專利名稱：多視圖顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示系統(tǒng)，該顯示系統(tǒng)包括適于向不同方向的不 同觀察者顯示不同圖像的多視圖顯示面板。
背景技術(shù)：
當(dāng)前存在許多用于提供不同圖像的不同視角的設(shè)備，這可使超過 一個(gè)觀察者從一個(gè)屏幕看到不同信息。
典型地，已知設(shè)備借助于諸如對(duì)視角進(jìn)行控制的雙凸透鏡陣列這 樣的、用于對(duì)顯示不同圖像的方向進(jìn)行操作的光學(xué)裝置來提供多個(gè)圖 像。其他類型的多顯示器包括在單屏上分割屏幕信息或者多屏的使 用，但是本發(fā)明涉及其中單面板用于同時(shí)向多個(gè)觀察者顯示不同信息 的顯示器。
兩視圖顯示器的已知使用的示例是車載娛樂以及用于車輛的衛(wèi) 星導(dǎo)航系統(tǒng)。這些設(shè)備為觀察者和乘客提供了不同信息，并且每個(gè)觀 察者可選擇他們希望觀看的信息。每個(gè)觀察者的位置是固定的，這可 很容易通過例如疊放在顯示器上的透鏡設(shè)備來對(duì)所定義的視角進(jìn)行 校正。
另一已知設(shè)備向單個(gè)用戶提供了兩個(gè)視圖以便產(chǎn)生3D圖像，并 且光學(xué)頭跟蹤用于將視圖引導(dǎo)到適當(dāng)方向?？紤]到觀察者左右眼位置 而機(jī)械地或者電光地改變屏幕輸出以產(chǎn)生立體圖像對(duì)。總是朝著單個(gè) 觀察者產(chǎn)生兩個(gè)視圖。
已知的多視圖顯示器的使用因此包括用于處于已知位置的用戶 (必須通常處于距屏幕特定距離處)或者多用戶的3D顯示器。在每 個(gè)情況下，視圖分配是靜態(tài)的。
本發(fā)明基于可擴(kuò)展多視圖顯示設(shè)備的應(yīng)用范圍這樣的認(rèn)識(shí)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是由獨(dú)立權(quán)利要求所定義。從屬權(quán)利要求定義了有利的實(shí)施例。
本發(fā)明因此提供了 一種顯示系統(tǒng)，該顯示系統(tǒng)可捕獲觀察者信息 并且使用此信息來控制在適當(dāng)相應(yīng)視角處顯示多個(gè)圖像。這可使信息
此，當(dāng)觀看相同顯示器的不同視圖時(shí)，不同觀察者可具有個(gè)性化的信 息。這提供了動(dòng)態(tài)視圖分配系統(tǒng)。
該顯示系統(tǒng)可同時(shí)向單個(gè)觀察者或者人群顯示不同圖像。當(dāng)觀察 者靜止時(shí)該系統(tǒng)可對(duì)觀察者進(jìn)行監(jiān)控并且可對(duì)在成像裝置的視野之 內(nèi)運(yùn)動(dòng)通過的用戶進(jìn)行跟蹤。
根據(jù)所捕獲的信息，該系統(tǒng)將以一定角度向特定用戶顯示圖像以 便該特定用戶可觀看該圖像。可繼續(xù)對(duì)運(yùn)動(dòng)中的觀察者進(jìn)行跟蹤以便 當(dāng)觀察者移動(dòng)通過顯示器時(shí)，視角將發(fā)生變化以可使觀察者連續(xù)地觀 看該圖像。
圖像捕獲設(shè)備是用于捕獲觀察者的圖像并對(duì)其進(jìn)行跟蹤的相機(jī)。 其他跟蹤方法也是可能的，其包括雷達(dá)和激光雷達(dá)系統(tǒng)的使用。在最 簡單的示例中，除了觀察者被圖像捕獲設(shè)備所捕獲之外，不需要任何 觀察者與系統(tǒng)的交互。
相機(jī)所捕獲的信息可對(duì)觀察者進(jìn)行分類以確定要顯示的圖像。該
類別的類型包括但不局限于高度、頭發(fā)顏色、眼睛顏色、性別、年 齡、以及衣H顏色。
在本發(fā)明的另一配置中，相機(jī)用于捕獲交通信息(是靜止的還是 運(yùn)動(dòng)的)。該信息可用于在顯示器上提供車輛特定告警、廣告、或者 建議。
相機(jī)可對(duì)車輛類別進(jìn)行標(biāo)識(shí)以便確定諸如交通速度、車輛類型、 車輛風(fēng)格、車輛顏色、車速、以及車輛標(biāo)識(shí)信息之類的要顯示的信息。
本發(fā)明還提供了一種用于控制顯示系統(tǒng)方法，該系統(tǒng)包括多視圖 顯示面板，且該方法包括
對(duì)顯示面板的視野之內(nèi)的觀察者進(jìn)行監(jiān)控；
基于成像裝置所提供的監(jiān)控信息來對(duì)顯示器輸出進(jìn)行控制，從而 向處于不同方向的不同觀察者顯示不同圖像。
這為多視圖顯示器提供了動(dòng)態(tài)視圖分配方法。
現(xiàn)在僅僅通過示例并且參考附圖來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，在附圖
中
圖1是已知自動(dòng)立體顯示設(shè)備的平面示意圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的平面示意圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的平面示意圖； 圖4是圖3所示的顯示系統(tǒng)的示意性透視圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的平面示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了可向不同觀察者顯示多個(gè)視圖的顯示設(shè)備，并且根 據(jù)所捕獲的顯示器視野的圖像來對(duì)輸出到不同視圖的顯示輸出進(jìn)行 控制。該顯示設(shè)備使用已知自動(dòng)立體顯示器的抹術(shù)。
圖1是已知直視自動(dòng)立體顯示器的使用的平面示意圖。已知設(shè)備 2包括液晶顯示面板4和背光6。
顯示面板4具有排列成行和列的顯示像素的正交陣列。為了清楚 起見，圖1僅示出了少量顯示像素。實(shí)際上，顯示面板4包括大約一 千行和數(shù)千列的顯示像素。
液晶顯示面板4的結(jié)構(gòu)完全是傳統(tǒng)的。具體而言，面板4包括一 對(duì)間隔的透明玻璃襯底，在這對(duì)間隔的透明玻璃襯底之間提供了扭曲 排列向列或者其他液晶材料。襯底在它們的相對(duì)表面上承載透明氧化 銦錫(IT0)的圖案。在該襯底的外表面上還提供了偏光層。
每個(gè)顯示像素包括位于襯底上的相對(duì)電極，且相對(duì)電極之間插入 了液晶材料。通過該電極的間隔和布局來確定顯示像素的形狀和布 局。顯示像素彼此有規(guī)則地以間隙間隔開。
每個(gè)顯示像素與諸如薄膜晶體管(TFT)或者薄膜二極管(TFD) 之類的開關(guān)元件相關(guān)聯(lián)。顯示像素進(jìn)行操作以通過向開關(guān)元件提供尋 址信號(hào)來生成該顯示，并且適當(dāng)尋址方案是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟 知的。
不透明的黑色掩膜蓋住了顯示像素之間的間隙。該掩模是以吸光 材料的柵格形式提供的。該掩模蓋住了開關(guān)元件并且定義了各個(gè)顯示 像素區(qū)域。
顯示面板4由光源6照射，在該示例中，所述光源6包括在顯示
6像素陣列的區(qū)域上延伸的平面背光。來自光源6的光被應(yīng)當(dāng)通過顯示 面板4，其中對(duì)各個(gè)顯示像素進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以對(duì)光進(jìn)行調(diào)制并且生成顯示。 顯示設(shè)備2還包括排列在顯示面板4的顯示側(cè)上的透鏡片8。該 透鏡片8包括在列方向(或者略微偏離列方向)上彼此平行延伸的透 鏡元件排。
圖2給出了本發(fā)明的系統(tǒng)的第一示例，該系統(tǒng)利用參考圖1所說 明類型的顯示設(shè)備。圖1的設(shè)備被認(rèn)為是多視圖2D顯示器而不是3D 顯示器，并且可獨(dú)立地得到所有不同視圖而不是如顯示器的傳統(tǒng)使用 中的立體像對(duì)。
圖2給出了產(chǎn)生n個(gè)視圖12的多視圖顯示器10，這些視圖更好 是不重疊的。在顯示器的前面，有m個(gè)觀察者14觀看顯示器，更好 地n>m。
提供了相機(jī)16以對(duì)顯示器視野之內(nèi)的觀察者進(jìn)行監(jiān)控，并且向 用于對(duì)顯示器IO進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的控制器18提供信息。 相機(jī)的目的是雙重的 (i)它用作多個(gè)觀察者頭部跟蹤器的一部分以便確定每個(gè)各個(gè) 觀察者或者觀察者群相對(duì)于顯示器所產(chǎn)生的視圖的位置；
(ii )它用于確定觀看該顯示器的每個(gè)觀察者或者觀察者群的一 個(gè)或多個(gè)特征。
根據(jù)相機(jī)所采集的這兩類信息(即觀察者的位置和觀察者的特 征)來選擇在多視圖顯示器的每個(gè)視圖中所顯示的信息娛樂內(nèi)容(信 息和/或娛樂)。
現(xiàn)在對(duì)如何根據(jù)相機(jī)所獲取的這兩類信息來在每個(gè)視圖中顯示 信息娛樂內(nèi)容的一些示例進(jìn)行描述。
參考圖2，若干觀察者正觀看同一多視圖顯示器。相機(jī)確定他們 的位置以及諸如例如高度(區(qū)分年輕人和成年人)、頭發(fā)顏色、眼鏡、 他們的衣服顏色等等這樣的特征。
圖2的配置例如可用于廣告目的。在一個(gè)示例中，顯示器和相機(jī) 可位于櫥窗中。為經(jīng)過該顯示器的人提供適合他們的"需要"的專用廣 告。根據(jù)一些準(zhǔn)則而匹配的人被通知到。這可用于例如包括日期信息 的定向式廣告。
該配置還可用于視頻點(diǎn)播。可向孩子提供選擇教育節(jié)目或者動(dòng)畫片的選擇，然而成年人從僅對(duì)他們的位置可視的更寬節(jié)目范圍中進(jìn)行 選擇。這可結(jié)合與定向聲音相結(jié)合。
圖3給出了本發(fā)明的設(shè)備的第二示例，在該示例中顯示器是用于 向駕駛者提供信息的公路側(cè)顯示器并且可同時(shí)向不同駕駛者提供不 同的信息。多視圖顯示器30顯示多個(gè)圖像32。根據(jù)車輛位置以一定 視角來對(duì)每個(gè)圖像進(jìn)行引導(dǎo)。圖中示出了三個(gè)車輛34。
圖3的實(shí)施例中的相機(jī)36具有足以捕獲通過交通的圖像的視野。 相機(jī)36具有用于捕獲車輛圖像的適當(dāng)特性，并且容許不同車速以及 距不同的距離相機(jī)的距離。相機(jī)具有這樣的能力，即當(dāng)汽車經(jīng)過多視 圖顯示器30時(shí)可對(duì)汽車的位置和速度進(jìn)行跟蹤，這允許對(duì)要控制的 視角進(jìn)行校正。
對(duì)該圖像進(jìn)行處理以在多視圖顯示器30上以校正角顯示適當(dāng)圖 像32。
可對(duì)圖3實(shí)施例中的相機(jī)36所捕獲的圖像進(jìn)行分析以獲得與一 般交通速度、車輛類型、車輛風(fēng)格、車輛顏色、特定車速、車輛距前 面車輛的距離、或者車輛標(biāo)識(shí)信息有關(guān)的信息。
不符合法定要求的駕駛者因此具有在朝著他們車輛的方向的視 圖中所產(chǎn)生且向他們顯示的告警或者廣告信息。該配置因此可用于防 止超速并且強(qiáng)迫駕駛者保持距前面汽車的某個(gè)距離。
圖4給出了圖3的系統(tǒng)的側(cè)視圖。
圖5更詳細(xì)地給出了用于對(duì)所獲得的圖像信息進(jìn)行處理并且對(duì)
顯示器輸出進(jìn)行控制的系統(tǒng)。
該系統(tǒng)包括顯示器50、相機(jī)52、以及控制單元54?？刂茊卧?4 具有用于從圖像得到所需信息的圖像獲取單元56，所述所需信息典 型地結(jié)合了位置信息以及用于表征視野之內(nèi)的用戶(或者車輛)的數(shù)據(jù)。
決定單元58對(duì)圖像內(nèi)容進(jìn)行處理并且使用該信息以利用視頻處 理單元60對(duì)該顯示器50進(jìn)行控制。決定單元"還從單元62獲得視 頻內(nèi)容，該單元62從數(shù)據(jù)庫64或者利用天線66的實(shí)況轉(zhuǎn)播中獲得 視頻。
還可由視覺系統(tǒng)來對(duì)相機(jī)進(jìn)行控制以便在決定單元58的控制之 下它可在視野上遙攝。
8已對(duì)本發(fā)明的特定示例進(jìn)行了描述。然而對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員來說還可能并且顯而易見地得知在不改變本發(fā)明的范圍的情況下 可對(duì)這些實(shí)施例做出各種變化和修改。
例如將上述示例中的成像裝置描述為相機(jī)，并且這可以是CMOS 設(shè)備或者電荷耦合設(shè)備。然而對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見 地是存在利用檢測(cè)和測(cè)距設(shè)備(RADAR)或者光檢測(cè)和測(cè)距設(shè)備 (LIDAR)來對(duì)觀察者或者交通工具進(jìn)行跟蹤的其他方式。
以上特定實(shí)施例對(duì)下述多視圖顯示器進(jìn)行了描述，所述多視圖顯 示器使用LCD面板及透鏡掩模以為多個(gè)位置產(chǎn)生多個(gè)圖像。然而，對(duì)
于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，顯而易見地是還可使用諸如陰極射線管 (CRT)或者等離子顯示器之類的其他類型的顯示器。還可采用使顯 示視角發(fā)生變化的其他方法，例如利用具有周期性狹縫排列的掩?；?者屏障。
雖然該實(shí)施例對(duì)可在多視圖顯示器上顯示的一些可能信息進(jìn)行 描述，但是對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見地是所提供的示例
不是所有可呈現(xiàn)的媒體的詳盡列表。
因此本發(fā)明將多視圖顯示器的使用擴(kuò)展到超出典型3D應(yīng)用，并 且認(rèn)識(shí)到可根據(jù)所感知到的觀察者需要或者期望來對(duì)控制向每個(gè)都 有他們自己的視角的不同觀察者顯示的信息。如從上述所清楚的示出 的那樣，這可應(yīng)用于定向式廣告、個(gè)性化告警系統(tǒng)、以及多個(gè)觀察者 按需觀看應(yīng)用。
通過使視圖內(nèi)容響應(yīng)在視野中所觀察到的特征而改變，這擴(kuò)展其 中對(duì)于不同視圖信息是預(yù)定且固定的多視圖顯示器的已知使用。因此 視圖分配是動(dòng)態(tài)的而不是靜態(tài)的。
用于對(duì)特征進(jìn)行標(biāo)識(shí)并且對(duì)視野之內(nèi)的這些特征進(jìn)行跟蹤的成 像軟件是很容易得到的。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，使用這種特 征信息用于選擇要顯示的視圖的方式是例程化的，并且典型地涉及選 擇多個(gè)先前所選顯示選項(xiàng)之一。例如，可以提供視頻剪輯的數(shù)據(jù)庫， 其具有用于具有特定特征的人的不同視頻剪輯。還可采用更個(gè)性化方 式的顯示輸出，例如顯示用戶牌照以作為超速或者其他告警的一部 分。
對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說可顯而易見地得知其他各種修改。
權(quán)利要求
1、一種顯示系統(tǒng)，包括多視圖顯示面板(10)，用于向該多視圖顯示面板視野之內(nèi)的不同方向上的不同觀察者(1..m)顯示不同圖像；成像裝置(16)，用于對(duì)所述視野之內(nèi)的觀察者進(jìn)行監(jiān)控；以及控制裝置(18)，用于根據(jù)所述成像裝置所提供的監(jiān)控信息來對(duì)顯示輸出進(jìn)行控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中所述成像裝置U6) 用于對(duì)運(yùn)動(dòng)中的不同觀察者(l.. m)中的至少一個(gè)進(jìn)行跟蹤以確定 所述至少一個(gè)不同觀察者相對(duì)于所述多視圖顯示面板的位置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中所述成像裝置(16) 包括電荷耦合器件或者CMOS相機(jī)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中所述成像裝置U6) 用于對(duì)視野之內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)人的特征進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示系統(tǒng)，其中所述成像裝置(16)用于捕獲與一個(gè)或多個(gè)人的高度、頭發(fā)顏色、性別、或者衣服顏色有 關(guān)的信息。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至3任何一個(gè)所述的顯示系統(tǒng)，其中所述成 像裝置(16 )用于對(duì)觀察者的車輛進(jìn)行監(jiān)控并且用于對(duì)所述視野之內(nèi) 的一個(gè)或多個(gè)車輛(34)的特征進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示系統(tǒng)，其中所述成像裝置用于捕 獲包括車輛類型、車輛顏色、車速、或者車輛標(biāo)識(shí)信息的信息。
8、 根據(jù)任何一個(gè)前述權(quán)利要求所述的顯示系統(tǒng)，其中所述多視 圖顯示面板(10 )包括具有透鏡狀屏幕(8 )的顯示器，該透鏡狀屏 幕(8)用于將不同圖像引導(dǎo)到處于不同方向的不同觀察者。
9、 一種用于對(duì)根據(jù)權(quán)利要求1的顯示系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法， 該方法包括對(duì)顯示面板(10)的視野之內(nèi)的觀察者進(jìn)行監(jiān)控； 根據(jù)成像裝置所提供的監(jiān)控信息來對(duì)顯示輸出進(jìn)行控制，從而向 處于不同方向的不同觀察者(1.. m)顯示不同圖像(l.. n)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中對(duì)觀察者進(jìn)行監(jiān)控包括獲 得與觀察者有關(guān)的位置信息以及觀察者特征信息。
11、根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中對(duì)觀察者進(jìn)行監(jiān)控包括獲 得與觀察者位于其中的車輛(34)有關(guān)的位置信息以及觀察者車輛特 征信息。
全文摘要
一種顯示系統(tǒng)包括用于向不同方向上的不同觀察者顯示不同圖像的多視圖顯示面板(10)。成像裝置(16)用于對(duì)視野之內(nèi)的觀察者進(jìn)行監(jiān)控并且顯示輸出根據(jù)成像裝置所提供的監(jiān)控信息而變。本發(fā)明因此提供了一種顯示系統(tǒng)，該顯示系統(tǒng)捕獲觀察者信息并且使用此信息對(duì)在適當(dāng)相應(yīng)視角顯示多個(gè)圖像進(jìn)行控制。這可使信息適合于特定觀察者的特征或者當(dāng)用戶移動(dòng)時(shí)可對(duì)用戶進(jìn)行跟蹤。因此，當(dāng)不同觀察者觀看相同顯示器的不同視圖時(shí)，不同觀察者可具有個(gè)性化信息。這提供了動(dòng)態(tài)視圖分配系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G02B27/22GK101473262SQ200780022557
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月16日
發(fā)明者M·P·C·M·克里恩, O·H·維勒姆森, P·J·H·塞昂蒂恩斯, R·T·J·穆斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司