(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
計算デバイスの１つ以上のレーザー・ダイオードに、前記計算デバイスの物理的な周囲の状況の少なくとも一部に照明を当てるために、発振閾値未満で動作させるステップと、
前記計算デバイスのカメラによって、前記照明を当てた物理的な周囲の状況の１つ以上の画像を取り込むステップと、
前記取り込んだ１つ以上の画像から、前記計算デバイスによって表示されるユーザー・インターフェースとの対話処理のための１つ以上の入力を認識するステップと、
前記計算デバイスの前記１つ以上のレーザー・ダイオードに、前記発振閾値を超えて動作させることによって、前記１つ以上のレーザー・ダイオードに、前記物理的な周囲の状況にパターンを投射するために、コヒーレント光を出力させるステップと、
を備えている、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記動作させるステップが、前記１つ以上のレーザー・ダイオードに、それぞれ、１つ以上の発光ダイオードとして動作させる、方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法において、前記１つ以上のレーザー・ダイオードに前記発振閾値未満で動作させるステップが、前記１つ以上のレーザー・ダイオードによって、人の目によって見えない照明を供給させる、方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法において、前記１つ以上のレーザー・ダイオードに前記発振閾値未満で動作させるステップが、前記１つ以上のレーザー・ダイオードに、近赤外線照明を供給させる、方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法において、前記１つ以上の入力を認識するステップが、前記計算デバイスの前記物理的な周囲の状況に対して行われた変化を特定するステップを含む、方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法において、前記１つ以上の入力を認識するステップが、人間の身体の１つ以上の部分を用いて行われるジェスチャーを識別するステップを含む、方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法において、前記物理的な周囲に含まれる物体の深度を検知するために、前記パターンは用いられる、方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法において、前記照明を当てた物理的な周囲の状況の１つ以上の画像を取り込むステップが、深度撮像のために行われるのではない、方法。
【請求項９】
計算デバイスによって実施される方法であって、
インコヒーレント光を用いて前記計算デバイスの物理的な周囲の状況の少なくとも一部に照明を当てるために、１つ以上のレーザー・ダイオードを自発モードで動作させるステップと、
前記１つ以上のレーザー・ダイオードと前記物理的な周囲の状況における１つ以上の物体との間の距離を判定するために使用可能なパターンを、コヒーレント光を用いて投射するために、１つ以上のレーザー・ダイオードをコヒーレント・モードで動作させるステップと、
を備えている、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、前記インコヒーレント光を用いて前記計算デバイスの物理的な周囲の状況の少なくとも一部に照明を当てるために、１つ以上のレーザー・ダイオードを自発モードで動作させるステップは、前記１つ以上のレーザー・ダイオードを発光ダイオードとして動作させる、方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の方法において、
前記インコヒーレント光を用いて前記計算デバイスの物理的な周囲の状況の少なくとも一部に照明を当てるために、１つ以上のレーザー・ダイオードを自発モードで動作させるステップは、前記１つ以上のレーザー・ダイオードを発振閾値未満で動作させ、
前記１つ以上のレーザー・ダイオードと前記物理的な周囲の状況における１つ以上の物体との間の距離を判定するために使用可能なパターンを、コヒーレント光を用いて投射するために、１つ以上のレーザー・ダイオードをコヒーレント・モードで動作させるステップは、前記１つ以上のレーザー・ダイオードを前記発振閾値を超えて動作させる、
方法。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか一項に記載の方法において、
前記インコヒーレント光を用いて前記計算デバイスの物理的な周囲の状況の少なくとも一部に照明を当てるために、１つ以上のレーザー・ダイオードを自発モードで動作させるステップは、前記１つ以上のレーザー・ダイオードによって、人の目によって見えない照明を供給する、方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法を実行するためのプログラム。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法を実行するためのプログラムを記録した記録媒体。
【請求項１５】
１つ以上のレーザー・ダイオードと、
カメラと、
１つ以上のモジュールであって、
第１のモードにおいて、
前記１つ以上のレーザー・ダイオードを発振閾値未満で動作させ、前記カメラの物理的な周囲の少なくとも一部に照明を当てるステップと、
前記カメラによって、前記照明を当てた物理的な周囲の状況の１つ以上の画像を取り込むステップと、
を実行し、
第２のモードにおいて、
前記１つ以上のレーザー・ダイオードを前記発振閾値を超えて動作させ前記物理的な周囲の状況にパターンを投射するために、コヒーレント光を出力させるステップと、
前記物理的な周囲に含まれる物体の深度を検知するために、前記カメラによって、前記照明を当てた物理的な周囲の状況の中のコヒーレント光によるパターンの１つ以上の画像を取り込むステップと、
を実行するモジュールと、
を含む装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置であって、前記１つ以上のモジュールが、前記第１のモードにおいて、前記カメラによって取り込んだ画像は、人間の身体の１つ以上の部分を用いて行われるジェスチャーを識別し、前記装置が表示するユーザー・インターフェースとの対話に用いられることを特徴とする、装置。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載の装置であって、前記１つ以上のレーザー・ダイオードを発振閾値未満で動作させ、前記カメラの物理的な周囲の少なくとも一部に照明を当てるステップは、前記１つ以上のレーザー・ダイオードによって、人の目によって見えない照明を供給する、装置。
【請求項１８】
請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の装置であって、前記第１のモードは、深度撮像のために行われるのではない、装置。
【請求項１９】
請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の装置であって、前記装置はゲーム・コンソールの一部であり、前記１つ以上のモジュールが、前記第１のモードと前記第２のモードを用いてユーザが対話をすることができるようなゲームを出力するものである、装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
[0001]  計算デバイスと対話処理するためにユーザーに入手可能になっているデバイスの量は、更に増えつつある。例えば、計算デバイスとの対話処理は、最初は、テキストを用いて行われていた。したがって、ユーザーは、通例、キーボードを用いてテキストを入力し、計算デバイスによる、同様にテキストの出力を見ていた。
【発明の概要】
【０００２】
[0002]  その後、これらの技法はグラフィカル・ユーザー・インターフェースに拡大され、ユーザーは、マウスのような、カーソル制御デバイスと対話処理することができるようになった。これらの技法は、グラフィカル・ユーザー・インターフェースがユーザーによって行われるジェスチャーを認識して入力を計算デバイスに供給するように構成されたために、拡大し続けた。例えば、物体を選択する、ビデオ・ゲームと対話処理する等のために、ジェスチャーを用いることができる。しかしながら、これらの技法は、当該技法が採用される環境のために、限界に直面する可能性があり、入力を認識する能力を妨げる可能性がある。その結果、これらの限界のために、計算デバイスによってサポートすることができる入力の数およびタイプが限られる可能性がある。
【０００３】
[0003]  レーザー・ダイオード・モード技法について記載する。１つ以上の実施態様では、計算デバイスの物理的な周囲の状況の内少なくとも一部に照明を当てるために、計算デバイスの１つ以上のレーザー・ダイオードに、発振閾値(lasing threshold)未満で動作させる。照明が当てられた物理的な周囲の状況の１つ以上の画像を、計算デバイスのカメラによって取り込み、計算デバイスによって表示されるユーザー・インターフェースとの対話処理のために、これらの取り込んだ画像から１つ以上の入力を認識する。
【０００４】
[0004]  １つ以上の実施態様では、計算デバイスによって実現する方法は、１つ以上のレーザー・ダイオードを自発モードで動作させて、インコヒーレント光を用いて計算デバイスの物理的な周囲の状況の内少なくとも一部に照明を当てるステップと、１つ以上のレーザー・ダイオードをコヒーレント・モードで動作させて、コヒーレント光を用いて、１つ以上のレーザー・ダイオードと物理的な周囲の状況における１つ以上の物体との間の距離を判定するために使用可能なパターンを投射するステップとを含む。
【０００５】
[0005]  １つ以上の実施態様では、装置は、カメラと、１つ以上のレーザー・ダイオードと、１つ以上のモデュラス(modulus)とを含む。１つ以上のモデュラスは、第１モードで動作すると、１つ以上のレーザー・ダイオードに発振閾値未満で動作させて、カメラの物理的な周囲の状況の少なくとも一部に照明を当てさせ、照明を当てた物理的な周囲の状況の１つ以上の画像をカメラに取り込ませるように構成されている。また、１つ以上のモデュラスは、第２モードで動作すると、１つ以上のレーザー・ダイオードを発振閾値を越えて動作させて、パターンに配列されたコヒーレント光の出力を発生させ、物理的な周囲の状況において１つ以上の物体の深度を判定するために、物理的な周囲の状況におけるコヒーレント光のパターンの少なくとも１つの画像をカメラに取り込ませるように構成されている。
【０００６】
[0006]  この摘要は、詳細な説明の章において以下で更に説明する概念から選択したものを簡略化された形式で紹介するために、設けられている。この摘要は、特許請求する主題の主要な特徴や必須の特徴を特定することを意図するのではなく、特許請求する主題の範囲を判断する際に、補助として用いられることを意図するのでもない。
【０００７】
[0007]  添付図面を参照して、詳細な説明を記載する。図では、参照番号の内一番左側にある数字（１つまたは複数）が、その参照番号が最初に現れる図を特定する。同じ参照番号が説明および図において異なる場合に用いられるときは、同様の項目または同一の項目を示すことがある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本明細書において説明するレーザー・ダイオード・モードを採用するために動作可能な一実施態様例における環境の図である。
【図２】図２は、複数のモードでレーザー・ダイオードを動作させるように構成したときの、図１のレーザー・モード・モジュールを更に詳細に示すシステム例を例示する。
【図３】図３は、照明またはコヒーレント光を供給するためにレーザー・ダイオードを異なるモードで動作させる一実施態様例における手順を示す流れ図である。
【図４】図４は、レーザー・ダイオードを発振閾値未満で動作させることによって照明を当てた物理的環境を取り込んだ画像から入力を認識する一実施態様例における手順を示す流れ図である。
【図５】図５は、図１を参照して説明した計算デバイスの種々の構成を示すシステム例を示す。
【図６】図６は、本明細書において説明するレーザー・ダイオード・モード技法の実施形態を実現するために、図１、図２、および図５を参照して説明する、いずれのタイプの携帯デバイスおよび／または計算デバイスとしても実現することができるデバイス例の種々のコンポーネントを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
全体像
[0014]  計算デバイスと対話処理するために利用することができる入力技法は、通例キーボードを用いて実施するテキスト入力技法から、カメラを用いて取り込むことができるジェスチャーまで発展した。例えば、カメラはユーザーの向きまたは１つ以上の身体部分を検出し、検出した向きからジェスチャーを認識することができる。次いで、このジェスチャーは、計算デバイスによって出力されるユーザー・インターフェースと対話処理するために用いることができる。
【００１０】
[0015]  しかしながら、計算デバイスが用いられる環境は、十分な照明がある環境（例えば、事務所）からユーザーが自宅でビデオ・ゲームをプレーしているときに典型的に用いられるような、比較的暗い環境まで大きく異なる可能性がある。したがって、これらの環境は大きく異なる可能性があるので、これらの環境の各々においてジェスチャーを認識するカメラを価格効率的に構成することは困難な場合もあり得る。
【００１１】
[0016]  しかしながら、本明細書では、カメラが画像を取り込み、この画像からジェスチャーを認識することを可能にするために、環境に照明を当てるときに用いることができる技法について説明する。例えば、この技術は、１つ以上のレーザー・ダイオードを利用して、これらのレーザー・ダイオードが発光ダイオード（ＬＥＤ）として動作するように、発振閾値未満でこれらのダイオードを動作させることができる。加えて、人間の目には見えないように（例えば、近赤外線波長で）この光を設定することによって、物理的環境における光の侵入を最小限に抑えることができる。次いで、カメラは、この光を用いて照明が当てられた画像を取り込むことができ、これによって画像を用いてジェスチャーおよび他の物体を認識する能力を高める。
【００１２】
[0017]  更に、これらの技法は、計算デバイスによって他の目的にも採用されてもよいレーザー・ダイオードを利用することができる。例えば、計算デバイスは、あるパターンのコヒーレント（例えば、レーザー）光を物理的環境に投射するように構成されているレーザー・ダイオードを含むことができる。次いで、このパターンは、カメラまたは他のセンサーによってパターンの画像を取り込むことによって、物理的環境における物体の深度を判定するために用いることができる。この例では、レーザー・ダイオードは、発振閾値を超えて動作することによって深度検知モードで動作し、発振閾値未満で動作することによって照明モードで動作するために、複数のモードをサポートするように構成することができる。このように、レーザー・ダイオードを多数の目的に合わせて用いることができ、これによって計算デバイスのコストを節約することができる。レーザー・ダイオード・モードについてのこれ以上の論述は、以下の章に関連して見いだすことができる。
【００１３】
[0018]  以下の論述では、最初に、本明細書において説明するレーザー・ダイオード・モード技法を採用するために動作可能な環境例について説明する。次いで、本技法および手順の図示例について説明する。これらは、前述の環境例だけでなく他の環境においても採用することができる。したがって、この環境例は、本技法および手順例を実行することに限定されるのではない。同様に、本技法および手順例は、本環境例における実施に限定されるのでもない。
環境例
[0019]  図１は、レーザー・モード技法を採用するために動作可能な一実施態様例における環境１００の図である。図示の環境１００は、種々の方法で構成することができる計算デバイス１０２の一例を含む。例えば、計算デバイス１０２は、以下で図５と関連付けて更に説明するように、従前からのコンピューター（例えば、デスクトップ・パーソナル・コンピューター、ラップトップ・コンピューター等）、移動局、娯楽機器、図示のようにディスプレイ・デバイス１０４（例えば、テレビジョン）に通信状態で結合されているゲーム・コンソールとして構成することができ、ディスプレイ・デバイス（例えば、テレビジョン）、ワイヤレス・フォン、タブレット、ネットブック等の一部として構成することができる。このように、計算デバイス１０２は、大量のメモリーおよびプロセッサー・リソースを有するリソース充実デバイス（例えば、パーソナル・コンピューター、ゲーム・コンソール）から、メモリーおよび／または処理リソースが限られている低リソース・デバイス（例えば、従前からのセット・トップ・ボックス、ハンド・ヘルド・ゲーム・コンソール）までの範囲に及ぶことができる。また、計算デバイス１０２は、計算デバイス１０２に１つ以上の動作を実行させるソフトウェアにも関係することができる。
【００１４】
[0020]  計算デバイス１０２は、入力／出力モジュール１０６も含むように示されている。入力／出力モジュール１０６は、入力の認識および／または計算デバイス１０２による出力の供給に関する機能を表す。例えば、入力／出力モジュール１０６は、キーボード、マウスから入力を受け、ジェスチャーを特定し、このジェスチャーに対応する動作を実行させる等を行うように構成することができる。入力は、入力／出力モジュール１０６によって種々の異なる方法で検出することができる。
【００１５】
[0021]  入力／出力モジュール１０６は、図示のように、コントローラー１０８のようなハードウェア・デバイスとの接触相互作用を通じて、１つ以上の入力を受け取るように構成することができる。接触相互作用は、ボタンを押すこと、ジョイスティックを動かすこと、トラック・パッドを横切る移動、ディスプレイ・デバイス１０４のタッチ・スクリーンの使用（例えば、ユーザーの手の指またはスタイラスの検出）等を伴うことができる。接触入力の認識は、計算デバイス１０２によって出力されるユーザー・インターフェースと対話処理するために利用することができる。ゲーム、アプリケーションと対話処理する、インターネットをブラウズする、計算デバイス１０２の１つ以上の設定を変更する等のために、入力／出力モジュール１０６によって利用することができる。また、デバイスとの接触相互作用を伴う種々の他のハードウェア・デバイスも考えられる。このようなハードウェア・デバイスの例には、カーソル制御デバイス（例えば、マウス）、リモコン（例えば、テレビジョンのリモコン）、移動体通信デバイス（例えば、コンピューター・デバイス１０２の１つ以上の動作を制御するように構成されているワイヤレス・フォン）、およびその一部のユーザーまたは物体との接触を伴う他のデバイスが含まれる。
【００１６】
[0022]  また、入力／出力モジュール１０６は、自然ユーザー・インターフェース（ＮＵＩ）を設けるように構成することもできる。自然ユーザー・インターフェース（ＮＵＩ）は、接触を伴わなくてもよい相互作用を認識することができる。例えば、計算デバイス１０２はＮＵＩ入力デバイス１１０を含むこともできる。ＮＵＩ入力デバイス１１０は、ユーザーに特定のデバイスに接触させることなく、マイクロフォンの使用によるオーディオ入力の認識というように、入力を検出するように種々の方法で構成することができる。例えば、入力／出力モジュール１０６は、特定の発声（例えば、発話されたコマンド）を認識するために音声認識を実行するように、そしてその発声を行った特定のユーザーを認識するように構成することができる。
【００１７】
[0023]  他の例では、ＮＵＩ入力デバイス１１０は、ジェスチャー、提示された物体、画像等を、カメラの使用によって認識するように構成することができる。カメラは、多数のレンズを含み、例えば、異なる視界を取り込み、そのようにして深度を判定することができるように構成することができる。例えば、異なる視界は、ＮＵＩ入力デバイス１１０からの相対的な距離を判定し、こうして相対的な距離の変化を判定することができる。異なる視界は、計算デバイス１０２によって深度認知として利用することができる。また、画像も、入力／出力モジュール１０６によって、特定のユーザー（例えば、顔認識によって）、物体等を識別するための技法というような、種々の他の機能を設けるために利用することができる。
【００１８】
[0024]  入力／出力モジュール１０６は、ＮＵＩ入力デバイス１１０を利用して、人間の身体の特定点（例えば、４８カ所の骨格点）の特徴抽出と共に、骨格マッピングを実行して、１人以上のユーザーを追跡し（例えば、同時に４人のユーザー）動き分析を実行することができる。例えば、ＮＵＩ入力デバイス１１０は、画像を取り込むことができ、この画像を入力／出力モジュール１０６によって分析して、ユーザーが行った１つ以上の動き(motion)を認識することができる。この認識には、どの身体部分が動きを行うために用いられたか、およびどのユーザーがその動きを行ったのかが含まれる。ユーザーの手１１２の１本以上の指の位置付けおよび移動の認識、および／またはユーザーの手１１２の全体としての移動の認識を通じて、一例を示す。これらの動きは、入力／出力モジュール１０６によってジェスチャーとして特定され、対応する動作を開始することができる。
【００１９】
[0025]  １種類の入力（例えば、動きジェスチャー(motion gesture)）から認識されるジェスチャー、および多種類の入力を伴うジェスチャー、例えば、動きジェスチャーおよびスタイラスのような物体を用いて行われる物体ジェスチャーというような、多数の異なる種類のジェスチャーを認識することができる。このように、入力／出力モジュール１０６は、入力間の分割を認識し利用することによって、種々の異なるジェスチャー技法をサポートすることができる。尚、自然ユーザー・インターフェース（ＮＵＩ）における入力間で差別化することによって、これらの入力の各々のみによって可能になるジェスチャーの数も増えることは、注記してしかるべきである。例えば、移動(movements)が同じであっても、異なる種類の入力を用いると、異なるジェスチャー（または類似するコマンドに対する異なるパラメータ）を含めることもできる。このように、入力／出力モジュール１０６は、接触を伴わない種々のユーザー相互作用をサポートする自然ユーザー・インターフェースを設けることができる。
【００２０】
[0026]  したがって、以下の論述では入力の具体的な例について説明するが、場合によっては、本願の主旨および範囲から逸脱することなく、異なる種類の入力も用いることができる。更に、以下の論述における実例では、ジェスチャーはＮＵＩを用いて入力されるように示されるが、タブレット・コンピューターのタッチ・スクリーン機能を採用するというように、種々の異なるデバイスによって種々の異なる技法を用いて、ジェスチャーを入力することもできる。
【００２１】
[0027]  更に、計算デバイス１０２は、レーザー・モード・モジュール１１４を含むように示されている。レーザー・モード・モジュール１１４は、レーザー・ダイオード１１６を動作させる機能を表す。例えば、レーザー・ダイオード１１６は、ＮＵＩ入力デバイス１１０によって、コヒーレント光を用いてパターンを投射するために用いることができる。次いで、このパターン１１０は、入力／出力モジュール１０６によって、計算デバイス１０２が存在する物理的環境において深度を検知するために用いることができる。例えば、深度検知は、ジェスチャー、部屋における物体の位置等を判定するために用いることができる。
【００２２】
[0028]  レーザー・モード・モジュール１０６は、レーザー・ダイオード１１６を発振閾値未満で動作させることによって、照明の目的でレーザー・ダイオード１１６を動作させることもできる。照明は、画像の取り込みにおいて役立てるために用いることができ、この画像は、ジェスチャー、物体等を識別するために、入力／出力モジュール１０６によって用いることができると、更に好ましい。これについての更なる論述は、図２に関連して見いだすことができる。
【００２３】
[0029]  一般に、本明細書において説明する機能はいずれも、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア（例えば、固定論理回路）、またはこれらの実施態様の組み合わせを用いて実現することができる。「モジュール」、「機能」、および「ロジック」という用語は、本明細書において用いられる場合、一般に、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはその組み合わせを表す。ソフトウェア実施態様の場合、モジュール、機能、またはロジックは、プロセッサー（例えば、１つまたは複数のＣＰＵ）上で実行されたときに、指定されたタスクを実行するプログラム・コードを表す。プログラム・コードは、１つ以上のコンピューター読み取り可能メモリー・デバイスに格納することができる。本明細書において説明するレーザー・モード技法の特徴は、プラットフォームに依存しないということであり、これが意味するのは、種々のプロセッサーを有する種々の商用計算プラットフォーム上で実現できるということである。
【００２４】
[0030]  例えば、計算デバイス１０２は、計算デバイス１０２のハードウェアに動作を実行させるエンティティ（例えば、ソフトウェア）、例えば、プロセッサー、機能ブロック等も含むことができる。例えば、計算デバイス１０２は、当該計算デバイス、更に特定すると計算デバイス１０２のハードウェアに動作を実行させる命令を維持するように構成することができるコンピューター読み取り可能媒体を含むことができる。つまり、命令は、動作を実行するためのハードウェアを構成するように機能し、このようにして、機能を実行するようにハードウェアの変換を行う。命令は、コンピューター読み取り可能媒体によって、種々の異なる構成を通じて計算デバイス１０２に供給することができる。
【００２５】
[0031]  コンピューター読み取り可能媒体のこのような一構成は、信号支持媒体であり、したがって、ネットワークを通じてというようにして、計算デバイスのハードウェアに命令を送信する（例えば、搬送波として）ように構成されている。また、コンピューター読み取り可能媒体は、コンピューター読み取り可能記憶媒体として構成することもでき、したがって信号支持媒体ではない。コンピューター読み取り可能記憶媒体の例には、ランダム・アクセス・メモリー（ＲＡＭ）、リード・オンリー・メモリー（ＲＯＭ）、光ディスク、フラッシュ・メモリー、ハード・ディスク・メモリー、ならびに命令およびその他のデーターを格納するために磁気、光、またはその他の技法を用いることができる他のメモリー・デバイスが含まれる。
【００２６】
[0032]  図２は、図１のレーザー・モード・モジュール１１４を更に詳細に示す一実施態様例におけるシステム２００を示す。この例における計算デバイス１０２は、図１に関連付けて説明した、レーザー・モード・モジュール１１４およびレーザー・ダイオード１１６、ならびにカメラ２０２を含む。
【００２７】
[0033]  レーザー・モード・モジュール１１４は、レーザー・ダイオード１１６の制御のために、コヒーレント・モード２０４および自発モード２０６をサポートするように示されている。コヒーレント・モード２０４では、レーザー・モード・モジュール１１４はレーザー・ダイオード１１６を発振閾値を超えて動作させるように構成されている。これによって、レーザー・ダイオード１１６にコヒーレント光を出力させる。このコヒーレント光は、計算デバイス１０２を取り巻く物理的環境にパターン（例えば、一連のドットで形成された格子）を投射するというような、種々の目的に用いることができる。このパターンは、物理的環境に含まれる物体の深度を検知するため、例えば、レーザー・ダイオード１１６と物体との間の距離を判定するために、計算デバイス１０２によって用いることができる。
【００２８】
[0034]  自発モード２０６では、レーザー・モード・モジュール１１４は、レーザー・ダイオード１１６を発振閾値未満で動作させる。これによって、レーザー・ダイオード１１６によってインコヒーレント光を出力させる。つまり、このモードでは、レーザー・ダイオード１１６は、発光ダイオード１１６として機能し、計算デバイス１０２の物理的な周囲の状況の少なくとも一部に照明を当てるために用いることができる光を出力する。また、この光は種々の目的に用いることもできる。例えば、自発モード２０６では、レーザー・ダイオード１１６に、人の目には見えない光（例えば、近赤外線光）を物理的環境に出力させることができる。カメラ２０２は、この例では、レーザー・ダイオード１１６によって出力される波長に対応する波長、例えば、人の目には見えない光で、画像を取り込むように構成することができる。このように、計算デバイス１０２の物理的な周囲の状況は、レーザー・ダイオード１１６によって出力される照明が作用しているようには見えず、したがって、環境は比較的暗いままに見えるかもしれないが、それでもカメラ２０２は、ジェスチャー、物理的な周囲の状況における物体等を認識するのに適した画像を取り込むことが可能である。
【００２９】
[0035]  このように、これらの技法は、構造化光深度カメラ・システムを利用することができ、この構造化光深度カメラ・システムは、コヒーレント（例えば、レーザー）光を用いて、既知の基準パターンを物理的な周囲の状況に投射し、更に画像を取り込むために周囲の状況に照明を当てる。例えば、レーザー・モード・モジュール１１４は、追加のレーザー・ダイオード、即ち、補助照明が計算デバイス１０２によって用いられないように、周波数に基づいて前述のモード間で切り替えることができる。レーザー・モード・モジュール１１４は、レーザー・ダイオード１１６に供給される動作電流を変化させることによってというようにして、種々の方法で、レーザー・ダイオード１１６のコヒーレント・モード２０４および自発モード２０６を生じさせることができる。種々の他の例も考えられ、それについてのこれ以上の論述は、以下の手順に関連して見いだすことができる。
【００３０】
手順例
[0036]  以下の論述では、先に説明したシステムおよびデバイスを利用して実現することができるレーザー・モード技法について説明する。これらの手順の各々の態様は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはその組み合わせで実現することができる。これらの手順は、１組のブロックとして示され、これらのブロックは、１つ以上のデバイスによって実行される動作を指定し、それぞれのブロックによって動作を実行するために示す順序には必ずしも限定されない。以下の論述の一部では、図１の環境１００および図２のシステム２００を参照する。
【００３１】
[0037]  図３は、レーザー・ダイオードを異なるモードで動作させて照明またはコヒーレント光を供給する一実施態様例における手順３００を示す。１つ以上のレーザー・ダイオードを自発モードで動作させて、インコヒーレント光を用いて計算デバイスの物理的な周囲の状況の少なくとも一部に照明を当てる（ブロック３０２）。例えば、レーザー・モード・モジュール１１４は、動作電流をレーザー・ダイオード１１６に供給させることができ、レーザー・ダイオード１１６を発振閾値未満で動作させる。したがって、レーザー・ダイオード１１６は発光ダイオード（ＬＥＤ）として動作する。このモードで動作するとき、レーザー・ダイオード１１６は、可視光、人の目には見えない光（例えば、近赤外線光等）を含む、種々の波長で光を出力することができる。
【００３２】
[0038]  また、１つ以上のレーザー・ダイオードをコヒーレント・モードで動作させて、コヒーレント光を用いたパターンを物理的な周囲の状況に投射する。このパターンは、１つ以上のレーザー・ダイオードと物理的な周囲の状況における１つ以上の物体との間の距離を判定するために使用可能である（ブロック３０４）。直前の例を続けると、レーザー・モード・モジュール１１４は、動作電流をレーザー・ダイオード１１６に供給することができる。この電流は、レーザー・ダイオード１１６を発振閾値を超えて動作させるのに十分である。これによって、レーザー・ダイオード１１６にコヒーレント光を出力させ、先に説明したように種々の目的にこのコヒーレント光を用いることができる。
【００３３】
[0039]  例えば、コヒーレント光は、基準パターンを投射するために用いることができる。基準パターンは、計算デバイス１０２から物理的な周囲の状況の種々の部分の深度を検出するために用いることができる。入力／出力モジュール１０６は、カメラ２０２が取り込んだ基準パターンの画像を調べ、基準パターンの歪み、例えば、パターンの種々の部分の広がりによって、物理的環境の種々の部分の深度を判定することができる。このように、レーザー・ダイオード１１６は多数の目的に用いることができ、これによって計算デバイス１０２の製造および使用におけるコストを節約する。種々の他の例も考えられ、これらについてのこれ以上の論述は、以下の図に関連して見いだすことができる。
【００３４】
[0040]  図４は、レーザー・ダイオードを発振閾値未満で動作させることによって照明を当てた物理的環境の取り込み画像から入力を認識する一実施態様例における手順４００を示す。計算デバイスの１つ以上のレーザー・ダイオードを発振閾値未満で動作させて、計算デバイスの物理的な周囲の状況の少なくとも一部に照明を当てる（ブロック４０２）。以前と同様、レーザー・モード・モジュール１１４は、レーザー・ダイオード１１６を発光ダイオードとして機能させて、人の目には見えない近赤外線の出力によってというようにして、周囲の状況に照明を当てることができる。
【００３５】
[0041]  照明を当てられた物理的な周囲の状況の１つ以上の画像を、計算デバイスのカメラによって取り込む（ブロック４０４）。カメラ２０２は、例えば、自発モード２０６で動作しているときのレーザー・ダイオード１１６によって出力される放射光線の波長に対応する放射光線の波長の画像を取り込むように構成することができる。
【００３６】
[0042]  取り込んだ１つ以上の画像から、計算デバイスによって表示されたユーザー・インターフェースとの対話処理のための１つ以上の入力を認識する(ブロック４０６）。入力／出力モジュール１０６は、画像を処理して、この画像からジェスチャーを認識することができる。例えば、ジェスチャーは、ユーザーの身体の１つ以上の部分の向き、１つ以上の物体、物体の移動(movement)等を伴うことがある。次いで、認識したジェスチャーを用いて、ディスプレイ・デバイスによる表示のために計算デバイス１０２によって出力されたユーザー・インターフェースとの対話処理を伴う動作というような、動作を計算デバイス１０２に実行させる。
【００３７】
[0043]  計算デバイスの１つ以上のレーザー・ダイオードを発振閾値を超えて動作させる（ブロック４０８）。以前と同様、この動作によって、レーザー・ダイオード１１６にコヒーレント光を出力させることができる。コヒーレント光は、種々の目的に用いることができる。例えば、カメラによって取り込んだ少なくとも１つの画像によって、物理的な周囲の状況における１つ以上の物体の深度を判定することができる（ブロック４１０）。前述のように、種々の他の例も考えられる。
【００３８】
システムおよびデバイス例
[0044]  図５は、図１を参照して説明したような計算デバイス１０２を含むシステム例５００を示す。システム例５００は、パーソナル・コンピューター（ＰＣ）、テレビジョン・デバイス、および／または移動体デバイス上でアプリケーションを実行しているときに、シームレスなユーザー体験を得るための遍在環境(ubiquitous environment)を可能にする。サービスおよびアプリケーションは、アプリケーションを利用しながらデバイス間で移り変わるとき、ビデオ・ゲームをプレーするとき、ビデオを視聴するとき等に、共通のユーザー体験に合わせて、３つの環境の全てにおいて実質的に同様に実行する。
【００３９】
[0045]  システム例５００では、多数のデバイスが中央計算デバイスを介して相互接続されている。中央計算デバイスは、多数のデバイスに対してローカルであってもよく、または多数のデバイスから離れて位置付けられてもよい。一実施形態では、中央計算デバイスは、ネットワーク、インターネット、または他のデーター通信リンクを通じて多数のデバイスに接続されている１つ以上のサーバ・コンピューターのクラウドであってもよい。一実施形態では、この相互接続アーキテクチャーは、多数のデバイスに跨がって機能を配給し、多数のデバイスのユーザーに、共通でシームレスな体験を提供する。多数のデバイスの各々は、異なる物理的要件および能力を有してもよく、中央計算デバイスは、デバイスに対する体験の配信を可能にするプラットフォームを用いる。この体験は、当該デバイスに合わせて個別に作られしかも全てのデバイスに共通である。一実施形態では、目標デバイスという部類を作成し、この包括的なデバイスの部類に合わせて体験を個別に作り出す。物理的特徴、使用の種類、またはデバイスの他の共通特性によって、デバイスの部類を定義することもできる。
【００４０】
[0046]  種々の実施態様では、計算デバイス１０２は、コンピューター５０２、移動体５０４、およびテレビジョン５０６の使用のためというように、種々の異なる構成を想定することができる。これらの構成の各々は、総じて異なる構造および能力を有するかもしれないデバイスを含み、このため、計算デバイス１０２は、異なるデバイスの部類の１つ以上にしたがって構成することができる。例えば、計算デバイス１０２は、パーソナル・コンピューター、デスクトップ・コンピューター、マルチスクリーン・コンピューター、ラップトップ・コンピューター、ネットブック等を含む、コンピューター５０２というデバイスの部類として実現することができる。
【００４１】
[0047]  また、計算デバイス１０２は、移動体電話機、携帯用音楽プレーヤー、携帯用ゲーミング・デバイス、タブレット・コンピューター、マルチスクリーン・コンピューター等のような移動体デバイスを含む、移動体５０２というデバイスの部類として実現することもできる。また、計算デバイス１０２は、日常の視聴環境において通常もっと大きな画面を有するまたは接続されているデバイスを含む、テレビジョン５０６というデバイスの部類として実現することもできる。これらのデバイスには、テレビジョン、セット・トップ・ボックス、ゲーミング・コンソール等が含まれる。本明細書において説明した技法は、これら種々の構成の計算デバイス１０２によってサポートすることができ、本明細書において説明した技法の具体的な例に限定されるのではない。
【００４２】
[0048]  クラウド５０８は、コンテンツ・サービス５１２のためのプラットフォーム５１０を含む、および／またはプラットフォーム５１０を表す。プラットフォーム５１０は、クラウド５０８のハードウェア（例えば、サーバ）およびソフトウェア・リソースの基礎機能を抽象化したものである。コンテンツ・サービス５１２は、計算デバイス１０２から離れているサーバ上でコンピューター処理が実行されている間に利用することができるアプリケーションおよび／またはデーターを含むことができる。コンテンツ・サービス５１２は、インターネットを通じて、および／またはセルラまたはＷｉ−Ｆｉネットワークのような加入者ネットワークを通じてサービスとして提供することができる。
【００４３】
[0049]  プラットフォーム５１０は、計算デバイス１０２を他の計算デバイスに接続するリソースおよび機能を抽象化することができる。また、プラットフォーム５１０は、プラットフォーム５１０を通じて実現されるコンテンツ・サービス５１２に対して出された要求(encountered demand)に合わせて、対応する程度の規模を提供するために、リソースの規模調整(scaling)を抽象化するように機能することもできる。したがって、相互接続されたデバイスの実施形態では、本明細書において説明した機能の実現は、システム５００全体に分散させることができる。例えば、機能は部分的に計算デバイス１０２上において実現することができ、更にクラウド５０８の機能を抽象化するプラットフォーム５１０を通じて実現することもできる。
【００４４】
[0050]  図６は、本明細書において説明した技法の実施形態を実現するために、図１、図２、および図５を参照して説明した計算デバイスの内いずれの形式としても実現することができるデバイス例６００の種々のコンポーネントを示す。デバイス６００は、通信デバイス６０２を含む。通信デバイス６０２は、デバイス・データー６０４（例えば、受信データー、受信しているデーター、ブロードキャストの予定があるデーター、データーのデーター・パケット等）の有線通信および／またはワイヤレス通信を可能にする。デバイス・データー６０４または他のデバイス・コンテンツは、デバイスの構成設定値、デバイスに格納されているメディア・コンテンツ、および／またはデバイスのユーザーに関連がある情報を含むことができる。デバイス６００に格納されているメディア・コンテンツは、いずれのタイプのオーディオ、ビデオ、および／または画像データーでも含むことができる。デバイス６００は、１つ以上のデーター入力６０６を含む、データー入力６０６を介して、ユーザー選択可能な入力、メッセージ、音楽、テレビジョン・メディア・コンテンツ、記録されているビデオ・コンテンツ、ならびにあらゆるコンテンツおよび／またはデーター・ソースからの他のあらゆるタイプのオーディオ、ビデオ、および／または画像データーというような、あらゆるタイプのデーター、メディア・コンテンツ、および／または入力を受け取ることができる。
【００４５】
[0051]  また、デバイス６００は、通信インターフェース６０８も含む。通信インターフェース６０８は、シリアルおよび／またはパラレル・インターフェース、ワイヤレス・インターフェース、あらゆるタイプのネットワーク・インターフェース、モデムのいずれか１つ以上として、そしてあらゆる他のタイプの通信インターフェースとして実現することができる。通信インターフェース６０８は、デバイス６００と通信ネットワークとの間に接続および／または通信リンクを設け、これを介して、他の電子デバイス、計算デバイス、および通信デバイスがデーターをデバイス６００と通信する。
【００４６】
[0052]  デバイス６００は、１つ以上のプロセッサー６１０（例えば、マイクロプロセッサー、コントローラー等のいずれか）を含む。プロセッサー６１０は、種々のコンピューター実行可能命令を処理して、デバイス６００の動作を制御し、更に本明細書において説明した技法の実施形態を実現する。代わりにまたは加えて、デバイス６００には、全体的に６１２で識別される処理および制御回路と関連付けて実装されるハードウェア、ファームウェア、または固定論理回路の内いずれか１つまたはその組み合わせを実装することもできる。図示しないが、デバイス６００は、当該デバイス内にある種々のコンポーネントを結合するシステム・バスまたはデーター転送システムを含むことができる。システム・バスは、メモリー・バスまたはメモリー・コントローラー、周辺バス、ユニバーサル・シリアル・バス、および／または種々のバス・アーキテクチャーのいずれかを利用するプロセッサーまたはローカル・バスというような、異なるバス構造の内いずれか１つまたはその組み合わせを含むことができる。
【００４７】
[0053]  また、デバイス６００は、１つ以上のメモリー・コンポーネントというような、コンピューター読み取り可能媒体６１４も含む。その例には、ランダム・アクセス・メモリー（ＲＡＭ）、不揮発性メモリー（例えば、リード・オンリー・メモリー（ＲＯＭ）、フラッシュ・メモリー、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の内いずれか１つ以上）、およびディスク記憶デバイスが含まれる。ディスク記憶デバイスは、ハード・ディスク・ドライブ、記録可能および／または書き換え可能コンパクト・ディスク（ＣＤ）、いずれかのタイプのディジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）等のような、いずれかのタイプの磁気または光学記憶デバイスとして実現することができる。また、デバイス６００は、大容量記憶媒体デバイス６１６も含むことができる。
【００４８】
[0054]  コンピューター読み取り可能媒体６１４は、デバイス・データー６０４、ならびに種々のデバイス・アプリケーション６１８およびデバイス６００の動作態様に関係する他のあらゆるタイプの情報および／またはデーターを格納するデーター記憶メカニズムを設ける。例えば、オペレーティング・システム６２０は、コンピューター読み取り可能媒体６１４を用いてコンピューター・アプリケーションとして維持し、プロセッサー６１０上で実行することができる。デバイス・アプリケーション６１８は、デバイス・マネージャーを含むことができる（例えば、制御アプリケーション、ソフトウェア・アプリケーション、信号処理および制御モジュール、特定のデバイスに対してネーティブなコード、特定のデバイスに対するハードウェア抽象レイヤー等）。また、デバイス・アプリケーション６１８は、本明細書において説明したジェスチャー技法の実施形態を実現するためには、いずれのシステム・コンポーネントまたはモジュールでも含む。この例では、デバイス・アプリケーション６１８は、インターフェース・アプリケーション６２２および入力／出力モジュール６２４（入力／出力モジュール１１４と同じでも異なっていてもよい）を含む。これらは、ソフトウェア・モジュールおよび／またはコンピューター・アプリケーションとして示されている。入力／出力モジュール６２４は、タッチ・スクリーン、トラック・パッド、カメラ、マイクロフォン等のような、入力を取り込むように構成されているデバイスとのインターフェースを設けるために用いられるソフトウェアを表す。代わりにまたは加えて、インターフェース・アプリケーション６２２および入力／出力モジュール６２４は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそのいずれかの組み合わせとして実現することもできる。加えて、入力／出力モジュール６２４は、それぞれ、視覚入力および聴覚入力を取り込むための別個のデバイスのような、多数の入力デバイスをサポートするように構成することもできる。
【００４９】
[0055]  また、デバイス６００は、オーディオおよび／またはビデオ入力／出力システム６２６も含む。ビデオ入力／出力システム６２６は、オーディオ・データーをオーディオ・システム６２８に供給し、ビデオ・データーをディスプレイ・システム６３０に供給する。オーディオ・システム６２８および／またはディスプレイ・システム６３０は、オーディオ、ビデオ、および画像データーを処理する、表示する、および／またはそれ以外でレンダリングするデバイスであればいずれでも含む。ビデオ信号およびオーディオ信号は、デバイス６００からオーディオ・デバイスおよび／またはディスプレイ・デバイスに、ＲＦ（無線周波）リンク、Ｓ−ビデオ・リンク、複合ビデオ・リンク、コンポーネント・ビデオ・リンク、ＤＶＩ（ディジタル・ビデオ・インターフェース）、アナログ・オーディオ接続、またはその他の同様の通信リンクを介して伝達することができる。一実施形態では、オーディオ・システム６２８および／またはディスプレイ・システム６３０は、デバイス６００に対して外部コンポーネントとして実装される。あるいは、オーディオ・システム６２８および／またはディスプレイ・システム６３０は、デバイス例６００の一体化コンポーネントとして実装される。
【００５０】
結論
[0056]  以上、構造的特徴および／または方法論的動作に特定的な文言で本発明について説明したが、添付した特許請求の範囲において定義されている発明は、これらの説明した具体的な特徴や動作には必ずしも限定されないことは、理解されてしかるべきである。逆に、これらの具体的な特徴および動作は、特許請求する発明を実現する形態例として開示したまでである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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