CN103109539A - 三维立体图像显示系统及利用此系统的三维立体图像显示方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具备三维信息输入装置的立体图像显示装置及利用此装置的三维立体图像显示方法。本发明中，现有立体图像显示装置中的用于接收同步信号的三维信息输入装置产生超声波信号，立体图像显示装置从设置在多个区域的超声波接收部接收超声波信号，并利用产生同步信号的时间和接收到超声波信号的时间之差来测量三维信息输入装置和各超声波接收部之间的距离，并利用这些距离测量三维信息输入装置的三维实际空间中的位置。通过将如此测量的三维信息输入装置的三维实际空间中的位置转换成三维立体图像空间中的坐标，在三维立体图像上能够立体地显示执行鼠标或遥控器功能的三维信息输入装置的位置，并能够输入点击信息或菜单选择信息。本发明直接采用现有的立体图像显示装置所使用的同步信号逻辑，具有不会因增加结构而导致费用提高，而实现三维遥控器或三维鼠标的效果。

Description

三维立体图像显示系统及利用此系统的三维立体图像显示方法
技术领域
本发明涉及一种立体图像显示系统，更具体地涉及一种具备三维信息输入装置的三维立体图像显示系统。
背景技术
最近对三维立体图像的关注在升温，由此在加速实现三维立体图像的3D TV及3D遥控器的开发。
三维立体图像技术在信息通信、广播、医疗、教育培训、军事、游戏、动画、虚拟现实及CAD等领域中应用广泛，是各领域中共同需要的新一代逼真三维立体多媒体信息通信的核心基础技术。
人所能感觉到的立体感是通过根据观察对象的位置而改变的水晶体厚度变化程度、两眼与对象之间的角度差异、左右眼所看到的对象的位置及形状差异、根据对象的运动产生的视差、此外各种心理及记忆产生的效果等，综合地作用而产生。
左右眼横向相距约6～7cm产生的双目视差（binocular disparity）是立体感的最重要的原因。由于双目视差使得人以一定角度观察对象，由于该差异进入左右眼的图像具有不同的形象，该两个图像一旦通过视网膜传递到大脑，大脑就会将这些信息进行融合，使人感受到本来的三维立体图像。
作为现有的实现三维立体图像的技术的一个例子有如下方式，即，使用特殊的眼镜，通过处在相互补色关系的颜色滤光镜来分离选择二维图像。例如，在白纸上用红色和蓝色表示左右图像，再使用红蓝色滤光镜，则在红色眼镜中只能看到由蓝色显现的部分，而在蓝色眼镜中只能看到由红色显现的部分。利用这些，将左右图像分别显示成红蓝色，再使用与之对应的颜色滤光镜，就能感受到立体图像。但是，这种方法存在无法将物体显示成天然色的缺点，因此目前使用不广泛。
此外，实现三维立体图像的现有的其它技术有使用偏振滤光镜的被动方式和使用快门式眼镜（shutter glass）的主动方式。
偏振滤光镜方式为根据偏振光旋转方向分离左右图像的方式，将偏振滤光镜附着在显示器前面上，输出左右图像，则通过偏光眼镜分离左右图像，会使眼睛见到。偏振滤光镜方式因能够显示高分辨率彩色视频，同时可以向多数人显示立体图像，而且因利用偏光眼镜的特性，具有能够容易地获得立体感的优点。但是，如果眼镜的偏振能力低，则立体感会下降，要在TV上附着专门的偏光膜，因此，TV生产成本会上升，因其是通过偏光板的图像，存在清晰度或亮度降低的问题。
主动方式的快门式眼镜方式能够克服这种偏振滤光镜方式的缺点，对快门式眼镜方式进行说明如下，在显示器中交替地输出左右画面，并产生通过红外线或RF信号实现的同步信号，在安装有电子式快门的、使用者佩戴的快门眼镜上，对应同步信号，一侧一侧交替地阻挡左眼和右眼的视野，从而单独地观看左右图像，由此感受到立体感。这种方式与偏振滤光镜方式不同，几乎不存在为了实现立体图像而附加到显示器自身的部件，因此可以用与二维显示器装置无太大差异的费用进行生产，由于将整体分辨率的图像显示在左眼及右眼，因此能够实现高分辨率的三维图像。由于这些优点，快门式眼镜方式在最近开发中的3D TV及显示器中成为多数的制造商所采用的方式。
但是，在上述的三维立体图像显示器装置上还没有配置在三维立体图像上选择三维按钮或能够使其工作的遥控器或鼠标等选择装置。即，3D TV按照现有的方式，在画面上显示赋有号码的菜单，并利用设置有众多按钮的遥控器选择对应号码的方式能够输入信息，但这种方式存在无法与二维TV相区别的问题。
此外，三维显示器，其画面以立体显示，与此相反，鼠标只在二维平面上移动，因此存在无法选择立体显示的菜单或视窗的问题。
发明内容
要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种具备三维信息输入装置的立体图像显示装置，其在显示三维立体图像的显示装置的三维空间中，能够通过在三维空间中移动光标等指针来输入信息。
技术方案
用于解决上述技术问题的本发明的三维立体图像显示系统，包括：三维信息输入装置，其接收来自立体图像显示装置的同步信号，并产生超声波信号；及上述立体图像显示装置，其产生上述同步信号，在产生上述同步信号后，利用直至接收到上述超声波信号的时间差来测量上述三维信息输入装置的位置，并输出显示有上述三维信息输入装置的位置的三维立体图像。
此外，上述立体图像显示装置可以将三维实际空间映射到三维立体图像空间中，从而将上述三维信息输入装置的三维实际空间中的坐标转换成上述立体图像显示装置输出的三维立体图像空间中的坐标，以此来表示上述三维信息输入装置的位置。
此外，上述立体图像显示装置将菜单项目表示成三维立体图像，使得菜单项目能够显示在三维立体空间中，上述立体图像显示装置一旦从上述三维信息输入装置接收按钮信号，就能选择位于上述三维信息输入装置对应的三维立体空间的菜单项目。
此外，上述立体图像显示装置可以从使用者的位置上接收上述三维信息输入装置的移动范围，将上述三维信息输入装置的移动范围映射到上述立体图像显示装置输出的三维立体图像空间的显示范围中，通过将三维实际空间映射到上述三维立体图像空间中，执行初始化。
此外，上述立体图像显示装置，其在完成初始化后，可以根据初始化过程中所执行的映射结果，将上述三维信息输入装置的三维实际空间中的坐标转换成三维立体图像空间的坐标。
此外，上述立体图像显示装置可以包括：图像信号处理部，其解码从外部输入的图像信号或存储在存储介质上的图像信号，产生能够输出三维立体图像的立体图像信号，将从坐标系转换部输入的上述三维信息输入装置的三维立体图像空间中的坐标包括在上述立体图像信号中输出；三维立体图像输出部，其将从上述图像信号处理部输入的上述立体图像信号输出为三维图像；信息输入模块，其产生上述超声波同步信号，并利用上述超声波同步信号产生的时间和接收到超声波信号的时间差来测量上述三维信息输入装置的三维实际空间中的位置，从而输出坐标；及上述坐标系转换部，其将三维实际空间中的上述三维信息输入装置的坐标转换成在画面输出部输出的三维立体图像空间中的坐标，并输出到上述图像信号处理部中。
此外，上述信息输入模块可以以外置型设置在上述立体图像显示装置上。
此外，上述信息输入模块可以包括：同步信号产生部，其产生上述同步信号；超声波接收部，其相隔设置有多个；及位置测量部，其利用上述同步信号产生的时间和上述多个超声波接收部分别接收到超声波信号的时间之间的时间差来测量上述三维信息输入装置的实际空间中的位置，并将产生的坐标输出到上述坐标系转换部中。
此外，上述信息输入模块可以进一步包括按钮信息提取部，其检查上述多个超声波接收部接收到的超声波信号，从而提取上述三维信息输入装置产生的按钮信息。
此外，上述信息输入模块可以进一步包括：按钮信号接收部，其接收按钮信号，上述按钮信号包括上述三维信息输入装置产生的按钮信息；及按钮信息提取部，其从上述按钮信号提取上述按钮信息。
此外，可以进一步包括快门式眼镜，其根据上述同步信号，交替地阻挡使用者的左眼及右眼。
此外，上述三维信息输入装置，其可以在上述同步信号中，每个预先定义的数量的同步信号就会产生超声波信号。
此外，上述立体图像显示装置可以包括：图像信号处理部，其解码从外部输入的图像信号或存储在存储介质上的图像信号，产生能够输出三维立体图像的立体图像信号，将从坐标系转换部输入的上述三维信息输入装置的三维立体图像空间中的坐标包括在上述立体图像信号中输出；立体图像产生部，其将从上述图像信号处理部输入的上述立体图像信号转换成左眼图像信号及右眼图像信号；时序控制部，其输出上述左眼图像信号及上述右眼图像信号；画面输出部，其向使用者显示从上述时序控制部输入的上述左眼图像信号及上述右眼图像信号；快门控制部，其与上述时序控制部联动，感测上述时序控制部输出上述左眼图像信号及上述右眼图像信号，与此同时产生上述同步信号；信息输入模块，其利用上述快门控制部中产生上述同步信号的时间和接收到超声波信号的时间差来测量上述三维信息输入装置的三维实际空间中的位置，并输出坐标；及上述坐标系转换部，其将三维实际空间中的上述三维信息输入装置的坐标转换成画面输出部输出的三维立体图像空间中的坐标，并输出到上述图像信号处理部中。
此外，上述信息输入模块可以以外置型设置在上述立体图像显示装置上。
此外，上述信息输入模块可以包括：超声波接收部，其相隔设置有多个；及位置测量部，其利用上述同步信号产生的时间和上述多个超声波接收部分别接收到超声波信号的时间之间的时间差来测量上述三维信息输入装置的实际空间中的位置，并将产生的坐标输出到上述坐标系转换部中。
此外，上述信息输入模块可以进一步包括按钮信息提取部，其检查上述多个超声波接收部接收到的超声波信号，提取上述三维信息输入装置产生的按钮信息。
此外，上述信息输入模块可以进一步包括：按钮信号接收部，其接收按钮信号，上述按钮信号包括上述三维信息输入装置产生的按钮信息；及按钮信息提取部，其从上述按钮信号提取上述按钮信息。
此外，用于解决上述技术问题的本发明另外的三维立体图像显示系统，包括：三维信息输入装置，其产生同步信号及超声波信号；及立体图像显示装置，其利用从接收上述同步信号到接收上述超生波信号为止的时间差来测量上述三维信息输入装置的位置，并输出显示有上述三维信息输入装置位置的三维立体图像。
此外，上述立体图像显示装置可以将三维实际空间映射到三维立体图像空间中，从而将上述三维信息输入装置的实际空间中的坐标转换成上述立体图像显示装置输出的三维立体图像空间中的坐标，以此来表示上述三维信息输入装置的位置。
此外，上述立体图像显示装置可以将菜单项目表示成三维立体图像，使得菜单项目能够显示在三维立体空间中，上述立体图像显示装置一旦从上述三维信息输入装置接收到按钮信号，就能选择位于上述三维信息输入装置对应的三维立体空间的菜单项目。
此外，上述立体图像显示装置可以从使用者的位置上接收上述三维信息输入装置的移动范围，将上述三维信息输入装置的移动范围映射到上述立体图像显示装置输出的三维立体图像空间的显示范围中，通过将三维实际空间映射到上述三维立体图像空间中，执行初始化。
此外，上述立体图像显示装置，其可以在初始化后，根据初始化过程中所执行的映射结果，将上述三维信息输入装置的三维实际空间中的坐标转换成三维立体图像空间的坐标。
此外，上述立体图像显示装置可以包括：图像信号处理部，其解码从外部输入的图像信号或存储在存储介质上的图像信号，产生能够输出三维立体图像的立体图像信号，将从坐标系转换部输入的上述三维信息输入装置的三维立体图像空间中的坐标包括在上述立体图像信号中输出；三维立体图像输出部，其将从上述图像信号处理部输入的上述立体图像信号输出为三维图像；信息输入模块，其利用接收到上述同步信号的时间和接收到超声波信号的时间差来测量上述三维信息输入装置的三维实际空间中的位置，从而输出坐标；及上述坐标系转换部，其将三维实际空间中的上述三维信息输入装置的坐标转换成画面输出部输出的三维立体图像空间中的坐标，并输出到上述图像信号处理部中。
此外，上述信息输入模块可以以外置型设置在上述立体图像显示装置上。
此外，上述信息输入模块可以包括：同步信号接收部，其接收上述同步信号；
超声波接收部，其相隔设置有多个；及位置测量部，其利用接收到上述同步信号的时间和上述多个超声波接收部分别接收到超声波信号的时间之间的时间差来测量上述三维信息输入装置的实际空间中的位置，并将产生的坐标输出到上述坐标系转换部中。
此外，上述信息输入模块可以进一步包括按钮信息提取部，其检查上述多个超声波接收部接收到的超声波信号，提取上述三维信息输入装置产生的按钮信息。
此外，上述信息输入模块可以进一步包括：按钮信号接收部，其接收按钮信号，上述按钮信号包括上述三维信息输入装置产生的按钮信息；及按钮信息提取部，其从上述按钮信号提取上述按钮信息。
此外，用于解决上述技术问题的本发明的三维立体图像显示方法包括：步骤b，立体图像显示装置产生同步信号，接收到上述同步信号的三维信息输入装置产生超声波信号；步骤c，上述立体图像显示装置利用产生上述同步信号的时间和接收上述超声波信号的时间之间的时间差来测量上述三维信息输入装置的三维实际空间中的位置，并产生坐标值；步骤d，上述立体图像显示装置将上述坐标值转换成三维立体图像空间中的坐标值；及步骤e，向使用者显示将上述三维信息输入装置的位置显示在三维立体图像空间中的三维立体图像。
此外，在上述步骤b之前可以包括初始化步骤，上述初始化步骤可以包括：
步骤a1，在上述立体图像显示装置中产生同步信号，接收到上述同步信号的上述三维信息输入装置，通过使用者的操作，一边移动位置，一边产生超声波信号；及步骤a2，上述立体图像显示装置利用产生同步信号的时间和接收到超声波信号的时间差来测量上述三维信息输入装置的三维实际空间中的位置，并检查上述三维信息输入装置的三维实际空间中的移动范围，并映射到三维立体图像空间中的显示范围中。
此外，上述步骤d中，可以根据上述步骤a2的上述映射结果，将上述三维信息输入装置的三维实际空间中的坐标值转换成三维立体图像空间中的坐标值。
此外，在上述步骤b中，上述立体图像显示装置可以进一步包括快门式眼镜，其根据上述同步信号交替地阻挡使用者的左眼及右眼，上述三维信息输入装置，其可以在上述同步信号中，每个预先定义的数量的同步信号就会产生超声波信号。
此外，用于解决上述技术问题的本发明另外的三维立体图像显示方法，包括：步骤b，三维信息输入装置产生同步信号和超声波信号；步骤c，立体图像显示装置利用接收上述同步信号的时间和接收上述超声波信号的时间之间的时间差来测量上述三维信息输入装置的三维实际空间中的位置，并产生坐标值；步骤d，上述立体图像显示装置将上述坐标值转换成三维立体图像空间中的坐标值；及步骤e，向使用者显示将上述三维信息输入装置的位置显示在三维立体图像空间中的三维立体图像。
此外，在上述步骤b之前可以包括初始化步骤，上述初始化步骤可以包括：
步骤a1，上述三维信息输入装置一边根据使用者的操作移动位置，一边产生同步信号及超声波信号；及步骤a2，上述立体图像显示装置利用接收到同步信号和超声波信号的时间差来测量上述三维信息输入装置的三维实际空间中的位置，并检查上述三维信息输入装置的三维实际空间中的移动范围，并映射到三维立体图像空间中的显示范围中。
此外，上述步骤d中，可以根据上述步骤a2的上述映射结果，将上述三维信息输入装置的三维实际空间中的坐标值转换成三维立体图像空间中的坐标值。
有益效果
本发明优选实施例1的三维立体图像显示系统，其三维信息输入装置产生超声波信号，所述三维信息输入装置接收现有立体图像显示装置中用于控制快门式眼镜的同步信号，立体图像显示装置从设置在多个区域的超声波接收部接收超声波信号，利用产生同步信号的时间和接收到超声波信号的时间之间的时间差来测量三维信息输入装置和各超声波接收部之间的距离，并利用这些距离测量三维信息输入装置的三维实际空间中的位置。
此外，本发明优选实施例2的三维立体图像显示系统，其立体图像显示装置产生用于输入三维信息的超声波同步信号，由接收到超声波同步信号的三维信息输入装置产生超声波信号，立体图像显示装置从设置在多个区域的超声波接收部接收超声波信号，并利用超声波同步信号产生的时间和接收到超声波信号的时间之间的时间差来测量三维信息输入装置和各超声波接收部之间的距离，并利用这些距离来测量三维信息输入装置的三维实际空间中的位置。
此外，本发明优选实施例3的三维信息输入装置，三维信息输入装置产生超声波同步信号和超声波信号，并利用立体图像显示装置接收到超声波同步信号的时间和接收到超声波信号的时间之间的时间差，来测量三维信息输入装置和各超声波接收部之间的距离，并利用这些距离来测量三维信息输入装置的三维实际空间中的位置。
通过将这样测量的三维信息输入装置的三维实际空间中的位置转换成三维立体图像空间中的坐标，在三维立体图像上立体地显示执行鼠标或遥控器功能的三维信息输入装置的位置，并能够输入点击信息或菜单选择信息等。
此外，本发明可以直接采用现有的三维立体图像显示装置中所使用的同步信号逻辑，从而具有不存在因附加结构导致费用的提高，而实现三维遥控器或三维鼠标的效果。
附图说明
图1是表示本发明优选实施例1的三维立体图像显示系统的整体结构的图。
图2是表示本发明优选实施例1的立体图像显示装置的结构的方框图。
图3是说明本发明优选实施例的坐标系转换初始化过程和初始化之后的坐标系转换过程的图。
图4是表示本发明优选实施例的信息输入模块结构的方框图。
图5是说明根据本发明优选实施例测量三维信息输入装置的位置的方法的图。
图6至图8是说明位置测量部测量三维信息输入装置的位置的方法的图。
图10是说明根据本发明优选实施例在立体图像显示装置上利用三维信息输入装置输入信息的方法的流程图。
图11是表示本发明优选实施例2的三维立体图像显示系统的整体结构的图。
图12是表示本发明优选实施例3的三维立体图像显示系统的整体结构的图。
图13是说明在本发明优选实施例3的立体图像显示装置中利用三维信息输入装置输入信息的方法的流程图。
图14是表示包括在本发明优选实施例1至实施例3的立体图像显示装置的信息输入模块以外置型设置的一个例子的图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的优选实施例进行说明。
本发明可适用在快门式眼镜方式、偏振光方式等多种立体图像显示装置上，而各立体图像显示装置的结构已为人熟知，因此将省略与现有的立体图像显示装置相同的功能的具体说明，而只对本发明特有的结构进行重点说明。此外，将三维信息输入装置移动的实际空间称为“三维实际空间”，将从立体图像显示装置输出的三维立体空间称为“立体图像空间”。
图1是表示本发明优选实施例1的三维立体图像显示系统的整体结构的图，图2是表示本发明优选实施例1的立体图像显示装置200及三维信息输入装置300的细部结构的方框图。下面，参照图1及图2进行说明。
本发明的优选实施例1为将本发明应用在快门式眼镜方式的立体图像显示装置上的例子，参照图1，本发明优选实施例1的三维立体图像显示系统包括：立体图像显示装置200、快门式眼镜100及三维信息输入装置300。
首先，快门式眼镜100采用与现有的立体图像显示装置200所使用的快门式眼镜100相同的方式接收来自立体图像显示装置200的同步信号，交替地阻挡左眼及右眼。
三维信息输入装置300接收同步信号，产生超声波信号，从而告知立体图像显示装置200自身的三维实际空间中的位置，将按钮信号包括在超声波信号中或产生其它的按钮信号传输到立体图像显示装置200中。
三维信息输入装置300根据从立体图像显示装置200接收的同步信号产生超声波信号，从而告知立体图像显示装置200自身的位置，通过改变产生超声波信号的周期或通过用红外线、激光、可见光、RF信号等传输，将使用者按下的按钮信息传输到立体图像显示装置200中。
立体图像显示装置200执行与普通的快门式眼镜100方式的立体图像显示装置相同的功能，在此进一步利用从三维信息输入装置300接收的超声波信号，测量三维信息输入装置300的三维位置，将所测量的位置映射到由立体图像显示装置200显示的三维立体图像空间进行显示。
此外，立体图像显示装置200通过测量接收的超声波信号的周期或通过接收红外线、激光、可见光、RF信号等无线信号，识别使用者在三维信息输入装置300中按下的按钮，从而将与按钮对应的功能反映到立体图像上。
例如，立体图像显示装置200在三维立体空间中表示多个菜单的状态下，使用者通过在三维实际空间中移动三维信息输入装置300来移动三维立体空间中的光标，将光标位于想要选择的菜单项目上后，按下按钮，即可选择三维空间中的菜单，从而执行对应的菜单。
参照图2，三维信息输入装置300基本上包括：同步信号接收部350，其接收同步信号；超声波信号产生部340，其产生超声波信号；按钮部320，其具备多个功能按钮；及输入装置控制部310，其控制这些组成部件；在不将按钮信号包括在超声波信号中传输，而用其它的RF信号、红外线信号等传输的情况下，可以进一步包括按钮信号产生部330，其产生按钮信号。
输入装置控制部310，在同步信号接收部350接收到同步信号的即刻或以一定的时间差控制超声波产生部340产生超声波信号，当使用者按下按钮时，将按钮信号包括在超声波信号中向立体图像显示装置200传输，或控制按钮信号产生部330产生红外线、RF信号等其它的按钮信号，向立体图像显示装置200传输。
立体图像显示装置200包括：图像信号处理部210、立体图像产生部220、时序控制部230、画面输出部240、快门控制部250、信息输入模块260及坐标系转换部270。
图像信号处理部210解码从外部输入的视频信号，产生能够输出的图像信号，使得立体图像显示装置200能够显示视频信号，或再生存储在CD-ROM、DVD-ROM或计算机的硬盘等存储装置内的视频文件，产生图像信号输出到立体图像产生部220中。
此外，图像信号处理部210从坐标系转换部270接收三维信息输入装置300的三维立体图像空间中的坐标，产生图像信号使表示三维信息输入装置300位置的指针能够包括在三维立体图像空间中，从而输出到立体图像产生部220中。
立体图像产生部220将从图像信号处理部210输入的图像信号转换成左眼图像信号及右眼图像信号，再输出到时序控制部230中。
时序控制部230以一定的时间间隔（时间间隔可以在中间改变），向画面输出部240输出从立体图像产生部220输入的左眼图像信号及右眼图像信号，与此同时产生时序信号，向快门控制部250输出。
画面输出部240包括：显示面板，其用于LCD面板及有机EL面板等普通的显示装置；及驱动电路，其用于驱动显示面板。画面输出部240向使用者显示从时序控制部230输入的左眼图像信号及右眼图像信号。
快门控制部250与时序控制部230联动，感测时序控制部230以一定的时间间隔（时间间隔可以在中间改变）输出左眼图像信号及右眼图像信号，与此同时产生同步信号，将其传输到快门式眼镜100的同时向信息输入模块260输出。
信息输入模块260利用从快门控制部250输出的同步信号输入的时间和接收到超声波信号的时间差来测量三维信息输入装置300的三维实际空间中的位置，从而输出到坐标系转换部270。对于信息输入模块260的结构，将参照图4详细说明。
坐标系转换部270将使用者所处的三维实际空间中的三维信息输入装置300的坐标转换成画面输出部240输出的三维立体图像空间中的坐标。为此，当使用者在使用本发明的三维信息输入装置300输入信息之前设定初始化条件时，坐标系转换部270需要检查使用者为了初始化移动三维信息输入装置300的范围，并将在三维实际空间中使用者在初始化时移动三维信息输入装置300的位置的最大范围，分别映射到从画面输出部240输出的三维立体图像空间的最大范围，与此相对应地，坐标系转换部270将实际三维坐标映射到三维立体图像空间中的坐标进行输出。
图3是说明本发明优选实施例的坐标系转换初始化过程和初始化之后的坐标系转换过程的图。图3中求得的实际空间中的坐标值，将参照图4，通过后述的方式求得。
参照图3，使用者为了初始化，在将要使用三维信息输入装置300的位置（例如，坐在桌前的椅子上的位置或坐在沙发上的位置）上，按下初始化按钮，将三维信息输入装置300，如图3所示，向左右（x轴方向①->②）、上下（z轴方向③->④）及前后（y轴方向⑤->⑥）移动后，再次按下按钮后，输入三维信息输入装置300的三维实际空间中的可移动范围。
如此，信息输入模块260实时地检查从按下初始化按钮到再次按下初始化按钮为止的三维信息输入装置300的三维坐标，并利用x轴、y轴及z轴方向的最大坐标值，如图3的实线所示，产生三维实际空间中的可移动的最大范围，再将此范围映射到立体图像显示装置200所示的三维立体图像空间的最大范围。之后，坐标系转换部270根据在初始化过程中所执行的映射结果，将从信息输入模块260输入的三维实际空间中的坐标转换成三维立体图像空间中的坐标，并输出到图像信号处理部210中。
图4是表示本发明优选实施例的信息输入模块260结构的方框图。
参照图4，本发明优选实施例的信息输入模块260包括：相隔设置的多个超声波接收部266、位置测量部262及按钮信息提取部264。
多个超声波接收部266相隔设置，分别接收三维信息输入装置300产生的超声波信号，将其输出到位置测量部262及按钮信息提取部264中。
按钮信号提取部264检查超声波接收部266接收的超声波信号，产生与之对应的按钮信息。三维信息输入装置300在产生按钮信息时，改变超声波信号的产生周期，将对应的按钮信息包括在超声波信号中传输。例如，对应同步信号产生1次超声波信号时，假定产生3～5个左右的脉冲，通过改变产生3～5个脉冲的周期，可以将按钮信息传输到立体图像显示装置200中，按钮信息提取部264可以检查超声波脉冲间的产生周期来提取按钮信息。
此外，在三维信息输入装置300利用红外线、激光、可见光或RF信号等来传输按钮信息的情况下，如图4的虚线所示，在信息输入模块260的内部进一步设置按钮信号接收部268，所述按钮信号接收部268通过接收对应按钮信号的传感器来实现，而按钮信号接收部268接收按钮信号向按钮信息提取部264输出。
按钮信息提取部264提取的与按钮信息相关的功能与显示装置的菜单选择、亮度调节及音量调节等功能相关，因此省略具体的说明。
位置测量部262利用同步信号输入的时间和各超声波接收部266接收输入超声波信号的时间之间的时间差来测量三维信息输入装置300的三维实际位置，并将位置坐标值输出到坐标系转换部270中。
图5是说明根据本发明优选实施例测量三维信息输入装置300位置的方法的图。
参照图5，在本发明的立体图像显示装置200的多个位置上，设置有多个超声波接收部266（S1、S2、S3）。为了测量三维位置，需注意不能将多个超声波接收部266设置成一列。
三维信息输入装置300一同接收从立体图像显示装置200向快门式眼镜100传输的、由红外线或RF信号实现的同步信号，即刻产生超声波信号（但是，也可能相隔一定的时间差产生超声波信号）。
三维信息输入装置300产生的超声波信号被各超声波接收部266所接收，并输出到位置测量部262，而位置测量部262利用同步信号所传输的时间和超声波信号被各超声波接收部266所接收的时间之间的时间差来测量三维信息输入装置300的三维实际位置。
图6至图8是说明位置测量部262测量三维信息输入装置300的位置的方法的图。
参照图6至图9，对计算三维信息输入装置300坐标值的计算方式的一个例子进行说明，首先，如图6所示，将实现超声波接收部266的3个传感器分别称为S1、S2及S3，如图6所示，每个传感器在同一平面上设置成互成直角，为了方便，将各自的坐标设定为（0，0，0）、（Lx，0，0）及（Lx，Ly，0），将三维信息输入装置300的三维空间中的位置（P）的坐标称为（x，y，z）。
此时，S1和S2之间的距离Lx及传感器S2和S3之间的距离Ly为事先已知的值，而三维信息输入装置300（P）和S1之间的距离L1、三维信息输入装置300和S2之间的距离L2及三维信息输入装置300和S3之间的距离L3，可以在同步信号传输后，利用超声波信号被各超声波接收部266接收为止的时间差来求出。
具体地，同步信号通过红外线或RF信号来实现，会以光速传输，因此假定为从立体图像显示装置200传输的同时，即被三维信息输入装置300所接收。
此外，三维信息输入装置300在接收同步信号的即刻产生超声波信号的情况下，可以认为在向三维信息输入装置300传输同步信号的同时，三维信息输入装置300产生超声波信号，而传输同步信号的时间和接收到超声波信号的时间之间的时间差，可以看做是三维信息输入装置300产生的超声波信号通过大气传播到超声波接收部266的时间。
超声波信号在大气中以340m/s的速度传播，因此在超声波信号的传播速度（340m/s）上乘以传播时间（同步信号传输时间和超声波信号接收时间之间的时间差），即可求出超声波接收部266和三维信息输入装置300之间的距离。
再次参照图7，如图7所示，通过设定将长度L1、L2及Lx分别作为三角形一边的三角形求出三维信息输入装置300的x坐标，则得到如下的数学式1，将数学式1对x求解，可以求出如下数学式2的x坐标值。
【数学式1】
L 1 2 = x 2 + L 4 2
L 2 2 = ( L x - x ) 2 + L 4 2
【数学式2】
x = L x 2 + L 1 2 + L 2 2 2 L x
此外，如图8所示，通过设定将长度L2、L3及Ly分别作为三角形一边的三角形，用与上述数学式1相同的方式求出三维信息输入装置300的y坐标，则可以求出如下数学式3的y坐标值。
【数学式3】
y = L y 2 + L 2 2 - L 3 2 2 L y
此外，从图6的A方向观察，如图9所示，可以设定一个三角形一边的长度分别为L4、y、z的三角形，利用这些可以求出如下数学式4的z值。
【数学式4】
z = L 1 2 - x 2 - y 2
如上所述，根据数学式1至数学式4，可以求出三维信息输入装置300的三维空间中的坐标值。此外，除与上述数学式1至数学式4相关说明的方式以外，当然可以通过其它的多种方式测量三维信息输入装置300的位置坐标。
至此，对本发明优选实施例的三维立体图像显示系统的结构进行了说明。
图10是说明根据本发明优选实施例1，在立体图像显示装置200上利用三维信息输入装置300输入信息的方法的流程图。
对于图10所示的各步骤中所执行的具体过程，已参照图1至图6进行了详细的说明，因此，只说明整体的处理过程，省略其详细的说明。
首先，在立体图像显示装置200上接通电源，设定三维立体图像显示模式，则立体图像显示装置200以一定的时间周期（时间周期可以在中间改变）产生同步信号（S700）。
此外，同步信号产生时，三维信息输入装置300在接收同步信号的即刻，产生超声波信号（S705）。
立体图像显示装置200接收超声波信号，测量三维信息输入装置300的位置并产生坐标值（S710）。到步骤S710为止，虽然测量了三维信息输入装置300的位置，但坐标系没有互相映射，因此，在立体图像显示装置200中不显示表示三维信息输入装置300位置的指针。
之后，使用者为了初始化三维信息输入装置300，如参照图3所说明的，将三维信息输入装置300向左右、上下和前后移动，输入移动范围，以执行初始化（S715）。如果在步骤S715中完成初始化，则使用者能够移动的三维信息输入装置300的空间和在立体图像显示装置200中显示的空间将相互映射。
在完成初始化后，立体图像显示装置200以一定的时间周期（时间周期可以在中间改变）持续地产生同步信号，而三维信息输入装置300一旦接收到同步信号，就产生超声波信号（S720）。
立体图像显示装置200一旦接收到超声波信号，就利用同步信号产生的时间和超声波接收部266分别接收到超声波信号的时间差，并根据上述的数学式1至数学式4来测量位置（S725）。
之后，立体图像显示装置200将三维实际空间中的三维信息输入装置300的坐标值转换成显示在三维立体图像空间中的坐标值（S730）。
立体图像显示装置200根据转换的坐标值，产生并输出包括光标的立体图像信号，所述指针表示三维信息输入装置300的位置（S735）。
至此，对本发明优选实施例的立体图像显示装置200及图像显示方法进行了说明。需注意，在本发明的技术思想内可以推导出多种变形例，而这些变形例也属于本发明的权利范围内。
例如，在上述的本发明优选实施例中，三维信息输入装置300被说明为接收同步信号的即刻产生超声波信号，但也可以在与接收同步信号的时间相隔一定的时间差来产生超声波信号。在这种情况下，立体图像显示装置200事先识别从接收这种同步信号到产生超声波信号为止的时间差，再考虑这种情况而测量三维信息输入装置300的位置。
此外，在上述本发明的优选实施例中，说明了对于三维信息输入装置300接收的每个同步信号都产生超声波信号的情况，但在同步信号产生周期过短的情况下，三维信息输入装置300可以隔一个同步信号而在每第二个同步信号时产生超声波信号，也可以在每3个同步信号或4个同步信号时产生一次超声波信号。在这种情况下，需要预先设定在哪一个同步信号时产生超生波信号，以便立体图像显示装置200及三维信息输入装置300识别。
可以使用多种区别产生超声波信号的同步信号的方式，但最简单的方式为，在即将产生超声波信号时，将同步信号的脉冲宽度设定成比其它的脉冲宽度长，而三维信息输入装置在接收到脉冲宽度长的同步信号脉冲时，即在下一个同步信号时，产生超声波信号。
通过如上所述的说明，本发明的三维信息输入装置300，在用3DTV来实现立体图像显示装置200的情况下，可以用3D遥控器来执行其功能，而在用3D显示器来实现立体图像显示装置200时，可以通过3D鼠标来执行。
例如，在用3D鼠标来实现本发明优选实施例的三维信息输入装置300，而用3D显示器来实现立体图像显示装置200的情况下，使用者为了点击显示成三维立体的图像中远的项目，在实际空间中，将三维信息输入装置300远远地伸向身体的前面而选择相应的项目，而为了点击离得近的项目，要将三维信息输入装置300移动到身体附近来点击项目。
上述本发明的立体图像显示装置200利用3D TV或3D显示器可以应用在所有可执行的应用程序上，例如3D视频游戏等。
至此，对本发明优选实施例1的三维立体图像显示系统及利用其的三维立体图像显示方法进行了说明。在上述实施例1中，将控制三维信息输入装置300产生超声波信号的时序的同步信号，与控制快门式眼镜的同步信号一起使用。
下面将要说明的实施例2及实施例3将另外产生用于测量三维信息输入装置300的位置的同步信号（为了与用于控制快门式眼镜的同步信号相区别，以下称为“超声波同步信号”）。由此，可以应用在上述快门式眼镜方式以外的所有方式的三维立体图像装置上，而如下的基本功能与实施例1相同，所述功能为：在立体图像显示装置在三维立体空间中显示多个菜单的状态下，使用者在三维实际空间中移动三维信息输入装置，在三维立体空间中移动光标，将光标位于想要选择的菜单项目上后，按下按钮，即可选择三维空间中的菜单，从而执行相应的菜单。
图11是表示本发明优选实施例2的三维立体图像显示系统的整体结构的图。
参照图11，实施例2的三维立体图像显示系统包括立体图像显示装置200-2及三维信息输入装置300-2。
立体图像显示装置200-2除了以下方面，执行与上述实施例1的立体图像显示装置200相同的功能，即，立体图像显示装置200-2除了用于同步化快门式眼镜的同步信号以外，还另外产生并传输一种超声波产生同步信号，所述超声波产生同步信号指示三维信息输入装置300-2产生超生波信号。由此，围绕与实施例1之间的差异进行说明。
立体图像显示装置200-2包括：图像信号处理部210-2、坐标系转换部270-2、三维立体图像输出部280-2及信息输入模块260-2。
图像信号处理部210-2及坐标系转换部270-2的功能与上述实施例1的图像信号处理部210及坐标系转换部270的功能相同，因此省略其具体的说明。
三维立体图像输出部280-2利用从图像信号处理部210-2输入的图像信号，向使用者输出三维立体图像。此外，还将从信息输入模块260输入的按钮信息等反映到三维立体图像上并输出。三维立体图像输出部280-2的功能除了其进一步表示三维信息输入装置300-2的位置以外，与现有的3D TV等普通的三维立体图像输出装置的功能相同，因此省略其具体的说明。
此外，上述的信息输入模块260-2包括：位置测量部262-2、按钮信息提取部264-2、相隔设置的多个超声波接收部266、按钮信号接收部268-2及超声波同步信号产生部269。
超声波同步信号产生部269产生超声波同步信号，指示三维信息输入装置产生超声波信号，与此同时，向位置测量部262-2输出表示已产生超声波同步信号的事实的控制信号。超声波同步信号可以通过红外线、激光、可见光或RF信号等来实现。
相隔设置的多个超声波接收部266与实施例1相同，相隔设置并接收超声波信号，并向位置测量部262-2及按钮信息提取部264-2输出。
位置测量部262-2及按钮信息提取部264-2，分别用与上述实施例1相同的方式测量位置并向坐标系转换部270-2输出，或提取按钮信息。
按钮信号接收部268-2，其在按钮信息不包括在超声波信号中，而通过RF信号、红外线信号、激光或可见光等其他的按钮信号接收的情况下，接收按钮信号，并向按钮信息提取部264-2输出。由此，在按钮信息包括在超声波信号中接收的情况下，可以省略按钮信号接收部268-2。
此外，三维信息输入装置300-2从立体图像显示装置200-2接收超声波同步信号，产生超声波信号，当使用者按下按钮时，将与按下的按钮相对应的按钮信息包括在超声波信号中传输或产生其它的按钮信号来传输。
三维信息输入装置300-2包括：超声波同步信号接收部350-2、超声波信号产生部340-2、控制部310-2、按钮部320-2及按钮信号产生部330-2。
超声波同步信号接收部350-2接收从立体图像显示装置200接收的超声波同步信号，并输出到控制部310-2中，而超声波信号产生部340-2，其从控制部310-2接收到控制信号时，即产生超声波信号。
按钮部320-2由包括多个按钮及键的键盘来实现，当使用者按下按钮或键时，即产生对应该按钮或键的按钮信息，并输出到控制部中。
按钮信号产生部330-2在按钮信息不包括在超声波信号中传输的情况下，将按钮信息包括在红外线、RF信号、激光或可见光等信号中，向立体图像显示装置传输。在本发明实施例2中，利用超声波信号传输按钮信息的情况下，可以省略按钮信号产生部330-2。
控制部310-2一旦接收到超声波同步信号，就会同时或隔一定的时间差向超声波信号产生部340-2输出控制信号。此外，一旦从按钮部320-2输入按钮信息，即改变超声波信号产生部340-2一次产生的超声波信号脉冲的产生周期，将按钮信息包括在超声波信号中传输，或在按钮信息传输中不利用超声波信号的情况下，向其它的按钮信号产生部330-2输出控制信号来传输按钮信息。
此外，对于本发明优选实施例2的立体图像显示装置200-2中，利用三维信息输入装置300-2输入信息的方法，在参照图10的上述实施例1的步骤S700及步骤S720中，与实施例1的同步信号只在以下方面存在差异，因此省略其具体的说明，所述差异为在立体图像显示装置200-2中产生另外的用于测量三维信息输入装置位置的超声波同步信号。
图12是表示本发明优选实施例3的三维立体图像显示系统的整体结构的图。
参照图12进行说明，实施例3与实施例2一样，包括三维信息输入装置300-3和立体图像显示装置200-3，只在以下方面与实施例1及实施例2存在差异，即，超声波同步信号由三维信息输入装置300-3产生，立体图像显示装置200-3接收超声波同步信号和超声波信号来测量三维信息输入装置300-3的位置。
具体地，三维信息输入装置300-3包括：超声波信号产生部340-3、按钮部320-3、控制部310-3及超声波同步信号产生部360-3。
超声波信号产生部340-3及按钮部320-3的功能与上述实施例2相同，超声波同步信号产生部360-3一旦输入控制信号，即产生由红外线、RF信号、激光或可见光等实现的超声波同步信号。
控制部310-3以一定的时间周期（时间周期可以在中间改变），将控制信号向超声波信号产生部340-3及超声波同步信号产生部360-3输出，从而产生超声波同步信号和超声波信号。
此外，控制部310-3一旦从按钮部320-3输入按钮信息，即控制超声波同步信号产生部360-3，将按钮信息包括在超声波同步信号中传输。
此外，立体图像显示装置200-3包括：图像信号处理部210-3、坐标系转换部270-3、三维立体图像输出部280-3及信息输入模块260-3。
图像信号处理部210-3、坐标系转换部270-3及三维立体图像输出部280-3的功能与上述实施例2的图像信号处理部210-2、坐标系转换部270-2及三维立体图像输出部280-2的功能相同，因此省略其具体的说明。
此外，实施例3的信息输入模块260-3包括：位置测量部262-3、按钮信息提取部264-3、相隔设置的多个超声波接收部266及超声波同步信号接收部267。
相隔设置的多个超声波接收部266与实施例1及2一样相隔设置，接收超声波信号并向位置测量部262-3输出。在三维信息输入装置300将按钮信息包括在超声波信号中传输的情况下，多个超声波接收部266也可将超声波信号向按钮信息提取部264-3输出。
超声波同步信号接收部267接收三维信息输入装置300-3产生的超声波同步信号，并输出到位置测量部及按钮信息提取部。
位置测量部262-3利用接收到来自超声波同步信号接收部267的超声波同步信号的时间和多个超声波接收部266的各超声波接收传感器接收到超声波信号的时间之间的时间差，测量三维信息输入装置300-3和各超声波传感器之间的距离，以与上述实施例1及2相同的方式，测量三维信息输入装置300-3的坐标，并输出到坐标系转换部270-3中。
按钮信息提取部264-2从超声波同步信号中提取出按钮信息，使对应按钮信息的内容反映在三维立体图像上。
至此，对本发明优选实施例3的三维立体图像显示系统进行了说明。
图13是说明在本发明优选实施例3的立体图像显示装置200-3中，利用三维信息输入装置300-3输入信息的方法进行说明的流程图。
参照图13，首先，在立体图像显示装置200-3及三维信息输入装置300-3上接通电源，设定3D立体图像显示模式，则三维信息输入装置300-3以一定的时间周期（时间周期可以在中间改变）产生超声波同步信号和超声波信号（S1000）。
立体图像显示装置200-3接收超声波同步信号和超声波信号，测量三维信息输入装置300-3的位置，产生坐标值（S1100）。到步骤S1100为止，虽然测量了三维信息输入装置300-3的位置，但坐标系没有互相映射，因此在立体图像显示装置200-3中不显示表示三维信息输入装置300-3位置的指针。
之后，使用者为了初始化三维信息输入装置300-3，如参照图3所说明的，将三维信息输入装置300-3向左右、上下和前后移动，输入移动范围，以执行初始化（S1120）。如果在步骤S1120中完成初始化，则使用者能够移动的三维信息输入装置300-3的空间和在立体图像显示装置200-3中显示的空间将相互映射。
在完成初始化后，三维信息输入装置300-3将持续地产生超声波同步信号和超声波信号（S1300），而立体图像显示装置200-3一旦接收到超声波同步信号和超声波信号，则利用接收到超声波同步信号的时间和超声波接收部266分别接收到超声波信号的时间差，根据上述数学式1至数学式4来测量位置（S1400）。
之后，立体图像显示装置200-3将三维实际空间中的三维信息输入装置300-3的坐标值转换成显示在三维立体图像空间中的坐标值（S1500）。
立体图像显示装置200-3根据转换的坐标值，产生并输出包括指针的立体图像信号，所述指针表示三维信息输入装置300-3的位置（S1605）。
至此，对本发明优选实施例1至3的三维立体图像显示系统及利用其的三维立体图像显示方法进行了说明。
在上述本发明的优选实施例中，在制造立体图像显示系统时，可以将信息输入模块260、260-2及260-3内置在立体图像显示装置200、200-2及200-3的内部，也可以以其它的外置型产品销售，通过立体图像显示装置200、200-2及200-3和USB端口等通信装置使之相互连接。
信息输入模块以外置型设置的情况下，实施例1的信息输入模块260可以通过设置在普通的三维立体图像显示装置上的、输出与快门式眼镜同步信号同步化的信号的三维端子来输入同步信号，以此来代替从快门控制部250接收同步信号。
此外，实施例2的信息输入模块260-2不从立体图像显示装置200-2接收同步信号，而在信息输入模块260-2中自己产生与快门式眼镜的同步信号无关的其它超声波同步信号，因此，信息输入模块260-2以外置型附着在立体图像显示装置200-2上，只需通过USB端口等通信装置将三维信息输入装置300-2的位置信息及按钮信息输出到立体图像显示装置200-2即可。
此外，实施例3中，由于在三维信息输入装置300-3中产生超声波同步信号，因此，信息输入模块260-3以外置型附着在立体图像显示装置200-3上，只需通过USB端口等通信装置将三维信息输入装置300-3的位置信息及按钮信息输出到立体图像显示装置200-3即可。
如此，在本发明的信息输入模块260、260-2及260-3以外置型设置在立体图像显示装置200、200-2及200-3上的情况下，如图14所示，将构成信息输入模块260、260-2及260-3的各组成部件收容在“┓”字形态的塑料壳体110的内部，从而能够与立体图像显示装置200、200-2及200-3的外部壳体结合。
要注意，权利要求书所记载的立体图像显示装置，其概念为包括信息输入模块内置的情况及以外置型附加设置的情况都包括的概念。
此外，本发明还可以在计算机可读的记录介质上通过计算机可读的代码来实现。计算机可读的记录介质包括存储可通过计算机系统读取数据的所有种类的记录装置。作为计算机可读的记录介质的例子有ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置等，此外，还包括通过载波（例如，通过因特网的传输）的形态来实现。此外，计算机可读的记录介质分散在由网络连接的计算机系统中，以便计算机可读代码以分布式存储和执行。
至此，围绕本发明优选实施例进行了说明。本发明所属技术领域的技术人员可以理解在不脱离本发明本质特性的范围下，本发明可以以变形的形式实现。因此，公开的实施例不能从限定的观点考虑，而要从说明的观点考虑。本发明的范围不表示在上述的说明，而表示在权利要求书中，在与其等同范围内的所有差异应被解释为包括在本发明中。

Claims (34)

1.一种三维立体图像显示系统，其特征在于，包括：
三维信息输入装置，其接收来自立体图像显示装置的同步信号，并产生超声波信号；及
所述立体图像显示装置，其产生所述同步信号，在产生所述同步信号后，利用直至接收到所述超声波信号的时间差来测量所述三维信息输入装置的位置，并输出显示有所述三维信息输入装置的位置的三维立体图像。
2.根据权利要求1所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述立体图像显示装置将三维实际空间映射到三维立体图像空间中，从而将所述三维信息输入装置的三维实际空间中的坐标转换成所述立体图像显示装置输出的三维立体图像空间中的坐标，以此来显示所述三维信息输入装置的位置。
3.根据权利要求2所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述立体图像显示装置将菜单项目表示成三维立体图像，使得菜单项目能够显示在三维立体空间中，所述立体图像显示装置一旦从所述三维信息输入装置接收到按钮信号，就选择位于所述三维信息输入装置对应的三维立体空间的菜单项目。
4.根据权利要求2所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述立体图像显示装置从使用者的位置上接收所述三维信息输入装置的移动范围，将所述三维信息输入装置的移动范围映射到所述立体图像显示装置输出的三维立体图像空间的显示范围中，通过将三维实际空间映射到所述三维立体图像空间中，执行初始化。
5.根据权利要求4所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述立体图像显示装置，其在完成初始化后，根据初始化过程中所执行的映射结果，将所述三维信息输入装置的三维实际空间中的坐标转换成三维立体图像空间的坐标。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述立体图像显示装置包括：
图像信号处理部，其解码从外部输入的图像信号或存储在存储介质上的图像信号，产生能够输出三维立体图像的立体图像信号，将从坐标系转换部输入的所述三维信息输入装置的三维立体图像空间中的坐标包括在所述立体图像信号中输出；
三维立体图像输出部，其将从所述图像信号处理部输入的所述立体图像信号输出为三维图像；
信息输入模块，其产生所述超声波同步信号，并利用所述超声波同步信号产生的时间和接收到超声波信号的时间差来测量所述三维信息输入装置的三维实际空间中的位置，从而输出坐标；及
所述坐标系转换部，其将三维实际空间中的所述三维信息输入装置的坐标转换成在画面输出部输出的三维立体图像空间中的坐标，并输出到所述图像信号处理部中。
7.根据权利要求6所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述信息输入模块以外置型设置在所述立体图像显示装置上。
8.根据权利要求6所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述信息输入模块包括：
同步信号产生部，其产生所述同步信号；
超声波接收部，其相隔设置有多个；及
位置测量部，其利用所述同步信号产生的时间和所述多个超声波接收部分别接收到超声波信号的时间之间的时间差来测量所述三维信息输入装置的实际空间中的位置，并将产生的坐标输出到所述坐标系转换部中。
9.根据权利要求8所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述信息输入模块进一步包括按钮信息提取部，其检查所述多个超声波接收部接收到的超声波信号，从而提取所述三维信息输入装置产生的按钮信息。
10.根据权利要求8所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述信息输入模块包括：
按钮信号接收部，其接收按钮信号，所述按钮信号包括所述三维信息输入装置产生的按钮信息；及
按钮信息提取部，其从所述按钮信号提取所述按钮信息。
11.根据权利要求1～5中任一项所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，进一步包括快门式眼镜，其根据所述同步信号，交替地阻挡使用者的左眼及右眼。
12.根据权利要求11所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述三维信息输入装置在所述同步信号中，每个预先定义的数量的同步信号就会产生超声波信号。
13.根据权利要求11所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，
所述立体图像显示装置包括：
图像信号处理部，其解码从外部输入的图像信号或存储在存储介质上的图像信号，产生能够输出三维立体图像的立体图像信号，将从坐标系转换部输入的所述三维信息输入装置的三维立体图像空间中的坐标包括在所述立体图像信号中输出；
立体图像产生部，其将从所述图像信号处理部输入的所述立体图像信号转换成左眼图像信号及右眼图像信号；
时序控制部，其输出所述左眼图像信号及所述右眼图像信号；
画面输出部，其向使用者显示从所述时序控制部输入的所述左眼图像信号及所述右眼图像信号；
快门控制部，其与所述时序控制部联动，感测所述时序控制部输出所述左眼图像信号及所述右眼图像信号，与此同时产生所述同步信号；
信息输入模块，其利用所述快门控制部中产生所述同步信号的时间和接收到超声波信号的时间差来测量所述三维信息输入装置的三维实际空间中的位置，并输出坐标；及
所述坐标系转换部，其将三维实际空间中的所述三维信息输入装置的坐标转换成画面输出部输出的三维立体图像空间中的坐标，并输出到所述图像信号处理部中。
14.根据权利要求13所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述信息输入模块以外置型设置在所述立体图像显示装置上。
15.根据权利要求13所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述信息输入模块包括：
超声波接收部，其相隔设置有多个；及
位置测量部，其利用所述同步信号产生的时间和所述多个超声波接收部分别接收到超声波信号的时间之间的时间差来测量所述三维信息输入装置的实际空间中的位置，并将产生的坐标输出到所述坐标系转换部中。
16.根据权利要求15所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，
所述信息输入模块进一步包括按钮信息提取部，其检查所述多个超声波接收部接收到的超声波信号，提取所述三维信息输入装置产生的按钮信息。
17.根据权利要求15所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述信息输入模块进一步包括：
按钮信号接收部，其接收按钮信号，所述按钮信号包括所述三维信息输入装置产生的按钮信息；及
按钮信息提取部，其从所述按钮信号提取所述按钮信息。
18.一种三维立体图像显示系统，其特征在于，包括：
三维信息输入装置，其产生同步信号及超声波信号；及
立体图像显示装置，其利用从接收所述同步信号到接收所述超生波信号为止的时间差来测量所述三维信息输入装置的位置，并输出显示有所述三维信息输入装置位置的三维立体图像。
19.根据权利要求18所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述立体图像显示装置将三维实际空间映射到三维立体图像空间中，从而将所述三维信息输入装置的实际空间中的坐标转换成所述立体图像显示装置输出的三维立体图像空间中的坐标，以此来表示所述三维信息输入装置的位置。
20.根据权利要求18所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述立体图像显示装置将菜单项目表示成三维立体图像，使得菜单项目能够显示在三维立体空间中，所述立体图像显示装置一旦从所述三维信息输入装置接收按钮信号，就会选择位于所述三维信息输入装置对应的三维立体空间的菜单项目。
21.根据权利要求18所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述立体图像显示装置从使用者的位置上接收所述三维信息输入装置的移动范围，将所述三维信息输入装置的移动范围映射到所述立体图像显示装置输出的三维立体图像空间的显示范围中，通过将三维实际空间映射到所述三维立体图像空间中，执行初始化。
22.根据权利要求21所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，在完成所述立体图像显示装置的初始化后，根据初始化过程中所执行的映射结果，将所述三维信息输入装置的三维实际空间中的坐标转换成三维立体图像空间的坐标。
23.根据权利要求18～22中任一项所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，
所述立体图像显示装置包括：
图像信号处理部，其解码从外部输入的图像信号或存储在存储介质上的图像信号，产生能够输出三维立体图像的立体图像信号，将从坐标系转换部输入的所述三维信息输入装置的三维立体图像空间中的坐标包括在所述立体图像信号中输出；
三维立体图像输出部，其将从所述图像信号处理部输入的所述立体图像信号输出为三维图像；
信息输入模块，其利用接收到所述同步信号的时间和接收到超声波信号的时间差来测量所述三维信息输入装置的三维实际空间中的位置，从而输出坐标；及
所述坐标系转换部，其将三维实际空间中的所述三维信息输入装置的坐标转换成画面输出部输出的三维立体图像空间中的坐标，并输出到所述图像信号处理部中。
24.根据权利要求23所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述信息输入模块以外置型设置在所述立体图像显示装置上。
25.根据权利要求23所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述信息输入模块包括：
同步信号接收部，其接收所述同步信号；
超声波接收部，其相隔设置有多个；及
位置测量部，其利用接收到所述同步信号的时间和所述多个超声波接收部分别接收到超声波信号的时间之间的时间差来测量所述三维信息输入装置的实际空间中的位置，并将产生的坐标输出到所述坐标系转换部中。
26.根据权利要求25所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述信息输入模块进一步包括按钮信息提取部，其检查所述多个超声波接收部接收到的超声波信号，提取所述三维信息输入装置产生的按钮信息。
27.根据权利要求25所述的三维立体图像显示系统，其特征在于，所述信息输入模块进一步包括：
按钮信号接收部，其接收按钮信号，所述按钮信号包括所述三维信息输入装置产生的按钮信息；及
按钮信息提取部，其从所述按钮信号提取所述按钮信息。
28.一种三维立体图像显示方法，其特征在于，包括：
步骤b，在立体图像显示装置中产生同步信号，接收到所述同步信号的三维信息输入装置产生超声波信号；
步骤c，所述立体图像显示装置利用产生所述同步信号的时间和接收到所述超声波信号的时间之间的时间差来测量所述三维信息输入装置的三维实际空间中的位置，并产生坐标值；
步骤d，所述立体图像显示装置将所述坐标值转换成三维立体图像空间中的坐标值；及
步骤e，向使用者显示将所述三维信息输入装置的位置显示在三维立体图像空间中的三维立体图像。
29.根据权利要求28所述的三维立体图像显示方法，其特征在于，
在所述步骤b之前包括初始化步骤，
所述初始化步骤包括：
步骤a1，在所述立体图像显示装置中产生同步信号，接收到所述同步信号的所述三维信息输入装置，通过使用者的操作，一边移动位置，一边产生超声波信号；及
步骤a2，所述立体图像显示装置利用产生同步信号的时间和接收到超声波信号的时间差来测量所述三维信息输入装置的三维实际空间中的位置，并检查所述三维信息输入装置的三维实际空间中的移动范围，并映射到三维立体图像空间中的显示范围中。
30.根据权利要求29所述的三维立体图像显示方法，其特征在于，所述步骤d中，根据所述步骤a2的所述映射结果，将所述三维信息输入装置的三维实际空间中的坐标值转换成三维立体图像空间中的坐标值。
31.根据权利要求29所述的三维立体图像显示方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述立体图像显示装置进一步包括快门式眼镜，其根据所述同步信号交替地阻挡使用者的左眼及右眼，
所述三维信息输入装置，在所述同步信号中，每个预先定义的数量的同步信号就会产生超声波信号。
32.一种三维立体图像显示方法，其特征在于，包括：
步骤b，三维信息输入装置产生同步信号和超声波信号；
步骤c，立体图像显示装置利用接收所述同步信号的时间和接收所述超声波信号的时间之间的时间差来测量所述三维信息输入装置的实际空间中的位置，并产生坐标值；
步骤d，所述立体图像显示装置将所述坐标值转换成三维立体图像空间中的坐标值；及
步骤e，向使用者显示将所述三维信息输入装置的位置显示在三维立体图像空间中的三维立体图像。
33.根据权利要求32所述的三维立体图像显示方法，其特征在于，
在所述步骤b之前包括初始化步骤，
所述初始化步骤包括：
步骤a1，所述三维信息输入装置一边根据使用者的操作移动位置，一边产生同步信号及超声波信号；及
步骤a2，所述立体图像显示装置利用接收到同步信号和超声波信号的时间差来测量所述三维信息输入装置的三维实际空间中的位置，并检查所述三维信息输入装置的三维实际空间中的移动范围，并映射到三维立体图像空间中的显示范围中。
34.根据权利要求33所述的三维立体图像显示方法，其特征在于，所述步骤d中，根据所述步骤a2的所述映射结果，将所述三维信息输入装置的三维实际空间中的坐标值转换成三维立体图像空间中的坐标值。
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