图像显示设备及图像显示方法
【专利摘要】本发明提供一种图像显示设备及图像显示方法。如果检测到的设备的朝向从正立方向被转动180度，则能够通过转动要分别通过左眼和右眼来观察的图像，并反转要分别通过左眼和右眼来观察的图像的排列，来显示能够作为立体视图正常地观察的三维图像，而不必考虑使用设备的朝向。
【专利说明】图像显示设备及图像显示方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于例如根据三维显示器的朝向(orientat1n)显示三维图像信息的图像显示设备及图像显示方法。
【背景技术】
[0002]在使用具有二维显示器的平板PC的情况下，如果该二维显示器的显示画面面向用户，然后转动90度，则在画面上显示的图像同样以相反方向转动90度，并且用户能够在转动前后观察到相同朝向的图像。换言之，具有二维显示器的平板PC考虑到二维显示器的显示画面的朝向(例如，显示画面处于纵向还是横向)，而在自身的显示画面上显示图像。同样，针对具有三维显示器的平板PC，期望考虑到该三维显示器的显示画面的朝向，来进行三维显示，如同前述具有二维显示器的平板PC —样。
[0003]日本专利特许第3426821号公报公开了如下的技术，即利用能够进行视差屏障(parallax barrier)三维显示的移动终端,在依照三维显示器处于纵长朝向还是横长朝向来动态地切换产生视差屏障的屏障条纹的方向(即视差屏障的位置)的同时，进行三维显
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[0004]通过日本专利特许第3426821号公报，能够针对显示画面处于纵长朝向的情况和显示画面处于横长朝向的情况，通过对视差屏障的位置进行电切换，使得由显示元件显示的成对视差图像分别被预定的眼睛观察，即用右眼观察右边的图像，并用左眼观察左边的图像，从而显示三维图像。然而，在使用未被配置为改变视差屏障的位置的三维显示器的情况下,如果用户将平板PC的画面转离正立(upright)状态，则用户无法观察到正立的三维图像。
【发明内容】
[0005]本发明是鉴于上述传统示例而做出的，并且提供一种图像显示设备及图像显示方法，以用于依照画面的转动，来显示能够按原本期望以立体方式观察的三维图像。
[0006]根据本发明的一个方面，提供了一种图像显示设备，该图像显示装置包括:立体屏幕，其显示反映用户的左眼与右眼之间的视差的左眼图像和右眼图像；检测单元，其用于检测所述立体屏幕的朝向；以及显示控制单元，其用于基于由所述检测单元检测到的朝向，分别针对左眼和右眼以预定方向并以预定排列，在所述立体屏幕上显示所述左眼图像和所述右眼图像。
[0007]根据本发明的另一方面，提供了一种图像显示方法，该图像显示方法用于在立体屏幕上显示反映用户的左眼与右眼之间的视差的左眼图像和右眼图像，该图像显示方法包括以下步骤:检测所述立体屏幕的朝向；以及使得基于所检测到的朝向，分别针对左眼和右眼以预定方向并以预定排列，在所述立体屏幕上显示所述左眼图像和所述右眼图像。
[0008]根据本发明，即使在设备被转动180度的状态下，也能够进行如同在设备处于正立状态的状态下一样能够以立体方式观察的三维显示。
[0009]通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是示出根据实施例的示例性图像处理装置的示意图。
[0011]图2是更详细地例示根据实施例的三维显示设备2的图。
[0012]图3是示出根据实施例的视点与成对视差图像之间的关系的图。
[0013]图4是示出根据实施例的图像处理装置的示例性功能块的图。
[0014]图5A、图5B及图5C是例示根据实施例的依照朝向的三维图像显示控制单元的实施例的图。
[0015]图6是根据实施例的依照朝向的三维显示控制的流程图。
[0016]图7是例示当显示器转动180度时观察显示图像的方式的图。
[0017]图8是例示根据实施例的设备朝向检测传感器的图。
[0018]图9是例示三维图像显示控制单元的另一实施例的图。
[0019]图10是三维图像显示控制单元的另一实施例的流程图。
[0020]图11是例示朝向指定单元的变形例I的图。
[0021]图12A及图12B是例示朝向指定单元的变形例2的图。
[0022]图13A、图13B、图13C及图13D是例示使用柱状透镜三维显示器的另一实施例的图。
[0023]图14是示出多视点与多视点图像之间的关系的图。
[0024]图15A及图15B是例示当多视点显示器转动180度时观察图像的方式的图。
[0025]图16A及图16B是例示根据实施例的依照朝向的多视点三维图像显示控制单元的另一实施例的图。
[0026]图17是根据实施例的依照朝向的多视点三维显示控制的流程图。
【具体实施方式】
[0027]第一实施例
[0028]定义
[0029]在描述实施例之前，将简要描述本说明书中使用的术语。“二维图像”是指由显示器显示的、并且例如示出人或图的二维的图像。“三维图像”是指由三维显示器显示从而能够以立体方式观察的、并且例如示出人或图的图像。在本实施例中，三维图像由多个二维图像构成，这些二维图像具有在以不同角度观察同一三维对象时产生的视差。例如，利用预定的显示元件(即分别用于右眼和左眼的显示元件)，来显示具有用于左眼和右眼的视差的成对二维图像，并且三维图像是如下的图像，即由作为这些二维图像的观察者的用户，分别用自己的左眼和右眼来观察所述二维图像，从而能够以立体方式观察所述三维图像。
[0030]“二维图像信息”及“三维图像信息”是指分别用于显示二维图像和三维图像的图像信息。三维图像信息至少由一对用于左眼和右眼的二维图像信息构成。假设源于一个视点的分别用于左眼和右眼的二维图像信息是一对立体图像信息，这样，一些三维图像信息包括源于多个不同视点的立体图像信息对，对数对应于视点数。例如，在视差屏障方法中使用前者的三维图像信息，而在多视点柱状透镜方法中使用后者的三维图像信息。“视差图像”是指反映前述的左眼与右眼之间的视差的一对二维图像。
[0031]三维显示器的结构
[0032]接下来，将简要地描述三维显示器。本发明的实施例中使用的三维显示器在自身显示器的画面中，同时显示多条二维图像信息作为三维图像信息。具体而言，在三维显示器上显示的二维图像，是基于从用户的左眼和右眼各自的视点观察到的单个对象的至少两个图像的多条二维图像信息的图像，并且三维显示器配设有用于使眼睛从左眼的视点和右眼的视点来观察各个图像的光学机构。
[0033]在下文中，将利用附图来描述用于实施本发明的方式。下面，将以如下的图像处理装置作为示例来描述本实施例，所述图像处理装置即使在用户在显示器转动180度的同时使用显示器时，也以正常的方式来进行三维显示。然而，本发明不局限于此。请注意，假设在用户观察显示器的显示画面、并且显示器的显示画面面向用户的某一时间，显示器的方向是正立方向，则“在显示器转动180度的同时使用显示器”意思是在与正立方向相反的方向上，即在倒立(inverted)方向上,观察显示画面。换言之，这意味着当用户观察显示画面时的显示器的相对方向，由正立方向改变为倒立方向。这同样适用于以下的描述。
[0034]图1是示出用于实施本发明的示例性图像处理装置的示意图。在图1中，本实施例中的图像处理装置具有通用的个人计算机(以下称为“PC”) 1，并且经由网络控制单元90从网络线路110等获取图像信息等。图像处理装置还至少具有三维显示设备2，该三维显示设备2用于基于三维图像信息以立体方式显示三维图像。
[0035]PCl由CPU (中央处理单元)10来控制。PCl具有存储单元80，该存储单元80保持三维图像信息以及本实施例中使用的程序等。PCl还具有存储各种设置及程序的R0M(只读存储器)60，以及用作临时存储手段的RAM(随机存取存储器)70。PCl还具有连接到诸如LAN等的网络线路110的网络控制单元90。三维显示设备2具有显示三维图像的三维显示器30。三维显示设备2在三维显示器的显示表面上还具有触摸面板40，并且使得能够通过直接触摸显示的三维图像来选择图像或显示的输入键，并使得能够与由键及鼠标构成的操作输入单元55类似地，由用户对PC进行各种输入操作。图像拍摄单元20例如是照相机，并且被配设在三维显示器30的附近，以识别用户的位置以及用户的移动。图像拍摄单元20在本实施例中可以被省略。三维显示设备2还配设有朝向检测单元50，该朝向检测单元50检测三维显示器30的朝向(也可以说是在上下方向上的倾斜)。在此，至少用随三维显示器30围绕与垂直方向垂直的轴线的转动而变化的、三维显示器30的画面的朝向，来代表检测的朝向。关于要检测的画面的朝向，在实际中，使用重力传感器来检测画面的较低边，或者如果三维显示器30以可绕轴旋转的方式被支承至底座，则使用微型开关等来检测相对于底座的方向。稍后将描述详情。
[0036]图2是更详细地例示图1中所示的三维显示设备2的图。图2中所示的视差屏障三维显示器30的液晶显示器300在显示画面的前面具有光学视差屏障160，该光学视差屏障160用于在左眼和右眼的视线上，分别阻断来自用于右眼和左眼的显示元件的光。
[0037]因此，如图2所示，当从右眼观察时，从用于左眼的显示像素起的光路被视差屏障160阻断，并且当从左眼观察时，从用于右眼的显示像素起的光路被视差屏障160阻断。结果，例如，每个眼睛能够独立地观察从相应眼睛的视点单独摄影的视点的不同图像。换言之，立体图像被显示。
[0038]为了简化描述起见，本实施例中的三维显示器30进行单色显示，并且，在以下的图中以一维方式来表现显示像素的阵列。请注意，当在以下的描述中简单地陈述“视点”时，是指相对于三维显示器30的位置的用户的眼睛的位置，并且利用单个“视点”，用户的右眼能够观察用于右眼的图像(“右眼图像”)，并且左眼能够观察用于左眼的图像(“左眼图像”)。要显示三维图像，仅需要显示具有预定视差的至少一对右眼图像和左眼图像。图3是示出前述视点与如同通过用户的眼睛观察的、摄影到的右眼图像及左眼图像之间的位置关系的图。
[0039]图像处理装置的功能块
[0040]图4是示出本实施例中的图像处理装置的图像处理功能的示例性块的图。在图4中，图像信息输入单元400从网络控制单元90等输入三维图像信息，并在必要时将该三维图像信息存储在三维图像信息存储单元401中。朝向指定单元402是如下的处理单元，该处理单元用于基于安装在显示设备2中的朝向后述的检测单元50传感器输出，来指定显示设备2的朝向。三维图像信息转换单元403依照指定的朝向，来检索存储在三维图像信息存储单元401中的三维图像信息，并且进行用于转动必要角度等的处理。三维图像显示控制单元404进行如下的控制，即利用三维显示器30的预定显示元件，依照指定的朝向，显示通过在三维图像信息转换单元403中进行转换而获得的图像信息。具体而言，在保持右眼显示图像信息的所谓VRAM或者保持左眼显示图像信息的VRAM中，写入通过利用三维图像信息转换单元403进行转换而获得的图像信息。请注意，以固定的周期，基于在VRAM中存储的用于左眼和右眼的图像信息，来对连接到如下显示元件的驱动器进行物理驱动并且由此进行显示，这些显示元件在三维显示器30中显示与VRAM的各存储元件一一对应的用于左眼和右眼的图像。请注意，三维图像信息存储单元401是存储单元80的一部分，或者是临时保持图像的RAM70。
[0041]图5A及图5B示出了根据本实施例的、用于在设备以任何朝向被操作时可靠地进行三维显示的控制的实施例。图6是例示控制的过程的流程图。首先，将详细描述设备处于正常横向(以下称为“横向正立朝向”)的情况。请注意，在该示例中，将显示设备的如下方向称为“横向”，该方向要与左眼及右眼的线平行，以便让用户观察三维显示设备的画面，并获得立体视图；并且将与此垂直的方向称为“纵向”。当设备的横向方向与用户的左右方向对准时，设备的朝向是横向朝向。当设备的纵向方向与用户的左右方向对准时，设备的朝向是纵向朝向。换言之，如果设备处于横向朝向，则立体视图成为可能。依据三维显示方法来确定设备的横向和纵向。例如，在视差屏障方法的情况下，与屏障的长度方向垂直的方向是横向方向，并且在柱状透镜方法的情况下，与柱状透镜的长度方向垂直的方向是横向方向。虽然许多设备的横向方向是画面的长边方向，但情况并不总是这样，并且上面定义的设备的纵向和横向不与画面的纵横比直接关联。设备的横向朝向有相差180度的两种类型，其中一种将称为正立(横向正立)方向，并且另一种将称为倒立(横向倒立)方向。
[0042]下面，将依照图6来描述本实施例中的三维显示过程。首先，在步骤S602中，朝向指定单元402确定设备的朝向是纵向还是横向，并且如果是横向，则由于三维显示器30采用视差屏障方法，所以能够进行三维显示，并且处理分支到步骤S603。在步骤S603中，三维图像显示控制单元404从三维图像信息存储单元401中读出要显示的左眼图像信息501，将所读取的左眼图像信息501写入左眼视频RAM(以下称为“VRAM”)504中，类似地从三维图像信息存储单元401中读出右眼图像信息502，并将该右眼图像信息502写入右眼VRAM505中。
[0043]在此，构成三维显示器30的液晶显示器300的显示元件依照视差屏障160的位置，在条纹中交替地显示左眼图像和右眼图像，并且，左(右)眼VRAM是存储用于驱动全部的如下显示元件的图像信息的RAM,所述显示元件显示在如上所述的液晶显示器300中位置固定的左(右)眼图像。因此，在能够进行彩色显示的三维显示器的情况下，左眼(右眼)VRAM被进一步划分为针对每种颜色的VRAM，从而对应于在液晶显示元件前面配设的滤色器的位置。
[0044]在步骤S604中，如果朝向指定单元402进一步确定设备的方向是横向正立，则处理结束。如图5A所示，被写入左眼VRAM504的图像信息一一对应地连接到驱动用于左眼图像的显示元件的驱动器506，并且类似地，被写入右眼VRAM505的图像信息——对应地连接到驱动用于右眼图像的显示元件的驱动器507。由于这一原因，由用于右眼的显示元件按原样显示右眼图像，并且由用于左眼的显示元件按原样显示左眼图像。
[0045]接下来，将详细地描述设备处于横向倒立朝向的情况。在步骤S604中，如果朝向指定单元402确定设备处于如下的横向倒立朝向，即设备从正常横向正立朝向转动180度，则处理分支到步骤S605。在步骤S605中，三维图像信息转换单元403将用于左眼和右眼的图像信息转动180度，以便在三维显示器30处于倒立朝向的状态下显示正常图像。
[0046]另外，图7示出了当图2中所示的视差屏障三维显示器30被转动180度、并且分别利用用于右眼的显示元件显示转动后的右眼图像和用于左眼的显示元件来显示转动后的左眼图像时、观察图像的方式。如上所述，视差屏障三维显示器30通过划分左眼和右眼图像来进行显示，并且相应地，液晶显示器300的位置以及用于阻断其光路的屏障160的位置被机械固定。因此，当设备处于横向倒立朝向时，用户相对于横向正立朝向左右颠倒地观察显示，并且因此，如果用于各个眼睛的图像转动180度，则通过右眼来观察显示左眼图像的显示像素，并且通过左眼来观察显示右眼图像的显示像素。
[0047]当在三维显示时左右颠倒地观察视差图像时，深度方向被反转，使得远离用户的一侧看起来成为靠近用户的一侧，并且靠近用户的一侧看起来成为远离用户的一侧。然而，由于绘制顺序未改变，因此，出现在靠近用户一侧的图像对象被远离用户一侧的图像对象的阴影所隐藏，并且显示图像由此具有非常奇怪的外观。
[0048]换言之，仅通过在三维图像信息转换单元403中将图像信息转动180度，不能正确地进行三维显示。由于这一原因，在设备处于横向倒立方向的情况下，在步骤S606中，本发明中的三维图像显示控制单元404在右眼VRAM505中，写入已在三维图像信息转换单元403中被转动180度的左眼图像信息508，并且类似地在左眼VRAM504中，写入已在三维图像转换单元403中被转动180度的右眼图像信息509。换言之，不仅图像的方向与显示设备的方向对准，而且图像的排列方向也依照显示设备的方向而发生改变。
[0049]图5B示出了上述情况的详情。左眼和右眼的图像信息转动180度，之后，转动后的左眼图像508和转动后的右眼图像509被分别写入至右眼VRAM505和左眼VRAM504，并且通过相应的驱动器507及506利用相应的显示元件进行显示。结果，在图7中，利用通过左眼观察到的、针对右眼图像的显示像素来显示了已被转动180度的左眼图像，并且利用通过右眼观察到的、针对左眼图像的显示像素来显示了已被转动180度的右眼图像，这样，三维图像的原本期望的立体视图成为可能。
[0050]接下来，将详细描述设备处于纵向朝向的情况，即要与用户的左右方向对准以获得立体视图的方向与用户的上下方向对准的情况。如果朝向指定单元402在步骤S602中确定设备处于纵向朝向，则处理分支到步骤S607。由于本实施例中的三维显示器30在纵向朝向时不能进行三维显示，因此，当在本实施例中以纵向朝向使用设备时，三维显示器30进行二维显示。因此，在步骤S607中，三维图像信息转换单元403从三维图像信息存储单元401中读出左(右)眼图像信息，并且将图像信息转动90度。请注意，如果朝向指定单元402在步骤S608中确定设备处于如下的纵向朝向，即设备的上侧是设备在横向朝向时的左部(以下称为“左上纵向朝向”)，则处理分支到步骤S610，在右眼VRAM505中，写入已在三维图像信息转换单元403中被转动90度的左眼图像信息510，并且在左眼VRAM504中，写入相同的左眼图像信息510。如果朝向指定单元402在步骤S608中确定设备处于如下的纵向朝向，即设备的上侧是设备在横向朝向时的右部(以下称为“右上纵向朝向”)，则处理分支到步骤S609，并且在右眼视频RAM(以下称为“VRAM”)505及左眼VRAM504中，写入已在三维图像信息转换单元403中被转动270度的左(右)眼图像信息510。
[0051]图5C示出了上述情况的详情。用于左眼和右眼中的任意一者的图像信息被转动90度或270度，并且被写入右眼VRAM505及左眼VRAM504中。换言之，在这些VRAM中写入相同的图像信息。然后，通过相应的驱动器507或506利用相应的显示元件来显示图像信息。结果，利用针对右眼图像的显示像素和针对左眼图像的显示像素，显示了通过将用于左眼或右眼的原始图像转动90 (或270)度而获得的相同图像。如果在纵向朝向上使用显示设备，则分别用于左眼和右眼的像素在纵向方向上排列，并被交替地布置，并且相应地，用于被选择的眼睛的图像被以二维方式显示，同时左右方向上的分辨率降低。
[0052]如上所述，本实施例中的三维图像显示控制单元404的特征在于，该三维图像显示控制单元404从三维图像信息存储单元401中读出要显示的图像信息，依照朝向在三维图像信息转换单元403中转换该图像信息，并且进行用于将转换后的图像信息写入至左眼VRAM504或右眼VRAM505的控制。
[0053]请注意，如果对图6中的步骤S603进行移动，使得紧接在步骤S604中确定设备处于“正常方向”之后执行该步骤S603，则没有必要再无用地执行步骤S603，这有助于加快处理。
[0054]图8示出了在本实施例中的朝向检测单元50中使用的示例性朝向检测手段。假设在用户位于大致从正前方面向显示图像的位置的同时使用该检测单元，使得在以显示图像的下侧作为显示单元的下侧的情况下，该检测单元是正立的或处于倾斜状态。在倾斜检测传感器800中，诸如水银等的液体导电材料802被封闭在密封的容器中。因此，水银依照倾斜检测传感器800的朝向而在重力方向上移动，并且使一对电极导通，这使得能够检测设备的倾斜。在存在4个电极对即对a、b、c及d、并且三维显示器30如状态801所示以正常朝向进行三维显示的情况下，如果倾斜检测传感器800如图中所示被附装到三维显示器30的背侧，则如在状态803中所示，电极对c导通。当三维显示器30处于横向倒立朝向时，如在状态804中所示，电极对a导通。当三维显示器30处于左上纵向朝向时，如在状态805中所示，电极对d导通。当三维显示器30处于右上纵向朝向时，如在状态806中所示，电极对b导通。请注意，当设备是水平的时，如在状态807中所示，无电极对导通。当设备水平时显示器的朝向保持前一状态的朝向，或者是横向正立朝向。在图6中的步骤S602、S604及S608中，基于电极对的导通状态来确定设备处于哪种状态。传感器800还可以被配置为替代水银而使用纺锤体，并且替代电极对而使用微型开关等，其中，所述纺锤体由于在重心之外的位置被围绕轴支承，而保持在垂直方向上，并且当相对于设备的方向绕轴旋转的所述纺锤体接触到所述微型开关等时，所述微型开关等接通。在任何情况下，该方法均假设用户的上下方向与垂直线的上下方向一致，由此来检测用户与设备(画面)之间的方向关系。
[0055]作为另一选择，如果三维显示器以可绕轴旋转的方式被围绕轴支承至底座，则可以由微型开关等来检测围绕该轴的旋转相位，并且可以将该检测的结果用作检测单元50的检测结果。该方法假设用户的上下方向相对于底座是固定的，由此来检测用户与设备之间的方向关系。
[0056]作为另一选择，可以通过用户的手动操作来指定三维图像显示设备的朝向，并且可以将相应的输入用作检测结果。换言之，如果从三维显示器30的操作面板输入了特定的手势，例如用于指定用户面向的一侧的用户手势，则依照该手势，来指定三维图像显示设备的朝向。无论如何，均可以利用各种方法来实现朝向检测单元50。
[0057]上述结构实现了适合于三维图像显示设备的朝向的图像显示。因此，如果用户从使得立体视图成为可能的方向来观察画面，则能够显示三维图像，使得立体视图成为可能。此外，如果用户从无法实现立体视图的方向来观察画面，则能够在画面上显示二维图像。
[0058]如果显示对象是运动图像，则对该运动图像的各帧应用图6中的过程会导致大的负荷，并且依据设备的性能，运动图像的帧速率有可能无法被维持。由于这一原因，在运动图像的再现以前执行图6中的操作，并且在图6中的步骤S603、S605、S606、S607、S609及S610中，不进行上面执行的操作。在步骤S603、S606及S610中，对存储右眼图像信息及左眼图像信息的VRAM进行存储，并且在步骤S605、S607及S609中，存储图像信息的转动角度。请注意，转动角度的预设值是O。在运动图像的再现开始时，依照在图6中的过程中存储的转动角度，对各帧的图像信息进行转动，并且将图像信息存储在存储目的地VRAM中。这样，快速的运动图像再现成为可能。
[0059]三维显示控制的变形例
[0060]图9示出了作为三维显示控制的变形例的另一实施例，并且图10示出了该控制的过程的流程图。在设备处于纵向朝向的情况下的该实施例中的控制与前面的实施例中相同，并且因此将不再描述。图9仅示出了设备处于横向方向的情况。
[0061]在步骤S606中，三维图像显示控制单元404从三维图像信息存储单元401中读出要显示的左眼图像信息501，将所读取的左眼图像信息501写入左眼视频RAM(以下称为"VRAM") 504中，类似地从三维图像信息存储单元401中读出右眼图像信息502，并将所读取的右眼图像信息502写入右眼VRAM505中。在前面的实施例中，左(右)眼VRAM以一一对应的固定方式，与驱动用于左(右)眼图像的显示元件的驱动器关联，而本实施例的特征在于存在两种模式，即正常模式905和倒立模式906，在所述正常模式905下，左(右)眼VRAM中的图像信息连接到驱动用于左(右)眼图像的显示元件的驱动器，并且在所述倒立模式906下，左(右)眼VRAM中的图像信息连接到驱动用于右(左)眼图像的显示元件的驱动器，并且依照设备的朝向在这两种模式之间进行模式切换。首先，在步骤S1001中，三维图像显示控制单元404将VRAM和显示元件驱动器两者初始化至正常模式905。
[0062]在步骤S602及步骤S604中，如果设备的方向是横向正立方向，则朝向指定单元402结束处理。另一方面，如果朝向指定单元402在步骤S604中确定设备处于如下的横向倒立朝向，即从横向正立方向转动180度，则处理分支到步骤S605。为了在显示器处于倒立状态的状态下以三维方式显示正常图像，在步骤S605中，三维图像转换单元403将图像信息转动180度。
[0063]此外，在步骤S1002中，三维图像显示控制单元404将VRAM和显示元件驱动器两者的模式切换到反转模式906。
[0064]换言之，关于三维图像信息，一对左眼图像信息和右眼图像信息被转动180度，并经历转动处理，之后，基于在右眼VRAM中写入的图像信息，来驱动用于左眼的显示元件，并且基于在左眼VRAM中写入的图像信息，来驱动用于右眼的显示元件。因此，能够使用横向倒立朝向的显示器30，以正常方式三维显示图像。
[0065]本实施例的优点在于，在三维图像转换处理、从三维图像信息存储单元中对用于左眼和右眼的图像的读出以及向两VRAM的写入处理时，能够始终使用分别为左眼和右眼准备的相同存储区域。
[0066]因此，在本变形例中，不是以相反的方式存储用于左眼及右眼的图像信息，即不是将所述用于左眼和右眼的图像信息分别存储在右眼和左眼VRAM中，而是针对右眼和左眼互换VRAM与驱动器(即显示元件)之间的关联，而不针对右眼和左眼改变图像信息与VRAM之间的关联。结果与前面的实施例中相同。然而，在本变形例中，特别是图像信息的存储目的地不需要互换，并且仅VRAM与驱动器之间的总线的切换是必要的，这使得能够进行快速处理。
[0067]朝向指定单元的变形例I
[0068]图11是例示三维图像显示设备的朝向指定单元402的变形例的图。前面的实施例在朝向检测单元50中使用倾斜检测传感器800，而在本变形例中，使用安装在显示设备2中的图像拍摄单元20对用户进行摄影，对被摄影的用户的脸部进行图像识别，并且由作为识别的结果而获得的脸部的朝向来指定设备的朝向。由位于三维显示器30的上部横向中心的图像拍摄单元20进行摄影的用户，在设备处于横向正立朝向时如图像1101中所示，在设备处于横向倒立朝向时如图像1103中所示，在设备处于右上纵向朝向时如图像1104中所示，并且在设备处于左上纵向朝向时如图像1102中所示。
[0069]通过用于识别人的脸部的已知技术，例如通过利用图案匹配方法识别人的眼睛及嘴部，能够在位置1105及1106识别出眼睛，并且能够在位置1107识别出嘴部。在此，假设这些眼睛及嘴部的重心分别是P1、P2及PO，这样，通过连接这三个点，获得用虚线所示的大致等腰的三角形。脸部的朝向遵从嘴部的位置，即等腰三角形的顶点PO的朝向。换言之，设备的朝向在顶点PO在横长摄影画面的下侧的情况下被指定为横向正立朝向，在顶点PO在上侧的情况下被指定为横向倒立朝向，在顶点PO在左侧的情况下被指定为右上纵向朝向，并且在顶点PO在右侧的情况下被指定为左上纵向朝向。在前面的实施例中朝向指定单元402在步骤S602、步骤S604及步骤S608中的全部确定，均遵从上述指定的结果。通过该方法，能够直接检测用户与画面之间的位置关系，而不必进行任何特别的假设。
[0070]虽然在前面的实施例中，如果设备是水平的，则不能进行指定，但是，本变形例具有即使当设备是水平的时也基本上能够进行指定的优点。
[0071]朝向指定单元的变形例2
[0072]图12A及图12B是例示用于指定设备的朝向的变形例2的图。前面的实施例在朝向检测单元50中使用倾斜检测传感器800，而在变形例2中，在朝向检测单元50中使用加速度传感器，来指定设备的朝向。变形例2中使用的加速度传感器能够获得X、Y及Z方向上的加速度分量。基于由加速度传感器检测到的重力的朝向，设备的朝向被确定为横向正立朝向、横向倒立朝向、右上纵向朝向及左上纵向朝向中的某个朝向。
[0073]利用在预定时间段内检测到的关于X轴、Y轴及Z轴的大量加速度数据，能够将设备的重力方向视为在这些轴上的加速度之和的矢量的朝向。因此，在图12A中，假设在采样时刻i在步骤S1201中从加速度传感器获得的各个轴上的加速度为:
[0074]X轴的加速度:Ax [i]
[0075]Y轴的加速度:Ay [i]
[0076]Z轴的加速度:Az [i]
[0077]通过在步骤S1202中将从采样时刻I至N的N条加速度数据加在一起而获得的和被表示如下:
【权利要求】
1.一种图像显示设备，该图像显示设备包括: 立体屏幕，其显示反映用户的左眼与右眼之间的视差的左眼图像和右眼图像； 检测单元，其用于检测所述立体屏幕的朝向；以及 显示控制单元，其用于基于由所述检测单元检测到的朝向，分别针对左眼和右眼以预定方向并以预定排列，在所述立体屏幕上显示所述左眼图像和所述右眼图像。
2.根据权利要求1所述的图像显示设备， 其中，如果由所述检测单元检测到的朝向处于正立方向，则所述显示控制单元使得以能够分别通过用户的左眼和右眼来观察所述左眼图像和所述右眼图像的预定排列、在正立方向上显示所述左眼图像及所述右眼图像，并且如果所检测到的朝向处于与正立方向相反的方向，则所述显示控制单元将所述左眼图像及所述右眼图像从正立方向转动180度，并且使得以作为所述预定排列的反向的排列来显示所述左眼图像及所述右眼图像。
3.根据权利要求2所述的图像显示设备， 其中，所述立体屏幕利用视差屏障方法来显示所述左眼图像及所述右眼图像，并且， 如果所检测到的朝向是与正立方向垂直的方向，则所述显示控制单元使所述左眼图像及所述右眼图像中的一者在所检测到的方向上转动，并且使得显示转动后的图像作为所述左眼图像及所述右眼图像。
4.根据权利要求3 所述的图像显示设备， 该图像显示设备还包括存储单元，该存储单元具有左眼图像用存储单元和右眼图像用存储单兀， 其中，所述立体屏幕显示存储在所述左眼图像用存储单元中的图像作为所述左眼图像，并且显示存储在所述右眼图像用存储单元的图像作为所述右眼图像， 如果由所述检测单元检测到的朝向处于正立方向，则所述显示控制单元使得通过将所述左眼图像和所述右眼图像分别存储在所述左眼图像用存储单元和所述右眼图像用存储单元中，来以所述预定排列在正立方向上显示所述左眼图像及所述右眼图像，并且， 如果所检测到的朝向处于与正立方向相反的方向，则所述显示控制单元使得通过将所述左眼图像及所述右眼图像从正立方向转动180度、将所述右眼图像存储在所述左眼图像用存储单元中并将所述左眼图像存储在所述右眼图像用存储单元中，来以作为所述预定排列的反向的排列来显示所述右眼图像及所述左眼图像。
5.根据权利要求3所述的图像显示设备， 该图像显示设备还包括存储单元，该存储单元具有左眼图像用存储单元和右眼图像用存储单兀， 其中，所述立体屏幕显示存储在被选择的存储单元中的图像作为所述左眼图像，并且显示存储在另一存储单元中的图像作为所述右眼图像， 如果由所述检测单元检测到的朝向处于正立方向，则所述显示控制单元使得通过将所述左眼图像和所述右眼图像分别存储在所述左眼图像用存储单元和所述右眼图像用存储单元中、并将用于存储所述右眼图像的存储单元设置为所述被选择的存储单元，以所述预定排列在正立方向上显示所述左眼图像及所述右眼图像，并且， 如果所检测到的朝向处于与正立方向相反的方向，则所述显示控制单元使得通过将所述左眼图像及所述右眼图像从正立方向转动180度、将转动后的左眼图像和转动后的右眼图像分别存储在所述左眼图像用存储单元和所述右眼图像用存储单元中、并将用于存储所述左眼图像的存储单元设置为所述被选择的存储单元，以作为所述预定排列的反向的排列来显示所述左眼图像及所述右眼图像。
6.根据权利要求1所述的图像显示设备， 其中，所述立体屏幕利用柱状透镜方法，以与多个视点各自的方向相对应的排列来显示与所述多个视点相对应的图像作为所述左眼图像及所述右眼图像， 如果由所述检测单元检测到的朝向处于正立方向，则所述显示控制单元使得以能够分别通过用户的左眼和右眼来观察在所述多个视点中的各视点的所述左眼图像和所述右眼图像的预定排列，在正立方向上显示分别与所述多个视点相对应的图像，并且， 如果所检测到的朝向处于与正立方向相反的方向，则所述显示控制单元将分别与所述多个视点相对应的图像从正立方向转动180度，并且以作为所述预定排列的反向的排列来显示所述图像。
7.根据权利要求1至权利要求6中的任意一项所述的图像显示设备， 其中，所述检测单元具有用于检测垂直方向的传感器，并且在所述立体屏幕的预定侧与垂直方向对准的情况下，检测到所述图像显示设备处于正立方向。
8.根据权利要求1至权利要求6中的任意一项所述的图像显示设备， 其中，所述检测单元具有用于检测用户所在的方向的传感器。
9.一种图像显示方法，该图像显示方法用于在立体屏幕上显示反映用户的左眼与右眼之间的视差的左眼图像和右眼图像，该图像显示方法包括以下步骤: 检测所述立体屏幕的朝向；以及 使得基于所检测到的朝向，分别针对左眼和右眼以预定方向并以预定排列，在所述立体屏幕上显示所述左眼图像和所述右眼图像。
【文档编号】H04N13/00GK104052987SQ201410086755
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2013年3月11日
【发明者】谷冈宏 申请人:佳能株式会社