技术还可以被配置成检测位于显示器表面附近的物理物体的“接近触摸”。将显示设备的功能与光学检测组合的计算系统(例如红外线视觉子系统)可能具有由于集成两种技术而受损的一个或者多个特征。作为实例，这样的显示系统可以组合基于投影的显示系统与标准红外线视觉子系统；然而使用基于投影的显示器可能明显增加这样的系统的成本。使用LCD显示器可以更节省成本，然而用来提供红外线视觉的标准配置可以干扰IXD背光源。因而可能需要变更总体外形规格(form factor)以避免这样的干扰， 和/或可能有必要运用各种光学器件以使对LCD显示的影响最小。这样的光学器件可以具有约束(例如焦距、光路长度、景深、焦深等)，这些约束为显示器规定了更大的外形规格。另外，这样的光学器件可能增加所得图像的失真、像差等并且可能并不适合于高质量成像应用。
技术实现思路
这里公开各种涉及用于IXD设备的红外线视觉的实施例。例如，一个公开的实施例提供一种显示系统，该系统包括液晶显示设备和配置成通过将可见光引向液晶显示设备的内表面来照射液晶显示设备的显示背光源。该显示系统还包括波长选择反射器，设置于显示背光源与液晶显示设备之间并且具有面向液晶显示设备的内表面的光滑表面，其中波长选择反射器具有波长选择涂层，该波长选择涂层被配置成使来自显示背光源的入射可见光经过波长选择反射器向液晶显示设备透射，且使从液晶显示设备的外表面上或者附近的物体反射的入射红外线光反射离开波长选择反射器并引向红外线视觉子系统。提供这一
技术实现思路
以以简化形式介绍下文在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这一
技术实现思路
并非旨在标识要求保护的主题的关键特征或者必要特征，它也并非旨在用来限制要求保护的主题的范围。另外，要求保护的主题内容并不限于解决在本公开内容的任何部分中指出的任何或者所有弊端的实施方式。附图说明图1示出了实例显示系统的实施例的框图。图2示意地示出了实例显示系统的实施例。图3示意地示出了根据本公开内容的实施例的实例平铺(tiled)菲涅耳透镜。图4示意地示出了实例偏移成像系统。图5示意地示出了具有偏移成像系统的实例显示设备。图6示意地示出了具有偏移成像和倾斜平面成像这二者的实例成像系统。图7示意地示出了使用两个失真校正的视觉区域的实例1x2布局。图8示意地示出了使用两个聚焦校正、但是失真的视觉区域的实例1x2布局。 具体实施例方式显示系统可以将基于IXD的技术用于视觉地显示诸如文本、图像、照片、电影等内容。如上文描述的那样，可能在組合基于LCD的显示系统与用于光学触摸检测或者用于以别的方式光学地检测LCD设备上或者附近的物体的视觉子系统时出现某些设计挑战。本公开内容提供如下显示系统，该系统采用LCD设备和定位于LCD设备与显示背光源之间的光滑波长选择反射器。波长选择反射器和各种其它部件被布置成使红外线视觉子系统能够 “看见”(检测)IXD面板的外侧上或者附近的物体或者对这些物体成像而不干扰显示背光源照射LCD。这样的系统的各种实施例更详细地描述如下。图1示出了实例显示系统100的实施例的框图。可以例如在具有大格式水平取向显示器(例如台型外形规格)的交互式计算设备中利用这样的显示系统。其它非限制实例包括平板计算机、壁式显示器、电话会议显示器等。显示系统100包括配置成向查看LCD设备的外表面以及在交互式显示器的情况下与IXD设备的外表面交互的用户视觉地显示图像的IXD设备102。在交互式系统中，IXD设备的外表面可以被配置成经由触摸输入和/或手势输入和/或经由其它基于物体放置于LCD设备的外表面上或者附近的光学检测的输入来实现交互。可以理解这样的表面还可以包括传统上与IXD设备一起使用的附加层(例如衬底、膜、涂层、扩散器、玻璃等)，这不脱离本公开内容的范围。此外，IXD设备102具有内表面(即与外表面相反的表面)。一般而言，如这里使用的那样，LCD设备的外表面指用户查看并且与之交互的一侧，而内表面指为了提供用户可以从设备的外部看见的可查看图像而由背光源照射的ー侧。这样，定位于LCD设备102之下的显示背光源104通过将可见光引向IXD设备102的内表面来照射IXD设备102。參照图 2更详细描述这样的配置的实例。在一些实施方式中，在显示系统100中使用LCD设备可以允许与具有基于投影的显示设备的显示系统相比减少的生产成本。显示系统100还可以包括红外线照射源106和配置成将红外线光引向IXD设备 102的外表面上或者附近的物体的支持部件。反射离开物体的红外线光然后可以由红外线视觉子系统捕获以便获取物体的图像或者以别的方式接收输入用于处理。先前的系统通常要求视觉子系统的部分定位于显示背光源104与IXD设备102之间。然而这样的布置可能造成其中视觉子系统损害显示功能的情形。具体而言，视觉子系统部件可能阻止从显示背光源104引向IXD设备102的可见光。因此，显示系统100包括设置于显示背光源104与 LCD设备102之间以将(例如从LCD设备的外表面上或者附近的物体反射的)入射的红外线光引向红外线视觉子系统110的波长选择反射器108。波长选择反射器108具有面向LCD 设备102的内表面的光滑表面和配置成使来自显示背光源104的入射可见光经过波长选择反射器108向IXD设备102透射的波长选择涂层。这样，波长选择反射器108不减少在IXD 设备102处入射的背光的量。这允许显示系统100提供与IXD设备102高效共存而又使对显示功能的损害最少的红外线视觉子系统110。此外，波长选择涂层还被配置成使从IXD设备102的外表面上或者附近的物体反射的入射红外线光反射离开波长选择反射器108并且引向红外线视觉子系统110。作为实例，波长选择反射器108可以包括配置成光学透射可见光而反射红外线光的分色镜。可以设置红外线视觉子系统110使得它的部件处于在显示背光源104和IXD设备 102的对应操作部分之间出现的所有直线光路以外，因为波长选择反射器108表现对可见透射光的有限影响。在某些实施方式中，这样的布置可以提供使对显示背光源照射LCD设备102的影响最小的先前讨论的益处。合适的红外线视觉子系统的实例包括但不限于偏移成像系统、倾斜平面成像系统和折叠的远心系统。显示系统100的可能使用场景包括检测放置于IXD设备102的外表面上或者附近的物体。在经由红外线照射源106用红外线光照射物体时，入射在物体上的红外线光然后从物体反射并且经过显示系统100朝着波长选择反射器108引导回。在接收从物体反射的入射红外线光时，波长选择反射器108反射红外线光并且将它引向红外线视觉子系统110。 这样，红外线视觉子系统110例如通过将接收的入射红外线光引向图像传感器来获取物体的图像或者以别的方式光学地接收输入。如下文更详细描述的那样，这样的视觉子系统可以利用偏移成像、倾斜平面成像和/或折叠光学器件。在这一使用场景中，如与视觉光对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K鲍威尔，刘志强，P马萨尔卡，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：