CN102970559A

CN102970559A - 立体图像显示装置

Info

Publication number: CN102970559A
Application number: CN2012100448413A
Authority: CN
Inventors: 大泽创
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2012-02-23
Publication date: 2013-03-13
Also published as: JP2013051629A; JP5050120B1; US20130050197A1

Abstract

本发明提供一种立体图像显示装置，该装置具备：显示装置，所述显示装置具有显示面板和光线控制元件，所述显示面板具有以矩阵状排列像素的显示画面，所述光线控制元件控制来自所述显示面板的像素的光线；存储器，存储测试图，所述测试图是具有多个多视差图像且能够使所述观众可看到根据视听位置而不同的多视差图像的测试图，在所述测试图中，对从不优选的视听位置看到的多视差图像标注有提醒所述观众向更好的视听位置移动的记号或消息；以及图像显示控制部，控制使所述测试图显示于所述显示面板。

Description

立体图像显示装置

相关申请的交叉参考

本申请基于并要求于2011年8月31日提交的在先日本专利申请No.2011-189621号的优先权和权益，并将其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明的实施方式涉及立体图像显示装置。

背景技术

在裸眼式的立体图像显示装置中，观众(用户)不使用特殊的眼镜就能以裸眼视听立体图像。在这样的立体图像显示装置中，将视点不同的多个图像显示在平面显示装置(例如液晶显示装置)上，并将来自这些图像的光线通过例如视差屏障(parallax barrier)、柱状透镜(lenticular lens)等光线控制元件进行控制，从而使立体图像被观众视听。光线控制元件一般设置在平面显示装置的前面。控制的光线虽然被导向观众的双眼，但如果观众的视听位置适当，观众(视听者)可以看到立体图像。将这种能视听立体图像的视听位置区域称为视区。

但是这样的视区存在限定等问题。也就是说，例如，被左眼感知的图像的视点比右眼感知的图像的视点相对靠右侧，从而存在无法正确视觉确认立体图像的视听位置、即逆视区域。因此，在裸眼式的立体图像显示装置中，存在由于观众的视听位置而导致无法视听正常的立体图像的情况。

因此，在立体图像显示装置中设置了用于检测观众的位置的传感器，根据来自该传感器的输出，生成表示观众的位置、以及仅视区或视区及逆视区域的位置信息，并显示该生成的位置信息。

发明内容

本实施方式的立体图像显示装置，具备：显示装置，所述显示装置具有显示面板和光线控制元件，所述显示面板具有以矩阵状排列像素的显示画面，所述光线控制元件控制来自所述显示面板的像素的光线；存储器，存储测试图，所述测试图是具有多个多视差图像且能够使所述观众可看到根据视听位置而不同的多视差图像的测试图，在所述测试图中，对从不优选的视听位置看到的多视差图像标注有提醒所述观众向更好的视听位置移动的记号或消息；以及图像显示控制部，控制使所述测试图显示于所述显示面板。

附图说明

图1是用于说明一实施方式的立体图像显示装置的图。

图2是用于说明一实施方式的立体图像显示装置的图。

图3是用于说明一实施方式的立体图像显示装置的框图。

图4是摄像机影像及视区图像的显示例子的示意图。

图5(a)至图5(i)是测试图的一例的示意图。

图6是用于说明多视差图像的图。

具体实施方式

下面，参照附图对实施方式进行说明。

在图1中示出了一实施方式的立体图像显示装置。本实施方式的立体图像显示装置1是裸眼式的立体图像显示装置，并具备：显示图像的显示装置10、根据拍摄到的图像检测观众的位置的摄像机20。显示装置10具有以矩阵状排列像素的显示画面。摄像机20例如被设置在包围显示装置10的显示画面的框中的下框。

并且，在本实施方式的立体图像显示装置中设定有XYZ坐标系统。例如，以摄像机20的位置为原点，将与显示装置10的显示画面平行的面作为X-Y面，Z轴与该X-Y面垂直且以朝向观众100的方向作为Z轴的正方向，从而设定坐标系统XYZ。此外，X轴被设定为与显示画面的横方向(水平方向)平行，Y轴被设定为与显示画面的纵方向(垂直方向)平行。

如图2所示，显示装置10具备：显示面板10a、以及设置在该显示面板10a前的光线控制元件10b。光线控制元件10b是视差屏障(parallaxbarrier)、柱状透镜(lenticular lens)等，其用于控制来自显示画面的像素的光线。

此外，如图3所示，本实施方式的立体图像显示装置具备面部追踪部(face tracking)30、存储器35、存储器37以及图像显示控制部40。面部追踪部30对由摄像机20拍摄到的图像进行图像处理，并判断观众是否存在于显示装置10前，同时在观众100存在的情况下，检测从显示装置10到观众100之间的距离以及观众100在上述坐标系统中的位置。面部追踪部30通过对来自摄像机20的图像进行处理，从而识别观众100的面部，根据面部大小来检测从显示装置10到观众100之间的距离以及观众100在上述坐标系统中的位置。例如，摄像机20识别观众100的双眼、即左眼101a及右眼101b，因为双眼的中心间距离不因人而异而大致固定，所以可以根据包含双眼101a、101b的图像来求出到观众100的距离z。如图2所示，该距离z表示从光线控制元件10b的前面到观众100的眼间中心102之间的距离。并且，所谓观众100的位置是指观众100的眼间中心102的坐标(x，y，z)。以一定周期(例如，1秒～几秒间隔)进行面部追踪部30的面部追踪动作(检测动作)。也就是说，以一定周期对到观众100的距离及观众100的位置进行取样。

存储器35逐次存储通过面部追踪部30取样到的到观众100的距离以及观众100的位置。存储器37存储后述的测试图。

在观众100通过如图1所示的遥控器105已选择了自动追踪模式(自动追踪模式开启)的情况下，当显示在显示装置10上的图像是立体图像时，进行该面部追踪部30的面部追踪动作。并且，在观众100未通过如图1所示的遥控器105选择自动追踪模式(自动追踪模式关闭)的情况下，当显示在显示装置10上的图像是立体图像且观众100通过遥控器105手动选择了自动追踪模式时，进行该面部追踪部30的面部追踪动作。此外，也可以在自动追踪模式关闭时，当显示在显示装置10上的图像从二维图像变换为立体图像时进行该面部追踪部30的面部追踪动作。

图像显示控制部40具备摄像机影像显示控制部42、视区显示控制部44、测试图显示控制部46。

摄像机影像显示控制部42控制将通过摄像机20拍摄到且通过面部追踪部30取样到的摄像机影像显示在显示面板10a上。此外，显示在显示面板10a上时的摄像机影像是镜像、即左右反转后的影像。视区显示控制部44根据通过面部追踪部30取样到的到观众100的距离以及观众100的位置进行控制，以在显示面板10a上显示表示观众100是否位于视区的视区图像。显示该视区图像，以表示观众和显示面板10a的显示画面之间的相对位置关系。并且，显示在显示面板10a上的上述摄像机影像及上述视区图像被分割地显示在一个画面上。在图4中示出了被分割地显示在显示面板10a的显示面上的摄像机影像12及视区图像14的一例。在该显示例中，存在三位观众100a、100b、100c，各个观众100a、100b、100c的摄像机影像显示为一个摄像机影像12。并且，在视区图像14中，例如显示有三个视区60a、60b、60c，且显示出观众100a存在于视区60a内，观众100b存在于视区60b内，观众100c的一半面部存在于视区60c内。并且，在每次通过面部追踪部30进行面部追踪动作时都更新摄像机影像12及视区图像14。因此，在观众观看摄像机影像12及视区图像14移动至其位于视区内的情况下，根据该观众的位置变化，视区图像也变化。

如上所述，当显示有摄像机影像12及视区图像14时，当观众按下遥控器105的某个按钮(例如，蓝色按钮)时，从遥控器105发送控制信号。于是，根据该控制信号，测试图显示控制部46开始动作，并控制使存储在测试图用存储器37中的测试图显示在显示面板10a上。在图5(a)至图5(i)中示出了使用多视差图像、例如9视差图像显示立体图像的9视差方式下的测试图的一例。如图6所示，9视差图像是对同一对称物300分割出通过距离对称物300一定距离(视距)L的9个摄像机22a～22i所拍摄到的视差图像各自的视差图像分量(成分)并合成而得到的。图5(a)示出观众位于最右侧的视区时所见的9视差图像，图5(b)示出观众位于离图5(a)时的视区最近的左侧视区时所见的9视差图像，图5(c)示出观众位于离图5(b)时的视区最近的左侧视区时所见的9视差图像。图5(d)示出观众位于离图5(c)时的视区最近的左侧视区时所见的9视差图像，图5(e)示出观众位于离图5(d)时的视区最近的左侧视区时所见的9视差图像。图5(f)示出了观众位于离图5(e)时的视区最近的左侧视区时所见的9视差图像，图5(g)示出观众位于离图5(f)时的视区最近的左侧视区时所见的9视差图像。图5(h)示出观众位于离图5(g)时的视区最近的左侧视区时所见的9视差图像，图5(i)示出观众位于离图5(h)时的视区最近的左侧视区时所见的9视差图像。也就是说，图5(i)示出了观众位于最左侧视区时所见的9视差图像。

因此，根据观众所处的视区，可以观看到如图5(a)至图5(i)所示的9视差图像中的任一个9视差图像。并且，在本实施方式中，如图5(a)至图5(i)所示，对从最适当的视听位置看到的9视差图像标注了双重圆(图5(d)、图5(e))，对从非最适但良好的视听位置看到的9视差图像标注了单圆(图5(c)、图5(f))，对从不优选的视听位置看到的9视差图像标注了三角记号(图5(b)、图5(g))，对从更不优选的视听位置看到的9视差图像标注了×记号(图5(a)、图5(h)、图5(i))。通过对9视差图像标注这样的记号，从而可以提醒观众移动到更为恰当的视听位置。

此外，也可以对从不优选的视听位置看到的多视差图像标注表示向更优选的视听位置移动的移动方向的箭头。例如，“··”箭头表示更好的视听位置在右侧，“··”箭头表示更好的视听位置在左侧。这样，通过对从不优选的视听位置观察的多视差图像标注箭头，从而可以提醒观众移动到更恰当的视听位置。

而且，也可以对从不优选的视听位置看到的多视差图像显示例如“请移动到恰当的视听位置”这样的警告信息。这样，通过对从不优选的视听位置看到的多视差图像标注警告信息，从而可以提醒观众向更恰当的视听位置移动。

并且，虽然未图示，但图像显示控制部40具有以下的功能：在从外部发送来的图像信号是二维图像信号的情况下，根据该二维图像信号生成图像的深度信息，使用该深度信息，根据二维图像信号生成多视差图像信号。并且，还具有以下的功能：在从外部发送来的图像信号时多视差图像信号的情况下，变化为适合显示面板10a的多视差图像信号。并且，还具有根据这些多视差图像信号转换为立体图像的功能。

如上所述，根据本实施方式，可以提供一种能容易地知道观众是否位于更好的视区内的立体图像显示装置。

已经对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例示，不用于限定本发明的范围。这些新的实施方式可以用其他各种方式实施，在不超出发明宗旨的范围内可以进行各种省略、替换、更改。这些实施方式及其变形包含在发明范围和宗旨内，并且包含在权利要求范围所述的发明及其均等范围内。

Claims

1.一种立体图像显示装置，其特征在于，包括：

显示装置，所述显示装置具有显示面板和光线控制元件，所述显示面板具有以矩阵状排列像素的显示画面，所述光线控制元件控制来自所述显示面板的像素的光线；

存储器，存储测试图，所述测试图具有多个多视差图像，所述观众能看到随视听位置而不同的多视差图像，并且，从不优选的视听位置看到的多视差图像上带有提醒所述观众向更好的视听位置移动的记号或消息；以及

图像显示控制部，控制所述测试图显示于所述显示面板。

2.根据权利要求1所述的立体图像显示装置，其特征在于，所述记号或消息是表示“×”符号或“△”符号的记号。

3.根据权利要求1所述的立体图像显示装置，其特征在于，所述记号或消息是表示所述观众的移动方向的箭头。

4.根据权利要求1所述的立体图像显示装置，其特征在于，所述记号或消息是警告消息。

5.根据权利要求1所述的立体图像显示装置，其特征在于，还包括：

摄像机，设置于所述显示装置；以及

面部追踪部，观众存在于所述显示装置前的情况下，根据通过所述摄像机拍摄到的图像检测从所述显示装置到所述观众之间的距离以及所述观众的位置，

其中，所述图像显示控制部还包括：

视区图像显示控制部，根据通过所述面部追踪部检测出的从所述显示装置到所述观众之间的距离以及所述观众的位置进行控制，以使表示所述观众是否位于视区的视区图像显示于所述显示面板。

6.根据权利要求5所述的立体图像显示装置，其特征在于，所述面部追踪部以规定的间隔进行面部追踪动作，所述视区图像显示控制部在每次进行所述面部追踪动作时更新所述视区图像。

7.根据权利要求5所述的立体图像显示装置，其特征在于，所述图像显示控制部在使所述视区图像显示于所述显示面板后，根据来自所述观众的指令，使所述测试图显示于所述显示面板。

8.根据权利要求5所述的立体图像显示装置，其特征在于，

所述图像显示控制部还包括：摄像机影像显示控制部，控制所述摄像机拍摄到的摄像机影像显示于所述显示面板，

所述图像显示控制部在所述显示面板上显示所述视区图像的同时，使通过所述摄像机拍摄到的摄像机影像显示于所述显示面板。