專利名稱：基于眼鏡取向的三維自動關(guān)閉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例涉及一種通常使用主動式快門眼鏡的三維(“3D”或“3-D”)圖像渲染和三維圖像顯示，特別地，涉及一種以多種角度滾動的立體圖像的渲染和顯示，以就觀察者的眼睛相對于顯示的圖像所發(fā)生的旋轉(zhuǎn)對觀察者進行補償。
背景技術(shù)：
三維圖像通常都是通過立體視覺過程顯示給觀察者，其中將目標或場景的不同透視面呈現(xiàn)給觀察者的每個眼睛。這對立體圖像被眼睛看到并在視覺處理中進行組合以產(chǎn)生深度錯覺。例如，這個總體構(gòu)想可由具有紅色和藍色透鏡的三維眼鏡來實現(xiàn)，其中每個透鏡過濾出相應(yīng)顏色以給每個眼睛 呈現(xiàn)不同的圖像，從而產(chǎn)生三維圖像的顯示。其他的方法包括快速地阻擋觀察者一個眼睛的視覺而允許觀察者的另外一個眼睛看到圖像，然后再交替。主動3D眼鏡經(jīng)常用于這種技術(shù)，在主動3D眼鏡中具有在不透明和透明狀態(tài)之間改變的液晶顯示(IXD)透鏡。自動立體視覺技術(shù)是將不同的圖像呈現(xiàn)給每個眼睛，其不需要使用眼鏡。在現(xiàn)有的實現(xiàn)中，顯示給觀察者的這對立體視覺圖像是按照如下方式呈現(xiàn)的被觀察的圖像是水平臨近并且水平分開的以當組合的時候產(chǎn)生深度錯覺。如果觀察者是側(cè)躺著，圖像的這種水平取向是假設(shè)觀察者在面對顯示器的時候觀察者的眼睛相對于顯示器來說沒有任何程度的滾動。即使觀察者的眼睛有搖擺滾動，這對立體視覺圖像的水平間距也應(yīng)該保持恒定。上述的2010年8月10提交的相關(guān)國際專利申請第PCT/US2010/045078號中描述一種用于補償旋轉(zhuǎn)視圖的方法和系統(tǒng)?！┯糜谘a償視圖的滾動取向的解決方式需要系統(tǒng)級的實施。由于涉及到整個系統(tǒng)，電視機和3D眼鏡都包括在內(nèi)，那么就有可能發(fā)生電視機和3D眼鏡之間的不兼容性。用于實施的整個系統(tǒng)級方法的另外一個問題是這種將電視機和3D眼鏡捆綁在一起的解決方式會造成更換時兩個都需要更換的高成本。因此需要一種較低成本的3D技術(shù),其是適于大眾消費市場的。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種用于檢測佩戴有3D眼鏡的觀察者相對于顯示器上的圖像發(fā)生了方向旋轉(zhuǎn)并基于該旋轉(zhuǎn)逐漸減弱或關(guān)閉3D效果的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。3D效果的關(guān)閉可由下述方式來實現(xiàn)眼鏡的主動式快門透鏡相互之間同步以使得佩戴者的兩個眼睛只能看到3D顯示器上的左眼圖像或右眼圖像。在檢測滾動取向中，在很多情況下假定顯示器是被垂直放置的，使得重力相對于顯示器來說是向下的。在這種情況中，眼鏡上的一個簡單的傳感器可能是檢測滾動取向所需的所有部件。例如，3D眼鏡框內(nèi)的傾角儀檢測到相對于重力的旋轉(zhuǎn)，然后眼鏡可關(guān)閉3D效果。在更多的通常情況下，顯示器發(fā)生了旋轉(zhuǎn)或者與重力沒有對準，例如計算機監(jiān)視器可能從豎屏模式擺動到橫向模式，或者顯示器在移動的車內(nèi)搖晃，那么可使用更加復雜的方法。例如，3D眼鏡上的相機可檢測顯示器上的矩形相對于眼鏡框的取向。在更通常的情況下，顯示器上的右眼和左眼圖像可相對于顯示器自身旋轉(zhuǎn)。也即是，左眼和右眼圖像并不是與矩形顯示器的框架邊框?qū)实摹Ｔ谶@種情況下，記錄有圖像的內(nèi)容，例如連接與右眼和左眼圖像的恰當取向?qū)实狞c的線，被投影到顯示器上，并且3D眼鏡上的相機可追蹤所述線相對于鏡框的取向。 從3D逐漸弱減到非3D，以及對于同一 3D顯示器的多個觀看者的解決方案也進行了說明。一些實施例針對一種用于觀看立體視覺顯示器的裝置，包括一對主動式快門透鏡，每個透鏡能夠在透鏡和不透明之間交替；用于檢測透鏡滾動取向的傳感器；以及連接到主動式快門透鏡的電路，該電路被構(gòu)造為基于來自傳感器的信號將透鏡從相互間的交替不透明切換到相互間的同步不透明。實施例可包括漸弱邏輯電路，其被構(gòu)造為將一個透鏡從相對于另外一個透鏡的交替不透明逐漸減弱到相對于另外一個透鏡的同步不透明。漸弱邏輯電路可在漸弱過程中縮短被漸弱透鏡的工作周期或者改變透鏡的透明度。一些實施例針對一種觀看立體視覺顯示器的系統(tǒng)，包括一對主動式快門透鏡，每個透鏡能夠在透明和不透明之間交替；用于檢測透鏡相對于顯示器上左眼和右眼圖像的取向的滾動角度差的系統(tǒng)；以及連接到主動式快門透鏡的電路，該電路被構(gòu)造為基于來自設(shè)備的信號將透鏡從相互間的交替不透明切換到相互間的同步不透明。一種用于檢測滾動角度的系統(tǒng)可包括用于檢測透鏡相對于重力的滾動取向的傳感器；被構(gòu)造為發(fā)射表示顯示器上的左眼和右眼圖像相對于重力的滾動取向的信號的發(fā)射器；以及被構(gòu)造為接收所述信號的接收器，該接收器與電路之間有效連接。所述電路被構(gòu)造為通過判定透鏡相對于重力的滾動取向與接收到的顯示器上的左眼和右眼圖像相對于重力的滾動取向的差來判定滾動角度差，因此數(shù)學上地消除重力的方向。一些實施例針對一種觀看立體視覺顯示器的方法。該方法包括交替一對主動式快門透鏡中每個透鏡的透明和不透明，透鏡相互間交替不透明，檢測透鏡的滾動取向，并且基于滾動取向的檢測來同步透鏡間的不透明。其他的實施例涉及實施或存儲上述方法的指令的實體計算機可讀介質(zhì)和計算機系統(tǒng)。此處建議和公開的實施例的特征和優(yōu)點的進一步理解可在結(jié)合附圖和說明書其余部分的基礎(chǔ)上來實現(xiàn)。


圖1示出了根據(jù)實施例的3D電視機的直立觀察者。圖2示出了根據(jù)實施例的3D電視機的斜躺觀察者。圖3示出了根據(jù)實施例的3D電視機的多個直立觀察者。圖4示出了根據(jù)實施例的3D電視機的直立和斜躺觀察者。圖5示出了根據(jù)實施例的3D電視機的多個斜躺觀察者。圖6示出了根據(jù)實施例的相對于3D電視機來說3D眼鏡的俯仰角度、搖擺角度以及滾動角度。圖7示出了根據(jù)實施例的觀看顯示器上旋轉(zhuǎn)的左眼和右眼圖像的旋轉(zhuǎn)的3D眼鏡。圖8示出了根據(jù)實施例的觀看旋轉(zhuǎn)的顯示器上旋轉(zhuǎn)的左眼和右眼圖像的旋轉(zhuǎn)的3D眼鏡。圖9示出了根據(jù)實施例的3D眼鏡上檢測旋轉(zhuǎn)的顯示器上的線的相機。圖10示出了根據(jù)實施例的用于說明工作周期逐漸減弱的時序圖。

圖11示出了根據(jù)實施例的用于說明降低的透明度逐漸減弱的時序圖。圖12是根據(jù)實施例的處理流程圖。圖13示出了用于實現(xiàn)實施例的計算機系統(tǒng)。
具體實施例方式總體上來說，提供了一種當主動式3D眼鏡相對于3D顯示器上的左和右眼圖像發(fā)生了旋轉(zhuǎn)之后關(guān)閉主動式3D眼鏡的3D效果的設(shè)備、系統(tǒng)和方法?？赏ㄟ^同步3D眼鏡的兩個透鏡，以使得它們同時透明然后同時不透明，或者是相互之間進行同步，以使得只有3D顯示器上的左眼圖像(或右眼圖像)呈現(xiàn)給使用者，來關(guān)閉3D效果。這種同步可在響應(yīng)于眼鏡旋轉(zhuǎn)過了閾值角度時發(fā)生。這個角度可由眼鏡的佩戴者選擇或者基于使用者的預(yù)定年齡。例如，如果眼鏡檢測到使用者的腦袋小，那么3D效果關(guān)閉的角度就會非常小或為O。3D效果的關(guān)閉可通過從交替到同步性的平滑過渡來實現(xiàn)，或者通過聲音、光、或者振動來實現(xiàn)。進一步的實施例涉及到當多個觀察者觀察時，每個觀察者的眼睛相對于顯示器來說可能具有不同的滾動傾斜，確定顯示立體視覺圖像的滾動角度。實施例的技術(shù)先進性有很多。使用者可在觀看3D顯示器的時候可以把他或她的頭躺下，并且他或她的3D眼鏡可防止立體視覺的觀看發(fā)生混亂。減弱邏輯電路和延遲邏輯電路能夠保證平滑的過渡以使得使用者更加舒服。在一些實施例中，所有的邏輯電路和功能都可以搭載在眼鏡上而不需要對電視機做任何改變。這樣，被售出的新眼鏡不僅是與現(xiàn)有的顯示器兼容的，并且具有額外的功能。由于使用的傳感器以及耦合到控制透鏡的控制器的一些邏輯電路都是小型化并且便宜的，所以額外增加到眼鏡的成本非常小，其中的傳感器例如是水銀開關(guān)。在一些復雜的實施例中，邏輯電路和或傳感器可包括在電視機中。例如，如果電視機前具有多個觀看者，那么當所有的觀看者都旋轉(zhuǎn)過了閾值角度，那么可在電視機側(cè)關(guān)閉3D效果。具有旋轉(zhuǎn)的左眼和右眼視覺的顯示器可包括它們自己的呈現(xiàn)和3D眼鏡的控制，以當眼鏡相對于左眼和右眼圖像發(fā)生旋轉(zhuǎn)，而不僅僅是相對于重力發(fā)生了旋轉(zhuǎn)時，眼鏡關(guān)閉掉3D效果。這些描述僅僅是提供了一些例子，目的并不是對本發(fā)明的范圍、應(yīng)用性或構(gòu)造進行限制。恰恰相反，接下來實施例的描述將為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供一種說明以使得他們能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的實施例。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的基礎(chǔ)上，可以對元件的功能和設(shè)置做出各種變化。這樣，各種實施例可恰當?shù)厥÷?、替換或增加各種程序和組件。例如，應(yīng)當可以理解，在可選擇的實施例中，可以以不同于所描述的順序執(zhí)行所述方法，并且可增加、省略或組合各種步驟。同樣地，對于特定實施例描述的特征可與其他各種實施例進行組合。實施例中不同的方面和元件可以類似的方式進行組合。應(yīng)當理解到，下述系統(tǒng)、方法和軟件可單獨地或整體地作為更大系統(tǒng)的組件，其中其他步驟可提前進行或者另外修改它們的應(yīng)用。同樣地，一些步驟也在下面實施例之前、之后或同時地采用。
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圖1示出了根據(jù)實施例的3D電視機的直立觀察者。觀察者101在豎直坐立時佩戴有3D眼鏡102。3D眼鏡102具有右透鏡103和左透鏡104，其中每個以快速連續(xù)的方式在透明和不透明之間交替。3D眼鏡與3D顯示器105是同步的，其以快速連續(xù)的方式在顯示右眼圖像106和左眼圖像107之間交替。在這樣的顯示器中，圖像通常是以每秒120-240周(Hz)進行交替的。當右眼圖像106被顯示時，右透鏡103是透明的而左透鏡104是不透明的。當左眼圖像107被顯示時，左透鏡104是透明的，而右眼透鏡103是不透明的。通過在每個眼睛上呈現(xiàn)具有稍微不同相機角度，該系統(tǒng)成功地欺騙了觀看者的大腦，從而將在顯示器上的平面的二維圖像呈現(xiàn)為觀看者面前看起來的三維。圖2示出了根據(jù)實施例的3D電視機的斜躺觀察者。觀察者101是躺下的并且他的腦袋發(fā)生了旋轉(zhuǎn)，這樣，他佩戴的眼鏡就從它們的傳統(tǒng)方向旋轉(zhuǎn)了 90度。傳感器108已經(jīng)檢測到滾動角度大于閾值角度并向控制電路109發(fā)送信號。控制電路109控制透鏡的透明和透鏡的不透明。在該示例實施例中，控制電路109控制透鏡從相互之間交替不透明切換到相互之間同步不透明。因此，當顯示右眼圖像106時，右透鏡103和左透鏡104都是透明的。兩個透鏡都允許觀察者看到右眼圖像106。當左眼圖像107被顯示時，右透鏡103和左透鏡104都是不透明的。哪個透鏡都不會讓觀察者看到左眼圖像107。需要注意的是，3D顯示器仍然以快速連續(xù)的方式顯示交替的右眼和左眼圖像，但是3D眼鏡只允許那些圖像的一個圖像穿過眼鏡到達觀察者的眼睛?？稍?D眼鏡102上集成音頻揚聲器、發(fā)光二極管(LED)光源、和/或小的振動電機。它們可被激活以用來指示什么時候從交替性的透鏡切換到了同步化的透鏡或者反之。例如，電機可發(fā)出半秒的振顫聲以指示切換進行了。在本示例實施例中，音頻揚聲器110輕輕地告知使用者眼鏡的滾動超過了閾值角度。使用者可使用的選擇器開關(guān)111可用來選擇在特定角度關(guān)閉3D。例如，選擇器開關(guān)可被設(shè)置為在30°、45°、60°或其他預(yù)定角度關(guān)閉3D。可忽略滾動的方向或角度的符號。如圖1所示，當觀察者是后背豎直坐著時，該過程就要反過來。即，控制電路109要將透鏡從相互間同步不透明切換到相互間交替的不透明。音頻揚聲器、LED光源、和/或振動電機指示切換開關(guān)回位。圖3示出了根據(jù)實施例的3D電視機的多個直立觀察者。三個豎直坐立的觀察者佩戴有3D眼鏡302、312和322。3D眼鏡302分別具有右和左透鏡303和304。3D眼鏡312分別具有右和左透鏡313和314。3D眼鏡322分別具有右和左透鏡323和324。每個3D眼鏡302、312和322中的右透鏡和左透鏡交替不透明/透明。當右透鏡是透明時，左透鏡是不透明的。當左透鏡是透明時，右透鏡是不透明的。觀看者觀看電視機305，電視機305快速地交替顯示右眼圖像306和左眼圖像307。在圖示的實施例中，當左透鏡不透明時，所有的右透鏡同時是透明的，并且當右透鏡不透明時，所有的左透鏡同時是透明的。圖4示出了根據(jù)實施例的3D電視機的直立和斜躺觀察者。使用者中的一個斜躺，使得他的3D眼鏡相對于電視機305旋轉(zhuǎn)90度。他眼鏡的透鏡303和304從相互之間的交替不透明切換到同步它們的不透明。一旦該切換打開，位于3D眼鏡302上的并且與透鏡303/304相關(guān)的發(fā)射器331發(fā)射一個指示其位于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的信號。另外兩個使用者還是豎直坐立的。透鏡313/314和323/324對于電視機305保持正常的取向。與它們 相關(guān)的發(fā)射器332和333也保持在正常的取向?；趦蓚€3D眼鏡處于正常取向而一個處于旋轉(zhuǎn)取向的情形，電視機305保持著以正常的3D模式發(fā)射，也即快速交替右眼和左眼圖像的顯示。圖5示出了根據(jù)實施例的3D電視機的多個斜躺觀察者。在該圖中，所有的使用者都是斜躺的，他們的3D眼鏡都旋轉(zhuǎn)超過了閾值角度。透鏡313和314以及透鏡323和324從相互之間的交替不透明切換到同步它們的不透明。一旦該切換打開，發(fā)射器332和333發(fā)射指示眼鏡位于旋轉(zhuǎn)模式的信號。此時，所有的右和左透鏡同時是透明的，且所有的右和左透鏡同時是不透明的。基于指示沒有3D眼鏡處于正常取向、或者處于旋轉(zhuǎn)模式的3D眼鏡多于處于豎直正常模式的3D眼鏡的發(fā)射，電視機305就會播放其3D渲染關(guān)閉后的信號。然后電視機305只顯示左/右圖像之一。在該示例實施例中，顯示右眼圖像306。電視機的亮度被降低以補償不再被時分多路傳輸?shù)膱D像。與它們各自的3D眼鏡和透鏡相關(guān)的接收器335、336和337中的每個都接收播放的信號。作為響應(yīng)，它們的控制電路關(guān)閉所有的不透明，使得每副3D眼鏡的兩個透鏡同時變透明。這種系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)點在于由于關(guān)閉了不透明和眼鏡中的快速切換而節(jié)約了眼鏡中電能。通過降低其亮度節(jié)約了電視機上的電能。另外，由于消除了主動式快門透鏡的閃爍，使得非常敏感的觀看者更加舒服。圖6示出了根據(jù)實施例的相對于3D電視機來說3D眼鏡的俯仰角度，搖擺角度以及滾動角度。3D眼鏡102被示出直接面對并水平對準顯示器105。3D眼鏡102被畫為一副眼鏡以圖解深度，但是也可以表示其他用于將透鏡與人眼對準的裝置，包括加鼻眼鏡、單片眼鏡、雙目鏡、隱形眼鏡、頭盔護目鏡、獨立式窗口以及其他的。1、7和2軸表示透鏡103和104相對于顯示器105傾斜的維度。沿z軸的旋轉(zhuǎn)是滾動，沿y軸的旋轉(zhuǎn)是搖擺，且沿X軸的旋轉(zhuǎn)是俯仰。術(shù)語“旋轉(zhuǎn)的”和“傾斜的”，以及“旋轉(zhuǎn)”和“傾斜”可互換使用。透鏡相對于彼此的旋轉(zhuǎn)接近于將它們連接在一起的鏡框的旋轉(zhuǎn)，或者在其他方面對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。由于顯示器105相對于重力上下對準，眼鏡框上傾角儀的測量能夠確定眼鏡滾動了多少。類似地，簡單的水銀開關(guān)或無毒的替代物可用于確定眼鏡是否滾動過了閾值角度。選擇器611通過測量佩戴者腦袋的寬度可推測佩戴者的年齡。腦袋越小，佩戴者的年齡可能越小。鏡腿鉸鏈上的角度傳感器和/或壓力傳感器能夠確定佩戴者的腦袋多寬。對于小孩來說，父母親可能希望一起關(guān)閉3D效果。如果壓力傳感器檢測到了小腦袋，那么閾值角度可設(shè)置為0度。也即，兩個透鏡對于所有的角度都同步化，這樣，只會將顯示器上的左眼或右眼圖像之一顯示給眼鏡的佩戴者。圖7示出了根據(jù)實施例的觀看顯示器上旋轉(zhuǎn)的左眼和右眼圖像的旋轉(zhuǎn)的3D眼鏡。顯示器705顯示出了左眼和右眼圖像的形狀。方形740顯示在右眼圖像中，而方形741則顯示在左眼圖像中。左眼和右眼圖像相互間旋轉(zhuǎn)角度P，在圖中是10°。這在例如先前提及的國際專利申請PCT/US2010/045078中描述的內(nèi)容中是有益的。具有透鏡703和704的3D眼鏡702從水平面旋轉(zhuǎn)滾動角度a。在圖中，滾動角度等于45°。眼鏡的佩戴者可斜倚在沙發(fā)上、斜靠在椅子的一側(cè)上，等等。顯示器705是上下對準的，以便其滾動角度Y可認為是0°。這反映了電視機或其他顯示器的通常取向。如在圖的底部角度示意圖中示出的，相對于顯示器上左眼圖像取向和右眼圖像取向的透鏡的滾動角度差為=45° -10° =35°。這樣，如果眼鏡切換到同步化的透鏡的閾值小于35°，那么圖中的眼鏡將會切換到同步化的透鏡。圖8示出了根據(jù)實施例的觀看顯示器上旋轉(zhuǎn)的左眼和右眼圖像的旋轉(zhuǎn)的3D眼鏡。顯示器705顯示矩形840作為右眼圖像，并且顯示矩形841作為左眼圖像。左和右眼圖像相互間旋轉(zhuǎn)角度P，其在該圖中是40°。具有透鏡803和804的3D眼鏡802從水平方向旋轉(zhuǎn)滾動角度a。在圖中，滾動角度等于45。再者，眼鏡的佩戴者可斜倚在沙發(fā)上、斜靠在椅子的一側(cè)上，等等。顯示器705傾斜到了一側(cè)。其滾動角度Y相對于底面來說為-30°。這可能發(fā)生在游樂園騎車、奇特商店顯示以及其他的動態(tài)或靜態(tài)情形。如在圖的底部角度示意圖中示出的，相對于顯示器上左眼圖像取向和右眼圖像取向的透鏡的滾動角度差為a_(P + Y) = 45° -(40° +-30° )=35°。這樣，與前圖中的例子類似，如果眼鏡切換到同步化透鏡的閾值小于35°，那么圖中的眼鏡就會切換到同步化的透鏡。需要注意的是，決定眼鏡的3D效果是否關(guān)閉的最重要的角度是眼鏡的透鏡與顯示器上左眼和右眼圖像之間的角度差。在靜態(tài)情形下，顯示器和眼鏡都是靜止的，重力的方向可作為基準。也即是，可測量眼鏡相對于重力的滾動角度(例如，通過使用傾角儀)以及顯示器相對于重力的滾動角度，并且兩個測量值可以相減以從數(shù)學上消除重力的方向。顯示器的測量可通過無線頻率(RF)或紅外(IR)發(fā)射器發(fā)射到眼鏡上，且眼鏡上的電路可進行上述計算。但是，在動態(tài)環(huán)境下，例如在移動的車廂內(nèi)，由于向心加速度的存在，重力方向的測量有時是非常困難的，一種更直接的角度差測量方式可能是更有效的。圖9示出了根據(jù)實施例的3D眼鏡上檢測旋轉(zhuǎn)的顯示器上的一條線的相機。如前圖所示，顯示器705顯示了右眼圖像矩形840和左眼圖像矩形841。具有透鏡903和904的3D眼鏡902也如前圖一樣被傾斜。但是，顯示器705在顯示器上顯示了線950。這條連接兩個端點的線表示了左眼和右眼圖像相互間的角度。與透鏡對準的相機951檢測了線950并將它與其自身取向進行比較。比較的結(jié)果就是顯示器上左和右眼圖像與眼鏡透鏡之間角度差的直接測量結(jié)果。在這種方式中，車內(nèi)的碰撞以及合成的G都不會對于確定是否關(guān)閉眼鏡中的3D產(chǎn)生不利影響。在一些實施例中，如果顯示器上的左眼和右眼圖像是與顯示器水平對準的，則相機能夠檢測出顯示器自身的梯形/矩形取向。如果顯示器的矩形輪廓在相機看來是直上和直下的，那么3D眼鏡和顯示器是以0角度對準的。如果眼鏡傾斜了，那么在相機看來，矩形也就是傾斜的。圖10時根據(jù)實施例的說明工作周期逐漸減弱的時序圖。包括可編程電路的“漸弱邏輯電路”可實現(xiàn)上述的時序，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。電壓1060被施加到主動式快門3D眼鏡的左透鏡，而電壓1061被施加到右透鏡?？蓱?yīng)用相反的左/右模式。對于典型的LCD透鏡來說，施加“高”電壓會導致液晶對準并阻斷光。則相應(yīng)地在圖中，高狀態(tài)是其中相應(yīng)透鏡不透明的狀態(tài)。

在切換之前，施加到透鏡的兩個信號交替變化。當左透鏡的電壓高時，右透鏡的電壓低，反之亦然。當超過了閾值滾動角度之后，眼鏡開始在1062時刻切換模式。在漸弱周期1063期間，透鏡被切換的工作周期增加以使得它的關(guān)閉時間減少到前一周期的75%，然后減少到50%，然后是25%。工作周期越長會導致透鏡處于更長的不透明周期時間，此處的透鏡為右透鏡。這樣一直持續(xù)下去直到達到一個點，在該點上交替的不透明1064變?yōu)榱送交牟煌该?065。在同步化的不透明1065期間內(nèi)，透鏡的兩個信號是同步的。當左透鏡的電壓高時，右透鏡的電壓也是高的。當一個低時，另外一個也是低的。圖11示出了根據(jù)實施例的說明降低的透明度逐漸減弱的時序圖。電壓1160和1161被分別施加到左和右透鏡。在切換之前，施加到透鏡的兩個信號交替變化電壓。當超過了閾值滾動角度之后，眼鏡開始在1162時刻切換模式。在漸弱周期1163期間，通過使得每個透鏡的電壓不會一路回到0的方式降低透鏡的透明度。也即是，殘存的電壓只是將一些LCD晶體對準而不是將所有的晶體對準。降低的透明度導致透鏡在幾個周期中降低了透明度，此處的透鏡為右透鏡。這樣一直持續(xù)下去直到達到一個點，在該點上交替的不透明1164變?yōu)榱送交牟煌该?165。在同步化的不透明1165期間內(nèi)，透鏡的兩個信號是同步的。透鏡的控制電路中可包括計時器或除跳電路。如果透鏡滾動過了閾值角度，則計時器開始。如果透鏡在片刻之后并且在計時器屆滿之前滾動回來，那么可防止切換。但是，如果在計時器失效之后透鏡還保持在滾動過了閾值角度上，那么就開始從交替透鏡到同步化透鏡的切換。圖12是根據(jù)實施例的處理流程圖。在操作步驟1201，一對主動式快門透鏡中的每個透鏡相互之間交替不透明和透明。在步驟1202，檢測透鏡的滾動取向。在操作1203，基于滾動取向檢測開始透鏡相互間的同步不透明。在操作步驟1204，透鏡中的一個從相對于另外一個透鏡的交替不透明逐漸減弱到相對于另外一個透鏡的同步不透明。上述操作步驟可按照上述的順序進行執(zhí)行，或者以其他可應(yīng)用的不同順序進行。它們可以在計算機或其他機器上自動化實現(xiàn)并且可以以軟件、固件或硬編碼來編碼作為機器可讀指令，并通過能夠?qū)崿F(xiàn)這些指令的一個或多個處理器來運行。圖13示出了用于實現(xiàn)根據(jù)各種實施例的設(shè)備的硬件系統(tǒng)的例子。方框圖示出了計算機系統(tǒng)1300，例如個人計算機、視頻游戲控制臺及相關(guān)的顯示器、移動設(shè)備、個人數(shù)字助理、或者其他的適于實現(xiàn)本發(fā)明實施例的數(shù)字設(shè)備。計算機系統(tǒng)1300包括中央處理器(CPU) 1305，用于運行軟件應(yīng)用程序和可選的操作系統(tǒng)。CPU1305可由一個或多個同質(zhì)或異質(zhì)處理核心組成。存儲器1310存儲由CPU1305使用的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)。儲存器1315為應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)提供非易失性儲存器和其他的計算機可讀介質(zhì)，并可包括固定磁盤驅(qū)動器、可移動磁盤驅(qū)動器、閃存設(shè)備、以及⑶-ROM、 DVD-ROM、藍光、HD-DVD或其他的光學存儲設(shè)備、以及信號傳輸和存儲介質(zhì)。用戶輸入設(shè)備1320將來自一個或多個用戶的用戶輸入通信到計算機系統(tǒng)1300，其例子可包括鍵盤、鼠標、操縱桿、觸控板、觸摸屏、靜態(tài)或視頻相機、和/或麥克風。網(wǎng)絡(luò)接口 1325通過電子通信網(wǎng)絡(luò)允許計算機系統(tǒng)1300與其他計算機系統(tǒng)進行通信，并可包括通過局域網(wǎng)或例如因特網(wǎng)的廣域網(wǎng)的有線或無線通信。音頻處理器1330適于根據(jù)CPU1305、存儲器1310、和/或儲存器1315提供的指令和/或數(shù)據(jù)來產(chǎn)生模擬或數(shù)字的音頻輸出。計算機系統(tǒng)1300的組件包括通過一個或多個數(shù)據(jù)總線1335連接的CPU1305、存儲器1310、儲存器1315、用戶輸入設(shè)備1320、網(wǎng)絡(luò)接口 1325、以及音頻處理器1330。另外還有圖形子系統(tǒng)1340連接到了數(shù)據(jù)總線1335以及計算機系統(tǒng)1300的組件。圖形子系統(tǒng)1340包括圖形處理單元(GPU) 1345和圖形存儲器1350。圖形存儲器1350包括用于為輸出圖像的每個像素存儲像素數(shù)據(jù)的顯示器存儲器(例如，幀緩存器)。圖形存儲器1350可集成在與GPU1345相同的設(shè)備中、作為一個單獨設(shè)備與GPU1345連接、和/或在存儲器1310內(nèi)實現(xiàn)。像素數(shù)據(jù)可直接從CPU1305提供到圖形存儲器1350中。作為選擇，CPU1305為GPU1345提供限定期望的輸出圖像的數(shù)據(jù)和/或指令，根據(jù)這些數(shù)據(jù)和/或指令，GPU1345產(chǎn)生一個或多個輸出圖像的像素數(shù)據(jù)。限定期望的輸出圖像的數(shù)據(jù)和/或指令可存儲在存儲器1310中和/或圖形存儲器1350中。在一個實施例中，GPU1345包括3D渲染能力，用于根據(jù)限定場景的布局、光、陰影、結(jié)構(gòu)、移動、和/或相機參數(shù)的指令和數(shù)據(jù)來產(chǎn)生輸出圖像的像素數(shù)據(jù)。GPU1345還可包括一個或多個能夠執(zhí)行著色程序的可編程執(zhí)行單元。圖形子系統(tǒng)1340周期性地從圖形存儲器1350輸出將要顯示在顯示設(shè)備1355上的圖像的像素數(shù)據(jù)。顯示設(shè)備1355可以是能夠響應(yīng)于來自計算機系統(tǒng)1300的信號而顯示視覺信息的任何設(shè)備，包括CRT、LCD、等離子體、和OLED顯示器。這些顯示器中的任意一個都是能夠進行3D顯示的，如現(xiàn)有技術(shù)中已知的。計算機系統(tǒng)1300能夠為顯示設(shè)備1355提供模擬或數(shù)字信號。根據(jù)各種的實施例，CPU1305是一個或多個具有一個或多個處理核心的通用微處理器。進一步的實施例可使用一個或多個CPU1305來實現(xiàn)，此處的一個或多個CPU1305具有特別適合于高并行和密集應(yīng)用計算的微處理器體系結(jié)構(gòu)，例如媒體和交互式娛樂應(yīng)用。系統(tǒng)的組件可通過網(wǎng)絡(luò)進行連接，其可以是下面中任意組合因特網(wǎng)、IP網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、廣域網(wǎng)(WAN)、局域網(wǎng)(LAN)、虛擬專用網(wǎng)(VPN)、公用電話交換網(wǎng)絡(luò)(PSTN)、或者任意其他類型的支持此處所描述的不同實施例中的設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)可包括有線和無線連接，這包括光鏈路。很多其他的例子也是可能的并且根據(jù)本公開的內(nèi)容，它們對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。在此處的討論中，網(wǎng)絡(luò)可特別說明，也可不必特別說明。在前面的說明中，本發(fā)明是在結(jié)合具體實施例的基礎(chǔ)上描述的，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認識到本發(fā)明并不限于這些。上述發(fā)明的各個特征和方面可被單獨或聯(lián)合使用。另外，在不脫離本說明的更廣精神和范圍內(nèi)，本發(fā)明可應(yīng)用于此處所描述的這些環(huán)境和應(yīng)用之外的任意環(huán)境和應(yīng)用中。因此，本說明和附圖僅僅是用于說明而非限制。應(yīng)當說明的是，上面討論的方法、系統(tǒng)和設(shè)備僅僅是作為例子。需要重點說明的是可視情況需要而省略、替換各種實施例或者增加各種步驟或組件。例如，應(yīng)該認識到，在可替換實施例中，所述的方法能夠以不同于上面描述的順序執(zhí)行，并且可以增加、省略或組合各種步驟。同樣地，在其他各種實施例中對于特定實施例描述的特征可以被組合。實施例的不同的方面和元件可以相似的方式進行組合。同樣地，需要強調(diào)的是，技術(shù)的演變以及因此的眾多元件僅僅是作為例子，并不應(yīng)解釋為對發(fā)明范圍的限制。在上面描述中給出的具體細節(jié)只是為了詳盡的理解實施例。但是，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說可以理解，那些實施例可以不需要這些具體細節(jié)來實現(xiàn)。例如，為了避免使實施例難以理解，可以使用沒有這些不必要細節(jié)的已知的電路、過程、算法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)。

同樣地，需要說明的是，實施例可能以一個過程來描述的，其作為一個流程圖或框圖來說明。雖然每個都可能作為順序執(zhí)行的操作進行描述，但是很多操作可以平行或同時執(zhí)行。另外，操作的順序可重新設(shè)置。一個過程可能還具有不包括在圖中的附加步驟。另外，如此處所描述的，術(shù)語“存儲器”或“存儲單元”可代表一個或多個用于存儲數(shù)據(jù)的設(shè)備，包括只讀存儲器(ROM)、隨機存儲器(RAM)、磁RAM、磁心存儲器、磁盤存儲介質(zhì)、光學存儲介質(zhì)、閃存設(shè)備、或者其他的用于信息存儲的計算機可讀介質(zhì)。術(shù)語“計算機可讀介質(zhì)”包括但不限于便攜或固定存儲設(shè)備、光學存儲設(shè)備、無線信道、sim卡、其他的智能卡、以及各種其他的能夠存儲、包含或者攜帶指令和數(shù)據(jù)的介質(zhì)。另外，實施例可由硬件、軟件、固件、中間件、微代碼、硬件描述語言或它們中的任意組合來實現(xiàn)。當以軟件、固件、中間件或微代碼來實現(xiàn)時，執(zhí)行必要任務(wù)的程序代碼或代碼段可存儲在諸如存儲介質(zhì)的計算機可讀介質(zhì)中。處理器可執(zhí)行這些必要任務(wù)。已經(jīng)描述了幾個實施例，可以認識到，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，不需要脫離本發(fā)明精神即可使用各種改變、替代的構(gòu)建以及對等物。例如，上述的元件可僅僅是更大系統(tǒng)的組件，其中其他的規(guī)則可優(yōu)先采用或者修改本發(fā)明的應(yīng)用。同樣地，也可在上述的元件之前、之中或之后采用一些步驟。相應(yīng)地，上述描述不應(yīng)作為對本發(fā)明范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于觀看立體視覺顯示器的裝置，包括 一對主動式快門透鏡，每個透鏡能夠在不透明和透明之間交替； 用于檢測透鏡的滾動取向的傳感器；以及 與主動式快門透鏡連接的電路，該電路被構(gòu)造為基于來自傳感器的信號將透鏡從相互間的交替不透明切換到相互間的同步不透明。
2.如權(quán)利要求1的裝置，還包括 被構(gòu)造為將一個透鏡從相對另外一個透鏡交替不透明逐漸弱減到相對于另外一個透鏡同步不透明的漸弱邏輯。
3.如權(quán)利要求2的裝置，其中漸弱邏輯在漸弱期間縮短被漸弱透鏡的工作周期。
4.如權(quán)利要求2的裝置，其中漸弱邏輯在漸弱期間降低被漸弱透鏡的最大透明度。
5.如權(quán)利要求1的裝置，還包括 被構(gòu)造為一旦透鏡從相互間的交替不透明切換到相互間的同步不透明就激活的指示器，該指示器從包括音頻揚聲器、光和振動電機的群中選擇。
6.如權(quán)利要求1的裝置，其中傳感器被構(gòu)造為基于預(yù)定的滾動角度發(fā)送信號。
7.如權(quán)利要求1的裝置，其中傳感器從包括加速儀、水銀開關(guān)和傾角儀的群中選擇。
8.如權(quán)利要求1的裝置，還包括 與所述電路可操作地耦合的選擇器，選擇器被構(gòu)造為在兩個或更多個滾動角度之間選擇，在所述兩個或更多個滾動角度上所述電路被構(gòu)造為將透鏡從相互間的交替不透明切換到相互間的同步不透明。
9.如權(quán)利要求8的裝置，其中選擇器是使用者可選擇的。
10.如權(quán)利要求8的裝置，其中選擇器包括用于推斷佩戴者年齡的裝置。
11.如權(quán)利要求1的裝置，還包括 與所述電路可操作地耦合的計時器，該計時器被構(gòu)造為延遲從交替不透明到同步不透明的切換以確認滾動角度已經(jīng)超過了。
12.一種用于觀看立體視覺顯示器的系統(tǒng)，包括 一對主動式快門透鏡，每個透鏡能夠在不透明和透明之間交替； 用于檢測透鏡相對于顯示器上左眼和右眼圖像的取向的滾動角度差的系統(tǒng)；以及與主動式快門透鏡連接的電路，該電路被構(gòu)造為基于來自設(shè)備的信號將透鏡從相互間的交替不透明切換到相互間的同步不透明。
13.如權(quán)利要求12的系統(tǒng)，還包括 被構(gòu)造為與顯示器耦合的電路，該電路被構(gòu)造為通過只顯示左眼或右眼圖像來關(guān)閉顯示器上的3D，所述關(guān)閉基于接收到來自用于檢測透鏡相對于顯示器上左眼和右眼圖像的取向的滾動角度的系統(tǒng)的信號。
14.如權(quán)利要求12的裝置，其中用于檢測滾動角度的系統(tǒng)包括 用于檢測透鏡相對于重力的滾動角度的傳感器； 被構(gòu)造為發(fā)射代表顯示器上左眼和右眼圖像相對于重力的滾動取向的信號的發(fā)射器；以及 被構(gòu)造為接收所述信號的接收器，該接收器與所述電路可操作地連接， 其中電路被構(gòu)造為通過確定透鏡相對于重力的滾動取向與接收到的顯示器上的左眼和右眼圖像相對于重力的滾動取向的差來確定滾動角度差，因此消除重力方向。
15.如權(quán)利要求14的裝置，其中發(fā)射器和接收器通過無線電頻率(RF)或紅外(IR)信號通信。
16.如權(quán)利要求12的裝置，其中用于檢測滾動角度的系統(tǒng)包括 與該對透鏡牢固耦合的相機，該相機被構(gòu)造為檢測被顯示在顯示器上的點的取向，所述點指示圖像的取向。
17.如權(quán)利要求12的裝置，其中用于檢測滾動角度的系統(tǒng)包括 與該對透鏡牢固耦合的相機，該相機被構(gòu)造為檢測顯示器上矩形圖像的取向。
18.一種用于觀看立體視覺顯示器的方法，該方法包括 交替一對主動式快門透鏡中每個透鏡的透明和不透明，兩個透鏡相互間交替不透明； 檢測透鏡的滾動取向；以及 基于滾動取向的檢測同步透鏡相對于彼此的不透明。
19.如權(quán)利要求18的方法，還包括 逐漸將一個透鏡從相對于另外一個透鏡交替不透明變化到相對于另外一個透鏡同步不透明。
20.如權(quán)利要求18的方法，還包括 將同步延遲預(yù)定時間。
全文摘要
提出了一種當主動式快門3D眼鏡旋轉(zhuǎn)超過了閾值角度時通過同步透鏡相對于彼此的透明來關(guān)閉3D眼鏡的3D效果的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。閾值角度可通過使用者可選擇的開關(guān)來預(yù)設(shè)。從交替快門模式過渡到同步快門模式可包括漸弱，在漸弱中透鏡的工作周期被調(diào)節(jié)。還公開了一種用于測量透鏡與顯示器上的左眼和右眼圖像間的滾動角度差的直接測量技術(shù)。
文檔編號G02B27/22GK103037233SQ20121048786
公開日2013年4月10日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者S·奧斯曼 申請人:索尼電腦娛樂公司