[发明专利]单个照相机显示装置探测

权利要求书

1.一种用于确定对象（140）与具有液晶显示器（LCD）装置的交互显示装置（100）的表面（102）的距离的方法，该方法包括：

将红外（IR）光（180）引导到该交互显示装置（100）的表面（102）上方的该对象（140），该IR光被该对象（140）往回反射到该交互显示装置（100）；

基于从该对象（140）反射的IR光（180）的偏振态，将反射IR光（180）折射为在两个不同方向上行进的两条射线（144和146）；

切换该LCD装置的偏振态以允许两条折射射线（144和146）的第一条折射射线穿过该LCD装置；

在探测器（138）接收穿过该LCD装置的两条折射射线（144和146）的第一条折射射线；

切换该LCD装置的偏振态以允许两条折射射线（144和146）的第二条折射射线穿过该LCD；

在该探测器（138）接收穿过该LCD装置的两条折射射线（144和146）的第二条折射射线；以及

基于三角测量估算该对象（140）与该交互显示装置（100）的表面（102）的距离。

2.权利要求1的方法，其中从该对象反射的IR光利用双折射棱镜被折射为在两个不同方向上行进的两条射线。

3.权利要求2的方法，其中两条折射射线的第一条折射射线的行进方向利用该双折射棱镜保持不变，并且两条折射射线的第二条折射射线的行进方向利用该双折射棱镜被改变。

4.权利要求1的方法，其中该LCD装置包括LCD和偏振器，并且切换LCD的偏振态包括应用电压到该LCD，使得该LCD旋转穿过该LCD的射线的偏振。

5.一种具有计算系统（106）的交互显示装置（100），包括：

该计算系统（106）的显示子系统（108），其配置成在用户与之交互的该交互显示装置（100）的表面（102）上显示图像；

该计算系统（106）的视觉子系统（110），其配置成探测该交互显示装置（100）的表面（102）上方的对象（140）；

光学系统（104），包括：

       红外（IR）光源（172），其将IR光（180）引导朝向该对象（140）；

       双折射棱镜（128），其配置成基于IR光（180）入射射线的偏振态，将从对象（140）反射的IR光（180）入射射线分离为在两个不同方向上行进的两条光射线（144和146）；

       液晶显示器（LCD）装置，其包括LCD（122）和偏振器（130）；

       楔形光导（134）；以及

       探测器（138），其耦合到该楔形光导的端部；以及

计算机可读取介质，其包括可由该计算系统（106）执行从而执行下述操作的指令：切换LCD（122）的偏振态，使得一个偏振态中的IR光穿过LCD而另一偏振态中的IR光被LCD（122）吸收；以及基于三角测量，估算该对象（140）与该交互显示装置（100）的表面（102）的距离。

6.权利要求5的交互显示装置，其中该楔形光导将从穿过该LCD装置的IR光生成的图像聚焦在该探测器上，该探测器耦合到该楔形光导的宽端部。

7.权利要求5的交互显示装置，其中该双折射棱镜将IR光入射射线分离为寻常射线和非寻常射线，以及该寻常射线的行进方向不改变并且该非寻常射线的行进方向偏离该寻常射线的行进方向。

8.权利要求7的交互显示装置，其中基于由该探测器针对该非寻常射线生成的图像与由该探测器针对该寻常射线生成的图像的偏移，由该计算系统实施三角测量。

9.权利要求5的交互显示装置，其中该双折射棱镜包括用液晶材料填充的锯齿形区域，该锯齿形区域具有相当于IR光入射射线的一个波长与该双折射棱镜的双折射率的商的倍数的峰到谷高度，该IR光入射射线为从该交互显示装置的表面上方的该对象反射的IR光的射线。

10.权利要求5的交互显示装置，还包括由聚合物分散液晶制成的可切换漫射器，以及该计算机可读取介质还包括用于在漫射状态和非漫射状态之间切换该可切换漫射器的指令。