CN101473262A - 多视图显示设备 - Google Patents

Abstract

一种显示系统包括用于向不同方向上的不同观察者显示不同图像的多视图显示面板(10)。成像装置(16)用于对视野之内的观察者进行监控并且显示输出根据成像装置所提供的监控信息而变。本发明因此提供了一种显示系统，该显示系统捕获观察者信息并且使用此信息对在适当相应视角显示多个图像进行控制。这可使信息适合于特定观察者的特征或者当用户移动时可对用户进行跟踪。因此，当不同观察者观看相同显示器的不同视图时，不同观察者可具有个性化信息。这提供了动态视图分配系统。

Description

多视图显示设备

技术领域

本发明涉及一种显示系统，该显示系统包括适于向不同方向的不同观察者显示不同图像的多视图显示面板。

背景技术

当前存在许多用于提供不同图像的不同视角的设备，这可使超过一个观察者从一个屏幕看到不同信息。

典型地，已知设备借助于诸如对视角进行控制的双凸透镜阵列这样的、用于对显示不同图像的方向进行操作的光学装置来提供多个图像。其他类型的多显示器包括在单屏上分割屏幕信息或者多屏的使用，但是本发明涉及其中单面板用于同时向多个观察者显示不同信息的显示器。

两视图显示器的已知使用的示例是车载娱乐以及用于车辆的卫星导航系统。这些设备为观察者和乘客提供了不同信息，并且每个观察者可选择他们希望观看的信息。每个观察者的位置是固定的，这可很容易通过例如叠放在显示器上的透镜设备来对所定义的视角进行校正。

另一已知设备向单个用户提供了两个视图以便产生3D图像，并且光学头跟踪用于将视图引导到适当方向。考虑到观察者左右眼位置而机械地或者电光地改变屏幕输出以产生立体图像对。总是朝着单个观察者产生两个视图。

已知的多视图显示器的使用因此包括用于处于已知位置的用户(必须通常处于距屏幕特定距离处)或者多用户的3D显示器。在每个情况下，视图分配是静态的。

本发明基于可扩展多视图显示设备的应用范围这样的认识。

发明内容

本发明是由独立权利要求所定义。从属权利要求定义了有利的实施例。

本发明因此提供了一种显示系统，该显示系统可捕获观察者信息并且使用此信息来控制在适当相应视角处显示多个图像。这可使信息适合于特定观察者的特征或者当用户移动时可对用户进行跟踪。因此，当观看相同显示器的不同视图时，不同观察者可具有个性化的信息。这提供了动态视图分配系统。

该显示系统可同时向单个观察者或者人群显示不同图像。当观察者静止时该系统可对观察者进行监控并且可对在成像装置的视野之内运动通过的用户进行跟踪。

根据所捕获的信息，该系统将以一定角度向特定用户显示图像以便该特定用户可观看该图像。可继续对运动中的观察者进行跟踪以便当观察者移动通过显示器时，视角将发生变化以可使观察者连续地观看该图像。

图像捕获设备是用于捕获观察者的图像并对其进行跟踪的相机。其他跟踪方法也是可能的，其包括雷达和激光雷达系统的使用。在最简单的示例中，除了观察者被图像捕获设备所捕获之外，不需要任何观察者与系统的交互。

相机所捕获的信息可对观察者进行分类以确定要显示的图像。该类别的类型包括但不局限于：高度、头发颜色、眼睛颜色、性别、年龄、以及衣服颜色。

在本发明的另一配置中，相机用于捕获交通信息(是静止的还是运动的)。该信息可用于在显示器上提供车辆特定告警、广告、或者建议。

相机可对车辆类别进行标识以便确定诸如交通速度、车辆类型、车辆风格、车辆颜色、车速、以及车辆标识信息之类的要显示的信息。

本发明还提供了一种用于控制显示系统方法，该系统包括多视图显示面板，且该方法包括：

对显示面板的视野之内的观察者进行监控；

基于成像装置所提供的监控信息来对显示器输出进行控制，从而向处于不同方向的不同观察者显示不同图像。

这为多视图显示器提供了动态视图分配方法。

附图说明

现在仅仅通过示例并且参考附图来对本发明进行描述，在附图中：

图1是已知自动立体显示设备的平面示意图；

图2是根据本发明第一实施例的平面示意图；

图3是根据本发明第二实施例的平面示意图；

图4是图3所示的显示系统的示意性透视图；

图5是根据本发明第三实施例的平面示意图。

具体实施方式

本发明提供了可向不同观察者显示多个视图的显示设备，并且根据所捕获的显示器视野的图像来对输出到不同视图的显示输出进行控制。该显示设备使用已知自动立体显示器的技术。

图1是已知直视自动立体显示器的使用的平面示意图。已知设备2包括液晶显示面板4和背光6。

显示面板4具有排列成行和列的显示像素的正交阵列。为了清楚起见，图1仅示出了少量显示像素。实际上，显示面板4包括大约一千行和数千列的显示像素。

液晶显示面板4的结构完全是传统的。具体而言，面板4包括一对间隔的透明玻璃衬底，在这对间隔的透明玻璃衬底之间提供了扭曲排列向列或者其他液晶材料。衬底在它们的相对表面上承载透明氧化铟锡(ITO)的图案。在该衬底的外表面上还提供了偏光层。

每个显示像素包括位于衬底上的相对电极，且相对电极之间插入了液晶材料。通过该电极的间隔和布局来确定显示像素的形状和布局。显示像素彼此有规则地以间隙间隔开。

每个显示像素与诸如薄膜晶体管(TFT)或者薄膜二极管(TFD)之类的开关元件相关联。显示像素进行操作以通过向开关元件提供寻址信号来生成该显示，并且适当寻址方案是本领域普通技术人员所熟知的。

不透明的黑色掩膜盖住了显示像素之间的间隙。该掩模是以吸光材料的栅格形式提供的。该掩模盖住了开关元件并且定义了各个显示像素区域。

显示面板4由光源6照射，在该示例中，所述光源6包括在显示像素阵列的区域上延伸的平面背光。来自光源6的光被应当通过显示面板4，其中对各个显示像素进行驱动以对光进行调制并且生成显示。

显示设备2还包括排列在显示面板4的显示侧上的透镜片8。该透镜片8包括在列方向(或者略微偏离列方向)上彼此平行延伸的透镜元件排。

图2给出了本发明的系统的第一示例，该系统利用参考图1所说明类型的显示设备。图1的设备被认为是多视图2D显示器而不是3D显示器，并且可独立地得到所有不同视图而不是如显示器的传统使用中的立体像对。

图2给出了产生n个视图12的多视图显示器10，这些视图更好是不重叠的。在显示器的前面，有m个观察者14观看显示器，更好地n>m。

提供了相机16以对显示器视野之内的观察者进行监控，并且向用于对显示器10进行驱动的控制器18提供信息。

相机的目的是双重的：

(i)它用作多个观察者头部跟踪器的一部分以便确定每个各个观察者或者观察者群相对于显示器所产生的视图的位置；

(ii)它用于确定观看该显示器的每个观察者或者观察者群的一个或多个特征。

根据相机所采集的这两类信息(即观察者的位置和观察者的特征)来选择在多视图显示器的每个视图中所显示的信息娱乐内容(信息和/或娱乐)。

现在对如何根据相机所获取的这两类信息来在每个视图中显示信息娱乐内容的一些示例进行描述。

参考图2，若干观察者正观看同一多视图显示器。相机确定他们的位置以及诸如例如高度(区分年轻人和成年人)、头发颜色、眼镜、他们的衣服颜色等等这样的特征。

图2的配置例如可用于广告目的。在一个示例中，显示器和相机可位于橱窗中。为经过该显示器的人提供适合他们的＂需要＂的专用广告。根据一些准则而匹配的人被通知到。这可用于例如包括日期信息的定向式广告。

该配置还可用于视频点播。可向孩子提供选择教育节目或者动画片的选择，然而成年人从仅对他们的位置可视的更宽节目范围中进行选择。这可结合与定向声音相结合。

图3给出了本发明的设备的第二示例，在该示例中显示器是用于向驾驶者提供信息的公路侧显示器并且可同时向不同驾驶者提供不同的信息。多视图显示器30显示多个图像32。根据车辆位置以一定视角来对每个图像进行引导。图中示出了三个车辆34。

图3的实施例中的相机36具有足以捕获通过交通的图像的视野。相机36具有用于捕获车辆图像的适当特性，并且容许不同车速以及距不同的距离相机的距离。相机具有这样的能力，即当汽车经过多视图显示器30时可对汽车的位置和速度进行跟踪，这允许对要控制的视角进行校正。

对该图像进行处理以在多视图显示器30上以校正角显示适当图像32。

可对图3实施例中的相机36所捕获的图像进行分析以获得与一般交通速度、车辆类型、车辆风格、车辆颜色、特定车速、车辆距前面车辆的距离、或者车辆标识信息有关的信息。

不符合法定要求的驾驶者因此具有在朝着他们车辆的方向的视图中所产生且向他们显示的告警或者广告信息。该配置因此可用于防止超速并且强迫驾驶者保持距前面汽车的某个距离。

图4给出了图3的系统的侧视图。

图5更详细地给出了用于对所获得的图像信息进行处理并且对显示器输出进行控制的系统。

该系统包括显示器50、相机52、以及控制单元54。控制单元54具有用于从图像得到所需信息的图像获取单元56，所述所需信息典型地结合了位置信息以及用于表征视野之内的用户(或者车辆)的数据。

决定单元58对图像内容进行处理并且使用该信息以利用视频处理单元60对该显示器50进行控制。决定单元58还从单元62获得视频内容，该单元62从数据库64或者利用天线66的实况转播中获得视频。

还可由视觉系统来对相机进行控制以便在决定单元58的控制之下它可在视野上遥摄。

已对本发明的特定示例进行了描述。然而对于本领域普通技术人员来说还可能并且显而易见地得知在不改变本发明的范围的情况下可对这些实施例做出各种变化和修改。

例如将上述示例中的成像装置描述为相机，并且这可以是CMOS设备或者电荷耦合设备。然而对于本领域普通技术人员来说显而易见地是存在利用检测和测距设备(RADAR)或者光检测和测距设备(LIDAR)来对观察者或者交通工具进行跟踪的其他方式。

以上特定实施例对下述多视图显示器进行了描述，所述多视图显示器使用LCD面板及透镜掩模以为多个位置产生多个图像。然而，对于本领域普通技术人员来说，显而易见地是还可使用诸如阴极射线管(CRT)或者等离子显示器之类的其他类型的显示器。还可采用使显示视角发生变化的其他方法，例如利用具有周期性狭缝排列的掩模或者屏障。

虽然该实施例对可在多视图显示器上显示的一些可能信息进行描述，但是对于本领域普通技术人员来说显而易见地是所提供的示例不是所有可呈现的媒体的详尽列表。

因此本发明将多视图显示器的使用扩展到超出典型3D应用，并且认识到可根据所感知到的观察者需要或者期望来对控制向每个都有他们自己的视角的不同观察者显示的信息。如从上述所清楚的示出的那样，这可应用于定向式广告、个性化告警系统、以及多个观察者按需观看应用。

通过使视图内容响应在视野中所观察到的特征而改变，这扩展其中对于不同视图信息是预定且固定的多视图显示器的已知使用。因此视图分配是动态的而不是静态的。

用于对特征进行标识并且对视野之内的这些特征进行跟踪的成像软件是很容易得到的。对于本领域普通技术人员来说，使用这种特征信息用于选择要显示的视图的方式是例程化的，并且典型地涉及选择多个先前所选显示选项之一。例如，可以提供视频剪辑的数据库，其具有用于具有特定特征的人的不同视频剪辑。还可采用更个性化方式的显示输出，例如显示用户牌照以作为超速或者其他告警的一部分。

对于本领域普通技术人员来说可显而易见地得知其他各种修改。

Claims (11)

1、一种显示系统，包括：

多视图显示面板(10)，用于向该多视图显示面板视野之内的不同方向上的不同观察者(1..m)显示不同图像；

成像装置(16)，用于对所述视野之内的观察者进行监控；以及

控制装置(18)，用于根据所述成像装置所提供的监控信息来对显示输出进行控制。

2、根据权利要求1所述的显示系统，其中所述成像装置(16)用于对运动中的不同观察者(1..m)中的至少一个进行跟踪以确定所述至少一个不同观察者相对于所述多视图显示面板的位置。

3、根据权利要求1所述的显示系统，其中所述成像装置(16)包括电荷耦合器件或者CMOS相机。

4、根据权利要求1所述的显示系统，其中所述成像装置(16)用于对视野之内的一个或多个人的特征进行标识。

5、根据权利要求4所述的显示系统，其中所述成像装置(16)用于捕获与一个或多个人的高度、头发颜色、性别、或者衣服颜色有关的信息。

6、根据权利要求1至3任何一个所述的显示系统，其中所述成像装置(16)用于对观察者的车辆进行监控并且用于对所述视野之内的一个或多个车辆(34)的特征进行标识。

7、根据权利要求6所述的显示系统，其中所述成像装置用于捕获包括车辆类型、车辆颜色、车速、或者车辆标识信息的信息。

8、根据任何一个前述权利要求所述的显示系统，其中所述多视图显示面板(10)包括具有透镜状屏幕(8)的显示器，该透镜状屏幕(8)用于将不同图像引导到处于不同方向的不同观察者。

9、一种用于对根据权利要求1的显示系统进行控制的方法，该方法包括：

对显示面板(10)的视野之内的观察者进行监控；

根据成像装置所提供的监控信息来对显示输出进行控制，从而向处于不同方向的不同观察者(1..m)显示不同图像(1..n)。

10、根据权利要求9所述的方法，其中对观察者进行监控包括获得与观察者有关的位置信息以及观察者特征信息。

11、根据权利要求9所述的方法，其中对观察者进行监控包括获得与观察者位于其中的车辆(34)有关的位置信息以及观察者车辆特征信息。

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