[發明專利]交互式顯示器

有效

• 申請號: 201110285487.9
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102339165A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: T.拉奇
• 申請（專利權）人: 微軟公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041;G06F3/01;G03B29/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 黃維;劉鵬

背景技術

與監視器和鍵盤或其他這樣的輸入設備相比，諸如表面計算設備之類的交互式顯示設備可以通過對象的表面與用戶交互。各種類型的觸摸感測機構（包括但不限于光學的和電容性的觸摸感測機構）可以實現對交互式表面上多個時間重疊的觸摸的感測。這種觸摸感測機構可以實現對基于觸摸和基于姿勢（gesture）的輸入的識別，從而提供豐富的用戶體驗。

發明內容

本文公開了涉及交互式顯示器的前投射的各種實施例。例如，一個公開的實施例提供包括投影儀和被配置成顯示由投影儀投射的圖像的顯示屏的交互式顯示系統，該顯示屏包括回射層和覆蓋該回射層的擴散層，該擴散層被配置成擴散地反射從投影儀入射在擴散層上的光的第一部分，使得光的第二部分穿過擴散層并且被回射層向后反射通過該擴散層。該交互式顯示器系統還包括：照相機，其被配置成經由回射層所反射的光捕獲顯示屏的圖像；邏輯子系統；以及數據存儲子系統，其存儲可由邏輯子系統執行以經由照相機獲取圖像并經由圖像識別（identify）在投影儀和顯示屏之間執行的用戶姿勢的指令。

提供該發明內容以便以簡化的形式引入在下文的具體實施方式中進一步描述的構思的選擇。該發明內容不旨在標識要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在被用于限制要求保護的主題的范圍。而且，要求保護的主題不限于本公開的任何部分中記錄的解決任何或所有缺陷的實現方式。

附圖說明

圖1示出交互式顯示設備的實施例的視圖。

圖2示出圖1的實施例的框圖。

圖3示出圖1的實施例的顯示屏的實施例的截面圖。

圖4示出與交互式顯示設備的實施例交互的用戶的示意性描繪。

圖5-6示出與交互式顯示設備的實施例交互的用戶的另一個示意性描繪。

圖7示出用在前投射交互式顯示設備中的顯示屏的另一個實施例的截面圖。

圖8示出描繪操作交互式顯示設備的方法的實施例的流程圖。

具體實施方式

如上所提及，交互式顯示設備可以經由對象的表面提供用戶交互，其中該表面既充當顯示設備又充當輸入界面。例如，一些表面計算設備可以采取具有水平顯示表面的桌樣設備的形式，該水平顯示表面也被配置成檢測觸摸輸入。可以例如經由背投射機構將圖像投射到顯示表面上，并且可以例如經由從用戶的視角看位于該表面后面的一個或多個紅外照相機在顯示表面上檢測觸摸。

盡管桌樣交互式顯示設備對于許多使用環境而言是有利的，但是其他使用環境可能不那么適合這樣的硬件配置。例如，因為背投射交互式顯示設備的圍起來（enclosed）的投射體積（projection?volume）可能相對較大，所以這種設備的壁掛式安裝可能是不切實際的。而且，盡管照相機被機械地固定于與這種設備中的投影儀相同的框架，但是該照相機和投影儀不共享光軸。因此，否則在由紅外照相機檢測的場景和所顯示的可見圖像之間不存在固定關系，這可以使得在裝配期間的對準和偶然的重對準維護成為必需。此外，包含投射體積的物體外殼可以向這種交互式顯示設備的制造添加附加的費用。

因此，本文公開了涉及利用前投射向用戶顯示交互式圖像的交互式顯示設備的實施例。圖1示出這種交互式顯示系統100的實施例，且圖2示出交互式顯示系統100的框圖。所描繪的交互式顯示系統100包括被配置成將圖像投射在顯示屏104上的投影儀102，并且還包括被配置成捕獲顯示屏104的圖像的照相機106。盡管顯示屏104被示出為水平取向的，且投影儀102被示出為位于顯示屏104上方，但是應當理解，投影儀102可以具有與顯示屏104的任何其他合適的位置關系。例如，在一些使用環境中，顯示屏104可以以垂直取向安裝在墻壁上。

如下文更詳細描述的，顯示屏104包括置于回射層上方的擴散層，其中術語“上方”表示入射光在到達回射層之前穿過擴散層。照此，從投影儀入射在顯示屏104上的光的第一部分被擴散層散射，而第二部分穿過擴散層并且被回射層向后反射通過擴散層且朝向投影儀102和照相機106。擴散地反射的光使得能夠從用戶位置的寬范圍觀看被投射的圖像，而回射的（retroreflected）光方便了對與所述系統交互的對象的光學檢測。