用于深度映射的阵列检测器制造技术

深度相机组件(DCA)捕获描述局部区域中的深度信息的数据。DCA包括阵列检测器、控制器和照明源。阵列检测器包括利用透镜阵列覆盖的检测器。检测器包括多个像素，该多个像素被分成多个不同的像素组。透镜阵列包括多个透镜堆叠并且每个透镜堆叠覆盖不同的像素组。阵列检测器捕获用来自照明源的光照亮的局部区域的一个或多个合成图像。控制器使用一个或多个合成图像确定局部区域中的对象的深度信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于深度映射的阵列检测器
本公开内容一般涉及虚拟或增强现实系统，并且更具体地，涉及获得用于确定局部区域的深度信息的信息的阵列检测器。
技术介绍
虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和混合现实(MR)系统可以在三维(3D)中平衡围绕用户的环境的捕获。然而，传统的深度相机成像体系结构在尺寸上相对大、沉重，并且消耗巨大功率量。用于获得场景的3D信息的示例性深度相机成像体系结构包括例如立体视觉、飞行时间(ToF)和结构化光(SL)。不同的深度相机成像体系结构提供不同的优点和弱点，因此某些深度相机成像体系结构可以在不同操作条件下提供比其他体系结构更好的性能。例如，立体视觉体系结构利用环境照明操作良好，同时可以通过来自环境照明的信噪比中的限制削弱具有有源照明源的ToF体系结构。然而，因为传统的深度相机成像体系结构的相对大的尺寸，包括深度相机的许多系统通常使用配置用于具体使用情况的单个类型的深度相机成像体系结构。因为头戴式系统在变化的操作条件和环境中越来越多地用于执行更广泛的功能，因此选择单个深度相机成像体系结构以获得围绕头戴式系统的区域的深度信息并且用户可以利用头戴式系统削弱用户体验。此外，因为HMD在室内和室外使用这两者中变得更普遍，因此操作环境的动态可以在捕获的数据质量中受益于更高程度的可靠性和弹性。
技术实现思路
一种深度相机组件(DCA)，捕获描述围绕例如包括该DCA的头戴式显示器(HMD)的局部区域中的深度信息的数据。DCA包括阵列检测器、控制器和照明源。阵列检测器包括检测器并且检测器的一部分利用透镜阵列覆盖。检测器包括多个像素，该多个像素被分成多个不同的像素组。透镜阵列包括多个透镜堆叠并且每个透镜堆叠覆盖不同的像素组。阵列检测器捕获用来自照明源的光照亮的局部区域的一个或多个合成图像。控制器使用一个或多个合成图像确定局部区域中的对象的深度信息。在实施方式中，其中，DCA是HMD的一部分，电子显示元件部分基于深度信息显示虚拟对象。并且，光学块将光从电子显示元件引导至HMD的出射光瞳。透镜堆叠是将来自局部区域的光聚焦在活动区域的对应部分上的一个或多个光学元件。每个透镜堆叠可以与透镜阵列中的其他透镜堆叠相同或不同。例如，透镜堆叠的一个或多个光学元件可以是变化的，使得焦距、f数、孔径、透射波长、偏振度等中的一个或多个在相同的透镜阵列中的透镜堆叠之间可以不同。每个透镜堆叠覆盖与各个像素组对应的检测器的活动区域的不同部分，以形成相机单元。因此，单个检测器和多个透镜堆叠创建多个相机单元。来自检测器的输出包括来自一起形成局部区域的合成图像的每一个相机单元的内容。可以由例如控制器和/或虚拟现实控制台使用合成图像，以便经由包括例如立体视觉、光度立体、结构化光(SL)、飞行时间(ToF)以及它们的某种组合的各种技术确定用于局部区域的深度信息。根据本专利技术的实施方式具体公开在针对系统的所附权利要求中，其中，在一个权利要求类别(例如，系统)中提到的任何特征也可以在另一个权利要求类别(例如，方法)中要求保护。仅由于形式的原因而选择所附权利要求中的从属权利要求或后向引用。然而，也可以要求保护特意后向引用对任何上述权利要求(具体地，多个从属权利要求)导致的任何主题内容，以便权利要求及其特征的任何组合被公开并且可以要求被保护而不管在所附权利要求中选择的从属权利要求。可以要求保护的主题内容不仅包括所附权利要求中阐述的特征的组合，而且包括权利要求中的特征的任何其他组合，其中，权利要求中提及的每个特征可以与权利要求中的任何其他特征或其他特征的组合相结合。此外，本文中描述或描绘的任何实施方式和特征可以在单独的权利要求中和/或与本文中描述或描绘的任何实施方式或特征或者与所附权利要求的任何特征的任何组合中要求被保护。在根据本专利技术的实施方式中，深度相机组件(DCA)可以包括：照明源，被配置为将光投射到局部区域中；包括检测器的阵列检测器，该检测器包括用包括多个透镜堆叠的透镜阵列覆盖的多个像素，该多个像素被分成不同的像素组并且每个透镜堆叠覆盖不同的像素组，该阵列检测器被配置为捕获用来自照明源的光照亮的局部区域的一个或多个合成图像；以及控制器，被配置为使用一个或多个合成图像确定局部区域中的对象的深度信息。DCA可以是头戴式显示器(HMD)的一部分，该头戴式显示器包括：电子显示元件，被配置为部分基于深度信息显示虚拟对象；以及光学块，被配置为将光从电子显示元件引导至HMD的出射光瞳。控制器还可以被配置为：使用一个或多个合成图像以及从由立体视觉、飞行时间、光度立体、结构化光以及它们的某种组合组成的组中选择的深度测量技术确定深度信息。每个像素组可以包括相同数量的像素。至少一个像素组可以具有与多个像素的另一像素组不同数量的像素。透镜阵列可以包括四个透镜堆叠，并且每个对应的像素组可以具有相同数量的像素。多个透镜堆叠中的一透镜堆叠可以包括从由透镜、衍射元件、波长滤波器、偏振器、孔以及它们的某种组合组成的组中选择的一个或多个光学元件。透镜阵列中的至少一个透镜堆叠可以包括至少一个与透镜阵列中的另一透镜堆叠不同的光学元件。透镜阵列中的每个透镜堆叠可以包括相同的一个或多个光学元件。在根据本专利技术的实施方式中，深度相机组件(DCA)可以包括：照明源，被配置为将光投射到局部区域中；包括检测器的阵列检测器，该检测器包括用包括多个透镜堆叠的透镜阵列覆盖的多个像素，该多个像素被分成不同的像素组并且每个透镜堆叠覆盖不同的像素组，该阵列检测器被配置为捕获用来自照明源的光照亮的局部区域的一个或多个合成图像；以及控制器，被配置为将一个或多个合成图像提供至虚拟现实(VR)控制台，其中，VR控制台被配置为部分基于一个或多个合成图像确定深度信息并且部分基于深度信息生成虚拟对象。每个像素组可以包括相同数量的像素。至少一个像素组可以具有与多个像素的另一像素组不同数量的像素。透镜阵列可以包括四个透镜堆叠，并且每个对应的像素组可以具有相同数量的像素。多个透镜堆叠中的一透镜堆叠可以包括从由衍射元件、波长滤波器、偏振器、孔以及它们的某种组合组成的组中选择的一个或多个光学元件。透镜阵列中的至少一个透镜堆叠可以包括至少一个与透镜阵列中的另一透镜堆叠不同的光学元件。在根据本专利技术的实施方式中，深度相机组件(DCA)可以包括：照明源，被配置为将光投射到局部区域中；包括检测器的阵列检测器，该检测器包括用包括多个透镜堆叠的透镜阵列覆盖的多个像素，该多个像素被分成不同的像素组并且每个透镜堆叠覆盖不同的像素组，该阵列检测器被配置为捕获用来自照明源的光照亮的局部区域的一个或多个合成图像；以及控制器，被配置为使用一个或多个合成图像确定局部区域中的对象的深度信息；和/或控制器，被配置为将一个或多个合成图像提供至虚拟现实(VR)控制台，其中，VR控制台被配置为部分基于一个或多个合成图像确定深度信息并且部分基于深度信息生成虚拟对象。在根据本专利技术的实施方式中，深度相机组件(DCA)可以包括：照明源，将光投射到局部区域中；阵列检测器，包括：第一检测器，包括第一组像素；第二检测器，位于邻近于第一检测器，第二检测器包括第二组像素，透镜阵列，包括第一透镜堆叠和第二透镜堆叠，第一透镜堆叠覆盖第一组像素，并且第二透镜堆叠覆盖第二组像素，并且其中，由第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深度相机组件(DCA)，包括：照明源，被配置为将光投射到局部区域中；包括检测器的阵列检测器，所述检测器包括用包括多个透镜堆叠的透镜阵列覆盖的多个像素，所述多个像素被分成不同的像素组并且每个透镜堆叠覆盖不同的像素组，所述阵列检测器被配置为捕获用来自所述照明源的所述光照亮的所述局部区域的一个或多个合成图像；以及控制器，被配置为使用所述一个或多个合成图像确定所述局部区域中的对象的深度信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.25 US 15/247,7271.一种深度相机组件(DCA)，包括：照明源，被配置为将光投射到局部区域中；包括检测器的阵列检测器，所述检测器包括用包括多个透镜堆叠的透镜阵列覆盖的多个像素，所述多个像素被分成不同的像素组并且每个透镜堆叠覆盖不同的像素组，所述阵列检测器被配置为捕获用来自所述照明源的所述光照亮的所述局部区域的一个或多个合成图像；以及控制器，被配置为使用所述一个或多个合成图像确定所述局部区域中的对象的深度信息。2.根据权利要求1所述的DCA，其中，所述DCA是头戴式显示器(HMD)的一部分，所述头戴式显示器包括：电子显示元件，被配置为部分基于所述深度信息显示虚拟对象；以及光学块，被配置为将光从所述电子显示元件引导至所述HMD的出射光瞳。3.根据权利要求1所述的DCA，其中，所述控制器还被配置为：使用所述一个或多个合成图像以及从由立体视觉、飞行时间、光度立体、结构化光以及它们的某种组合组成的组中选择的深度测量技术来确定深度信息。4.根据权利要求1所述的DCA，其中，每个像素组包括相同数量的像素。5.根据权利要求1所述的DCA，其中，至少一个像素组与所述多个像素中的另一像素组具有不同数量的像素。6.根据权利要求1所述的DCA，其中，所述透镜阵列包括四个透镜堆叠，并且每个对应的像素组具有相同数量的像素。7.根据权利要求1所述的DCA，其中，多个所述透镜堆叠中的一透镜堆叠包括从由透镜、衍射元件、波长滤波器、偏振器、孔以及它们的某种组合组成的组中选择的一个或多个光学元件。8.根据权利要求7所述的DCA，其中，所述透镜阵列中的至少一个所述透镜堆叠包括至少一个与所述透镜阵列中的另一透镜堆叠不同的光学元件。9.根据权利要求8所述的DCA，其中，所述透镜阵列中的每个透镜堆叠包括相同的一个或多个光学元件。10.一种深度相机组件(DCA)，包括：照明源，被配置为将光投射到局部区域中；包括检测器的阵列检测器，所述检测器包括用包括多个透镜堆叠的透镜阵列覆盖的多个像素，所述多个像素被分成不同的像素组并且每个透镜堆叠覆盖不同的像素组，所述阵列检测器被配置为捕获用来自所述照明源的所述光照亮的所述局部区域的一个或多个合成图像；以及控制器，被配置为将所述一个或多个合成图像提供至虚拟现实(VR)控制台，其中，所述VR控制台被配置为部分基于所述一个或多个合成图像确定深度信息并且部分基于所述深度信息生成虚拟对象。11.根据权利要求10所述的DCA，其中，每个像素组包括相同数量的像素。12.根据权利要求10所述的DCA，其中，至少一个像素组与所述多个像素中的另一像素组具有不同数量的像素。13.根据权利要求10所述的DCA，其中，所述透镜阵列包括四个透镜堆叠，并且每个对应的像素组具有相同数量的像素。14.根据权利要求10所述的DCA，其中，多个所述透镜堆叠中的一透镜堆叠包括从由衍射元件、波长滤波器、偏振器、孔以及它们的某种组合组成的组中选择的一个或多个光学元件。15.根据权利要求14所述的DCA，其中，所述透镜阵列中的至少一个所述透镜堆叠包括至少一个与所述透镜阵列中的另一透镜堆叠不同的光学元件。16.一种深度相机组件(DCA)，包括：照明源，将光投射到局部区域中；阵列检测器，包括：第一检测器，包括第一组像素；第二检测器，位于邻近于所述第一检测器，所述第二检测器包括第二组像素，透镜阵列，包括第一透镜堆叠和第二透镜堆叠，所述第一透镜堆叠覆盖所述第一组像素，并且所述第二透镜堆叠覆盖所述第二组像素，并且其中，由所述第一检测器在特定时间范围内捕获的所述局部区域的图像以及由所述第二检测器在所述特定时间范围内捕获的所述局部区域的图像一起组成合成图像；以及控制器，被配置为使用所述合成图像确定所述局部区域中的对象的深度信息。17.根据权利要求16所述的DCA，其中，所述第一组像素和所述第二组像素包括相同数量的像素。18.根据权利要求16所述的DCA，其中，所述第一组像素...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·丹尼尔·特瑞尔，伦佐·德·纳尔迪，理查德·A·纽科姆比，
申请(专利权)人：脸谱科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US