[发明专利]三维立体图像显示系统及利用此系统的三维立体图像显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种立体图像显示系统，更具体地涉及一种具备三维信息输入装置的三维立体图像显示系统。

背景技术

最近对三维立体图像的关注在升温，由此在加速实现三维立体图像的3D TV及3D遥控器的开发。

三维立体图像技术在信息通信、广播、医疗、教育培训、军事、游戏、动画、虚拟现实及CAD等领域中应用广泛，是各领域中共同需要的新一代逼真三维立体多媒体信息通信的核心基础技术。

人所能感觉到的立体感是通过根据观察对象的位置而改变的水晶体厚度变化程度、两眼与对象之间的角度差异、左右眼所看到的对象的位置及形状差异、根据对象的运动产生的视差、此外各种心理及记忆产生的效果等，综合地作用而产生。

左右眼横向相距约6～7cm产生的双目视差（binocular disparity）是立体感的最重要的原因。由于双目视差使得人以一定角度观察对象，由于该差异进入左右眼的图像具有不同的形象，该两个图像一旦通过视网膜传递到大脑，大脑就会将这些信息进行融合，使人感受到本来的三维立体图像。

作为现有的实现三维立体图像的技术的一个例子有如下方式，即，使用特殊的眼镜，通过处在相互补色关系的颜色滤光镜来分离选择二维图像。例如，在白纸上用红色和蓝色表示左右图像，再使用红蓝色滤光镜，则在红色眼镜中只能看到由蓝色显现的部分，而在蓝色眼镜中只能看到由红色显现的部分。利用这些，将左右图像分别显示成红蓝色，再使用与之对应的颜色滤光镜，就能感受到立体图像。但是，这种方法存在无法将物体显示成天然色的缺点，因此目前使用不广泛。

此外，实现三维立体图像的现有的其它技术有使用偏振滤光镜的被动方式和使用快门式眼镜（shutter glass）的主动方式。

偏振滤光镜方式为根据偏振光旋转方向分离左右图像的方式，将偏振滤光镜附着在显示器前面上，输出左右图像，则通过偏光眼镜分离左右图像，会使眼睛见到。偏振滤光镜方式因能够显示高分辨率彩色视频，同时可以向多数人显示立体图像，而且因利用偏光眼镜的特性，具有能够容易地获得立体感的优点。但是，如果眼镜的偏振能力低，则立体感会下降，要在TV上附着专门的偏光膜，因此，TV生产成本会上升，因其是通过偏光板的图像，存在清晰度或亮度降低的问题。

主动方式的快门式眼镜方式能够克服这种偏振滤光镜方式的缺点，对快门式眼镜方式进行说明如下，在显示器中交替地输出左右画面，并产生通过红外线或RF信号实现的同步信号，在安装有电子式快门的、使用者佩戴的快门眼镜上，对应同步信号，一侧一侧交替地阻挡左眼和右眼的视野，从而单独地观看左右图像，由此感受到立体感。这种方式与偏振滤光镜方式不同，几乎不存在为了实现立体图像而附加到显示器自身的部件，因此可以用与二维显示器装置无太大差异的费用进行生产，由于将整体分辨率的图像显示在左眼及右眼，因此能够实现高分辨率的三维图像。由于这些优点，快门式眼镜方式在最近开发中的3D TV及显示器中成为多数的制造商所采用的方式。

但是，在上述的三维立体图像显示器装置上还没有配置在三维立体图像上选择三维按钮或能够使其工作的遥控器或鼠标等选择装置。即，3D TV按照现有的方式，在画面上显示赋有号码的菜单，并利用设置有众多按钮的遥控器选择对应号码的方式能够输入信息，但这种方式存在无法与二维TV相区别的问题。

此外，三维显示器，其画面以立体显示，与此相反，鼠标只在二维平面上移动，因此存在无法选择立体显示的菜单或视窗的问题。

发明内容

要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种具备三维信息输入装置的立体图像显示装置，其在显示三维立体图像的显示装置的三维空间中，能够通过在三维空间中移动光标等指针来输入信息。

技术方案

用于解决上述技术问题的本发明的三维立体图像显示系统，包括：三维信息输入装置，其接收来自立体图像显示装置的同步信号，并产生超声波信号；及上述立体图像显示装置，其产生上述同步信号，在产生上述同步信号后，利用直至接收到上述超声波信号的时间差来测量上述三维信息输入装置的位置，并输出显示有上述三维信息输入装置的位置的三维立体图像。

此外，上述立体图像显示装置可以将三维实际空间映射到三维立体图像空间中，从而将上述三维信息输入装置的三维实际空间中的坐标转换成上述立体图像显示装置输出的三维立体图像空间中的坐标，以此来表示上述三维信息输入装置的位置。