3d眼镜、3d显示系统及3d显示方法
【专利摘要】本发明公开了一种3D眼镜、3D显示系统及3D显示方法。该3D显示系统包括：3D眼镜，所述3D眼镜包括设置在所述3D眼镜上用于检测佩戴者的头的动作的第一传感器和设置在所述3D眼镜上用于检测所述佩戴者的眼球的动作的第二传感器；3D显示装置，所述3D显示装置包括用于显示3D图像的屏幕；以及控制器，所述控制器根据所述头的动作控制所述3D显示装置进行第一操作，并根据所述眼球的动作控制所述3D显示装置进行第二操作。本发明提供的3D显示系统能够响应于头的动作和眼球的动作而控制3D显示装置进行第一操作和第二操作，进而实现了无中间装置的人机交互，因此具有使用方便等优点。
【专利说明】3D眼镜、3D显示系统及3D显示方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及3D技术，具体涉及一种3D眼镜、3D显示系统及3D显示方法。
【背景技术】
[0002]3D技术在现代生活中越来越广泛地被应用。3D技术利用人的双眼观看物体的角度略有差异，因此能够辨别物体远近，产生立体的视觉效果这个原理，将左右眼所看到的影像分离，从而令用户体验立体感觉。
[0003]目前的3D显示装置都必须通过例如鼠标、键盘、操纵杆或遥控器等的人机接口装置与3D显示装置进行交互。这样会带来很多不便。例如，在观看3D全景电影时，由于3D显示装置的尺寸和观看者的视角的限制，观看者无法同时看到场景内的全部内容。如果使用上述人机接口装置来移动场景，以使3D显示装置的屏幕上出现观看者感兴趣的区域或者将观看者感兴趣的区域放置在屏幕的中间，就会影响观看者的观看效果。尤其对于观看3D电影来说，3D显示的帧速率通常会达到120-240帧每秒，也就是说，如果观看者在观看3D电影期间通过人机接口装置来改变或移动场景的话，即使该动作仅耗时I秒钟，也会错过120-240帧的图像。显然，这样会严重影响观看者的观看。
[0004]因此，需要一种3D眼镜、3D显示系统及3D显示方法，以解决现有技术中存在的问题。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明提供了一种3D显示系统，包括:3D眼镜，所述3D眼镜包括设置在所述3D眼镜上用于检测佩戴者的头的动作的第一传感器和设置在所述3D眼镜上用于检测所述佩戴者的眼球的动作的第二传感器；3D显示装置，所述3D显示装置包括用于显示3D图像的屏幕；以及控制器，所述控制器根据所述头的动作控制所述3D显示装置进行第一操作，并根据所述眼球的动作控制所述3D显示装置进行第二操作。
[0006]优选地，所述第一操作包括响应于所述头的动作来移动所述屏幕上的场景。
[0007]优选地，所述第二操作包括响应于所述眼球的动作来查找到所述屏幕上的待操作对象。
[0008]优选地，所述第二操作还包括响应于所述眼球的定位时间来操作所述待操作对象。
[0009]优选地，所述3D显示系统还包括音频传感器，所述音频传感器设置在所述3D眼镜上，用于检测所述佩戴者发出的声音，所述控制器根据所述声音控制所述3D显示装置进行
第三操作。
[0010]优选地，所述第三操作包括响应于所述声音来操作所述屏幕上的待操作对象。
[0011]优选地，所述音频传感器为骨导式传声器。
[0012]优选地，所述第一传感器为六轴加速度传感器。
[0013]优选地，所述第二传感器包括红外线LED灯和微摄像机，所述红外线LED灯用于照亮所述佩戴者的眼球，所述微摄像机用于检测所述眼球的动作。
[0014]本发明还提供一种3D眼镜，包括:第一传感器，所述第一传感器设置在所述3D眼镜上，用于检测佩戴者的头的动作；以及第二传感器，所述第二传感器设置在所述3D眼镜上，用于检测所述佩戴者的眼球的动作。
[0015]优选地，所述第一传感器为六轴加速度传感器。
[0016]优选地，所述第二传感器包括红外线LED灯和微摄像机，所述红外线LED灯用于照亮所述佩戴者的眼球，所述微摄像机用于检测所述眼球的动作。
[0017]优选地，所述3D眼镜还包括音频传感器，所述音频传感器设置在所述3D眼镜上，用于采集所述佩戴者发出的声音。
[0018]优选地，所述音频传感器为骨导式传声器。
[0019]本发明还提供一种3D显示方法，包括:在3D显示装置的屏幕上显示3D图像；检测3D眼镜的佩戴者的头的动作；检测所述佩戴者的眼球的动作；以及根据所述头的动作控制所述3D显示装置进行第一操作，并根据所述眼球的动作控制所述3D显示装置进行第二操作。
[0020]优选地，所述第一操作包括响应于所述头的动作来移动所述屏幕上的场景。
[0021]优选地，所述第二操作包括响应于所述眼球的动作来查找到所述屏幕上的待操作对象。
[0022]优选地，所述第二操作还包括响应于所述眼球的定位时间来操作所述待操作对象。
[0023]优选地，所述3D显示方法还包括检测所述佩戴者发出的声音，根据所述声音控制所述3D显示装置进行第三操作。
[0024]优选地，所述第三操作包括响应于所述声音来操作所述屏幕上的待操作对象。
[0025]本发明提供的3D显示系统能够响应于头的动作和眼球的动作而控制3D显示装置进行第一操作和第二操作，进而实现了无中间装置的人机交互，因此具有使用方便等优点。
[0026]在
【发明内容】
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在【具体实施方式】部分中进一步详细说明。本
【发明内容】
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0027]以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，
[0029]图1为根据本发明一个实施例的3D显示系统的示意图；
[0030]图2为根据本发明一个实施例的3D眼镜的示意图；
[0031]图3为根据本发明另一个实施例的3D眼镜的示意图；以及
[0032]图4为根据本发明一个实施方式的3D显示方法的流程图。
【具体实施方式】
[0033]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0034]本发明提供一种3D显示系统。利用该3D显示系统，观看者可以方便地进行人机交互。图1示出了根据本发明一个实施方式的3D显示系统，图2为根据本发明一个实施例的3D眼镜的示意图。下面将结合图1和图2对该3D显示系统和其包括的3D眼镜进行详细描述。如图1所示，该3D显示系统基本上包括3D眼镜110、3D显示装置120和控制器130。
[0035]如图2所示，3D眼镜110包括第一传感器111和第二传感器112。3D眼镜110所包括的其它部件可以与现有的3D眼镜相同，例如包括镜架、左右眼LCD透镜、用于控制左右眼LCD透镜交替地开启的微控制器、电源、同步信号接收器等。由于这些部件已经为本领域所熟知，因此在此不再赘述。
[0036]第一传感器111设置在3D眼镜110上，用于检测佩戴者的头的动作。头的动作可以包括头的移动和转动等。第一传感器111可以为任意可以检测佩戴者的头的动作的传感器。作为示例，第一传感器111可以设置在3D眼镜110上两个镜片之间的连接件上(如图2所示)，也可以设置在3D眼镜110上的其它位置，只要能够实现其功能即可。为了准确地检测头在X、Y和Z三个方向上的移动以及在Χ、Υ和Z三个平面内转动，优选地，第一传感器111为六轴加速度传感器。
[0037]第二传感器112设置在3D眼镜110上，用于检测佩戴者的眼球的动作。眼球的动作可以包括眼球的转动等。第二传感器112可以为任意可以检测佩戴者的眼球的动作的传感器。作为示例，第二传感器112可以设置在3D眼镜110的镜框上(如图2所示)，也可以设置在3D眼镜110上的其它位置，只要能够实现其功能即可。有时使用该3D显示系统观看3D图像时的环境比较黑暗，为了便于在任何时候都能够准确地检测到眼球的动作，优选地，如图3所示，第二传感器112包括红外线LED灯112Α和微摄像机112Β。红外线LED灯112Α用于照亮佩戴者的眼球300 (具体地，为瞳孔310)，微摄像机112Β用于检测眼球300的动作。需要说明的是，红外线LED灯112Α和微摄像机112Β的位置可以根据实际情况(包括根据3D眼镜110的具体结构等)来改变，只要能够实现两者的功能即可，本发明无意于对红外线LED灯112Α和微摄像机112Β的位置进行限制。
[0038]返回到图1，3D显示装置120包括用于显示3D图像的屏幕。该3D显示装置120可以为任意类型的显示装置，例如，液晶显示器(LCD)、投影仪式显示装置等，只要能够显示3D图像即可。
[0039]控制器130根据头的动作控制3D显示装置120进行第一操作，并根据眼球的动作控制3D显示装置120进行第二操作。第一传感器111和第二传感器112可以将检测到的头的动作的信号和眼球的动作的信号直接发送给控制器130，也可以发送给3D显示装置120，然后再由3D显示装置120发送给控制器130。虽然图1中示出的3D显示装置120和控制器130为相互独立的部件，但是两者还可以集成为一体。
[0040]作为示例，第一操作可以包括响应于头的动作来移动3D显示装置120的屏幕上的场景。例如，根据头移动和转动的方向，而将该方向上涉及的场景拖动到屏幕的中央。这样就能够在观看电影和玩游戏的时候，用头的动作来移动场景，进而能够实现无中间装置的人机交互。尤其是在观看全景电影或玩主视点射击的游戏时，能够给人身临其境的感觉。
[0041]作为示例，第二操作可以包括响应于眼球的动作来查找到屏幕上的待操作对象。例如，眼球就相当于鼠标，眼球的移动就相当于鼠标的移动。反应在屏幕上的是，光标移动到了眼睛注视的位置处。优选地，第二操作还包括响应于眼球的定位时间来操作该待操作对象。举例来说，可以设定为当眼球的定位时间为3秒(也可以小于3秒或者大于3秒)时相当于单击该待操作对象。作为示例，当观看电影时，可以移动眼球以查找到视频窗口的边框，然后定位3秒钟使边框弹出，移动眼球以查找到播放、暂停、快进等按键，并定位3秒钟以进行对应的操作。
[0042]当然,第一操作和第二操作的内容可以互换,或者第一操作和第二操作还可以具有其它内容。这样，分别通过头的动作和眼球的动作来表示两种不同的操作内容，就能够使观看者与3D显示装置进行人机交互。
[0043]优选地，该3D显示系统的3D眼镜110还包括音频传感器113 (参照图2)。音频传感器113设置在3D眼镜110上，用于检测佩戴者发出的声音。作为示例，音频传感器113可以设置在3D眼镜110的镜腿上(如图2所示)，也可以设置在3D眼镜110上的其它位置，只要能够实现其功能即可。控制器110根据声音控制3D显示装置120进行第三操作。第三操作可以为响应于佩戴者发出的声音的音量来进行操作，还可以响应于发出的声音的内容进行操作，即具有语音识别功能。通过增加音频传感器113可以使该3D显示系统具有更多的操作方式，进而能够满足佩戴者的各种操作要求。优选地，第三操作可以包括响应于佩戴者发出的声音来操作3D显示装置120的屏幕上的待操作对象，例如进行单击或双击等操作。作为示例，当玩主视点射击游戏时，可以通过声音来控制射击。为了避免环境中的声音的干扰，优选地，音频传感器113可以为骨导式传声器。
[0044]本发明还提供一种3D显示方法，图4显示了该方法的流程图，下面将结合图4来描述本发明的方法。
[0045]首先，执行步骤401，在3D显示装置的屏幕上显示3D图像。
[0046]然后，执行步骤402，检测3D眼镜的佩戴者的头的动作。例如，检测头的移动和转动。
[0047]接着，执行步骤403，检测佩戴者的眼球的动作。例如，检测眼球的转动。
[0048]最后，执行步骤404，根据头的动作控制3D显示装置进行第一操作，并根据眼球的动作控制3D显示装置进行第二操作。
[0049]作为示例，第一操作可以包括响应于头的动作来移动3D显示装置的屏幕上的场景。例如，根据头移动和转动的方向，而将该方向上涉及的场景拖动到屏幕的中央。这样就能够在观看电影和玩游戏的时候，用头的动作来移动场景，进而能够实现无中间装置的人机交互。
[0050]作为示例，第二操作可以包括响应于眼球的动作来查找到屏幕上的待操作对象。例如，眼球就相当于鼠标，眼球的移动就相当于鼠标的移动。反应在屏幕上的是，光标移动到了眼睛注视的位置处。优选地，第二操作还包括响应于眼球的定位时间来操作该待操作对象。举例来说，可以设定为当眼球的定位时间为3秒(也可以小于3秒或者大于3秒)时相当于单击该待操作对象。作为示例，当观看电影时，可以移动眼球以查找到视频窗口的边框，然后定位3秒钟使边框弹出，移动眼球以查找到播放、暂停、快进等按键，并定位3秒钟以进行对应的操作。
[0051]优选地，该方法还包括检测佩戴者发出的声音，根据声音控制3D显示装置进行第三操作。第三操作可以为响应于佩戴者发出的声音的音量而进行的操作，还可以为响应于发出的声音的内容而进行的操作，即具有语音识别功能。通过响应于佩戴者发出的声音来进行第三操作可以提供更多的操作方式，进而能够满足佩戴者的各种操作要求。第三操作可以包括响应于声音来操作屏幕上的待操作对象。例如进行单击或双击等操作。
[0052]本发明提供的3D显示系统能够响应于头的动作和眼球的动作而控制3D显示装置进行第一操作和第二操作，进而实现了无中间装置的人机交互，因此具有使用方便等优点。
[0053]本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
【权利要求】
1.一种3D显示系统，其特征在于，包括: 3D眼镜，其包括: 第一传感器，所述第一传感器设置在所述3D眼镜上，用于检测佩戴者的头的动作；和 第二传感器，所述第二传感器设置在所述3D眼镜上，用于检测所述佩戴者的眼球的动作； 3D显示装置，所述3D显示装置包括用于显示3D图像的屏幕；以及控制器，所述控制器根据所述头的动作控制所述3D显示装置进行第一操作，并根据所述眼球的动作控制所述3D显示装置进行第二操作。
2.如权利要求1所述的3D显示系统，其特征在于，所述第一操作包括响应于所述头的动作来移动所述屏幕上的场景。
3.如权利要求1所述的3D显示系统，其特征在于，所述第二操作包括响应于所述眼球的动作来查找到所述屏幕上的待操作对象。
4.如权利要求3所述的3D显示系统，其特征在于，所述第二操作还包括响应于所述眼球的定位时间来操作所述待操作对象。
5.如权利要求1所述的3D显示系统，其特征在于，所述3D显示系统还包括音频传感器，所述音频传感器设置在所述3D眼镜上，用于检测所述佩戴者发出的声音，所述控制器根据所述声音控制所述3D显示装置进行第三操作。
6.如权利要求5所述的3D显示系统，其特征在于，所述第三操作包括响应于所述声音来操作所述屏幕上的待操作对象。
7.如权利要求5所述的3D显示系统，其特征在于，所述音频传感器为骨导式传声器。
8.如权利要求1所述的3D显示系统，其特征在于，所述第一传感器为六轴加速度传感器。
9.如权利要求1所述的3D显示系统，其特征在于，所述第二传感器包括红外线LED灯和微摄像机，所述红外线LED灯用于照亮所述佩戴者的眼球，所述微摄像机用于检测所述眼球的动作。
10.一种3D眼镜，其特征在于，包括: 第一传感器，所述第一传感器设置在所述3D眼镜上，用于检测佩戴者的头的动作；以及 第二传感器，所述第二传感器设置在所述3D眼镜上，用于检测所述佩戴者的眼球的动作。
11.如权利要求10所述的3D眼镜，其特征在于，所述第一传感器为六轴加速度传感器。
12.如权利要求10所述的3D眼镜，其特征在于，所述第二传感器包括红外线LED灯和微摄像机，所述红外线LED灯用于照亮所述佩戴者的眼球，所述微摄像机用于检测所述眼球的动作。
13.如权利要求10所述的3D眼镜，其特征在于，所述3D眼镜还包括音频传感器，所述音频传感器设置在所述3D眼镜上，用于采集所述佩戴者发出的声音。
14.如权利要求13所述的3D眼镜，其特征在于，所述音频传感器为骨导式传声器。
15.一种3D显示方法，其特征在于，包括: 在3D显示装置的屏幕上显示3D图像；检测3D眼镜的佩戴者的头的动作； 检测所述佩戴者的眼球的动作；以及 根据所述头的动作控制所述3D显示装置进行第一操作，并根据所述眼球的动作控制所述3D显示装置进行第二操作。
16.如权利要求15所述的3D显示方法，其特征在于，所述第一操作包括响应于所述头的动作来移动所述屏幕上的场景。
17.如权利要求15所述的3D显示方法，其特征在于，所述第二操作包括响应于所述眼球的动作来查找到所述屏幕上的待操作对象。
18.如权利要求17所述的3D显示方法，其特征在于，所述第二操作还包括响应于所述眼球的定位时间来操作所述待操作对象。
19.如权利要求17所述的3D显示方法，其特征在于，所述3D显示方法还包括检测所述佩戴者发出的声音，根据所述声音控制所述3D显示装置进行第三操作。
20.如权利要求19所述的3D显示方法，其特征在于，所述第三操作包括响应于所述声音来操作所述屏幕·上的待操作对象。
【文档编号】H04N13/00GK103595984SQ201210287735
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年8月13日 优先权日:2012年8月13日
【发明者】唐浩, 徐爽 申请人:辉达公司