立體視頻觀察設(shè)備和透射率控制方法
【專利摘要】在此3D視頻觀察設(shè)備(200)中，光學(xué)透射HMD(208)顯示當(dāng)將虛擬3D空間中的3D圖像投影到真實空間中時觀察到的視頻。透射率改變部分改變穿過光學(xué)透射HMD(208)的光的透射率?？扉T控制部分(220)設(shè)置能通過透射率改變部分改變的光透射率的下限值。
【專利說明】立體視頻觀察設(shè)備和透射率控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在立體視頻觀察設(shè)備中執(zhí)行的立體視頻觀察設(shè)備和透射率控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近來，用于呈現(xiàn)立體視頻的技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得進展，并且能夠呈現(xiàn)具有景深的立體視頻的頭部安裝的顯示器(頭部安裝的顯示器，以下描述為“HMD”)已經(jīng)普及。這樣的HMD包括已經(jīng)開發(fā)的光學(xué)透射的HMD，其在使用全息元件、半涂銀面鏡等將立體視頻呈現(xiàn)給用戶的同時，使得用戶能夠以看穿(see-through)的方式觀看HMD外部的狀態(tài)。
[0003]此外，電視監(jiān)視器的性能已經(jīng)得到改善，并且能夠呈現(xiàn)具有景深的立體視頻的三維監(jiān)視器已經(jīng)普及。與顯示傳統(tǒng)二維視頻的監(jiān)視器不同，通過三維監(jiān)視器呈現(xiàn)的視頻是在前后方向上具有景深的立體視頻。作為用于實現(xiàn)這樣的三維監(jiān)視器的技術(shù)，存在各種系統(tǒng)。其示例是幀序系統(tǒng)的三維監(jiān)視器，其以時分基礎(chǔ)交替顯示用于左眼的視差圖像和用于右眼的視差圖像。用戶能夠通過經(jīng)由具有與幀序系統(tǒng)的三維監(jiān)視器的顯示同步打開和關(guān)閉的快門的快門眼鏡觀察視頻而觀察立體視頻。
[0004]本申請的發(fā)明人已經(jīng)意識到提供具有用于觀察幀序系統(tǒng)的三維監(jiān)視器的光學(xué)快門的光學(xué)透射的HMD、從而通過三維監(jiān)視器和HMD兩者來呈現(xiàn)立體視頻的可能性。本申請的發(fā)明人已經(jīng)意識到即使當(dāng)沒有觀察三維監(jiān)視器時也通過使用光學(xué)快門調(diào)節(jié)入射到光學(xué)透射的HMD上的外部光量、從而改進HMD上的視頻的可視性的可能性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005][技術(shù)問題]
[0006]在通過使用光學(xué)快門調(diào)節(jié)入射到光學(xué)透射的HMD上的外部光量的情況下，當(dāng)在用戶正以看穿方式觀看HMD外部的狀態(tài)的狀態(tài)下外部光不期望地熄滅時，用戶突然變得不能觀看外部世界的狀態(tài)，從而用戶可能感到苦惱。
[0007]已經(jīng)鑒于上述問題而做出本發(fā)明，并且本發(fā)明目的在于提供一種用于改進能夠改變光的透射率的光學(xué)透射的HMD的可用性的技術(shù)。
[0008][解決問題的技術(shù)方案]
[0009]為了解決上述問題，本發(fā)明的一種模式是立體視頻觀察設(shè)備。所述立體視頻觀察設(shè)備包括:光學(xué)透射HMD，配置為呈現(xiàn)當(dāng)將虛擬三維空間中的三維圖像投影到真實空間時觀察到的視頻；透射率改變部分，配置為改變穿過光學(xué)透射HMD的光的透射率；以及快門控制部分，配置為設(shè)置能通過透射率改變部分改變的光透射率的下限值。
[0010]本發(fā)明的另一模式是一種透射率控制方法。所述方法使得處理器執(zhí)行以下步驟:獲得光學(xué)透射HMD的位置坐標(biāo)的改變，所述光學(xué)透射HMD用于呈現(xiàn)當(dāng)將虛擬三維空間中的三維圖像投影到真實空間時觀察到的視頻；以及通過基于所獲得的位置坐標(biāo)的改變控制提供到光學(xué)透射HMD的透射率改變部分，設(shè)置穿過光學(xué)透射HMD的光的透射率的下限值。
[0011]本發(fā)明的另一模式是一種用于使得計算機執(zhí)行上述方法的步驟的程序。
[0012]所述程序可以作為合并到裝置中的固件的一部分而提供，以便執(zhí)行諸如視頻和音頻解碼器等的硬件資源的基本控制。所述固件例如存儲在半導(dǎo)體存儲器中，諸如裝置內(nèi)的ROM(只讀存儲器)、閃存等。為了提供固件或更新固件的一部分，可以提供記錄程序的計算機可讀記錄介質(zhì)，或者可通過通信線路傳輸程序。
[0013]要注意，上述構(gòu)成元件的任意組合以及在方法、設(shè)備、系統(tǒng)、計算機程序、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、記錄介質(zhì)等之間通過本發(fā)明的轉(zhuǎn)換表達而實現(xiàn)的模式作為本發(fā)明的模式也是有效的。
[0014][發(fā)明的有利效果]
[0015]根據(jù)本發(fā)明，可以提供改進能夠改變光的透射率的光學(xué)透射的HMD的可用性的技術(shù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是示意性示出根據(jù)實施例的立體視頻觀察設(shè)備的外觀的示例的圖。
[0017]圖2是示意性示出根據(jù)實施例的視頻呈現(xiàn)系統(tǒng)的總體構(gòu)造的圖。
[0018]圖3是示意性示出根據(jù)實施例的立體視頻觀察設(shè)備的配置的圖。
[0019]圖4(a)和4(b)是示出透射率的下限值和透射率的所允許的設(shè)置范圍之間的關(guān)系的圖。
[0020]圖5是示出通過根據(jù)實施例的通知信息生成部分生成的消息的示例的圖。
[0021]圖6是根據(jù)實施例的立體視頻觀察設(shè)備的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的圖。
[0022]圖7是示出通過根據(jù)實施例的通知信息生成部分生成的消息的另一示例的圖。
[0023]圖8是示出通過根據(jù)實施例的立體視頻觀察設(shè)備的透射率控制處理的流程的流程圖。
[0024]圖9是示意性示出根據(jù)實施例的視頻呈現(xiàn)系統(tǒng)的總體構(gòu)造的圖。

【具體實施方式】
[0025]圖1是示意性示出根據(jù)實施例的立體視頻觀察設(shè)備200的外觀的示例的圖。立體視頻觀察設(shè)備200包括:用于呈現(xiàn)立體視頻的呈現(xiàn)塊202、第一成像元件204和容納各種模塊的外殼206。順便提及，雖然未示出，但是立體視頻觀察設(shè)備200具有用于輸出音頻的耳機。
[0026]呈現(xiàn)塊202包括:光學(xué)透射HMD，用于將立體視頻呈現(xiàn)給用戶的眼睛；以及透射率改變部分，配置為改變穿過光學(xué)透射HMD的外部光的透射率。透射率改變部分還通過將光的透射率改變?yōu)?%和100%而用作快門。透射率改變部分可例如通過使用諸如液晶快門、E⑶(電致變色顯示器)等的已知技術(shù)實現(xiàn)。第一成像元件204對包括佩戴立體視頻觀察設(shè)備200的用戶的視野的區(qū)域內(nèi)的被攝體成像。第一成像元件204因此被安裝以便在用戶佩戴立體視頻觀察設(shè)備200時布置環(huán)繞用戶前額中間。第一成像元件204可例如通過使用已知的固態(tài)成像元件(諸如CCD (電荷耦合器件)圖像傳感器、CMOS (互補金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器等)而實現(xiàn)。
[0027]外殼206扮演具有眼鏡外形的立體視頻觀察設(shè)備200中的框架的角色，并且容納由立體視頻觀察設(shè)備200所使用的各個模塊(未示出)。立體視頻觀察設(shè)備200所使用的模塊是包括用于實現(xiàn)光學(xué)透射HMD的全息光導(dǎo)片、用于驅(qū)動透射率改變部分的驅(qū)動器和同步信號接收部分、以及諸如W1-Fi (注冊商標(biāo))模塊等的通信部分、電子羅盤、加速度傳感器、傾斜傳感器、GPS(全球定位系統(tǒng))傳感器、3G(第三代)模塊、照明傳感器等的光學(xué)引擎。這些模塊是示意性的，并且立體視頻觀察設(shè)備200不一定必須包括所有這些模塊。要包括的模塊可以根據(jù)立體視頻觀察設(shè)備200所采用的使用場景而確定。
[0028]圖1是圖示眼鏡型的立體視頻觀察設(shè)備200的圖。存在可構(gòu)思為立體視頻觀察設(shè)備200的形狀的各種其他變體，諸如帽型、固定在用戶的頭部的帶形、覆蓋用戶的整個頭部的頭盔形等。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，任何形狀的立體視頻觀察設(shè)備200都包括在本發(fā)明的實施例中。
[0029]圖2是示意性示出根據(jù)實施例的視頻呈現(xiàn)系統(tǒng)100的總體構(gòu)造的圖。根據(jù)實施例的視頻呈現(xiàn)系統(tǒng)100包括立體視頻觀察設(shè)備200、三維監(jiān)視器300、第二成像元件302和信息處理設(shè)備400。
[0030]三維監(jiān)視器300通過幀序系統(tǒng)顯示立體視頻。人類的左右眼彼此分開大約6cm。因此在從左眼看到的圖像和從右眼看到的圖像之間出現(xiàn)視差。人腦被認(rèn)為使用由左右眼感知到的視差圖像作為一條用于識別景深的信息。因此，當(dāng)左眼感知的視差圖像和右眼感知的視差圖像投影到各個眼中時，人將視差圖像識別為具有景深的視頻。三維監(jiān)視器300以時分為基礎(chǔ)交替顯示用于左眼的視差圖像和用于右眼的視差圖像。三維監(jiān)視器300可通過使用已知呈現(xiàn)設(shè)備(如液晶電視機、等離子顯示器、有機EL監(jiān)視器等)實現(xiàn)。
[0031]如上所述，透射率改變部分是能夠改變光的透射率的設(shè)備，并改變到達佩戴立體視頻觀察設(shè)備200的用戶的眼睛的外部光量。在本說明書中，以下將假設(shè)采用液晶快門210作為透射率改變部分來進行描述。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員要理解，透射率改變部分不限于液晶快門，而可以由任何技術(shù)替代，只要可以改變光的透射率。
[0032]液晶快門210與三維監(jiān)視器300的視差圖像的改變同步地打開和閉合左快門和右快門。更具體地，當(dāng)三維監(jiān)視器300正顯示用于左眼的視差圖像時，液晶快門210閉合用于右眼的快門，并打開用于左眼的快門，以呈現(xiàn)用于左眼的視差圖像給佩戴立體視頻觀察設(shè)備200的用戶。相反，當(dāng)三維監(jiān)視器300正顯示用于右眼的視差圖像時，液晶快門210閉合用于左眼的快門，并打開用于右眼的快門，以呈現(xiàn)用于右眼的視差圖像給所述用戶。
[0033]為了實現(xiàn)這一點，同步信號接收部分212接收用于快門切換的同步信號。同步信號從圖中未示出的信號發(fā)送部分通過使用例如紅外光等的無線電發(fā)送，所述信號發(fā)送部分提供于三維監(jiān)視器300或信息處理設(shè)備400中?？扉T控制部分220根據(jù)同步信號接收部分212所接收的同步信號控制液晶快門210的打開和閉合。
[0034]如上所述，呈現(xiàn)塊202包括光學(xué)透射HMD 208，用于將立體視頻呈現(xiàn)給用戶的眼睛；以及液晶快門210，用于改變穿過光學(xué)透射HMD 208的外部光的透射率。
[0035]視頻獲得部分226獲得要呈現(xiàn)給佩戴立體視頻觀察設(shè)備200的用戶的虛擬三維圖像。視頻獲得部分226可從外部經(jīng)由圖中未示出的通信模塊獲得視頻，或可通過使用三維呈現(xiàn)技術(shù)生成視頻而獲得視頻。這里，當(dāng)視頻獲得部分226例如獲得包括電影、游戲等的音頻的內(nèi)容時，音頻獲得部分222獲得所述音頻。音頻獲得部分222所獲得的音頻通過音頻輸出部分216再現(xiàn)。音頻輸出部分216可以通過使用提供給立體視頻觀察設(shè)備200等的耳機(未示出)而實現(xiàn)。
[0036]光學(xué)透射HMD 208呈現(xiàn)通過將由視頻獲得部分226獲得的三維圖像以在真實空間中疊加的狀態(tài)下投影到佩戴立體視頻觀察設(shè)備200的用戶而形成的視頻。圖3是示出呈現(xiàn)給根據(jù)實施例的光學(xué)透射HMD 208的呈現(xiàn)塊202的視頻的示例的圖。在圖3所示的示例中，女人250和男人252實際存在于實際存在的路254上。通過第一成像元件204成像的女人250和男人252的視頻由視頻獲得部分226中未在圖中示出的人識別引擎分析。當(dāng)成功識別人時，視頻獲得部分226通過將氣球型視頻256和258分別疊加在女人250和男人252上而顯示人臉和人名的照片。順便提及，通過使用諸如機器學(xué)習(xí)方法等的已知方法實現(xiàn)人識別引擎就足夠了。
[0037]視頻獲得部分226可從圖中未示出的GPS傳感器獲得佩戴立體視頻觀察設(shè)備200的用戶所在的位置以及佩戴立體視頻觀察設(shè)備200的用戶的行進方向，并顯示在此方向上的主要設(shè)施等。在圖3所示的示例中，示出在用戶的行進方向上存在的站的名稱的圖卡(telop)以被與箭頭形狀的指示符260—起疊加在真實空間的視頻上的狀態(tài)而顯示。此外，示出從用戶的當(dāng)前位置到目的地的路徑的簡化地圖262以疊加在真實空間的視頻上的狀態(tài)而顯示。此外，顯示指示從移動電話通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由圖中未示出的3G模塊接收到電子郵件的電子郵件接收圖卡264和指示外部光的當(dāng)前透射率(下面將描述)的指示符266。
[0038]如圖3所示，光學(xué)透射HMD 208的呈現(xiàn)塊202以疊加在真實空間的視頻上的狀態(tài)顯示虛擬視頻。因此，在例如立體視頻觀察設(shè)備200在白天戶外使用的情況與立體視頻觀察設(shè)備200在夜晚或室內(nèi)使用的情況之間，環(huán)境光的亮度顯著不同。因此，為了改進疊加在真實空間的視頻上的狀態(tài)下顯示的虛擬視頻的可見性，期望根據(jù)例如環(huán)境光的亮度等的物理量調(diào)節(jié)穿過呈現(xiàn)塊202的外部光量。
[0039]因此，液晶快門210在快門控制部分220的控制下改變穿過光學(xué)透射HMD 208的外部光的透射率。這里，“透射率”是穿過液晶快門210的光的比率，并且是表示當(dāng)進入液晶快門210之前的光量表示為100時穿過液晶快門210之后的光量的作為百分比的值。
[0040]這里，當(dāng)呈現(xiàn)給光學(xué)透射HMD 208的呈現(xiàn)塊202的視頻是不包括外部世界的視頻的視頻時，如例如電影的視頻時，透射率越低，即，外部光越不容易穿過，視頻的可見性變得越高。另一方面，與使用普通靜態(tài)型電視監(jiān)視器的情況不同，立體視頻觀察設(shè)備200用于安裝到用戶的頭部的模式下，使得用戶可以在觀察視頻的同時自由四周移動。因此，完全不允許外部光穿過的設(shè)置使得用戶難以自由四周移動，因此有損可用性。因此，快門控制部分220還設(shè)置可通過液晶快門210改變的光的透射率的下限值。這里，通過快門控制部分220設(shè)置的“透射率的下限值”是對液晶快門210允許的透射率的設(shè)置范圍的下限值。
[0041]圖4(a)和4(b)是示出透射率的下限值和透射率的所允許的設(shè)置范圍之間的關(guān)系的圖。圖4(a)是示出在透射率的下限值是20%的情況下透射率的所允許的設(shè)置范圍的圖。圖4(b)是示出透射率的下限值是50%的情況下透射率的所允許的設(shè)置范圍的圖。
[0042]如圖4(a)所示，當(dāng)快門設(shè)置部分220將透射率的下限值設(shè)置在20%時，液晶快門210可以在20%到100 %的范圍內(nèi)改變透射率，但是禁止低于作為透射率的下限值的20%的設(shè)置。在圖4(a)中，禁止透射率的設(shè)置的范圍加陰影。當(dāng)透射率的下限值設(shè)置為20%時，至少外部光的20%穿過液晶快門210并到達呈現(xiàn)塊202，使得阻止外部光的不透射狀態(tài)。因為快門控制部分220因此設(shè)置透射率的下限值，所以可以控制呈現(xiàn)給呈現(xiàn)塊202的視頻的可見性和由于提供外部世界的視頻而在可用性上的改進之間的平衡。在本說明書中，以下可以將“透射率的下限值”描述為“下限透射率Td”。
[0043]描述返回至圖2?？扉T控制部分220基于檢測塊214所檢測的物理量設(shè)置透射率的下限值。為此目的，檢測塊214包括亮度檢測部分230、運動檢測部分232、接近度檢測部分234以及以集中方式控制這些檢測部分的檢測控制部分228。
[0044]亮度檢測部分230檢測立體視頻觀察設(shè)備200周圍的亮度?？扉T控制部分220基于亮度檢測部分230所檢測的亮度改變光的透射率的下限值。具體地，在亮度檢測部分230所獲得的亮度高的情況下，快門控制部分220將透射率的下限值設(shè)置得比亮度檢測部分230所獲得的亮度低的情況下低。在圖4所示的示例中，圖4(a)示出高亮度情況下的透射率的所允許的設(shè)置范圍，并且圖4(b)示出在低亮度情況下的透射率的所允許的設(shè)置范圍。因此，例如，當(dāng)用戶在白天戶外使用立體視頻觀察設(shè)備200時，允許低透射率的設(shè)置。這是因為白天室外環(huán)境光的高亮度使得用戶即使在透射率設(shè)置得低時也能夠足夠觀察外部世界的狀態(tài)。相反，在夜間或室內(nèi)時，環(huán)境光的亮度低，因此，通過將透射率的下限值設(shè)置得高，確保到達用戶的眼睛的外部光量。
[0045]如上所述，立體視頻觀察設(shè)備200用于安裝在用戶的頭部上的模式下，使得用戶可以自由四周移動。當(dāng)用戶在移動的同時使用立體視頻觀察設(shè)備200時，周圍環(huán)境一直改變。因此，用戶可以期望觀察外部世界的狀態(tài)。另一方面，當(dāng)在室內(nèi)靜止?fàn)顟B(tài)下查看諸如電影等的內(nèi)容等時，用戶可能期望完全關(guān)閉外部世界的視頻。因此期望根據(jù)立體視頻觀察設(shè)備200的移動狀態(tài)改變可設(shè)置的透射率的范圍。
[0046]因此，運動檢測部分232獲得關(guān)于立體視頻觀察設(shè)備200的位置坐標(biāo)的改變的信息，諸如立體視頻觀察設(shè)備200的速度和加速度等?？扉T控制部分220基于運動檢測部分232所獲得的位置坐標(biāo)的改變，改變液晶快門210可改變的光透射率的下限值。更具體地，在通過運動檢測部分232獲得的位置坐標(biāo)的改變小的情況下，快門控制部分220將液晶快門210可改變的光透射率的下限值設(shè)置得比位置坐標(biāo)的改變的高比率的情況下低。在圖4所示的示例中，圖4(a)示出位置坐標(biāo)的小改變的情況下的透射率的所允許的設(shè)置范圍，并且圖4(b)示出位置坐標(biāo)的大改變的情況下的透射率的所允許的設(shè)置范圍。
[0047]從而，例如當(dāng)用戶以高速移動或極大地加速時，可以維持用戶可查看外部世界的狀態(tài)的狀態(tài)。順便提及，快門控制部分220可以同時執(zhí)行基于亮度檢測部分230所檢測的亮度設(shè)置透射率的下限值的控制、以及基于運動檢測部分232所檢測的位置坐標(biāo)的改變設(shè)置透射率的下限值的控制。例如，即使當(dāng)用戶以同樣速度移動的情況下，當(dāng)此時環(huán)境光的亮度高時，快門控制部分220將透射率的下限值設(shè)置得比環(huán)境光的亮度低時低。這可以實現(xiàn)對于環(huán)境光的亮度和用戶的移動速度兩者都加以設(shè)置考慮的透射率的下限值的設(shè)置。
[0048]此外，快門控制部分220可以設(shè)置用于設(shè)置透射率的下限值的控制的物理量的優(yōu)先級順序。例如，快門控制部分220對于關(guān)于用戶的移動速度的信息比關(guān)于環(huán)境光的亮度的信息給出更高優(yōu)先級，并且設(shè)置透射率的下限值。具體地，即使在環(huán)境光的低亮度的情況下，當(dāng)用戶靜止站立時，快門控制部分220也將透射率的下限值設(shè)置為0%。這例如使得用戶能夠在室內(nèi)調(diào)暗照明并且外部光熄滅的情況下欣賞諸如電影等的內(nèi)容。
[0049]檢測塊214內(nèi)的接近度檢測部分234測量立體視頻觀察設(shè)備200與立體視頻觀察設(shè)備200周圍的人或?qū)ο笾g的距離。當(dāng)通過接近度檢測部分234所測量的與立體視頻觀察設(shè)備200周圍的事物的距離變得等于或小于預(yù)定距離時，快門控制部分220提高透射率的下限值。這里，“預(yù)定距離”是用于快門控制部分220確定是否強制提高透射率的下限值的參考距離。預(yù)定距離可以根據(jù)立體視頻觀察設(shè)備200的假設(shè)使用場景通過實驗確定。預(yù)定距離例如是2米。從而，例如，可以使得關(guān)注于立體視頻觀察設(shè)備200所再現(xiàn)的內(nèi)容的用戶注意到對象靠近。因此，可以根據(jù)運動檢測部分232所檢測的位置坐標(biāo)的改變來改變“預(yù)定距離”。具體地，在用戶的快移動速度的情況下，可以將“預(yù)定距離”設(shè)置在比用戶的慢移動速度的情況下更長的距離。
[0050]如上所述，快門控制部分220基于檢測塊214所檢測的物理量自動設(shè)置透射率的下限值。因此，當(dāng)使用立體視頻觀察設(shè)備200的用戶沒有意圖改變時可以極大地改變透射率的下限值。結(jié)果，也可以極大地改變液晶快門210中實際設(shè)置的透射率。例如，當(dāng)液晶快門210中設(shè)置的透射率從20%改變?yōu)?0%時，到達用戶的眼睛的光量提高三倍，這使得給用戶造成奇怪的感覺。相反，當(dāng)液晶快門210中設(shè)置的透射率從60%改變?yōu)?0%時，可降低外部世界的可見性。
[0051]此外，當(dāng)快門控制部分將對于液晶快門210所允許的可改變光透射率改變預(yù)定量或更多時，通知信息生成部分224在實際改變透射率的設(shè)置之前生成表示將改變透射率的消息，并且使得光學(xué)透射HMD 208呈現(xiàn)所述消息。這里，“透射率的預(yù)定量”是用于通知信息生成部分224確定是否生成要被用戶注意到的消息的透射率的參考改變量?？紤]立體視頻觀察設(shè)備200的假設(shè)使用場景通過實驗確定“透射率的預(yù)定量”就足夠了。
[0052]圖5是示出由根據(jù)實施例的通知信息生成部分224生成的消息的示例的圖。如圖5所示，為了使得用戶容易地注意到，信息以疊加在用戶實際觀察的視圖的狀態(tài)下顯示。這允許用戶對于透射率的改變做好準(zhǔn)備，并因此降低對用戶造成的意外感。順便提及，作為指示透射率將改變的消息，替代光學(xué)透射HMD 208呈現(xiàn)的視頻或除了所述視頻，通知信息生成部分224可生成音頻信息。在此情況下，通知信息生成部分224所生成的音頻由音頻輸出部分216經(jīng)由音頻獲得部分222再現(xiàn)。
[0053]如上所述，快門控制部分220基于檢測塊214所檢測的物理量自動設(shè)置透射率的下限值。然而，一些用戶可能希望停止快門控制部分220對透射率的下限值的控制。例如，這對于立體視頻觀察設(shè)備200用于會場、娛樂中心等的地點的情況可能成立。
[0054]因此，切換部分218進行關(guān)于是否允許快門控制部分220控制可通過液晶快門210改變的光透射率的下限值的設(shè)置。當(dāng)切換部分218禁止快門控制部分220控制可通過液晶快門210改變的光透射率的下限值時，立體視頻觀察設(shè)備200被允許0%的外部光透射率，即，不透射狀態(tài)。
[0055]切換部分218可通過提供給立體視頻觀察設(shè)備200的硬件開關(guān)(未示出)實現(xiàn)。替代地，切換部分218可通過使用軟件開關(guān)在以集中方式控制立體視頻觀察設(shè)備200的操作的基本軟件的控制下實現(xiàn)。在任一情況下，立體視頻觀察設(shè)備200根據(jù)切換部分218的設(shè)置，在不透射允許狀態(tài)和不透射禁止?fàn)顟B(tài)這兩種狀態(tài)之間進行轉(zhuǎn)換。
[0056]圖6是根據(jù)實施例的立體視頻觀察設(shè)備200的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的圖。如圖6所示，當(dāng)切換部分218允許快門控制部分220控制可通過液晶快門210改變的光透射率的下限值時，立體視頻觀察設(shè)備200處于不透射允許狀態(tài)STl。當(dāng)在立體視頻觀察設(shè)備200處于不透射允許狀態(tài)STl的同時、切換部分218切換到禁止快門控制部分220控制可通過液晶快門210改變的光透射率的下限值時，立體視頻觀察設(shè)備200轉(zhuǎn)換到不透射禁止?fàn)顟B(tài)ST2。當(dāng)在立體視頻觀察設(shè)備200處于不透射禁止?fàn)顟B(tài)ST2的同時、切換部分218再次允許快門控制部分220控制可通過液晶快門210改變的光透射率的下限值時，立體視頻觀察設(shè)備200轉(zhuǎn)換到不透射允許狀態(tài)STl。
[0057]如上所述，在立體視頻觀察設(shè)備200處于不透射允許狀態(tài)STl的同時，外部光可以由液晶快門210完全關(guān)斷。因此，當(dāng)切換部分218改變立體視頻觀察設(shè)備200的狀態(tài)時，通知信息生成部分224生成用于提前向用戶通知此含義的消息，并且使得光學(xué)透射HMD 208顯示所述消息。在通知信息生成部分224所生成的消息顯示在光學(xué)透射HMD 208上之后，快門控制部分220根據(jù)立體視頻觀察設(shè)備200的狀態(tài)控制透射率的下限值。
[0058]圖7是示出由根據(jù)實施例的通知信息生成部分224生成的消息的另一示例的圖。如圖5所示的情況下，為了使得用戶容易注意到，信息以疊加在用戶實際觀察的視圖上的狀態(tài)下顯示。這允許用戶對于立體視頻觀察設(shè)備200的狀態(tài)的改變做好準(zhǔn)備，并且可以因此降低對用戶造成的意外感。
[0059]圖8是示出由根據(jù)實施例的立體視頻觀察設(shè)備200的透射率控制處理的流程的流程圖。例如，當(dāng)立體視頻觀察設(shè)備200的電源開啟時，本流程圖中的處理開始。
[0060]當(dāng)基于檢測塊214所檢測的物理量從應(yīng)用等獲得將透射率設(shè)置為Ta的請求時，快門控制部分220將由液晶快門210透射到光學(xué)透射HMD 208的外部光的透射率改變?yōu)門a(S2)?？扉T控制部分220檢查立體視頻觀察設(shè)備200是否由切換部分218設(shè)置在不透射允許狀態(tài)下。當(dāng)立體視頻觀察設(shè)備200處于不透射允許狀態(tài)時(S4，Y)，快門控制部分220控制液晶快門210以將透射到光學(xué)透射HMD的外部光的透射率設(shè)置為Ta(S6)。
[0061]當(dāng)立體視頻觀察設(shè)備200處于不透射禁止?fàn)顟B(tài)時(S4，N)，快門控制部分220檢查所確定的透射率Ta是否等于或高于下限透射率Td。當(dāng)Ta STd時(S8，Y)，快門控制部分220控制液晶快門210以將透射到光學(xué)透射HMD的外部光的透射率設(shè)置為Ta(S6)。當(dāng)Ta < Td時(S8，N)，快門控制部分220控制液晶快門210以將透射到光學(xué)透射HMD的外部光的透射率設(shè)置為下限值Td(SlO)。在快門控制部分220設(shè)置了透射到光學(xué)透射HMD的外部光的透射率之后，本流程圖中的處理結(jié)束。
[0062]已經(jīng)關(guān)于主要單獨使用根據(jù)實施例的立體視頻觀察設(shè)備200的情況進行了上面的描述。如上所述，立體視頻觀察設(shè)備200的液晶快門210還用作用于觀察幀序系統(tǒng)的三維監(jiān)視器的光學(xué)快門。下面的描述將針對使用根據(jù)實施例的立體視頻觀察設(shè)備200觀察幀序系統(tǒng)的三維監(jiān)視器的情況。
[0063]圖9是示意性示出根據(jù)實施例的視頻呈現(xiàn)系統(tǒng)100的總體構(gòu)造的圖。根據(jù)實施例的視頻呈現(xiàn)系統(tǒng)100包括立體視頻觀察設(shè)備200、三維監(jiān)視器300和信息處理設(shè)備400。
[0064]三維監(jiān)視器300通過幀序系統(tǒng)顯示立體視頻。人的左右眼彼此分離大約6cm。因此在從左眼看見的視頻和從右眼看見的視頻之間出現(xiàn)視差。人腦被認(rèn)為將左右眼感知到的視差圖像用作用于識別景深的一條信息。因此，當(dāng)左眼感知的視差圖像和右眼感知的視差圖像投影到各個眼中時，人將視差圖像識別為具有景深的視頻。三維監(jiān)視器300以時分基礎(chǔ)交替顯示用于左眼的視差圖像和用于右眼的視差圖像。三維監(jiān)視器300可通過使用諸如液晶電視機、等離子顯示器、有機EL監(jiān)視器等的已知呈現(xiàn)設(shè)備而實現(xiàn)。
[0065]液晶快門210與三維監(jiān)視器300對視差圖像的改變同步地打開和關(guān)閉左快門和右快門。更具體地，當(dāng)三維監(jiān)視器300正顯示用于左眼的視差圖像時，液晶快門210關(guān)閉用于右眼的快門并打開用于左眼的快門，以將用于左眼的視差圖像呈現(xiàn)給佩戴立體視頻觀察設(shè)備200的用戶。相反，當(dāng)三維監(jiān)視器300正顯示用于右眼的視差圖像時，液晶快門210關(guān)閉用于左眼的快門并打開用于右眼的快門，以將用于右眼的視差圖像呈現(xiàn)給用戶。
[0066]為了實現(xiàn)這一點，同步信號接收部分212接收用于快門切換的同步信號。同步信號從圖中未示出的信號發(fā)送部分通過例如使用紅外光等的無線電發(fā)送，所述信號發(fā)送部分提供于三維監(jiān)視器300或信息處理設(shè)備400中?？扉T控制部分220根據(jù)同步信號接收部分212接收的同步信號控制液晶快門210的打開和閉合。
[0067]液晶快門210因此具有兩個功能，即，改變外部光的透射率的功能和觀察幀序系統(tǒng)的三維監(jiān)視器的光學(xué)快門的功能。因此，當(dāng)同時使用三維監(jiān)視器300和光學(xué)透射HMD 208以將三維視頻呈現(xiàn)給圖9所示的示例中的用戶時，快門控制部分220控制液晶快門210的操作，使得液晶快門210同時實現(xiàn)上述兩個功能。下面將具體描述在同時實現(xiàn)上述兩個功能的情況下通過快門控制部分220對液晶快門210的控制。
[0068]通過使用稱為液晶的分子來實現(xiàn)液晶快門210的透射率的改變。液晶具有根據(jù)施加到液晶的電壓的大小而改變偏振角的性質(zhì)。通過控制此電壓，控制液晶分子的偏振角，使得可以控制穿過液晶分子的光量。存在兩個系統(tǒng)，即，沒有電壓施加到液晶分子時的透射率為100%的系統(tǒng)和沒有電壓施加到液晶分子時的透射率為0%的系統(tǒng)。在任一情況下，通過控制施加到液晶分子的電壓的大小，可以將液晶快門210的透射率控制在0%到100%的范圍內(nèi)。例如，當(dāng)施加電壓使得液晶快門210的透射率變?yōu)?0%時，此時穿過液晶快門210的光量當(dāng)然變?yōu)?0%。為了描述方便，以下液晶快門210具有O %的透射率的情況將描述為“液晶快門210的快門開”的狀態(tài)。以下液晶快門210具有高于0%的透射率的情況將描述為“液晶快門210的快門關(guān)”的狀態(tài)，而與透射率的大小無關(guān)。
[0069]還可通過以高速打開和關(guān)閉液晶快門210( S卩，將液晶快門210的透射率交替改變?yōu)?%和100% )來控制每單位時間穿過液晶快門210的光量。例如，當(dāng)液晶快門210的透射率以預(yù)定間隔(例如，1/120秒的間隔)改變?yōu)?%和100%時，每單位時間100%的光穿過液晶快門210的時間和光完全被濾除的時間變得彼此相等。結(jié)果，每單位時間穿過液晶快門210的光量是50%。
[0070]快門控制部分220因此通過控制通過接通液晶快門210的快門而將透射率設(shè)置在0%的時段I?、快門關(guān)閉的時段Τ_、以及當(dāng)快門關(guān)閉時液晶的偏振角，來改變光透射率Μ。
[0071]更具體地，設(shè)M是設(shè)置目標(biāo)的透射率，設(shè)Tm是液晶快門210的快門開啟的時段，并且設(shè)Ttw是快門關(guān)閉的時段，快門控制部分220控制施加到液晶的電壓的大小，使得當(dāng)快門關(guān)時的光透射率N滿足以下等式(I)，因此控制液晶的偏振角。
[0072]N = (Ton+Toff)/ToffXM (I)
[0073]例如，將考慮快門控制部分220將液晶快門210的透射率M設(shè)置在30%的情況。這里，假設(shè)液晶快門210在一秒當(dāng)中重復(fù)開啟1/60秒和關(guān)閉1/120秒。BP, Toff= 1/60, Toff =1/120，并且M = 0.3。將這些值替代到等式(I)中，產(chǎn)生N= (1/60+1/120)/(1/120) X0.3=0.9o
[0074]在本示例中，TQN:TQFF = 2:1。因此，在單位時間方面，光可以穿過液晶快門210的時間是1/3。因此，這表示當(dāng)快門關(guān)閉時的光透射率需要設(shè)置在90%，以便將液晶快門210的透射率M整體設(shè)置在30 %。
[0075]具有上述配置的立體視頻觀察設(shè)備200的使用場景如下。當(dāng)用戶在不透射禁止?fàn)顟B(tài)ST2下佩戴立體視頻觀察設(shè)備200并觀察通過光學(xué)透射HMD 208呈現(xiàn)的視頻時，快門控制部分220根據(jù)檢測塊214所檢測的物理量設(shè)置穿過液晶快門210的光量的下限值?？扉T控制部分220根據(jù)等式(I)控制液晶快門210的操作，以便實現(xiàn)實際在不低于設(shè)置為液晶快門210的透射率的下限值的范圍內(nèi)的透射率。
[0076]如上所述，根據(jù)實施例的立體視頻觀察設(shè)備200，可以提供用于改進能夠改變光的透射率的光學(xué)透射HMD的可用性的技術(shù)。具體地，通過對于光學(xué)透射HMD提供不透射禁止?fàn)顟B(tài)，可以降低由來自應(yīng)用的改變請求、透射率控制的誤操作等所造成的對用戶的煩惱。
[0077]已經(jīng)基于本發(fā)明的實施例在上面描述了本發(fā)明。實施例是示意性的，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，構(gòu)成元件的組合以及實施例的處理過程經(jīng)受各種修改，并且這樣的修改也落入本發(fā)明的范圍。
[0078](第一修改)
[0079]上面的描述已經(jīng)針對檢測塊214包括亮度檢測部分230、運動檢測部分232和接近度檢測部分234的情況。然而，檢測塊214中實現(xiàn)的傳感器不限于這些檢測部分。根據(jù)立體視頻觀察設(shè)備200的使用場景，可以包括例如溫度傳感器、音量傳感器、濕度傳感器等的各種其他傳感器。
[0080](第二修改)
[0081]上面的描述已經(jīng)針對切換部分218可以將立體視頻觀察設(shè)備200改變?yōu)椴煌干湓试S狀態(tài)和不透射禁止?fàn)顟B(tài)的情況。然而，期望在立體視頻觀察設(shè)備200的裝貨時將立體視頻觀察設(shè)備200設(shè)置在不透射禁止?fàn)顟B(tài)。這可以降低對第一次使用立體視頻觀察設(shè)備200的用戶造成的由于透射率控制而導(dǎo)致的煩惱。
[0082][參考符號列表]
[0083]100視頻呈現(xiàn)系統(tǒng)，200立體視頻觀察設(shè)備，202呈現(xiàn)塊，204第一成像元件，206外殼，208光學(xué)透射HMD，210液晶快門，212同步信號接收部分，214檢測部分，216音頻輸出部分，218切換部分，220快門控制部分，222音頻獲得部分，224通知信息生成部分，226視頻獲得部分，228檢測控制部分，230亮度檢測部分，232運動檢測部分，234接近度檢測部分，264電子郵件接收圖卡，300三維監(jiān)視器，400信息處理設(shè)備。
[0084][工業(yè)實用性]
[0085]本發(fā)明可用于立體視頻觀察設(shè)備和在立體視頻觀察設(shè)備中執(zhí)行的透射率控制方法。
【權(quán)利要求】
1.一種立體視頻觀察設(shè)備，包括: 光學(xué)透射HMD，配置為呈現(xiàn)當(dāng)將虛擬三維空間中的三維圖像投影到真實空間時觀察到的視頻； 透射率改變部分，配置為改變穿過光學(xué)透射HMD的光的透射率；以及 快門控制部分，配置為設(shè)置能通過透射率改變部分改變的光透射率的下限值。
2.如權(quán)利要求1所述的立體視頻觀察設(shè)備，還包括: 運動檢測部分，配置為獲得立體視頻觀察設(shè)備的位置坐標(biāo)的改變， 其中，快門控制部分基于位置坐標(biāo)的改變而改變能通過透射率改變部分改變的光透射率的下限值，所述位置坐標(biāo)的改變由所述運動檢測部分獲得。
3.如權(quán)利要求2所述的立體視頻觀察設(shè)備， 其中當(dāng)通過運動檢測部分獲得的位置坐標(biāo)的改變小時，所述快門控制部分將能通過透射率改變部分改變的光透射率的下限值設(shè)置得比當(dāng)位置坐標(biāo)的改變大時更低。
4.如權(quán)利要求1至3的任一所述的立體視頻觀察設(shè)備，還包括: 切換部分，配置為進行關(guān)于是否允許快門控制部分控制能通過透射率改變部分改變的光透射率的下限值的設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1至4的任一所述的立體視頻觀察設(shè)備，還包括: 改變通知部分，配置為在快門控制部分將能通過透射率改變部分改變的光透射率改變預(yù)定量或更多的情況下，在改變透射率的設(shè)置之前將關(guān)于要改變透射率的含義的信息呈現(xiàn)到光學(xué)透射HMD。
6.如權(quán)利要求1至5的任一所述的立體視頻觀察設(shè)備， 其中，改變穿過光學(xué)透射HMD的光的透射率的透射率改變部分是用于觀察幀序系統(tǒng)的三維監(jiān)視器的液晶快門；并且 快門控制部分通過控制通過開啟透射率改變部分的快門而將透射率設(shè)置在0%的時段、通過關(guān)閉所述快門而將透射率設(shè)置在100%的時段、以及當(dāng)所述快門關(guān)閉時液晶的偏振角，而改變光透射率。
7.如權(quán)利要求6所述的立體視頻觀察設(shè)備， 其中，設(shè)Tw是透射率改變部分的快門開啟的時段，設(shè)Ttw是透射率改變部分的快門關(guān)閉的時段，并且設(shè)M是作為透射率改變部分的設(shè)置目標(biāo)的透射率，快門控制部分控制液晶的偏振角，使得當(dāng)透射率改變部分的快門關(guān)時的光透射率NSN= (T0N+T0FF)/T0ffXMo
8.一種用于使得處理器執(zhí)行以下步驟的透射率控制方法: 獲得光學(xué)透射HMD的位置坐標(biāo)的改變，所述光學(xué)透射HMD用于呈現(xiàn)當(dāng)將虛擬三維空間中的三維圖像投影到真實空間時觀察到的視頻；以及 通過基于所獲得的位置坐標(biāo)的改變控制提供到光學(xué)透射HMD的透射率改變部分，設(shè)置穿過光學(xué)透射HMD的光的透射率的下限值。
9.一種程序，用于使得計算機實現(xiàn)以下功能: 獲得光學(xué)透射HMD的位置坐標(biāo)的改變，所述光學(xué)透射HMD用于呈現(xiàn)當(dāng)將虛擬三維空間中的三維圖像投影到真實空間時觀察到的視頻；以及 通過基于所獲得的位置坐標(biāo)的改變控制提供到光學(xué)透射HMD的透射率改變部分，設(shè)置穿過光學(xué)透射HMD的光的透射率的下限值。
【文檔編號】H04N13/04GK104380174SQ201380032988
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】大橋良德 申請人:索尼電腦娛樂公司