专利名称:用于立体视觉的设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于立体视觉的设备。
背景技术：
人眼可以感知深度。深度是我们视觉能力的第三维度。我们感知深度是由于我们的每只眼睛都从略微不同的有利点(vantage point)来观看物体。人类大脑合成从每只眼睛单独接收到的图像，以使得能够感知深度。但是，当观看诸如监视器、电视机或其它平面装置的屏幕上的图像时，每只眼睛看到相同的图像，因此大脑正确地感知到没有深度。
由于电影、影片和其它娱乐以二维的形式出现在我们通常感知为三维的世界中，因此在娱乐产业中的许多人认为电影、影片和其它娱乐缺少真实性的元素。这样，将对深度的感知添加到在诸如电视机、监视器和电影屏幕的平面屏幕上示出的图像的方法或过程已经被探索了一段时间。允许从二维显示器看到深度的能力有时被称为立体视法。
一种促进来自二维屏幕上的图像的深度的感知的方法是示出两幅略微不同的图像，每一副仅对一只眼睛是可视的。如果其被正确地执行，那么每只眼睛看到看起来来自略微不同的有利点的不同的图像，并且大脑感知该物体的深度，如同在真实生活中观看实际物体时那样。但是，对分开的图像进行渲染从而使它们看起来来自略微不同的有利点会涉及到大量问题。首先，这些图像必须被构建为在每个方面都相同，但是看起来像从略微不同的有利点观看到的。第二，必须防止每只眼睛看到希望由另一只眼睛看到的图像的任何部分。通过使用计算机技术和复杂的照相机技术可以消除前一个问题。后一个问题有时被称为串扰，并且仍然是存在的问题。如果在图像间存在太多的串扰，即，左眼看到太多希望由右眼看到的图像的部分，或者相反，那么大脑将不会正确地感知三维效果。[0005]已经开发了多种方法来隔离这些图像，从而使得每只眼睛都看到不同的图像并且存在与其它图像尽可能少的干扰或串扰。这些方法可以被细分成主动的和被动的立体视法的方法。
一种用于允许我们的每只眼睛看到来自同一显示器的分开的图像的普通的被动方法是通过使用偏振。例如，两幅图像中的每一个可以使用分离的偏振来被同时地投射。然后，观看者可以使用一副特殊的观看眼镜，这些眼镜只允许具有特定偏振方向的光被传送到每只眼睛。作为一个例子，覆盖右眼的眼镜上的透镜可以只允许垂直偏振光被传送到右目艮，而覆盖左眼的眼镜上的透镜可以只允许水平偏振光被传送到左眼。以这种方式，可以将两幅分开的图像展示给每只眼睛。还存在许多其它的被动方法，包括基于颜色而不是偏振的方法，例如立体照片(anaglyphs)、颜色编码3D和色度深(Chromadepth)。
立体视法的被动方法具有与保持图像的光的偏振、色深和锐度有关的问题。立体视法的主动方法可以改进或甚至消除这些问题。
立体视法的一种主动方法在用户通过快门式眼镜观看屏幕的同时以快速地交替连续的方式将分开的图像显示在屏幕上。快门式眼镜由观看者佩戴，并且其与显示器上的图像同步地连续地遮挡光或使光通过。当预定用于给右眼的图像被投射时，快门式眼镜上的左快门遮挡到左眼的光，快门式眼镜上的右快门允许光进入右眼。然后，投射的图像改变为预定用于给左眼的图像，并且快门式眼镜上的左快门和右快门交换状态，从而使得到左眼的光通过并且到左眼的光被遮挡。该过程可以被快速地重复，并且由于人类不能检测大于约15赫兹的频率，因此快门的开闭可能检测不到。当分开的图像在有利点被正确地偏移时，随着每只眼睛仅看到预定用于该特定的眼睛的唯一的图像，大脑将感知到三维图像。
尽管快门式眼镜提供了允许每只眼睛看到分开的图像的可行的方法，但是当前的设计仍然存在许多问题。例如，串扰仍然是困扰当前的快门式眼镜设计的一个问题。分开覆盖各只眼睛的在快门式眼镜的每一侧上的快门不能瞬时地允许光通过或阻挡光通过。因此，给出切换快门的状态的命令之时与快门的状态实际上已经被完全切换之时之间存在一定的延迟。如果没有将其考虑在内，那么延迟或滞后时间会潜在地产生串扰。
作为例子，立体观看系统可以处于这样的状态中，其中，旨在由左眼观看的图像正在被投射，并且观看者正在佩戴快门式眼镜，该快门式眼镜处于这样的状态，其中，到左眼的光全部通过，并且到右眼的光被完全遮挡。此时，图像不能被切换到旨在由右眼观看的图像，直到快门式眼镜已经首先遮挡了旨在用于左眼的光的相当部分。要不然，左眼将看到旨在用于右眼的图像，并且三维效果将发生畸变。因此，在图像正在被切换时，到两只眼睛的相当部分的光可能被遮挡。串扰引起的问题导致了由观看者佩戴的快门式眼镜与在预定用于左眼与右眼之间的图像之间交替的显示系统之间的复杂的同步问题。
已经提供了尝试并解决快门式眼镜与其各种显示之间的同步问题的方法。但是，这些方法不足充分地解决同步问题。Robinson等人的美国专利申请N0.09/776, 185 (“‘185申请”)公开了使快门同步和协调的“使红外光传送到眼镜”。(摘要)该’ 185申请还公开了包括“适应眼镜和信号传送......的切换时间和等待时间的延迟”。(摘要)
包括由’ 185申请公开的系统的现有系统不能精确地确定延迟的持续时间以及延迟何时应该发生。此外，现有系统没有将快门式眼镜和/或显示系统从瞬时状态过渡到稳定状态情况时它们的响应的改变纳入考虑范围。另外，当前的同步方法没有将可能影响立体系统的定时的环境的改变 纳入考虑范围。
除了串扰以外，在使用快门式眼镜的立体系统中的同步问题还受到快门式眼镜对亮度的影响的妨碍。由于人脑不能检测远大于约15Hz的频率，因此以大于15Hz的图像的切换将开始去掉检测到闪烁的大脑能力，直观地，该闪烁似乎是由使用快门式眼镜周期性地遮挡光使其不能到达眼睛的问题。但是，虽然闪烁可以被减少或消除，但是光被遮挡的总时间越长，将会到达眼睛的视网膜的光子就越少，并且对观看者而言图像显得更暗淡。因此，快门式眼镜的操作显著地降低了用户对图像的感知到的亮度。因此，最小化由快门式眼镜遮挡光的时间量是有利的。由于试图降低光被遮挡的时间具有潜在地增加串扰的效果，因此在亮度与串扰之间存在二分法，其增加了精确地同步快门式眼镜与显示预定用于左眼和右眼的图像的系统的需要。
除了由于快门式眼镜从透光状态向不透光状态过渡时快门的等待时间所引起的延迟，在立体系统中还可以存在其它延迟。这些延迟可以包括:由于信号的传送和接收导致的延迟；在预定用于右眼的图像与预定用于左眼的图像之间切换时的延迟；以及，由于计算或处理时间导致的延迟。所有的这些延迟都可以是瞬时的，这进一步增加了同步问题。
由于环境和/或立体系统周围环境的改变可能会给系统增加其它等待时间和/或异步延迟。诸如液晶显示器(LCD)或等离子屏幕的显示器会产生大量的热。由显示器散发的热会影响立体系统的周围的温度，从而影响同步。诸如由大量观看者或者加热和/或冷却系统导致的温度改变的其它因素也会影响同步。
由于立体系统的同步会对其性能的灵敏度，即使在同步上的最小的改进也会转变为基本上更好的用户体验。
实用新型内容
鉴于前述，根据本专利文献的一个方面的目的在于提供用于同步立体系统的改进的方法和过程。优选地，该设备和过程解决或者至少改进上述的一个或多个问题。至此，提供快门式眼镜；该快门式眼镜包括:框架；由框架支撑的右眼快门；由框架支撑的左眼快门；以及传感 器，被设置用来检测通过右眼快门、左眼快门或二者的光。
在另一个实施例中，快门式眼镜还包括发射器。该发射器可以被用于发射关于通过快门式眼镜上的右眼快门、左眼快门或这两个快门的检测光的信息。
在另一个实施例中，基于来自传感器的信息，改变右眼快门、左眼快门或这两个快门的定时。这可以通过改变被传送到快门式眼镜的同步信号来实现，或由快门式眼镜在内部实现。
在其它实施例中，传感器被连接并定向到以不同配置的快门式眼镜。例如，传感器可以在靠近脸部的一侧被连接到框架，并且被定向为检测通过左眼快门或右眼快门的未反射的光。在另一个实施例中，传感器被定向为检测从佩戴快门式眼镜的人的眼球反射的光。
在另一个实施例中，传感器是光电二极管。但是，传感器可以是任何的光电装置。
在另一个实施例中，快门式眼镜的同步涉及使用校准图像。
在另一个实施例中，公开了一种用于立体观看的系统，该系统包括:显示器；以及快门式眼镜，被设计为检测来自显示器的通过快门式眼镜的光。
在用于立体观看的系统的另一个实施例中，来自通过快门式眼镜的检测光的信息被用来使显示器和快门式眼镜同步。在该实施例的某些实现中，该信息被从快门式眼镜传送到显示器。在其它实施例中，同步由微处理器来控制。
在另一个实施例中，该系统的快门式眼镜包括安装于该快门式眼镜的传感器。该传感器被用来检测通过快门式眼镜的光。
在另一个实施例中，一种操作快门式眼镜的方法被公开，该方法包括下述步骤:打开第一眼快门；关闭第一眼快门；打开第二眼快门；关闭第二眼快门；以及感测通过第一眼快门或第二眼快门或二者的光。
在另一个实施例中，操作快门式眼镜的方法还包括使用来自感测光的信息来使左眼快门、右眼快门或二者同步的步骤。
在另一个实施例中，操作快门式眼镜的方法还包括将关于感测光的信息从快门式眼镜传送到显示器的步骤。
在另一个实施例中，在感测光的步骤期间，快门式眼镜被放置在校准台内。
在另一个实施例中，来自感测步骤的感测光从校准图像得到。
在附加实施例中，左眼快门、右眼快门或二者通过将改变的同步信号从显示器发送到快门式眼镜的附加步骤而被同步。[0032]正如下面所更全面地描述的，这些实施例的设备和过程允许有效的立体系统的同步。根据下面通过示例的方法示出的各种实施例的详细描述和附图，将对本文中公开的设备和方法的进一步的方面、目的、期望的特征和优点有更好的理解。但是，应当清晰地理解的是，这些附图仅仅是出于图示的目的，并不希望作为对要求保护的实用新型进行限制的定义。
图1示出立体系统的实施例。
图2示出快门式眼镜的实施例的等角投影图。
图3示出快门式眼镜的侧视图。
图4示出具有多个传感器的快门式眼镜的一个实施例的视图。
图5示出立体系统的实施例。
图6示出由快门式眼镜接收的同步信号的实施例。
图7示出安装在校准对接台中的快门式眼镜。
具体实施方式
与其普通含义一致，本文中使用的术语“快门式眼镜”指遮挡到每只眼睛的光或使光通过到达每只眼睛的任何眼镜。“快门式眼镜”包括适合于在透光状态与非透光状态之间切换的眼镜、护目镜、目镜、头盔或任何其它形式的眼罩。优选地，快门式机构可以是液晶，但“快门式眼镜”包括具有不同快门机构(例如，机械快门)的其它类型的眼镜。快门式眼镜的透光状态可以通过用·于改变物质的能力以允许光通过的偏振、颜色、阻挡或任何其它方法来影响。
与其普通含义一致，本文中使用的术语“立体系统”指将分开的图像分别显示给左眼和右眼的任何系统。“立体系统”包括将分开的图像分别显示给眼睛以模拟第三维度和出于任何其它原因的系统。通过非限制性的例子的方式，“立体系统”包括基于偏振、颜色、快门式眼镜或其它技术或这些技术的组合的主动和被动系统。
图1示出立体系统100的实施例。图1的实施例还包括显示器110和快门式眼镜10。
在诸如在图1中示出的立体系统100的立体系统中，显示器110的响应速度和快门式眼镜10的响应速度可以不同。这些不同可能是由于各种影响造成的，这些影响包括:制造公差、环境温度改变、或操作的瞬时状态。为了最小化串扰并最大化亮度，快门式眼镜10与显示器110之间的同步必须针对立体系统100的全部通过量(entire throughput)来进行优化。至此，本专利文献教导了传感器16的使用，以感测快门式眼镜10的同步。在优选实施例中，传感器16检测通过快门式眼镜10的光，并将关于检测到的光的反馈信息114提供到立体系统100中，以允许优化同步。基于立体系统100从传感器16接收到的反馈信息114，立体系统100可以调整发送到快门式眼镜10的信息112中包含的同步信息。
图2示出快门式眼镜10的实施例的等角投影图。在图2中示出的快门式眼镜10的实施例还包括框架14、右眼快门12a和左眼快门12b。在图2中，框架14相应地包括框架鼻片28以及框架臂24和26。虽然图2中示出的实施例描绘了典型的眼睛配置，但是框架14可以以任何配置来制成。在图2中，框架14被示出为包住右眼快门12a和左眼快门12b，但是，可以使用任何样式或类型的框架14。例如，框架14可以仅附接到右眼快门12a和左眼快门12b的顶部，或者框架14可以被间歇地附接。代替方形，框架14可以是圆形或椭圆或任何其它形状。处于支撑右眼快门12a和左眼快门12b的目的，框架14可以使用任何样式或形状。此外，框架14可以由适合于框架的任何材料制成，这些材料包括塑料、金属、橡胶、陶瓷、金属丝，或者任何其它可以为右眼快门12a和左眼快门12b提供支撑的材料。
眼快门12a和12b优选地由液晶制成或被制成为具有液晶层。液晶层通常是透明的，但是当施加电压时会变暗。当然，反之亦可，其中，液晶层固有地是暗的，当施加电压时会变透明。液晶可以变暗并遮挡所有的光，或者可以通过改变其偏振从而遮挡除了特定偏振光的其它所有光来遮挡光。在其它实施例中，其它技术可以被用于右眼快门12a和左眼快门12b，包括但并不限于机械快门、基于颜色的快门，或可以在透光状态和不透光状态之间快速地改变的其它物质或膜。
在图1中示出的一个实施例中，快门式眼镜10还包括传感器16。传感器16能够检测通过左眼快门12b、右眼快门12a或两者的光和/或图像。图2示出安装在框架14的臂26上的传感器16，但是，传感器16可以被安装在框架14上的任何位置，其包括框架鼻片
28、框架臂24、靠近右眼快门和左眼快门的框架的任意部位、或框架14的任意其它部位。
快门式眼镜10还可以包括通信接收传感器18。通信接收传感器18从立体系统100接收信息112。优选地，信息112使用红外技术发送，并且通信接收传感器18是红外传感器。但是，快门式眼镜10与立体系统100的其余部分之间的通信可以使用任何适合的通信技术。例如，信息112可以使用诸如Bluetooth 或WiFi (IEEE 802.11)的无线协议来发送。作为另一个例子，其它的无线频率(RF)或激光也可以被用于快门式眼镜10与立体系统100之间的通信。至此，通信接收传感器18可以是能够适应用于在快门式眼镜10与立体系统100之间传送消息112的协议的任何适合的天线或传感器。例如，通信接收传感器18可以是Bluetooth4天线、WiFi天线或某些其它适合的天线或传感器。
由于IR通常与电视遥控器和其它介质装置相关联地使用，因此，在优选实施例中，到快门式眼镜10的IR传送被设计为防止干扰作为立体系统100的部分的其它传送装置，诸如遥控器。
在其它实施例中，通信接收传感器18可以使用有线技术与立体系统100通信。例如，代替优选实施例的IR传感器，通信接收传感器18可以是因特网连接、串行连接、并行连接、或其它通常用于装置间的通信的连接。
快门式眼镜10还可以包括发射器20。在一个实施例中，发射器20将来自快门式眼镜10上的传感器16的信息114传送回立体系统100。立体系统100可以使用从传感器16传送的信息114来调整快门式眼镜10的同步。在优选实施例中，通过调整在信息112中传送到快门式眼镜10的同步信号，立体系统100调整快门式眼镜10的同步。
发射器20优选地使用RF进行通信，但是，类似于通信接收传感器18，发射器20可以使用任何无线或有线技术来进行通信，其包括当不限于:Bluetooth 、WiF1、RF、激光或其它无线技术。另外，也类似于通信接收传感器18，发射器20可以使用有线技术进行通信，诸如因特网、串行或并行连接、或者能够允许两个装置进行通信的任何其它类型的有线技术。[0052]如图2所示，通信接收传感器18和发射器20被安装在框架14的外部。在使用无线通信的优选实施例中，向外面向安装位置的外部对于通信接收传感器18和发射器20是优选的。将通信接收传感器18和发射器20安装在快门式眼镜10的面向外部的表面有助于用于通信的更直接的视线。如果使用有线技术，通信接收传感器18和发射器20的放置将不再重要。因此，如果电线被用于允许与快门式眼镜10的通信，那么通信接收传感器18和发射器20可以被重新放置在快门式眼镜10上的其它位置。例如，通信接收传感器18和发射器20可以被放置在框架臂24或26的背面。
图3示出快门式眼镜10的一个实施例的侧视图。如参考图3所示，快门式眼镜10可以通过框架与用户的面部的关系分开。如图3所示，快门式眼镜10可以被分成邻近侧42和远端侧40。此外，也是用于参考，箭头40示出离开佩戴快门式眼镜10的用户的方向，箭头42示出向着该用户的方向。
如图3所示，优选地，传感器16被安装在快门式眼镜10的邻近侧42。另外，传感器16被优选地安装，从而使得其指向离开用户的面部的方向。通过将传感器16安装在邻近侧42并将传感器16指向离开用户的面部 ，传感器16能够接收通过右眼快门12a、左眼快门12b或两者而没有反射的光。但是，传感器16并不被限制在任何特定的位置或方向，并且传感器16可以被安装在快门式眼镜10的邻近侧42或远端侧40。另外，传感器16可以面向或离开用户的面部。
图4示出具有多个传感器16的快门式眼镜10的一个实施例的视图。如可以在图4中看到的，传感器16可以被安装在面向用户的快门式眼镜10的邻近侧42上。在这样的配置中，传感器16被设计为检测从用户的眼睛反射的光。在光通过右眼快门12a、左眼快门12b或两者后，部分光将被用户的眼睛的表面反射。反射的光可以由传感器16检测，并用于进一步使立体系统100同步。
另外，传感器16可以被安装到快门式眼镜10的远端侧40上。如果传感器16被安装到快门式眼镜10的远端侧40上，那么传感器16可以面向用户并检测从快门式眼镜10的远端侧40的表面反射的光。在这样的实施例中，传感器16可以被布置用来检测在一个眼快门12a或12b正遮挡光时与在一个眼快门允许光通过时之间的反射光的差异。
如果传感器16被安装在快门式眼镜10的远端侧40上，那么传感器支架30可以被用来适当地放置传感器16。传感器支架30可以被类似地用于其它实施例中，其中，传感器16被安装到快门式眼镜10的邻近侧42上。传感器支架可以用来容易有助于传感器16在框架14上的任何安装位置或定向。因此，传感器16可以被更好地放置。
传感器支架30可以由诸如涂敷橡胶的电线、可延展金属或薄金属条的可弯曲材料制成，从而在安装后，传感器16的位置可以被容易地改变。此外，传感器支架30在机械上可以更复杂一些。例如，传感器支架30可以包括微调机构和锁定结构，以允许精确调整和锁定。
如可以通过图4看到的，在快门式眼镜10上可以使用任意数量的传感器16。图4示出三个分开的传感器16，但是，在其它实施例中，可以使用更多或更少的传感器。另外，不同的传感器16可以被组合在同一快门式眼镜10上。快门式眼镜10可以具有负责检测预定用于每只独立眼睛的光的至少一个传感器16。但是，在其它实施例中，快门式眼镜10可以总共仅具有一个传感器16。在一个实施例中，快门式眼镜10可以具有负责检测预定用于独立眼睛的光的多于一个的传感器16。在其他实施例中，快门式眼镜10可以具有在任何定向或安装位置的传感器16的任意组合，以检测预定用于每只独立眼睛的光。优选地，快门式眼镜10针对每只眼睛具有至少一个传感器。
在各种不同的实施例中，(一个或多个)传感器16可以是光电二极管、光检测器、光传感器、光探头、成像阵列、图像传感器、光电装置或能够检测光或图像的任何其它装置。另外，传感器16可以是用于对光进行聚焦或成像的光学器件和传感器的组件。
图5示出包括显示器510、微处理器520和快门式眼镜10的立体系统500的实施例。微处理器520可以是能够为立体系统500处理数据的(一个或多个)任何电子芯片。例如，微处理器520可以是FPGA、ASIC、DSP或任何其它能够进行数据处理的芯片。微处理器520可以物理地位于显示器内或可以在驱动显示器的一个分开的盒子中。例如，微处理器520可以是与显示器150通信的计算机的一部分。
接下来将讨论诸如图5中示出的实施例的实施例的操作。微处理器520驱动显示器510，并指示显示器510显示预定由左眼观看的图像。微处理器直接地或通过诸如显示器的另一个装置将信息112发送到快门式眼镜10。信息112包括指示快门式眼镜打开左眼快门12b的信号。在一段时间后，微处理器520指示显示器510将图像改变为预定由右眼观看的图像。然后，微处理器将信息112发送到快门式眼镜10并指示快门式眼镜10打开右眼快门12a。然后，对下一组图像重复该处理。
在一个实施 例中，微处理器520还可以发送包括关闭左眼快门12b或右眼快门12a的指示的信息112，但是，在优选实施例中，快门式眼镜10将快门保持打开特定的时间段，然后自动地关闭它们。如果快门式眼镜10自动地关闭快门，那么微处理器520与快门式眼镜10之间的通信流量会减少。
如图5的实施例所示，快门式眼镜10还可以将反馈信息114发送回微处理器520。反馈信息114可以经由显示器510被发送到微处理器520，可以直接被发送到微处理器520，或者可以通过其它电子器件路由到微处理器520。
反馈信息114包含来自(一个或多个)传感器16的关于实际响应和通过右眼快门12a和左眼快门12b的光的数据。微处理器520使用该反馈信息来调整命令信号和图像的显示的同步，以控制右眼快门12a或左眼快门12b。通过从快门式眼镜10上的(一个或多个)传感器16接收反馈信息114，微处理器520可以更精确地使立体系统500同步。接收反馈信息114并调整信息112内的同步信号，允许微处理器520形成闭环系统，并针对系统的实际通过量来调整同步。该封闭数据环允许立体系统500补偿响应时间、温度、信号传送、瞬时状态或任何其它可能影响立体系统500的同步(因此影响其性能)的因素的变化。
反馈信息114不需要像信息112被发送到快门式眼镜10那样频繁地被发送回微处理器520。虽然频率可以是任何频率，但是，在优选实施例中，在被发送到微处理器520前，可以由快门式眼镜10收集反馈信息114并在多个周期内对其进行平均。降低反馈信息114被发送的频率会减少传送。此外，在多个快门周期内对来自(一个或多个)传感器16的数据进行积分可以给出更精确的结果。
类似地，在反馈信息114被发送回微处理器520时的定时并不重要。反馈信息114可以由快门式眼镜10在整个处理的任何时间被发送。优选地，反馈信息114被周期性地发送，从而使得微处理器520可以周期性地更新立体系统500的同步。[0068]图6示出由快门式眼镜10接收的同步信号600的实施例。同步信号600可以被包括在由快门式眼镜10接收的信息112内。此外，信息112可以包括除了同步信号600以外的其它数据。
在由本专利文献教导的立体系统的一个实施例中，反馈信息114被用于改变同步信号600以优化显示器与快门式眼镜10之间的同步。同步信号600的任何部分都可以被改变以更好地将显示器与快门式眼镜10同步。例如，可以通过改变频率、周期、波的间隔、波形的形状或任何其它调整来改变同步信号600。对同步信号600的这些改变和/或调整在下面进行更详细的讨论。
在图6中示出的同步信号600包括向快门式眼镜10发信号以打开左眼快门12b的前沿610和向快门式眼镜10发信号以打开右眼快门12a的前沿612。另外，同步信号600包括下降沿611。下降沿611可以由快门式眼镜10用来关闭当前打开的快门。但是，如上面所解释的，更优选地，快门式眼镜10被编程为将左眼快门12b保持打开时间τ#16，将右眼快门12a保持打开时间τκ618。可以与信息112中的同步信号600 —起发送的附加信息包括与快门保持打开τ#16和τ ,618的时间的调整有关的信息。
尽管在图6中示出了用于同步信号600的波形的示例性实施例，但是可以使用任何类型或形状的波形。此外，尽管如上所述，对在前沿打开快门和在下降沿关闭快门进行了提及，但是同步信号600的波形可以被映射到任何适合的形式的快门式眼镜10的操作。例如，代替前沿，下降沿可以被用于向快门式眼镜10上的快门发信号以将其打开。
如可以在图6中示出的波形看到的，时间段614存在于当一个眼快门关闭到下一个眼快门打开之间。如果使得时间段614太小，那么会发生串扰。但是，由于最小化时间段614使亮度增加，因此在不 产生串扰的情况下最小化时间段614对系统的性能是有利的。在没有等待时间立即操作的理想系统中，时间段614的长度将正好足够显示器将图像从预定用于左眼的图像切换到预定用于右眼的图像。但是，由于等待时间和其它因素，时间段614可以是比在显示器上交换图像所需的时间更长的某一时间段。另外，理想的时间段614可以随着系统被操作而改变。
使用来自快门式眼镜10的反馈信息114，立体系统可以调整同步信号600。同步信号600可以在时间上被调整。例如，相对于在显示器上的图像从预定用于左眼的图像切换到预定用于右眼的图像的时间，前沿和下降沿可以在时间上向前或向后移动。相对于图像显示在时间上向前或向后调整同步信号600允许立体系统将显示器上的图像的交换放置在最佳点上，以最小化在时间段614内的串扰。在理想系统中，图像将正好在时间段614的中间在显示器上被交换。但是，由于等待时间和其它因素，最小化串扰的时间段614内的最佳点可以不在中间。例如，眼快门从亮向暗过渡可以比其从暗向亮过渡更快。使用反馈信息114允许立体系统优化快门式眼镜10的同步并在时间段614内的最佳时间交换显示器上的图像以降低串扰。
另外，立体系统可以调整眼快门打开的时间段τ#16和τκ618。调整眼快门打开的时间量影响用户感知的亮度和/或串扰。眼快门保持打开越长，时间段614变得越小，并且更亮的图像将呈现给观看者。但是，减小时间段614具有增加串扰的潜在可能。使用反馈信息114允许立体系统优化眼快门打开的时间τ l616和τ ,618，以最大化亮度并最小化串扰。[0075]立体系统还可以调整同步信号600的频率。例如，打开左快门的第一前沿610可以与打开左快门的第二前沿610在时间上隔开更近或更远，导致整个频率的改变。通常，眼快门的频率将与在显示器上被切换的左右图像的频率匹配，因此应当不需要经常调整或在很大的量级上调整。但是，随着立体系统的电子器件开始变暖，响应时间可以改进，因此，频率可以提闻。
立体系统可以包括多个显示器或多个快门式眼镜10。特别地，多副快门式眼镜10可以观看在单个立体系统中的同一显示器。在包括多副快门式眼镜10和单个显示器的系统中，各种不同副的快门式眼镜10可以以多种不同方法来控制。例如，显示器可以向每一副快门式眼镜10发送各自的同步信号。由快门式眼镜10接收的信息112可以包括标识(ID)，该标识(ID)匹配于快门式眼镜自身的内部ID，以确定是否与特定的同步信号600同
止/J/ O
在另一个实施例中，不同副的快门式眼镜10( “从设备”)全都与立体系统内的单副快门式眼镜10( “主设备”)校准。从属设备的各种同步参数以偏移量与主设备进行校准。然后，立体系统可以向包括主设备和从属设备的所有快门式眼镜发出单个同步信号。随后，该同步信号可以被改变以优化主设备。从属设备根据包括它们各自的偏移量的优化信号来继续操作，从而使用单个同步信号600优化了主设备和从属设备两者。也可以使用将多幅快门式眼镜同步到单个显示器的其它方法。
作为同步处理的一部分，可以使用测试图像或测试图像序列来将快门式眼镜10与立体系统同步。测试图像可以被用作初始校准处理的一部分或者可以被周期性地使用。测试图像序列的一个例子是在显示器上显示预定由左眼观看的全白画面和在显示器上显示预定由右眼观看的全暗画面。然后可以改变同步信号600，从而使得监视来自左眼快门的光的通过量的(一个或多个)传感器16在最大的读数，监视来自右眼快门的光的通过量的(一个或多个)传感器16在最小的读数。作为进一步的校准步骤，预定观看亮的和暗的图像的眼睛可以被交换，并且，然后，同步信号600可以被改变，从而使得监视来自左眼快门的光通过量的(一个或多个)传感器16在最小的读数，并且，监视来自右眼快门的光通过量的(一个或多个)传感器16在最大的读数。上述亮的和暗的图像序列仅是可以使用的测试图像序列的一个例子，任何图像和序列或多个图像都可以被用来使快门式眼镜10和立体系统同步。
使用测试图像或测试序列对快门式眼镜的校准可以发生在用户开始观看显示器之前、在三维内容开始之前、在场景过渡期间、或者在不工作时。例如，由立体系统进行的快门式眼镜10的校准可以在启动时且在任何内容被显示之前执行。作为另一个例子，校准可以发生在节目与广告之间的短暂暂停期间。在短暂暂停期间，立体系统可以插入几个帧或者多个测试序列图像，以重新校准快门式眼镜10。作为另一个例子，校准可以发生在同一电影或节目的场景之间。在某些实施例中，可以使用上述校准技术的组合。
虽然本专利文献的许多实施例使用传送的反馈信息114以允许立体系统调整被发送到快门式眼镜10的同步信号600，但是传送反馈信息114不是必需的。在本专利文献的一个实施例中，快门式眼镜10可以在不传送反馈信息114的情况下与立体系统精确地同步。快门式眼镜10可以自动地校准到显示器，而不是将反馈信息114传送回显示器或微处理器以随后调整同 步。例如，同步信号600可以仅由快门式眼镜10接收作为参考信号，并且快门式眼镜10可以在内部使用反馈信息114来相对于同步信号600调整眼快门的定时。在这样的实施例中，快门式眼镜10不需要传送反馈信息114。对于改进没有传送信息的能力的现有系统，不需要传送反馈信息114的实施例尤其有用。
在不传送反馈信息114的情况下快门式眼镜10被同步到立体系统的实施例中，发送到快门式眼镜10的信息112还可以包括指示快门式眼镜10将在何时显示校准图像序列的数据以及将要被显示的校准图像序列的类型。在其它实施例中，快门式眼镜10可以使用校准序列图像信息进行预编程，因此能够自动地与同步系统进行校准。
访问来自(一个或多个)传感器16的反馈信息114的另一个优点是，能够容易地通过立体系统的其余部分可能会丢失通信的时期。由于干扰或其它原因，快门式眼镜10可以临时地停止从立体系统接收信息112。反馈信息114可以由快门式眼镜10用来继续与显示器同步地操作眼快门。由于反馈信息114在本地以及在传送时可能是有用的，因此本专利文献的实施例可以将反馈信息本地保留在快门式眼镜10内并传送反馈信息114。
图7示出安装在校准对接台中的一副快门式眼镜。在诸如图7中示出的实施例中，快门式眼镜10可以不具有安装在快门式眼镜10的框架的传感器16。确切地，将快门式眼镜10放置在用于校准的校准对接台700中。校准对接台700与立体系统(未示出)进行通信。例如，校准对接台700可以经由USB电缆、因特网电缆、火线电缆或无线链路连接到立体系统。为了校准快门式眼镜10，校准对接台700使用光或图像产生闪光灯720。闪光灯720在快门式眼镜10的眼快门被同步的同时投射测试图像或图像的序列。校准传感器710收集与光和/或图像通过量有关的数据并将其反馈回立体系统，从而使得眼快门的操作可以被优化和同步。一旦快门式眼镜10在校准对接台700中被同步，快门式眼镜10就可以被移开并被用于观看显示器。
虽然与校准对接台700—起使用的图7中示出的实施例示出了安装在校准对接台700的校准传感器 710，但是快门式眼镜10仍然可以具有安装到框架的其自身的(一个或多个)传感器16。(一个或多个)传感器16可以是对校准传感器710的补充,或者(一个或多个)传感器16可以代替校准传感器710使用。
在本专利文献教导的其它实施例中，快门式眼镜10还可以包括辅助同步或校准的按钮或旋钮。例如，快门式眼镜10可以包括校准按钮。当用户按下校准按钮时，系统发送测试图像或测试图像序列以重新校准快门式眼镜10和/或使快门式眼镜10同步。
在另一个实施例中，快门式眼镜10还可以包含允许手动调整眼快门速度、频率、响应、打开时间或眼快门的任何其它特性的按钮或旋钮。例如，位于快门式眼镜10上的旋钮旋转一圈可以等同于在一个或两个眼快门打开时间中的四分之一波长等待时间。这种调整可以是对自动同步和/或校准的补充，或者可以是用于调整的唯一的方法。当手动调整与自动调整结合使用时，手动调整可以与由自动调整计算的名义上的同步有一定偏移。
另外，在某些实施例中，诸如按钮和旋钮的手动控件不位于快门式眼镜10上，而是位于立体系统的诸如显示器的其它部分上。在外部计算机可以控制显示器的其它实施例中，手动调整可以位于外部计算机上或者在外部计算机上运行的软件内。
尽管已经参考优选实施例和特定实施例描述了本实用新型，但是本领域技术人员将会容易地认识到，在不脱离在下文中要求保护的本实用新型的精神和范围的情况下，对本文中描述的方法、立体系统和快门式眼镜的许多改变和改编是可能的。因此，将会清楚地理解,本描述仅仅是通过示例的方式来进行的，并不作为对下面要求保护的本实用新型的范围的限制 。
权利要求
1.一种快门式眼镜，其特征在于，该快门式眼镜包括: 框架； 由框架支撑的右眼快门； 由框架支撑的左眼快门；以及 被设置用来检测通过右眼快门、左眼快门或二者的光的传感器。
2.根据权利要求
1所述的快门式眼镜，还包括发射器。
3.根据权利要求
2所述的快门式眼镜，其特征在于，发射器被设计为发射关于通过右眼快门、左眼快门或二者的检测光的信息。
4.根据权利要求
1所述的快门式眼镜，其特征在于，右眼快门、左眼快门或二者是基于来自传感器的信息而被改变的。
5.根据权利要求
1所述的快门式眼镜，其特征在于，传感器在靠近脸部的一侧被连接到框架。
6.根据权利要求
5所述的快门式眼镜，其特征在于，传感器被定向为检测通过左眼快门或右眼快门的未反射的光。
7.根据权利要求
5所述的快门式眼镜，其特征在于，传感器被定向为检测从佩戴快门式眼镜的人的眼球反射的光。
8.根据权利要求
1所述的快门式眼镜，其特征在于，传感器是光电二极管。
9.根据权利要求
1所述的快门式眼镜，其特征在于，快门式眼镜是使用校准图像被同步的。
10.一种用于立体观看的系统，其特征在于，该系统包括: 显不器；以及 被设计为检测来自显示器的通过快门式眼镜的光的量的快门式眼镜。
11.根据权利要求
10所述的系统，其特征在于，来自通过快门式眼镜的检测光的信息被用来使显示器和快门式眼镜同步。
12.根据权利要求
11所述的系统，其特征在于，信息是从快门式眼镜被传送到显示器的。
13.根据权利要求
11所述的系统，其特征在于，快门式眼镜包括安装到该快门式眼镜且用来检测通过该该快门式眼镜的光的传感器。
14.根据权利要求
11所述的系统，其特征在于，同步是由微处理器控制的。
专利摘要
一种快门式眼镜，包括框架；由框架支撑的右眼快门；由框架支撑的左眼快门；以及传感器，被设置用来检测通过右眼快门、左眼快门或二者的光。
文档编号G03B35/16GKCN203117631SQ201190000680
公开日2013年8月7日 申请日期2011年8月4日
发明者P·新谷 申请人:索尼公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan