CN102187372B

CN102187372B - 用于墙壁感测器的动态信息投影

Info

Publication number: CN102187372B
Application number: CN200980141131.9A
Authority: CN
Inventors: B·温盖特; A·J·罗塞蒂; N·L·克兰茨; J·R·斯托斯
Original assignee: Zircon Corp
Current assignee: Zircon Corp
Priority date: 2008-10-16
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2029-10-16
Also published as: JP5646496B2; WO2010045592A1; US20140139348A1; CA2739891A1; EP2350993A1; US9589431B2; EP2350993B1; US20100097212A1; JP2012506055A; CN102187372A; EP2350993A4; US8581724B2; CA2739891C

Abstract

本发明提供了一种用于对着表面投影视觉指示符的系统、设备以及方法的实施方案。手持式感测器设备(例如，手持式墙壁扫描器)中的显示投影系统将光的静态图案或计算机控制的动态图案投影到被扫描的表面上，以指示特定特征，例如存在木制、金属或者塑料的固体结构，电场或磁场，或者场干扰。投影的光可以经由孔而由计算机控制以允许所投影的事物的灵活性，例如图标、线条、图形、字符以及颜色。

Description

用于墙壁感测器的动态信息投影

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C 119(e)要求提交于2008年10月16日，第一署名发明人为Anthony J.Rossetti，发明名称为“Dynamicinformation projection for a wall sensor”的美国临时申请序列No.61/105,856的优先权和权益，在此以引用的方式将该申请全文并入。本申请还要求提交于2009年10月16日，第一署名发明人为BarryWingate，发明名称为“Dynamic information projection for a wallsensor”的美国申请序列No.12/580,894的优先权和权益，在此以引用的方式将该申请全文并入。

技术领域

本发明总体上涉及诸如壁骨感测器的手持式感测器设备，并且更具体地涉及视觉指示符对着表面的关于隐藏物体的投影。

背景技术

已经知道包括手持式检测器单元的便携式感测器用于对隐藏的物体进行定位。举例来说，在此以引用的方式并入的美国专利4,099,118、4,464,622以及6,259,241公开了用于识别表面之后隐藏物体的位置的检测器单元(例如“壁骨感测器”以及交流检测器)。一些手持式检测器通过随着用户将检测器单元移动越过隐藏物体之上的墙壁时测量检测器单元内的一个或者多个感测器元件的电容变化而识别隐藏物体。这样的隐藏物体包括木制结构壁骨、管道以及诸如导线的其他金属和非金属物体。一些手持式检测器包含测量电磁场改变的感测器元件和检测电路，以便识别携载交流电的导线。一些检测器识别影响局部磁场的物体，例如大量金属线或者气体管道。

图1图示了在其中用户握住手持式感测器设备10抵靠着墙壁或者其他表面12的典型应用。用户横向地移动设备10(如箭头所标示)以检测从视野中隐藏在表面12之后的物体。所述物体可能为界定第一边缘18、中心线20以及第二边缘22的隐藏框架或者壁骨14。设备10内的电路在显示器16上显示所感测到的信息。

手持式检测器单元通常使用诸如显示器16的视觉显示器指示所感测到的特征(例如边缘18或者中心线20)。设备的视觉显示器可能包括各种配置中的一个或者多个发光二极管(LED)和/或液晶显示器(LCD)。举例来说，一些设备包括箭头形状的LED显示器。另一个由康狄尼格州New Britain的Stanley制造的、被命名为Intellisensor

而销售的设备使用呈现为垂直线的LED以用于显示器。另外，公告日为2001年6月19日的美国专利6,249,113，以及公告日为1999年6月29日的美国专利5,917,314(两个申请都通过引用方式并入本申请)公开了若干LCD和LED显示器配置。通常，手持式感测器设备的视觉显示器16设计为辅助设备用户确定所感测到的物体的某些特性，例如边缘或者中心线。再次参看图1，举例来说，显示器16可以指示壁骨14的边缘18、位于边缘18和边缘22之间的中心线20、边缘18和边缘22两者或者壁骨14的其他表示。

一个或多个显示器16通常安装在手持式感测器设备的外壳中。因此，显示器16与表面12之间有距离。即，显示器16距离表面12横向且有纵深地放置，其中检测到的物体位于所述表面12之后。另外，用户经常在倾斜的角度以及在非寻常的位置操作手持式感测器，例如当搜寻天花板、地板或者墙角等之后的物体时。举例来说，在图1中，如果壁骨14位于接近于较大可视障碍物(例如热水器)的表面12之后，用户通常很难看见显示器16。即使显示器16是可见的，倾斜的视角要求用户基于显示器在检测器单元外壳中的位置来对表面后的隐藏物体的位置进行视觉角度估计。

通常，常规手持式感测器设备使用从设备发射的视觉和音频反馈来告诉设备的用户其已经检测到壁骨或者其他隐藏物体。通常，手持式感测器设备包含一个或者多个LED和/或LCD显示器以便可视地示出在墙壁或者其他表面之后检测到的壁骨的存在。在一些设备中，单个线条或者多个线条能够在一个或者多个方向上被投影。因此，期望的是一种用于改善如何向用户呈现信息的方式。

发明内容

本发明的一些实施方式提供了一种对着表面投影视觉指示符的手持式感测器设备，所述设备包括：用以感测表面之后的物体以及提供数据信号的感测器；耦合所述感测器以接收所述数据信号的控制器，所述控制器被配置为基于所述数据信号激活第一图标并且提供控制信号，其中所述第一图标包括明显的二维图标；以及耦合到控制器以接收控制信号并且对着所述表面投影第一图标的光源，所述光源包括光发射源；以及被限定为将来自光发射源的光投影为所述第一个图标的孔。

本发明的一些实施方式提供了一种使用手持式感测器设备对着表面投影视觉指示符的方法，所述方法包括：感测所述表面之后的物体；确定所感测到的物体的第一特征；以及从光发射源并且通过成形为将光投影为所述表面上的第一图标的孔来投影指示所述第一特征的第一图标，其中所述第一图标包括明显的二维图标。

本发明的一些实施方式提供了一种对着表面投影视觉指示符的手持式感测器设备，所述设备包括：用于感测所述表面之后的物体的装置；用于确定所感测到的物体的第一特征的装置；以及用于从光发射源并且通过成形为将光投影为所述表面上的第一图标的孔来投影指示所述第一特征的第一图标的装置。

本发明的一些实施方式提供了一种使用手持式感测器设备来检测表面之后的物体的方法，所述方法包括：感测所述物体的第一特征；基于感测所述第一特征，从多个图标中选择第一图标，其中所述第一图标包括明显的二维图标；响应于被选择，对着所述表面投影所述第一图标；感测所述物体的第二特征；基于感测所述第二特征，从多个图标中选择第二图标，其中所述第二图标包括明显的二维图标；以及响应于选择所述第二图标，对着所述表面投影所述第二图标。

参照此后描述的实施方式，本发明的这些方面以及其他方面、特征和优势将会明显。

附图说明

以下将通过参考附图仅以示例的方式来描述本发明的实施方式。

图1图示了其中用户握住手持式感测器设备对着墙壁或者其他表面的典型应用。

图2A和图2B图示了根据本发明实施方式的手持式感测器在操作中的视图。

图3A、图3B以及图3C示出了根据本发明实施方式的外壳和投影的箭头的各个角度视图。

图4、图5、图6、图7A和图7B示出了根据本发明实施方式的LED、孔以及投影的箭头之间的关系。

图8示出了根据本发明实施方式投影视觉指示符的方法。

图9A、图9B、图9C、图9D和图9E示出了根据本发明实施方式的各种投影的箭头。

图10A、图10B、图10C、图10D和图11示出了根据本发明实施方式的手持式感测器设备投影显示信息的俯视图。

图12A、图12B、图12C、图12D和图13示出了根据本发明实施方式的各种显示信息。

图14示出了根据本发明实施方式的动态光源。

具体实施方式

在以下描述中，对图示了本发明一些实施方式的附图进行了参考。应当理解，可以利用其他实施方式，以及能够做出各种机械上、组成上、结构上、电气上以及操作上的改变而不偏离本公开的精神和范围。不应当将以下详细描述理解为限制性的意义。另外，以下详细描述的一些部分以下列形式呈现：过程、步骤、逻辑块、处理以及能够在电子电路或者计算机存储器中执行的数据比特操作的其他符号表示。在此认为过程、计算机执行的步骤、逻辑块、处理等是产生期望结果的步骤或指令的自一致序列。步骤为那些利用物理量的物理操作。这些物理量能够采取以下形式：能够在电子电路或者计算机系统中存储、转移、组合、比较、以及其他方式操作的电信号、磁信号或者无线电信号。这些信号可能有时被称为比特、值、信元、符号、字符、项、数字等。每个步骤可能由硬件、软件、固件或者它们的组合来执行。

在不相关领域已知的是对着表面投影来自计算机的信息。举例来说，公告日为2001年7月24日，Carau，Sr.的名称为“Method andapparatus for a virtual display/keyboard for a PDA”的美国专利6,266,048公开了一种具有在基本上平坦、白色表面上投影的显示以便在所述基本上平坦、白色表面上创建虚拟计算机屏幕显示器和投影的键盘的计算机或者PDA。相似地，公告日为2007年5月8日，Liu等人的名称为“Device and method for generating a virtualkeyboard/display”的美国专利7,215,327投影了键盘和显示器。这样的投影技术可以有利地用于手持式感测器设备。

诸如壁骨感测器、墙壁扫描仪、AC电压检测器和磁场扰动感测器的手持式感测器设备使用位于所述设备主体上的一个或者多个LED和/或LCD显示器向用户显示信息。一些设备使用穿过所述设备主体上的孔或者狭缝的光来将一条或者多条线条投影到墙壁表面上。这样的狭缝不能产生明显的二维图标，而是产生在维度上不具有可辨别或者明显的特征的一段光。举例来说，参见公告日为2001年7月10日，Krantz的名称为“Projected display for portable sensorindicating the location of a detected hidden object behind a surface”的美国专利6,259,241，其公开了将可视图案投影到表面的手持式感测器，其中检测到的物体位于所述表面之后。投影的图案表示检测到的物体的一个或者多个预定特性。预定特性可以包括边缘、两个边缘之间的位置、两个边缘之间的中心线、物体的质量特性和/或由物体发射或影响的电磁特性。还公开了限定在检测器单元外壳的一端的狭窄孔。当检测器单元的感测电路检测到隐藏物体时，感测电路向对检测器外壳内的光源进行赋能的激活电路发送信号。来自光源的一部分光穿过孔从而将线条投影到表面上，检测到的物体位于所述表面之下。所述线条被投影在单一维度。即对于投影的线条不具有横向辨别性。另外，由于LED抵靠对接到所述孔开口，因此投影的线条可能不具有明显的侧边缘或者所述线条可能非常容易错位。

本发明的实施方式提供了改善的光学光投影系统，所述系统能够通过静态或者动态的光图案(例如图标、像素、图形和/或颜色)来投影信息以向用户传达信息。一些实施方式包括适当的照明器、孔以及可能包括透镜和计算机控制的孔，以便创建投影到被扫描表面上的动态信息显示。

通常，手持式感测器设备使用安装在所述设备主体上的显示器向用户提供信息，而不是在被扫描的表面上提供信息。本发明的实施方式却将用户界面信息直接显示在正在被扫面的表面上，以便更密切地传达检测到的信息给用户。由于投影光不引入任何物理干扰，因此设备允许用户如所投影的显示所指导地(利用铅笔、胶带等)将记号叠加在墙壁上的精确位置而改善了这样的记号的准确性。这些记号甚至在所述单元被移除以后也保留下来，以便帮助用户记忆隐藏物体位于何处。

当使用手持式感测器设备(例如壁骨感测器)或者其他便携式工具时，本发明的一些实施方式将图形信息以及字符投影在表面的工作区域上。手持式感测器设备包括一个或多个光源、一个或多个孔以及可选的透镜以便对着所述表面投影此图形信息。

图1图示了在其中用户握住手持式感测器设备对着墙壁或者其他表面的典型应用。手持式感测器设备正被用于扫描墙壁以确定表面之下是否存在隐藏物体。手持式感测器设备可以投影各种检测到的特征的信息。这样的特征可能包括所述设备是否在物体(例如壁骨)上方、是否在所述物体的边缘或者是否在所述物体的中心；所述物体是否为金属；以及所述设备是否在电热AC导线正上方等。另外，所述设备可以显示到隐藏物体的定向。另外，可以投影不同的颜色以帮助将变化的信息传达给用户。实施方式使用一个或者多个静态和/或动态孔来投影这种信息。

根据本发明的一些实施方式，静态孔被用于当设备检测到特征时对着表面投影箭头图标或者其他固定的二维图标。显示的图标由从一定距离通过固定形状的孔的LED光而形成。由于所述光从一定距离(且未抵靠对接到所述孔)传送到所述孔，因此所述投影不易于具有模糊的侧边缘和错位。根据本发明的其他实施方式，可以经由在扫描期间改变以指示一个或者多个所检测到的特征的动态孔来投影和显示更复杂的信息。所述更复杂的信息可以包括一个或者多个图标或者其他图形以及文本。

图2A和图2B图示了根据本发明实施方式的手持式感测器10在操作中的视图。在图2A中，示出手持式感测器设备10对着表面30投影光束41，产生固定的二维图标40以揭示隐藏物体的特征，例如壁骨14的边缘18。设备10包括感测器100、控制器110和光源120。感测器100感测表面30之后的隐藏物体，并且向控制器110提供数据信号。举例来说，数据信号可以指示隐藏物体的边缘特征或者中心特征的存在。感测器100可以包括电容感测器、壁骨感测器、电场感测器以及磁场感测器等的一个或者多个。

基于来自感测器100的数据信号，控制器110激活光源120以投影光束41，这导致第一图标40对着表面30而显示。光源120包括光发射源121和孔50(在以下描述的附图中示出)，当组合操作时用于将来自光发射源121的投影光通过所述孔50成形为对着所述表面30的箭头或者其他二维图标。

光源120可以使用一个或者多个LED(示例如下)、灯或者灯泡等形成。在一些实施方式中，光源120还可以对着所述表面30投影第二个图标。举例来说，从第一静态孔创建的第一图标可以表示中心特征，而从第二静态孔创建的第二图标可以表示隐藏物体的边缘特征。在一些实施方式中，光源120投影单一颜色图标，而在其他实施方式中，光源120可以投影选自两种或者多种不同颜色的图标中的一个图标以表示相对应的两个或者多个不同特征。举例来说，一种颜色可以用于指示边缘特征而另一种颜色用于指示中心特征。备选地，第一种颜色可以指示较浅壁骨而第二种颜色指示较深壁骨。作为另一备选，红色图标可以用于指示电热AC电路，蓝色图标可以用于表示非电金属物体(例如管道)，并且绿色图标可以用于表示壁骨。

图2B示出描述了手持式感测器设备10将固定的二维图标(箭头40)投影到表面30上的俯视图。设备10配置有允许光从所述设备10穿过的静态孔50。形成该孔50使得传递光投影箭头40。

图3A、图3B和图3C示出了根据本发明实施方式的外壳和投影的箭头的各个角度视图。手持式感测器设备10的外壳包括底部外壳10A(图3B)以及顶部外壳10B(图3C)，并且被示出为组合进单个的集成外壳(图3A)。底部外壳10A包括呈现为平行于表面30而定位的广角倒置“V”的凹槽50A。广角倒置“V”的平面可以与表面30精确平行(0度)或者偏离平行(偏离平行高达30度或者更多)。顶部外壳10B还包括凹槽50B，但是凹槽50B呈现为垂直于表面30而定位的窄角倒置“V”。再一次，窄角倒置“V”的平面可能与表面30精确垂直(0度)或者偏离垂直(偏离垂直高达30度或者更多)。当一个定位在另一个顶上时，两个凹槽50A和50B限定了静态孔50。由于来自凹槽50A和50B的倒置“V”定位在一起，当两个外壳部分10A与10B组合时，从设备10内部穿过所限定的孔50的光产生投影到表面30上的箭头40。

图4、图5、图6、图7A和图7B示出了根据本发明实施方式的LED、孔以及投影的箭头之间的关系。在图4中，光源将箭头40投影在设备的前面。箭头40具有明显的二维形状，这与常规设备的一维线条不同。在常规手持式感测器设备中，LED抵靠对接着外壳壁使得孔的最大尺寸比LED和外壳壁之间的距离更大。本发明的实施方式公开了光发射源(例如LED 121)和孔50之间有距离。使LED121和孔之间有距离允许手持式感测器设备10限定对着表面30的明显且固定的二维图标(例如箭头40)。

在图5中，LED 121被用作光发射源。LED 121定位为与孔50之间有距离。孔50的最大垂直尺寸限定距离D₁。举例来说，假定孔50的高度提供了最大的横向开口。LED 121定位在设备10内部与孔50的距离为D₂的位置处，其中D₂大于D₁(D₂＞D₁)。在一些实施方式中，D₂和D₁的比值为D₂∶D₁＝2∶1。在其他实施方式中，比值D₂∶D₁大约为3∶1、4∶1、5∶1或者大于5∶1。举例来说，孔的最大尺寸(D₁)可以为2mm，而LED与孔之间的距离(D₂)可以为9mm，这使得比值D₂∶D₁为4.5∶1。图6示出了从表面30的附近以及投影的箭头40附近的角度向上进入孔50的视图。从这个视角来看，孔50看起来更像箭头。

在图7A和图7B中，示出了具有底部外壳10A和顶部外壳10B的手持式感测器设备10。底部外壳10A具有垂直于或者接近垂直于表面30定向的广角V形凹槽50A。顶部外壳10B限定梯形凹槽50B，其中梯形凹槽的较窄上边缘与表面和虚构的相似长度或者较宽的底边两者平行，顶部外壳10B还界定了两个相互平行或者接近平行的侧边缘。孔50与光发射源121之间的距离D₂近似地比孔的距离D₁远2到5倍(或5到30或者更大)。此处，示出D₂∶D₁的比值近似地为20∶1。将光从光发射源121道通至孔50允许这个比值更大且更有效。

图8示出了根据本发明实施方式的投影视觉指示符的方法。通过感测表面30之后的物体14，使用手持式感测器设备10的方法始于框200。在210，设备10确定所感测到的物体14的第一特征。在220，设备10穿过成形为将光投影为表面30上的箭头40或者其他明显二维图标的孔50而投影指示所述第一特征的第一图标。在230，设备10确定所感测到的存在于表面30之后的物体的第二特征。在240，设备穿过孔50投影指示着所述第二特征的第二个图标。步骤220和240中的孔可以为不同的静态孔、相同的静态孔或者共同的动态孔。举例来说，物体14可以为壁骨，且第一特征可以为壁骨的边缘18或者22，以及第二特征可能为壁骨14的中心线20。投影的第一图标和第二图标可能是相同的，具有不同的颜色和/或者不同的形状或者方向。在250，设备检测不存在特征并且禁用投影。

图9A、图9B、图9C、图9D和图9E示出了根据本发明实施方式的各种投影的箭头。每个包括明显的二维图标的箭头通过从距离孔50为距离D₂的位置传递光线而形成，并且包括明显的头部，还可以包括尾部或者轴。图9A示出了具有直线的头部背部的传统箭头和轴40A。在图9B中，箭头40B与箭头40A相似，但是没有轴。在图9C中，箭头和轴40C包括具有V型线的头部背部的箭头。在图9D中，箭头40D为双头箭头。在图9E中，箭头和轴40E为拉长的。与投影的线条不同，每个箭头具有两个维度上的特性且每个箭头用于清楚地指向表面30上的位置。

以上描述的若干实施方式包括被动孔50，在这些实施方式中光穿过预先形成且固定的孔50以在表面30上形成诸如箭头的明显的二维图标。相似地，手持式感测器设备10可以包括多个被动孔50，每个被动孔对来自单独的LED或者其他光源的光进行道通。可以成形且定位每个孔以形成单独图标。举例来说，第一孔50可以形成为用于呈现箭头40A。为从第一孔50投影箭头，需要点亮第一LED。第二孔50可以形成为用于呈现指向左边的箭头，以指示物体在设备10的左边。为从第二孔50投影左指的箭头，需要点亮第二LED以将光只道通至第二孔50。第三孔50可以形成以呈现指向右边的箭头，以指示物体在设备10的右边。相似地，为从第三孔50投影右指箭头，需要点亮第三LED以将光只道通至第三孔50。可以使用诸如塑料管的个体透明的材料来形成单独的通道，或者通过设备10物理地划分开放空间来形成单独的通道。

在其他实施方式中，孔50为动态孔。即穿过孔的光主动地被调整使得各种图标或者其他信息可以投影在表面30上。可以通过LCD透镜、通过主动快门等调整光。以下给出使用动态孔50的设备10的示例。

图10A、图10B、图10C、图10D和图11示出了根据本发明实施方式的手持式感测器设备10投影显示信息的俯视图。在图10A中，手持式感测器设备10包括动态孔50，动态孔50允许光穿过以在表面30上形成显示区域40。设备10将一个或者多个明显的二维图标投影在显示区域40内。以下通过示例的方式描述若干可能的图标。

在图10B中，用户操作手持式感测器设备10以搜寻隐藏壁骨14。所述设备10检测到在感测器左边的边缘18，但是感测器还未在所述边缘18的上方。常规设备提供示出隐藏壁骨在附近的指示，但是并不指示用户应当向哪个方向移动所述设备。使用具有方向感测的设备10，设备10可以确定隐藏物体的方向。手持式感测器设备10投影向用户指示隐藏物体在左边的箭头40F。同时，设备10可以在显示器16上提供相似信息。

在图10C中，用户已经将设备10移动在壁骨14的边缘18上方。一旦设备检测到边缘18，设备便向表面30投影图标。举例来说，如图所示，设备10投影字母“EDGE(边缘)”和箭头40G两者。在一些实施方式中，图标投影在相对于设备10固定的位置处。在其他实施方式中，图标可以看起来相对于表面30静止，但是当用户向左和向右在边缘上方移动设备10时，图标相对于设备10移动。

在图10D中，手持式感测器设备10几乎正中地位于壁骨的上方。设备10然后投影具有箭头40H的中心图标“CNTR(中心)”以指示设备10在壁骨14的中心特征的上方。再次，设备10可以跟踪特征的相对位置且调整其投影的图标以当用户关于壁骨14的中心线移动设备时，投影的图标看起来在表面上静止。

在图11中，设备10将单词“CENTER”与竖条一起投影在表面30上。所述竖条表示隐藏壁骨14，而单词“CENTER”表示设备10正中地位于壁骨14的上方。使用具有动态孔的手持式感测器设备10，其他投影也是可能的。

图12A、图12B、图12C、图12D和图13示出了根据本发明实施方式的各种显示信息。图12A示出了指示设备10靠近壁骨14的边缘的显示区域40。在图12B中，用户已经将设备向左移动，使得设备正中地位于边缘的上方，如由单词“EDGE”、左指箭头和显示区域40左边的阴影区域所指示。在图12C中，用户使得设备10直接且正中地位于壁骨14中心线的上方。投影的显示区域40示出表示隐藏壁骨的阴影区域，而且还示出单词“CNTR”或者“CENTER(中心)”以向用户强调设备10正中地位于壁骨14的上方。图12D示出设备10向左移动使得设备正中地位于另一条边缘的上方。显示40近似地示出图12B中所示图像的镜像图像。

可以绘制阴影区域使得阴影区域看起来相对于表面30为静止，以便模拟透过表面30而看见的壁骨14的视图。组成单词“CENTER”、“CNTR”或者“EDGE”的像素化字符为手持式感测器设备10依赖当时使用设备10的环境和情境所投影的动态文本的示例。显示的信息的内容和种类由控制所述设备10的微控制器、微处理器或者计算机确定。显示的信息还依赖于设备10正在感测的物体。上述每个图标(例如，图12B和图12D中所示的箭头)使用单个图标传达信息(例如方向信息)。每个图标可以为静态或者动态的，并且每个图标由设备10打开和关闭。

投影的信息依赖于手持式感测器设备10已经测量并且需要向用户显示的信息内容。投影的信息可以包括各种颜色的字符、图形和图标以向设备10的用户传达用户界面信息。一些实施方式经由设备10内的LCD孔或者其他动态孔显示投影的信息。LCD孔可以为透射性以及取反性的，在其中透明的像素将会被投影。所有其他像素为非透明的，因此阻塞光。显示的图标可以通过以下投影而着色：(1)从彩色LED投影，(2)通过彩色透镜(例如，位于孔或者在孔附近)投影，或者(3)通过彩色LCD投影。在一些实施方式中，LCD物体上的图形经过预先扭曲(以补偿倾斜角度和投影角度)并且穿过适当的透镜，使得当投影到表面时它们看起来为未扭曲且正确的。换言之，LCD物体上的图像是经扭曲的使得在表面30上的投影未扭曲。对正在被显示的信息的控制通过微处理器等进行管理，所述微处理器依赖于当前感测器测量和操作模式动态且实时地更新和改变所述信息。

图13示出了其他可能的显示信息。图标(A)示出了示例初始化信息的投影。图标(B)示出了告诉用户设备10处于壁骨扫描模式的信息的投影。图标(C)示出了告诉用户检测器10发现壁骨14的中心的信息的投影(类似于图10C、图11和图12C)。图标(D)示出了告诉用户检测器10发现壁骨14的边缘的信息的投影(类似于图10B)。图标(E)示出了告诉用户检测器10朝着壁骨14向后移动的信息的投影(类似于图10A)。图标(F)示出了用户开始扫描的指令的投影。图标(G1)到图标(G9)示出了当设备10从右到左越过壁骨14(以黑色像素显示)的连续投影。

图14示出了根据本发明实施方式的动态光源120。光源120(也称为显示投影系统)包括诸如LED的光发射源121，所述光发射源沿着投影路径300投影光。聚光透镜310将该光聚焦到诸如LCD面板的动态孔50。当动态孔50为全黑或不透明时，光并不穿过所述动态孔。当投影图像时，动态孔50显示将要投影的图像的反片。即，动态孔50对于不表示将要被显示的图标的区域而言为非透明的。穿过动态孔50的光由这个反片图像滤波。然后光穿过投影透镜320和棱镜330。从棱镜330，投影的光41对着表面30提供将如同图标40的视觉指示。

还可以使用其他有源投影系统。举例来说，LCD面板可以包含彩色LCD，从而允许彩色图标和文本。LCD面板可以允许部分半透明像素从而允许灰度图标和文本。

因此，应当理解本发明可以使用在所附权利要求精神和范围内的改变和修改来实施。这里的描述并不旨在穷举或者将本发明限制到所公开的明确形式。应当理解，本发明能够使用各种改变和修改来实施。

Claims

1.一种用于对着表面投影视觉指示符的手持式感测器设备，所述设备包括：

感测器，用于感测所述表面之后的物体且用于提供数据信号；

控制器，耦合到所述感测器以接收所述数据信号，所述控制器配置为基于所述数据信号激活第一图标以及提供控制信号，其中所述第一图标包括明显的二维图标；以及

光源，耦合到控制器以接收所述控制信号且对着所述表面投影所述第一图标，所述光源包括

光发射源；以及

孔，限定所述第一图标，用于将来自所述光发射源的光投影

为所述第一图标。

2.如权利要求1的设备，其中所述第一图标包括箭头。

3.如权利要求1的设备，其中所述第一图标指示到所述物体的方向。

4.如权利要求1的设备，其中所述第一图标指示所述物体的边缘特征。

5.如权利要求1的设备，其中所述第一图标指示所述物体为木制的。

6.如权利要求1的设备，其中所述第一图标指示所述物体为金属的。

7.如权利要求1的设备，其中所述第一图标指示所述物体为电赋能的。

8.如权利要求1的设备，其中所述第一图标指示所述物体的中心特征。

9.如权利要求8的设备，其中所述光源进一步配置为对着所述表面投影第二图标，其中所述第二图标指示所述物体的边缘特征，且其中所述第二图标包括明显的二维图标。

10.如权利要求1的设备，其中所述孔包括动态开口。

11.如权利要求10的设备，其中所述动态开口包括LCD面板。

12.如权利要求1的设备，其中所述孔包括固定开口。

13.如权利要求12的设备，其中所述固定开口包括形成在顶部外壳和底部外壳之间的开口。

14.如权利要求1的设备，其中所述光发射源包括：

第一颜色源，其包括针对所述第一图标的第一颜色；以及

第二颜色源，其包括针对第二图标的第二颜色，其中所述第二图标包括明显的二维图标；以及

其中所述第一颜色源和第二颜色源可由所述控制器选择。

15.如权利要求1的设备，其中所述感测器包括电容感测器。

16.如权利要求1的设备，其中所述感测器包括壁骨感测器。

17.如权利要求1的设备，其中所述感测器包括电场感测器。

18.如权利要求1的设备，其中所述感测器包括磁场感测器。

19.一种使用手持式感测器设备对着表面投影视觉指示符的方法，所述方法包括：

感测所述表面之后的物体；

确定所感测到的物体的第一特征；以及

从光发射源且通过成形为限定被投射到所述表面上的第一图标的孔来投影指示所述第一特征的所述第一图标，其中所述第一图标包括明显的二维图标。

20.如权利要求19的方法，其中所述第一图标包括箭头。

21.如权利要求19的方法，其中所述第一图标指示到所述物体的方向。

22.如权利要求19的方法，其中所述第一图标指示所述物体的边缘特征。

23.如权利要求19的方法，其中所述第一图标指示所述物体的中心特征。

24.如权利要求19的方法，进一步包括：

确定所感测到的物体的第二特征；以及

投影指示所述第二特征的第二图标，其中所述第二图标包括明显的二维图标。

25.如权利要求19的方法，其中所述孔包括动态开口。

26.如权利要求25的方法，其中所述动态开口包括LCD面板。

27.如权利要求19的方法，其中所述孔包括固定开口。

28.如权利要求27的方法，其中所述固定开口包括形成在顶部外壳和底部外壳之间的开口。

29.一种用于对着表面投影视觉指示符的手持式感测器设备，所述设备包括：

用于感测所述表面之后的物体的装置；

用于确定所感测到的物体的第一特征的装置；以及

用于从光发射源且通过成形为限定被投射到所述表面上的第一图标的孔来投影指示所述第一特征的所述第一图标的装置。

30.如权利要求29的设备，其中所述第一图标包括箭头。

31.如权利要求29的设备，进一步包括：

用于确定所感测到的物体的第二特征的装置；以及

用于投影指示所述第二特征的第二图标的装置。

32.一种用于使用手持式感测器设备检测表面之后的物体的方法，所述方法包括：

感测所述表面之后的所述物体的第一特征；

基于感测所述第一特征，从多个图标中选择第一图标，其中所述第一图标包括明显的二维图标；

响应于被选择，对着所述表面投影由孔限定的所述第一图标；

感测所述物体的第二特征；

基于感测所述第二特征，从多个图标中选择第二图标，其中所述第二图标包括明显的二维图标；以及

响应于选择所述第二图标，对着所述表面投影所述第二图标。

33.如权利要求32的方法，其中：

所述第一图标指示第一方向；以及

所述第二图标指示相反方向。

34.如权利要求32的方法，进一步包括：

感测所述物体的第三特征；

基于感测所述第三特征，从多个图标中选择第三图标；以及

响应于选择所述第三图标，对着所述表面投影所述第三图标。

35.如权利要求34的方法，其中所述第三图标指示所述物体的中心特征。