立体视频观察设备和透射率控制方法
【专利摘要】在此3D视频观察设备(200)中，光学透射HMD(208)显示当将虚拟3D空间中的3D图像投影到真实空间中时观察到的视频。透射率改变部分改变穿过光学透射HMD(208)的光的透射率。快门控制部分(220)设置能通过透射率改变部分改变的光透射率的下限值。
【专利说明】立体视频观察设备和透射率控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在立体视频观察设备中执行的立体视频观察设备和透射率控制方法。
【背景技术】
[0002]近来，用于呈现立体视频的技术的发展已经取得进展，并且能够呈现具有景深的立体视频的头部安装的显示器(头部安装的显示器，以下描述为“HMD”)已经普及。这样的HMD包括已经开发的光学透射的HMD，其在使用全息元件、半涂银面镜等将立体视频呈现给用户的同时，使得用户能够以看穿(see-through)的方式观看HMD外部的状态。
[0003]此外，电视监视器的性能已经得到改善，并且能够呈现具有景深的立体视频的三维监视器已经普及。与显示传统二维视频的监视器不同，通过三维监视器呈现的视频是在前后方向上具有景深的立体视频。作为用于实现这样的三维监视器的技术，存在各种系统。其示例是帧序系统的三维监视器，其以时分基础交替显示用于左眼的视差图像和用于右眼的视差图像。用户能够通过经由具有与帧序系统的三维监视器的显示同步打开和关闭的快门的快门眼镜观察视频而观察立体视频。
[0004]本申请的发明人已经意识到提供具有用于观察帧序系统的三维监视器的光学快门的光学透射的HMD、从而通过三维监视器和HMD两者来呈现立体视频的可能性。本申请的发明人已经意识到即使当没有观察三维监视器时也通过使用光学快门调节入射到光学透射的HMD上的外部光量、从而改进HMD上的视频的可视性的可能性。
【发明内容】
[0005][技术问题]
[0006]在通过使用光学快门调节入射到光学透射的HMD上的外部光量的情况下，当在用户正以看穿方式观看HMD外部的状态的状态下外部光不期望地熄灭时，用户突然变得不能观看外部世界的状态，从而用户可能感到苦恼。
[0007]已经鉴于上述问题而做出本发明，并且本发明目的在于提供一种用于改进能够改变光的透射率的光学透射的HMD的可用性的技术。
[0008][解决问题的技术方案]
[0009]为了解决上述问题，本发明的一种模式是立体视频观察设备。所述立体视频观察设备包括:光学透射HMD，配置为呈现当将虚拟三维空间中的三维图像投影到真实空间时观察到的视频；透射率改变部分，配置为改变穿过光学透射HMD的光的透射率；以及快门控制部分，配置为设置能通过透射率改变部分改变的光透射率的下限值。
[0010]本发明的另一模式是一种透射率控制方法。所述方法使得处理器执行以下步骤:获得光学透射HMD的位置坐标的改变，所述光学透射HMD用于呈现当将虚拟三维空间中的三维图像投影到真实空间时观察到的视频；以及通过基于所获得的位置坐标的改变控制提供到光学透射HMD的透射率改变部分，设置穿过光学透射HMD的光的透射率的下限值。
[0011]本发明的另一模式是一种用于使得计算机执行上述方法的步骤的程序。
[0012]所述程序可以作为合并到装置中的固件的一部分而提供，以便执行诸如视频和音频解码器等的硬件资源的基本控制。所述固件例如存储在半导体存储器中，诸如装置内的ROM(只读存储器)、闪存等。为了提供固件或更新固件的一部分，可以提供记录程序的计算机可读记录介质，或者可通过通信线路传输程序。
[0013]要注意，上述构成元件的任意组合以及在方法、设备、系统、计算机程序、数据结构、记录介质等之间通过本发明的转换表达而实现的模式作为本发明的模式也是有效的。
[0014][发明的有利效果]
[0015]根据本发明，可以提供改进能够改变光的透射率的光学透射的HMD的可用性的技术。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是示意性示出根据实施例的立体视频观察设备的外观的示例的图。
[0017]图2是示意性示出根据实施例的视频呈现系统的总体构造的图。
[0018]图3是示意性示出根据实施例的立体视频观察设备的配置的图。
[0019]图4(a)和4(b)是示出透射率的下限值和透射率的所允许的设置范围之间的关系的图。
[0020]图5是示出通过根据实施例的通知信息生成部分生成的消息的示例的图。
[0021]图6是根据实施例的立体视频观察设备的状态转换的图。
[0022]图7是示出通过根据实施例的通知信息生成部分生成的消息的另一示例的图。
[0023]图8是示出通过根据实施例的立体视频观察设备的透射率控制处理的流程的流程图。
[0024]图9是示意性示出根据实施例的视频呈现系统的总体构造的图。
【具体实施方式】
[0025]图1是示意性示出根据实施例的立体视频观察设备200的外观的示例的图。立体视频观察设备200包括:用于呈现立体视频的呈现块202、第一成像元件204和容纳各种模块的外壳206。顺便提及，虽然未示出，但是立体视频观察设备200具有用于输出音频的耳机。
[0026]呈现块202包括:光学透射HMD，用于将立体视频呈现给用户的眼睛；以及透射率改变部分，配置为改变穿过光学透射HMD的外部光的透射率。透射率改变部分还通过将光的透射率改变为0%和100%而用作快门。透射率改变部分可例如通过使用诸如液晶快门、E⑶(电致变色显示器)等的已知技术实现。第一成像元件204对包括佩戴立体视频观察设备200的用户的视野的区域内的被摄体成像。第一成像元件204因此被安装以便在用户佩戴立体视频观察设备200时布置环绕用户前额中间。第一成像元件204可例如通过使用已知的固态成像元件(诸如CCD (电荷耦合器件)图像传感器、CMOS (互补金属氧化物半导体)图像传感器等)而实现。
[0027]外壳206扮演具有眼镜外形的立体视频观察设备200中的框架的角色，并且容纳由立体视频观察设备200所使用的各个模块(未示出)。立体视频观察设备200所使用的模块是包括用于实现光学透射HMD的全息光导片、用于驱动透射率改变部分的驱动器和同步信号接收部分、以及诸如W1-Fi (注册商标)模块等的通信部分、电子罗盘、加速度传感器、倾斜传感器、GPS(全球定位系统)传感器、3G(第三代)模块、照明传感器等的光学引擎。这些模块是示意性的，并且立体视频观察设备200不一定必须包括所有这些模块。要包括的模块可以根据立体视频观察设备200所采用的使用场景而确定。
[0028]图1是图示眼镜型的立体视频观察设备200的图。存在可构思为立体视频观察设备200的形状的各种其他变体，诸如帽型、固定在用户的头部的带形、覆盖用户的整个头部的头盔形等。本领域技术人员容易理解，任何形状的立体视频观察设备200都包括在本发明的实施例中。
[0029]图2是示意性示出根据实施例的视频呈现系统100的总体构造的图。根据实施例的视频呈现系统100包括立体视频观察设备200、三维监视器300、第二成像元件302和信息处理设备400。
[0030]三维监视器300通过帧序系统显示立体视频。人类的左右眼彼此分开大约6cm。因此在从左眼看到的图像和从右眼看到的图像之间出现视差。人脑被认为使用由左右眼感知到的视差图像作为一条用于识别景深的信息。因此，当左眼感知的视差图像和右眼感知的视差图像投影到各个眼中时，人将视差图像识别为具有景深的视频。三维监视器300以时分为基础交替显示用于左眼的视差图像和用于右眼的视差图像。三维监视器300可通过使用已知呈现设备(如液晶电视机、等离子显示器、有机EL监视器等)实现。
[0031]如上所述，透射率改变部分是能够改变光的透射率的设备，并改变到达佩戴立体视频观察设备200的用户的眼睛的外部光量。在本说明书中，以下将假设采用液晶快门210作为透射率改变部分来进行描述。然而，本领域技术人员要理解，透射率改变部分不限于液晶快门，而可以由任何技术替代，只要可以改变光的透射率。
[0032]液晶快门210与三维监视器300的视差图像的改变同步地打开和闭合左快门和右快门。更具体地，当三维监视器300正显示用于左眼的视差图像时，液晶快门210闭合用于右眼的快门，并打开用于左眼的快门，以呈现用于左眼的视差图像给佩戴立体视频观察设备200的用户。相反，当三维监视器300正显示用于右眼的视差图像时，液晶快门210闭合用于左眼的快门，并打开用于右眼的快门，以呈现用于右眼的视差图像给所述用户。
[0033]为了实现这一点，同步信号接收部分212接收用于快门切换的同步信号。同步信号从图中未示出的信号发送部分通过使用例如红外光等的无线电发送，所述信号发送部分提供于三维监视器300或信息处理设备400中。快门控制部分220根据同步信号接收部分212所接收的同步信号控制液晶快门210的打开和闭合。
[0034]如上所述，呈现块202包括光学透射HMD 208，用于将立体视频呈现给用户的眼睛；以及液晶快门210，用于改变穿过光学透射HMD 208的外部光的透射率。
[0035]视频获得部分226获得要呈现给佩戴立体视频观察设备200的用户的虚拟三维图像。视频获得部分226可从外部经由图中未示出的通信模块获得视频，或可通过使用三维呈现技术生成视频而获得视频。这里，当视频获得部分226例如获得包括电影、游戏等的音频的内容时，音频获得部分222获得所述音频。音频获得部分222所获得的音频通过音频输出部分216再现。音频输出部分216可以通过使用提供给立体视频观察设备200等的耳机(未示出)而实现。
[0036]光学透射HMD 208呈现通过将由视频获得部分226获得的三维图像以在真实空间中叠加的状态下投影到佩戴立体视频观察设备200的用户而形成的视频。图3是示出呈现给根据实施例的光学透射HMD 208的呈现块202的视频的示例的图。在图3所示的示例中，女人250和男人252实际存在于实际存在的路254上。通过第一成像元件204成像的女人250和男人252的视频由视频获得部分226中未在图中示出的人识别引擎分析。当成功识别人时，视频获得部分226通过将气球型视频256和258分别叠加在女人250和男人252上而显示人脸和人名的照片。顺便提及，通过使用诸如机器学习方法等的已知方法实现人识别引擎就足够了。
[0037]视频获得部分226可从图中未示出的GPS传感器获得佩戴立体视频观察设备200的用户所在的位置以及佩戴立体视频观察设备200的用户的行进方向，并显示在此方向上的主要设施等。在图3所示的示例中，示出在用户的行进方向上存在的站的名称的图卡(telop)以被与箭头形状的指示符260—起叠加在真实空间的视频上的状态而显示。此外，示出从用户的当前位置到目的地的路径的简化地图262以叠加在真实空间的视频上的状态而显示。此外，显示指示从移动电话通信网络经由图中未示出的3G模块接收到电子邮件的电子邮件接收图卡264和指示外部光的当前透射率(下面将描述)的指示符266。
[0038]如图3所示，光学透射HMD 208的呈现块202以叠加在真实空间的视频上的状态显示虚拟视频。因此，在例如立体视频观察设备200在白天户外使用的情况与立体视频观察设备200在夜晚或室内使用的情况之间，环境光的亮度显著不同。因此，为了改进叠加在真实空间的视频上的状态下显示的虚拟视频的可见性，期望根据例如环境光的亮度等的物理量调节穿过呈现块202的外部光量。
[0039]因此，液晶快门210在快门控制部分220的控制下改变穿过光学透射HMD 208的外部光的透射率。这里，“透射率”是穿过液晶快门210的光的比率，并且是表示当进入液晶快门210之前的光量表示为100时穿过液晶快门210之后的光量的作为百分比的值。
[0040]这里，当呈现给光学透射HMD 208的呈现块202的视频是不包括外部世界的视频的视频时，如例如电影的视频时，透射率越低，即，外部光越不容易穿过，视频的可见性变得越高。另一方面，与使用普通静态型电视监视器的情况不同，立体视频观察设备200用于安装到用户的头部的模式下，使得用户可以在观察视频的同时自由四周移动。因此，完全不允许外部光穿过的设置使得用户难以自由四周移动，因此有损可用性。因此，快门控制部分220还设置可通过液晶快门210改变的光的透射率的下限值。这里，通过快门控制部分220设置的“透射率的下限值”是对液晶快门210允许的透射率的设置范围的下限值。
[0041]图4(a)和4(b)是示出透射率的下限值和透射率的所允许的设置范围之间的关系的图。图4(a)是示出在透射率的下限值是20%的情况下透射率的所允许的设置范围的图。图4(b)是示出透射率的下限值是50%的情况下透射率的所允许的设置范围的图。
[0042]如图4(a)所示，当快门设置部分220将透射率的下限值设置在20%时，液晶快门210可以在20%到100 %的范围内改变透射率，但是禁止低于作为透射率的下限值的20%的设置。在图4(a)中，禁止透射率的设置的范围加阴影。当透射率的下限值设置为20%时，至少外部光的20%穿过液晶快门210并到达呈现块202，使得阻止外部光的不透射状态。因为快门控制部分220因此设置透射率的下限值，所以可以控制呈现给呈现块202的视频的可见性和由于提供外部世界的视频而在可用性上的改进之间的平衡。在本说明书中，以下可以将“透射率的下限值”描述为“下限透射率Td”。
[0043]描述返回至图2。快门控制部分220基于检测块214所检测的物理量设置透射率的下限值。为此目的，检测块214包括亮度检测部分230、运动检测部分232、接近度检测部分234以及以集中方式控制这些检测部分的检测控制部分228。
[0044]亮度检测部分230检测立体视频观察设备200周围的亮度。快门控制部分220基于亮度检测部分230所检测的亮度改变光的透射率的下限值。具体地，在亮度检测部分230所获得的亮度高的情况下，快门控制部分220将透射率的下限值设置得比亮度检测部分230所获得的亮度低的情况下低。在图4所示的示例中，图4(a)示出高亮度情况下的透射率的所允许的设置范围，并且图4(b)示出在低亮度情况下的透射率的所允许的设置范围。因此，例如，当用户在白天户外使用立体视频观察设备200时，允许低透射率的设置。这是因为白天室外环境光的高亮度使得用户即使在透射率设置得低时也能够足够观察外部世界的状态。相反，在夜间或室内时，环境光的亮度低，因此，通过将透射率的下限值设置得高，确保到达用户的眼睛的外部光量。
[0045]如上所述，立体视频观察设备200用于安装在用户的头部上的模式下，使得用户可以自由四周移动。当用户在移动的同时使用立体视频观察设备200时，周围环境一直改变。因此，用户可以期望观察外部世界的状态。另一方面，当在室内静止状态下查看诸如电影等的内容等时，用户可能期望完全关闭外部世界的视频。因此期望根据立体视频观察设备200的移动状态改变可设置的透射率的范围。
[0046]因此，运动检测部分232获得关于立体视频观察设备200的位置坐标的改变的信息，诸如立体视频观察设备200的速度和加速度等。快门控制部分220基于运动检测部分232所获得的位置坐标的改变，改变液晶快门210可改变的光透射率的下限值。更具体地，在通过运动检测部分232获得的位置坐标的改变小的情况下，快门控制部分220将液晶快门210可改变的光透射率的下限值设置得比位置坐标的改变的高比率的情况下低。在图4所示的示例中，图4(a)示出位置坐标的小改变的情况下的透射率的所允许的设置范围，并且图4(b)示出位置坐标的大改变的情况下的透射率的所允许的设置范围。
[0047]从而，例如当用户以高速移动或极大地加速时，可以维持用户可查看外部世界的状态的状态。顺便提及，快门控制部分220可以同时执行基于亮度检测部分230所检测的亮度设置透射率的下限值的控制、以及基于运动检测部分232所检测的位置坐标的改变设置透射率的下限值的控制。例如，即使当用户以同样速度移动的情况下，当此时环境光的亮度高时，快门控制部分220将透射率的下限值设置得比环境光的亮度低时低。这可以实现对于环境光的亮度和用户的移动速度两者都加以设置考虑的透射率的下限值的设置。
[0048]此外，快门控制部分220可以设置用于设置透射率的下限值的控制的物理量的优先级顺序。例如，快门控制部分220对于关于用户的移动速度的信息比关于环境光的亮度的信息给出更高优先级，并且设置透射率的下限值。具体地，即使在环境光的低亮度的情况下，当用户静止站立时，快门控制部分220也将透射率的下限值设置为0%。这例如使得用户能够在室内调暗照明并且外部光熄灭的情况下欣赏诸如电影等的内容。
[0049]检测块214内的接近度检测部分234测量立体视频观察设备200与立体视频观察设备200周围的人或对象之间的距离。当通过接近度检测部分234所测量的与立体视频观察设备200周围的事物的距离变得等于或小于预定距离时，快门控制部分220提高透射率的下限值。这里，“预定距离”是用于快门控制部分220确定是否强制提高透射率的下限值的参考距离。预定距离可以根据立体视频观察设备200的假设使用场景通过实验确定。预定距离例如是2米。从而，例如，可以使得关注于立体视频观察设备200所再现的内容的用户注意到对象靠近。因此，可以根据运动检测部分232所检测的位置坐标的改变来改变“预定距离”。具体地，在用户的快移动速度的情况下，可以将“预定距离”设置在比用户的慢移动速度的情况下更长的距离。
[0050]如上所述，快门控制部分220基于检测块214所检测的物理量自动设置透射率的下限值。因此，当使用立体视频观察设备200的用户没有意图改变时可以极大地改变透射率的下限值。结果，也可以极大地改变液晶快门210中实际设置的透射率。例如，当液晶快门210中设置的透射率从20%改变为60%时，到达用户的眼睛的光量提高三倍，这使得给用户造成奇怪的感觉。相反，当液晶快门210中设置的透射率从60%改变为20%时，可降低外部世界的可见性。
[0051]此外，当快门控制部分将对于液晶快门210所允许的可改变光透射率改变预定量或更多时，通知信息生成部分224在实际改变透射率的设置之前生成表示将改变透射率的消息，并且使得光学透射HMD 208呈现所述消息。这里，“透射率的预定量”是用于通知信息生成部分224确定是否生成要被用户注意到的消息的透射率的参考改变量。考虑立体视频观察设备200的假设使用场景通过实验确定“透射率的预定量”就足够了。
[0052]图5是示出由根据实施例的通知信息生成部分224生成的消息的示例的图。如图5所示，为了使得用户容易地注意到，信息以叠加在用户实际观察的视图的状态下显示。这允许用户对于透射率的改变做好准备，并因此降低对用户造成的意外感。顺便提及，作为指示透射率将改变的消息，替代光学透射HMD 208呈现的视频或除了所述视频，通知信息生成部分224可生成音频信息。在此情况下，通知信息生成部分224所生成的音频由音频输出部分216经由音频获得部分222再现。
[0053]如上所述，快门控制部分220基于检测块214所检测的物理量自动设置透射率的下限值。然而，一些用户可能希望停止快门控制部分220对透射率的下限值的控制。例如，这对于立体视频观察设备200用于会场、娱乐中心等的地点的情况可能成立。
[0054]因此，切换部分218进行关于是否允许快门控制部分220控制可通过液晶快门210改变的光透射率的下限值的设置。当切换部分218禁止快门控制部分220控制可通过液晶快门210改变的光透射率的下限值时，立体视频观察设备200被允许0%的外部光透射率，即，不透射状态。
[0055]切换部分218可通过提供给立体视频观察设备200的硬件开关(未示出)实现。替代地，切换部分218可通过使用软件开关在以集中方式控制立体视频观察设备200的操作的基本软件的控制下实现。在任一情况下，立体视频观察设备200根据切换部分218的设置，在不透射允许状态和不透射禁止状态这两种状态之间进行转换。
[0056]图6是根据实施例的立体视频观察设备200的状态转换的图。如图6所示，当切换部分218允许快门控制部分220控制可通过液晶快门210改变的光透射率的下限值时，立体视频观察设备200处于不透射允许状态STl。当在立体视频观察设备200处于不透射允许状态STl的同时、切换部分218切换到禁止快门控制部分220控制可通过液晶快门210改变的光透射率的下限值时，立体视频观察设备200转换到不透射禁止状态ST2。当在立体视频观察设备200处于不透射禁止状态ST2的同时、切换部分218再次允许快门控制部分220控制可通过液晶快门210改变的光透射率的下限值时，立体视频观察设备200转换到不透射允许状态STl。
[0057]如上所述，在立体视频观察设备200处于不透射允许状态STl的同时，外部光可以由液晶快门210完全关断。因此，当切换部分218改变立体视频观察设备200的状态时，通知信息生成部分224生成用于提前向用户通知此含义的消息，并且使得光学透射HMD 208显示所述消息。在通知信息生成部分224所生成的消息显示在光学透射HMD 208上之后，快门控制部分220根据立体视频观察设备200的状态控制透射率的下限值。
[0058]图7是示出由根据实施例的通知信息生成部分224生成的消息的另一示例的图。如图5所示的情况下，为了使得用户容易注意到，信息以叠加在用户实际观察的视图上的状态下显示。这允许用户对于立体视频观察设备200的状态的改变做好准备，并且可以因此降低对用户造成的意外感。
[0059]图8是示出由根据实施例的立体视频观察设备200的透射率控制处理的流程的流程图。例如，当立体视频观察设备200的电源开启时，本流程图中的处理开始。
[0060]当基于检测块214所检测的物理量从应用等获得将透射率设置为Ta的请求时，快门控制部分220将由液晶快门210透射到光学透射HMD 208的外部光的透射率改变为Ta(S2)。快门控制部分220检查立体视频观察设备200是否由切换部分218设置在不透射允许状态下。当立体视频观察设备200处于不透射允许状态时(S4，Y)，快门控制部分220控制液晶快门210以将透射到光学透射HMD的外部光的透射率设置为Ta(S6)。
[0061]当立体视频观察设备200处于不透射禁止状态时(S4，N)，快门控制部分220检查所确定的透射率Ta是否等于或高于下限透射率Td。当Ta STd时(S8，Y)，快门控制部分220控制液晶快门210以将透射到光学透射HMD的外部光的透射率设置为Ta(S6)。当Ta < Td时(S8，N)，快门控制部分220控制液晶快门210以将透射到光学透射HMD的外部光的透射率设置为下限值Td(SlO)。在快门控制部分220设置了透射到光学透射HMD的外部光的透射率之后，本流程图中的处理结束。
[0062]已经关于主要单独使用根据实施例的立体视频观察设备200的情况进行了上面的描述。如上所述，立体视频观察设备200的液晶快门210还用作用于观察帧序系统的三维监视器的光学快门。下面的描述将针对使用根据实施例的立体视频观察设备200观察帧序系统的三维监视器的情况。
[0063]图9是示意性示出根据实施例的视频呈现系统100的总体构造的图。根据实施例的视频呈现系统100包括立体视频观察设备200、三维监视器300和信息处理设备400。
[0064]三维监视器300通过帧序系统显示立体视频。人的左右眼彼此分离大约6cm。因此在从左眼看见的视频和从右眼看见的视频之间出现视差。人脑被认为将左右眼感知到的视差图像用作用于识别景深的一条信息。因此，当左眼感知的视差图像和右眼感知的视差图像投影到各个眼中时，人将视差图像识别为具有景深的视频。三维监视器300以时分基础交替显示用于左眼的视差图像和用于右眼的视差图像。三维监视器300可通过使用诸如液晶电视机、等离子显示器、有机EL监视器等的已知呈现设备而实现。
[0065]液晶快门210与三维监视器300对视差图像的改变同步地打开和关闭左快门和右快门。更具体地，当三维监视器300正显示用于左眼的视差图像时，液晶快门210关闭用于右眼的快门并打开用于左眼的快门，以将用于左眼的视差图像呈现给佩戴立体视频观察设备200的用户。相反，当三维监视器300正显示用于右眼的视差图像时，液晶快门210关闭用于左眼的快门并打开用于右眼的快门，以将用于右眼的视差图像呈现给用户。
[0066]为了实现这一点，同步信号接收部分212接收用于快门切换的同步信号。同步信号从图中未示出的信号发送部分通过例如使用红外光等的无线电发送，所述信号发送部分提供于三维监视器300或信息处理设备400中。快门控制部分220根据同步信号接收部分212接收的同步信号控制液晶快门210的打开和闭合。
[0067]液晶快门210因此具有两个功能，即，改变外部光的透射率的功能和观察帧序系统的三维监视器的光学快门的功能。因此，当同时使用三维监视器300和光学透射HMD 208以将三维视频呈现给图9所示的示例中的用户时，快门控制部分220控制液晶快门210的操作，使得液晶快门210同时实现上述两个功能。下面将具体描述在同时实现上述两个功能的情况下通过快门控制部分220对液晶快门210的控制。
[0068]通过使用称为液晶的分子来实现液晶快门210的透射率的改变。液晶具有根据施加到液晶的电压的大小而改变偏振角的性质。通过控制此电压，控制液晶分子的偏振角，使得可以控制穿过液晶分子的光量。存在两个系统，即，没有电压施加到液晶分子时的透射率为100%的系统和没有电压施加到液晶分子时的透射率为0%的系统。在任一情况下，通过控制施加到液晶分子的电压的大小，可以将液晶快门210的透射率控制在0%到100%的范围内。例如，当施加电压使得液晶快门210的透射率变为50%时，此时穿过液晶快门210的光量当然变为50%。为了描述方便，以下液晶快门210具有O %的透射率的情况将描述为“液晶快门210的快门开”的状态。以下液晶快门210具有高于0%的透射率的情况将描述为“液晶快门210的快门关”的状态，而与透射率的大小无关。
[0069]还可通过以高速打开和关闭液晶快门210( S卩，将液晶快门210的透射率交替改变为0%和100% )来控制每单位时间穿过液晶快门210的光量。例如，当液晶快门210的透射率以预定间隔(例如，1/120秒的间隔)改变为0%和100%时，每单位时间100%的光穿过液晶快门210的时间和光完全被滤除的时间变得彼此相等。结果，每单位时间穿过液晶快门210的光量是50%。
[0070]快门控制部分220因此通过控制通过接通液晶快门210的快门而将透射率设置在0%的时段I?、快门关闭的时段Τ_、以及当快门关闭时液晶的偏振角，来改变光透射率Μ。
[0071]更具体地，设M是设置目标的透射率，设Tm是液晶快门210的快门开启的时段，并且设Ttw是快门关闭的时段，快门控制部分220控制施加到液晶的电压的大小，使得当快门关时的光透射率N满足以下等式(I)，因此控制液晶的偏振角。
[0072]N = (Ton+Toff)/ToffXM (I)
[0073]例如，将考虑快门控制部分220将液晶快门210的透射率M设置在30%的情况。这里，假设液晶快门210在一秒当中重复开启1/60秒和关闭1/120秒。BP, Toff= 1/60, Toff =1/120，并且M = 0.3。将这些值替代到等式(I)中，产生N= (1/60+1/120)/(1/120) X0.3=0.9o
[0074]在本示例中，TQN:TQFF = 2:1。因此，在单位时间方面，光可以穿过液晶快门210的时间是1/3。因此，这表示当快门关闭时的光透射率需要设置在90%，以便将液晶快门210的透射率M整体设置在30 %。
[0075]具有上述配置的立体视频观察设备200的使用场景如下。当用户在不透射禁止状态ST2下佩戴立体视频观察设备200并观察通过光学透射HMD 208呈现的视频时，快门控制部分220根据检测块214所检测的物理量设置穿过液晶快门210的光量的下限值。快门控制部分220根据等式(I)控制液晶快门210的操作，以便实现实际在不低于设置为液晶快门210的透射率的下限值的范围内的透射率。
[0076]如上所述，根据实施例的立体视频观察设备200，可以提供用于改进能够改变光的透射率的光学透射HMD的可用性的技术。具体地，通过对于光学透射HMD提供不透射禁止状态，可以降低由来自应用的改变请求、透射率控制的误操作等所造成的对用户的烦恼。
[0077]已经基于本发明的实施例在上面描述了本发明。实施例是示意性的，因此本领域技术人员将理解，构成元件的组合以及实施例的处理过程经受各种修改，并且这样的修改也落入本发明的范围。
[0078](第一修改)
[0079]上面的描述已经针对检测块214包括亮度检测部分230、运动检测部分232和接近度检测部分234的情况。然而，检测块214中实现的传感器不限于这些检测部分。根据立体视频观察设备200的使用场景，可以包括例如温度传感器、音量传感器、湿度传感器等的各种其他传感器。
[0080](第二修改)
[0081]上面的描述已经针对切换部分218可以将立体视频观察设备200改变为不透射允许状态和不透射禁止状态的情况。然而，期望在立体视频观察设备200的装货时将立体视频观察设备200设置在不透射禁止状态。这可以降低对第一次使用立体视频观察设备200的用户造成的由于透射率控制而导致的烦恼。
[0082][参考符号列表]
[0083]100视频呈现系统，200立体视频观察设备，202呈现块，204第一成像元件，206外壳，208光学透射HMD，210液晶快门，212同步信号接收部分，214检测部分，216音频输出部分，218切换部分，220快门控制部分，222音频获得部分，224通知信息生成部分，226视频获得部分，228检测控制部分，230亮度检测部分，232运动检测部分，234接近度检测部分，264电子邮件接收图卡，300三维监视器，400信息处理设备。
[0084][工业实用性]
[0085]本发明可用于立体视频观察设备和在立体视频观察设备中执行的透射率控制方法。
【权利要求】
1.一种立体视频观察设备，包括: 光学透射HMD，配置为呈现当将虚拟三维空间中的三维图像投影到真实空间时观察到的视频； 透射率改变部分，配置为改变穿过光学透射HMD的光的透射率；以及 快门控制部分，配置为设置能通过透射率改变部分改变的光透射率的下限值。
2.如权利要求1所述的立体视频观察设备，还包括: 运动检测部分，配置为获得立体视频观察设备的位置坐标的改变， 其中，快门控制部分基于位置坐标的改变而改变能通过透射率改变部分改变的光透射率的下限值，所述位置坐标的改变由所述运动检测部分获得。
3.如权利要求2所述的立体视频观察设备， 其中当通过运动检测部分获得的位置坐标的改变小时，所述快门控制部分将能通过透射率改变部分改变的光透射率的下限值设置得比当位置坐标的改变大时更低。
4.如权利要求1至3的任一所述的立体视频观察设备，还包括: 切换部分，配置为进行关于是否允许快门控制部分控制能通过透射率改变部分改变的光透射率的下限值的设置。
5.如权利要求1至4的任一所述的立体视频观察设备，还包括: 改变通知部分，配置为在快门控制部分将能通过透射率改变部分改变的光透射率改变预定量或更多的情况下，在改变透射率的设置之前将关于要改变透射率的含义的信息呈现到光学透射HMD。
6.如权利要求1至5的任一所述的立体视频观察设备， 其中，改变穿过光学透射HMD的光的透射率的透射率改变部分是用于观察帧序系统的三维监视器的液晶快门；并且 快门控制部分通过控制通过开启透射率改变部分的快门而将透射率设置在0%的时段、通过关闭所述快门而将透射率设置在100%的时段、以及当所述快门关闭时液晶的偏振角，而改变光透射率。
7.如权利要求6所述的立体视频观察设备， 其中，设Tw是透射率改变部分的快门开启的时段，设Ttw是透射率改变部分的快门关闭的时段，并且设M是作为透射率改变部分的设置目标的透射率，快门控制部分控制液晶的偏振角，使得当透射率改变部分的快门关时的光透射率NSN= (T0N+T0FF)/T0ffXMo
8.一种用于使得处理器执行以下步骤的透射率控制方法: 获得光学透射HMD的位置坐标的改变，所述光学透射HMD用于呈现当将虚拟三维空间中的三维图像投影到真实空间时观察到的视频；以及 通过基于所获得的位置坐标的改变控制提供到光学透射HMD的透射率改变部分，设置穿过光学透射HMD的光的透射率的下限值。
9.一种程序，用于使得计算机实现以下功能: 获得光学透射HMD的位置坐标的改变，所述光学透射HMD用于呈现当将虚拟三维空间中的三维图像投影到真实空间时观察到的视频；以及 通过基于所获得的位置坐标的改变控制提供到光学透射HMD的透射率改变部分，设置穿过光学透射HMD的光的透射率的下限值。
【文档编号】H04N13/04GK104380174SQ201380032988
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年4月18日 优先权日:2012年6月29日
【发明者】大桥良德 申请人:索尼电脑娱乐公司