[发明专利]结构光深度感测

权利要求书

1.一种头戴式显示器HMD，包括：

至少一个摄像机，其被配置为对适眼区区域成像；以及

光学结构，其位于所述HMD的用户的视野中，其中所述光学结构包括：

透明层；

第一波导，其被配置为接收第一相干照明光，并将所述第一相干照明光引导到所述适眼区区域作为第一光投影和第二光投影，以产生第一干涉图样；

第二波导，其被配置为接收第二相干照明光，并将所述第二相干照明光引导到所述适眼区区域作为第一光投影和第二光投影，以产生第二干涉图样；和

第三波导，其被配置成接收第三相干照明光，并将所述第三相干照明光引导到所述适眼区区域作为第一光投影和第二光投影，以产生第三干涉图样；

其中所述摄像机被配置成捕获所述第一干涉图样、第二干涉图样和第三干涉图样；并且

其中所述第一波导、第二波导和第三波导中的每一个包括：

第一提取特征，其被配置为将来自相应波导的相干照明光引导为在所述适眼区区域中的第一光投影；和

第二提取特征，其被配置为将来自相应波导的相干照明光引导为在所述适眼区区域中的第二光投影；并且

其中所述第一提取特征与所述第二提取特征间隔开距离；并且其中来自每个相应波导的第一光投影和第二光投影的重叠在所述适眼区区域上产生相应的干涉图样，所述干涉图样取决于所述第一提取特征与所述第二提取特征之间的所述距离。

2.根据权利要求1所述的HMD，其中，所述第一提取特征将所述第一光投影引导到第一区域，并且所述第二提取特征将所述第二光投影引导到不同于所述第一区域的区域。

3.根据权利要求2所述的HMD，还包括：

第一相干光源，其被配置为发射所述第一相干照明光；

第二相干光源，其被配置为发射所述第二相干照明光；以及

第三相干光源，其被配置成发射所述第三相干照明光，并且其中所述第一波导、第二波导和第三波导的所述第一提取特征和第二提取特征不同地间隔开以分别产生从彼此相移的第一干涉图样、第二干涉图样和第三干涉图样，以及此外，其中所述第一相干照明光、第二相干照明光和第三相干照明光具有相同的波长。

4.根据权利要求3所述的HMD，其中所述第三干涉图样从所述第二干涉图样相移120度，并且其中所述第二干涉图样从所述第一干涉图样相移120度。

5.根据权利要求3或4所述的HMD，还包括：

第四相干光源，其中所述光学结构包括被配置为在所述适眼区区域中产生第四干涉图样的第四波导，其中所述第四干涉图样从所述第三干涉图样相移90度，所述第三干涉图样从所述第二干涉图样相移90度，并且所述第二干涉图样从所述第一干涉图样相移90度。

6.根据权利要求2所述的HMD，还包括：

第一相干光源，其被配置为发射所述第一相干照明光；

第二相干光源，其被配置为发射所述第二相干照明光；以及

第三相干光源，其被配置为发射所述第三相干照明光，其中所述第一相干照明光、第二相干照明光和第三相干照明光在不同的红外波长处。

7.根据权利要求2-4、6中任一项所述的HMD，其中所述第一提取特征或所述第二提取特征中的至少一个包括被配置为引导所述第一光投影或所述第二光投影的反射涂层。

8.根据权利要求1-4、6中任一项所述的HMD，其中所述第一干涉图样、第二干涉图样和第三干涉图样包括正弦条纹图样。

9.根据权利要求1-4、6中任一项所述的HMD，其中相干照明光是相干红外光。

10.根据权利要求1-4、6中任一项所述的HMD，其中所述摄像机包括使与相干照明光匹配的红外波长范围通过并抑制其他波长范围的过滤器。