圖像顯示設(shè)備及圖像顯示方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種圖像顯示設(shè)備及圖像顯示方法。如果檢測到的設(shè)備的朝向從正立方向被轉(zhuǎn)動180度，則能夠通過轉(zhuǎn)動要分別通過左眼和右眼來觀察的圖像，并反轉(zhuǎn)要分別通過左眼和右眼來觀察的圖像的排列，來顯示能夠作為立體視圖正常地觀察的三維圖像，而不必考慮使用設(shè)備的朝向。
【專利說明】圖像顯示設(shè)備及圖像顯示方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于例如根據(jù)三維顯示器的朝向(orientat1n)顯示三維圖像信息的圖像顯示設(shè)備及圖像顯示方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在使用具有二維顯示器的平板PC的情況下，如果該二維顯示器的顯示畫面面向用戶，然后轉(zhuǎn)動90度，則在畫面上顯示的圖像同樣以相反方向轉(zhuǎn)動90度，并且用戶能夠在轉(zhuǎn)動前后觀察到相同朝向的圖像。換言之，具有二維顯示器的平板PC考慮到二維顯示器的顯示畫面的朝向(例如，顯示畫面處于縱向還是橫向)，而在自身的顯示畫面上顯示圖像。同樣，針對具有三維顯示器的平板PC，期望考慮到該三維顯示器的顯示畫面的朝向，來進行三維顯示，如同前述具有二維顯示器的平板PC —樣。
[0003]日本專利特許第3426821號公報公開了如下的技術(shù)，即利用能夠進行視差屏障(parallax barrier)三維顯示的移動終端,在依照三維顯示器處于縱長朝向還是橫長朝向來動態(tài)地切換產(chǎn)生視差屏障的屏障條紋的方向(即視差屏障的位置)的同時，進行三維顯
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[0004]通過日本專利特許第3426821號公報，能夠針對顯示畫面處于縱長朝向的情況和顯示畫面處于橫長朝向的情況，通過對視差屏障的位置進行電切換，使得由顯示元件顯示的成對視差圖像分別被預(yù)定的眼睛觀察，即用右眼觀察右邊的圖像，并用左眼觀察左邊的圖像，從而顯示三維圖像。然而，在使用未被配置為改變視差屏障的位置的三維顯示器的情況下,如果用戶將平板PC的畫面轉(zhuǎn)離正立(upright)狀態(tài)，則用戶無法觀察到正立的三維圖像。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是鑒于上述傳統(tǒng)示例而做出的，并且提供一種圖像顯示設(shè)備及圖像顯示方法，以用于依照畫面的轉(zhuǎn)動，來顯示能夠按原本期望以立體方式觀察的三維圖像。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種圖像顯示設(shè)備，該圖像顯示裝置包括:立體屏幕，其顯示反映用戶的左眼與右眼之間的視差的左眼圖像和右眼圖像；檢測單元，其用于檢測所述立體屏幕的朝向；以及顯示控制單元，其用于基于由所述檢測單元檢測到的朝向，分別針對左眼和右眼以預(yù)定方向并以預(yù)定排列，在所述立體屏幕上顯示所述左眼圖像和所述右眼圖像。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種圖像顯示方法，該圖像顯示方法用于在立體屏幕上顯示反映用戶的左眼與右眼之間的視差的左眼圖像和右眼圖像，該圖像顯示方法包括以下步驟:檢測所述立體屏幕的朝向；以及使得基于所檢測到的朝向，分別針對左眼和右眼以預(yù)定方向并以預(yù)定排列，在所述立體屏幕上顯示所述左眼圖像和所述右眼圖像。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，即使在設(shè)備被轉(zhuǎn)動180度的狀態(tài)下，也能夠進行如同在設(shè)備處于正立狀態(tài)的狀態(tài)下一樣能夠以立體方式觀察的三維顯示。
[0009]通過以下參照附圖對示例性實施例的描述，本發(fā)明的其他特征將變得清楚。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是示出根據(jù)實施例的示例性圖像處理裝置的示意圖。
[0011]圖2是更詳細地例示根據(jù)實施例的三維顯示設(shè)備2的圖。
[0012]圖3是示出根據(jù)實施例的視點與成對視差圖像之間的關(guān)系的圖。
[0013]圖4是示出根據(jù)實施例的圖像處理裝置的示例性功能塊的圖。
[0014]圖5A、圖5B及圖5C是例示根據(jù)實施例的依照朝向的三維圖像顯示控制單元的實施例的圖。
[0015]圖6是根據(jù)實施例的依照朝向的三維顯示控制的流程圖。
[0016]圖7是例示當(dāng)顯示器轉(zhuǎn)動180度時觀察顯示圖像的方式的圖。
[0017]圖8是例示根據(jù)實施例的設(shè)備朝向檢測傳感器的圖。
[0018]圖9是例示三維圖像顯示控制單元的另一實施例的圖。
[0019]圖10是三維圖像顯示控制單元的另一實施例的流程圖。
[0020]圖11是例示朝向指定單元的變形例I的圖。
[0021]圖12A及圖12B是例示朝向指定單元的變形例2的圖。
[0022]圖13A、圖13B、圖13C及圖13D是例示使用柱狀透鏡三維顯示器的另一實施例的圖。
[0023]圖14是示出多視點與多視點圖像之間的關(guān)系的圖。
[0024]圖15A及圖15B是例示當(dāng)多視點顯示器轉(zhuǎn)動180度時觀察圖像的方式的圖。
[0025]圖16A及圖16B是例示根據(jù)實施例的依照朝向的多視點三維圖像顯示控制單元的另一實施例的圖。
[0026]圖17是根據(jù)實施例的依照朝向的多視點三維顯示控制的流程圖。

【具體實施方式】
[0027]第一實施例
[0028]定義
[0029]在描述實施例之前，將簡要描述本說明書中使用的術(shù)語?！岸S圖像”是指由顯示器顯示的、并且例如示出人或圖的二維的圖像?！叭S圖像”是指由三維顯示器顯示從而能夠以立體方式觀察的、并且例如示出人或圖的圖像。在本實施例中，三維圖像由多個二維圖像構(gòu)成，這些二維圖像具有在以不同角度觀察同一三維對象時產(chǎn)生的視差。例如，利用預(yù)定的顯示元件(即分別用于右眼和左眼的顯示元件)，來顯示具有用于左眼和右眼的視差的成對二維圖像，并且三維圖像是如下的圖像，即由作為這些二維圖像的觀察者的用戶，分別用自己的左眼和右眼來觀察所述二維圖像，從而能夠以立體方式觀察所述三維圖像。
[0030]“二維圖像信息”及“三維圖像信息”是指分別用于顯示二維圖像和三維圖像的圖像信息。三維圖像信息至少由一對用于左眼和右眼的二維圖像信息構(gòu)成。假設(shè)源于一個視點的分別用于左眼和右眼的二維圖像信息是一對立體圖像信息，這樣，一些三維圖像信息包括源于多個不同視點的立體圖像信息對，對數(shù)對應(yīng)于視點數(shù)。例如，在視差屏障方法中使用前者的三維圖像信息，而在多視點柱狀透鏡方法中使用后者的三維圖像信息。“視差圖像”是指反映前述的左眼與右眼之間的視差的一對二維圖像。
[0031]三維顯示器的結(jié)構(gòu)
[0032]接下來，將簡要地描述三維顯示器。本發(fā)明的實施例中使用的三維顯示器在自身顯示器的畫面中，同時顯示多條二維圖像信息作為三維圖像信息。具體而言，在三維顯示器上顯示的二維圖像，是基于從用戶的左眼和右眼各自的視點觀察到的單個對象的至少兩個圖像的多條二維圖像信息的圖像，并且三維顯示器配設(shè)有用于使眼睛從左眼的視點和右眼的視點來觀察各個圖像的光學(xué)機構(gòu)。
[0033]在下文中，將利用附圖來描述用于實施本發(fā)明的方式。下面，將以如下的圖像處理裝置作為示例來描述本實施例，所述圖像處理裝置即使在用戶在顯示器轉(zhuǎn)動180度的同時使用顯示器時，也以正常的方式來進行三維顯示。然而，本發(fā)明不局限于此。請注意，假設(shè)在用戶觀察顯示器的顯示畫面、并且顯示器的顯示畫面面向用戶的某一時間，顯示器的方向是正立方向，則“在顯示器轉(zhuǎn)動180度的同時使用顯示器”意思是在與正立方向相反的方向上，即在倒立(inverted)方向上,觀察顯示畫面。換言之，這意味著當(dāng)用戶觀察顯示畫面時的顯示器的相對方向，由正立方向改變?yōu)榈沽⒎较?。這同樣適用于以下的描述。
[0034]圖1是示出用于實施本發(fā)明的示例性圖像處理裝置的示意圖。在圖1中，本實施例中的圖像處理裝置具有通用的個人計算機(以下稱為“PC”) 1，并且經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)控制單元90從網(wǎng)絡(luò)線路110等獲取圖像信息等。圖像處理裝置還至少具有三維顯示設(shè)備2，該三維顯示設(shè)備2用于基于三維圖像信息以立體方式顯示三維圖像。
[0035]PCl由CPU (中央處理單元)10來控制。PCl具有存儲單元80，該存儲單元80保持三維圖像信息以及本實施例中使用的程序等。PCl還具有存儲各種設(shè)置及程序的R0M(只讀存儲器)60，以及用作臨時存儲手段的RAM(隨機存取存儲器)70。PCl還具有連接到諸如LAN等的網(wǎng)絡(luò)線路110的網(wǎng)絡(luò)控制單元90。三維顯示設(shè)備2具有顯示三維圖像的三維顯示器30。三維顯示設(shè)備2在三維顯示器的顯示表面上還具有觸摸面板40，并且使得能夠通過直接觸摸顯示的三維圖像來選擇圖像或顯示的輸入鍵，并使得能夠與由鍵及鼠標(biāo)構(gòu)成的操作輸入單元55類似地，由用戶對PC進行各種輸入操作。圖像拍攝單元20例如是照相機，并且被配設(shè)在三維顯示器30的附近，以識別用戶的位置以及用戶的移動。圖像拍攝單元20在本實施例中可以被省略。三維顯示設(shè)備2還配設(shè)有朝向檢測單元50，該朝向檢測單元50檢測三維顯示器30的朝向(也可以說是在上下方向上的傾斜)。在此，至少用隨三維顯示器30圍繞與垂直方向垂直的軸線的轉(zhuǎn)動而變化的、三維顯示器30的畫面的朝向，來代表檢測的朝向。關(guān)于要檢測的畫面的朝向，在實際中，使用重力傳感器來檢測畫面的較低邊，或者如果三維顯示器30以可繞軸旋轉(zhuǎn)的方式被支承至底座，則使用微型開關(guān)等來檢測相對于底座的方向。稍后將描述詳情。
[0036]圖2是更詳細地例示圖1中所示的三維顯示設(shè)備2的圖。圖2中所示的視差屏障三維顯示器30的液晶顯示器300在顯示畫面的前面具有光學(xué)視差屏障160，該光學(xué)視差屏障160用于在左眼和右眼的視線上，分別阻斷來自用于右眼和左眼的顯示元件的光。
[0037]因此，如圖2所示，當(dāng)從右眼觀察時，從用于左眼的顯示像素起的光路被視差屏障160阻斷，并且當(dāng)從左眼觀察時，從用于右眼的顯示像素起的光路被視差屏障160阻斷。結(jié)果，例如，每個眼睛能夠獨立地觀察從相應(yīng)眼睛的視點單獨攝影的視點的不同圖像。換言之，立體圖像被顯示。
[0038]為了簡化描述起見，本實施例中的三維顯示器30進行單色顯示，并且，在以下的圖中以一維方式來表現(xiàn)顯示像素的陣列。請注意，當(dāng)在以下的描述中簡單地陳述“視點”時，是指相對于三維顯示器30的位置的用戶的眼睛的位置，并且利用單個“視點”，用戶的右眼能夠觀察用于右眼的圖像(“右眼圖像”)，并且左眼能夠觀察用于左眼的圖像(“左眼圖像”)。要顯示三維圖像，僅需要顯示具有預(yù)定視差的至少一對右眼圖像和左眼圖像。圖3是示出前述視點與如同通過用戶的眼睛觀察的、攝影到的右眼圖像及左眼圖像之間的位置關(guān)系的圖。
[0039]圖像處理裝置的功能塊
[0040]圖4是示出本實施例中的圖像處理裝置的圖像處理功能的示例性塊的圖。在圖4中，圖像信息輸入單元400從網(wǎng)絡(luò)控制單元90等輸入三維圖像信息，并在必要時將該三維圖像信息存儲在三維圖像信息存儲單元401中。朝向指定單元402是如下的處理單元，該處理單元用于基于安裝在顯示設(shè)備2中的朝向后述的檢測單元50傳感器輸出，來指定顯示設(shè)備2的朝向。三維圖像信息轉(zhuǎn)換單元403依照指定的朝向，來檢索存儲在三維圖像信息存儲單元401中的三維圖像信息，并且進行用于轉(zhuǎn)動必要角度等的處理。三維圖像顯示控制單元404進行如下的控制，即利用三維顯示器30的預(yù)定顯示元件，依照指定的朝向，顯示通過在三維圖像信息轉(zhuǎn)換單元403中進行轉(zhuǎn)換而獲得的圖像信息。具體而言，在保持右眼顯示圖像信息的所謂VRAM或者保持左眼顯示圖像信息的VRAM中，寫入通過利用三維圖像信息轉(zhuǎn)換單元403進行轉(zhuǎn)換而獲得的圖像信息。請注意，以固定的周期，基于在VRAM中存儲的用于左眼和右眼的圖像信息，來對連接到如下顯示元件的驅(qū)動器進行物理驅(qū)動并且由此進行顯示，這些顯示元件在三維顯示器30中顯示與VRAM的各存儲元件一一對應(yīng)的用于左眼和右眼的圖像。請注意，三維圖像信息存儲單元401是存儲單元80的一部分，或者是臨時保持圖像的RAM70。
[0041]圖5A及圖5B示出了根據(jù)本實施例的、用于在設(shè)備以任何朝向被操作時可靠地進行三維顯示的控制的實施例。圖6是例示控制的過程的流程圖。首先，將詳細描述設(shè)備處于正常橫向(以下稱為“橫向正立朝向”)的情況。請注意，在該示例中，將顯示設(shè)備的如下方向稱為“橫向”，該方向要與左眼及右眼的線平行，以便讓用戶觀察三維顯示設(shè)備的畫面，并獲得立體視圖；并且將與此垂直的方向稱為“縱向”。當(dāng)設(shè)備的橫向方向與用戶的左右方向?qū)蕰r，設(shè)備的朝向是橫向朝向。當(dāng)設(shè)備的縱向方向與用戶的左右方向?qū)蕰r，設(shè)備的朝向是縱向朝向。換言之，如果設(shè)備處于橫向朝向，則立體視圖成為可能。依據(jù)三維顯示方法來確定設(shè)備的橫向和縱向。例如，在視差屏障方法的情況下，與屏障的長度方向垂直的方向是橫向方向，并且在柱狀透鏡方法的情況下，與柱狀透鏡的長度方向垂直的方向是橫向方向。雖然許多設(shè)備的橫向方向是畫面的長邊方向，但情況并不總是這樣，并且上面定義的設(shè)備的縱向和橫向不與畫面的縱橫比直接關(guān)聯(lián)。設(shè)備的橫向朝向有相差180度的兩種類型，其中一種將稱為正立(橫向正立)方向，并且另一種將稱為倒立(橫向倒立)方向。
[0042]下面，將依照圖6來描述本實施例中的三維顯示過程。首先，在步驟S602中，朝向指定單元402確定設(shè)備的朝向是縱向還是橫向，并且如果是橫向，則由于三維顯示器30采用視差屏障方法，所以能夠進行三維顯示，并且處理分支到步驟S603。在步驟S603中，三維圖像顯示控制單元404從三維圖像信息存儲單元401中讀出要顯示的左眼圖像信息501，將所讀取的左眼圖像信息501寫入左眼視頻RAM(以下稱為“VRAM”)504中，類似地從三維圖像信息存儲單元401中讀出右眼圖像信息502，并將該右眼圖像信息502寫入右眼VRAM505中。
[0043]在此，構(gòu)成三維顯示器30的液晶顯示器300的顯示元件依照視差屏障160的位置，在條紋中交替地顯示左眼圖像和右眼圖像，并且，左(右)眼VRAM是存儲用于驅(qū)動全部的如下顯示元件的圖像信息的RAM,所述顯示元件顯示在如上所述的液晶顯示器300中位置固定的左(右)眼圖像。因此，在能夠進行彩色顯示的三維顯示器的情況下，左眼(右眼)VRAM被進一步劃分為針對每種顏色的VRAM，從而對應(yīng)于在液晶顯示元件前面配設(shè)的濾色器的位置。
[0044]在步驟S604中，如果朝向指定單元402進一步確定設(shè)備的方向是橫向正立，則處理結(jié)束。如圖5A所示，被寫入左眼VRAM504的圖像信息一一對應(yīng)地連接到驅(qū)動用于左眼圖像的顯示元件的驅(qū)動器506，并且類似地，被寫入右眼VRAM505的圖像信息——對應(yīng)地連接到驅(qū)動用于右眼圖像的顯示元件的驅(qū)動器507。由于這一原因，由用于右眼的顯示元件按原樣顯示右眼圖像，并且由用于左眼的顯示元件按原樣顯示左眼圖像。
[0045]接下來，將詳細地描述設(shè)備處于橫向倒立朝向的情況。在步驟S604中，如果朝向指定單元402確定設(shè)備處于如下的橫向倒立朝向，即設(shè)備從正常橫向正立朝向轉(zhuǎn)動180度，則處理分支到步驟S605。在步驟S605中，三維圖像信息轉(zhuǎn)換單元403將用于左眼和右眼的圖像信息轉(zhuǎn)動180度，以便在三維顯示器30處于倒立朝向的狀態(tài)下顯示正常圖像。
[0046]另外，圖7示出了當(dāng)圖2中所示的視差屏障三維顯示器30被轉(zhuǎn)動180度、并且分別利用用于右眼的顯示元件顯示轉(zhuǎn)動后的右眼圖像和用于左眼的顯示元件來顯示轉(zhuǎn)動后的左眼圖像時、觀察圖像的方式。如上所述，視差屏障三維顯示器30通過劃分左眼和右眼圖像來進行顯示，并且相應(yīng)地，液晶顯示器300的位置以及用于阻斷其光路的屏障160的位置被機械固定。因此，當(dāng)設(shè)備處于橫向倒立朝向時，用戶相對于橫向正立朝向左右顛倒地觀察顯示，并且因此，如果用于各個眼睛的圖像轉(zhuǎn)動180度，則通過右眼來觀察顯示左眼圖像的顯示像素，并且通過左眼來觀察顯示右眼圖像的顯示像素。
[0047]當(dāng)在三維顯示時左右顛倒地觀察視差圖像時，深度方向被反轉(zhuǎn)，使得遠離用戶的一側(cè)看起來成為靠近用戶的一側(cè)，并且靠近用戶的一側(cè)看起來成為遠離用戶的一側(cè)。然而，由于繪制順序未改變，因此，出現(xiàn)在靠近用戶一側(cè)的圖像對象被遠離用戶一側(cè)的圖像對象的陰影所隱藏，并且顯示圖像由此具有非常奇怪的外觀。
[0048]換言之，僅通過在三維圖像信息轉(zhuǎn)換單元403中將圖像信息轉(zhuǎn)動180度，不能正確地進行三維顯示。由于這一原因，在設(shè)備處于橫向倒立方向的情況下，在步驟S606中，本發(fā)明中的三維圖像顯示控制單元404在右眼VRAM505中，寫入已在三維圖像信息轉(zhuǎn)換單元403中被轉(zhuǎn)動180度的左眼圖像信息508，并且類似地在左眼VRAM504中，寫入已在三維圖像轉(zhuǎn)換單元403中被轉(zhuǎn)動180度的右眼圖像信息509。換言之，不僅圖像的方向與顯示設(shè)備的方向?qū)?，而且圖像的排列方向也依照顯示設(shè)備的方向而發(fā)生改變。
[0049]圖5B示出了上述情況的詳情。左眼和右眼的圖像信息轉(zhuǎn)動180度，之后，轉(zhuǎn)動后的左眼圖像508和轉(zhuǎn)動后的右眼圖像509被分別寫入至右眼VRAM505和左眼VRAM504，并且通過相應(yīng)的驅(qū)動器507及506利用相應(yīng)的顯示元件進行顯示。結(jié)果，在圖7中，利用通過左眼觀察到的、針對右眼圖像的顯示像素來顯示了已被轉(zhuǎn)動180度的左眼圖像，并且利用通過右眼觀察到的、針對左眼圖像的顯示像素來顯示了已被轉(zhuǎn)動180度的右眼圖像，這樣，三維圖像的原本期望的立體視圖成為可能。
[0050]接下來，將詳細描述設(shè)備處于縱向朝向的情況，即要與用戶的左右方向?qū)室垣@得立體視圖的方向與用戶的上下方向?qū)实那闆r。如果朝向指定單元402在步驟S602中確定設(shè)備處于縱向朝向，則處理分支到步驟S607。由于本實施例中的三維顯示器30在縱向朝向時不能進行三維顯示，因此，當(dāng)在本實施例中以縱向朝向使用設(shè)備時，三維顯示器30進行二維顯示。因此，在步驟S607中，三維圖像信息轉(zhuǎn)換單元403從三維圖像信息存儲單元401中讀出左(右)眼圖像信息，并且將圖像信息轉(zhuǎn)動90度。請注意，如果朝向指定單元402在步驟S608中確定設(shè)備處于如下的縱向朝向，即設(shè)備的上側(cè)是設(shè)備在橫向朝向時的左部(以下稱為“左上縱向朝向”)，則處理分支到步驟S610，在右眼VRAM505中，寫入已在三維圖像信息轉(zhuǎn)換單元403中被轉(zhuǎn)動90度的左眼圖像信息510，并且在左眼VRAM504中，寫入相同的左眼圖像信息510。如果朝向指定單元402在步驟S608中確定設(shè)備處于如下的縱向朝向，即設(shè)備的上側(cè)是設(shè)備在橫向朝向時的右部(以下稱為“右上縱向朝向”)，則處理分支到步驟S609，并且在右眼視頻RAM(以下稱為“VRAM”)505及左眼VRAM504中，寫入已在三維圖像信息轉(zhuǎn)換單元403中被轉(zhuǎn)動270度的左(右)眼圖像信息510。
[0051]圖5C示出了上述情況的詳情。用于左眼和右眼中的任意一者的圖像信息被轉(zhuǎn)動90度或270度，并且被寫入右眼VRAM505及左眼VRAM504中。換言之，在這些VRAM中寫入相同的圖像信息。然后，通過相應(yīng)的驅(qū)動器507或506利用相應(yīng)的顯示元件來顯示圖像信息。結(jié)果，利用針對右眼圖像的顯示像素和針對左眼圖像的顯示像素，顯示了通過將用于左眼或右眼的原始圖像轉(zhuǎn)動90 (或270)度而獲得的相同圖像。如果在縱向朝向上使用顯示設(shè)備，則分別用于左眼和右眼的像素在縱向方向上排列，并被交替地布置，并且相應(yīng)地，用于被選擇的眼睛的圖像被以二維方式顯示，同時左右方向上的分辨率降低。
[0052]如上所述，本實施例中的三維圖像顯示控制單元404的特征在于，該三維圖像顯示控制單元404從三維圖像信息存儲單元401中讀出要顯示的圖像信息，依照朝向在三維圖像信息轉(zhuǎn)換單元403中轉(zhuǎn)換該圖像信息，并且進行用于將轉(zhuǎn)換后的圖像信息寫入至左眼VRAM504或右眼VRAM505的控制。
[0053]請注意，如果對圖6中的步驟S603進行移動，使得緊接在步驟S604中確定設(shè)備處于“正常方向”之后執(zhí)行該步驟S603，則沒有必要再無用地執(zhí)行步驟S603，這有助于加快處理。
[0054]圖8示出了在本實施例中的朝向檢測單元50中使用的示例性朝向檢測手段。假設(shè)在用戶位于大致從正前方面向顯示圖像的位置的同時使用該檢測單元，使得在以顯示圖像的下側(cè)作為顯示單元的下側(cè)的情況下，該檢測單元是正立的或處于傾斜狀態(tài)。在傾斜檢測傳感器800中，諸如水銀等的液體導(dǎo)電材料802被封閉在密封的容器中。因此，水銀依照傾斜檢測傳感器800的朝向而在重力方向上移動，并且使一對電極導(dǎo)通，這使得能夠檢測設(shè)備的傾斜。在存在4個電極對即對a、b、c及d、并且三維顯示器30如狀態(tài)801所示以正常朝向進行三維顯示的情況下，如果傾斜檢測傳感器800如圖中所示被附裝到三維顯示器30的背側(cè)，則如在狀態(tài)803中所示，電極對c導(dǎo)通。當(dāng)三維顯示器30處于橫向倒立朝向時，如在狀態(tài)804中所示，電極對a導(dǎo)通。當(dāng)三維顯示器30處于左上縱向朝向時，如在狀態(tài)805中所示，電極對d導(dǎo)通。當(dāng)三維顯示器30處于右上縱向朝向時，如在狀態(tài)806中所示，電極對b導(dǎo)通。請注意，當(dāng)設(shè)備是水平的時，如在狀態(tài)807中所示，無電極對導(dǎo)通。當(dāng)設(shè)備水平時顯示器的朝向保持前一狀態(tài)的朝向，或者是橫向正立朝向。在圖6中的步驟S602、S604及S608中，基于電極對的導(dǎo)通狀態(tài)來確定設(shè)備處于哪種狀態(tài)。傳感器800還可以被配置為替代水銀而使用紡錘體，并且替代電極對而使用微型開關(guān)等，其中，所述紡錘體由于在重心之外的位置被圍繞軸支承，而保持在垂直方向上，并且當(dāng)相對于設(shè)備的方向繞軸旋轉(zhuǎn)的所述紡錘體接觸到所述微型開關(guān)等時，所述微型開關(guān)等接通。在任何情況下，該方法均假設(shè)用戶的上下方向與垂直線的上下方向一致，由此來檢測用戶與設(shè)備(畫面)之間的方向關(guān)系。
[0055]作為另一選擇，如果三維顯示器以可繞軸旋轉(zhuǎn)的方式被圍繞軸支承至底座，則可以由微型開關(guān)等來檢測圍繞該軸的旋轉(zhuǎn)相位，并且可以將該檢測的結(jié)果用作檢測單元50的檢測結(jié)果。該方法假設(shè)用戶的上下方向相對于底座是固定的，由此來檢測用戶與設(shè)備之間的方向關(guān)系。
[0056]作為另一選擇，可以通過用戶的手動操作來指定三維圖像顯示設(shè)備的朝向，并且可以將相應(yīng)的輸入用作檢測結(jié)果。換言之，如果從三維顯示器30的操作面板輸入了特定的手勢，例如用于指定用戶面向的一側(cè)的用戶手勢，則依照該手勢，來指定三維圖像顯示設(shè)備的朝向。無論如何，均可以利用各種方法來實現(xiàn)朝向檢測單元50。
[0057]上述結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了適合于三維圖像顯示設(shè)備的朝向的圖像顯示。因此，如果用戶從使得立體視圖成為可能的方向來觀察畫面，則能夠顯示三維圖像，使得立體視圖成為可能。此外，如果用戶從無法實現(xiàn)立體視圖的方向來觀察畫面，則能夠在畫面上顯示二維圖像。
[0058]如果顯示對象是運動圖像，則對該運動圖像的各幀應(yīng)用圖6中的過程會導(dǎo)致大的負荷，并且依據(jù)設(shè)備的性能，運動圖像的幀速率有可能無法被維持。由于這一原因，在運動圖像的再現(xiàn)以前執(zhí)行圖6中的操作，并且在圖6中的步驟S603、S605、S606、S607、S609及S610中，不進行上面執(zhí)行的操作。在步驟S603、S606及S610中，對存儲右眼圖像信息及左眼圖像信息的VRAM進行存儲，并且在步驟S605、S607及S609中，存儲圖像信息的轉(zhuǎn)動角度。請注意，轉(zhuǎn)動角度的預(yù)設(shè)值是O。在運動圖像的再現(xiàn)開始時，依照在圖6中的過程中存儲的轉(zhuǎn)動角度，對各幀的圖像信息進行轉(zhuǎn)動，并且將圖像信息存儲在存儲目的地VRAM中。這樣，快速的運動圖像再現(xiàn)成為可能。
[0059]三維顯示控制的變形例
[0060]圖9示出了作為三維顯示控制的變形例的另一實施例，并且圖10示出了該控制的過程的流程圖。在設(shè)備處于縱向朝向的情況下的該實施例中的控制與前面的實施例中相同，并且因此將不再描述。圖9僅示出了設(shè)備處于橫向方向的情況。
[0061]在步驟S606中，三維圖像顯示控制單元404從三維圖像信息存儲單元401中讀出要顯示的左眼圖像信息501，將所讀取的左眼圖像信息501寫入左眼視頻RAM(以下稱為"VRAM") 504中，類似地從三維圖像信息存儲單元401中讀出右眼圖像信息502，并將所讀取的右眼圖像信息502寫入右眼VRAM505中。在前面的實施例中，左(右)眼VRAM以一一對應(yīng)的固定方式，與驅(qū)動用于左(右)眼圖像的顯示元件的驅(qū)動器關(guān)聯(lián)，而本實施例的特征在于存在兩種模式，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中的圖像信息連接到驅(qū)動用于左(右)眼圖像的顯示元件的驅(qū)動器，并且在所述倒立模式906下，左(右)眼VRAM中的圖像信息連接到驅(qū)動用于右(左)眼圖像的顯示元件的驅(qū)動器，并且依照設(shè)備的朝向在這兩種模式之間進行模式切換。首先，在步驟S1001中，三維圖像顯示控制單元404將VRAM和顯示元件驅(qū)動器兩者初始化至正常模式905。
[0062]在步驟S602及步驟S604中，如果設(shè)備的方向是橫向正立方向，則朝向指定單元402結(jié)束處理。另一方面，如果朝向指定單元402在步驟S604中確定設(shè)備處于如下的橫向倒立朝向，即從橫向正立方向轉(zhuǎn)動180度，則處理分支到步驟S605。為了在顯示器處于倒立狀態(tài)的狀態(tài)下以三維方式顯示正常圖像，在步驟S605中，三維圖像轉(zhuǎn)換單元403將圖像信息轉(zhuǎn)動180度。
[0063]此外，在步驟S1002中，三維圖像顯示控制單元404將VRAM和顯示元件驅(qū)動器兩者的模式切換到反轉(zhuǎn)模式906。
[0064]換言之，關(guān)于三維圖像信息，一對左眼圖像信息和右眼圖像信息被轉(zhuǎn)動180度，并經(jīng)歷轉(zhuǎn)動處理，之后，基于在右眼VRAM中寫入的圖像信息，來驅(qū)動用于左眼的顯示元件，并且基于在左眼VRAM中寫入的圖像信息，來驅(qū)動用于右眼的顯示元件。因此，能夠使用橫向倒立朝向的顯示器30，以正常方式三維顯示圖像。
[0065]本實施例的優(yōu)點在于，在三維圖像轉(zhuǎn)換處理、從三維圖像信息存儲單元中對用于左眼和右眼的圖像的讀出以及向兩VRAM的寫入處理時，能夠始終使用分別為左眼和右眼準備的相同存儲區(qū)域。
[0066]因此，在本變形例中，不是以相反的方式存儲用于左眼及右眼的圖像信息，即不是將所述用于左眼和右眼的圖像信息分別存儲在右眼和左眼VRAM中，而是針對右眼和左眼互換VRAM與驅(qū)動器(即顯示元件)之間的關(guān)聯(lián)，而不針對右眼和左眼改變圖像信息與VRAM之間的關(guān)聯(lián)。結(jié)果與前面的實施例中相同。然而，在本變形例中，特別是圖像信息的存儲目的地不需要互換，并且僅VRAM與驅(qū)動器之間的總線的切換是必要的，這使得能夠進行快速處理。
[0067]朝向指定單元的變形例I
[0068]圖11是例示三維圖像顯示設(shè)備的朝向指定單元402的變形例的圖。前面的實施例在朝向檢測單元50中使用傾斜檢測傳感器800，而在本變形例中，使用安裝在顯示設(shè)備2中的圖像拍攝單元20對用戶進行攝影，對被攝影的用戶的臉部進行圖像識別，并且由作為識別的結(jié)果而獲得的臉部的朝向來指定設(shè)備的朝向。由位于三維顯示器30的上部橫向中心的圖像拍攝單元20進行攝影的用戶，在設(shè)備處于橫向正立朝向時如圖像1101中所示，在設(shè)備處于橫向倒立朝向時如圖像1103中所示，在設(shè)備處于右上縱向朝向時如圖像1104中所示，并且在設(shè)備處于左上縱向朝向時如圖像1102中所示。
[0069]通過用于識別人的臉部的已知技術(shù)，例如通過利用圖案匹配方法識別人的眼睛及嘴部，能夠在位置1105及1106識別出眼睛，并且能夠在位置1107識別出嘴部。在此，假設(shè)這些眼睛及嘴部的重心分別是P1、P2及PO，這樣，通過連接這三個點，獲得用虛線所示的大致等腰的三角形。臉部的朝向遵從嘴部的位置，即等腰三角形的頂點PO的朝向。換言之，設(shè)備的朝向在頂點PO在橫長攝影畫面的下側(cè)的情況下被指定為橫向正立朝向，在頂點PO在上側(cè)的情況下被指定為橫向倒立朝向，在頂點PO在左側(cè)的情況下被指定為右上縱向朝向，并且在頂點PO在右側(cè)的情況下被指定為左上縱向朝向。在前面的實施例中朝向指定單元402在步驟S602、步驟S604及步驟S608中的全部確定，均遵從上述指定的結(jié)果。通過該方法，能夠直接檢測用戶與畫面之間的位置關(guān)系，而不必進行任何特別的假設(shè)。
[0070]雖然在前面的實施例中，如果設(shè)備是水平的，則不能進行指定，但是，本變形例具有即使當(dāng)設(shè)備是水平的時也基本上能夠進行指定的優(yōu)點。
[0071]朝向指定單元的變形例2
[0072]圖12A及圖12B是例示用于指定設(shè)備的朝向的變形例2的圖。前面的實施例在朝向檢測單元50中使用傾斜檢測傳感器800，而在變形例2中，在朝向檢測單元50中使用加速度傳感器，來指定設(shè)備的朝向。變形例2中使用的加速度傳感器能夠獲得X、Y及Z方向上的加速度分量。基于由加速度傳感器檢測到的重力的朝向，設(shè)備的朝向被確定為橫向正立朝向、橫向倒立朝向、右上縱向朝向及左上縱向朝向中的某個朝向。
[0073]利用在預(yù)定時間段內(nèi)檢測到的關(guān)于X軸、Y軸及Z軸的大量加速度數(shù)據(jù)，能夠?qū)⒃O(shè)備的重力方向視為在這些軸上的加速度之和的矢量的朝向。因此，在圖12A中，假設(shè)在采樣時刻i在步驟S1201中從加速度傳感器獲得的各個軸上的加速度為:
[0074]X軸的加速度:Ax [i]
[0075]Y軸的加速度:Ay [i]
[0076]Z軸的加速度:Az [i]
[0077]通過在步驟S1202中將從采樣時刻I至N的N條加速度數(shù)據(jù)加在一起而獲得的和被表示如下:

【權(quán)利要求】
1.一種圖像顯示設(shè)備，該圖像顯示設(shè)備包括: 立體屏幕，其顯示反映用戶的左眼與右眼之間的視差的左眼圖像和右眼圖像； 檢測單元，其用于檢測所述立體屏幕的朝向；以及 顯示控制單元，其用于基于由所述檢測單元檢測到的朝向，分別針對左眼和右眼以預(yù)定方向并以預(yù)定排列，在所述立體屏幕上顯示所述左眼圖像和所述右眼圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示設(shè)備， 其中，如果由所述檢測單元檢測到的朝向處于正立方向，則所述顯示控制單元使得以能夠分別通過用戶的左眼和右眼來觀察所述左眼圖像和所述右眼圖像的預(yù)定排列、在正立方向上顯示所述左眼圖像及所述右眼圖像，并且如果所檢測到的朝向處于與正立方向相反的方向，則所述顯示控制單元將所述左眼圖像及所述右眼圖像從正立方向轉(zhuǎn)動180度，并且使得以作為所述預(yù)定排列的反向的排列來顯示所述左眼圖像及所述右眼圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示設(shè)備， 其中，所述立體屏幕利用視差屏障方法來顯示所述左眼圖像及所述右眼圖像，并且， 如果所檢測到的朝向是與正立方向垂直的方向，則所述顯示控制單元使所述左眼圖像及所述右眼圖像中的一者在所檢測到的方向上轉(zhuǎn)動，并且使得顯示轉(zhuǎn)動后的圖像作為所述左眼圖像及所述右眼圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求3 所述的圖像顯示設(shè)備， 該圖像顯示設(shè)備還包括存儲單元，該存儲單元具有左眼圖像用存儲單元和右眼圖像用存儲單兀， 其中，所述立體屏幕顯示存儲在所述左眼圖像用存儲單元中的圖像作為所述左眼圖像，并且顯示存儲在所述右眼圖像用存儲單元的圖像作為所述右眼圖像， 如果由所述檢測單元檢測到的朝向處于正立方向，則所述顯示控制單元使得通過將所述左眼圖像和所述右眼圖像分別存儲在所述左眼圖像用存儲單元和所述右眼圖像用存儲單元中，來以所述預(yù)定排列在正立方向上顯示所述左眼圖像及所述右眼圖像，并且， 如果所檢測到的朝向處于與正立方向相反的方向，則所述顯示控制單元使得通過將所述左眼圖像及所述右眼圖像從正立方向轉(zhuǎn)動180度、將所述右眼圖像存儲在所述左眼圖像用存儲單元中并將所述左眼圖像存儲在所述右眼圖像用存儲單元中，來以作為所述預(yù)定排列的反向的排列來顯示所述右眼圖像及所述左眼圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像顯示設(shè)備， 該圖像顯示設(shè)備還包括存儲單元，該存儲單元具有左眼圖像用存儲單元和右眼圖像用存儲單兀， 其中，所述立體屏幕顯示存儲在被選擇的存儲單元中的圖像作為所述左眼圖像，并且顯示存儲在另一存儲單元中的圖像作為所述右眼圖像， 如果由所述檢測單元檢測到的朝向處于正立方向，則所述顯示控制單元使得通過將所述左眼圖像和所述右眼圖像分別存儲在所述左眼圖像用存儲單元和所述右眼圖像用存儲單元中、并將用于存儲所述右眼圖像的存儲單元設(shè)置為所述被選擇的存儲單元，以所述預(yù)定排列在正立方向上顯示所述左眼圖像及所述右眼圖像，并且， 如果所檢測到的朝向處于與正立方向相反的方向，則所述顯示控制單元使得通過將所述左眼圖像及所述右眼圖像從正立方向轉(zhuǎn)動180度、將轉(zhuǎn)動后的左眼圖像和轉(zhuǎn)動后的右眼圖像分別存儲在所述左眼圖像用存儲單元和所述右眼圖像用存儲單元中、并將用于存儲所述左眼圖像的存儲單元設(shè)置為所述被選擇的存儲單元，以作為所述預(yù)定排列的反向的排列來顯示所述左眼圖像及所述右眼圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示設(shè)備， 其中，所述立體屏幕利用柱狀透鏡方法，以與多個視點各自的方向相對應(yīng)的排列來顯示與所述多個視點相對應(yīng)的圖像作為所述左眼圖像及所述右眼圖像， 如果由所述檢測單元檢測到的朝向處于正立方向，則所述顯示控制單元使得以能夠分別通過用戶的左眼和右眼來觀察在所述多個視點中的各視點的所述左眼圖像和所述右眼圖像的預(yù)定排列，在正立方向上顯示分別與所述多個視點相對應(yīng)的圖像，并且， 如果所檢測到的朝向處于與正立方向相反的方向，則所述顯示控制單元將分別與所述多個視點相對應(yīng)的圖像從正立方向轉(zhuǎn)動180度，并且以作為所述預(yù)定排列的反向的排列來顯示所述圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中的任意一項所述的圖像顯示設(shè)備， 其中，所述檢測單元具有用于檢測垂直方向的傳感器，并且在所述立體屏幕的預(yù)定側(cè)與垂直方向?qū)实那闆r下，檢測到所述圖像顯示設(shè)備處于正立方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中的任意一項所述的圖像顯示設(shè)備， 其中，所述檢測單元具有用于檢測用戶所在的方向的傳感器。
9.一種圖像顯示方法，該圖像顯示方法用于在立體屏幕上顯示反映用戶的左眼與右眼之間的視差的左眼圖像和右眼圖像，該圖像顯示方法包括以下步驟: 檢測所述立體屏幕的朝向；以及 使得基于所檢測到的朝向，分別針對左眼和右眼以預(yù)定方向并以預(yù)定排列，在所述立體屏幕上顯示所述左眼圖像和所述右眼圖像。
【文檔編號】H04N13/00GK104052987SQ201410086755
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月11日
【發(fā)明者】谷岡宏 申請人:佳能株式會社