互动显示设备中的悬停检测制造技术

公开了与交互显示设备中的悬停检测有关的实施例。一个实施例提供一种交互显示设备(100)，其包括：显示面板(102)，其被配置为在交互表面(108)上显示图像；成像光楔(122)，其邻近所述显示面板(102)安置；图像传感器(104)，其被配置为通过通过该成像光楔捕获图像来捕获位于交互表面前面且与交互表面间隔开的物体的图像；逻辑子系统(134)；以及，数据保持子系统(136)，其包括可由逻辑子系统执行来进行以下操作的指令：操作显示面板和图像传感器；以及基于从图像传感器接收的一个或多个图像来检测悬停输入。

【技术实现步骤摘要】
互动显示设备中的悬停检测
技术介绍
诸如表面计算设备的交互显示设备可被配置为允许用户经由触摸交互显示表面而非经由诸如键盘、光标控制设备和监视器的外围输入和输出设备(或作为其补充)与该设备交互。多种触摸感测机构可用于感测在交互显示设备中的触摸，包括但不限于电容、电阻和光学机构。光学触摸感测机构可利用一个或多个照相机来获取触摸敏感表面的图像，从而允许在这样的图像中检测触摸所述触摸敏感表面的手指和其他物体。
技术实现思路
公开了与交互显示设备中的悬停检测有关的实施例。举例而言，一个公开的实施例提供一种交互显示设备，其包括：显示面板，其被配置为在交互表面上显示图像；成像光楔，其邻近显示面板安置；图像传感器，其被配置为通过通过成像光楔捕获图像来捕获位于交互表面前面且与交互表面间隔开的物体的图像；逻辑子系统；以及，数据保持子系统，其包括可由逻辑子系统执行来进行以下操作的指令：操作显示面板和图像传感器并基于从图像传感器接收的一个或多个图像来检测悬停输入。提供此
技术实现思路
以便以简化形式介绍概念的选择，这些概念将在下面在具体实施方式中进一步描述。此
技术实现思路
不预期标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不预期用于限制所要求保护的主题的范围。而且，所要求保护的主题不限于解决在本公开的任何部分中所提出的任何或所有缺点的实施方式。附图说明图1示出包括可变扩散器的交互显示系统的一实施例的示意描绘。图2示出操作包括可变扩散器的交互显示系统的方法的实施例的流程图。图3示出描绘了图2的实施例的非限制性实例实施方式的时序图。图4示出包括可变扩散器和保护层的交互显示系统的一实施例的示意描绘。图5示出包括可变扩散器和以低折射率间隙与前光系统分开的保护层的交互显示系统的一实施例的示意描绘。图6示出包括可变扩散器的交互显示系统的另一实施例的示意图。图7示出描绘操作包括可变扩散器的交互显示系统的方法的另一实施例的流程图。图8示出描绘了图7的实施例的非限制性实例实施方式的时序图。图9示出包括以低折射率间隙与前光系统分开的保护层的交互显示系统的另一实施例的示意描绘。图10示出被配置为检测悬停输入的交互显示系统的另一实施例的示意描绘。图11示出被配置为检测悬停输入的交互显示系统的另一实施例的示意描绘。图12示出被配置为检测悬停输入的交互显示系统的另一实施例的示意描绘。图13示出被配置为检测悬停输入的像素传感器（sensor-in-pixel）显示面板的一实施例的示意描绘。图14示出被配置为检测悬停输入的交互显示系统的另一实施例的示意描绘。图15示出示出根据本公开的一实施例的光楔的实施例的示意平面图。图16和图17示出穿过图15的实施例的截面图的光线轨迹。图18示出根据本公开的实施例的另一实例光楔。具体实施方式在本文中公开了涉及交互显示设备中的悬停输入的检测并也涉及交互显示设备中的可变扩散器的使用的实施例。术语“悬停”在本文中用于描述在交互表面上方执行但不接触交互表面的手势和/或姿势，其可由交互显示设备检测到，允许对悬停事件的响应显示于交互显示设备上。图1示出包括被配置为向用户显示图像的显示面板102的交互显示设备100的实施例。交互显示设备100还包括图像传感器104，图像传感器104被配置成获取交互表面108的图像以检测例如由交互表面108上或上方的用户手指106和/或其他物体进行的触摸输入。照此，在从用户的视角看来图像传感器104光学地定位于显示面板102后面的场合，图像传感器104可被配置为检测无论显示面板的图像产生材料的状态如何都穿过显示面板的一定波长的光。作为更具体的实例，在显示面板102为液晶显示器(LCD)的场合，照相机可被配置为捕获近红外光谱中的图像，因为在近红外光谱中的光可穿过LCD面板，而无论在每个像素中的液晶材料的状态如何。另外，由于LCD可配备RGB滤波器，照相机可被配置为通过用使得显示器对于每个像素内的RGB单元中每一个透明的内容驱动显示器而捕获可见光谱中的图像。此外，可通过随着时间改变可见背光、显示内容和图像捕获系统的配置来由照相机系统捕获IR图像和彩色图像这二者。同样，在显示面板102为有机发光设备(OLED)的场合，照相机可被配置为检测从近IR到近UV波长的光或者波长的同时组合，例如在彩色图像的情况下。应了解术语“交互表面”在某些实施例中可包括用户可通过触摸、姿势、手势、悬停和/或在表面上或上方执行的其他交互而与之进行交互的表面。虽然所描绘的图像传感器位于与光导相对的显示面板的侧面上，应了解图像传感器可位于任何其他合适位置。举例而言，在某些实施例中，图像传感器可作为像素传感器(SIP)布置集成到显示面板中。图像传感器可包括二维(2D)图像传感器或被配置为感测深度的三维(3D)图像传感器。另外，在某些实施例中，可利用两个或两个以上的图像传感器。举例而言，两个2D图像传感器可合作地用作立体深度传感器。同样，单独2D和3D图像传感器可用于检测在离交互表面不同距离范围执行的手势。在下文中更详细地描述这样的实施例的实例。还将了解到显示面板可为任何合适的基于阵列的显示面板，其包括但不限于发射显示器，例如透明OLED或其他OLED，和/或光调制显示器，例如LCD面板、电湿润显示器(透明型)、MEMS孔径阵列等。彩色电湿润型显示器可被配置为或者用“开启”像素或者用“关闭”像素来操作，所述“开启”像素或者“关闭”像素显示颜色。在通过“开启”像素显示颜色的场合，可使用黑油使得“关闭”像素为黑色并吸收所有光且滤色器吸收在“开启”像素中的白光的一部分以产生颜色。在通过“关闭”像素显示颜色的场合，可在电湿润材料中使用有色染料使得“关闭”状态具有颜色。在有色染料电湿润显示器中，显示状态为在针对显示器‘开启’/电极-‘关闭’的滤波的光和针对显示器‘开启’的开放的未滤波的光之间的水平。在这种面板中，可以选择每种颜色的染料以展现IR透射和可见过滤来允许基于视觉的触摸检测系统看穿这样的面板。利用图1的设备，可在交互表面108上检测并追踪多个时间上重叠的触摸。虽然所描绘的交互显示设备100利用显示面板来向用户显示图像，可使用任何其他合适的显示机构，包括投影机构。另外，应了解各种光学器件，包括但不限于楔状光学器件(例如，放置于显示面板后面的光楔)、透镜、菲涅尔透镜、镜子和/或滤波器，可用于递送图像到图像传感器104。为了辅助检测触摸交互表面108的物体，交互显示设备100包括前照明系统120且还包括可变扩散器130，前照明系统120包括光导122和发光体124，发光体124被配置为将红外光引入到光导122内。光导122可具有任何合适的配置。举例而言，在某些实施例中，光导122经由受抑全内反射(FTIR)帮助促进触摸检测。在FTIR系统中，紧邻光导122(例如小于半波长)存在电介质材料造成光从波导泄漏出来到材料内。例如由油、油脂或施加到如硅橡胶这样的很软材料上的压力造成的湿润也可造成相同的泄漏效果。因此，当手指或其他物体触摸光导122时，光泄漏出来到手指内且被散射，散射光中的一些通过波导返回到图像传感器104。其中用户直接触摸光导的FTIR系统(“裸”FTIR系统)可具有某些缺陷。举例而言，这样的系统中的光可由残留指纹油，由于用户意外溢出或飞溅造成的污迹或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.23 US 13/033,5291.一种交互显示设备，包括：显示面板，其被配置为在交互表面上显示图像；成像光楔，其邻近所述显示面板安置；图像传感器，其被配置为通过所述成像光楔捕获图像来捕获位于所述交互表面前面且与所述交互表面间隔开的物体的图像；逻辑子系统；以及数据保持子系统，其包括可由所述逻辑子系统执行来进行以下操作的指令：从所述图像传感器接收一个或多个图像，基于从所述图像传感器接收的一个或多个图像来检测悬停输入，通过使用预定扩散分布对所述图像解卷积来区分由悬停距离引起的模糊与由运动引起的模糊，以及经由所述显示面板来显示对所述悬停输入的响应。2.根据权利要求1所述的交互显示设备，其中所述图像传感器包括三维图像传感器。3.根据权利要求2所述的交互显示设备，其中所述三维图像传感器包括包括两个或更多图像传感器的立体照相机系统。4.根据权利要求3所述的交互显示设备，其还包括：可变扩散器，且其中可执行所述指令来用所述立体照相机系统的第一图像传感器和第二图像传感器以不同的扩散性获取图像。5.根据权利要求3所述的交...

【专利技术属性】
技术研发人员：T拉奇，K鲍威尔，S巴蒂歇，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：