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用于显示图像的扇组件

阅读:746发布:2020-05-11

专利汇可以提供用于显示图像的扇组件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且提供了用于通过旋转结构显示图像的装置和方法。该旋转结构可以包括 风 扇的 叶片 。该风扇可以是用于诸如 增强现实 显示的 电子 设备的 冷却风扇 。在一些 实施例 中,该旋转结构包括发射用于生成图像的光的 光源 。光源可以包括光场发射器。在其他实施例中,该旋转结构被外部(例如,非旋转)光源点亮。,下面是用于显示图像的扇组件专利的具体信息内容。

1.一种用于显示图像的表示的扇组件,所述风扇组件包括:
多个风扇叶片
达,其被配置为使所述多个风扇叶片旋转以引起气流;
多个光源,其被设置在所述多个风扇叶片中的至少一者上;
非暂时性存储器,其被配置为存储将由所述风扇组件显示的图像数据,所述图像数据包括在观看方向上的所述图像的一个或多个视图;以及
处理器,其被可操作地耦接到所述非暂时性存储器、所述马达和所述多个光源,所述处理器包括可执行指令,所述可执行指令用于:
驱动所述马达以使所述多个风扇叶片绕旋转轴旋转,所述多个风扇叶片以随时间而变的旋转定位
访问所述图像数据,
至少部分地基于所述旋转角将所述图像数据映射到所述多个光源中的每一者,以及至少部分地基于所映射的图像数据来点亮所述多个光源。
2.根据权利要求1所述的风扇组件,其中,所述图像数据表示光场图像,所述光场图像被配置为提供在不同的观看方向上的所述图像的多个不同视图。
3.根据权利要求1所述的风扇组件,其中,所述多个光源包括光场子显示器、液晶、发光二极管(LED)、有机LED或激光器中的至少一者。
4.根据权利要求1所述的风扇组件,其中,每个光源包括:
包括多个微透镜的微透镜阵列;以及
包括多个像素子集的像素阵列,每个像素子集与相应的微透镜相关联并被配置为产生光,
其中,每个像素子集和相关联的微透镜被布置为以多个角度产生出射光,其中,来自所述像素子集的第一像素的光以与所述像素子集的第二像素的角度不同的角度从所述光场子显示器传播。
5.根据权利要求1所述的风扇组件,其中,所述多个光源包括像素阵列,所述像素阵列包括多个像素,每个像素被配置为产生光,其中,每个像素被布置为基于所述多个风扇叶片中的至少一者的形状而以一角度产生出射光,其中,来自第一像素的光以与第二像素的角度不同的角度从所述多个风扇叶片中的至少一者传播。
6.根据权利要求1所述的风扇组件,其中,所述多个光源从所述旋转轴放射状设置。
7.根据权利要求1所述的风扇组件,其中,所述多个光源沿所述多个风扇叶片中的所述至少一者设置。
8.根据权利要求1所述的风扇组件,其中,所述多个光源以二维阵列设置在所述多个风扇叶片中的所述至少一者上。
9.根据权利要求1所述的风扇组件,其中,所述多个光源沿所述多个风扇叶片中的所述至少一者的前缘、后缘或径向边缘中的至少一者设置。
10.根据权利要求1所述的风扇组件,其中,每个光源具有基于其距所述旋转轴的位置的对应半径,以及其中,为了点亮所述多个光源,所述处理器被编程为基于所述对应半径缩放光源的照明的强度或持续时间。
11.根据权利要求10所述的风扇组件,其中,所述缩放与所述光场子显示器的半径成线性。
12.根据权利要求1所述的风扇组件,进一步包括壳体,其中,所述多个风扇叶片、所述马达和所述多个光源被设置在所述壳体内。
13.根据权利要求1所述的风扇组件,其中,所述风扇组件包括:壳体,其具有以所述旋转轴为中心的开口;以及细长构件,其在所述多个风扇叶片和所显示的图像之间延伸跨过所述开口,所述细长构件被配置为基于所述多个光源而控制所述风扇组件的横向负载。
14.根据权利要求1所述的风扇组件,其中,所述风扇组件包括:
壳体,其包括暴露所述多个风扇叶片的第一子集的开口;以及
覆盖区域,其覆盖所述多个风扇叶片的第二子集,
其中,所述处理器进一步包括可执行指令,所述可执行指令用于将所述图像数据映射到所述多个光源中的与所述多个风扇叶片的所述第一子集相对应的光源。
15.根据权利要求14所述的风扇组件,其中,所述图像数据未被映射到所述多个光源中的与所述多个风扇叶片的所述第二子集相对应的光源。
16.根据权利要求1所述的风扇组件,其中,所述马达被配置为以至少部分地基于图像质量的旋转速率旋转所述多个风扇叶片。
17.根据权利要求1所述的风扇组件,进一步包括扬声器系统,所述扬声器系统被配置为与被编程为点亮所述多个光源的所述处理器组合地播放音频。
18.根据权利要求1所述的风扇组件,进一步包括麦克风,所述麦克风被配置为接收音频,以及其中,所述处理器包括可执行指令,所述可执行指令用于:
从所述麦克风接收音频输入;
识别出所述音频输入包括音频命令;以及
基于所述音频命令发起用于修改所述多个光源的照明的动作。
19.根据权利要求1所述的风扇组件,进一步包括被配置为检测在所述风扇组件的预定距离内的实体的接近传感器,以及其中,所述处理器包括可执行指令,所述可执行指令用于基于所述接近传感器检测到所述实体来发起动作。
20.根据权利要求1所述的风扇组件,进一步包括离心风扇组件,所述离心风扇组件包括所述多个风扇叶片和所述马达。
21.根据权利要求20所述的风扇组件,其中,所述离心风扇组件包括具有半透明部分和不透明部分的壳体,其中,所述多个光源通过所述半透明部分是可见的。
22.一种用于由风扇组件显示图像的表示的方法,所述方法包括:
驱动马达以使所述风扇组件的多个风扇叶片旋转,所述多个风扇叶片中的每一者包括绕旋转轴的多个光源,所述多个风扇叶片以随时间而变的旋转角定位;
访问待显示的图像数据,所述图像数据包括在观看方向上的所述图像的一个或多个视图;
至少部分地基于所述旋转角将所述图像数据映射到所述多个光源中的每一者;以及至少部分地基于所映射的图像数据来点亮所述多个光源。
23.根据权利要求22所述的方法,其中,所述多个光源包括多个光场子显示器,并且所述图像数据包括光场图像数据,所述光场图像数据包括多个渲染,每个渲染帧表示所述图像的所述一个或多个视图中的不同视图,其中,每个渲染帧包括多个渲染像素,所述多个渲染像素组合以渲染所述渲染帧,每个渲染像素具有在所述渲染帧内的位置。
24.根据权利要求23所述的方法,其中,映射所述图像数据包括将每个渲染像素的位置与所述多个风扇叶片上的每个光场子显示器的位置相关联,其中,每个光场子显示器的位置基于随时间而变的所述旋转角。
25.根据权利要求23所述的方法,其中,所述渲染像素位置在所述多个渲染帧之间不变。
26.根据权利要求23所述的方法,其中,映射所述图像数据进一步包括:针对每个光场子显示器,基于每个渲染像素的位置与所述多个风扇叶片上的每个光场子显示器的位置的关联以及待显示的渲染帧来确定颜色和强度。
27.根据权利要求23所述的方法,其中,点亮所述多个光场子显示器包括:
针对给定的渲染帧,基于所确定的颜色和强度点亮每个光场子显示器,其中,照明的方向与所述渲染帧的所述观看方向有关,以及
基于每个渲染像素的位置与所述多个风扇叶片上的每个光场子显示器的位置的关联、所述多个风扇叶片的旋转、以及所述多个渲染帧,来选通每个光场子显示器的照明。
28.根据权利要求22所述的方法,其中,所述图像数据包括至少一个渲染帧,所述渲染帧包括多个渲染像素,所述多个渲染像素组合以渲染所述渲染帧,每个渲染像素具有在所述渲染帧内的位置。
29.根据权利要求28所述的方法,其中,至少部分地基于所述旋转角将所述图像数据映射到所述多个光源中的每一者包括:将每个渲染像素的位置与所述多个风扇叶片上的每个光源的位置相关联,其中,每个光源的位置基于随时间而变的所述旋转角。
30.根据权利要求29所述的方法,其中,将所述图像数据映射到所述多个光源中的每一者进一步包括:针对每个光源,基于每个渲染像素的位置与所述多个风扇叶片上的每个光源的位置的关联以及所述渲染帧来确定颜色和强度。
31.根据权利要求29所述的方法,其中,点亮所述多个光源包括:
针对所述渲染帧,基于所确定的颜色和强度来点亮每个光源,其中,照明的方向与所述渲染帧的所述观看方向有关,以及
基于每个渲染像素的位置与所述多个风扇叶片上的每个光源的位置的关联、所述多个风扇叶片的旋转、以及所述多个渲染帧,来选通每个光源的照明。
32.一种用于显示图像的表示的显示装置,所述显示装置包括:
可旋转结构;
马达,其被配置为使所述可旋转结构旋转;
多个光源,其被相对于所述可旋转结构定位,以朝向所述可旋转结构引导光;
非暂时性存储器,其被配置为存储将由所述显示装置显示的图像数据,所述图像数据包括在观看方向上的所述图像的一个或多个视图;以及
处理器,其被可操作地耦接到所述非暂时性存储器、所述马达和所述多个光源,所述处理器包括可执行指令,所述可执行指令用于:
驱动所述马达以使所述可旋转结构绕旋转轴旋转,所述可旋转结构以随时间而变的旋转角定位,
访问所述图像数据,
至少部分地基于所述旋转角而将所述图像数据映射到所述多个光源中的每一者,以及至少部分地基于所映射的图像数据来点亮所述多个光源。
33.根据权利要求32所述的装置,其中,所述可旋转结构包括风扇组件。
34.根据权利要求33所述的装置,其中,所述可旋转结构被包括在以下至少一者中:台式风扇、吊扇、家用风扇、飞行器上的螺旋桨、发动机涡轮、电冷却风扇、计算机风扇、用于电子设备的冷却风扇、或离心风扇。
35.根据权利要求32所述的装置,进一步包括显示器,所述显示器包括所述多个光源,其中,所述多个光源以二维阵列布置。
36.根据权利要求35所述的装置,其中,所述显示器包括空间光调制器
37.根据权利要求32所述的装置,其中,所述多个光源中的至少一者被配置为将光聚焦到所述可旋转结构的一部分上。
38.根据权利要求37所述的装置,其中,所述多个光源包括光场子显示器、发光二极管(LED)、液晶、发光二极管(LED)、有机LED或激光器中的至少一者。
39.根据权利要求37所述的装置,其中,所述可旋转结构包括多个细长元件,所述多个细长元件被配置为重定向聚焦在其上的光以显示所述表示。
40.根据权利要求39所述的装置,其中,所述多个细长元件中的每一者包括风扇叶片,所述风扇叶片具有被配置为引起气流并重定向聚焦在其上的光以显示所述表示的形状。
41.根据权利要求40所述的装置,其中,所述风扇叶片的形状包括沿所述风扇叶片的径向延伸长度变化的等值表面,其中,由所述多个光源中的第一光源发射的光传播与由所述多个光源中的第二光源发射的光不同的第一距离到达所述等值表面。
42.根据权利要求32所述的装置,其中,所述多个光源包括像素阵列,所述像素阵列包括多个像素,每个像素被配置为产生朝向所述可旋转结构引导的光,其中,所述可旋转结构的形状被配置为以与第二像素的角度不同的角度重定向来自第一像素的光。
43.根据权利要求32所述的装置,进一步包括组件,所述组件包括:所述可旋转结构;沿所述旋转轴设置的毂;以及第二多个光源,所述第二多个光源被设置在所述毂或所述可旋转结构中的至少一者上。
44.根据权利要求32所述的装置,进一步包括设置在所述旋转轴处的毂,其中,所述多个光源中的至少一部分相对于所述可旋转结构定位,以将光引导到所述毂上。
45.根据权利要求32所述的装置,其中,每个光源具有相对于所述旋转轴的位置,以及其中,为了点亮所述多个光源,所述处理器被编程为基于距所述旋转轴的位置来缩放光源的照明的强度或持续时间。
46.根据权利要求32所述的装置,进一步包括组件,所述组件包括:所述可旋转结构;壳体,其具有在所述可旋转结构和所述多个光源之间的以所述旋转轴为中心的开口;以及细长构件,其在所述可旋转结构和所显示的图像之间跨所述开口延伸,所述细长部件被配置为部分地基于所述可旋转结构的旋转和所述多个光源的照明来控制所述组件的横向负载。
47.根据权利要求32所述的装置,进一步包括:
壳体,其具有在所述可旋转结构和所述多个光源之间的开口,所述开口使所述可旋转结构的第一部分暴露于由所述多个光源发射的光,所述壳体进一步包括覆盖所述可旋转结构的第二部分的盖,
其中,所述处理器进一步包括可执行指令,所述可执行指令用于将所述图像数据映射到所述多个光源中的与所述可旋转结构的所述第一部分相对应的光源的第一子集。
48.根据权利要求47所述的装置,其中,图像数据未被映射到所述多个光源中的与所述可旋转结构的所述第二部分相对应的光源的第二子集。
49.根据权利要求32所述的装置,其中,所述马达被配置为以至少部分地基于图像质量的旋转速率旋转所述可旋转结构。
50.根据权利要求32所述的装置,进一步包括扬声器系统,所述扬声器系统被配置为与被编程为点亮所述多个光源的所述处理器组合地播放音频。
51.根据权利要求32所述的装置,进一步包括麦克风,所述麦克风被配置为接收音频,以及其中,所述处理器包括可执行指令,所述执行指令用于:
从所述麦克风接收音频输入;
识别出所述音频输入包括音频命令;以及
基于所述音频命令发起用于修改所述多个光源的照明的动作。
52.根据权利要求32所述的装置,进一步包括接近传感器,所述接近传感器被配置为检测在所述显示装置的预定距离内的实体,以及其中,所述处理器包括可执行指令,所述可执行指令用于基于所述接近传感器检测到所述实体而发起动作。
53.根据权利要求32所述的装置,进一步包括离心风扇组件,所述离心风扇组件包括所述可旋转结构和所述马达,
其中,所述可旋转结构包括一个或多个细长元件,以及
其中,所述旋转轴相对于所述多个光源成一角度并且基本平行于所述可旋转结构的所述一个或多个细长元件。
54.一种用于显示图像的表示的方法,所述方法包括:
驱动马达以使可旋转结构绕旋转轴旋转,所述可旋转结构以随时间而变的旋转角定位;
访问将由显示装置显示的图像数据,所述图像数据包括在观看方向上的所述图像的一个或多个视图;
至少部分地基于所述旋转角将所述图像数据映射到多个光源中的每一者,所述多个光源相对于所述可旋转结构定位,以朝向所述可旋转结构引导光;以及
至少部分地基于所映射的图像数据来点亮所述多个光源。
55.根据权利要求54所述的方法,其中,所述图像数据包括至少一个渲染帧,所述渲染帧包括多个渲染像素,所述多个渲染像素组合以渲染所述渲染帧,每个渲染像素具有在所述渲染帧内的位置。
56.根据权利要求55所述的方法,其中,至少部分地基于所述旋转角将所述图像数据映射到所述多个光源包括:基于随时间而变的所述旋转角将每个渲染像素的位置与每个光源的位置相关联,并与所述旋转结构上的多个位置相关联。
57.根据权利要求56所述的方法,其中,将所述光场图像映射到所述多个光源中的每一者进一步包括:针对每个光源,基于所述渲染帧和所述关联来确定颜色和强度。
58.根据权利要求54所述的方法,其中,点亮所述多个光源包括:
针对渲染帧,基于所确定的颜色和强度来点亮每个光源,其中,照明入射在所述可旋转结构上,并且入射光的重定向与所述渲染帧的所述观看方向有关,以及
基于所述可旋转结构的旋转、所述渲染帧和所述关联,选通每个光源的照明。
59.一种用于显示图像的方法,所述方法包括:
确定设备的状态的通知;
将指示所述通知的信号传送给控制器
基于所述信号点亮风扇组件;以及
使用所述风扇组件显示所述图像,其中,所述图像指示所述通知。
60.根据权利要求59所述的方法,其中,所述通知是以下至少一者:操作状态;电池状态,所述电池被配置为向所述设备提供电温度状态;通信连接状态;接收的信息、电子邮件、即时信息、SMS信息、或指示所述设备中的故障的警报的通知。
61.根据权利要求59所述的方法,其中,所述信号包括用于显示所述图像的图像数据。
62.一种用于显示图像的表示的风扇组件,所述风扇组件包括:
可旋转结构;
马达,其被配置为使所述可旋转结构旋转;
多个光源,其相对于所述可旋转结构设置;
非暂时性存储器,其被配置为存储将由所述风扇组件显示的图像数据;以及处理器,其被可操作地耦接到所述非暂时性存储器、所述马达和所述多个光源,所述处理器包括可执行指令,所述可执行指令用于:
确定设备的状态的通知;
点亮所述风扇组件;以及
使用所述风扇组件显示所述图像,其中,所述图像指示所述通知。
63.根据权利要求62所述的风扇组件,其中,所述设备经由有线或无线通信链路中的至少一者而被可操作地连接到所述风扇组件。
64.一种增强现实设备,包括:
显示系统,其被定位在用户的眼睛前方;
风扇组件,其包括可旋转结构、被配置为使所述可旋转结构旋转的马达、以及相对于所述可旋转结构设置的多个光源;
非暂时性存储器,其被配置为存储图像数据;以及
处理器,其被可操作地耦接到所述非暂时性存储器、所述显示器和所述风扇组件,所述处理器包括可执行指令,所述可执行指令用于:
确定设备的状态的通知;
点亮所述风扇组件;以及
使用所述风扇组件来显示所述图像,其中,所述图像指示所述通知。
65.根据权利要求64所述的增强现实设备,其中,所述设备是所述增强现实设备。
66.根据权利要求64所述的增强现实设备,其中,所述设备经由有线或无线通信链路中的至少一者而被可操作地连接到所述风扇组件。
67.根据权利要求64所述的增强现实设备,进一步包括腰包,所述腰包包括所述风扇组件、所述非暂时性存储器、所述处理器或电池中的至少一者。

说明书全文

用于显示图像的扇组件

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请根据35U.S.C.§119(e),要求在2017年7月28日提交的序列号为62/538,518、名称为“FAN ASSEMBLY FOR DISPLAYING AN IMAGE(用于显示图像的风扇组件)”的美国临时专利申请的优先权益,该申请的公开内容在此通过引用并入此文。

技术领域

[0003] 本公开涉及用于通过从诸如风扇的叶片的旋转元件投射或反射光来显示图像的装置和方法。

背景技术

[0004] 来自自然对象的光在遇到人眼时,在空间中的每个点处,光线的量值和方向都具有特定的含量。这种结构被称为光场。常规的二维(2-D)显示器(画作、照片、计算机监视器、电视等)各向同性地发射光(例如,从显示器均匀地发射光)。因此,这些2-D显示器可能仅近似于它们所表示的对象的光场。发明内容
[0005] 因此,期望构建再现或试图再现将由自然对象产生的精确或近似光(例如,光场或其他表示)的显示器。这样的显示器产生更引人注目的图像,该图像可以包括二维(2-D)或看起来是三维(3-D)并且可能被误认为是自然对象。传统的2-D显示器可能无法实现这些功能。此外,从旋转对象(诸如,风扇组件的风扇叶片)上的光源生成的图像或从这样的旋转对象反射的光生成的图像可以生成彩色显示、图像、通知等。这样的风扇组件通常是用于冷却电子设备(例如,计算机、增强现实显示器)的部件,并且可以用于将这样的图像向这样的装置的用户投影。
[0006] 在一些实施例中,公开了用于显示图像的表示的风扇组件和方法。在一种实施方式中,风扇组件可以包括:多个风扇叶片;达,其被配置为使所述多个风扇叶片旋转以引起气流;多个光源,其被设置在所述多个风扇叶片中的至少一者上;非暂时性存储器,其被配置为存储将由所述风扇组件显示的图像数据,该图像数据提供所述图像在观看方向上的一个或多个视图;以及处理器,其被可操作地耦接到所述非暂时性存储器、所述马达和所述多个光源。所述处理器可以用可执行指令编程,所述可执行指令用于:驱动所述马达以使所述多个风扇叶片绕旋转轴旋转,所述多个风扇叶片以随时间而变的旋转定位访问所述图像数据;至少部分地基于所述旋转角而将所述图像数据映射到所述多个光源中的每一者;以及至少部分地基于所映射的图像数据来点亮(illuminate)所述多个光源。
[0007] 在一些实施例中,公开了用于显示图像的表示的风扇组件和方法。在一种实施方式中,该方法可以包括驱动马达以使包括多个光源的多个风扇叶片绕旋转轴旋转,所述多个风扇叶片以随时间而变的旋转角定位。该方法还可以包括访问待显示的图像数据,该图像数据提供所述图像在观看方向上的一个或多个视图;至少部分地基于所述旋转角而将所述图像数据映射到所述多个光源中的每一者;以及至少部分地基于所映射的图像数据来点亮所述多个光源。
[0008] 在一些实施例中,公开了用于显示图像的表示的显示装置和方法。在一种实施方式中,显示装置包括:可旋转结构;马达,其被配置为使所述可旋转结构旋转;多个光源,其被相对于所述可旋转结构定位,以朝向所述可旋转结构引导光;非暂时性存储器,其被配置为存储将由所述显示装置显示的图像数据,该图像数据提供所述图像在观看方向上的一个或多个视图;以及处理器,其被可操作地耦接到所述非暂时性存储器、所述马达和所述多个光源。所述处理器可以用可执行指令编程,所述可执行指令用于:驱动所述马达以使所述可旋转结构绕旋转轴旋转,所述可旋转结构以随时间而变的旋转角定位;访问所述图像数据;至少部分地基于所述旋转角而将所述图像数据映射到所述多个光源中的每一者;以及至少部分地基于所映射的图像数据来点亮所述多个光源。
[0009] 在一些实施例中,公开了用于显示图像的表示的风扇组件和方法。在一种实施方式中,该方法可以包括驱动马达以使可旋转结构绕旋转轴旋转,所述可旋转结构以随时间而变的旋转角定位。该方法还可以包括:访问将由所述显示装置显示的图像数据,所述图像数据提供所述图像在观看方向上的一个或多个视图;至少部分地基于所述旋转角将所述图像数据映射到多个光源中的每一者,所述多个光源相对于所述可旋转结构定位,以朝向所述可旋转结构引导光;以及至少部分地基于所映射的图像数据来点亮所述多个光源。
[0010] 在附图和以下描述中阐述本说明书中描述的主题的一种或多种实施方式的细节。根据描述、附图和权利要求书,其他特征、方面和优点将变得显而易见。此发明内容或以下具体实施方式均不旨在限定或限制本发明主题的范围。

附图说明

[0011] 图1示意性地示出了示例显示装置。
[0012] 图2A和图2B是示意性地示出了用于输出光场图像信息的光场子显示器的示例的透视图(图2A)和俯视图(图2B)。
[0013] 图3A至图3C是示意性地描绘图2A和图2B的光场子显示器的实施例的一部分的截面侧视图。
[0014] 图4A和图4B示意性地示出了用于向用户输出光场图像信息的波导堆叠的示例。
[0015] 图4C示意性地示出了示例增强现实显示设备以及可包括电池和点亮的风扇组件的腰包。
[0016] 图5A至图5G示意性地示出了显示装置的各种示例。
[0017] 图6A和图6B是示意性地示出了正在显示由多个观看者观看的图像(在该示例中图像是狗)的3-D表示的示例显示装置的透视图。
[0018] 图7是示意性地示出了正在显示由多个观看者观看的图像的3-D表示的另一示例显示装置的透视图。
[0019] 图8A是示意性地示出了正在显示由观看者观看的图像的3-D表示的另一示例显示装置的透视图。
[0020] 图8B和图8C示意性地示出了示例风扇组件的平面图和侧视图。
[0021] 图9A至图9D示意性地示出了另一显示装置的各种示例。
[0022] 图10示意性地示出了包括二维阵列光源的显示装置。
[0023] 图11是示意性地示出了另一示例显示装置的透视图。
[0024] 图12A至图12C示意性地示出了显示装置的各种示例。
[0025] 图13A和13B示意性地示出了显示装置的示例。
[0026] 图14是使用显示装置来显示对象的表示的方法的示例的过程流程图
[0027] 图15是将图像数据映射到显示装置的光源的方法的示例的过程流程图。
[0028] 图16是点亮显示装置的光源的方法的示例的过程流程图。
[0029] 图17示意性地示出了用于使用包括风扇组件的显示装置来显示图像的示例显示装置。
[0030] 图18是使用包括风扇组件的显示装置来显示图像的示例方法的过程流程图。
[0031] 在所有附图中,可以重复使用参考标号来指示所提到的元件之间的对应关系。提供附图是为了说明本文中描述的示例实施例,而不旨在限制本公开的范围。

具体实施方式

[0032] 概述
[0033] 目前,许多类型的光场显示器价格昂贵,因此不适用于许多应用(例如,商业广告、在家中观看等)。光场显示器的当前实现方式(例如平板显示器)利用大量像素和波导来模仿对象的3-D表示。在任何单个时间点,这样的表示需要显示若干个图像,每个图像呈现观看对象的不同方向而且改变焦深,以使该对象看起来是三维的。例如,可以显示多个2-D表示,每个2-D表示对应于观看对象的不同方向。在一些实施方式中,观看者位于从法线到平面显示面板越大的角度处,利用平面显示面板可为观看者提供越有限的3-D表示视场。本公开描述了显示器的示例,这些显示器因为所实施的光源技术(例如,在一些实施例中的光场子显示器技术)能够在任何单个例元(instance)处显示多个视角或焦深而不过于昂贵,并且可以被控制以在正以2-D或三维表示被显示的对象的多个不同视图之间进行切换。本公开描述了一些示例,这些示例可以被配置为提供正以表示被显示的对象的更大视场。这种显示器可用于室内或室外显示应用,例如广告、家庭观看、室内或室外装饰、艺术等。例如,商店前面或其它商业机构可能希望通过以与传统二维显示相对的三维方式显示对象来吸引顾客。与平面二维表示相对,三维表示对于过路人来说可能更引人注目,或者更可能被注意到。2017年1月19日提交的序列号为15/410,455、名称为“Display for Three-dimensional Image(用于三维图像的显示)”的美国专利申请中描述了用于来自旋转元件的图像的2-D或3-D显示的装置和方法以及弯曲显示器的示例,其全部内容在此通过引用并入本文。
[0034] 本公开描述了显示装置的示例,该显示装置包括可旋转结构(例如,螺旋桨、风扇叶片集合、叶轮或被配置为绕旋转轴旋转的其他装置),与多个光源组合,其中,各个光源根据可旋转结构的当前旋转状态和将由显示器投影的整体图像而以不同的图像进行选通(strobe)。选通(例如,切换所显示的内容)速率可以是观看该对象的人的眼睛不可感知频率。选通速率还可对应于被显示的图像的刷新率,例如,选通速率的增大可以对应于刷新率的增大,从而产生更好质量图像。可旋转结构的旋转运动使光源扫出特定区域,并且因此,向观看者提供图像的显示器的较低成本实现是可能的。
[0035] 示例显示装置
[0036] 图1示出了显示装置100的示例,该显示装置100被配置为显示作为对象的3-D表示而可观看的图像。显示装置100包括可旋转结构105、马达104和控制系统110。可旋转结构105可以被耦接到马达104,马达104被配置为基于来自控制系统110的本地数据处理的输入,沿着路径103绕旋转轴120驱动可旋转结构105。控制系统110可以被可操作地耦接到显示装置100,其可以以各种配置被安装,例如固定地附接到显示装置100或位于与显示装置100相关的其它位置(例如,位于房间的单独部分中或中央控制室中)。可旋转结构105可包括沿着一个或多个细长元件102设置的光源101的阵列。光源101可由控制系统110控制,以产生和显示对象的3-D表示。光源101可以包括液晶(LC)、发光二极管(LED)、有机LED(OLED)或被配置为发射用于渲染图像的光的任何其他类型的像素结构。其他光源可包括激光器、光纤光学器件或被配置为发射可被操纵以渲染图像的光的任何结构。在图1所示的实施例中,光源101可包括光场子显示器,例如,如以下结合图2A至图3C所述。因此,光源101可以被称为光场子显示器101。然而,这样的提及仅出于说明的目的,而不是限制。光源101可包括透镜、波导、衍射或反射元件、挡板或其他光学元件,以将来自光源的光朝向可旋转结构导向、引导或聚焦或将来自光源的光导向、引导或聚焦到可旋转结构上。
[0037] 在一些实施方式中,可旋转结构105的运动使光场子显示器101绕路径103运动,当由控制系统110驱动光场子显示器101以点亮光场子显示器101时,可旋转结构105显示作为要显示的对象的3-D表示而可被旁观者观看的图像。例如,显示装置100可以被放置在商店前面或可视区域中,在这里位于距显示装置100一可视距离处的人能够通过朝向可旋转结构105看来观看由显示装置100显示的图像。在一些实施例中,当由于马达104向可旋转结构105赋予的旋转运动而使光场子显示器101绕路径103旋转时,创建对象的扩展3-D表示。在一些实施例中,多个光场子显示器101可以各自包括一个或多个像素,如下所述,该一个或多个像素可以根据存储在数字存储器112(例如,非暂时性数据存储器)中的光场图像数据而被点亮以显示对象的3-D表示。在一些实施例中,扬声器118可以被耦接到显示装置100以提供音频输出。
[0038] 再次参考图1,可旋转结构105可以以类似于绕轴120旋转的螺旋桨的方式设置。如图1所示,具有螺旋桨布置的可旋转结构105可包括多个细长元件102。细长元件102也可被配置为螺旋桨的多个臂或叶片。尽管结合图1的显示装置100被示出为具有4个细长元件102,但是细长元件102的数量、布置、长度、宽度或形状可以是不同的(参见例如图5A至5G)。
例如,细长元件102的数量可以是1、2、3、4、5、6或更多(例如,如图5A和5B所示)。细长元件
102可以是直的(例如,图1、5A和5B),如图5C所示是弯曲的,或者从与螺旋桨的旋转轴120垂直的平面向内或向外弯曲(例如,图7)。如下所述,在一些实施例中,可旋转结构105可被布置为风扇叶片的集合或叶轮,该风扇叶片的集合或叶轮作为风扇组件的一部分绕轴120旋转(例如,图8至图13B)。
[0039] 继续参考图1,每个细长元件102包括沿着细长元件102的长度布置的光场子显示器101的阵列。尽管图1示出了布置在每个细长元件102上的五个光场子显示器101(以及在细长元件交叉的显示器的中心处的附加的可选子显示器),但是其他实施例是可能的。例如,在每个细长元件102上的光场子显示器101的数量可以是1、2、3、4、5、6或更多。在另一个实施例中,可旋转结构可以包括设置在其上的单个光场子显示器。光场子显示器101可以包括被配置为产生光场的任何显示器。在一些实施例中,光场子显示器101可包括被配置为发射各向异性光(例如,定向发射)的一个或多个像素。例如,如将结合图2A至图3C更详细描述的,光场子显示器101可以包括微透镜阵列,该微透镜阵列邻近朝向该微透镜阵列各向同性地发射光的像素阵列设置。微透镜阵列将来自像素阵列的光重定向到以不同出射角传播的光束的阵列,以生成光场图像。在一些实施例中,微透镜阵列中的每个微透镜可以被配置为光场子显示器101的像素。在另一个实施例中,光场子显示器101可以包括产生光场的波导堆叠组件,如以下结合图4A和图4B所述。
[0040] 显示装置还包括马达104,马达104被电耦接到可旋转结构105并被配置为驱动可旋转结构105。例如,马达104可以使可旋转结构105以圆形运动绕旋转轴120旋转,如旋转路径103所示。当可旋转结构105由马达104驱动时,光场子显示器101同样地绕旋转路径103旋转。控制系统110可被配置为控制由马达104以所需的频率施加到可旋转结构105的旋转速率。旋转的频率可以被选择为使得可旋转结构102对于观看者而言不可感知,观看者由于人类视觉系统的视觉暂留而主要感知3-D图像。这种显示器有时通常被称为视觉暂留(POV)显示器。其它旋转频率也是可能的。旋转光场子显示器101和每个光场子显示器101的点亮的组合投射可被观看者观看的图像的表示。图像可以包括对象、图形、文本等。图像可以是投射如在视频中看起来正在移动或变化的对象或物体的一系列图像的一部分。所述表示可以看起来是3-D的,并且可能被观看者误认为是自然对象而非投影。马达104和控制系统110可以被设置为对于观看者来说是不明显的(例如,在螺旋桨下方并且经由合适的传动装置而被连接到螺旋桨)。控制系统110可以经由有线或无线通信链路150耦接到马达104。由于螺旋桨的臂是不可见的(当螺旋桨旋转得足够快时),图像可能看起来悬浮在半空中,从而引起路人的注意。因此,显示装置100可以有利地用于广告、营销或销售,用于演示,或者以其它方式产生兴趣或向观看者传送信息。
[0041] 计算机控制系统110的本地数据处理模块可以包括硬件处理器112和数字存储器114。在一些实施例中,数字存储器114可以包括非易失性存储器(例如,闪速存储器)或任何非暂时性的计算机可读介质。数字存储器114可以被配置为存储定义用于硬件处理器112的指令的数据。这些指令将硬件处理器112配置为执行显示装置100的功能。例如,硬件处理器
112和数字存储器114二者都可以被用于协助处理、缓存和存储光场数据。数据可以包括与以下项有关的数据:a)要显示的对象的光场图像,b)随时间变化的光场子显示器位置,或c)光场图像到光场子显示器位置的映射。在一些实施例中,光场图像包括对象的多个渲染帧,其中每个渲染帧是对象在一观看方向(例如,观看者可以相对于显示装置100的方向)上的
2-D表示。每个渲染帧可以包括多个像素,在下文中被称为渲染像素,这些渲染像素可以被组合而表示要显示的对象的图像。每个渲染像素可以与渲染帧上的位置(例如,渲染像素位置)相关联。多个渲染帧和渲染像素位置可以被存储在数字存储器114中以供控制系统110访问和使用。光场图像可以包括成像参数(例如,用于显示渲染帧的光的颜色和强度),其中成像参数与渲染帧的观看方向相关联。在一些实施例中,光场子显示器位置由光场子显示器101沿着细长元件102的位置定义,光场子显示器101的位置随时间和基于可旋转结构105的旋转速度的旋转角度而变化。光场子显示器位置还可以包括每个光场子显示器的部件(例如,下面描述的微透镜)的随时间变化的位置。
[0042] 控制系统110可以经由有线或无线通信线路(未示出)耦接到多个光场子显示器101。通信线路可以被配置为将信号从控制系统110发送到光场子显示器101,以如上所述地渲染图像。在一些实施例中,可旋转结构105或细长元件102可包括多个腔或路径,该多个腔或路径被布置为接受光场子显示器101中的每一者与控制系统110之间的有线通信线路。
[0043] 在一些实施例中,硬件处理器112可以可操作地被耦接到数字存储器114并且被配置为分析和处理数字存储器114中的数据。硬件处理器112还可以可操作地被耦接到马达104并且被配置为以一旋转速度驱动马达104。在一些实施例中,可以基于光场图像、光场子显示器101的数量或细长元件102的数量来预先选择旋转速度。硬件处理器112还可以可操作地被耦接到每个光场子显示器101并且被配置为基于存储在数字存储器114中的光场图像来驱动每个光场子显示器101(例如,如下所述的每个光场子显示器101的像素)。例如,当基于由硬件处理器112执行的指令而使可旋转结构105旋转时,旋转被赋予到光场子显示器
101上,从而使它们沿着旋转路径103绕旋转轴120扫出一系列同心圆弧。当光场子显示器
101(或其中的像素)到达与存储在数字存储器112中的渲染像素位置和图像参数相关联的位置时,硬件处理器112还可以驱动每个光场子显示器101(例如,下面描述的像素)以发射光。可旋转结构105的旋转速度可以足够高,以使得观看者在可旋转结构105的细长元件102旋转时不会察觉到细长元件102(例如,可旋转结构105实际上看起来是透明的),而是看到来自光场子显示器101的照射,从而显示对象的3-D表示。
[0044] 能够实现显示对象的3-D表示的一种可能方式是可以由控制系统110或另一渲染引擎预先渲染多个视点。对于可旋转结构105的任何给定取向(例如,旋转角度),可以生成或检索到映射,该映射在时间(t)处将光场子显示器101的像素的位置(z)(例如,基于可旋转结构105的旋转)映射到渲染帧(k)的渲染像素(u)。该映射可以由处理器112完成,处理器112可以包括微处理器或微控制器图形处理单元(GPU)或专用硬件(例如,浮点阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC))。
[0045] 在一个实施例中,控制系统110可以被配置为映射渲染帧的渲染像素。例如,渲染帧k可以与要显示的对象的观看方向相关联,并且渲染像素(u)可以具有在渲染帧(k)内的位置(例如,由坐标表示,例如,X和Y坐标或位置坐标)。该映射可以是恒定的并且与要显示的对象无关,因此可以被预先计算并且被存储(例如,在数字存储器114中)在数据结构中(例如,在查找表(LUT)中)。
[0046] 在一个实施例中,控制系统110还可以被配置为将渲染像素位置映射到光场子显示器101的位置。例如,基于可旋转结构105的旋转速度,光场子显示器101的每个像素可以在不同的时间位于不同的位置。旋转速度可以但不是必须在时间上恒定。另外,因为光场子显示器101随时间旋转,所以由光场子显示器101的像素发射的光的渲染像素位置可以被转换(translate)以用于该整体旋转。因此,当像素沿着路径103扫出时,渲染帧(k)的每个渲染像素位置(u)可以基于随时间(t)变化的沿着细长元件102的像素的位置(z)而与光场子显示器101的像素的给定位置相关联。因此,每个渲染帧的相应渲染像素可以被集合在一起并被映射到光场子显示器101的像素。映射被配置为使得渲染像素位置被转换为光场子显示器101的像素,以便从光场子显示器101发射的光基于渲染帧的观看方向而被各向异性地定向。这也可以被预先计算并且被存储(例如,在数字存储器114中)在一数据结构中(例如,在查找表(LUT)中),该数据结构可以包括与如上所述的数据结构相同的数据结构或不同的数据结构。在一些实施例中,当可旋转结构105旋转时,可以基于渲染帧的被映射的转换图像参数来选通(例如,在光场图像的不同渲染帧之间交替或切换)光场子显示器101的像素。
[0047] 在一些实施例中,由于一些光场子显示器101离旋转轴120较远,因此与较靠近旋转轴120或位于旋转轴120上的光场子显示器101相比,这些光场子显示器101扫出更大的圆形区域。在一些情况下,由显示对象的观看者观看到的来自远离旋转轴120的光场子显示器101的光的视在强度(apparent intensity)可能往往低于从更靠近旋转轴120的光场子显示器101发射的光的强度,这是因为对于距旋转轴120较远的光场子显示器101,单位面积的照射量减少。因此,在一些实施方式中,为了使跨可旋转结构105的图像的视在强度保持相对恒定,照射亮度和/或选通持续时间可以基于到旋转轴120的距离而随着特定光场子显示器101的半径线性缩放。在其它实施方式中,较大半径处的光场子显示器101具有增大的尺寸和/或增加的像素数量(与较靠近旋转轴的光场子显示器101相比)。在另外一些实施方式中,可以在较大半径处使用较多光场子显示器101,例如,通过减小相邻光场子显示器101之间的间隔或者使细长元件102随着到旋转轴的距离增加而分支成子元件。
[0048] 控制系统110可以包括到网络的连接,例如以接收将由显示装置100显示的图像或图像显示指令。显示装置100可以包括音频功能。例如,显示装置100可以包括或被连接到扬声器系统118以便与投影图像组合地播放(project)音频。在一些实施方式中,显示装置100可以包括麦克风119和语音识别技术,以使显示装置100能够接收和处理来自观看者的音频命令或评论。例如,显示装置100可以被配置为识别来自感兴趣的观看者的评论并且响应于评论而采取动作来修改显示装置100(例如,通过改变投影图像的颜色,改变投影图像,输出对评论的音频响应等)。作为示例,在零售商店环境中,显示器可以示出待售产品的图像,并且响应于有关产品价格的问题,显示器可以以可听的方式(例如,“该产品今天售价为两美元”)或通过显示图像的变化(例如,显示价格的文字或图形)来输出价格。
[0049] 显示装置100可以包括接近传感器(proximity sensor)116以检测对象是否在附近,并且控制系统110可以采取适当的动作,例如显示可听或可视警告或者关断或减慢螺旋桨的旋转。如果观看者在不知道快速旋转的螺旋桨臂的情况下试图触摸3-D可见对象,则这些实施方式可以提供安全优势。
[0050] 虽然本文描述了用于产生光场的设备的示例,但是应当理解,在显示装置中显示对象的3-D表示并非必需使用单个光场子显示器类型。可以设想其它光场显示器,以使得多个光场子显示器被设置在可旋转结构上以产生对象的3-D表示。例如,在2016年1月29日提交的序列号为62/288,680、名称为“Holographic Propeller(全息螺旋桨)”的美国专利申请中描述的光场子显示器、组件或布置中的任一者可以被实现用于显示对象的3-D表示,其中该专利申请的全部内容通过引用并入本文中。本文公开的一些实施例的一个非限制性优点是,与被像素覆盖的单个非旋转显示器相比,通过沿着旋转的细长元件附接光场子显示器阵列,显示装置可以利用数量减少的光场子显示器来显示3-D表示。本发明实施例的另一非限制性优点是,与点亮整个显示器以产生图像的单个显示器相比,在任何一个时间需要点亮更少的显示元件或光场子显示器。在一些实施例中,控制系统110可以被配置为基于将由显示装置100投射的所需图像来控制每个光场子显示器101的致动(例如,每个光场子显示器的点亮的定时、强度和颜色)。
[0051] 包括微透镜阵列组件的示例光场子显示器
[0052] 图2A至2B示出了可以沿着图1的可旋转结构105设置的光场子显示器101的示例。图2A是光场子显示器101的一部分的分解透视图,该光场子显示器具有与包括多个像素205的像素阵列220间隔开的微透镜阵列210。微透镜阵列210包括多个微透镜215。图2B是图2A所示的光场显示器101的一部分的俯视图。像素阵列220的像素205可以是液晶(LC)、发光二极管(LED)、有机LED(OLED)或被配置为发射光以渲染图像的任何其它类型的像素结构。通常,像素阵列220的像素205至少在像素阵列220上方并朝着微透镜阵列210的方向上基本各向同性地发射光。图2A至2B以及本文示出的其它图可以不按比例绘制,而是仅用于说明目的。此外,这些图示意性地示出了光场子显示器101的一部分,光场子显示器101可包括多于这四个微透镜215和多于100个像素205。
[0053] 图2A和2B示出了光场子显示器101包括具有多个微透镜215的微透镜阵列210。图2A和2B所示的微透镜阵列210包括微透镜215的2×2阵列。每个微透镜215与像素阵列220的像素205的子集相关联。例如,微透镜215a用于将来自设置在微透镜215a下方的像素阵列
220的像素205的子集225的光重定向到各个角度方向。将参考图3A至3C描述微透镜215a对光的重定向。
[0054] 采用图2A至2B的光场子显示器101的显示装置100的分辨率可以取决于例如被包括在微透镜阵列210中的微透镜215的数量和与每个微透镜相关联的子集225中的像素的数量。在一些实施例中,每个微透镜215可以被配置作为光场子显示器101的像素。例如,图2A所示的像素阵列220包括10×10像素的阵列(用虚线示出)。每个微透镜215可以与像素205的子集225相关联,例如,如图2A和2B所示,微透镜215a与像素205的5×5子集225(用实线示出)相关联。微透镜阵列210和像素阵列220旨在说明性的,并且在其它实施例中,微透镜和像素的布置、数量、形状等可以与图示的不同。例如,像素阵列220可以包括被微透镜阵列210覆盖的100×100像素,以使得每个微透镜215覆盖像素阵列220上的像素的10×10阵列。
[0055] 在图2A至2B所示的示例中,微透镜215的横截面形状被图示为圆形,但是它们可以包括矩形或任何其它形状。在一些实施例中,各个微透镜215的形状或间距可以跨微透镜阵列210变化。另外,尽管图2A和2B示出了设置在10×10像素阵列之上的2×2微透镜阵列,但是应当理解,这是出于说明目的,也可以针对微透镜阵列210或像素阵列220使用任何其它数量或尺寸n×m(n,m=1、2、3、4、5、10、20、30、64、100、512、768、1024、1280、1920、3840或任何其它整数)。
[0056] 利用微透镜阵列210的一个非限制性优点是,单个光场子显示器101的每个微透镜阵列210可以被配置作为能够向显示装置的观看者提供光场的光场显示器。光场显示器能够控制发出的光的方向以及颜色和强度。相比而言,传统显示器在所有方向上各向同性地发射光。例如,微透镜215a可以与像素205的子集225相关联。像素205的子集225可以发射各向同性的光,但是当光通过微透镜215a时,光模仿或模拟源自观看者正聚焦的焦平面处的空间点的光线而被朝向观看者引导。
[0057] 图3A至3C是光场子显示器101的局部侧视图,其中包括用于像素阵列220和微透镜阵列210的多个布置的光线轨迹的说明性表示。图3A示出了光场子显示器101的局部横截面侧视图,其中包括从像素阵列220的像素205的子集225发射的光线。像素阵列220的像素205位于与微透镜阵列210相距一距离a的位置处。在一些实施例中,硬件处理器被配置为基于存储在数字存储器114中的图像数据来驱动像素阵列220的每个像素205以发射光。从各个像素205中的每一个像素发射的光与微透镜阵列210相互作用,使得从相关联的微透镜215a下方的像素205的子集225发射的光的空间范围产生以不同出射角度传播的光束阵列305a。在图3A所示的实施例中,微透镜阵列210与各个像素205之间的距离a近似等于微透镜阵列
210中的微透镜215的焦距(f)。当距离a等于焦距(f)时,从像素阵列220的各个像素205发射的光与微透镜阵列210相互作用,使得从像素205的子集225发射的光的空间范围以不同的出射角度产生基本准直的光束阵列305a。光线的不同线型(例如,实线、虚线等)不是指光的颜色或强度,而仅仅是说明性的,以描绘由不同像素发射的光线的几何形状。
[0058] 在一些实施例中,可以基于被设计为从微透镜阵列210中的每个微透镜发射的光束305a的数量来选择被设置在各个微透镜215中的每一个微透镜下方的像素205的子集225中的像素数量。例如,微透镜215a下方的像素205的n×m子集225可以产生观看者可感知的n×m光束阵列,由此表示由显示装置100表示的对象的n×m个不同观看方向。在各种实施方式中,n和m(其可以彼此不同,以及在像素205的每个子集225中不同)可以是整数,例如1、2、3、4、5、10、16、32、64、100、256或更多。例如,具有像素205的5×5子集225的图2A的微透镜
215a可以在25个不同方向上发射光。每个方向可以与将由显示装置100显示的图像的观看方向相关联。
[0059] 在图3A所示的实施例中,各个像素205位于微透镜阵列210的焦距(f)处,使得从各个像素205发射的光将被微透镜215完全或部分地准直并且重定向到出射角度,从而使得微透镜215下方的像素205的子集225有效地产生多个光束305a,每个光束对应于由显示器产生的整个光场的特定角度。在一些实施方式中,如果相对较少的像素位于像素205的子集225中,则各个准直光束305a之间可以存在间隙310a。间隙310a可以被以与间隙310a相关联的角度观看图像的观看者感知到,并且如果间隙310a的角度范围太大,则可能从图像的外观分散注意。间隙310a可以作为以该角度导向观看者的光305a的强度的衰减而被观察到。如果间隙310a的角度范围太大,则当观看者移动她的头部或眼睛或稍微改变她相对于显示器的位置时,观看者可以将被显示的图像的亮度感知为调制,这可能会分散注意力。在一个实施例中,可以通过增加像素205的子集225中的像素数量来减小间隙310a,使得间隙
310a的角度范围足够小。可以使用光线跟踪软件来为来自光场子显示器101的光的分布建模,并且基于诸如观看者观看显示器的通常距离、可接受的调制量之类的因素而确定像素和微透镜的数量、间距、空间分布等。
[0060] 在另一实施例中,作为在此描述的实施例的替代或与之相结合,像素205的子集225中的像素可以被放置在与微透镜阵列210的距离为a的位置处,该距离略大于或略小于微透镜中的微透镜215的焦平面230(参见例如图3B和3C)。这可能导致各个光束的某种程度的发散,使得光场子场显示器101的远场处的光场中存在更少的、减少的间隙,或者没有间隙。例如,图3B示出了其中距离a小于焦距f的情况,由此光束305b向外发散,从而减小了间隙310b的角度范围。图3C示出了其中距离a大于焦距f的情况,使得光束可以朝着中心光束发散,在一些实施例中,这可以导致更大的间隙310c。
[0061] 包括波导堆叠组件的光场子显示器
[0062] 尽管图2A至3C示出了包括用于显示装置100的微透镜阵列210的示例光场子显示器101,但是这仅用于说明而非限制。应当理解,在此公开的实施例的各种优点可以通过用作一个或多个光场子显示器101的能够产生光场的显示器的任何变型和类型来实现。例如,在2014年11月27日提交的名称为“Virtual and Augmented Reality Systems and Methods(虚拟和增强现实系统与方法)”、且被公开为美国专利申请公开No.2015/0205126的美国专利申请No.14/555,585中描述的光场显示器、堆叠波导组件或其它光学发射器中的任一者可以被实现作为图1的显示器100的光场子显示器101中的一个或多个,其中上述美国专利申请的全部内容通过引用被并入本文中。此外,堆叠波导组件可以作为包括图2A和2B的微透镜阵列的光场子显示器的替代或与其相结合而实现。
[0063] 图4A和4B示出了可以被实现作为光场子显示器101的堆叠波导组件178的一个这种实施例。例如,图4A和4B示出了使用多个深度平面模拟三维图像的方法的各方面。图4A和4B所示的光学器件对应于透射分束器基板的堆叠波导组件,每个基板被配置为在不同的焦平面处投射光。
[0064] 参考图4A,与眼睛404(可以是单眼或双眼)相距不同距离处的对象可以被眼睛404适应(accommodate),使得这些对象处于聚焦状态。因此,可以说特定的适应状态与具有相关联的焦距的特定深度平面相关联,使得当眼睛处于用于一特定深度平面的适应状态时,该深度平面中的对象或对象的部分处于聚焦状态。在一些实施例中,可以通过针对每只眼睛404提供图像的不同呈现(例如,不同的渲染帧),并且还通过提供与每个深度平面或不同视角对应的图像的不同呈现,来模拟三维图像。不受理论的限制,据信人眼通常可以解释有限数量的深度平面以提供深度感知。因此,通过向眼睛提供与这些有限数量的深度平面中的每一者对应的图像的不同呈现,可以实现高度可信的感知深度模拟。
[0065] 图4A示出了用于将图像信息输出给用户的堆叠波导组件178的示例。堆叠波导组件或波导堆叠178可用于使用多个波导182、184、186、188、190向眼睛/大脑提供三维感知。在一些实施例中,波导组件178可以对应于图1的光场子显示器101。
[0066] 继续参考图4A,堆叠波导组件178还可以包括位于波导之间的多个特征198、196、194、192。在一些实施例中,特征198、196、194、192可以包括透镜。波导182、184、186、188、
190或多个透镜198、196、194、192可以被配置为以各种平的波前曲率或光线发散度向眼睛发送图像信息。每个波导水平可以与特定深度平面相关联,并且可以被配置为输出与该深度平面相对应的图像信息。图像注入装置410、420、430、440、450可用于将渲染帧图像信息(如上所述)注入波导182、184、186、188、190中,波导182、184、186、188、190中的每个波导可以被配置为跨每个相应的波导分配入射光,以便朝着眼睛404输出。在一些实施例中,可以将单个光束(例如,准直光束)注入每个波导中以输出以特定角度(和发散量)被导向眼睛
404的克隆准直光束的整个场,所述特定角度(和发散量)与渲染帧的深度平面相对应并且与特定波导相关联。
[0067] 波导182、184、186、188、190可以被配置为通过全内反射(TIR)在每个相应的波导内传播光。波导182、184、186、188、190可以各自是平面的或具有另一形状(例如,弯曲的),具有顶部主表面和底部主表面以及在这些顶部主表面和底部主表面之间延伸的边缘。在所示的配置中,波导182、184、186、188、190可各自包括光提取光学元件282、284、286、288、290,这些光提取光学元件被配置为通过将在每个相应波导内传播的光重定向出波导来从波导中提取光,从而将图像信息输出到眼睛404。在波导中传播的光照射到光重定向元件的位置处,由波导输出所提取的光束。光提取光学元件282、284、286、288、290例如可以是反射或衍射光学特征。虽然为了便于描述和描绘清楚而被示出为设置在波导182、184、186、188、
190的底部主表面处,但是在一些实施例中,光提取光学元件282、284、286、288、290可以被设置在顶部主表面或底部主表面处,或者可以直接被设置在波导182、184、186、188、190的体中。在一些实施例中,光提取光学元件282、284、286、288、290可以被形成在附接到透明基板而形成波导182、184、186、188、190的材料层中。在一些其它实施例中,波导182、184、186、
188、190可以是单片材料,光提取光学元件282、284、286、288、290可以形成在该片材料的表面上或其内部中。
[0068] 继续参考图4A,如在此所讨论的,每个波导182、184、186、188、190被配置为基于特定的深度平面或观看方向而输出光以形成渲染帧或呈现。例如,最接近眼睛的波导182可以被配置为将注入到该波导182的准直光传递到眼睛404。准直光可以代表光学无限远焦平面。下一上行波导184可以被配置为发出在到达眼睛404之前通过第一透镜192(例如,负透镜)的准直光。第一透镜192可以被配置为产生微凸的波前曲率,使得眼睛/大脑将来自该下一上行波导184的光解释为来自从光学无限远向内更靠近眼睛404的第一焦平面或观看方向。类似地,第三上行波导186使其输出光在到达眼睛404之前通过第一透镜192和第二透镜194。第一和第二透镜192和194的组合光焦度(optical power)可以被配置为产生另一增量的波前曲率,使得眼睛/大脑将来自第三波导186的光解释为来自第二焦平面或观看方向,该来自第二焦平面或观看方向的光从光学无限远比来自下一上行波导184的光向内更靠近人。因此,波导堆叠的一个或多个波导可以单独地或与其它波导组合地被配置作为光场子显示器的一个或多个像素。
[0069] 其它波导层(例如,波导188、190)和透镜(例如,透镜196、198)被类似地配置,其中堆叠中的最高波导190通过其与眼睛之间的所有透镜发送其输出,以获得代表与人最接近的焦平面的总焦度。为了在观看/解释来自堆叠波导组件178的另一侧上的世界144的光时补偿透镜198、196、194、192的堆叠,可以在堆叠的顶部处设置补偿透镜层180以补偿下面的透镜堆叠198、196、194、192的总焦度。这种配置提供与可得的波导/透镜配对一样多的感知焦平面。波导的光提取光学元件和透镜的聚焦方面都可以是静态的(例如,不是动态的或电活性的)。在一些替代实施例中,通过使用电活性特征,它们中的一者或全部两者可以是动态的。
[0070] 继续参考图4A,光提取光学元件282、284、286、288、290可以被配置为将光重定向出它们相应的波导,并且针对与该波导相关联的特定深度平面(或观看方向)以适当的发散量或准直量输出该光。因此,具有不同的相关联的深度平面(或观看方向)的波导可以具有光提取光学元件的不同配置,这些光提取光学元件根据相关联的深度平面(或观看方向)以不同的发散量输出光。在一些实施例中,如本文所讨论的,光提取光学元件282、284、286、288、290可以是体特征或表面特征,其可以被配置为以特定角度输出光。例如,光提取光学元件282、284、286、288、290可以是体全息图、表面全息图或衍射光栅。在其它实施例中,它们可以仅仅是间隔物(spacer)(例如,包层或用于形成气隙的结构)。
[0071] 图4B示出了由波导输出的出射光束的示例。示出了一个波导,但是波导组件178中的其它波导可以类似地起作用,其中波导组件178包括多个波导。光400在波导182的输入边382处被注入到波导182中,并通过TIR在波导182内传播。在光400照射到光提取光学元件
282的点处,一部分光作为出射光束402离开波导。出射光束402被示为基本上平行,但是它们也可以被重定向为以一角度(例如,形成发散的出射光束)传播到眼睛404,该角度取决于与波导182相关联的深度平面或视角。基本上平行的出射光束可以指示具有光提取光学元件的波导,所述光提取光学元件提取光以形成看起来设置在与眼睛404相距一大的距离(例如,光学无限远)的深度平面上的图像。其它波导或光提取光学元件的其它集合可以输出更加发散的出射光束图案,这将需要眼睛404适应更近的距离以使其聚焦在视网膜上,并且该出射光束图案将被大脑解释为来自比光学无限远更靠近眼睛404的距离的光。
[0072] 图4C示意性地示出了示例增强现实(AR)显示设备和腰包,该腰包可以包括电池、处理器或点亮的风扇组件。AR设备的用户60被描绘为佩戴头戴式部件58,该头戴式部件58以框架64结构为特征,该框架64结构被耦接到位于用户的眼睛前方的显示系统62。扬声器66以所描绘的配置耦接到框架64,并且邻近用户的道定位(在一个实施例中,未示出的另一扬声器邻近用户的另一耳道定位以提供立体/可塑形的声音控制)。显示系统52可以包括任何类型的增强或虚拟现实显示器。例如,显示系统52可以包括光场显示器(例如,具有堆叠的波导组件178),该光场显示器通常与参照图4A和图4B描述的光场显示器类似。显示器
62诸如通过有线引线或无线连接可操作地耦接68到本地处理和数据模块70,该本地处理和数据模块70可以以各种配置安装,诸如固定地附接到框架64、固定地附接到头盔或帽子、嵌入在耳机中、以腰带耦接式配置(例如,或以背包式配置)可拆卸地附接到用户的躯干或附肢(appendage)(例如,手臂)或如图4C所示的用户60的髋部84。
[0073] 本地处理和数据模块70可以包括省电处理器或控制器、以及诸如闪速存储器的数字存储器,两者均可以被用于辅助以下数据的处理、缓存和存储:a)从可操作地耦接到框架64的传感器捕获的数据,所述传感器例如为图像捕获设备(诸如,相机)、麦克风、惯性测量单元、加速度计、指南针、GPS单元、无线电装置或陀螺仪;或b)使用远程处理模块72或远程数据储存库74获取或处理的数据,可能用于在这样的处理或检索之后传递到显示器62。本地处理和数据模块70可以诸如经由有线或无线通信链路可操作地耦接76、78到远程处理模块72和远程数据储存库74,以使得这些远程模块72、74可操作地彼此耦接并且作为资源可用于本地处理和数据模块70。
[0074] 在一个实施例中,远程处理模块72可包括被配置为分析和处理数据或图像信息的一个或多个相对强大的处理器或控制器。在一个实施例中,远程数据储存库74可以包括相对大规模的数字数据存储设施,其可以通过互联网或“”资源配置中的其他网络配置来获得。在一个实施例中,所有数据被存储在本地处理和数据模块中并在本地处理和数据模块中执行所有计算,从而允许从任何远程模块完全自主地使用。
[0075] 如在图4C的示例中所示,本地处理和数据模块70可以包括风扇组件800b,该风扇组件800b被设计为冷却模块70中的电子器件。风扇组件800b的示例在下面参考图8B至图8C进行描述。另外,如下面参考图8A至图18进一步描述的,风扇组件800b可以被点亮(例如,经由外部光源或经由设置在风扇叶片上的光源)并且被配置为显示AR显示设备等的图像、一个或多个颜色、警报、消息、操作状态。本地处理和数据模块70或远程处理模块72和远程数据储存库74可以被编程为执行用于由风扇组件800b显示图像的处理,例如,执行参考图14至图16和图18描述的方法。
[0076] 用于显示对象的3-D表示的替代实施例
[0077] 尽管图1示出了包括可旋转结构105的显示装置100的示例,其中可旋转结构105具有四个细长元件102,该四个细长元件102具有设置在其上的光场子显示器101,但是在其它实施例中,显示装置100可以被不同地配置。例如,可旋转结构可包括具有任何形状或尺寸的任何数量的细长元件。此外,可旋转结构可以包括具有一个或多个光场子显示器阵列的单个结构。图5A至5G示出了根据在此的公开的显示装置100的一些实施例,然而,其它配置也是可能的。
[0078] 图5A和5B示出了具有不同可旋转结构105的显示装置100,所述可旋转结构105被配置为螺旋桨,其中细长元件102的数量和布置与图1所示的不同(未示出马达104和控制系统110)。例如,图5A示出了包括三个细长元件102a的可旋转结构105a。类似于图1的细长元件102,每个细长元件102a包括多个光场子显示器101。尽管图5A示出了三个等间隔细长元件102a的布置,但是细长元件102a不必等间隔,而是其间可以具有任何间距。图5B示出了可旋转结构105b的另一示例,该可旋转结构105b包括六个细长元件102b。细长元件的长度或宽度不必相等。此外,如图5A和5B所示,每个细长元件(102a、102b)上的光场子显示器101的数量是相同的,对于所有可旋转结构设计而言不需要都是如此。光场子显示器101的数量可以根据显示装置100的特定应用的需要而变化。
[0079] 在一些实施例中,细长元件不必是直的,而是可以具有任何非直的形状(例如,弯曲的、弓形的、分段的等)。例如,图5C示出了另一可旋转结构105c,该结构的细长元件102c具有弧形形状,其中弧形沿着其上设置有光场子显示器101的同一平面。例如,细长元件102c沿着与可旋转结构105c的旋转轴120垂直的平面弯曲。
[0080] 在一些实施例中,细长元件不必具有正方形或矩形横截面。例如,每个细长元件可具有圆形或卵形横截面。在其它实施例中,细长元件可具有任何多边形形状的横截面(例如,三角形、五边形、六边形等的横截面形状)。尽管图1和5A至5G所示的实施例示出了沿着与旋转轴120垂直的单个平面表面设置的多个光场子显示器101,但情况不需要如此。例如,参考图5A,光场子显示器101a(用虚线示出)可选地可以被设置在细长元件的其它表面上。
[0081] 类似地,每个细长元件可以绕不同于可旋转结构的旋转轴120的第二旋转轴旋转。例如,参考图5A,每个细长元件102a可具有沿着该细长元件延伸的轴530。然后,显示装置
100可以被配置为单独地或组合地使细长元件105a中的一者或多者绕其自己的轴530旋转。
[0082] 在一些实施例中,显示装置100可包括多个可旋转结构。例如,图5D示出了多个可旋转结构105d和105e,这两个可旋转结构彼此独立地绕旋转轴120旋转。图5D示出了两个可旋转结构(105d、105e),但是可以使用3、4、5或更多个可旋转结构。如图5D所示,细长元件102d和102e的数量不必在每个可旋转结构上都是相同的,然而,它们可以在两个可旋转结构上具有相同的数量、形状和布置。在一些实施例中,可旋转结构105d的旋转速度或旋转方向与可旋转结构105e的旋转速度或旋转方向相同。在另一实施例中,旋转速度或旋转方向对于不同的可旋转结构是不同的,例如,可旋转结构沿着相反方向旋转。此外,设置在每个可旋转结构上的光场子显示器101的数量不必是相同的或者不必采用相同布置。
[0083] 在一些实施例中,作为使用多个细长元件的附加或替代,显示装置100的可旋转结构105可包括可由马达104旋转的透明元件。透明元件可以是有机玻璃盘或薄的2-D聚合物、热塑性塑料或亚克力(acrylic)元件。例如,图5E和5F示出了这种布置的示例。图5E是包括透明元件510的示例性可旋转结构105f的透视图。图5F是沿着图5E所示的线A-A截取的显示装置100的横截面图。如上所述,光场子显示器101可以以任何合适的布置附接到透明元件510并且由控制系统110点亮。如图5E和5F所示,光场子显示器101可以沿着细长方向502f设置在透明元件510的表面上,使得光场子显示器101的布置类似于图1和5A-5C所示的沿着细长元件102的布置。尽管图5F示出了位于透明元件510的上表面上的光场子显示器101,但是,光场子显示器101可以被附接到透明元件510的下表面或者被设置在透明元件510内。例如,光场子显示器101可以被附接到第一透明盘的表面,然后是设置在第一盘之上的第二透明盘。这些实施例有利地可以保护子显示器免于被观看者触摸或者免受环境损害。
[0084] 透明元件510的材料可以被选择为对来自每个光场子显示器101的光传输的光学特性没有影响或影响最小(例如,材料在可见光中基本上是透明的)。在其它实施例中,透明元件510可以包括滤色、极化修正或要赋予从光场子显示器101发出的光的其它光学特性。图5E和5F的显示装置的一个非限制性优点是,光场子显示器101被附接到或被容纳在旋转盘中,该旋转盘可以使外物(例如,观看图像的人的手)插入图1和5A至5C所示的螺旋桨实施例的每个臂之间的风险最小化,从而降低了损坏显示装置100或伤害外物的可能性。
[0085] 图5G示出了静止的显示装置的实施例。显示装置500包括被设置在透明基板550上的光场子显示器101的阵列。图5G示意性地示出了光场子显示器101的11×11阵列,然而,可以实现任何尺寸的n×m的光场子显示器阵列。光场子显示器101的阵列的子集可以通过被控制系统110点亮来形成细长特征502g,以产生任何数量或布置的细长元件502g。被点亮的光场子显示器101的子集阵列可以以旋转速度被改变,使得细长特征502g绕显示装置500电气地旋转。实际上,通过依次点亮光场子显示器101的细长特征502g,控制系统110可以以电子的方式模拟螺旋桨臂的物理旋转。
[0086] 对于细长特征502g旋转的每个时刻,构成细长特征502g的光场子显示器101的子集阵列发生改变。因此,通过接通或关断光场子显示器101或使其选通,细长特征502g可以看起来绕路径503旋转。当细长特征502g“旋转”时,光场子显示器101的子集阵列中的光场子显示器101由控制器110控制,以显示图像的3-D表示。图5G中所示的实施例的一个非限制性优点是,显示装置500没有机械旋转部件,通过控制器的处理将旋转赋予到光场子显示器101上。因此,不存在可能导致损坏或对周围区域的伤害的可旋转结构。在图5G所示的实施例中,由于显示装置500是静止的,因此不使用马达。然而,在其它实施例中,可以使用马达来使基板550旋转,使得基板500的物理旋转和被点亮的光场子显示器101的电子“旋转”的组合提供光场图像。
[0087] 示例非平面光场显示装置
[0088] 图6A和图6B是显示装置100和以不同的观看方向观看由显示装置100显示的示例图像610(狗的图像)的多个观看者620a、620b的示例的透视图。图6A和图6B所示的显示装置100可以基本上类似于图1和图5A至图5G的显示装置100。
[0089] 图6A示出了观看者620a,其位于显示装置100的大致前方,例如,其相对于旋转轴120的方向成小角度处。针对观看者620a的显示装置100的视场被示出为虚线615a。对于观看者620a,视场615a足够宽而能够完全观看由显示装置100显示的图像。
[0090] 相比而言,图6B示出了观看者620b被定位成使得观看者620b正观看由显示装置100以偏离旋转轴120的角度投射的图像610。当观看者620b以相对于旋转轴120逐渐增大的角度观看图像610时,视场615b可能逐渐变窄。该窄视场615b可能导致失真的图像、平坦的图像,或甚至不可见的图像。在一些实施例中,这可能是因为光场子显示器101被从逐渐增大的倾斜角度观看,并且光场子显示器101不能以相对于旋转轴120逐渐增大的角度来引导光。由于从显示装置100投射的光的3-D光场性质,离轴的观看者(例如,观看者620b)将感知从显示器投射的图像610的不同透视图。
[0091] 因此,图7示出了显示装置100的实施例,该显示装置100被配置为以相对于旋转轴120更大的角度显示对象的3-D表示。图7示出了显示装置100的示例的透视图,其中可旋转结构105被弯曲以便朝向观看者720a、720b凸出。
[0092] 在图7所示的实施例中,可旋转结构105的细长元件102从垂直于旋转轴120的平面向外弯曲以实现凸起。具有凸起的可旋转结构105的显示装置100的优点在于:不位于显示装置正前方(例如,如观看者720a那样)的观看者(例如,观看者720b)可以看到显示装置100的显著(substantial)视场715b(例如,与图6A和6B的平坦可旋转结构相比增大的视场)。
[0093] 可以选择细长元件102的曲率以便为显示装置100提供期望的视场。曲率不需要沿着细长元件102恒定,或者不需要针对每个细长元件102相同。例如,每个细长元件102可以具有不同的曲率半径,或者单个细长元件102可以具有取决于距旋转轴的距离或沿着细长元件102的距离的曲率半径。
[0094] 此外,尽管图7示出了显示装置100具有类似于图1的可旋转结构105的可旋转结构105,但是在其它实施例中,显示装置100可包括本文所述的任何可旋转结构。
[0095] 包括风扇组件的示例显示装置
[0096] 尽管图1示出了包括具有细长元件102的可旋转结构105的显示装置100的示例,所述细长元件102上设置有光场子显示器101,但是在其他实施例中,显示装置100可以被不同地配置。例如,显示装置100可以包括风扇组件。在这样的实施例中,风扇组件可包括可旋转结构,可旋转结构包括多个风扇叶片,该多个风扇叶片具有任何形状、尺寸或相对于其他风扇叶片或相对于可旋转结构绕其进行旋转的旋转轴的位置关系。可旋转结构可以包括满足特定热力系统应用的风扇规格要求所需的任何数量的风扇叶片。可旋转结构可以进一步包括中心毂,该中心毂可以是圆形或任何其他期望的形状,并且可以以可旋转结构的旋转轴为中心。在某些实施例中,风扇叶片可从中心毂径向向外延伸。风扇叶片可包括如以上关于图1所述的细长元件102。
[0097] 风扇叶片或可旋转结构的任何其他部分可包括安装在其上或嵌入其中的一个或多个光源。在一些实施例中,光源可包括如以上结合图1至图3C所述的光场子显示器101。例如,多个像素205可以被配置为朝向微透镜阵列投射光,在该微透镜阵列处,光可以以与以上结合图3A至图3C所述的方式基本相似的方式重定向。光源、光重定向元件以及部件之间的关系的其他配置是可能的。例如,风扇叶片可包括光场子显示器和诸如LED的其他光源两者的组合。
[0098] 在一些实施例中,光源可以与风扇叶片或可旋转结构的任何其他部分物理地间隔开,但可以与风扇叶片或可旋转结构的任何其他部分直接或间接地进行光学通信。在这样的实施例中,风扇叶片或可旋转结构的其他部分可以被配置为反射来自间隔开的光源的光以投射被显示的图像。在一些实施例中,可以组合使用板上(on-board)光源和间隔开的光源。
[0099] 图8A和图9A至图9D示出了根据本文公开的用于显示图像的风扇组件的一些示例实施例,然而其他配置是可能的。通常,如本文所使用的,风扇组件可以包括风扇(例如,台式风扇)或在与另一设备(例如,计算机或AR设备)机电耦接时用于冷却该设备的组件。风扇组件还可以包括例如可旋转的风扇叶片的风扇的部分,所述风扇的部分与其他部件(例如,马达、底座、围绕风扇叶片的笼框等)组合以形成完整的风扇。
[0100] 图8A是示例显示装置100和观看由显示装置显示的示例图像810(例如,在本示例中示例图像810是狗)的观看者820的透视图。除非另有说明,否则图8A的部件可以包括与图1和图7所示的相同编号部件相似的部件。
[0101] 如在图8A所示的实施例中所示,显示装置100可以包括风扇组件800a。风扇组件800a可以包括可旋转结构805a,并且可以进一步包括风扇叶片802a。在某些实施例中,可旋转结构805a可以包括本文所述的细长元件102的实施例(例如,参见图1、图5A至图5D和图6A至图7)。通常,风扇组件800a可包括具有可旋转结构805a的任何风扇或机器,该可旋转结构
805a包括多个风扇叶片802a,该多个风扇叶片802a具有设置在至少一个风扇叶片802a的至少一部分上的多个光源。在一些实施例中,光源可包括如以上结合图2A至图3B所述的光场子显示器101;然而,也可以使用其他类型的光源和光重定向器。
[0102] 再次参考图8A,风扇叶片802a可被配置为绕旋转轴120旋转,以生成围绕风扇叶片802a的介质(例如,在一些实施例中介质为空气)的定向流体流。尽管图8A的风扇组件800a被示出为家用立式风扇,但是其他配置是可能的。例如,风扇组件800a可以包括立式台式风扇、包括弹簧加载固件的夹式风扇、箱式风扇、壁挂式风扇、吊扇、窗式风扇、台式风扇、冷却风扇、被配置为冷却电子器件或计算机部件的风扇、用于移动设备的风扇、离心式风扇、用于飞行器的螺旋桨、发动机涡轮等。
[0103] 图8A还示出了位于显示装置100的大致前方的观看者820。如结合图1至图4B所述,可以设置在风扇叶片802a上的光场子显示器101被配置为在由马达804a使风扇叶片802a以期望的旋转速度绕旋转轴120旋转时以期望的图案和频率产生光并重定向光。因此,图像810(例如,在该示例中图像810是狗)被显示为图像的3-D表示。因此,如贯穿本公开所述,观看者820能够在观看者820的视场内(如虚线815所示)观看图像810。
[0104] 如图8A所示,风扇组件800a可以被耦接到控制系统110,该控制系统110可以被配置为驱动风扇组件800a,如以上结合图1所述。控制系统110可以经由有线或无线链路850a被耦接到风扇组件800a。在一些实施例中,可以将有线链路850a装入马达804a和风扇叶片802a的支撑件830的开口中。有线链路可以进一步穿过壳体860a,该壳体860a可以至少部分地围绕可旋转结构805a。可旋转结构805a或风扇叶片802a可以包括多个腔或路径,该多个腔或路径被布置为接受每个光场子显示器101与控制系统110之间的有线通信线路。有线链路实施例和无线链路两者的实施例均提供用于控制马达804a和设置在风扇叶片802a上的至少一个光源部件(诸如,至少一个光场子显示器(未示出)的操作的通信,以将图像810朝向观看者820投影。
[0105] 风扇叶片802a可基于风扇组件800a的预期用途而包括形状、数量或绕旋转轴120的旋转速率。风扇叶片802a可以被配置为基于绕旋转轴120的旋转来生成气流,其中,所生成的气流的体积流率可以基于风扇组件800a的预期用途(例如,房屋风扇、用于飞行器的螺旋桨、发动机涡轮等)。例如,风扇叶片802a可包括等值形状(contoured shape)、相对于与旋转轴120垂直的平面的角度位置、或特定表面尺寸,以使得风扇叶片802a被配置为在风扇叶片802a的旋转期间引起气流以将空气或其他流体介质从风扇组件800a的一侧移动到另一侧。风扇叶片802a的形状可以基于流体动力学、空气动力学等,以便提供期望的空气流动特性。在一些实施例中,风扇叶片形状可以被配置为优化气流。在其上设置有光场子显示器101的实施例中,可以选择风扇叶片的设计特征,诸如风扇叶片的形状、尺寸、数量、材料以及位置,以适应重量变化、旋转惯性变化以及在风扇叶片802a上包括光场子显示器部件时可能发生的平衡变化。可以进一步选择风扇叶片802a的设计特征以考虑由于安装或以其他方式设置在风扇叶片802a上的光场子显示器101引起的额外阻力。在一些实施例中,光场子显示器101或其他光源可以被嵌在风扇叶片802a中以通过提供基本齐平的表面808a来减小阻力。其他配置是可能的。
[0106] 在一些实施例中,形状还可以被配置为将光各向异性地引导成以不同出射角传播的光束的阵列以生成图像。风扇叶片802a可具有沿风扇叶片802a的长度、宽度或深度中的任一者变化的形状。在一些实施例中,风扇叶片802a可以在旋转轴120附近更平坦(例如,具有位置上相对于与旋转轴120垂直的参考平面平行地更靠近的表面),并且随着距旋转轴120的径向距离增加,相对于该参考平面所成角度增加。在一些实施例中,风扇叶片可具有相对于旋转轴120的法向参考平面为平面的或相对于该法向参考平面成恒定角度的倾斜表面。在其他实施例中,风扇叶片可具有弯曲的或等值的深度、宽度或长度,深度、宽度或长度中的每一者可以随距旋转轴120的径向距离而变化。在各个实施例中,风扇叶片802a的形状可以具有相对于与旋转轴120垂直的虚拟平面(未示出)的等值深度。例如,风扇叶片802a可具有等值表面(contoured surface)808a(例如,从其引导光的表面),该等值表面808a具有相对于旋转轴120的等值线(contour)角度的差异。在具有安装在风扇叶片802a上或嵌入在风扇叶片802a中的光场子显示器的实施例中,光场子显示器可以沿风扇叶片802a的长度、宽度或深度维度设置,以使得可以以任意期望的角度投射光以产生被显示的图像810。
[0107] 风扇叶片802a的特定等值线也可以被有利地用于其他实施例中。例如,在具有间隔开的光源的实施例中,这些光源朝向风扇叶片802a投射或引导光至以进行重定向,风扇叶片802a相对于光源的特定形状和角度可能影响被显示的图像810。在各种实施例中,可选择风扇叶片的轮廓、尺寸、形状和数量中的一者或多者来实现期望的空气流动特性以及光反射或重定向特性。在具有相对于与旋转轴120垂直的参考平面成角度的风扇叶片的实施例中,光可以在到达等值表面808a(例如,图12A至图12C)之前改变距光源显示器的距离地行进。在不束缚于任何特定科学理论的情况下,这在投射具有特定视觉特性的显示图像810方面可能是有利的。特别地,改变光源与重定向点之间的光路距离可以允许呈现三维图像。在另一示例中,光可以源自指向给定观看方向的源(例如,经由光场子显示器或其他光操纵元件),其中,观看方向相对于旋转轴120成一角度,例如,在风扇组件800的一侧(例如,图8A至图9D)。其他配置是可能的。
[0108] 在一些实施例中,风扇叶片802a可以包括对于风扇叶片802a平衡的光场子显示器101的布置。例如并且在不束缚于科学理论的情况下,可能需要使多个风扇叶片802a彼此平衡以减少感应噪声和振动。因此,设置在其上的附加特征(例如,光场子显示器101,用于控制子显示器101的引线等)可在每个风扇叶片802a内平衡,相对于风扇叶片802a彼此平衡,或贯穿可旋转结构805a平衡,以使得达到期望的对称性或平衡。
[0109] 在一些实施例中,风扇组件800a可以被配置为驱散来自附近的其他对象的热。因此,风扇叶片802a可以被成形或被驱动为移除来自这些对象的热。然而,其上的光场子显示器可能在操作期间生成额外的热。因此,控制系统101可以被配置为控制风扇叶片802a的旋转或光场子显示器的操作,以减少、减轻或抵消由光场子显示器生成的任何热的影响。
[0110] 在图8A所示的实施例中,风扇组件800a可以包括壳体860a,该壳体860a被配置为至少部分地包围风扇叶片802a和马达804a。在一些实施例中,壳体860a可以包括多个壳体表面(未示出),该多个壳体表面被配置为通过紧固件或其他机械连接件而被连接在一起。在一些实施例中,壳体860a可包括形成网的线的阵列(例如,笼框),该网包括多个开口以用于在包围可旋转结构805a的同时使流体流过壳体860a。在一些实施例中,壳体860a是可选的。在该示例中,毂827a可以大致设置在旋转轴120处,例如,在此示例中在马达804a上方。
毂837a可以是壳体860a的一部分,或者可以是单独的部件。在一些实施例中,毂837a可以被耦接到旋转组件805a或可以与旋转组件805a一体形成。
[0111] 风扇组件800a可以包括向风扇组件800a提供结构支撑的支撑件830。在一些实施例中,支撑件830a可以包括支架,该支架包括底座832和支撑臂835。在其他实施例中,支撑件830可以是壳体860的一部分,例如,箱式风扇。
[0112] 图8B和图8C示出了风扇组件的另一示例实施例的平面图和侧视图。图。图8B是风扇组件800b的平面图,该风扇组件800b例如是被配置为冷却电子设备(例如,计算机、移动设备、增强现实设备等)或驱散来自周围区域的热的风扇。图8C是图8B的风扇组件800b沿剖面线A-A的示意性侧视截面图。除非另有说明,否则图8B和图8C所示的部件可以包括与图8A所示的相似编号的部件相似的部件。如图8B和图8C所示,风扇组件800b可包括框架组件,该框架组件可具有第一支撑框架865a和耦接到第一框架865a的第二支撑框架865b。可旋转结构805b可被设置在第一撑框架865a和第二支撑框架865b之间,例如,在由框架865a、865b限定的包壳(enclosure)内。可旋转结构805b可包括毂827b和与毂827b耦接或从毂827b延伸的一个或多个叶片802b(例如,风扇叶片)。毂827b可与轴类(shaft)组件823耦接。在一些实施例中,套管(bushing)可被设置在轴类组件823与毂827b之间。在一些实施例中,可旋转结构805b可相对于旋转固定的轴类组件823旋转。在其他实施例中,可旋转结构805b可随旋转轴类组件823旋转。
[0113] 如图8C所示,轴类组件823的第一端833可以由第一支撑框架865a支撑或与第一支撑框架865a耦接(例如,耦接到由框架限定的支撑结构或包括框架的支撑结构,耦接到马达等)。例如,在图8C的实施例中,轴类组件823的第一端833可以在第一支撑框架865a的第一轴类支撑件834处被固定到第一支撑框架865a。在各种实施例中,第一端833可以被焊接、胶合或压配合到框架865a上。第一轴类支撑件834可包括由第一支撑框架865a限定的结构体的一部分。在其他实施例中,第一支撑框架865a可包括马达804b,以使得轴类组件823的第一端833可被固定到马达804b,并且轴类支撑件834包括马达804b的一部分。任何合适的结构可用作轴类支撑件834,以便固定轴类组件823的第一端833。
[0114] 在一些实施方式中,可旋转结构805b可以包括光源(例如,光场子显示器或其他发光元件),该光源可以向风扇叶片增加额外的重量或空气阻力,这可能影响可旋转结构805b的旋转。这样的附加结构可能导致施加到轴类组件823的横向负载(例如,横向于轴类组件的纵向轴的负载)增加。因此,在一些实施例中,控制施加到轴类组件823的横向负载(例如,横向于轴类组件的纵向轴的负载)可以有利于减小噪声和振动,并减轻疲劳、磨损或过度负载条件的风险。因此,在图8B和图8C的实施例中,可以设置第二支撑框架865b以减小轴类组件823上的横向负载。第二支撑框架865b可以与第一支撑框架865a耦接并且可以被设置在轴类组件823的第二端836处或上方,以便控制第二端836处的横向负载。在图8B和图8C中,第二支撑框架865b可包括与第二端836耦接的第二轴类支撑件826。第二轴类支撑件826可跨气流开口829的至少一部分刚性地附接到第二支撑框架865b。在一些实施例中,第二轴类支撑件826可包括将轴类组件823的第二端836刚性地附接到框架865b的销(pin)或其他连接件。在各种实施例中,第二轴类支撑件826可相对于轴类组件823或可旋转结构805b绕其旋转的旋转轴120同心地或轴向地连接。沿旋转轴120或相对于旋转轴120定心地定位第二轴类支撑件826可以有益地减小轴类组件823的偏转并且改善可旋转结构805b的旋转。
[0115] 在图8B和图8C的实施例中,第二轴类支撑件826可以包括细长构件825a(有时称为从动臂),或在细长构件825a的第一端部825b和第二端部825c之间与细长构件825a连接。如图8B所示,细长构件825a的第一端部825b可以被支撑在第二支撑框架865b的第一部分处,并且细长构件825a的第二端部825c可以被支撑在第二支撑框架865b的第二部分处。第一端部825b和第二端部825c可绕气流开口829的周边间隔开(例如,如图8B所示,一般设置在气流开口329的相反两侧上)。其他配置是可能的,诸如第一端部825b和第二端部825c不必直接相对,而是可以设置在绕气流开口829的周围的任何位置。
[0116] 在不束缚于任何科学理论的情况下,除了支撑第一端833之外还刚性地支撑轴类组件823的第二端836可以有益地控制轴类组件823上的横向负载,并且可以减小或消除轴类组件823的偏转(例如,由于可旋转结构805b的磨损或不平衡导致的振动)。然而,由于细长构件825a可跨整个气流开口829或其部分设置,所以细长构件825可干扰通过气流开口829进入风扇组件800b的流入空气。此外,细长构件825a可通过例如阻挡由光场子显示器
101发射的光的子集来干扰显示图像,该光场子显示器101可以被设置在诸如风扇叶片802a的可旋转结构805a的一部分上。因此,一些实施例可以在控制系统110的存储器114中包括附加指令,该附加指令被配置为使硬件处理器112考虑干扰。例如,控制系统110可以被配置为根据图像数据来驱动与气流开口829的不存在细长构件825的区域相对应的光场子显示器101的第一子集,同时关闭对应细长构件的光场子显示器101的第二子集或以其他方式使其不工作。在光场子显示器101将在旋转期间周期性地在细长构件825a下方经过的实施例中,控制系统110可被配置为对应地适应此光路中断。例如,可以控制光场子显示器在与光场子显示器位于细长构件825下方时的时间或位置相对应的时间或位置处关闭。
[0117] 在另一个实施例中(例如,图11至图13A),控制系统110可以被配置为驱动与气流开口829的不存在细长构件825的区域相对应的显示器1000的第一区域,同时关闭对应细长部件的显示器的第二区域或以其他方式显示器使其不工作。其他配置是可能的。例如,可以将由光场子显示器显示的图像的尺寸减小到气流开口的暴露区域(未示出)。在另一实施例中,对应于单个风扇叶片802a、802b的光场子显示器101可以与其他风扇叶片或每个风扇叶片上的光场子显示器101的确定子集分开地被驱动。在另一个实施例中,例如,如果壳体或其他元件延伸到气流开口内或在叶片或旋转部件的一部分上方延伸,则可以基于风扇叶片802a、802b的暴露区域来驱动光场子显示器101的第一子集和第二子集。
[0118] 图9A至图9C示出了可以包括在如以上在图8A中所述的显示装置中的风扇组件(例如,风扇组件800a、800b,在下文中统称为“800”)的各种示例。参考风扇组件800进行以下描述;然而,任何风扇组件800可以代表风扇组件800a、800b或根据本文的实施例的任何其他风扇组件。此外,将参考例如风扇叶片802、马达804和可旋转结构805,它们可以分别代表风扇叶片802a、802b,马达804a、804b,以及可旋转结构805a、805b。其他附图标记将以类似的方式引用。这仅是出于说明的目的,而不是旨在进行限制。本文描述的实施例和概念可以应用于任何风扇叶片、马达、可旋转结构或风扇组件,例如但不限于图8B和图8C的风扇组件800b。
[0119] 返回到图9A至图9C,一个或多个风扇叶片802可包括沿风扇叶片802以不同配置布置的多个光场子显示器101(未示出支撑件830、壳体865和控制系统110)。如本文所使用的,每个风扇叶片802可以指示图1的示例细长元件102。例如,图8A示出了包括三个风扇叶片802的可旋转结构805。与图5A的细长元件102a类似,每个风扇叶片802包括以光场子显示器
101的1×m阵列布置的多个光场子显示器101(其中,m是沿风扇叶片802的长度的光场子显示器的数量)。在某些实施例中,光场子显示器的n×m阵列可以被用于覆盖与所期望的一样多的或一样少的风扇叶片。也可以使用其他配置和类型的光源。
[0120] 图9B示出了包括三个风扇叶片802的可旋转结构805的另一示例,该三个风扇叶片802上具有光场子显示器101的另一布置。每个风扇叶片802可以包括形成风扇叶片802的轮廓的多个边缘。多个边缘可以包括前缘803a、径向边缘803b和后缘803c(在下文中统称为“边缘803”)。风扇叶片802的一个或多个边缘803可包括沿边缘的长度设置的多个光场子显示器。例如,图9B示出了沿着前源803a设置的多个光场子显示器101。其他配置是可能的,例如,多个光场子显示器101可以沿后缘803c、径向边缘803b或一个或多个边缘803的组合设置。
[0121] 图9C示出了包括多个风扇叶片802的可旋转结构805的另一示例,该多个风扇叶片802上具有光场子显示器101的另一布置。如图9C所示,风扇叶片802可以包括以与风扇叶片
802的表面的一部分相对应的阵列布置的多个光场子显示器101。风扇叶片802的表面可以与观看方向对应(例如,沿旋转轴120的基准观看方向,如图8A所示)。光场子显示器101可以以如图9C所示的图案或有序阵列布置。在另一个实施例中,光场子显示器101可以以任何配置来布置,例如,随机或无序布置。光场子显示器101的布置可基于风扇组件800的特定应用而变化。
[0122] 图9D示出了用于显示图像810的所感知的3-D表示的另一示例风扇组件800。图9D示出了可以与图9A的风扇组件800基本类似的风扇组件800。此外,图9D所示的实施例包括被配置为便于图像810的显示的三维几何部件。该几何部件可以包括透明或半透明材料(例如,塑料、玻璃等),并且可以被配置为反射来自光场子显示器101(或在一些实施例中的光源)的光以产生图像810。例如,如图9D所示,具有金字塔形状并且由透明材料制成的几何部件910可以定位在观看者(例如,观看者820)和风扇组件800之间。来自风扇组件800的板上光源的光可以被几何部件910反射以产生一个或多个2-D图像。图像可以由观看者观看,并且看起来是悬停在风扇组件800上方并且被包含在几何部件910内的图像810的3-D表示。其他布置是可能的(例如,倒置的几何部件910)。此外,几何部件910可以与本文公开的任何其他实施例结合使用。在一些实施例中,几何部件910可以是接合在一起以形成棱锥形状的多个平面表面;替代地,可以使用实心几何部件910。
[0123] 尽管上面描述了特定配置,但是这些仅旨在说明。其他配置是可能的。例如,图9A至图9D示出了三个等间隔的风扇叶片802的布置;然而,风扇叶片802不必是等间隔的,而是可以在它们之间具有任何间隔。此外,不必须存在三个风扇叶片802,而是可以存在任何数量的风扇叶片802(例如1、2、4、5个等)。在一些实施例中,多个光场子显示器101可以被设置在马达104上方(例如,在盖或毂组件(未示出)上)。此外,尽管图9A至图9D示出了每个风扇叶片802上的光场子显示器101的对称布置,但这不是必需的,并且每个风扇叶片802可以包括光场子显示器的布置的任何组合。
[0124] 示例平面显示装置
[0125] 图10是示意性地示出了另一示例显示装置1100的透视图。图10示出了包括多个光源1001的显示装置1000(例如,在该示例中为平板屏幕或平面电视)的示例。显示器1000可以被配置为将对象图像显示为2-D图像(例如,平面电视)或3-D图像(例如,立体图像或光场图像显示器)。显示装置1000包括由边框(bezel)1015围绕的显示面板1005。显示面板1005可以包括光源1001的阵列,该光源的阵列被设置在显示面板1005的观看表面上并且被配置为在基准观看方向1020上被观看。在一些实施例中,显示面板可以包括光源1001的1-D阵列或2-D阵列,例如,图10所示的光源的11×11阵列。基准观看方向1020可以垂直于显示面板1005的平面。基准观看方向1020因此指向位于显示器正前方的观看者的方向。在一些实施例中(例如,图11),基准观看方向1020可以基本平行于旋转轴120。显示器1000可以包括可选的基座或支架(未示出),以提供结构支撑并将显示器1000固定在相对于贯穿本公开描述的其他设备和系统的位置中(例如,竖直或如图11所示的水平)。尽管图10描绘了11×11光源阵列,但应理解,这是出于说明的目的,并且是任何其他数或维度n×m(n,m=1、2、3、4、5、
10、20、30、64、100、512、768、1024、1280、1920、3840或任何其他整数)是可能的。
[0126] 显示器1000可以与控制系统(例如,图1的控制系统110)进行有线或无线通信。控制系统可以被配置为控制从根据本文的公开的显示器1000发射的光。参考图11,可以实现显示对象的3-D表示的一种可能方式是:多个光源1001可以是被配置为各向异性地将光引导成以不同的出射角传播的光束阵列以生成光场图像的光场子显示器(例如,图2A至图4B)。相对于显示器1000设置的风扇组件800然后可以与光相互作用,以生成3-D图像(例如,通过调制光或包括其他光学部件来以其他方式引导光以形成3-D图像)。然而,其他配置是可能的。例如,光源1001可以包括液晶(LC)、发光二极管(LED)、有机LED(OLED)或被配置为发射用于渲染图像的光的任何其他类型的像素结构。其他光源可包括激光器、光纤光学器件或被配置为发射可被操纵以渲染图像的光的任何结构。在一些实施例中,显示器1000可以包括空间光调制器,该空间光调制器被配置为在空间上或时间上改变从显示器1000投射的光的感知强度。空间光调制器的示例包括液晶显示器(LCD)和数字光处理(DLP)显示器,该液晶显示器(LCD)包括上液晶(LCOS)显示器。在一些实施例中,光源1001可以被配置为发射用于渲染图像的多种颜色(例如,红色、绿色和蓝色;蓝绿色、品红色和黄色;等等)。显示器1000可以包括透镜、波导、衍射或反射元件、挡板或其他光学元件,以将来自光源的光朝向例如风扇的叶片的可旋转结构导向、引导或聚焦或将来自光源的光导向、引导或聚焦到例如风扇的叶片的可旋转结构上。
[0127] 用于利用朝向风扇组件引导的光来显示图像的示例装置
[0128] 尽管图8A至图9D示出了包括风扇组件800的显示装置100的示例,风扇组件800具有风扇叶片802,风扇叶片802包括设置在其上的多个光场子显示器101,但在其他实施例中,显示装置100可以被不同地配置。如上所述,控制施加到风扇组件的部件上的横向负载可以有利于减少噪声和振动,并减轻疲劳、磨损或过度负载条件的风险。在不束缚于任何科学理论的情况下,设置在螺旋桨(例如,图1和图5A至图5F)或风扇叶片(例如,图9A至图9D)上的附加结构(诸如,光源)可能导致影响风扇旋转的重量增加和气流阻力增加的缺点(例如,引起额外的噪声或振动)。
[0129] 因此,可能有利的是,提供一种包括可旋转结构的显示装置100,该可旋转结构不包括设置在其上(例如,在风扇叶片或螺旋桨上)的光源。在一些实施例中,光源可以相对于可旋转结构(例如,可旋转结构105、805)设置并且被配置为照射可旋转结构的表面的一部分。可旋转结构可以被配置为重定向光(例如,反射、折射、透射或以其他方式操纵光)以产生表示对象的图像。在一些实施例中,可旋转结构可以包括具有等值形状的风扇叶片,该风扇叶片被配置为各向异性地将光引导至以不同出射角传播的光束的阵列以生成图像。图像可以包括2-D图像或3-D图像。图11至图13B示出了根据本文的公开的显示装置100的实施例中的一些,然而,其他配置是可能的。除非另有说明,否则图11至图13B中的显示装置100的部件可以包括与图8至图9D中所示的相似标号的部件相似的部件。这样的配置还可以提供减少由光源101的操作生成的额外的热的非限制性优点。在一些实施例中,光源101被配置为产生具有窄的色散或散布的光(也可以被称为定向的)。在一个实施例中,光源101可以包括LED和将光聚焦到可旋转结构的表面上的透镜。在另一个实施例中,光源101可以包括多个激光器。在一些实施例中,被配置为产生定向光(例如,经由激光器或经由诸如可以聚焦光的透镜的光学元件)的光源可以部分基于光束的色散的减少或将光束聚焦到可旋转结构的至少一部分上而导致改善的图像分辨率。
[0130] 图11是示意性地示出了示例显示装置100的透视图。在该实施例中,显示装置包括风扇组件(例如,图8B的风扇组件800b)、显示器(例如,图10的显示器1000)和控制系统110。风扇组件800b包括第一支撑件865a、毂827b和可旋转结构805b。为了说明的目的,图11中未示出风扇组件800b的第二支撑件865b和其他部件(例如,参见图8C和图8C)。然而,对于显示装置的特定实施方式,这些部件可以根据期望而可选地被包括。
[0131] 显示器1000相对于风扇组件800b定位。例如,图11示出了显示器1000,其沿基准观看方向1020(图10)与风扇组件800b相距一距离地设置。在一些实施例中,基准观看方向1020可以基本平行于旋转轴120。如以上结合图10所述,显示器1000可以包括多个光源101,该多个光源101被配置为大体朝向风扇组件800b发射光(如多个光线1040所示)。例如,光源
101可以包括朝向可旋转结构805b发射多种颜色的光的LED。在一些实施例中,显示器1000也可以绕相同或分开的旋转轴旋转,该相同或分开的旋转轴可以基本平行于基准观看方向
1020。
[0132] 可旋转结构805b包括多个风扇叶片802b。每个风扇叶片802b可包括多个表面807,例如近侧表面807a、第一侧表面807b、第二侧表面807c和远侧表面807d。来自显示器1000的光入射在一个或多个表面807(例如,图11的说明性实施例中的近侧表面807a)上。图11的表面807a可以被设计为具有等值形状或成角度的形状,该等值形状或成角度的形状被配置为各向异性地将光引导成以不同出射角传播的光束阵列以生成图像(例如,如以上结合图3A至图3C所述)。例如,表面807a的形状可以被设计为具有深度和等值形状,以将一个或多个光线1040引导到不同的方向以生成图像。
[0133] 如上所述,风扇组件800b或显示器1000可以与控制系统110进行有线或无线通信。控制系统110包括存储指令的存储器(例如,存储器114),所述指令在由处理器(例如,处理器112)执行时被配置为:驱动显示器1000以便发射指示期望图像的光;驱动可旋转结构
805b以便以期望的旋转速率旋转;以及基于可被风扇叶片802b重定向(例如,反射、透射、折射或使入射在其上的光光学重定向的其他方法)的光1040而生成图像。
[0134] 尽管图11示出了包括风扇组件800b的显示装置100,但是其他配置是可能的。例如,风扇组件800b可以与图8A的风扇组件800a或者如上所述的任何其他风扇组件类型互换。对风扇组件800b的参考仅出于说明的目的,而并非旨在限制。
[0135] 图12A至图12C示意性地示出了显示装置100的各种示例。除了图12A至图12C示出了包括风扇组件800a的显示装置100之外,图12A至图12C的显示装置100与图11的显示装置100基本相似。因此,以上针对图11的描述同样适用于图12A至图12C,除非另有指示。例如,图12A描绘了包括风扇组件800a的显示装置100。尽管对风扇组件800a进行参考,但是本文的描述可以同样适用于图8B的风扇组件800b。如以上结合图8A所述的,可以基于以上讨论的多个参数来优化风扇叶片800a的形状。在一些实施例中,形状还可以被配置为使得:光中的一个或多个光线1040为了到达风扇叶片802a上的对应位置而行进的距离与另一光线为了到达其在风扇叶片802a上的对应位置而行进的距离不同(例如,每个光线可能行进不同距离)。
[0136] 图12B示出了包括显示器1200的显示装置100的实施例,显示器1200被配置为点亮风扇组件800a。显示器1200可以类似于显示器1000,并且包括产生光1240的光发射器1220、分束器1215和光调制器1210。来自光发射器1220的光1240可以经由分束器1215而被引导至光调制器1210(例如空间光调制器)并被光调制器1210修改。光调制器1210可以被配置为通过分束器1215在空间上或时间上改变向风扇组件800a引导的光的感知强度。空间光调制器的示例包括液晶显示器(LCD),该液晶显示器(LCD)包括硅上液晶(LCOS)显示器。光发射器1220可以是被配置为发射光的器件或系统,例如LED、激光器、灯源(lamp source)等。还在图12B中示出了(并且可应用于本公开中描述的任何实施例中)风扇叶片802a,其包括设置在风扇叶片802a上或形成在风扇叶片802a中的多个光学元件1201。例如,光学元件1201可以包括被配置为引导入射在其上的光的反射元件或衍射元件。在一些实施例中,光学元件可以包括被配置为产生用于生成图像的3-D表示的光场的微透镜或微反射镜。其他配置是可能的。
[0137] 图12C描绘了可以与图12A的显示装置100基本相似的显示组件100。另外,图12C描绘了设置在可旋转结构805a的中心区域处的多个光源1202。光源1202可以与光源101基本相似,并且被定位在可旋转结构805a的旋转轴的期望区域内。在一些实施例中,光源1202可以被设置在毂827a上或沿相对于马达804a的旋转轴设置。在一些实施例中,光源1202可以包括光场子显示器(例如,图2A至图4B),并且可以被配置为产生用于生成3-D图像的光场。在不束缚于科学理论的情况下,与显示器1000结合的这种配置可以增强3-D效果,同时最小化与向风扇叶片802a增加结构有关的缺点。尽管图12C示出了在特定位置的光源1202,但是其他配置是可能的。例如,光源1202可以如上所述地设置在风扇叶片802a的表面上,或者可以被包含在可旋转结构805a的不同部分内,以最小化添加到风扇叶片的光源1202的数量。
[0138] 尽管图12A至图12B示出了包括风扇组件800a的显示装置100,但是其他配置是可能的。例如,风扇组件800a可以与图8B的风扇组件800b或如上所述的任何其他风扇组件类型互换。对风扇组件800a的参考仅出于说明的目的,而并非旨在进行限制。
[0139] 图13A和图13B示意性地示出了包括离心风扇1300(例如,鼠笼式风扇)的显示装置100的示例。图13A示出了显示装置100,其可以与图11的显示装置基本相似。然而,可包括沿X轴延伸的离心风扇1300。离心风扇1300包括沿X轴延伸的笼形壳体1360和可旋转结构
1305。笼形壳体1360或可旋转结构1305可具有圆形、椭圆形或任何其他期望的横截面形状。
马达1304驱动可旋转结构1305以便绕旋转轴120旋转,该旋转轴120可基本平行于X轴。在一些实施例中,可旋转结构包括也沿X轴延伸的多个风扇叶片1302。因此,由于风扇叶片的旋转引起的空气流可以在基本垂直于旋转轴102的方向上或在从旋转轴102径向向外的方向上。
[0140] 显示器1000可以沿着相对于旋转轴成一角度的方向(例如,与旋转轴不平行的方向)相对于离心风扇1300设置。例如,图13A示出了在与旋转轴120垂直的方向(例如,在本示例中为Y轴)上与离心风扇1300平行的显示器1000。其他相对角度是可能的。因此,根据本文的公开,由显示器发射的光1040被朝向风扇叶片1302引导,风扇叶片1302被配置为各向异性地将光引导成以不同的出射角传播的光束阵列以生成图像。在不束缚于任何科学理论的情况下,图13A的离心风扇实施例可增强3-D效果,这是因为当旋转可旋转结构1305时,风扇叶片1302的一子集可接近光1305,同时风扇叶片1302的另一子集从光退去,从而控制入射光被导向的方向以形成图像。尽管图13A示出了沿Y轴定位的显示器1000,但是其他配置是可能的。例如,显示器1000可以被定位在环绕离心风扇的球体内的任何位置,以使得显示器1000不垂直于旋转轴定位。
[0141] 图13B示意性地示出了根据本文的实施例的用于显示装置的示例离心风扇1350的侧视图。除非另有说明,离心风扇1350可基本上类似于离心风扇1300。例如,离心风扇1350包括可旋转结构1355,该可旋转结构1355设置在壳体1365内并在平行于离心风扇1350的方向上延伸,并且被配置为在与离心风扇1300相似的方向上(例如,沿旋转方向1320上的旋转轴120)旋转。可旋转结构1355包括风扇叶片1352,风扇叶片1352与图13A的风扇叶片1302类似地进行构造。然而,风扇叶片1352包括设置在其上的多个光源101。为了说明的目的,图13B示出了包括光源101的圆形配置的风扇叶片1352,该光源101可以在例如红色、蓝色和绿色的不同颜色光源(例如,LED)之间交替。其他配置是可能的。在一些实施例中,光源101可以是如上所述的光场子显示器。因此,控制系统110可以被配置为旋转离心风扇1350并驱动光源101,以便以与结合本文的各个实施例所述类似的方式显示图像。在不束缚于科学理论的情况下,在风扇叶片1352上设置光源101可以改善图像质量或3-D效果并使视场变宽,这是因为风扇的各个侧面上的光源接近反射器1370或从反射器1370退去。
[0142] 在一些实施例中,壳体1365可包括具有不同光学特性的一个或多个部分。例如,图13B示出了包括壳体1365的半透明部分1365a和至少部分不透明的部分1365b的壳体1365的实施例。半透明部分1365a可以包括任何半透明的、透明的或亚透明的(semitransparent)材料。在一些实施例中,半透明部分1365a可以包括具有交替的开口和不透明区域的笼形部分。在一些实施例中,半透明部分1365a可以包括由例如玻璃、塑料或其他透明材料制成的透明部分。不透明部分1365b可以被配置为至少部分地阻挡、过滤、反射或吸收由光源101发射的光的子集。尽管图13B示出了部分1365a、1365b的具体布置,但是其他配置是可能的。例如,可以在半透明部分之间插入多个不透明部分。
[0143] 反射器1370也可以被相对于离心风扇1352设置,并且被配置为将来自光源101的光引导到期望的位置以渲染图像。如图13B所示,反射器可以包括凹形反射器,该凹形反射器设置在离心风扇1352的与观看者相对的一侧。在这样的布置中,远离观看者投射的光可以被重定向以增强图像质量或表示的3-D效果。反射器1352可包括任何反射材料或具有在其上设置的反射涂层的表面。尽管在图13B中示出了具体布置,但是其他配置是可能的。例如,反射器1370可以是凸形或特定应用所需的任何其他形状。反射器1370可以具有为圆柱形、椭圆形或抛物面形的形状,这可以帮助将光向期望的点或方向引导或聚焦到期望的点或方向。反射器1370不必设置在与不透明部分1365b相同的一侧,而是可以被定位在相对于离心风扇1352的任何地方。
[0144] 尽管贯穿本申请已经参考附图描述了显示装置100的具体配置和布置,但是其他配置是可能的。例如,在上述配置的任一者中,可以在显示装置100的各个部件之内或之间设置附加光学元件,以在光从光源101传播到图像或观看者时操纵、引导和控制光。
[0145] 用于显示图像的表示的示例例程
[0146] 图14是用于使用本文描述的显示装置来显示图像的表示的说明性例程的流程图。在一些实施例中,该表示可以包括对象的3-D或2-D图像,可操作的指示器或其他图形描绘。
例程1400是用于处理图像数据和点亮光源以显示对象或图像的表示的示例流程。例如,在本文描述的包括光场子显示器的显示装置的实施例中,例程1400可以是用于处理光场图像数据和点亮光场子显示器以显示对象或图像的3-D表示的示例流程。例程1400可以由显示装置100的实施例的控制系统110执行。
[0147] 例程1400在框1410处开始,然后移动到框1420,在框1420处,控制系统通过马达(例如,马达104、805、1304等)驱动可旋转结构(例如,可旋转结构105、805、1305等),以使得可旋转结构以旋转速率沿路径(例如,旋转路径103或1303)绕旋转轴120旋转。在一些实施例中(例如,图1、图5A至图5G、图8A至图9D和图13B),由于马达驱动可旋转结构,在可旋转结构上包括的光场子显示器基于随时间而变的旋转角而与位置相关联。在其他实施例中(例如,图11至图13A),由于马达驱动可旋转结构,显示器基于随时间而变的旋转角在对应位置处将光发射到可旋转结构上。对于恒定的旋转速率,旋转角是旋转速率乘以时间加上初始旋转角(在时间=0时)。在一些实施例中,旋转速率可以部分地基于可旋转结构的布置(例如,细长元件或设置在可旋转结构上的子显示器的数量或空间布置)。旋转速率还可以部分地基于待显示的对象和将由显示装置100表示的对象的渲染帧的数量。例如,旋转速率的增加可以对应于图像质量的增加(例如,更高的刷新率)。如上所述,旋转速率可以足够快,以使得人类视觉系统不能感知到细长元件。
[0148] 例程1400继续到框1430,在框1430处,例如从存储器114或另一分开的或远程的存储单元访问图像数据。在一些实施例中,图像数据可以包括待显示的对象的2-D表示。图像数据可以指示一个或多个渲染帧,并且包括指示将向特定位置引导的光的颜色的数据。在一些实施方式中,图像可以是待显示的对象的光场表示。光场图像可以包括多个渲染帧。每个渲染帧可以包括将在不同观看方向上显示的对象的表示。以此方式,多个渲染帧各自与对象的观看方向相关联。在其他实施方式中,可以对对象的图像进行排序,以使得对象看起来在空间中运动。在这种情况下,所访问的光场图像可以包括多个光场图像,其中,每个光场图像是视频的单个帧。
[0149] 例程1400继续到框1440,在框1440处,图像数据被映射到光源。例如,图1的控制系统110可以执行指令以部分地基于显示装置的旋转角来生成所访问的图像数据与每个光源的关联或所访问的图像数据到每个光源的映射。在一些实施例中,光场图像的每个渲染帧可以被映射到光源的像素(例如,在一些实现光场子显示器的实施例中,图2A和图2B的给定的光源或微透镜)。映射可以部分地基于随时间而变的可旋转结构的旋转速率或旋转角。图像数据的映射还可包括确定将在观看方向上发射的光的颜色和强度,该观看方向与将由光源的所映射的像素(例如,图2A和图2B的光源或微透镜)显示的渲染帧相关联。在一些实施例中,光源可以包括光场子显示器,并且图像数据可以包括光场图像数据。
[0150] 在包括与可旋转结构分开的显示器1000的实施例中,图像数据可被映射到与所发射的光相对应的可旋转结构上的位置。例如,图1的控制系统110可以执行指令,以部分地基于可旋转结构的旋转角以及光源与对应位置之间的相对位置来生成所访问的图像数据与可旋转结构上的每个位置的关联或所访问的图像数据到可旋转结构上的每个位置的映射。在一些实施例中,图像数据的每个渲染帧可以被映射到像素(例如,对应位置和关联光源)。
映射可以部分地基于随时间而变的可旋转结构的旋转速率或旋转角。在一些实施例中,映射可以包括显示器上的光源位置相对于随时间而变的可旋转结构的位置的关联。
[0151] 在一个实施例中,图像数据到光场子显示器的映射可以根据下面结合图15详述的例程来执行。
[0152] 例程1400继续到框1450,在框1450处,光源被点亮。例如,可以至少部分地基于所映射的图像数据来点亮光源。在包括光场子显示器的实施例中,图1的控制系统110可以执行指令以部分地基于所映射的光场图像数据和可旋转结构的随时间而变的旋转角来使光场子显示器被点亮。在一种实施方式中,可以根据时间并且部分地基于渲染帧来调制(例如,打开和关闭)光场子显示器。例如,当光场子显示器的位置由于可旋转结构的旋转而移动时,可以改变待表示的渲染帧,并且可以在多个渲染帧之间切换光场子显示器(例如,选通)。
[0153] 在包括光源的实施例中,图1的控制系统110可以执行指令以部分地基于所映射的图像数据和可旋转结构的随时间而变的旋转角来使光源被点亮。在一种实施方式中,可以根据时间并且部分地基于渲染帧来调制(例如,打开和关闭)光源。例如,当由于可旋转结构的旋转而使光源的位置相对于可旋转结构移动时,可以改变待表示的渲染帧,并且可以在多个渲染帧之间切换光源(例如,选通)。
[0154] 在一个实施例中,可以根据以下结合图16详细描述的例程来执行光源的点亮。此后,在框1460处,例程1400结束。
[0155] 在各个实施例中,例程1400可以由图1的显示装置100的硬件处理器(例如,图1的控制系统110的硬件处理器112)执行。在其他实施例中,具有计算机可执行指令的远程计算装置(与显示装置网络通信)可以使显示装置执行例程1400的各方面。
[0156] 用于将图像数据映射到光源的示例例程
[0157] 图15是用于将图像数据映射到光源的说明性例程的流程图。例程1500可以是图1的控制系统110的硬件处理器112或远程计算装置可以至少部分地基于可旋转结构的旋转角而将图像数据映射到光源中的每一者的一种方法的一个示例。
[0158] 例程1500在框1510处开始,然后移动到框1520,在框1520处,检索图像数据的一个或多个渲染帧。例如,在例程1500的框1520处,从控制系统110的数字存储器114访问图像数据。在一些实施例中,图像数据可以包括光场图像数据,其中,光场图像可以包括多个渲染帧。每个渲染帧可以指示对象的多个不同视图中的不同视图。此外,渲染帧可以包括多个渲染像素,该多个渲染像素可以被组合以表示待显示的对象的图像。例程继续到针对渲染帧中的每个渲染像素的子例程1530。
[0159] 针对每个渲染像素,子例程1530前进到框1540,在框1540处,检索给定渲染像素的位置。每个渲染像素可以具有位于渲染帧内的位置。例如,渲染帧可以包括针对给定观看方向的对象的2-D表示,并且每个渲染像素可以具有位于该渲染帧内的坐标(例如,X坐标和Y坐标)位置。在一些实施例中,图像数据的每个渲染帧可以包括相同数量的渲染像素,以使得渲染像素的位置在渲染帧与渲染帧之间是恒定的。
[0160] 在框1550处,至少部分地基于可旋转结构的旋转速率(随时间而变的旋转速率),根据时间确定光源位置。在一些实施例中,至少部分地基于可旋转结构的旋转速率,根据时间确定光场子显示器位置。在一些实施例中,光源可以与可旋转结构分开。因此,在框1550处,可以至少部分地基于可旋转结构的旋转速率(随时间而变的旋转速率),根据时间确定光入射到可旋转结构上的位置。在一些实施例中,该位置还可以基于随时间而变的光源相对于可旋转结构的位置,随时间而变的光源相对于可旋转结构的位置是基于可旋转结构的旋转速率的。
[0161] 在框1560处,可将给定渲染像素的每个渲染像素位置与光源位置相关联。在一些实施例中,如上所述,渲染像素的位置(u)可以与随时间(t)而变的可旋转结构上的光源位置(z)相关联,其中,每个光源的位置基于随时间而变的旋转角。在一些实施例中,渲染像素的位置(u)可以与随时间(t)而变的光入射在可旋转结构上的位置(z)相关联,其中,每个光源的位置基于随时间而变的旋转角。在渲染帧之间渲染像素的数量和位置不变的一些实施例中,对于光场图像的任何渲染帧,关联可以是恒定的。在框1570处,例程1500可以生成(并且存储)将渲染像素与光场子显示器位置相关联的数据结构(例如,查找表(LUT))。多个显示装置可能能够访问同一查找表,以便同步由彼此分开地定位或物理上彼此分离的多个显示装置所显示的图像。在框1580处,例程结束。
[0162] 用于点亮光源的示例例程
[0163] 图16是用于点亮显示装置(例如,贯穿本公开描述的实施例的显示装置100)的光源的说明性例程的流程图。例程1600可以是可以使用图1的控制系统110的硬件处理器112或远程计算设备至少部分地基于所映射的图像数据来点亮光源的方法的一个示例。在一些实施例中,光源可以包括光场子显示器(例如,图2A和图2B),并且图像数据可以包括光场图像数据。
[0164] 例程1600在框1610处开始,然后移动到框1620,在框1620处检索图像数据。图像数据可以表示一个或多个渲染帧。每个渲染帧可以包括与该渲染帧的每个渲染像素相关联的颜色和强度(例如,图像参数)以及用于渲染图像的其他光学特性,以便在与该渲染帧相关联的观看方向上描绘对象。在一些实施例中,颜色和强度可以被配置为在图像中产生深度外观(例如,通过改变由光源产生的光的强度或颜色以渲染图像)。如上所述,图像数据可以包括光场图像数据,该光场图像数据包括表示不同观看方向的多个渲染帧。多个渲染的帧可以包括用于渲染图像的上述光学特性中的一者或多者。例程1600继续到针对每个渲染帧的子例程1630。
[0165] 针对每个渲染帧,子例程1630前进到框1640,在方框1640处确定转换的渲染像素位置。转换的渲染像素位置可以与被转换到相关联的光源的位置或光入射到的可旋转结构上的位置的渲染像素的位置(例如,如在图15的例程1500中所确定的)有关。在一些实施例中,可以通过访问数据结构(例如,在图15的框1560中生成的数据结构)来执行对转换的渲染像素位置的确定。
[0166] 在框1650处,至少部分地基于待显示的渲染帧来确定将由光源发射的光的颜色和强度。在一种实施方式中,颜色和强度可以由将由光源显示的渲染像素来定义。
[0167] 例如,每个渲染帧可以包括图像的2-D表示。光源(例如,设置在可旋转结构上的显示器1000或光源)的阵列的每个像素(例如,每个LED)可以基于光从可旋转结构发出的位置而与发射光的方向相关联,光从可旋转结构发出的位置可以被映射到给定渲染像素。因此,在任何时刻,可旋转结构上的每个像素或位置可以与给定的观看方向相关联。基于该关联,可以确定渲染帧的哪个渲染像素将与可旋转结构上的位置相关联。根据该关联,子例程1630可以检索渲染像素的颜色和强度,以基于渲染帧的观看方向来确定光源的给定像素将发射的光的颜色和强度。
[0168] 在包括光场子显示器(例如,图2A和图2B)的一些实施例中,每个渲染帧可以与观看方向相关联。光场子显示器101的像素阵列225中的每个像素(例如,像素205)可以基于与微透镜215a的关联而与发射光的方向相关联,该微透镜215a可以被映射到给定的渲染像素。因此,像素阵列225中的每个像素205可以在任何时刻与给定的观看方向相关联。基于该关联,可以确定渲染帧的哪个渲染像素将与像素阵列225的给定像素205相关联。根据此关联,子例程1630可以检索该渲染像素的颜色和强度以基于渲染帧的观看方向确定光场子显示器101的给定像素将发射的光的颜色和强度。
[0169] 子例程1630继续到框1660,在框1660处,可以基于所确定的颜色和强度以及可旋转结构的旋转角来点亮每个光源。例如,随着光源旋转通过旋转路径(例如,旋转路径103),将由光源显示的渲染帧可以基于位置的改变而改变。因此,随着光源旋转,可以基于将由光源显示的渲染帧来点亮或选通像素或光源(例如,在光场图像的不同渲染帧之间交替或切换)。此后,在框1680处,例程1600结束。
[0170] 用于使用风扇组件来显示图像的示例系统
[0171] 图17示意性地示出了用于使用包括风扇组件的显示装置来显示图像的示例显示装置。图17示出了可操作地连接到由用户1720使用的计算机系统1730的显示装置100。除非另有说明,否则显示装置100的部件可以包括风扇组件800a和与结合图8A至图13B所示的示例所述的相同编号的部件类似的其他部件。例如,图17所示的风扇组件800a可以是台式风扇(如图所示),但是风扇组件可以附加地或替代地是用于计算机系统1730(或其他电子设备)或可穿戴增强现实显示设备(诸如,图4C中所示的示例)的冷却风扇800b。风扇组件800a可以被配置为在风扇叶片802a旋转的同时照明和重定向光。这样的显示器可以用于向用户1720显示指示计算机系统1730的操作状态的系统通知。例如,风扇组件800a可以用于显示通知图像1710,通知图像1710指示:电池状态1710a(例如,用于给风扇组件、计算机系统、其他电子设备或AR显示设备供电的电池的电池状态);无线连接(例如,Wi-Fi或其他通信协议)的缺乏1710c;新消息1710b(例如,电子邮件或文本消息);或警报1710d(以下统称为通知图像1710)。通知图像1710可以是部分地基于用于渲染通知图像1710的图像数据的2-D或
3-D图像。
[0172] 再次参考图17,示出了在表面1740(例如,桌子)上由用户1720操作的计算机系统1730(例如,在此说明性实施例中的膝上型计算机)。风扇组件800a可以是相对于用户1720定位(例如,在桌上或以其他方式指向用户)的台式风扇以提供例如空气流以使用户降温。
如上所述,可以应用其他类型的风扇。风扇组件800a可以诸如经由有线或无线通信链路(例如,如虚线1750所示)可操作地耦接到计算机系统1730。在一些实施例中,计算机系统1730可以包括控制系统110(例如,链路1750可以类似于链路850a)。在其他实施例中,计算机系统1730可以经由通信链路1750可操作地耦接到控制系统110。计算机系统1730可以被配置为经由通信链路1750将信号发送到风扇组件800a。信号可以包括数据,数据指示:(i)根据图14至图16的用于驱动或点亮显示装置的指令;(ii)用于渲染对象或图像的图像数据;或(iii)指示通知1710的信息。在一些实施例中,数据可以指示计算机系统1730的一个或多个运行状态,例如:用于给例如风扇组件800a、计算机系统1730或其他电池供电的部件(例如,诸如图4C所示的AR设备)供电的电池的电池状态;与无线网络的连接状态;或诸如数据文件损坏的系统故障的警报。在其他实施例中,该信息可以指示:旨在用于用户1720的消息(例如,电子邮件或即时消息);由用户对动作或输入的请求(例如,对更新计算机系统1730中包括的软件或程序的请求);或者用于用户1720解释的或以其他方式对其采取动作的任何通知。
[0173] 显示装置100可以被配置为从计算机系统1730接收信号,并显示表示该信号中包括的通知中的一者或多者的图像1710。例如,每种类型的通知可以与通知图像1710相关联。信号中包括的数据可以指示通知(或者在一些实施例中,信号可以包括通知图像1710)。在发送数据而没有通知图像1710的情况下,控制系统110可以检索与所关联的通知图像1710相对应的图像数据。在任一种情况下,风扇组件800a可以基于接收到的数据(例如,如以上结合图8A至图16所述)来操作以显示通知图像1710。因此,如图17所示,风扇组件800a可以用于向用户显示通知图像1710。尽管图17示出了一次显示的多个通知图像1710,但是这仅出于说明的目的而不是限制。风扇组件800a可以被配置为基于从计算机系统1730接收的信号来显示一个或多个通知图像1710。
[0174] 尽管在图17中描绘了具体配置,但是其他配置是可能的。例如,尽管此处的描述是参考图8A而做出的,但是这仅是出于说明的目的,并且不旨在作为限制。可以使用本公开中描述的显示装置中的任一者来代替显示装置100。例如,显示装置100可以包括图4C、图8B的风扇组件800b或本文所述的风扇组件中的任一者。此外,风扇组件可以是计算机系统1730的一部分(例如,被配置为冷却计算机系统1730的电气或机械部件的风扇组件)。风扇组件还可包括任何类型的风扇组件,例如吊扇、箱式风扇、发动机涡轮等。
[0175] 图17仅出于说明的目的将计算机系统1730例示为膝上型计算机,并且其他计算机系统可以等同地适用。计算机系统1730可以是包括用于执行存储器中的指令的硬件处理的任何系统。例如,计算机系统1730可以包括头戴式增强现实显示器(例如,图4C的本地处理和数据模块70)、视频游戏系统、移动蜂窝电话等的部件。在一些实施例中,计算机系统1730可以被可操作地耦接到机械部件(例如,飞行器的发动机或螺旋桨),并且通知1710可以提供机械部件的操作状态(例如,用于控制车辆的信息、热状态、压力状态等)。此外,显示装置100不必被耦接到仅一个计算机系统1730,而是可以被耦接到多个计算机系统1730,并且被配置为显示与多个计算机系统1730中的任何一者或多者相对应的一个或多个通知图像
1710。
[0176] 用于将图像数据映射到光源的示例例程
[0177] 图18是使用包括风扇组件的显示装置来显示图像的示例方法的过程流程图。例如,处理流程1800可以用于显示图17的通知图像1710。例程1800是用于处理图像数据和点亮光源以显示图像的表示的示例流程。例程1400可以由显示装置100的实施例的控制系统110执行。在一些实施例中,显示系统100可以可操作地耦接到一个或多个计算机系统(例如,图17的计算机系统1730)。
[0178] 例程1800在框1810处开始,然后移动到框1820,在框1820处提供与计算机系统通信的风扇组件。例如,风扇组件800a(或本文描述的任何其他风扇组件)可以被提供作为显示装置100的一部分,并且可操作地耦接到计算机系统1730(例如,图17)。
[0179] 例程1800继续到框1830,在框1830处,确定系统的通知。例如,计算机系统可以被配置为确定一个或多个通知(例如,如以上结合图17所述)。在一些实施例中,计算机系统可以被配置为监视操作状态(例如,电池状态、连接状态、温度状态等)并将该状态存储在存储器中。在其他实施例中,计算机系统可以被配置为检测或接收指示一个或多个通知(例如,警报、更新其上的软件的通知、接收到的消息等)的信号。
[0180] 例程1800继续到框1840,在框1840处,将通知传送给控制器。在一些实施例中,该通知经由有线或无线通信链路被传送给显示装置的控制系统(例如,控制系统100)。在其他实施例中,显示装置可以由计算机系统控制,计算机系统可以将通知传送给被配置为驱动显示装置的本地应用。在一些实施例中,计算机系统可以被配置为发送指示通知的信号,例如,包括通知或包括通知图像(例如,图17的通知图像1710)的数据流。显示装置或其中的控制系统可以被配置为接收信号并将该信号存储在存储器中。
[0181] 例程1800继续到框1850,在框1850处,例如基于所接收到的信号来点亮风扇组件。在一些实施例中,所接收到的信号包括指示通知图像的数据。通知图像可以包括可以映射到显示装置的一个或多个光源的图像数据(例如,图14至图16)。然后可以基于所映射的图像数据来点亮风扇组件(例如,如图14中更详细地描述的)。
[0182] 例程1800继续到框1860,在框1860处,由风扇组件基于接收到的通知来显示图像。例如,风扇组件可以在框1850中被点亮并且基于从控制系统接收到的信号而被驱动(例如,图14至图16),以显示表示接收到的信号的一个或多个图像(例如,通知图像1710)。
[0183] 在各个实施例中,例程1800可以由图1的显示装置100的硬件处理器(例如,图1的控制系统110的硬件处理器112)执行。在其他实施例中,具有计算机可执行指令的远程计算设备(与显示装置网络通信)可以使显示装置执行例程1400的各方面。
[0184] 其他方面
[0185] 在第1方面,一种用于显示图像的表示的风扇组件,所述风扇组件包括:多个风扇叶片;马达,其配置为使所述多个风扇叶片旋转以引起气流;多个光源,其被设置在所述多个风扇叶片中的至少一者上;非暂时性存储器,其被配置为存储将由所述风扇组件显示的图像数据,所述图像数据包括在观看方向上的所述图像的一个或多个视图;以及处理器,其被可操作地耦接到所述非暂时性存储器、所述马达和所述多个光源,所述处理器包括可执行指令,所述可执行指令用于:驱动所述马达以使所述多个风扇叶片绕旋转轴旋转,所述多个风扇叶片以随时间而变的旋转角定位,访问所述图像数据,至少部分地基于所述旋转角将所述图像数据映射到所述多个光源中的每一者,以及至少部分地基于所映射的图像数据来点亮所述多个光源。
[0186] 在第2方面,根据第1方面所述的风扇组件,其中,所述图像数据表示光场图像,所述光场图像被配置为提供在不同的观看方向上的所述图像的多个不同视图。
[0187] 在第3方面,根据第1或第2方面所述的风扇组件,其中,所述多个光源包括光场子显示器、液晶、发光二极管(LED)、有机LED或激光器中的至少一者。
[0188] 在第4方面,根据第1至第3方面中任一项所述的风扇组件,其中,每个光源包括:包括多个微透镜的微透镜阵列;以及包括多个像素子集的像素阵列,每个像素子集与相应的微透镜相关联并被配置为产生光,其中,每个像素子集和相关联的微透镜被布置为以多个角度产生出射光,其中,来自所述像素子集的第一像素的光以与所述像素子集的第二像素的角度不同的角度从所述光场子显示器传播。
[0189] 在第5方面,根据第1至第4方面中任一项所述的风扇组件,其中,所述多个光源包括像素阵列,所述像素阵列包括多个像素,每个像素被配置为产生光,其中,每个像素被布置为基于所述多个风扇叶片中的至少一者的形状以一角度产生出射光,其中,来自第一像素的光以与第二像素的角度不同的角度从所述多个风扇叶片中的至少一者传播。
[0190] 在第6方面,根据第1至第5方面中任一项所述的风扇组件,其中,所述多个光源从所述旋转轴放射状设置。
[0191] 在第7方面,根据第1至第6方面中任一项所述的风扇组件,其中,所述多个光源沿所述多个风扇叶片中的所述至少一者设置。
[0192] 在第8方面,根据第1至第7方面中任一项所述的风扇组件,其中,所述多个光源以二维阵列设置在所述多个风扇叶片中的所述至少一者上。
[0193] 在第9方面,根据第1至第8方面中任一项所述的风扇组件,其中,所述多个光源沿所述多个风扇叶片中的所述至少一者的前缘、后缘或径向边缘中的至少一者设置。
[0194] 在第10方面,根据第1至第9方面中任一项所述的风扇组件,其中,每个光源具有基于其距所述旋转轴的位置的对应半径,以及其中,为了点亮所述多个光源,所述处理器被编程为基于所述对应半径缩放光源的照明的强度或持续时间。
[0195] 在第11方面,根据第10方面所述的风扇组件,其中,所述缩放与所述光场子显示器的半径成线性。
[0196] 在第12方面,根据第1至第11方面中任一项所述的风扇组件,其中,所述多个风扇叶片、所述马达和所述多个光源是风扇组件的一部分。在另一方面,根据第1至第11方面中任一项所述的风扇组件,进一步包括壳体,其中,所述多个风扇叶片、所述马达和所述多个光源被设置在所述壳体内。
[0197] 在第13方面,根据第1方面所述的风扇组件,其中,所述风扇组件包括:壳体,所述壳体具有以所述旋转轴为中心的开口;以及细长构件,其在所述多个风扇叶片和所显示的图像之间延伸跨过所述开口,所述细长构件被配置为基于所述多个光源而控制所述风扇组件的横向负载。
[0198] 在第14方面,根据第1至第12方面中的任一项所述的风扇组件,其中,所述风扇组件包括:壳体,其包括暴露所述多个风扇叶片的第一子集的开口;以及覆盖区域,其覆盖所述多个风扇叶片的第二子集,其中,所述处理器进一步包括可执行指令,所述可执行指令用于将所述图像数据映射到所述多个光源中的与所述多个风扇叶片的所述第一子集相对应的光源。
[0199] 在第15方面,根据第14方面所述的风扇组件,其中,所述图像数据未被映射到所述多个光源中的与所述多个风扇叶片的所述第二子集相对应的光源的第二子集。
[0200] 在第16方面,根据第1至第15方面中任一项所述的风扇组件,其中,所述马达被配置为以至少部分地基于图像质量的旋转速率旋转所述多个风扇叶片。
[0201] 在第17方面,根据第1至第16方面中任一项所述的风扇组件,进一步包括扬声器系统,所述扬声器系统被配置为与被编程为点亮所述多个光源的所述处理器组合地播放(project)音频。
[0202] 在第18方面,根据第1至第17方面中任一项所述的风扇组件,进一步包括麦克风,所述麦克风被配置为接收音频,以及其中,所述处理器包括可执行指令,所述可执行指令用于:从所述麦克风接收音频输入;识别出所述音频输入包括音频命令;以及基于所述音频命令发起用于修改所述多个光源的照明的动作。
[0203] 在第19方面,根据第1至第18方面中的任一项所述的风扇组件,进一步包括被配置为检测在所述风扇组件的预定距离内的实体的接近传感器,以及其中,所述处理器包括可执行指令,所述可执行指令用于基于所述接近传感器检测到所述实体来发起动作。
[0204] 在第20方面,根据第1至第19方面中任一项所述的风扇组件,进一步包括离心风扇组件,所述离心风扇组件包括所述多个风扇叶片和所述马达。
[0205] 在第21方面,根据方面20所述的风扇组件,其中,所述离心风扇组件包括具有半透明部分和不透明部分的壳体。
[0206] 在第22方面,一种用于由风扇组件显示图像的表示的方法,所述方法包括:驱动马达以使所述风扇组件的多个风扇叶片旋转,所述多个风扇叶片中的每一者包括绕旋转轴的多个光源,所述多个风扇叶片以随时间而变的旋转角定位;访问待显示的图像数据,所述图像数据包括在观看方向上的所述图像的一个或多个视图;至少部分地基于所述旋转角将所述图像数据映射到所述多个光源中的每一者;以及至少部分地基于所映射的图像数据来点亮所述多个光源。
[0207] 在第23方面,根据第22方面所述的方法,其中,所述多个光源包括多个光场子显示器,并且所述图像数据包括光场图像数据,所述光场图像数据包括多个渲染帧,每个渲染帧表示所述图像的所述一个或多个视图中的不同视图,其中,每个渲染帧包括多个渲染像素,所述渲染像素组合以渲染所述渲染帧,每个渲染像素具有在所述渲染帧内的位置。
[0208] 在第24方面,根据第23方面所述的方法,其中,映射所述图像数据包括将每个渲染像素的位置与所述多个风扇叶片上的每个光场子显示器的位置相关联,其中,每个光场子显示器的位置基于随时间而变的所述旋转角。
[0209] 在第25方面,根据第23或第24方面所述的方法,其中,所述渲染像素位置在所述多个渲染帧之间不变。
[0210] 在第26方面,根据第23至第25方面中的任一项所述的方法,其中,映射所述图像数据进一步包括:针对每个光场子显示器,基于待显示的渲染帧以及每个渲染像素的位置与所述多个风扇叶片上的每个光场子显示器的位置的关联来确定颜色和强度。
[0211] 在第27方面,根据第23至第26方面中任一项所述的方法,其中,点亮所述多个光场子显示器包括:针对给定的渲染帧,基于所确定的颜色和强度点亮每个光场子显示器,其中,照明(illumination)的方向与所述渲染帧的所述观看方向有关,以及基于所述多个风扇叶片的旋转、所述多个渲染帧、以及每个渲染像素的位置与所述多个风扇叶片上的每个光场子显示器的位置的关联,来选通每个光场子显示器的照明。
[0212] 在第28方面,根据方面第22至第27方面中任一项所述的方法,其中,所述图像数据包括至少一个渲染帧,所述渲染帧包括多个渲染像素,所述多个渲染像素组合以渲染所述渲染帧,每个渲染像素具有在所述渲染帧内的位置。
[0213] 在第29方面,根据第28方面所述的方法,其中,至少部分地基于所述旋转角将所述图像数据映射到所述多个光源中的每一者包括:将每个渲染像素的位置与所述多个风扇叶片上的每个光源的位置相关联,其中,每个光源的位置基于随时间而变的所述旋转角。
[0214] 在第30方面,根据第29方面所述的方法,其中,将所述图像数据映射到所述多个光源中的每一者进一步包括:针对每个光源,基于所述渲染帧、以及每个渲染像素的位置与所述多个风扇叶片上的每个光源的位置的关联来确定颜色和强度。
[0215] 在第31方面,根据第29或第30方面所述的方法,其中,点亮所述多个光源包括:针对所述渲染帧,基于所确定的颜色和强度来点亮每个光源,其中,照明的方向与所述渲染帧的所述观看方向有关,以及基于所述多个风扇叶片的旋转、所述多个渲染帧、以及每个渲染像素的位置与所述多个风扇叶片上每个光源的位置的关联,来选通每个光源的照明。
[0216] 在第32方面,一种用于显示图像的表示的显示装置,所述显示装置包括:可旋转结构;马达,其被配置为使所述可旋转结构旋转;多个光源,其被相对于所述可旋转结构定位,以朝向所述可旋转结构引导光;非暂时性存储器,其被配置为存储将由所述显示装置显示的图像数据,所述图像数据包括在观看方向上的所述图像的一个或多个视图;以及处理器,其被可操作地耦接到所述非暂时性存储器、所述马达和所述多个光源,所述处理器包括可执行指令,所述可执行指令用于:驱动所述马达以使所述可旋转结构绕旋转轴旋转,所述可旋转结构以随时间而变的旋转角定位,访问所述图像数据,至少部分地基于所述旋转角而将所述图像数据映射到所述多个光源中的每一者,以及至少部分地基于所映射的图像数据来点亮所述多个光源。
[0217] 在第33方面,根据第32方面所述的装置,其中,所述可旋转结构包括风扇组件。
[0218] 在第34方面,根据第33方面所述的装置,其中,所述可旋转结构被包括在以下至少一者中:台式风扇、吊扇、家用风扇、飞行器上的螺旋桨、发动机涡轮、电冷却风扇、计算机风扇、用于电子设备的冷却风扇或离心风扇。
[0219] 在第35方面,根据第32至第34方面中任一项所述的装置,进一步包括显示器,所述显示器包括所述多个光源,其中,所述多个光源以二维阵列布置。
[0220] 在第36方面,根据第35方面所述的装置,其中,所述显示器包括空间光调制器。
[0221] 在第37方面,根据第32至第36方面中任一项所述的装置,其中,所述多个光源中的至少一者被配置为将光聚焦到所述可旋转结构的一部分上。
[0222] 在第38方面,根据第37方面所述的装置,其中,所述多个光源包括光场子显示器、发光二极管(LED)、液晶、发光二极管(LED)、有机LED或激光器中的至少一者。
[0223] 在第39方面,根据第37或第38方面所述的装置,其中,所述可旋转结构包括多个细长元件,所述多个细长元件被配置为重定向聚焦在其上的光以显示所述表示。
[0224] 在第40方面,根据第39方面所述的装置,其中,所述多个细长元件中的每一者包括风扇叶片,所述风扇叶片具有被配置为引起气流并重定向聚焦在其上的光以显示所述表示的形状。
[0225] 在第41方面,根据第40方面所述的装置,其中,所述风扇叶片的形状包括沿所述风扇叶片的径向延伸长度变化的等值表面,其中,由所述多个光源中的第一光源发射的光传播与由所述多个光源中的第二光源发射的光不同的第一距离到达所述等值表面。
[0226] 在第42方面,根据第32至第41方面中任一项所述的装置,其中,所述多个光源包括像素阵列,所述像素阵列包括多个像素,每个像素被配置为产生朝向所述可旋转结构引导的光,其中,所述可旋转结构的形状被配置为以与第二像素的角度不同的角度重定向来自第一像素的光。
[0227] 在第43方面,根据第32至第42方面中任一项所述的装置,进一步包括组件,所述组件包括:所述可旋转结构;沿所述旋转轴设置的毂;以及第二多个光源,所述第二多个光源被设置在所述毂或所述可旋转结构中的至少一者上。
[0228] 在第44方面,根据第43方面所述的装置,其中,所述第二多个光源包括第1至第30方面所述的多个光源。在另一方面,根据第32方面所述的装置,进一步包括设置在所述旋转轴处的毂,其中,所述多个光源中的至少一部分相对于所述可旋转结构定位,以将光引导到所述毂上。
[0229] 在第45方面,根据第32至第44方面中的任一项所述的装置,其中,每个光源具有相对于所述旋转轴的位置,以及其中,为了点亮所述多个光源,所述处理器被编程为基于距所述旋转轴的位置来缩放光源的照明的强度或持续时间。
[0230] 在第46方面,根据第32至第45方面中任一项所述的装置,进一步包括组件,所述组件包括:所述可旋转结构;壳体,其具有在所述可旋转结构和所述多个光源之间的以所述旋转轴为中心的开口;以及细长构件,其在所述可旋转结构和所显示的图像之间跨所述开口延伸,所述细长部件被配置为部分地基于所述可旋转结构的旋转和所述多个光源的照明来控制所述组件的横向负载。
[0231] 在第47方面,根据第32至第46方面中任一项所述的装置,进一步包括:壳体,其具有在所述可旋转结构和所述多个光源之间的开口,所述开口使所述可旋转结构的第一部分暴露于由所述多个光源发射的光,所述壳体进一步包括覆盖所述可旋转结构的第二部分的盖;其中,所述处理器进一步包括可执行指令,所述可执行指令用于将所述图像数据映射到所述多个光源中的与所述可旋转结构的所述第一部分相对应的光源的第一子集。
[0232] 在第48方面,根据第47方面所述的装置,其中,图像数据未被映射到所述多个光源中的与所述可旋转结构的所述第二部分相对应的光源的第二子集。
[0233] 在第49方面,根据第32至第48方面中的任一项所述的装置,其中,所述马达被配置为以至少部分地基于图像质量的旋转速率旋转所述可旋转结构。
[0234] 在第50方面,根据第32至第49方面中任一项所述的装置,进一步包括扬声器系统,所述扬声器系统被配置为与被编程为点亮所述多个光源的所述处理器组合地播放音频。
[0235] 在第51方面,根据第32至第50方面中任一项所述的装置,进一步包括麦克风,所述麦克风被配置为接收音频,以及其中,所述处理器包括可执行指令,所述执行指令用于:从所述麦克风接收音频输入;识别出所述音频输入包括音频命令;以及基于所述音频命令发起用于修改所述多个光源的照明的动作。
[0236] 在第52方面,根据第32至第51方面中任一项所述的装置,进一步包括接近传感器,所述接近传感器被配置为检测在所述显示装置的预定距离内的实体,以及其中,所述处理器被编程有可执行指令,所述可执行指令用于基于所述接近传感器检测到所述实体而发起动作。
[0237] 在第53方面,根据第32至第52方面中任一项所述的装置,进一步包括离心风扇组件,所述离心风扇组件包括所述可旋转结构和所述马达,其中,所述可旋转结构包括一个或多个细长元件,以及其中,所述旋转轴相对于所述多个光源成一角度并且基本平行于所述可旋转结构的所述一个或多个细长元件。
[0238] 在第54方面,一种用于显示图像的表示的方法,所述方法包括:驱动马达以使可旋转结构绕旋转轴旋转,所述可旋转结构以随时间而变的旋转角定位;访问将由显示装置显示的图像数据,所述图像数据包括在观看方向上的所述图像的一个或多个视图;至少部分地基于所述旋转角将所述图像数据映射到多个光源中的每一者,所述多个光源相对于所述可旋转结构定位,以朝向所述可旋转结构引导光;以及至少部分地基于所映射的图像数据来点亮所述多个光源。
[0239] 在第55方面,根据第54方面所述的方法,其中,所述图像数据包括至少一个渲染帧,所述渲染帧包括多个渲染像素,所述多个渲染像素组合以渲染所述渲染帧,每个渲染像素具有在所述渲染帧内的位置。
[0240] 在第56方面,根据第55方面所述的方法,其中,至少部分地基于所述旋转角将所述图像数据映射到所述多个光源包括:基于随时间而变的所述旋转角将每个渲染像素的位置与每个光源的位置相关联,并与所述旋转结构上的多个位置相关联。
[0241] 在第57方面,根据第56方面所述的方法,其中,将所述光场图像映射到所述多个光源中的每一者进一步包括:针对每个光源,基于所述渲染帧和所述关联来确定颜色和强度。
[0242] 在第58方面,根据第54至第57方面中任一项所述的方法,其中,点亮所述多个光源包括:针对所述渲染帧,基于所确定的颜色和强度来点亮每个光源,其中,照明入射在所述可旋转结构上,并且入射光的重定向与所述渲染帧的所述观看方向有关,以及基于所述可旋转结构的旋转、所述渲染帧和所述关联,选通每个光源的照明。
[0243] 在第59方面,一种用于显示图像的方法,所述方法包括:确定设备的状态的通知;将指示所述通知的信号传送给控制器;基于所述信号点亮风扇组件;以及使用所述风扇组件显示所述图像,其中,所述图像指示所述通知。
[0244] 在第60方面,根据第59方面所述的方法,其中,所述通知是以下至少一者:操作状态;电池状态,所述电池被配置为向所述设备提供电力;温度状态;通信连接状态;接收的信息、电子邮件、即时信息、SMS信息、或指示设备中的故障的警报的通知。
[0245] 在第61方面,根据第59或第60方面所述的方法,其中,所述信号包括用于显示所述图像的图像数据。
[0246] 在第62方面,一种用于显示图像的表示的风扇组件,所述风扇组件包括:可旋转结构;马达,其被配置为使所述可旋转结构旋转;多个光源,其相对于所述可旋转结构设置;非暂时性存储器,其被配置为存储将由所述风扇组件显示的图像数据;以及处理器,其被可操作地耦接到所述非暂时性存储器、所述马达和所述多个光源,所述处理器包括用于实施根据第59至第61方面中任一项所述的方法的可执行指令。
[0247] 在第63方面,根据第62方面所述的风扇组件,其中,所述设备经由有线或无线通信链路中的至少一者可操作地连接到所述风扇组件。
[0248] 在第64方面,一种增强现实设备包括:显示系统,其被定位在用户的眼睛前方;风扇组件,其包括可旋转结构、被配置为使所述可旋转结构旋转的马达以及相对于所述可旋转结构设置的多个光源;非暂时性存储器,其被配置为存储图像数据;以及处理器,其被可操作地耦接到所述非暂时性存储器、所述显示器和所述风扇组件,所述处理器包括用于实施第59至第61方面中任一项所述的方法的可执行指令。
[0249] 在第65方面,根据第64方面所述的增强现实设备,其中,所述设备是所述增强现实设备。
[0250] 在第66方面,根据第64或第65方面所述的增强现实设备,其中,所述设备经由有线或无线通信链路中的至少一者可操作地连接到所述风扇组件。
[0251] 在第67方面,根据第64至第66方面中任一项所述的增强现实设备,进一步包括腰包,所述腰包包括所述风扇组件、所述非暂时性存储器、所述处理器或电池中的至少一者。
[0252] 在第68方面,一种增强现实系统,包括根据第1至第21方面或第62至第63方面中任一项所述的风扇组件,或包括根据第32至第53方面中任一项所述的显示装置,或被配置为执行根据第22至第31方面或第54至第61方面所述的方法中的任一者。
[0253] 在第69方面,根据第68方面所述的增强现实系统包括处理设备,所述处理设备被配置为佩戴在用户的躯干或附肢上,其中,所述处理设备包括根据第1至第21方面或第62至第63方面中任一项所述的风扇组件,或包括根据第32至第53方面中任一项所述的显示装置,或被配置为执行根据第22至第31方面或第54至第61方面所述的方法中的任一者。
[0254] 其他考虑
[0255] 在此描述的/或在附图中描绘的过程、方法和算法中的每一个可以体现在由一个或多个物理计算系统、硬件计算机处理器、专用电路/或被配置为执行具体和特定计算机指令的电子硬件所执行的代码模块中,并且由以上完全或部分自动化。例如,计算系统可以包括编程有特定计算机指令的通用计算机(例如,服务器)或专用计算机、专用电路等等。代码模块可以被编译并链接到可执行程序中,安装在动态链接库中,或者可以用解释的编程语言写入。在一些实施方式中,特定操作和方法可以由给定功能特定的电路来执行。
[0256] 此外,本公开的功能的某些实施方式在数学上、计算上或技术上是足够复杂的,以致于可能需要专用硬件或一个或多个物理计算设备(利用适当的专用可执行指令)或专用图形处理单元来执行功能,例如由于所涉及的计算的数量或复杂性或为了基本实时地提供图形显示结果。例如,视频可以包括许多帧,每帧具有数百万个像素,并且特别编程计算机硬件需要处理视频数据,从而在商业上合理的时间量内提供期望的图像处理任务或应用。
[0257] 代码模块或任何类型的数据可以存储在任何类型的非暂时性计算机可读介质上,诸如物理计算机存储器,其包括硬盘驱动器、固态存储器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、易失性或非易失性存储器、相同的组合/或类似物。方法和模块(或数据)也可以在各种计算机可读传输介质上作为生成的数据信号(例如,作为载波或其它模拟或数字传播信号的一部分)传输,所述传输介质包括基于无线的和基于有线/线缆的介质,并且可以采取多种形式(例如,作为单个或多路复用模拟信号的一部分,或者作为多个离散数字分组或帧)。所公开的过程或过程步骤的结果可以持久地或以其它方式存储在任何类型的非暂时性、有形计算机存储器中,或者可以经由计算机可读传输介质来传送。
[0258] 在此所描述/或附图中描绘的流程图中的任何过程、框、状态、步骤或功能应当被理解为潜在地表示代码模块、代码段或代码部分,这些代码模块、代码段或代码部分包括用于实现特定功能(例如,逻辑或算术)或步骤的一个或多个可执行指令。过程、框、状态、步骤或功能可以与在此提供的说明性示例相组合、重新排列、添加、删除、修改或以其它方式改变。在一些实施例中,附加的或不同的计算系统或代码模块可以执行在此描述的功能中的一些或全部。在此描述的方法和过程也不限于任何特定的顺序,并且与其相关的块、步骤或状态可以以适当的其它顺序来执行,例如串行、并行或以某种其它方式。任务或事件可以添加到所公开的示例实施例或者从中去除。此外,在此描述的实施方式中的各种系统部件的分离是出于说明的目的,并且不应该被理解为在所有实施方式中都需要这种分离。应该理解,所描述的程序组件、方法和系统通常可以一起集成在单个计算机产品中或者封装到多个计算机产品中。许多实施方式的变体是可能的。
[0259] 过程、方法和系统可以在网络(或分布式)计算环境中实现。例如,控制系统110可以与网络环境通信。网络环境包括企业范围的计算机网络、内联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)、个人局域网(PAN)、云计算网络、众包(crowd-sourced)计算网络、因特网和万维网。网络可以是有线或无线网络、或任何其它类型的通信网络。
[0260] 本公开的系统和方法各自具有若干创新性方面,这些方面中的任一单个方面不单独负责本文所公开的期望特性或不是本文所公开的期望特性所需的。上述各种特征和过程可以彼此独立地使用,或者可以以各种方式组合使用。所有可能的组合和子组合均旨在落入本公开的范围内。对本公开中所描述的实施方式的各种修改对于本领域技术人员来说可能是显而易见的,并且在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可将本文定义的一般原理应用于其它实施方式。因此,权利要求不旨在限于本文所示的实施方式,而是应被赋予与本公开、本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。
[0261] 本说明书中在分开的实施方式的上下文描述的某些特征也可以在单种实施方式中组合地实现。相反,在单种实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多种实施方式中分开实现,或以任何合适的子组合实现。此外,尽管上文可将特征描述为以某些组合起作用,甚至最初以此方式要求保护,但是所要求保护的组合中的一个或多个特征在某些情况下可以从该组合中剔除,并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变体。对于每个实施例而言,没有任何单个特征或特征组是必需的或不可或缺的。
[0262] 除非另有明确说明,或者在所使用的上下文中另有理解除外,否则在此使用的诸如“能够”、“可以”、“可能”、“可”、“例如”等的条件语通常旨在表达某些实施例包括而其它实施例不包括某些特征、元素或步骤。因此,这种条件语通常不旨在暗示特征、元素或步骤以任何方式对于一个或多个实施例是必需的,也不旨在暗示在有或者没有作者输入或提示的情况下,一个或多个实施例必然包括用于决定是否包括这些特征、元素或步骤或是否在任何特定实施例中执行这些特征、元素和/或步骤的逻辑。术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义词,并且以开放的方式包含性地使用,并且不排除其它元素、特征、动作、操作等。此外,术语“或”以其包含性含义(而不是其排他含义)使用,因此当用于例如连接元素列表时,术语“或”表示列表中的一个、一些或全部元素。另外,除非另有说明,否则本申请和所附权利要求书中使用的冠词“一”、“一个”和“所述”应被解释为表示“一个或多个”或“至少一个”。
[0263] 如本文所使用的,提及项目列表中的“至少一个”的短语是指这些项目的任何组合,包括单个成员。作为示例,“A、B或C中的至少一个”旨在涵盖:A、B、C、A和B、A和C、B和C,以及A、B和C。除非另有特别说明,否则诸如短语“X、Y和Z中的至少一个”的连接语言如所使用的利用上下文进行理解,通常用于表达项目、术语等可以是X、Y或Z中的至少一个。因此,这样的连接语言通常不旨在暗示某些实施例需要X中的至少一个、Y中的至少一个和Z中的至少一个都存在。
[0264] 类似地,虽然可以在附图中以特定顺序示出操作,但是应该认为,不需要以所示出的特定顺序或按顺次顺序执行这样的操作,或者不需要执行所有示出的操作以实现期望的结果。此外,附图可以以流程图的形式示意性地描绘一个或多个示例过程。然而,未示出的其它操作可以并入示意性说明的示例性方法和过程中。例如,一个或多个附加操作可以在任何所示操作之前、之后、同时或之间执行。另外,在其它实施方式中,操作可以重新安排或重新排序。在特定情况下,多任务和并行处理可能是有利的。而且,上述实施方式中的各种系统组件的分离不应当被理解为在所有实施方式中都需要这种分离,并且应该理解的是,所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中或者封装到多个软件产品。另外,其它的实施方式在以下权利要求的范围中。在一些情况下,权利要求中列举的动作能够以不同的顺序执行并且仍然实现期望的结果。
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