显示设备、终端设备和显示方法_4

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离,使得可以以与个 体观察者相匹配的方式,在立体显示和平面显示之间切换。此外,如果用于判断立体视觉的 条件还具有在关闭显示设备时保存限制立体视觉的记录条件,则不需要在观察者每次使用 显示设备时都执行记录限制立体视觉的条件的过程。
[0174] (第二示例实施例)
[0175] 第二示例实施例具有与上述第一示例实施例相同的结构,并使用与第一示例实施 例相同的方法来确定观察者的双眼是否在立体观看区域中。然而,第二示例实施例与第一 示例实施例不同在于其在判断观察者的双眼位于立体观看区域之外并且立体显示切换至 平面显示直到再次执行立体显示之前的操作。具体地,在立体显示切换至平面显示之后,在 外壳10的位置和倾斜返回所记录的初始值附近时,恢复立体显示。优选地,观察者应当基 于其偏好,从在显示屏幕上部署的大/中/小值(例如,"大值"可以是初始值的±10%, "中值"可以是初始值的±5%,"小值"可以是初始值的±2% )的选择中,选择用于恢复立 体显示的、初始值附近的值(以下称为2D-> 3D返回值)。因此,第二示例实施例与第一示 例实施例的操作不同,因为添加了设置2D- > 3D返回值的功能。
[0176] 图21是本发明第二示例实施例的功能框图。与第一示例实施例相同,第二示例实 施例包括:显示面板11、图像交换装置13以及显示控制器12。显示控制器12包括:图像产 生器100、检测器80、判断部分90、显示面板驱动电路110和图像交换控制电路111。如图 21所示,第二示例实施例与第一示例实施例相同,只是向判断部分90添加了 2D- > 3D返回 值设置部分93。确定观察者的双眼是否在立体观看区域中的过程也与第一示例实施例相 同。
[0177] 关于2D- > 3D返回值,可以计算返回值的判断区域并用于判断,所述判断区域是 通过减小最优观察者的右眼和左眼位置附近的、图10中所示的右眼区域70R和左眼区域 70L来形成的。
[0178] 以下参照图22所示的流程图来描述第二示例实施例的操作。
[0179] 在启动立体显示的同时,激活用于检测外壳10的移动的传感器。
[0180] 然后,显示用于将观察者引导至最优观察位置的参考屏幕。与第一示例实施例中 相同,根据第二示例实施例的立体显示是指以下过程:开启图像交换装置的功能(例如用 于显示视差屏障图案),将如图9(a)所示具有视差的图像数据发送至显示面板,并且将图 像分别投影至观察者的左眼和右眼。
[0181] 在步骤11,观察者调整外壳10的位置和倾斜,使得可以看到所显示的参考屏幕作 为立体图像。观察者还利用2D- > 3D返回值设置部分93来产生用于从平面显示切换至立 体显示的2D- > 3D返回值。
[0182] 然后,在步骤12,由于观察者调整了外壳10的位置和倾斜,将来自检测器80的输 出记录为初始值,并且回放所需内容以进行立体显示。
[0183] 在步骤13,根据来自检测器80的输出和初始值来计算指定时间段ΛΤ中的移动距 离和倾斜角度。
[0184] 在步骤14,基于已经计算出的移动距离和倾斜角度来判断立体视觉。具体地,基于 已经计算的移动距离和倾斜角度是否大于相应预设阈值来判断立体视觉。例如,如果所计 算的移动距离小于预设移动距离阈值,则判断立体视觉是可能的。如果所计算的倾斜角度 小于预设倾斜角度阈值,则判断立体视觉是可能的。如果判断立体视觉是可能的,则在步骤 15执行立体显示,控制从步骤15转至步骤17。
[0185] 如果判断立体视觉是不可能的,则在步骤16,立体显示切换至平面显示。与第一示 例实施例相同,根据第二示例实施例的平面显示是指以下过程:关闭图像交换装置的功能 (例如不显示视差屏障图案),将如图9 (b)所示没有视差的图像数据发送至显示面板,并且 将无视差图像投影至观察者。
[0186] 在立体显示切换至平面显示之后,控制返回步骤18,在步骤18计算指定时间段 Δ T中的移动距离和倾斜角度。然后,在步骤19,确定所计算的移动距离和倾斜角度是否落 入已经设置的2D- > 3D返回值内。如果移动距离和倾斜角度落入2D- > 3D返回值内,则在 步骤15中,平面显示切换至立体显示。如果移动距离和倾斜角度未落入2D- > 3D返回值 内,则平面显示保持不变,控制返回步骤18。换言之,除非移动距离和倾斜角度落入2D- > 3D返回值之内,否则重复步骤18和步骤19,平面显示不切换回立体显示。
[0187] 如果从检测器80的输出回落入2D- > 3D返回值之内,则平面显示切换至立体显 示,此后控制返回步骤17。
[0188] 在步骤17,确定在计算外壳10的移动时用作参考的初始值是否要更新。如果步骤 17中判断为"否",则控制返回步骤13。如果步骤17中判断为"是",则控制返回步骤12,在 步骤12中记录此时来自检测器80的输出,以替代步骤11中记录的初始值。
[0189] 上述步骤重复执行。
[0190] 如以上在第一示例实施例的操作中所述,在参照图22描述的上述操作流程中,指 定时间段Λ T应当优选地设置为大约显示面板11的帧周期与大约0. 2秒之间的值。此外, 如以上在第一示例实施例的操作中所述,不需要对于每个流程都执行步骤S17中的判断过 程。可以对流程的次数进行计数,当达到合适计数时,可以提示观察者使用显示设备上的操 作开关等等来输入判断;或者当达到指定计数时,可以进行自动判定"是"。此外,如以上在 第一示例实施例的操作中所述,在步骤14中用于判断立体视觉的条件可以具有允许观察 者确定和存储限制立体视觉的条件的功能。
[0191] 如上所述,与第一示例实施例相比,第二示例实施例具有复杂的处理和附加功能。 然而,由于观察者自己设置返回立体显示的点,第二示例实施例有效地减少了平面显示切 换回立体显示时的不习惯感觉,还有效地减少了在立体显示与平面显示之间进行频繁切换 时导致的不适感觉。
[0192] (第三示例实施例)
[0193] 第三示例实施例在于,使用普通光学设备(视差屏障、柱状透镜等等)而不是在第 一和第二示例实施例中使用的可以利用电信号来开启和关闭的电光设备(用于显示视差 屏障图案的透射液晶面板),作为图像交换装置。除了图像交换装置之外的其他配置与第一 示例实施例中的配置相同。
[0194] 图23是第三示例实施例的功能框图。
[0195] 与第一示例实施例相同,第三示例实施例包括:显示面板11、图像交换装置13以 及显示控制器12。显示控制器12与根据第一示例实施例的显示控制器相似(见图8),只 是它省去了图像交换控制电路111。
[0196] 如图23所示,根据第三示例实施例的显示控制器12包括:图像产生器100、检测 器80、判断部分90和显示面板驱动电路110。这些组件的作用与第一示例实施例中相同, 以下将不予描述。
[0197] 然而,图像产生器100产生的用于平面显示的2D数据与第一示例实施例中不同。 根据第三示例实施例,不能关闭图像交换功能。因此,对于平面显示以及立体显示,显示面 板的单位像素交替用作右眼像素和左眼像素。因此,针对平面显示产生的二维图像数据的 水平分辨率也是显示面板的一半。优选地,应当通过对包括深度信息在内的三维数据执行 渲染过程来产生图像数据。通过设置与观察者的双眼相对应的两个假想视点并执行渲染过 程来产生用于立体显示的3D数据。通过设置与观察者的双眼之间的中心相对应的一个视 点并执行渲染过程,来产生用于平面显示的2D数据。具体地,在图24(a)中示出了作为要 产生的图像数据的3D数据,在图24(b)中示出了作为要产生的图像数据的2D数据。
[0198] 与第一示例实施例相同,应当优选地根据包括深度信息的三维数据来产生图像数 据。然而,如图24(a)和24(b)中所示,经过渲染过程的、要显示的数据可以预先存储在数 据存储器102中,然后可以从数据存储器102中选择性读出。根据该过程,由于不需要渲染 过程,与需要渲染过程的情况相比,算术单元101可以具有较低的处理能力和较低的计算 速率。因此,图像产生器100可以具有低成本的配置。
[0199] 由于第三示例实施例与第一示例实施例具有许多公共特征,因此以下参照示出根 据第一示例实施例的操作序列的图20所示的流程图,仅描述差异。
[0200] 根据第三示例实施例,在步骤6中,在切换至平面显示时,不控制图像交换装置。 对于根据第三示例实施例的平面显示,将图24(a)所示的右眼图像发送至左眼和右眼像 素,或者将左眼图像发送至左眼和右眼像素;或者发送图24(b)所示的图像数据,以将无视 差的图像投影至观察者。换言之,发送至左眼像素和右眼像素的图像数据相同。
[0201] 对于步骤16中的平面显示,使用参照图10、13(a)、13(b)至16(a)、16(b)所述的 坐标系,当外壳10被判断为沿X轴在负方向上移动,或者向左倾斜时,可以向左眼和右眼像 素发送左眼数据;当外壳10被判断为沿X轴在正方向上移动,或者向右倾斜时,可以向左眼 和右眼像素发送左眼数据。
[0202] 通过如上所述在数据之间进行切换,可以减少在立体显示切换至平面显示时的不 习惯感觉。然而,根据我们的研宄,根据观察者,当立体显示切换至平面显示时,存在以下情 况:观察者对于切换至右眼数据或左眼数据感到自然,而不论外壳10移动或倾斜的方向如 何。在这些情况下,观察者感到自然的数据是与观察者的主眼匹配的显示数据。因此,对于 步骤6中的平面显示,优选地提供以下功能:允许观察者自己设置要发送至左眼和右眼像 素的数据。
[0203] 第二示例实施例也适用于第三示例实施例的配置。
[0204] 图25是这种情况的功能框图,其中向判断部分90添加2D- > 3D返回值设置部分 93。如上所述,根据第三示例实施例的配置与第二示例实施例不同在于,它省去了图像交换 控制电路111,并且图像产生器100产生不同图像数据。图22所示的流程图所适用的第三 示例实施例的操作与第二示例实施例的操作相同,只是图像交换装置不控制向平面显示的 切换(步骤16)和应用于平面显示的图像数据。如上所述,可以提供以下功能:允许根据外 壳10的移动或倾斜方向来选择应用于平面显示的图像数据,或者选择应用于平面显示的 图像数据以匹配观察者的主眼。
[0205] 以上已经描述了第一和第二示例实施例与第三示例实施例之间差异。与第一和第 二示例实施例不同,第三示例实施例不使用电光设备。因此,尽管平面显示的水平分辨率较 低,但是根据第三示例实施例,可以降低显示设备的制造成本,可以使得显示设备的外壳略 小,并且显示设备的可靠性更高。
[0206] (第四示例实施例)
[0207] 根据第四示例实施例的配置在于:使用能够将不同图像从与像素对应的部分投影 至观察者的左眼和右眼的显示面板,像素是在标准平面显示面板上产生图像的最小显示单 元。例如,该显示面板可以是在专利文献1中公开的时分立体显示面板。例如,该显示面板 可以是以下显示面板:与标准平坦显示面板相比,在水平方向上具有多出两倍像素,其中观 察者的双眼沿水平方向对齐。
[0208] 在图6所示的正视图中示意了根据第四示例实施例的显示设备的示例,关于第一 示例实施例已经参照了图6。图7示出了沿图6的线b取的外壳10的截面视图,根据第四 示例实施例的显示设备包括容纳在外壳10中的:显示面板11、图像交换装置13、显示控制 器12以及操作开关14。显示面板11包括:透射液晶面板,包括多个单位像素,以及与标准 平坦显示面板相比的以下特征:
[0209] 图26(a)是示意了标准平坦显示面板的像素结构的图。标准平坦显示面板包括像 素4的矩阵,该矩阵包括每个水平行中6个像素和每个垂直行中3个像素。像素4能够表 示任何所需颜色层次,并且可以根据输入数据表示6X3像素的图像。尽管每个像素4是方 形,但是所示的形状仅用于示意目的,每个像素4可以是任何形状,只要在图像由6 X 3像素 来表示时,垂直与水平尺寸的比例保持不变。
[0210] 与图26(a)对比,图26(b)是示意了根据第四示例实施例的显示面板的像素结构 的图。根据第四示例实施例的显示面板包括像素41的矩阵,每个像素由两部分构成,所述 两部分由垂直线从标准平坦显示面板的像素4之一来划分,该矩阵包括每个水平行中的12 个像素和每个垂直行中的3个像素。像素41能够表示任何所需颜色层次,并且可以表示 12X3像素的图像。由于每个像素41的水平尺寸是其垂直尺寸的一半,因此显示屏幕的大 小与图26(a)所示的标准平坦显示面板的显示屏幕的大小相同。尽管每个像素41具有矩 形形状,所示形状仅用于示意目的,每个像素41可以具有任何形状,只要其垂直与水平尺 寸的比例为2 : 1。图像交换装置13包括如图27所示布置的柱状透镜,以使像素41在水 平方向上交替用作左眼像素4L和右眼像素4R以进行立体显示。
[0211] 可以在与示出第三示例实施例的图23相同的功能框图中示意第四示例实施例。
[0212] 关于图像产生器100产生的图像数据,第四示例实施例与第三示例实施例不同。 与先前示例实施例相同,存储在数据存储器102中的要显示的数据包括三维数据,所述三 维数据包括深度信息,优选地,对三维数据执行渲染过程的算术单元101产生二维图像数 据。通过设置与观察者的左眼和右眼相对应的两个假想视点并执行渲染过程来产生用于立 体显示的3D数据,即针对左眼和右眼具有视差的二维图像数据。
[0213] 通过设置与观察者的左眼与右眼之间的中心相对应的一个视点并执行渲染过程, 来产生用于平面显示的2D数据,即没有视差的图像数据。由于根据第四示例实施例的显示 面板在水平方向上具有更大两倍的分辨率,用于平面显示的2D数据可以包括通过针对立 体图像的渲染过程所产生的右眼数据作为左眼和
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