[发明专利]用于增强显示系统中电磁跟踪的定向发射器/传感器

说明书

一种电磁跟踪系统包括手持控制器，该手持控制器包括被配置为产生由电磁场图案表征的电磁场的电磁发射器；以及邻近电磁发射器定位并被配置为形成修改的电磁场图案的第一电磁反射器。该电磁跟踪系统还包括头戴式增强现实显示器，该头戴式增强现实显示器包括被配置为感测电磁场图案的电磁传感器；以及邻近被配置为最佳地感测感兴趣区域中的电磁场图案的电磁传感器的第二电磁反射器。

相关申请相互参考

本申请主张2018年9月5日提交的题为“用于增强显示系统中电磁跟踪的定向发射器/传感器(DIRECTED EMITTER/SENSOR FOR ELECTROMAGNETIC TRACKING IN AUGMENTEDREALITY SYSTEMS)”的美国临时专利申请62/727,489的优先权，该申请的全部公开内容出于所有目的在此纳入作为参考。

背景技术

现代计算和显示技术促进了用于所谓的“虚拟现实”(VR)或“增强现实”(AR)体验的系统的开发，其中数字再现的图像或其一部分以看起来或可被感知为真实的方式呈现给用户。VR场景一般涉及呈现对其他实际的真实世界视觉输入不透明的数字或虚拟图像信息，AR场景典型地涉及呈现数字或虚拟图像信息作为对用户周围实际的真实世界的可视化的增强。

尽管这些显示技术已经取得进步，但是本领域仍然需要与增强现实系统，尤其是显示系统相关的改进的方法和系统。

发明内容

本公开涉及虚拟现实和/或增强现实成像和可视化系统。本公开一般地涉及与虚拟现实和/或增强现实系统中的电磁跟踪有关的方法和系统。更具体地说，本公开的实施例提供了用于引导由发射器(也称为发送器)发送和/或由传感器(也称为接收器)接收的能量以改善定位过程的性能的方法和系统。在一些实施例中，成形的电磁(EM)反射器用于修改使用EM发射器产生的发射模式/由EM传感器接收的接收模式。在一些实施例中，未成形的EM模式容易变形，这可能影响其准确地确定位置和取向的能力。在一些实施例中，成形的EM场可以使变形最小化并且可以增加场强。因此，电磁传感器附近的场强得以增加。类似地，电磁传感器在电磁发射器方向上的接收能力得到提高。这些修改可以改善定位信息、提高功耗效率、减小EM变形以及减小电磁发射器和/或电磁传感器的尺寸。本公开适用于计算机视觉和图像显示系统中的各种应用。

根据本发明的实施例，提供了一种电磁跟踪系统。所述电磁跟踪系统包括手持控制器，其包括：被配置为产生由电磁场图案表征的电磁场的电磁发射器；以及邻近所述电磁发射器定位并被配置为形成修改的电磁场图案的第一电磁反射器。所述电磁跟踪系统还包括头戴式增强现实显示器，其包括：被配置为感测所述修改的电磁场的电磁传感器；以及邻近被配置为最佳地感测感兴趣区域中的所述修改的电磁场图案的所述电磁传感器的第二电磁反射器。

根据本发明的特定实施例，提供了一种操作电磁跟踪系统的方法。所述方法包括使用电磁发射器产生电磁场；以及使用第一电磁反射器反射所述电磁场以形成修改的电磁场图案。所述方法还包括使用第二电磁反射器反射所述修改的电磁场图案的一部分；以及使用邻近所述第二电磁反射器的电磁传感器感测所述修改的电磁场图案的所述反射部分。

通过本公开获得了优于传统技术的许多优势。例如，本公开的实施例提供了以预定方式增加电磁场强度的方法和系统。因此，系统可以在减小发射功率，减小组件尺寸，减小或避免EM变形等的同时实现期望的功能。结合下面的文字和附图更详细地描述本公开的这些和其他实施例以及其许多优点和特征。

附图说明

图1示意性地示出了根据一些实施例的电磁(EM)跟踪系统的系统图。

图2是根据一些实施例的描述电磁跟踪系统的运行的流程图。

图3示意性地示出了根据一些实施例的与增强现实(AR)系统结合的电磁跟踪系统。

图4是根据一些实施例的在AR设备的上下文中描述电磁跟踪系统的功能的流程图。