[发明专利]用于控制近眼式显示器的装置、系统和方法

说明书

本申请公开了一种使用虚拟导航空间来控制近眼式显示器的方法和设备。所述系统可包括：可配戴的近眼式显示器；具有视场的传感器，其被连接到可配戴的近眼式显示器并且被配置为捕获场景；发射机，其被连接到可配戴的近眼式显示器，所述发射机被配置为将结构化光图案发射到导航空间上，其中所述传感器被配置为捕获来自导航空间的对指定图案的反射；以及，计算机处理器，其被配置为分析所述反射并且控制通过可配戴的近眼式显示器被呈现给用户的视觉指示。所述方法实施上述的逻辑而不受限于所述结构。

其他申请的交叉引用

本申请要求来自于2013年8月8日提交的美国临时专利申请第61/863,510号的优先权，在此其以引用方式被全部并入。

技术领域

本发明通常涉及手势识别的领域，并且更具体地涉及用于近眼式显示器应用的手势识别的领域。

背景技术

在阐述本发明的背景之前，阐述下文中将使用的某些术语的定义可能是有帮助的。

如本文所使用的，术语“近眼式显示器”被定义为包括增强现实或者虚拟现实的眼镜以及可配戴的投影显示器的设备。

如本文所使用的，术语“视场”被定义为在任何给定的时刻由用户或者传感器所见的可观察到的世界的范围。

如本文所使用的，术语“增强现实(AR)”被定义为对物理的、真实的环境的直接的或者间接的实时观看，所述环境的元素通过计算机生成的感官输入，比如声音、视频、图形或者任何其它数据得到增强(或者得到补充)。

如本文所使用的，术语“虚拟现实(VR)”被定义为计算机模拟的环境，其可以模拟现实世界或者想象世界中的地方的物理存在。虚拟现实可以重建感官体验，其包括虚拟的味觉、视觉、嗅觉、听觉、触觉，等等。

在日常活动中，许多设备使用可配戴的显示器，以便将信息呈现在用户面前。这种设备的一个实例是增强现实(AR)的眼镜，其在用户眼睛的前方安放屏幕，以显示额外层的信息和内容。虽然所显示的信息是多样的并且可以容纳各种内容类别以及灵活的图形用户界面，但没有用于控制所显示的内容的方便且灵活的方式。

限制了控制所呈现的内容的功能性能力的另一个方面是内容被直接显示给用户的眼睛。在这种情况下，实际的触觉界面不是用于控制的选项，这产生了将实际的控制区域与显示器分开而同时保持触觉控制的扩展能力的需求。

此外，比如近眼式显示器设备的便携式设备在可接受的功率消耗和设备组件允许的重量方面是有限制的。因此，由于重量和功率消耗的增加，因此使用基于IR发光源和额外的IR传感器的现有的手势捕获技术是不现实的。

发明内容

本发明的实施方式克服了现有技术的难题，特别是通过使用比如具有可见光结构化的图案的前视摄像机的近眼式的设备的现有组件来克服的，这能够减少需要被嵌入到设备中的附加硬件以及限制功率消耗的增加。

根据本发明的实施方式包括以下内容:

1)一种设备，包括：

可配戴的近眼式显示器；

传感器，其被连接到所述可配戴的近眼式显示器并且被配置为捕获场景；

发射机，其被连接到所述可配戴的近眼式显示器，其中所述发射机被配置为将结构化的光图案发射到导航空间上，其中所述传感器还被配置为捕获来自所述导航空间的对所述结构化的光图案的反射；以及

计算机处理器，其被配置为分析所述反射并且基于对所述反射的分析来控制通过所述可配戴的近眼式显示器呈现给用户的视觉指示。

2)根据1)所述的设备，其中，所述计算机处理器还被配置为指示所述可配戴的近眼式显示器向所述用户呈现计算机生成的场景，以便提供虚拟现实的环境。