显示设备、终端设备和显示方法_5

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右眼的数据,或者可以包括通过针对立体 图像的渲染过程所产生的左眼数据作为左眼和右眼的数据。图28(a)至28(d)示出了作为 要产生的图像数据的3D数据和作为要产生的图像数据的2D数据。
[0214] 在第四示例实施例中,经过渲染过程的、要显示的数据可以以与图28(a)相对应 的无深度信息的二维数据的格式预先存储在数据存储器102中。该格式广泛用于使用两个 摄像机来捕捉的实际内容。还可以将与图28(a)和28(d)相对应的二维数据存储在数据存 储器102中。如上所述,由于这些数据不需要经过渲染过程,算数单元101和存储器103的 成本可以较低。
[0215] 在图27中,图像交换装置13包括柱状透镜。然而,图像交换装置13可以包括视 差屏障。尽管视差屏障不如柱状透镜明亮,但是它允许以更低成本来制造显示设备。
[0216] 确定观察者的双眼是否位于立体观看区域的过程已经关于第一示例实施例进行 了描述。
[0217] 第四示例实施例的操作与第三示例实施例的操作相同,除了在图20所示的流程 图的步骤6中使用的用于平面显示的数据。
[0218] 在第四示例实施例中,与第三示例实施例的情况相同,通过向右眼像素4R和左眼 像素4L发送相同的图像数据来实现平面显示。然而,该图像数据具有与第三示例实施例中 使用的图像数据不同的水平分辨率,并且可以是图28(a)至28(d)中所示的任一图像数据。
[0219] 与第三示例实施例相同,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。
[0220] [优点]
[0221] 根据第四示例实施例的立体显示设备针对平面显示和立体显示具有相同的分辨 率,因为它使用了图26(b)中示意性示出的显示面板11。在图20所示从步骤4至步骤6的 流程中切换至平面显示时,观察者不会经历不习惯的感觉,而在第一和第二示例实施例中, 由于水平分辨率的改变,观察者具有不习惯的感觉。
[0222] 在本示例实施例中,包括单一单位像素在内的立体像素单元包括水平排列为单位 像素的左眼像素和右眼像素。然而,本发明不限于这种配置。
[0223] 根据另一示例,在获得与上述相同的优点的同时,本发明可以应用于基于从单位 像素以时分方式发出的光线,利用通过背光控制的光学分发装置,将视差图像投影至观察 者的左眼和右眼的过程。
[0224] (第五示例实施例)
[0225] 第五示例实施例基于应用于上述第四示例实施例的配置的第二示例实施例的操 作。
[0226] 图27中示出的功能框图表示第五示例实施例。第五示例实施例与第四示例实施 例不同在于,判断部分90包括以上关于第二示例实施例描述的2D- > 3D返回值设置部分 93,以下将不再详细描述。
[0227] 第五示例实施例的操作与第二示例实施例的操作基本相同。参照图22所示的流 程图,第五示例实施例与第二示例实施例不同在于,不开启和关闭的图像交换装置以及在 步骤26中使用的图像数据。在第五示例实施例中,应用于平面显示的图像数据可以是以上 关于第四示例实施例描述的图28(a)至28(d)中所示的任一图像数据。此外,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。
[0228] [优点]
[0229] 由于根据第五示例实施例的立体显示设备针对平面显示和立体显示具有相同的 分辨率,消除了由于分辨率改变而导致的不习惯感觉,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。
[0230] (第六示例实施例)
[0231] 第六示例实施例在于使用具有在水平方向上布置的至少3个视点的显示面板。尽 管可以使用单位像素作为这些视点中的每一个,但是本示例实施例使用包括在与像素相对 应的部分中在水平方向上布置的至少3个视点的显示面板,像素是在标准平面显示面板上 产生图像的最小显示单元。具体地,本示例实施例使用包括与像素相对应的部分中的N个 像素的显示面板,其中N表示视点数目,像素是在标准平面显示面板上产生图像的最小显 示单元。
[0232] 以下描述第六示例实施例,其中N = 4。
[0233] 如图6所示,根据第六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。如上所述,显示面板11具有与像素 相对应的部分中的4个像素,像素是在标准平面显示面板上产生图像的最小显示单元。
[0234] 图29是示意了在第六示例实施例中使用的显示面板的像素结构的图。根据第六 示例实施例的显示面板包括像素的矩阵,每个像素由四部分构成,所述四部分由垂直线从 图26 (a)所示的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24个 像素和每个垂直行中的3个像素。图29所示的像素能够表示任何所需颜色层次(例如在 液晶面板上),并且可以表示24X3像素的图像。由于水平尺寸与垂直尺寸的比例是1/4, 因此显示屏幕的大小与图26(a)所示的由6X3像素构成的标准平坦显示面板相同。尽管 每个像素具有矩形形状,所示形状仅用于示意目的,每个像素可以具有任何形状,只要其垂 直与水平尺寸的比例为4 : 1。尽管显示面板由24X3像素构成,但是所示大小仅用于示意 目的,像素总数可以根据显示面板的用途来确定。针对立体显示,像素用作沿水平方向布置 的第一视点像素4D、第二视点像素4C、第三视点像素4B和第四视点像素4A。作为图像交换 装置13的柱状透镜如图29所示布置。
[0235] 以下描述根据第六示例实施例的显示面板上的立体显示。
[0236] 图30是图像投影至位于与显示面板的表面平行并与其间隔最优观察距离OD的观 察平面30的光学模型的截面视图。
[0237] 显示面板(未示出)包括一组光调制原件组,作为像素矩阵(例如液晶面板)。图 30仅示出了第一视点像素4D、第二视点像素4C、第三视点像素4B和第四视点像素4A的阵 列。
[0238] 用作图像交换装置的柱状透镜3布置在显示面板的正面(面对观察平面30)。光 源(未示出:所谓背光)布置在显示面板的背面(远离柱状透镜3)。柱状透镜3包括圆柱 透镜3a的线性阵列,每个圆柱透镜3a具有一维透镜的形式,具有拱背式凸形。柱状透镜3 在其纵向上不具有透镜效果,而是仅在其阵列方向(与纵向垂直)上具有透镜效果。柱状 透镜3被布置为使其纵向垂直于第一视点像素4D、第二视点像素4C、第三视点像素4B和第 四视点像素4A所布置的方向。向每一组像素4D、4C、4B、4A分配一个圆柱透镜3a。
[0239] 从每个像素发出的光被柱状透镜3偏转并投影。在从每个像素发出的光中,穿过 最接近圆柱透镜3a的主点(顶点)的光被示意为光线。然后,定义有:从所有第一视点像 素4D投影图像的区域74D ;从所有第二视点像素4C投影图像的区域74C ;从所有第三视点 像素4B投影图像的区域74B ;以及从所有第四视点像素4A投影图像的区域74A。每个像素 的间距表示为P,在与像素间隔最优观察距离OD的观察平面30上的投影图像的宽度表示为 P'。
[0240] 图30是示出了观察者50的右眼55R位于区域74B并且观察者50的左眼55L位 于区域74C的光学模型的图。
[0241] 如果在发送至第二视点像素4C和第三视点像素4B的图像数据之间存在视差,在 观察室将所显示的图像识别为立体图像。观察者的右眼可以位于区域74A,观察者的左眼可 以位于区域74B。根据第六示例实施例,观察者可以享有区域74A和区域74B之间的视差 图像的各种组合,如图31所示。如果在区域74A和区域74B之间投影的要显示的图像是从 4个视点呈现的图像,则观察者可以从不同角度享用立体图像,同时可以通过改变其观察位 置来给出运动视差,得到更多立体效果。
[0242] 与图23中所示的第四示例实施例相同的功能框图表示第六示例实施例。尽管利 用相同功能框图来表示第六示例实施例,但是图像产生器100产生不同的图像,因为第六 示例实施例使用不同的显示面板。
[0243] 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。通过设置四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,即具 有视差的四个二维图像数据。
[0244] 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。由于根据第六示例实施例的显示 面板在水平方向上具有更大4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 显示的渲染过程产生的数据(4个图像)中的数据图像之一。
[0245] 在图32(a)和32(b)中示出了作为要产生的图像数据的3D数据和作为要产生的 图像数据的2D数据。
[0246] 经过渲染过程的、要显示的数据可以以与图32(a)相对应的无深度信息的二维数 据的格式预先存储在数据存储器中。例如,该格式能够处理使用4个摄像机来捕捉的实际 内容。还可以将与图32(a)和32(b)相对应的二维数据存储在数据存储器中。由于这些数 据不需要经过渲染过程,算数单元和存储器的成本可以较低。
[0247] 如上所述,图像产生器100根据来自判断部分90的信号来产生2D/3D数据,并将 所产生的2D/3D数据输出值显示面板驱动电路110。
[0248] 在根据第六示例实施例的配置中,图像交换装置13包括柱状透镜。然而,图像交 换装置13可以包括视差屏障。尽管视差屏障不如柱状透镜明亮,但是它允许以更低成本来 制造显不设备。
[0249] 在第六示例实施例中,用于确定观察者的双眼是否位于立体观察区域的条件可以 基于图30所示的菱形区域74A至74D的边界线信息。此外,允许图31中所示的区域74A 至74D的组合。此外,如果投影值区域74A和74B的图像之间只有很小视差,导致双重图像 相对不可察觉,则还允许如图33所示可以看到两个图像的位置。因此,根据本示例实施例, 优选地应当确定立体视觉的条件以匹配观察者的偏好。
[0250] [操作描述]
[0251] 与第三和第四示例实施例的操作相同,可以参照图20所示的流程图来描述第六 示例实施例的操作。第六示例实施例的操作与第三和第四示例实施例的操作不同仅在于: 步骤6中用于平面显示的数据不同。通过使得发送至第一至第四视点像素的所有图像数据 相等来实现根据第六示例实施例的平面显示。图像数据被示意为图32(a)所示的图像数据 项或图32(b)所示的图像数据。
[0252] 如以上在其他示例实施例中描述的,在图20所示的步骤4中,可以通过将从设计 条件导出的判断立体视觉的条件应用于初始值来判断立体视觉,允许观察者在执行步骤1 中的立体视觉的同时,移动和倾斜外壳10以寻找对立体视觉的限制,并存储限制立体视觉 的条件。如以上关于判断立体视觉的条件所述,该过程在第六示例实施例中尤其有效。
[0253] 在针对平面显示的步骤S6中,当判断平面显示时外壳10沿X轴在负方向上移动 或者向左倾斜时,可以将第一视点数据发送至4个类型的像素;当判断平面显示时外壳10 沿X轴在正方向上移动或者向右倾斜时,可以将第四视点数据发送至4个类型的像素。如 上所述,通过在数据之间进行切换,可以减少在从立体显示切换至平面显示时观察者出现 的不习惯感觉。
[0254] 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:观察者对于切换至第一和第二视点数据或第三和第四视点数据感到自然,而不论外壳 10移动或倾斜的方向如何。在这些情况下,与观察者的主眼匹配的显示数据是观察者感到 自然的数据。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4个类型的像素的数据。
[0255] 以上已经描述了应用于具有4个视点的像素的显示面板的第六示例实施例。然 而,视点数目可以表示为N,图像产生器100可以产生N个视点的图像数据。
[0256] (第七示例实施例)
[0257] 第七示例实施例基于应用于上述第六示例实施例的配置的第二示例实施例的操 作,并且与其不同在于切换至平面显示之后直到再次执行立体显示之前的操作。
[0258] 根据第七示例实施例的配置与第六示例实施例相同,只是判断部分90包括2D- > 3D返回值设置部分93,以下将不再详细描述。与第六示例实施例相同,根据第七示例实施 例的显示面板具有4个视点的像素。然而,视点数目可以表示为N,可以产生N个视点的图 像数据。
[0259] 与第三和第五示例实施例的操作相同,可以参照图22所示的流程图来描述第七 示例实施例的操作。与第六示例实施例相同,步骤16中用于平面显示的图像数据被示意为 图32(a)所示的图像数据或图32(b)所示的图像数据。
[0260] 如以上关于第六示例实施例所述,可以提供以下功能:允许根据外壳10的移动或 倾斜方向来选择步骤16中应用于平面显示的图像数据,或者选择步骤16中应用于平面显 示的图像数据以匹配观察者的主眼。
[0261] 与第六示例实施例相同,利用根据第七示例实施例的立体显示设备,观察者可以 从不同角度享用立体图像,同时可以给出运动视差,得到更多立体效果。
[0262] 本发明适用于便携式信息终端(终端设备),如移动电话、便携式个人计算机、便 携式游戏机、便携式媒体播放器等等。
[0263] 如上所述,根据本发明的立体显示设备检测其外壳的移动,并在不适于立体显示 的情况下投影无视差图像,从而防止观察者感到不适,同时防止观察者出现如
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