CN104054027B - 用于移动设备的透明显示器 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

用于移动设备的透明显示器
技术领域
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。
背景技术
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。
发明内容
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(operatively couple)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。本发明内容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
为便于理解本发明和各个实现以及出于说明本发明和各个实现的目的，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，本发明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***。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***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***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***/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定位在该区域。因此，所显示的图像从其它附近的视点不可观察，这增强了隐私并使得没有必要使用隐私滤光器。此外，显示设备的光被更好地限定于操作员的眼睛有可能位于的这同一区，这导致与普常的显示器相比，光中的高得多的比例到达操作员的眼睛，因此对所生成的相同的光量，显示设备生成的图像将具有更大的强度，并对操作员而言显得亮得多，这将防止电池耗尽。
图2是诸如图1的移动设备100的移动设备的侧视图，该移动设备包括表示本文所述的若干实现的显示设备200。如图所示，移动设备100包括移动基座210。移动基座210可包括许多移动设备中常见的输入设备和/或嵌入式显示屏214。显示设备200可被用作除常规显示器以外的辅助或额外的显示器，通过使透明盖变为垂直查看位置来激活显示设备。移动基座210还包括可用于除移动设备常见的任何若干其它处理任务以外使用全息光学元件为辅助显示设备产生图像的处理器和存储器(例如，参考图5所述)。
操作耦合到移动基座210的是投影设备220，该投影设备用于生成将经由全息光学元件(HOE)230查看的实像。HOE是薄且透明(取决于实现，或者是部分透明或半透明)的表面，该表面经由可旋转铰链212附连于移动基座210。在收起或不活动位置，HOE 230仅覆盖移动设备100的主显示屏214。在展开或活动位置，如图2中所示，HOE 230将来自投影设备220的实像变换成当用户通过HOE 230查看时可见的虚像。以此模式，HOE 230担当窗口，通过该窗口，由投影设备220所显示的图像的投影(并放大)的视图变为可见。换言之，全息光学元件(HOE)230将投影设备220投影的发散调制实像反射成朝向移动设备的操作员(本文中也被称为观看者)的虚像。
在某些实现中，来自投影设备220的光的方向可离开操作员朝向HOE 230，而HOE230然后可将这光变换并重定向朝向移动设备100的操作员(或更具体地，朝向人类操作员的眼睛)。而且，在若干实现中，HOE 230可在可旋转铰链212上操作耦合到移动基座210，该铰链允许HOE 230从与移动基座210平行且在其附近的未展开“闭合”且不可用位置(未示出)旋转移动到可与移动基座210基本上正交的展开“打开”且可用位置(如图2中所示)
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。
关于图3和4，在410，移动基座210计算辅助图像，即执行使投影设备220使用技术人员已知和理解的若干技术中的任何技术来朝向HOE 230发射特定的发散调制实像所必需的任何简单显示计算。图像可以仅仅是主显示器214上显示的图像的副本，或它可包含不同的视图，有效地向移动设备100提供两个独立的显示区域，这两个显示区域一个在主显示器214上，一个在在展开位置中的HOE 230上。HOE 230还可被用作替换显示设备，其中主显示器214被禁用，而辅助图像正被显示在HOE 230上。
在420，这些计算可由投影设备220来使用以朝向HOE 230发射发散调制实像310(发散边界由箭头A所示的方向中的虚线表示)。
在430，HOE 230变换并反射发散调制实像310，以形成操作员240的方向中的准直(即，具有平行光线)的虚像320(其既不收敛也不发散的“无限远”边界由箭头B所示的方向中的平行虚线表示)，如果操作员的眼睛在准直虚像320通过的空间体积的边界所表示的“眼盒”中，操作员可看见该图像。
在440，其眼睛在眼盒中的操作员240将整个准直虚像320的小部分感知为收敛感知图像330(其收敛边界由箭头C所示方向中的虚线表示)，该收敛感知图像330位于超过HOE230的无限远焦距处，并叠加在观察点处可见存在的任何真实世界特征250上。
在若干实现中，投影设备220可用于生成直径为仅几毫米的实像。在若干这样的实现中，内部投影表面(也被称为“显示器”)可或者包括硅上液晶(LCOS)投影仪中使用的LCOS器件或者包括数字光线处理(DLP)投影仪中使用的数字微镜器件(DMD)。LCOS和DMD器件均使用很少的功率来操作且大约是集成电路的尺寸。因此，这些器件可被集成到移动设备100的前沿中、嵌入式显示屏下并与其共存。
LCOS和DMD器件是光调制器，它们本身不产生任何光；相反，这些器件使用也被并入投影设备220的外部光源。从该光源发射的光然后被准直到LCOS或DMD表面上，在那里用图像细节来调制光。对典型的投影应用(诸如，投影电视机中使用的LCOS投影和DLP投影)，该调制光然后可使用也提供放大的物镜来被投影到漫反射屏上。然而，对本文公开的各种投影设备220实现，不使用物镜，相反，包括光源的照明光学器件被专门设计成用图像投影的调制光均匀地覆盖HOE。因此，投影设备220将发散调制实像投影到HOE 230上(即从HOE位置可查看的实像)。此外，对若干实现，为本文关于HOE 230描述的理由，投影设备220发射的光可被限于一个波长(即单色)或一组波长，诸如对应于红、绿和蓝波长(即，三色)中的每一个。
在一些实现中，HOE 230被设计成如同凹镜(例如，如化妆用放大镜)一样起作用。实际上，如果无视透明的好处，HOE 230可用凹镜替代，凹镜反射(并放大)来自投影设备220的发散调制实像，使得它被显现为朝向操作员投影“在无限远处”(即既不发散也不收敛)的所需虚像。然而，除了缺乏透明性以外，这样的镜不能起到如同HOE 230的平坦表面的作用，这使得凹镜对用于具有平坦移动基座210的移动设备210而言有些不切实际。因此，在一些实现中，HOE 230可被设计成如同凹镜工作，但还提供透明性和与移动基座210更为兼容的平坦表面的附加特征。
为此，在一实现中，HOE 230是布喇格衍射型，其中有源HOE 230材料的厚度远大于光的波长。例如对一些实现，HOE 230可包括重铬酸盐胶，当被适当地展现和显露时，该胶拥有3D微结构，该结构具有其折射率不同的非常小的透明区域。这些微结构的尺寸可以是一百(100)纳米(nm)级的，接近可见光波长，而可使用已知技术在HOE 230内产生具有不同折射率的不同的微结构，以得到凹镜特性的相同的光反射特性但还具有透明和平坦两者的附加好处。
这一凹镜效应是由于HOE 230中的3D微结构，其中于是出现在HOE 230的3D微结构内的布喇格衍射担当仅准许匹配波长的光被折射的滤光器。因此，HOE 230可被设计成，使得布喇格衍射条件仅应用于来自投影设备220的光的特定波长，而所有其它波长在很大程度上不受影响地通过否则透明的HOE 230。
对某些实现，HOE 230可以相对较厚(例如，0.5mm)以实现来自投影设备220的发散调制实像“光”的高衍射效率，而HOE 230可使用具有非常低的散射效率(即，仅通过HOE 230的具有“其它波长”的光的非常小的一部分受到HOE 230的影响)的HOE材料。厚HOE 230可被用于实现来自投影设备220的光的高衍射效率，因为它使用许多散射3D结构在构造上干扰光，以便有效地反射来自显示器的光。因此，HOE 230可被设计成选择反射来自非常小的波长范围和非常小接受角的光，这两者是确保HOE 230基本上透明的属性。存在技术人员已知的具有这样的属性的多个光致聚合物供用作全息存储元件。
各个实现的HOE 230可有效地用作朝向观看者的眼睛变换和重定向来自投影设备220的光的放大镜。而且，使用技术人员已知的技术，构造具有大于80％的衍射效率的HOE230是可能的，这又意味着来自投影设备220的更多光将由HOE 230朝向观看者的眼睛定向。此外，投影设备220和HOE 230可一起用于确保光的大部分将被聚焦在空间中观看者的眼睛所位于的区域上，这极大地改进了总体光效率并可被实现，因为移动设备100不使用任何种类的漫射器。这又意味着所显示的图像可以是明亮(与日光兼容)和/或功率高效两者的。此外，由于显示器可仅从空间的非常小的区域中观察，这些各个实现可帮助确保显示内容的隐私。
此外，对某些实现，投影设备220的光源可用于将发射集中于HOE 230的接受波长段内，且对于一些实现，这可包括使用仅使用一个光波长(例如，绿光)的单色投影设备220。在其它实现中，HOE 230可被设计成并发用于三个窄的光波段——对红、绿和蓝光各一个，且对于这样的实现，投影设备220可使用所发射的光的三个这样的波长。
一些实现所采用的光源可包括固态激光器，该激光器相对高效、单色且易于聚焦。尽管这样的激光器可能成本高昂，并具有“斑点效应”(这源于其单色性)，激光器可通过快速调制发射相位来最小化斑点效应，尽管这可在投影设备220的光路中使用附加的组件。其它实现可利用LED作为光源，这又可包括以某些光丢失为代价缩窄LED的发射波段的附加的干扰滤光器。
作为添加的特征，操作员看见的图像对向立体角而不是填充固定表面区域。因此，图像的表现尺寸可比移动设备的实际尺寸大得多。实际上，由于移动设备100上的HOE 230用作窗口，通过该窗口显示图像被看见，通过持有移动设备100更靠近操作员240的眼睛，较大的显示区域是实际的。值得注意地，靠近操作员不会引起眼疲劳，因为即使HOE 230被保持在离操作员240的眼睛非常近处，虚像显现为很远。
由于显示设备200使用HOE 230产生当通过HOE的透明表面查看时叠加在真实世界上的虚像，该设备可结合也在操作上耦合到移动设备的相机使用，该相机通过无线网络连接(例如，WiFi)将相同的视图中继给另一、远程观看者。对这样的使用，远程观看者可使用定点设备来指向视野内的物体。该信息可被中继回移动设备，移动设备可使用显示器将指针叠加在真实世界的视图上。本质上，这允许来自远程观看者的交互式帮助，例如协助其中仅用语音连接难以传达信息的问题。
此外，如果显示图像与通过显示屏214看到的环境的视图对准，则移动设备变为引人注目的增强现实设备，该设备不要求用户将在显示屏214上看到的信息转换成外部世界的视图。这种对准可依赖于移动设备中的惯性传感器(MEMS加速计和陀螺仪)、磁罗盘和/或GPS接收器。图像稳定化也可使用移动设备的相机。应注意到，在使用相机的情况中，其视频流可用于确定姿态(attitude)信息；视频不必生成用于常规显示器的合成或夸张(overplayed)图像。例如，包括移动基座210的处理器可使用嵌入式相机来确定通过显示表面可见的至少一个背景特征，并基于所检测到的背景特征执行图像计算。
在一实现中，移动设备可基于移动设备操作员通过包括全息光学元件并耦合到移动设备的透明显示表面看到的环境的视图，来确定显示参数。这些所确定的显示参数可用于执行用于将来自移动设备的投影设备的显示图像投影到显示表面上以便将与环境对准的显示图像定向到操作员的图像计算。
在一实现中，HOE 230是不具有任何电子器件但例如包括光学级别塑料的无源组件。在实现中，HOE 230可担当移动设备的常规显示屏的保护盖。而且，HOE 230可被容易地移除和替换，因为它不使用任何电连接。
HOE 230中编码的传递函数可取决于投影设备220发射的光的波长。例如，红和绿光可产生两个不同的虚像，这两个虚像横向移位但具有相同的放大和其它特性。这可被用于在其中需要全RGB色彩再现，即其中使用并排安装的三个(3)显示器200的——对每一主色红、绿和蓝一个显示器的情况中简化显示器200。这种安排消除了对任何双色组合器光学器件的需求，否则双色组合器光学器件对合并三种色彩的图像是必须的。类似地，这简化了显示设备，因为三(3)个显示设备中的每一个可仅针对一个色彩被优化，因此消除了对滤色器和/或多色光源的需求。
图5是示例移动设备500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。该设计只是合适的计算环境的一个示例，并非旨在对使用范围或功能提出任何限制。可以使用很多其他通用和专用移动设备环境或配置。移动设备500可以是蜂窝电话、终端、手机、PDA、智能电话、无线调制解调器、无绳电话等。移动设备可结合无线通信***使用，诸如码分多址(CDMA)***、全球移动通信***(GSM)***等。
移动设备500能够经由接收路径和发送路径来提供双向通信。在接收路径上，基站发送的信号被天线512接收并提供给接收机(RCVR)514。接收机514调节并数字化所接收到的信号，并将样本提供给数字部分520供进一步处理。在发送路径上，发射机(TMTR)516接收要从数字部分520发送的数据、处理并调节数据、并生成已调制信号，该信号经由天线512被发送给基站。接收机514和发射机516可以是可支持CDMA、GSM等的收发机的一部分。
数字部分520包括各种处理、接口和存储器单元，诸如调制解调器处理器522、精简指令集计算机/数字信号处理器(RISC/DSP)524、控制器/处理器526、内部存储器528、通用音频编码器532、通用音频解码器534、图形/显示处理器536和外部总线接口(EBI)538。调制解调器处理器522可执行用于数据发送和接收的处理，例如编码、调制、解调和解码。RISC/DSP 524可执行移动设备500的一般和专门处理。控制器/处理器526可指导数字部分520内的各种处理和接口单元的操作。内部存储器528可为数字部分520内的各个单元存储数据和/或指令。
通用音频编码器532可为来自音频源542、话筒543等的输入信号执行编码。通用音频解码器534可为所编码的音频数据执行解码，并可将输出信号提供给扬声器/耳机544。图形/显示处理器536可执行图形、视频、图像和文本的处理，这些图形、视频、图像和文本可被呈现给显示单元546。EBI 538可便于在数字部分520和主存储器548之间传输数据。数字部分520可用一个或多个处理器、DSP、微处理器、RISC等实现。数字部分520还可被制造在一个或多个专用集成电路(ASIC)和/或某种其它类型的集成电路(IC)上。
可以使用诸如程序模块等可由计算机执行的计算机可执行指令。一般而言，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。也可使用其中任务由通过通信网络或其他数据传输介质链接的远程处理设备执行的分布式计算环境。在分布式计算环境中，程序模块和其他数据可以位于包括存储器存储设备的本地和远程计算机存储介质中。
一般而言，本文描述的任何设备表示各种类型的设备，诸如无线电话、蜂窝电话、膝上型计算机、无线多媒体设备、无线通信个人计算机(PC)卡、PDA、外置或内置调制解调器、通过无线信道通信的设备等。设备可具有各种名字，诸如接入终端(AT)、接入单元、用户单元、移动站、移动设备、移动单元、移动电话、移动、远程站、远程终端、远程单元、用户设备、用户装备、手持式设备等。本文描述的任何设备可具有用于存储指令和数据的存储器，以及硬件、软件、固件或其组合。
本文所述的各种技术可用硬件、软件、固件、或其组合来实现。本领域技术人员将进一步领会，结合本文公开描述的各种说明性逻辑框、模块、电路、和算法步骤可被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种说明性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是按照其功能来大体描述的。这样的功能被实现为硬件还是软件取决于在总体***上所施加的特定应用和设计限制。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能集，但此类设计决策不应被解释为致使脱离本公开的范围。
对于硬件实现，用于执行技术的处理单元可以在一个或更多个ASIC、DSP、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子设备、设计成执行本文中所描述功能的其他电子单元、计算机、或其组合内实现。
因此，结合本文公开描述的各个说明性逻辑框、模块、以及电路可用通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核协同的一个或多个微处理器或任何其它此类配置。
对固件和/或软件实现，技术可被体现为存储在计算机可读介质上的指令，这些计算机可读介质诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、可编程只读存储器(PROM)、电可擦PROM(EEPROM)、闪存、紧致盘(CD)、磁或光数据存储设备等。指令可由一个或多个处理器执行，且可引起处理器执行本文所述功能的某些方面。
如果用软件实现，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合需程序代码手段且能被通用或专用计算机、或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。另外，任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从网站、服务器、或其他远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在计算机可读介质的定义之中。如本文所使用的盘(disk)和碟(disc)包括CD、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取/写入信息。替换地，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
尽管示例性实现可涉及在一个或多个独立计算机***的上下文中利用当前所公开的主题的各方面，但本主题不受此限制，而是可以结合任何计算环境，诸如网络或分布式计算环境来实现。此外，当前所公开的主题的各方面可在多个处理芯片或设备中或跨多个处理芯片或设备实现，且存储可类似地跨多个设备来实现。这些设备可能包括例如个人计算机、网络服务器、以及手持式设备。
尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本主题，但可以理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于上述具体特征或动作。相反，上述具体特征和动作是作为实现权利要求的示例形式公开的。

Claims (10)

1.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，***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，其中所述多个微结构担当类似于凹镜的光学器件。
7.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述全息光学元件使用布喇格衍射来折射来自所述投影设备的第一组波长的光。
8.如权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述显示表面可从闭合位置旋转到打开位置，其中所述全息光学元件不包括电子组件，且其中所述全息光学元件是可移除且和替换的。
9.一种用于在移动设备上显示图像的方法，其特征在于，所述方法包括：
执行用于将来自投影设备的第一组波长的光的显示图像投影到透明显示表面的图像计算，所述透明显示表面包括全息光学元件，使得所述透明显示表面将所述显示图像反射向所述移动设备的操作员，同时允许来自背景特征的第二组波长的光通过朝着所述操作员的所述透明显示表面；
将来自所述投影设备的所述显示图像投影到所述透明显示表面；以及
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以便使得所述移动设备成为增强现实设备。
10.一种用于增强显示移动设备的设备，所述设备包括：
基于通过透明显示表面进行查看的所述移动设备的操作员看到的环境的视图确定显示参数的装置，所述透明显示表面包括全息光学元件并耦合到所述移动设备；
执行用于将来自耦合到所述移动设备的投影设备的第一组波长的光的显示图像投影到所述透明显示表面上以将与所述环境对准的所述显示图像反射向操作员同时允许来自背景特征的第二组波长的光通过朝着所述操作员的所述透明显示表面的图像计算的装置；以及
用于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以便使得所述移动设备成为增强现实设备的装置。
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