TWI502961B - 控制三維快門型眼鏡同步的方法及系統 - Google Patents

Description

控制三維快門型眼鏡同步的方法及系統

本發明是有關於一種影像處理的方法及系統，且特別是關於一種控制三維快門型眼鏡同步的方法及系統。

隨著科技的進步與發展，人們對於更好的物質以及精神生活的渴求與日俱增。當論及精神生活，在這個科技的世界裡，大多數的人渴求藉由立體顯示裝置來實現以及實境地去體驗他們的想像。因此，如何發展適於顯示三維(three-dimensional，3D)影像的立體顯示器已經成為這個領域中製造商的目標。

以三維投影系統而言，三維投影機將多個連續的二維影像投影到屏幕上，藉由配戴快門型眼鏡使用者可看見三維影像。三維影像是由被投影的二維影像所形成，此二維影像包括多個左眼影像與右眼影像。左眼影像與右眼影像分別通過快門型眼鏡的左眼液晶快門以及右眼液晶快門。左眼影像與右眼影像藉由開啟與關閉左眼與右眼液晶快門，可分別被投射至使用者的左右眼，進而形成三維影像。因此，如何將快門型眼鏡之左眼與右眼液晶快門與左眼影像以及右眼影像同步是一重要的議題。

本發明提供一種控制三維快門型眼鏡同步的方法及系統，其藉由三維快門型眼鏡之影像感測器，能將影像與液晶快門同步。

本發明提供一種控制三維快門型眼鏡同步的系統。此系統包括一屏幕、一投影機以及一三維快門型眼鏡。投影機投影一三維影像至屏幕上。此三維影像包括多個左眼影像、右眼影像以及同步影像。三維快門型眼鏡包括一左眼液晶快門、一右眼液晶快門以及一影像感測器。當左眼液晶快門被開啟時，左眼影像通過左眼液晶快門。當右眼液晶快門被開啟時，右眼影像通過右眼液晶快門。影像感測器感測同步影像，以使左眼影像以及右眼影像在左眼液晶快門以及右眼液晶快門分別被開啟的狀態下，依據一感測結果，分別與左眼液晶快門以及右眼液晶快門同步。

本發明提供一種控制三維快門型眼鏡同步的方法，適於一控制三維快門型眼鏡同步的系統。此系統包括一屏幕、一投影機以及一三維快門型眼鏡。此三維快門型眼鏡包括一左眼液晶快門、一右眼液晶快門以及一影像感測器。上述方法包括以下步驟。藉由三維快門型眼鏡之影像感測器感測由投影機所投影的一三維影像的多個同步影像。此三維影像包括多個左眼影像、右眼影像以及同步影像。左眼影像通過三維快門型眼鏡的左眼液晶快門。右眼影像通過三維快門型眼鏡的右眼液晶快門。左眼影像以及右眼影像在左眼液晶快門以及右眼液晶快門分別被開啟的狀態下，依據一感測結果，分別與左眼液晶快門以及右眼液晶快門同步。

在本發明之一實施例中，上述之左眼影像以及右眼影像交替排列，且同步影像穿插在左眼影像以及右眼影像之間。

在本發明之一實施例中，上述之同步影像包括多個第一同步影像以及第二同步影像，且第一同步影像與第二同步影像交替排列。

在本發明之一實施例中，上述之各第一同步影像是一全亮影像。

在本發明之一實施例中，上述之各第二同步影像包括至少一亮區以及至少一暗區。

在本發明之一實施例中，上述之各第二同步影像是一全暗影像。

在本發明之一實施例中，上述之影像感測器在不感測全暗影像的情況下，感測全亮影像。三維快門型眼鏡更包括一計數單元。此計數單元在其中兩個鄰近的全亮影像之間的一時段產生一計數值，且左眼影像以及右眼影像更依據此計數值，分別與左眼液晶快門以及右眼液晶快門同步。

在本發明之一實施例中，上述之各第一同步影像包括至少一左眼同步圖案而各第二同步影像包括至少一右眼同步圖案。

在本發明之一實施例中，上述之三維快門型眼鏡更包括一控制單元。此控制單元判別左眼同步圖案以及右眼同步圖案以區別第一同步影像與第二同步影像，且左眼影像以及右眼影像更依據此判別結果，分別與左眼液晶快門以及右眼液晶快門同步。

在本發明之一實施例中，上述之感測同步影像的步驟更包括以下步驟。在不感測全暗影像的情況下，感測全亮影像。

在本發明之一實施例中，影像同步方法更包括以下步驟。藉由三維快門型眼鏡的一計數單元，在其中兩個鄰近的全亮影像之間的一時段產生一計數值。左眼影像以及右眼影像更依據此計數值，分別與左眼液晶快門以及右眼液晶快門同步。

在本發明之一實施例中，上述之影像同步方法更包括以下步驟。判別左眼同步圖案以及右眼同步圖案以區別第一同步影像與第二同步影像。左眼影像以及右眼影像依據一判別結果，分別與左眼液晶快門以及右眼液晶快門同步。

基於上述，在三維投影系統中，藉由執行控制三維快門型眼鏡同步的方法，以使左眼影像以及右眼影像依據快門型眼鏡之影像感測器的感測結果，分別與左眼液晶快門以及右眼液晶快門同步。因此，不需要額外的接收或傳遞影像同步訊號。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為本發明一實施例之三維投影系統的示意圖。請參照圖1，本實施例之三維投影系統100包括一三維投影機110、一屏幕120以及一三維快門型眼鏡200。此處，三維投影系統100例如是用以控制三維快門型眼鏡同步的系統。三維投影機110投影多個二維影像至屏幕120上，且經由配戴三維快門型眼鏡200的使用者所接收，此些二維影像會接而形成一三維影像。在本實施例中，三維影像包括多個同步影像。藉由感測此同步影像，左眼影像以及右眼影像依據此感測結果，分別與左眼液晶快門以及右眼液晶快門同步。提供一良好的三維影像品質。

詳細而言，圖2為圖1中快門型眼鏡的示意圖。圖3為本發明一實施例之包括多個二維影像之三維影像投影至屏幕的示意圖。請參照圖1至圖3，本實施例之三維快門型眼鏡200包括一左眼液晶快門210L、一右眼液晶快門210R以及一影像感測器220。在本實施例中，圖3中所繪示的三維影像包括多個左眼影像L、右眼影像R以及同步影像LS與RS。左眼影像L以及右眼影像R交替排列，且同步影像LS與RS穿插在其中。當三維快門型眼鏡200之左眼液晶快門210L與右眼液晶快門210R分別被開啟時，左眼影像L與右眼影像R分別通過左眼液晶快門210L與右眼液晶快門210R。同步影像LS與RS被投影以作為同步之用，且同步影像LS與RS的投影頻率快到足以讓使用者不會看見被投影的同步影像LS與RS。

圖3亦顯示控制訊號的波型，此波型控制左眼液晶快門210L與右眼液晶快門210R的開啟或關閉。當控制左眼液晶快門210L的控制訊號變高時，左眼液晶快門210L被開啟，使得左眼影像L通過左眼液晶快門210L並顯示在使用者的左眼。應注意的是，此時控制右眼液晶快門210R的控制訊號是關閉的。接著，控制左眼液晶快門210L的控制訊號變低，而控制右眼液晶快門210R的控制訊號變高。類似地，右眼液晶快門210R被開啟，使得右眼影像R通過右眼液晶快門210R並顯示在使用者的右眼。藉由交替地在使用者的左右兩眼分別顯示左眼影像L與右眼影像R，使用者將會看到相關聯的三維影像。因此，當液晶快門分別被開啟時，準確地將影像與液晶快門同步有其重要性。

在本實施例中，配置同步影像LS與RS以將左眼影像L以及右眼影像R與三維快門型眼鏡200之液晶快門210L以及210R同步。此處，同步影像LS與RS包括多個第一同步影像LS以及多個第二同步影像RS。第一同步影像LS與第二同步影像RS穿插在左眼影像L以及右眼影像R中且交替排列。三維快門型眼鏡200之影像感測器220感測同步影像LS與RS，使得左眼影像以及右眼影像在左眼液晶快門210L以及右眼液晶快門210R分別被開啟的狀態下，依據感測結果，分別與左眼液晶快門以及右眼液晶快門同步。不需要額外的接收或傳遞相關聯的影像同步訊號。

圖4為本發明一實施例之用以控制三維快門型眼鏡同步的方法的流程圖。請參照圖1至圖4，本實施例之影像同步方法例如適用於如圖1所示之三維投影系統100。三維投影機110將三維影像投影到屏幕120上，此三維影像包括左眼影像L、右眼影像R以及如圖3所示之同步影像LS與RS。在此方法中，在步驟S400中，首先利用三維快門型眼鏡200之影像感測器220感測三維投影機110所投影的同步影像LS與RS。接著，在步驟S410中，在左眼液晶快門210L以及右眼液晶快門210R分別被開啟的狀態下，依據感測結果，將左眼影像L以及右眼影像R分別與左眼液晶快門210L以及右眼液晶快門210R同步。如此一來，當液晶快門分別被開啟時，液晶快門與影像的同步即可準確地被執行。

圖5繪示本發明一實施例之三維影像的不同態樣，其包括連續地投影在屏幕上的多個二維影像。請參照圖3至圖5，圖5(a)繪示包括左眼影像L、右眼影像R以及與圖3具有相同組態之同步影像LS與RS的三維影像。也就是說，左眼影像L以及右眼影像R係交替排列，且同步影像LS與RS穿插在其中且交替排列。

如圖5(b)所示之三維影像的例示態樣，各第一同步影像LS可為一全亮影像，而各第二同步影像RS可包括至少一亮區以及至少一暗區。在圖5(b)中，各第二同步影像RS具有兩亮紋以及一暗紋。對以色彩序列顯示法為基礎之系統而言，亮暗紋交替排列的影像具有顯著的可區隔性(distinguishable)。因此，三維快門型眼鏡200之影像感測器220感測第一同步影像LS以及第二同步影像RS，使得左眼影像L以及右眼影像R在左眼液晶快門210L以及右眼液晶快門210R分別被開啟的狀態下，依據感測結果，分別與左眼液晶快門210L以及右眼液晶快門210R同步。

如圖5(c)所示之另一三維影像的例示態樣，各第一同步影像LS可為一全亮影像，而各第二同步影像RS可為一全暗影像。在此例示態樣中，影像感測器220在不感測全暗影像的情況下，感測全亮影像。為了同步，此三維快門型眼鏡200可更包括一計數單元(未繪示)，用以在兩個相鄰的全亮影像之間的一時間區間內產生一計數值。在本發明之一實施例中，此計數單元可配置在影像感測器220內。

具體而言，計數單元在第一全亮影像被感測的起始時間開始計數，且至第二個全亮影像被感測後停止計數。因而獲得一計數值M。此計數值M對應於兩個相鄰的全亮影像之間的時間區間，例如是第一與第二全亮影像。接著，將計數值M除以2以獲得另一計數值N。計數單元在第二全亮影像被感測到的起始時間重新開始計數且至計數值到達N時停止計數。上述計數值到達N的時間長度代表第二全亮影像與其鄰近的一全暗影像之間的時間區間。兩個相鄰的全亮影像之間的時間區間藉由計數值M可定義成一全亮影像期間，而特定的全亮影像與其鄰近的全暗影像的時段藉由計數值N可定義成一全暗影像期間。依據計數值M以及N，可達到控制三維快門型眼鏡200的同步。因此，三維快門型眼鏡200之影像感測器220感測第一同步影像LS以及第二同步影像RS，使得左眼影像L以及右眼影像R在左眼液晶快門210L以及右眼液晶快門210R分別被開啟的狀態下，依據感測結果以及計數結果，分別與左眼液晶快門210L以及右眼液晶快門210R同步。

圖6為本發明另一實施例之用以控制三維快門型眼鏡同步的方法的流程圖。如圖5(c)所示之例示態樣，在本實施例中，影像同步方法包括以下步驟。在步驟S600中，影像感測器220感測如圖5(c)所示之第一全亮影像。在步驟S610中，計數單元在第一全亮影像被感測的起始時間開始計數。在步驟S620中，影像感測器220感測如圖5(c)所示之第二全亮影像。在步驟S630中，當第二全亮影像被感測時，計數單元停止計數。據此，產生一計數值M。在步驟S640中，將計數值M除以2以獲得另一計數值N。在步驟S650中，計數單元在第二全亮影像被感測到的起始時間重新開始計數，且至計數值到達N時才停止。因此，可獲得由計數值M所定義的全亮影像期間以及由計數值N所定義的全暗影像期間。在步驟S660中，依據感測結果以及分別由計數值M、N所定義之全亮影像期間以及全暗影像期間，將左眼影像L以及右眼影像R分別與左眼液晶快門210L以及右眼液晶快門210R同步。

如圖5(d)所示之另一三維影像的例示態樣，各第一同步影像可包括至少一左眼同步圖案而各第二同步影像可包括至少一右眼同步圖案。在此例示態樣中，影像感測器220感測左眼同步圖案以及右眼同步圖案以區別第一同步影像與第二同步影像。為了同步，三維快門型眼鏡200可更包括一控制單元(未繪示)，用以判別左眼同步圖案以及右眼同步圖案，以使第一同步影像與第二同步影像有所區別。因此，左眼影像L以及右眼影像R依據感測結果以及判別結果，分別與左眼液晶快門210L以及右眼液晶快門210R同步。在本發明之一實施例中，控制單元可配置在影像感測器220內。

圖7為本發明另一實施例之用以控制三維快門型眼鏡同步的方法的流程圖。如圖5(d)所示之例示態樣，在本實施例中，影像同步方法包括以下步驟。在步驟S700中，感測如圖5(d)所示之第一同步影像LS以及第二同步影像RS。在步驟S710中，判別左眼同步圖案以及右眼同步圖案以區別第一同步影像與第二同步影像。在步驟S720中，依據感測結果以及判別結果，將左眼影像L以及右眼影像R分別與左眼液晶快門210L以及右眼液晶快門210R同步。

綜上所述，在三維投影系統中，藉由執行控制三維快門型眼鏡同步的方法，以使左眼影像以及右眼影像依據快門型眼鏡之影像感測器的感測結果，分別與左眼液晶快門以及右眼液晶快門同步。因此，不需要額外的接收或傳遞影像同步訊號。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．三維投影系統

110．．．三維投影機

120．．．屏幕

200．．．三維快門型眼鏡

210L．．．左眼液晶快門

210R．．．右眼液晶快門

220．．．影像感測器

L．．．左眼影像

R．．．右眼影像

LS、RS．．．同步影像

M、N．．．計數值

S400、S410、S600、S610、S620、S630、S640、S650、S660、S700、S710、S720．．．控制三維快門型眼鏡同步的方法的步驟

圖1為本發明一實施例之三維投影系統的示意圖。

圖2為圖1中快門型眼鏡的示意圖。

圖3為本發明一實施例之包括多個二維影像之三維影像投影至屏幕的示意圖。

圖4為本發明一實施例之用以控制三維快門型眼鏡同步的方法的流程圖。

圖5繪示本發明一實施例之三維影像的不同態樣，其包括連續地投影在屏幕上的多個二維影像。

圖6為本發明另一實施例之用以控制三維快門型眼鏡同步的方法的流程圖。

圖7為本發明另一實施例之用以控制三維快門型眼鏡同步的方法的流程圖。

S400、S410．．．控制三維快門型眼鏡同步的方法之步驟

Claims (17)

1. 一種控制三維快門型眼鏡同步的系統，包括：一屏幕；一投影機，投影一三維影像到該屏幕上，其中該三維影像包括多個左眼影像、右眼影像以及同步影像，其中該些左眼影像與該些右眼影像交替排列，而該些同步影像穿插在該些左眼影像以及該些右眼影像之間；以及一三維快門型眼鏡，包括：一左眼液晶快門，其中當該左眼液晶快門被開啟時，該些左眼影像通過該左眼液晶快門；一右眼液晶快門，其中當該右眼液晶快門被開啟時，該些右眼影像通過該右眼液晶快門；以及一影像感測器，感測該些同步影像，以使該些左眼影像以及該些右眼影像在該左眼液晶快門以及該右眼液晶快門被開啟的狀態下，依據一感測結果，分別與該左眼液晶快門以及該右眼液晶快門同步。
2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該同步影像更包括多個第一同步影像以及多個第二同步影像，且該些第一同步影像與該些第二同步影像交替排列。
3. 如申請專利範圍第2項所述之系統，其中各該第一同步影像是一全亮影像。
4. 如申請專利範圍第3項所述之系統，其中各該第二同步影像包括至少一亮區以及至少一暗區。
5. 如申請專利範圍第3項所述之系統，其中各該第 二同步影像是一全暗影像。
6. 如申請專利範圍第5項所述之系統，其中該影像感測器在不感測該些全暗影像的情況下，感測該些全亮影像，且該三維快門型眼鏡更包括：一計數單元，在其中兩個鄰近的該些全亮影像之間的一時段產生一計數值，且該些左眼影像以及該些右眼影像更依據該計數值，分別與該左眼液晶快門以及該右眼液晶快門同步。
7. 如申請專利範圍第2項所述之系統，其中各該第一同步影像包括至少一左眼同步圖案且各該第二同步影像包括至少一右眼同步圖案。
8. 如申請專利範圍第7項所述之系統，其中該三維快門型眼鏡更包括：一控制單元，判別該些左眼同步圖案以及該些右眼同步圖案以區別該些第一同步影像與該些第二同步影像，且該些左眼影像以及該些右眼影像更依據一判別結果，分別與該左眼液晶快門以及該右眼液晶快門同步。
9. 一種控制三維快門型眼鏡同步的方法，適於一控制三維快門型眼鏡同步的系統，其中該系統包括一屏幕、一投影機以及一三維快門型眼鏡，且該三維快門型眼鏡包括一左眼液晶快門、一右眼液晶快門以及一影像感測器，該方法包括：藉由該三維快門型眼鏡之該影像感測器感測由該投影機所投影的一三維影像的多個同步影像，其中該三維影像 包括多個通過該三維快門型眼鏡的左眼液晶快門的左眼影像，多個通過該三維快門型眼鏡的右眼液晶快門的右眼影像，以及多個同步影像，其中該些左眼影像與該些右眼影像交替排列，且該些同步影像穿插在該左眼影像以及該右眼影像之間；以及在該左眼液晶快門以及該右眼液晶快門被開啟的狀態下，依據一感測結果，分別將該些左眼影像以及該些右眼影像與該左眼液晶快門以及該右眼液晶快門同步。
10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該些同步影像包括多個第一同步影像以及多個第二同步影像，且該些第一同步影像與該些第二同步影像交替排列。
11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中各該第一同步影像是一全亮影像。
12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中各該第二同步影像包括至少一亮區以及至少一暗區。
13. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中各該第二同步影像是一全暗影像。
14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中感測該些同步影像的步驟包括：在不感測該些全暗影像的情況下，感測該些全亮影像。
15. 如申請專利範圍第10項所述之方法，更包括：藉由該三維快門型眼鏡的一計數單元，在其中兩個鄰近的該些全亮影像之間的一時段產生一計數值，其中該些 左眼影像以及該些右眼影像更依據該計數值，分別與該左眼液晶快門以及該右眼液晶快門同步。
16. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中各該第一同步影像包括至少一左眼同步圖案且各該第二同步影像包括至少一右眼同步圖案。
17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，更包括：判別該些左眼同步圖案以及該些右眼同步圖案以區別該些第一同步影像與該些第二同步影像，其中該些左眼影像以及該些右眼影像更依據一判別結果，分別與該左眼液晶快門以及該右眼液晶快門同步。