專利名稱：三維圖像顯示設(shè)備、三維圖像顯示方法、及用于三維圖像顯示的計算機程序產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三維圖像顯示設(shè)備、 一種顯示三維圖像的方法、 以及用于顯示三維圖像的計算機程序產(chǎn)品，據(jù)此來顯示視差信息。本申請是基于2005年9月29日提交的在先日本專利申請 No.2005-283478，并要求該申請的優(yōu)先權(quán)；在此將該申請的整體內(nèi)容 引入作為參考。
背景技術(shù)：
已知一種裸眼型三維圖像顯示設(shè)備，其中，在水平方向上對視差 信息進行空間切割并將其呈現(xiàn)。觀察者通過根據(jù)他/她的位置(進一 步而言，是根據(jù)他/她的眼睛的位置)觀察視差信息，來認知到三維 圖像。很多三維圖像顯示設(shè)備具體構(gòu)造為平板顯示器(例如液晶顯示器 (LCD)和等離子顯示面板(PDP))與由透鏡陣列和針孔陣列等等 所代表的光學(xué)板的組合。在透鏡的情況下，當(dāng)FPD基本上位于透鏡焦距位置處時，從FPD 的一個像素中的一個點所發(fā)出的光線作為基本上平行的光射出。由于 像素具有有限的尺寸，從像素發(fā)出的光在特定范圍上入射。在針孔的 情況下，從像素發(fā)出的光線穿過針孔，從而限制了光線射出的方向。 通過使得光線射出的方向與獲得要顯示在射出光線的像素上的圖像 信息的方向彼此基本上一致，能夠根據(jù)觀察者的位置(進一步而言， 是觀察者的眼睛的位置)看到適合的圖像。然后，圖像被認知為三維 圖像。透鏡和針孔被稱為射出瞳孔(exitpupil)。在這種裸眼型三維圖像顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)中，需要將用于顯示二維 圖像(其用來顯示視差信息)的多個像素(即，要素圖像(elementalimage))與用于顯示三維圖像的一個像素(透鏡和針孔)相關(guān)聯(lián)。由于FPD的像素數(shù)量受到限制，因此存在一種折衷的相關(guān)性， 即，如果視差信息增加，則三維圖像的清晰度就減小，反之，如三維 圖像的清晰度增加，則視差數(shù)量就減少。為了抑制三維圖像的清晰度 的減少以及視差數(shù)量的減少，已知一種方法，用于僅僅在水平方向上 呈現(xiàn)視差信息。因此，將這種僅僅在水平方向上呈現(xiàn)視差信息的三維 圖像顯示設(shè)備稱為水平視差型三維圖像顯示設(shè)備。另一方面，當(dāng)僅僅將有限數(shù)量的用于顯示二維圖像的像素分配給 用于顯示三維圖像的一個像素(透鏡和針孔)時，僅僅能夠在有限范 圍內(nèi)呈現(xiàn)視差信息，換而言之，能夠觀察到三維圖像的范圍受到限制。 為了解決上述問題，已經(jīng)存在一種方法，其執(zhí)行對觀察者位置的跟蹤， 從而對分配給用于顯示三維圖像的像素的一組用于顯示二維圖像的 像素進行偏移，即， 一種用于偏移要素圖像顯示位置的方法(例如， 參考日本專利申請公開No.H09—233500)。發(fā)明內(nèi)容然而，當(dāng)射出瞳孔從顯示屏幕的垂直方向傾斜時，水平視差型三 維圖像顯示設(shè)備易于受到觀察者位置變化的影響。具體而言，如果觀 察者移動，則在其中觀察三維圖像的觀看區(qū)域在顯示屏幕的水平方向 上偏移。當(dāng)水平視差型三維圖像顯示設(shè)備被設(shè)置為使得其顯示表面是 水平的，即所謂的平置型(flatbed)顯示器時，該問題尤其明顯。在 平置型顯示器中，y坐標受到觀察者的位置與就座高度的影響，并且 相對于垂直設(shè)置的設(shè)備而言更容易發(fā)生改變。此外，二維圖像顯示設(shè)備與光學(xué)板的定位需要具有足夠高的精 度，因為該定位與三維圖像顯示設(shè)備的視域相關(guān)。在水平視差型設(shè)備 中，有時以FPD的子像素間距來配置視差信息，以便增加水平視差 數(shù)量。在該情況下，以子像素寬度(大約5(Him)為偏移單位對視差 信息進行偏移。當(dāng)射出瞳孔從垂直位置傾斜時，需要為視域的設(shè)置初 步定義俯角，即y坐標。因此，所述定位變得更為困難。根據(jù)本發(fā)明的一個方面， 一種三維圖像顯示設(shè)備，包括二維圖像顯示屏幕，具有濾色器，其中，在通過在垂直方向上劃分一個像素 而獲得的多個子像素上配置每種顏色，并且在每列子像素上配置同一顏色；光學(xué)板，具有射出瞳孔，所述射出瞳孔用于使得觀看區(qū)域?qū)τ诿總€像素都不同，并具有被配置為以角度(e) (e#o， -45°<e<45°)從所述二維圖像顯示屏幕的垂直方向傾斜的縱向軸，所述觀看區(qū)域是在其中觀察在所述二維圖像顯示屏幕上所顯示的視差信息的區(qū)域；以及觀看區(qū)域調(diào)整單元，通過在所述二維圖像顯示屏幕的水平方向上偏 移所述觀看區(qū)域來調(diào)整所述觀看區(qū)域，其中，所述偏移是通過在垂直 方向上對在所述二維圖像顯示屏幕的每個像素上配置的視差信息按 像素進行偏移而實現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種用于在三維圖像顯示設(shè)備中顯示三維圖像的方法，所述三維圖像顯示設(shè)備具有二維圖像顯示屏幕，具有濾色器，其中，在通過在垂直方向上劃分一個像素而獲得的多個子像素上配置每種顏色，并且在每列子像素上配置同一顏色；以及光學(xué)板，具有射出瞳孔，所述射出瞳孔用于使得觀看區(qū)域?qū)τ诿總€像素都不同，并具有被配置為以角度(e) (e#o， -45°<e<45°)從所述二維 圖像顯示屏幕的垂直方向傾斜的縱向軸，所述觀看區(qū)域是在其中觀察 在所述二維圖像顯示屏幕上所顯示的視差信息的區(qū)域，該方法包括步 驟通過在垂直方向上對在所述二維圖像顯示屏幕的每個像素上配置 的視差信息按像素進行偏移，來在所述二維圖像顯示屏幕的水平方向 上偏移所述觀看區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的再另一方面的一種計算機程序產(chǎn)品使得計算機執(zhí) 行根據(jù)本發(fā)明的方法。


圖i示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的三維圖像顯示設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)；圖2示出了該三維圖像顯示設(shè)備的二維圖像顯示屏幕；圖3示出了與圖2的二維圖像顯示屏幕相關(guān)聯(lián)的光學(xué)板的斜線；圖4是示出圖l所示的顯示圖像處理單元的功能性結(jié)構(gòu)的框圖；圖5示出了在圖4中所示的設(shè)備信息保存單元所配置的視差信息 的排列；圖6是在圖5中所示的視差信息中， 一個要素圖像的放大視圖； 圖7A和7B示意性地示出了在要素圖像的配置位置與觀看區(qū)域之間的關(guān)系；圖8示出了要素圖像陣列在水平方向上的偏移；圖9示出了圖6中所示的要素圖像陣列在垂直方向上偏移一個像素的結(jié)果；圖10示出了圖9中所示的要素圖像陣列在垂直方向上進一步偏移一個像素的結(jié)果；圖11示出了要素圖像陣列偏移3個像素的結(jié)果； 圖12示出了要素圖像陣列偏移4個像素的結(jié)果； 圖13是示出根據(jù)第一實施例的三維圖像顯示設(shè)備的位置位移校正處理的流程圖；圖14示意性地示出了根據(jù)觀察者在y方向上的移動的觀察區(qū)域的偏移；圖15示出了平置型三維圖像顯示設(shè)備；圖16是用于解釋在全景成像(integral imaging)系統(tǒng)中的位置位 移校正處理的圖；圖17是用于解釋在多透鏡型系統(tǒng)中的位置位移校正處理的圖；圖18是根據(jù)第一實施例的三維圖像顯示設(shè)備中的顯示圖像處理 單元的硬件結(jié)構(gòu)的圖；以及圖19是示出根據(jù)第二實施例的三維圖像顯示設(shè)備的視圖。
具體實施方式
以下，將參考附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明的三維圖像顯示設(shè)備、三 維圖像顯示方法以及用于三維圖像顯示的計算機程序產(chǎn)品。本發(fā)明并 不局限于這些實施例。圖1是示出根據(jù)第一實施例的三維圖像顯示設(shè)備10的整體結(jié)構(gòu)的視圖。三維圖像顯示設(shè)備IO包括顯示圖像處理單元100，其控制視差信息的排列；二維圖像顯示屏幕200，其顯示視差信息；以及 光學(xué)板300，其控制來自二維圖像顯示屏幕200的光線。二維圖像顯 示屏幕200包括液晶層201和濾色器層202。在該實施例中的光學(xué)板300是透鏡片。光學(xué)板300的縱向軸302 相對于二維圖像顯示屏幕200的垂直方向向左傾斜arctan(1/4)。 二維 圖像顯示屏幕200根據(jù)其傾斜來顯示視差信息。僅僅需要將光學(xué)板300的縱向軸302相對于二維圖像顯示屏幕 200的垂直方向傾斜一個預(yù)定的角度(e#0， -45°<e<45°)，該傾斜角 度不必局限于本實施例中的角度。顯示圖像處理單元100通過改變在二維圖像顯示屏幕200上顯示 的視差信息的配置位置，來調(diào)整觀看區(qū)域，其中，在觀看區(qū)域中對在 二維圖像顯示屏幕200上所顯示的視差信息進行觀察。同時，在本實施例中，深度方向為z方向，在該深度方向上，觀 察者一側(cè)為正。二維圖像顯示屏幕200的水平方向為x方向，在該方 向上，觀察者的右側(cè)為正。二維圖像顯示屏幕200的垂直方向為y方 向，在該方向上，上側(cè)為正。圖2示出了二維圖像顯示屏幕200，在二維圖像顯示屏幕200上， 正方形像素按陣列配置。每個像素都包括子像素231、 232和233， 其分別為R (紅)、G (綠)和B (藍)。分別為R (紅)、G (綠)和B (藍)的每個子像素231、 232和 233按照該次序，沿著水平方向重復(fù)配置。在垂直方向上，每一列都 由相同顏色的子像素組成。通過將濾色器層202適當(dāng)?shù)嘏渲迷陲@示屏 幕上，來實現(xiàn)所述R (紅)、G (綠)和B (藍)子像素。在此，將要描述將光學(xué)板300的縱向軸相對于所述子像素的列傾 斜6角度(#0)的原因。在將水平配置的三個子像素R、 G和B看 作是一個像素并且將光學(xué)板300傾斜時，為了提高水平清晰度，用以 下公式(1)來表示所顯示的三維圖像的水平清晰度H和垂直清晰度V:H = Horiginal x 3 + N + aV = Voriginal + 3 x a (1)在此，Horiginal表示二維圖像顯示屏幕200的水平清晰度，而 Voriginal表示二維圖像顯示屏幕200的垂直清晰度。此外，N表示視 差數(shù)量，"a"表示作為光學(xué)板300的傾斜的結(jié)果，分配給水平清晰度 的垂直清晰度的比率。為了保持二維圖像顯示屏幕200的(也是在三維圖像顯示設(shè)備 10中的)水平清晰度Horiginal與垂直清晰度Voriginal的比率， Horiginal和Voriginal需要滿足以下公式(2):Horiginal: Voriginal=(Horiginal x 3 + N + a): (Voriginal + 3 x a) (2) 從公式(2)推導(dǎo)出公式(3)，并且用公式(4)表示N: 3/(N.a) = a/3 (3) N = (3/a)2 (4) 接下來，將要描述通過光學(xué)板的傾斜而將垂直分辨率分配給水平 分辨率的原理。圖3示出了光學(xué)板300相對于二維圖像顯示屏幕200 的像素230的傾斜線310。在圖3中所示的傾斜線310包括具有不同 角度9的3條傾斜線。由一個眼睛通過在光學(xué)板300的基本垂直的方 向上連續(xù)配置的多個射出瞳孔之一，觀察到與圖3中的傾斜線310相 對應(yīng)的區(qū)域，其中，光學(xué)板300的焦距與二維圖像顯示屏幕200 —致。 當(dāng)對在三維圖像顯示設(shè)備上顯示的三維圖像進行觀察的觀察者的位 置(即觀看位置)移動時，參考數(shù)字310所指示的區(qū)域相應(yīng)地在水平 方向上偏移。當(dāng)采用與上述像素相同的方式在垂直方向上連續(xù)地配置光學(xué)板 300的射出瞳孔時，與傳統(tǒng)的情況相同，對于通過光學(xué)板300 (光學(xué) 板300的中心與參考數(shù)字310所指示的區(qū)域一致)的射出瞳孔觀察到 其中心的像素而言，該像素或者是在一個列上的所有像素，或者不存 在，從而使得參考數(shù)字310所指示的區(qū)域按照觀察者的移動而進行的 偏移所造成的兩個狀態(tài)的切換周期，與子像素的水平寬度一致。另一方面，當(dāng)其中心與參考數(shù)字310所指示的區(qū)域一致的像素的 數(shù)量減少，并且由于光學(xué)板300的傾斜而使得參考數(shù)字310所指示的 區(qū)域按照觀察者的移動而移動時，其中心與該區(qū)域一致的像素的出現(xiàn)12周期變?yōu)楸茸酉袼氐乃綄挾榷?。此外，?dāng)選擇了像素中心時，必然存在未顯示部分，其是在參考數(shù)字310所指示的區(qū)域中水平相鄰的子 像素的邊界部分。在圖3中，示出了一個實例，其中，光學(xué)板300以在水平方向上 每3個子像素對應(yīng)垂直方向上的4個、5個以及6個子像素的比率傾 斜。當(dāng)光學(xué)板300以在水平方向上每3個子像素對應(yīng)垂直方向上的4 個、5個以及6個子像素的比率傾斜時，參考數(shù)字310所指示的區(qū)域 與該像素之間的位置關(guān)系分別以每3個子像素、每4個子像素和每2 個子像素的規(guī)律相同。即，相對于參考數(shù)字310所指示的區(qū)域具有相 同的相對位置的像素(即，在通過在基本上垂直的方向上連續(xù)配置的 多個射出瞳孔之一觀察這些像素時，其被觀察部分彼此相同)的數(shù)量 分別減少到1/4、 1/5禾B1/2。另一方面，在水平方向上，其中心與參 考數(shù)字310所指示的區(qū)域相一致的像素，與垂直于這些像素的光學(xué)板 中的像素的周期相比，以子像素寬度的1/4、子像素寬度的1/5和子 像素寬度的1/2的周期出現(xiàn)。換而言之，水平清晰度分別增加4倍、 5倍和2倍。當(dāng)用子像素間距來劃分視差信息時，子像素的形狀影響視差信息 的分布程度。例如，用作二維圖像顯示設(shè)備的液晶顯示器，被設(shè)計為 使得3個RGB子像素形成一個正方形像素。此外，在用于顯示多條 垂直直線(例如字符)的設(shè)計中，頻繁地使用垂直帶狀設(shè)置的濾色器。 因此，在此將子像素的形狀設(shè)定為具有比率垂直長度水平長度= 3:1，如圖3所示。當(dāng)將分散在不同的3個列上的3個子像素而不是在水平方向上在 同一行中的3個相鄰子像素，看作是一個像素時，為了提高在三維圖 像顯示設(shè)備中的水平清晰度，通過公式(5)定義光學(xué)板的傾斜度e:9 = arctan(l/n) (5) 在公式(5)中，n是任意整數(shù)。其中心與參考數(shù)字310所指示的區(qū) 域相一致的像素的出現(xiàn)周期變?yōu)樽酉袼貙挾鹊?/n。從而，每個子像 素的水平清晰度提高了 n倍，并且在水平方向上彼此相鄰且其中心以 1/n的周期與參考數(shù)字310所指示的區(qū)域相一致的3個RGB子像素(其在垂直方向上并不一致)，形成一個像素(三元組(triplet))。因 此，由公式(6)給出分配給水平清晰度的垂直清晰度的比率"a": a = 3/n (6) 換而言之，當(dāng)顯示三維圖像時，三元組的RGB子像素的可觀察 位置輕微地偏移(這時，3個RGB子像素的中心與參考數(shù)字310所 指示的區(qū)域彼此不一致)。實際上，即使是在參考數(shù)字310所指示的 區(qū)域與像素中心不一致的狀態(tài)中，也通過射出瞳孔在視覺上認知到一 部分像素，從而存在在其中能夠同時觀看到基本上一致的RGB子像 素的區(qū)域。因此，在圖3的情況下，0 = arctan(1/4)、 arctan(l/5)和 arctan(1/6)，并且分配給水平清晰度的垂直清晰度的比率"a"分別變 為a-3/4、 3/5和1/2。因此，通過滿足n與N之間的關(guān)系以便滿足上述公式(4)并且 使得光學(xué)板根據(jù)公式(5)進行傾斜，使得在水平方向上和垂直方向 上的清晰度的降低能夠彼此相一致。即，N和n被設(shè)計為滿足以下公 式(7):N = n2 (7)圖4是顯示圖像處理單元100的功能性結(jié)構(gòu)的框圖。顯示圖像處 理單元100包括視差信息準備單元101、視差信息保存單元102、設(shè) 備信息保存單元104、視差信息配置單元110、觀看位置位移檢測單 元120、調(diào)整信息保存單元122、調(diào)整信息獲取單元124、偏移量確 定單元130、偏移方向確定單元132、要素圖像陣列偏移單元134、 以及剩余部分處理單元140。視差信息準備單元101準備視差信息。具體而言，視差信息準備 單元101準備其尺寸比二維圖像顯示屏幕200的屏幕尺寸大的視差信 息。視差信息保存單元102保存由視差信息準備單元101所準備的視 差信息。設(shè)備信息保存單元104保存設(shè)備信息。如在此所使用的，設(shè) 備信息意欲表示關(guān)于二維圖像顯示屏幕200和光學(xué)板300的信息，具 體而言，設(shè)備信息是關(guān)于屏幕尺寸、子像素的顏色對齊等等的信息。視差信息配置單元IIO將由視差信息保存單元102所保存的視差 信息配置在二維圖像顯示屏幕200上的每個像素上。這時，視差信息配置單元110基于由設(shè)備信息保存單元104所保存的設(shè)備信息，確定 每個視差信息的配置位置。圖5示出了根據(jù)由設(shè)備信息保存單元104所保存的設(shè)備信息而配 置的視差信息400。在圖4中所示的視差信息包括從第一視差信息到 第十六視差信息總共16個視差信息。在每個像素中顯示的數(shù)字指示 視差信息的編號。如圖4所示，將具有相同參考數(shù)字的視差信息配置在與光學(xué)板 300的縱向軸302的傾斜角度(e)相對應(yīng)的位置上。例如，沿著以 傾斜角度e傾斜的傾斜線312配置第一視差信息。此外，沿著以傾斜 角度6傾斜的傾斜線314配置第四視差信息。圖6是示出在圖5中所示的視差信息400的一個要素圖像410的 放大視圖。要素圖像410是用于顯示與用以顯示三維圖像的一個像素 相對應(yīng)的視差信息的多個子像素的組合。第一實施例的要素圖像410 包括沿著水平方向的15個像素和沿著垂直方向的4個像素。此外， 沿著垂直方向的邊界位置隨著該邊界在垂直方向上向下走，而向右偏 移一個子像素，要素圖像410基本上為平行四邊形。觀看位置位移檢測單元120檢測在作為預(yù)先在三維圖像顯示設(shè) 備10中假定的觀察者位置的觀看位置與觀察者實際位置之間的位 移，S卩，觀看位置位移。此外，觀看位置位移檢測單元120檢測觀看 位置位移程度。具體而言，觀看位置位移檢測單元120通過圖像識別檢測觀察者 頭部位置的x坐標，并執(zhí)行跟蹤。此外，當(dāng)由此獲得的x坐標與假定 觀看位置的x坐標不一致時，觀看位置位移檢測單元120檢測該差異 作為位置位移。此外，觀看位置位移檢測單元120檢測該位移作為在 x方向上的觀看位置位移量。此外，觀看位置位移檢測單元120還檢 測在y方向上的觀看位置位移和觀看位置位移量。同吋，當(dāng)三維圖像顯示設(shè)備10設(shè)置為垂直時，在y方向上的觀 看位置位移并不重要。因此，在該情況下，可以僅檢測在x方向上的 觀看位置位移和觀看位置位移量。此外，當(dāng)三維圖像顯示設(shè)備10是 平置型顯示器(flatbed display)時，可以僅檢測在y方向上的觀看位置位移和觀看位置位移量。調(diào)整信息保存單元122保存調(diào)整信息。所述調(diào)整信息是，例如光 學(xué)板位置位移量，其指示在三維圖像顯示設(shè)備10使用過程中光學(xué)板300的設(shè)定角度的位移程度，以及當(dāng)將光學(xué)板300附著到二維圖像顯 示屏幕200上時產(chǎn)生的附著位置的位移程度。調(diào)整信息獲取單元124 獲得用戶所輸入的調(diào)整信息，并使調(diào)整信息保存單元122保存該信 息。根據(jù)第一實施例的三維圖像顯示設(shè)備10能夠通過調(diào)整視差信息 的配置位置，根據(jù)觀看位置位移和調(diào)整信息來在二維圖像顯示屏幕 200的水平方向上偏移觀看區(qū)域。以下，將描述為此目的的功能和結(jié) 構(gòu)。偏移量確定單元130基于觀看位置位移檢測單元120所檢測的觀 看位置位移量以及調(diào)整信息保存單元122所保存的調(diào)整信息，確定要 素圖像陣列的偏移量。在此，參考圖7A和7B詳細描述偏移量確定 單元130的處理。圖7A和7B示出了要素圖像陣列的配置位置與觀 看區(qū)域之間的關(guān)系。例如，在其中觀察配置在配置位置210、 212和214上的要素圖 像陣列的區(qū)域為觀看區(qū)域512。此外，在其中觀察配置在配置位置 220、 222和224上的要素圖像陣列的區(qū)域為觀看區(qū)域514，其中，配 置位置220、 222和224是在z方向上分別從配置位置210、 212和 214開始的移動。艮P，當(dāng)觀察者頭部位置從位置510移動到位置520時，通過根據(jù) 觀察者的移動量在x方向上偏移要素圖像陣列的配置位置，能夠在保 持要素圖像陣列中的每個視差信息的配置的同時，將觀看區(qū)域轉(zhuǎn)向觀 察者的方向并同時保持三維圖像的視覺效果。更具體而言，當(dāng)二維圖像顯示屏幕200與光學(xué)板300之間的間隙 用"g"表示并且觀察者的視距用"L"表示時，用于使觀看區(qū)域跟隨 在x方向上移動了+xl的觀察者的要素圖像陣列偏移量(xe)用公式 (8)表示xe = -(g/L)xxl (8)換而言之，僅僅需要在x方向上將要素圖像陣列偏移該偏移量(xe)。 偏移量確定單元130通過使用觀看位置位移檢測單元120所檢測的位 置位移量，即量xl，來根據(jù)公式(8)確定該偏移量(xe)。偏移方向確定單元132基于由偏移量確定單元130所確定的偏移 量，確定要素圖像陣列的偏移方向。在此，參考圖8詳細描述偏移方 向確定單元132的處理。圖8示出了要素圖像陣列在水平方向上的偏 移。當(dāng)在水平方向上偏移要素圖像時，僅僅能夠按照像素(三元組) 處理圖像信息，像素是偏移的最小單位。例如，假設(shè)如圖5所示，將要素圖像映射到二維圖像顯示屏幕 200上。此外，將二維圖像顯示屏幕200的子像素間距設(shè)定為xsp。 公式(9)定義了光學(xué)板300相對于透鏡邊緣線的垂直方向的位移角 度(eX-es atan(l/n) (9) 其中，n為任意整數(shù)。在上述條件下，以視距(L)呈現(xiàn)視差信息的間隔xp用公式(10)表不xp = xsp x 3/n x L/g (10)當(dāng)按照像素偏移視差圖像時，視域的偏移量xs的最小值用公式 (11)表示xs =xsp x 3 x L/g = xp x n (11) 由于n是任意整數(shù)，因此從公式(11)能夠看出，僅能夠按照比呈現(xiàn) 視差信息的間隔xp的單位更大的單位來偏移要素圖像陣列。例如，當(dāng)采用15.4英寸的WUXGA面板時，子像素間距設(shè)定為 57.5nm， g= 1.334mm， L = 400mm，并且要素圖像410的映射如圖6 所示，則根據(jù)公式(10)，呈現(xiàn)視差信息的間隔xp為12.93mm。另一方面，根據(jù)公式(11)，當(dāng)在水平方向上按照像素間隔偏移 要素圖像410時，視域的偏移量最小為51.72mm，比間隔xp大。換 而言之，當(dāng)觀察者在x方向上移動時，視域在水平方向上移動大約 Scm后跟隨著觀察者，從而將其識別為浮動(flipping)。通過在二維圖像顯示屏幕200的垂直方向上按像素偏移要素圖像陣列，就可以進行與在水平方向上按一個子像素進行的偏移相類似的視域偏移。以下，將參考圖9到12描述垂直方向上的偏移。圖9示出了將圖6所示的要素圖像陣列在垂直方向上偏移一個像 素的結(jié)果。在圖6中，第一視差信息配置在傾斜線312上。另一方面， 在陣列在垂直方向上偏移了一個像素之后，如圖9所示，第二視差信 息配置在傾斜線312上。簡而言之，通過將要素圖像陣列在垂直方向 上偏移一個像素，實現(xiàn)了與將要素圖像陣列在水平方向上偏移一個視 差信息的配置情況相類似的配置。圖10示出了將圖9中所示的要素圖像陣列在垂直方向上進一步 偏移一個像素的結(jié)果。換而言之，圖10示出了將圖6中所示的要素 圖像陣列偏移兩個像素的結(jié)果。在圖10中，第三視差信息配置在傾 斜線312上。圖11示出了將要素圖像陣列偏移3個像素的結(jié)果。圖12示出了 將視差圖像陣列偏移4個像素的結(jié)果。通過比較圖11和8能夠發(fā)現(xiàn)， 當(dāng)要素圖像陣列在垂直方向上偏移了 4個像素之后配置在傾斜線312 上的視差信息以及當(dāng)該陣列在水平方向上偏移1個像素之后配置在 傾斜線312上的像素信息都是第五視差信息。照這樣，在垂直方向上的4個像素偏移對應(yīng)于在水平方向上的1 個像素偏移。換而言之，通過在垂直方向上進行一個像素的偏移，實 現(xiàn)了在水平方向上的1/4像素的偏移。例如，如上所述，當(dāng)在水平方向上將要素圖像陣列偏移1個像素 時，視域偏移51.72mm。然而，當(dāng)在垂直方向上將該陣列偏移一個像 素時，能夠以間距51.72mm/4mm來偏移視域。當(dāng)將要素圖像陣列在 垂直方向上偏移1個像素時的視域偏移量，等于公式(10)所表示的 間隔(xp)。由于 之，在該系統(tǒng)中，能夠使視域完全平滑地跟隨。如上所述，利用要素圖像陣列的垂直偏移，實現(xiàn)了觀看區(qū)域在水 平方向上的偏移并且在該偏移中的最小單位比在垂直方向上的偏移的最小單位小。貝lj，偏移方向確定單元132根據(jù)偏移量確定單元130 所確定的偏移量，確定要素圖像陣列是在水平方向上還是在垂直方向 上偏移。當(dāng)縱向軸302被傾斜以便形成如根據(jù)該實施例的光學(xué)板300中的 向下的斜坡時，換而言之，當(dāng)縱向軸的302的傾斜角度0滿足-45°<9 <0°時，要素圖像陣列可以從二維圖像顯示屏幕200的頂部向底部向 下進行偏移，以便將要素圖像陣列從由觀察者一側(cè)所看到的二維圖像 顯示屏幕200的右側(cè)向左側(cè)偏移。此外，要素圖像陣列可以從二維圖 像顯示屏幕200的下部向上偏移，以便將要素圖像陣列從左側(cè)向右側(cè) 偏移0此外作為另一實例，當(dāng)光學(xué)板300的縱向軸302斜著向左下方傾 斜時，換而言之，當(dāng)縱向軸的302的傾斜角度0滿足0°<0<45°時， 要素圖像陣列可以從底部向頂部向上偏移，以便將要素圖像陣列從右 側(cè)向左側(cè)偏移。為了將要素圖像陣列從左側(cè)向右側(cè)偏移，可以將要素 圖像陣列從頂部向底部偏移。同時，三維圖像本身隨著要素圖像陣列的偏移而向上或向下偏 移。然而，由于該偏移量是像素間距與偏移量的乘積，因此例如即使 是當(dāng)如圖11所示地將要素圖像陣列偏移3個像素時，三維圖像在垂 直方向上的偏移也小到517.5pm (=xsp x 3 x 3)，因此三維圖像的垂 直偏移不會造成問題。當(dāng)偏移量等于或者小于該值時，在垂直方向上的偏移可能增大。 可替換地，可以組合在水平方向上的偏移。在水平方向上的1個像素 的偏移等于在垂直方向上的4個像素的偏移。因此，當(dāng)該偏移量等于 或者大于在水平方向上的一個像素時，可以組合在水平方向上的偏移 量。因此，可以減小由要素圖像陣列的偏移所生成的剩余部分。在此， 該剩余部分意欲表示作為要素圖像陣列的偏移結(jié)果，未為其分配視差 信息的像素區(qū)域。例如，在圖12中，區(qū)域420為剩余區(qū)域。此外，通過照這樣組合水平方向上的偏移和垂直方向上的偏移， 可以使得由要素圖像陣列的偏移所造成的三維圖像顯示位置的位移 最小化。再次描述圖4。要素圖像陣列偏移單元134將要素圖像陣列在由 偏移方向確定單元132所確定的偏移方向上偏移由偏移量確定單元 130所確定的偏移量。剩余部分處理單元140將適合的圖像分配給在 要素圖像陣列偏移單元134的偏移之后生成的剩余部分。具體而言， 分配在偏移之前配置的要素圖像陣列?？商鎿Q地，可以預(yù)先保持要分配給剩余部分的圖像并對其進行分 配。例如，可以使用黑色圖像作為這種圖像。如上所述，視差信息是其尺寸比二維圖像顯示屏幕200的屏幕尺 寸大的信息。為了最小化在要素圖像陣列偏移時所生成的剩余部分， 生成其尺寸比二維圖像顯示屏幕200的屏幕尺寸大的信息。照這樣， 由于視差信息的尺寸比二維圖像顯示屏幕200的屏幕尺寸大，因此可 以最小化剩余部分，并且即使是在要素圖像陣列偏移時也能夠準確地 顯示三維圖像。圖13是根據(jù)第一實施例的三維圖像顯示設(shè)備10的位置位移校正 處理的流程圖。視差信息配置單元IIO基于由設(shè)備信息保存單元104 保存的設(shè)備信息，確定視差信息的配置位置(步驟SIOO)。接下來， 視差信息配置單元IIO將由視差信息保存單元102所保存的視差信息 配置在所確定的配置位置上(步驟S102)。接下來，偏移量確定單元130基于觀看位置位移檢測單元120所 檢測的觀看位置位移量和由調(diào)整信息保存單元122所保存的調(diào)整值， 確定偏移量(步驟S104)。然后，偏移方向確定單元132基于設(shè)備信 息保存單元104所確定的偏移量，確定偏移方向(步驟S106)。進一 步，要素圖像陣列偏移單元134偏移要素圖像陣列(步驟S108)。進一步，視差信息配置單元iio將適合的圖像分配給由該偏移所生成的剩余部分(步驟SllO)。以此，位置位移校正處理結(jié)束。上述位置位移校正處理可以在三維圖像顯示設(shè)備10的制造時執(zhí)行，或者在三維圖像顯示設(shè)備IO售出之后根據(jù)用戶的命令執(zhí)行。 首先，描述觀看位置位移的校正處理。當(dāng)觀察者向y方向移動時，可以通過使觀看區(qū)域在x方向上偏移，使觀看區(qū)域向觀察者移動的位置移動。圖14示出了按照觀察者在y方向上的移動，觀看區(qū)域的偏移。 如圖14所示，當(dāng)觀察者在觀察方向(1)(即z方向，其是二維圖像 顯示屏幕200的法線方向)上觀察三維圖像時，觀察到在觀看位置(l) 上的像素。如果觀察者向方向(2)和(3)移動，則觀看位置相應(yīng)地 分別偏移到位置(2)和位置(3)。因此，當(dāng)觀察者的y坐標變動時，視差信息相對于射出瞳孔的位 置或者射出瞳孔相對于視差信息的位置對應(yīng)地在x方向上移動。換而 言之，當(dāng)觀察者向y方向移動時，觀看區(qū)域向x方向偏移。當(dāng)水平視差型三維圖像顯示設(shè)備被設(shè)置為使得其顯示表面是水 平的時，即當(dāng)該設(shè)備被用作平置型顯示設(shè)備時，觀看區(qū)域隨著觀察者 在y方向上的移動而發(fā)生的偏移尤其明顯。圖15示出了平置型的三維圖像顯示設(shè)備10。如圖所示，在平置 型三維圖像顯示設(shè)備10的情況下，觀察者從上方向下觀看三維圖像 顯示設(shè)備10的屏幕。因此，觀看位置的y坐標受到觀察者的位置和 就座高度的影響。因此，該觀看位置與垂直設(shè)置的顯示設(shè)備的觀看位 置相比更容易發(fā)生變化。根據(jù)第一實施例的三維圖像顯示設(shè)備10能夠以高精度處理這種 在觀看位置上的變化。將會更加具體地對其進行描述。當(dāng)觀看位置在y方向上移動時 (位移量yl)，用公式(12)表示觀看區(qū)域在水平方向上的偏移量XS:xs=bxL/g (12) 在此，b是當(dāng)觀看位置在y方向上移動時，通過單個射出瞳孔觀察到 的二維圖像顯示設(shè)備的單個像素行中的水平位移寬度值，并且其用公 式(13)表示b = axtan9 (13) 進一步，"a"表示在狹縫位置與觀看位置之間的間隔寬度，并且其用公式(14)表示a = g/tancp (14)在此，tanq)由公式(15)定義<formula>formula see original document page 22</formula>因此，如果上述水平視差型三維圖像顯示設(shè)備被水平設(shè)置為平置 型顯示器，并且以俯角45。對其進行觀察，則與從前方觀察該設(shè)備的 情況(以俯角90。)的情況相比，觀看區(qū)域在水平方向上偏移不超過 lOOmm。如果視差數(shù)量設(shè)定為N (在第一實施例中N = 16)，觀看區(qū)域 (VW)由公式(17)表示<formula>formula see original document page 22</formula>因此，在第一實施例的情況下，VW = 206.89nm。此外，呈現(xiàn)視 差信息的間隔(xp)為12.93mm，如上所述。因此，如果觀看區(qū)域偏移lOOmm，則其等效于觀看區(qū)域偏移大 約一半的長度。換而言之，如果在顯示器上方傾斜著的觀察者從顯示 器的正上方觀看到在假設(shè)俯角為45。的情況下所設(shè)定的圖像時，觀察 者的頭部位置在視域的邊緣上。進一步，如果觀察者的y坐標(L = 400mm)移動4cm，則觀看 區(qū)域在水平方向上偏移10mm，即大約一個視差。這在假設(shè)俯角困難 時指示了透鏡定位。根據(jù)第一實施例的三維圖像顯示設(shè)備10能夠解決上述問題。如 已經(jīng)描述的，根據(jù)第一實施例的三維圖像顯示設(shè)備10能夠以 12.93mm的最小單位偏移觀看區(qū)域。因此，如果觀察者從俯角45。的位置移動到俯角90。的位置，則 觀察區(qū)域可以按照該移動而在垂直方向上偏移1到8個像素。進一步， 當(dāng)區(qū)域偏移4個像素或者更多時，能夠組合在水平方向上的偏移。在制造過程中執(zhí)行二維圖像顯示屏幕200和光學(xué)板300的定位。 當(dāng)將光學(xué)板300附著到二維圖像顯示屏幕200上時，附著位置的位移， 即光學(xué)板的位移成為問題。二維圖像顯示屏幕200和光學(xué)板300的對齊情況影響著三維圖像顯示設(shè)備io的觀看區(qū)域，因此需要足夠的精度。在水平視差系統(tǒng)中，存在以FPD的子像素間距配置視差信息以 便增加水平視差數(shù)量的情況。在該情況下，以子像素寬度(大約50pm) 為偏移單位對視差信息進行偏移。如果射出瞳孔從垂直方向傾斜，則 需要在設(shè)定觀看區(qū)域時假定俯角，即y坐標，這使得定位更為困難。三維圖像顯示設(shè)備10能夠根據(jù)光學(xué)板300的這種位移來校正觀 看區(qū)域。具體而言，如果用戶輸入這種光學(xué)板位移量，則調(diào)整信息獲 取單元124獲得該光學(xué)板位移量作為調(diào)整信息，并將其保存。進一步， 三維圖像顯示設(shè)備IO根據(jù)該光學(xué)板偏移量來偏移要素圖像陣列，并 將偏移后的配置位置設(shè)定為缺省值。因此，能夠補償光學(xué)板300的位 移。簡而言之，通過恢復(fù)能夠提高產(chǎn)出率。此外，在制造過程中，通過從二維圖像顯示屏幕200的法線方向 觀看來附著光學(xué)板300，之后，測量俯角(cp)。進一步，通過由用戶 輸入俯角，調(diào)整信息保存單元122獲得用戶通過調(diào)整信息獲取單元 124輸入的俯角，并將其保存。可以根據(jù)所保存的俯角來偏移要素圖 像410，并且可以將偏移后的配置位置設(shè)定為缺省值。因此，不管應(yīng) 用類型如何，都可以制造設(shè)備。此外，存在用戶想要使用在垂直設(shè)置和水平設(shè)置中的三維圖像顯 示設(shè)備IO。在該情況下，三維圖像顯示設(shè)備10能夠根據(jù)從三維圖像 顯示設(shè)備IO本身的傾斜角度生成的位移量，來校正視域。具體而言， 三維圖像顯示設(shè)備10的傾斜角度是通過用戶輸入獲得的。進一步地， 通過根據(jù)該設(shè)定角度偏移要素圖像410，對于每種類型的應(yīng)用都能顯 示適當(dāng)?shù)娜S圖像。此外，存在光學(xué)板位移是根據(jù)在制造之后在時間上的變化而產(chǎn)生 的情況。例如，這種位移可能是由出售之后的環(huán)境或者物理震動造成 的。在該情況下，三維圖像顯示設(shè)備10能夠根據(jù)光學(xué)板位移量來調(diào) 整配置位置。三維圖像顯示設(shè)備10保存在對這種光學(xué)板位移的校正時使用 的、用于調(diào)整的圖像，以使用該圖像執(zhí)行位移校正處理。以下，將描述采用全景成像系統(tǒng)的情況。圖16示出了在全景成像系統(tǒng)中的位移 校正處理。當(dāng)射出瞳孔的水平間距設(shè)定為子像素間距的整數(shù)倍時，從具有相 同視差編號(相機編號)的像素射出的光線處于基本上平行的關(guān)系， 如圖16所示。例如，假設(shè)僅僅示出了在圖5中配置了第一視差信息的子像素， 而其他子像素并未示出。當(dāng)用一只眼睛在該狀態(tài)下從與顯示器相距L 的觀看位置530觀察該顯示器時，觀察到具有固定間隔的、在垂直方 向上延伸的發(fā)射線。如果該間隔被設(shè)定為xt，則在其上配置了第一視差信息的像素之 間的水平間隔被設(shè)定為pi，并且在其上配置了由一只眼睛同時看到的 第一視差信息的像素之間的間隔被設(shè)置為pii，得到公式(18)到(20):pi = xspxNx3/n (18)pii = pi x (xt/pi+1) (19)pii = (L + g)/L x xt (20) 通過將先前描述的公式代入公式(18)到(20)，能夠得到公式(21): xt = pii - pi=3 x xsp x窗((L + g)/L — 1) (21)當(dāng)將先前描述的條件代入公式(21)時，Xt = 206.9mm。即，在 視覺上將發(fā)射線識別為間隔約略高于20cm的垂直帶。根據(jù)所圖示的 視差信息與光學(xué)板300的位置之間的關(guān)系，唯一性地確定發(fā)射線的顯 示位置。因此，通過使用于調(diào)整的圖像與發(fā)射線的顯示位置(x坐標) 彼此對應(yīng)，可以通過在視覺上識別發(fā)射線的位置位移和傾斜度來確認 光學(xué)板位移。例如，如果光學(xué)板位置在x方向上偏移l個子像素，則發(fā)射線位 置偏移xs， xs由公式(22)表示xs-xspxl7g (22)當(dāng)如圖5所示地配置要素圖像410時，當(dāng)發(fā)射線在x方向上偏移 xf時，要素圖像陣列可以向下偏移(xf/xs)行。當(dāng)對其進行安裝時，在用戶處于觀看位置處的條件下，例如，提供了一個按鈕，其用于連續(xù)地將要素圖像陣列向上或者向下偏移(水 平地)，并使用戶通過按下該按鈕迸行調(diào)整，直到發(fā)射線具有所希望 的間隔為止。發(fā)射線的理想顯示位置可以用文檔等等呈現(xiàn)，或者以某種方式在 三維圖像顯示設(shè)備的用于三維圖像的顯示區(qū)域之外呈現(xiàn)(例如投射(casting》。此外，可以通過將要素圖像陣列在垂直方向上劃分為兩個部分， 來準備包含用于定位的圖像的要素圖像陣列。在這兩個部分中的一個 部分上顯示用于調(diào)整的圖像(A)。進一步，在另一個部分上顯示引 導(dǎo)圖像(B)，其用于指示應(yīng)該將發(fā)射線顯示在其上的x坐標。引導(dǎo) 圖像可以處于這樣的情況其中，點亮了所有與和要在其上指示發(fā)射線的x坐標相關(guān)的射出瞳孔相對應(yīng)的要素圖像。當(dāng)點亮了所有對應(yīng)的要素圖像時，從而就觀看到在特定范圍(= 觀看區(qū)域)中的要素圖像被點亮。因此，即使是射出瞳孔的位置偏移 了一點，如果其沒有偏移要素圖像寬度的一半或者更多，則當(dāng)由處于 觀看區(qū)域中的一只眼睛對其進行觀察時，始終能夠看到這些要素圖像被點亮。在該條件下，包含要素圖像陣列的整個圖像(A+B)被向上 和向下偏移，以及向右和向左偏移，從而使得在(B)范圍內(nèi)點亮的 透鏡的x坐標和在(A)范圍內(nèi)點亮的透鏡的x坐標彼此基本上一致。 接下來，描述多透鏡系統(tǒng)的情況。圖17示出了在多透鏡系統(tǒng)中 的位置位移校正處理。該多透鏡系統(tǒng)的射出瞳孔的水平間隔設(shè)定為 L/(L + g)，其是子像素間距的整數(shù)倍。從而，如圖17所示，從配置 了相同視差信息的像素射出的光線被聚焦在觀看距離L處的位置 540。例如，假設(shè)僅示出了配置第一視差信息的子像素(其與圖5中所 所示的配置情況相同)，而未示出其他子像素。在該情況下，如果由 一只眼睛在距離L處觀察圖像，則該圖像被觀察為使得整個圖像被點 亮。然而，如果從偏離所設(shè)計的視距L的一個點處對其進行觀察，則 所點亮的像素的范圍縮小(僅僅看到處于觀察者正前方的像素被點 亮)。換而言之，當(dāng)從略微偏離視距L的一個位置處觀察圖像時，能夠確認光學(xué)板300的傾斜。例如，如果將光學(xué)板300附著到二維圖像 顯示屏幕200并相對于二維圖像顯示屏幕200傾斜，則從偏離視距L 的一個位置處觀察到的點亮區(qū)域也傾斜。進一步，當(dāng)光學(xué)板300的附 著位置在x方向上偏移，則看到整個圖像都沒有點亮。因此，當(dāng)使用戶操作該按鈕來在上下方向上(水平地)偏移要素 圖像陣列以便點亮整個圖像時，可以通過要素圖像陣列的上下(垂直 地)偏移來補償透鏡位置的位移。圖18是顯示圖像處理單元100的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。作為硬件結(jié) 構(gòu)，顯示圖像處理單元100具有只讀存儲器(ROM) 52，其存儲 用于執(zhí)行三維圖像顯示設(shè)備10中的位移校正處理的位移校正程序， 等等；中央處理單元(CPU) 51，其根據(jù)在ROM52中的程序，控制 三維圖像顯示設(shè)備10的各個單元；隨機存取存儲器(RAM) 53，其 存儲控制三維圖像顯示設(shè)備10所需的各種數(shù)據(jù)；通信接口 (I/F)57， 其通過連接到網(wǎng)絡(luò)而進行通信；以及總線62，其將各個元件彼此相 連。上述的在顯示圖像處理單元100中的位移校正程序可以作為可 安裝或可執(zhí)行文件而存儲在計算機可讀記錄介質(zhì)中并被提供，所述計 算機可讀記錄介質(zhì)例如為壓縮光盤只讀存儲器(CD-ROM)、軟(注 冊商標)盤(FD)、數(shù)字化視頻光盤(DVD)等等。在該情況下，顯示圖像處理單元ioo從上述記錄介質(zhì)讀出并執(zhí)行位移校正程序，將其加載到主存儲器中，并且在主存儲器中生成如上 所述的軟件結(jié)構(gòu)中所解釋的每個單元。此外，第一實施例的位移校正程序可以被配置為存儲在連接到網(wǎng) 絡(luò)(例如因特網(wǎng)等等)的計算機，并通過經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)下載來提供。雖然已經(jīng)結(jié)合實施例描述了本發(fā)明，但是可以對上述實施例進行 各種修改和改進。圖19是示出根據(jù)第二實施例的三維圖像顯示設(shè)備20的視圖。根 據(jù)第二實施例的三維圖像顯示設(shè)備20是便攜類型的。根據(jù)第二實施 例的三維圖像顯示設(shè)備10包括傾斜度檢測單元210。作為便攜型三維圖像顯示設(shè)備20的一種使用模式，設(shè)想用戶用他/她的手拿住該設(shè)備并觀察在三維圖像顯示設(shè)備20上顯示的三維圖 像。在該情況下，根據(jù)三維圖像顯示設(shè)備20與觀看位置之間的相對 角度，來偏移觀看區(qū)域。當(dāng)用戶用他/她的手拿住三維圖像顯示設(shè)備20時，該相對角度可 能持續(xù)變化。貝U，除了檢測用戶的觀看位置之外，還檢測三維圖像顯 示設(shè)備20本身的傾斜度。進一步，根據(jù)檢測結(jié)果，檢測觀察者相對 于二維圖像顯示屏幕200的相對位置位移和位移程度。根據(jù)第二實施例的三維圖像顯示設(shè)備20的其他結(jié)構(gòu)和處理與根 據(jù)第一實施例的三維圖像顯示設(shè)備IO相同。其他優(yōu)點和修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，本 發(fā)明在其更為廣泛的方面并不局限于具體細節(jié)和在此所示出并描述 的代表性實施例。因此，可以進行各種修改而不會脫離附帶的權(quán)利要 求及其等價物所定義的整體發(fā)明性概念的精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種三維圖像顯示設(shè)備，包括二維圖像顯示屏幕，具有濾色器，其中，在通過在垂直方向上劃分一個像素而獲得的多個子像素上配置每種顏色，并且在每列子像素上配置同一顏色；光學(xué)板，具有射出瞳孔，所述射出瞳孔用于使得觀看區(qū)域?qū)τ诿總€像素都不同，并具有被配置為以某個角度(θ)(θ≠0，-45°＜θ＜45°)從所述二維圖像顯示屏幕的垂直方向傾斜的縱向軸，所述觀看區(qū)域是在其中觀察在所述二維圖像顯示屏幕上所顯示的視差信息的區(qū)域；以及觀看區(qū)域調(diào)整單元，通過在所述二維圖像顯示屏幕的水平方向上偏移所述觀看區(qū)域來調(diào)整所述觀看區(qū)域，其中，所述偏移是通過在垂直方向上對在所述二維圖像顯示屏幕的每個像素上配置的視差信息按像素進行偏移而實現(xiàn)的。
2、 如權(quán)利要求1所述的三維圖像顯示設(shè)備，其中，所述觀看區(qū) 域調(diào)整單元通過在水平方向上按像素進一步偏移所述視差信息，來在 所述水平方向上偏移所述觀看區(qū)域。
3、 如權(quán)利要求2所述的三維圖像顯示設(shè)備，還包括 偏移方向確定單元，根據(jù)要由所述觀看區(qū)域調(diào)整單元進行偏移的所述觀看區(qū)域的偏移量，確定是在垂直方向上還是在水平方向上偏移 所述視差信息，其中，所述觀看區(qū)域調(diào)整單元在所述偏移方向上，將所述視差信息偏移 根據(jù)所述偏移量得到的像素數(shù)量。
4、 如權(quán)利要求1所述的三維圖像顯示設(shè)備，其中， 所述光學(xué)板的射出瞳孔的縱向軸配置在以某個角度(-45°<0<0°)幕的水平方向上的觀察者一側(cè)觀看時， 在將所述觀看區(qū)域從右側(cè)向左側(cè)偏移時，所述觀看區(qū)域調(diào)整單元在垂 直方向上從頂部向底部按像素偏移所述視差信息。
5、 如權(quán)利要求1所述的三維圖像顯示設(shè)備，其中， 所述光學(xué)板被配置在以某個角度(-45°<0<0°)從所述二維圖像顯示屏幕的垂直方向傾斜的方向上，并且在從所述二維圖像顯示屏幕的水平方向上的觀察者一側(cè)觀看時， 在將所述觀看區(qū)域從左側(cè)向右側(cè)偏移時，所述觀看區(qū)域調(diào)整單元在垂 直方向上從底部向頂部按像素偏移所述視差信息。
6、 如權(quán)利要求1所述的三維圖像顯示設(shè)備，其中 所述光學(xué)板被配置在以某個角度(0°<0<45°)從所述二維圖像顯示屏幕的垂直方向傾斜的方向上，并且在從所述二維圖像顯示屏幕的水平方向上的觀察者一側(cè)觀看時， 在將所述觀看區(qū)域從右側(cè)向左側(cè)偏移時，所述觀看區(qū)域調(diào)整單元在垂 直方向上從底部向頂部按像素偏移所述視差信息。
7、 如權(quán)利要求1所述的三維圖像顯示設(shè)備，其中 所述光學(xué)板被配置在以某個角度(0°<0<45°)從所述二維圖像顯示屏幕的垂直方向傾斜的方向上，并且在從所述二維圖像顯示屏幕的水平方向上的觀察者一側(cè)觀看時， 在將所述觀看區(qū)域從左側(cè)向右側(cè)偏移時，所述觀看區(qū)域調(diào)整單元在垂 直方向上從頂部向底部按像素偏移所述視差信息。
8、 如權(quán)利要求1所述的三維圖像顯示設(shè)備，還包括 觀看位置位移檢測單元，其檢測觀看位置位移量，所述觀看位置位移量是在應(yīng)該在其上對所述三維圖像顯示設(shè)備上所顯示的三維圖 像進行觀察的觀看位置與觀察者的實際位置之間的位移量；以及觀看區(qū)域偏移量確定單元，其基于所述觀看位置位移量，確定所述觀看區(qū)域的偏移量，其中，所述觀看區(qū)域調(diào)整單元以所述偏移量來偏移所述觀看區(qū)域。
9、 如權(quán)利要求8所述的三維圖像顯示設(shè)備，還包括.-觀看位置保存單元，其保存所述觀看位置，其中， 所述觀看位置位移檢測單元通過圖像識別來識別所述觀察者的位置，并且檢測在所識別的觀察者位置與由所述觀看位置保存單元所 保存的觀看位置之間的差值，作為所述觀看位置位移量。
10、 如權(quán)利要求8所述的三維圖像顯示設(shè)備，其中 所述觀看位置位移檢測單元檢測在所述二維圖像顯示屏幕的水平方向上的所述觀看位置位移量，并且所述觀看區(qū)域偏移量確定單元基于在所述水平方向上的所述觀 看位置位移量，確定所述觀看區(qū)域的偏移量。
11、 如權(quán)利要求8所述的三維圖像顯示設(shè)備，其中所述觀看位置位移檢測單元檢測在所述二維圖像顯示屏幕的垂 直方向上的所述觀看位置位移量，并且所述觀看區(qū)域偏移量確定單元基于在所述垂直方向上的所述觀 看位置位移量，確定所述觀看區(qū)域的偏移量。
12、 如權(quán)利要求8所述的三維圖像顯示設(shè)備，還包括 傾斜度檢測單元，其檢測所述二維圖像顯示屏幕的傾斜度；以及 觀看區(qū)域偏移量確定單元，其基于所述傾斜度，確定所述觀看區(qū)域的偏移量，其中，所述觀看區(qū)域調(diào)整單元以所述偏移量來偏移所述觀看區(qū)域。
13、 如權(quán)利要求1所述的三維圖像顯示設(shè)備，還包括 光學(xué)板位置位移量獲取單元，其從外部獲取光學(xué)板位置位移量，所述光學(xué)板位置位移量是在所述二維圖像顯示屏幕與所述光學(xué)板之間的位移量；以及觀看區(qū)域偏移量確定單元，其基于所述光學(xué)板位置位移量，確定 所述觀看區(qū)域的偏移量，其中，所述觀看區(qū)域調(diào)整單元以所述觀看區(qū)域偏移量來偏移所述觀看 區(qū)域。
14、 如權(quán)利要求1所述的三維圖像顯示設(shè)備，還包括剩余部分處 理單元，其將所述視差信息配置在這樣的像素上其位于所述二維圖 像顯示屏幕上，并且在所述視差信息偏移之后，不在其上配置所述視差f曰息o
15、 如權(quán)利要求1所述的三維圖像顯示設(shè)備，還包括剩余部分處 理單元，其將黑色圖像配置在這樣的像素上其位于所述二維圖像顯 示屏幕上，并且在所述視差信息偏移之后，不在其上配置所述視差信 息。
16、 如權(quán)利要求1所述的三維圖像顯示設(shè)備，還包括 視差信息保存單元，其保存所述視差信息，所述視差信息的尺寸比所述二維圖像顯示屏幕的尺寸大，其中，所述二維圖像顯示屏幕顯示由所述視差信息保存單元所保存的 所述視差信息。
17、 如權(quán)利要求16所述的三維圖像顯示設(shè)備，還包括 視差信息準備單元，其準備所述視差信息，所述視差信息的尺寸比所述二維圖像顯示屏幕的尺寸大，其中，所述視差信息保存單元保存由所述視差信息準備單元所準備的 所述視差信息。
18、 一種用于顯示三維圖像的方法，包括以下步驟 在包括以下的三維圖像顯示設(shè)備中二維圖像顯示屏幕，具有濾色器，其中，在通過在垂直方 向上劃分一個像素而獲得的多個子像素上配置每種顏色，并且在每列 子像素上配置同一顏色；光學(xué)板，具有射出瞳孔，所述射出瞳孔用于使得觀看區(qū)域?qū)τ诿總€像素都不同，并具有被配置為以某個角度(e) (e#o，-45°<e<45°)從所述二維圖像顯示屏幕的垂直方向傾斜的縱向軸，所述觀看區(qū)域是在其中觀察在所述二維圖像顯示屏幕上所顯示的視差 信息的區(qū)域，通過在垂直方向上對在所述二維圖像顯示屏幕的每個像素上配 置的視差信息按像素進行偏移，來在所述二維圖像顯示屏幕的水平方 向上偏移所述觀看區(qū)域。
19、 一種計算機程序產(chǎn)品，具有包含已編程指令的計算機可讀介 質(zhì)，其中，所述指令在由計算機執(zhí)行時，使得所述計算機執(zhí)行 在包括以下的三維圖像顯示設(shè)備中二維圖像顯示屏幕，具有濾色器，其中，在通過在垂直方 向上劃分一個像素而獲得的多個子像素上配置每種顏色，并且在每列子像素上配置同一顏色；光學(xué)板，具有射出瞳孔，所述射出瞳孔用于使得觀看區(qū)域?qū)τ诿總€像素都不同，并具有被配置為以某個角度(e) (e,o，-45°<e<45°)從所述二維圖像顯示屏幕的垂直方向傾斜的縱向軸，所述觀看區(qū)域是在其中觀察在所述二維圖像顯示屏幕上所顯示的視差 信息的區(qū)域，通過在垂直方向上對在所述二維圖像顯示屏幕的每個像素上配 置的視差信息按像素進行偏移，來在所述二維圖像顯示屏幕的水平方 向上偏移所述觀看區(qū)域。
全文摘要
采用傾斜透鏡片和觀察者跟蹤的立體顯示器。一種三維圖像顯示設(shè)備，包括二維圖像顯示屏幕，具有濾色器，其中，在通過在垂直方向上劃分一個像素而獲得的多個子像素上配置每種顏色，并且在每列子像素上配置同一顏色；光學(xué)板，具有射出瞳孔，所述射出瞳孔用于使得觀看區(qū)域?qū)τ诿總€像素都不同，并具有被配置為以角度(θ)(θ≠0，-45°＜θ＜45°)從所述二維圖像顯示屏幕的垂直方向傾斜的縱向軸，所述觀看區(qū)域是在其中觀察在所述二維圖像顯示屏幕上所顯示的視差信息的區(qū)域；以及觀看區(qū)域調(diào)整單元，通過在所述二維圖像顯示屏幕的水平方向上偏移所述觀看區(qū)域來調(diào)整所述觀看區(qū)域，其中，所述偏移是通過在所述垂直方向上對在所述二維圖像顯示屏幕的每個像素上配置的視差信息按像素進行偏移而實現(xiàn)的。
文檔編號H04N13/04GK101253778SQ20068003149
公開日2008年8月27日 申請日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者平和樹, 平山雄三, 最首達夫, 沼崎俊一, 福島理惠子 申請人:株式會社東芝