CN101762880A - 立体图像显示装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

提供一种在图像信息重放设备中根据用户是否佩戴立体眼镜来有选择地产生二维和三维图像之一的立体图像显示装置及其控制方法。该立体图像显示装置包括立体眼镜和图像信息重放设备，该图像信息重放设备包括：输出单元，用于根据用户是否佩戴该立体眼镜来产生二维和三维图像之一；和第一收发器单元，用于与该立体眼镜执行双向通信。

Description

立体图像显示装置及其控制方法

技术领域

本发明的示范性实施例涉及不用附加操作有选择地产生三维和二维图像之一的立体图像显示装置及其控制方法。

背景技术

由于基于宽带通信网络建立的通信的高的速度，诸如电话之类的简单“听说通信”已被发展为“视听多媒体通信”，最后进一步发展为超越时间和空间的“立体的观看、感觉和享受三维通信”。

一般地，表达三维的立体图像根据立体视觉的原理。由人的两眼(彼此分开大约65mm)之间的间隔引起的双目视差可能是三维效应的最重要的因素。也就是说，当人的左眼和右眼看到相关的二维(2D)图像时，这些左眼和右眼图像通过视网膜传送到大脑。然后大脑将这些图像混合并再现原始三维(3D)图像的深度和逼真度。这样的能力被称为立体图像法。

已经引入了在2D屏幕上显示3D立体图像的几种技术。具体地说，这样的技术包括眼镜型立体图像显示(即，利用特定眼镜的立体图像显示)、非眼镜型立体图像显示(即，不利用特定眼镜的立体图像显示)、和全息显示。

在上述技术当中，眼镜型立体图像显示技术被分为使用偏振的振动方向或旋转方向的偏振眼镜方案、交替地示出左右图像同时转换该图像的时间连续眼镜方案、和将不同亮度的光传送到左眼和右眼的Pulfrich效应方案。非眼镜型立体图像显示技术被分为通过将垂直点阵形状的孔眼放置在对应于左眼和右眼的各个图像上来单独观察左眼和右眼图像的视差隔板方案、使用其中布置半圆柱面透镜的透镜平板的透镜方案、和使用蝇眼形状的透镜平板的集成方案。全息显示技术被分为激光再现全息图和白光再现全息图。

发明内容

本发明的示范性实施例解决至少上述问题和/或缺点及上面没有描述的其它缺点。此外，本发明不需要克服上述缺点，本发明的示范性实施例可以不克服上述问题中的任何一个。

本发明的一方面提供一种立体图像显示装置及其控制方法，其中，接触和非接触式传感器之一附着于用户为了观看三维图像而佩戴的眼镜上，以及根据用户是否佩戴眼镜来自动选择二维和三维成像之一。

本发明的附加方面将在下面的描述中被部分地阐明，以及从该描述中将部分地明显，或者可以通过实践本发明而学习到。

根据本发明的一方面，提供一种包括立体眼镜和图像信息重放设备的立体图像显示装置的控制方法，该方法包括：感测用户是否佩戴该立体眼镜；以及根据用户是否佩戴该立体眼镜来在该图像信息重放设备上产生二维和三维图像之一，其中该立体眼镜和该图像信息重放设备执行双向通信。

该立体眼镜可以包括接触型和非接触型传感器之一，以及所述感测用户是否佩戴该立体眼镜可以由该接触型和非接触型传感器之一来执行。

如果感测到用户佩戴了该立体眼镜，则该图像信息重放设备可以产生该三维图像。

如果感测到用户没有佩戴该立体眼镜，则该图像信息重放设备可以产生二维图像。

该双向通信可以包括红外通信、射频通信、蓝牙通信和Wi-Fi通信之一。

该立体眼镜可以包括第一收发器单元，以及如果感测到用户佩戴该立体眼镜，则该第一收发器单元可以向该图像信息重放设备发送指示用户是否佩戴立体眼镜的信息。

该信息重放设备可以包括第二收发器单元，以及如果该指示用户是否佩戴立体眼镜的信息被发送到该图像信息重放设备，则包括在该图像信息重放设备中的第二收发器单元可以接收该信息。

该图像信息重放设备可以在接收到指示用户佩戴立体眼镜的信息后产生三维图像。

该图像信息重放设备可以在接收到指示用户没有佩戴立体眼镜的信息后产生二维图像。

该立体眼镜可以包括切换器，该切换器可以被手动设置为二维和三维模式之一，其中如果设置了二维模式，则该图像信息重放设备产生二维图像，以及如果设置了三维模式，则该图像信息重放设备产生三维图像。

根据本发明的另一方面，提供一种立体图像显示装置的控制方法，该方法包括：感测用户是否佩戴立体眼镜；当感测到用户佩戴了立体眼镜时，确认图像信息重放设备是否存在于该立体眼镜的通信区域内；以及根据该图像信息重放设备是否存在于该通信区域内来在该图像信息重放设备中有选择地产生二维和三维图像之一。

该立体眼镜可以包括接触型和非接触型传感器之一，以及所述感测用户是否佩戴该立体眼镜可以由该接触型和非接触型传感器之一来执行。

如果感测到用户佩戴了该立体眼镜，则该图像信息重放设备可以产生三维图像。

如果感测到用户没有佩戴该立体眼镜，则该图像信息重放设备可以产生该二维图像。

该立体眼镜可以包括第一收发器单元，以及如果感测到用户佩戴了该立体眼镜，则该第一收发器单元可以向该图像信息重放设备发送指示用户是否佩戴立体眼镜的信息。

该信息重放设备可以包括第二收发器单元，以及如果该指示用户是否佩戴立体眼镜的信息被发送到该图像信息重放设备，则包括在该图像信息重放设备中的第二收发器单元可以接收该信息。

该图像信息重放设备可以在接收到指示用户佩戴了立体眼镜的信息后产生三维图像。

该图像信息重放设备可以在接收到指示用户没有佩戴立体眼镜的信息后产生二维图像。

该立体眼镜可以包括切换器，该切换器可被手动设置为二维和三维模式之一，其中如果设置了二维模式，则该图像信息重放设备产生二维图像，以及如果设置了三维模式，则该图像信息重放设备产生三维图像。

该立体眼镜和该图像信息重放设备可以执行双向通信。

该双向通信可以包括红外通信、射频通信、蓝牙通信和Wi-Fi通信之一。

根据本发明的另一方面，一种立体图像显示装置包括立体眼镜和图像信息重放设备，该图像信息重放设备包括：输出单元，用于根据用户是否佩戴该立体眼镜来产生二维和三维图像之一；和第一收发器单元，用于与该立体眼镜执行双向通信。

该立体眼镜可以包括接触型和非接触型传感器之一，以感测用户是否佩戴该立体眼镜。

该立体眼镜可以包括第一收发器单元，用于与该图像信息重放设备通信。

该立体眼镜可以包括切换器，用于手动选择二维和三维模式之一，其中如果设置了二维模式，则该图像信息重放设备产生二维图像，以及如果设置了三维模式，则该图像信息重放设备产生三维图像。

如果用户佩戴了该立体眼镜，则该图像信息重放设备可以产生三维图像。

如果用户没有佩戴该立体眼镜，则该图像信息重放设备可以产生二维图像。

该双向通信可以包括红外通信、射频通信、蓝牙通信和Wi-Fi通信之一。

附图说明

通过下面结合附图对示范性实施例的描述，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得明显且更易理解，其中：

图1是示出根据本发明的示范性实施例的立体图像显示装置的示意图；

图2是根据本发明的示范性实施例的立体眼镜的配置图；

图3是示出根据本发明的示范性实施例的立体图像显示装置的框图；

图4是示出根据本发明的示范性实施例的立体图像显示装置的控制方法的流程图；以及

图5是示出根据本发明的另一个示范性实施例的立体图像显示装置的控制方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的示范性实施例，附图中示出了其示例，其中相似的参考数字通篇指代相似的元件。

图1是示出根据本发明的示范性实施例的立体图像显示装置的示意图。

如图1所示，该立体图像显示装置包括产生立体图像的显示设备10、重放存储在数字化视频光盘(DVD)等中的信息的图像信息存储/重放设备15、控制显示在显示设备10上的左眼和右眼图像的液晶快门驱动控制设备20、和使得观察者能够体验作为立体图像的快速交替的显示图像的立体眼镜25。

显示设备10可以是个人计算机或电视机的监视器。尽管在该图中未示出，但是显示设备10可以是将图像信号投射在屏幕上的投影仪。阴极射线管(CRT)型监视器一般用于显示设备10，但是可以使用其它类型的监视器。

图像信息存储/重放设备15可以是家庭视频设备，诸如个人计算机、盒式磁带录像机(VCR)、DVD播放器、激光盘播放器、或视频游戏设备。

液晶快门驱动控制设备20连接到显示设备10和图像信息存储/重放设备15，并且用来控制显示在显示器屏幕上的左眼和右眼图像之间的同步以及立体眼镜25的开/关。液晶快门驱动控制设备20可以使用电缆有线连接到或者可以使用红外线或射频(RF)无线连接到显示单元10和图像信息存储/重放设备15。在图1中，尽管将液晶快门驱动控制设备20作为单独设备提供，但是它可以被安装在显示设备10内或者可以被制造成与立体眼镜25集成构造。

在下文中，液晶快门驱动控制设备20、显示设备10和图像信息存储/重放设备15将被总称为图像信息重放设备30。

立体眼镜25的左右窗口与显示在显示设备10上的左眼和右眼图像同步开启。也就是说，立体眼镜25使得观看者体验作为立体图像而快速交替的图像。更具体地说，立体眼镜25与同步信号同步地以60Hz或每秒更多次地开启和关闭。然后大脑识别出作为立体图像的两个图像。

尽管已经参考图1描述了使用快门眼镜的立体图像显示装置，但是本发明的示范性实施例适用于使用偏振眼镜的立体图像显示装置。在使用偏振眼镜的立体图像显示装置，不提供上述液晶快门驱动控制设备20，并且图像信息存储/重放设备15可以在其中安装2D/3D转换器，以有选择地在显示设备10的屏幕上产生2D或3D图像。在使用偏振眼镜的立体图像显示装置中，显示设备10和图像信息存储/重放设备15被总称为图像信息重放设备30。

图2是根据本发明的示范性实施例的立体眼镜的配置图。

如图2所示，立体眼镜25包括感测用户是否佩戴立体眼镜25的传感器单元21、与图像信息重放设备30执行双向通信的收发器单元23、和手动选择3D或2D图像模式的切换单元22，其中如果设置了2D模式，则图像信息重放设备30产生2D图像，以及如果设置了3D模式，则图像信息重放设备产生3D图像。

传感器单元21可以是接触型传感器或非接触型传感器，并且该传感器感测用户是否佩戴立体眼镜25。

接触型传感器可以是包括红外传感器和电容传感器的接触式传感器。红外传感器使用对观看者不可见的红外线的直线性。对于红外接触式传感器，发光元件的红外线发射二极管(LED)面向光接收元件的光晶体管以构成矩阵，并且通过感测传感器(到达其的光被诸如矩阵内的手指之类的物体切断)来识别触摸点。在电容接触式传感器中，均匀电流流向触摸板表面，并且当人触摸板表面时检测电流的波形变化。

非接触型传感器可以是光学传感器，其人工发射大量光并且接收从与光碰撞的观看者反射回的光，从而感测观看者是否佩戴立体眼镜25。

在接收到由安装在立体眼镜25上或立体眼镜25中的传感器单元21感测到的、并且指示用户是否佩戴立体眼镜的信息后，收发器23向图像信息重放设备30发送该信息，从而使得图像信息重放设备30有选择地产生3D或2D图像。当图像信息重放设备30产生3D图像时，收发器单元23可以接收用于快速交替的图像的同步信号。

收发器单元23可以是红外线收发器和RF收发器。红外线收发器执行与图像信息重放设备30的红外通信。为此，发光元件和光接收元件可以被安装在立体眼镜25上或立体眼镜25中。LED可以被用作发光元件。LED在准确的时间产生具有各种波长的光波，并且可以容易地调节发射角度。红外探测器可以被用作光接收元件。红外探测器可以使用PIN二极管(例如，逆向偏置的P-N结型二极管)，并且可以具有高灵敏度和充分低的磁化电容。RF收发器可以使用当RF电流提供给天线时产生的RF来执行通信。

除了上述收发器之外，可以执行诸如蓝牙通信或Wi-Fi通信之类的双向通信的任何通信天线可以用于安装在立体眼镜25上或立体眼镜25中的收发器单元23。

切换单元22是可以安装在立体眼镜25的一侧的按钮，以使得用户可以手动地选择2D或3D图像模式，而不管用户是否佩戴立体眼镜25。

切换单元22的操作可以导致将信号从立体眼镜25通过相应收发器单元发送到图像信息重放设备30。也就是说，如果切换单元22被设置为2D模式，则图像信息重放设备30产生2D图像，以及如果切换单元22被设置为3D模式，则图像信息重放设备30产生3D图像。从立体眼镜25向图像信息重放设备30发送的信号可以简单地与发送的指示用户是否佩戴立体眼镜25的信号相同。可替换地，该信号可以是命令信息重放设备30产生2D和3D图像之一的单独的信号。

另外，尽管上述示例描述了切换单元22被安装在一侧，但是本领域技术人员将理解，切换单元22可以被安装在立体眼镜25上或立体眼镜25中的任何位置处。

图3是示出根据本发明的示范性实施例的立体图像显示装置的框图。

如图3所示，立体图像显示装置包括立体眼镜25和图像信息重放设备30。立体眼镜25包括传感器单元21、切换单元22、控制单元24和收发器单元23。图像信息重放设备30包括收发器单元26、控制单元27和输出单元28。

立体眼镜25的传感器单元21可以通过接触型传感器(例如，接触式传感器)或非接触型传感器(例如，光学传感器)来感测用户是否佩戴立体眼镜25。上述传感器用于感测用户是否佩戴立体眼镜25。

立体眼镜25的切换单元22是可以安装在立体眼镜25的一侧的按钮，以便用户可以手动地选择2D或3D图像模式，而不管用户是否佩戴立体眼镜25。

切换单元22的操作可以导致将信号从立体眼镜25通过相应收发器单元发送到图像信息重放设备30。也就是说，如果切换单元22被设置为2D模式，则图像信息重放设备30产生2D图像，以及如果切换单元22被设置为3D模式，则图像信息重放设备30产生3D图像。从立体眼镜25向图像信息重放设备30发送的信号可以简单地与发送的指示用户是否佩戴立体眼镜25的信号相同。可替换地，该信号可以是命令信息重放设备30产生2D和3D图像之一的单独的信号。

另外，尽管上述示例描述了切换单元22被安装在一侧，但是本领域技术人员将理解，切换单元22可以被安装在立体眼镜25上或立体眼镜25中的任何位置处。

立体眼镜25的控制单元24控制收发器单元23根据由传感器单元21发送的眼镜佩戴信息和由切换单元22发送的2D或3D图像选择信息来向图像信息重放设备30发送信息。在使用快门眼镜(其是立体眼镜的示例)获得立体图像的情况下，控制单元24控制立体眼镜25的左右窗口与显示在显示设备10上的左眼和右眼图像同步地开启，以使得观看者可以体验作为立体图像的在快速交替的同时显示的图像。

在接收到由安装在立体眼镜25上或立体眼镜25中的传感器单元21感测到的、并且指示用户是否佩戴立体眼镜25的信息后，立体眼镜25的收发器单元23向图像信息重放设备30发送该信息，从而使得图像信息重放设备30有选择地产生3D或2D图像。

图像信息重放设备30的收发器单元26可以是红外线收发器或RF收发器。红外线收发器可以执行与立体眼镜25的红外通信。为此，发光元件和光接收元件可以被安装在图像信息重放设备30上或图像信息重放设备30中。RF收发器可以使用当RF电流提供给天线时产生的RF来执行通信。

图像信息重放设备30的输出单元28是指显示设备并且可以使用个人计算机或电视机的监视器。尽管在该图中未示出，但是输出单元28可以是将图像信号投射在屏幕上的投影仪。CRT型监视器一般用于输出单元28。

图像信息重放设备30的控制单元27可以根据从收发器单元26接收到的信息有选择地产生3D图像或2D图像。即，如果从立体眼镜25发送的信息被确定为用户佩戴立体眼镜25，则控制单元27产生3D图像。如果从立体眼镜25发送的信息被确定为用户没有佩戴立体眼镜25，则控制单元27产生2D图像。但是，即使用户佩戴了立体眼镜25，如果用户和图像信息重放设备30之间的距离在通信区域之外，控制单元27也产生2D图像。

图4是示出根据本发明的示范性实施例的立体图像显示装置的控制方法的流程图。

如图4所示，如果在步骤S10中开启图像信息重放设备30的电源，则图像信息重放设备30的收发器单元26接收指示用户是否佩戴立体眼镜25的信息。也就是说，立体眼镜25的收发器单元23向图像信息重放设备30的收发器单元26发送指示用户是否佩戴立体眼镜25的信息，并且在步骤S20中图像信息重放设备30的控制单元27根据该信息进行到下一步骤。

如果在步骤S20中确定用户佩戴立体眼镜25，则在步骤S30，图像信息重放设备30的控制单元27通过输出单元28产生3D图像。

但是，如果在步骤S20中确定用户没有佩戴立体眼镜25，则在步骤S40，图像信息重放设备30的控制单元27通过输出单元28产生2D图像。

接着，如果用户在步骤S50中关掉图像信息重放设备30的电源，则结束图像输出，以及如果没有关掉，则进程返回到步骤S20以根据用户是否佩戴立体眼镜来输出2D或3D图像。

图5是示出根据本发明的另一个示范性实施例的立体图像显示装置的控制方法的流程图。

如图5所示，如果在步骤S100中开启图像信息重放设备30的电源，则在步骤S110中，图像信息重放设备30的控制单元27确认用户是否位于图像信息重放设备30的收发器单元26的通信范围之内。例如，如果图像信息重放设备30的收发器单元26为RF收发器，则控制单元27控制RF收发器以发射无线波并且确认用户佩戴的立体眼镜25是否对该无线波作出反应。

如果确定用户位于图像信息重放设备30的收发器单元26的通信范围内，则在步骤S120中控制单元27确认用户是否佩戴立体眼镜25。立体眼镜25的收发器单元23向图像信息重放设备30的收发器单元26发送指示用户是否佩戴立体眼镜25的信息，并且图像信息重放设备30的控制单元27根据该信息进行到下一步骤。

如果确认用户位于图像信息重放设备30的收发器单元26的通信范围内并且如果用户佩戴了立体眼镜25，则在步骤S130中图像信息重放设备30的控制单元27产生3D图像。

如果确认用户位于图像信息重放设备30的收发器单元26的通信范围之外，或者即使用户位于通信范围内但是如果用户没有佩戴立体眼镜，则在步骤S140中图像信息重放设备30的控制单元27通过输出单元28产生2D图像。

接着，如果用户在步骤S150中关掉图像信息重放设备30的电源，则结束图像输出，以及如果没有关掉，则进程返回到步骤S110以根据用户是否位于通信范围内以及用户是否佩戴立体眼镜25来输出2D或3D图像。

尽管在图4和5中图像信息重放设备30根据用户是否在通信范围内以及用户是否佩戴立体眼镜25来产生2D或3D图像，但是可以通过手动按下或操作切换单元22来产生2D或3D图像。

尽管已经示出并描述了本发明的几个示范性实施例，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的原则和精神的情况下可以对这些实施例进行修改，本发明的范围由权利要求书及其等效物定义。

Claims (14)

1.一种包括立体眼镜和图像信息重放设备的立体图像显示装置的控制方法，该方法包括：

感测用户是否佩戴该立体眼镜；以及

根据用户是否佩戴该立体眼镜来在该图像信息重放设备上产生二维和三维图像之一，

其中该立体眼镜和该图像信息重放设备执行双向通信。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其中该立体眼镜包括接触型和非接触型传感器之一，以及所述感测用户是否佩戴立体眼镜是由该接触型和非接触型传感器之一来执行的。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其中如果感测到用户佩戴了该立体眼镜，则该图像信息重放设备产生三维图像。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其中如果感测到用没有户佩戴该立体眼镜，则该图像信息重放设备产生二维图像。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其中该双向通信包括红外通信、射频通信、蓝牙通信和Wi-Fi通信之一。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其中该立体眼镜包括第一收发器单元，以及如果感测到该用户佩戴该立体眼镜，则该第一收发器单元向该图像信息重放设备发送指示用户是否佩戴立体眼镜的信息。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其中该立体眼镜包括切换器，该切换器可被手动设置到二维和三维模式之一，而不管用户是否佩戴立体眼镜，以及

其中如果设置了二维模式，则该图像信息重放设备产生二维图像，以及如果设置了三维模式，则该图像信息重放设备产生三维图像。

8.一种立体图像显示装置，包括：

立体眼镜；和

图像信息重放设备，包括用于根据用户是否佩戴该立体眼镜来产生二维和三维图像之一的输出单元，和用于与该立体眼镜执行双向通信的第一收发器单元。

9.根据权利要求8所述的立体图像显示装置，其中该立体眼镜包括接触型和非接触型传感器之一以感测该用户是否佩戴该立体眼镜。

10.根据权利要求8所述的立体图像显示装置，其中该立体眼镜包括：第二收发器单元，用于与该图像信息重放设备通信。

11.根据权利要求8所述的立体图像显示装置，其中该立体眼镜包括：切换器，用于手动选择二维和三维模式之一，以及

其中如果选择了二维模式，则该图像信息重放设备产生二维图像，以及如果选择了三维模式，则该图像信息重放设备产生三维图像。

12.根据权利要求8所述的立体图像显示装置，其中如果该用户佩戴了该立体眼镜，则该图像信息重放设备产生三维图像。

13.根据权利要求8所述的立体图像显示装置，其中如果该用户没有佩戴该立体眼镜，则该图像信息重放设备产生二维图像。

14.根据权利要求8所述的立体图像显示装置，其中该双向通信包括红外通信、射频通信、蓝牙通信和Wi-Fi通信之一。

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