TW201328323A - 快門眼鏡、立體影像系統及快門眼鏡控制方法 - Google Patents

Abstract

一種快門眼鏡，用於一立體影像系統，包含有一第一鏡片；一第二鏡片；一鏡片控制模組，耦接於該第一鏡片及該第二鏡片，用來根據一同步訊號，交替遮蓋該第一鏡片及該第二鏡片；一影像擷取裝置，用來擷取該立體影像系統之一顯示器所輸出之複數個影像，該複數個影像包含一同步用影像；以及一時脈產生模組，耦接於該影像擷取裝置，用來根據該同步用影像，產生該同步訊號。

Description

快門眼鏡、立體影像系統及快門眼鏡控制方法

本發明係指一種快門眼鏡、立體影像系統及快門眼鏡控制方法，尤指一種透過擷取顯示器所產生之影像，達到同步之快門眼鏡、立體影像系統及快門眼鏡控制方法。

隨著多媒體技術的進步，消費者所追求的不再只是高畫質影像，而是具立體感及真實感的立體影像。立體影像顯示技術的主要工作原理係使觀看者左眼與右眼分別看到不同的影像畫面，藉由左、右眼視角的角度差異，而使得左、右眼所分別接收到的影像在觀看者的腦中疊合為具有景深以及層次感的立體影像。目前立體影像顯示技術主要可分為兩種，一種需要顯示器搭配立體眼鏡使用，如快門眼鏡(Shutter glasses)式或偏光眼鏡(Polarizing glasses)式，另一種僅需要顯示器而無需搭配任何立體眼鏡，如視差障壁式(Parallax Barrier)。其中，偏光眼鏡式或視差障壁式立體顯示技術皆需要特殊製作之面板，因此，快門眼鏡已成為主要立體影像顯示技術。

快門眼鏡之工作原理係根據顯示器所發射的同步控制訊號(如紅外線)，分別切換兩片快門鏡片的開啟與關閉。也就是說，當左眼之鏡片快門打開時，螢幕上會同步輸出給左眼看之影像；當右眼之鏡片快門打開時，螢幕上之影像也會同步輸出給右眼看之影像，進而利用視覺暫留作用在腦中疊合為立體影像。由於快門眼鏡係根據顯示器所輸出的同步控制訊號來切換快門鏡片的開啟與關閉，因此這類顯示器需搭配專屬的快門眼鏡。換句話說，消費者無法僅購置快門眼鏡與原有的一般顯示器搭配，而必需重新購買整組立體影像系統，才可觀看立體影像。在此情形下，勢必降低消費者的購買意願，也不利於資源的有效利用。

因此，本發明之主要目的即在於提供一種不需於顯示器中額外加入發射同步控制訊號之裝置，即可達到同步之快門眼鏡、立體影像系統及快門眼鏡控制方法。

本發明揭露一種快門眼鏡，用於一立體影像系統，包含有一第一鏡片；一第二鏡片；一鏡片控制模組，耦接於該第一鏡片及該第二鏡片，用來根據一同步訊號，交替遮蓋該第一鏡片及該第二鏡片；一影像擷取裝置，用來擷取該立體影像系統之一顯示器所輸出之複數個影像，該複數個影像包含一同步用影像；以及一時脈產生模組，耦接於該影像擷取裝置，用來根據該同步用影像，產生該同步訊號。

本發明另揭露一種立體影像系統，用來顯示立體影像，包含有一顯示器、一影像顯示控制單元以及一快門眼鏡。該影像顯示控制單元，耦接於該顯示器，用來控制該顯示器產生複數個影像，該複數個影像包含一同步用影像。該快門眼鏡包含有一第一鏡片；一第二鏡片；一鏡片控制模組，耦接於該第一鏡片及該第二鏡片，用來根據一同步訊號，交替遮蓋該第一鏡片及該第二鏡片；一影像擷取裝置，用來擷取該立體影像系統之一顯示器所輸出之複數個影像，該複數個影像包含一同步用影像；以及一時脈產生模組，耦接於該影像擷取裝置，用來根據該同步用影像，產生該同步訊號。

本發明另揭露一種用於一立體影像系統之快門眼鏡控制方法，包含有該立體影像系統之一顯示器輸出包含一同步用影像之複數個影像；根據該同步用影像，產生一同步訊號；以及根據該同步訊號，交替遮蓋一快門眼鏡之一第一鏡片及一第二鏡片。

請參考第1圖，第1圖為本發明實施例一立體影像系統10之示意圖。立體影像系統10用於產生一立體影像，其包含一液晶顯示器102、一影像顯示控制單元104及一快門眼鏡106。影像顯示控制單元104除了可控制液晶顯示器102產生一般影像(如左眼影像L及右眼影像R)外，另可控制液晶顯示器102產生一同步用影像Img或輸出一同步用影像資料至液晶顯示器102，供快門眼鏡106進行同步使用。換言之，液晶顯示器102與快門眼鏡106可為非專屬關係，亦即液晶顯示器102與快門眼鏡106可為獨立設計與製造之商品，藉此，使用者可僅購置快門眼鏡106、顯示控制單元104，再與原有的液晶顯示器搭配，即可觀看立體影像。

詳細來說，快門眼鏡106包含有一第一液晶鏡片108、一第二液晶鏡片110、一鏡片控制模組112、一影像擷取裝置114以及一時脈產生模組116。第一液晶鏡片108及第二液晶鏡片110分別對應於使用者的左眼與右眼，當要觀看立體影像時，影像擷取裝置114擷取同步用影像Img，將其轉換成同步用影像訊號Simg並輸出至時脈產生模組116，則時脈產生模組116可據以產生一同步訊號Syn至鏡片控制模組112。鏡片控制模組112可根據同步訊號Syn，交替遮蓋第一液晶鏡片108及第二液晶鏡片110，進而使使用者觀看到立體影像。簡單來說，快門眼鏡106係透過擷取液晶顯示器102所輸出之同步用影像Img，達到與液晶顯示器102同步。

需注意的是，第1圖係用以說明本發明之概念，本領域具通常知識者當可據以做不同之變化與修飾，而不限於此。舉例來說，影像顯示控制單元104可以是任何多媒體影像產生裝置，如一數位播放系統、一數位電視機上盒(Set-Top Box)或一網路影像播放器等，除了設置於液晶顯示器102外部，亦可內建於液晶顯示器102中，視系統需求而定。影像擷取裝置114可以是任何形式之影像感測元件，如電荷耦合元件(charge-coupled device，CCD)、互補式金氧半導體(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)等，亦或是經特殊設計，如鍍膜、蝕刻等，以利於影像擷取裝置114擷取同步用影像Img。

此外，在第1圖中，同步用影像Img之型式、格式亦未有所限，除了將同步用影像Img設置於所有影像之前，亦可以是穿插於影像中，以確保與快門眼鏡106達到同步，而格式上除了由紅藍交錯畫面所組成外，亦可為其它形式，例如黑白框形畫面等，只要可便於辨識即可，不限於此。此等衍生應用應係本領域具通常知識者所熟知之技藝。

另一方面，第1圖所示之時脈產生模組116主要用來產生同步訊號Syn。需注意的是，時脈產生模組116產生同步訊號Syn之方法不限於任何規則或條件。舉例來說，請參考第2A圖，第2A圖為時脈產生模組116之一實施例之示意圖。如第2A圖所示，時脈產生模組116包含一震盪器200及一校正單元202。震盪器200可以是一壓控震盪器(voltage controlled oscillator，VCO)，用來產生與同步用影像訊號Simg相同頻率但不同相位之一時脈訊號Clk。校正單元202耦接於震盪器200，用來校正時脈訊號Clk，以產生同步訊號Syn。校正單元202包含有一比較單元204及一調整單元206。比較單元204用來比較同步用影像訊號Simg與時脈訊號Clk之一相位差(如將時脈訊號Clk經一NOT閘運算後，透過一AND閘比較其與同步用影像訊號Simg之相位差)，進而產生一比較結果CMP。調整單元206耦接於比較單元204，用來根據比較結果CMP，調整時脈訊號Clk，使其相位與同步用影像訊號Simg之相位相符，進而產生同步訊號Syn。

請進一步參考第2B圖，第2B圖為第2A圖中校正單元202之相關訊號示意圖。由第2A圖及第2B圖可知，當校正單元202接收到時脈訊號Clk及影像擷取裝置114所輸出之同步用影像訊號Simg時，比較單元204比較同步用影像訊號Simg及時脈訊號Clk，而調整單元206則調整時脈訊號Clk，以產生同步訊號Syn。

第2A圖之例係說明時脈產生模組116之一可行實施方式，主要透過比較同步用影像訊號Simg及時脈訊號Clk，進而調整時脈訊號Clk，以產生同步訊號Syn。然而，不限於此，亦可藉由調整震盪器200而產生同步訊號Syn；亦即，時脈產生模組116亦可根據同步用影像訊號Simg，調整一震盪器所產生的震盪訊號，進而輸出為同步訊號Syn。

另一方面，第2A圖係以時脈訊號Clk與同步用影像訊號Simg具有相同頻率但不同相位為例，故僅調整相位。實際上，在某些實施例中，時脈訊號Clk之頻率與同步用影像訊號Simg之頻率亦可能不同，則需調整頻率。此等衍生變化應係本領具通常知識者所熟習之技藝，故不贅述。

總而言之，快門眼鏡106可透過影像擷取裝置114擷取液晶顯示器102所輸出之同步用影像Img，進而使時脈產生模組116根據同步用影像Img，產生同步訊號Syn。因此，當觀看者欲觀看立體影像時，不需於液晶顯示器102中額外加入發射同步控制訊號之裝置，即可使快門眼鏡106與液晶顯示器102達到同步。

快門眼鏡106之操作可歸納為一快門眼鏡控制流程30，如第3圖所示。快門眼鏡控制流程30包含以下步驟：

步驟300：開始。

步驟302：影像擷取裝置114擷取同步用影像Img。

步驟304：時脈產生模組116根據同步用影像訊號Simg，產生同步訊號Syn。

步驟306：鏡片控制模組112根據同步訊號Syn，交替遮蓋快門眼鏡106之第一液晶鏡片108及第二液晶鏡片110。

步驟308：結束。

快門眼鏡控制流程30之詳細說明及相關變化可參考前述，於此不再贅述。

在習知技術中，快門眼鏡與顯示器達到同步之方法係透過顯示器所輸出的同步控制訊號，意味著顯示器需搭配專屬的快門眼鏡，使得消費者必需重新購買整組立體影像系統，才可觀看立體影像，因而降低消費者的購買意願。相較之下，本發明透過快門眼鏡擷取顯示器所產生之同步用影像，不需於顯示器中額外加入發射同步控制訊號之裝置，即可達到同步。在此情形下，消費者僅需加購快門眼鏡與顯示控制單元，不需重新購買整組立體影像系統，即可透過一般顯示器觀看立體影像。

綜上所述，本發明可適用於一般顯示器，透過快門眼鏡擷取顯示器所產生之同步用影像，即可使快門眼鏡與顯示器達到同步。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10．．．立體影像系統

102．．．液晶顯示器

104．．．影像顯示控制單元

106．．．快門眼鏡

108．．．第一液晶鏡片

110．．．第二液晶鏡片

112．．．鏡片控制模組

114．．．影像擷取裝置

116．．．時脈產生模組

200．．．震盪器

202．．．校正單元

204．．．比較單元

206．．．調整單元

30．．．快門眼鏡控制流程

300、302、304、306、308．．．步驟

Img．．．同步用影像

L．．．左眼影像

R．．．右眼影像

Simg．．．同步用影像訊號

Syn．．．同步訊號

Clk．．．時脈訊號

CMP．．．比較結果

第1圖為本發明實施例一立體影像系統之示意圖。

第2A圖為第1圖中一時脈產生模組之一實施例之示意圖。

第2B圖為第2A圖之時脈產生模組之相關訊號示意圖。

第3圖為本發明實施例一快門眼鏡控制流程之示意圖。

10．．．立體影像系統

102．．．液晶顯示器

104．．．影像顯示控制單元

106．．．快門眼鏡

108．．．第一液晶鏡片

110．．．第二液晶鏡片

112．．．鏡片控制模組

114．．．影像擷取裝置

116．．．時脈產生模組

Img．．．同步用影像

Simg．．．同步用影像訊號

Syn．．．同步訊號

L．．．左眼影像

R．．．右眼影像

Claims (12)

1. 一種快門眼鏡，用於一立體影像系統，包含有：一第一鏡片；一第二鏡片；一鏡片控制模組，耦接於該第一鏡片及該第二鏡片，用來根據一同步訊號，交替遮蓋該第一鏡片及該第二鏡片；一影像擷取裝置，用來擷取該立體影像系統之一顯示器所輸出之複數個影像，該複數個影像包含一同步用影像；以及一時脈產生模組，耦接於該影像擷取裝置，用來根據該同步用影像，產生該同步訊號。
2. 如請求項1所述之快門眼鏡，其中該時脈產生模組包含有：一震盪器，用來產生一時脈訊號；以及一校正單元，耦接於該影像擷取裝置及該震盪器，用來根據該同步用影像，調整該時脈訊號，使該時脈訊號之頻率及相位與該同步用影像之頻率及相位相符，以產生該同步訊號。
3. 如請求項2所述之快門眼鏡，其中該校正單元包含有：一比較單元，用來比較該時脈訊號及該同步用影像之頻率及相位，以產生一比較結果；以及一調整單元，用來根據該比較結果，調整該時脈訊號，使該時脈訊號之頻率及相位與該同步用影像之頻率及相位相符，以產生該同步訊號。
4. 如請求項1所述之快門眼鏡，其中該同步用影像係置於該複數個影像之前。
5. 一種立體影像系統，用來顯示立體影像，包含有：一顯示器；一影像顯示控制單元，耦接於該顯示器，用來控制該顯示器產生複數個影像，該複數個影像包含一同步用影像；以及一快門眼鏡，包含有：一第一鏡片；一第二鏡片；一鏡片控制模組，耦接於該第一鏡片及該第二鏡片，用來根據一同步訊號，交替遮蓋該第一鏡片及該第二鏡片；一影像擷取裝置，用來擷取該顯示器所輸出之該同步用影像；以及一時脈產生模組，耦接於該影像擷取裝置，用來根據該同步用影像，產生該同步訊號。
6. 如請求項5所述之立體影像系統，其中該時脈產生模組包含有：一震盪器，用來產生一時脈訊號；以及一校正單元，耦接於該影像擷取裝置及該震盪器，用來根據該同步用影像，調整該時脈訊號，使該時脈訊號之頻率及相位與該同步用影像之頻率及相位相符，以產生該同步訊號。
7. 如請求項6所述之立體影像系統，其中該校正單元包含有：一比較單元，用來比較該時脈訊號及該同步用影像之頻率及相位，以產生一比較結果；以及一調整單元，用來根據該比較結果，調整該時脈訊號，使該時脈訊號之頻率及相位與該同步用影像之頻率及相位相符，以產生該同步訊號。
8. 如請求項5所述之立體影像系統，其中該同步用影像係置於該複數個影像之前。
9. 一種用於一立體影像系統之快門眼鏡控制方法，包含有：該立體影像系統之一顯示器輸出包含一同步用影像之複數個影像；根據該同步用影像，產生一同步訊號；以及根據該同步訊號，交替遮蓋一快門眼鏡之一第一鏡片及一第二鏡片。
10. 如請求項9所述之快門眼鏡控制方法，其中根據該同步用影像，產生該同步訊號之步驟，包含有：產生一時脈訊號；以及根據該同步用影像，調整該時脈訊號，使該時脈訊號之頻率及相位與該同步用影像之頻率及相位相符，以產生該同步訊號。
11. 如請求項10所述之快門眼鏡控制方法，其中根據該同步用影像，調整該時脈訊號之步驟，包含有：比較該時脈訊號及該同步用影像之頻率及相位，以產生一比較結果；以及根據該比較結果，調整該時脈訊號，使該時脈訊號之頻率及相位與該同步用影像之頻率及相位相符，以產生該同步訊號。
12. 如請求項9所述之快門眼鏡控制方法，其中該同步用影像係置於該複數個影像之前。