[发明专利]三维图像显示设备、三维图像显示方法、及用于三维图像显示的计算机程序产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维图像显示设备、一种显示三维图像的方法、以及用于显示三维图像的计算机程序产品，据此来显示视差信息。

本申请是基于2005年9月29日提交的在先日本专利申请No.2005-283478，并要求该申请的优先权；在此将该申请的整体内容引入作为参考。

背景技术

已知一种裸眼型三维图像显示设备，其中，在水平方向上对视差信息进行空间切割并将其呈现。观察者通过根据他/她的位置(进一步而言，是根据他/她的眼睛的位置)观察视差信息，来认知到三维图像。

很多三维图像显示设备具体构造为平板显示器(例如液晶显示器(LCD)和等离子显示面板(PDP))与由透镜阵列和针孔阵列等等所代表的光学板的组合。

在透镜的情况下，当FPD基本上位于透镜焦距位置处时，从FPD的一个像素中的一个点所发出的光线作为基本上平行的光射出。由于像素具有有限的尺寸，从像素发出的光在特定范围上入射。在针孔的情况下，从像素发出的光线穿过针孔，从而限制了光线射出的方向。通过使得光线射出的方向与获得要显示在射出光线的像素上的图像信息的方向彼此基本上一致，能够根据观察者的位置(进一步而言，是观察者的眼睛的位置)看到适合的图像。然后，图像被认知为三维图像。透镜和针孔被称为射出瞳孔(exit pupil)。

在这种裸眼型三维图像显示设备的结构中，需要将用于显示二维图像(其用来显示视差信息)的多个像素(即，要素图像(elementalimage))与用于显示三维图像的一个像素(透镜和针孔)相关联。

由于FPD的像素数量受到限制，因此存在一种折衷的相关性，即，如果视差信息增加，则三维图像的清晰度就减小，反之，如三维图像的清晰度增加，则视差数量就减少。为了抑制三维图像的清晰度的减少以及视差数量的减少，已知一种方法，用于仅仅在水平方向上呈现视差信息。因此，将这种仅仅在水平方向上呈现视差信息的三维图像显示设备称为水平视差型三维图像显示设备。

另一方面，当仅仅将有限数量的用于显示二维图像的像素分配给用于显示三维图像的一个像素(透镜和针孔)时，仅仅能够在有限范围内呈现视差信息，换而言之，能够观察到三维图像的范围受到限制。为了解决上述问题，已经存在一种方法，其执行对观察者位置的跟踪，从而对分配给用于显示三维图像的像素的一组用于显示二维图像的像素进行偏移，即，一种用于偏移要素图像显示位置的方法(例如，参考日本专利申请公开No.H09-233500)。

发明内容

然而，当射出瞳孔从显示屏幕的垂直方向倾斜时，水平视差型三维图像显示设备易于受到观察者位置变化的影响。具体而言，如果观察者移动，则在其中观察三维图像的观看区域在显示屏幕的水平方向上偏移。当水平视差型三维图像显示设备被设置为使得其显示表面是水平的，即所谓的平置型(flatbed)显示器时，该问题尤其明显。在平置型显示器中，y坐标受到观察者的位置与就座高度的影响，并且相对于垂直设置的设备而言更容易发生改变。

此外，二维图像显示设备与光学板的定位需要具有足够高的精度，因为该定位与三维图像显示设备的视域相关。在水平视差型设备中，有时以FPD的子像素间距来配置视差信息，以便增加水平视差数量。在该情况下，以子像素宽度(大约50μm)为偏移单位对视差信息进行偏移。当射出瞳孔从垂直位置倾斜时，需要为视域的设置初步定义俯角，即y坐标。因此，所述定位变得更为困难。

根据本发明的一个方面，一种三维图像显示设备，包括：二维图像显示屏幕，具有滤色器，其中，在通过在垂直方向上划分一个像素而获得的多个子像素上配置每种颜色，并且在每列子像素上配置同一颜色；光学板，具有射出瞳孔，所述射出瞳孔用于使得观看区域对于每个像素都不同，并具有被配置为以角度(θ)(θ≠0，-45°＜θ＜45°)从所述二维图像显示屏幕的垂直方向倾斜的纵向轴，所述观看区域是在其中观察在所述二维图像显示屏幕上所显示的视差信息的区域；以及观看区域调整单元，通过在所述二维图像显示屏幕的水平方向上偏移所述观看区域来调整所述观看区域，其中，所述偏移是通过在垂直方向上对在所述二维图像显示屏幕的每个像素上配置的视差信息按像素进行偏移而实现的。