显示设备、显示方法和程序的制作方法

专利名称：显示设备、显示方法和程序的制作方法
显示设备、显示方法和程序技术领域
本技术涉及显示设备、显示方法和程序。更具体地，本技术涉及能够以高分辨率转移(shift)观看区域的显示设备、显示方法和程序。
背景技术：
近年来，可以显示立体图像的显示设备变得很常见。作为显示立体图像的方法，已知有为裸眼型技术的视差屏障方法和透镜方法。
作为一个实例，当观看者在观看立体图像的同时，其位置从坐下改变为站立时，观看者的视线高度相应地发生改变。这将导致观看者的视点在水平方向改变或观看者观看反视图像。即，发生视点图像的变化。因此，已提出了一种通过检测观看者的头部并根据检测结果改变图像而转移观看区的技术(例如，参考日本专利申请公开号H090-233500和日本专利公开号2007-94022)。
日本专利申请公开号H090-233500公开了一种根据观看者的头部位置而在水平方向上以像素为单位进行转移图像的技术。此外，日本专利申请号2007-94022开了一种在垂直方向上以像素为单位进行转移图像并且相应地以I/η像素单位在水平方向上转移图像(其中η是视点数)的技术。发明内容
然而，在相关技术中，以像素为单位或以I/η个像素单位转移图像，因此对观看区域的转移量的分辨率存在限制。
为了使观看者观看适当的立体图像，期望以更高分辨率转移图像。因此，存在对以更高的分辨率调节转移量的技术的需求。
鉴于这些情况，作出了本技术，本技术允许以高分辨率转移观看区域。
根据本技术的实施方式，提供了一种显示设备，该显示设备包括观看位置检测单元，其用于检测观看者的观看位·置；生成相位确定部，其用于根据所检测的观看位置来确定多个视点的多视点图像的各个视点的生成相位(generation phase);多视点图像生成单元，其用于根据所确定的生成相位从预定图像生成各个视点的视点图像；显示装置，其被配置为包括排列有多个像素的显示区域，用于显示各个视点的视点图像使得视点图像可以在多个观看区域的各个观看区域中被观看；以及光束控制器，其被配置为设置在显示装置的前面或后面，用于限定从显示装置发出的光束的方向或入射到在显示装置上。
生成相位确定部可通过计算对应于观看位置从基准位置偏移的量的校正量并将所述校正量加上各个视点的预定生成相位来确定生成相位。
显示设备还可包括存储单元，其用于存储偏移值(offset value)，所述偏移值是基于光束控制器的设置位置相对于显示装置从期望的位置偏移的量，其中生成相位确定部基于所存储的偏移值确定生成相位。
显示设备还可包括图像获取单元，其用于获取第一原始图像和第二原始图像，其中多视点图像生成单元可根据所确定的生成相位从第一原始图像和第二原始图像生成各个视点的视点图像。
观看位置检测单元从通过拍摄观看者而获得的脸部图像来检测观看者的头部、脸部或眼部的位置。
光束控制器是狭缝阵列或透镜阵列。
显示设备可被配置为独立的设备，或较大系统的一部分。
根据本技术的实施方式的显示方法或程序是对应于根据上述本技术实施方式的显示设备的显示方法或程序。
在根据本技术实施方式的显示设备、显示方法和程序中，检测观看者的观看位置， 根据所检测的观看位置确定多个视点的多视点图像的各个视点的生成相位，根据所确定的生成相位从预定图像生成各个视点的视点图像，在显示装置上显示各个视点的所生成的视点图像，且显示装置被配置为包括排列有多个像素的显示区域，并使各个视点的视点图像能在多个观看区域的各个观看区域中被观看。
根据本技术的实施方式，可以高分辨率转移观看区域。


图1为示出根据本技术的实施方式的显示设备的显示表面的图2为示出显示设备的各个像素和掩蔽孔隙(mask aperture)之间的关系的图
图3为示出观看者的视线方向和各个视点图像之间的关系的图4为示出根据观看者的观看位置的高度而变化的视线方向的图5为示出当观看者从前面观看掩蔽孔隙时的视线方向的图；
图6为示出当观看者在较高的观看位置观看时的视线方向的图7为示出本技术的实施方式的原理的图8为示出显示设备的配置的图9为示出生成相位控制处理的流程图10为示出标准状态的图11为示出偏移标准状态的状态的图12为示出计算各个视点的生成相位的方法的图13为示出计算各个视点的生成相位的方法的详细实例的图14为示出当没有位置偏差时观看区域之间的关系的图15为示出当有位置偏差时观看区域之间的关系的图16为示出本技术的实施方式的原理的图17为示出显示设备的另一个配置的图18为示出制造时屏障偏差校正控制处理的流程图19为示出位置偏移状态的图20为示出计算生成相位校正量偏移值的方法的图21为示出使用时屏障偏差校正控制处理的流程图；以及
图22为实施本技术的计算机的示例配置的图。
具体实施方式
以下将参考附图详细介绍本公开的优选实施方式。请注意，在本说明书和附图中， 具有大致相同的结构和功能的结构元件都由相同的参考数字表示，并省略这些结构元件的重复说明。
以下将参考附图描述本技术的实施方式。
第一实施方式
〈本技术的第一实施方式的原理〉
首先，将参考图1至7描述本技术的实施方式的原理。
图1示出显示设备10的显示表面。
显示设备10是可以使用视差屏障技术实现裸眼立体视觉的立体图像显示设备。 在显示设备10的显示表面，显示装置20和视差屏障21之间设置有预定间隙。
显示装置20被配置为包括例如彩色液晶显示面板。显示装置20接收来自照明单元23的光，并显示用于用户观看立体图像多视点图像。由在前一阶段的显示控制单元(例如，后面介绍的图8的显示控制单元33)提供立体图像。
视差屏障21设置在显示装置20的前面并限定显示装置20发出的光束方向。视差屏障21是设有用于从其透过光的多个狭缝状孔的荫罩。狭缝的每个间距对应多个像素。 这些狭缝对从显示装置20的各个像素发出的光赋予方向性。因此，观看者I可以直观地感知立体图像。
如图2所示，视差屏障21包括掩蔽孔隙22，其形成为连续设置在显示装置20的像素阵列的倾斜方向上。此外，图2示出在视差屏障21中形成的掩蔽孔隙22中的仅一些掩蔽孔隙的放大图。视差屏障21而非掩蔽孔隙的部分将用作挡光部分。显示装置20具有其中排列了多个像素的显示区。在图2中，在代表各个像素的矩形中标记的各个数字表示各个视点的视点图像生成相位。观看者I用双眼观看生成相位1. O至6. O中的任何一个视点图像，从而观看立体图像。此外，生成相位是当生成具有不同相位的多视点图像时指定的参数。各个视点的视点图像根据生成相位而生成。
图3示出从+y轴方向观看显示设备10时观看者I的视线方向与各个视点之间的关系。如图3所示，在显示装置20上显示的生成相位1. O至6. O的视点图像之间，观看者 1 (其相对显示设备10的显示表面大约位于中心)用左眼观看生成相位3. O的视点图像，并用右眼观看生成相位4. O的视点图像，从而观看立体图像。观看者的眼睛经视差屏障21观看各个视点图像。
图4至图7线示出当从-X轴方向观看显示设备10时观看者I的视线方向线与各个视点之间的关系。此外，为了描述方便，在图4至图7中放大显示了显示装置20和视差屏障21的某些部分。
对于观看者I的左眼的视线方向，作为图4中示出的实例，根据各个观看者I的观看位置高度，可考虑三个视线方向Al至A3。例如，当观看者I坐下观看如图1所示的显示设备10上显示的节目时，观看位 置的高度是H，而视线方向是Al。因此，观看者的左眼观看生成相位3. O的视点图像，如图5所示。在这种情况下，当观看者I直接从前侧观看掩蔽孔隙22时，左眼观看生成相位3. O的视点图像，而右眼观看生成相位4. O的视点图像，如图3 所示。因此，观看者可以正常观看节目的立体图像。
另一方面，例如，当观看者I在观看立体图像的同时，其位置从坐下改变为站立时，观看位置变得比H更高，且视线变为A2。因此观看者的左眼会观看到生成相位2. O的视点图像，如图6所示。在这种情况下，观看者I的左眼观看到位于生成相位3. O的下侧的生成相位2. O的视点图像，否则观看者I的左眼本应观看生成相位3. O的视点图像。同样，如果观看者I的视线方向变为A3，观看者I的左眼观看到位于生成相位3. O的上部的生成相位4. O的视点图像，否则观看者I的左眼本应观看到生成相位3. O的视点图像。在这种情况下，观看者I从靠左侧或靠右侧而不是从观看区的中心观看立体图像。
换句话说，如果观看者I的观看位置的高度改变了，则视点相应地改变，因此观看者I会感觉不适。另外，在观看者I初步观看的图像位于观看区中的靠左侧或靠右侧的情况下，由于站立或坐下导致的观看位置的变化使得观看区发生转移，因此，在某些情况下可能会造成不是正常的观看状态，而是反向的观看状态。此外，“反向观看”是指左眼和右眼观看其中立体图像的深度反转的组合视点图像。此时，观看者I不能观看正常的立体图像。 另一方面，正常观看立体图像的深度的组合视点图像的状态被称为“正常观看”。
因此，根据本技术的实施方式，检测观看者I的观查位置，并显示与根据检测结果改变的生成相位相关的视点图像。例如，如7图所示，在观看者I的视线方向变为A4的情况下，显示设备10检测观看者的观看位置的高度，并根据检测结果确定生成相位。然后，显示设备10生成对应于所确定的生成相位的多视点图像，并在显示装置20上显示多视点图像。因此，在显示装置20中，其已经显示生成相位3. O的视点图像的像素将显示生成相位 3. 4的视点图像。此外，以类似的方式，其他像素也显示其中O. 4被添加到各生成相位的各个视点图像。生成相位3. O的视点图像从而被识别为像是从视线方向A4观看一样，即使当观看者I站立或坐下(即，即使观看的高度改变)时，视点都不会朝左侧或右侧移动，从而观看立体图像。
然而，如果另一观看者(其与观看者I不同)从图1的视线方向Al观看，则其被识别为观看区域移动到左侧或右侧。这样，通过根据观看者I的观看高度而在水平方向上转移观看区域，观看者I的观看区不会被转移。
此外，在图6中，在图像以像素为单位转移的情况下，例如，以显示装置20的各个像素显示的生成相位1. O至5. O的各个视点图像转移至生成相位2. O至6. O的各个视点图像，但是这是基于逐个转移视点图像的情况，因此对观看区域的转移量的分辨率存在限制。 另一方面，根据本技术的实施方式，在生成各视点图像的阶段生成对应于观看者的观看位置的中间视点图像，因此与以像素为单位进行转移的情况相比，能够以更高的分辨率来转移观看区域。
以下将介绍实施本技术的第一实施方式的原理的具体方法。
<显示设备的示例配置>
图8为示出根据第一实施方式的配置的图。
显示设备10包括显示装置20、视差提取单元31、多视点图像生成单元32、显示控制单元33、观看位置检测单元34和生成相位控制单元35。此外，虽然没有明确地在图8的配置中示出，但是显示设备10包括视差屏障21和照明单元23。
视差提取单元31获取从外部装置输入的左眼图像和右眼图像，并提取左眼图像和右眼图像的视差信息。视差提取单元31对多视点图像生成单元32提供左眼图像、右眼图像和视差信息。
此外，可以从外部装置输入多种数据格式的图像，且可以使用它们的任何格式。例如，存在提供为左眼图像和右眼图像的立体图像的形式、提供为由三个或更多的视点图像形成的多视点图像的形式、提供为二维图像和其视差信息的形式等。此外，可以通过在左眼图像和右眼图像的水平方向上产生偏移量作为视差图(disparity map)而获得视差信息。
多视点图像生成单元32基于左眼图像、右眼图像和从视差提取单元31提供的视差图像而生成多视点图像(各个视点的视点图像)作为左眼图像和右眼图像的插值图像，并且将生成的多视点图像提供给显示控制单元33。多视点图像生成单元32包括多视点图像生成部32-1至多视点图像生成部32-6。
显示控制单元33使显示装置20显示从多视点图像生成单元32提供的各个视点的视点图像。
如上所述，显示装置20包括具有设置在其上的多个像素的显示区域。显示装置 20还显示从显示控制单元33提供的各个视点的视点图像，以便在对应于各个视点的多个观看区域中的各个中观看到各个视点的视点图像。此外，设置在显示装置20的前面的视差屏障21包括掩蔽孔隙22，其连续设置在显示装置20的像素阵列的倾斜方向上。掩蔽孔隙 22限定从显示装置20发出的光束的方向。显示装置20和视差屏障21设置为在其间具有预定间隙。
观看位置检测单元34检测观看者I的观看位置，并将检测结果提供给生成相位控制单元35。例如，观看位置检测单元34包括图像拾取部。观看位置检测单元34分析通过拍摄观看者I获得的图像数据，并从观看者I的脸部图像检测观看者的头部、脸部或眼睛的位置作为观看位置。作为用于这种检测的方法，可使用在各种文献中公开的已知技术。
生成相位控制单元35执行用于控制生成相位的处理。具体来说，生成相位控制单元35包括生成相位确 定部41。生成相位确定部41根据观看位置检测单元34所提供的观看位置确定多个视点的多视点图像的各视点的生成相位。生成相位控制单元35将生成相位确定部41确定的各个视点的生成相位分别提供至多视点图像生成部32-1至多视点图像生成部32-6。
多视点图像生成部32-1至多视点图像生成部32-6根据生成相位控制单元35提供的生成相位分别生成各个视点的视点图像，并将生成的视点图像提供给显示控制单元 33。
此外，在所示的实施方式中，虽然示出了其中用于生成对应于六个视点的各个视点图像的多视点图像生成部32-1至多视点图像生成部32-6，以便描述生成六个视点的各个视点图像的实例，但是该配置是示例性的，因此，多视点图像生成部32的数量可对应视点数而变化。
将在下面描述显示设备10的配置。
〈控制生成相位的处理〉
参考图9的流程图，将描述由观看位置检测单元34和生成相位控制单元35进行的生成相位控制处理。
在步骤Sll中，观看位置检测单元34检测观看者I的观看位置。
在这方面，将参照图10和11详细描述检测观看者I的观看位置的方法。
图10和11示意性示出从显示设备10的显示表面侧看到观看者I的情况。此外， 图中的矩形区域RA表示在适当的观看距离d时在χ-y平面的矩形区域，且假定在区域内有观看者I。此外，这些也同样适用于后面介绍的图12和13。
在此，如图10所示，例如，如果在显示表面上的水平方向上的虚线h_h’与在垂直方向上的虚线V-V’相交的点是中心位置(原点0)，观看者I的左眼存在于中心位置的情况定义为“标准状态”。此外，图中的数字“I”至“6”分别表示生成相位1. O至6. O的视点图像的相应观看区域。因此，在标准状态下，观看者I用左眼观看生成相位3. O的视点图像， 并用右眼观看生成相位4. O的视点图像，从而观看立体图像。
此外，虽然预计标准状态的定义不一定适当，但是为了方便描述本技术的实施方式的原理，使用如上所述的定义。此外，由于形成在视差屏障21中的掩蔽孔隙22设置在显示装置20的像素阵列的倾斜方向上，所以清晰地观看各个视点的视点图像的整个范围(观看区域)也相应地倾斜。
此后，例如，当观看位置从图10的标准状态变为图11的状态时，例如当观看者I 的位置从坐下变为站起时，观看者I用左眼观看生成相位2. O的视点图像并用右眼观看生成相位3. O的视点图像。在这种情况下，与在图10的标准状态下观看立体图像相比，观看者I感觉到好像视点在水平方向移动。
观看位置检测单元34分析通过拍摄观看者I获得的图像数据，从而例如当显示表面的中心用作原点时，从观看者的脸部图像计算观看者I的左眼的坐标(X0，y0，z0)。此外， 虽然观看者I的左眼的坐标(X0，y0，z0)定义为观看位置，但诸如头部的中心或眼睛之间的中心的不同部位可定义为标准状态。
再参考图9的流程图，在步骤S 12中，生成相位控制单元35基于步骤Sll检测的观看位置确定生成相位校正量(dphase)。如果步骤S12结束，则在步骤S13中，生成相位确定部41基于在步骤S12中确定的生成相位校正量确定各个视点的生成相位(phase_i)。
在此，参考图12和13，将详细介绍确定各个视点的生成相位校正量和生成相位的方法。
如图12所示,如果观看位置(xo, yo, zo)以适当的观看距离d投影到χ-y平面上的坐标是(xp，yp)，则根据下 面的表达式(I)计算χρ和yp
xp=xo X d/zo
yp=yo X d/zo(I)
此外，如果在观看区的正常观看范围的X轴方向上的长度为L，且观看区域相对于 X轴的倾斜角度为Θ，根据下面的表达式(2)计算生成相位校正量(dphase)
dphase=l. OXyp/ (LXtan Θ )(2)
在上面的表达式(2)中，“1. O”是由视点数和生成相位之间的关系决定的常数。换句话说，由于生成相位在图12中所示的实例中的相邻视点之间变化1. 0，表达式(2)的常数设置为“1. O”。根据这种关系，例如，在X轴方向移动长度L会导致生成相位偏移6. 0，在Y 轴方向移动长度(LX tan Θ )会导致生成相位偏移6. O。
根据以上描述，由生成相位控制单元35确定生成相位校正量(图9的步骤S 12)。 接下来,生成相位部分41根据生成相位校正量确定各个视点的生成相位(图9的步骤S13)。
更具体地说，假设这是在图12的x-y平面上进行，则根据表达式(3)计算各个视点的生成相位校正量(phase_i )。
phase_i=phase_std_i+dp hase(3)
(其中，i=l，2，3，…，6)
在表达式(3)中，phase_i表示视点编号i的生成相位，而phase_std_i表示在视点编号i的标准状态下的生成相位。此外，dphase表示根据表达式(2)计算的生成相位校正量。
例如，如果观看位置是yp，且yp/(LXtan Θ )是1. 0，则根据表达式(2)得到 dphase=l. 0(1. 0X1. 0=1. O)。在这种情况下,通过在标准状态下生成相位phase_std_i加上1. O来得到各个视点的生成相位phase_i。
如图13所示，如果根据表达式(3)得到i=2,则phase_2=phase_ std_2+dphase=2. 0+1. 0=3. O。即，观看者I用左眼观看生成相位3. O的视点图像。此外， 关于其它视点的生成相位，可通过以类似的方式加上生成相位校正量来获得2. 0,3. 0,4. 0， 5. 0，6. O和7. O (1. OMtSphasej (其中i=l，2，3，…，6)，因此观看者用右眼观看到生成相位4. O的视点图像。因此，观 看者I用左眼观看生成相位3. O的视点图像，并用右眼观看生成相位4. O的视点图像。因此，观看者可以观看与观看高度改变之前一样的立体图像。
关于计算各个视点的生成相位,存在phase_i值在生成相位的标准值1. O至6. O 的范围外的情况。在这种情况下，关于超过O. 5至6. 5的范围的部分看着标准值1. O至6. O 的区间重复，且通过在标准值1. O至6. O的范围或包括该范围的O. 5至6. 5的范围加减计算结果而获得校正值，该校正值可用作phase_i。具体来说,例如,如果计算出phase_i=7. O, 则从其减去6. O,使用phase_i=l. O。此外，例如，如果计算出phase_i=0. O,因为phase」是从1. O减了1. O,且是下一个重复视点编号i的生成相位,所以使用phase_i=6。
此外,例如,在观看位置是yp/2的情况下,根据表达式(2)得到dphase=0. 5。在这种情况下，通过在标准状态下的生成相位加上O. 5来得到各个视点的生成相位phase_i。
例如，如果i=2,根据表达式(3) 得到phase_2=phase_ std_2+dphase=2. 0+0. 5=2. 5。此外，对于其它视点的生成相位，以类似的方式,通过加上生成相位校正量可得到1.5，2.5，3.5，4.5，5.5和6.5作为？11&86_1 (其中1=1,2,3,…，6)。 因此，观看者I用左眼观看生成相位2. 5和生成相位3. 5的视点图像并用右眼观看生成相位3. 5和生成相位4. 5的视点图像，从而以等同的方式用左眼观看生成相位3. O的视点图像并用右眼观看生成相位4. O的视点图像，从而如同在观看位置(高度)yp=0的情况下一样观看同样的立体图像。
再次参考图9的流程图，在步骤S14中，生成相位控制单元35分别为多视点图像生成部32-1至多视点图像生成部32-6设置在步骤S13中确定的各视点的生成相位。此外，多视点图像生成部32-1至多视点图像生成部32-6中的各个都根据通过生成相位控制单元35设置的生成相位生成视点图像。具体来说，例如，多视点图像生成部32-1根据设置的生成相位2. O生成生成相位2. O的视点图像。同样，多视点图像生成部32-2至多视点图像生成部32-6根据生成相位3. O至7. O (1. O)生成生成相位3. O至7. O (1. O)的视点图像。显示控制单元33使由多视点图像生成部32-1至多视点图像生成部32-6生成的生成相位2. O至7. O (1. O)的视点图像在显示装置20的预定像素显示。
观看者I例如站起来用左眼观看生成相位3. O的视点图像，并用右眼观看生成相位4. O的视点图像。因此，观看者I可以如同在站立起来之前一样观看相同的立体图像。
在步骤S15中，生成相位控制单元35判断生成相位是否更新。例如，，生成相位与当从外部装置输入对应于一帧的图像时的时序同步更新，因此当生成多视点图像时，可以使用始终更新的每一帧的生成相位来生成各个视点的视点图像。或者，通过适当地改变生成相位的更新频率可以不进行对每一帧的更新。此外，还可以具有以下设置生成相位的更新频率和观看位置的检测频率互相不对应，例如，每次进行观看位置的检测，而每次不进行生成相位的更新。此外，当生成生成相位后，作为一种方法，采用不作任何修改的生成相位。 作为另一种方法，可在对生成相位进行了适当滤波，如LPF (低通滤波)之后，使用生成相位。
如果判断生成相位在步骤S15中更新，则流程返回到步骤S11，并反复进行后续处理。换句话说，在这种情况下，重复执行步骤Sll至S14的处理，以便更新生成相位。
另一方面，如果判断生成相位未在步骤S15中更新，则流程进行至步骤S16。在步骤S16中，生成相位控制单元35接收来自整个系统的控制器(未示出)的、例如观看者I对显示设备10的断电导致的信号，并判断处理是否完成。
在步骤S16中，如果判断该处理没有完成，则流程返回到步骤S15。即，反复进行步骤S15中的判断处理，直到更新了生成相位(步骤S15中的“是”)或处理完成(步骤S16中的“是”)。此外，如果在步骤S16中判断该处理完成，则处理完成。
如上所述，已经参考图9描述了生成相位控制处理。
这样，在生成相位控制处理中，通过观看位置检测单元34检测观看者I的观看位置，并根据检测的观看位置通过生成相位确定部41确定各个视点的生成相位。此外，根据所确定的生成相位通过多视点图像生成单元32生成各个视点的视点图像，并在显示装置 20的预定像素显示各个视点的生成视点图像。
因此，由于对应于观看者I的观看位置的中间视点图像可以在生成各视点图像的步骤中生成，所以与以像素为单位转移的情况相比，可以高分辨率来转移观看区域。此外， 由于生成相位根据一个观看者的观看位置而发生改变，所以本技术的实施方式适合应用于不是用于多个观看者来观看的显示设备。
第二实施方式
〈本技术的第二实施方式的原理〉
当制造显示设备10时，显示装置20与视差屏障21对准，且它们设置在适当的位置，但是，如果视差屏障21的设置位置相对于显示装置20从期望的位置偏移，则观看区域偏移。在这种情况下，对于各个制造出的显示设备10，观看区域是不同的。因此，第二实施方式将描述视差屏障21的位置被偏移的情况。
首先，将参考图14至图16描述本技术的第二实施方式的原理。
图14至图16示出当从+y轴方向观看显示设备10时期望的观看区域和实际观看区域之间的关系。此外，在图14至图16中，为了描述方便，显示装置20和视差屏障21的某些部分放大示出。
如图14所示，在视差屏障21的位置不从显示装置20偏移的情况下，期望观看区域与实际观看区域一致。为此，在在显示装置20上显示的生成相位1. O至6. O的视点图像中，观看者I通过视差屏障21用左眼观看生成相位3. O的视点图像和并用右眼观看生成相位4. O的视点图像，从而视觉识别立体图像。
另一方面，如图15所示，在视差屏障21的位置从显示装置20偏移的情况下，期望观看区域偏移实际观看区。因此，当观看者I观看期望观看区域时，观看者原本用左眼观看生成相位3. O的视点图像，并用右眼观看生成相位4. O的视点图像。但是，由于视差屏障21 的位置偏移，实际观看区域向左偏移，视觉识别出从与图14中的情况相比略微右侧观看到的立体图像。
换句话说，如果视差屏障21的位置偏移，则观看区域的位置因此也不同，因此被确定为产品的标准规范的期望观看区域的位置对于所有产品不能保持不变。因此，在本技术的实施方式中，通过偏移在显示装置20的像素显示的各个视点图像的生成相位，以等同方式使实际观看区域与期望的观看区域一致。例如，如16图所示，如果在生成相位3. O的视点图像将呈现给观看者I的左眼，测量视差屏障21的位置偏移量(position deviation amount)，且基于测量结果，在图14中显示生成相位3. O的视点图像的像素上显示生成相位 2. 3的视点图像。以类似的方式，在其它像素显示生成相位被减去O. 7的各视点图像。
因此，在由图中的虚线表示的“中心”的位置观看的视点图像不是生成相位3. O的视点图像；但是，各个视点图像显示为将在实际观看区域中观看到生成相位3. O的视点图像的位置对应于在期望观看区域的该位置。因此，观看者I可观看到与图14同样的立体图像。
以下，将描述本技术的第二实施方式的详细实现方法。
〈显示设备的配置实例〉
图17为示出根据第二实施方式的显示设备的配置的图。
此外，在图17中，与图8的元件相对应的元件给出了相同的参考数字，且将适当省略其说明。
换句话说，除了设有图8的显示设备10，图17中的显示设备10还设有偏移量测量单元36和存储单元37。
偏移量测量单元36测量表示视差屏障21的设置位置相对显示装置20从其期望的位置偏移的量。偏移量测量单元36对生成相位控制单元35提供偏移量。此外，将描述偏移量测量单元36是显示设备10的内部组件的情况，但是偏差量测量单元可为被配置为外部装置的偏移量测量装置，且可连接至显示器装置10。
生成相位控制单元35在根据偏移量测量单元36获得的测量值(偏移量)的基础上确定生成相位校正量偏移值，并使存储单元37存储确定的生成相位校正量偏移值。此外， 当确定生成相位时,生成相位确定部41从存储单元37读出生成相位校正量偏移值并根据观看位置和生成相位校正量偏移值确定各个视点的生成相位。
已描述了显示设备10的配置。
<制造时的屏障偏移校正控制处理>
接下来，将参考图18的流程图，提供制造时的屏障偏移校正控制处理的说明。屏障偏移校正控制处理由生成相位控制单元35和偏移量测量单元36进行。
在步骤S31中，偏移量测量单兀36测量视差屏障21的位置偏移量(dbar)。
此外，作为测量视差屏障21的位置偏移量dbar的方法，例如，在制造显示设备10 之后，将仅对应于视点编号3的视点图像是白色且对应于其它视点编号的视点图像是黑色的图像显示在显示装置20上。然后，使用图像拾取单元拍摄图像，并获得其整个画面是黑色的部分的位置，由此测量位置偏移量。
在步骤S32中，生成相位控制单元35基于步骤S31中测量的位置偏移量确定生成相位校正量偏移值(dphase_ofst)。
将参考图19和20详细描述确定生成相位校正量偏移值的方法。此外，图19和20 示意地示出从显示设备10的显示表面侧看观看者I的情况，如上述的图10至图13 —样。图19示出以下状态其中与图10至图13相比，由于视差屏障21的位置偏移，在 +X轴方向仅偏移对应于单个视点编号数的观看区域。此外，在图19中，为描述方便，将描述偏移对应于单个视点编号的观看区域的情况。
在这种情况下，观看者I用左眼观看生成相位2. O的视点图像，并用右眼观看生成相位3. O的视点图像，由此察觉到与图10所示的标准状态相比视点在水平方向偏移。换句话说，如果视差屏障21的位置偏移，则整个观看区域对应该偏移而偏移。
此外，如图20所示，如果从对应于视点编号3的观看区域的中心的原点偏移的量是dbar，且观看区域的正常观看范围的X轴方向上的长度为L，则根据表达式(4)计算生成相位校正量偏移值(dphase_ofst)。
dphase_ofst=l. OXdbar/L(4)
此外,在表达式(4)中，dbar表示在步骤S31中偏移量测量单元36测量的值。此外，表达式(4)中的“1. O”是以如上述表达式(2)相同的方式通过视点编号和生成相位之间的关系设置的常数，并且由于生成相位也在图19和图20中所示的实例中的相邻视点之间变化1.0，所以表达式(4)中的常数设置为“1. O”。
再参考图18的流程图，在步骤S33中，生成相位控制单元35在存储单元37中存储在步骤S32中确定的生成相位校正量偏移值。如果完成步骤S33，则上述处理即完成。
如上所述，已经描述了制造时的屏障偏移校正控制处理。
这样，在制造时的屏障偏移校正控制处理中，通过生成相位控制单元35测量视差屏障21的位置偏移量。通过偏压量测量单元36确定对应于测量的位置偏移量的生成相位校正量偏移值，并将其存储在存储单元37中。
因此，即使在视差屏障21的位置从显示装置20偏移的情况下，也可以通过使用存储在存储单元37中的生成相位校正偏移量来校正生成相位。
〈使用时的屏障偏移校正控制处理〉
接下来，将参考图21的流程图，提供使用时的屏障偏移校正控制处理的描述。由生成相位控制单元35进行屏障偏移校正控制处理。
在步骤S51和S52中，通过观看位置检测单元34测量观看者I的观看位置，并通过生成相位控制单元35确定生成相位校正量，如图9的步骤Sll和S12。
在步骤S53中，生成相位确定部41读出在图18的步骤S33中存储在存储单元37 中的生成相位校正量偏移值，并根据观看位置和生成相位校正量偏移值来确定各个视点的生成相位。
具体来说,根据以下的表达式(5)计算各个视点的生成相位(phase_i)
phase_i=phase_std_i+dphase+dphase_ofst(5)
(其中i=l,2,3,…，6)
此外,在表达式(5)中，类似于表达式(3), phase_i表不视点编号i的生成相位， 而phase_std_i表示在视点编号i的标准状态下的生成相位。此外,dphase表示根据表达式(2)计算的生成相位校正量。此外，dphase_ofst表示存储在存储单元37中的生成相位校正量偏移值。
在步骤S54中，类似于图9的步骤S14，生成相位控制单元35在多视点图像生成部 32-1至多视点图像生成部32-6中设置在步骤S53中确定的各个视点的生成相位。此外，多视点图像生成部32-1至多视点图像生成部32-6中的各个都根据生成相位控制单元35设置的生成相位生成视点图像。
在步骤S55和S56中，类似于图9的步骤S15和S16，如果判断更新了生成相位，则重复进行步骤S51到S54中的处理。在步骤S56中，如果判断通过对显示设备10断电等结束了处理，则该处理完成。
如上所述，已经描述了图21的使用时的屏障偏移校正控制处理。
这样，在使用时的屏障偏移校正控制处理中，通过观看位置检测单元34检测观看者I的观看位置，并根据观看位置和生成相位校正量偏移值通过生成相位确定部41确定各个视点的生成相位。此外,根据所确定的生成相位通过多视点图像生成单元32生成各个视点的视点图像，并在显示装置20的预定像素中显示各个视点的生成视点图像。
因此，即使在视差屏障21的位置从显示装置20偏移以及在这种状态下各个制造出的显示设备10的观看区域都不同的情况下，通过使用利用生成相位校正量偏移值校正的生成相位生成视点的视点图像。因此，确定为产品的标准规范的观看区域的位置可以对于所有产品保持恒定。
〈修改例〉
虽然在上面的可形成中，例如，如图1所示，已经描述了视差屏障21设置在显示装置20的前侧(+z轴方向)的例子，但是视差屏障21可设置在显示装置20和照明单元23之间。换句话说，视差屏障21设置在显示装置20的前面或后面。视差屏障21也可以限定从显示装置20发出的光束或入射到显示装置20上的光束。
此外，虽然在以上的说明中，描述了掩蔽孔隙22形成在显示装置20的像素阵列的斜方向上的例子，但是掩蔽孔隙22可形成为在相对于显示装置20的像素阵列的垂直方向上延伸。此外，虽然在以上的说明中，已经将使用视差屏障21作为光束控制器的视差屏障方法作为例子描述，但是也可采用使用柱状透镜的透镜方法。
〈采用本技术的计算机〉
一系列的上述处理可以由硬件执行，或者，可通过软件执行。在后一种情况下，构成软件的程序安装在通用个人计算机等上。
图22示出根据用于上述系列处理的程序安装在其上的实施方式的计算机的配置实例。
程序可预先存储在ROM (只读存储器)102或存储单元108 (如在计算机100中嵌入的硬盘)中。
或者，程序可暂时或永久保存在可移动介质111 (如软盘、 ⑶-ROM (光盘只读存储器)、M0 (磁光盘)盘、DVD (数字多功能光盘)、磁盘或半导体存储器)中。可移动介质111可提供为所谓的封装软件。
此外，除了如上所述程序从移动介质111安装到计算机100的情况之外，程序可从下载站点通过用于数字卫星广播的人造卫星以无线方式传输到计算机100，或诸如LAN (局域网)或Internet的网络以有线方式传输至计算机100，而计算机100可使用通信单元109 接收以此方式传输的程序，并将该程序安装到存储单元108上。
计算机100具有嵌入其中的CPU (中央处理单元)101。CPU 101通过总线104连接至输入输出接口 105。当用户操作包括键盘、鼠标、麦克风等的输入单元106且因此通过输入输出接口 105输入命令时，CPU 101对其响应而执行存储在ROM中的程序102。或者， CPU 101将存储单元108中存储的程序、从卫星或网络传输、通过通信单元109接收并安装到存储单元108的程序、或者从安装到驱动器110的可移动介质111读取并安装到存储单元108的程序加载至RAM (随机存取存储器)103，并执行该程序。
因此，CPU 101执行根据上述流程图的处理或由上述的框图的配置执行的处理。此外，必要时，通过输入输出接口 105，CPU 101从例如包括IXD (液晶显示器)、扬声器等的输出单元107输出处理结果，从通信单元109传输处理结果，或在存储单元108中存储处理结果O
此外，在本说明书中，用于描述使计算机100执行各种处理的步骤不仅包括根据如流程图描述的顺序的时间序列进行的处理，而且包括并行或单独执行的处理(例如并行处理，或使用目标(object)的处理)。
此外，程序可通过一台计算机来处理，或可通过多个分布式计算机来处理。此外， 程序可传输至远程计算机并在远程计算机上执行。
本领域技术人员应理解在所附权利要求或其等同方案的范围内，可根据设计需要和其它因素对其进行各种修改、组合、子组合和改变。
此外，本技术也可如下地配置。
(I) 一种显示设备，包括
观看位置检测单元，其用于检测观看者的观看位置；
生成相位确定部，其用于根据所检测的观看位置来确定多个视点的多视点图像的各个视点的生成相位；
多视点图像生成单元，其用于根据所确定的生成相位从预定的图像生成各个视点的视点图像；
显示设备，被配置为包括具有排列在其上的多个像素的显示区域，用于显示各个视点的视点图像，以便视点图像可以在多个观看区域的各个观看区域中被观看到；以及
光束控制器，其被配置为设置在显示设备的前面或后面，用于限定从显示设备发出的光束或入射在显示设备上的光束的方向。
(2)根据(I)的显示设备(I )，其中，生成相位确定部通过计算对应于观看位置从基准位置偏移的量的校正量并将校正量加上各个视点的预定生成相位来确定生成相位。
(3)根据(I)或(2)的显示设备，还包括
存储单元，其用于存储基于光束控制器的设置位置相对于显示装置从期望的位置偏移的量的偏移值，
其中，生成相位确定部基于所存储的偏移值确定生成相位。
(4)根据(I)至(3)中任何一项的显示设备，还包括
图像获取单元，其用于获取第一原始图像和第二原始图像，
其中，多视点图像生成单元根据所确定的生成相位从第一原始图像和第二原始图像生成各个视点的视点图像。
(5)根据(I)至(4)中任何一项的显示设备，其中，观看位置检测单元根据通过拍摄观看者而获得的脸部图像来检测头部、脸部或眼部的位置。
(6)根据(I)至(5)中任何一项的显示设备，其中，光束控制器是狭缝阵列或透镜阵列。
(7) 一种通过显示设备执行的显示方法，所述显示方法包括
检测观看者的观看位置；
依靠所检测的观看位置确定多个视点的多视点图像的各个视点的生成相·位；
根据所确定的生成相位从预定图像生成各个视点的视点图像；
在显示装置上显示所生成各个视点的视点图像，显示装置被配置为包括具有排列在其上的多个像素的显示区域，并使各个视点的视点图像能在多个观看区域的各个观看区域中被观看到。
(8) 一种使计算机用作以下部分的程序
观看位置检测单元，其用于检测观看者的观看位置；
生成相位确定部，其用于依靠所检测的观看位置确定多个视点的多视点图像的各个视点的生成相位；
多视点图像生成单元，其用于依靠所确定的生成相位从预定图像生成各个视点的视点图像；
显示控制单元，其用于在显示设备上显示所生成各个视点的视点图像，显示装置被配置为包括具有排列在其上的多个像素的显示区域，并使各个视点的视点图像能在多个观看区域的各个观看区域中被观看到。
本公开包含2011年9月15日在日本专利局提交的日本在先专利申请中公开的主题，其全部内容通过引用的方式并入本文。
权利要求
1.一种显示设备，包括观看位置检测单元，用于检测观看者的观看位置；生成相位确定部，用于根据所检测的观看位置确定多个视点的多视点图像的各个视点的生成相位；多视点图像生成单元，用于根据所确定的生成相位从预定图像生成各个视点的视点图显示装置，被配置为包括排列有多个像素的显示区域，用于显示各个视点的视点图像使得所述视点图像能够在多个观看区域中的各个观看区域中被观看；以及光束控制器，被配置为设置在所述显示装置的前面或后面，用于限定从所述显示装置发出的光束或入射到所述显示装置上的光束的方向。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述生成相位确定部通过计算与所述观看位置从基准位置偏移的量对应的校正量并将所述校正量加至各个视点的预定生成相位来确定生成相位。
3.根据权利要求1所述的显示设备，还包括存储单元，用于存储基于所述光束控制器的设置位置相对于所述显示装置从期望的位置偏移的量的偏移值，其中，所述生成相位确定部基于所存储的偏移值确定所述生成相位。
4.根据权利要求1所述的显示设备，还包括图像获取单元，用于获取第一原始图像和第二原始图像，其中，所述多视点图像生成单元根据所确定的生成相位从所述第一原始图像和所述第二原始图像生成各个视点的视点图像。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述观看位置检测单元从通过拍摄观看者而获得的脸部图像来检测头部、脸部或眼部的位置。
6.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述光束控制器是狭缝阵列或透镜阵列。
7.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述光束控制器包括形成为连续设置在所述显示装置的像素阵列的倾斜方向上的掩蔽孔隙。
8.一种通过显示设备执行的显示方法，所述显示方法包括检测观看者的观看位置；根据所检测的观看位置确定多个视点的多视点图像的各个视点的生成相位；根据所确定的生成相位从预定图像生成各个视点的视点图像；以及在显示装置上显示所生成的各个视点的视点图像，所述显示装置被配置为包括排列有多个像素的显示区域，并使各个视点的视点图像能够在多个观看区域中的各个观看区域中被观看。
9.一种使计算机用作以下部分的程序观看位置检测单元，用于检测观看者的观看位置；生成相位确定部，用于根据所检测的观看位置确定多个视点的多视点图像的各个视点的生成相位；多视点图像生成单元，用于根据所确定的生成相位从预定图像生成各个视点的视点图像；以及 显示控制単元，用于在 显示装置上显示所生成的各个视点的视点图像，所述显示装置被配置为包括排列有多个像素的显示区域，并使各个视点的视点图像能够在多个观看区域中的各个观看区域中被观看。
全文摘要
本发明提供了一种显示设备、显示方法和程序。该显示设备包括观看位置检测单元，用于检测观看者的观看位置；生成相位确定部，用于根据所检测的观看位置来确定多个视点的多视点图像的各视点的生成相位；多视点图像生成单元，用于根据所确定的生成相位从预定的图像生成各视点的视点图像；显示装置，被配置为包括排列有多个像素的显示区域，用于显示各视点的视点图像使得视点图像可以在多个观看区域的各个观看区域中被观看到；以及光束控制器，被配置为设置在显示装置的前面或后面，用于限制从显示设备发出的光束的方向或入射到显示装置上的方向。
文档编号H04N13/00GK103002302SQ20121032881
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月7日 优先权日2011年9月15日
发明者广冈和幸, 仁纸勉 申请人:索尼公司