CN102269875A

CN102269875A - 快门眼镜

Info

Publication number: CN102269875A
Application number: CN2011101400898A
Authority: CN
Inventors: 大野宏
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2011-12-07
Also published as: JP2011259041A; US20110299159A1; TW201218750A

Abstract

一种快门眼镜，包括：快门透镜；支持所述快门透镜的眼镜框架；附接至所述眼镜框架的感光部；和基于所述感光部接收到的红外线信号控制所述快门透镜的驱动的控制部，其中，所述感光部包括：红外线的受光传感器；红外线滤光器；和聚光透镜，聚光透镜朝所述感光部聚集穿过所述红外线滤光器的光，并且径向位置越大焦距越长。

Description

快门眼镜

技术领域

本公开涉及观察者佩戴来用于观察以时间分割(time-division)方式显示左右影像(picture)的立体影像的快门眼镜，特别涉及使用红外线通信接收快门开闭时机等通知的快门眼镜。

背景技术

观察者观察到的三维立体影像能够通过显示相对于左右眼具有视差的影像来呈现。作为呈现立体影像的一种方法，可举出这样一种方法，其中观察者佩戴具有特殊光学特性的眼镜、并向两眼呈现被赋有视差的图像。例如，时间分割立体影像显示系统包括以时间分割方式显示多个不同影像的显示装置和影像观察者佩戴的快门眼镜的组合。

显示装置在非常短周期内在屏幕上交替显示左眼用影像和右眼用影像，同时与左眼用影像和右眼用影像的周期同步地向左眼和右眼分别提供影像。另一方面，观察者所佩戴的快门眼镜具有快门机构，该快门机构在左眼部和右眼部均由液晶单元或类似物构成。在快门眼镜中，在显示左眼用影像的期间，快门眼镜的左眼部透光，而右眼部遮光。同样，在显示右眼用影像的期间，快门眼镜的右眼部透光而左眼部遮光(参考例如日本未审查专利申请9-138384号公报、日本未审查专利申请2000-36969号公报和日本未审查专利申请2003-45343号公报)。也就是说，立体影像是通过以下方式向观察者呈现的：通过显示装置进行右眼用影像和左眼用影像的时间分割显示、并且与显示装置的显示切换同步地使快门眼镜通过快门机构进行图像选择。

在时间分割立体影像显示系统中，通常，显示装置与左眼影像和右眼影像之间的切换同步地生成基准脉冲，并基于该基准脉冲通知快门眼镜快门的开闭时机。然后，在快门眼镜侧，基于所通知的快门开闭时机，交替进行左右快门的开闭操作。

在许多情况下，显示装置与快门眼镜之间的通信使用的是红外线通信。为了向距离显示装置比较远的观察者的快门眼镜发送红外线信号，优选的是增大显示装置侧的发送器的输出。然而，由于红外线通信已广泛应用于遥控操作等操作，所以大功率红外线信号可能会干涉周围的遥控装置。此外，还存在因输出高而电能消耗增加的问题。

通常，快门眼镜的红外线接收部附接成使其受光面面向前方。此外，在显示装置侧，红外线发送器设置在屏幕周边。当观察者观察立体影像时，快门眼镜面向显示装置的屏幕的大致中心。因此，当从显示装置到快门眼镜的观看距离短时，从显示装置侧的发送器发出的红外线信号进入快门眼镜侧的感光部的入射角变大。因此，由于被感光部接收的红外线的强度大，所以不必设置聚光透镜(参考图9)。

另一方面，当观看距离长时，由于红外线信号进入快门眼镜侧的感光部的入射角小、并且被感光部接收的红外线的强度也变小，所以有必要设置聚光透镜(参考图10)。然而，如果即使在近观看距离也使用聚光透镜，则由于入射角变大，存在红外线容易偏离感光部的问题，使得接收到的红外线的强度减小。

发明内容

希望的是提供一种优异的快门眼镜，其能够有效地接收携带有快门开闭时机等通知的红外线信号。

根据本公开一实施例，提供了一种快门眼镜，其包括：快门透镜；支持所述快门透镜的眼镜框架；附接至所述眼镜框架的感光部；和基于所述感光部接收到的红外线信号控制所述快门透镜的驱动的控制部，其中，所述感光部包括：红外线的受光传感器；红外线滤光器；和聚光透镜，聚光透镜朝所述感光部聚集穿过所述红外线滤光器的光，并且径向位置越大焦距越长。

在本公开一实施例的构造中，所述快门眼镜的受光传感器可埋设在形成于所述眼镜框架中的孔部中，并且所述聚光透镜可被支持在所述孔部的开口部处。

在本公开一实施例的构造中，所述快门眼镜的受光传感器可埋设在形成于所述眼镜框架中的孔部中，并且所述聚光透镜可被附接于所述孔部的开口部的所述红外线滤光器支持。

根据本公开的实施例，能够提供一种优异的快门眼镜，其能够有效地接收携带有快门开闭时机等通知的红外线信号。

基于后面将描述的本公开的实施例或附图的更详细描述，本公开的其它目的、特征和优点将变得清楚明了。

附图说明

图1A是示意性地示出一种时间分割立体影像显示系统的构造示例的示图。

图1B是示意性地示出一种时间分割立体影像显示系统的构造示例的示图。

图1C是示意性地示出快门眼镜的功能构造的示图。

图2是示出与本公开一实施例有关的快门眼镜的外观构造的示图。

图3是示出感光部装设在快门眼镜的鼻架部分中的状态的示图。

图4是示出快门眼镜的感光部附近的截面构造的示图。

图5A是用于示出聚光透镜(然而，是在焦距恒定的情况下)聚集入射光的作用(然而，是入射角小时)的示图。

图5B是用于示出聚光透镜(然而，是在焦距恒定的情况下)聚集入射光的作用(然而，是入射角大时)的示图。

图5C是用于示出聚光透镜(然而，是在焦距恒定的情况下)聚集入射光的作用(然而，是入射角大时)的示图。

图6A是用于示出聚光透镜(然而，是在焦距随径向位置变大而变大的情况下)聚集入射光的作用(然而，是入射角小时)的示图。

图6B是用于示出聚光透镜(然而，是在焦距随径向位置变大而变大的情况下)聚集入射光的作用(然而，是入射角大时)的示图。

图6C是用于示出聚光透镜(然而，是在焦距随径向位置变大而变大的情况下)聚集入射光的作用(然而，是入射角大时)的示图。

图7是示出聚光透镜的一具体构造示例的示图。

图8A是示出快门眼镜的感光部附近的截面构造(变型例)的示图。

图8B是用于示出支持在红外线滤光器上的聚光透镜(然而，是在焦距随径向位置变大而变大的情况下)聚集入射光的作用(然而，是入射角小时)的示图。

图8C是用于示出支持在红外线滤光器上的聚光透镜(然而，试着焦距随径向位置变大而变大的情况下)聚集入射光的作用(然而，是入射角大时)的示图。

图8D是用于示出支持在红外线滤光器上的聚光透镜(然而，是在焦距随径向位置变大而变大的情况下)聚集入射光的作用(然而，是入射角大时)的示图。

图9是示出显示装置(TV)与快门眼镜在短观看距离下进行红外线通信的状态的示图。

图10是示出显示装置(TV)与快门眼镜在长观看距离下进行红外线通信的状态的示图。

具体实施方式

以下将参考附图来详细描述本公开的实施例。

在图1A～1C中，示意性地示出了时间分割立体影像显示系统的构造示例。在图1A所示示例中，红外线信号从经由外部端子连接至显示装置11的红外线发送器12发送至快门眼镜13。此外，在图1B所示示例中，红外线信号从内置于显示装置11的主体中的红外线发送器12发送至快门眼镜13。

在图1C中，示意性地示出了快门眼镜13的功能构造。快门眼镜13包括从显示装置11接收红外线信号的感光部13A、控制部13B、左眼用和右眼用快门透镜13C_L和13C_R、以及快门驱动部13D。显示装置11与左眼用影像和右眼用影像的切换同步地生成基准脉冲，并基于该基准脉冲使用红外线信号通知快门眼镜13快门的开闭时机。如果控制部13B基于感光部13A所接收到的红外线信号获得了关于快门开闭时机的信息，则控制部13B指示快门驱动部13D进行快门透镜13C_L和13C_R的开闭操作。在显示左眼用影像期间，快门透镜13C_L透光，而快门透镜13C_R遮光。同样，在显示右眼用影像期间，快门透镜13C_R透光，而快门透镜13C_L遮光。

在图2中，示出了与本公开一实施例有关的快门眼镜的外观构造。所示出的眼镜框架的构造是一般构造。也就是说，眼镜框架200包括包围左右透镜(在本例中为由液晶单元等形成的快门)的镜缘、连接左右镜缘的鼻架(bridge)、在左右镜缘的眼睛外角侧可枢转地铰接至相应侧边的左右镜腿、和在各镜腿的末端处置于耳朵上的镜腿末端。此外，将镜腿支持在镜缘上的铰链部被防护鞘套覆盖。此外，左右镜缘在眼睛内角侧具有鼻托，并做成从两侧夹持鼻子，从而固定眼镜。眼镜框架200的基本构造本身是公知常识。

例如，红外线感光部装设在快门眼镜的鼻架部分中。在本实施例中，使用聚光透镜，以便即使在长观看距离下也能有效地接收从显示装置发送的红外线信号。

在图3中，示出了感光部装设在快门眼镜的鼻架部分中的状态。感光部300包括红外线传感器301、聚光透镜302和红外线滤光器303。红外线滤光器303只透射入射光中的红外线分量。聚光透镜302使红外线滤光器303的透射光聚集。

在所示示例中，聚光透镜302使用的是菲涅耳(Fresnel)透镜。菲涅耳透镜是普通透镜被分成同心区域并且厚度发生减小的透镜，并具有锯齿截面(公知常识)。在普通透镜中，即使径向位置发生改变，焦距也是一样的。对比之下，在本实施例中使用的聚光透镜302具有径向位置越大则焦距变得越长的性质。只要能确保该性质，则聚光透镜302并不局限于菲涅耳透镜。

在图4中，示出了快门眼镜的感光部附近的截面构造。快门眼镜在鼻架部分处具有孔部，并且在该孔部的底部埋设有受光传感器301，受光传感器301的受光面面向外侧。此外，聚光透镜302被支持在孔部的开口部处，并且在聚光透镜302与受光传感器301的受光面之间存在间隙。此外，红外线滤光器303附接在聚光透镜302的外侧。

下面描述聚光透镜302聚集入射光的作用。

在聚光透镜302的焦距不管径向位置如何都是恒定的情况下，当入射角小时，所有入射光均能聚集在受光传感器301的受光面上(参考图5A)，受光传感器301的受光强度变大。然而，随着入射角变大，偏离受光传感器301的受光面的入射光相对于聚光透镜302上的入射光的比例变高(参考图5B和5C)，从而受光传感器301中的受光强度逐渐变小。这意味着，当观看距离短入射角变大时，受光传感器301中的受光效率降低。

另一方面，在随着径向位置变大聚光透镜302的焦距变长的情况下，当入射角小时，由于穿过聚光透镜302外侧的红外线不聚集在受光传感器301的受光面上(参考图6A)，所以照射到受光传感器301的受光面的入射光相对于聚光透镜302上的入射光的比例低。也就是说，如果入射角小，由于不能将所有入射光聚集在受光传感器301的受光面上，所以与使用普通聚光透镜的情况相比(参考图5A)，受光传感器301的受光强度略微降低。

对比之下，虽然入射角小时聚光透镜302上的入射光能够聚集在受光传感器301的受光面上，但是如果入射角变大，则随着入射角变大，偏离受光传感器301的受光面的入射光相对于聚光透镜302上的入射光的比例变高。另一方面，随着入射角变大，照射到受光传感器301的受光面的红外线相对于穿过聚光透镜302外侧的红外线的比例增加。因此，即使入射角变大，能够聚集在受光传感器301的受光面上的入射光的比例也不会相应地降低(参考图6B和6C)，从而受光传感器301中的受光强度不会大幅降低。这意味着，即使在观看距离短入射角变大的情况下，红外线通信中的接收效率也是良好的。

在图7中，示出了聚光透镜302的一个具体构造示例。在所示示例中，鉴于实施产品中的机构和结构上的限制，由菲涅耳透镜制成的聚光透镜302呈四边形外形。只要能够确保焦距随着偏向透镜的外侧而变长的性质，则聚光透镜302并不局限于特定的外形。

此外，在图7中，还一起示出了透镜的各径向位置的焦距。随着偏向透镜的外侧，焦距变长。此外，比起最短焦距，受光传感器301的受光面设置在透镜侧。

在图6A～6C中，示出的是聚光透镜302被支持在形成于眼镜框架的鼻架中的孔部的开口处的例子。然而，作为它的一个变型例，可提供这样一种方法，其中，如图8A所示，孔部的开口的尺寸做成大于聚光透镜302，并且聚光透镜302被红外线滤光器303支持。

在聚光透镜302被红外线滤光器303支持的构造的情况下，如图8A所示，埋设感光部的孔部的开口的直径可做大。

当入射角小时，由于只有被聚光透镜302聚集的红外线照射受光传感器301的受光面(参考图8B)，所以与在孔部的开口部处支持聚光透镜302的情况相比(参考图6A)，受光传感器301中的受光强度的差异很小。

对比之下，如果入射角变大，则随着入射角变大，照射受光传感器301的受光面的红外线相对于穿过聚光透镜302外侧的红外线的比例增加。此外，未入射到聚光透镜302但穿过聚光透镜302外侧的红外线滤光器303的红外线照射受光传感器301的受光面的比例也增加(参考图8C和8D)。因此，与在孔部的开口部处支持聚光透镜302的情况相比(参考图6B和6C)，受光传感器301中的受光强度变大，从而红外线通信中的接收效率好。

本公开包含2010年6月4日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-129423所涉及的主题，该日本申请的全部内容通过引用并入本文。

本领域的技术人员应该了解的是，在权利要求或其等同方案的范围内，可根据设计要求和其它因素做出各种修改、组合、子组合和变更。

Claims

1.一种快门眼镜，包括：

快门透镜；

支持所述快门透镜的眼镜框架；

附接至所述眼镜框架的感光部；和

基于所述感光部接收到的红外线信号控制所述快门透镜的驱动的控制部，

其中，所述感光部包括：红外线的受光传感器；红外线滤光器；和聚光透镜，聚光透镜朝所述感光部聚集穿过所述红外线滤光器的光，并且径向位置越大焦距越长。

2.如权利要求1所述的快门眼镜，其中，

所述受光传感器埋设在形成于所述眼镜框架中的孔部中，并且

所述聚光透镜被支持在所述孔部的开口部处。

3.如权利要求1所述的快门眼镜，其中，

所述聚光透镜被附接于所述孔部的开口部的所述红外线滤光器支持。