[發(fā)明專利]用于增強顯示系統(tǒng)中電磁跟蹤的定向發(fā)射器/傳感器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980057553.1
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN112654404A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設計）人: R·B·陳
• 申請（專利權(quán)）人: 奇躍公司
• 主分類號: A63F13/213
• 分類號: A63F13/213;G06F3/03;G06F3/0346;G01S17/66
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 王英杰;楊曉光

一種電磁跟蹤系統(tǒng)包括手持控制器，該手持控制器包括被配置為產(chǎn)生由電磁場圖案表征的電磁場的電磁發(fā)射器；以及鄰近電磁發(fā)射器定位并被配置為形成修改的電磁場圖案的第一電磁反射器。該電磁跟蹤系統(tǒng)還包括頭戴式增強現(xiàn)實顯示器，該頭戴式增強現(xiàn)實顯示器包括被配置為感測電磁場圖案的電磁傳感器；以及鄰近被配置為最佳地感測感興趣區(qū)域中的電磁場圖案的電磁傳感器的第二電磁反射器。

相關(guān)申請相互參考

本申請主張2018年9月5日提交的題為“用于增強顯示系統(tǒng)中電磁跟蹤的定向發(fā)射器/傳感器(DIRECTED EMITTER/SENSOR FOR ELECTROMAGNETIC TRACKING IN AUGMENTEDREALITY SYSTEMS)”的美國臨時專利申請62/727,489的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部公開內(nèi)容出于所有目的在此納入作為參考。

背景技術(shù)

現(xiàn)代計算和顯示技術(shù)促進了用于所謂的“虛擬現(xiàn)實”(VR)或“增強現(xiàn)實”(AR)體驗的系統(tǒng)的開發(fā)，其中數(shù)字再現(xiàn)的圖像或其一部分以看起來或可被感知為真實的方式呈現(xiàn)給用戶。VR場景一般涉及呈現(xiàn)對其他實際的真實世界視覺輸入不透明的數(shù)字或虛擬圖像信息，AR場景典型地涉及呈現(xiàn)數(shù)字或虛擬圖像信息作為對用戶周圍實際的真實世界的可視化的增強。

盡管這些顯示技術(shù)已經(jīng)取得進步，但是本領(lǐng)域仍然需要與增強現(xiàn)實系統(tǒng)，尤其是顯示系統(tǒng)相關(guān)的改進的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本公開涉及虛擬現(xiàn)實和/或增強現(xiàn)實成像和可視化系統(tǒng)。本公開一般地涉及與虛擬現(xiàn)實和/或增強現(xiàn)實系統(tǒng)中的電磁跟蹤有關(guān)的方法和系統(tǒng)。更具體地說，本公開的實施例提供了用于引導由發(fā)射器(也稱為發(fā)送器)發(fā)送和/或由傳感器(也稱為接收器)接收的能量以改善定位過程的性能的方法和系統(tǒng)。在一些實施例中，成形的電磁(EM)反射器用于修改使用EM發(fā)射器產(chǎn)生的發(fā)射模式/由EM傳感器接收的接收模式。在一些實施例中，未成形的EM模式容易變形，這可能影響其準確地確定位置和取向的能力。在一些實施例中，成形的EM場可以使變形最小化并且可以增加場強。因此，電磁傳感器附近的場強得以增加。類似地，電磁傳感器在電磁發(fā)射器方向上的接收能力得到提高。這些修改可以改善定位信息、提高功耗效率、減小EM變形以及減小電磁發(fā)射器和/或電磁傳感器的尺寸。本公開適用于計算機視覺和圖像顯示系統(tǒng)中的各種應用。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種電磁跟蹤系統(tǒng)。所述電磁跟蹤系統(tǒng)包括手持控制器，其包括：被配置為產(chǎn)生由電磁場圖案表征的電磁場的電磁發(fā)射器；以及鄰近所述電磁發(fā)射器定位并被配置為形成修改的電磁場圖案的第一電磁反射器。所述電磁跟蹤系統(tǒng)還包括頭戴式增強現(xiàn)實顯示器，其包括：被配置為感測所述修改的電磁場的電磁傳感器；以及鄰近被配置為最佳地感測感興趣區(qū)域中的所述修改的電磁場圖案的所述電磁傳感器的第二電磁反射器。

根據(jù)本發(fā)明的特定實施例，提供了一種操作電磁跟蹤系統(tǒng)的方法。所述方法包括使用電磁發(fā)射器產(chǎn)生電磁場；以及使用第一電磁反射器反射所述電磁場以形成修改的電磁場圖案。所述方法還包括使用第二電磁反射器反射所述修改的電磁場圖案的一部分；以及使用鄰近所述第二電磁反射器的電磁傳感器感測所述修改的電磁場圖案的所述反射部分。

通過本公開獲得了優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)的許多優(yōu)勢。例如，本公開的實施例提供了以預定方式增加電磁場強度的方法和系統(tǒng)。因此，系統(tǒng)可以在減小發(fā)射功率，減小組件尺寸，減小或避免EM變形等的同時實現(xiàn)期望的功能。結(jié)合下面的文字和附圖更詳細地描述本公開的這些和其他實施例以及其許多優(yōu)點和特征。

附圖說明

圖1示意性地示出了根據(jù)一些實施例的電磁(EM)跟蹤系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。

圖2是根據(jù)一些實施例的描述電磁跟蹤系統(tǒng)的運行的流程圖。

圖3示意性地示出了根據(jù)一些實施例的與增強現(xiàn)實(AR)系統(tǒng)結(jié)合的電磁跟蹤系統(tǒng)。

圖4是根據(jù)一些實施例的在AR設備的上下文中描述電磁跟蹤系統(tǒng)的功能的流程圖。