[发明专利]使用立体摄像机与结构化光的头戴显示器的深度绘制

权利要求书

1.一种用于生成结构化光图案的系统，包括：

激光器阵列，所述激光器阵列生成光，所述激光器阵列包括被分组成至少两个激光器子集的多个激光器，并且其中，所述至少两个激光器子集中的每一者能够被独立切换；以及

光学元件，所述光学元件包括各自与所述激光器阵列中的相应子集对准的多个单元，使得每个单元接收来自所述激光器阵列中的对应激光器的光，并且基于来自控制器的指令，每个单元单独地并动态地对所接收的穿过所述单元的光施加调制，以形成投射到局部区域上的所述结构化光图案的对应部分，

成像器，所述成像器被配置为监测所述局部区域，以捕获所述局部区域的一个或多个帧并且将所捕获的一个或多个帧传输至控制器；以及

所述控制器被配置为从所述成像器接收帧并且分析所接收的帧，并且将一个或多个指令传输至所述激光器阵列和所述光学元件，以相应地调制被照射的局部区域，

其中，所述成像器捕获可见光段、IR带、UV带或其某种组合内的帧，所述成像器被配置为捕获与所述激光器阵列操作的频段相同的电磁频段内的一个或多个帧。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述调制是包括以下各项的组中的一项：衍射调制、折射调制、以及衍射调制与折射调制的组合。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少两个子集中的激光器阵列子集以及子集的相应的单元由单个模制元件构造。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，多个所述单元中的单元的宽度为1mm或更少。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，多个所述单元中的一个或多个能够被控制以基于接收并且分析至少一个捕获的帧来动态地提供所述结构化光图案的变化，所述帧包括二维布局的多个像素。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，动态控制能够被配置为对所述结构化光图案的第一部分施加分辨率提高的所述结构化光图案，并且对所述局部区域的第二部分施加分辨率降低的所述结构化光图案。

7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述结构化光图案的变化包括：与光学元件相关的多个单元中的至少一个单元的变化。

8.根据权利要求5所述的系统，其中，所述结构化光图案的变化包括：与光学元件相关的多个单元中的至少一个单元的变化。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述结构化光图案的变化包括：多个单元中的至少一个单元的变化。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，多个所述单元能够对于所生成的结构化光图案的位置和形状被进一步控制。

11.一种用于生成结构化光图案的系统，包括：

激光器阵列，所述激光器阵列生成光，所述激光器阵列包括被分组成至少两个激光器子集的多个激光器，并且其中，所述至少两个激光器子集中的每一者能够被独立切换；以及

光学元件，所述光学元件包括各自与所述激光器阵列中的相应子集对准的多个单元，使得每个单元接收来自所述激光器阵列中的对应激光器的光，并且基于来自控制器的指令，每个单元单独地并动态地对所接收的穿过所述单元的光施加调制，以形成投射到局部区域上的所述结构化光图案的对应部分；

成像器，所述成像器被配置为监测所述局部区域，以捕获所述局部区域的一个或多个帧并且将所捕获的一个或多个帧传输至控制器；以及

所述控制器被配置为从所述成像器接收帧并且分析所接收的帧，并且将一个或多个指令传输至所述激光器阵列和所述光学元件，以相应地调制被照射的局部区域，

其中，所述成像器捕获可见光段、IR带、UV带或其某种组合内的帧，所述成像器被配置为捕获与所述激光器阵列操作的频段相同的电磁频段内的一个或多个帧。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述调制是包括以下各项的组中的一项：衍射调制、折射调制、以及衍射调制与折射调制的组合。