專利名稱：鏡設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鏡設(shè)備并且涉及一種具有用于顯示設(shè)備的框架的設(shè)備。
背景技術(shù)：
鏡設(shè)備已經(jīng)被知道很長時間了，實(shí)際上自從羅馬時代及其之前就已經(jīng)被知道。鏡設(shè)備經(jīng)常用于各種目的并且用在各種地方，比如用于化妝、用在理發(fā)店以及用在更衣室中。鏡經(jīng)常出現(xiàn)的問題是，一個人想要看到的區(qū)域恰好在視界外。如果一個人想要在臉的某些部分上化妝或者想要對臉的某些部分剃須，則特定部分經(jīng)常恰好在視界外。一個人可以轉(zhuǎn)動頭以得到更好的視圖，但是經(jīng)常令觀看者惱火的是，隨著頭轉(zhuǎn)動以得到對所述部分的良好觀看，所述特定部分移到視界外。類似的問題出現(xiàn)在更衣室和小更衣間中。為了看到衣服穿在身上如何，必須轉(zhuǎn)動身體和頭。然而，人們從未真正得到良好的觀看，并且對于許多人而言轉(zhuǎn)動角度相對較小。大多數(shù)人不是非常敏捷。當(dāng)一個人想要更靠近地觀看臉的某個部分時，出現(xiàn)類似的問題。一個人可以更靠近鏡，但是這經(jīng)常將會意味著所述特定部分脫離視界并且/或者該人不能聚焦所述部分。本發(fā)明的一個目的是減少上述問題的一個或多個。

發(fā)明內(nèi)容
為此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的鏡設(shè)備包括 -顯示設(shè)備，其具有顯示屏
-至少一個圖像記錄設(shè)備，用于記錄圖像
-用于確定身體部分相對于顯示設(shè)備的顯示屏的位置的裝置，所述裝置輸出指示顯示屏前面的觀看者的所述身體部分的位置的指示信號
-用于根據(jù)所述指示信號改變從其記錄圖像的視點(diǎn)的裝置 -用于在顯示設(shè)備上顯示所記錄的圖像的裝置。例如，當(dāng)一個人坐在鏡設(shè)備前面并且轉(zhuǎn)動他或她的頭時，臉相對于鏡設(shè)備的取向被確定。在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中，頭的轉(zhuǎn)動使從其記錄圖像的視點(diǎn)得到調(diào)節(jié)。這允許觀看區(qū)域的更大的自由度，并且允許鏡設(shè)備顯示那些在正常情況下恰好在視界外的區(qū)域。在實(shí)施例中，這還允許使得視點(diǎn)更靠近對象，即放大所顯示的圖像。在實(shí)施例中，所述身體部分是人的頭或臉，在其他實(shí)施例中該身體部分是軀干。所述位置可以包括例如到顯示屏的距離、軀干的頭相對于顯示屏的轉(zhuǎn)動角度之類的位置參數(shù)的一個或多個、或這樣的位置參數(shù)對時間的導(dǎo)數(shù)，比如向和/或從顯示屏移動， 即距離的變化，或頭的擺動，即轉(zhuǎn)動角度的變化，或坐標(biāo)x，y和或ζ坐標(biāo)的變化，和/或轉(zhuǎn)動的角度，和/或dx/dt、dz/dt等等。根據(jù)本發(fā)明的所述實(shí)施例，所述指示信號可以指示頭或身體的取向。在實(shí)施例中，所述指示信號指示位置的變化，比如頭或身體的下述移動轉(zhuǎn)動臉或身體，或向和/或從所述鏡移動臉或身體。取向變化的一個實(shí)例是頭向右迅速擺動。所述移動確定裝置將這種擺動解釋為指示頭的左側(cè)視圖要被示出。使用移動可以具有以下優(yōu)點(diǎn)一個人在仍然保持頭處于“正常位置”的同時，可以觀看頭的側(cè)面。向右擺動、隨后頭緩慢返回正常位置將使得觀看者能夠?qū)⒁晥D移位到頭的左側(cè)；向左擺動、隨后緩慢返回正常位置將使得能夠看到頭的右側(cè)。在實(shí)施例中，所述用于改變視點(diǎn)的裝置被設(shè)置成相對于反射圖像增加所顯示圖像的轉(zhuǎn)動角度。該轉(zhuǎn)動角度是這樣的角度與顯示直視所述鏡的臉相比，在該角度處身體的頭被顯示在鏡中。該角度對于鏡而言是通過以下簡單規(guī)則確定的入射角等于反射角，即所述轉(zhuǎn)動角度與頭的轉(zhuǎn)動角度相同。如果一個人站在普通鏡前面將頭向右轉(zhuǎn)動10度，則其在該普通鏡中看到的臉的圖像也轉(zhuǎn)動了 10度。在根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例的設(shè)備中，頭的圖像將被轉(zhuǎn)動超過10度，例如20度。當(dāng)一個人觀看鏡時，圖像好像定位在該鏡后面，并且該圖像的位置由鏡中的映像 (reflection)確定。當(dāng)一個人觀看平面鏡時，視角在幾何上受限。通過選擇視點(diǎn)的位置使得與在觀看鏡時的幾何視角相比所述視角增加，觀看者能夠看到超出正常范圍的視圖，并且恰好在視圖之外的那些區(qū)域已被移動到視圖中。增加所述轉(zhuǎn)動角度意味著頭或身體旋轉(zhuǎn)得比鏡像更多，并且一個人將看到臉的在正常情況下恰好在視界外的那些區(qū)域。因此，一個人可以仔細(xì)地對這些區(qū)域進(jìn)行化妝或剃須，并且注視其所做的事情，而在過去使用普通鏡時，一個人必須在實(shí)際上沒有看到其所做的事情的情況下進(jìn)行化妝或剃須。視角的增加可以是線性的，即頭轉(zhuǎn)動χ度將使顯示器中的頭轉(zhuǎn)動x*y度，其中y是常數(shù)。在這些實(shí)施例中，頭的轉(zhuǎn)動以放大的方式、且以一致放大的方式顯示。所述增加也可以是非線性的，其中所述角度的增加隨著頭轉(zhuǎn)動得更多而增加。在實(shí)施例中，所述改變視點(diǎn)的裝置被設(shè)置成改變所顯示的圖像相對于反射圖像的放大率(M)。這允許觀看者通過例如更靠近顯示屏來改變所述放大率。這對于普通的平面鏡來說是不可能的。在實(shí)施例中，所述鏡設(shè)備包括可移動的相機(jī)和用于移動該可移動相機(jī)的裝置，其中該可移動的相機(jī)的位置由例如頭或身體的位置確定。在實(shí)施例中，所述鏡設(shè)備包括超過一個相機(jī)，其中圖像記錄的位置或取向通過確定哪個或哪些相機(jī)被用于記錄該圖像來確定。在簡單實(shí)施例中，僅使用單個相機(jī)，使得所述圖像記錄位置由該單個相機(jī)的位置確定。所述設(shè)備設(shè)有用于移動相機(jī)的裝置。這是改變視點(diǎn)(即相機(jī)的位置)的機(jī)械解決方案。在更復(fù)雜的實(shí)施例中，可以通過將超過一個相機(jī)的圖像電子地組合成一個組合圖像來獲得相機(jī)位置的更大自由度。這樣的更復(fù)雜的實(shí)施例允許以漸進(jìn)的方式且通過電子地混合各種相機(jī)的信號來改變相機(jī)的位置?？梢灾谱魈摂M相機(jī)位置，并且一個人不再被相機(jī)的實(shí)際位置束縛。所有相機(jī)都可以被固定，或者可以使用固定的和可移動的相機(jī)的混合。在實(shí)施例中，所述視點(diǎn)在一個方向上可變，在更復(fù)雜的實(shí)施例中，所述視點(diǎn)在超過一個方向上可變。如果一個人想要看頭的側(cè)面，則在左-右方向上觀看可能性的增大是有用的；然而，如果一個人想要往自己的嘴里看，則視角的上-下增加是有用的。在實(shí)施例中， 記錄的位置也可以在垂直于顯示器表面的方向上改變。在這樣的實(shí)施例中可以提供放大的圖像。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述鏡設(shè)備在顯示屏前設(shè)有反射的、半透明的層。優(yōu)選地，用于顯示所記錄的圖像的裝置被設(shè)置成使得對于第一范圍的位置沒有圖像被顯示，其中所述反射層充當(dāng)鏡；并且對于第二范圍的位置所記錄的圖像被顯示。對于第一范圍的位置，例如取向，例如當(dāng)觀看者正在幾乎直視所述鏡設(shè)備時，按照頭向兩側(cè)轉(zhuǎn)動不超過幾度的實(shí)例，沒有圖像被顯示。對于頭的這些取向，所述鏡設(shè)備充當(dāng)普通平面鏡。由于沒有圖像被顯示，所以觀看者將不會看到所記錄的圖像，而是僅僅在顯示屏前面的反射的半透明層中看到他或她自己的映像。對于第二范圍的位置，例如當(dāng)觀看者的頭向側(cè)面轉(zhuǎn)動超過幾度(表明觀看者希望觀看他或她的頭的側(cè)面)時，所記錄的圖像被顯示并且視點(diǎn)(即相機(jī)位置(真實(shí)的或虛擬的))使得頭的側(cè)面被記錄。所顯示的圖像是通過半透明層可見的。相機(jī)的位置由指示所確定的頭的取向的信號支配，因此通過轉(zhuǎn)動頭，觀看者可以選擇他想看到的頭的哪部分。只有當(dāng)某些取向被確定時使用所述顯示設(shè)備還節(jié)省能量并增加所述設(shè)備的壽命。大多數(shù)時間，觀看者將幾乎直視顯示屏。在實(shí)施例中，所述反射半透明層是在具有相對較高反射率和相對較低透明度的第一狀態(tài)與具有相對較低的反射率和相對較高透明度的第二狀態(tài)之間可切換的層。當(dāng)沒有圖像被顯示時，所述反射半透明層可被切換到第一狀態(tài)并且所述設(shè)備充當(dāng)簡單的反射鏡；當(dāng)圖像被顯示時，所述反射半透明層被切換到第二狀態(tài)。從而實(shí)現(xiàn)了對比度的增加。在所述層在反射與透射狀態(tài)之間可切換的簡單實(shí)施例中，一個人可以讓顯示器一直顯示所記錄的圖像，并且在反射與透射狀態(tài)之間切換所述層。在實(shí)施例中，所述鏡設(shè)備包括顯示屏之前的、在反射與透明狀態(tài)之間可切換的層。一種在高反射不透明狀態(tài)與高透射狀態(tài)之間可切換的中間層具有類似的效果。在本發(fā)明的另一方面，提供一種設(shè)備，其包括框架，其具有用于記錄用于顯示設(shè)備的圖像的記錄設(shè)備；用于確定身體部分相對于框架的位置的裝置，所述裝置輸出指示觀看者的身體部分相對于框架的位置的指示信號；用于根據(jù)所述指示信號改變從其記錄圖像的視點(diǎn)的裝置；用于產(chǎn)生所記錄圖像的用于在顯示設(shè)備的顯示屏上顯示的圖像信號的裝置。具有框架的所述設(shè)備允許將普通TV和/或PC的計算機(jī)監(jiān)視器升級為添加了鏡設(shè)備功能的設(shè)備。本發(fā)明的這方面具有以下優(yōu)點(diǎn)消費(fèi)者不必購買專用顯示器，而是可以使用他自己的設(shè)備。這方面還可以用在諸如膝上型計算機(jī)之類的移動顯示器上。


本發(fā)明的這些和其他方面將通過實(shí)例并參照附圖而被更詳細(xì)地解釋，在附圖中圖1圖示了常規(guī)鏡和常規(guī)鏡的問題。圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的鏡設(shè)備的第一實(shí)施例。圖3圖示了本發(fā)明的效果。圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的鏡設(shè)備的第二實(shí)施例。
圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的鏡設(shè)備的第三實(shí)施例。圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明的鏡設(shè)備的多個實(shí)施例。圖7圖示了本發(fā)明的另一個實(shí)施例。圖8圖示了到顯示屏的距離與圖像的放大率之間的示范性關(guān)系。圖9圖示了通過頭的旋轉(zhuǎn)身體部分位置的變化。圖10圖示了通過軀干的旋轉(zhuǎn)身體部分位置的變化。圖11圖示了根據(jù)本發(fā)明的鏡設(shè)備的第四實(shí)施例。圖12圖示了本發(fā)明的另一個實(shí)施例。圖13圖示了本發(fā)明的另一個實(shí)施例。圖14圖示了本發(fā)明的另一個實(shí)施例，其中框架用于顯示設(shè)備。這些附圖未按比例繪制。一般地，在這些附圖中相同的組件用相同的參考數(shù)字表
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具體實(shí)施例方式圖1圖示了普通鏡。普通鏡反射該鏡前面的人的圖像。當(dāng)人轉(zhuǎn)動他或她的頭或身體時，鏡中頭或身體的圖像也轉(zhuǎn)動，并且該圖像轉(zhuǎn)動的度數(shù)與頭或身體轉(zhuǎn)動的度數(shù)相同。然而，最大轉(zhuǎn)動角度由簡單的幾何圖形確定。向鏡內(nèi)觀看，不可能看到頭的側(cè)面。如果一個人想要在臉的某些部分上進(jìn)行化妝或者想要將臉的某些部分剃須，則特定部分經(jīng)常恰好在視界外。一個人可以轉(zhuǎn)動頭以得到更好的視圖，但是經(jīng)常會令觀看者惱火的是，隨著頭的轉(zhuǎn)動以得到所述部分的良好觀看，所述特定部分移到視界外。類似的問題出現(xiàn)在更衣室和小更衣間中。為了看到衣服穿在身體上如何，必須轉(zhuǎn)動身體和頭。然而，人們從未真正得到良好的觀看，并且對于許多人而言，轉(zhuǎn)動角度相對較小。大多數(shù)人不是非常敏捷。當(dāng)一個人想要更靠近地觀看臉的某個部分時，出現(xiàn)類似的問題。一個人可以更靠近鏡，但是這經(jīng)常將會意味著所述特定部分脫離視界并且/或者該人不能聚焦所述區(qū)域。向常規(guī)鏡內(nèi)看的觀看者可以看到真實(shí)尺寸的正面視圖和僅少量側(cè)視圖。已知使用凸面鏡來獲得例如臉的一部分的特寫視圖，但是雖然若此，向凸面鏡內(nèi)看的觀看者可以看到放大的圖像，但仍然主要限于正面部分。圖2圖示了本發(fā)明的第一實(shí)施例。鏡設(shè)備1包括多個相機(jī)2和一個顯示器3。由相機(jī)2記錄的圖像被送到位置確定裝置4。在該位置確定裝置中，該圖像在分析裝置5中被分析，并且在該實(shí)例中，臉取向在裝置6中確定。當(dāng)單個圖像被分析時，針對頭的取向的粗糙測量是例如頭的尺寸與兩眼間的距離之間的比率，或者兩眼間的距離與眼和嘴間的距離之間的比率。諸如耳朵的相對尺寸(在水平方向上)之類的線索也可以被作為所述角度的測量。當(dāng)取得兩個圖像時，3D分析可以用于確定頭相對于鏡設(shè)備的旋轉(zhuǎn)角度并且確定到顯示屏的距離。所述臉取向被送到用于確定記錄要被顯示的圖像時所處的位置的裝置。使用若干個相機(jī)，一個人可以通過各種圖像的合成來構(gòu)造虛擬相機(jī)位置和/或放大。 所述臉取向確定裝置6的輸出被輸送到合成的位置和放大裝置7，其確定用于合成要被顯示的圖像的參數(shù)，該合成在合成裝置8中執(zhí)行。合成的圖像被顯示在顯示設(shè)備3的顯示屏上。在該實(shí)例中，來自多個相機(jī)的數(shù)據(jù)通過處理裝置組合以得出來自虛擬視點(diǎn)的單個圖像信號。該虛擬視點(diǎn)的位置取決于所確定的臉取向，即信號S。一個人可以使用所有或大量的相機(jī)的數(shù)據(jù)以用于合成圖像。在簡單實(shí)施例中，取代合成的圖像，特定相機(jī)的圖像被用于特定范圍的頭的取向。 這種解決方案盡管在本發(fā)明的范圍內(nèi)，但是可能導(dǎo)致從一個相機(jī)位置跳到另一個相機(jī)位置的圖像。上述兩個實(shí)施例中間的一個實(shí)施例是，根據(jù)信號S，用于合成圖像的相機(jī)數(shù)量被限于較小的數(shù)量，例如在最優(yōu)虛擬位置周圍的兩個或三個相機(jī)，而代替使用來自所有相機(jī)的所有數(shù)據(jù)。圖3圖示了本發(fā)明的效果。所述取向確定裝置例如確立頭的轉(zhuǎn)動角度為12度。普通鏡隨后將示出轉(zhuǎn)動了 12 度的頭。這例如在部分31中示出。在本發(fā)明的鏡設(shè)備中，頭的轉(zhuǎn)動可以被放大，使得取代頭以12度的轉(zhuǎn)動角度被顯示，該轉(zhuǎn)動角度(并且由此相機(jī)位置，即從其記錄圖像的視點(diǎn))增加到例如7倍，從而使得頭的12度轉(zhuǎn)動導(dǎo)致如顯示屏上顯示的頭轉(zhuǎn)動84度。圖3是稍微放大的實(shí)例。在大多數(shù)應(yīng)用中，頭的實(shí)際轉(zhuǎn)動角度與被顯示的頭的轉(zhuǎn)動角度之間的比率將更接近1，例如1. 2到3倍，優(yōu)選地介于1. 3與2倍之間。所述旋轉(zhuǎn)的放大率應(yīng)當(dāng)足夠大以具有明顯的效果，但是在使用普通鏡時沒有如此大以致于視圖的放大和擴(kuò)大的旋轉(zhuǎn)將不會被用戶直觀地感知到。在圖2中，示出了安裝在顯示設(shè)備的框架中的相機(jī)，其在顯示器周圍。這是一個實(shí)施例。這些相機(jī)可以安裝在距該框架某個距離處以增加可能的視點(diǎn)。這些相機(jī)或它們中的至少一些或一個也可以置于顯示器前面的某個距離處。在實(shí)施例中，相機(jī)可以置于附接到鏡設(shè)備的側(cè)面部分中。所述鏡設(shè)備可以具有例如兩個關(guān)閉的門，這兩個門在所述鏡設(shè)備被使用時打開，其中相機(jī)圍繞顯示設(shè)備的周界安裝，如圖2所示，以及安裝在門上，從而增加了可能的視點(diǎn)的范圍。圖4示出本發(fā)明的一個實(shí)施例。在該實(shí)施例中，所述用于確定取向的裝置包括取向感測相機(jī)41。由取向感測相機(jī)拍攝的圖像確定了頭相對于所述鏡的旋轉(zhuǎn)角度。這是在分析裝置42中完成的。當(dāng)所確定的角度低于閾值時，顯示設(shè)備未被開啟，且該設(shè)備充當(dāng)普通鏡。當(dāng)確定了頭向左或向右轉(zhuǎn)動超過閾值的角度時，右側(cè)相機(jī)被接通且右側(cè)相機(jī)的圖像在顯示設(shè)備上顯示，且反之亦然。取代取向感測相機(jī)，可以使用用于感測取向的其他裝置，比如超聲裝置。圖5示出又一個實(shí)施例。該實(shí)施例是圖4的實(shí)施例的變形。然而，取代正在使用的取向感測相機(jī)，左和右相機(jī)的圖像被發(fā)送到分析裝置。在該分析裝置中，分析左和右圖像的(或二者組合的)圖像。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)觀看者正在直視(具有若干度的裕度)所述鏡時，沒有信號被發(fā)送到顯示設(shè)備并且所述設(shè)備由于半透明的反射層的原因而充當(dāng)簡單鏡。當(dāng)該人觀看右手側(cè)相機(jī)的方向時，左手側(cè)相機(jī)的圖像被顯示在顯示屏上，且反之亦然。圖6圖示了本發(fā)明的多個實(shí)施例。在曲線圖的形式中，示出頭轉(zhuǎn)動的角度α與所顯示的頭的角度β之間的關(guān)系。對于平面鏡，這兩個角度依照定義是相同的，即α ε β。所述直線描繪了顯示設(shè)備不包括反射的半透明層的情形，并且相機(jī)總是用于記錄圖像并顯示頭。在該實(shí)例中，角度α與β之間的關(guān)系為β =2 α，即所顯示的頭或軀干的旋轉(zhuǎn)被放大到2倍。這是所述兩個旋轉(zhuǎn)角度之間的簡單的線性關(guān)系。所述曲線描繪了以下情形其中，對小于5度的小角度而言，沒有圖像被顯示且所述設(shè)備包括半透明反射層。當(dāng)在0與5度之間轉(zhuǎn)動時，這兩個角度是彼此相等的，因為所述設(shè)備用作簡單鏡，其中所述圖像在半透明反射層中被反射。當(dāng)一個人轉(zhuǎn)動頭大于5度時，圖像以放大的轉(zhuǎn)動角度被顯示。 起初，所述放大僅僅是小的，但是所述放大隨著頭轉(zhuǎn)動更多而增長。在該實(shí)例中，使用了角度α與β之間的非線性關(guān)系。圖7圖示了本發(fā)明的另一個實(shí)施例。當(dāng)一個人向平面鏡中看時，形成圖像的感知距離與對象和該鏡之間的距離相同。可能的是，使用允許對象放大的凸面鏡。然而，這是固定的放大。在本發(fā)明的實(shí)施例內(nèi)，所顯示的圖像作為到鏡設(shè)備的距離的函數(shù)而被放大。典型地，觀看者保持并維持到鏡的一定距離。當(dāng)他/她想要更好地觀看細(xì)節(jié)時，他/她減小到鏡的距離。圖7圖示了本發(fā)明的一個實(shí)施例。在圖7中，臉距離確定裝置確定臉相對于鏡設(shè)備的距離。該確定確定了所顯示的圖像的放大率。注意到，放大事實(shí)上等效于移動具有固定放大率的相機(jī)使之更靠近對象，因此，事實(shí)上，所有應(yīng)用可被看作改變視點(diǎn)，或換言之改變相機(jī)的位置，無論是真實(shí)相機(jī)還是虛擬相機(jī)。放大旋轉(zhuǎn)角度事實(shí)上意味著，一個人將從其記錄圖像的視點(diǎn)向左或向右移位，其比該人對鏡的移位更遠(yuǎn)，放大等于視點(diǎn)朝向?qū)ο笠莆??？梢酝ㄟ^各種方式確定距離，例如當(dāng)使用單個相機(jī)時，對象的尺寸提供了距離的粗略估計；當(dāng)使用兩個相機(jī)時，可以通過與人眼和腦確定距離大體相同的方式，即通過視差，確定距離。超聲裝置也可以用于測量距離，或者可以使用如經(jīng)常用于相機(jī)聚焦的這種裝置。圖8圖示了圖像的放大率M與到鏡的以厘米為單位的距離d之間的示范性關(guān)系。對于大于閾值的距離d，例如在該實(shí)例中距離為35cm，放大率保持在固定值，在該實(shí)例中為1。這可以例如通過將所述設(shè)備用作簡單鏡來完成，即不在顯示設(shè)備顯示圖像，而是使用在反射模式中的設(shè)備。對于較小的距離，當(dāng)觀看者移動他的頭或軀干使之靠近顯示屏?xí)r，放大的圖像被顯示，即放大率大于1。為了避免圖像的突然的躍變，在兩個區(qū)域之間存在平滑的過渡。在實(shí)施例中，可以存在距離的一個范圍，對于該距離范圍而言，放大因子小于1。當(dāng)試戴帽子時，這可能例如是有用的，普通鏡將示出臉，但僅示出帽子的一部分。通過使用小于1的放大率，變得可能甚至在距所述鏡相對較小的距離處看到帽子。這在小尺寸更衣間中也將是有用的。圖9圖示了所述鏡前面的頭的轉(zhuǎn)動；圖10圖示了所述鏡前面的身體的轉(zhuǎn)動。圖11圖示了使用單個相機(jī)和旋轉(zhuǎn)感測裝置41的實(shí)施例。如在圖4的實(shí)施例中， 臉或身體的旋轉(zhuǎn)由旋轉(zhuǎn)感測裝置41感測。這提供了確定相機(jī)位置且也可能確定其取向的信號。這驅(qū)動了改變相機(jī)位置的致動器8。在實(shí)施例中，所述鏡設(shè)備在顯示設(shè)備前面設(shè)有半透明層。該層可以是無源層或可切換層。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述層可在反射為主與透明為主的模式之間切換。在所述鏡設(shè)備在反射模式與透明模式之間切換的所有實(shí)施例中，反射模式與顯示模式之間的平滑過渡是優(yōu)選實(shí)施例。平滑過渡可以例如通過淡出淡入(即一種模式到另一種模式的漸變)來實(shí)現(xiàn)。在可切換反射層被用于將反射層從第一反射狀態(tài)逐漸切換到第二透明狀態(tài)的實(shí)施例中，一種這樣的淡入淡出將例如在x-Δ到x+Δ的角度范圍中，其中χ代表所述鏡設(shè)備從反射模式到顯示模式變化所在的取向角度或距離，且Δ代表過渡值周圍的相對較小的范圍。同樣，所顯示的強(qiáng)度可以在過渡值周圍的值的范圍內(nèi)逐漸開啟，以使得所顯示的圖像的強(qiáng)度逐漸增加，而不是在切換處開啟。圖12圖示了一個實(shí)施例?？汕袚Q反射層R/T被置于在顯示設(shè)備3前面。信號S 確定該層的模式，即它是反射的還是透射的。這兩種模式之間的切換不是階梯函數(shù)，而是 S-函數(shù)，其中S-曲線的中點(diǎn)是在用于從一種模式切換到另一種模式的閾值處。該可切換層的驅(qū)動器D2被提供信號S。顯示器的強(qiáng)度I同樣是信號S的函數(shù)且同樣是S-函數(shù)，其中 S-曲線的中點(diǎn)在用于接通顯示設(shè)備的閾值處。用于驅(qū)動顯示器的驅(qū)動器Dl被提供信號S。 當(dāng)然，取代信號S，也可以使用指示原始信號S或從原始信號S導(dǎo)出的信號。這種漸變可能在圖像中帶來如觀看者所看到的一些模糊，但是將防止圖像中的突然躍變。在權(quán)利要求中，置于括號之間的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制權(quán)利要求。本發(fā)明還體現(xiàn)在計算機(jī)程序中，該計算機(jī)程序包括用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的程序代碼裝置。詞語“包括”不排除權(quán)利要求中所列之外的其他元件或步驟的存在。本發(fā)明可以通過如上所述的各種不同的優(yōu)選實(shí)施例的特征的任意組合來實(shí)現(xiàn)。特別地但非排他地，在實(shí)施例中，圖像的旋轉(zhuǎn)以及放大可以同時進(jìn)行。在實(shí)施例中，所述鏡設(shè)備具有在三種模式中操作的裝置
所述設(shè)備具有三種模式和用于將該設(shè)備例如手動(或例如借助遙控器)設(shè)置為以下三種模式的任意一種的裝置
-簡單顯示模式，用于例如顯示電影或電視節(jié)目 -簡單反射模式，用于充當(dāng)鏡
-雙模式，在角度和/或位置的一定范圍內(nèi)反射，在轉(zhuǎn)動頭或身體時顯示放大的角度。這例如在美容院中將是有用的。在第一模式中，消費(fèi)者可以看電影，在第二模式中，所述設(shè)備為簡單鏡，以及第三雙模式可以在理發(fā)師想要為消費(fèi)者顯示他的工作成果時使用。在實(shí)施例中，提供遙控器以在模式之間切換。手動控制也是可能的。為了簡化和容易理解，圖3、4和7示出多個設(shè)置，其中分別測量了取向(圖3、4)和距離(圖7)。這兩個設(shè)置的組合(其中測量了取向和距離二者)形成優(yōu)選實(shí)施例。在圖3、4和7中，示出在固定位置中的相機(jī)。盡管相機(jī)在固定位置中，但是相對于鏡設(shè)備定位相機(jī)的角度仍然可以通過旋轉(zhuǎn)一個或多個相機(jī)來改變。這些相機(jī)中的一些可以在位置和角度方面被固定，而這些相機(jī)中的一些可以是可移動的和/或可旋轉(zhuǎn)的。在測量距離的那些實(shí)施例中，相機(jī)的視場在實(shí)施例中依賴于所測量的距離d而變化。當(dāng)主體更靠近鏡移動時，不僅改變放大率，而且旋轉(zhuǎn)相機(jī)以使得相機(jī)指向觀看者的位置。這改進(jìn)了圖像。為此，所述鏡設(shè)備設(shè)有用于旋轉(zhuǎn)所述用于記錄的裝置的裝置。圖13圖示了這樣的實(shí)施例。指示距離的信號S、驅(qū)動器D3旋轉(zhuǎn)相機(jī)2，以使得它們指向觀看者的頭的位置。在上述實(shí)施例中，所述顯示設(shè)備形成根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一部分。本發(fā)明還體現(xiàn)在如圖14所示的設(shè)備或系統(tǒng)中。在本發(fā)明的這個方面，顯示器本身不是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備或系統(tǒng)的一部分，但是該設(shè)備包括具有用于記錄顯示設(shè)備的圖像的記錄設(shè)備的框架；用于確定身體部分相對于框架的位置的裝置4，所述裝置輸出指示觀看者的身體部分相對于框架的位置的指示信號(S)；用于根據(jù)所述指示信號改變(7)從其記錄圖像的視點(diǎn)的裝置；用于產(chǎn)生所記錄圖像的用于在顯示設(shè)備的顯示屏上顯示的圖像信號 (I)的裝置。圖14圖示了這樣的實(shí)施例?？梢栽谖恢?0上提供顯示器。本發(fā)明的該方面提供用于將普通的TV或PC轉(zhuǎn)換成鏡設(shè)備的設(shè)備或系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)在于，任何顯示設(shè)備或至少許多顯示設(shè)備可以用于提供本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。具有硬件和/或軟件的框架將形成用于升級TV或PC以向TV或PC提供鏡功能的裝置，所述鏡功能另外可能是所述TV或PC以前沒有的?？梢砸愿鞣N不同的方式實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這種實(shí)施例。例如，所有必要軟件和硬件可以封閉在所述設(shè)備的框架內(nèi)。所述設(shè)備向顯示設(shè)備提供要發(fā)送的信號。這樣的實(shí)施例可以用于將普通TV轉(zhuǎn)換為鏡設(shè)備。該框架位于普通TV 的屏幕周圍，并且所述信號被送到TV。作為可替代方案，所述設(shè)備可以具有框架和單獨(dú)的箱，在該箱中提供了必要的硬件或軟件。任何普通TV隨后可被轉(zhuǎn)換為魔幻鏡。為了以PC或膝上型計算機(jī)的方式使用，稍微不同的實(shí)施例在本發(fā)明的范圍內(nèi)。具有一個或多個相機(jī)的框架位于PC或膝上型計算機(jī)的監(jiān)視器的顯示屏周圍。用于指示位置并提供信號S以及提供圖像信號I的裝置優(yōu)選地是計算機(jī)程序的形式。所述計算機(jī)程序被加載在PC或膝上型計算機(jī)上，在所述框架與計算機(jī)之間進(jìn)行連接，以及圖像被顯示在監(jiān)視器上。所述框架可以包括半反射層。在實(shí)施例中，所述框架的尺寸對應(yīng)于膝上型計算機(jī)的顯示設(shè)備的尺寸。在上述實(shí)施例中，用于確定取向的裝置主要是光學(xué)裝置；它們也可以是聲學(xué)裝置或其它裝置。這樣的實(shí)施例形成優(yōu)選實(shí)施例。當(dāng)所述設(shè)備用在美容院中時，另一種裝置的一個實(shí)例是消費(fèi)者所坐的椅子的旋轉(zhuǎn)角度。通過稍稍轉(zhuǎn)動椅子，理發(fā)師可以向消費(fèi)者展示結(jié)果。顯示設(shè)備3可以是標(biāo)準(zhǔn)2D顯示設(shè)備。然而，優(yōu)選實(shí)施例包括3D自動立體設(shè)備，例如使用透鏡狀屏幕的3D自動立體設(shè)備。使用3D顯示器結(jié)合擴(kuò)大的旋轉(zhuǎn)具有進(jìn)一步令人驚奇的效果
當(dāng)一個人看鏡時，該人所看到的圖像是三維的。然而，當(dāng)一個人轉(zhuǎn)動頭、甚至以小角度轉(zhuǎn)動頭時，所感知的圖像釋放(loose)深度，因為只有一只眼睛是活動的。該效果甚至比人戴眼鏡時更強(qiáng)。在沒有感知深度的情況下，精確工作變得困難。使用具有放大的旋轉(zhuǎn)顯示器的3D顯示設(shè)備，一個人可能不僅看到頭在正常情況下恰好在視界外的部分，而且甚至對于正常情況下在視界內(nèi)的那些區(qū)域(但僅對一只眼睛而言是可見的)，一個人現(xiàn)在可以在三維中看到這些區(qū)域，因為一個人可以利用兩只眼睛看并且因此帶有深度感知。特別是當(dāng)化妝時，這可能是一個重要優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)施例中，顯示屏幕上顯示的圖像僅僅是如相機(jī)所捕獲的圖像。在其他實(shí)施例中，所顯示的圖像可以是從所捕獲的圖像得到的或與之相關(guān)聯(lián)的圖像。這樣的實(shí)施例的一些實(shí)例是
-在針對化妝或打扮(grime)的應(yīng)用的準(zhǔn)備中或?qū)τ谠摐?zhǔn)備所產(chǎn)生的圖像是觀看者的圖像，但是它將在化妝應(yīng)用之后被觀看，即化妝的顏色、范圍等。計算機(jī)程序?qū)⒏采w并調(diào)節(jié)所記錄的圖像以模擬所應(yīng)用的化妝。觀看者隨后可以得到良好的觀看，并且在各種角度且也許甚至在人造光條件或以一定放大率來判斷化妝應(yīng)用的效果。只有當(dāng)觀看者滿意并已經(jīng)做出他/她的選擇時，才進(jìn)行化妝或打扮。這節(jié)省了時間和金錢。-在用于在理發(fā)師處理發(fā)的準(zhǔn)備中。所示出的鏡圖像是所取得的觀看者的圖像， 但是計算機(jī)改變?yōu)樘峁└鞣N不同的發(fā)型和顏色。觀看者隨后可以在各種角度判斷各種頭型和顏色。它將允許消費(fèi)者選擇他或她想要的發(fā)型和顏色的大大改進(jìn)的機(jī)制，這比通過觀看具有各種發(fā)型的模型的照片選擇發(fā)型和顏色的機(jī)制好得多。在這樣的照片中，結(jié)果總是看起來很好。這將不僅節(jié)省時間和金錢，而且減少了失望的機(jī)會。-在用于紋身的應(yīng)用的準(zhǔn)備中。-在用于整形手術(shù)的準(zhǔn)備中。在這樣的實(shí)施例中，觀看者利用圖像呈現(xiàn)，該圖像由他或她自己的鏡像組成，但是以某種方式改變以表示術(shù)后的期望結(jié)果。該患者可以從各種角度在鏡中觀看他或她期望的術(shù)后圖像，并且因此得到期望結(jié)果的良好觀看，且重要的是，熟悉期望的結(jié)果。這將允許患者與外科醫(yī)生討論不同的選項，并且立即用他/她自己的眼睛看到各種選項的期望結(jié)果。在本發(fā)明是可以放在普通TV或計算機(jī)監(jiān)視器前面的框架的實(shí)施例中，該患者甚至可以將框架帶回家并且向其他人展示并且與其他人討論期望的結(jié)
在更衣室中顯示屏上提供的圖像是觀看者的鏡像，但是通過計算機(jī)模擬，將該圖像改變?yōu)槭境鎏囟ㄒ路?、禮服等的結(jié)果。這將幫助做出第一選擇。在上述實(shí)例中，所示出的鏡像是所記錄的圖像與一些人造復(fù)合物的合成物。在最極端的實(shí)例中，所述鏡像可以完全或幾乎完全是人造的，盡管姿勢大部分對應(yīng)于坐或站在鏡設(shè)備前面的人。例如，在游戲中，人們經(jīng)常選擇一個人物來代表游戲中的他們自己。所合成的圖像將是所選的人物的圖像。頭的尺寸例如仍然與坐在鏡前的人的頭的尺寸一致。觀看者可以看“鏡”，并且轉(zhuǎn)動他或她的頭或身體，可以看到所選人物的反射圖像以與觀看者相同的方式移動，但是視角增加了。觀看者可以熟悉所選的人物。如在真實(shí)生活中，這樣的人物經(jīng)?？梢员惶峁┡浼?。在該實(shí)施例中，本發(fā)明允許觀看者以很自然的方式“試穿”這些配件并且以改進(jìn)的觀看可能性在鏡中看到結(jié)果。
權(quán)利要求
1.鏡設(shè)備(1)，包括具有顯示屏的顯示設(shè)備(3)，-至少一個圖像記錄設(shè)備(2)，用于記錄圖像，-用于確定身體部分相對于顯示設(shè)備(3)的顯示屏的位置的裝置(4，41)，所述裝置輸出指示顯示屏前面的觀看者的所述身體部分的位置的指示信號(S)，-用于根據(jù)所述指示信號(S)改變(7)從其記錄圖像的視點(diǎn)的裝置，-用于在顯示設(shè)備(3)的顯示屏上顯示所記錄的圖像的裝置。
2.如前述權(quán)利要求中任一項所述的鏡設(shè)備，其中所述身體部分是臉或頭部或軀干。
3.如前述權(quán)利要求中任一項所述的鏡設(shè)備，其中用于改變視點(diǎn)的裝置被設(shè)置成相對于反射圖像增加所顯示的圖像的旋轉(zhuǎn)角度(β )。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的鏡設(shè)備，其中用于改變視點(diǎn)的裝置被設(shè)置成相對于反射圖像改變所顯示圖像的放大率(Μ)。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的鏡設(shè)備，其中所述鏡設(shè)備包括可移動的相機(jī)和用于移動該可移動相機(jī)的裝置(8)，其中該可移動的相機(jī)的位置由身體部分相對于顯示屏的位置確定。
6.如權(quán)利要求1-5所述的鏡設(shè)備，其中所述鏡設(shè)備包括多個相機(jī)。
7.如權(quán)利要求6所述的鏡設(shè)備，其中圖像由相機(jī)所拍攝的圖像合成，該合成的圖像的視點(diǎn)依賴于信號(S)。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的鏡設(shè)備，其中所述鏡設(shè)備包括用于確定位置(41) 的裝置，其與圖像記錄裝置分離。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的鏡設(shè)備，其中所述鏡設(shè)備包括位于顯示屏前面的、 在第一反射狀態(tài)與第二透明狀態(tài)之間可切換的層。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的鏡設(shè)備，其中所述鏡設(shè)備在顯示屏前設(shè)有反射的、 半透明的層，并且用于顯示所記錄的圖像的裝置被設(shè)置成使得對于第一范圍的位置沒有圖像被顯示，其中所述反射層充當(dāng)鏡；并且對于第二范圍的位置所記錄的圖像被顯示。
11.如權(quán)利要求10所述的鏡設(shè)備，其中所述反射半透明層在具有相對較高反射率和相對較低透明度的第一狀態(tài)與具有相對較低的反射率和相對較高透明度的第二狀態(tài)之間可切換。
12.如權(quán)利要求9或11所述的鏡設(shè)備，其中所述設(shè)備包括用于在第一與第二狀態(tài)之間逐漸切換層的裝置(D2)。
13.如前述權(quán)利要求中任一項所述的鏡設(shè)備，其中所述鏡設(shè)備包括用于旋轉(zhuǎn)記錄設(shè)備 (2)的裝置(D3)。
14.一種設(shè)備，其包括框架，其具有用于記錄用于顯示設(shè)備的圖像的記錄設(shè)備；用于確定身體部分相對于框架的位置的裝置4，所述裝置輸出指示觀看者的身體部分相對于框架的位置的指示信號(S)；用于根據(jù)所述指示信號(S)改變(7)從其記錄圖像的視點(diǎn)的裝置；用于產(chǎn)生所記錄圖像的用于在顯示設(shè)備的顯示屏上顯示的圖像信號(I)的裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述框架包括半反射層。
全文摘要
鏡設(shè)備(1)包括顯示設(shè)備(3)和記錄圖像的相機(jī)(2)。該設(shè)備包括用于確定身體部分的位置的裝置(4，41)。針對該鏡設(shè)備前面的觀看者，所述裝置產(chǎn)生指示身體部分相對于顯示設(shè)備(3)的顯示屏的位置的信號(S)。根據(jù)該信號(S)，改變從其記錄待顯示圖像的視點(diǎn)。
文檔編號G06T11/00GK102326184SQ201080008908
公開日2012年1月18日 申請日期2010年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月23日
發(fā)明者J. 德 布呂恩 F., 德 哈恩 G., P. 范 德 梅爾 W. 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司