专利名称：信息显示设备的制作方法
技术领域：
这里讨论的本发明的实施例涉及一种用于在显示设备上显示信息的信息显示设备。
背景技术：
近年来，显示图像的技术已经取得了进步。因此，用于显示三维静止图像和视频图像的技术已经得到了发展，并且显示的三维视频的质量已经有了改善。例如，一种处理光束控制要素(element)的方法使得光束指向观看者。具体地，在像素位置被固定的显示面板前直接控制来自显示面板的光束，其中所述显示面板为例如直观式或投影式液晶显示设备或者等离子体显示设备。提出了一种具有简单结构的用于控制显示的三维视频图像的质量变化的机制。这种变化是由光束控制要素和图像显示部分之间的间隔变化所引起的。日本特许专利公布第2010-078883号。传统的三维显示技术是一种用于观看视频使其具有临场感而开发的高水平技术。 传统的三维显示技术并没有打算用于由普通人员在他们日常生活中进行操作的个人计算机。现代人花大部分时间观看在个人计算机上显示的屏幕图像，并根据需要通过输入信息来重复操作个人计算机。因此，由于眼疲劳导致的身体负担一直是个问题。具体地， (1)当眼睛位于靠近显示设备很长一段时间时的眼疲劳。此外，(2)在操作期间眼睛和显示设备之间的距离被固定，因此，眼睛的焦点调节功能也被固定很长一段时间而不会改变。这会导致诸如近视之类的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的一方面在于提供一种信息显示设备，可改变用户的眼睛和显示图像之间的焦距，以减轻眼疲劳。根据本发明的一方面，一种信息显示设备包括存储区，配置为存储用于在显示设备上显示实像的显示信息项；焦距设置单元，配置为设置与从用户到显示在所述显示设备上的所述实像的距离即第一焦距不同的第二焦距；转换单元，配置为将存储在所述存储区中的所述显示信息项转换为用于在所述第二焦距处显示虚像的已转换显示信息项；以及虚像显示单元，配置为基于所述已转换显示信息项在所述第二焦距处显示所述虚像。
图1是用于说明当信息被正常(regularly)显示时会聚角和距离之间的关系的图；图2三维地示出被正常显示的显示信息和用户的眼睛位置之间的关系的图；图3示出用户和显示信息之间的距离被延伸的焦点位置的改变的图4示出用户和显示信息之间的距离被缩短的焦点位置的改变的图；图5是计算机设备的硬件配置的框图；图6是计算机设备的功能的框图；图7是用于说明根据本发明实施例的处理的流程图；图8示出在延伸方向上将深度应用至二维显示信息的实例图；图9示出多组二维显示信息的显示实例的图；图10是在单个虚像内部焦距被改变的显示实例的图；图11示出位置传感器的位置的图；图12示出用于给出更自然的距离感的效果部分的实例图；图13示出二维实像的正常显示的实例图；图14示出将深度应用至二维实像的显示器的实例图；图15示出被正常显示的二维实像的另一实例图；图16示出将深度应用至二维实像的另一显示实例的图；图17示出在所处理的窗口内部显示信息的显示实例的图；图18示出用于存储三维显示信息的存储区的数据配置的实例图；图19是用于说明一种放大或缩小以及将深度应用至三维图像的方法的流程图；图20说明了三维图像的正常显示的实例图；图21显示具有深度的三维图像的显示实例的图；图22示出将二维实像和三维图像混合的正常显示实例的图；以及图23示出将深度应用至图22的三维图像的显示实例的图。
具体实施例方式将参照附图对本发明的优选实施例进行说明。本发明的实施例是基于以下技术来进行的。具体地，根据观看者的焦点位置来改变用户的眼睛和三维显示图像之间的焦距。 因此，与长期观看显示在固定位置的显示信息的情况相比，可以减轻眼疲劳及改善视力。因此，本发明的发明人致力于通过改变用户和显示信息之间的焦距，利用放在桌子上的普通计算机(例如个人计算机)以三维的方式来显示二维显示信息以减轻眼疲劳的观点。描述了当二维显示信息以正常的方式显示在个人计算机的显示设备上而未改变焦距(以下，称为“正常显示”)时，基于用户的左眼和右眼的会聚角检测出的距离。图1是用于说明当信息被正常显示时会聚角和距离之间的关系的图。在图1中， 假设眼睛3的位置为原点，水平位置表示沿χ轴，以及沿眼睛3和显示器5之间的距离的位置表示沿ζ轴。y轴对应于垂直方向。这同样应用于随后的附图。在图1中，当用户从眼睛3的位置“0”观看在ζ轴方向上设置在显示位置“Z0”处的显示器5上显示的二维实像4时，根据沿χ轴的用户的左眼3L和右眼3R的位置之间的不同，在焦点加处针对二维实像4的会聚角为Θ0。因此，用户的大脑检测出他的眼睛3和二维实像4之间的距离。具体地，用户检测出值“Z0”(等于显示位置)。图1示出在显示位置ZO处显示焦点加即屏幕图像的中心，并用XO表示沿χ轴的焦点加的位置。宽度a为对应于焦点加的χ轴方向的位置xO (即左眼3L和右眼3R之间的中心点)和右眼3R之间的距离。宽度b为显示屏幕图像的边界和在显示屏幕图像的中心处的焦点加之间的距离。图2三维地示出被正常显示的显示信息和用户的眼睛的位置之间的关系的图。用户用他的左眼3L和右眼3R(以下，统称为眼睛3)观看二维实像4，以在χ轴方向上和在y 轴方向上检测二维实像4的显示屏幕图像的尺寸。根据如图1所述的会聚角θ0来检测眼睛3和二维实像4的焦点加之间的距离。接着，描述了在本实施例中用户的焦点位置被改变为比显示位置ZO更远或更近的位置的情况。图3示出眼睛3和显示信息之间的距离被延伸的焦点位置的改变。在图3中，对应于图1的那些要素采用相同的附图标记。在图3中，左眼显示信息4L和右眼显示信息4R 是基于原始显示信息生成的，并且被显示在显示位置ZO处。生成左眼显示信息4L和右眼显示信息4R，是为了显示基于期望的放大率通过延伸从眼睛3的位置0的距离所形成的虚像6。虚像6在虚像位置Zl处被显示为三维图像。在显示位置ZO处，将左眼显示信息4L和右眼显示信息4R在χ轴方向上彼此移位并示出。相应地，能够在示出的虚像位置Zl处将通过以m = Z1/Z0的放大率放大原始显示信息所生成的显示信息显示出来。基于对应于图2的几何位置，来计算当从右眼3R的位置观看虚像6时在显示位置 ZO处的右眼显示信息4R的位置数据。针对左眼3L的位置数据是通过相同的计算方法而获得的。为了在虚像位置Zl处显示通过期望的放大率m被放大的虚像6，以从右眼显示信息4R的左边延伸到虚像6的左边的直线和虚像位置Zl形成角θ R这样的方式，在显示位置ZO处设置并显示右眼显示信息4R。此外，针对虚像6，以从左眼显示信息4L的左边延伸到虚像6的左边的直线和虚像位置Zl形成角θ L这样的方式，在显示位置ZO处设置并显示左眼显示信息4L。根据在虚像位置Zl处显示的虚像6，在显示位置ZO上的焦点加变为焦点2b。因此，用户的大脑检测通过他的左眼3L和右眼3R形成的会聚角θ 1，并意识到信息被显示在比位置ZO更远的虚像位置Zl处。因此，用户的焦点被改变为更远的位置，使得这样焦点位置不固定在同一位置 (不固定在显示位置ZO的焦点加处)。在本实施例中，例如，原始显示信息可以是文件数据、电子表格数据、图像数据、以及网络数据，原始显示信息随着相应的应用60 (参见图6)的使用以预定的文件格式被创建。以下所述的二维显示信息同样如此。图4示出眼睛3和显示信息之间的距离被缩短的焦点位置的改变的图。在图4中， 对应于图3的那些要素采用相同的附图标记。在图4中，左眼显示信息4L和右眼显示信息 4R是基于原始显示信息生成的，并且被显示在显示位置ZO处。左眼显示信息4L和右眼显示信息4R的生成，是为了显示基于期望的放大率通过缩短从眼睛3的位置0的距离所形成的虚像6。虚像6在虚像位置Zl处被显示为三维图像。在显示位置ZO处，将左眼显示信息4L和右眼显示信息4R沿χ轴方向彼此移位并示出。相应地，能够在示出的虚像位置Zl处将通过以m = Z1/Z0的放大率缩小原始显示信息所生成的显示信息显示出来。
类似于如图3所述的放大原始图像信息的情况，左眼显示信息4L和右眼显示信息 4R的位置数据是通过基于几何位置进行计算来获得的。为了在虚像位置Zl处显示通过期望的放大率m被缩小的虚像6，以从右眼显示信息4R的左边延伸到虚像6的左边的直线和显示位置ZO形成角θ R这样的方式，在显示位置ZO处设置并显示右眼显示信息4R。此外，针对虚像6，以从左眼显示信息4L的左边延伸至虚像6的左边的直线和显示位置ZO形成角θ L这样的方式，在显示位置ZO处设置并显示左眼显示信息4L。根据在虚像位置Zl处显示的虚像6，在显示位置ZO上的焦点加变为焦点2b。因此，用户的大脑检测通过他的左眼3L和右眼3R形成的会聚角θ 2，并意识到信息被显示在比位置ZO更近的虚像位置Zl处。因此，用户的焦点被改变为更近的位置，这样焦点位置不会固定在同一位置(不会固定在显示位置ZO的焦点加处)。在上述实例中，虚像的放大率m为m = Z1/Z0，这样在显示器上的实像基本上和原始尺寸一样。如果Zl >Z0，虚像在比原始图像更远的位置被放大，然而，确定m的方法并不仅限于此。例如，如果满足m = 1且Zl > Z0，缩小的虚像显得在比原始图像更远的位置。 如果满足m = 1且Zl < Z0，放大的虚像显得在比原始图像更近的位置。也就是说，虚像位置Zl和放大率m可以单独设置。根据上述实施例的处理是通过如图5所示的计算机设备来被实施的。图5是计算机设备100的硬件配置的框图。如图5所示，计算机设备100是由计算机控制的终端，且包括CPU(中央处理器)11、内存设备(memory device) 12、显示设备13、输出设备14、输入设备15、通信设备16、 存储设备(storage device) 17、以及驱动器18，这些是通过系统总线B来相互连接的。CPUll根据存储在内存设备12中的程序来控制计算机设备100。RAM(随机存取存储器)和R0M(只读存储器)被用作内存设备12。内存设备12存储由CPUll执行的程序、 用于CPUll的处理的数据、以及作为CPUll的处理结果获得的数据。此外，在内存设备12 中的部分区域被指定为用于CPUll的处理的工作区。显示设备13包括显示器5，所述显示器5是根据由CPUll的控制操作来显示各种信息项的CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)。通过例如立体视图(平行法、交叉法)、棱镜观察器(prism viewer)的方法、视差图像法(有色眼镜)、偏光眼镜法、液晶快门 (liquid crystal shutter)法、以及HMD (头戴显示)法，或者通过用于实施相应功能的软件来将显示设备13用作三维显示设备。输出设备14包括打印机，且用于根据来自用户的指示输出各种信息项。输入设备 15包括鼠标和键盘，且用于通过用户来输入用于计算机设备100处理的各种信息项。通信设备16用于连接计算机设备100至诸如互联网(Internet)和LAN(局域网)之类的网络， 且用于控制计算机设备100和外部设备之间的通信。例如，存储设备17是硬盘设备，且存储诸如用于执行各种处理的程序之类的数据。由计算机设备100执行的用于实施处理的程序经由诸如⑶_R0M(只读光盘存储器)之类的存储介质19被提供给计算机设备100。具体地，当存储程序的存储介质19被设置在驱动器18中时，驱动器18从存储介质19读取程序，且读取的程序经由系统总线B被安装在存储设备17中。当程序被激活时，CUPll根据在存储设备17中安装的程序开始处理。用于存储程序的介质并不仅限于CD-ROM，任何计算机可读介质均可以被使用。除了 CD-ROM之外，计算机可读存储介质的实例有DVD (数字化视频光盘)、便携记录介质(例如 USB存储器)、以及半导体存储器(例如闪存)。图6是计算机设备100的功能的框图。如图6所示，计算机设备100包括应用60、 显示信息输出处理单元61、深度应用处理单元62、以及左右显示处理单元63，这些单元是通过执行根据本实施例的程序来被实施的。计算机设备100还包括对应于内存设备12和 /或存储设备17的存储区43，用于存储与二维实像4有关的二维显示信息40、以及通过由计算机设备100执行处理而生成的左眼显示信息4L和右眼显示信息4R。响应于来自用户的指示，应用60从存储区43读取期望的二维显示信息40，并使显示设备13显示二维显示信息40。二维显示信息40可以是文件数据、电子表格数据、图像数据、以及网络数据，二维显示信息40以预定文件格式存储。响应于显示从应用60接收的二维显示信息40的请求，显示信息输出处理单元61 从存储区43读取指定的二维显示信息40，并执行输出读取的二维显示信息40至显示设备 13的处理。对显示设备13的输出处理包括将二维显示信息40扩展为在存储区43中用 RGB(红、绿、蓝)表示的值数据，用于在显示器5上显示二维显示信息40。然后，已被扩展为可显示数据的二维显示信息40被提供给深度应用处理单元62。深度应用处理单元62是用于将距离应用至二维显示信息40的处理单元。深度应用处理单元62对通过显示信息输出处理单元61处理的二维显示信息40进行放大/缩小计算。在虚像位置Zl处放大的/缩小的二维信息被转换为在显示位置ZO处的二维显示信息。根据这一转换处理，在存储区43中生成左眼显示信息4L和右眼显示信息4R。左右显示处理单元63在显示设备13上执行用于同时显示的处理，在存储区43中生成左眼显示信息4L和右眼显示信息4R。通过处理单元61至处理单元63实现的处理是通过硬件和/或软件来被实施的。 在图5的硬件配置中，通过处理单元61至处理单元63实现的一个或所有处理可通过软件来被实施。硬件并不仅限于图5的那些。例如，处理单元62和处理单元63中的至少一个可以被设置为专用图形处理器(GPU)，且可以被合并在各种显示设备中。接着，参见图7，描述了根据本实施例将深度(距离)应用至二维显示信息并显示因此生成的显示信息的处理。此外，图8示出在延伸方向上将深度应用至二维显示信息的实例。图7是用于说明根据本发明实施例的处理的流程图。如图7所示，响应于显示指定的二维显示信息40的请求，显示信息输出处理单元61确定显示尺寸(步骤S71)。显示尺寸是从与显示设备13有关的显示设备信息中获得的。在显示尺寸上，显示宽度相当于在图1中示出的宽度b的两倍。或者，可读取预先设置在存储区43中的尺寸。显示信息输出处理单元61还确定分辨率(步骤S7》。类似于步骤S71，分辨率是
从显示设备信息中获得的。或者，可读取预先设置在存储区43中的对应于分辨率的像素数目。然后，基于获得的显示尺寸和分辨率，显示信息输出处理单元61将指定的二维显示信息40扩展为存储区43中的RGB数据。用从0到25的数值范围来表示像素中的颜色。
接着，深度应用处理单元62设置眼睛3和显示器5之间的距离(步骤S7!3)。或者，可读取预先设置在存储区43中的对应于距离的预定值。此外，可基于从如在下文中所述的传感器中获得的信息来获得对应于距离的显示位置Z0。深度应用处理单元62设置虚像位置Zl和放大率m(步骤S74)。深度应用处理单元62从存储区43中获得为了被显示而被扩展的二维显示信息 D (X，y，R，G，B)(步骤S75)。通过二维显示信息D (x, y，R，G，B)，为像素来指示RGB值，并且在显示区中用沿χ轴方向从χ = 1到px和沿y轴方向从y = 1到py来检测像素。例如， 用0到255的值为红、蓝、和绿的各颜色来指示像素。假设深度应用处理单元62用m倍放大或缩小在显示位置ZO处显示的二维显示信息40，并在虚像位置Zl处显示放大的或缩小的二维显示信息40 (步骤S76)。如图8所示， 当二维显示信息40被放大时，假设深度应用处理单元62在比显示位置ZO更远的虚像位置 Zl处显示二维显示信息40。深度应用处理单元62在一个交叉点处设置二维显示信息D’ E (xE, yE, R，G，B)，其中在该交叉点处，当从右眼3R(a, 0,0)的位置观看在虚像位置Zl处通过放大或缩小二维显示信息40生成的虚像6时，基于视线的延伸线与在显示位置ZO处的显示平面彼此交叉(步骤S77)。如图8所示，在放大二维显示信息40的情况中，二维显示信息D’ E(x0E,y0E,R,G, B)被设置在一个交叉点处，其中在该交叉点处，当从右眼3R观看虚像6的虚像信息D(xl， yl，R，G，B)时，基于视线的延伸线8R与在显示位置ZO处的显示平面彼此交叉。通过以预定的顺序来移动视线，将二维显示信息D’K设置在显示位置ZO处的显示平面的像素中。从而创建右眼显示信息4R，并将创建的右眼显示信息4R存储在存储区43中。类似地，深度应用处理单元62在一个交叉点处设置二维显示信息D’ L(x0L，y0L，R， G，B)，其中在该交叉点处，当从左眼3L (-a, 0,0)的位置观看在虚像位置Zl处通过放大或缩小二维显示信息40生成的虚像6时，基于视线的延伸线与在显示位置ZO处的显示平面彼此交叉(步骤S78)。如图8所示，在放大二维显示信息40的情况中，二维显示信息D\(x(\， y0L, R，G，B)被设置在一个交叉点处，其中在该交叉点处，当从左眼3L观看虚像6的虚像信息D(xl，yl，R，G，B)时，基于视线的延伸线8L与在显示位置ZO处的显示平面彼此交叉。通过以预定的顺序来移动视线，将二维显示信息D\设置在显示位置ZO处的显示平面的像素中。从而创建左眼显示信息4L，并将创建的左眼显示信息4L存储在存储区43中。通过预先在存储区43中存储用于图7的处理的数据，可以快速地执行处理。这些数据的实例是显示尺寸、分辨率、虚像位置Z1、放大率m、以及指示右眼显示信息4R和左眼显示信息4L是如何针对彼此被移位的对应位置信息。此外，虚像位置Z1、放大率以及对应位置信息可以被设置在包括由应用60创建的二维显示信息的头文件中，使得为每个文件设置唯一的虚像位置Z1。此外，如下文中所述，当多个画面(frame)被应用时，可以为每个画面设置虚像位置Zl。接着，左右显示处理单元63从存储区43读取右眼显示信息4R和左眼显示信息 4L，并在显示位置ZO (显示器5)处显示右眼显示信息4R和左眼显示信息4L，以显示在虚像位置Zl处被放大或缩小的具有深度的虚像6 (步骤S79)。如图8所示，在放大图像的情况中，当在显示器5上显示时，右眼显示信息4R向右被移位，且左眼显示信息4L向左被移位。 因此，具有深度的三维显示信息(虚像6)被显示在比显示位置ZO更远的虚像位置Zl处。
在偏光法的情况中用户通过佩戴偏光眼镜，或者在视差图像法的情况中用户通过佩戴有色(蓝和红)眼镜，在虚像位置Zl处观看虚像6 (步骤S80)。虚像位置Zl要在对用户来说容易观看的预先由用户指定的距离。例如，虚像位置 Zl被设置为离用户1米。以上说明了显示一组二维显示信息40的情况。在下文中，将说明其它显示实例。图9示出多组二维显示信息的显示实例。如图9所示，多组二维显示信息被分成三组，即第一组G1、第二组G2、以及第三组G3。对各自的组设置不同的虚像位置。在第一组位置Zl处，显示对应于三维显示信息的第一组Gl。在比第一组位置Zl 更远的第二组位置Z2处，显示对应于三维显示信息的第二组G2。在比第二组位置Z2更远的第三组位置Z3处，显示对应于三维显示信息的第三组G3。通过在比实像更近的位置处显示第一组，以及在比实像更远的位置处显示第三组，来进一步强调立体感。图10是焦距在单个虚像内被改变的显示实例。图10示出二维显示信息40为文件数据的实例。通过在X轴上旋转二维显示信息40来显示虚像6-2的文件数据，这样，顶部显得是文件的最远位置，且文件显得越来越靠近底部。当用户观看通过虚像6-2从顶部至底部显示的文件时，用户通过不同的立体感在焦点10a、焦点10b、以及焦点IOc的各自位置处读取文件。焦点IOa是离用户的眼睛3最远的，而焦点IOc是离用户的眼睛3最近的，使得焦距自然变化。因此，与在固定距离很长时间观看图像的情况相比，减轻了眼睛3的负担。相同的效果可在二维显示信息40在y轴上旋转的情况中获得，在这种情况中，虚像在左边和右边上给出了不同立体感。二维显示信息40可以三维的方式在χ轴和/或y轴上旋转。在以上描述中，假设用户3和显示器5是在给定的位置。然而，可能有眼睛3的位置从假设位置被移位的情况。在这种情况下，虚像6的虚像位置Zl被移位。因此，如果眼睛3的位置被移位，那么虚像6也被移位。描述了一种利用位置传感器的补偿方法。图11示出位置传感器的位置。在图11中，位置传感器31被设置在显示器5的四个角。设置在显示器5的四个角的位置传感器31检测从显示器5到用户的脸9的距离。 CPUll基于由位置传感器31检测的距离来计算脸9的相对位置，并设置显示位置Z0。通过基于在上述方式中的显示位置ZO来确定虚像6的位置，可以防止由于眼睛3的移动导致的视频图像移动。检测脸9的相对位置的另一方法是在显示器5中安装监控摄像机，通过监控摄像机的视频图像进行脸部验证，并确定眼睛3的位置，以计算从脸9到显示器5的距离。此外，在存储区43中可存储与用户ID (身份识别)有关的用于进行各种类型脸部验证的用户信息。用户信息可包括用户的右眼3R和左眼3L之间的间隔，以及与脸9有关的脸部信息，用于进行脸部验证。如果计算机设备100配置有指纹检测设备，可以预先将指纹信息存储在用户信息中，用于进行指纹验证。图11指出在显示器5中设置位置传感器31的实例。然而，在另一实例中，位置传感器可以被设置在用户的眼睛3附近，以测量从用户的眼睛3或脸9相对于显示器5的位置。通过将所测量的相对位置设置为显示位置Z0，可以防止由于眼睛3的移动导致的虚像6移动。对用于向用户提供更自然的距离感的显示器5的效果部分进行说明。图12示出用于提供更自然的距离感的效果部分5e的实例。通过设置具有如图12所示的沿显示器5 的边界变化的效果部分k，在用户观看显示的虚像6时提供自然的距离感。效果部分k可为具有根据显示器5的边界的形状的画面，或者，效果部分k可为根据显示器5的尺寸的透明的矩形部件。根据显示器5的背景颜色，从效果部分k的边界向效果部分k的内部具有变深或变浅的颜色变化，从而使效果部分5e的颜色在内部与屏幕图像边缘5f相匹配。通过使颜色从效果部分5e的边界向内部变深，在较远位置处设置用户的焦点变得更加容易。相反地，通过使颜色从效果部分k的边界向内部变浅，在较近位置处设置用户的焦点变得更加容易。此外，对于从效果部分k的边界向屏幕图像边缘5f的变化，前面有提供在较远位置处距离感的效果，而后面有提供在较近位置处距离感的效果，且用户可以选择任何一个。显示器5的显示屏幕图像的背景可包括诸如提供距离感的多变图案之类的重复图案。这可以通过用于使原始显示信息的背景部分透明、以及在多变背景上叠加显示信息的软件来实施。接着，描述了本实施例的效果。首先，图13和图14给出了显示器5的总的显示屏幕图像的显示实例。在图13和图14中，显示器5的整个显示屏幕图像是二维实像4，其中， 在窗口 5-2中显示了一个Wfeb网页。图13示出二维实像4的正常显示的实例。在图13中，屏幕图像显示在显示位置 ZO处，其中与整个屏幕图像有关的二维实像4被正常显示而没有应用深度。不管用户正在观看窗口 5-2的外侧还是内部，用户的焦点都在整个显示屏幕图像的显示位置ZO处。同时，图14示出将深度应用至二维实像4的显示器的实例。在图14中，与整个显视屏幕图像有关的二维实像4被放大且使其具有深度，并且被显示在虚像位置Zl处。不管用户正在观看窗口 5-2的外侧还是内部，用户的焦点都在整个显示屏幕图像的显示位置处，而这个显示位置是在比显示位置ZO更远的虚像位置Zl处。接着，参见图15和图16，描述了在显示屏幕图像上显示的在窗口内部的显示信息的显示实例。图15和图16示出二维实像4是在显示器5的显示屏幕图像中在窗口 5-4内部显示的诸如文本之类的文件数据的实例。图15示出被正常显示的二维实像5-6的另一实例。在图15中，在显示位置ZO处， 与整个显示屏幕图像有关的显示信息的屏幕图像被正常显示而没有应用深度。不管用户正在观看窗口 5-4的外侧还是内部，用户的焦点在整个显示屏幕图像的显示位置ZO处。同时，图16示出将深度应用至二维实像的另一显示实例。在图16中，虚像5-8是通过放大和将深度应用至显示屏幕图像中窗口 5-4内部的二维实像5-6来形成的，且虚像 5-8被显示在虚像位置Zl处。当用户观看窗口 5-4的外侧时，用户的焦点在显示位置ZO 处。当用户观看在窗口 5-4内部的虚像5-8时，用户的焦点在比显示位置ZO更远的虚像位置Zl处。用户的焦距随着用户的视线在窗口 5-4的外侧和内部之间的切换而改变，因此， 可降低焦距被固定的情况。图17示出在所处理的窗口内部的显示信息的显示实例。在图16所示的窗口 5-4 内部针对与二维实像5-6有关的二维显示信息40生成左眼显示信息4L和右眼显示信息
114R。生成的左眼显示信息4L和右眼显示信息4R被叠加并显示在显示器5的窗口 5_4内部。 根据虚像位置Zl和放大率m，确定左眼显示信息4L和右眼显示信息4R之间在水平方向上的位移5d。同时，在显示器5中，窗口 5-4外侧的显示信息5-8被正常显示。由于对应的二维显示信息40被设置以具有1的放大率，并且没有生成对应的左眼显示信息4L和右眼显示信息4R，因此，诸如“DOCUMENT ABC”和“TABLE def ”之类的特征被显示而没有任何改变。通过将本实施例应用至显示器5的部分显示屏幕图像，当用户佩戴专用眼镜来观看显示器5时，用户的焦距在用户观看窗口 5-4外侧的显示信息5-8 (例如“DOCUMENT ABC” 和“TABLE def”)的情况和用户观看窗口 5_4内部的显示信息5_6的情况之间被改变。如上所述，在本实施例中，通过放大和将深度应用至二维实像4，可将与二维实像 4有关的二维显示信息转换成三维显示信息。本实施例也适用于三维显示信息，所述三维显示信息被转换成用于在显示器5中显示预定三维数据的数据格式。接着，描述了一种放大和将深度应用至基于三维显示信息而显示的三维图像的方法。图18示出用于存储三维显示信息的存储区的数据配置的实例。如图18所示，三维显示信息70被预先存储在存储区43中。三维显示信息70包括用于在显示位置ZO处显示三维图像的右眼显示信息71R和左眼显示信息71L。用户观看在显示器5上同时显示的右眼显示信息71R和左眼显示信息71L，因此在显示位置ZO处观看三维图像。通过放大和将深度应用至对应于三维显示信息70的右眼显示信息71R和左眼显示信息71L，来分别生成左眼显示信息4-2L和右眼显示信息4-2R。当在显示位置ZO处显示左眼显示信息4-2L和右眼显示信息4-2R时，用户在虚像位置Zl处观看被放大且具有深度(距离)的三维图像6-2(图21)。因此，焦点变得比显示位置ZO更远。图19是用于说明放大或缩小以及将深度应用至三维图像的方法的流程图。计算机设备100读取存储在存储区43中的与在显示位置ZO处显示的三维图像有关的三维显示信息70 (步骤S101)，获得设置在三维显示信息70中的立体(perspective)信息，并执行三维配置(步骤S102)。然后，计算机设备100设置虚像位置Zl和放大率m(步骤SlOIB)。立体信息包括指示左和右图象之间的位移的信息。虚像位置Zl和放大率m彼此可以被分别设置。接着，计算机设备100计算用于在虚像位置Zl处显示被放大或缩小且具有深度 (距离)的三维图像6-2(图21)的右眼显示信息4-2R和左眼显示信息4-2L(步骤S104)。 将这样的计算是基于与到虚像位置Zl的距离有关的距离信息、和通过执行三维配置得到的三维信息来执行的。深度应用处理单元62执行与如图7所述的步骤S77和步骤S78相同的处理，以生成右眼显示信息4-2R和左眼显示信息4-2L，并将所生成的信息存储在存储区43中。接着，左右显示处理单元63从存储区43读取右眼显示信息4R和左眼显示信息 4L，并在显示位置ZO (显示器幻处显示这些信息，以将被放大或缩小且具有深度(距离) 的三维图像6-2(图21)显示在虚像位置Zl处(步骤S105)。接着，在偏光法的情况中，用户通过佩戴偏光眼镜，或者在视差图像法的情况中， 用户通过佩戴有色(蓝和红)眼镜，在虚像位置Zl处观看有距离的三维图像6-2(图21)。图20和图21说明了图19的方法。在图20和图21中，对应于图1和图3的那些要素采用相同的附图标记来表示，且不再进一步说明。图20说明了三维图像的正常显示的实例。在图20中，三维显示信息70的右眼显示信息71R和左眼显示信息71L彼此移位并显示在显示器5上。因此，在显示位置ZO处显示已经过立体处理的原始三维图像4-2。在正常显示中，原始三维图像4-2的放大率是1，不会生成右眼显示信息4-2R和左眼显示信息4-2L，并且右眼显示信息71R和左眼显示信息71L被显示而没有修改。用户佩戴专用眼镜来观看原始三维图像4-2。图21显示具有深度的三维图像的显示实例。在图21中，通过获得包括在三维显示信息70中的立体信息来重现三维图像，并在虚像位置Zl处显示通过放大重现的三维图像来形成的有距离的三维图像6-2。当用户通过佩戴专用眼镜观看有距离的三维图像6-2时，用户的焦点在比显示位置ZO更远的虚像位置Zl处。因此，焦距增加且减轻了眼疲劳。接着，描述了二维实像和三维实像混合的显示实例。图22示出二维实像和三维实像混合的正常显示实例。在图22所示的正常显示中， “text”的二维实像fe和三维图像5b被显示在显示器5的显示位置ZO处。用户佩戴专用眼镜来观看二维实像fe和三维图像恥混合的显示屏幕图像。不管用户正在观看二维实像 5a还是三维图像恥，用户的焦距都不会改变。图23示出将深度应用至图22的三维图像的显示实例。在图23的显示实例中，通过将深度仅应用至三维图像，在显示位置ZO处显示“text”的二维实像5a，并在虚像位置 Zl处显示通过放大和将深度(距离)应用至三维图像恥而形成的三维图像5c。当用户通过佩戴专用眼镜来观看有距离的三位图像5c时，用户的焦点在比显示位置ZO更远的虚像位置Zl处。当用户通过佩戴专用眼镜来观看二维实像fe时，用户的焦点在比虚像位置Zl更近的显示位置ZO处。因此，焦距会随着每次观看对象的改变而改变。图23示出三维图像恥被放大且在向更远位置的方向上具有深度的情况。然而， 三维图像恥可以被缩小且可以在向更近位置的方向上具有深度。此外，在图23中三维图像恥是处理的目标，然而，二维实像fe可以是处理的目标，使得二维实像fe被缩小或放大且被显示在比显示位置ZO更近或更远的虚像位置Zl处。如上所述，根据诸如维度的数目之类的显示信息的特性，可以选择本实施例将要应用的对象。本实施例适用于具有二维显示功能的计算机设备，例如个人计算机、PDA(个人数字助理)、移动电话、视频设备、以及电子书。此外，用户的焦距在较远位置，因此可配置用于恢复或矫正视力的设备。因此，根据在减轻眼疲劳的焦距处的显示信息的本实施例的特征，对于有近视、远视、以及老花眼的用户，可以更容易地执行信息处理操作并观看二维图形和三维图像。根据本实施例的显示图像引起用户的焦距的改变，因此不需要将显示器5的物理位置改变为用户期望的位置。因此，显示器5的当前位置是可适用的。此外，可显示针对原始图像被放大或缩小的有距离的图像，因此不需要购买更大或更小的显示器5。此外，这些应用可以相同的方式被用作正常显示，而不会影响被用户典型使用的应用。
根据用户的选择，通过改变到具有距离(虚像位置Zl)的图像的距离，以及通过在不同距离定位的多层(画面)显示显示信息项，可防止用户的焦距被固定。此外，可以有按时间周期来改变虚像位置Zl的机制。此外，由于允许用户选择放大率m，可以选择视力不好的用户容易看到的图像尺寸。根据本发明的一方面，显示图像以改变用户的焦距，因此减轻了眼疲劳或者恢复了视力。本发明不仅限于此处所述的具体实施例，并且在不背离本发明的范围内可进行多种变化和更改。此处叙述的全部实例和条件语言都是作为教导目的，用于帮助读者理解本发明以及发明人为了促进技术而贡献的概念，并应解释为不是限制于这些具体叙述的实例和条件，说明书中的这些实例的安排也不是为了显示本发明的优劣。尽管已经详细地描述了本发明的实施例，但是应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对本发明进行各种变化、替代和更改。
权利要求
1.一种信息显示设备，包括存储区，配置为存储用于在显示设备上显示实像的显示信息项； 焦距设置单元，配置为设置与从用户到显示在所述显示设备上的所述实像的距离即第一焦距不同的第二焦距；转换单元，配置为将存储在所述存储区中的所述显示信息项转换为用于在所述第二焦距处显示虚像的已转换显示信息项；以及虚像显示单元，配置为基于所述已转换显示信息项在所述第二焦距处显示所述虚像。
2.根据权利要求1所述的信息显示设备，其中，基于当用户的焦点在所述虚像处时形成的会聚角，所述转换单元利用所述显示信息项来生成右眼显示信息和左眼显示信息，并在所述存储区中存储所述右眼显示信息和所述左眼显示信息，以及所述虚像显示单元在所述显示设备上显示存储在所述存储区中的所述右眼显示信息和所述左眼显示信息。
3.根据权利要求1所述的信息显示设备，其中， 所述存储区存储多个所述显示信息项，所述信息显示设备还包括分组单元，配置为将所述多个显示信息项分组，以及所述虚像显示单元在所述显示设备上以不同的焦距显示对应于各自组的多个所述虚像。
4.根据权利要求1所述的信息显示设备，还包括 旋转单元，配置为三维地旋转所述已转换显示信息项。
5.根据权利要求1所述的信息显示设备，其中，所述虚像对应于所述显示设备的部分显示屏幕图像或所述显示设备的整个显示屏幕图像。
6.根据权利要求1所述的信息显示设备，其中，所述第二焦距相对于所述第一焦距和所述虚像的放大率独立地设置。
7.根据权利要求1所述的信息显示设备，其中，所述虚像是根据放大率通过放大或缩小所述实像来形成的。
8.根据权利要求1所述的信息显示设备，其中， 所述实像为二维图像或三维图像，以及所述虚像为三维图像。
9.一种视力恢复设备，包括存储区，配置为存储用于在显示设备上显示实像的显示信息项； 焦距设置单元，配置为设置与从用户到显示在所述显示设备上的所述实像的距离即第一焦距不同的第二焦距；转换单元，配置为将存储在所述存储区中的所述显示信息项转换为用于在所述第二焦距处显示虚像的已转换显示信息项；以及虚像显示单元，配置为基于所述已转换显示信息项在所述第二焦距处显示所述虚像。
10.一种由计算机设备执行的信息显示方法，所述信息显示方法包括设置与从用户到显示在所述显示设备上的实像的距离即第一焦距不同的第二焦距；将存储在存储区中用于显示所述实像的显示信息项转换为用于在所述第二焦距处显示虚像的已转换显示信息项；以及基于所述已转换显示信息项在所述第二焦距处显示所述虚像。
11. 一种存储有可执行程序的持久的计算机可读存储介质，其中所述程序指示计算机设备的处理器执行以下步骤设置与从用户到显示在所述显示设备上的所述实像的距离即第一焦距不同的第二焦距；将存储在存储区用于显示所述实像的显示信息项转换为用于在所述第二焦距处显示虚像的已转换显示信息项；以及基于所述已转换显示信息项在所述第二焦距处显示所述虚像。
全文摘要
一种信息显示设备，包括存储区，配置为存储用于在显示设备上显示实像的显示信息项；焦距设置单元，配置为设置与从用户到显示在所述显示设备上的所述实像的距离即第一焦距不同的第二焦距；转换单元，配置为将存储在所述存储区中的所述显示信息项转换为用于在所述第二焦距处显示虚像的已转换显示信息项；以及虚像显示单元，配置为基于所述已转换显示信息项在所述第二焦距处显示所述虚像。
文档编号G06F3/14GK102385831SQ201110256130
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月25日 优先权日2010年8月27日
发明者淡路直树 申请人:富士通株式会社