具有弯曲显示和导航工具的可佩戴计算的制造方法

具有弯曲显示和导航工具的可佩戴计算的制造方法
【专利摘要】公开了用于经由触摸可操作输入设备与可佩戴抬头显示器交互的系统、方法和设备。可佩戴抬头显示器可包括显示元件，以用于接收并显示从处理器接收的显示信息，并且还可包括支撑显示元件并具有从显示元件延伸开的侧臂的可佩戴框架结构。在一些实施例中，显示信息在用户看来可至少部分是弯曲的。在一些实施例中，在至少一个显示元件上只示出显示信息的一部分。侧臂可被配置为以使得显示元件被部署在用户的视野内的方式将抬头显示器固定到用户的身体。固定到可佩戴框架结构的触摸可操作输入设备被配置为感测相对于输入设备的表面的沿着平面方向的触摸或手指的位置和移动中的至少一者，并将相应的输入信息提供给处理器。在至少一个显示元件上还可显示导航工具，以用于指示触摸可操作输入设备上的触摸的位置。
【专利说明】具有弯曲显示和导航工具的可佩戴计算机
【背景技术】
[0001]除非这里另有指示，否则本部分中描述的材料并不是本申请中的权利要求的现有技术，并且并不因为被包括在本部分中就被承认为是现有技术。
[0002]诸如个人计算机、膝上型计算机、平板计算机、蜂窝电话和无数类型的具备联网能力的设备之类的计算设备在现代生活的许多方面中正越来越普遍。随着时间的流逝，这些设备向用户提供信息的方式正变得更智能、更高效、更直观和/或不那么突兀。
[0003]计算硬件、外设以及传感器、检测器及图像和音频处理器的微型化趋势以及其它一些技术已帮助打开了一个有时被称为“可佩戴计算(wearable computing)”的领域。尤其，在图像以及视觉处理和制作的领域中，已经可以考虑可佩戴显示器，其将非常小的图像显示元件放置得足够靠近佩戴者的(或用户的)眼睛(一只或两只)，使得显示的图像填满或几乎填满视野，并且显现为普通大小的图像，诸如可能显示在传统的图像显示设备上的那种。相关技术可被称为“近眼显示器(near-eye display)”。
[0004]近眼显示器是可佩戴显示器的基本组件，可佩戴显示器有时也被称为“头戴式显不器(head-mounted display,HMD)”或可佩戴抬头显不器(wearable heads-up display)。头戴式显示器将一个或多个图形显示器放置得靠近佩戴者的一只眼睛或两只眼睛。为了在显示器上生成图像，可使用计算机处理系统。这种显示器可占据佩戴者的整个视野，或者只占据佩戴者的视野的一部分。另外，头戴式显示器可以像一副眼镜那么小或者像头盔那么大。
[0005]可佩戴显示器的新兴的和预期的用途包括用户实时地与增强现实或虚拟现实交互的应用。这种应用可能是任务关键的或安全关键的，例如在公共安全或航空背景中。这些应用也可能是娱乐性的，例如交互式游戏。
[0006]一些头戴式显示器可包括侧面安装的触摸屏或触摸板接口。一般地，触摸屏与用户看到的显示器正交。因为触摸屏与显示器之间的正交关系，存在左-右含糊。具体而言，触摸屏上的向前(例如，从用户的后面到前面)或向后的手势会引起光标在显示器上的向右还是向左移动对于一些用户来说是不直观的。

【发明内容】

[0007]这里公开了用于控制可佩戴抬头显示器并与可佩戴抬头显示器交互的改进的方法和设备。在示范性实施例中，可佩戴抬头显示器可包括处理器，以及被配置为从处理器接收显示信息并显示该显示信息的至少一个显示元件。在该至少一个显示元件上只示出显示信息的一部分。所述可佩戴抬头显示器还可包括可佩戴框架结构，该可佩戴框架结构支撑该至少一个显示元件并且具有从显示元件延伸开的至少一个侧臂，该侧臂以如下方式将抬头显示器固定到用户的身体:当固定时，将显示元件放置在用户的视野内。所述可佩戴抬头显示器还可包括触摸可操作输入设备，该触摸可操作输入设备被固定到可佩戴框架结构的至少一个侧臂并且被配置为感测相对于输入设备的表面的沿着平面方向的触摸的位置和移动中的至少一者，并且将相应的输入信息提供给处理器。所述可佩戴抬头显示器还可包括在至少一个显示元件上显示的导航工具，所述导航工具用于指示所述触摸可操作输入设备上的触摸的位置。通过移动触摸可操作输入设备上的触摸，可在至少一个显示元件上以基本上连续的方式移动显示信息。
[0008]这样，可提供一种用于与可佩戴抬头显示器交互并向可佩戴抬头显示器提供输入的改进的方法和设备。例如，响应于在处理器处从触摸可操作输入设备接收到输入，处理器可通过移动触摸可操作输入设备上的触摸来在至少一个显示元件上以基本上连续的方式移动显示信息。进一步的输入可引起对显示信息的进一步更新或者可使得处理器执行其它功能。
[0009]在一个示范性实施例中，当在至少一个显示元件上观看时，显示信息看起来至少部分是弯曲的。
[0010]上述概要只是说明性的，而并不打算以任何方式进行限定。除了以上描述的说明性方面、实施例和特征以外，通过参考附图和接下来的详细描述，更多的方面、实施例和特征将变得清楚。
【专利附图】

【附图说明】
[0011]在图中:
[0012]图1示出了包括显示元件的可佩戴抬头显示设备的外观的示例实施例；
[0013]图2示出了包括显示元件的可佩戴抬头显示设备的内部的示例实施例；
[0014]图3示出了可佩戴抬头显示系统的示例实施例的框图；
[0015]图4示出了包括集成的触摸可操作输入设备在内的可佩戴抬头显示设备的各种输入接口的示例实施例；
[0016]图5a和5b图示了可佩戴抬头显示设备上示出的显示信息的示例；
[0017]图6图示了与用户相关的可佩戴抬头显示设备上示出的显示信息的示例形状；
[0018]图7a和7b图示了可佩戴抬头显示设备上示出的显示信息的替换实施例；
[0019]图8a和Sb图示了可佩戴抬头显示设备上的显示信息的额外实施例；
[0020]图9图示了额外的或替换的集成的触摸可操作输入设备；
[0021]图10是图示经由集成的触摸可操作输入设备向可佩戴抬头显示设备提供输入的示例方法的流程图；
[0022]图11是图示经由集成的触摸可操作输入设备向可佩戴抬头显示设备提供输入的另一示例方法的流程图；
[0023]图12是用于支持图1的可佩戴抬头显示设备系统的计算设备的功能框图；
[0024]图13是图示出示例计算机程序产品的概念性部分视图的示意图；并且
[0025]图14是图示出另一示例计算机程序产品的概念性部分视图的示意图。
【具体实施方式】
[0026]以下详细描述参考附图描述了所公开的系统和方法的各种特征和功能。在图中，相似的符号一般标识相似的组件，除非上下文另有指示。这里描述的说明性系统和方法实施例并不打算进行限定。容易理解，所公开的系统和方法的某些方面可按各种各样的不同的配置来布置和组合，所有这些在这里都已被设想到。[0027]这里公开的方法和系统概括而言涉及可佩戴抬头显示器之间的无线方向标识和通信。首先，将论述可佩戴抬头显示器的示例，随后论述其操作和输入交互。
[0028]图1图示了用于接收、发送和显示数据的示例系统100。系统100是以可佩戴计算设备的形式示出的。虽然图1图示了眼镜102作为可佩戴计算设备的示例，但可以额外地或替换地使用其它类型的可佩戴计算设备。如图1中所示，眼镜102包括框架元件、透镜或显示元件110和112以及延伸侧臂114和116，所述框架元件包括透镜框架104和106以及中央框架支撑108。中央框架支撑108以及延伸侧臂114和116被配置为分别经由用户的鼻子和耳朵将眼镜102固定到用户的脸部。框架元件104、106和108以及延伸侧臂114和116中的每一个可由塑料和/或金属的实心结构形成，或者可由类似材料的中空结构形成，从而允许配线和组件互连在内部按一定路线通过眼镜102。显示元件110和112中的每一个可由能够适当地显示投影的图像或图形的任何材料形成。显示元件110和112中的每一个也可充分地透明以允许用户看穿透镜元件。结合透镜元件的这两个特征可促进增强现实或抬头显示，其中，投影的图像或图形被叠加在用户通过透镜元件感知到的真实世界视图上。
[0029]延伸侧臂114和116各自是分别从框架元件104和106延伸开的突起物，并且被定位在用户的耳后以将眼镜102固定到用户。延伸侧臂114和116还可通过绕着用户的头的后部延伸来将眼镜102固定到用户。额外地或替换地，例如，系统100可连接到头戴式头盔结构或附于头戴式头盔结构内。其它可能性也是存在的。
[0030]系统100也可包括机载计算系统118、视频相机120、传感器122以及手指或触摸可操作输入设备或板124、126。机载计算系统118被示出为定位在眼镜102的延伸侧臂114上；然而，机载计算系统118可设在眼镜102的其它部分上或者甚至远离眼镜(例如，118可无线或有线地连接到102)。机载计算系统118例如可包括处理器和存储器。机载计算系统118可被配置为接收和分析来自视频相机120和触摸可操作输入设备124、126 (以及可能来自其它传感设备、用户接口或者这两者)的数据并且生成用于从显示元件110和112输出的图像。
[0031]视频相机120被示出为定位在眼镜102的延伸侧臂114上；然而，视频相机120可设在眼镜102的其它部分上。视频相机120可被配置为以各种分辨率或者以不同的帧率捕捉图像。例如，许多具有小外形参数的视频相机——诸如蜂窝电话或网络摄像头中使用的那些一可被包含到系统100的示例中。虽然图1图示了一个视频相机120，但可以使用更多个视频相机，并且每一个可被配置为捕捉相同的视图，或者捕捉不同的视图。例如，视频相机120可是前向的以捕捉用户感知到的真实世界视图的至少一部分。这个由视频相机120捕捉到的前向图像随后可用于生成增强现实，其中，计算机生成的图像看起来与用户感知到的真实世界视图交互。
[0032]传感器122被示出为安装在眼镜102的延伸侧臂116上；然而，传感器122可设在眼镜102的其它部分上。传感器122例如可包括陀螺仪或加速度计中的一个或多个。在传感器122内可包括其它感测设备，或者传感器122可执行其它感测功能。
[0033]触摸可操作输入设备124、126被示出为安装在眼镜102的延伸侧臂114、116上。触摸可操作输入设备124、126中的每一个可被用户用来输入命令。触摸可操作输入设备
124、126可经由电容感测、电阻感测或表面声波过程等等来感测触摸或手指的位置和移动中的至少一者。触摸可操作输入设备124、126可能够感测在与板表面平行或在同一平面内的方向上、在与板表面垂直的方向上或者在这两个方向上的移动，并且还可能够感测施加的压力的水平。触摸可操作输入设备124、126例如可采取任意数目的形状，例如平面的、圆柱状的或球状的。触摸可操作输入设备124、126可由一个或多个半透明或透明绝缘层和一个或多个半透明或透明导电层形成。触摸可操作输入设备124、126的边缘可形成为具有凸起的、凹陷的或粗糙的表面，从而在用户的触摸到达触摸可操作输入设备124、126的边缘时向用户提供触觉反馈。触摸可操作输入设备124、126中的每一个可被独立操作，并且可提供不同的功能。
[0034]图2图示了图1的系统100的替换视图。眼镜102可包括第一投影仪128，该第一投影仪128耦合到延伸侧臂116的内表面并且被配置为将显示信息130投影到显示元件112的内表面上。额外地或替换地，第二投影仪132可耦合到延伸侧臂114的内表面并被配置为将显示134投影到显示元件110的内表面上。
[0035]显示元件110和112可充当光投影系统中的组合器并且可包括涂层，该涂层反射从投影仪128和132投影到其上的光。在一些实施例中，可不使用特殊涂层(例如，当投影仪128和132是扫描激光设备时)。
[0036]在替换实施例中，也可使用其它类型的显示元件。例如，显示元件110、112本身可包括:诸如电致发光显示器或液晶显示器之类的透明或半透明的矩阵显示器，用于将图像输送到用户的眼睛的一个或多个波导，或者能够将焦点对准的近眼图像输送到用户的其它光学元件。相应的显示驱动器可被部署在框架元件104和106内以用于驱动这种矩阵显示器。替换地或额外地，可以用激光或LED源和扫描系统来将光栅显示直接绘制到用户的一只或两只眼睛的视网膜上。其它可能性也是存在的。
[0037]虽然图1和图2示出了两个触摸可操作输入设备或板和两个显示元件，但应当理解，许多示范性方法和系统可实现在只具有一个触摸板和/或只具有一个具有显示元件的透镜元件的可佩戴计算设备中。还有可能的是示范性方法和系统可实现在具有多于两个触摸板的可佩戴计算设备中。
[0038]图3示出了可佩戴抬头显示系统的示例实施例。如图3中所示，可佩戴抬头显示系统200可包括经由连接206耦合到计算设备202的眼镜102。计算设备202的结构将联系图12来更详细描述。在一个实施例中，计算设备202可被包含到眼镜102本身中。在另一实施例中，计算设备202可以是包含到例如帽子或头盔中的头戴式计算设备，或者是包含到例如佩戴在腰上的蜂窝电话或个人数字助理中的身体佩戴式计算设备。连接206可以是有线和/或无线链路。有线链路例如可包括并行总线或串行总线，诸如通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)。无线链路例如可包括蓝牙、IEEE802.11、蜂窝(诸如GSM、CDMA、UMTS、EVDO, WiMAX或LTE)或者紫蜂等等。连接206可具有如下功能:向和/或从眼镜102发送数据和/或命令，发送从触摸可操作输入设备124、126接收到的输入，和/或发送用于显示在各个透镜110和/或112上的显示数据。
[0039]图4示出了眼镜102的各种输入接口的示例实施例，其允许用户与眼镜102和计算设备202交互。输入接口可包括触摸可操作输入设备124、移动传感器402和麦克风404中的一个或多个，以及其它可能的输入元件。虽然图4图示了侧臂116的侧视图，但在侧臂114上可设有额外的和类似的输入接口。例如，如图1和图2中所示，在侧臂114上可设有额外的触摸可操作输入设备126。
[0040]返回图4，触摸可操作输入设备124可经由电容感测、电阻感测和/或经由表面声波(surface acoustic wave, SAW)过程等等来感测触摸或手指相对于设备124的表面沿着平面方向(例如，与图4的表面平行)的位置和移动中的至少一者。此外，触摸可操作输入设备124可能够感测触摸或手指在与设备124的表面垂直的方向上(例如，到图4的表面中)的移动，包括可能感测施加到设备124的压力的水平。
[0041]在电容式触摸板中，一个或多个绝缘层被一个或多个导电层所包覆，并且驱动信号被施加到一个或多个导电层中的至少一个。由于用户的身体充当导体，因此例如利用人的手指触摸该板将引起至少一个导电层的静电场的畸变，该畸变可测量为电容的变化。可以用不同的电容式技术来确定触摸的位置。例如，在表面电容方法中，绝缘层只有一面被导电层包覆。小电压随后被施加到导电层，产生静电场。当用户触摸该触摸板的表面时，动态地形成电容器，并且控制器可根据电容的变化来间接地确定触摸的位置。可替换地，在互电容方法中，垂直和水平布置的驱动线(例如，两个导电层)被形成为被绝缘层分隔。使手指或触摸靠近阵列的表面将改变被分隔的驱动线的交叉点周围的局部静电场，从而改变相应的交叉区域处驱动线之间的互电容。因为电容变化可在驱动线的每个交叉点处被同时测量，所以互电容可用于确定多个位置处的触摸位置(例如，多点触摸)。
[0042]在电阻式触摸板中，具有水平和垂直线的两个导电层被形成为被绝缘间隙(例如，玻璃、塑料、空气等等)所分隔，并且电压梯度被施加到第一导电层。当与触摸板的表面进行接触时，两个导电层被挤压在一起，并且第二片按照沿第一片的距离测量电压，从而提供X坐标。在获取X接触坐标之后，第二电压梯度被施加到第二片以确定Y坐标。这两个操作提供了进行接触的触摸位置。
[0043]在SAW触摸板中，导电层不是被部署为遍及板本身的各处。而是，发送和接收换能器和反射器被部署在触摸板的边缘处。由发送换能器发射的波经由反射器在X和Y方向上被反射过触摸板并到达接收换能器。当手指触摸屏幕时，波的一部分被吸收，使得触摸事件及其相应的位置被控制电路检测到。
[0044]虽然这里论述了若干类型的触摸板，但其它当前可用的和其它将来开发的触摸检测方法也被包括在本公开的范围内，诸如接近传感器和手部或手指跟踪深度传感器。
[0045]如图4中所示，侧臂116的宽度可被形成为在形成设备或触摸板124的区域中更粗，而在未形成触摸板124的区域中更细，以提供充分的空间来检测所有平面方向上(例如360° )的或者最起码是诸如上、下、前、后之类的两对完全相反的方向上的手指或触摸移动。
[0046]因为侧臂116在触摸板124的区域中的扩大的宽度可能妨碍用户眼睛的周边视觉和/或可能阻挡光的进入，所以侧臂116和/或触摸板124可由半透明或基本上透明的材料形成。例如，侧臂116可由诸如亚克力(聚甲基丙烯酸酯)、丁酸盐(乙酸丁酸纤维素)、莱克桑(聚碳酸酯)和PETG (二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯)之类的半透明或基本上透明的塑料材料形成。也可使用其它类型的塑料。也可使用除了塑料以外的半透明或基本上透明的材料。
[0047]触摸板124可由一个或多个半透明或透明绝缘(例如，玻璃或塑料)层和一个或多个半透明或透明导电(例如，金属)层形成。玻璃可以是通过极端加热和迅速冷却的过程制造的钢化玻璃或强化玻璃。塑料可以是基于聚酰亚胺、聚乙烯或聚酯的塑料膜。也可使用其它类型的半透明和/或基本上透明的玻璃和塑料。导电层可由诸如铟锡氧化物(ITO)之类的金属氧化物形成。也可使用其它类型的绝缘层和导电层。
[0048]触摸板124的边缘可形成为具有凸起的、凹陷的或粗糙的表面，以在用户的手指或触摸到达触摸板124的边缘时向用户提供触觉反馈。这种结构可允许用户(其只有有限的或者没有关于触摸板124的位置的视觉线索)迅速地在侧臂116上定位触摸板124，这类似于在键盘的“F”和“ J”键上通常设有的物理凹痕允许打字者迅速地在键盘上正确定位其手指的方式。当然，凸起的、凹陷的和/或粗糙的表面可以替换地或额外地形成在侧臂116中刚刚过了触摸板124的边缘的地方。在基本上触摸板124的中央处可设有类似的粗糙的、凸起的或凹陷的元素以向用户提供额外的触觉线索。
[0049]移动传感器402可设在眼镜102的框架元件上或设在眼镜102的框架元件中，并且可充当被配置为跟踪用户的移动的输入设备。除了其它选择以外，移动传感器402可包括加速度计、磁力计或陀螺仪中的一个或多个。加速度计是测量加速度的设备。单轴和多轴模型可以以矢量的形式检测加速度的量值和方向，并且可用于感测取向、加速度、振动冲击和坠落。陀螺仪是用于基于角动量守恒原理来测量或维持取向的设备。一类陀螺仪，即基于微机电系统(microelectromechanical system, MEMS)的陀螺仪,使用音叉、振动轮和共振固体中的一个或多个的光刻构造版本(lithographically constructed versions)来测量取向。也可使用其它类型的陀螺仪。磁力计是用于测量设备附近的磁场的强度和/或方向的设备，并且可用于确定人或设备面对的方向。可以额外地或替换地使用其它类型的移动传感器。
[0050]移动传感器402可例如用于确定佩戴眼镜102的用户何时、以何种程度以及可能多快地将其头部或身体向右、向左、向上倾斜或向下倾斜转动或移动。传感器402还可能够确定用户面对的基本方向。
[0051]麦克风404可以是将声音转换成电信号的任何声电换能器或传感器。例如,麦克风404可以使用电磁感应、电容变化、压电生成或光调制以及其它技术来从机械振动产生电压信号。麦克风404可与计算设备202处的话音识别程序通信以允许用户说出使得计算设备202采取特定的(一个或多个)动作的语音命令。麦克风404也可用于其它用途。
[0052]虽然在图4中图示了一个触摸板124、一个移动传感器402和一个麦克风404，但在一些实施例中，可提供这些设备的子集。在至少一个实施例中，多个触摸板可被部署在侧臂116和/或侧臂114上。在另一实施例中，(相同或不同的)麦克风的阵列或者(相同或不同的)移动传感器的阵列可设在侧臂116和/或侧臂114上。此外，可提供具有与图4中所示不同形状或尺寸的触摸板124。
[0053]输入接口可以有线或无线地耦合到计算设备202 (可能经由连接206)以允许用户控制可佩戴抬头显示系统200的设定和特征，发起与其它可佩戴抬头显示器的通信，从传感器402提供定位和/或移动信息，和/或控制显示元件110、112并与显示元件110、112交互。
[0054]如图5a和5b中所示，由投影设备128、132投影在显示元件110、112上的显示信息500例如可包括电子邮件的文本，该电子邮件的文本可能是从与眼镜102的用户相关联的电子邮件收件箱取回的并存储在远程设备210处。电子邮件文本可表示多个可用电子邮件中的仅一个电子邮件。显示信息的另一示例可以是因特网网页。其它可能性也是存在的。
[0055]显示信息500可显现为2D或3D图像。例如，显示信息500可显现为围绕用户的图标环或图标云。用户随后可触摸触摸板124、126以旋转该环。
[0056]根据示例实施例,显示信息500当从显示元件110、112上观看时可以看起来是至少部分弯曲的。可以提供这个弯曲显示特征来向显示信息500添加第三维以帮助解决眼镜102的用户或佩戴者所经历的左-右模糊。从而，显示信息500的弯曲可帮助用户确定如何操作触摸板124或126以与显示信息500交互。显示特征的弯曲可以是虚拟的(例如，由平面显示器上的显示区域的二维形状所创建的)或实际的(例如，源自于本身弯曲的显示元件)。虚拟显示弯曲例如可由处理器将显示信息500变换成弯曲图形来创建。实际显示弯曲可包括透镜或显示元件110、112中的一者或两者的弯曲。在一个实施例中，显示信息500可被投影到向左或向右倾斜的平面上。在另一实施例中，显示信息500可被示出在非弯曲的、透视投影的平面上。
[0057]在示例实施例中，眼镜102可提供弯曲图形显示，其具有一般跟随用户的脸部轮廓的弯曲，即朝着用户弯曲。图5a示出了一个实施例，其中显示信息500的弯曲是逐渐的。显示信息500的内侧502或者最靠近中央框架支撑108 (和用户的鼻子)的那侧的取向可与触摸板124和侧臂114正交或几乎正交。显示信息500随后可绕着用户的脸弯曲，使得触摸板的轴与显示信息500之间的角度随着显示信息在用户耳朵的方向上弯曲而减小，如图6中所示。该弯曲使得显示信息500的外侧504或者说最靠近侧臂116的那侧看起来比内侧长，就好像显示信息正朝着用户移动那样。在此实施例中，用户看起来正从球的内部观看显示信息500。从而，在触摸可操作输入设备124上将触摸向前朝着显示元件110移动将使光标向左、朝着显示元件112移动。类似地，在触摸可操作输入设备124上将触摸向后朝着用户耳朵移动将使光标向右、朝着显示元件110移动。
[0058]在图5b中所示的另一示例实施例中，显示信息500的大约80%是无畸变的或平坦的，并且显示信息的大约20%是弯曲的。例如，可以只使显示信息500的(接近外侧504的)20%弯曲，以使显示信息的大部分保持无畸变。在又一实施例中，显示信息500的主要内容在显示信息的80%中无畸变地示出，而其它信息(例如，图形指南、弯曲的网格线等等)在显示信息500的(接近外侧504的)剩余20%中使用或示出。从而，用户在观看的实际内容保持无畸变。在此示例中，可以使用宽屏视图来允许在显示元件110、112上的显示信息500的更好的适合。
[0059]在图7a和7b中示出的替换实施例中，显示信息500可朝着离开用户脸部的方向弯曲。也就是说，弯曲使得显示信息500的外侧504或者说最靠近侧臂116的那侧看起来比内侧502短，就好像显示信息500正朝着离开用户的方向移动那样。在此实施例中，用户看起来是在从球的外部观看显示信息500。从而，在触摸可操作输入设备124上将触摸向前朝着显示元件110移动将使光标向右、朝着显示元件110移动。类似地，在触摸可操作输入设备124上将触摸向后朝着用户耳朵移动将使光标向左、朝着显示元件112移动。图7a示出了一个实施例，其中显示信息500的弯曲是逐渐的。图7b示出了另一实施例，其中显示信息500的大约80%是无畸变的，并且显示信息的大约20%是弯曲的(接近外侧504)。
[0060]在另一方面中，显示信息500在被用户观看时可以最初看起来是弯曲的。然而，例如，在预定的一段时间一诸如30秒一一之后，显示信息500可以改变或动画为全屏视图。从而，触摸板124的左-右模糊将得到解决，但显示信息500在整个观看时段期间不会保持畸变。
[0061 ] 在又一方面中，弯曲的显示信息或特征可以以在用户的周边视觉中的方式位于头戴式显示器上。在这种实施例中，用户在需要时可以聚焦在弯曲显示特征上，或者通过向前看来“关掉”弯曲显示特征。
[0062]图8a和8b图示了显示信息500可如何显示在显示元件110、112上的另一实施例。在此实施例中，显示信息500可以是信息的大的、全景的视图。例如，如图8a中所示，显示信息500的大小可以大于显示元件110、112的大小。从而,在给定的时间在显示元件110、112上可以观看或示出显示信息500的仅一部分501。
[0063]为了提供显示信息500的全部，并且允许用户在显示元件110、112内导航到显示信息的不同区域或部分，显示元件110、112中的一者或两者可包括导航工具600。导航工具600可位于显示元件110的一侧，并且可包括虚拟触摸板602。虚拟触摸板602指示并跟踪在触摸可操作输入设备124上用户的触摸的存在和/或位置。
[0064]用户随后可触摸该触摸可操作输入设备124以“抓住”显示信息500并移动显示信息，以使得可在显示元件Iio上观看显示信息的不同部分。当用户“抓住”显示信息500时，光标或点604显现在虚拟触摸板602上以指示用户的触摸的存在和位置，以及正在哪个方向上移动显示信息500。通过移动用户在触摸可操作输入设备124上的触摸，可以在显示元件110上以基本上连续的方式移动显示信息500。
[0065]在一些实施例中，导航工具600可包括一指示，其联系显示信息的其它部分指出显示信息500的哪个部分501正被示出在显示元件110、112上。
[0066]图9图示了用于与眼镜102交互的另一额外的或替换的实施例。如图9中所示，触摸板706可耦合到侧臂116并且延伸到超出侧臂116的边缘。虽然此布置提供了额外的做手势空间并且允许了用户创建更高级的输入模式，但其与图4的集成触摸板124相比从用户的视野阻挡了更多的光，并且更大程度地阻挡了用户的周边视觉。从而，在此场景中，触摸板706的半透明和/或透明水平可变得更重要。附加地，有利地，此布置中的触摸板706可被从侧臂116移除，并且可以只在抬头显示器用户需要时才被附接上。可移除的紧固件可包括维可牢、钩子和拉环、按钮、按扣、摩擦配件、螺钉、撞锁配件(strike and latchfittings)、压缩配件、铆钉以及索环等等。也可额外地或替换地使用永久紧固件。到触摸板706的电连接可经由侧臂116的外表面上的连接器来提供，并且触摸板706与计算设备202之间的通信可经由有线或无线连接发生。经由触摸板706与眼镜102的交互可按与上文联系图1-8记载的相同方式来实现。
[0067]图10是图示出与诸如眼镜102之类的抬头显示器交互的示例方法800的流程图。方法800包括第一显示步骤802、输入步骤804和第二显示步骤806。
[0068]在步骤802，向可佩戴抬头显示器的至少一个显示元件提供显示信息，其中当在至少一个显示元件上观看时，显示信息看起来至少部分是弯曲的。此显示信息可包括与当前执行的应用相关的一个或多个支持的功能，并且对于每个功能可包括关联的输入命令(经由符号图示)，所述关联的输入命令可在输入设备处被执行来使得相应的功能被执行或者相应的选择被选择。关联的输入命令可从存储在计算设备202处和/或远程设备210处的列表或数据库中加载，并且可依据对计算设备202正执行的当前应用的确定而有所不同。[0069]在步骤804，从耦合的触摸可操作输入设备接收关于相对于输入设备的表面沿着平面方向的触摸的位置或移动的输入信息。此输入信息可被识别为等于或等同于在步骤802的显示信息中包括的关联输入命令之一。在步骤806，响应于接收到输入信息而向至少一个显示元件(并且可能是与步骤802中相同的至少一个显示元件)提供新的显示信息，其中，当在至少一个显示元件上观看时，新的显示信息看起来至少部分是弯曲的。
[0070]图11是图示出与诸如眼镜102之类的抬头显示器交互的另一示例方法850的流程图。方法850包括第一显示步骤852、输入步骤854和第二显示步骤856。
[0071]在步骤852，向可佩戴抬头显示器的至少一个显示元件提供显示信息。此显示信息可包括与当前执行的应用相关的一个或多个支持的功能，并且对于每个功能可包括关联的输入命令(经由符号图示)，该输入命令可在输入设备处被执行来使得相应的功能被执行或者相应的选择被选择。关联的输入命令可从存储在计算设备202处和/或远程设备210处的列表或数据库中加载，并且可依据对计算设备202正执行的当前应用的确定而有所不同。
[0072]在步骤854，从耦合的触摸可操作输入设备接收关于相对于输入设备的表面沿着平面方向的触摸的位置或移动的输入信息。此输入信息可被识别为等于或等同于在步骤802的显示信息中包括的关联输入命令之一。在步骤856，通过移动触摸可操作输入设备上的触摸来在至少一个显示元件上以基本上连续的方式移动显示信息。
[0073]图12是用于支持上文记载的依据这里描述的至少一些实施例布置的可佩戴抬头显示器的计算设备202的功能框图。计算设备202可以是个人计算机、移动设备、蜂窝电话、视频游戏系统、全球定位系统或者其它电子系统。在非常基本的配置901中，计算设备202通常可包括一个或多个处理器或控制器(处理器)910和系统存储器920。存储器总线930可用于在处理器910和系统存储器920之间通信。取决于期望的配置，处理器910可以属于任何类型，包括但不限于微处理器(microprocessor, μ P)、微控制器(microcontroller,μ C)、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)或者它们的任何组合。存储器控制器915也可与处理器910 —起使用，或者在一些实现方式中，存储器控制器915可以是处理器910的内部部件。
[0074]取决于期望的配置，系统存储器920可以属于任何类型，包括但不限于易失性存储器(诸如RAM)、非易失性存储器(诸如ROM、闪存等等)或者它们的任何组合。系统存储器920通常包括一个或多个应用922和程序数据924。应用922可包括算法，诸如依据本公开被布置为控制诸如手指或触摸可操作触摸板之类的输入设备并与之交互的输入/输出设备接口算法923。本公开的流程图或消息图中的其它过程描述、步骤或块应当被理解为可能表示代码的模块、片段或部分，其包括一个或多个可执行指令，存储在应用存储器922中，用于实现该过程中的特定逻辑功能或步骤，并且替换的实现方式被包括在方法的优选实施例的范围内，在所述方法中，取决于所涉及的功能，功能可不按所示出或论述的顺序执行，包括基本上同时或按相反顺序执行，这是本领域技术人员将会理解的。
[0075]程序数据924可包括显示符号925等等，所述显示符号925对应于可经由相应的手指或触摸可操作触摸板操作(或其它输入接口)来执行的命令，并且可被包括在发送到一个或多个显示设备992的显示数据中。在一些示例实施例中，存储在应用存储器922中的应用可被布置为利用程序数据924来操作。计算设备202可具有额外的特征或功能，以及额外的接口，来促进基本配置901与任何设备和接口之间的通信。例如，数据存储设备950可以是可移除存储设备951、不可移除存储设备952或者它们的组合。仅举几例，可移除存储设备和不可移除存储设备的示例包括诸如软盘驱动器和硬盘驱动器(hard-disk drive,HDD)之类的磁盘设备、诸如致密盘(compact disk,⑶)驱动器或数字多功能盘(digitalversatile disk, DVD)驱动器之类的光盘驱动器、固态驱动器(solid state drive, SSD)、以及磁带驱动器。
[0076]计算机存储介质可包括以任何方法或技术实现的易失性和非易失性的、可移除和不可移除的介质，以用于存储信息，例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据。
[0077]系统存储器920、结合可移除存储设备951使用的可移除存储介质以及不可移除存储装置952都是计算机存储介质的示例。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或者其它存储器技术、⑶-ROM、数字多功能盘(DVD)、或者其它光存储装置、盒式磁带、磁带、磁盘存储装置、或者其它磁存储设备、或者可用于存储期望的信息并且可被计算设备202访问的任何其它介质。
[0078]计算设备202还可包括输出接口 960，该输出接口 960可包括图形处理单元961，该图形处理单元961可被配置为经由一个或多个A/V端口 963与诸如显示设备992 (其可包括例如投影设备128、132和/或透镜或显示元件110、112)或扬声器之类的各种外部设备通信。外部通信电路980可包括网络控制器981，该网络控制器981可被布置为促进与一个或多个其它计算设备990和/或一个或多个发送和/或接收设备991的通信。通信连接是通信介质的一个示例。通信介质通常可由诸如载波或其它传输介质之类的经调制的数据信号中的计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据来实现，并且包括任何信息输送介质。“经调制的数据信号”可以是如下信号:该信号的特性中的一个或多个被以在该信号中编码信息的方式来设定或改变。作为示例而非限制，通信介质可包括诸如有线网络或直接连线连接(direct-wired connection)之类的有线介质，以及诸如声音、射频(radiofrequency, RF)、红外(infrared, IR)和其它无线介质之类的无线介质。这里使用的术语“计算机可读介质”可包括存储介质和通信介质两者。术语“有形计算机可读介质”可以单指存储介质。
[0079]计算设备202可实现为诸如以下小外形参数(small-form factor)便携(或移动)电子设备的一部分:蜂窝电话、多芯片模块(mult1-chip module, MCM)、专用集成电路(application-specific integrated circuit, ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array, FPGA)、PDA、个人媒体播放器设备、无线网络监视设备(wireless web-watch device)、个人头戴式耳机设备(personal headset device)、专用设备或者包括上述功能中的任何功能的混合设备。计算设备202还可实现为包括膝上型计算机和非膝上型计算机配置两者的个人计算机。
[0080]还应当理解，这里描述的布置只是用于作为示例。因此，本领域技术人员将会清楚，可以改为使用其它布置和其它元素(例如，机器、接口、功能、顺序以及功能的分组等等)，并且根据期望的结果可以完全省略一些元素。另外，所描述的元素中许多是可实现为分立的或分布式的组件或者与其它组件按任何适当的组合和位置结合实现的功能实体。
[0081]在一些实施例中，所公开的方法可实现为以机器可读的格式编码在计算机可读存储介质或有形的计算机可读存储介质上的计算机程序指令。图13是图示出示例计算机程序产品1000的概念性部分视图的示意图，该计算机程序产品1000包括用于在根据这里给出的至少一些实施例布置的计算设备上执行计算机过程的计算机程序。在一个实施例中，示例计算机程序产品1000是利用信号承载介质(signal bearing medium)1001来提供的。信号承载介质1001可包括一个或多个编程指令1002，所述编程指令1002当被一个或多个处理器执行时可提供上文联系图1-11描述的功能或功能的一些部分。从而，例如，参考图13中所示的实施例，方法800的一个或多个特征可由与信号承载介质1001相关联的一个或多个指令进行。
[0082]在一些示例中，信号承载介质1001可包含有形计算机可读介质1003，诸如但不限于硬盘驱动器、致密盘(CD)、数字视频盘(Digital Video Disk，DVD)、数字磁带、存储器等等。在一些实现方式中，信号承载介质1001可包含计算机可记录介质1004，诸如但不限于存储器、读/写(read/write，R/W) CD、R/W DVD等等。在一些实现方式中，信号承载介质1001可包含通信介质1005，诸如但不限于数字和/或模拟通信介质(例如，光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等等)。从而，例如，信号承载介质1001可由无线形式的通信介质1005 (例如，符合IEEE802.11标准或其它传输协议的无线通信介质)来传达。
[0083]一个或多个编程指令1002例如可以是计算机可执行和/或逻辑实现的指令。在一些示例中，例如图12的计算设备202那样的计算设备可被配置为响应于由计算机可读介质1003、计算机可记录介质1004和/或通信介质1005中的一个或多个传达到计算设备202的编程指令1002来提供各种操作、功能或动作。
[0084]图14是图示出示例计算机程序产品1050的概念性部分视图的示意图，该计算机程序产品1050包括用于在根据这里给出的至少一些实施例布置的计算设备上执行计算机过程的计算机程序。在一个实施例中，示例计算机程序产品1050是利用信号承载介质1051来提供的。信号承载介质1051可包括一个或多个编程指令1052，所述编程指令1052当被一个或多个处理器执行时可提供上文联系图1-11描述的功能或功能的一些部分。从而，例如，参考图14中所示的实施例，方法850的一个或多个特征可由与信号承载介质1051相关联的一个或多个指令实现。
[0085]在一些示例中，信号承载介质1051可包含有形计算机可读介质1053，诸如但不限于硬盘驱动器、致密盘(⑶)、数字视频盘(DVD)、数字磁带、存储器等等。在一些实现方式中，信号承载介质1051可包含计算机可记录介质1054，诸如但不限于存储器、读/写(R/W)⑶、R/ff DVD等等。在一些实现方式中，信号承载介质1051可包含通信介质1055，诸如但不限于数字和/或模拟通信介质(例如，光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等等)。从而，例如，信号承载介质1051可由无线形式的通信介质1055 (例如，符合IEEE802.11标准或其它传输协议的无线通信介质)来传达。
[0086]一个或多个编程指令1052例如可以是计算机可执行和/或逻辑实现的指令。在一些示例中，例如图12的计算设备202那样的计算设备可被配置为响应于由计算机可读介质1053、计算机可记录介质1054和/或通信介质1055中的一个或多个传达到计算设备202的编程指令1052来提供各种操作、功能或动作。
[0087]虽然这里已公开了各种方面和实施例，但本领域技术人员将会清楚其它方面和实施例。这里公开的各种方面和实施例是为了说明，而并不打算进行限定，真实的范围和精神由所附权利要求以及这种权利要求所应享有的完整等同范围来指示。还要理解，这里使用的术语只是为了描述特定实施例，而并不打算进行限定。
【权利要求】
1.一种可佩戴抬头显示器，包括: 处理器； 至少一个显示元件，被配置为从所述处理器接收显示信息并显示所述显示信息，其中，在所述至少一个显示元件上只示出所述显示信息的一部分； 可佩戴框架结构，其支撑所述至少一个显示元件并且具有从所述至少一个显示元件延伸开的至少一个侧臂，所述至少一个侧臂被配置为以如下方式将所述抬头显示器固定到用户身体元素:当固定到所述用户身体元素时，将所述至少一个显示元件放置在所述用户的视野内； 触摸可操作输入设备，其被固定到所述可佩戴框架结构并且被配置为感测相对于所述输入设备的表面沿着平面方向的触摸的位置和移动中的至少一者，并且将相应的输入信息提供给所述处理器；以及 在所述至少一个显示元件上显示的导航工具，用于指示所述触摸可操作输入设备上的触摸的位置； 其中，通过移动所述触摸可操作输入设备上的触摸，能够在所述至少一个显示元件上以基本上连续的方式移动所述显示信息。
2.如权利要求1所述的可佩戴抬头显示器，其中，所述导航工具包括在所述至少一个显示元件的一侧上的虚拟触摸板。
3.如权利要求2所述的可佩戴抬头显示器，其中，所述触摸的位置由显现在所述虚拟触摸板上的光标或点来指示。
4.如权利要求1所述的可佩戴抬头显示器，其中，当在所述至少一个显示元件上观看时，所述显示信息看起来至少部`分是弯曲的。
5.如权利要求1所述的可佩戴抬头显示器，其中，所述导航工具联系所述显示信息的其它部分指示出所述显示信息的哪个部分被示出在所述至少一个显示元件上。
6.如权利要求1所述的可佩戴抬头显示器，其中，在所述触摸可操作输入设备上向前朝着所述至少一个显示元件的触摸的移动使所述显示信息向左移动。
7.如权利要求1所述的可佩戴抬头显示器，其中，在所述触摸可操作输入设备上向前朝着所述至少一个显示元件的触摸的移动使所述显示信息向右移动。
8.如权利要求1所述的可佩戴抬头显示器，其中，所述至少一个显示元件是弯曲的。
9.一种向可佩戴抬头显示器提供输入的方法，所述可佩戴抬头显示器具有可佩戴框架结构，该可佩戴框架结构支撑至少一个显示元件并且具有从所述至少一个显示元件延伸开的至少一个侧臂，该至少一个侧臂被配置为以如下方式将所述抬头显示器固定到用户身体元素:当固定到所述用户身体元素时，将所述至少一个显示元件放置在所述用户的视野内，所述方法包括: 经由耦合到所述可佩戴框架结构的处理器，向所述至少一个显示元件提供显示信息； 在所述处理器处，经由被固定到所述可佩戴框架结构并被配置为感测相对于所述输入设备的表面沿着平面方向的触摸的位置和移动中的至少一者的触摸可操作输入设备，接收表示所述沿着平面方向的触摸的位置和移动中的至少一者的相应输入信息；以及 经由所述触摸可操作输入设备，通过移动所述触摸可操作输入设备上的触摸，在所述至少一个显示元件上以基本上连续的方式移动所述显示信息。
10.如权利要求9所述的方法，还包括提供导航工具，该导航工具包括在所述至少一个显示元件的一侧上的虚拟触摸板以跟踪所述显示信息的移动。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述触摸的位置由显现在所述虚拟触摸板上的光标或点来指示。
12.如权利要求9所述的方法，其中，当在所述至少一个显示元件上观看时，所述显示信息看起来至少部分是弯曲的。
13.如权利要求10所述的方法，其中，所述导航工具联系所述显示信息的其它部分指示出所述显示信息的哪个部分被示出在所述至少一个显示元件上。
14.如权利要求9所述的方法，其中，在所述触摸可操作输入设备上向前朝着所述至少一个显示元件的触摸的移动使所述显示信息向左移动。
15.如权利要求9所述的方法，其中，在所述触摸可操作输入设备上向前朝着所述至少一个显示元件的触摸的移动使所述显示信息向右移动。
16.如权利要求9所述的方法，其中，所述至少一个显示元件是弯曲的。
17.一种制品，包括其上存储有指令的计算机可读介质，所述指令响应于被具有可佩戴框架结构的可佩戴抬头显示器的计算设备执行而使得该计算设备执行操作，所述操作包括: 经由耦合到所述可佩戴框架结构的处理器，向所述至少一个显示元件提供显示信息； 在所述处理器处，经由被固定到所述可佩戴框架结构并被配置为感测相对于所述输入设备的表面沿着平面方向的触摸的位置和移动中的至少一者的触摸可操作输入设备，接收表示所述沿着平面方向的触摸的位置和移动中的至少一者的相应输入信息；以及 经由所述触摸可操作输入设备，通过移动所述触摸可操作输入设备上的触摸，在所述至少一个显示元件上以基本上连续的方式移动所述显示信息。
18.如权利要求17所述的制品，还包括提供导航工具，该导航工具包括在所述至少一个显示元件的一侧上的虚拟触摸板以跟踪所述显示信息的移动。
19.如权利要求18所述的制品，其中，所述触摸的位置由显现在所述虚拟触摸板上的光标或点来指示。
20.如权利要求17所述的制品，其中，当在所述至少一个显示元件上观看时所述显示信息看起来至少部分是弯曲的。
【文档编号】G02B27/02GK103733115SQ201280039572
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年6月7日 优先权日:2011年6月30日
【发明者】M.海因里希, G.陶布曼, R.盖斯, M.布朗, C.霍 申请人:谷歌公司