显示设备、终端设备和显示方法技术

本公开提供了用于以立体显示或平面显示来显示图像的显示设备、终端设备以及显示方法。检测显示设备的移动，并根据检测到的移动，以立体显示或平面显示来显示图像。因此，即使显示设备的移动违背观察者的意愿，将观察者至于立体观看区域之外，也容易防止观察者观察到伪立体图像和双重图像，从而防止观察者感到不适和疲惫。

Display device, terminal equipment and display method

The present disclosure provides a display device, a terminal device, and a display method for displaying images in a stereoscopic display or a plane display. The movement of the display device is detected and the image is displayed in a stereoscopic display or a plane display based on the detected movement. Therefore, even if the movement of the display device violates the observer's wishes, it will also prevent the observers from observing the pseudo stereoscopic images and double images outside the stereoscopic viewing area, so as to prevent the observers from feeling uncomfortable and tired.

【技术实现步骤摘要】
显示设备、终端设备和显示方法本申请是申请号为200980155402.6(“显示设备、终端设备和显示方法”)的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于显示图像的显示设备和显示方法，更具体地，涉及用于显示立体图像的显示设备、终端设备和显示方法。
技术介绍
随着近年来移动电话和PDA(个人数字助理)的发展，本领域中已经做出了努力以生产更小尺寸和更高清晰度的显示设备。立体显示设备，作为可以添加至移动设备的新的额外价值，已经引起注意。一般地，用于显示立体图像的装置依赖于将具有双眼像差的图像分别投影至左眼和右眼的过程。存在一种立体显示设备，包括显示面板，该显示面板具有柱状透镜或视差屏障作为图像交换装置。另一立体显示设备是时分类型，包括两个光源，用于将光施加于右眼和左眼，以将左和右视差图像投影至右眼和左眼(见例如专利文献1)。上述类型的立体显示设备适用于移动设备，因为它们不需要观察者佩戴特殊眼镜从而具有佩戴眼镜的麻烦。实际上，使用视差屏障立体显示设备的移动电话作为商用产品可用(见例如非专利文献1)。然而，根据上述原理，由于对空间上分离的视差图像进行投影，观察者可以在有限的区域中看到立体图像。观察者可以看到立体图像的区域称为立体观看区域，并且是在设计立体显示设备时确定的。如果观察者的眼睛的位置偏离于立体观看区域，则出现以下问题：左图像和右图像可能看起来重叠(所谓双重图像)，并且可以观察到具有反转的突起深度的图像(所谓伪立体图像)。以下将描述立体观看区域。首先，以下描述将视差屏障用作图像交换装置时实现的立体观看区域。图1通过示例示出了一种光学模型，其中，在视差屏障立体显示设备中，将视差图像投影至观察者的左眼和右眼上。图1是从观察者的头上看去的截面图，示出了以下位置关系：其中，观察者的双眼(右眼55R和左眼55L)位于观察平面30上，观察平面30与显示设备的显示表面间隔最优观察距离OD，并且观察者的眼睛之间的中心与显示面板的中心对齐。显示面板(未示出)包括一组光调制元件作为像素矩阵(例如液晶面板)。图1仅示出了交替排列的右眼像素4R和左眼像素4L中在显示面板的两端和中心处的像素。从观察者看来，用作图像交换装置的视差屏障6位于显示面板后方。视差屏障6是具有多个窄带形垂直缝隙6a的屏障(遮光板)，并被布置为使其纵向垂直于显示面板的左眼像素4L和右眼像素4R所排列的方向。光源(未示出：所谓背光)进一步位于视差屏障后方。从光源发出的光穿过缝隙6a，其强度被显示面板的像素所调制，然后投影向观察者。从右眼像素4R和左眼像素4L投影的光的方向受到缝隙6a的存在的限制。从缝隙6a发出并穿过最接近像素的光线的路径被示为光线20。这些光线20定义了从所有右眼像素4R投影的图像叠加的右眼区域70R和从所有左眼像素4L投影的图像叠加的左眼区域70L。在右眼区域70R中，观察者只能观察到从所有右眼像素4R投影的图像。在左眼区域70L中，观察者只能看到从所有左眼像素4L投影的图像。因此，当观察者的右眼55R位于右眼区域70R并且观察者的左眼55L位于左眼区域70L时，观察者在视觉上将投影至其右眼和左眼的视差图像识别为立体图像。换言之，当观察者的右眼55R位于右眼区域70R并且观察者的左眼55L位于左眼区域70L时，观察者可以观察到所需立体图像。图1所示的显示设备被设计为使得在距离OD处从右眼像素4R和左眼像素4L(宽度P)投影的所有图像(宽度P’)叠加，以最大化右眼区域70R和左眼区域70L的最大宽度L。投影的图像的宽度P’主要根据缝隙6a与像素之间的距离h、像素间距P以及最优观察距离OD来确定。如果P’增大，则右眼区域70R和左眼区域70L的宽度也增大，但是观察者可以在视觉上识别立体图像的立体观看区域不一定增大，因为不可能将观察者的眼睛置于任何所需位置。如果假定眼睛之间的距离由e表示，则优选地显示设备应当被设计为使得P’等于眼间距离e。如果P’小于眼间距离e，则立体观看区域限于P’。如果P’大于眼间距离e，则只有双眼均位于右眼区域70R或左眼区域70L的区域增大。观察者可以看到立体图像的直至显示面板的最小距离ND和最大距离FD也由眼间距离e、右眼区域70R和左眼区域70L确定。如上所述，观察者看到基于投影的视差图像的立体图像的区域不仅由图像交换装置在光学上确定的右眼区域70R和左眼区域70L来确定，还由观察者的眼间距离e来确定。因此，立体观看区域可以由观察者的右眼55R与左眼55L之间的中点M附近的区域来表示。如图2所示，所定义的立体观看区域71是菱形的矩形。然而，图2所示的立体观看区域71仅当包括观察者眼睛的平面与显示面板的表面位于互相平行时才有效。图3示出了一种光学模型，其中，从观察者看来，用作图像交换装置的视差屏障6位于显示面板前方。与视差屏障6位于显示面板后方的示例的情况相同，显示设备被设计为使得观察者处于最优观察位置OD，并且从右和左像素(宽度P)投影的图像(宽度P’)叠加。从像素发出并且穿过最接近缝隙6a的光线的路径被示为光线20。这些光线20定义了从所有右眼像素4R投影的图像叠加的右眼区域70R和从所有左眼像素4L投影的图像叠加的左眼区域70L。图4示出了通过使用柱状透镜作为图像交换装置来创建的立体观看区域。图4与图3类似，只是图像交换装置不同。以下描述使用柱状透镜的光学模型，其中观察者偏离于立体观看区域。图5是从观察者头上看去的截面图，示出了向右偏离于立体观看区域71的观察者，立体观看区域71使用右眼55R和左眼55L之间的中点M来表示。观察者的右眼55R位于右眼区域70R之外，左眼55L位于右眼区域70R之内。此时，从右眼像素4R和左眼像素4L发出并穿过最接近的圆柱透镜3a的主点(顶点)的光线20不到达观察者的右眼55R的位置。从左眼像素4L发出并穿过次接近的圆柱透镜3a的光线21定义第二左眼区域72。在图5中，观察者利用右眼55R观察到从左眼像素4L投影的图像，并且利用左眼55L观察到从右眼像素4R投影的图像。因此，当观察者观察视差图像时，突起深度反转(所谓伪立体图像)，观察者不能观察到所需立体图像。为了解决上述问题，已经提出了始终检测观察者位置并根据检测到的位置来切换右眼像素和左眼像素的显示图像的过程(见例如专利文献2)。此外，已经提出了利用摄像机来捕捉观察者的图像，根据所获得的观察者面部的图像来检测视点位置，并调整视差图像的过程(见例如专利文献3)。为了检测视点位置，已经提出了利用红外辐照器和摄像机来检测瞳孔的过程(见例如专利文献4)。现有技术文献：专利文献：专利文献1：JP2001-66547A(3-4页，图6)专利文献2：JP9-152668A专利文献3：JP2000-152285A专利文献4：JP11-72697A非专利文献：非专利文献1：NikkeiElectronics，January6，2003，No.838，p.26-27
技术实现思路
本专利技术要解决的问题：尽管便携式立体显示设备允许观察者使用观察者自身的身体来将显示设备调整至对于立体观看最优的位置，但是显示设备本身可能由于外部因素(如对显示设备的操作以及使用显示设备的车辆的摇晃移动)而倾斜或移动。由于显示设备的移动，观察者的眼睛的位置可能偏离于立本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于以立体显示或平面显示来显示图像的显示设备，包括：检测器，检测显示设备的移动；判断部分，将表示所述检测器检测到的显示设备的移动的值与预设阈值进行比较；图像产生器，基于所述判断部分进行的比较的结果，根据至少两个图像数据项来产生并输出具有视差的图像数据或没有视差的图像数据；显示面板，显示所述图像产生器输出的图像数据，所述显示面板包括多个单位像素；以及图像交换装置，控制从所述显示面板对所述显示面板显示的图像数据的投影；其中，所述检测器检测显示设备的倾斜角度作为显示设备的移动；所述判断部分包括：供观察者记录针对所需位置的倾斜角度作为初始值的功能，在所述所需位置处所述立体显示是可能的；第一判断功能，用于将取决于所述显示设备的移动的倾斜角度与预设倾斜角度阈值进行比较，以及如果所述倾斜角度小于所述倾斜角度阈值，则判断为所述立体显示，或者在其他情况下判断为所述平面显示；以及第二判断功能，用于基于所述初始值将用于从所述平面显示变为所述立体显示的倾斜角度设为2D‑3D返回值，在所述平面显示时将取决于所述显示设备的移动的倾斜角度与所设置的2D‑3D返回值进行比较，以及如果所述倾斜角度落入所述2D‑3D返回值内，则判断为所述立体显示，或者在其他情况下判断为所述平面显示，以及如果所述判断部分的所述第一判断功能或所述第二判断功能判断为所述立体显示，则所述图像产生器产生具有视差的图像数据，以及如果所述判断部分的所述第一判断功能或所述第二判断功能判断为所述平面显示，则所述图像产生器产生没有视差的图像数据。...

【技术特征摘要】
2008.11.26 JP 2008-3009651.一种用于以立体显示或平面显示来显示图像的显示设备，包括：检测器，检测显示设备的移动；判断部分，将表示所述检测器检测到的显示设备的移动的值与预设阈值进行比较；图像产生器，基于所述判断部分进行的比较的结果，根据至少两个图像数据项来产生并输出具有视差的图像数据或没有视差的图像数据；显示面板，显示所述图像产生器输出的图像数据，所述显示面板包括多个单位像素；以及图像交换装置，控制从所述显示面板对所述显示面板显示的图像数据的投影；其中，所述检测器检测显示设备的倾斜角度作为显示设备的移动；所述判断部分包括：供观察者记录针对所需位置的倾斜角度作为初始值的功能，在所述所需位置处所述立体显示是可能的；第一判断功能，用于将取决于所述显示设备的移动的倾斜角度与预设倾斜角度阈值进行比较，以及如果所述倾斜角度小于所述倾斜角度阈值，则判断为所述立体显示，或者在其他情况下判断为所述平面显示；以及第二判断功能，用于基于所述初始值将用于从所述平面显示变为所述立体显示的倾斜角度设为2D-3D返回值，在所述平面显示时将取决于所述显示设备的移动的倾斜角度与所设置的2D-3D返回值进行比较，以及如果所述倾斜角度落入所述2D-3D返回值内，则判断为所述立体显示，或者在其他情况下判断为所述平面显示，以及如果所述判断部分的所述第一判断功能或所述第二判断功能判断为所述立体显示，则所述图像产生器产生具有视差的图像数据，以及如果所述判断部分的所述第一判断功能或所述第二判断功能判断为所述平面显示，则所述图像产生器产生没有视差的图像数据。2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述检测器包括：加速度传感器、地磁传感器、陀螺仪传感器或角速度传感器。3.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述检测器还检测所述显示设备的移动距离作为所述显示设备的移动；所述判断部分包括：用于进一步记录针对所需位置的移动距离作为初始值的功能，在所述所需位置处所述立体显示是可能的；第一判断功能，用于进一步将取决于所述显示设备的移动的移动距离与预设移动距离阈值进行比较，以及如果所述倾斜角度小于所述倾斜角度阈值且所述移动距离小于所述移动距离阈值，则判断为所述立体显示，或者在其他情况下判断为所述平面显示；以及第二判断功能，用于基于所述初始值将用于从所述平面显示变为所述立体显示的移动距离进一步设为2D-3D返回值，在所述平面显示时将取决于所述显示设备的移动的倾斜角度和移动距离与所设置的相应2D-3D返回值进行比较，以及如果所述倾斜角度和所述移动距离落入相应2D-3D返回值内，则判断为所述立体显示，或者在其他情况下判断为所述平面显示，以及如果所述判断部分的所述第一判断功能或所述第二判断功能判断为所述立体显示，则所述图像产生器产生具有视差的图像数据，或者如果所述判断部分的所述第一判断功能或所述第二判断功能判断为所述平面显示，则所述图像产生器产生没有视差的图像数据。4.根据权利要求3所述的显示设备，其中，所述检测器包括加速度检测器、超声波检测器或小尺寸摄像机。5.一种用于以立体显示或平面显示来显示图像的显示设备，包括：检测器，检测显示设备的移动；判断部分，将表示所述检测器检测到的显示设备的移动的值与预设阈值进行比较；图像产生器，基于所述判断部分进行的比较的结果，根据至少两个图像数据项来产生并输出具有视差的图像数据或没有视差的图像数据；显示面板，显示所述图像产生器输出的图像数据，所述显示面板包括多个单位像素；以及图像交换装置，控制从所述显示面板对所述显示面板显示的图像数据的投影；其中，所述判断部分包括：供观察者记录针对所需位置的表示移动的值作为初始值的功能，在所述所需位置处所述立体显示是可能的；第一判断功能，用于将取决于所述显示设备的移动的表示移动的值与预设阈值进行比较，以及如果表示移动的值小于所述阈值，则判断为所述立体显示，或者在其他情况下判断为所述平面显示；以及第二判断功能，用于基于所述初始值将用于从所述平面显示变为所述立体显示的表示移动的值设为2D-3D返回值，在所述平面显示时将取决于所述显示设备的移动的表示移动的值与所设置的2D-3D返回值进行比较，以及如果表示移动的值落入所述2D-3D返回值内，则判断为所述立体显示，或者在其他情况下判断为所述平面显示，以及如果所述判断部分的所述第一判断功能或所述第二判断功能判断为所述立体显示，则所述图像产生器产生具有视差的图像数据，或者如果所述判断部分的所述第一判断功能或所述第二判断功能判断为所述平面显示，则所述图像产生器产生没有视差的图像数据，并且所述图像产生器根据所述检测器检测到的显示设备的移动方向来选择和输出任意视点图像。6.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述立体显示和所述平面显示具有相同分辨率。7.根据权利要求1所述的显示设备，其中，以所述立体显示来显示至少两个视点图像。8.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述图像交换装置包括电光设备。9.根据权利要求8所述的显示设备，其中，如果所述判断部分的所述第一判断功能或所述第二判断功能判断为所述立体显示，则所述图像交换装置开启，以及如果所述判断部分的所述第一判断功能或所述第二判断功能判断为所述平面显示，则所述图像交换装置关闭。10.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述图像产生器产生具有视差的图像数据，而不考虑来自所述判断部分的判断结果；以及如果所述判断部分的所述第一判断功能或所述第二判断功能判断为所述立体显示，则所述显示面板使用所述单位像素来显示具有视差的至少两个图像数据项，以及如果所述判断部分的所述第一判断功能或所述第二判断功能判断为所述平面显示，则使用所述单位像素来显示具有视差的图像数据项中的一个图像数据项。11.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述显示面板包括立体像素单元，所述立体像素单元包括单位像素中的至少两个单位像素，其中每个单位像素包括右眼像素和左眼像素，并且所述显示面板使用所述立体像素单元来显示所述图像数据。12.根据权利要求1所述的显...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤哲史，重村幸治，芹泽昌宏，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，NLT科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP