全息顯示系統、方法和裝置製造方法
2023-10-08 23:28:14 1
全息顯示系統、方法和裝置製造方法
【專利摘要】描述了系統、裝置和方法，其包含提供紅外（IR）雷射輻射到數字微鏡裝置（DMD）陣列以及使用DMD陣列來空間調製IR雷射輻射。然後可投射經空間調製的IR雷射輻射來形成體素陣列，其中該陣列中的每個體素表示空氣體積，其中IR雷射輻射被充分聚焦來使空氣離子化。然後可空間旋轉該體素陣列。
【專利說明】全息顯示系統、方法和裝置
【背景技術】
[0001]傳統的3D顯示通常提供對於固定單一位置的3D場景的視角。允許來自多個位置的觀察並且因此可被稱為全息的那些3D顯示易於受有限的3D解析度影響並且觀察體驗易於在不同視角間改變。傳統的3D立體顯示，例如將2D圖像投射到旋轉屏幕上或將圖像投射到水蒸氣等等的3D立體顯不，易於受:關於阻塞、視覺深度、扭曲視場等等各種缺點影響。
[0002]已經嘗試各種方式來提供完全全息的空中顯示。一些方式使用旋轉鏡和雷射來通過電離空氣投射低解析度的3D全息圖像，而另一些方式使用特殊介質(例如，飽和蒸汽)來支持圖像。當前的主要挑戰之一是使高解析度的3D全息顯示在空中可行而無需精密的機械部分(例如，旋轉檢流鏡等)、或無需特殊的介質來支持顯示。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0003]本文描述的材料以示例的方式而不以限制的方式在附圖中圖示。為了圖示的簡單和清楚，在圖中圖示的元件不一定按比例繪製。例如，為了清楚，一些元件的尺寸可相對於其它元件有所誇張。另外，在適當考慮時，在圖間重複參考標號來指示對應或類似的元件。在圖中:
圖1是示例系統的示意圖；
圖2圖示示例裝置；
圖3圖示示例裝置；
圖4圖示示例3D管線；
圖5圖示示例過程；以及
圖6是示例系統的示意圖，全部根據本發明的至少一些實現來安排。
【具體實施方式】
[0004]現在參考附圖來描述一個或多個實施例。儘管討論了具體配置和安排，但是應該理解這只是為了說明性目的而進行的。本領域技術人員將認識到，可採用其它配置和安排而不脫離本描述的精神和範圍。對於本領域技術人員，也可以在不同於本文所描述的各種其它系統和應用中採用本文所描述的技術和/或安排將是明顯的。
[0005]儘管以下描述闡述了可表現在例如晶片上系統(SoC)架構等架構中的各種實現，但是本文描述的技術和/或安排的實現並不受限於特定架構和/或計算系統，並且可由用於類似目的的任何架構和/或計算系統實現。例如，採用多個集成電路(IC)晶片和/或封裝件的各種架構、和/或各種計算裝置和/或消費電子(CE)裝置(例如，機頂盒、智慧型電話等)可實現本文描述的技術和/或安排。此外，儘管以下描述可闡述許多具體細節(例如，邏輯實現、系統部件的類型和相互關係、邏輯劃分/集成選擇等)，但是可實現要求保護的主題而沒有這樣的具體細節。在其它實例中，例如，可不詳細示出一些素材(例如，控制結構和全部軟體指令序列)以便不混淆本文所公開的素材。
[0006]本文公開的素材可以採用硬體、固件、軟體或其任何組合實現。本文公開的素材還可實現為存儲在機器可讀介質上的指令，其可被一個或多個處理器讀取並執行。機器可讀介質可包含用於以機器(例如，計算裝置)可讀的形式來存儲或傳送信息的任何介質和/或機制。例如，機器可讀介質可包含只讀存儲器(ROM);隨機存取存儲器(RAM);磁碟存儲介質；光存儲介質；閃速存儲器裝置；電、光、聲學或其它形式的傳播信號(例如，載波、紅外信號、數位訊號等)以及其它。
[0007]在說明書中對「一個實施例」、「一個實現」、「一實現」、「示例實現」等的提及指示所描述的實現可包含特定特徵、結構或特性，但每個實現可不一定包含該特定特徵、結構或特性。此外，這樣的短語不一定指代相同的實現。另外，當結合實現來描述特定特徵、結構或特性時，結合其它實現來達到這樣的特徵、結構或特性(無論本文是否清楚描述)被認為在本領域技術人員的知識內。
[0008]圖1圖示根據本公開的示例3D全息投射系統100。系統100包含3D全息投射顯示組合件102，該3D全息投射顯示組合件102包含一個或多個數字微鏡裝置(DMD)裝置或模塊104，其中每個模塊104配置為提供3D全息圖像106的2D圖像幀或片段(slice)的空中投射。每個DMD模塊104至少包含中繼透鏡108、DMD陣列110以及投射透鏡112。系統100也包含主機系統模塊114、3D幀緩衝器116、紅外(IR)雷射器118以及分束器120。在各種實現中，可包含系統100或其部分來作為實現在CE系統或裝置中的SoC架構的至少一部分。
[0009]如以下將更詳細解釋的，系統100可用來投射2D圖像幀或片段來產生3D全息圖像106。例如，如此處示出的，單獨的DMD模塊122、124和126可配置為空間調製(經由分束器120從雷射器118接收的)IR雷射輻射以便投射形成圖像106的至少一部分的相應2D圖像幀或片段128、130和132。每個2D圖像幀可由主機系統模塊114規定，存儲在3D幀緩衝器116中，並且被輸送到DMD模塊104中的對應一個。在各種實現中，IR雷射器118可將採用脈衝或連續波(CW)束的形式的IR雷射提供到分束器120，其中雷射可被如所需要地分成許多單獨的雷射束來向每個DMD模塊104提供單獨的IR雷射束。在每個DMD模塊104內，中繼透鏡108將對應的IR雷射束輸送到DMD陣列110，以使可結合投射透鏡112使用陣列以在空中投射2D圖像巾貞，由此(至少部分地)產生3D全息圖像106。
[0010]如以下將更詳細解釋的，每個投射的2D圖像幀可包含體積圖像位置或體素(其每個規定圖像106中的不同3D位置(例如，X、y以及z (深度)))的2D陣列。每個DMD模塊104可用作空間調製並且聚焦IR雷射來產生在各種體素位置處的大氣氣體的離子化以形成如從緩衝器116獲取的2D圖像幀數據規定的體素陣列。此外，根據本公開，可周期性改變3D全息顯示102內的2D圖像幀或體素陣列的定位來促進離子化。例如，如以下將更詳細解釋的，可關於例如旋轉軸134在空間中旋轉形成全息圖像106的2D圖像幀或體素陣列以及因此旋轉全息圖像106自身，以使在體素位置處逐幀離子化不同的氣體微團或體積。例如，可關於軸134旋轉形成3D圖像的圖像片段的體素陣列以使該陣列對於每個投射實例輻射地位移大約一度。在其它實現中，模塊104中的不同模塊用作對後續投射上的片段128進行投射可引起體素陣列(例如，片段128)在空中的旋轉。
[0011]在各種實現中，在關於垂直軸134的橢圓安排中，DMD模塊104可彼此等距間隔。在一些實現中，全息圖像106可佔用近似20釐米(cm)乘以15 cm乘以12 cm (高X寬X深)的體積並且可由總共八(8)個DMD模塊104產生，每個模塊104投射八個2D圖像或圖像片段中的一個，從而提供可用來形成圖像106的總共至少八百萬個體素。
[0012]在本領域中已知包含關聯的邏輯、光學設備等等的DMD系統和陣列。例如，參見德州儀器應用報告 「Single-Panel DLP ? Projection System Optics」(2005 年 3 月)以及「DLP Pico Projector Development Kit v2」(Literature N0.DLPU003A,修訂於 2010 年12月)。此外，在本領域中已知DMD系統和/或陣列用於空間調製輻射來投射2D圖像。例如，參見德州儀器應用報告「DLPC200 API Programmer’s Guide 」(2011年3月)以及「Usingthe DLP Pico 2.0 Kit for Structured Light Applications 」(2010年 I 月)、「DLP PicoChipset v2 Programmer's Guide」 (Literature N0.DLPU002A,修訂於 2010 年 7 月)、以及「Using DLP? Development Kits for 3D Optical Metrology Systems，，德州儀器應用報告 DLPA026 (2011 年 5 月)。
[0013]本領域技術人員將認識到，為了清楚起見，系統100、3D全息顯示102以及DMD模塊104可包含未在圖1中描繪的額外項目。例如，顯示102可包含物理支持元件、與DMD模塊104關聯的邏輯等等。另外，每個DMD模塊104可包含邏輯、電氣互連繫統、物理支持結構、通信系統等等。以下在圖2-圖4的討論中將更詳細提供系統100的各種部件的描述。另外，在各種實現中，並且如以下將關於圖3更詳細描述的，系統100可包含位於DMD陣列110與投射光學設備112之間的雷射二極體(未在圖1中示出)，它配置為由DMD陣列110提供的(來自雷射器118的)有圖案的雷射泵浦。
[0014]圖2圖示根據本公開的系統100的示例DMD裝置或模塊104的部分。DMD模塊104包含DMD陣列控制器202、存儲器204、模擬驅動器206以及包含DMD陣列110的DMD晶片或集成電路(IC)208。根據本公開，除了從存儲器204獲取的程序數據以外，控制器202還可使用2D圖像幀數據或從2D圖像幀導出的數據來控制DMD陣列110並使它空間調製和聚焦IR雷射來形成全息圖像。為此，陣列控制器202可將DMD數據和控制信號提供給DMD晶片208。控制器202還可將復位控制信號提供給模擬驅動器206來發起施加給DMD晶片208的復位脈衝。在操作中，控制器202可使用程序數據來如幀數據規定地以使DMD陣列210空間調製雷射輻射的方式調整DMD數據和控制信號。幀數據可由具有一個或多個處理器核的處理器210提供，其中處理器可已經從幀緩衝器(未示出)獲取了幀數據。備選地，控制器202可從幀緩衝器獲取幀數據。儘管圖2將處理器210圖示為與DMD模塊104分離以使處理器210可將分離2D圖像幀的數據提供到如圖1中所示的多個DMD模塊104，但是在各種其它實現中，處理器210可以是DMD模塊104的一部分。
[0015]在各種實現中，DMD陣列110可包含基於微機電系統(MEMS)的空間光調製器的矩形陣列，它提供XGA (例如，調製器的1024X768陣列)、WXGA、SXGA+或1080p圖像/圖案解析度，僅舉幾個非限制性的示例。此外，控制器202與陣列110之間的數據傳遞速度可適合於低壓差分信號(LVDS)技術。另外，到晶片208的數據輸入可與提供給驅動器206的定時信息同步來實現晶片208的復位。
[0016]圖3圖示根據本公開的示例雷射裝置300的部分，其中裝置300包含系統100的示例項目110、112以及118。雷射裝置300包含向DMD陣列110提供IR雷射輻射(例如，808納米(nm)雷射輻射)的雷射器118。在一些實現中，IR雷射器118可將從200-2000毫瓦(mW)的雷射輻射提供給DMD陣列110。為了清楚起見，在圖3中沒有描繪圖1的分束器120和中繼透鏡108。在本文描述的各種方案的控制下，DMD陣列110可反射808納米雷射來向摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG)雷射二極體302提供空間調製的2D IR圖案。
[0017]雷射二極體302可包含任何可商用的Nd: YAG雷射晶體，例如，具有塗有介電材料的輸入面或表面以使輸入表面具有關於1064 nm光的高反射率並且具有關於808 nm光的高透射率，並且具有帶塗層的輸出表面以使其具有關於1064 nm光的抗反射特性。在一些實現中，Nd:YAG雷射二極體302可耦合於聲光調製器(未示出)和/或可作為Q開關的雷射來操作。一旦被2D IR圖案光泵浦，NdiYAG雷射二極體302可生成較低頻率(1064nm)、較高功率的脈衝2D IR圖案來提供給平面光學設備304。然後，投射透鏡112可投射並且將較低頻率的2D IR圖案聚焦到與裝置300鄰近的空間來通過選擇性離子化氣體微團來形成如本文描述的體素陣列而產生2D圖像幀。
[0018]本領域技術人員可認識到，可控制DMD陣列110以使它投射在Nd: YAG雷射二極體302上的2D圖案可包含焦點的邊緣圖案，例如，其平面光路已經由圖2的處理器210預先確定來由Nd = YAG雷射二極體302引起啁啾放大。例如，由Nd = YAG雷射二極體302引起的輸入邊緣圖案的啁啾放大可引起雷射二極體302中的幾千安培(kA)的二極體電流以及大約幾兆瓦(MW)的較低頻率(1064 nm)2D IR圖案的脈衝輸出(例如，具有1_100納秒的脈衝持續時間)，其足以引起大氣氣體的離子化。在各種實現中，可通過使用擴展光學設備(未示出)來擴展提供給DMD陣列110的IR雷射而避免DMD陣列110的破壞性加熱。備選地，例如，可使用帕爾貼熱電裝置(也未示出)來預先阻止雷射二極體302的熱量散發(例如，當被
2.2V飽和脈衝啟動時)而低溫冷卻DMD陣列110。在各種實現中，電阻器可用來限制Nd:YAG雷射二極體302中的二極體電流。
[0019]在各種實現中，為了清楚起見，裝置300可包含未在圖3中圖示的額外部件。例如，裝置300可包含雷射二極體穩定器邏輯來例如提供雷射二極體參考脈衝(「啟動時間」、消隱、柵格化)等、來自驅動啁啾放大定時器的微控制器的光消隱數據、開機和關機請求等等。另外，儘管將雷射二極體118示為提供808nm光給DMD陣列110，但是生成不同雷射波長的不同雷射二極體可用來向DMD陣列110和Nd = YAG雷射二極體302提供雷射輻射。
[0020]在各種實現中，多個DMD陣列可一起組合在DMD模塊中來提供增加的解析度。例如，具有17Mm鏡的1024X768陣列的單個DMD可投射具有29.4mrad尺寸和0.0383mrad空間解析度的圖像(使用500nm光和最短陣列長度的標準數字圖像處理計算)。然而，這些裝置中的八個的正方分組可產生具有0.3031mrad空間解析度的圖像。另外，採用不同的DMD鏡尺寸也可提升解析度。例如，具有13Mm鏡的單個1024X768 DMD陣列可投射具有38.5mrad尺寸和0.050mrad空間解析度的圖像，而採用這些裝置中的八個的正方形安排可引起改進的0.45mrad解析度。
[0021]在各種實現中，可通過選擇分束器的反射/透射比率來最小化由分束器的輸出生成的各種光路的強度之間的差別從而減少分束器損耗(例如，在分束器120處)。另外，也可通過根據三個具體觀察口因子(0.365 (近景圖像)、0.615 (中景圖像)以及1.000 (遠景圖像))中的一個來衰減所有渲染從而減少分束器損耗。此外，在各種實現中，可通過採用鄰近於雷射模塊與DMD陣列之間的光學路徑的塗電介質的光學元件(例如，具有關於1064nm光的高反射率(HR)和/或關於808nm光的抗反射(AR)特性的有塗層的鏡)來控制雜散1064nm光。
[0022]圖4圖示根據本公開的示例全息管線400的部分。如以下將更詳細描述的，管線400可包含3D渲染管線中的一些已知部件，它們可用來使用固定功能和/或可編程硬體單元而生成3D場景數據(包含頂點、像素等等)。例如，管線400包含耦合於射線造型模塊404的3D幾何和光柵化模塊402，它可極大地實現熟知的3D渲染技術。管線400也包含體素存儲器控制器模塊406，它從射線造型模塊404接收3D圖像數據並且處理3D數據來提供在3D幀緩衝器412中存儲的多個2D圖像幀408、409和410。在緩衝器412中存儲的每個2D圖像幀可被提供到對應數量的數模轉換器(DAC)414、415和416中的不同DAC。每個DAC414,415和416又可將2D圖像幀數據的模擬形式提供到多個DMD模塊418、419和420中的對應DMD模塊(例如，它可對應於系統100的DMD模塊104)。如以上關於系統100討論的，2D圖像幀408、409和410中的每個可對應於全息3D圖像422的不同2D圖像片段。
[0023]在各種實現中，管線400或其部分可實現為可以生成規定體素的體積信息的全息圖像系統或體素引擎的至少一部分。根據本公開的編程模塊可包含在體素引擎上運行的3D應用編程接口(API)，它渲染所有頂點以經由3D觀察口進行顯示。例如，可採用OpenGL 4.1(例如，參見 Segal 和 Akeley, 「The OpenGL? Graphics System: A Specification (Ver.4.1 (Core Profile) - July 25，2010)」)並且關聯的觀察口陣列(VA)的功能性可定義渲染弓I擎將支持的多個觀察口。
[0024]3D幾何和光柵化模塊402可確定模型空間中的3D幾何到屏幕空間(對應於將形成3D全息圖像的體積)中的3D場景的變換。模塊402可實現已知的3D渲染技術來計算頂點並且裁剪坐標在顯示的觀察體積外部的頂點。可基於正在渲染的物體是整個在屏幕空間中還是部分在屏幕空間中或在屏幕空間外部來對體積應用已知的裁剪技術。
[0025]然後射線造型模塊404可應用已知射線造型技術來對屏幕空間中可觀察的物體應用照明和/或遮擋以及移除隱藏表面等等。模塊404也可執行已知深度濾波或測試方案。此外，模塊404可關於每個2D圖像幀中的像素以及關於與體素的深度關聯的效果兩者而應用抗混疊處理。在各種實現中，射線造型模塊404可採用已知技術來生成體素遮擋信息並且採用各種加速算法(例如，BSP八叉樹、kd樹等)來生成體素數據。由於模塊402和404的處理，物體在場景中的世界空間坐標可轉換成觀察口具體的屏幕空間坐標。
[0026]然後，體素存儲器控制器模塊406可直接將規定每個2D圖像幀的像素的體素信息寫入幀緩衝器412，該體素信息包含關於圖像幀的相對定位(例如，窗口定位)、像素透明度、為抗混疊而生成的像素等等的信息。模塊406可確定可寫入體素值的幀緩衝器412中的地址。在將數據寫入幀緩衝器412之前，模塊406可修改或以其它方式格式化2D圖像數據來符合顯示參數(例如，屏幕解析度、刷新頻率等等)。在各種實現中，可取決於觀察口和可見度而將體素數據動態存儲為各種2D圖像幀。另外，在各種實現中，可劃分OpenGL緩衝器來形成幀緩衝器412，其中每個體素可具有固定深度，該深度可以是具體DMD陣列的焦點的函數。
[0027]在各種實現中，為實時顯示全息3D圖像的不同示圖(例如，旋轉形成3D圖像的體素陣列)，可能有必要以高的幀率顯示大量不同圖像。例如，使用根據本公開的系統(例如，圖1的系統100)每秒可顯示多達6000幀。為實現快速幀率處理以及產生的3D圖像的旋轉，可根據參考示圖而將每個體素存儲為包含其深度坐標和顯示位置坐標的數據集合。然後可基於參考示圖中的像素的初始位置通過將體素數據複製到新的位置來對於新的示圖或幀重建後續圖像(根據其深度和將要重建的新的示圖來移位)。[0028]當準備體素數據用於幀緩衝器412中的存儲時，模塊406可釆用根據本公開的算法來減少存儲器使用並且加速體素數據處理。例如，顯示空間中的每個屏幕可被分成具有相同深度(由體素與屏幕之間的離散化帶符號距離來表示)的體素的線。每個線可由包含至少一個體素的平面組成。可不編碼空白平面來減少存儲器使用。在屏幕內，體素可被分組成連續體素的水平集合的圖案，它們從左到右存儲並且彼此不重疊。例如，可根據以下算法將每個體素的數據成分(例如，紅色強度、綠色強度、藍色強度和透明度)存儲在幀緩衝器412 中:
{For cach pliine of a display space scrccn f number of planer and voxel depth fixed)
For Each Line on fhe Plane
For Eacli Voxel on ilic Plane
Apply Ilay Casting for each Voxel iiIuminatiun
Determine Vinibility Based on Hidden Voxel Algorithm
Eiitl For
End For
End For}
圖5圖示根據本公開的各種實現的示例過程500的流程圖。過程500可包含如由圖5的一個或多個框502、504、506、508、510以及512圖示的一個或多個操作、功能或動作。作為非限制性示例，本文將參考圖1-圖4的示例系統和/或裝置來描述過程500。過程500可開始於框502。
[0029]在框502處，可生成圖像幀，並且在框504處，可將圖像幀存儲在存儲器中。例如，參考圖4，模塊402和404可對3D圖像的2D圖像幀或片段執行框502，而模塊406可通過將2D圖像幀存儲在幀存儲器412中來執行框504。在框506處，可將IR雷射輻射提供到DMD陣列。例如，參考圖1，框506可包括將IR雷射輻射從雷射器118經由分束器120和中繼透鏡108而提供到DMD陣列110。
[0030]在框508處，可使用DMD陣列來空間調製IR雷射輻射。例如，參考圖2，框508可包括控制器202使用從圖像幀導出的幀數據來操作DMD陣列110以便採用促進圖像幀的顯示的方式來空間調製IR雷射輻射。然後在框510處投射經空間調製的IR雷射輻射來形成體素陣列。例如，參考圖1，DMD模塊104可投射經空間調製的IR雷射輻射來形成表示3D圖像片段之一 128、130或132的體素的陣列。過程500可隨著如以上關於圖1描述的體素陣列的旋轉而終止於框512處。
[0031]儘管如圖5所示那樣示例過程500的實現可包含以圖示的次序來執行所有示出的框，但是本公開在這方面不受限制，並且在各種示例中，過程500的實現可包含僅執行示出的所有框的子集和/或以不同於所圖示的次序執行。此外，圖5的框中的任何一個或多個可以響應於由一個或多個電腦程式產品提供的指令而執行。這樣的程序產品可包含提供指令的信號承載介質，例如，當一個或多個處理器核執行該指令時，該指令可提供本文所描述的功能性。電腦程式產品可以用任何形式的計算機可讀介質來提供。因此，例如，包含一個或多個處理器核的處理器可響應於由計算機可讀介質輸送到處理器的指令而執行圖5中示出的框中的一個或多個。
[0032]圖6圖示根據本公開的示例系統600。系統600可用來執行本文討論的各種功能中的一些或全部並且可包含根據本公開的各種實現的能夠實現3D全息投射顯示的任何裝置或裝置集合。例如，系統600可包含計算平臺或裝置(例如，臺式、移動或平板計算機、智慧型電話、機頂盒等)的所選擇部件，但是本公開在這方面不受限制。在一些實現中，系統600可以是CE裝置的基於Intel?架構(IA)的計算平臺或SoC。本領域技術人員將容易理解:本文所描述的實現可與備選處理系統一起使用而不脫離本公開的範圍。
[0033]系統600包含具有一個或多個處理器核604的處理器602。處理器核604可以是至少部分能夠執行軟體和/或處理數據信號的任何類型的處理器邏輯。在各種示例中，處理器核604可包含CISC處理器核、RISC微處理器核、VLIW微處理器核和/或實現指令集的任何組合的任何數量的處理器核、或任何其它處理器裝置(例如，數位訊號處理器或微控制器)。
[0034]處理器602也包含解碼器606,例如，它可用於將由顯不處理器608和/或圖形處理器610接收的指令解碼成控制信號和/或微代碼入口點。儘管在系統600中圖示為不同於核604的部件，但是本領域技術人員可認識到一個或多個核604可實現解碼器606、顯示處理器608和/或圖形處理器610。在一些實現中，處理器602可配置為執行本文描述的任何過程(包含關於圖5描述的示例過程)。此外，響應於控制信號和/或微代碼入口點，解碼器606、顯示處理器608和/或圖形處理器610可執行對應操作。
[0035]處理核604、解碼器606、顯不處理器608和/或圖形處理器610可通過系統互連616而彼此和/或與其它各種系統裝置(例如，可包含但不限於存儲器控制器614、音頻控制器618和/或外圍設備620在通信上或在操作上耦合。例如，外圍設備620可包含統一串行總線(USB)主機埠、外圍部件互連(PCI)快速埠、串行外圍接口( SPI)接口、擴展總線和/或其它外圍設備。儘管圖6將存儲器控制器614圖示為由互連616耦合於解碼器606以及處理器608和610，但是在各種實現中，存儲器控制器614可直接耦合於解碼器606、顯示處理器608和/或圖形處理器610。
[0036]在一些實現中，系統600可經由I/O總線(未示出)而與也未在圖6中示出的各種I/O裝置通信。例如，這樣的I/O裝置可包含但不限於通用異步接收器/傳送器(UART)裝置、USB裝置以及I/O擴展接口或其它I/O裝置。在各種實現中，系統600可表示用於執行移動、網絡和/或無線通信的系統的至少部分。
[0037]系統600還可包含存儲器612。存儲器612可以是一個或多個分立存儲器部件，例如，動態隨機存取存儲器(DRAM)裝置、靜態隨機存取存儲器(SRAM)裝置、閃速存儲器裝置或其它存儲器裝置。儘管圖6將存儲器612圖示為在處理器602外部，但是在各種實現中，存儲器612可以在處理器602的內部。存儲器612可存儲由數據信號表示的指令和/或數據，處理器602可執行這些數據信號來執行本文描述的任何過程(包含關於圖5描述的示例過程)。在一些實現中，根據本公開，存儲器612可包含系統存儲器部分和顯示存儲器部分並且可提供3D幀緩衝器。[0038]本文描述的裝置和/或系統(例如，示例裝置和/或系統100、200、300和/或400)表示根據本公開的許多可能的裝置配置、架構或系統。與本公開一致的系統的許多變形(例如，示例系統100、200、300和/或400的變形)是可能的。
[0039]以上描述的系統、以及如本文描述的由這些系統執行的處理可以用硬體、固件或軟體、或其任何組合來實現。此外，本文所公開的任何一個或多個特徵可以用硬體、軟體、固件或其任何組合(包含分立和集成電路邏輯、專用集成電路(ASIC)邏輯、以及微控制器)來實現，並且可實現為特定領域集成電路封裝件的一部分、或集成電路封裝件的組合。如本文使用的，術語「軟體」是指包含計算機可讀介質的電腦程式產品，該計算機可讀介質具有存儲在其中的電腦程式邏輯來使計算機系統執行本文所公開的一個或多個特徵和/或這些特徵的組合。
[0040]儘管已經參考各種實現描述了本文闡述的某些特徵，但是此描述不旨在解釋為限制意義。因此，本文描述的實現的各種修改以及對於本公開所屬於的領域的技術人員而言顯而易見的其它實現被視為落入本公開的精神和範圍之內。
【權利要求】
1.一種系統，包括: 數字微鏡裝置(DMD)陣列；以及 雷射模塊，提供紅外(IR)雷射輻射到所述DMD陣列； 其中所述DMD配置為空間調製所述IR雷射輻射以使圖像幀被投射為體素陣列，其中所述體素陣列的每個體素對應於空氣體積，其中所述IR雷射輻射被充分聚焦來使空氣離子化，並且其中所述DMD配置為空間旋轉所述體素陣列。
2.如權利要求1所述的系統，還包括: 多個DMD陣列，每個DMD陣列空間調製所述IR雷射輻射以使多個圖像幀中的不同圖像幀被投射為多個體素陣列之一。
3.如權利要求2所述的系統，其中所述DMD陣列在關於所述多個體素陣列的旋轉軸的橢圓安排中彼此等距隔開。
4.如權利要求1所述的系統，還包括: 一個或多個處理器核，指定所述圖像幀；以及 幀緩衝器，存儲所述圖像幀。
5.如權利要求1所述的系統，還包括: 摻釹釔鋁石榴石(Nd: YAG)雷射二極體，從所述DMD陣列接收經空間調製的IR雷射輻射。`
6.如權利要求1所述的系統，還包括耦合於所述DMD陣列的控制器，所述控制器接收對應於所述圖像幀的數據並且響應於所述數據來控制所述DMD陣列。
7.如權利要求1所述的系統，其中所述DMD陣列包括多個DMD陣列，一起安排為空間調製所述IR雷射輻射。
8.一種裝置，包括: 第一紅外(IR)雷射二極體，提供具有第一波長的第一 IR輻射； DMD陣列，空間調製所述第一 IR輻射； 第二 IR雷射二極體，從所述DMD陣列接收經空間調製的第一 IR輻射並且在比所述第一波長長的第二波長處生成經空間調製的第二 IR輻射；以及光學設備，投射所述經空間調製的第二 IR輻射。
9.如權利要求8所述的裝置，其中所述第二IR雷射二極體包括摻釹釔鋁石榴石(Nd = YAG)雷射二極體。
10.如權利要求9所述的裝置，其中所述第一波長包括808nm，並且其中所述第二波長包括 1064nm。
11.如權利要求8所述的裝置，其中所述光學設備包括平面光學設備和投射透鏡。
12.如權利要求8所述的裝置，其中所述光學設備投射所述經空間調製的第二IR輻射來產生體素陣列，其中所述體素陣列的每個體素對應於空氣體積，其中所述第二 IR雷射輻射被充分聚焦來使空氣離子化。
13.—種方法,包括: 提供紅外(IR)雷射輻射到數字微鏡裝置(DMD)陣列； 使用所述DMD陣列來空間調製所述IR雷射輻射； 投射經空間調製的IR雷射輻射來形成體素陣列，其中所述體素陣列的每個體素對應於空氣體積，其中所述IR雷射輻射被充分聚焦來使空氣離子化；以及 空間旋轉所述體素陣列。
14.如權利要求13所述的方法，還包括: 在雷射二極體處接收所述經空間調製的IR雷射輻射；以及 使用所述雷射二極體來生成具有更長波長的經空間調製的IR雷射輻射，其中投射所述經空間調製的IR雷射輻射包括投射具有更長波長的所述經空間調製的IR雷射輻射。
15.如權利要求13所述的方法，還包括: 生成圖像幀，其中使用所述DMD陣列來空間調製所述IR雷射輻射包括響應於所述圖像幀而使用所述DMD陣列來空間調製所述IR雷射輻射。
16.如權利要求15所述的方法,還包括: 在幀緩衝器中存儲所述圖像幀。
17.如權利要求13所述的方法，還包括: 提供所述IR雷射輻射到第二 DMD陣列； 使用所述第二 DMD陣列來第二空間調製所述IR雷射輻射；以及 投射經第二空間調製的IR雷射輻射來形成與所述第一體素陣列分開的第二體素陣列。`
18.如權利要求17所述的方法，還包括: 生成第一圖像幀和第二圖像幀，其中使用所述DMD陣列來空間調製所述IR雷射輻射包括響應於所述第一圖像幀而使用所述DMD陣列來空間調製所述IR雷射輻射，並且其中使用所述第二 DMD陣列來第二空間調製所述IR雷射輻射包括響應於所述第二圖像幀而使用所述第二 DMD陣列來空間調製所述IR雷射輻射。
19.如權利要求18所述的方法，還包括: 在幀緩衝器中存儲所述第一圖像幀和所述第二圖像幀。
【文檔編號】H04N13/00GK103782592SQ201180073475
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2011年9月14日 優先權日:2011年9月14日
【發明者】K.卡努戈 申請人:英特爾公司