增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)光導(dǎo)顯示制造技術(shù)

描述了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)光導(dǎo)顯示技術(shù)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)中，一種裝置包括用手持式形狀因素來(lái)配置的外殼，被配置成在該外殼的物理環(huán)境中檢測(cè)該外殼在三個(gè)維度上的定位和定向的一個(gè)或多個(gè)傳感器，至少部分透明且由該外殼支持的光導(dǎo)，可選地耦合到該光導(dǎo)的光引擎，以及放置在該外殼內(nèi)且至少部分地用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)模塊。該一個(gè)或多個(gè)模塊被配置成計(jì)算增強(qiáng)的定位和定向，并且致使該光引擎使用該光導(dǎo)來(lái)輸出該增強(qiáng)以供顯示，使得該增強(qiáng)與該物理環(huán)境的至少一部分通過(guò)該光導(dǎo)可同時(shí)觀看。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】【專(zhuān)利摘要】描述了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)光導(dǎo)顯示技術(shù)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)中，一種裝置包括用手持式形狀因素來(lái)配置的外殼，被配置成在該外殼的物理環(huán)境中檢測(cè)該外殼在三個(gè)維度上的定位和定向的一個(gè)或多個(gè)傳感器，至少部分透明且由該外殼支持的光導(dǎo)，可選地耦合到該光導(dǎo)的光引擎，以及放置在該外殼內(nèi)且至少部分地用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)模塊。該一個(gè)或多個(gè)模塊被配置成計(jì)算增強(qiáng)的定位和定向，并且致使該光引擎使用該光導(dǎo)來(lái)輸出該增強(qiáng)以供顯示，使得該增強(qiáng)與該物理環(huán)境的至少一部分通過(guò)該光導(dǎo)可同時(shí)觀看。【專(zhuān)利說(shuō)明】增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)光導(dǎo)顯示背景在用戶的日常生活中，各種各樣的顯示設(shè)備被展示給用戶。例如，在處于移動(dòng)環(huán)境時(shí)(諸如上下班時(shí))，用戶可以與移動(dòng)通信設(shè)備(諸如平板計(jì)算機(jī)和移動(dòng)電話)交互。在用戶辦公處、家里等地方，用戶還可以與具有傳統(tǒng)形狀因素的計(jì)算機(jī)(諸如膝上型或臺(tái)式個(gè)人計(jì)算機(jī))交互。用戶還可以看電視，諸如以玩游戲、看電影和電視節(jié)目等等。然而，這些設(shè)備采用的傳統(tǒng)顯示技術(shù)使觀看這些設(shè)備的用戶視覺(jué)疲勞，尤其在觀看這些設(shè)備持續(xù)大量時(shí)間時(shí)。該視覺(jué)疲勞因此會(huì)影響用戶對(duì)設(shè)備的體驗(yàn)以及對(duì)用戶產(chǎn)生物理影響，諸如作為疲勞的結(jié)果致使用戶戴眼鏡。概述描述了光導(dǎo)技術(shù)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)中，一種裝置包括用手持式形狀因素來(lái)配置的外殼，由該外殼支持的光導(dǎo)，放置在該外殼內(nèi)且可選地耦合到該光導(dǎo)的光引擎，以及放置在該外殼內(nèi)并且至少部分地用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)模塊。該一個(gè)或多個(gè)模塊被配置成致使該光引擎使用該光導(dǎo)沿聚焦于無(wú)限遠(yuǎn)處的圖像平面來(lái)輸出用戶界面以供顯示。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)中，一種裝置包括用手持式形狀因素來(lái)配置的外殼，由該外殼支持的光導(dǎo)，該光導(dǎo)具有被配置成要由用戶觀看的第一側(cè)以及與第一側(cè)相對(duì)、包括一個(gè)或多個(gè)觸摸傳感器的第二側(cè)，放置在該外殼內(nèi)且任選地耦合到該光導(dǎo)的光引擎，以及放置在該外殼內(nèi)并且至少部分地用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)模塊。該一個(gè)或多個(gè)模塊被配置成致使該光引擎使用經(jīng)由第一側(cè)可觀看的光導(dǎo)來(lái)投影用戶界面以供顯示，并使用經(jīng)由第二側(cè)定位的一個(gè)或多個(gè)觸摸傳感器來(lái)檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)輸入，該一個(gè)或多個(gè)輸入可用于發(fā)起一個(gè)或多個(gè)操作。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)中，一種裝置包括外殼，由該外殼支持的光導(dǎo)，該光導(dǎo)具有用戶可觀看的第一側(cè)、與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)、以及可切換的內(nèi)耦合光學(xué)器件。該裝置還包括放置在該外殼內(nèi)且可選地耦合到該光導(dǎo)的內(nèi)耦合光學(xué)器件的光引擎，以及放置在該外殼內(nèi)且至少部分地用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)模塊。該一個(gè)或多個(gè)模塊通信地耦合到可切換的內(nèi)耦合光學(xué)器件，以導(dǎo)致在第一模式與第二模式之間的切換，在第一模式中該光引擎的輸出通過(guò)該光導(dǎo)的第一側(cè)來(lái)顯示，在第二模式中該光引擎的輸出穿過(guò)該光導(dǎo)的第二側(cè)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)中，一種裝置包括用手持式形狀因素來(lái)配置的外殼，被配置成在該外殼的物理環(huán)境中檢測(cè)該外殼在三個(gè)維度上的定位和定向的一個(gè)或多個(gè)傳感器，至少部分透明且由該外殼支持的光導(dǎo)，可選地耦合到該光導(dǎo)的光引擎，以及放置在該外殼內(nèi)且至少部分地用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)模塊。該一個(gè)或多個(gè)模塊被配置成計(jì)算增強(qiáng)的定位和定向，并且致使該光引擎使用該光導(dǎo)來(lái)輸出該增強(qiáng)以供顯示，使得該增強(qiáng)與該物理環(huán)境的至少一部分通過(guò)該光導(dǎo)可同時(shí)觀看。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)中，使用用戶持有的手持式設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)相機(jī)來(lái)捕捉用戶的一個(gè)或多個(gè)圖像。根據(jù)手持式設(shè)備捕捉到的一個(gè)或多個(gè)圖像來(lái)計(jì)算用戶的瞳孔在三維空間中的位置。基于所計(jì)算的用戶的瞳孔的位置在該手持式設(shè)備的透明顯示器上顯示一增強(qiáng)，該增強(qiáng)與通過(guò)該透明顯示器可觀看的該手持式設(shè)備的物理周?chē)h(huán)境的至少一部分是可同時(shí)觀看的。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)中，一種裝置包括用手持式形狀因素來(lái)配置的外殼，在該外殼中被定位成跟蹤用戶的一只或多只眼睛的一個(gè)或多個(gè)相機(jī)，至少部分透明且由該外殼支持的光導(dǎo)，可選地耦合到該光導(dǎo)的光引擎，以及放置在該外殼內(nèi)且至少部分地用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)模塊。該一個(gè)或多個(gè)模塊被配置成計(jì)算用戶的一只或多只眼睛在三維空間中的定位，并且致使該光引擎使用該光導(dǎo)基于所計(jì)算的定位來(lái)輸出該增強(qiáng)以供顯示，使得該增強(qiáng)與該物理環(huán)境的至少一部分通過(guò)該光導(dǎo)可同時(shí)觀看。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)中，計(jì)算設(shè)備的顯示設(shè)備在第一距離處被觀看，使得該顯示設(shè)備所顯示的用戶界面的第一視野是可觀看的。該計(jì)算設(shè)備的顯示設(shè)備在小于第一距離的第二距離處被觀看，使得該顯示設(shè)備所顯示的用戶界面的第二視野是可觀看的，第二視野大于第一視野。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)中，一種裝置包括至少部分地用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的用于配置用戶界面的一個(gè)或多個(gè)模塊，以及通信地耦合到該一個(gè)或多個(gè)模塊以輸出用戶在距該顯示設(shè)備一定距離范圍內(nèi)可觀看的用戶界面的顯示設(shè)備，使得該范圍內(nèi)的較近距離準(zhǔn)許用戶相比于該范圍內(nèi)距用戶更遠(yuǎn)的距離而言具有增大的視野。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)中，一種裝置包括至少部分地用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)用于配置用戶界面的一個(gè)或多個(gè)模塊，以及通信地耦合到該一個(gè)或多個(gè)模塊以輸出用戶可觀看的用戶界面的顯示設(shè)備，使得取決于該顯示設(shè)備相對(duì)于用戶的一只或多只眼睛的傾斜角度，該用戶界面的不同部分可由用戶觀看。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)中，一種顯示設(shè)備包括被配置成要由表面支持的外殼，由該外殼支持的光導(dǎo)，放置在該外殼內(nèi)且可選地耦合到該光導(dǎo)的光引擎，以及放置在該外殼內(nèi)并且至少部分地用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)模塊。該一個(gè)或多個(gè)模塊被配置成致使該光引擎使用該光導(dǎo)沿聚焦于無(wú)限遠(yuǎn)處的圖像平面來(lái)輸出用戶界面以供顯示。提供本概述是為了以簡(jiǎn)化的形式介紹將在以下【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述的概念選擇。本概述不旨在標(biāo)識(shí)出所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。附圖簡(jiǎn)述參考附圖來(lái)描述詳細(xì)描述。在附圖中，附圖標(biāo)記最左邊的數(shù)字標(biāo)識(shí)該附圖標(biāo)記首次出現(xiàn)于其中的附圖。在說(shuō)明書(shū)和附圖的不同實(shí)例中使用相同的附圖標(biāo)記可指示相似或相同的項(xiàng)目。圖1是在示例實(shí)現(xiàn)中的可用于采用如本文描述的光導(dǎo)技術(shù)的環(huán)境的圖示。圖2描繪了圖1的顯示設(shè)備的示例，其包括以前視圖示出的光導(dǎo)。圖3描繪了使用側(cè)視圖更詳細(xì)地示出的圖2的光導(dǎo)的示例。圖4描繪了圖3的顯示設(shè)備的光導(dǎo)和光引擎的示例實(shí)現(xiàn)，其中光導(dǎo)的各層被示出。圖5描繪了將圖1的計(jì)算設(shè)備示為輸出一用戶界面并且支持經(jīng)由顯示設(shè)備的背側(cè)檢測(cè)到的姿勢(shì)的示例實(shí)現(xiàn)。圖6描繪了圖1的計(jì)算設(shè)備的顯示設(shè)備的示例實(shí)現(xiàn)，該示例實(shí)現(xiàn)基于顯示設(shè)備與用戶之間相應(yīng)距離之差來(lái)示出視野之差。圖7和8分別示出了在圖6中示出的第一和第二階段的各示例側(cè)視圖。圖9描繪了將圖1的顯示設(shè)備示為被配置成水平地置于表面的示例實(shí)現(xiàn)。圖10是描繪在示例實(shí)現(xiàn)中的過(guò)程的流程圖，其中捕捉到的圖像被用于定位用戶的瞳孔以供增強(qiáng)的顯示。圖11是描繪在示例實(shí)現(xiàn)中的過(guò)程的流程圖，其中顯示設(shè)備在不同距離處被觀看，使得用戶與設(shè)備之間的距離更近時(shí)視野被擴(kuò)展。圖12示出了可被實(shí)現(xiàn)為參考圖1-11來(lái)描述的任何類(lèi)型的計(jì)算設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)本文描述的技術(shù)的各實(shí)施例的示例設(shè)備的各個(gè)組件的示例系統(tǒng)。詳細(xì)描述概覽顯示設(shè)備采用的傳統(tǒng)技術(shù)涉及聚焦在與設(shè)備的表面重合的圖像平面處的顯示器。因此，這些傳統(tǒng)技術(shù)會(huì)使觀看這些設(shè)備的用戶產(chǎn)生視覺(jué)疲勞，這會(huì)在物理上影響用戶以及影響用戶對(duì)設(shè)備的體驗(yàn)。本文描述了光導(dǎo)技術(shù)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)中，光導(dǎo)被配置成作為顯示設(shè)備來(lái)使用。例如，可以將光導(dǎo)可合并為具有手持式形狀因素的設(shè)備的一部分，該設(shè)備諸如平板計(jì)算機(jī)、移本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種裝置，包括：用手持式形式因素來(lái)配置的外殼；被配置成在所述外殼的物理環(huán)境中檢測(cè)所述外殼在三個(gè)維度上的定位和定向的一個(gè)或多個(gè)傳感器；至少部分透明且由所述外殼支持的光導(dǎo)；可選地耦合到所述光導(dǎo)的光引擎；以及放置在所述外殼內(nèi)且至少部分地用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)模塊，所述一個(gè)或多個(gè)模塊被配置成計(jì)算增強(qiáng)的定位和定向，并且致使所述光引擎使用所述光導(dǎo)來(lái)輸出所述增強(qiáng)以供顯示，使得所述增強(qiáng)與所述物理環(huán)境的至少一部分通過(guò)所述光導(dǎo)能同時(shí)觀看。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：W·J·威斯特瑞恩，S·J·羅賓斯，R·巴德亞爾，R·G·弗萊克，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：微軟公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：美國(guó);US