[发明专利]交替光源以减少镜面反射

说明书

背景

许多计算系统和其它设备的功能依赖于使用显示器对信息的有效显示。最近， 显示器也被以交互的方式用作直接输入设备。例如显示器可以配备触敏电阻和/或 电容阵列以检测显示器被接触的部分。

某些现有交互式显示器使用“视觉捕捉”技术，其中照相机被放置在显示器 之后，该显示器包括一层或多层透明或半透明材料。红外照明器也被放置在显示器 之后以照亮显示器前面或与显示器接触的物体。从物体反射回来的照明光(即源于 照明器的光)被接收回拍摄反射光的照片的照相机。该照片被作为对系统的电子输 入。由于物体在显示器前的放置影响其由照相机所拍摄的图像，因此该物体可用于 向系统输入信息。

有些照明光不是从物体反射的，而是从形成显示器的透明或半透明层的相对 平整表面反射的。结果是照相机将在显示器特定区域处接收到相对高强度的镜面反 射。镜面反射可能过强以至于会难以区分从镜面反射区域内的输入物体所实际反射 的任何图像。镜面反射甚至可以使照相机在该特定区域饱和。效果有些类似于一个 人在晴朗的日子向下看浅水池的情况。除了位于或接近太阳炫目反射的区域之外， 该个人可能能够看到池子的底部。

因此，镜面反射会不利地影响使用交互式显示器作为输入的能力，尤其是在 输入物体被置于照相机正经历镜面反射的区域处的情况下。

简要概述

虽然不是必须的，但是本发明的各实施例涉及其中使用交替照明器来减少或 取消镜面反射的交互式显示器。该交互式显示器包括放置在一个或多个显示层之后 的多个照明器以及至少一个照相机。该交互式显示器使用控制该交互式显示器的各 照明阶段的阶段管理机制。在第一阶段期间，控制第一照明器来支配第二照明器。 例如，第一照明器可以被打开，而第二照明器可以被关闭。在该状态中，使照相机 拍摄图像。在第二阶段期间，控制第二照明器来支配第一照明器。

接着使用第一和第二图像的组合来制定合并图像。可以使用第二图像各部分 来形成合并图像，以使得来自第一图像的镜面反射被消弱或者甚至取消，反之亦然。 如果放置光源使得它们的镜面反射不重叠，则镜面反射影响可以被减轻或甚至消 除。

提供本概述以便以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概 念。本概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于 帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图简述

使用附图以便更具体地描述本发明的各实施例。请理解，这些附图仅描述了 本发明的典型实施例，并且因此不应被认为对其范围的限制，通过使用附图将用附 加特征和细节来描述和解释各实施例，附图中：

图1示出了根据本发明的原理的交互式显示器的侧视图，该交互式显示器的 组件不一定按比例绘制；

图2示出了供阶段管理机制控制交互式显示器中的各照明阶段的状态转换图， 其中交互式显示器包括至少两个但可能更多的照明阶段；

图3A示出了照相机可在第一照明阶段期间捕捉的镜面反射的图像；

图3B示出了照相机可在第二照明阶段期间捕捉的镜面反射的图像；

图4A示出了二阶段照明序列的示例时序；

图4B示出了三阶段照明序列的示例时序；

图4C示出了四阶段照明序列的示例时序；

图4D示出了另一个四阶段照明序列的示例时序；

图5A示出了根据本发明的特定示例实施例的交错照明器和照相机阵列的俯 视图；

图5B示出了与图5A的交错照明器和照相机一起使用的示例四阶段照明序 列；

图6示意性地示出根据本发明的原理的照明阶段管理机制的各组件；

图7示出了根据本发明的原理的用于构建图像的方法的流程图；以及

图8示出了在显示层之后仅包括单个照明器和单个照相机的交互式显示器。

详细描述

本发明的各实施例延伸到通过交替照明阶段来减少镜面反射的交互式显示 器。图8示出了使用仅在一个或多个显示层810之后放置了单个照明器802的交互 式显示器800的一些问题。交互式显示器800被配置成通过将物体放置在发出显示 的光的一个或多个透明或半透明层810上来接收输入。与大部分未在图8中示出的 显示机制分开并除此之外，交互式显示器800包括成像机制。具体地，照明器802 发射通常与所显示的光不是同一光谱的光，以免干扰显示操作。