显示装置及图像控制方法

专利名称：显示装置及图像控制方法
技术领域：
本发明涉及基于视差栅栏(parallax barrier)方式的立体图像的显示技术。
技术背景
以往，作为无需特殊眼镜的、实现立体图像的显示的方法，已知有视差栅栏方式。 视差栅栏方式的显示装置主要由下述部分构成显示设备，分别以要素图像为单位，每隔一 纵线交替地排列显示左眼用图像和右眼用图像；以及视差栅栏，被设在显示设备(左眼用 图像和右眼用图像)的使用者近前。视差栅栏由下述部分构成多个栅栏区域，沿左眼用图 像及右眼用图像的纵向延伸，并且以与左眼用图像及右眼用图像同样的周期沿横向排列； 以及多个狭缝(slit)区域，被形成在各栅栏区域之间。并且，在视差栅栏方式中，通过使观 察者从相隔预先规定的特定距离的位置经视差栅栏来观察显示设备，使观察者的左眼只视 觉识别左眼用图像，并且使观察者的右眼只视觉识别右眼用图像，从而使观察者识别立体 图像。即，使观察者立体观看显示图像。
此外，例如在国际公开W02007/024118A1(日本公开特表2009-506357号公报) 中，记载了一种显示装置，用点阵(dot matrix)型的液晶面板来构成视差栅栏，按如下方 式控制显示设备上显示的左眼用图像及右眼用图像、和液晶面板上显示(形成)的视差栅 栏的图案。即，在上述国际公开W02007/0M118A1中，记载了一种显示装置，当显示设备的 方向旋转了 90°时，与旋转前不同地，在将左眼用图像和右眼用图像旋转了 90°的状态下 将其显示在显示设备上，确保左眼用图像和右眼用图像对观察者来说处于沿横向(左右方 向)排列的状态。同时，在液晶面板上显示多个栅栏区域(狭缝区域)的排列方向与旋转 前的方向正交的视差栅栏、即具有不同图案的视差栅栏，确保多个栅栏区域对观察者来说 处于沿横向(左右方向)排列的状态。在这种显示装置中，即使例如在显示立体图像的过 程中显示设备的方向变化为旋转了 90°的方向，也能够使观察者顺利地识别立体图像。
然而，在上述显示装置中，为了使观察者识别立体图像，需要按照进行图像显示的 显示设备的方向，将视差栅栏的图案始终控制为多个栅栏区域(狭缝区域)从观察者来看 处于沿左右方向排列的状态的图案。发明内容
因此，本发明就是鉴于这种现有技术问题而提出的，其目的在于使得能够在将进 行图像显示的显示设备的方向向规定方向旋转了 90°时，也能够实现基于视差栅栏方式的 显示图像的立体观看，而无需按照显示设备的方向的变化来变更视差栅栏的图案。
本发明的通过视差栅栏方式来显示立体图像的显示装置的形态之一包括
显示模块，在显示区域上排列了多个像素；和
视差栅栏，与所述显示区域对置而设，
所述视差栅栏形成有多个作为透光区域的开口区域，使得其每1个对应于预先规 定的数目的所述像素，并且所述开口区域形成为相对于90度的旋转成为旋转对称的形状。
此外，本发明的通过视差栅栏方式来显示立体图像的显示装置的其他形态之一包 括
显示模块，在显示区域上形成有第1像素、在第1方向与所述第1像素邻接的第 2像素、在与所述第1方向正交的第2方向与所述第1像素邻接的第3像素、以及在所述第 1方向与所述第3像素邻接的第4像素；
视差栅栏，与所述显示区域对置而设；
控制部，向所述像素分配像素数据；以及
判定部，判定所述显示模块的旋转状态，
所述控制部，
在所述判定部判定出所述显示模块处于第1旋转状态时，向第1像素和所述第2 像素分配同一像素数据作为右眼用图像，并且向所述第3像素和所述第4像素分配同一像 素数据作为左眼用图像；
在所述判定部判定出所述显示模块处于从所述第1旋转状态向预先规定的方向 旋转了 90度的第2旋转状态时，向所述第2像素和所述第4像素分配同一像素数据作为右 眼用图像，并且向所述第1像素和所述第3像素分配同一像素数据作为左眼用图像。
此外，本发明的通过视差栅栏方式来显示立体图像的图像控制方法的形态之一 为，
在显示模块处于第1旋转状态时，向第1像素和在第1方向与所述第1像素邻接 的第2像素分配同一像素数据作为右眼用图像，并且向在与所述第1方向正交的第2方向 与所述第1像素邻接的第3像素，和在所述第1方向与所述第3像素邻接的第4像素分配 同一像素数据作为左眼用图像，
在所述显示模块处于从所述第1旋转状态向预先规定的方向旋转了 90度的第2 旋转状态时，向所述第2像素和所述第4像素分配同一像素数据作为右眼用图像，并且向所 述第1像素和所述第3像素分配同一像素数据作为左眼用图像。
根据本发明，即使在将进行图像显示的显示设备的方向向规定方向旋转了 90° 时，也能够实现基于视差栅栏方式的显示图像的立体观看，而无需按照显示设备的方向的 变化来变更视差栅栏的图案。
本发明的优点将在后续说明中阐述，部分可从该说明中显而易见，或者通过实施 本发明来获悉。
本发明的优点可以通过以下特别指出的手段和组合来实现并获得。


包含在本说明书中并作为其一部分的附解本发明的实施例，与上述总体说明 和下述实施例的详细说明一起，用来解释本发明的原理。
图1是具有本发明的显示装置的手机的外观图。
图2是表示显示部的概略结构的立体图。
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图 是表示显示部的方向为“横向”时观察者的右眼能够视觉识别的显示模块 的可视觉识别区域的示意图。
图14B是表示显示部的方向为“横向”时观察者的左眼能够视觉识别的显示模块 的可视觉识别区域的示意图。
图15A是表示显示部的方向为“纵向”时观察者的右眼能够视觉识别的显示模块 的可视觉识别区域的示意图。
图15B是表示显示部的方向为“纵向”时观察者的左眼能够视觉识别的显示模块 的可视觉识别区域的示意图。
图16A是表示3D图像的显示数据的示意图。
图16B是表示3D图像的显示数据的示意图。
图17A是表示手机的旋转方向的说明图。
图17B是表示手机中的3D图像的显示动作的说明图。
具体实施方式
以下，说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
首先，说明本发明的第1实施方式。图1是具有本发明的显示装置的手机1的外观 图。该手机1是折叠型的，由经铰链部2可开闭自如地连结的主体部3和盖部4构成。另 外，图1是表示打开着盖部4的状态的图。
在主体部3上设有语音输入用的麦克风5和用户操作手机1时使用的操作按钮群
6。在盖部4上，设有显示字符信息及图像信息等各种信息的长方形的显示部7和语音输出 用的扬声器8。
图2是表示显示部7的概略结构的立体图。显示部7采用能够实现基于视差栅栏 方式的立体图像的显示的结构，由下述部分构成显示模块9，被装入盖部4，使得后述的显 示区域从盖部4露出；和栅栏显示元件10，被配置在显示模块9的正面。
显示模块9是具有对字符信息及图像信息进行显示的显示区域的显示设备，作为 本发明的显示部件而发挥作用。在显示模块9显示的图像信息中，包含普通的静止图像及 动态图像，和被观察者识别为立体图像的、由1组左眼用图像和右眼用图像构成的静止图 像及动态图像。在以下的说明中，将普通的静止图像及动态图像称为2D图像，将由一组左 眼用图像和右眼用图像构成的静止图像及动态图像称为3D(three-dimensional，三维)图 像。
显示模块9是具有例如液晶元件、EL (Electroluminescence，电致发光)元件等显 示元件(以下称为子像素)的透射型或自发光型的、将多个显示元件沿纵横向排列的点阵 型的显示设备。例如用滤色器，按照规定的配色图案分别向显示模块9的各子像素分配了 红色(I )、绿色(G)及蓝色(B)这三色中的某一色。
图4A是表示显示模块9的显示区域上的像素排列的图。即，在显示模块9上，子 像素9a的形状是图4A中H所示的水平线方向和V所示的垂直线方向之间的长度之比为 1 3的长方形。此外，与显示模块9上的各子像素9a对应的配色图案被分配为，沿水平线 方向H依次循环R、G、B三色，而且沿垂直线方向V排列同一颜色。即，滤色器构成为所謂的 条纹状排列。
此外，在显示模块9上，沿水平线方向H排列的R、G、B三色的子像素9a、9a、9a构 成1个像素(匕。夕七> :pixel)P。
并且，在显示模块9上，在显示图像时，通过按照显示对象的图像的各像素的颜色 来控制构成各像素P的一组子像素的灰度等级(亮度等级)，从而进行彩色显示。即，通过 RGB空间分割方式来进行彩色显示。
另外，在以下的说明中，前提在于，显示模块9的水平线方向H与图1所示的显示 部7的长边方向A —致，而且显示模块9的垂直线方向V与图1所示的显示部7的短边方 向B —致。
在显示模块9上显示着3D图像(右眼用图像和左眼用图像)时，栅栏显示元件10 显示具有特定的图案的本发明的视差栅栏，该特定的图案选择性地遮蔽从显示模块9照射 的光。
栅栏显示元件10是例如静态型TN液晶元件，如图3所示，由液晶单元11和配置 在液晶单元11的底面侧(光的入射侧)与顶面侧(光的射出侧)的一对偏光片12、13构 成。液晶单元11包含分别形成在一对透明基板14、15的相对置的面上的透明电极16、17 ； 被透明电极16、17覆盖的取向膜18、19 ；以及被密封在取向膜18、19对置的密闭空间中的 液晶20。
此外，栅栏显示元件10采用将一对偏光片12、13配置为各自的偏光方向相互成90 度的角度的、一般称为“常白(normaly white)”的结构。此外，在栅栏显示元件10中，液晶 单元11的顶面侧的透明电极16或底面侧的透明电极17中的一方，为与后述视差栅栏100的遮光区域IOOa相应的形状。因此，在栅栏显示元件10中，在向透明电极16、17施加了规 定的驱动电压时，通过显示后述视差栅栏100来遮断显示模块9发出的特定的像素区域的 光。此外，在未向透明电极16、17施加规定的驱动电压时，栅栏显示元件10使显示模块9 发出的所有像素区域的光透过。
图4B是栅栏显示元件10显示的视差栅栏100的图。如图4B所示，视差栅栏100 由下述部分构成遮光区域100a，遮断显示模块9发出的光；和多个开口区域100b，沿纵横 方向以一定的间隔规则地配置，使显示模块9发出的光透过。另外，在以下的说明中，由于 图4B所示的开口区域IOOb被排列为矩阵状，所以将该开口区域IOOb的配置方便地称为矩阵型配置。
各个开口区域IOOb的形状与由显示模块9上的沿水平线方向H排列的三色子像 素9a构成的各像素相同，是正方形，而且各个开口区域IOOb的大小也与各像素相同。另 外，开口区域IOOb的大小可以不必与各像素相同，只要在包含纵向及横向的像素间的间隙 量(子像素9a的配置间隔量)的大小以下即可。
各个开口区域IOOb分别被配置在如下位置与将显示模块9的显示区域上的全部 像素以2个像素为单位地沿水平线方向H及垂直线方向V分割所得的4个像素所构成的各 个像素组对应的位置，即与相对于中心90度旋转对称的正方形像素区域对应的位置。
换言之，视差栅栏100形成多个作为开口区域IOOb的透光区域，使得其每1个对 应于4个像素，并且形成为相对于90度的旋转成为旋转对称的形状。
另外，各个像素组在显示模块9显示3D图像时，起到3D图像的显示要素的作用。
视差栅栏100的任意的开口区域100b、和与该开口区域IOOb对应的像素组之间的 具体位置关系如图5A所示。
S卩，图5A是表示以基准点(1点)作为视点来观看栅栏显示元件10时的、相互对 应的开口区域IOOb和像素组150之间的位置关系的图，该基准点存在于通过栅栏显示元件 10(显示模块9)上的显示区域的中心、并且与栅栏显示元件10的表面垂直的直线上(法线 上)，离栅栏显示元件10的距离是能够立体观看3D图像的、设计上的规定距离。即，各个开 口区域IOOb配置为，使得各个中心位于连结上述基准点和各个开口区域IOOb对应的像素 组150(像素A、B、C、D)的中心0的直线上。
由此，在栅栏显示元件10上显示着视差栅栏100的状态下，观察者从上述基准点 观察显示模块9时，观察者的右眼及左眼通过任意的开口区域IOOb能够视觉识别的显示模 块9的画面上的区域(以下称为可视觉识别区域。)为下述区域。
图5B是表示对观察者来说的左右方向与显示模块9上的水平线方向H—致时、观 察者的右眼能够视觉识别的可视觉识别区域E的图。如图5B所示，右眼侧的可视觉识别区 域E是跨越开口区域IOOb对应的像素组150的、位于左侧的上下2个像素A、C的区域，是 由位于上侧的像素A的下半部分和位于下侧的像素C的上半部分构成的区域。
此外，图5C是表示对观察者来说的左右方向与显示模块9上的水平线方向H—致 时、观察者的左眼能够视觉识别的可视觉识别区域E的图。如图5C所示，左眼侧的可视觉 识别区域E是跨越开口区域IOOb对应的像素组150的、位于右侧的上下2个像素B、D的区 域，是由位于上侧的像素B的下半部分和位于下侧的像素D的上半部分构成的区域。
这里，相互对应的视差栅栏100的任意的开口区域IOOb和显示模块9的像素组150(像素々、8、(、0)之间的位置关系如图6A所示，在显示部7旋转了 90°的状态下也是 相同的。即，相互对应的开口区域IOOb和像素组150之间的位置关系，在对观察者来说的 左右方向变化为与显示模块9上的垂直线方向V—致的情况下也是相同的。此外，如上所 述，视差栅栏100上的各个开口区域IOOb的形状是正方形。另外，图6A是显示部7顺时针 旋转了 90°的状态下的与图5A对应的图。
因此，在显示模块9的所有像素组150中，构成各个像素组150的4个像素和前述 可视觉识别区域之间的相对位置关系，在显示部7 (显示模块9和栅栏显示元件10)旋转了 90°的情况下也是相同的。即，构成任意的像素组150的4个像素和前述可视觉识别区域 之间的相对位置关系，在对观察者来说的左右方向与显示模块9上的水平线方向H—致的 情况下、和在对观察者来说的左右方向与显示模块9上的垂直线方向V —致的情况下是相 同的。
图6B是与图5B对应的图，表示显示部7顺时针旋转90°从而对观察者来说的左 右方向与显示模块9上的垂直线方向V —致时、观察者的右眼能够视觉识别的可视觉识别 区域E。而图6C是与图5C对应的图，表示显示部7顺时针旋转90°从而对观察者来说的 左右方向与显示模块9上的垂直线方向V —致时、观察者的左眼能够视觉识别的可视觉识 别区域E。
但是，如上所述，显示模块9的像素排列有方向性。因此，观察者的右眼或左眼能 够视觉识别的可视觉识别区域E中包含的具体子像素的范围，在对观察者来说的左右方向 与显示模块9上的水平线方向H —致时、和在与显示模块9上的垂直线方向V —致时有如 下不同。
例如如图5B所示，在对观察者来说的左右方向与显示模块9上的水平线方向H — 致时，在各个像素组150上的可视觉识别区域E中，包含构成从观察者来看位于上侧的像 素A的、所有颜色的子像素Ra、Ga、Ba的1/2的区域，和构成从观察者来看位于下侧的像素 C的、所有颜色的子像素Re、Ge、Bc的1/2的区域。
与此相对，例如如图6B所示，在对观察者来说的左右方向与显示模块9上的垂直 线方向V—致时，在各个像素组150上的可视觉识别区域E中包含下述子像素。S卩，在可视 觉识别区域E中，包含构成从观察者来看位于上侧的像素C的、绿色的子像素Gc的1/2的 区域及蓝色的子像素Gc的整个区域、和构成从观察者来看位于下侧的像素D的、红色的子 像素Rd的整个区域及绿色的子像素Gd的1/2的区域。
S卩，开口区域IOOb配置为，使得在使显示模块9和视差栅栏100相对于观察者旋 转90度之前和之后这两种情况下，通过开口区域IOOb从预先规定的位置观察显示区域的 观察者的右眼能够视觉识别的子像素的面积在各颜色成分间相等，而且使得该观察者的左 眼能够视觉识别的子像素的面积在各颜色成分间相等。
此外，开口区域IOOb配置为，使得在使显示模块9和视差栅栏100相对于观察者 旋转90度之前和之后这两种情况下，观察者的右眼通过特定的1个开口区域IOOb能同时 视觉识别2个像素，而且观察者的左眼通过所述特定的1个开口区域能同时视觉识别与所 述2个像素不同的2个像素。但是，在使显示模块9和视差栅栏100相对于观察者旋转90 度之前和之后的两者之间，能同时视觉识别的2个像素的组合不同。
这里，图7是手机1的电结构的主要部分的框图。如图7所示，手机1具备键输入部51、控制部52、显示数据生成部53、显示模块9及栅栏显示元件10、角度检测部M、数 据存储部55、程序存储部56。
键输入部51包含图1所示的操作按钮群6，将与用户操作了的操作按钮相应的操 作信号提供给控制部52。
控制部52由CPU (Central Processing Unit,中央处理单元)及其周边电路、CPU 的工作用存储器等构成。控制部52根据规定的控制程序和从键输入部51提供的操作信号 来进行动作，控制手机1。此外，控制部52包含显示控制电路、判定电路，根据需要来执行后 述图像显示处理，并且，在图像显示处理时，起到本发明的显示控制部件、判断部件的作用。
显示数据生成部53生成与控制部52从数据存储部55读出的图像数据及字符数 据等相应的显示数据，将生成的显示数据提供给显示模块9。并且，显示数据生成部53在生 成与3D图像(右眼用图像和左眼用图像)的图像数据相应的显示数据时，起到本发明的生 成部件的作用。
角度检测部M检测手机1处于打开了盖部4的状态(参考图1)时的显示部7的 倾斜角度。具体地说，角度检测部M由被设在主体部3上的角度传感器、放大角度传感器 的检测信号的放大电路、处理放大后的检测信号的信号处理电路等构成。并且，角度检测部 54通过将处理后的检测信号作为表示显示部7的倾斜角度的角度信息提供给控制部52，从 而起到本发明的角度信息取得部件的作用。
另外，角度检测部M检测的具体倾斜角度，是显示部7的画面(显示模块9及栅 栏显示元件10的显示画面)相对于水平面倾斜超过一定角度的状态下的显示部7的旋转 方向的倾斜角度。
数据存储部55是例如闪速存储器等非易失性存储器，在数据存储部55中，存储有 构成地址簿的地址信息、电子邮件数据、与手机1具有的各个功能有关的设置信息、2D图像 及3D图像的图像数据。
程序存储部56是ROM (Read Only Memory,只读存储器)等存储器，保存有用于使 控制部52控制手机1的前述控制程序。
图8是表示手机1将基于数据存储部55中存储着的图像数据的静止图像(以下 简称“图像”。)显示到显示部7上时，控制部52执行的图像显示处理的内容的流程图。
以下，根据图8来具体说明控制部52中的图像显示处理。首先，在图像显示处理 中，控制部52从数据存储部55中读出显示对象的图像数据(步骤Si)。其中，显示对象的 图像是用户(观察者)通过规定的按钮操作而选择出的任意的图像。
接着，控制部52根据从角度检测部M提供的、表示显示部7的倾斜角度的角度信 息，来判断显示部7的方向(步骤S2)。控制部52判断的显示部7的方向是“横向”和“纵 向”这两种。即，在步骤S2中，控制部52判断显示部7的状态接近“纵向”和“横向”中的 哪一种状态。这里，所谓“横向”，如图1及图IOA的左侧所示，是指扬声器8位于左侧的状 态时的方向，是显示部7的长边方向A (显示模块9的水平线方向H)对观察者来说为左右 方向的方向。而所谓“纵向”，如图IOA的右侧所示，是从横向的状态顺时针旋转了 90°的 状态时的方向，是显示部7的长边方向A对观察者来说为上下方向的方向。
接着，控制部52按照在步骤S2的处理中判断出的显示部7的方向，来调整图像数 据(步骤S； )。图像数据的调整处理是为了将图像数据以最大的尺寸显示到显示模块9的画面上，而在维持纵横比的状态下，按照显示模块9上的水平线方向H和垂直线方向V的像 素数来缩小图像数据的像素尺寸的处理。另外，在显示对象是3D图像的情况下，控制部52 调整左眼用图像和右眼用图像两者的图像数据。
接着，在显示对象是2D图像的情况下(步骤S4 :“2D”)，控制部52将调整后的图像 数据提供给显示数据生成部43，使显示数据生成部53生成2D图像的显示数据(步骤S5)。 然后，控制部52通过将显示数据生成部53生成的2D图像的显示数据提供给显示模块9来 驱动显示模块9，使显示模块9显示2D图像(步骤S6)。此时，控制部52不使栅栏显示元 件10显示视差栅栏100。
另一方面，在显示对象是3D图像的情况下(步骤S4 :“3D”)，控制部52通过立即 向栅栏显示元件10提供规定的驱动电压，而使栅栏显示元件10显示图4B所示的视差栅栏 100 (步骤S7)。接着，控制部52执行使显示数据生成部53生成与显示部7的方向相应的 3D图像的显示数据的处理。
首先说明在步骤S2的处理中判断出的显示部7的方向是图IOA的左侧所示的“横 向”的情况下的处理(步骤S8 是)，即，显示模块9的水平线方向H例如与实际的水平方 向一致、或大体一致的情况下的处理。
在显示部7的方向是“横向”的情况下，控制部52将处理对象的图像数据、即左眼 用图像和右眼用图像的图像数据提供给显示数据生成部43，使显示数据生成部53生成图 9A所示的3D图像的显示数据(步骤S9)。
在步骤S9的处理中，显示数据生成部43生成的显示数据，是将左眼用图像的纵向 1条线的像素数据和右眼用图像的纵向1条线的像素数据沿水平线方向H按每个像素交替 地分配给显示模块9的各个垂直线，同时以同一像素组150的2个像素为一组将同一像素 数据分配给显示模块9的同一垂直线所得的显示数据。
S卩，显示部7的方向为“横向”时的显示数据，是按每个像素组150地、向从观察者 来看位于左侧的上下2个像素A、C分配右眼用图像的同一像素数据，而且向从观察者来看 位于右侧的上下2个像素B、D分配左眼用图像的同一像素数据所得的显示数据。
S卩，显示数据生成部43生成的显示数据与现有的视差栅栏方式中的显示数据不 同，是将左眼用图像和右眼用图像双方图像上的横向1条线的像素数据分配给从观察者来 看位于上下的显示模块9的横向2条线所得的显示数据。
接着，说明与上述处理不同的、在步骤S2的处理中判断出的显示部7的方向是图 IOA的右侧所示的“纵向”的情况下的处理(步骤S8 否)，即，显示模块9上的水平线方向 H例如与垂直方向一致或大体一致的情况下的处理。
在显示部7的方向是“纵向”的情况下，控制部52将处理对象的图像数据、即左眼 用图像和右眼用图像的图像数据提供给显示数据生成部43，使显示数据生成部53生成图 9B所示的3D图像的显示数据(步骤S10)。
在步骤SlO的处理中，显示数据生成部43生成的显示数据，是将左眼用图像的纵 向1条线的像素数据和右眼用图像的纵向1条线的像素数据沿垂直线方向V按每个像素交 替地分配给显示模块9的各个水平线，同时以同一像素组150的2个像素为一组将同一像 素数据分配给显示模块9的同一水平线所得的显示数据。
S卩，显示部7的方向为“纵向”时的显示数据，是按每个像素组150地、向从观察者来看位于左侧的上下2个像素C、D分配右眼用图像的同一像素数据、而且向从观察者来看 位于右侧的上下2个像素A、B分配左眼用图像的同一像素数据所得的显示数据。
即，在显示部7的方向是“纵向”的情况下，显示数据生成部43生成的显示数据也 与现有的视差栅栏方式中的显示数据不同，是将左眼用图像和右眼用图像双方图像上的横 向1条线的像素数据分配给从观察者来看位于上下的显示模块9的横向2条线所得的显示 数据。
然后，控制部52通过将在步骤S9的处理、或步骤SlO的处理中显示数据生成部53 生成的3D图像的显示数据提供给显示模块9，而使显示模块9显示3D图像(步骤S10)。
图IOB是通过控制部52执行上述图像显示处理而在显示部7上显示有3D图像时 的显示部7的局部放大图，是与图IOA对应的图。
如图IOB所示，在显示部7上显示有3D图像时，由图9A或图9B所示的显示数据 构成的3D图像被显示在显示模块9上。即，在显示模块9上，与显示部7的方向无关地，在 各个像素组150的从观察者来看位于左侧的上下2个像素上显示右眼用图像R，在各个像素 组150的从观察者来看位于右侧的上下2个像素上显示左眼用图像L。
另一方面，如上所述，在观察者从相隔设计上的规定距离的位置通过视差栅栏100 的各个开口区域IOOb来观察显示模块9时，在观察者的右眼可视觉识别的显示模块9上的 可视觉识别区域中，包含从观察者来看位于左侧的各个像素组150中的上下2个像素。同 时，在观察者的左眼可视觉识别的显示模块9上的可视觉识别区域中，包含从观察者来看 位于右侧的各个像素组150中的上下2个像素。
因此，在显示部7上显示有3D图像时，与显示部7的方向无关地，观察者能够用右 眼只视觉识别显示模块9的各个像素组150的位于左侧的上下2个像素。同时，观察者能够 用左眼只视觉识别显示模块9的各个像素组150的位于右侧的上下2个像素。其结果是， 观察者能够与显示部7的方向无关地立体观看显示部7上显示的3D图像。而且此时，观察 者能够与显示部7的方向无关地以同一彩色画质来视觉识别作为彩色图像的3D图像。
图11A、图IlB是示意性地表示显示部7的方向为“横向”的情况下和为“纵向”的 情况下共通的、观察者M的右眼及左眼的视线的图，图IlA是俯视图，图IlB是侧视图。
其中，虽然在图8的流程图中省略了，但是控制部52在手机1在显示部7上显示 着3D图像的期间，在步骤S 11的处理后，通过与步骤S2的处理同样的处理来逐次判断显 示部7的方向。然后，控制部52将显示部7的方向从“横向”变化到“纵向”、或者相反地从 “纵向”变化到“横向”的时刻作为显示切换定时，在使栅栏显示元件10显示着视差栅栏100 的状态下，循环执行步骤S8 步骤Sll的处理。
如上所述，在手机1中，栅栏显示元件10显示的视差栅栏100具有将各个开口区 域IOOb配置为矩阵型的特定的图案，所以在显示部7上显示3D图像时，即使不按照显示模 块9的方向来变更视差栅栏100的图案，也能够与显示模块9的方向无关地使观察者立体 观看3D图像。
而且，在显示3D图像时，在显示部7的方向是“横向”时，控制部52将左眼用图像 L和右眼用图像R上的横向1条线的像素数据分配给显示模块9的水平线H方向的2条线。 而在显示部7的方向是“纵向”时，控制部52将左眼用图像L和右眼用图像R上的横向1条 线的像素数据分配给显示模块9的垂直线V方向的2条线。
S卩，显示模块9上显示的3D图像是将左眼用图像L和右眼用图像R上的横向1条 线的像素数据与显示部7的方向无关地、始终分配给从观察者来看位于上下的显示模块9 的横向的2条线而得到的。
因此，如上所述，即使显示模块9上的与各个开口区域IOOb对应的可视觉识别区 域因显示部7的方向(“横向”和“纵向”)而异，也能够与显示部7的方向无关地使观察者 以同一画质状态来立体观看3D图像。
(实施方式2)
接着，说明本发明的第2实施方式。以下说明的第2实施方式在具有与图1 图 3、图7所示的第1实施方式同样的结构的手机上，栅栏显示元件10显示具有与第1实施方 式不同的特定的图案的视差栅栏。
本实施方式中的栅栏显示元件10，将液晶单元11的顶面侧的透明电极16或底面 侧的透明电极17中的一方形成为与图12所示的视差栅栏200的遮光区域200a相应的形 状。即，在向透明电极16、17施加了规定的驱动电压时，栅栏显示元件10通过显示图12所 示的视差栅栏200，来遮断显示模块9发出的特定的像素区域的光。
如图12所示，本实施方式中的视差栅栏200具备由遮断显示模块9发出的光的 遮光区域200a和使显示模块9发出的光透过的、规则配置的多个开口区域200b构成的特 定的图案。各个开口区域200b的形状及大小与第1实施方式的视差栅栏100的开口区域 IOOb相同。
但是，在本实施方式的视差栅栏200上，各个开口区域200b沿横向以固定的间隔 配置，并且横向的位置按每一行偏移，相邻的3个开口区域200b配置为三角形。另外，在以 下的说明中，图12所示的开口区域IOOb被排列为Δ (delta)状，所以将该配置方便地称为 Δ型配置。
在视差栅栏200上，各个开口区域200b分别配置在与由显示模块9中沿水平线方 向H及垂直线方向V相互邻接的4个像素构成的各个像素组对应的位置上。视差栅栏200 的任意的开口区域200b、和与该开口区域200b对应的像素组之间的具体位置关系如图13 所示。
S卩，图13是表示以基准点(1点)为视点来观看栅栏显示元件10时的、相互对应 的开口区域200b和像素组250(像素A、B、C、D)之间的位置关系的图，该基准点存在于通 过栅栏显示元件10 (显示模块9)的中心、并且与栅栏显示元件10的表面垂直的直线上，离 栅栏显示元件10的距离是能够立体观看3D图像的、设计上的规定距离。
如图13所示，在本实施方式中，各个开口区域200b对应的各个像素组250具有下 述关系水平线方向H的位置按每一行(每2条水平线)偏移1个像素的量，邻接的3个像 素组250的中心0成为三角形。
并且，在本实施方式的视差栅栏200上，各个开口区域200b也配置为，使得各个中 心位于连结上述基准点和各个开口区域200b对应的像素组250(像素A、B、C、D)的中心0 的直线上。
由此，与第1实施方式同样，在栅栏显示元件10上显示有视差栅栏200的状态下， 观察者从上述基准点观察显示模块9时，观察者的右眼及左眼通过任意的开口区域200b能 够视觉识别的显示模块9的画面上的可视觉识别区域为下述区域。14
图14A是表示对观察者来说的左右方向与显示模块9上的水平线方向H —致时、 观察者的右眼能够视觉识别的可视觉识别区域E的图。如图14A所示，右眼侧的可视觉识别 区域E是跨越开口区域200b对应的像素组250的、位于左侧的上下2个像素A、C的区域， 是由位于上侧的像素A的下半部分和位于下侧的像素C的上半部分构成的区域。
此外，图14B是表示对观察者来说的左右方向与显示模块9上的水平线方向H — 致时、观察者的左眼能够视觉识别的可视觉识别区域E的图。如图14B所示，左眼侧的可视 觉识别区域E是跨越开口区域200b对应的像素组250的、位于右侧的上下2个像素B、D的 区域，是由位于上侧的像素B的下半部分和位于下侧的像素D的上半部分构成的区域。
并且，在本实施方式中，也与第1实施方式同样，在显示部7 (显示模块9和栅栏显 示元件10)旋转了 90°的状态下，即，在对观察者来说的左右方向与显示模块9上的垂直线 方向V —致的情况下，构成任意的像素组250的4个像素和前述可视觉识别区域之间的相 对位置关系也相同。
图15A是与图14A对应的图，表示显示部7顺时针旋转90°从而对观察者来说的 左右方向与显示模块9上的垂直线方向V—致时、观察者的右眼能够视觉识别的可视觉识 别区域E。而图15B是与图14B对应的图，表示显示部7顺时针旋转90°从而对观察者来 说的左右方向与显示模块9上的垂直线方向V —致时、观察者的左眼能够视觉识别的可视 觉识别区域E。
但是，如上所述，显示模块9的像素排列有方向性。因此，在本实施方式中，观察者 的右眼或左眼能够视觉识别的可视觉识别区域E中包含的具体子像素的范围，也与第1实 施方式同样，在对观察者来说的左右方向与显示模块9上的水平线方向H—致时、和与显示 模块9上的垂直线方向V —致时互不相同。
并且、在本实施方式的手机中，控制部52也根据需要来执行图8所示的图像显示 处理，从而使显示部7显示2D图像或3D图像。但是，如上所述，视差栅栏200的各个开口 区域200b对应的各个像素组250，在显示模块9的像素区域内的相互的位置关系与第1实 施方式中说明过的各个像素组250不同。因此，控制部52在使显示部7显示3D图像时，在 前述步骤S9的处理中，使显示数据生成部53生成以下说明的3D图像的显示数据。
图16A是表示在步骤S8的处理时，显示数据生成部43生成的、显示部7的方向为 “横向”时、即图1及图IOA的左侧所示的方向时的3D图像的显示数据的图。如图16A所 示，显示部7的方向为“横向”时的显示数据，是将右眼用图像的像素数据和左眼用图像的 像素数据按每个像素交替地分配给显示模块9的同一水平线的各像素，而且将右眼用图像 的像素数据和左眼用图像的像素数据以同一像素组250的2个像素为单位交替地分配给显 示模块9的同一垂直线的各像素所得的显示数据。同时，显示部7的方向为“横向”时的显 示数据，是以显示模块9的同一垂直线上的同一像素组250的2个像素为一组来分配同一 像素数据所得的显示数据。
即，显示部7的方向为“横向，，时的显示数据，是按每个像素组250地、向从观察者 来看位于左侧的上下2个像素A、C分配右眼用图像的同一像素数据、而且向从观察者来看 位于右侧的上下2个像素B、D分配左眼用图像的同一像素数据所得的显示数据。
另一方面，在本实施方式中，控制部52在步骤SlO的处理中使显示数据生成部53 生成的3D图像的显示数据，即显示部7的方向为“纵向”时、即图1及图1OA的右侧所示的方向时的显示数据如下所述与第1实施方式相同。
图16B是表示在步骤S9的处理时显示数据生成部43生成的、显示部7的方向为 “纵向”时的3D图像的显示数据的图。如图16B所示，显示部7的方向为“纵向”时的显示 数据，是将左眼用图像的纵向1条线的像素数据和右眼用图像的纵向1条线的像素数据沿 垂直线方向V按每个像素交替地分配给显示模块9的各个水平线、同时以显示模块9的同 一水平线上的同一像素组250的2个像素为一组来分配同一像素数据所得的显示数据。
S卩，显示部7的方向为“横向，，时的显示数据，是按每个像素组250地、向从观察者 来看位于左侧的上下2个像素C、D分配右眼用图像的同一像素数据、而且向从观察者来看 位于右侧的上下2个像素A、B分配左眼用图像的同一像素数据所得的显示数据。
图17A、图17B分别是与图10A、图IOB对应的图。另外，图17B是在本实施方式中、 在显示部7上显示有3D图像时的显示部7的局部放大图。
如图17B所示，在显示部7上显示有3D图像时，由图16A或图16B所示的显示数 据构成的3D图像被显示在显示模块9上。S卩，在显示模块9上，与显示部7的方向无关地， 在各个像素组250的从观察者来看位于左侧的上下2个像素上显示右眼用图像R，在各个像 素组250的从观察者来看位于右侧的上下2个像素上显示左眼用图像L。
此外，如上所述，在观察者从相隔设计上的规定距离的位置通过视差栅栏200的 各个开口区域200b来观察显示模块9时，在观察者的右眼能够视觉识别的显示模块9上的 可视觉识别区域中，包含从观察者来看位于左侧的各个像素组250中的上下2个像素。同 时，在观察者的左眼能够视觉识别的显示模块9上的可视觉识别区域中，包含从观察者来 看位于右侧的各个像素组250中的上下2个像素。
因此，在显示部7上显示有3D图像时，观察者能够与显示部7的方向无关地、用右 眼只视觉识别显示模块9的各个像素组250的位于左侧的上下2个像素。同时，观察者能够 用左眼只视觉识别显示模块9的各个像素组250的位于右侧的上下2个像素。其结果是， 观察者能够与显示部7的方向无关地立体观看显示部7上显示的3D图像。而且此时，观察 者能够与显示部7的方向无关地以同一彩色画质来视觉识别作为彩色图像的3D图像。
如上所述，在本实施方式的手机中，栅栏显示元件10显示的视差栅栏200具有将 各个开口区域200b配置为Δ型的特定的图案，所以在显示部7上显示3D图像时，即使不 按照显示模块9的方向来变更视差栅栏200的图案，也能够与显示模块9的方向无关地使 观察者立体观看3D图像。
而且，在本实施方式中，在显示3D图像时，在显示部7的方向为“横向”时，控制部 52也将左眼用图像L和右眼用图像R上的横向1条线的像素分配给显示模块9的水平线H 方向的2条线。而在显示部7的方向为“纵向”时，控制部52将左眼用图像L和右眼用图 像R上的横向1条线的像素分配给显示模块9的垂直线V方向的2条线。
S卩，显示模块9上显示的3D图像是将左眼用图像L和右眼用图像R上的横向1条 线的像素与显示部7的方向无关地、始终分配给从观察者来看位于上下的显示模块9的横 向的2条线而得到的。
因此，如上所述，即使显示模块9上的与各个开口区域IOOb对应的可视觉识别区 域因显示部7的方向(“横向”和“纵向”)而异，也能够使观察者与显示部7的方向无关地 以同一画质状态来立体观看3D图像。
(其他实施方式)
在以上说明过的第1实施方式及第2实施方式中，采用的结构是控制部52根据 从角度检测部M提供的表示显示部7的倾斜角度的角度信息，来判断显示部7的方向是 “横向”和“纵向”中的哪一个，自动控制显示模块9上的3D图像的显示方向。但是，在将本 发明适用于手机及其它任意的显示装置时，也可以如下构成显示装置等。即，显示装置等也 可以采用下述结构将通过用户的按钮操作等来指示切换显示方向的时刻作为显示切换定 时来切换3D图像的显示方向。
此外，栅栏显示元件10只要能够显示将开口区域IOOb配置为矩阵型的视差栅栏 100或将开口区域200b配置为Δ型的视差栅栏200，则可以适当变更为具有任意结构的元 件。例如栅栏显示元件10不限于显示的视差栅栏的图案被固定的元件，可以变更为将像素 配置为点阵状的无源型或有源型的液晶面板等那样的、具有能够变更显示的视差栅栏的图 案的结构的元件。再者，在将本发明适用于只显示3D图像的显示装置的情况下，栅栏显示 元件10可以变更为，始终形成具有将开口区域配置为矩阵型或△型等的特定的图案的视 差栅栏的、任意的设备等。
此外，在将本发明适用于任意的显示装置时，也可以采用将3D图像不是显示在显 示设备具有的显示区域的整个区域上、而是显示在一部分区域上的结构，在采用这种结构 的情况下，视差栅栏只要对应于显示3D图像的一部分区域而设置即可。
权利要求
1.一种显示装置，通过视差栅栏方式来显示立体图像，其特征在于， 包括显示模块，在显示区域上排列有多个像素；以及 视差栅栏，与所述显示区域对置地设置，所述视差栅栏形成有多个作为透光区域的开口区域，以使得1个开口区域对应于预先 规定的数目的所述像素，并且所述开口区域形成为相对于90度的旋转而成为旋转对称的 形状。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示模块将滤色器排列为条纹状，并且用分配了互不相同的颜色成分的3个子像 素来形成1个像素。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述开口区域配置为，使得通过所述开口区域从预先规定的位置观察所述显示区域的 观察者的右眼能够视觉识别的子像素的面积在各颜色成分间相等，而且使得所述观察者的 左眼能够视觉识别的子像素的面积在各颜色成分间相等。
4.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述开口区域配置为，使得在使所述显示模块和所述视差栅栏相对于所述观察者旋转 90度之前和之后这两种情况下，通过所述开口区域从预先规定的位置观察所述显示区域的 观察者的右眼能够视觉识别的子像素的面积在各颜色成分间相等，而且所述观察者的左眼 能够视觉识别的子像素的面积在各颜色成分间相等。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于， 所述开口区域形成为，1个开口区域对应于4个像素。
6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述开口区域配置为，所述观察者的右眼通过预先规定的1个所述开 口区域能够同时视觉识别2个像素，而且，所述观察者的左眼通过所述预 先规定的1个开口区域能够同时视觉识别与所述2个像素不同的2个像素。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，包括控制部，该控制部对所述观察者的右眼通过所述预先规定的1个开口区域能够同 时视觉识别的2个像素分配同一像素数据作为右眼用图像，并且，对所述观察者的左眼通 过所述预先规定的1个开口区域能够同时视觉识别的2个像素分配同一像素数据作为左眼 用图像。
8.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于， 所述开口区域被排列为矩阵状。
9.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于， 所述开口区域被排列为Δ状。
10.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于， 所述开口区域的形状为正方形。
11.一种显示装置，通过视差栅栏方式来显示立体图像，其特征在于， 包括显示模块，在显示区域上形成有第1像素、在第1方向与所述第1像素邻接的第2像素、在与所述第1方向正交的第2方向与所述第1像素邻接的第3像素、以及在所述第1方 向与所述第3像素邻接的第4像素；视差栅栏，与所述显示区域对置地设置；控制部，向所述像素分配像素数据；以及判定部，判定所述显示模块的旋转状态，所述控制部，在所述判定部判定出所述显示模块处于第1旋转状态时，向所述第1像素和所述第2 像素分配同一像素数据作为右眼用图像，并且向所述第3像素和所述第4像素分配同一像 素数据作为左眼用图像，在所述判定部判定出所述显示模块处于从所述第1旋转状态向预先规定的方向旋转 了 90度的第2旋转状态时，向所述第2像素和所述第4像素分配同一像素数据作为右眼用 图像，并且向所述第1像素和所述第3像素分配同一像素数据作为左眼用图像。
12.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述视差栅栏形成有与所述第1像素、所述第2像素、所述第3像素、以及所述第4像 素共同地对应的、作为透光区域的开口区域。
13.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于，所述开口区域形成为相对于90度的旋转而成为旋转对称的形状。
14.如权利要求13所述的显示装置，其特征在于，所述开口区域配置为，使得在所述显示模块处于所述第1旋转状态时，通过所述开口 区域从预先规定的位置观察所述显示区域的观察者的右眼能够视觉识别所述第1像素和 所述第2像素，而且所述观察者的左眼能够视觉识别所述第3像素和所述第4像素。
15.如权利要求14所述的显示装置，其特征在于，所述开口区域配置为，使得在所述显示模块处于所述第1旋转状态时，通过所述开口 区域从预先规定的位置观察所述显示区域的观察者的右眼不能视觉识别所述第3像素和 所述第4像素，而且所述观察者的左眼不能视觉识别所述第1像素和所述第2像素。
16.如权利要求14所述的显示装置，其特征在于，所述开口区域配置为，使得在所述显示模块处于所述第2旋转状态时，通过所述开口 区域从预先规定的位置观察所述显示区域的观察者的右眼能够视觉识别所述第2像素和 所述第4像素，而且所述观察者的左眼能够视觉识别所述第1像素和所述第3像素。
17.如权利要求16所述的显示装置，其特征在于，所述开口区域配置为，使得在所述显示模块处于所述第2旋转状态时，通过所述开口 区域从预先规定的位置观察所述显示区域的观察者的右眼不能视觉识别所述第1像素和 所述第3像素，而且所述观察者的左眼不能视觉识别所述第2像素和所述第4像素。
18.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述显示模块将滤色器排列为条纹状，用被分配了互不相同的颜色成分的3个子像素来分别形成所述第1像素、所述第2像 素、所述第3像素、以及所述第4像素。
19.如权利要求18所述的显示装置，其特征在于，所述滤色器被排列为条纹状，使得同一颜色成分沿所述第1方向延伸，而且使得不同颜色成分沿所述第2方向交替地配置。
20. 一种图像控制方法，通过视差栅栏方式来显示立体图像，其特征在于， 在显示模块处于第1旋转状态时，向第1像素和在第1方向与所述第1像素邻接的第 2像素分配同一像素数据作为右眼用图像，并且向在与所述第1方向正交的第2方向与所述 第1像素邻接的第3像素和在所述第1方向与所述第3像素邻接的第4像素分配同一像素 数据作为左眼用图像，在所述显示模块处于从所述第1旋转状态向预先规定的方向旋转了 90度的第2旋转 状态时，向所述第2像素和所述第4像素分配同一像素数据作为右眼用图像，并且向所述第 1像素和所述第3像素分配同一像素数据作为左眼用图像。
全文摘要
一种显示装置，通过视差栅栏方式来显示立体图像，包括显示模块，在显示区域上排列了多个像素；和视差栅栏，与所述显示区域对置而设。所述视差栅栏形成了多个作为透光区域的开口区域，使得其每1个对应于预先规定的数目的所述像素，并且所述开口区域形成为对90度的旋转旋转对称的形状。
文档编号G02B27/22GK102033322SQ20101029431
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月21日 优先权日2009年9月24日
发明者代工康宏, 森田英裕 申请人:卡西欧计算机株式会社