CN103747234A

CN103747234A - 产生用于显示三维图像的信号的方法及其图像显示设备

Info

Publication number: CN103747234A
Application number: CN201310646148.8A
Authority: CN
Inventors: 朴正镇; 鲁斯坦姆·阿卜杜拉耶夫; 河泰铉
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2008-10-08
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2028-10-08
Also published as: US20090237327A1; US8674902B2; US20140139653A1; KR101446559B1; KR20090101623A; CN101547371A; CN103747234B

Abstract

本发明公开了一种产生用于显示三维图像的信号的方法及其图像显示设备。所述方法包括：接收第一同步信号；产生第二同步信号；产生输出信号。因此，不管从显示装置接收的同步信号报错还是在显示装置和快门眼镜之间有障碍用户均可满意地观看3D图像。

Description

产生用于显示三维图像的信号的方法及其图像显示设备

本申请是申请日为2008年10月8日、申请号为200810149830.5、发明名称为“产生用于显示三维图像的信号的方法及其图像显示设备”的发明专利的分案申请。

技术领域

根据本发明的设备和方法涉及一种产生信号的方法和使用该方法的图像显示设备，更具体地讲，涉及一种产生用于显示三维（3D）图像的信号的方法和使用该方法的图像显示设备。

背景技术

三维（3D）图像显示技术广泛地应用于多个领域（包括通信、广播、医疗服务、教育、军事、计算机游戏、计算机动画、虚拟现实、计算机辅助设计（CAD）、工业技术等），并且是目前开发的下一代信息通信的核心，对于下一代信息通信，当前存在竞争激烈的开发环境。

人感知由于各种原因（包括人眼和对象之间的角度、通过两眼观看的对象的位置、对象的运动引起的视差、心理效应和人眼的晶状体的厚度的变化）引起的3D效果。

双目视差（表示由于两眼水平距离6到7厘米引起左眼和右眼所看到的对象的图像之间的差）是产生三维感觉的最重要因素。左眼和右眼通过视网膜观看发送到大脑的不同的二维图像。然后，大脑高精确度结合这两个不同的图像，以再现三维图像的感觉。

可将3D图像显示设备划分成眼镜类型和非眼镜类型设备。眼镜类型设备包括：滤色器类型设备，使用包括辅助滤色器节（segment）的滤色器对图像进行滤波；偏振滤波器类型设备，通过使用由偏振光元件引起的阴影效应来将图像划分成左眼图像和右眼图像，左眼图像和右眼图像的方向彼此正交；和快门眼镜类型设备，交替地挡住左眼和右眼以对应于同步信号。

快门眼镜类型设备对每只眼使用不同的透视，在睁开眼或闭上眼的同时所述不同的透视在显示设备上提供图像，以使用户从以不同角度观看的图像感知空间的感觉。

然而，不仅用户必须佩戴快门眼镜，而且显示设备与快门眼镜无线地同步，以显示3D图像。如果显示装置暂时没有与快门眼镜同步，则无法使用户观看3D图像。

发明内容

本发明的示例性实施例旨在解决至少上述问题和/或缺点以及上面没有描述的其他缺点。另外，本发明不必克服以上描述的缺点，本发明的示例性实施例可不克服以上描述的任何问题。

本发明提供了一种产生用于显示3D图像的信号的方法和图像显示设备，在所述方法中，即使显示设备无法与图像显示设备同步，用户也可观看3D图像。

根据本发明的示例性方面，提供了一种产生用于显示图像的信号的方法，所述方法包括：接收第一同步信号，所述第一同步信号与左眼图像和右眼图像的信号同步；通过重复第一同步信号的部分来产生第二同步信号；通过将第一同步信号和第二同步信号组合来产生输出信号。

产生输出信号的步骤可包括：如果第一同步信号指示第一电平，则产生第一同步信号作为输出信号；如果第一同步信号指示第二电平，则产生第二同步信号作为输出信号。

所述方法还可包括：通过左眼眼镜和右眼眼镜接收左眼图像和右眼图像的信号。

所述接收步骤可包括：如果输出信号指示第一电平，则打开左眼眼镜和右眼眼镜之一，如果打开左眼眼镜，则接收左眼图像的信号，或者如果打开右眼眼镜，则接收右眼图像的信号；如果输出信号指示第二电平，则打开左眼眼镜和右眼眼镜中的另一个，如果打开左眼眼镜，则接收左眼图像的信号，或者如果打开右眼眼镜，则接收右眼图像的信号。

第一电平可以是高电平和低电平之一，第二电平可以是高电平和低电平中的另一个。

第一同步信号的重复部分可与第一同步信号的周期成正比。

第一同步信号可以是红外线（IR）信号。

输出信号可与图像信号同步。

根据本发明的另一示例性方面，提供了一种产生用于显示图像的信号的方法，所述方法包括：接收第一同步信号，所述第一同步信号与左眼图像和右眼图像的信号同步；通过重复第一同步信号的部分来产生第二同步信号；通过使用第二同步信号来控制交替输入左眼图像的信号和右眼图像的信号。

所述方法还可包括：通过左眼眼镜接收左眼图像的信号；通过右眼眼镜接收右眼图像的信号。

根据本发明的示例性方面，提供了一种图像显示设备，所述设备包括：接收器，接收第一同步信号，所述第一同步信号与左眼图像和右眼图像的信号同步；控制单元，通过重复第一同步信号的部分来产生第二同步信号，并通过将第一同步信号和第二同步信号组合来产生输出信号。

如果第一同步信号指示第一电平，则控制单元可产生第一同步信号作为输出信号；如果第一同步信号指示第二电平，则控制单元可产生第二同步信号作为输出信号。

所述设备还可包括：左眼眼镜单元，被实现为显示左眼图像；右眼眼镜单元，被实现为显示右眼图像。

如果输出信号指示第一电平，则控制单元可打开左眼眼镜单元和右眼眼镜单元之一；如果输出信号指示第二电平，则控制单元可打开左眼眼镜单元和右眼眼镜单元中的另一个。

第一同步信号的重复部分可与第一同步信号的周期成正比。

第一同步信号是红外线（IR）信号。

输出信号可与图像信号同步。

根据本发明的另一示例性方面，提供了一种图像显示设备，所述设备包括：接收器，接收第一同步信号，所述第一同步信号与左眼图像和右眼图像的信号同步；控制单元，通过重复第一同步信号的部分来产生第二同步信号，并通过将第一同步信号和第二同步信号组合来产生输出信号。

根据本发明的另一示例性方面，提供了一种图像显示设备，所述图像显示设备包括：接收器，接收第一同步信号，所述第一同步信号与左眼图像和右眼图像的信号同步；控制单元，通过重复第一同步信号的部分来产生第二同步信号，并通过使用第二同步信号来控制左眼图像的信号和右眼图像的信号被交替输入。

根据本发明的另一示例性方面，提供了一种图像系统，所述图像系统包括：显示装置，发送同步信号，所述同步信号与被交替显示的左眼图像和右眼图像的信号同步；快门眼镜，通过重复从显示装置发送的同步信号的部分来产生参考信号，并将同步信号和参考信号组合来产生输出信号。

根据本发明的另一示例性方面，提供了一种图像系统，所述图像系统包括：显示装置，发送同步信号，所述同步信号与被交替显示的左眼图像和右眼图像的信号同步；快门眼镜，通过重复从显示装置发送的同步信号的部分来产生参考信号，并通过使用参考信号交替打开左眼眼镜单元和右眼眼镜单元，以交替输入左眼图像信号和右眼图像信号。

附图说明

通过参照附图对本发明特定示例性实施例的描述，本发明的以上和/或其他方面将更清楚，其中：

图1是根据本发明示例性实施例的用于接收三维（3D）图像的3D图像系统的示图；

图2是示出可应用于本发明示例性实施例的眼镜的框图；

图3是为解释原始信号、参考信号和输出信号而提供的示图；

图4是为解释根据本发明示例性实施例的接收用于观看3D图像的信号的方法而提供的流程图；

图5是示出根据本发明示例性实施例的快门眼镜的框图；

图6是为解释根据本发明示例性实施例的产生用于观看图像的信号的方法而提供的流程图；

图7是示出根据本发明示例性实施例的图像系统的框图。

具体实施方式

现在将参照附图更详细地描述本发明的特定示例性实施例。

在下面的描述中，即使在不同的附图中，对相同的部件也使用相同的标号。提供在描述中定义的内容（例如，详细的结构和部件）以帮助全面理解本发明。因此，清楚的是，没有那些具体定义的内容，也可实现本发明。另外，由于公知功能或结构不必要的细节会使本发明不清晰，所以没有描述公知功能或结构。

图1是根据本发明示例性实施例的用于接收三维（3D）图像的3D图像系统的示图。参照图1，3D图像系统包括显示装置10和快门眼镜100来显示3D图像。

显示装置10产生左眼图像和右眼图像，并交替地向用户提供产生的图像。用户从显示装置10交替地接收左眼图像和右眼图像，从而观看3D图像。显示装置10包括显示器30和红外线（IR）发送器50。

显示装置10产生左眼图像和右眼图像，并以规律的时间间隔通过显示器30交替地输出左眼图像和右眼图像。

显示装置10产生与左眼图像和右眼图像的信号同步的同步信号，并将同步信号发送到IR发送器50。

显示装置10通过IR发送器50以IR发送的方式将同步信号发送到快门眼镜100。

快门眼镜100从显示装置10接收同步信号，使同步信号与左眼图像和右眼图像的信号同步，并交替地打开左眼眼镜和右眼眼镜。

以下，将参照图2详细地解释快门眼镜100。

图2是示出可应用于本发明示例性实施例的眼镜的框图。在图2中，为了便于描述，还示出了显示装置10的IR发送器50。快门眼镜100包括IR接收器110、控制单元130和眼镜单元150。

IR接收器110从与IR接收器110无线连接的IR发送器50接收3D图像的同步信号。IR发送器50通过使用沿直线发射的红外线发送同步信号，IR接收器110从发射的红外线接收同步信号。

因为沿直线发射红外线，所以IR发送器50和IR接收器110之间不应该有障碍物，以使IR接收器110可安全地接收同步信号。如果IR发送器50和IR接收器110之间有障碍物，则IR接收器110不能从IR发送器50安全地接收同步信号。

例如，IR发送器50发送具有重复的高低电平以及周期为0.1秒的方波同步信号。在这种情况下，如果IR发送器50和IR接收器110之间没有障碍物，则IR接收器110从IR发送器50安全地接收方波同步信号。

然而，如果IR发送器50和IR接收器110之间有障碍物，则在障碍物干扰信号发送的期间，IR接收器110可能不能安全地接收从IR发送器50发送的方波同步信号，而可能接收具有高电平或低电平的同步信号。

在本发明的该示例性实施例中，当障碍物阻挡信号发送时，接收到低电平的同步信号。

IR接收器110将从IR发送器50接收的同步信号发送到控制单元130。

控制单元130控制快门眼镜100的整体操作。具体地讲，控制单元130通过使用从IR接收器110接收的原始信号产生参考信号，并通过使用产生的参考信号产生输出信号。

以下将参照图3解释原始信号和参考信号，并且还详细地解释控制单元130通过使用原始信号和参考信号来产生输出信号的操作。

图3是为解释原始信号、参考信号和输出信号而提供的示图。

原始信号310表示如上所述从IR发送器50发送到IR接收器110的信号。

参照图3，原始信号310以规律的时间间隔从T0到T6在低电平和高电平之间改变，并在T6之后保持低电平。

当IR发送器50发送与3D图像的显示信号同步的信号，并在高电平和低电平之间周期性地改变以显示3D图像时，在T6和T11之间，从IR接收器110接收的原始信号310被障碍物阻挡。具体地讲，障碍物使得原始信号310在T6和T11之间保持低电平。

参考信号330表示控制单元130通过使用原始信号310的部分产生的信号。控制单元130使用原始信号310的部分（a、b、c和d段）产生参考信号330。具体地讲，控制单元130通过重复原始信号310的a、b、c和d段来产生参考信号330的a’、b’、c’、d’、a”、b”、c”…。

重复原始信号310的两个周期（即a、b、c和d段）来产生参考信号330，但这仅仅是示例性的。可选择地，可重复原始信号310的一个周期（即a和b段）或三个周期（即a、b、c、d、e和f段）来产生参考信号330。

参考信号330应该与左眼图像和右眼图像的信号（即为观看正常的3D图像所使用的3D图像的显示信号）同步。为了使参考信号330与左眼图像和右眼图像的信号同步，通过将原始信号310的一个周期重复整数次来产生参考信号330。

控制单元130接收原始信号310，然后产生参考信号330。因此，参考信号330不是在T0和T4之间的时间段产生，并且参考信号330在A、B、C和D段保持低电平。

控制单元130将原始信号310和参考信号330组合，以产生输出信号350。输出信号350具有规律的周期，以与左眼图像和右眼图像的信号同步。因此，通过补足信号310和330的非周期部分将原始信号310和参考信号330组合来产生输出信号350。

更具体地讲，当原始信号310指示高电平时，控制单元130采用原始信号310；当原始信号310指示低电平时，控制单元130采用参考信号330。通过组合所采用的信号来产生输出信号350。

当原始信号310指示高电平时，障碍物不干扰IR发送器50发送的信号。因此，控制单元130采用原始信号310来产生输出信号350。具体地讲，控制单元130采用与T1和T2之间的b段、T3和T4之间的d段以及T5和T6之间的f段相应原始信号310的部分来产生输出信号350。

另一方面，当原始信号310指示低电平时，障碍物可能干扰IR发送器50发送的信号。因此，控制单元130采用参考信号330代替原始信号310来产生输出信号350。即，控制单元130采用与T0和T1之间的A段、T2和T3之间的C段、T4和T5之间的a’段以及T6和T11之间的c’、d’、a”、b”和c”段相应的参考信号330的部分。

可选择地，控制单元130可不必将原始信号310与参考信号330组合而只使用参考信号330来产生输出信号350。

如上所述，输出信号350必须具有规律的周期以与左眼图像和右眼图像的信号相同。

控制单元130首先采用原始信号310的部分，并通过重复所采用的原始信号310的一个周期来产生输出信号350。由于原始信号310与左眼图像和右眼图像的信号同步，所以通过重复原始信号310的一个周期所产生的输出信号350也与左眼图像和右眼图像的信号同步。

即使当只使用原始信号310来产生输出信号350时，也使用原始信号310的一个周期来产生参考信号330，因此，使用参考信号330作为输出信号350。因此，输出信号350与通过将原始信号310和参考信号330组合所产生的输出信号同步。

换句话讲，只使用参考信号330产生输出信号350表示使用从原始信号310产生的参考信号330产生输出信号350。

更具体地讲，由于使用从原始信号310产生的参考信号330来产生输出信号350，所以就好像没有使用原始信号310产生输出信号350一样。

控制单元130通过采用原始信号310和参考信号330的部分来产生输出信号350。输出信号350以规律的周期自身重复，并与作为3D图像的显示信号的左眼图像和右眼图像的信号完全同步。

控制单元130将产生的输出图像发送到眼镜单元150。

眼镜单元150根据从控制单元130发送的输出信号350打开或关闭快门，并使输出信号350的周期与显示装置10上显示的3D图像的信号的周期同步。

眼镜单元150包括左眼眼镜单元151和右眼眼镜单元155。左眼眼镜单元151被实现为观看左眼图像。当从IR发送器50发送的信号具有低电平，并且显示装置10显示左眼图像时，控制单元130打开左眼眼镜单元151，以通过左眼眼镜单元151将左眼图像输入到用户的左眼，并关闭右眼眼镜单元155，以使左眼图像不被输入到用户的右眼。

当如上所述从IR发送器50发送的信号具有高电平，并且显示装置10显示右眼图像时，控制单元130打开右眼眼镜单元155，以通过右眼眼镜单元155将右眼图像输入到用户的右眼，并关闭左眼眼镜单元151，以使右眼图像不被输入到用户的左眼。

因此，用户可观看与具有低电平的A、C、a’、c’、a”和c”段相应的左眼图像，并可观看与具有高电平的b、d、f、d’和b”段相应的右眼图像。由此，用户可通过观看分别从他或她的左眼和右眼的不同角度观看的左眼图像和右眼图像来观看3D图像。

图4是为解释根据本发明示例性实施例的接收用于观看3D图像的信号的方法而提供的流程图。

快门眼镜100的IR接收器110从显示装置10的IR发送器50接收原始信号310（S410），原始信号310与左眼图像和右眼图像的信号同步。

IR接收器110将接收的原始信号310发送到控制单元130，控制单元130产生通过重复原始信号310的部分产生的参考信号330（S420）。

控制单元130确定原始信号310具有高电平还是具有低电平，以将原始信号310与参考信号330组合（S430）。

如果原始信号310指示高电平（S430为是），则控制单元130选择具有高电平的原始信号310（S440），如果原始信号310指示低电平（S430为否），则控制单元130选择参考信号330（S450）。

控制单元130通过组合选择的信号来产生输出信号350（S460）。

控制单元130根据产生的输出信号350的电平控制眼镜单元150交替地打开或关闭左眼眼镜单元151和右眼眼镜单元155（S470）。

图5是示出根据本发明示例性实施例的快门眼镜的框图。

快门眼镜500从无线连接到其的显示装置接收同步信号，并交替地打开左眼眼镜和右眼眼镜。快门眼镜500包括接收器510和控制单元550。

接收器510接收第一同步信号，所述第一同步信号与左眼图像和右眼图像的信号同步。

控制单元550通过重复第一同步信号的部分来产生第二同步信号，并将第一同步信号和第二同步信号组合来产生输出信号。

图6是为解释根据本发明示例性实施例的产生用于显示图像的信号的方法而提供的流程图。

接收器510接收第一同步信号（S610），所述第一同步信号与左眼图像和右眼图像的信号同步。

控制单元550通过重复第一同步信号的部分来产生第二同步信号（S630）。

控制单元550将第一同步信号和第二同步信号组合来产生输出信号（S650）。

图7是示出根据本发明示例性实施例的图像系统的框图。

显示装置710发送与被交替显示的左眼图像和右眼图像的输出信号同步的同步信号。

快门眼镜750通过重复从发送器发送的同步信号的部分来产生参考信号330，并通过将同步信号和参考信号330组合来产生输出信号。

在本发明的该示例性实施例中，将显示装置无线连接到快门眼镜，以接收原始信号310，但这仅仅为示例性的。当将显示装置有线连接到快门眼镜时也可应用本发明。即使连接显示装置和快门眼镜的线缆出现故障，或者原始信号被异常接收，快门眼镜也可通过使用原始信号310的正常接收的部分来产生参考信号330，并通过使用参考信号330产生输出信号。

根据本发明示例性实施例的原始信号310是IR信号，当显示装置和快门眼镜之间有障碍物时，没有完全接收IR信号。然而，这仅仅是本发明的示例性实施例。因此，即使原始信号310不是IR信号，原始信号310也可能由于其他信号的干扰而没有被安全地接收。在这种情况下，快门眼镜可通过使用原始信号310的安全接收的部分来产生输出信号350。

根据本发明的示例性实施例，当通过组合原始信号310和参考信号330来产生输出信号350时，当原始信号指示高电平时，控制单元130采用原始信号310；当原始信号指示低电平时，控制单元130采用参考信号330。然而，这仅仅是为了便于描述的本发明的示例性实施例。

可通过使用或门，将原始信号310和参考信号330的逻辑值组合产生输出信号350来实现本发明的示例性实施例。还可通过在两个周期期间采用原始信号310，在采用原始信号310的两个周期之后采用参考信号330产生输出信号350，来实现本发明的示例性实施例。

当输出信号表示高电平时，显示右眼图像，并打开右眼眼镜单元，但这仅仅是示例性的。可选择地，当输出信号表示低电平时，可显示右眼图像，并可打开右眼眼镜单元。

尽管在原始信号310的两个周期期间参考信号330是低电平，但这仅仅是为了便于描述本发明的示例性实施例。可以以其他方式产生参考信号330，只要原始信号310与参考信号330的周期相应。

如上所述，根据本发明的示例性实施例，不管从显示装置接收的同步信号报错还是在显示装置和快门眼镜之间有障碍，用户均可满意地观看3D图像。

以上示例性实施例和优点仅仅为示例性的，不应该被解释为限制本发明。可容易地将本教导应用于其他类型的设备。另外，对本发明的示例性实施例的描述为了示出的目的，不是为了限制权利要求的范围，许多替换、修改和变化对于本领域技术人员而言是清楚的。

Claims

1.一种用于产生与外部显示同步的信号的方法，包括如下步骤：

在眼镜单元接收第一同步信号，所述第一同步信号与左眼图像和右眼图像的信号同步；

在眼镜单元基于第一同步信号的周期部分产生第二同步信号；

基于第一同步信号和第二同步信号产生输出信号，

其中，当第一同步信号指示高电平时，输出信号对应于第一同步信号；当第一同步信号指示低电平时，输出信号对应于第二同步信号。

2.如权利要求1所述的方法，其中，左眼图像入射在眼镜单元的左眼眼镜上，右眼图像入射在眼镜单元的右眼眼镜上。

3.如权利要求2所述的方法，还包括：

如果输出信号指示高电平，则打开左眼眼镜的快门和右眼眼镜的快门中的一个；

如果输出信号指示低电平，则打开左眼眼镜的快门和右眼眼镜的快门中的另一个。

4.如权利要求1所述的方法，其中，产生第二同步信号的步骤包括：重复第一同步信号的周期部分，其中，第一同步信号的周期部分的长度与第一同步信号的周期成正比。

5.如权利要求1所述的方法，其中，第一同步信号是红外线信号。

6.如权利要求1所述的方法，其中，输出信号与左眼图像和右眼图像的外部显示同步。

7.一种快门眼镜设备，包括

左眼单元，可操作地接收左眼图像的信号；

右眼单元，可操作地接收右眼图像的信号；

接收器，接收第一同步信号，所述第一同步信号与左眼图像和右眼图像的外部显示同步；

控制单元，基于第一同步信号的周期部分产生第二同步信号，并基于第一同步信号和第二同步信号产生输出信号，

8.如权利要求7所述的快门眼镜设备，其中，如果输出信号指示高电平，则控制单元打开左眼单元的快门和右眼单元的快门中的一个；如果输出信号指示低电平，则控制单元打开左眼单元的快门和右眼单元的快门中的另一个。

9.如权利要求7所述的快门眼镜设备，其中，控制单元通过重复第一同步信号的周期部分产生第二同步信号，其中，第一同步信号的周期部分与第一同步信号的周期成正比。

10.如权利要求7所述的快门眼镜设备，其中，第一同步信号是红外线信号。

11.如权利要求7所述的快门眼镜设备，其中，输出信号与左眼图像和右眼图像的外部显示同步。

12.一种用于产生与外部显示同步的信号的方法，包括如下步骤：

在眼镜单元接收第一同步信号，所述第一同步信号与外部显示同步；

基于第一同步信号和第二同步信号产生输出信号，

13.如权利要求12所述的方法，其中，产生第二同步信号的步骤包括：重复第一同步信号的周期部分，其中，第一同步信号的周期部分的长度与第一同步信号的周期成正比。

14.如权利要求12所述的方法，其中，第一同步信号是红外线信号。

15.一种快门眼镜设备，包括：

16.如权利要求15所述的快门眼镜设备，其中，控制单元通过重复第一同步信号的周期部分产生第二同步信号，其中，第一同步信号的周期部分与第一同步信号的周期成正比。

17.如权利要求15所述的快门眼镜设备，其中，第一同步信号是红外线信号。