專利名稱：帶有幀速率探測(cè)器的3d快門眼鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于觀察立體顯示器的電子裝置，并且特別地涉及在時(shí)間上與3D使能電視機(jī)同步的主動(dòng)快門三維(“3-D”或者“3D”)眼鏡。
背景技術(shù)：
電視機(jī)(TV)、監(jiān)視器和其它顯示器這些年來已經(jīng)從黑白圖像演化到彩色、從模擬信號(hào)演化到數(shù)字高清晰度電視(HDTV)格式并且從陰極射線管(CRT)屏幕演化到等離子體和液晶顯示器(LCD)技術(shù)。三維就緒電視機(jī)可能是大眾通過大量地購買而認(rèn)可的下一個(gè)主要升級(jí)。三維就緒電視機(jī)通常結(jié)合立體顯示器。立體顯示器向觀察者左眼呈現(xiàn)單獨(dú)圖像并向觀察者右眼呈現(xiàn)單獨(dú)圖像。用于向觀察者的眼睛呈現(xiàn)單獨(dú)圖像的技術(shù)包括立體電影，立體電影通常使用紅色和藍(lán)色透鏡眼鏡、偏光透鏡眼鏡和主動(dòng)快門透鏡眼鏡以按照快速、周期序列主動(dòng)地阻擋觀察者的眼睛。用于3D眼鏡的、所有的這種透鏡通常均是非矯正性透鏡，因?yàn)楫?dāng)光通過透鏡時(shí)，它們并不重新定向光的方向(例如通過折射)。對(duì)于上市的很多3D就緒電視機(jī)而言，它們的制造已經(jīng)發(fā)展了用于基于主動(dòng)快門技術(shù)觀察的、賣主獨(dú)有(vendor-unique)協(xié)議。利用主動(dòng)快門技術(shù)，3D電視機(jī)為觀察者的左眼和右眼快速地(例如30幀每秒或者更高)并且交替地示出單獨(dú)的圖像。觀察者通常佩戴具有交替地快速地阻擋左眼和右眼視圖的液晶(LC)主動(dòng)快門的眼鏡，從而每一只眼睛看到在顯示器上在相應(yīng)的時(shí)間示出的、相應(yīng)的左眼和右眼圖像。這個(gè)“主動(dòng)快門”過程優(yōu)選地周期地和/或連續(xù)地被與從TV傳輸?shù)耐叫盘?hào)同步。目前，使用紅外(IR)鏈路從電視機(jī)向眼鏡傳輸同步信號(hào)已經(jīng)證實(shí)為在技術(shù)方面是有效率的并且同時(shí)在經(jīng)濟(jì)方面是可承受的。因此，對(duì)于很多主要TV品牌JR鏈路已經(jīng)成為事實(shí)上的一致意見。目前的頂鏈路由至少兩個(gè)部件構(gòu)成(1)或者在TV前面板內(nèi)側(cè)內(nèi)置或者作為外設(shè)在外部的頂發(fā)射器；和(2)在3D眼鏡的框架上內(nèi)置的頂接收器。3D電視機(jī)的頂發(fā)射器連續(xù)地向3D眼鏡上的頂接收器發(fā)送同步信號(hào)。這個(gè)同步信號(hào)將3D眼鏡的透鏡定時(shí)對(duì)準(zhǔn)到電視機(jī)的定時(shí)并且校正在3D眼鏡的時(shí)鐘電路中的漂移。在本技術(shù)領(lǐng)域中存在對(duì)于用于與3D電視機(jī)同步的、更加有效率的并且花費(fèi)更低的3D眼鏡技術(shù)的需要
發(fā)明內(nèi)容
一般地，公開了帶有多個(gè)光學(xué)探測(cè)器(例如，光電二極管)的3D眼鏡，該光學(xué)探測(cè)器被配置為探測(cè)3D顯示器的左圖像和右圖像的快速閃爍。該探測(cè)被用于同步3D眼鏡的主動(dòng)快門透鏡與顯示器。每一個(gè)光學(xué)探測(cè)器均向位于3D眼鏡上的比較器發(fā)送它們的輸出，該比較器被用于拒斥來自其它源(例如日光、在60Hz下操作的燈泡)的噪聲或者來自傳感器自身的噪聲。該比較器能夠根據(jù)光學(xué)探測(cè)器在眼鏡框架上的定向而給予來自光學(xué)探測(cè)器的輸出加權(quán)。能夠在眼鏡之上使用獨(dú)立分量分析(ICA)來確定哪些信號(hào)來自顯示器(例如 120Hz的左/右圖像閃爍)并且將要拒斥哪些信號(hào)(例如60Hz燈泡的諧波)。能夠使用其它技術(shù)來確定顯示器的幀速率。本公開的實(shí)施例涉及一種用于觀察立體顯示器的設(shè)備。該設(shè)備包括一對(duì)主動(dòng)快門透鏡，每一個(gè)透鏡均被使能來交替不透明和透明；用于將該對(duì)透鏡定位在觀察者的眼睛前面的裝置；第一光學(xué)探測(cè)器；第二光學(xué)探測(cè)器；和操作中連接到光學(xué)探測(cè)器和主動(dòng)快門透鏡的電路，該電路被配置為基于來自第一和第二光學(xué)探測(cè)器的亮度數(shù)據(jù)同步透鏡的交替的不透明和透明，其中該亮度數(shù)據(jù)基于立體顯示器的幀速率指示快門速率。該探測(cè)器能夠是在眼鏡框架上以相互不同的角度定向的光電二極管，并且它們的輸出能夠相應(yīng)地給予加權(quán)。某些實(shí)施例涉及一種用于控制在三維眼鏡中的主動(dòng)快門透鏡的方法。該方法包括在第一光學(xué)探測(cè)器中接收光，所述的光包括在一定時(shí)期之中來自3D顯示器的左圖像的光和來自右圖像的光，在基本相同的時(shí)期期間在第二光學(xué)探測(cè)器中接收光，比較對(duì)應(yīng)于由第一和第二光學(xué)探測(cè)器接收的光的亮度數(shù)據(jù)以拒斥來自除了顯示器之外的源的光，并且使用來自第一和第二光學(xué)探測(cè)器的亮度數(shù)據(jù)的比較同步3D眼鏡中的主動(dòng)快門透鏡。通過參考說明書其余部分和附圖，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于在這里公開和建議的實(shí)施例的性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)的、進(jìn)一步的理解。


圖1示意根據(jù)實(shí)施例的帶有幀速率探測(cè)器系統(tǒng)的一副3D快門眼鏡； 圖2是根據(jù)實(shí)施例的亮度數(shù)據(jù)的圖表；
圖3A示意根據(jù)實(shí)施例在噪聲環(huán)境中的3D快門眼鏡； 圖:3B示意來自圖3A的3D快門眼鏡上的光學(xué)傳感器的輸出； 圖4示意根據(jù)實(shí)施例的噪聲消除；
圖5示意根據(jù)實(shí)施例的用于3D快門眼鏡同步的幀速率探測(cè)； 圖6示意根據(jù)實(shí)施例的帶有主動(dòng)快門透鏡的頭盔和風(fēng)鏡； 圖7示意根據(jù)實(shí)施例的帶有主動(dòng)快門透鏡的夾鼻眼鏡； 圖8示意根據(jù)實(shí)施例的過程的流程圖； 圖9示意根據(jù)實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式一般地，描述了能夠在無專用同步信號(hào)的情況下與顯示器同步的、帶有主動(dòng)快門的3D眼鏡。該3D眼鏡可以通過除了其它因素還分析顯示器亮度的變化以推斷顯示器的幀速率而與顯示器同步。能夠使用顯示器的幀速率來確定用于眼鏡的快門速率。顯示器可以不需要包括專用發(fā)射器并且眼鏡可以不需要專用接收器。眼鏡能夠通過當(dāng)顯示器在旨在用于觀察者的右眼和左眼的幀之間交替時(shí)分析顯示器的亮度的變化而與顯示器同步。顯示器可以連續(xù)地在左眼和右眼視圖之間交替以支持主動(dòng)快門系統(tǒng)。當(dāng)顯示器在各個(gè)幀之間過渡時(shí)，顯示器變暗，并且當(dāng)幀得以顯示時(shí)，顯示器變亮。因此，亮度可以當(dāng)顯示幀時(shí)上升并且可以當(dāng)在幀之間過渡時(shí)下降。根據(jù)實(shí)施例的眼鏡可以由多個(gè)光電二極管的陣列構(gòu)成并且可以使多個(gè)光電二極管的陣列聯(lián)結(jié)到它們。光電二極管通過產(chǎn)生電流、電壓或者其它信號(hào)而對(duì)光作出響應(yīng)。由光電二極管產(chǎn)生的電流或者電壓的大小可以與探測(cè)到的光的亮度水平相關(guān)。在某些情形中， 光電二極管可以實(shí)時(shí)地響應(yīng)于亮度變化。該眼鏡可以由一個(gè)光電二極管或者光電二極管的陣列構(gòu)成。由光電二極管產(chǎn)生的亮度數(shù)據(jù)(例如電壓、電流、數(shù)字信號(hào))經(jīng)常具有噪聲?？赡苡捎跍y(cè)量裝置的不精確的本性、由于環(huán)境因素和/或由于除了顯示器之外的光源產(chǎn)生噪聲。 可以通過使用多個(gè)光電二極管或者其它光學(xué)探測(cè)器最小化在亮度數(shù)據(jù)中的噪聲。光電二極管陣列可以由多于一個(gè)光電二極管構(gòu)成，其中光電二極管可以在眼鏡上的各種位置處分布?？梢苑治鲇晒怆姸O管陣列產(chǎn)生的聚集亮度數(shù)據(jù)以最小化噪聲。另外，可以分析亮度數(shù)據(jù)以移除在60赫茲的頻率下操作的照明數(shù)據(jù)。這可以消除來自在某些國(guó)家中利用AC電流供電的傳統(tǒng)的照明源的光的效應(yīng)。而且，在本技術(shù)領(lǐng)域中已知的各種統(tǒng)計(jì)模型和方法描述了可以從亮度數(shù)據(jù)隔離并且移除60赫茲信號(hào)以及多余的噪聲的信號(hào)分離技術(shù)。顯示器可以在除了 60赫茲之外的頻率下操作，諸如120赫茲的倍數(shù)， 并且因此可以被從60赫茲數(shù)據(jù)隔離。進(jìn)而，使用其它統(tǒng)計(jì)模型，諸如獨(dú)立分量分析(ICA)和其它形式的盲源分離 (BSS)，可以從亮度數(shù)據(jù)移除來自其它光源的噪聲和信號(hào)。這種技術(shù)可以探測(cè)多個(gè)照明源， 特別地與顯示器無關(guān)的環(huán)境光。使用一個(gè)或者多個(gè)光電二極管諸如光電二極管陣列，能夠使得獨(dú)立照明源的探測(cè)是更加可靠的。因此，通過分析由光電二極管陣列產(chǎn)生的聚集亮度數(shù)據(jù)，眼鏡可以確定顯示器何時(shí)很可能呈現(xiàn)幀和它何時(shí)正在幀之間過渡。這個(gè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生顯示器幀速率。當(dāng)比較器確定顯示器很可能正在幀之間過渡時(shí)，通過在左眼視圖和右眼視圖之間過渡，在眼鏡上的主動(dòng)快門可以與顯示器幀速率同步。因此快門速率可以匹配顯示器幀速率。光電二極管可以被置放在眼鏡上的各種位置處。例如，光電二極管可以沿著眼鏡的前部，或者沿著在眼鏡側(cè)面上的耳承而被置放在眼鏡框架上。光電二極管可以相互靠近地成群，或者它們可以展開并且可以面對(duì)不同的角度。在某些實(shí)施例中，光電二極管的密集度可以使得在眼鏡的前部上而非側(cè)面上具有更多的光電二極管。光電二極管可以響應(yīng)于暴露于光而產(chǎn)生形式為電流或者電壓的亮度數(shù)據(jù)。亮度數(shù)據(jù)可以反映光是多么亮的，以及它何時(shí)并且如何波動(dòng)。被置放在各種位置處的光電二極管可以產(chǎn)生稍微不同的亮度數(shù)據(jù)，并且可以分析它們的聚集亮度數(shù)據(jù)以減小數(shù)據(jù)中的噪聲和來自除了顯示器之外的源的光的效應(yīng)?？梢允褂酶鞣N方法來分析聚集亮度數(shù)據(jù)以隔離由顯示器產(chǎn)生的亮度數(shù)據(jù)。一種這樣的方法是獨(dú)立分量分析(ICA)。ICA是用于將多變量信號(hào)分離成加性子分量的方法，其中假設(shè)了非高斯源信號(hào)的相互統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性。更加一般地，可以使用還被稱作盲信號(hào)分離的盲源分離來從多變量信號(hào)分離一組信號(hào)，其中假設(shè)該單獨(dú)組的信號(hào)的相互統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性和去相關(guān)性?？梢砸杂布蛘哕浖蛘哌@兩者的組合實(shí)現(xiàn)這種技術(shù)?？梢源_定來自除了顯示器之外的源的噪聲和光并且將其從來自顯示器的聚集亮度數(shù)據(jù)去除。然后可以分析經(jīng)去除的聚集亮度數(shù)據(jù)以確定顯示器的幀速率?？梢詮牧炼葦?shù)據(jù)的周期性峰和谷確定顯示器的幀速率，所述峰和谷與當(dāng)用于右眼或者左眼的幀得以顯示時(shí)的亮度峰，和當(dāng)在用于左眼或者右眼的幀之間過渡時(shí)的亮度變暗相關(guān)。不斷地在左眼和右眼視圖之間交替以支持主動(dòng)快門顯示器的該顯示器將反復(fù)地在幀之間過渡。當(dāng)從經(jīng)去除的聚集亮度數(shù)據(jù)推斷過渡時(shí)，該眼鏡然后可以過渡眼鏡上的快門從而阻擋當(dāng)前未被阻擋的眼睛的視圖并且解除對(duì)當(dāng)前被阻擋的眼睛的視圖的阻擋。因此，可以從顯示器的幀速率推斷用于主動(dòng)快門的快門速率。在示例性實(shí)施例中，可以以規(guī)則的間隔諸如每分鐘或者每四分鐘確定幀速率。由于這種實(shí)施方式，幀速率和快門速率可以被確定并且被用于在再次收集亮度數(shù)據(jù)以確定新的幀速率和快門速率之前的時(shí)間的間隔。另外，可以在長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，例如在一分鐘內(nèi)分析亮度數(shù)據(jù)，并且快門速率可以被調(diào)節(jié)為匹配每分鐘獲取的幀速率。也可以應(yīng)用幀速率和快門速率的其它周期確定。在聚集亮度數(shù)據(jù)的分析中，來自位于眼鏡前部上的光電二極管的亮度數(shù)據(jù)可以被給予更大的加權(quán)。光電二極管可以確定從諸如將從能夠支持3D圖像的屏幕或者顯示器預(yù)期的、被照亮的矩形而非燈泡探測(cè)到的亮度并且對(duì)于從諸如將從能夠支持3D圖像的屏幕或者顯示器預(yù)期的、被照亮的矩形而非燈泡探測(cè)到的亮度給予更高的加權(quán)。該眼鏡還可以由能夠確定顯示器在何處的、面向前的攝影機(jī)構(gòu)成，并且因此給予更加可能地源自顯示器的光更高的加權(quán)。如之前述及地，可以分析亮度數(shù)據(jù)以移除在60赫茲的頻率或者其它頻率下操作的照明數(shù)據(jù)?？梢允褂蒙鲜鼋y(tǒng)計(jì)方法移除或者可以在應(yīng)用所述方法之前移除60赫茲數(shù)據(jù)。 例如，具有處于80赫茲的拐角頻率的高通濾波器能夠最小化來自60赫茲光的干擾。這可以消除來自由AC電流供電的傳統(tǒng)的照明源的光的效應(yīng)。該模型還可以確定最強(qiáng)的120赫茲信號(hào)并且假定這種信號(hào)是顯示器。在日本，由于不同的AC標(biāo)準(zhǔn)，可以消除50赫茲信號(hào)， 而非60赫茲信號(hào)?？梢允褂瞄_關(guān)來指示正被顯示的幀被反轉(zhuǎn)。即，左眼圖像正被向右眼顯示。如果開關(guān)被使用者觸發(fā)，則主動(dòng)快門反轉(zhuǎn)從而圖像被顯示于相對(duì)的眼睛。該系統(tǒng)還可以分析亮度數(shù)據(jù)以推斷哪一個(gè)幀應(yīng)該被顯示于哪一只眼睛。例如，如果確定系列的幀顯示類似的圖像，但是在一個(gè)幀中的圖像稍微地被向左顯示，則可以作為右眼視圖顯示該幀。圖1是根據(jù)實(shí)施例的帶有幀速率探測(cè)器系統(tǒng)的一副3D快門眼鏡?？傮w系統(tǒng)100 包括帶有幀速率探測(cè)器系統(tǒng)的3D快門眼鏡101和顯示器106。眼鏡101可以由光電二極管102、右透鏡103、左透鏡104和開關(guān)105構(gòu)成。雖然在眼鏡101上的各種位置處示出了幾個(gè)光電二極管，但是在眼鏡101上的任何位置處能夠存在任何數(shù)目的光電二極管102。透鏡103-104可以是可以根據(jù)輸入而變得不透明或者透明的主動(dòng)快門透鏡。透鏡103-104可以是液晶。顯示器106可以是電視機(jī)、帶有觀察部的手持式裝置、監(jiān)視器，或者能夠向使用者呈現(xiàn)一系列的幀或者能夠支持主動(dòng)快門圖像的任何裝置。
在某些實(shí)施例中，該顯示器不具有用于3D眼鏡的專門同步發(fā)射器(一個(gè)或者多個(gè)) 并且不是作為3D功能顯示器銷售的。例如，能夠使用具有較高幀速率的、早期的逐行掃描 (如與隔行相反)電視機(jī)。它能夠被鉤掛到數(shù)字多功能光盤(DVD)播放器。DVD能夠播放具有在顯示器上示出的交替的左圖像和右圖像的3D電影。當(dāng)要觀察內(nèi)容時(shí)，根據(jù)實(shí)施例的一副3D眼鏡能夠與在顯示器上的內(nèi)容同步。因此，使用者能夠使用該眼鏡的實(shí)施例來在早期的電視機(jī)上觀看3D電影。在眼鏡101上的光電二極管102可以接收來自顯示器106的光。響應(yīng)于曝光，光電二極管102可以產(chǎn)生亮度數(shù)據(jù)。該亮度數(shù)據(jù)可以由在眼鏡101內(nèi)的邏輯解釋以確定顯示器106的幀速率。在顯示器106的幀速率已經(jīng)得以確定之后，該眼鏡可以確定用以遮擋透鏡103-104的快門速率。該快門速率可以匹配顯示器的幀速率從而交替地示出左眼和右眼視圖，從而觀察者看到立體圖像。如果右眼和左眼的視圖被反轉(zhuǎn)，則使用者可以觸發(fā)開關(guān)105以反轉(zhuǎn)視圖。該開關(guān)能夠有效地反轉(zhuǎn)左和右快門控件或者它能夠只是將定時(shí)移位1周期(幀速率的倒數(shù))。圖2是指示根據(jù)實(shí)施例的亮度數(shù)據(jù)的圖表。圖表200指示兩個(gè)亮度峰在時(shí)間Tl 和T2之間的左圖像峰211，和在時(shí)間T3和T4之間的右圖像峰212。這些亮度峰可以代表當(dāng)顯示器106 (圖1)示出特定的幀時(shí)的時(shí)間。在時(shí)間T2和T3之間，亮度變暗。這可以代表顯示器何時(shí)在幀之間過渡。在示例性實(shí)施例中，與對(duì)于每一個(gè)脈沖的大致0.4毫秒相比， 在過渡幀之間的時(shí)間可以是小的。120赫茲的幀速率等于8. 333毫秒的周期。帶有幀速率探測(cè)器的一副3D快門眼鏡隨著時(shí)間可以分析這個(gè)亮度數(shù)據(jù)并且確定在Tl和T2之間顯示器正在示出旨在用于左眼視圖的幀。它還可以確定在T2和T3之間顯示器正在過渡到用于右眼視圖的幀，右眼視圖是在時(shí)間T3和T4之間顯示的。在T5，下一個(gè)左圖像幀得以顯示。因此，帶有幀速率探測(cè)器的3D快門眼鏡可以在對(duì)應(yīng)于Tl和T2的、將來的時(shí)間之間阻擋右眼視圖而使得主動(dòng)快門透鏡的左眼視圖是透明的。在以后，帶有幀速率探測(cè)器的 3D快門眼鏡可以在對(duì)應(yīng)于T3和T4的、將來的時(shí)間之間阻擋左眼視圖，而使得主動(dòng)快門透鏡的右眼視圖是透明的。在數(shù)學(xué)上，如果雙重圖像的周期被計(jì)算為Ρ=Τ5_Τ1，則在時(shí)間Tl+nP，左透鏡切換為是透明的并且在時(shí)間Tl+ (11+ ) P右透鏡切換為是透明的。在這些等式中，P是周期(幀速率的倒數(shù))，并且η是整數(shù)。圖3Α示意根據(jù)實(shí)施例的在噪聲環(huán)境中的3D快門眼鏡。3D眼鏡101具有被安裝在它的框架上的光電二極管102a、102b、102c、102d和102e。某些光電二極管被以相互不同的角度定向。例如，光電二極管10 和102b是不同地傾斜的，因?yàn)楣怆姸O管10 面向一側(cè)，而光電二極管102b沿對(duì)角方向面向前。光電二極管102c面向前而側(cè)光電二極管102b 和102d稍微地向一側(cè)傾斜。光電二極管102f背離眼鏡的耳橋的右側(cè)。所有的光電二極管均感測(cè)在室內(nèi)反射的、來自各種源的光，但是因?yàn)樗鼈兊慕咏院退鼈兊亩ㄏ?，某些光電二極管對(duì)特定的源比對(duì)其它源探測(cè)地更多。光電二極管10 探測(cè)通過窗口射入的寬帶、無頻率(連續(xù))陽光337。光電二極管102b、102c和102d探測(cè)帶有在120赫茲下的左圖像和右圖像閃爍的顯示器光336。這些光電二極管對(duì)這種光比對(duì)陽光 337探測(cè)地更多。光電二極管102f探測(cè)在60赫茲下脈動(dòng)的燈泡光338。光電二極管102f對(duì)這種光比對(duì)顯示器光336或者陽光337探測(cè)地更多。圖;3B示意來自在圖3A的3D快門眼鏡上的光學(xué)傳感器的輸出。傳感器102a、102b、 102c、102d 和 102e 分別地輸出信號(hào) 339a、339b、339c、339d 和 339e。代表帶有來自顯示器和燈泡的一點(diǎn)背景的陽光的信號(hào)339a是高的和相對(duì)連續(xù)的。因?yàn)閬碜燥@示器和燈泡的微弱背景，它在120Hz和60Hz下稍微地波動(dòng)。與信號(hào)339a相比，代表具有更多的顯示器光和少量燈泡光的某些陽光的信號(hào) 339b是較高的但是較不連續(xù)的波。它相應(yīng)的傳感器，傳感器102b，受到它所指向的3D電視機(jī)的120Hz刷新速率影響，但是它還浸沒于來自窗口的、不受阻擋的陽光中。代表直接顯示器光的信號(hào)102c示出與來自120Hz顯示器的光的強(qiáng)關(guān)聯(lián)。這可以是來自顯示器的強(qiáng)信號(hào)。代表帶有以燈泡光調(diào)制的顯示器光的諧波(overtone)的少量陽光的信號(hào)339d示出較小的提高地連續(xù)的波。它具有以來自燈泡的60Hz調(diào)制的、來自顯示器的120Hz，由此帶有強(qiáng)120Hz重疊(overlay)地上下地脈動(dòng)。主要地代表燈泡光的信號(hào)339e示出帶有來自顯示器的120Hz信號(hào)的顫振的強(qiáng) 60Hz信號(hào)。類似來自面向窗口的眼鏡左側(cè)的信號(hào)(即，信號(hào)339a)，這個(gè)信號(hào)示出很小的、來自示出左圖像和右圖像的120Hz顯示器的影響。圖4示意根據(jù)實(shí)施例的噪聲抵消。在比較器400中，信號(hào)339a、339b、339c、339d 和339e被饋送到信號(hào)調(diào)節(jié)器440。來自信號(hào)調(diào)節(jié)器440的輸出得以聚集并且然后在減法器442中被從乘以分塊矩陣441的類似的聚集減去。如果Y是測(cè)量信號(hào)并且N是噪聲，則在數(shù)學(xué)上最終信號(hào)S是S=Y-N。圖5示意根據(jù)實(shí)施例的用于3D快門眼鏡同步的幀速率探測(cè)。在系統(tǒng)500中，來自眼鏡101傳感器的信號(hào)339a、339b、339c、339d和339e分別地乘以增益551a、551b、551c、 551d和551e (即，增益a、b、c、d和e)。對(duì)應(yīng)于來自中心線、面向前的傳感器的信號(hào)(即， 信號(hào)339c)的增益大于對(duì)應(yīng)于來自側(cè)線、斜向或者側(cè)向傳感器的信號(hào)(即，信號(hào)339a、339b、 339d和339e)的增益。對(duì)應(yīng)于來自側(cè)線、斜向傳感器的信號(hào)(即，信號(hào)339b和339d)的增益大于對(duì)應(yīng)于來自側(cè)線、側(cè)向傳感器的信號(hào)(即，信號(hào)339a和339e)的增益。在加權(quán)之后，所述信號(hào)一起地相加以形成聚集信號(hào)5M并且被輸入幀速率探測(cè)器 552中。幀速率探測(cè)器552使用獨(dú)立分量分析確定聚集信號(hào)的哪一個(gè)部分包括顯示器的幀速率。幀速率探測(cè)器552已經(jīng)被編程為尋找通常用于3D電視機(jī)的大約120Hz的、在聚集信號(hào)中的頻率。幀速率探測(cè)器552在時(shí)間或者頻率空間中在信號(hào)中發(fā)現(xiàn)谷(即，最小值)和/ 或峰(即，最大值)，并且確定右或者左圖像顯示的開始時(shí)間陽5。開始時(shí)間555被反饋到時(shí)鐘553，時(shí)鐘553控制3D眼鏡101的主動(dòng)快門透鏡的定時(shí)。以此方式，能夠使用來自3D眼鏡上的多個(gè)光學(xué)探測(cè)器的信號(hào)來初步同步并且魯棒地校正時(shí)鐘陽3的漂移(或者補(bǔ)償在電視機(jī)的幀速率中的漂移)。圖6示意根據(jù)實(shí)施例的帶有主動(dòng)快門透鏡的頭盔和風(fēng)鏡。頭盔607具有帶有主動(dòng)快門透鏡603和604的護(hù)目鏡/風(fēng)鏡608。光學(xué)探測(cè)器602a、6(^b、602c、602d (未示出) 和60 (未示出)被集成到頭盔和護(hù)目鏡中。探測(cè)器602c在護(hù)目鏡上方而探測(cè)器602b和 602d在護(hù)目鏡上。探測(cè)器60 和60 在每一側(cè)上被安裝在頭盔607上。能夠在可能在眼鏡框架上不可獲得的空間上在頭盔上集成其它傳感器。例如，傳感器能夠被附于頭盔的后部并且面向后。傳感器可以被聯(lián)結(jié)到頭盔的頂部并且面向上。其它傳感器能夠在側(cè)面上并且朝向配戴者的領(lǐng)口面向下。感測(cè)從襯衫反射的漫射光能夠減小對(duì)于具有高動(dòng)態(tài)范圍的傳感器的需要。與直接陽光和較暗的顯示器光相比，被衣服漫射的光可以被更加容易地測(cè)量和區(qū)分。圖7示意帶有主動(dòng)快門透鏡703和704的極簡(jiǎn)風(fēng)格的夾鼻眼鏡。在該示例性實(shí)施例中，傳感器7(^a、702b、702c、702d和70 被安裝在夾鼻眼鏡709的透鏡和橋接件上?？紤]了用于配戴者在他的或者她的眼睛前面佩戴透鏡或者多個(gè)透鏡的眼鏡、夾鼻眼鏡、單片眼鏡、雙目鏡、隱形眼鏡和其它裝置。另外，還考慮了諸如用于示范的、帶有被置放在眼睛水平處的一對(duì)透鏡的支架。透鏡可以圍繞使用者的臉部側(cè)面或者極簡(jiǎn)風(fēng)格地，只是被安裝在使用者的眼睛前面。圖8是示意根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的過程800的流程圖。在操作801中，在第一光學(xué)探測(cè)器中接收光，所述的光包括在一定時(shí)期內(nèi)來自3D顯示器的左圖像的光和來自右圖像的光。 在操作802中，在基本相同的時(shí)期期間在第二光學(xué)探測(cè)器中接收光。在操作803中，來自第一光學(xué)探測(cè)器的亮度數(shù)據(jù)比來自第二光學(xué)探測(cè)器的亮度數(shù)據(jù)被給予更大的加權(quán)，其中第一和第二光學(xué)探測(cè)器被以相互不同的角度定向。在操作804中，比較對(duì)應(yīng)于由第一和第二光學(xué)探測(cè)器接收的光的亮度數(shù)據(jù)從而拒斥來自除了顯示器之外的源的光。在操作805中，使用來自第一和第二光學(xué)探測(cè)器的光和亮度數(shù)據(jù)的比較同步在3D眼鏡中的主動(dòng)快門透鏡?？梢园凑找陨辖o出的順序或者按照能夠應(yīng)用的不同的次序執(zhí)行所述操作。它們能夠是在計(jì)算機(jī)或者其它機(jī)器中自動(dòng)化并且能夠在軟件、固件中編碼，或者作為機(jī)器可讀指令被硬編碼并且通過能夠執(zhí)行所述指令的一個(gè)或者多個(gè)處理器運(yùn)行。圖9是根據(jù)示例性實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在以前描述的系統(tǒng)圖表中的各種構(gòu)件和元件(例如，圖1中的眼鏡)可以在計(jì)算機(jī)設(shè)備中使用任何適當(dāng)數(shù)目的子系統(tǒng)以促進(jìn)在這里描述的功能。在圖中示出了這種子系統(tǒng)或者部件的實(shí)例。圖中所示子系統(tǒng)經(jīng)由系統(tǒng)總線 975而被相互連接。示出了另外的子系統(tǒng)諸如打印機(jī)974、鍵盤978、固定盤979 (或者包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的其它存儲(chǔ)器)、被耦接到顯示適配器982的監(jiān)視器976和其它子系統(tǒng)。耦接到I/O控制器971的外圍和輸入/輸出(I/O)裝置能夠被在本技術(shù)領(lǐng)域中已知的、任何數(shù)目的裝置諸如串行端口 977連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。例如，能夠使用串行端口 977或者外部接口 981來將計(jì)算機(jī)設(shè)備連接到廣域網(wǎng)諸如互聯(lián)網(wǎng)、鼠標(biāo)輸入裝置或者掃描器。經(jīng)由系統(tǒng)總線的相互連接允許中央處理器973與每一個(gè)子系統(tǒng)通信并且控制來自系統(tǒng)存儲(chǔ)器972或者固定盤979的指令的執(zhí)行，以及在子系統(tǒng)之間的信息交換。系統(tǒng)存儲(chǔ)器972和/或固定盤979可以體現(xiàn)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)語言諸如例如Java、C++或者Perl (使用例如傳統(tǒng)的或者面向?qū)ο蟮募夹g(shù))作為將由一個(gè)或者多個(gè)處理器執(zhí)行的軟件代碼實(shí)現(xiàn)在該申請(qǐng)中描述的軟件組件或者功能?？梢栽谟?jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器 (ROM)、磁性介質(zhì)諸如硬驅(qū)或者軟盤或者光學(xué)介質(zhì)諸如CD-ROM)上作為一系列的指令或者命令存儲(chǔ)軟件代碼。任何這種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)還可以駐留于單一計(jì)算設(shè)備上或者其內(nèi)，并且可以存在于在系統(tǒng)或者網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的不同的計(jì)算設(shè)備上或者其內(nèi)。能夠在軟件或者硬件或者這兩者的組合中以控制邏輯的形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明?？梢宰鳛檫m于指令信息處理裝置執(zhí)行在本發(fā)明的實(shí)施例中公開的一組步驟的多條指令在信息存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)該控制邏輯?；谠谶@里提供的公開和教示，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的其它方式和/或方法。在實(shí)施例中，在這里描述的任何實(shí)體均可以由執(zhí)行所公開的任何或者全部功能和步驟的計(jì)算機(jī)體現(xiàn)。“一個(gè)(a)”、“一個(gè)(an)”或者“該(the)”的任何敘述均旨在表示“一個(gè)或者多個(gè)”， 除非具體地指示為相反的情形。在前面的說明中，參考其特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)至IJ，本發(fā)明不限于此。可以各自地或者共同地使用上述發(fā)明的各種特征和方面。此外，在不偏離說明書的更廣泛精神和范圍的情況下，能夠在除了在這里描述的那些之外的任何數(shù)目的環(huán)境和應(yīng)用中利用本發(fā)明。相應(yīng)地，說明書和附圖被視為是指示性的而非限制性的。應(yīng)該指出，以上討論的方法、系統(tǒng)和裝置旨在僅僅是示例性的。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，各種實(shí)施例可以適當(dāng)?shù)厥∪?、替代或者增加各種過程或者部件。例如，應(yīng)該理解，在可替代實(shí)施例中，可以按照不同于所述次序的次序執(zhí)行方法，并且各種步驟可以被添加、省略或者組合。 而且，關(guān)于某些實(shí)施例描述的特征可以在各種其它實(shí)施例中組合。實(shí)施例的不同的方面和元件可以被以類似的方式組合。而且，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，技術(shù)是演進(jìn)的，并且因此，很多元件是示例性的而不應(yīng)該被解釋為限制本發(fā)明的范圍。在說明書中給出了具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)于實(shí)施例的徹底理解。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)理解，可以不帶這些具體細(xì)節(jié)地實(shí)踐實(shí)施例。例如，已經(jīng)不帶不必要的細(xì)節(jié)地示出了眾所周知的電路、過程、算法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)從而避免模糊實(shí)施例。而且，注意可以作為被描繪成流程圖或者框圖的過程描述實(shí)施例。雖然每一個(gè)實(shí)施例均可以作為順序過程描述操作，但是很多操作能夠被并行地或者同時(shí)地執(zhí)行。另外，操作次序可以被重新排列。過程可以具有未在圖中包括的、另外的步驟。而且，在這里所公開地，術(shù)語“存儲(chǔ)器”或者“存儲(chǔ)器單元”可以代表用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一個(gè)或者多個(gè)裝置，包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、磁性RAM、磁芯存儲(chǔ)器、磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)、光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)、閃存裝置，或者用于存儲(chǔ)信息的其它計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。術(shù)語“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”包括但是不限于便攜式或者固定式存儲(chǔ)裝置、光學(xué)存儲(chǔ)裝置、無線信道、SIM卡、其它智能卡和能夠存儲(chǔ)、包含或者攜帶指令或者數(shù)據(jù)的各種其它介質(zhì)。進(jìn)而，可以利用硬件、軟件、固件、中間件、微碼、硬件描述語言或其任何組合實(shí)現(xiàn)實(shí)施例。當(dāng)以軟件、固件、中間件或者微碼實(shí)現(xiàn)時(shí)，用于執(zhí)行必要任務(wù)的程序代碼或者代碼段可以被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)諸如存儲(chǔ)介質(zhì)中。處理器可以執(zhí)行必要的任務(wù)。已經(jīng)描述了幾個(gè)實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，在不偏離本發(fā)明的精神的情況下可以使用各種修改、可替代構(gòu)造和等價(jià)形式。例如，以上元件可以僅僅是更大系統(tǒng)的部件，其中其它規(guī)則可以優(yōu)先于或者以其它方式修改本發(fā)明的應(yīng)用。而且，可以在以上元件得以考慮之前、在此期間或者在此之后執(zhí)行多個(gè)步驟。相應(yīng)地，以上說明不應(yīng)該被視為限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于觀察立體顯示器的設(shè)備，包括一對(duì)主動(dòng)快門透鏡，每一個(gè)透鏡均被使能來交替不透明和透明； 用于將所述一對(duì)透鏡定位在觀察者的眼睛前面的裝置； 第一光學(xué)探測(cè)器； 第二光學(xué)探測(cè)器；和在操作中連接到所述光學(xué)探測(cè)器和主動(dòng)快門透鏡的電路，所述電路被配置為基于來自所述第一和第二光學(xué)探測(cè)器的亮度數(shù)據(jù)同步所述透鏡的、交替的不透明和透明， 其中所述亮度數(shù)據(jù)基于立體顯示器的幀速率指示快門速率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述第一和第二光學(xué)探測(cè)器被以相互不同的角度定向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其中所述第一光學(xué)探測(cè)器被定向成面向前并且它的亮度數(shù)據(jù)比來自所述第二光學(xué)探測(cè)器的亮度數(shù)據(jù)被給予更大的加權(quán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其中用于定位所述一對(duì)透鏡的所述裝置包括框架，其中所述第一光學(xué)探測(cè)器在所述框架的前部上并且所述第二光學(xué)探測(cè)器在所述框架的一側(cè)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述第一和第二光學(xué)探測(cè)器處于共同的定向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中來自所述第一和第二光學(xué)探測(cè)器的亮度數(shù)據(jù)被用于拒斥噪聲。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中來自所述第一和第二光學(xué)探測(cè)器的所述亮度數(shù)據(jù)被直接地相互比較以拒斥噪聲。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，進(jìn)一步包括被配置為拒斥在六十赫茲下操作的亮度數(shù)據(jù)的高通濾波器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，進(jìn)一步其中所述電路采用獨(dú)立分量分析(ICA)識(shí)別來自除了所述顯示器之外的源的光。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述第一光學(xué)探測(cè)器包括光電二極管。
11.一種用于控制三維(3D)眼鏡中的主動(dòng)快門透鏡的方法，所述方法包括在第一光學(xué)探測(cè)器中接收光，所述光包括在一定時(shí)期內(nèi)來自3D顯示器的左圖像的光和來自右圖像的光；在基本相同的時(shí)期期間在第二光學(xué)探測(cè)器中接收光；比較對(duì)應(yīng)于由所述第一和第二光學(xué)探測(cè)器接收的光的亮度數(shù)據(jù)以拒斥來自除了顯示器之外的源的光；和使用來自所述第一和第二光學(xué)探測(cè)器的亮度數(shù)據(jù)的比較同步3D眼鏡中的主動(dòng)快門透^Ml O
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括相比來自所述第二光學(xué)探測(cè)器的亮度數(shù)據(jù)，給予來自所述第一光學(xué)探測(cè)器的亮度數(shù)據(jù)更大的加權(quán)，其中所述第一和第二光學(xué)探測(cè)器被以相互不同的角度定向。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述第一光學(xué)探測(cè)器被定向成面向前。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述亮度數(shù)據(jù)被直接地相互比較以拒斥噪聲。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括使用獨(dú)立分量分析(ICA)識(shí)別來自除了所述顯示器之外的源的光。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述比較包括從來自所述第一光學(xué)探測(cè)器的亮度數(shù)據(jù)減去來自所述第二光學(xué)探測(cè)器的亮度數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括 濾除處于六十赫茲的光。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述第一光學(xué)探測(cè)器包括光電二極管。
全文摘要
本發(fā)明涉及帶有幀速率探測(cè)器的3D快門眼鏡。描述了通過使用獨(dú)立分量分析探測(cè)3D電視機(jī)或者其它3D顯示器的幀速率的、帶有多個(gè)光學(xué)探測(cè)器諸如光電二極管的主動(dòng)快門3D眼鏡。探測(cè)到的幀速率被用于更新對(duì)于主動(dòng)快門定時(shí)的、在3D眼鏡上的時(shí)鐘，由此同步快門與3D顯示器。開關(guān)能夠在左眼/右眼圖像被相反地示出的情形中反轉(zhuǎn)快門。
文檔編號(hào)H04N13/00GK102469335SQ20111036301
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
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