СИСТЕМА ОТОБРАЖЕНИЯ ТРЕХМЕРНОЙ ВИРТУАЛЬНОЙ И ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ

1. Система визуализации трехмерного изображения, содержащая:
a. избирательно прозрачное проекционное устройство для проецирования изображения в направлении к глазу наблюдателя из положения проекционного устройства в пространстве относительно глаза наблюдателя, при этом проекционное устройство выполнено с возможностью обеспечения, по существу, прозрачного состояния, когда никакое изображение не проецируется;
b. устройство маски преграждения, соединенное с проекционным устройством и сконфигурированное с возможностью избирательно блокировать свет, идущий в направлении к глазу из одного или более положений напротив проекционного устройства от глаза наблюдателя, в преграждающем шаблоне, соотнесенном с изображением, проецируемым посредством проекционного устройства; и
c. устройство формирования дифракционного шаблона зонной пластинки, помещенное между глазом наблюдателя и проекционным устройством и сконфигурированное с возможностью обеспечивать, чтобы свет от проекционного устройства проходил через дифракционный шаблон, имеющий выбираемую геометрию, по мере того, как он перемещается к глазу, и входил в глаз с моделированным фокусным расстоянием от глаза, по меньшей мере, частично на основе выбираемой геометрии дифракционного шаблона.
2. Система по п. 1, дополнительно содержащая контроллер, работоспособным образом соединенный с проекционным устройством, устройством маски преграждения и устройством формирования дифракционного шаблона зонной пластинки и сконфигурированный с возможностью координировать проецирование изображения и связанного преграждающего шаблона, также как помещение дифракционного шаблона в выбираемой геометрии.
3. Система по п. 2, в которой контроллер содержит микропроцессор.
4. Система по п. 1, в которой проекционное устройство содержит, по существу, плоский прозрачный цифровой дисплей, по существу, занимающий плоскость дисплея.
5. Система по п. 4, в которой плоскость дисплея ориентирована, по существу, перпендикулярно от визуальной оси глаза наблюдателя.
6. Система по п. 4, в которой, по существу, плоский прозрачный цифровой дисплей содержит жидкокристаллический дисплей.
7. Система по п. 4, в которой, по существу, плоский прозрачный цифровой дисплей содержит дисплей на органических светоизлучающих диодах.
8. Система по п. 1, в которой проекционное устройство сконфигурировано с возможностью проецировать изображение в направлении к глазу в коллимированной форме, так что глубина фокуса для глаза наблюдателя является бесконечной глубиной фокуса.
9. Система по п. 1, в которой проекционное устройство содержит высокоскоростной минипроектор, соединенный с устройством расширителя выходного зрачка с направляемой подложкой задержкой, сконфигурированным с возможностью расширять размер изображения до доставки в глаз наблюдателя.
10. Система по п. 9, в которой минипроектор смонтирован, по существу, перпендикулярно визуальной оси глаза наблюдателя, и при этом устройство расширителя выходного зрачка с направляемой подложкой задержкой сконфигурировано с возможностью принимать изображение от минипроектора и доставлять его в устройство формирования дифракционного шаблона зонной пластинки и в глаз наблюдателя в расширенном размере с ориентацией, по существу, выровненной с визуальной осью глаза.
11. Система по п. 1, в которой устройство формирования дифракционного шаблона зонной пластинки и проекционное устройство содержат, по меньшей мере, одну общую структуру.
12. Система по п. 11, в которой устройство формирования дифракционного шаблона зонной пластинки интегрировано в волновод так, что проекционное устройство содержит высокоскоростной минипроектор, соединенный с волноводом, и сконфигурировано с возможностью пропускать изображение через дифракционный шаблон до того, как изображение выйдет из волновода по пути к глазу наблюдателя.
13. Система по п. 12, в которой минипроектор смонтирован, по существу, перпендикулярно визуальной оси глаза наблюдателя, и в которой волновод сконфигурирован с возможностью принимать изображение от минипроектора и доставлять его в глаз наблюдателя в расширенном размере с ориентацией, по существу, выровненной с визуальной осью глаза.
14. Система по п. 1, в которой устройство маски преграждения содержит дисплей, сконфигурированный с возможностью либо преграждать, либо пропускать свет на каждой из множества частей дисплея, в зависимости от соответствующей команды, чтобы преграждать или пропускать свет на каждой части.
15. Система по п. 14, в которой устройство маски преграждения содержит один или более жидкокристаллических дисплеев.
16. Система по п. 1, в которой устройство формирования дифракционного шаблона зонной пластинки содержит высокочастотный двоичный дисплей, сконфигурированный с возможностью либо преграждать, либо пропускать свет на каждой из множества частей дисплея, в зависимости от соответствующей команды, чтобы преграждать или пропускать свет на каждой части.
17. Система по п. 2, в которой устройство формирования дифракционного шаблона зонной пластинки имеет частоту обновления между приблизительно 500 Гц и приблизительно 2,000 Гц.
18. Система по п. 17, в которой устройство формирования дифракционного шаблона зонной пластинки имеет частоту обновления приблизительно 720 Гц.
19. Система по п. 2, в которой контроллер сконфигурирован с возможностью управлять проекционным устройством и устройством маски преграждения при между приблизительно 30 и приблизительно 60 кадров в секунду и управлять устройством формирования дифракционного шаблона зонной пластинки, чтобы цифровым образом отображать вплоть до приблизительно 12 разных дифракционных шаблонов для каждого кадра проекционного устройства и устройства маски преграждения.
20. Система по п. 1, в которой проекционное устройство, устройство маски преграждения и устройство формирования дифракционного шаблона зонной пластинки совместно содержат модуль формирования изображений для одного глаза наблюдателя, при этом система дополнительно содержит второй модуль формирования изображений для другого глаза наблюдателя.