(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示ユニットからなる表示パネルを有し、
複数の第１幅を有する分光ユニットからなる分光ユニットアレイは、前記表示パネルと第１距離で離間する位置に設けられ、
各前記分光ユニットは、表示パネルの縦方向と第１角度をなし、
各分光ユニットは、ユーザの異なる観察位置に基づいて、複数の表示ユニットを１つの表示ユニット群にマッピングすることができるように構成される裸眼立体表示デバイスに応用する広視野角の裸眼立体画像表示方法において、
裸眼３Ｄ画像観察状態にあるユーザを追跡し、当該ユーザ観察位置と前記表示パネルとの第２距離を確定することと、
前記第１距離、第２距離及び第１幅に基づいて、当該第２距離に対応する１つの表示ユニット群の幅を確定することと、
前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、各表示ユニットに対して、前記各表示ユニットの座標に対応する画素の階調値が前記表示ユニットの階調値の基礎値である基準画像を前記少なくとも２枚の平面画像から１枚確定することと、
前記各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値と前記表示ユニット群の幅との比に平面画像数を乗算した値に対して、浮動小数点数を取り、当該浮動小数点数の仮数部を、前記少なくとも２枚の平面画像の階調値の、前記各表示ユニットの階調値での混合因子とすることと、
前記混合因子と、前記少なくとも２枚の平面画像のうち、基準画像以外の別の平面画像の中の各表示ユニットに対応する画素の階調値との積に、前記混合因子を１から減算した値と前記基礎値との積を加算した値を各表示ユニットの階調値とすることと、
取得した前記各表示ユニットの表示階調値に基づいて、前記表示パネルに、分光ユニットアレイによりユーザの左目と右目に投射されて、ユーザの脳で立体画像を合成するための画像を表示させることとを含み、
各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値は、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離と、補償値との和であり、
前記補償値は、前記表示ユニットの水平線上の、前記分光ユニットアレイと前記表示パネルの辺縁のずれ量であることを特徴とする広視野角の裸眼立体画像表示方法。
【請求項２】
複数の表示ユニットからなる表示パネルを有し、
複数の第１幅を有する分光ユニットからなる分光ユニットアレイは、前記表示パネルと第１距離で離間する位置に設けられ、
各前記分光ユニットは、表示パネルの縦方向と第１角度をなし、
各分光ユニットは、ユーザの異なる観察位置に基づいて、複数の表示ユニットを１つの表示ユニット群にマッピングすることができるように構成される裸眼立体表示デバイスに応用する広視野角の裸眼立体画像表示方法において、
裸眼３Ｄ画像観察状態にあるユーザを追跡し、当該ユーザの観察位置座標、および当該ユーザ観察位置と前記表示パネルとの第２距離を確定することと、
前記観察位置座標、前記第１角度及び前記第２距離に基づいて、水平方向でのユーザのずれ量を確定することと、
前記第１距離、第２距離及び第１幅に基づいて、当該第２距離に対応する１つの表示ユニット群の幅を確定することと、
前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、各表示ユニットに対して、前記各表示ユニットの座標に対応する画素の階調値が前記表示ユニットの階調値の基礎値である基準画像を前記少なくとも２枚の平面画像から１枚確定することと、
前記各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値と前記表示ユニット群の幅との比に平面画像数を乗算した値に対して、浮動小数点数を取り、当該浮動小数点数の仮数部を、前記少なくとも２枚の平面画像の階調値の、前記各表示ユニットの階調値での混合因子とすることと、
前記混合因子と、前記少なくとも２枚の平面画像のうち、基準画像以外の別の平面画像の中の各表示ユニットに対応する画素の階調値との積に、前記混合因子を１から減算した値と前記基礎値との積を加算した値を各表示ユニットの階調値とすることと、
取得した前記各表示ユニットの表示階調値に基づいて、前記表示パネルに、分光ユニットアレイによりユーザの左目と右目に投射されて、ユーザの脳で立体画像を合成するための画像を表示させることとを含み、
各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値は、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離と、補償値と、前記水平方向でのユーザのずれ量との和であり、
前記補償値は、前記表示ユニットの水平線上の、前記分光ユニットアレイと前記表示パネルの辺縁のずれ量であることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、
前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、各表示ユニットに対して前記少なくとも２枚の平面画像から基準画像を１枚確定することは、具体的に、
前記各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値と前記表示ユニット群の幅との比に平面画像数を乗算した値を、小さい方の整数に丸め、当該整数値を番号とする平面画像を前記基準画像とすることを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法において、
前記第１距離、第２距離及び第１幅に基づいて、当該第２距離に対応する１つの表示ユニット群の幅を確定することは、具体的に、
前記第２距離に前記第１幅を乗算した値を、前記第２距離と前記第１距離との差で除算して、前記表示ユニット群の幅を取得することを含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項２に記載の方法において、
前記観察位置座標、前記第１角度及び前記第２距離に基づいて、水平方向でのユーザのずれ量を確定することは、具体的に、
ｏｆｆｄ＝（ｘ＋ｙ／ｔａｎα）／ｚ
（ｘは、前記ユーザ観察位置の縦座標であり、ｙは、前記ユーザ観察位置の横座標であり、ｚは、第２距離であり、αは、第１角度であり、ｏｆｆｄは、水平方向でのユーザのずれ量である）
により確定することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１または２に記載の方法において、
前記少なくとも２枚の画像の間に視差を有することを特徴とする方法。
【請求項７】
複数の表示ユニットからなる表示パネルを有し、
複数の第１幅を有する分光ユニットからなる分光ユニットアレイは、前記表示パネルと第１距離で離間する位置に設けられ、
各前記分光ユニットは、表示パネルの縦方向と第１角度をなし、
各分光ユニットは、ユーザの異なる観察位置に基づいて、複数の表示ユニットを１つの表示ユニット群にマッピングすることができるように構成される裸眼立体表示デバイスにおいて、
裸眼３Ｄ画像観察状態にあるユーザを追跡し、当該ユーザ観察位置と前記表示パネルとの第２距離を確定するための追跡モジュールと、
前記第１距離、第２距離及び第１幅に基づいて、当該第２距離に対応する１つの表示ユニット群の幅を確定するための確定モジュールと、
前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、各表示ユニットに対して、前記各表示ユニットの座標に対応する画素の階調値が前記表示ユニットの階調値の基礎値である基準画像を前記少なくとも２枚の平面画像から１枚確定するための基準画像確定ユニットと、
前記各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値と前記表示ユニット群の幅との比に平面画像数を乗算した値に対して、浮動小数点数を取り、当該浮動小数点数の仮数部を、前記少なくとも２枚の平面画像の階調値の、前記各表示ユニットの階調値での混合因子とするための混合因子確定ユニットと、
前記混合因子と、前記少なくとも２枚の平面画像のうち、基準画像以外の別の平面画像の中の各表示ユニットに対応する画素の階調値との積に、前記混合因子を１から減算した値と前記基礎値との積を加算した値を各表示ユニットの階調値とするための階調値確定ユニットと、
取得した前記各表示ユニットの表示階調値に基づいて、前記表示パネルに、分光ユニットアレイによりユーザの左目と右目に投射されて、ユーザの脳で立体画像を合成するための画像を表示させるための表示制御モジュールとをさらに含み、
各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値は、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離と、補償値との和であり、
前記補償値は、前記表示ユニットの水平線上の、前記分光ユニットアレイと前記表示パネルの辺縁のずれ量であることを特徴とする裸眼立体表示デバイス。
【請求項８】
複数の表示ユニットからなる表示パネルを有し、
複数の第１幅を有する分光ユニットからなる分光ユニットアレイは、前記表示パネルと第１距離で離間する位置に設けられ、
各前記分光ユニットは、表示パネルの縦方向と第１角度をなし、
各分光ユニットは、ユーザの異なる観察位置に基づいて、複数の表示ユニットを１つの表示ユニット群にマッピングすることができるように構成される裸眼立体表示デバイスにおいて、
裸眼３Ｄ画像観察状態にあるユーザを追跡し、当該ユーザの観察位置座標を確定するための座標確定モジュールと、
裸眼３Ｄ画像観察状態にあるユーザを追跡し、当該ユーザ観察位置と前記表示パネルとの第２距離を確定するための追跡モジュールと、
前記観察位置座標、前記第１角度及び前記第２距離に基づいて、水平方向でのユーザのずれ量を確定するためのずれ量確定モジュールと、
前記第１距離、第２距離及び第１幅に基づいて、当該第２距離に対応する１つの表示ユニット群の幅を確定するための確定モジュールと、
前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、各表示ユニットに対して、前記各表示ユニットの座標に対応する画素の階調値が前記表示ユニットの階調値の基礎値である基準画像を前記少なくとも２枚の平面画像から１枚確定するための基準画像確定ユニットと、
前記各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値と前記表示ユニット群の幅との比に平面画像数を乗算した値に対して、浮動小数点数を取り、当該浮動小数点数の仮数部を、前記少なくとも２枚の平面画像の階調値の、前記各表示ユニットの階調値での混合因子とするための混合因子確定ユニットと、
前記混合因子と、前記少なくとも２枚の平面画像のうち、基準画像以外の別の平面画像の中の各表示ユニットに対応する画素の階調値との積に、前記混合因子を１から減算した値と前記基礎値との積を加算した値を各表示ユニットの階調値とするための階調値確定ユニットと、
取得した前記各表示ユニットの表示階調値に基づいて、前記表示パネルに、分光ユニットアレイによりユーザの左目と右目に投射されて、ユーザの脳で立体画像を合成するための画像を表示させるための表示制御モジュールとをさらに含み、
各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値は、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離と、補償値と、前記水平方向でのユーザのずれ量との和であり、
前記補償値は、前記表示ユニットの水平線上の、前記分光ユニットアレイと前記表示パネルの辺縁のずれ量であることを特徴とする裸眼立体表示デバイス。
【請求項９】
請求項７または８に記載の表示デバイスにおいて、
前記基準画像確定ユニットは、具体的に、
前記各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値と前記表示ユニット群の幅との比に平面画像数を乗算した値を、小さい方の整数に丸め、当該整数値を番号とする平面画像を前記基準画像とすることを特徴とする表示デバイス。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一項に記載の表示デバイスにおいて、
前記確定モジュールは、具体的に、
前記第２距離に前記第１幅を乗算した値を、前記第２距離と前記第１距離との差で除算して、前記表示ユニット群の幅を取得することを特徴とする表示デバイス。
【請求項１１】
請求項８に記載の表示デバイスにおいて、
前記ずれ量確定モジュールは、前記水平方向でのユーザのずれ量ｏｆｆｄを、
ｏｆｆｄ＝（ｘ＋ｙ／ｔａｎα）／ｚ
（ｘは、前記ユーザ観察位置の縦座標であり、ｙは、前記ユーザ観察位置の横座標であり、ｚは、第２距離であり、αは、第１角度であり、ｏｆｆｄは、水平方向でのユーザのずれ量である）
により確定することを特徴とする表示デバイス。
【請求項１２】
請求項７または８に記載の表示デバイスにおいて、
前記少なくとも２枚の画像の間に視差を有することを特徴とする表示デバイス。
【請求項１３】
複数の表示ユニットからなる表示パネルを有し、
複数の第１幅を有する分光ユニットからなる分光ユニットアレイは、前記表示パネルと第１距離で離間する位置に設けられ、
各前記分光ユニットは、表示パネルの縦方向と第１角度をなし、
各分光ユニットは、ユーザの異なる観察位置に基づいて、複数の表示ユニットを１つの表示ユニット群にマッピングすることができるように構成される裸眼立体表示デバイスにおいて、
追跡デバイスと、
プロセッサと、
プログラムコードが格納されるメモリと
をさらに含み、
前記プロセッサは、
前記メモリに格納されるプログラムコードを呼び出すことにより、
裸眼３Ｄ画像観察状態にあるユーザを追跡し、当該ユーザ観察位置と前記表示パネルとの第２距離を確定するように前記追跡デバイスを制御し、
前記第１距離、第２距離及び第１幅に基づいて、当該第２距離に対応する１つの表示ユニット群の幅を確定し、
前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、各表示ユニットに対して、前記各表示ユニットの座標に対応する画素の階調値が前記表示ユニットの階調値の基礎値である基準画像を前記少なくとも２枚の平面画像から１枚確定し、
前記各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値と前記表示ユニット群の幅との比に平面画像数を乗算した値に対して、浮動小数点数を取り、当該浮動小数点数の仮数部を、前記少なくとも２枚の平面画像の階調値の、前記各表示ユニットの階調値での混合因子とし、
前記混合因子と、前記少なくとも２枚の平面画像のうち、基準画像以外の別の平面画像の中の各表示ユニットに対応する画素の階調値との積に、前記混合因子を１から減算した値と前記基礎値との積を加算した値を各表示ユニットの階調値とし、
取得した前記各表示ユニットの表示階調値に基づいて、前記表示パネルに、分光ユニットアレイによりユーザの左目と右目に投射されて、ユーザの脳で立体画像を合成するための画像を表示させ、
各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値は、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離と、補償値との和であり、
前記補償値は、前記表示ユニットの水平線上の、前記分光ユニットアレイと前記表示パネルの辺縁のずれ量であることを特徴とする裸眼立体表示デバイス。
【請求項１４】
複数の表示ユニットからなる表示パネルを有し、
複数の第１幅を有する分光ユニットからなる分光ユニットアレイは、前記表示パネルと第１距離で離間する位置に設けられ、
各前記分光ユニットは、表示パネルの縦方向と第１角度をなし、
各分光ユニットは、ユーザの異なる観察位置に基づいて、複数の表示ユニットを１つの表示ユニット群にマッピングすることができるように構成される裸眼立体表示デバイスにおいて、
追跡デバイスと、
プロセッサと、
プログラムコードが格納されるメモリと
をさらに含み、
前記プロセッサは、
前記メモリに格納されるプログラムコードを呼び出すことにより、
裸眼３Ｄ画像観察状態にあるユーザを追跡し、当該ユーザの観察位置座標、および当該ユーザ観察位置と前記表示パネルとの第２距離を確定するように前記追跡デバイスを制御し、
前記観察位置座標、前記第１角度及び前記第２距離に基づいて、水平方向でのユーザのずれ量を確定し、
前記第１距離、第２距離及び第１幅に基づいて、当該第２距離に対応する１つの表示ユニット群の幅を確定し、
前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、各表示ユニットに対して、前記各表示ユニットの座標に対応する画素の階調値が前記表示ユニットの階調値の基礎値である基準画像を前記少なくとも２枚の平面画像から１枚確定し、
前記各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値と前記表示ユニット群の幅との比に平面画像数を乗算した値に対して、浮動小数点数を取り、当該浮動小数点数の仮数部を、前記少なくとも２枚の平面画像の階調値の、前記各表示ユニットの階調値での混合因子とし、
前記混合因子と、前記少なくとも２枚の平面画像のうち、基準画像以外の別の平面画像の中の各表示ユニットに対応する画素の階調値との積に、前記混合因子を１から減算した値と前記基礎値との積を加算した値を各表示ユニットの階調値とし、
取得した前記各表示ユニットの表示階調値に基づいて、前記表示パネルに、分光ユニットアレイによりユーザの左目と右目に投射されて、ユーザの脳で立体画像を合成するための画像を表示させ、
各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値は、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離と、補償値と、前記水平方向でのユーザのずれ量との和であり、
前記補償値は、前記表示ユニットの水平線上の、前記分光ユニットアレイと前記表示パネルの辺縁のずれ量であることを特徴とする裸眼立体表示デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体表示の分野に係るものであり、特に、広視野角の裸眼立体画像表示方法及び表示デバイスに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
人類は、右目と左目で見た物体の些細な相違により物体の奥行きを感知して立体画像を識別するが、このような相違が視差と呼ばれる。立体表示技術は、人の左目、右目の視差を人為的な手段により作り出し、視差を有する２枚の画像を左目、右目にそれぞれ送ることにより、左目、右目で見た異なる画像を脳に取得させて、実際の三次元物体を観察するような感覚を生み出せる。
【０００３】
裸眼立体表示装置は、補助装置を付ける必要がなく、ユーザへの制限が小さいという利点を有するが、観察位置が限定されるという欠点を有する。観察位置が限定されるという欠点を克服し、裸眼立体表示装置の表示視野角を拡大するために、追跡技術と動的に調節可能な分光デバイス（レンズアレイ、視差バリアなど）の組み合わせにより視野角拡大の効果を実現できるが、分光デバイスには、速く応答することと、観察者の現在位置に応じてリアルタイムに調節できることが求められ、ハードウェアに対する要求が非常に高い。また、追跡技術と画像処理技術の組み合わせにより視野角拡大の効果を実現することもできるが、裸眼立体スクリーン上の表示ユニットには、観察者の現在位置に応じて階調値（強度値とも呼ばれる）をリアルタイムに調節できることが求められる。しかし、従来技術を実際に実現する際に、観察者は、移動中に、分光デバイスを連続的に調節することができず、表示ユニットの階調値を連続的に調節することもできないため、画面のぶれ現象が生じてしまう。
【０００４】
これに鑑みて、どのように追跡技術を用いて観察の視野角を効果的に拡大し、画面のぶれ現象を軽減させることは、本願の解決しようとする問題である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、各ユーザの観察視野角が拡大でき、ユーザが移動中に３Ｄ画像を観察する時の画面ぶれ現象を軽減させるよう、広視野角の裸眼立体画像表示方法及び表示デバイスを提供することである。
【０００６】
第１態様として、本発明は、広視野角の裸眼立体画像表示方法を提供する。前記方法は、裸眼立体表示デバイスに応用する。前記表示デバイスは、複数の表示ユニットからなる表示パネルを有する。複数の分光ユニットからなる分光ユニットアレイは、前記表示パネルと第１距離で離間する位置に設けられる。各前記分光ユニットは、表示パネルの縦方向と第１角度をなす。各分光ユニットは、ユーザの異なる観察位置に基づいて、複数の表示ユニットを１つの表示ユニット群にマッピングすることができる。各分光ユニットは、第１幅を有する。前記広視野角の裸眼立体画像表示方法において、裸眼３Ｄ画像観察状態にあるユーザを追跡し、当該ユーザ観察位置と前記表示パネルとの第２距離を確定することと、前記第１距離、第２距離及び第１幅に基づいて、当該第２距離に対応する１つの表示ユニット群の幅を確定することと、前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、立体画像を構成する少なくとも２枚の平面画像上の、当該表示ユニットの座標値に対応する画素の階調の混合値として、各表示ユニットの表示の階調値を順に算出することと、取得した前記各表示ユニットの表示階調値に基づいて、前記表示パネルに立体画像を表示させることとを含む。
【０００７】
第２態様として、本発明は、裸眼立体表示デバイスを提供する。前記表示デバイスは、複数の表示ユニットからなる表示パネルを有する。複数の分光ユニットからなる分光ユニットアレイは、前記表示パネルと第１距離で離間する位置に設けられる。各前記分光ユニットは、表示パネルの縦方向と第１角度をなす。各分光ユニットは、ユーザの異なる観察位置に基づいて、複数の表示ユニットを１つの表示ユニット群にマッピングすることができる。各分光ユニットは、第１幅を有する。前記裸眼立体表示デバイスは、裸眼３Ｄ画像観察状態にあるユーザを追跡し、当該ユーザ観察位置と前記表示パネルとの第２距離を確定するための追跡モジュールと、前記第１距離、第２距離及び第１幅に基づいて、当該第２距離に対応する１つの表示ユニット群の幅を確定するための確定モジュールと、前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、立体画像を構成する少なくとも２枚の平面画像上の、当該表示ユニットの座標値に対応する画素の階調の混合値として、各表示ユニットの表示の階調値を順に算出するための算出モジュールと、取得した前記各表示ユニットの表示階調値に基づいて、前記表示パネルに立体画像を表示させるための表示制御モジュールとをさらに含む。
【０００８】
第３態様として、本発明の実施例は、裸眼立体表示デバイスを提供する。前記表示デバイスは、複数の表示ユニットからなる表示パネルを有する。複数の分光ユニットからなる分光ユニットアレイは、前記表示パネルと第１距離で離間する位置に設けられる。各前記分光ユニットは、表示パネルの縦方向と第１角度をなす。各分光ユニットは、ユーザの異なる観察位置に基づいて、複数の表示ユニットを１つの表示ユニット群にマッピングすることができる。各分光ユニットは、第１幅を有する。前記裸眼立体表示デバイスは、追跡デバイスと、プロセッサと、プログラムコードが格納されるメモリとをさらに含む。前記プロセッサは、前記メモリに格納されるプログラムコードをコールすることにより、以下の操作を実行する。前記プロセッサは、裸眼３Ｄ画像観察状態にあるユーザを追跡し、当該ユーザ観察位置と前記表示パネルとの第２距離を確定するように前記追跡デバイスを制御する。前記プロセッサは、前記第１距離、第２距離及び第１幅に基づいて、当該第２距離に対応する１つの表示ユニット群の幅を確定する。前記プロセッサは、前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、立体画像を構成する少なくとも２枚の平面画像上の、当該表示ユニットの座標値に対応する画素の階調の混合値として、各表示ユニットの表示の階調値を順に算出する。前記プロセッサは、取得した前記各表示ユニットの表示階調値に基づいて、前記表示パネルに立体画像を表示させる。
【０００９】
本発明による広視野角の裸眼立体画像表示方法は、ユーザ観察位置と表示デバイスの表示パネルとの距離を追跡技術によりリアルタイムに確定することと、追跡結果と表示デバイスの光学パラメータとともに、前記第１距離、第２距離及び第１幅に基づいて、当該第２距離に対応する１つの表示ユニット群の幅を確定することと、立体画像を構成する少なくとも２枚の平面画像上の、当該表示ユニットの座標値に対応する画素の階調の混合値として、各表示ユニットの表示の階調値を順に算出することと、取得した前記各表示ユニットの表示階調値に基づいて、前記表示パネルに立体画像を表示させることにより、観察の視野角を効果的に拡大することができ、同時に表示ユニットの階調値をリアルタイムに連続的に調節することもできるため、滑らかな表示効果を実現し、画面のぶれ現象を軽減させる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例による裸眼立体表示デバイスの平面構造模式図である。
【図２】本発明の実施例による裸眼立体表示デバイスの正面構造模式図である。
【図３】本発明の実施例による広視野角の裸眼立体画像表示方法のフローチャートである。
【図４】本発明の実施例による広視野角の裸眼立体画像表示方法における表示ユニットの階調値算出の一実施形態のフローチャートである。
【図５】本発明の実施例における表示ユニットアレイ幅算出の原理図である。
【図６】本発明の実施例における表示ユニットの一配列状態図である。
【図７】本発明による裸眼立体表示デバイスの一実施例の構造図である。
【図８】本発明による裸眼立体表示デバイスの別の実施例の構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面と実施例により、本発明をさらに詳細に記載する。なお、本願で用いられる「第１」、「第２」のような用語は、本願発明を当業者に理解してもらうために、類似名称を有するパラメータを区分するためのものに過ぎず、本願を限定するためのものではなく、場合によっては変更や取り替えることができる。
【００１２】
図１は、裸眼立体表示デバイスの基本構造模式図である。図１に示すように、裸眼立体表示デバイスは、通常、表示ユニットからなる表示パネル１０１を少なくとも１つ含む。表示パネル１０１は、レンズアレイ又は視差バリアアレイなどで構成される分光ユニットアレイ１０２’により覆われる。ここで、表示パネル１０１は、通常、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、ＬＥＤ、ＰＤＰなどの表示パネルである。分光ユニットアレイ１０２’を構成するレンズアレイは、レンチキュラレンズ回折格子、液晶レンズ回折格子、視差バリア回折格子（スリット回折格子）などが挙げられる。分光ユニットアレイ１０２’は、複数の分光ユニットから構成される。表示ユニットは、表示パネル上の独立に制御可能であり、一定の階調値を表示するユニットであり、例えばＲＧＢ画素又はサブピクセルである。分光ユニットアレイは、表示パネル上の一群の表示ユニットからの光を方向付けて異なる空間位置に投射できる。本願の実施例において、説明しやすくするために、レンチキュラレンズ回折格子を分光ユニットアレイとするが、創造性のある労働をせずに、本願の実施例に開示される画像処理技術を液晶レンズ回折格子と視差バリア回折格子の裸眼立体表示装置に応用できることが当業者にとって明らかであり、ここでは詳しく記載しない。
【００１３】
さらに図２を参照する。図２は、図１の正面方向から見た構造模式図である。図１と図２から分かるように、動的表示の画像配列中に、各分光ユニット１０２の下には、ｍ（１よりはるかに大きい）個の表示ユニット１０１１が対応し、１つの分光ユニット１０２に対応する一群の表示ユニット１０１１により表示ユニット群１０１０を構成する。画像表示におけるモアレ縞現象をなくすために、本願の実施例において、表示ユニットアレイ１０１０と分光ユニット１０２は、水平方向で角度αをなして配置される。αは、分光ユニット１０２同士の隣接境界線の延伸方向と、表示ユニット群１０１０が位置する平面との鋭角の角度であることが好ましく、配置の慣行や参考として取る起点の相違により、鈍角、さらに０でもありうると当業者が理解できるが、その効果について、公式により変換することができ、ここでは詳しく記載しない。
【００１４】
分光ユニット１０２は、第１幅ｗ１を有する。各分光ユニット１０２は、画像配列時に、ユーザの異なる観察位置に応じて複数の表示ユニットを異なる表示ユニット群１０１０にマッピングすることができる。各表示ユニット群の幅は、ユーザの現在観察位置に対応する第２幅ｗ２である。
【００１５】
分光ユニットアレイは、種類によって、表示パネルの表面に貼り付けられるように設置されるか、バックライトモジュールと表示パネルとの間に設置される。例えば、レンズ回折格子は、通常表示パネルの表面に設置されるが、バリア（ｂａｒｒｉｅｒ）回折格子は、バックライトモジュールと表示パネルとの間に設置される。画像や設置と関係なしに、分光ユニット１０２と表示パネル１０１とは、一定の距離で離間し、本願ではそれを第１距離ｆという。
【００１６】
ユーザの観察位置から表示パネルまでの距離は、第２距離ｚと定義される。当該第２距離ｚは、追跡技術により取得され、通常ユーザの両眼球の中心から表示パネルまでの距離と定義される。表示パネルは、一定の階調値を有する立体画像を表示できる。分光ユニットアレイ１０２’は、立体画像をユーザの左目と右目に投射し、ユーザの脳で立体画像を合成される。本願において、表示デバイスには、通常追跡デバイスが接続されている。追跡デバイスは、画像採集、赤外線追跡又は超音波採集などの方式によりユーザを追跡することができる。従って、追跡デバイスは、カメラ、ＩＲ受信装置、超音波送受信装置などが挙げられる。追跡デバイスは、外付けであってもよいし、表示デバイスそのものに配置されてもよい。追跡については、本願の実施例の重要点ではないため、ここでは詳しく記載しない。表示デバイスは、追跡デバイスの追跡結果に基づいて、裸眼３Ｄ画像観察状態にあるユーザの位置をリアルタイムに確定でき、さらに第２距離ｚ、ユーザのコントロールの座標などを確定できるが、ここでは詳しく記載しない。
【００１７】
上記の裸眼立体画像表示デバイスに基づいて、本願の実施例は、広視野角の裸眼立体画像表示方法を提供する。図３は、本願の実施例による広視野角の裸眼立体画像表示方法のフローチャートである。図３に示すように、前記方法は、以下のステップを含む。
【００１８】
ステップ３０１において、裸眼３Ｄ画像観察状態にあるユーザを追跡し、当該ユーザ観察位置と前記表示パネルとの第２距離を確定する。
【００１９】
当該ステップにおいて、表示デバイスは、従来技術を用いてユーザを追跡し、追跡結果に基づいて、ユーザ観察位置と表示パネルとの距離ｚ、例えば、ユーザの両目を接続する線の中心から表示パネルまでの距離を確定する。
【００２０】
ステップ３０２において、前記第１距離、第２距離及び第１幅に基づいて、当該第２距離に対応する１つの表示ユニット群の幅を確定する。
【００２１】
当該ステップにおいて、表示デバイスは、第１距離ｆ、第２距離ｚ、第１幅ｗ１に基づいて、光学原理により、表示ユニットアレイ群の第２幅ｗ２を算出する。図５を参照すると、
【００２２】
【数１】
0006452579.tif 000002
が成り立つ。ｆがｚよりはるかに小さいため、ｗ１は、ｗ２より僅かに小さくなる。従って、ｗ２＝ｚ＊ｗ１／（ｚ−ｆ）。
【００２３】
即ち、前記第２距離ｚに前記第１幅ｗ１を乗算した値を、前記第２距離ｚと前記第１距離ｆとの差で除算して、前記第２幅ｗ２を取得する。当該第２幅ｗ２は、ユーザの現在観察位置に対応する。
【００２４】
裸眼立体表示デバイスは、多画像裸眼立体表示デバイスと２画像裸眼立体表示デバイスの２種類がある。両者は、それぞれ多画像、２画像で立体画像を構成する。多画像や２画像の画像同士は、いずれも視差を有する。
【００２５】
当該ステップで第２幅ｗ２を取得すると、本実施例の他のステップにおいて、第２幅ｗ２及び他のパラメータに基づいて、多画像や２画像の内容を表示ユニットの階調値にマッピングする必要がある。
【００２６】
マッピングのために、本実施例において、表示ユニットアレイの座標系を構築する。この座標系は、異なる原点と座標軸方向を有してよいが、通常表示パネルの左上隅を原点とし、各表示ユニットが座標値（ｘｎ、ｙｎ）を有する。対応的に、各平面画像のサイズは、通常表示パネルに対応し、複数の画素を有する。そのうち、表示ユニット（ｘｎ、ｙｎ）と同一座標の１つの画素を有し、当該画素は、階調値ｃを有する。従って、ｎ（ｎ≧２）枚の画像がｖ０、ｖ１、ｖ２、…ｖｎ−１と番号を振られた場合、各画像のうち、表示ユニット（ｘｎ、ｙｎ）と同一座標の１つの画素の階調値は、ｃ０、ｃ１、ｃ２、…ｃｎ−１となる。
【００２７】
ステップ３０３において、前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、各表示ユニットの表示の階調値を順に算出する。当該階調値は、立体画像を構成する少なくとも２枚の平面画像上の、当該表示ユニットの座標値に対応する画素の階調の混合値である。
【００２８】
当該ステップにおいて、表示デバイスは、第２幅ｗ２と、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値とに基づいて、各表示ユニットの表示の階調値を算出する。ここで、各表示ユニットの表示の階調値は、実施例によっては異なるものである。例えば、ユーザの移動がない場合、各表示ユニットの階調値を算出するときに、水平方向で初期状態位置からのユーザずれ量を考慮する必要がない。その場合、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値は、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離ｔｎと補償値ｏｆｆｓｅｔの和である。
【００２９】
ここで、補償値ｏｆｆｓｅｔは、前記表示ユニットの水平線上の、分光ユニットアレイと表示パネルの辺縁のずれ量であり、即ちユーザがスクリーンに対して水平位置ずれを生じないときのｏｆｆｓｅｔ値である。当該ずれ量は、通常、分光ユニットアレイと表示ユニットアレイの組み立て中に存在する誤差によるものである。従って、補償値ｏｆｆｓｅｔを増やすことにより、観察者がスクリーンの真ん中でよい立体効果を見ることができる。
【００３０】
しかし、ユーザが水平方向で移動状態にある場合、表示デバイスは、裸眼３Ｄ画像観察状態のユーザを追跡して、当該ユーザの空間における観察位置座標（ｘ、ｙ、ｚ）を確定し、前記ユーザの観察位置座標（ｘ、ｙ、ｚ）、前記第１角度α及び前記第２距離ｚに基づいて、水平方向のユーザのずれ量ｏｆｆｄを確定する。通常、前記各表示ユニットから前記分光ユニットアレイの辺縁までの距離参考値ｔは、各表示ユニットから前記分光ユニットアレイの辺縁までの距離ｔｎと補償値ｏｆｆｓｅｔと水平方向の前記ユーザのずれ量ｏｆｆｄの和であり、例えばｔ＝ｔｎ＋ｏｆｆｓｅｔ＋ｏｆｆｄ。
【００３１】
当該ステップにおいて、表示デバイスは、ｔとｗ２に基づいて、立体画像を構成する少なくとも２枚の平面画像上の、当該表示ユニットの座標値に対応する画素の階調の混合値を確定し、各表示ユニットの表示の階調値とする。
【００３２】
ステップ３０４において、取得した前記各表示ユニットの表示階調値に基づいて、前記表示パネルに立体画像を表示させる
【００３３】
ステップ３０４において、各表示ユニットの階調値を順に取得すると、表示制御回路により駆動電圧を発生させ、各表示ユニットに独立にそれぞれの階調値を表示させ、立体画像を形成させる。
【００３４】
各表示ユニットの階調値がリアルタイムに追跡したユーザの位置から得られるため、ユーザが左右に移動し又は前後に移動している場合でも、表示ユニットに適切な階調値を表示させることができ、比較的良い３Ｄ表示効果を取得し、しかもぶれを軽減させ、広視野角の裸眼３Ｄ観察効果を実現する。
【００３５】
図４を参照する。１つの選択可能な実施例において、ステップ３０３、即ち、前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、各表示ユニットの表示の階調値を順に算出することは、さらに以下のステップを含む。
【００３６】
ステップ３０３１において、前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、各表示ユニットに対して前記少なくとも２枚の平面画像から１枚の基準画像を確定する。
【００３７】
当該ステップにおいて、表示デバイスは、前記各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値ｔと前記第２幅ｗ２との比に平面画像数を乗算した値を、小さい方の整数に丸め、当該整数値に対応する平面画像を前記基準画像とする。当該基準画像において、前記各表示ユニットの座標に対応する画素の階調値が前記表示ユニットの階調値の基礎値である。
【００３８】
ステップ３０３２において、前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、階調混合因子を順に算出する。当該階調混合因子は、前記少なくとも２枚の平面画像の階調値の、前記各表示ユニットの階調値での混合因子である。
【００３９】
当該ステップにおいて、前記各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値ｔと前記第２幅ｗ２との比に平面画像数を乗算した値に対して、浮動小数点数を取り、当該浮動小数点数を、混合因子ｈとする。
【００４０】
ステップ３０３３において、各表示ユニットに対応する基礎値と前記混合因子に基づいて、各表示ユニットの階調値を確定する。
【００４１】
当該ステップにおいて、前記混合因子ｈと、前記少なくとも２枚の平面画像のうち、基準画像以外の一枚の平面画像の中の各表示ユニットに対応する画素の階調値ｃとの積に、前記混合因子ｈを１から減算した値と前記基礎値ｃｂとの積を加算した値を各表示ユニットの階調値とする。
【００４２】
２画像の実施態様において、視差の相違を有する２枚の画像をそれぞれｖ０、ｖ１とする。ｖ０、ｖ１の内容を表示ユニットの階調値にマッピングする。図６に示すように、座標（ｘｎ、ｙｎ）の表示ユニットに対して表示階調値を設定する。当該表示階調値は、画像ｖ０、ｖ１の該当座標に対応する階調値の混合結果である。
【００４３】
上記の実施例により、
【００４４】
【数２】
0006452579.tif 000003
から、一つの表示ユニット群の幅ｗ２を算出する。表示ユニットアレイと角度αをなす各分光ユニットは、複数の群Ｇを形成でき、各群Ｇの幅がいずれもｗ２である。
【００４５】
ユーザの移動がない場合、座標（ｘｎ、ｙｎ）の表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁（右側であってもよいし左側であってもよい）までの距離がｔである。ＩＮＴ（ｔ＊２／ｗ２）により、基準画像を確定できる。ここで、ＩＮＴ（ｔ＊２／ｗ２）は、ｔ＊２／ｗ２に対して小さいほうの整数に丸めることを示す。０を取る場合、画像ｖ０が基準画像となるが、１を取る場合、画像ｖ１が基準画像となる。
【００４６】
表示ユニット階調値の階調混合因子ｈを算出するために、本実施例において、ＦＬＯＡＴ（ｔ＊２／ｗ２）により算出する。ＦＬＯＡＴ（ｔ＊２／ｗ２）は、ｔ＊２／ｗ２に対して浮動小数点数部分を取ることを示す。ここで、２は、画像の数である。類似的に、画像数がｎである場合、ｈ＝ＦＬＯＡＴ（ｔ＊ｎ／ｗ２）。
【００４７】
表示デバイスは、算出により基準画像を確定すると、基準画像の中の、座標（ｘｎ、ｙｎ）の表示ユニットに対応する画素の階調値を基準値ｃｂと設定する。例えば、ＩＮＴ（ｔ＊２／ｗ２）によりｖ０を基準画像とするとき、画像ｖ０の中の、座標（ｘｎ、ｙｎ）の表示ユニットに対応する画素の階調値を基準値ｃ０と設定し、基準値ｃｂとして確定される。表示ユニット（ｘｎ、ｙｎ）の最終階調値ｃ＝（１−ｈ）＊ｃ０＋ｈ＊ｃ１。
【００４８】
上記方式により、表示デバイスは、各表示ユニットの表示階調値を算出して、階調値の設定を完成させる。それから、駆動回路により駆動電圧を発生させ、各表示ユニットに設置した表示階調値を表示させ、立体画像表示を完成させる。当該実施例により、ユーザの水平移動がない場合に、２画像応用での広視野角の裸眼３Ｄ観察効果を実現することができる。
【００４９】
以上は、２画像を例とした実現方法である。多画像を採用し、即ちｎが２より大きい場合、多画像から基準画像を確定するとき、ＩＮＴ（ｔ＊ｎ／ｗ２）により確定できる。対応的に、混合因子ｈ＝ＦＬＯＡＴ（ｔ＊ｎ／ｗ２）。
【００５０】
例えば、４画像の実現形態において、ＩＮＴ（ｔｎ＊ｎ／ｗ２）により、画像ｖ２を基準画像と確定し、ｈ＝ＦＬＯＡＴ（ｔ＊４／ｗ２）となる。すると、表示ユニット階調値ｃ＝（１−ｈ）＊ｃ２＋ｈ＊ｃ３。ここで、ｃ１、ｃ２、ｃ３は、それぞれ画像ｖ１、ｖ２、ｖ３の中の、表示ユニット（ｘｎ、ｙｎ）に対応する画素の階調値である。
【００５１】
即ち、まず、表示デバイスは、小さいほうの整数に丸めることにより基準画像を確定する。それから、表示デバイスは、１枚の画像を確定すると、通常、循環して配列する画像のうち、基準画像より後ろの基準画像に隣接する画像を取るにより、色を抽出するための２枚の画像を確定する。続いて、階調混合因子により、２枚の画像の抽出色の割合を確定する。
【００５２】
上記方式により、表示デバイスは、各表示ユニットの表示階調値を算出して、階調値の設定を完成させる。それから、駆動回路により駆動電圧を発生させ、各表示ユニットにおいて、設置した表示階調値を表示させ、立体画像表示を完成させる。当該実施例により、ユーザの水平移動がない場合に、多画像応用での広視野角の裸眼３Ｄ観察効果を実現することができる。
【００５３】
以上の実施例は、いずれもユーザが観察時に横方向で移動せず、しかも表示パネルの装着時に分光デバイスと表示ユニットアレイに装着誤差がないことを想定している。しかし、実際に使用するとき、ユーザが観察中に横方向で移動することがあり、装着時に分光デバイスと表示ユニットアレイに誤差やずれが生じることもある。
【００５４】
装着誤差が考慮された実施形態において、ｔをｔｎ＋ｏｆｆｓｅｔに変形する。ｔｎは、誤差がなくしかも水平方向でのユーザ移動もないときに、表示ユニット（ｘｎ、ｙｎ）から分光ユニットアレイの辺縁までの距離であり、ｏｆｆｓｅｔは、補償値である。ｏｆｆｓｅｔは、分光ユニットアレイと表示ユニットアレイとの水平位置での装着ずれと見なすことができる。
【００５５】
当該実施例により、ユーザの水平移動がない場合に、装着誤差の補償後、多画像と２画像応用での広視野角の裸眼３Ｄ観察効果を実現することができる。
【００５６】
別の実施形態において、ユーザが移動状態で立体観察をする場合、ｔをｔｎ＋ｏｆｆｓｅｔ＋ｏｆｆｄに変形する。ｏｆｆｄは、ユーザの水平位置に応じてリアルタイムに調節可能な変数を示し、ユーザの水平方向でのずれ量ｏｆｆｄとする。追跡デバイスは、ユーザの観察位置（ｘ、ｙ、ｚ）を得る。対応するｗ２＝ｚ＊ｗ１／（ｚ−ｆ）、ｏｆｆｄ＝（ｘ＋ｙ／ｔａｎα）／ｚをリアルタイムに算出する。ｔをｔｎ＋ｏｆｆｓｅｔ＋ｏｆｆｄに置き換えると、ユーザの運動状態中の各表示ユニットの表示階調値を取得でき、観察位置に応じて３Ｄ表示をリアルタイムに調節する効果を達成する。よって、ユーザは、比較的広い範囲にわたって優れる立体効果を見ることができる。
【００５７】
上記実施例により、ユーザが水平に移動する場合に、装着誤差の補償後、多画像と２画像応用での広視野角の裸眼３Ｄ観察効果を実現することができる。
【００５８】
対応的に、図７に示すように、本実施例は、裸眼立体表示デバイスを提供する。前記表示デバイスは、複数の表示ユニットからなる表示パネルを有する。複数の分光ユニットを含む分光ユニットアレイは、前記表示パネルと第１距離で離間する位置に設けられる。各前記分光ユニットは、表示パネルの縦方向と第１角度をなす。各分光ユニットは、ユーザの異なる観察位置に基づいて、複数の表示ユニットを１つの表示ユニット群にマッピングすることができる。各分光ユニットは、第１幅を有する。さらに図７を参照する。ソフトウェア制御レイヤでは、前記表示デバイスは、さらに、裸眼３Ｄ画像観察状態にあるユーザを追跡し、当該ユーザ観察位置と前記表示パネルとの第２距離を確定するための追跡モジュール７０１と、前記第１距離、第２距離及び第１幅に基づいて、当該第２距離に対応する１つの表示ユニット群の幅を確定するための確定モジュール７０２と、前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、立体画像を構成する少なくとも２枚の平面画像上の、当該表示ユニットの座標値に対応する画素の階調の混合値として、各表示ユニットの表示の階調値を順に算出するための算出モジュール７０３と、取得した前記各表示ユニットの表示階調値に基づいて、前記表示パネルに立体画像を表示させるための表示制御モジュール７０４とを含む。
【００５９】
１つの好ましい実施例において、前記算出モジュール７０３は、さらに、前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、各表示ユニットに対して、前記各表示ユニットの座標に対応する画素の階調値が前記表示ユニットの階調値の基礎値である基準画像を前記少なくとも２枚の平面画像から１枚確定するための基準画像確定ユニットと、前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、前記少なくとも２枚の平面画像の階調値の、前記各表示ユニットの階調値での混合因子である階調混合因子を順に算出するための混合因子確定ユニットと、各表示ユニットに対応する基礎値と前記混合因子に基づいて、各表示ユニットの階調値を確定するための階調値確定ユニットとを含む。
【００６０】
さらに、前記基準画像確定ユニットは、具体的に、前記各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値と前記表示ユニット群の幅との比に平面画像数を乗算した値を、小さい方の整数に丸め、当該整数値に対応する平面画像を前記基準画像とする。
【００６１】
さらに、前記混合因子確定ユニットは、具体的に、前記各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値と前記表示ユニット群の幅との比に平面画像数を乗算した値に対して、浮動小数点数を取り、当該浮動小数点数を、前記基準画像と非基準画像の階調混合因子とする。
【００６２】
さらに、階調値確定ユニットは、具体的に、前記混合因子と、前記少なくとも２枚の平面画像のうち、基準画像以外の別の平面画像の中の各表示ユニットに対応する画素の階調値との積に、前記混合因子を１から減算した値と前記基礎値との積を加算した値を各表示ユニットの階調値とする。
【００６３】
１つの選択可能な実施例において、前記確定モジュールは、具体的に、前記第２距離に前記第１幅を乗算した値を、前記第２距離と前記第１距離との差で除算して、前記表示ユニット群の幅を取得する。
【００６４】
１つの好ましい実施形態において、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値は、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離と補償値との和である。
【００６５】
１つの好ましい実施形態において、表示デバイスにおいて、裸眼３Ｄ画像観察状態にあるユーザを追跡し、当該ユーザの観察位置座標を確定するための座標確定モジュールと、前記ユーザの観察位置座標、前記第１角度及び前記第２距離に基づいて、水平方向でのユーザのずれ量を確定するためのずれ量確定モジュールとをさらに含み、前記各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値は、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離と補償値と前記水平方向でのユーザのずれ量との和である。
【００６６】
さらに、前記ずれ量確定モジュールは、前記水平方向でのユーザのずれ量ｏｆｆｄを、ｏｆｆｄ＝（ｘ＋ｙ／ｔａｎα）／ｚにより確定する。ここで、ｘは、前記ユーザの観察位置の縦座標であり、ｙは、前記ユーザの観察位置の横座標であり、ｚは、第２距離であり、αは、第１角度であり、ｏｆｆｄは、水平方向でのユーザのずれ量である。
【００６７】
以上の実施例は、図３に示す方法実施例に対する仮想モジュールである。詳細な記載は、上記の実施例を参照されたく、ここでは詳しく記載しない。
【００６８】
図７による表示デバイスは、ユーザ観察位置と表示デバイスの表示パネルとの距離を追跡技術によりリアルタイムに確定することと、追跡結果と表示デバイスの光学パラメータとともに、前記第１距離、第２距離及び第１幅に基づいて、当該第２距離に対応する前記表示ユニット群の幅を確定することと、立体画像を構成する少なくとも２枚の平面画像上の、当該表示ユニットの座標値に対応する画素の階調の混合値として、各表示ユニットの表示の階調値を順に算出することと、取得した前記各表示ユニットの表示階調値に基づいて、前記表示パネルに立体画像を表示させることにより、観察の視野角を効果的に拡大することができ、同時に表示ユニットの階調値をリアルタイムに連続的に調節することもできるため、滑らかな表示効果を実現し、画面のぶれ現象を軽減させる。
【００６９】
対応的に、本発明の実施例は、裸眼立体表示デバイスを提供する。図８は、当該表示デバイスの構造図である。前記表示デバイスは、複数の表示ユニットからなる表示パネルを有する。複数の分光ユニットからなる分光ユニットアレイは、前記表示パネルと第１距離で離間する位置に設けられる。各前記分光ユニットは、表示パネルの縦方向と第１角度をなす。各分光ユニットは、ユーザの異なる観察位置に基づいて、複数の表示ユニットを１つの表示ユニット群にマッピングすることができる。各分光ユニットは、第１幅を有する。前記裸眼立体表示デバイスは、さらに、追跡デバイスと、プロセッサと、プログラムコードが格納されるメモリとを含む。前記プロセッサは、前記メモリに格納されるプログラムコードを呼び出すことにより、以下の操作をする。
【００７０】
前記プロセッサは、裸眼３Ｄ画像観察状態にあるユーザを追跡し、当該ユーザ観察位置と前記表示パネルとの第２距離を確定するように前記追跡デバイスを制御する。
前記プロセッサは、前記第１距離、第２距離及び第１幅に基づいて、当該第２距離に対応する１つの表示ユニット群の幅を確定する。
前記プロセッサは、前記表示ユニット群の幅、各表示ユニットからその所属する表示ユニット群の辺縁までの距離参考値に基づいて、立体画像を構成する少なくとも２枚の平面画像上の、当該表示ユニットの座標値に対応する画素の階調の混合値として、各表示ユニットの表示の階調値を順に算出する。
前記プロセッサは、取得した前記各表示ユニットの表示階調値に基づいて、前記表示パネルに立体画像を表示させる。
【００７１】
当該実施例の詳細な記載は、上記図３の方法実施例を参照されたく、ここでは詳しく記載しない。
【００７２】
図８による表示デバイスは、ユーザと表示デバイスの表示パネルとの距離を追跡技術によりリアルタイムに確定することと、追跡結果と表示デバイスの光学パラメータとともに、前記第１距離、第２距離及び第１幅に基づいて、前記分光デバイスの第２幅を確定することと、立体画像を構成する少なくとも２枚の平面画像上の、当該表示ユニットの座標値に対応する画素の階調の混合値として、各表示ユニットの表示の階調値を順に算出することと、取得した前記各表示ユニットの表示階調値に基づいて、前記表示パネルに立体画像を表示させることにより、観察の視野角を効果的に拡大することができ、同時に表示ユニットの階調値をリアルタイムに連続的に調節することもできるため、滑らかな表示効果を実現し、画面のぶれ現象を軽減させる。
【００７３】
本明細書に開示される実施例とともに記載されている各例示のユニット及び計算方法のステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア又は両者の組み合わせにより実現できると当業者が理解可能である。ハードウェアとソフトウェアの相互変換性を明確に説明するために、上記説明では、機能別に各例示の構成及びステップを一般的に記載した。これらの機能がいったいハードウェアにより実行されるか、それともソフトウェア形態により実行されるかは、技術案の特定の応用及び設計の限定条件により決まる。当業者は、それぞれの特定の応用に対して、記載された機能を異なる方法により実現することができるが、これらの実現は、本発明の範囲を超えたものとされるべきではない。
【００７４】
本明細書に開示される実施例とともに記載されている方法又は計算方法のステップは、ハードウェア、プロセッサが実行するソフトウェアモジュール、或いは、両者の組み合わせにより実現される。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ、メモリ、ＲＯＭ、EPＲＯＭ、EEＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、又は技術分野内に公知される任意の他形式の記憶媒体に取り込まれることができる。
【００７５】
以上記載した具体的な実施形態は、本発明の目的、技術案及び有益な効果についてさらに詳細に説明した。なお、以上に記載したのは、単に本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を制限するためのものではない。本発明の精神と原則内に為したあらゆる修正、同等の差し替え、改良などは、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるものとする。
【図１】
0006452579.tif 000004
【図２】
0006452579.tif 000005
【図３】
0006452579.tif 000006
【図４】
0006452579.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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