专利名称：摄像头装置及使用该摄像头装置的三维图像显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种摄像头装置及使用该摄像头装置的三维图像显示系统。
背景技术：
目前较为常见的三维影像技术有偏振式、分时显示式及互补色式等成像技术。分 时显示式三维成像技术能实现良好的三维影像视频的播放，但需要显示设备具有较高的画 面刷新频率，因而在以往并不受关注。随着技术的发展，现有的显示设备，例如液晶显示器， 已经可以实现较高的画面刷新频率，一般来说可以达到每秒60 120帧的刷新频率，能够 满足分时显示式三维成像技术对显示设备的要求。因此，分时显示式三维成像技术受到越 来越多的青睐。现有的基于分时显示式三维成像技术的成像系统90具有中央控制设备91、液晶 显示装置92、同步控制器93、立体眼镜94及通用串行总线接口 95。当三维图像或视频信号 通过中央控制设备91 (例如个人电脑)输入到液晶显示装置92时，液晶显示装置92以帧序 列的格式将模拟了左右眼视角的图像帧交替显示出来，同时，中央控制设备91根据输出的 三维图像或视频信号相应地产生与交替显示的图像帧相对应的同步信号，并通过同步控制 器93将该同步信号以红外发射的方式传输出去。立体眼镜94接收同步控制器93发射的 同步信号，并根据同步信号将其左右镜片对应于液晶显示装置92播放的图像帧进行同步 的交替启闭，从而使用户通过立体眼镜94的左右镜片看到具有左右视角差异的错位图像， 以实现立体图像的显示效果。这种分时显示技术可以以人眼不能觉察的速度进行左右视角图像的交替切换，左 右镜片的启闭与三维图像或视频数据输出的同步非常重要，因此需要独立的同步控制器93 发射同步信号以控制左右镜片的启闭。但这种同步控制器93不仅需要占用一个单独的通 用串行总线接口 95(即USB接口)来与中央控制设备91通讯，而且其功能太单一，同时也 还需要内设单独的芯片处理同步信号。
发明内容
本发明的目的是提供一种摄像头装置及使用该摄像头装置的三维图像显示系统， 该摄像头装置实现摄像功能的同时也可以实现同步信号的发射。为了实现上述目的，一方面，本发明提供了 一种摄像头装置，该摄像头装置包括摄 像模组、数据处理系统、数据通讯接口及无线信号发射装置；其中，该摄像模组摄取图像信 号，该数据处理系统处理该图像信号并通过该数据通讯接口将处理后的图像信号输出至外 部设备；且该数据处理系统通过该数据通讯接口获取由该外部设备处输入的同步信号；该 数据处理系统对该同步信号进行调制处理，该无线信号发射装置根据调制处理后的同步信 号发射无线信号。另一方面，本发明还提供了一种三维图像显示系统，该三维图像显示系统包括主 机控制系统、显示装置、立体眼镜及摄像头装置；该主机控制系统将具有左右视差的视频或图像信息输入至该显示装置，同时产生同步于该视频或图像信息的同步信号，并将该同步 信号输入至该摄像头装置；该显示装置读取该视频或图像信息，显示具有左右视差的视频 或图像；该摄像头装置包括摄像模组、数据处理系统、数据通讯接口及无线信号发射装置； 其中，该摄像模组摄取图像信号，该数据处理系统处理由该摄像模组摄取的图像信号，并通 过该数据通讯接口将处理后的图像信号输入至该主机控制系统；且该数据处理系统通过该 数据通讯接口获取由该主机控制系统输出的同步信号；该数据处理系统对该同步信号进行 调制处理，该无线信号发射装置根据调制处理后的同步信号发射无线信号；该立体眼镜根据该无线信号分别控制其左右镜片的启闭。本发明的摄像头装置不仅具有摄像的功能，也具有同步信号的发射功能，同时，该 摄像头装置进行视频或图像信息信号及同步信号通讯时，只需要一个数据通讯接口，也可 以共用一个数据处理系统对视频或图像信息信号及同步信号进行处理，不需要增加额外的 芯片，因此节省了数据通讯接口及芯片。
图1为现有的三维图像显示系统的示意图；图2为本发明实施例提供的摄像头装置的示意图；图3为本发明实施例提供的摄像头装置的结构图；图4为本发明实施例提供的三维图像显示系统的示意图；图5为本发明实施例提供的立体眼镜的示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进 行详细描述。图2为本发明实施例提供的一种既可以用于图像拍摄，也可以用于无线同步控制 的摄像头装置的示意图，所述的摄像头装置10包括摄像模组11、数据处理系统12、数据通 讯接口 13及无线信号发射装置14。摄像模组11可为单摄像模组，也可以是双摄像模组。当摄像模组11只作二维图 像拍摄时，摄像模组11为单摄像模组，其包括一个镜头组及图像感测器。；当摄像模组11作 三维图像拍摄时，摄像模组11为双摄像模组，其包括两个独立的镜头组及图像感测器，两 个镜头组间隔设置，其间距等同人的左右眼间距，以模拟人眼视角进行拍摄。图像感测器通 过镜头组摄取图像信号，并将图像信号输入给数据处理系统12进行处理。数据处理系统12对该摄像模组摄取的图像信号进行处理，形成图像数据信号并 通过数据通讯接口 13传输给外部设备。数据处理系统12也可通过数据通讯接口 13获取 外部设备输入的同步信号并对该同步信号进行调制处理，调制处理后的同步信号控制无线 信号发射装置14发射无线信号。数据通讯接口 13可为通用串行总线接口(USB接口)或者火线接口(IEEE1394接 口)或其它可用于三维成像技术的通讯接口，进行数据处理系统12与外部设备之间数据的 输入与输出。无线信号发射装置14，优选地，可为红外信号发射器，也可以为基于蓝牙技术的无线发射装置，亦可为其它可用于三维成像技术的发射装置。请参阅图3，图3为摄像头装置10在一实施方式下的结构图，摄像头装置10还可 以设有支架15，摄像模组11及无线信号发射装置14固设于支架15上。摄像模组11为双 摄像模组，其包括镜头组112，114。无线信号发射装置14设置于镜头组112，114之间。可 以理解地，无线信号发射装置14也可以具有多个发射端，这些发射端可以分别设置于镜头 组112，114两侧、四周或支架15上的其他位置，只要使用者面向镜头组112，114时，无线信 号发射装置14的发射端也可以指向使用者。图4为本发明实施例提供的一种采用了摄像头装置10的三维图像显示系统100 的示意图。三维图像显示系统100包括摄像头装置10、主机控制系统20、显示装置30及立体 眼镜40。主机控制系统20为视频或图像信息的处理中心，可以是个人电脑，也可以是电视 机的集成控制中心，亦可是电影放映集成控制中心。主机控制系统20可以对视频或图像信 息进行编码、解码，也可以对具有左右眼视角差异的视频或图像信息附加左眼图像标识或 右眼图像标识。通常地，所述的具有左右眼视角差异的视频或图像信息可以是存储于主机 控制系统20内的，也可以是来自外部视频或图像源。主机控制系统20将左视角的视频或 图像信息及右视角的视频或图像信息交替输入至显示装置30 ；同时，根据附加的左眼图像 标识或右眼图像标识，主机控制系统20生成与左视角或右视角的视频或图像信息相同步 的同步信号，并将该同步信号输入至摄像头装置10。显示装置30为液晶显示器(IXD)或者发光二极管显示器(LED)，其读取所述视 频或图像信息，使左视角的视频或图像及右视角的视频或图像以帧序列的格式交替显示出来。图5为本发明实施例立体眼镜40的示意图。立体眼镜40为快门眼镜(shutter glass)，包括无线信号接收器41、控制单元42、左眼镜片43及右眼镜片44。左眼镜片43 和右眼镜片44为液晶镜片，所述的液晶镜片在电压驱动下可以实现由透明到非透明状态 的交互转换，如此即可达成左眼镜片43和右眼镜片44的启闭。无线信号接收器41接收所 述的无线信号，控制单元42根据所述的无线信号分别对左眼镜片43和右眼镜片44施加电 压，以实现左眼镜片43和右眼镜片44的交替启闭。摄像头装置10可以内置于显示装置30上，当用户使用显示装置30观看影像时， 也面对摄像头装置10。摄像头装置10的数据处理系统12通过数据通讯接口 13获取主机 控制系统20输出的同步信号并对该同步信号进行调制处理。无线信号发射装置14根据调 制后的同步信号发射无线信号。可以理解的，该无线信号与由主机控制系统20输出的视频 或图像信息同步。根据所述的无线信号，控制单元42对左眼镜片43和右眼镜片44的启闭 控制与左视角的视频或图像及右视角的视频或图像的显示同步；即，当显示装置30显示左 视角的视频或图像时，控制单元42开启左眼镜片43 (使左眼镜片43表现为透明状态)，关 闭右眼镜片4 (使右眼镜片44表现为非透明状态)；当显示装置30显示右视角的视频或图 像时，控制单元42开启右眼镜片44，关闭左眼镜片43。如此，可使人眼通过立体眼镜40观 看到具有三维效果的视频或图像。本发明实施例三维图像显示系统的摄像头装置整合了摄像的功能及三维图像同步信号的发射功能，使得图像数据及同步信号数据通过一个数据通讯接口进行传输，且共 用一个数据处理系统，不需要增加额外的芯片，节省数据通讯接口及芯片。当然，本发明所提供的摄像头装置10亦可与显示装置30分离，如摄像头装置10 可以为独立的个人电脑摄像头(PC camera)，或监控摄像头。该摄像头装置10通过其数据 通讯接口 13与个人电脑主机、电影放映集成控制中心等通讯，从而实现用户在使用个人电 脑时，可进行三维影像观看和视频聊天，或者实现在电影放映时，可进行三维影像放映和视 频监控。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
一种摄像头装置，包括摄像模组、数据处理系统、数据通讯接口，其特征在于该摄像头装置还包括无线信号发射装置；其中，该摄像模组摄取图像信号，该数据处理系统处理该图像信号并通过该数据通讯接口将处理后的图像信号输出至外部设备；且该数据处理系统通过该数据通讯接口获取由该外部设备输入的同步信号；该数据处理系统对该同步信号进行调制处理，该无线信号发射装置根据调制处理后的同步信号发射无线信号。
2.根据权利要求1所述的摄像头装置，其特征在于该数据通讯接口为通用串行总线 接口或火线接口。
3.根据权利要求1所述的摄像头装置，其特征在于该无线信号发射装置为红外信号 发射器或者基于蓝牙技术的无线发射装置。
4.根据权利要求1所述的摄像头装置，其特征在于该摄像模组为单摄像模组，其包括 一个镜头组。
5.根据权利要求1所述的摄像头装置，其特征在于该摄像模组为双摄像模组，其包括 两个相间隔设置的镜头组。
6.根据权利要求1所述的摄像头装置，其特征在于该摄像头装置还包括支架，摄像模 组及无线信号发射装置固设于支架上。
7.一种三维图像显示系统，包括主机控制系统、显示装置及立体眼镜，其特征在于该 三维图像显示系统还包括摄像头装置；该主机控制系统将具有左右视差的视频或图像信息输入至该显示装置，同时产生同步 于该视频或图像信息的同步信号，并将该同步信号输入至该摄像头装置；该显示装置读取该视频或图像信息，显示具有左右视差的视频或图像；该摄像头装置包括摄像模组、数据处理系统、数据通讯接口及无线信号发射装置；其 中，该摄像模组摄取图像信号，该数据处理系统处理由该摄像模组摄取的图像信号，并通过 该数据通讯接口将处理后的图像信号输入至该主机控制系统；且该数据处理系统通过该数 据通讯接口获取由该主机控制系统输出的同步信号；该数据处理系统对该同步信号进行调 制处理，该无线信号发射装置根据调制处理后的同步信号发射无线信号；该立体眼镜根据该无线信号分别控制其左右镜片的启闭。
8.根据权利要求7所述的三维图像显示系统，其特征在于摄像模组为单摄像模组，其 包括一个镜头组。
9.根据权利要求7所述的三维图像显示系统，其特征在于摄像模组为双摄像模组，其 包括两相间隔设置的镜头组。
10.根据权利要求7所述的三维图像显示系统，其特征在于该摄像头装置内置于显示t ο
11.根据权利要求7所述的三维图像显示系统，其特征在于该主机控制系统为个人电 脑或者电视机的集成控制中心。
12.根据权利要求7所述的三维图像显示系统，其特征在于该摄像头装置还包括支 架，摄像模组及无线信号发射装置固设于支架上。全文摘要
本发明提供一种摄像头装置，所述摄像头装置包括摄像模组、数据处理系统、数据通讯接口及无线信号发射装置；其中，该摄像模组摄取视频或图像信息，该数据处理系统处理该视频或图像信息；该数据通讯接口将处理后的视频或图像信息输出至外部设备，且由该外部设备处获取同步信号；该数据处理系统根据该同步信号控制该无线信号发射装置发射无线信号。
文档编号H04N13/04GK101916034SQ20101016319
公开日2010年12月15日 申请日期2010年4月28日 优先权日2010年4月28日
发明者张江华, 范国强 申请人:北京中星微电子有限公司