专利名称：用于立体多用户显示的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于观察三维(3D)图像的方法和设备。
背景技术：
立体视觉是已知的。在立体视觉中，通过对于每只眼睛提供略微不同的图像，给予平面的物体以深度的感觉。在一同观察时，两个图像提供深度的错觉。可以在电视显示器和计算机监视器上观察立体图像。为了观察这些图像并且实现深度的感觉，使用快门眼镜。这些快门眼镜的一个示例是RealD Pro CrystalEyes 5 眼镜。一般来说，随着在显示器上显示适当的图像，快门眼镜通过以相同速率交替遮蔽每只眼睛来进行工作。换言之，随着覆盖左眼的镜片变得不透明并且覆盖右眼的镜片变得透明，显示右眼图像。类似地，随着覆盖右眼的镜片变得不透明并且覆盖左眼的镜片变得透明，在屏幕上显示左眼图像。用于显示立体图像的另一种技术是通过使用偏振眼镜观察3D显示器。偏振眼镜使得覆盖一只眼睛的镜片偏振化为仅对于顺时针偏振光透明并且覆盖另一只眼睛的镜片偏振化为仅对于例如逆时针偏振光透明。通过具有一个逆时针镜片和一个顺时针镜片的偏振眼镜，对于一只眼睛的图像被置于显示器的逆时针场中并且用于另一只眼睛的图像被置于显示器上的顺时针场中。因为由顺时针镜片覆盖的眼睛不能够看到显示器上的逆时针场，并且反之亦然，所以这种布置对于每只眼睛提供了合适的遮蔽。已知的偏振的其他形式例如为线偏振或正交偏振。这些技术都进允许在任何时候显示单个3D图像。
发明内容
本发明的目的是全面地改善3D图像的观看。本发明的一个方面提供了一种在帧时间段期间在显示器上显示多个不同的第一和第二 3D图像的方法，第一 3D图像能够通过能够由第一用户通过第一快门眼镜立体地观看的两个图像形成，并且第二 3D图像能够通过能够由第二用户通过第二快门眼镜立体地观看的两个图像形成，该方法包括以下步骤使得第一立体图像的显示与第一快门眼镜同步并且使得第二立体图像的显示与第二快门眼镜同步，其中，每个立体图像能够与各个快门眼镜同步地显示一时间段，该时间段是根据帧持续时间和显示在显示器上的不同3D图像的数目来确定的。这是有利的，因为其允许在相同的显示器上由大量的不同用户观察任何数目的三维图像。这是特别有利的，因为用户的数目以及因此不同的三维图像的数目可以根据用户的要求调整。第一和第二快门眼镜可以包括偏振镜片并且显示器包括用于显示的偏振线，由此第一 3D图像和第二 3D图像能够根据各个用户的镜片的偏振显示在偏振线上。这是有用的，因为偏振镜片的使用意味着对于观看显示器的给定数目的用户来说，每个图像被显示给每只眼睛的时间长度增加。这减小了有时与快门眼镜相关的闪烁。根据本发明的另一个方面，提供了一种在帧时间段期间在显示器上显示多个不同的第一和第二 3D图像的方法，第一 3D图像能够通过能够由第一用户通过第一快门眼镜立体地观看的两个图像形成，并且第二 3D图像能够通过能够由第二用户通过第二快门眼镜立体地观看的两个图像形成，该方法包括以下步骤使得第一立体图像的显示与第一快门眼镜同步并且使得第二立体图像的显示与第二快门眼镜同步，其中，第一快门眼镜和第二快门眼镜包括偏振镜片并且显示器包括用于显示的偏振线，由此第一 3D图像和第二 3D图像能够根据各个用户的镜片的偏振来显示在偏振线上。在任何一种以上情况下，当第一快门眼镜和第二快门眼镜首先与显示器同步时， 都可以从初始水平增加显示器的亮度，其中，增加的亮度水平是根据被同步的用户的数目确定的。随着用户的数目增加，对于每个用户可能存在可以感觉到的亮度水平减小。为了解决该问题，可以增加显示器的亮度。亮度水平可以与被同步的用户数目成比例地增加。显示器与第一快门眼镜和第二快门眼镜的同步可以在每个帧时间段开始处进行。 这是有用的，因为其允许用户在不影响其他用户的情况下停止观看显示器。在同步期间，识别每副眼镜的信息可以被发送到眼镜并且识别信息表示在帧期间各个眼镜何时不透明或透明。在第二立体3D图像的第一图像和第二图像能够被显示给第二用户之前，第一立体3D图像的第一图像和第二图像能够被顺次显示给第一用户。这是有利的，因为这减小了显示图像所需的处理。或者，第一立体3D图像的第一立体图像能被显示给第一用户，紧接着第二立体3D 图像的第一立体图像能够被显示给第二用户。这是有利的，因为这减小了每个用户没有得到对其显示的图像的时间长度。增加的亮度水平可以经过预定时间减小到初始水平。这减小了显示器的损耗量。第一和第二 3D图像的透视能够分别根据第一用户和第二用户的位置调整。第一用户和第二用户的位置可以是通过跟踪用户相对于图像的相对移动来确定的。第一用户和第二用户的位置可以是通过用户在图像内的虚拟位置来确定的，虚拟位置能够分别由第一用户和第二用户确定。在另一个方面，提供了一种用于在帧时间段期间在显示器上显示多个不同的第一和第二 3D图像的设备，第一 3D图像能够通过能够由第一用户通过第一快门眼镜立体地观看的两个图像形成，并且第二 3D图像能够通过能够由第二用户通过第二快门眼镜立体地观看的两个图像形成，该设备包括同步器，其用于使得第一立体图像的显示与第一快门眼镜同步并且使得第二立体图像的显示与第二快门眼镜同步；由此每个立体图像能够与各个快门眼镜同步地显示一时间段，该时间段是根据帧持续时间和显示在显示器上的不同3D图像的数目来确定的。第一和第二快门眼镜可以包括偏振镜片并且显示器包括用于显示的偏振线，由此第一 3D图像和第二 3D图像能够根据各个用户的镜片的偏振显示在偏振线上。在另一个方面，提供了一种用于在帧时间段期间在显示器上显示多个不同的第一和第二 3D图像的设备，第一 3D图像能够通过能够由第一用户通过第一快门眼镜立体地观看的两个图像形成，并且第二 3D图像能够通过能够由第二用户通过第二快门眼镜立体地观看的两个图像形成，该设备包括同步器，其用于使得第一立体图像的显示与第一快门眼镜同步并且使得第二立体图像的显示与第二快门眼镜同步，其中，第一快门眼镜和第二快门眼镜包括偏振镜片并且显示器包括用于显示的偏振线，由此第一 3D图像和第二 3D图像能够根据各个用户的镜片的偏振来显示在偏振线上。该设备还可以包括亮度控制器，该亮度控制器用于当第一快门眼镜和第二快门眼镜第一次与显示器同步时从初始水平增加显示器的亮度，其中，增加的亮度水平是根据被同步的用户的数目确定的。亮度水平可以与被同步的用户的数目成比例地增加。显示器与第一快门眼镜和第二快门眼镜同步可以在每个帧时间段开始处进行。在同步期间，识别每副眼镜的信息能够被发送到眼镜并且识别信息表示在帧期间各个眼镜何时不透明或透明。在第二立体3D图像的第一立体图像和第二立体图像能够被显示给第二用户之前，第一立体3D图像的第一立体图像和第二立体图像能够被顺次显示给第一用户。第一立体3D图像的第一立体图像能被显示给第一用户，紧接着第二立体3D图像的第一立体图像能够被显示给第二用户。增加的亮度水平可以经过预定时间减小到初始水平。在另一个方面，提供了一副快门眼镜，其包括可操作来存储将该副快门眼镜从其他快门眼镜区别开的代码，并且接收器可操作以将该编码发送到根据任何一个实施例的设备并且从该设备接收表示该眼镜何时将会透明或不透明的识别信息。在另一个方面，提供了一对用于观察立体图像的快门眼镜，其包括偏振镜片。双眼中的镜片可以具有相同的偏振。或者，双眼中的镜片可以具有不同偏振。其他各个特征将会通过描述变得清楚。
仅通过示例的方式并参照附图描述本发明的实施例，其中图1示出了根据本发明的第一实施例的眼镜；图2示出了根据本发明的第二实施例的眼镜；图3示出了解释本发明的实施例的时序图表；图4示出了根据本发明的实施例的系统；图5示出了用在图4的系统中的设备；以及图6示出了用在本发明的实施例中的头跟踪系统。
具体实施方式
参照图1，示出了根据本发明的一个实施例的一副快门眼镜100。快门眼镜100具有眼镜框架和镜片区域105。与传统眼镜不同，镜片区域105包括液晶单元。液晶单元由电压驱动为透明或不透明。换言之，通过施加经过液晶单元的电压，镜片可以是不透明的或透明的。在本发明的实施例中，覆盖左眼和右眼的镜片被驱动为异相，使得当在左眼上的镜片透明时，在右眼上的镜片不透明，并且反之亦然。为了快门眼镜100的佩戴者正确地观看3D图像，与液晶单元的操作同步地显示合适的图像(对于左眼或右眼)。之后将会参照图3描述根据本发明的实施例的快门眼镜的操作的同步和适当时序。两个红外发光二极管(LED) IlOA和IlOB被附加安装到快门眼镜100。它们发射红外光并且在快门眼镜100上分隔预定量。红外LED面向与用户的头相同的方向并且将会用于下文中解释的运动跟踪。此外，控制电路115设置在快门眼镜100上。控制电路115包括从显示器周期性地接收同步脉冲以确保眼镜与显示器同步。与同步脉冲一同，每副眼镜接收对在帧期间何时需要使得每只眼睛不透明和透明进行识别的信息。这允许用户在观察时间段期间打开和关闭眼镜，使得不是全部的用户都需要同时切换眼镜的打开和关闭并且给予用户控制它们自己的观察感受的自由。此外，控制电路115包括存储唯一地识别眼镜的编码的存储器。此外，控制电路115控制镜片的切换以及控制红外LED。为了眼镜工作， 电池(未示出)位于眼镜100中。参照图2，示出了根据另一个实施例的一副快门眼镜200。在该实施例中，快门眼镜200可以是传统的快门眼镜或者可以是图1中讨论的第一实施例的快门眼镜。在任何一种情况下，快门眼镜200能够具有安装到其上的偏振镜片205。偏振镜片205使用夹具215 连接到快门眼镜200。偏振镜片205具有顺时针方向偏振化的一个镜片(覆盖一只眼睛) 以及沿逆时针方向偏振化的另一个镜片(覆盖另一只眼睛)。同样，将会参照图3描述根据本实施例的眼镜200的操作。如本领域技术人员理解的，虽然快门眼镜200被描述为具有夹到其上的偏振镜片205，但是可以设想到向(覆盖眼睛的)镜片施加偏振的方法。一个这种替换方法是镜片上的偏振化涂层。参照图3，示出了时序图，该时序图示出了图1和图2中的快门眼镜的操作。具体地，图表⑵和图表(3)示出了图1的快门眼镜的操作并且图表(5)、图表(6)和图表(7) 示出了图2的快门眼镜的操作。在图3中，对于视频的一个帧的持续时间示出了时序。通常，该帧的持续时间对于PAL和NTSC电视标准是1/50秒或者1/60秒。然而，可以设想任何周期。具体地，可以将帧的持续时间与其上显示图像的显示器的刷新率匹配。例如，对于典型的计算机监视器，帧可以具有1/75秒的持续时间。图表⑴示出了对于一副快门眼镜的时序图。在使用之前，同步脉冲被从显示器发送到快门眼镜。这允许快门眼镜与显示器同步，使得在合适的时刻显示合适的图像并且在合适的时刻使得合适的镜片在适当的时刻透明和不透明。已知眼镜对于显示器的同步并且将会进一步对其进行解释。在同步之后，在一个帧的起点处，左眼是透明的(意味着使得右眼是不透明的)并且左眼图像显示在屏幕上。在预定时间段之后(其对于一个用户是帧的一半——即，根据帧的持续时间而在1/100秒或1/120秒之后)，使得右眼透明并且使得左眼不透明，并且右眼图像显示在屏幕上。
图表⑵示出了用于根据本发明的实施例的一副快门眼镜100的时序图。如将会理解的，利用本发明的实施例的快门眼镜100，多个用户可以以3D的方式观看完全不同的视频流。图表(2)示出了用于两个用户在相同显示器上观察不同的3D图像的时序图。图1的快门眼镜100对于每个用户与显示器同步。为了同步，每副快门眼镜在每个帧的起点处接收同步信号。该同步信号包括识别每副眼镜的信息(这在之后解释的设置阶段期间建立)，以及通知每副眼镜在帧期间何时使得每个镜片不透明。通过在每一帧提供该信息，每副快门眼镜内的同步电路的稳定性可以被降低。这减小了电路的复杂性以及电路的尺寸。在同步之后，在一个帧的起点处，覆盖第一用户的左眼的镜片保持透明意味着覆盖使得第一用户的右眼的镜片不透明。显示用于第一用户的左眼的图像。这里应当注意在该时间段期间，使得第二用户的左眼和右眼都不透明。这使得第二用户不能看到用于第一用户的任何显示。在预定时间之后(对于两个用户是四分之一帧——即，根据帧的长度而在1/200 秒或1/240秒之后)，使得覆盖第一用户的右眼的镜片透明并且使得覆盖第一用户的左眼的镜片不透明。显示了用于第一用户的右眼的图像。应当注意在该时间段期间，使得第二用户的左眼和右眼保持不透明。在预定时间的另一个时间段之后，使得第二用户的左眼透明并且将第二用户的右眼保持不透明。显示了用户第二用户的左眼的图像。在该时间段期间，使得第一用户的左眼和右眼不透明。在预定时间的另一个时间段之后，使得第二用户的右眼透明并且使得第二用户的左眼不透明。显示了用户第二用户的右眼的图像。在该时间段期间，使得第一用户的左眼和右眼保持不透明。对于第二帧以及随后的帧重复该处理。这里应当注意，第一用户的两只眼睛顺次显示并且之后第二个用户的两只眼睛顺次显示的这种具体顺序非常有用。因为两个用户观看不同的图像，并且因为用户以3D方式观看各个图像，所以通过对于用户顺次显示图像意味着在显示时所需的处理功率被减小了。这是因为用于左眼和右眼的图像非常相似并且因此只需要少量的转变来从一个图像得到另一个图像。然而，如果用于第一个用户的一只眼睛的图像之后跟随着第二个用户的一只眼睛的图像，因为这些图像不同，所以在显示时将会需要更多的处理功率(用于瞬时编码)。虽然未示出，可以设想快门的其他顺序。例如，可以在第一时间段中使得覆盖第一用户的左眼的镜片透明(同时使得覆盖第一用户的另一只眼睛的镜片以及覆盖第二用户的双眼的镜片都不透明)。那么显示了用于第一用户的左眼的图像。之后，在第二时间段中使得覆盖第二用户的左眼的镜片透明(同时使得覆盖第二用户的另一只眼睛的镜片以及覆盖第一用户的双眼的镜片都不透明)。在该第二时间段期间显示用于第二用户的左眼的图像。类似地，在第三时间段中使得覆盖第一用户的右眼的镜片透明(同时使得覆盖第一用户的另一只眼睛的镜片以及覆盖第二用户的双眼的镜片都不透明)。那么显示了用于第一用户的右眼的图像。之后，在第四时间段中使得覆盖第二用户的右眼的镜片透明(同时使得覆盖第二用户的另一只眼睛的镜片以及覆盖第一用户的双眼的镜片都不透明)。显示用于第二用户的右眼的图像。这种在每个帧内的快门顺序是有利的，因为减小了用户的两个镜片都不透明的时间段。这减小了与快门眼镜相关的闪烁效果。图表(3)示出了三个用户以3D方式在一个显示器上观看三个不同图像。如可以理解的，在图表C3)中，每个用户的每只眼睛将会在1/6帧中透明，S卩，1/300秒或1/360秒。 如图表(2)所示，使得对于合适用户的合适眼睛与合适图像的显示同步地透明。同时，在该时间段期间使得该用户的另一只眼睛以及其他用户的双眼都不透明。图表(4)示出了用于使用传统偏振眼镜观看3D图像的时序图。与时序图表(1) 相反，当图像在合适时刻被馈送到合适眼镜的情况下，时序图表(4)示出了传统使用的逆时针和顺时针偏振眼镜。在图表中，唯一用户的左眼通过逆时针偏振镜片观看显示器并且唯一用户的右眼通过顺时针偏振镜片观看显示器。用于左眼的图像被馈送到偏振3D 显示器上的逆时针偏振线并且用于右眼的图像被馈送到3D偏振显示器上的顺时针偏振线。因此，用户的左眼不能看到预定给右眼的图像并且用户的右眼不能看到预定给左眼的图像。图表(5)示出了本发明的第二实施例的时序图。具体地，图表(5)示出了用于结合了具有偏振镜片的快门眼镜的眼镜200的时序图。在同步之后(在本实施例中与上文中参照时序图表(2)所讨论的同步方法相同)， 在帧的第一时间段的起点处，用户1的左眼和右眼透明并且在显示器上同时显示用于用户 1的左图像和右图像。然而，对于用户1的左眼的图像被显示在显示器的逆时针场(其对应于施加到镜片的逆时针偏振)中，并且用于用户1的右眼的图像被显示在显示器的顺时针场(其对应于施加到镜片的顺时针偏振)中。使得覆盖用户2的左眼和右眼的镜片不透明。在预定时间段之后(其为二分之一巾贞——即，在1/100秒或1/120秒之后)，对于用户2使得左眼和右眼都透明，并且对于用户1使得左眼和右眼都不透明。再次，对于用户 2的左眼的图像被显示在显示器的逆时针场(其对应于施加到镜片的逆时针偏振)中，并且用于用户2的右眼的图像被显示在显示器的顺时针场(其对应于施加到镜片的顺时针偏振)中。如可以通过时序图表理解的，通过使用快门眼镜和偏振镜片的结合，对于相同数目的用户来说，显示图像的速率是使用不具有偏振镜片的快门眼镜时的一半。这是非常有用的，因为可以理解当眼睛暴露到显示器的时间段减小时，显示器的亮度增加(下文中进行解释)。因此，通过减小显示图像的速率(或者增加每个图像暴露给眼睛的时间)，可以降低显示器的亮度。这增加了显示器的有效寿命。图表(6)示出了本发明的其他实施例。在图表(6)中，快门眼镜200与参照图2 讨论的相同，并且镜片和显示器的偏振的相互作用如参照图表(5)所解释的。具体地，如果存在三个希望观看3D图像的用户，在全部的眼镜与显示器同步之后，使得覆盖第一用户的双眼的镜片都在预定时间段透明，并且对于该时间段，使得覆盖第二和第三用户的双眼的镜片不透明。在三个用户的情况下，预定时间段是1/150或1/180 秒。在经过该时间段之后，第一用户的眼镜中的镜片变为不透明并且第二用户的眼镜中的镜片变得透明。第三用户的眼镜中的镜片保持不透明。眼镜中的镜片保持这种状态直到经过该时间段。在经过该时间段之后，第三用户的眼镜中的镜片变得透明并且第一和第二用户的眼镜中的镜片都不透明。
虽然时序图表(5)和图表(6)使得覆盖第一和第二用户的一只眼睛的镜片被顺时针偏振化并且覆盖用户的另一只眼睛的另一个镜片被逆时针偏振化，本发明不局限于此。 实际上，用户1可以使得两个镜片都顺时针偏振化并且用户2可以使得两个镜片都逆时针偏振化。这种布置在时序图表7中示出。参照图4，示出了具有显示器415、控制器405、运动传感器420和第一用户410A和第二用户410B的系统400。如可以从图4看到的，两个用户都在相同屏幕415上观看不同图像。具体地，用户1正在观看足球赛的图像(实线示出)，而用户2正在观看包括飞机的图像(虚线示出)。虽然图4示出了一个用户正在观看足球赛的图像并且第二用户正在观看包括飞机的图像，注意本发明不局限于此。例如，用户可以在相同的电视上观看不同的电视频道， 或者玩不同的电脑游戏，甚至在相同的电脑游戏中扮演不同的角色。此外，本发明的实施例可以被用于用户组，其中多个用户组可以观看显示器。在这种情况下，一个用户组具有一个图像画面并且另一组具有与第一组不同的图像画面。这些实施例可以被用于一般的TV观看，或者一组球迷从一端观看比赛而相反方的球迷从另一端观看比赛的运动比赛。此外，这种布置当两组以上用户玩组队的计算机游戏时，每一队看到不同的图像的情况下是非常有用的。参照图5，示出了控制器405的示意图，其中使出了用于两个不同用户的两个不同输入。清楚地，本发明不局限于任何具体数目的用户，或者任何数目的用户组，并且可以接收任何数目的输入。此外，虽然对于每个用户(为了简便)仅示出了一根线，但是容易理解如果输入图像是3D的，可能对于每个用户需要两个分离的图像/视频，使得可以在屏幕上实现3D效果。每个输入线被分别馈送到控制器515A和515B。进入控制器515A和515B的额外馈送是来自运动跟踪器的位置数据。在实施例中，对于每个用户具有一个运动跟踪器。如之后将会解释的，运动跟踪器跟踪用户相对于显示器的运动和位置。位置数据被用于相对于用户的位置操纵图像的前景。这种已知的技术(有时候被称作为视差映射)给予用户前景具有深度的感受。控制器515A和515B使用从运动跟踪器接收的信息并且对于每个输入施加视差映射。如可以理解的，利用3D图像，已经提供了深度的感觉。因此，由运动跟踪器提供的位置数据被用来将3D图像的透视调整到对于用户正确的透视视图。换言之，3D的透视被调整为对于每个用户的位置是正确的，并且使用视差映射对于3D图像中的每个前景物体额外地形成正确的视差。已知允许调整3D图像的透视的技术。通过调整透视并且形成视差映射，每个用户在观察屏幕时获得相对于屏幕/图像为他们显示为正确的3D图像。如果用户都在屏幕上观看相同的足球比赛，可以允许用户中的每一者都感受到从球场中的不同位置观看足球赛的效果。换言之，每个用户将会能够在场景中选择位置(虚拟位置)并且将它们自己放在该位置。因为每个用户的图像不同，所以他们可以从不同的透视观看足球赛。虽然用户在虚拟图像中的位置由用户确定，但是之后可以允许用户在室内的移动(即，由运动跟踪所确定的移动)来移动用户在虚拟图像中的位置。例如，如果用户在坐下的同时在室内向左移动两步，用户在虚拟图像中具有的图像将会向左移动两步。 允许不同用户感受相同比赛的不同画面的优点意味着用户将会可以移动而不影响其他一
11个或多个用户的画面。此外，因为每个用户具有足球赛的不同画面(每个画面对于其他用户独立)，可以使得每个用户在比赛时放大并且在更加具体的比赛角度更加近距离观看。此外，每个用户可以将它们定位在体育场的完全不同的部分中(例如，在对手球门的后方)并且从那里观看比赛。这允许每个用户从体育场内的任何位置灵活地观看比赛。该虚拟定位可以使用手动控制器或者结合头跟踪装置实现。视差映射图像之后被馈送到切换装置510。切换装置510也被连接到同步装置 505。同步装置505被用来将显示器与用户如上所述地用来观看显示器的快门眼镜同步。换言之，同步装置505可控制切换装置510以将用于第一用户或第二用户的左图像或右图像中的任一者输出到显示器控制器500。显示器控制器500以适合于显示器的方式对图像进行编码并且也提供用于显示器的照明和亮度信息。显示器控制器500的输出被馈送到显示在一些情况下，用于每个用户的每只眼睛的图像被现实非常短的时间段(例如， 如在图3的时序图表C3)中所注的，每只眼睛将会具有被显示1/360秒的图像)。这意味着如果显示器仅使用传统的亮度参数进行显示，整体画面将会看起来比普通情况下更暗。这是因为在使得每只眼睛上的镜片透明的时间段内到达眼睛的光子减少。为了减轻这种情况，显示器控制器500将显示器的亮度增加由在开始对图像进行多重显示时的用户个数所确定的水平。因此，随着用户数目增加，亮度的水平也成比例地增加。因此，在具体实施例中，如果用户数目是两个，那么亮度的水平将会加倍，并且如果用户数目是三个，亮度水平将会变为三倍。然而，可以设想在用户数目增加时，亮度的水平可以按照任何比例增加。长时间段具有非常高水平的亮度将会使得显示器劣化。因此，显示器控制器500 在长时间段(例如10分钟)之后将亮度水平从峰值水平逐渐地减小。这种亮度水平的降低将会逐渐地进行并且允许用户的眼睛变得习惯于已经减小的亮度水平。因此，可以在不经过长时间段损坏显示器的情况下增加用户数目。如前所述，因为镜片透明的时间段根据眼镜是否具有偏振镜片而改变，但是亮度水平也根据是否使用具有偏振镜片的快门眼镜来改变。参照图6，运动跟踪器600连接到红外摄像机605。红外摄像机605仅检测红外光。 具体地，红外摄像机605被构造为仅检测来自快门眼镜100、200之一的红外光。如将会理解的，如果有两个以上都佩戴不同对的快门眼镜的用户，运动跟踪器600必须将每个用户彼此区分开来。为了这样做，利用相应的运动跟踪器600来鉴别每副快门眼镜100、200。这种鉴别在显示器被打开时进行。每副快门眼镜具有安装到其上的红外LED。这些红外LED 被构造为唯一地识别该快门眼镜的具体编码。在鉴别期间，该唯一编码被存储在运动跟踪器600内的存储器610中。该唯一编码也被馈送到同步装置505以在同步期间识别各个眼
^Ml O在常规操作期间，所接收的红外光由红外摄像机605接收并馈送到红外控制器 615。红外控制器615判断所接收的红外光是否来自其将监视的快门眼镜。如果所接收的光不来自其将监视的快门眼镜，将会忽略该数据。然而，如果所接收的光是来自其将监视的快门眼镜，将会判断光源(或者在这种情况下，佩戴他或她的快门眼镜的用户)的位置。这可以确定是因为红外控制器知道眼镜上的红外LED之间的距离并且也知道所接收的光点之间的距离。通过该信息，使用三角测量技术，可以计算眼镜与显示器之间的距离。此外， 知道接收红外光的摄像镜头的位置，可以使用已知的技术计算用户在室内的位置。在确定用户位置的细节之后，该信息被馈送到控制器405使得可以进行合适的视差映射。虽然运动跟踪已经被描述为使得对于一个用户需要一个运动跟踪装置，但是本领域技术人员将会明白可以用单个运动跟踪装置鉴别一个以上的用户。这是因为每个用户在鉴别阶段对于运动跟踪装置唯一地识别。因此，存储器610可以存储每个鉴别代码并且运动跟踪控制器615可以区别每个用户并且将合适的信息提供给控制器405。同时，虽然上文中使用红外运动跟踪进行了描述，但是可以使用任何类型的其他运动跟踪。其示例可以包括面部跟踪和检测，由此可以容易确定用户的面部的朝向。这使得能够确定用户眼睛的方向，由此改善每个用户的个人3D图像。可以设想将会通过微处理器或计算机执行本发明的实施例。在这种情况下，本发明可以实施为存储在诸如光盘的存储介质上或者可以通过互联网或任何类型的网络传送的计算机程序。
权利要求
1.一种在帧时间段期间在显示器上显示多个不同的第一和第二 3D图像的方法，所述第一 3D图像能够通过能够由第一用户通过第一快门眼镜立体地观看的两个图像形成，并且所述第二 3D图像能够通过能够由第二用户通过第二快门眼镜立体地观看的两个图像形成，所述方法包括以下步骤使得所述第一立体图像的显示与所述第一快门眼镜同步并且使得所述第二立体图像的显示与所述第二快门眼镜同步，其中，每个立体图像能够与各个快门眼镜同步地显示一时间段，所述时间段是根据所述帧持续时间和显示在所述显示器上的不同3D图像的数目来确定的，其中，当所述第一快门眼镜和所述第二快门眼镜第一次与所述显示器同步时，所述显示器的亮度能够从初始水平增加，其中，所述增加的亮度水平是根据被同步的用户的数目确定的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二快门眼镜包括偏振镜片并且所述显示器包括用于显示的偏振线，由此所述第一 3D图像和所述第二 3D图像能够根据各个用户的镜片的偏振显示在偏振线上。
3.一种在帧时间段期间在显示器上显示多个不同的第一和第二 3D图像的方法，第一 3D图像能够通过能够由第一用户通过第一快门眼镜立体地观看的两个图像形成，并且第二 3D图像能够通过能够由第二用户通过第二快门眼镜立体地观看的两个图像形成，所述方法包括以下步骤使得所述第一立体图像的显示与所述第一快门眼镜同步并且使得所述第二立体图像的显示与所述第二快门眼镜同步，其中，所述第一快门眼镜和所述第二快门眼镜包括偏振镜片并且所述显示器包括用于显示的偏振线，由此所述第一 3D图像和所述第二 3D图像能够根据各个用户的镜片的偏振来显示在偏振线上。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，当所述第一快门眼镜和所述第二快门眼镜第一次与所述显示器同步时，所述显示器的亮度能够从初始水平增加，其中，所述增加的亮度水平是根据被同步的用户的数目确定的。
5.根据任一在先权利要求所述的方法，其中，亮度水平与被同步的用户的数目成比例地增加。
6.根据任一在先权利要求所述的方法，其中，所述显示器在每个帧时间段开始处与所述第一快门眼镜和所述第二快门眼镜同步。
7.根据任一在先权利要求所述的方法，其中，在同步期间，识别每副眼镜的信息能够被发送到眼镜并且所述识别信息表示在所述帧期间各个眼镜何时不透明或透明。
8.根据任一在先权利要求所述的方法，其中，在第二立体3D图像的第一图像和第二图像能够被显示给所述第二用户之前，第一立体3D图像的第一图像和第二图像能够被顺次显示给第一用户。
9.根据任一在先权利要求所述的方法，其中，第一立体3D图像的第一图像能够显示给第一用户，紧接着第二立体3D图像的第一图像能够被显示给第二用户。
10.根据任一在先权利要求所述的方法，其中，所述增加的亮度水平经过预定时间减小到初始水平。
11.根据任一在先权利要求所述的方法，其中，第一立体3D图像和第二立体3D图像的透视能够分别根据所述第一用户和所述第二用户的位置调整。
12.根据先权利要求11所述的方法，其中，所述第一用户和所述第二用户的位置是通过跟踪所述用户相对于所述图像的相对移动来确定的。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一用户和所述第二用户的位置是通过用户在图像内的虚拟位置来确定的，所述虚拟位置能够分别由所述第一用户和所述第二用户确定。
14.一种用于在帧时间段期间在显示器上显示多个不同的第一和第二 3D图像的设备， 所述第一 3D图像能够通过能够由第一用户通过第一快门眼镜立体地观看的两个图像形成，并且所述第二 3D图像能够通过能够由第二用户通过第二快门眼镜立体地观看的两个图像形成，所述设备包括同步器，其用于使得所述第一立体图像的显示与所述第一快门眼镜同步并且使得所述第二立体图像的显示与所述第二快门眼镜同步；由此每个立体图像能够与各个快门眼镜同步地显示一时间段，所述时间段是根据所述帧持续时间和显示在所述显示器上的不同3D 图像的数目来确定的，以及亮度控制器，所述亮度控制器用于当所述第一快门眼镜和所述第二快门眼镜第一次与所述显示器同步时从初始水平增加所述显示器的亮度，其中，所述增加的亮度水平是根据被同步的用户的数目确定的。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述第一和第二快门眼镜包括偏振镜片并且所述显示器包括用于显示的偏振线，由此所述第一 3D图像和所述第二 3D图像能够根据各个用户的镜片的偏振显示在偏振线上。
16.一种用于在帧时间段期间在显示器上显示多个不同的第一和第二 3D图像的设备， 所述第一 3D图像能够通过能够由第一用户通过第一快门眼镜立体地观看的两个图像形成，并且所述第二 3D图像能够通过能够由第二用户通过第二快门眼镜立体地观看的两个图像形成，所述设备包括同步器，其用于使得所述第一立体图像的显示与所述第一快门眼镜同步并且使得所述第二立体图像的显示与所述第二快门眼镜同步，其中，第一快门眼镜和所述第二快门眼镜包括偏振镜片并且所述显示器包括用于显示的偏振线，由此所述第一 3D图像和所述第二 3D图像能够根据各个用户的镜片的偏振来显示在偏振线上。
17.根据权利要求16所述的设备，包括亮度控制器，所述亮度控制器用于当所述第一快门眼镜和所述第二快门眼镜第一次与所述显示器同步时从初始水平增加所述显示器的亮度，其中，所述增加的亮度水平是根据被同步的用户的数目确定的。
18.根据权利要求14到17中任何一项所述的设备，其中，亮度水平与被同步的用户的数目成比例地增加。
19.根据权利要求14到18中任何一项所述的设备，其中，所述显示器在每个帧时间段开始处与所述第一快门眼镜和所述第二快门眼镜同步。
20.根据权利要求14到19中任何一项所述的设备，其中，在同步期间，识别每副眼镜的信息能够被发送到眼镜并且所述识别信息表示在所述帧期间各个眼镜何时不透明或透明。
21.根据权利要求14到20中任何一项所述的设备，其中，在第二立体3D图像的第一图像和第二图像能够被显示给所述第二用户之前，第一立体3D图像的第一图像和第二图像能够被顺次显示给第一用户。
22.根据权利要求14到21中任何一项所述的设备，其中，第一立体3D图像的第一图像能够显示给第一用户，紧接着第二立体3D图像的第一图像能够被显示给第二用户。
23.根据权利要求14到22中任何一项所述的设备，其中，所述增加的亮度水平经过预定时间减小到初始水平。
24.一副快门眼镜，其包括存储器和接收器，所述存储器可操作来存储将该副快门眼镜从其他快门眼镜区别开的代码，所述接收器可操作以将该编码发送到根据权利要求14到 23中任何一项所述的设备并且从根据权利要求20所述的设备接收表示该眼镜何时将会透明或不透明的识别信息。
25.一副用于观察立体图像的快门眼镜，其包括偏振镜片。
26.根据权利要求25所述的这副眼镜，其中，双眼中的镜片具有相同的偏振。
27.根据权利要求25所述的这副眼镜，其中，双眼中的镜片具有不同偏振。
28.—种包括计算机可读指令的计算机程序，当装载在计算机上时，该可读指令将所述计算机构造执行根据权利要求1到14中任何一者所述的方法。
29.一种存储介质，其被构造为在其中或其上存储权利要求观的计算机程序。
全文摘要
描述了一种在帧时间段期间在显示器上显示多个不同的第一和第二3D图像的方法。所述第一3D图像能够通过能够由第一用户通过第一快门眼镜立体地观看的两个图像形成，并且所述第二3D图像能够通过能够由第二用户通过第二快门眼镜立体地观看的两个图像形成，该方法包括以下步骤使得所述第一立体图像的显示与所述第一快门眼镜同步并且使得所述第二立体图像的显示与所述第二快门眼镜同步，其中，每个立体图像能够与各个快门眼镜同步地显示一时间段，所述时间段是根据所述帧持续时间和显示在所述显示器上的不同3D图像的数目来确定的，其中，显示器的亮度根据被同步的用户的数目而增加。
文档编号H04N13/00GK102577401SQ201080045348
公开日2012年7月11日 申请日期2010年7月28日 优先权日2009年8月6日
发明者罗伯特·马克·斯蒂芬·波特, 马尔科·弗利诺 申请人:索尼公司