CN101998133A - 显示装置和控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了显示装置和控制方法。其中，一种立体视频显示系统包括：显示装置，用于显示立体视频；摄像元件，用于生成图像数据；位置确定器，用于处理由摄像元件所接收的图像数据，以确定在图像数据中所识别的至少一个对象的位置信息；以及多个光输出部，各自具有一个或者多个光发送器。各个光发送器配置为输出具有基于所确定的位置信息的信号强度的定时信号。立体视频显示系统还包括：至少一幅快门眼镜，该眼镜包括用于接收从光输出部的至少一个光发送器所输出的定时信号的光接收部。

Description

显示装置和控制方法
相关申请的参考
本发明要求于2009年8月25日提交的日本专利申请JP2009-194187的优先权，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本公开涉及显示装置和控制方法，特别是涉及可以根据观看三维立体视频的观看者对定时信号的输出进行最佳控制的显示装置和控制方法。
背景技术
最近，使视频的立体视觉感受成为可能的三维立体视频内容已经引起了人们的关注。用于观看三维立体视频的方式主要包括两种方式，即，眼镜方式和裸眼方式。
作为眼镜方式的实例，存在基于时间分割显示用于左眼的视频和用于右眼的视频的方式，该方式也称作场序方式。观看者佩戴设置有液晶快门的快门眼镜，并且通过左眼感知用于左眼的视频，通过右眼感知用于右眼的视频。向用于左眼的视频和用于右眼的视频提供了视差。用于左眼的视频和用于右眼的视频的视差能够使观看者立体地感知视频。
为了使打开和关闭液晶快门的操作与用于左眼的视频和用于右眼的视频的显示同步，眼镜方式需要将定时信号发送至快门眼镜。通常采用通过红外辐射、无线电波等的无线电通信以发送并且接收定时信号。
裸眼方式通过预定的分离装置将用于左眼的视频和用于右眼的视频彼此分离从而不用佩戴眼镜地感知三维立体视频。裸眼方式包括：采用凸透镜作为分离装置的透镜方式，采用视差栅栏作为分离装置的视差栅栏(parallax barrier)方式等。
在某一裸眼方式中，检测观看三维立体视频的观看者的头部位置，并且执行控制以改变可感知立体视觉的范围(例如，参见日本专利公开第2002-300610号和第Hei 10-333092号)。
发明内容
直到此时，当在眼镜方式中将定时信号输出至快门眼镜时，将输出方向固定在一个方向或者将其固定从而以广角扩散，并且不会根据观看者的位置和数量改变至最佳方向。另外，将信号的输出电平固定在某一电平，并且不会根据观看者的数量等自动改变输出电平。
当将输出方向固定在一个方向时并且当将输出电平固定在低电平时，只要一个人或者少数人在小区域内观看三维立体视频，就不会出现问题。然而，因为限于观看范围，所以液晶快门在观看范围以外停止工作，导致不能感知三维立体视频。
另一方面，当将输出方向固定在广角处并且当将输出电平固定在高电平时，确保了宽观看范围。然而，当通过红外辐射输出定时信号时，例如，具有红外线接收部的另一电子装置可接收定时信号并且导致错误的操作。另外，不需要的高输出电平表示不必要的功耗，这从节能的观点来看是不期望的。
期望根据观看三维立体视频的观看者对定时信号的输出进行最佳控制。
根据一个实施方式，立体视频显示系统包括：显示装置，用于显示立体视频；摄像元件，用于生成图像数据；位置确定器，用于处理由摄像元件所接收的图像数据，以确定在图像数据中所识别的至少一个对象的位置信息；多个光输出部，均具有一个或者多个光发送器，各个光发送器都配置为输出具有基于所确定的位置信息的信号强度的定时信号；以及至少一副快门眼镜，包括用于接收从光输出部的至少一个光发送器所输出的定时信号的光接收部。
根据另一实施方式，显示系统包括：显示装置；摄像元件，用于生成图像数据；位置确定器，用于处理由摄像元件所接收的图像数据，以确定在图像数据中所识别的至少一个对象的位置信息；以及多个光发送器，被配置为输出定时信号，从各个光发送器输出的各个定时信号具有基于所确定的位置信息的信号强度。
根据另一实施方式，提供了控制至少一个光发送器的输出的系统。该系统包括：摄像元件，用于生成位于离摄像元件一定距离的至少一个对象的图像数据；位置确定器，用于处理通过摄像元件所接收的图像数据，以确定在图像数据中所识别的至少一个对象的位置信息；以及光输出控制部，用于基于所确定的位置信息控制至少一个光发送器的输出强度电平。
根据另一实施方式，位置信息确定系统包括：摄像元件，用于生成离摄像元件一定距离的至少一个对象的图像数据；以及位置确定器，用于处理通过摄像元件所接收的图像数据，以确定在图像数据中所识别的至少一个对象的位置信息。在该实施方式中，位置信息与摄像元件的位置相关，并且包括每个对象的垂直位置信息、水平位置信息以及距离信息。
根据实施方式，可以根据观看三维立体视频的观看者对定时信号的输出进行最佳控制。
本文描述了附加特征和优点，并且从以下详细描述和附图中，这些附加特征和优点将显而易见。
附图说明
图1为示出了应用了本实施方式的三维立体视频显示方式的实施方式的构造实例的示图；
图2为辅助说明红外线输出部的示图；
图3为辅助说明红外线输出部的示图；
图4为辅助说明三维立体视频的显示控制的示图；
图5为辅助说明三维立体视频的显示控制的示图；
图6为示出了用于定时信号发送控制的功能构造实例的示图；以及
图7为辅助说明定时信号发送控制的流程图。
具体实施方式
[三维立体视频显示方式的构造实例]
图1示出了本发明实施方式应用的三维立体视频显示方式的实施方式的构造实例。
图1的三维立体视频显示方式包括：显示装置11、记录和再生装置12、信号传输电缆13以及快门眼镜14。
显示装置11基于经由信号传输电缆13从记录和再生装置12所提供的视频信号显示三维立体视频。在本实施方式中，例如，通过有机EL(电致发光)显示器形成显示装置11。顺便提及，例如，显示装置11不仅可以通过接收来自记录和再生装置12的视频信号而且可以通过接收广播信号来接收用于三维立体视频的视频信号。
显示装置11具有分别在显示装置11的右端、左端、上中部以及下中部处的红外线输出部(发送器)21R、21L、21U以及21D。顺便提及，在下文中，当不特别需要将红外线输出部21R、21L、21U以及21D彼此进行区别时，将红外线输出部21R、21L、21U以及21D统称为红外线输出部21。
例如，红外线输出部21由配置为对应于在图2中所示的三个方向的三个发送器221至223组成。红外线输出部21通过以预定角度作为辐射范围的红外辐射输出定时信号，该预定角度具有通过在图1中的箭头所指出的作为其中央的方向。顺便提及，如图3所示，三个发送器221至223中的每个可以选择(控制)输出电平为“强”和“弱”之一。
记录和再生装置12再生存储在记录介质上的三维立体视频(内容)，并且经由信号传输电缆13将视频信号提供给显示装置11。例如，记录和再生装置12对应于具有诸如DVD(数字通用光盘)、蓝光光盘(商标)等的光盘、硬盘等作为记录介质的记录仪、个人计算机等。
当观看者观看三维立体视频时佩戴快门眼镜14。快门眼镜14具有用于接收从显示装置11的红外线输出部21所输出的定时信号的光接收部31。快门眼镜14还具有用于左眼的快门32L和用于右眼的快门32R。快门眼镜14与所接收的定时信号同步地执行打开和关闭用于左眼的快门32L和用于右眼的快门32R的操作。
[三维立体视频的显示控制]
将参照图4和图5描述三维立体视频的显示控制。
基于时间分割在显示装置11上显示用于左眼的视频和用于右眼的视频。具体地，如图4所示，交替显示用于左眼的视频和用于右眼的视频，例如：用于左眼的视频L1、用于右眼的视频R1、用于左眼的视频L2、用于右眼的视频R2....。
快门眼镜14与定时信号同步地交替重复两种状态，即，打开用于左眼的快门32L和关闭用于右眼的快门32R的状态，以及关闭用于左眼的快门32L和打开用于右眼的快门32R的状态。
如图5所示，显示装置11通过插入在其间的用于防止用于左眼的视频和用于右眼的视频之间的干扰(串扰)的黑色显示期间来显示用于左眼的视频和用于右眼的视频。黑色显示期间包括视频信号的V消隐(V-blanking)期间。
在用于左眼的视频显示期间内从红外线输出部21输出表示选择用于左眼的快门32L的信号，并且在用于右眼的视频显示期间内从红外线输出部21输出表示选择用于右眼的快门32R的信号。在黑色显示期间的开始，改变用于左眼的快门32L或者用于右眼的快门32R的选择。图5的实例示出了当定时信号的电平高时选择用于左眼的快门32L，而当定时信号的电平低时选择用于右眼的快门32R。
快门眼镜14根据所接收的定时信号执行在用于左眼的快门32L和用于右眼的快门32R之间的切换操作。在黑色显示期间内完成在用于左眼的快门32L和用于右眼的快门32R之间的切换操作。在用于左眼的视频显示期间内保持打开用于左眼的快门32L的状态，并且在用于右眼的视频显示期间内保持打开用于右眼的快门32R的状态。
结果，如图4中的箭头所示，仅将用于右眼的视频输入观看者的右眼，并且仅将用于左眼的视频输入观看者的左眼。将视差提供给用于左眼的视频和用于右眼的视频。用于左眼的视频和用于右眼的视频的视差能使观看者感知立体视频。
[显示装置11的定时信号发送控制]
图6示出了用于显示装置11的定时信号发送控制的功能构造的实例。
摄像元件42设置在有机EL面板41的背侧上在包括在显示装置11中的有机EL面板41的大致中央部。例如，摄像元件42具有称作VGA(视频图形阵列)的640×480像素。摄像元件42通过CCD(电荷耦合器件)、CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器等来形成。
摄像元件42通过接收穿过多个像素电路(以行方向和列方向配置在有机EL面板41中)的自由空间部的光摄取观看三维立体视频的观看者的图像。因为摄像元件42设置在有机EL面板41的大致中央部，所以摄像元件42可以准确(均等地)确定观看者的位置。摄像元件42将作为摄像的结果所获得的图像提供给观看者信息生成部43。
观看者信息生成部43通过对从摄像元件42所提供的图像执行预定的图像处理来检测观看三维立体视频的观看者的位置和数量。观看者信息生成部43将观看三维立体视频的观看者的位置和数量作为位置信息和人数信息提供给红外线输出确定部44。
例如，观看者位置信息包括：垂直方向(上、中和下)、水平方向(左、中和右)以及距离(远和近)这三个参数。例如，当检测到观看者位于相对于显示装置11左侧的远处时，输出表示“垂直方向、水平方向、距离”＝“中、左、远”的信息作为位置信息。另外，例如，当检测到多个观看者以分布在相对于显示装置11的右侧、中间以及左侧中的每一个的状态观看三维立体视频时，输出表示“垂直方向、水平方向、距离”＝“中、左中右、远”的信息作为位置信息。
另一方面，例如，观看者人数信息包括大、中和小的三个参数。例如，当一个观看者在观看三维立体视频时，输出“小”作为人数信息，当两人或者三人在观看三维立体视频时，输出“中”作为人数信息，当四人以上在观看三维立体视频时，输出“大”作为人数信息。
例如，可以通过如下图像处理来检测观看者的位置和数量。观看三维立体视频的观看者有必要配戴作为专用眼镜的快门眼镜14。因此，可以通过图案匹配等检测快门眼镜14的数量和大小来检测观看者的位置和数量。另外，可以通过通常在数码相机等中所执行的脸部检测处理来检测观看者的位置和数量。
顺便提及，如上所述的位置信息和人数信息的检测和输出只不过是实例。
红外线输出确定部44通过从观看者信息生成部43所提供的位置信息和人数信息来确定红外线输出部21R、21L、21U和21D的输出的接通/断开和输出电平。在这种情况下，红外线输出部21R、21L、21U和21D的输出的接通/断开对应于红外线输出的输出方向的确定。
红外线输出确定部44为位于从显示装置11观看的右方向的观看者分配红外线输出部21R，并且为位于从显示装置11观看的左方向的观看者分配红外线输出部21L。另外，红外线输出确定部44为位于显示装置11的中央方向的远距离处的观看者分配红外线输出部21U，并且为位于显示装置11的中央方向的近距离处的观看者分配红外线输出部21D。
另外，例如，当输出表示“垂直方向、水平方向、距离”＝“中、中、近”的信息作为位置信息并且输出“小”作为人数信息时，红外线输出确定部44确定仅红外线输出部21D生成输出电平“弱”的输出。
另外，例如，当输出标识“垂直方向、水平方向、距离”＝“中、左中右、远”的信息作为位置信息并且输出“大”作为人数信息时，红外线输出确定部44确定所有红外线输出部21生成输出电平“强”的输出。
红外线输出确定部44将关于确定的红外线输出部21的信息作为输出部选择信息提供给红外线输出控制部45。
红外线输出控制部45基于从红外线输出确定部44所提供的输出部选择信息控制红外线输出部21R、21L、21U和21D。
[定时信号发送控制的流程]
图7为定时信号发送控制的流程图。例如，可以与三维立体视频的显示控制的开始一致地开始该处理。
首先，在步骤S1中，摄像元件42摄取观看三维立体视频的观看者的图像。将作为摄像的结果所获得的图像提供给观看者信息生成部43。
在步骤S2中，观看者信息生成部43基于从摄像元件42所提供的图像检测观看者的位置和数量。观看者信息生成部43将检测的结果作为位置信息和人数信息提供给红外线输出确定部44。
在步骤S3中，红外线输出确定部44通过从观看者信息生成部43所提供的位置信息和人数信息确定各个红外线输出部21的输出的接通/断开和输出电平。将确定的结果作为输出部选择信息提供给红外线输出控制部45。
在步骤S4中，红外线输出控制部45基于从红外线输出确定部44所提供的输出部选择信息来控制红外线输出部21R、21L、21U和21D。
在步骤S5中，红外线输出部21R、21L、21U和21D在红外线输出控制部45的控制下通过红外辐射以设定的输出电平输出定时信号。
在步骤S5以后，处理返回步骤S1以重复上述步骤S1至S5的处理，直到结束三维立体视频的显示控制。
如上所述，显示装置11检测观看三维立体视频的观看者的观看位置和数量，并且根据检测的结果控制多个红外线输出部21的输出。从而，可以根据观看三维立体视频的观看者对定时信号的输出进行最佳控制。
另外，显示装置11可以执行控制以使对没有观看者的方向不从红外线输出部21发送定时信号，并且根据观看者的距离控制(改变)输出电平。从而，可以降低显示装置11的功耗。另外，可以防止通过接收红外线工作的装置的错误操作，其中，该装置安装在显示装置11的附近。
此外，因为显示装置11具有与诸如右方向、左方向和中央方向的各个方向相对应的多个红外线输出部21，所以例如，显示装置11可以加宽定时信号的输出范围以对应于屏幕的视角。
在前述实施方式中，以红外线输出部21为单位来控制红外线输出的接通/断开和其输出电平。然而，如图2所示，因为红外线输出部21由三个发送器221至223形成，所以还可以控制红外线输出部21的三个发送器221至223的每一个的接通/断开和输出电平。
另外，在本实施方式中，将输出电平设置为“强”和“弱”两个级别。然而，可以将输出电平设置为三个或者多个级别。可选地，可以将输出电平设置为诸如与离检测的观看者的距离相对应的输出电平的任意输出电平。
在前述实施方式中，已经对显示装置11为有机EL显示器的情况进行了描述。然而，其他实施方式不仅可应用于有机EL显示器，而且可应用于采用光学透射显示面板(其即使当将摄像元件42设置在显示面板的背侧上时，也允许摄像元件42摄取图像)的显示器。顺便提及，在非透射显示面板的情况下，可以将摄像元件42设置在显示面板的外围的框部上。
此外，虽然在前述实施方式中通过红外辐射输出定时信号，但是可以采用通过无线电波等的其他无线电通信。另外，设置在显示装置11的红外线输出部21的数量不局限于4个，而是可以为1个、2个、或者5个或者更多。
应注意，在本说明书中，当然可以按所述顺序的时间序列执行在流程图中所述的步骤，但是例如，当必要时，可以并行或者以所需的定时执行进行处理，而并非并须以时间序列进行处理。
在本说明书中，系统指的是通过多个装置所形成的整个装置。
本领域的技术人员应该理解，文中所述的当前优选实施方式的各种改变和修改是显而易见的。在不背离本主题内容的精神和范围并且在没有减少其预期优点的条件下，可以进行这些改变和修改。因此，意指这些改变和修改在所附权利要求的范围内。

Claims (25)

1.一种立体视频显示系统，包括：
显示装置，用于显示立体视频；
摄像元件，用于生成图像数据；
位置确定器，用于处理由所述摄像元件所接收的所述图像数据，以确定在所述图像数据中所识别的至少一个对象的位置信息；
多个光输出部，均具有一个或者多个光发送器，各个所述光发送器被配置为输出具有基于所确定的位置信息的信号强度的定时信号；以及
至少一副快门眼镜，包括光接收部，所述光接收部用于接收从所述光输出部的至少一个所述光发送器所输出的所述定时信号。
2.根据权利要求1所述的立体视频显示系统，其中，所述位置确定器基于对所述图像数据所执行的预定的图像处理的结果确定在所述图像数据中的所述对象的所述位置信息和数量。
3.根据权利要求2所述的立体视频显示系统，其中，所述定时信号的强度与通过所述位置确定器所确定的所述对象的数量直接相关。
4.根据权利要求1所述的立体视频显示系统，其中，所述光输出部包括在所述显示装置的右端、左端、上中部和下中部处的光输出部，其中，各个所述光输出部包括：多个光发送器，被配置为输出多个不同强度电平的定时信号。
5.根据权利要求4所述的立体视频显示系统，其中，所述位置信息与所述摄像元件的位置相关，并且包括在所述图像数据中所识别的各个所述对象的垂直位置信息、水平位置信息以及距离信息，并且
其中，对于给定对象，针对所述对象的所述定时信号的信号强度与所述对象离所述摄像元件的所确定的距离直接相关。
6.根据权利要求1所述的立体视频显示系统，其中，所述一副快门眼镜包括第一快门和第二快门。
7.根据权利要求6所述的立体视频显示系统，其中，在通过所述光接收部接收具有第一信号强度的定时信号时，选择所述第一快门，而在通过所述光接收部接收具有第二信号强度的定时信号时，选择所述第二快门，所述第二信号强度与所述第一信号强度不同。
8.根据权利要求6所述的立体视频显示系统，其中，所述一副快门眼镜与由所述光发送器所发送的并且由所述光接收部所接收的所述定时信号同步地在两种状态之间交替循环，第一状态为打开所述第一快门而关闭所述第二快门，并且第二状态为关闭所述第一快门而打开所述第二快门。
9.根据权利要求8所述的立体视频显示系统，其中，所述显示装置基于与所述快门眼镜的交替状态同步的时间分割来显示图像，其中，在所述第一状态的时间间隔期间显示通过所述第一快门观看的第一组图像，并且在所述第二状态的时间间隔期间显示通过所述第二快门观看的第二组图像。
10.根据权利要求1所述的立体视频显示系统，其中，所述显示装置为有机电致发光装置。
11.一种显示系统，包括：
显示装置；
摄像元件，用于生成图像数据；
位置确定器，用于处理由所述摄像元件所接收的所述图像数据，以确定在所述图像数据中所识别的至少一个对象的位置信息；以及
多个光发送器，被配置为输出定时信号，从各个所述光发送器输出的各个所述定时信号具有基于所确定的位置信息的信号强度。
12.根据权利要求11所述的显示系统，还包括在所述显示装置的右端、左端、上中部和下中部处的光输出部，其中，各个所述光输出部包括：多个所述光发送器，被配置为在彼此不同的方向上输出信号。
13.根据权利要求12所述的显示系统，其中，用于各个所述光输出部的所述多个光发送器中的每个被配置为输出多个不同强度电平的定时信号。
14.根据权利要求11所述的显示系统，其中，所述显示装置基于时间分割交替显示在第一观看位置和第二观看位置观看的图像，所述第一观看位置与所述第二观看位置不同。
15.根据权利要求14所述的显示系统，其中，所述多个光发送器与通过所述显示装置所显示的图像同步地输出所述定时信号。
16.根据权利要求11所述的显示系统，其中，所述摄像元件设置在所述显示装置的多个像素电路的后面，并且所述摄像元件接收穿过所述多个像素电路的自由空间部的环境光。
17.一种用于控制至少一个光发送器的输出的系统，所述系统包括：
摄像元件，用于生成位于离所述摄像元件一定距离的至少一个对象的图像数据；
位置确定器，用于处理由所述摄像元件所接收的所述图像数据，以确定在所述图像数据中所识别的所述至少一个对象的位置信息；以及
光输出控制部，用于基于所确定的所述位置信息控制至少一个光发送器的输出强度电平。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述光发送器为红外光发送器。
19.根据权利要求17所述的系统，包括多个光发送器，各个所述光发送器在不同的方向上发送定时信号。
20.一种位置信息确定系统，包括：
摄像元件，用于生成位于离所述摄像元件一定距离的至少一个对象的图像数据；以及
位置确定器，用于处理由所述摄像元件所接收的所述图像数据，以确定在所述图像数据中所识别的所述至少一个对象的位置信息，
其中，所述位置信息与所述摄像元件的位置相关，并且包括各个所述对象的垂直位置信息、水平位置信息以及距离信息。
21.根据权利要求20所述的位置信息确定系统，其中，所述摄像元件选自由电荷耦合器件和互补金属氧化物半导体传感器组成的组。
22.根据权利要求20所述的位置信息确定系统，其中，所述位置信息通过对由所述摄像元件所生成的图像执行预定的图像处理来确定。
23.根据权利要求20所述的位置信息确定系统，其中，所述位置确定器确定在图像中的所述对象的数量，并且确定各个所述对象的大小。
24.根据权利要求20所述的位置信息确定系统，其中，所述摄像元件设置在显示装置的多个像素电路的后面，使得所述摄像元件接收穿过所述多个像素电路的自由空间部的光。
25.根据权利要求24所述的位置信息确定系统，其中，所述显示装置为有机电致发光面板。
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