CN102164294A - 3d图像控制设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供3D图像控制设备及其控制方法。该3D图像控制设备从快门眼镜接收用于识别快门眼镜的类型的识别信号，从与快门眼镜的类型相关联地存储快门眼镜的快门特性的存储单元读取基于识别信号识别的类型的快门眼镜的快门打开和关闭特性。3D图像控制设备以使得右眼图像和左眼图像的显示时段分别处于右快门和左快门的开时段内的方式，基于快门打开和关闭特性控制图像显示单元的显示定时。

Description

3D图像控制设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及能够向观看者提供显示的图像作为三维(3D)图像的3D图像控制设备及其控制方法。

背景技术

能够向观看者提供3D图像的3D图像观看系统是已知的，该3D图像观看系统以时分方式交替显示右眼图像和左眼图像，以使得观看者能够通过与显示的切换同步地交替打开和关闭右快门和左快门的快门眼镜来观看图像。

在这种场序(FS)方法的3D图像显示系统中，必须提高快门眼镜的快门特性，使得用户可有效地观看3D图像。日本专利申请公开No.2000-275575讨论了通过使用光散射型液晶器件提高透射率的液晶快门眼镜。

过去，对于能够向观看者提供3D图像的三维电视机(3DTV)，观看者普遍使用专用于电视机的类型的快门眼镜来观看图像。但是，伴随3DTV的普及，由于各种类型的快门眼镜变得普及，因此越来越多地使用非专用眼镜以观看图像。并且，当多个用户观看在单个3DTV上显示的节目图像时，可同时使用专用眼镜和非专用眼镜。

但是，由于用户使用的用于常规3DTV的快门眼镜被假定为专用眼镜，因此，常规3DTV不能辨别快门眼镜是专用眼镜还是非专用眼镜。并且，由于专用眼镜和非专用眼镜常常具有不同的快门特性，因此，当用户使用非专用眼镜来观看图像时，与使用专用眼镜时相比，会更多地产生观看图像的串扰或者会降低亮度。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种3D图像控制设备，该3D图像控制设备被配置为通过使图像显示装置以时分方式交替显示右眼图像和左眼图像并与右眼图像和左眼图像之间的切换同步地交替打开和关闭快门眼镜的右快门和左快门，使得能够观看3D图像，该3D图像控制设备包括：通信装置，所述通信装置被配置为向快门眼镜传送与右眼图像和左眼图像之间的切换同步的同步信号并从快门眼镜接收用于识别快门眼镜的类型的识别信号；存储装置，所述存储装置被配置为与快门眼镜的类型相关联地存储快门眼镜的快门特性；和控制装置，所述控制装置被配置为从存储装置读取在基于识别信号识别的类型的快门眼镜的快门特性中包含的快门打开和关闭特性，并以使得右眼图像的显示时段和左眼图像的显示时段分别处于右快门和左快门的开时段内的方式，基于快门打开和关闭特性控制图像显示装置的显示定时。

根据本发明的示例性实施例，由于用户使用的快门眼镜被识别，因此，即使当使用专用于特定图像形成设备的快门眼镜以外的非专用眼镜以观看图像时，也可减少观看的图像的图像质量的劣化。

参照附图阅读示例性实施例的以下详细说明，本发明的其它特征和方面将变得明显。

附图说明

被包含于说明书中并构成其一部分的附图示出本发明的示例性实施例、特征和方面，并与说明一起用于解释本发明的原理。

图1是示出根据本发明的示例性实施例的3D图像观看系统的框图。

图2A、图2B和图2C示出根据本发明的示例性实施例的快门眼镜的快门特性。

图3A和图3B示出根据本发明的示例性实施例的快门眼镜的打开和关闭定时。

图4A和图4B是示出观看的图像的图像质量的劣化的示意图。

具体实施方式

以下将参照附图详细描述本发明的各示例性实施例、特征和方面。

图1是示出根据本发明的第一示例性实施例的3D图像观看系统的框图，该3D图像观看系统包括3D图像控制设备1、图像显示单元3和快门眼镜4(以下，称为“眼镜”)。3D图像控制设备1是视频记录器、机顶盒(STB)或与图像显示单元3一体化的3DTV中的任一个。

输入的3D图像信号通过图像处理单元2被分离成右眼图像信号、左眼图像信号和用于控制快门眼镜的同步信号(以下，称为“同步信号”)。通过红外通信或无线通信的通信介质，从传送单元11向眼镜4的同步信号接收单元5传送同步信号。眼镜4的控制单元(未示出)与接收的同步信号同步地控制右快门和左快门的打开和关闭。

基于输入的3D图像信号，图像处理单元2产生用于显示符合图像显示单元3的规格的3D图像的亮度数据。基于亮度数据，图像显示单元3以时分方式交替显示右眼图像和左眼图像，并且，眼镜4与右眼图像和左眼图像的切换同步地交替打开和关闭右快门和左快门。

控制单元6获取眼镜4的快门特性。快门特性包含快门打开和关闭特性、透射率和透射颜色温度。如图2A所示，打开和关闭特性是透射率从打开快门时的90％变为10％的时间(“开到关”时间)和透射率从10％变为90％的时间(“关到开”时间)。如图2B所示，透射率表示打开快门时的透射率。如图2C所示，透射颜色温度表示打开快门时的RGB成分中的每一种的透射率。

如下获取快门特性。如图2A、图2B和图2C所示，只读存储器(ROM)(存储单元)8预先存储各种类型的眼镜A、B、C到X的快门特性作为使快门特性与眼镜的类型相关联的表。当用户通过3D图像控制设备1的遥控器执行用于观看3D内容的操作时，通过通信介质从眼镜4的传送单元9向3D图像控制设备1的接收单元10传送眼镜4的识别信号。

可以在用户选择3D广播节目时与选台操作一起传送识别信号。基于识别信号，控制单元6识别眼镜4的类型并从存储单元8读取识别的眼镜4的快门特性。然后，控制单元6基于识别的眼镜4的快门特性控制图像处理单元2。传送单元11和接收单元10作为通信接口(通信单元)相互一体化。

当3D图像控制设备1的产品被运出时，快门特性表被存储于存储单元8中。但是，用户可通过控制外部输入单元或调谐器(未示出)以使得控制单元6能够通过网络或广播信号在预定的定时下载快门特性表，更新快门特性表。

基于控制单元6的指示，图像处理单元2根据快门特性如下执行图像处理。

(1)显示定时控制

图像处理单元2控制在图像显示单元3上显示的右眼图像和左眼图像的显示定时。参照图3A和图3B，将描述眼镜的快门的打开和关闭定时与右眼图像和左眼图像的显示定时之间的关系。实线表示右快门的打开和关闭定时，虚线表示左快门的打开和关闭定时。图3A表示专用眼镜“A”以及非专用眼镜“B”和“C”的打开和关闭定时。与专用眼镜“A”相比，非专用眼镜“B”和“C”具有“开到关”时间更长的特性(参照图2A)。在图3A和图3B中，其中具有对角右下线的部分表示用于显示右眼图像的时段，并且，其中具有对角右上线的部分表示用于显示左眼图像的时段。

当用户使用的眼镜被识别为专用眼镜“A”时，如图3A所示，用于右眼和左眼的各显示时段与眼镜“A”的打开和关闭定时同步。在该点上，根据眼镜“B”或“C”的打开和关闭定时，快门的“开到关”时段的一部分与用于显示另一眼睛图像的时段的一部分(其中具有垂直线的部分)重叠。更具体而言，在右快门的“开”时段的一部分中显示左眼图像。

利用该状态，在用户通过眼镜“B”或“C”观看的图像中，会产生诸如在图4A或图4B中示出的图像串扰的图像串扰。当作为图像显示单元3使用等离子显示面板(PDP)(场序方法)时，如图4A所示，另一眼睛图像看起来混入整个画面中的任何位置。并且，当作为图像显示单元3使用液晶显示设备(LCD)(线序方法)时，如图4B所示，另一眼睛图像的很大部分看起来混入画面的上部。

快门的“开”时段表示从完成“关到开”时段中的透射率的上升的点到开始“开到关”时段中的透射率的下降的点的时段。

另一方面，图3B示出用户使用的眼镜被识别为眼镜“B”或“C”时的图像显示时段。根据识别的眼镜的打开和关闭定时，调整图像显示时段。更具体而言，显示时段缩短，使得与“开到关”时段的结束定时同步地开始另一眼睛图像的显示。利用这种控制，右眼图像和左眼图像的显示时段可分别处于右快门和左快门的“开”时段内。

并且，当确定同时使用眼镜“A”、“B”和“C”时，图像显示时段缩短，使得与具有最长的“开到关”时段的特性的眼镜“C”的“开到关”定时的结束定时同步地开始另一眼睛图像的显示。通过控制LCD的发光二极管(LED)背光的发光时段、PDP的维持时段和FED的空白时段，执行显示时段的调整。

并且，如图3B所示，由于如果显示时段缩短则显示亮度降低，因此图像显示单元3的亮度值可根据显示时段的缩短量增加。在该点上，希望在调整前后将亮度值的关于显示时段的积分值控制到相同的值。

如上所述，通过根据各种类型的眼镜的打开和关闭定时调整右眼图像和左眼图像的显示时段，即使当使用非专用眼镜时，也可避免图像串扰。

(2)透射率控制

图像处理单元2控制在图像显示单元3上显示的右眼图像和左眼图像的显示亮度。如图2所示，快门透射率根据眼镜4的类型改变。图像处理单元2将与专用眼镜“A”的透射率(60％)匹配的显示亮度设为缺省值。

当用户使用的眼镜被识别为眼镜“B”时，由于与眼镜“A”的透射率相比，眼镜“B”的透射率低，因此图像显示单元3的显示亮度根据透射率的降低量增加。更具体而言，由于眼镜“B”的透射率为50％，因此图像处理单元2控制图像显示单元3，使得显示亮度变为缺省值的1.2倍。通过基于输入的3D图像信号校正要输出到图像显示单元3的亮度数据，控制显示亮度。并且，对于LCD，可以控制背光的亮度。

并且，当确定同时使用眼镜“A”、“B”和“C”时，显示亮度被调整以与眼镜“A”、“B”和“C”的平均透射率匹配。

如上所述，通过根据各种类型的眼镜的快门透射率调整显示亮度，即使当用户通过使用非专用眼镜观看图像时，用户也可以与使用专用眼镜时的亮度相同的亮度观看图像。并且，即使当同时使用多种类型的眼镜时，也可以降低通过各种眼镜在观看图像之间出现的亮度差。

(3)透射颜色温度控制

图像处理单元2还可对于红、绿和蓝(RGB)颜色中的每一种控制在图像显示单元3上显示的右眼图像和左眼图像的显示亮度。如图2C所示，根据眼镜的类型，作为RGB颜色中的每一种的快门透射率的快门透射颜色温度根据眼镜的类型改变。更具体而言，图像的色调看起来根据眼镜4的类型不同。亮度数据作为缺省值预先对于RGB颜色中的每一种被校正以与专用眼镜“A”的透射颜色温度匹配。

当用户使用的眼镜被识别为眼镜“B”时，RGB颜色中的每一种的亮度数据根据眼镜“B”的透射颜色温度与眼镜“A”的透射颜色温度的比被校正。更具体而言，图像处理单元2将“R”亮度数据的缺省值乘以1.25，将“G”亮度数据的缺省值乘以1.20，并将“B”亮度数据的缺省值乘以1.17。

并且，当确定同时使用眼镜A、B和C时，亮度数据被校正以与眼镜A、B和C的平均透射颜色温度匹配。

如上所述，通过调整RGB颜色中的每一种的显示亮度以与各种类型的眼镜的各透射颜色温度匹配，即使当用户使用非专用眼镜来观看图像时，用户也可以以与使用专用眼镜时相同的亮度观看图像。并且，即使当同时使用多种类型的眼镜时，也可降低通过所使用的各种眼镜在观看的图像之间出现的亮度差。

根据本发明的第二示例性实施例，专用眼镜“A”不包含用于传送识别信号的传送单元9。当用户传送用于观看3D内容的指令时，或者当用户选择3D广播节目时，控制单元6辨识出专用眼镜“A”被选择并因此控制图像处理单元2。图像处理单元2将图像显示时段、透射率和透射颜色温度设为专用眼镜“A”的各缺省值并基于缺省值产生亮度数据。

当使用专用眼镜“A”以外的眼镜时，用户单独地操作遥控器以将非专用眼镜的使用通知给设备。在使用非专用眼镜时由3D图像控制设备1执行的操作与第一示例性实施例类似。

虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有的变更方式以及等同的结构和功能。

Claims (5)

1.一种3D图像控制设备，该3D图像控制设备被配置为通过使图像显示装置以时分方式交替显示右眼图像和左眼图像并与右眼图像和左眼图像之间的切换同步地交替打开和关闭快门眼镜的右快门和左快门，使得能够观看3D图像，该3D图像控制设备包括：

通信装置，所述通信装置被配置为向快门眼镜传送与右眼图像和左眼图像之间的切换同步的同步信号并从快门眼镜接收用于识别快门眼镜的类型的识别信号；

存储装置，所述存储装置被配置为与快门眼镜的类型相关联地存储快门眼镜的快门特性；和

控制装置，所述控制装置被配置为从存储装置读取在基于识别信号识别的类型的快门眼镜的快门特性中包含的快门打开和关闭特性，并以使得右眼图像和左眼图像的显示时段分别处于右快门和左快门的开时段内的方式，基于快门打开和关闭特性控制图像显示装置的显示定时。

2.根据权利要求1的3D图像控制设备，其中，控制装置控制图像显示装置以关于预先对于专用眼镜确定的显示时段和显示亮度的缺省值，将右眼图像和左眼图像的显示亮度增加与右眼图像和左眼图像的显示时段的缩短量对应的值。

3.根据权利要求1或2的3D图像控制设备，其中，控制装置基于在基于识别信号识别的类型的快门眼镜的快门特性中包含的快门透射率，控制图像显示装置以调整右眼图像和左眼图像的显示亮度。

4.根据权利要求1或2的3D图像控制设备，其中，控制装置基于在基于识别信号识别的类型的快门眼镜的快门特性中包含的快门透射颜色温度，控制图像显示装置以调整右眼图像和左眼图像的红、绿和蓝(RGB)颜色中的每一种的显示亮度。

5.一种用于控制3D图像控制设备的方法，该3D图像控制设备被配置为通过使图像显示装置以时分方式交替显示右眼图像和左眼图像并与右眼图像和左眼图像之间的切换同步地交替打开和关闭快门眼镜的右快门和左快门，使得能够观看3D图像，该方法包括：

向快门眼镜传送与右眼图像和左眼图像之间的切换同步的同步信号并从快门眼镜接收用于识别快门眼镜的类型的识别信号；

在存储装置中与快门眼镜的类型相关联地存储快门眼镜的快门特性；和

从存储装置读取在基于识别信号识别的类型的快门眼镜的快门特性中包含的快门打开和关闭特性，并以使得右眼图像的显示时段和左眼图像的显示时段分别处于右快门和左快门的开时段内的方式，基于快门打开和关闭特性控制图像显示装置的显示定时。

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