專利名稱：攝像頭裝置及使用該攝像頭裝置的三維圖像顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種攝像頭裝置及使用該攝像頭裝置的三維圖像顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前較為常見的三維影像技術(shù)有偏振式、分時(shí)顯示式及互補(bǔ)色式等成像技術(shù)。分 時(shí)顯示式三維成像技術(shù)能實(shí)現(xiàn)良好的三維影像視頻的播放，但需要顯示設(shè)備具有較高的畫 面刷新頻率，因而在以往并不受關(guān)注。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的顯示設(shè)備，例如液晶顯示器， 已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)較高的畫面刷新頻率，一般來(lái)說(shuō)可以達(dá)到每秒60 120幀的刷新頻率，能夠 滿足分時(shí)顯示式三維成像技術(shù)對(duì)顯示設(shè)備的要求。因此，分時(shí)顯示式三維成像技術(shù)受到越 來(lái)越多的青睞?，F(xiàn)有的基于分時(shí)顯示式三維成像技術(shù)的成像系統(tǒng)90具有中央控制設(shè)備91、液晶 顯示裝置92、同步控制器93、立體眼鏡94及通用串行總線接口 95。當(dāng)三維圖像或視頻信號(hào) 通過(guò)中央控制設(shè)備91 (例如個(gè)人電腦)輸入到液晶顯示裝置92時(shí)，液晶顯示裝置92以幀序 列的格式將模擬了左右眼視角的圖像幀交替顯示出來(lái)，同時(shí)，中央控制設(shè)備91根據(jù)輸出的 三維圖像或視頻信號(hào)相應(yīng)地產(chǎn)生與交替顯示的圖像幀相對(duì)應(yīng)的同步信號(hào)，并通過(guò)同步控制 器93將該同步信號(hào)以紅外發(fā)射的方式傳輸出去。立體眼鏡94接收同步控制器93發(fā)射的 同步信號(hào)，并根據(jù)同步信號(hào)將其左右鏡片對(duì)應(yīng)于液晶顯示裝置92播放的圖像幀進(jìn)行同步 的交替啟閉，從而使用戶通過(guò)立體眼鏡94的左右鏡片看到具有左右視角差異的錯(cuò)位圖像， 以實(shí)現(xiàn)立體圖像的顯示效果。這種分時(shí)顯示技術(shù)可以以人眼不能覺(jué)察的速度進(jìn)行左右視角圖像的交替切換，左 右鏡片的啟閉與三維圖像或視頻數(shù)據(jù)輸出的同步非常重要，因此需要獨(dú)立的同步控制器93 發(fā)射同步信號(hào)以控制左右鏡片的啟閉。但這種同步控制器93不僅需要占用一個(gè)單獨(dú)的通 用串行總線接口 95(即USB接口)來(lái)與中央控制設(shè)備91通訊，而且其功能太單一，同時(shí)也 還需要內(nèi)設(shè)單獨(dú)的芯片處理同步信號(hào)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種攝像頭裝置及使用該攝像頭裝置的三維圖像顯示 系統(tǒng)，該攝像頭裝置實(shí)現(xiàn)攝像功能的同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)同步信號(hào)的發(fā)射。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本實(shí)用新型提供了 一種攝像頭裝置，該攝像頭裝置包 括攝像模組、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊接口及無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置；其中，該攝像模組攝取圖 像信號(hào)，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理該圖像信號(hào)并通過(guò)該數(shù)據(jù)通訊接口將處理后的圖像信號(hào)輸出 至外部設(shè)備；且該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過(guò)該數(shù)據(jù)通訊接口獲取由該外部設(shè)備處輸入的同步信 號(hào)；該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)該同步信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理，該無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置根據(jù)調(diào)制處理后的 同步信號(hào)發(fā)射無(wú)線信號(hào)。另一方面，本實(shí)用新型還提供了一種三維圖像顯示系統(tǒng)，該三維圖像顯示系統(tǒng)包 括主機(jī)控制系統(tǒng)、顯示裝置、立體眼鏡及攝像頭裝置；該主機(jī)控制系統(tǒng)將具有左右視差的視頻或圖像信息輸入至該顯示裝置，同時(shí)產(chǎn)生同步于該視頻或圖像信息的同步信號(hào)，并將該 同步信號(hào)輸入至該攝像頭裝置；該顯示裝置讀取該視頻或圖像信息，顯示具有左右視差的 視頻或圖像；該攝像頭裝置包括攝像模組、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊接口及無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝 置；其中，該攝像模組攝取圖像信號(hào)，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理由該攝像模組攝取的圖像信號(hào)， 并通過(guò)該數(shù)據(jù)通訊接口將處理后的圖像信號(hào)輸入至該主機(jī)控制系統(tǒng)；且該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通 過(guò)該數(shù)據(jù)通訊接口獲取由該主機(jī)控制系統(tǒng)輸出的同步信號(hào)；該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)該同步信號(hào) 進(jìn)行調(diào)制處理，該無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置根據(jù)調(diào)制處理后的同步信號(hào)發(fā)射無(wú)線信號(hào)；該立體眼鏡根據(jù)該無(wú)線信號(hào)分別控制其左右鏡片的啟閉。本實(shí)用新型的攝像頭裝置不僅具有攝像的功能，也具有同步信號(hào)的發(fā)射功能，同 時(shí)，該攝像頭裝置進(jìn)行視頻或圖像信息信號(hào)及同步信號(hào)通訊時(shí)，只需要一個(gè)數(shù)據(jù)通訊接口， 也可以共用一個(gè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)視頻或圖像信息信號(hào)及同步信號(hào)進(jìn)行處理，不需要增加額 外的芯片，因此節(jié)省了數(shù)據(jù)通訊接口及芯片。

圖1為現(xiàn)有的三維圖像顯示系統(tǒng)的示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的攝像頭裝置的示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的攝像頭裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的三維圖像顯示系統(tǒng)的示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的立體眼鏡的示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)具體實(shí)施 例進(jìn)行詳細(xì)描述。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種既可以用于圖像拍攝，也可以用于無(wú)線同步 控制的攝像頭裝置的示意圖，所述的攝像頭裝置10包括攝像模組11、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12、數(shù) 據(jù)通訊接口 13及無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置14。攝像模組11可為單攝像模組，也可以是雙攝像模組。當(dāng)攝像模組11只作二維圖 像拍攝時(shí)，攝像模組11為單攝像模組，其包括一個(gè)鏡頭組及圖像感測(cè)器。；當(dāng)攝像模組11作 三維圖像拍攝時(shí)，攝像模組11為雙攝像模組，其包括兩個(gè)獨(dú)立的鏡頭組及圖像感測(cè)器，兩 個(gè)鏡頭組間隔設(shè)置，其間距等同人的左右眼間距，以模擬人眼視角進(jìn)行拍攝。圖像感測(cè)器通 過(guò)鏡頭組攝取圖像信號(hào)，并將圖像信號(hào)輸入給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12對(duì)該攝像模組攝取的圖像信號(hào)進(jìn)行處理，形成圖像數(shù)據(jù)信號(hào)并 通過(guò)數(shù)據(jù)通訊接口 13傳輸給外部設(shè)備。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12也可通過(guò)數(shù)據(jù)通訊接口 13獲取 外部設(shè)備輸入的同步信號(hào)并對(duì)該同步信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理，調(diào)制處理后的同步信號(hào)控制無(wú)線 信號(hào)發(fā)射裝置14發(fā)射無(wú)線信號(hào)。數(shù)據(jù)通訊接口 13可為通用串行總線接口(USB接口)或者火線接口(IEEE1394接 口)或其它可用于三維成像技術(shù)的通訊接口，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12與外部設(shè)備之間數(shù)據(jù)的 輸入與輸出。無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置14，優(yōu)選地，可為紅外信號(hào)發(fā)射器，也可以為基于藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線發(fā)射裝置，亦可為其它可用于三維成像技術(shù)的發(fā)射裝置。請(qǐng)參閱圖3，圖3為攝像頭裝置10在一實(shí)施方式下的結(jié)構(gòu)圖，攝像頭裝置10還可 以設(shè)有支架15，攝像模組11及無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置14固設(shè)于支架15上。攝像模組11為雙 攝像模組，其包括鏡頭組112，114。無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置14設(shè)置于鏡頭組112，114之間。可 以理解地，無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置14也可以具有多個(gè)發(fā)射端，這些發(fā)射端可以分別設(shè)置于鏡頭 組112，114兩側(cè)、四周或支架15上的其他位置，只要使用者面向鏡頭組112，114時(shí)，無(wú)線信 號(hào)發(fā)射裝置14的發(fā)射端也可以指向使用者。圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種采用了攝像頭裝置10的三維圖像顯示系統(tǒng) 100的示意圖。三維圖像顯示系統(tǒng)100包括攝像頭裝置10、主機(jī)控制系統(tǒng)20、顯示裝置30及立體 眼鏡40。主機(jī)控制系統(tǒng)20為視頻或圖像信息的處理中心，可以是個(gè)人電腦，也可以是電視 機(jī)的集成控制中心，亦可是電影放映集成控制中心。主機(jī)控制系統(tǒng)20可以對(duì)視頻或圖像信 息進(jìn)行編碼、解碼，也可以對(duì)具有左右眼視角差異的視頻或圖像信息附加左眼圖像標(biāo)識(shí)或 右眼圖像標(biāo)識(shí)。通常地，所述的具有左右眼視角差異的視頻或圖像信息可以是存儲(chǔ)于主機(jī) 控制系統(tǒng)20內(nèi)的，也可以是來(lái)自外部視頻或圖像源。主機(jī)控制系統(tǒng)20將左視角的視頻或 圖像信息及右視角的視頻或圖像信息交替輸入至顯示裝置30 ；同時(shí)，根據(jù)附加的左眼圖像 標(biāo)識(shí)或右眼圖像標(biāo)識(shí)，主機(jī)控制系統(tǒng)20生成與左視角或右視角的視頻或圖像信息相同步 的同步信號(hào)，并將該同步信號(hào)輸入至攝像頭裝置10。顯示裝置30為液晶顯示器(IXD)或者發(fā)光二極管顯示器(LED)，其讀取所述視 頻或圖像信息，使左視角的視頻或圖像及右視角的視頻或圖像以幀序列的格式交替顯示出來(lái)。圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例立體眼鏡40的示意圖。立體眼鏡40為快門眼鏡 (shutter glass)，包括無(wú)線信號(hào)接收器41、控制單元42、左眼鏡片43及右眼鏡片44。左眼 鏡片43和右眼鏡片44為液晶鏡片，所述的液晶鏡片在電壓驅(qū)動(dòng)下可以實(shí)現(xiàn)由透明到非透 明狀態(tài)的交互轉(zhuǎn)換，如此即可達(dá)成左眼鏡片43和右眼鏡片44的啟閉。無(wú)線信號(hào)接收器41 接收所述的無(wú)線信號(hào)，控制單元42根據(jù)所述的無(wú)線信號(hào)分別對(duì)左眼鏡片43和右眼鏡片44 施加電壓，以實(shí)現(xiàn)左眼鏡片43和右眼鏡片44的交替啟閉。攝像頭裝置10可以內(nèi)置于顯示裝置30上，當(dāng)用戶使用顯示裝置30觀看影像時(shí)， 也面對(duì)攝像頭裝置10。攝像頭裝置10的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12通過(guò)數(shù)據(jù)通訊接口 13獲取主機(jī) 控制系統(tǒng)20輸出的同步信號(hào)并對(duì)該同步信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理。無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置14根據(jù)調(diào) 制后的同步信號(hào)發(fā)射無(wú)線信號(hào)?？梢岳斫獾?，該無(wú)線信號(hào)與由主機(jī)控制系統(tǒng)20輸出的視頻 或圖像信息同步。根據(jù)所述的無(wú)線信號(hào)，控制單元42對(duì)左眼鏡片43和右眼鏡片44的啟閉 控制與左視角的視頻或圖像及右視角的視頻或圖像的顯示同步；即，當(dāng)顯示裝置30顯示左 視角的視頻或圖像時(shí)，控制單元42開啟左眼鏡片43 (使左眼鏡片43表現(xiàn)為透明狀態(tài))，關(guān) 閉右眼鏡片4 (使右眼鏡片44表現(xiàn)為非透明狀態(tài))；當(dāng)顯示裝置30顯示右視角的視頻或圖 像時(shí)，控制單元42開啟右眼鏡片44，關(guān)閉左眼鏡片43。如此，可使人眼通過(guò)立體眼鏡40觀 看到具有三維效果的視頻或圖像。本實(shí)用新型實(shí)施例三維圖像顯示系統(tǒng)的攝像頭裝置整合了攝像的功能及三維圖像同步信號(hào)的發(fā)射功能，使得圖像數(shù)據(jù)及同步信號(hào)數(shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)通訊接口進(jìn)行傳輸， 且共用一個(gè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，不需要增加額外的芯片，節(jié)省數(shù)據(jù)通訊接口及芯片。當(dāng)然，本實(shí)用新型所提供的攝像頭裝置10亦可與顯示裝置30分離，如攝像頭裝置 10可以為獨(dú)立的個(gè)人電腦攝像頭(PC camera)，或監(jiān)控?cái)z像頭。該攝像頭裝置10通過(guò)其數(shù) 據(jù)通訊接口 13與個(gè)人電腦主機(jī)、電影放映集成控制中心等通訊，從而實(shí)現(xiàn)用戶在使用個(gè)人 電腦時(shí)，可進(jìn)行三維影像觀看和視頻聊天，或者實(shí)現(xiàn)在電影放映時(shí)，可進(jìn)行三維影像放映和 視頻監(jiān)控。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和 潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種攝像頭裝置，包括攝像模組、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊接口，其特征在于該攝像頭裝置還包括無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置；其中，該攝像模組攝取圖像信號(hào)，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理該圖像信號(hào)并通過(guò)該數(shù)據(jù)通訊接口將處理后的圖像信號(hào)輸出至外部設(shè)備；且該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過(guò)該數(shù)據(jù)通訊接口獲取由該外部設(shè)備輸入的同步信號(hào)；該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)該同步信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理，該無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置根據(jù)調(diào)制處理后的同步信號(hào)發(fā)射無(wú)線信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像頭裝置，其特征在于該數(shù)據(jù)通訊接口為通用串行總線 接口或火線接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像頭裝置，其特征在于該無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置為紅外信號(hào) 發(fā)射器或者基于藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線發(fā)射裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像頭裝置，其特征在于該攝像模組為單攝像模組，其包括 一個(gè)鏡頭組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像頭裝置，其特征在于該攝像模組為雙攝像模組，其包括 兩個(gè)相間隔設(shè)置的鏡頭組。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像頭裝置，其特征在于該攝像頭裝置還包括支架，攝像模 組及無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置固設(shè)于支架上。
7.一種三維圖像顯示系統(tǒng)，包括主機(jī)控制系統(tǒng)、顯示裝置及立體眼鏡，其特征在于該 三維圖像顯示系統(tǒng)還包括攝像頭裝置；該主機(jī)控制系統(tǒng)將具有左右視差的視頻或圖像信息輸入至該顯示裝置，同時(shí)產(chǎn)生同步 于該視頻或圖像信息的同步信號(hào)，并將該同步信號(hào)輸入至該攝像頭裝置；該顯示裝置讀取該視頻或圖像信息，顯示具有左右視差的視頻或圖像；該攝像頭裝置包括攝像模組、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊接口及無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置；其 中，該攝像模組攝取圖像信號(hào)，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理由該攝像模組攝取的圖像信號(hào)，并通過(guò) 該數(shù)據(jù)通訊接口將處理后的圖像信號(hào)輸入至該主機(jī)控制系統(tǒng)；且該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過(guò)該數(shù) 據(jù)通訊接口獲取由該主機(jī)控制系統(tǒng)輸出的同步信號(hào)；該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)該同步信號(hào)進(jìn)行調(diào) 制處理，該無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置根據(jù)調(diào)制處理后的同步信號(hào)發(fā)射無(wú)線信號(hào)；該立體眼鏡根據(jù)該無(wú)線信號(hào)分別控制其左右鏡片的啟閉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于攝像模組為單攝像模組，其 包括一個(gè)鏡頭組。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于攝像模組為雙攝像模組，其 包括兩相間隔設(shè)置的鏡頭組。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于該攝像頭裝置內(nèi)置于顯示t ο
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于該主機(jī)控制系統(tǒng)為個(gè)人電 腦或者電視機(jī)的集成控制中心。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維圖像顯示系統(tǒng)，其特征在于該攝像頭裝置還包括支 架，攝像模組及無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置固設(shè)于支架上。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種攝像頭裝置，所述攝像頭裝置包括攝像模組、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊接口及無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置；其中，該攝像模組攝取視頻或圖像信息，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理該視頻或圖像信息；該數(shù)據(jù)通訊接口將處理后的視頻或圖像信息輸出至外部設(shè)備，且由該外部設(shè)備處獲取同步信號(hào)；該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)該同步信號(hào)控制該無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射無(wú)線信號(hào)。
文檔編號(hào)G02B27/22GK201674575SQ20102018033
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者張江華, 范國(guó)強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京中星微電子有限公司