CN104702827A - 带专有滤光器的嵌入式照相机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带专有滤光器的嵌入式照相机。一种装置包括具有集成式照相机的外壳。面板位于照相机的至少一部分的前面，并且可在至少基本透明的状态和至少基本不透明的状态之间选择性地切换。

Description

带专有滤光器的嵌入式照相机

本申请是申请日为2006年12月28日、申请号为200610156732.5、名称为“带专有滤光器的嵌入式照相机”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电子设备，更具体地说涉及带专有滤光器的嵌入式照相机。

背景技术

图像传感器可被用于感测视频序列，这些视频序列可在膝上型或桌上型计算机环境中供多种不同的客户进程使用。例如，感测的视频序列可被用于网络摄像头(webcam)应用、视频电话操作或视频编辑。在典型的网络相机或视频电话操作中，由图像传感器感测到的图像通过因特网被传送到一个或多个远程计算机，在这些计算机上可以观看所述图像。通过感测并以足够的速率传送图像，远程计算机旁的用户可以基本实时地观看视频序列。

与计算机一起使用的传统照相机属于外设，虽然也可以使用内置照相机。这样的照相机可以使用电荷耦合器件(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)数字图像传感器来感测图像。CCD传感器通常用于数码相机和摄像机，并提供相当高质量的图像。与CCD传感器相比，CMOS传感器一般需要较少的功率，并且不那么昂贵，但是提供的图像质量要低一些，尤其是在低亮度的情况下。

发明内容

一种装置包括具有集成式照相机的外壳。面板设在照相机的至少一个部分的前面，并且可以选择性地在至少基本透明的状态和至少基本不透明的状态之间切换。

实施方案可以包括一项或多项以下特征。外壳包括用于计算机和/或显示设备的外壳。处于基本不透明状态下的面板可以被认为是外壳的一部分。处于基本不透明状态下的面板和外壳具有基本相同的颜色。外壳包括用于屏幕的屏幕框(bezel)，面板被集成在该屏幕框内。外壳包括可察觉的边界，面板与该可察觉的边界的至少一部分基本上共面。外壳包括一个透明部分，所述可察觉的边界毗邻该透明部分。处于基本不透明状态下的面板与可察觉的边界具有基本相同的颜色。面板包括液晶显示器(LCD)。外壳和面板相对放置，以在面板处于基本不透明的状态时，提供基本一致的外观。基本一致的外观是基于从外壳表面开始的相似深度。处于不透明状态的面板阻止照相机捕获图像。面板包括非光学的透明盖，并且所述装置包括处理器，用于处理图像以消除由非光学的透明盖引起的失真。

在附图和以下描述中解释了本发明的一个或多个实施方案的细节。从说明书、附图和权利要求书中将会清楚本发明的其他特征、目的和优点。

附图说明

图1是包括显示器的计算机的示意图；

图2A-C是图1的专有元件的示意图；并且

图3是用于控制图1的专有元件的流程图。

不同附图中的相近标号代表相近的元件。

具体实施方式

图1是用于选择性地在光学状态之间切换面板106的计算机系统100的示意图。例如，系统100可以提供一个在基本透明的状态和基本不透明的状态之间切换的窗口。基本透明的状态一般是足够透明的，使得照相机嵌入在系统100中并被定向为通过所述窗口捕获图像。基本不透明的状态通常是足够不透明的，以阻止照相机通过窗口捕获图像。一般地，与系统相关联的元件被固定到该系统的外部，例如固定到外框。例如，用于计算机的照相机一般被安装到外框的顶部(例如显示屏幕的上方)以便捕获图像数据。图像数据例如可供以下应用使用：网络摄像头应用、视频电话应用、视频编辑软件、其他图像处理软件或者将图像数据存储到存储介质上供以后取出和观看的应用。

虽然支持对接收自照相机的图像数据的处理的软件可被用来关闭照相机和/或预防图像数据的捕获，但是用户可能并不确定照相机的当前状态，可能会担心在用户未知的情况下或者当用户希望保护隐私时有可能正在捕获图像数据。为了提供更加切实和明显的隐私特征，这样的照相机可以具有手控的不透明的遮光器或盖，或者使用伺服控制器来阻止照相机捕获图像数据。

另外，这样的物理遮光器或盖可被用来覆盖符号和/或标记，这样的符号和/或标记一般被喷涂在外壳的某个部分上，以向用户传达信息，例如商标或者可用的控制功能，或者提供其他美学或功能特征。用户不能选择容易地隐藏、遮挡或以其他方式覆盖这样的元件。图示的系统100包括面板106，它可用于选择性地在至少基本透明的状态和至少基本不透明的状态之间切换。结果，嵌入元件108的至少一个部分可以被隐藏、遮挡或者以其他方式被覆盖。事实上，系统100可以在嵌入元件108未使用时，通过将面板106自动(或者响应于通过用户接口接收的命令)切换到不透明状态，增强或者以其他方式改进系统100的美学特性。

系统100可以包括可用于通过屏幕102呈现图像的任何处理设备。使用在本申请中，系统100旨在包括个人计算机、工作站、网络计算机、信息站、无线数据端口、个人数据助手(PDA)或其他移动设备、蜂窝电话、电视机、这些或其他设备中的一个或多个处理器、或者任何其他适合的处理设备。例如，系统100可以包括视频会议系统，使得用户和远程方在希望不必旅行就可以近乎面对面交流的情况下能够相互通信。

总地来说，系统100可以包括输入设备、输出设备、大容量存储介质、处理器、存储器、接口、通信端口或者其他适合的用于与用户通信的组件。例如，系统100可以由计算机构成，它包括输入设备，例如键盘、触摸屏、鼠标、照相机或者可以接受信息的其他设备，它还包括输出设备，用于传送与系统100的操作相关联的信息，包括数字数据、视觉信息或任何其他适当的信息。输入设备和输出设备都可以包括固定的或可移动的存储介质，例如计算机磁盘、CD-ROM或者其他适当的介质，这些介质通过数据显示装置的一个部分，即屏幕102，和/或通过一个或多个网络从系统100的用户接收输入或者向用户提供输出。在高层上，系统100至少包括屏幕102、屏幕框104、面板106和嵌入元件108。

屏幕102可以是用于呈现电子形式的信息的任何适当的设备。例如，屏幕102可以呈现动态和/或静态图像，例如视频、文本、照片和图形元素。屏幕102可以是阴极射线管(CRT)屏幕、液晶显示器(LCD)、等离子显示板(PDP)、场发射显示器(FED)、模拟或数字的投射、或者适于产生用户可识别的图形图像和字符的其他显示装置。屏幕102可以是公众一般可获得的设备，例如计算机监视器或电视机。在图示的例子中，屏幕102包括图形用户界面(GUI)，它允许该界面的用户出于任何正当的目的与系统100的至少一个部分交互。通常，屏幕102向系统100的用户高效并且用户友好地呈现系统100所提供的数据。屏幕102可以包括可定制的画面或视图，它们具有交互式的对话框、下拉式列表以及用户操控的按钮。

屏幕框104包括用于覆盖屏幕102的边缘或者用于以其他方式将屏幕102固定到系统100内或者系统100的一部分内的任何适当的材料。例如，屏幕框104可以是塑料件，可以覆盖屏幕102的至少一部分，以将屏幕102固定到显示器外壳内。屏幕框104可以覆盖屏幕102的整个周界或者屏幕102的周界的一部分。在一些例子中，屏幕框104是贴附到屏幕102的周界的装饰罩。可替换地或附加地，屏幕框104可以使屏幕102相对于系统100的外框保持在某个特定的位置上。屏幕框104可以用粘合剂，例如环氧胶、胶水或其他粘合剂贴附到显示器上。可替换地或附加地，可以使用紧固件，例如螺钉、钉子、铆钉或其他东西将屏幕框104固定到系统100的另一个部分上。例如，屏幕框104可以包括用于收纳螺钉的一个或多个槽，所述螺钉用于将屏幕框104固定到系统100的另一个部分上。在图示的例子中，屏幕框104包括用于覆盖嵌入元件108的至少一部分的面板106。

面板106可以包括可用于选择性地在至少基本透明的状态和至少基本不透明的状态之间切换的任何装置。例如，面板106可以在光学透明状态和不透明状态之间切换。在这种情况下，透过面板106的图像可以被与系统100相连并位于面板106后面的图像传感器捕获。可替换地或附加地，当面板106处于光学透明状态时，系统100的用户可以看到嵌入元件108。面板106可以基于可在至少基本透明的状态和至少基本不透明的状态之间有选择地切换的任何适当的材料或组件。例如，面板106可以包括液晶滤光器(LCD)、电致变色材料、热致变色材料、智能玻璃、带倾角反射面的透明屏(反射面反射从毗邻透明屏一边的光源发出的光)、或者可在光学状态之间切换的其他适合的材料和/或器件。

如果面板106由LCD构成，那么在光学状态之间的切换速率至少可以部分基于施加的电压。例如，施加大约3V的电压可以提供状态之间大约1秒(sec)的慢渐变。相反，施加等于110V的电压可以在状态之间以观察者感觉象瞬时一样的速率切换面板106。LCD屏可以是常见的LCD显示屏或者可以是具有有限功能的LCD板。例如，LCD板可以包括单个像素，使得整个面板具有基本相同的外观。可替换地，LCD板可以具有大量像素，通过使用像素之间的某种颜色偏差，可以使面板呈现出纹理化的外观。在一些实施方案中，LCD板可以具有有限范围的颜色性能。

在一些实施方案中，处于基本不透明状态的面板106可以具有和屏幕框104相同的颜色，或者在光谱上接近屏幕框104的颜色，使得系统100的用户感觉面板106和屏幕框104是相同的颜色。在一些实施方案中，更靠近一些观察有可能分辨出面板106和屏幕框104的不同，但是外观还是足够接近的，至少一眼看上去，区别不是很明显。结果，在基本透明的状态和基本不透明的状态之间切换时，面板106可以看起来渐变或者转变为屏幕框104的一个实心部分，接近于相邻的屏幕框表面。

面板106的状态可以响应于任何适当的事件来切换。例如，面板106可以响应于以下事件中的一个或多个事件来切换：用户的请求、用户经由屏幕102的选择、系统100自动生成的请求、系统100执行的应用的启动、或者至少部分基于用户的动作和/或系统100的处理的其他适合的事件。在一些实施方案中，面板106的状态通过施加电压来切换。例如，面板106的默认状态可以是透明态，即当基本上不向面板106施加任何电压时。但是，理想情况下，默认的是不透明状态，这使得面板106在设备完全关机和/或断电时处于不透明状态。在一些实施方案中，两种状态可能都需要向面板106施加一定的电压，以具有适当的外观/光学特性。在一些实施方案中，面板106选择性地在嵌入元件108可被系统100的用户察觉以及通常不可察觉的状态之间切换。

嵌入元件108是至少可以部分位于面板106后面的任何物件。在一些实施方案中，嵌入元件108是符号(例如，标记)、设计、文字或者其他静止图像，当面板106处于透明状态时，它们可被呈现给系统100的用户。可替换地或附加地，嵌入元件108可以是动态图像，当面板106处于透明状态时，该动态图像可以呈现给系统100的用户。在其他实施方案中，嵌入元件108包括用于捕获或以其他方式接收透过面板106的信息的设备。例如，嵌入元件108可以包括照相机，该照相机的镜头位于面板106的后面。在这种情况下，面板106可以在基本上允许和基本上阻止照相机108捕获图像的状态之间切换。在一些例子中，照相机108是CMOS或CCD感测器。此外，当照相机108未使用时，面板106可以隐藏或者以其他方式覆盖照相机108。结果，当面板106处于不透明状态时，用户不会意识到系统100中包括有照相机108，或者不会因照相机108的存在而被分神或打扰。此外，在基本透明和基本不透明的状态之间的渐变还提供了新增的美学特性。

在操作的一个方面中，面板106从基本不透明的状态切换到基本透明的状态。如上所述，可以响应于诸如系统100自动生成的请求一类的事件进行切换。例如，面板106可以响应于用户选择使用照相机108的应用而进行切换。在基本透明的状态，用户能够看到嵌入元件108，并且/或者嵌入元件108能够捕获或者以其他方式接收透过面板106的信息。在照相机的例子中，照相机108能够捕获透过面板106的可见光，使得系统100能够至少部分基于捕获的光生成图像。如果面板106包括非光学等级的透明盖，则系统100可以执行额外的处理，以增强捕获的图像。此外，在将系统100提供给用户之前(例如，在制造期间)，可以测定光学特性，并且基于这些测量结果来校准图像捕获。此外，诸如玻璃厚度、可接受的致动电压、玻璃光学质量和不透明的颜色等参数可以被协调或匹配，以提供可接受的面板106性能。响应于一个或多个预定的事件，面板106切换到基本不透明的状态。在此状态下，面板106可以覆盖、隐藏或者以其他方式降低嵌入元件108的可见度。在照相机的例子中，面板106可以阻止照相机108感测到足够的光，因而阻止系统100产生图像。如上所述，不透明状态下的面板106可以具有和屏幕框104相同的颜色或者在光谱上接近的颜色。

在一些情况下，可以在与图1描绘的设备类型不同的设备上实施用于在光学状态之间切换的技术。例如，面板106可被包括在与计算机或其他处理设备分离的显示设备中，可被包括在设计为通过通用串行总线(USB)或者其他方式连接到计算机的照相机外设中，或者包括在任何其他类型的设备中。在这样的实施方案中，面板106可被配置和设置为在基本透明的状态和设备外壳中的毗邻部分的颜色和外观之间渐变。

图2A-C是图1的面板106和照相机108的示意图。可以理解，图示的可见区域106和照相机108的配置只是用于举例说明的目的因此，面板106和照相机108可以按不同的取向排列，还可以包括不同的和/或附加的元件。例如，不使用照相机，可将替换的或附加的嵌入元件108置于面板106的后面。

参考图2A，照相机系统200图示了用于组合面板106和照相机108的示例结构。在图示的例子中，屏幕框或外壳104包括透明部分202、浸渍部分204和光学部分206。一开始使用足够透明的材料来安装屏幕框104，使得观察者可以感知到透过透明材料的颜色。例如，该材料可以包括透射至少一部分可见光的塑料(例如透明塑料)、环氧树脂或者其他材料。透明部分202由该材料构成。然后，屏幕框104被注入或者以其他方式浸渍基本不透明的材料，形成浸渍部分204。屏幕框104可以被注入或者以其他方式浸渍任何适当的材料，例如塑料(例如，白色塑料)、涂料、环氧树脂或者其他材料。浸渍部分204和透明部分202之间的边界形成浸渍边界208。这样，屏幕框104对于用户或其他观察者呈现的外观具有浸渍部分204的颜色，该颜色透过透明部分202是可见的。

光学部分206是足够透射可见光的任何适当的材料，使得照相机108可以捕获光的至少一部分，并且系统100可以至少部分基于捕获的光生成图像。例如，光学部分206可以包括玻璃、塑料或者其他足够透明的材料。在典型的实施方案中，透明部分202不能无失真地透射光，因为它是用非光学级塑料或其他材料制成的。另一方面，光学部分206可以用光学级塑料、玻璃或者其他允许光穿过时产生相对较低的失真度的材料制成。结果，照相机108可以通过光学部分206清晰、敏锐地捕获图像，并且/或者用户可以通过光学部分206清楚地看到照相机108或其他嵌入元件。

如上所述，面板106在基本透明的状态和基本不透明的状态之间选择性地切换。在图示的例子中，面板106被插入或形成在屏幕框104中，使得面板106的边界210(即，位于面板106和光学部分206之间的边界)基本上与嵌入边界208对齐。事实上，区域边界210和嵌入边界208基本上是共面的。结果，系统100的用户可以感觉到面板106和嵌入的部分204基本上是平齐的。在这种情况下，面板106和浸渍部分204具有从屏幕框104的表面开始的相同深度，防止用户能够用深度知觉分辨出注视区域106和浸渍部分204。

参考图2B，照相机系统220图示了用于组合面板106和照相机108的配置例。在图示的例子中，屏幕框104包括透明部分202、喷涂部分222、窗口224和空腔226。屏幕框104一开始使用足够透明的材料来制造，使得观察者可以感知到透过透明材料的颜色。例如，该材料可以包括塑料、环氧树脂或者透射至少一部分可见光的其他材料。透明部分202包括该材料。然后用足够不透明的材料喷涂或者以其他方式涂敷透明部分202，从而在透明部分202的一侧上(即，在与屏幕框104的外表面相反的一侧上)形成喷涂部分204。涂敷材料可以是任何适当的材料，例如涂料、塑料、环氧树脂或者其他材料。透明部分202与喷涂部分222邻接的边界形成外边界228。窗口224是任何适当的材料，只要该材料足够透射可见光，使得照相机108可以捕获至少一部分光，并且系统100可以至少部分基于捕获的光生成图像。例如，窗口224可以包括玻璃、塑料或者任何其他足够透明的材料。空腔226是由屏幕框104、窗口224和面板106形成的。

如上所述，面板106选择性地在基本透明的状态和基本不透明的状态之间切换。在图示的例子中，面板106被粘贴到屏幕框104，使得面板106的边界210与外边界228基本上对齐。事实上，区域边界210和外边界228是基本共面的。结果，系统100的用户可以感觉到面板106和喷涂部分222基本上是平齐的。在这种情况下，面板106和喷涂部分222具有从屏幕框104的表面开始的相同深度，防止用户能够用深度知觉分辨出注视区域106和喷涂部分222。

参考图2C，照相机系统240图示了用于组合面板106和照相机108的配置例。在图示的例子中，屏幕框104包括不透明部分242和面板106。屏幕框104一开始使用足够不透明的材料来制造。例如，该材料可以包括塑料、环氧树脂或者基本上不透射可见光的其他材料。在不透明部分242足够不透明的情况下，不透明部分242的边界被感知为外边界244。如上所述，面板106包括区域边界210。在图示的例子中，面板106被插入、形成或者以其他方式包括在屏幕框104中，使得区域边界210基本上与外边界244对齐。事实上，区域边界210和外边界228是基本共面的。结果，系统100的用户可以感知到面板106和不透明部分242基本上是平齐的。在这种情况下，面板106和不透明部分242具有从屏幕框104的表面开始的相同深度，防止用户能够用深度知觉分辨出注视区域106和不透明部分242。

图3是图示了用于光学切换图1的面板106的示例性方法300的流程图。通常，方法300描述了一种系统100切换面板106的示例性技术。以下描述将集中于系统100执行该方法的操作。但是系统100可以使用实施部分或全部所述功能的逻辑单元的任何适当组合和布局。

方法300开始于步骤302，这里接收到切换面板106的请求。如上所述，可以响应于适当的事件生成该请求，例如来自用户的请求或者系统100自动生成的请求。下面，在步骤304，系统100向面板106发送命令，以根据所述请求选择性地切换面板106。如果在判决步骤306请求的是不透明状态，则在步骤308，面板106终止施加的任何电压，以切换到默认状态。如果在判决步骤306请求的是透明状态，则在步骤310，面板106施加适当的电压，以切换到活动状态。与激活面板106的活动状态相关的是，在步骤312照相机108被激活，以捕获光，使得系统100可以至少部分基于捕获的光生成图像。

在本申请文件中描述的发明和全部功能操作可以用数字电路，或者用计算机软件、固件或硬件来实现，包括在本申请文件中公开的结构装置及其结构等同物，或者它们的组合。本发明可以被实施为一个或多个计算机程序产品，即一个或多个有形地包含在信息载体中的计算机程序，例如包含在机器可读存储器件或者传播的信号中，以由数据处理设备执行或者控制数据处理设备的操作，所述数据处理设备例如是可编程处理器、计算机或者多台计算机。计算机程序(也被称为程序、软件、软件应用程序或者代码)可以用任何形式的程序设计语言来编写，包括编译语言或解释语言，并且它可以用任意形式来部署，包括单独的程序或者模块、组件、子例程、或者适于用在计算环境中的其他单元。一段计算机程序不一定对应于一个文件。程序可被存储在存有其他程序或数据的某一文件的一部分中，可被存储在专用于当前程序的单个文件中，或者可被存储在多个协同文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或者多段代码的文件)中。计算机程序可被部署为在一台计算机上执行，或者在位于一个地点或者分布在多个地点的并通过通信网络互连的多台计算机上执行。

在本申请中描述的过程和逻辑流程，包括本发明的方法步骤可以由一个或多个可编程处理器完成，这些处理器执行一个或多个计算机程序，通过操作输入数据并生成输出来实现本发明的功能。所述过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路执行，并且本发明的装置可被实现为专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或者ASIC(专用集成电路)。

适于执行计算机程序的处理器例如包括通用和专用微处理器以及任意种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或者随机访问存储器或者它们两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器件。通常，计算机还包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备，或者有效耦合到一个或多个大容量存储设备以从中接收数据或者向其传输数据，所述大容量存储设备例如是磁盘、磁光盘或者光盘。适于包含计算机程序指令和数据的信息载体包括任何形式的非易失存储器，例如包括半导体存储器件，比如EPROM、EEPROM和闪存器件；磁盘，比如内部硬盘或者可移动盘；磁光盘；和CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以补充以专用逻辑电路或者被合并到专用逻辑电路中。

为了提供与用户之间的交互，本发明可被实现在具有显示设备、键盘和指取设备的计算机上，所述显示设备例如是CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器，用于向用户显示信息，所述指取设备例如是鼠标或跟踪球，用户可以借助键盘和指取设备向计算机提供输入。其他种类的设备也可以用来提供与用户之间的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任意形式的感觉反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或者触觉反馈；而来自用户的输入可以以任何形式接收，包括声学输入、语音输入或触觉输入。

虽然已描述了某些实施方式和一般相关的方法，但是这些实施方式的更改和转变对于所属领域的技术人员来说是清楚的。因此，对示例性的实施方式的以上描述不限定或约束本发明。在不偏离所附权利要求的精神的情况下，其他改变、替换和更改也是可能的。

Claims (1)

1.一种用于在光学状态之间切换的装置，包括：

毗邻计算机显示器的至少一部分的显示屏幕框；

集成到该显示屏幕框内的照相机；和

设在该照相机的至少一部分的前面的面板，该面板可在至少基本透明的状态和至少基本不透明的状态之间选择性地切换，其中所述基本不透明的状态基本阻止所述照相机感测图像，并且具有与所述显示屏幕框的一部分相似的外观并具有与所述显示屏幕框相同的颜色。