УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ОТОБРАЖЕНИЯ И ПРОГРАММА
DISPLAY DEVICE AND METHOD, AND PROGRAM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящая технология относится к устройствам отображения и способам, и программам, а более конкретно к устройству отображения и способу, и программе для стереоскопического отображения изображения способом, видимым невооруженным глазом и использующим элемент параллаксного разделения, такой как параллаксный барьер.
Предшествующий уровень техники
Примеры известных способов для отображения стереоскопических изображений включают в себя способы с очками, использующие очки для стереоскопического просмотра, и способы, видимые невооруженным глазом и предназначенные для реализации стереоскопического просмотра невооруженным глазом без очков, специально разработанных для стереоскопического просмотра.
Типичным из способов с очками является способ с очками, имеющими оптические затворы, в котором используются очки с оптическими затворами, которые имеют оптический затвор для левого глаза и оптический затвор для правого глаза. Посредством способа с очками, имеющими оптические затворы, параллаксное (имеющее параллакс (смещение)) изображение для левого глаза и параллаксное изображение для правого глаза поочередно отображаются на двумерной панели отображения с высокой скоростью последовательно по кадрам. Поскольку оптический затвор для левого глаза и оптический затвор для правого глаза поочередно закрываются синхронно с отображением каждого из параллаксных изображений, то на левый глаз зрителя попадает только параллаксное изображение для левого глаза, а на правый глаз зрителя попадает только параллаксное изображение для правого глаза. Соответственно, изображения можно просматривать стереоскопическим образом.
Между тем, типичные способы для невооруженного глаза включают в себя способ с параллаксным барьером и способ со ступенчатой линзой. В случае способа с параллаксным барьером или способа со ступенчатой линзой, параллаксные изображения для стереоскопического просмотра (параллаксное изображение для правого глаза и параллаксное изображение для левого глаза в случае отображения с двумя точками наблюдения) пространственно разделены и отображаются на двумерной панели отображения, и эти параллаксные изображения подвергаются параллаксному разделению в горизонтальном направлении элементом параллаксного разделения. Таким образом, реализуется стереоскопический просмотр. При способе с параллаксным барьером для этой цели в качестве элемента параллаксного разделения используется параллаксный барьер, имеющий щелевидные отверстия. При способе со ступенчатой линзой, в качестве элемента параллаксного разделения используется ступенчатая линза, имеющая цилиндрические билинзы, расположенные параллельно.
Кроме того, в качестве устройства отображения, использующего способ для невооруженного глаза, было предложено устройство, в котором надлежащее расстояние просмотра для конструкции может быть сокращено посредством уменьшения расстояния между формирующей изображение поверхностью жидкокристаллической панели и параллаксным барьером (смотри, например, патентный документ 1).
Список упоминаемых документов
Патентный документ
Патентный документ 1:JP 9-50019 A
Раскрытие изобретения
Проблемы, которые должно решить изобретение
Однако при способе для невооруженного глаза, использующем элемент параллаксного разделения, в случае, когда местоположение точки наблюдения, занимаемой пользователем, изменяется, легко возникают перекрестные помехи, и правое и левое параллаксные изображения наблюдаются одним глазом пользователя. В результате этого, высококачественные стереоскопические изображения не могут отображаться устойчивым образом.
Настоящая технология была разработана ввиду этих обстоятельств, и должна представлять высококачественные стереоскопические изображения более простым способом.
Решения проблем
Устройство отображения по одному аспекту настоящей технологии включает в себя: модуль отображения, который имеет блоковые области, каждая из которых образована пикселями трех или более каналов; модуль разделения, выполненный с возможностью разделения изображения, отображаемого на пикселях соответствующих каналов в блоковых областях; модуль управления отнесением, выполненный с возможностью отнесения одного из параллаксных изображений к пикселям соответствующих каналов в блоковых областях в соответствии с местом расположения точки наблюдения, с которой пользователь просматривает модуль отображения, при этом модуль отображения выполнен с возможностью отображать одно из параллаксных изображений в первой области, образованной пикселями, примыкающими друг к другу в блоковых областях, и образованной пикселями двух или более различных каналов, отображать другое из параллаксных изображений, имеющее параллакс по отношению к указанному одному из параллаксных изображений, во второй области, отличной от первой области в блоковых областях; и модуль формирования, выполненный с возможностью формирования объединенного изображения, путем объединения параллаксных изображений в соответствии с отнесением, выполненным модулем управления отнесением.
Параллаксные изображения могут представлять собой параллаксное изображение для правого глаза и параллаксное изображение для левого глаза.
В случае, когда пользователь смотрит на модуль отображения с заданного положения просмотра, он может видеть пиксели одного канала в соответствующих блоковых областях.
Модуль управления отнесением может включать в себя: модуль вычисления наблюдаемого положения, выполненный с возможностью на основании положения просмотра, определять наблюдаемое положение в наблюдаемом пикселе, наблюдаемом пользователем в каждой из блоковых областей; и модуль вычисления граничного положения, выполненный с возможностью вычисления граничного положения, которое является положением блоковой области, в которой наблюдаемое положение является по существу центром наблюдаемого пикселя, и выделение пикселям одного канала в каждой из блоковых областей, расположенных между указанным граничным положением и другим граничным положением, близлежащим к указанному граничному положению, одно и то же изображение из числа параллаксных изображений.
В блоковых областях, расположенных между указанным граничным положением и указанным другим граничным положением, модуль вычисления пограничного положения выполнен с возможностью выделять одно и то же изображение из числа параллаксных изображений пикселям того же канала, что и канал наблюдаемого пикселя в блоковой области, расположенного в указанном граничном положении, и канал наблюдаемого пикселя в блоковой области, расположенной в указанном другом граничном положении.
Модуль вычисления граничного положения выполнен с возможностью устанавливать окончательное граничное положение, которое представляет собой промежуточное положение между граничным положением, вычисленным на основе правого глаза пользователя, и граничным положением, вычисленным на основе левого глаза пользователя.
Модуль управления отнесением может дополнительно включать в себя модуль вычисления отношения смешивания, выполненный с возможностью вычисления отношения смешивания для соответствующих пикселей, наблюдаемых правым и левым глазом пользователя в области-объекте между граничным положением, вычисленным на основе правого глаза пользователя, и граничным положением, вычисленным на основе левого глаза пользователя, причем модуль вычисления отношения смешивания выполнен с возможностью вычисления отношения смешивания на основе положений пикселей в области-объекте. Модуль формирования выполнен с возможностью формирования пикселей объединенного изображения, подлежащего отображению на пикселях, наблюдаемых правым и левым глазом в области-объекте, путем смешивания параллаксного изображения для правого глаза и параллаксного изображения для левого глаза в указанном отношении смешивания.
В случае, когда положение просмотра находится вне заданной области, модуль управления отнесением выполнен с возможностью вызывать отображение модулем отображения одного изображения из параллаксного изображения для правого глаза и параллаксного изображения для левого глаза.
Способ отображения или программа по одному аспекту настоящей технологии включают в себя этапы, на которых: относят одно из параллаксных изображений пикселям каждого канала в блоковых областях в соответствии с положением просмотра, занимаемым пользователем, смотрящим на модуль отображения, причем одно из параллаксных изображений отображают в первой области, образованной пикселями, примыкающими друг к другу в блоковых областях, и образована пикселями двух или более различных каналов, другое из параллаксных изображений, имеющее параллакс по отношению к указанному одному из параллаксных изображений, отображают во второй области, отличной от первой области в блоковых областях; и формируют объединенное изображение путем объединения параллаксных изображений в соответствии с указанным отнесением.
В этом одном аспекте настоящей технологии одно из параллаксных изображений относят к пикселям каждого канала в блоковых областях в соответствии с положением просмотра, занимаемым пользователем, смотрящим на модуль отображения, так что одно из параллаксных изображений отображается в первой области, которая образована пикселями, примыкающими друг к другу в блоковых областях, и образована пикселями двух или более различных каналов, а другое из параллаксных изображений, имеющее параллакс по отношению к указанному одному из параллаксных изображений, отображается во второй области, отличной от первой области в блоковых областях. Объединенное изображение формируется путем объединения параллаксных изображений в соответствии с указанным отнесением.
Результаты изобретения
В соответствии с одним аспектом данной технологии, высококачественные стереоскопические изображения могут быть представлены более простым способом.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой схему, на которой показана приводимая в качестве примера структура одного варианта реализации устройства отображения.
Фиг.2 представляет собой схему, на которой показана более конкретная приводимая в качестве примера структура модуля отображения.
Фиг.3 представляет собой схему для объяснения стереоскопического отображения параллаксных изображений для четырех точек наблюдения.
Фиг.4 представляет собой схему для объяснения соответствующих частей открытых участков.
Фиг.5 представляет собой схему для объяснения просмотра с расстояния, которое составляет половину от надлежащего расстояния просмотра.
Фиг.6 представляет собой схему для объяснения вычисления наблюдаемого места.
Фиг.7 представляет собой схему для объяснения вычисления наблюдаемого места.
Фиг.8 представляет собой схему для объяснения распределения параллаксных изображений.
Фиг.9 представляет собой схему для объяснения распределения параллаксных изображений.
Фиг.10 представляет собой схему для объяснения распределения параллаксных изображений.
Фиг.11 представляет собой схему для объяснения мест расположения точки наблюдения, где стереоскопическое отображение не возможно.
Фиг.12 представляет собой схему для объяснения области, в которой стереоскопическое отображение является возможным.
Фиг.13 представляет собой блок-схему алгоритма, предназначенную для объяснения операции отображения.
Фиг.14 представляет собой схему для объяснения распределения параллаксных изображений.
Фиг.15 представляет собой схему, на которой показана приводимая в качестве примера структура системы отображения.
Фиг.16 представляет собой схему для объяснения распределения параллаксных изображений в модуле отображения для шести точек наблюдения.
Фиг.17 представляет собой схему для объяснения возникновения перекрестных помех при способе отображения на половинном расстоянии.
Фиг.18 представляет собой схему для объяснения возникновения перекрестных помех при способе отображения на половинном расстоянии.
Фиг.19 представляет собой схему для объяснения снижения перекрестных помех при способе отображения на половинном расстоянии.
Фиг.20 представляет собой схему, на которой показана другая приводимая в качестве примера структура устройства отображения.
Фиг.21 представляет собой блок-схему алгоритма, предназначенную для объяснения операции отображения.
Фиг.22 представляет собой блок-схему алгоритма, предназначенную для объяснения операции отображения.
Фиг.23 представляет собой схему, на которой показана другая приводимая в качестве примера структура системы отображения.
Фиг.24 представляет собой схему, на которой показана приводимая в качестве примера структура компьютера.
Осуществление изобретения
Нижеследующее описание представляет собой приводимое со ссылкой на чертежи описание вариантов реализации изобретения, к которым применена данная технология.
Первый вариант реализации изобретения
Приводимая в качестве примера структура устройства отображения
Фиг.1 представляет собой схему, на которой показана приводимая в качестве примера структура одного варианта реализации устройства отображения, к которому применена данная технология.
Это устройство 11 отображения представляет собой устройство отображения, которое стереоскопически отображает объект, используя параллаксные изображения для точек наблюдения. Устройство 11 отображения включает в себя модуль 21 формирования изображения, модуль 22 обнаружения, модуль 23 управления распределением, записывающий модуль 24, генерирующий модуль 25, модуль 26 управления отображением и модуль 27 отображения.
Модуль 21 формирования изображения вводит, например, изображение пользователя, располагающегося поблизости от устройства 11 отображения, или изображение пользователя, наблюдающего изображение, отображаемое на модуле 27 отображения, из места, расположенного перед модулем 27 отображения, (это изображение в дальнейшем будет упоминаться как периферическое изображение), и предоставляет это периферическое изображение модулю 22 обнаружения.
Модуль 22 обнаружения обнаруживает глаза пользователя на периферическом изображении, предоставленном из модуля 21 формирования изображения, и предоставляет результат обнаружения модулю 23 управления распределением. Кроме того, модуль 22 обнаружения включает в себя модуль 31 вычисления места расположения точки наблюдения, и этот модуль 31 вычисления места расположения точки наблюдения вычисляет, основываясь на периферическом изображении, место расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем по отношению к модулю 27 отображения, и предоставляет результат вычисления модулю 23 управления распределением.
Основываясь на результате обнаружения и месте расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, предоставляемых из модуля 22 обнаружения, модуль 23 управления распределением распределяет параллаксные изображения по соответствующим областям на поверхности отображения в модуле 27 отображения. Модуль 23 управления распределением включает в себя модуль 32 определения, модуль 33 вычисления наблюдаемого места, модуль 34 вычисления пограничного места.
[0027] Основываясь на данных о месте расположения точки наблюдения, предоставленных из модуля 22 обнаружения, модуль 32 определения осуществляет определение того, возможно ли стереоскопическое отображение (трехмерное отображение) объекта посредством параллаксных изображений. В соответствии с результатом этого определения модуль 23 управления распределением управляет генерированием изображения в генерирующем модуле 25.
Основываясь на данных о месте расположения точки наблюдения, предоставленных из модуля 22 обнаружения, модуль 33 вычисления наблюдаемого места вычисляет наблюдаемое место, которое представляет собой место расположения каждого пикселя, наблюдаемого пользователем на поверхности отображения в модуле 27 отображения. Основываясь на наблюдаемом месте, модуль 34 вычисления пограничного места распределяет параллаксные изображения по соответствующим областям на поверхности отображения в модуле 27 отображения.
Записывающий модуль 24 записывает параллаксные изображения, которые составляют стереоскопическое изображение, и, где это необходимо, предоставляет эти параллаксные изображения генерирующему модулю 25. Под управлением модуля 23 управления распределением генерирующий модуль 25 генерирует объединенное изображение, сформированное посредством пространственного разделения параллаксных изображений, поступающих из записывающего модуля 24, и объединения этих пространственно-разделенных изображений, и предоставляет это объединенное изображение в модуль 26 управления отображением. Под управлением модуля 23 управления распределением генерирующий модуль 25 также предоставляет одно из параллаксных изображений, поступающих из записывающего модуля 24, непосредственно модулю 26 управления отображением.
Модуль 26 управления отображением предоставляет объединенное изображение из генерирующего модуля 25 в модуль 27 отображения и заставляет модуль 27 отображения отображать это объединенное изображение. Делая это, модуль 26 управления отображением стереоскопически отображает объект на параллаксных изображениях, и заставляет модуль 27 отображения принимать и отображать параллаксные изображения, поступающие из генерирующего модуля 25. Модуль 27 отображения выполнен с жидкокристаллической панелью отображения или тому подобным, которая может отображать стереоскопическое изображение способом, видимым невооруженным глазом, и отображает объединенное изображение и параллаксные изображения, предоставляемые из модуля 26 управления отображением.
Приводимая в качестве примера структура модуля отображения
Модуль 27 отображения, показанный на фиг.1, имеет, например, структуру, показанную на фиг.2.
В частности, модуль 27 отображения образован задней подсветкой 61, панелью 62 оптической модуляции и барьерным элементом 63.
Задняя подсветка 61 образована источником света на светоизлучающих диодах (СИД), световодной панелью и тому подобным, и испускает и вводит свет для отображения изображения в панель 62 оптической модуляции.
Панель 62 оптической модуляции выполнена с жидкокристаллическим слоем, соответствующими цветовыми фильтрами: R (красным), G (зеленым) и B (синим) и тому подобным, и передает свет, введенный с задней подсветки 61, так, чтобы отображалось изображение. При этом, панель 62 оптической модуляции задает уровни интенсивности для соответствующих пикселей изображения, изменяя коэффициент пропускания света для каждого пикселя в панели 62 оптической модуляции.
Если описать это более конкретно, то панель 62 оптической модуляции включает в себя прозрачную подложку 71, прозрачную подложку 72 и жидкокристаллический слой 73, и жидкокристаллический слой 73 вставлен между пластиноподобными прозрачными подложками 71 и 72, которые располагаются, будучи обращенными друг к другу. В жидкокристаллическом слое 73 предусмотрены пропускающие участки, в качестве пикселей для отображения изображения. При подаче напряжения на электроды, предусмотренные в прозрачных подложках 71 и 72, во время отображения изображения, коэффициент пропускания света, поступающего на эти пропускающие элементы от задней подсветки 61, изменяется с прилагаемым напряжением.
Барьерный элемент 63 выполнен с поляризатором, переключающим жидкокристаллическим слоем и тому подобным, и экранирует часть света, поступающего от панели 62 оптической модуляции, пропуская при этом другую часть света, так чтобы оптически отделять соответствующие параллаксные изображения друг от друга. Барьерный элемент 63 включает в себя прозрачную подложку 74, прозрачную подложку 75 и переключающим жидкокристаллическим слоем 76, и переключающий жидкокристаллический слой 76 вставлен между пластиноподобными прозрачными подложками 74 и 75, которые располагаются, будучи обращенными друг к другу.
На прозрачных подложках 74 и 75 выполнены электроды. Когда на часть или все эти электроды подается напряжение, направление ориентации молекул жидкого кристалла в переключающем жидкокристаллическим слое 76 изменяется. В результате этого, в переключающем жидкокристаллическом слое 76 формируется параллаксный барьер.
В примере, проиллюстрированном на фиг.2, в переключающем жидкокристаллическом слое 76 формируется параллаксный барьер, формируемый с открытыми участками: с 81-1 по 81-3, которые пропускают свет, поступающий от панели 62 оптической модуляции, и экранирующими участками: с 82-1 по 82-3, которые экранируют свет, поступающий от панели 62 оптической модуляции.
В дальнейшем, открытые участки: с 81-1 по 81-3, когда нет необходимости отличать их друг от друга, будут также именоваться просто как открытые участки 81, и экранирующие участки: с 82-1 по 82-3, когда нет необходимости отличать их друг от друга, будут также именоваться просто как экранирующие участки 82. В случае, при котором на панели 62 оптической модуляции отображается объединенное изображение для стереоскопического отображения объекта, параллаксный барьер формируется в барьерном элементе 63. Однако в случае, при котором на панели 62 оптической модуляции отображаются параллаксные изображения, которые являются двумерными изображениями, параллаксный барьер в барьерном элементе 63 не формируется.
В модуле 27 отображения, показанном на фиг.2, пользователь наблюдает изображение, отображаемое на панели 62 оптической модуляции, со стороны барьерного элемента 63. В частности, во время отображения объединенного изображения, свет, который испускается от задней подсветки 61 и проходит через панель 62 оптической модуляции и барьерный элемент 63, поступает в правый глаз ER или левый глаз EL пользователя. При этом, в правый глаз и левый глаз пользователя поступают различные лучи света, разделенные барьерным элементом 63, и, следовательно, правый глаз ER и левый глаз EL пользователя видят различные параллаксные изображения, каждое из которых имеет параллакс.
На фиг.2 барьерный элемент 63 показан как пример разделяющего элемента, который оптически разделяет параллаксное изображение. Однако элемент разделения не обязательно является параллаксным барьером, но может быть двояковыпуклой линзой. Кроме того, параллаксный барьер, в качестве разделяющего элемента, не обязательно является изменяемым барьером, но может быть постоянным барьером, имеющим открытые участки в экране.
Кроме того, барьерный элемент 63 может быть вставлен между панелью 62 оптической модуляции и задней подсветкой 61.
Просмотр стереоскопического изображения
Например, модуль 27 отображения, образующий устройство 11 отображения, отображает параллаксные изображения для четырех различных точек наблюдения, и сделано так, чтобы пользователи просматривали параллаксные изображения для двух из четырех точек наблюдения, так что реализовано устройство отображения для четырех точек наблюдения, которое может стереоскопически отображать параллаксные изображения.
На фиг.2 горизонтальное направление и вертикальное направление заданы, соответственно, как направление по оси x и направление по оси y, а направление, перпендикулярное к направлению по оси x и направлению по оси y, представляет собой направление по оси z. Направление по оси x - направление, на котором располагаются в линию правый глаз ER и левый глаз EL пользователя, или направление параллакса параллаксного изображения, отображаемого на панели 62 оптической модуляции. Направление по оси Y представляет собой направление, перпендикулярное к поверхности отображения панели 62 оптической модуляции.
В случае, при котором модуль 27 отображения представляет собой устройство отображения для четырех точек наблюдения, в направлении по оси x на поверхности отображения панели 62 оптической модуляции располагаются в ряд блоковые области, сформированные пикселями четырех соответствующих каналов, представляющих собой каналы: с CH0 по CH3, которые являются пикселями, на которых должны отображаться четыре соответствующих параллаксных изображения. Например, в каждой из блоковых областей, пиксели канала CH0, канала CH1, канала CH2 и канала CH3 располагаются в ряд справа налево, и пиксели одного и того же канала располагаются в ряд в направлении по оси Z на фиг.2.
Барьерный элемент 63 имеет один открытый участок 81, формирующий параллаксный барьер, для одной блоковой области. Область, сформированная пикселями одного и того же канала в одной блоковой области, в дальнейшем также упоминается как канал. Модуль 27 отображения будет дополнительно описан ниже как устройство отображения для четырех точек наблюдения.
В случае, при котором на модуле отображения отображаются параллаксные изображения для четырех точек наблюдения, модуль отображения обычно имеет блоковые области, сформированные пикселями каналов: с CH0 по CH3, и параллаксные изображения для соответствующих точек отображаются на пикселях соответствующих каналов.
Некоторое предварительно заданное место перед модулем отображения задается, например, в качестве исходного положения, и места расположения и размеры открытых участков модуля отображения заданы таким образом, чтобы, когда пользователь смотрит на модуль отображения из исходного положения, пользователь мог видеть пиксели одного и того же канала в каждой одной блоковой области следует отметить, что расстояние в направлении по оси y от поверхности отображения в модуле отображения до вышеупомянутого исходного положения в дальнейшем также упомянется как надлежащее расстояние просмотра.
В случае, при котором на таком модуле отображения отображаются параллаксные изображения для четырех точек наблюдения, правый глаз ER и левый глаз EL пользователя видят пиксели, примыкающие друг к другу, через открытый участок 112, выполненный на экранирующем участке 111 модуля отображения, например, так, как это показано в левой половине на фиг.3. На фиг.3 горизонтальное направление и вертикальное направление представляют собой, соответственно, направление по оси x и направление по оси y.
В примере, показанном на фиг.3, пиксель G11 наблюдается левым глазом EL пользователя, а пиксель G12, примыкающий к пикселю G11, наблюдается правым глазом ER пользователя. При этом, на пикселе G11 и пикселе G12 отображаются параллаксные изображения для различных точек наблюдения. Следовательно, правый и левый глаза пользователя видят параллаксные изображения для различных точек наблюдения, каждое из которых имеет параллакс.
В этой ситуации пользователь мог бы переместиться вправо на фиг.3. Поскольку пиксель G11 и пиксель G12 примыкают друг к другу, правый глаз ER пользователя может видеть не только пиксель G12, который наблюдался до этого правым глазом ER, но также и пиксель G11, который наблюдался левым глазом EL. В результате этого, имеют место перекрестные помехи. Таким образом, пользователь видит два объекта на параллаксных изображениях.
В случае, когда пользователь смотрит на модуль отображения из места, расположенного на расстоянии, которое составляет приблизительно половину надлежащего расстояния просмотра в направлении по оси y, между модулем отображения и местом расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, правый глаз ER и левый глаз EL пользователя видят позиции, отстоящие друг от друга на два пикселя, например, так, как это показано в правой половине фиг.3.
В примере, показанном на фиг.3, из трех пикселей: с G13 по G15, которые располагаются последовательно в ряд, пиксель G13 наблюдается левым глазом EL пользователя, а пиксель G15, отстоящий на два пикселя от пикселя G13, наблюдается правым глазом ER пользователя. Даже если место расположения точки наблюдения пользователя перемещается немного вправо в этой ситуации, показанной на фиг.3, параллаксное изображение, отображаемое на пикселе G13, не наблюдается правым глазом ER пользователя, и, следовательно, никаких перекрестных помех не возникает.
Как было описано выше, в случае, когда на модуль отображения смотрят с расстояния, которое составляет приблизительно половину надлежащего расстояния просмотра, пиксели в каждой блоковой области блока, наблюдаемые правым глазом и левым глазом пользователя, представляют собой пиксели, отстоящие друг от друга на два пикселя.
В случае, при котором на модуле 27 отображения должны отображаться параллаксные изображения для правого глаза и левого глаза, эти параллаксные изображения для правого глаза и левого глаза соответственно отображаются на пикселях соответствующих каналов, и пользователь наблюдает параллаксные изображения с расстояния, которое составляет приблизительно половину надлежащего расстояния просмотра. Таким образом можно предотвратить возникновение перекрестных помех.
Например, в блоковой области на панели 62 оптической модуляции, параллаксное изображение для правого глаза отображается на пикселях канала CH0 и канала CH1, примыкающих друг к другу, а параллаксное изображение для левого глаза отображается на пикселях канала CH2 и канала CH3, примыкающих друг к другу.
В этом случае, правого глаза ER пользователя наблюдает параллаксное изображение для правого глаза, а левый глаз EL пользователя наблюдает параллаксное изображение для левого глаза. Даже если пользователь в этой ситуации немного перемещается в направлении по оси x, пиксель канала CH0 отстоит от пикселя канала CH2 на два пикселя, и, следовательно, параллаксное изображение для левого глаза не наблюдается правым глазом ER пользователя.
Кроме того, если параллаксные изображения, отображаемые на пикселях соответствующих каналов, переключаются в соответствии с перемещением места расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, прежде чем возникают перекрестные помехи, то изображение может быть представлено более естественно, без того, чтобы пользователь заметил переключение правых и левых параллаксных изображений, отображаемых в соответствующих областях.
Как было описано выше, когда параллаксные изображения для правого глаза и левого глаза надлежащим образом отображаются на пикселях соответствующих каналов в соответствии с местом расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, и пользователь наблюдает эти параллаксные изображения с расстояния, которое составляет приблизительно половину надлежащего расстояния просмотра, предотвращается возникновение перекрестных помех, и может быть представлено изображение более высокого качества. Такого рода способ отображения стереоскопического изображения в дальнейшем будет упоминаться как способ отображения на половинном расстоянии.
Конструкция параллаксного барьера
В случае, при котором правое и левое параллаксные изображения отображаются такого рода способом отображения на половинном расстоянии, расстояние между открытыми участками 81 и расстояние от открытых участков 81 до панели 62 оптической модуляции должны быть надлежащим образом заданы таким образом, чтобы пользователь, смотрящий на модуль 27 отображения из места, расположенного на расстоянии, которое составляет приблизительно половину нормального надлежащего расстояния просмотра, мог через каждый открытый участок 81 наблюдать пиксели одного и того же канала.
Например, расстояние между правым глазом ER и левым глазом EL (в дальнейшем именуемое как расстояние Е между глазами) пользователя составляет 65 мм, и надлежащее расстояние просмотра Z0 составляет 900 мм. Расстояние между глазами среднего взрослого человека составляет приблизительно 65 мм.
В этом случае, расстояние D1 от каждого открытого участка 81 до панели 62 оптической модуляции и расстояние D2 между открытыми участками 81 определяются так, как это показано на фиг.4. На этом чертеже горизонтальное направление и вертикальное направление представляют собой, соответственно, направление по оси x и направление по оси y.
В левой половине фиг.4, прямая линия, которая проходит через центр открытого участка 81 и идет параллельно направлению оси y, задана как прямая линия А11, и один из глаз пользователя располагается в точке РЕ11. При этом, точка РЕ11 располагается на расстоянии X1 в направлении по оси x от прямой линии А11 и располагается на расстоянии Z0/2=450 мм в направлении по оси y от открытого участка 81. На чертеже барьерного элемента 63, прямоугольники, показанные в нижней части, представляют пиксели на панели 62 оптической модуляции.
Например, как показано в левой половине чертежа, из места РЕ11 расположения одного глаза пользователя через открытый участок 81 виден пиксель G21 из числа этих пикселей. В случае, при котором расстояние между пикселями составляет D3, центр пикселя G21 отстоит от прямой линии А11 на расстояние D3.
Здесь, пространство между барьерным элементом 63 и соответствующими пикселями панели 62 оптической модуляции заполнено стеклянным материалом. В случае, при котором относительный показатель преломления света, идущего из точки РЕ11 в стеклянный материал, представлено k1, X1: Z0/2=D3: D1/k1. Соответственно, D1=(Z0/2)×D3×k1/X1. Например, в случае, при котором Z0=900 мм, D3=0,05435 мм, X1=32,5 мм и k1=1,5, D1 выражается через эти значения как 900/2×0,05435×1,5/32,5=1,1288 мм.
Кроме того, глаз пользователя мог бы быть расположен в точке РЕ12 на прямой линии A11, как это показано в правой половине чертежа. В этом случае, панель 62 оптической модуляции служит для четырех точек наблюдения, и место на панели 62 оптической модуляции, которое видно через левый открытый участок 81 из точки РЕ12 на чертеже, и место на панели 62 оптической модуляции, которое видно через открытый участок 81, расположенный справа от этого открытого участка 81, должны отстоять друг от друга на четыре пикселя.
Следовательно, ZO/2: D2=((Z0/2)+D1/k1):4×D3. Соответственно, расстояние D2 между открытыми участками 81 определяется из выражения: D2=Z0/2×D3×4/((Z0/2)+(D1/k1)). В случае, при котором Z0=900 мм, D3=0,05435 мм, D1=1,1288 мм и k1=1,5, D2 выражается через эти значения как 900/2×0,05435×4/((900/2)+(1,1288/1,5))=0,217037 мм.
Просмотр с расстояния, составляющего половину надлежащего расстояния просмотра
В случае, при котором размер и место расположения каждого открытого участка 81 по отношению к панели 62 оптической модуляции определены вышеописанным образом, может иметь место конструкция, в которой, когда пользователь смотрит на открытый участок 81 из точки перед панелью 62 оптической модуляции, он видит центры пикселей, и может иметь место конструкция, в которой, когда пользователь смотрит на открытый участок 81 из точки перед панелью 62 оптической модуляции, он видит промежутки между пикселями, например, так, как это показано на фиг.5.
На фиг.5 горизонтальное направление и вертикальное направление представляют собой, соответственно, направление по оси x и направление по оси y. Место расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, находится на расстоянии Z0/2 в направлении по оси y от центра панели 62 оптической модуляции. Таким образом, пользователь наблюдает панель 62 оптической модуляции спереди и из места, расположенного на расстоянии Z0/2 от панели 62 оптической модуляции.
Например, в конструкции, проиллюстрированной в левой половине фиг.5, из числа пикселей: с G31 по G34, в блоковой области, сформированной для открытого участка 81, центр пикселя G31 наблюдается левым глазом EL пользователя, а центра пикселя G33 наблюдается правым глазом ER пользователя. Здесь, пиксели: с G31 по G34, представляют собой, соответственно, пиксели каналов: с CH3 по CH0.
В этом случае, левый глаз EL пользователя наблюдает центр пикселя канала CH3 в каждой блоковой области всей панели 62 оптической модуляции, а правый глаз ER пользователя наблюдает центр пикселя канала CH1 в каждой блоковой области всей панели 62 оптической модуляции, как это обозначено стрелкой Q11.
Если описать это более конкретно, то угол преломления света, который испускается с панели 62 оптической модуляции и попадает в глаз пользователя через открытый участок 81, изменяется в зависимости от места расположения на панели 62 оптической модуляции. Следовательно, в блоковой области, расположенной далеко от центра панели 62 оптической модуляции, участок каждого пикселя, наблюдаемый пользователем, на небольшом удалении от центра пикселя.
В такого рода конструкции, проиллюстрированной в левой половине фиг.5, когда пользователь смотрит на панель 62 оптической модуляции спереди, каждый глаз пользователя через каждый открытый участок 81 наблюдает центр пикселя, и соответственно, изображение, отображаемое на панели 62 оптической модуляции, выглядит ярким.
В случае, при котором стереоскопическое изображение отображается способом отображения на половинном расстоянии, в то время как пользователь смотрит на панель 62 оптической модуляции спереди, управление выполняется таким образом, чтобы параллаксное изображение для правого глаза отображалось на пикселе канала CH1 в каждой блоковой области, а параллаксное изображение для левого глаза отображалось на пикселе канала CH3 в каждой блоковой области. В этом случае, параллаксные изображения для правого глаза и левого глаза, подлежащие отображению на канале CH0 и канале CH2, должны переключаться между правой половиной и левой половиной панели 62 оптической модуляции, наблюдаемой со стороны пользователя, притом что правая половина и левая половина определяются центром панели 62 оптической модуляции, что будет описано позже.
С другой стороны, на конструкции, проиллюстрированной в правой половине фиг.5, левый глаз EL наблюдает, например, места между пикселем G31 и пикселем G32 из числа пикселей: с G31 по G34, в блоковой области, предусмотренной для открытого участка 81. Кроме того, правый глаз ER пользователя наблюдает места между пикселем G33 и пикселем G34.
В этом случае, правый глаз пользователя ER наблюдает пиксели канала CH0 и канала CH1 в каждой блоковой области всей панели 62 оптической модуляции, как это обозначено стрелкой Q12. Кроме того, левый глаз EL пользователя наблюдает пиксели канала CH2 и канала CH3 в каждой области блока всей панели 62 оптической модуляции.
Если описать это более конкретно, то поскольку угол преломления света, поступающего в глаз пользователя от пикселя на панели 62 оптической модуляции, изменяется в зависимости от места расположения на панели 62 оптической модуляции, то каждый глаз пользователя видит немного большую область одного из двух пикселей, чем другого.
В конструкции, проиллюстрированной в правой половине фиг.5, когда пользователь смотрит на панель 62 оптической модуляции спереди, параллаксное изображение для правого глаза отображается на пикселях канала CH0 и канала CH1, а параллаксное изображение для левого глаза отображается на канале CH2 и канале CH3 в каждой блоковой области. Эта конструкция имеет то преимущество, что управление отображением, осуществляемое над параллаксными изображениями, является более простым.
В ситуации, при которой пользователь видит панель 62 оптической модуляции спереди, каждый глаз пользователя видит участок между пикселями в каждой блоковой области, и, следовательно, параллаксные изображения, различаемые пользователем, могут казаться несколько более темными.
Однако, если пользователь, смотрящий на панель 62 оптической модуляции спереди, перемещает место расположения точки наблюдения в направлении по оси x, каждый из глаз пользователя повторяющимся образом поочередно то наблюдает из центра пикселя, то наблюдает участок между пикселями. Ввиду этого, управление отображением, осуществляемое над параллаксными изображениями в устройстве 11 отображения, является, в основном, тем же самым как для структуры, проиллюстрированной в правой половине чертежа, так и для структуры, проиллюстрированной в левой половине чертежа.
Управление отображением при способе отображения на половинном расстоянии
Далее, специально описывается управление, осуществляемое для отображения стереоскопического изображения способом отображения на половинном расстоянии, основанного на параллаксных изображениях для левого глаза и правого глаза.
В устройстве 11 отображения, когда обнаружено место расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, на основе этого места расположения точки наблюдения вычисляется то, какие места на каких пикселях в каждой блоковой области (открытом участке 81) будет видеть пользователь. На основе результата этого вычисления производится распределение параллаксного изображения для правого глаза или левого глаза по пикселям каждого канала в каждой блоковой области.
Если описать это более конкретно, то устройство 11 отображения идентифицирует место расположения блоковой области, имеющей самую высокую яркость света от пикселей, наблюдаемых пользователем, из числа блоковых областей на поверхности отображения панели 62 оптической модуляции, и задает это место расположения в качестве пограничного места. Таким образом, в качестве пограничного места задается место расположения блоковой области, в которой глаза пользователя будут видеть центры пикселей.
После определения пограничного места, устройство 11 отображения распределяет правое и левое параллаксные изображения по пикселям соответствующих каналов каждой из областей, отделенных пограничным местом на панели 62 оптической модуляции. При этом, одни и те же параллаксные изображения неизменным образом распределяются по пикселям одного и того же канала всех блоковых областей в каждой из областей, отделенных пограничным местом.
После этого генерируется объединенное изображение в соответствии с распределением параллаксных изображений по пикселям соответствующих каналов в этих блоковых областях, и сгенерированное объединенное изображение отображается на панели 62 оптической модуляции.
Кроме того, когда в этой ситуации место расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, перемещается, участки пикселей, наблюдаемых пользователем, изменяются в каждой блоковой области, и соответственно, пограничное место также перемещается с изменением места расположения точки наблюдения. Следовательно, по мере перемещения пограничного места распределение параллаксных изображений по пикселям соответствующих каналов в блоковых областях изменяется.
В дальнейшем, каждая область, образованная блоковыми областями, которые располагаются последовательно в ряд и у которых одни и те же параллаксные изображения распределены по пикселям одних и тех же каналов на панели 62 оптической модуляции, также будет именоваться как последовательная блоковая область. Таким образом, последовательными блоковыми областями являются области, разделенные пограничным местом.
Пограничное место между последовательными блоковыми областями представляет собой место расположения блоковой области, имеющей самую высокую яркость света от пикселей, наблюдаемых пользователем, как это описано выше. Здесь, блоковая область, имеющая самую высокую яркость, представляет собой блоковую область, в которой пользователь видит центры пикселей.
Между тем, известно, что около краев модуля 27 отображения кажущаяся толщина стеклянного материала, вставленного между барьерным элементом 63 и панелью 62 оптической модуляции, меньше. Следовательно, в случае, при котором пограничное место между последовательными блоковыми областями определяется на основе места расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, предпочтительно, чтобы в каждой блоковой области с использованием точных формул угла падения и угла преломления света точно определить то, какие места на пикселях каких каналов наблюдаются пользователем.
Например, как показано на фиг.6, некоторый предварительно заданный световой луч H11 проходит через воздух, входит в стеклянный материал, имеющий толщину D21, и достигает поверхности панели 62 оптической модуляции. Прямая линия, которая проходит через место падения светового луча H11 на стеклянный материал, и проходит перпендикулярно поверхности стеклянного материала, задана как прямая линия A21.
При этом, по отношению к углу T1 падения светового луча H11, который распространяется в воздухе и входит в стеклянный материал, угол T2 между путем света светового луча H11 после входа в стеклянный материала и прямой линией A21 определяется из относительного показателя k11 преломления светового луча H11, поступающего из воздуха в стеклянный материал, и угла T1 падения. Таким образом, угол T2 выражается как T2=asin(sin(T1/k11)).
После того как угол T2 определен, определяется расстояние x11 от прямой линии A21 до места падения светового луча H11 на поверхность панели 62 оптической модуляции, исходя из кажущейся толщины D22 стеклянного материала и угла T2. Таким образом, расстояние x11 выражается как x11=D22×tan(T2).
Когда, таким образом, определено расстояние x11, в каждой блоковой области могут быть определены точные места на пикселях, наблюдаемые пользователем (в дальнейшем также именуемые как наблюдаемые места пикселей).
В частности, как показано на фиг.7, горизонтальное направление или направление, параллельное поверхности отображения в панели 62 оптической модуляции, на чертеже представляет собой направление по оси x, вертикальное направление или направление, перпендикулярное поверхности отображения в панели 62 оптической модуляции, на чертеже представляет собой направление по оси y, и, например, некоторое предварительно заданное местоположение в системе координат xy является местом CP расположения глаза пользователя.
Открытый участок 81, расположенный в центре барьерного элемента 63, является 0-ым открытым участком 81, открытый участок 81, расположенный на n открытых участков влево от 0-ого открытого участка 81 на чертеже, является n-ым открытым участком 81, а открытый участок 81, расположенный на n открытых участков вправо от 0-ого открытого участка 81 на чертеже, является - n-ым открытым участком 81.
Здесь, в n-ном открытом участке 81 (в дальнейшем также именуемом как открытый участок 81 с номером n) определяется, то, пиксели каких каналов в блоковой области будут наблюдаться пользователем через открытый участок 81. Сначала, исходя из координат места CP и координат места расположения центра открытого участка 81, определяется угол T11 падения светового луча из места CP на n-ый открытый участок 81. Таким образом, угол T11 падения представляет собой угол между прямой линией L21, параллельной направлению по оси y, и световым лучом из места CP.
После того, как угол T11 падения определен, определяется угол T12 между прямой линией L21 и световым лучом, который входит в открытый участок 81 из места CP и идет к панели 62 оптической модуляции, или прямой линией L22, указывающей путь света этого светового луча. Таким образом, угол T12=asin(sin(T11/k11)) определяется исходя из угла T11 падения и показателя k11 преломления стеклянного материала, вставленного между открытым участком 81 и пикселями панели 62 оптической модуляции, как это было описано выше со ссылкой на фиг.6.
В результате этого определяется формула, представляющая прямую линию L22 (например, y=ax+b). Соответственно, вычисляя координаты точки, в которой прямая линия L22, указывающий путь света этого светового луча, пересекается с пикселем панели 62 оптической модуляции, можно определить то, какие места на пикселях каких каналов будут наблюдаться пользователем. На фиг.7 световой луч из места CP достиг пикселя G41, и очевидно, что пиксель G41 будет наблюдаться пользователем.
Место в пикселе, наблюдаемое пользователем, или место в пикселе, наблюдаемом пользователем, представлено значением от -0,5 до 0,5, притом что местоположением центра пикселя является 0. Например, местоположение левого края пикселя на чертеже представлено значением +0,5, а местоположение правого края пикселя на чертеже представлено значением -0,5.
В случае, при котором для правого глаза и левого глаза пользователя вышеописанным способом определяется канал m пикселя, который будет наблюдаться пользователем (в дальнейшем также именуемого как наблюдаемый пиксель) в каждой блоковой области (открытом участке 81), и наблюдаемое место на наблюдаемом пикселе, получены результаты, показанные на фиг.8.
На фиг.8 ось абсцисс указывает номер n каждого открытого участка 81, а ось ординат указывает номер канала или наблюдаемое место каждого наблюдаемого пикселя. Направление от 0-ого открытому участку 81 к n-ому (1<n) открытому участок 81 представляет направление "+x", а направление, противоположное направлению "+x", представляет собой направление "-x".
На фиг.8 прямая линия C11 указывает номер канала наблюдаемого пикселя в каждой блоковой области, который будет виден из правого глаза пользователя, а кривая C12 указывает наблюдаемое место в наблюдаемом пикселе в каждой блоковой области, которое будет видно из правого глаза пользователя.
В этом случае, можно заметить, что через все открытые участки 81 во всех блоковых областях на панели 62 оптической модуляции правый глаз пользователя наблюдает пиксели канала CH1. Можно также заметить, что правый глаз пользователя, наблюдающий 0-ой открытый участок 81, наблюдает центр (центральную точку) пикселя канала CH1.
Кроме того, можно заметить, что место на пикселе, которое будет наблюдаться правым глазом пользователя, отклоняется в направлении "+x" от центра, по мере того как открытый участок 81 становится все более удаленным в направлении "+x" от 0-ого открытого участка 81. С другой стороны, можно заметить, что место на пикселе, которое будет наблюдаться правым глазом пользователя, отклоняется в направлении "-x" от центра, по мере того, как открытый участок 81 становится все более удаленным в направлении "-x" от 0-ого открытого участка 81.
На фиг.8 прямая линия C13 указывает номер канала наблюдаемого пикселя в каждой блоковой области, который будет виден из левого глаза пользователя, и кривая C14 указывает наблюдаемое место в наблюдаемом пикселе в каждой блоковой области, которое будет видно из левого глаза пользователя, как и в случае правого глаза.
Например, как можно заметить из прямой линии C13, через все открытые участки 81 левый глаз пользователя наблюдает пиксели канала CH3, и левый глаз пользователя, наблюдающий 0-ой открытый участок 81, наблюдает центр пикселя канала CH3.
Кроме того, можно заметить, что по мере того, как открытый участок 81 становится все более удаленным в направлении "+x" от 0-ого открытого участка 81, наблюдаемое место отклоняется в направлении "+x" от центра пикселя, и, по мере того как открытый участок 81 становится все более удаленным в направлении "-x" от 0-ого открытого участка 81, наблюдаемое место отклоняется в направлении "-x" от центра пикселя.
Получив такие результаты вычисления, устройство 11 отображения, основываясь на кривой C12 и кривой C14, задает место расположения блоковой области (открытого участка 81), имеющей наблюдаемое место 0, в качестве пограничного места LB11 между последовательными блоковыми областями. Если описать это более конкретно, то в качестве пограничного места задается место, в котором кривые, указывающие наблюдаемые места в соответствующих открытых участках 81, такие как кривая C12 и кривая C14, пересекают ось ординат в 0 в каждой секции, в которой наблюдаемыми пикселями являются пиксели одного и того же канала, или место, в котором значения, представляющие наблюдаемые места, переходят от отрицательных значений к положительным значениям.
После определения вышеупомянутым образом пограничного места LB11, устройство 11 отображения распределяет параллаксные изображения по пикселям соответствующих каналов в каждой из последовательных блоковых областей, разделенных пограничным местом LB11.
В частности, в каждой блоковой области, расположенной между краем панели 62 оптической модуляции, находящимся на стороне направления "-x" и пограничным местом LB11, параллаксное изображение для правого глаза распределяется по пикселям канала CH0 и канала CH1, а параллаксное изображение для левого глаза распределяется по пикселям канала CH2 и канала CH3.
В области слева от пограничного места LB11 на чертеже, правый глаз пользователя наблюдает пиксели канала CH1, а наблюдаемые места отклоняются от центров наблюдаемых пикселей влево на чертеже или по направлению к пикселям канала CH0. Следовательно, в области слева от пограничного места LB11 параллаксное изображение для правого глаза распределяется по пикселям канала CH0 и канала CH1.
Аналогичным образом, в каждой блоковой области, расположенной между краем панели 62 оптической модуляции, находящимся на стороне направления "+x" и пограничным местом LB11, параллаксное изображение для правого глаза распределяется по пикселям канала CH1 и канала CH2, а параллаксное изображение для левого глаза распределяется по пикселям канала CH0 и канала CH3.
В примере, проиллюстрированном на фиг.8, в качестве наблюдаемых пикселей глаз пользователя наблюдает пиксели одного и того же канала в соответствующих блоковых областях. Однако, когда место расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, перемещается, канал, имеющий пиксели, которые должны наблюдаться как наблюдаемые пиксели, может меняться с блоковыми областями, например, так, как это показано на фиг.9.
На фиг.9 ось абсцисс указывает номер n каждого открытого участка 81, и ось ординат указывает номер канала или наблюдаемое место каждого рассматриваемого пикселя.
На фиг.9 ломаная линия C21 указывает номер канала наблюдаемого пикселя в каждой блоковой области, который будет виден из правого глаза пользователя, а ломаная линия C22 указывает наблюдаемое место в наблюдаемом пикселе в каждой блоковой области, которое будет видно из правого глаза пользователя.
В этом примере, можно заметить, что в открытых участках 81, расположенных на стороне направления "+x" от 0-ого открытого участка 81, правый глаз пользователя через эти открытые участки 81 наблюдает места на сторонах направления "+x" в пикселях канала CH0. Можно также заметить, что в открытых участках 81, расположенных на стороне направления "-x" от 0-ого открытого участка 81, правый глаз пользователя через эти открытые участки 81 наблюдает места на сторонах направления "-x" в пикселях канала CH1.
Аналогичным образом, на фиг.9 ломаная линия C23 указывает номер канала наблюдаемого пикселя в каждой блоковой области, который будет виден из левого глаза пользователя, а ломаная линия C24 указывает наблюдаемое место в наблюдаемом пикселе в каждой блоковой области, которое будет видно из левого глаза пользователя.
Как можно заметить из ломаной линии C23 и ломаной линии C24, в открытых участках 81, расположенных на стороне направления "+x" от 0-ого открытого участка 81, левый глаз пользователя через эти открытые участки 81 наблюдает места на сторонах направления "+x" в пикселях канала CH2. Можно также заметить, что в открытых участках 81, расположенных на стороне направления "-x" от 0 - ого открытого участка 81, левый глаз пользователя через эти открытые участки 81 наблюдает места на сторонах направления "-x" в пикселях канала CH3.
В примере, проиллюстрированном на фиг.9, ломаная линия C22 и ломаная линия C24, представляющие наблюдаемые места, не пересекают наблюдаемое место "0" (не пересекаются с 0) в каждой секции, в которой наблюдаемыми пикселями являются пиксели одного и того же канала, и следовательно, никакого пограничного места не задается.
Следовательно, в этом случае, параллаксное изображение для правого глаза распределяется по пикселям канала CH0 и канала CH1, которые являются наблюдаемыми пикселями, в каждой блоковой области по всей поверхности панели 62 оптической модуляции. В каждой блоковой области параллаксное изображение для левого глаза распределяется по пикселям канала CH2 и канала CH3, которые являются рассматриваемыми пикселями. В примере, проиллюстрированном на фиг.9, вся панель 62 оптической модуляции рассматривается как одна последовательная блоковая область, поскольку нет пограничного места.
Как было описано выше, как только номера каналов наблюдаемых пикселей и наблюдаемые места в наблюдаемых пикселях определены для каждого открытого участка 81 (блоковой области), определяется пограничное место между последовательными блоковыми областями. В результате этого, в каждой блоковой области, принадлежащей соответствующим последовательным блоковым областям, определяются каналы, по которым должны быть распределены правые и левые параллаксные изображения.
Пограничное место между последовательными блоковыми областями при наблюдении из правого глаза, является в точности тем же самым, что и пограничное место при наблюдении из левого глаза. Однако, в действительности, правый глаз и левый глаз пользователя располагаются в разных местах, и может появиться различие между пограничными местами, как это, например, показано на фиг.10.
Различие между пограничным местом, основывающимся на правом глазу пользователя, и пограничным местом, основывающимся на левом глазу пользователя, становится тем больше, чем дальше удалено место от центра в направлении по оси x.
На фиг.10 ось абсцисс указывает номер n каждого открытого участка 81, а ось ординат указывает номер канала или наблюдаемое место каждого наблюдаемого пикселя.
На фиг.10 ломаная линия C31 указывает номер канала наблюдаемого пикселя в каждой блоковой области, который будет виден из правого глаза пользователя, а ломаная линия C32 указывает наблюдаемое место в наблюдаемом пикселе в каждой блоковой области, которое будет видно из правого глаза пользователя. Прямая линия LB31 и прямая линия LB32 указывают каждая пограничное место между последовательными блоковыми областями, которое определено из ломаной линии C32.
Кроме того, ломаная линия C33 указывает номер канала наблюдаемого пикселя в каждой блоковой области, который будет виден из левого глаза пользователя, а ломаная линия C34 указывает наблюдаемое место в наблюдаемом пикселе в каждой блоковой области, которое будет видно из левого глаза пользователя. Прямая линия LB41 и прямая линия LB42 указывают каждая пограничное место между последовательными блоковыми областями, которое определено из ломаной линии C34.
В дальнейшем, прямая линия LB31 и прямая линия LB32 также будет именоваться как пограничное место LB31 и пограничное место LB32, а прямая линия LB41 и прямая линия LB42 также будет именоваться как пограничное место LB41 и пограничное место LB42.
В примере, проиллюстрированном на фиг.10, пограничное место LB41 и пограничное место LB42, основывающиеся на левом глазе, корреспондируют пограничному месту LB31 и пограничному месту LB32, основывающимся на правом глазе, но между этими пограничными местами имеются различия. С такими различиями появляются несоответствия при распределении параллаксных изображений по пикселям соответствующих каналов в блоковых областях.
Например, на основе правого глаза, параллаксное изображение для правого глаза распределяется по пикселям канала CH0 и канала CH3 в блоковых областях, расположенных между краем панели 62 оптической модуляции, находящимся на стороне направления "-x", и пограничным местом LB31. Основываясь на левом глазе, параллаксное изображение для левого глаза распределяется по пикселям канала CH2 и канала CH3 в блоковых областях, расположенных между пограничным местом LB41 и пограничным местом LB42.
В результате этого, в блоковых областях, расположенных между пограничным местом LB41 и пограничным местом LB31, как параллаксное изображение для правого глаза, так и параллаксное изображение для левого глаза, распределяются по пикселям канала CH3.
По этой причине, в устройстве 11 отображения, промежуточное место (среднее место) между пограничным местом LB31 и пограничным местом LB41 и промежуточное место между пограничным местом LB32 и пограничным местом LB42 задаются в качестве пограничного места LB51 и пограничным местом LB52, которые являются окончательными пограничными местами.
Соответственно, в качестве последовательных блоковых областей задаются области, отделенные пограничным местом LB51 и пограничным местом LB52, как это, например, показано в нижней половине на чертеже, и параллаксных изображениях, распределяются в каждой этой блоковой области. В нижней половине чертежа показаны номера каналов пикселей, по которым в каждой области подлежат распределению параллаксное изображение для правого глаза и параллаксное изображение для левого глаза.
Например, в блоковых областях между краем панели 62 оптической модуляции, находящимся на стороне направления "-x", и пограничным местом LB51, параллаксное изображение для правого глаза распределяется по пикселям канала CH0 и канала CH3, а параллаксное изображение для левого глаза распределяется по пикселям канала CH1 и канала CH2.
Кроме того, в блоковых областях между пограничным местом LB51 и пограничным местом LB52 параллаксное изображение для правого глаза распределяется по пикселям канала CH0 и канала CH1, а параллаксное изображение для левого глаза распределяется по пикселям канала CH2 и канала CH3. Кроме того, в блоковых областях между пограничным местом LB52 и краем панели 62 оптической модуляции, находящимся на стороне направления "+x", параллаксное изображение для правого глаза распределяется по пикселям канала CH1 и канала CH2, а параллаксное изображение для левого глаза распределяется по пикселям канала CH0 и канала CH3.
В случае, при котором в качестве окончательного пограничного места между последовательными блоковыми областями задается промежуточное место между пограничным местом, основывающимся на правом глазе, и пограничным местом, основывающимся на левом глазе, появляются небольшие несоответствия при распределении параллаксных изображений, основанных на правом глазе и левом глазе, вблизи от пограничного места, но на стереоскопический просмотр параллаксных изображений это особенно не влияет.
Однако, если место расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, отклоняется от Z0/2, которое является оптимальным расстоянием просмотра при способе отображения на половинном расстоянии, или, если место расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, перемещается, например, поближе к модулю 27 отображения или подальше от него, различие между пограничным местом, основывающемся на правом глазе, и пограничным местом, основывающемся на левом глазе, постепенно становится больше.
В результате этого, в некоторых блоковых областях пиксели одного и того же канала наблюдаются как пиксели, наблюдаемые как правым глазом, так и левым глазом пользователя, например, как это показано на фиг.11. На фиг.11 ось абсцисс указывает номер n каждого открытого участка 81, а ось ординат указывает номер канала или наблюдаемое место каждого наблюдаемого пикселя.
На фиг.11 ломаная линия С41 указывает номер канала наблюдаемого пикселя в каждой блоковой области, который будет виден из правого глаза пользователя, а ломаная линия C42 указывает наблюдаемое место в наблюдаемом пикселе в каждой блоковой области, которое будет видно из правого глаза пользователя. Ломаная линия C43 указывает номер канала наблюдаемого пикселя в каждой блоковой области, который будет виден из левого глаза пользователя, а ломаная линия C44 указывает наблюдаемое место в наблюдаемом пикселе в каждой блоковой области, которое будет видно из левого глаза пользователя.
В этом примере, ломаная линия C41 и ломаная линия C43 накладываются друг на друга, и в блоковых областях на накладывающихся участках, пиксели одного и того же канала наблюдаются как пиксели, наблюдаемые правым глазом и левым глазом пользователя. Следовательно, параллаксные изображения как для правого глаза, так и для левого глаза распределяются на один и тот же канал. В результате этого, пользователь не может стереоскопически наблюдать объект, и стереоскопическое отображение с параллаксным изображением для правого глаза и параллаксным изображением для левого глаза не может быть выполнено.
В случае, при котором в каждом месте расположения точки наблюдения определяются, вышеописанным образом, наблюдаемые пиксели в каждом из открытых участков 81 (блоковых областей), может быть выполнена проверка для того, чтобы определить, исходя из результата, то, возможен ли стереоскопический просмотр параллаксных изображений, когда пользователь смотрит на модуль 27 отображения из текущего места расположения точки наблюдения.
Соответственно, если вычисление для определения наблюдаемых пикселей выполнено для каждой блоковой области в отношении каждого места расположения точки наблюдения, то в плоскости x-y могут быть определены стереоскопически отображаемая (наблюдаемая стереоскопическим образом) область и стереоскопически неотображаемая область, например, так, как это показано на фиг.12. На фиг.12 горизонтальное направление и вертикальное направление представляют собой, соответственно, направление по оси x и направление по оси y.
В примере, проиллюстрированном на фиг.12, заштрихованная область WR11 в области, окружающей модуль 27 отображения, указывает область, в которой стереоскопическое отображение параллаксных изображений является возможным. В случае, при котором стереоскопическое отображение параллаксных изображений выполняется способом отображения на половинном расстоянии, устройство 11 отображения задает область WR12 в области WR11 как область, в которой стереоскопический показ параллаксных изображений является возможным. Когда место расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, находится в области WR12, устройство 11 отображения осуществляет стереоскопическое отображение объекта, основываясь на правом и левом параллаксных изображениях. Когда место расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, находится вне области WR12, устройство 11 отображения отображает одно изображение из числа правого и левого параллаксных изображений.
Как было описано выше, отображение переключается между трехмерным отображением и двумерным отображением в соответствии с местом расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, так, чтобы естественное изображение могло быть плавно представлено пользователю.
Описание операции отображения
Далее описывается конкретная операция устройства 11 отображения.
Когда назначено стереоскопическое изображение, образованное параллаксным изображением для правого глаза и параллаксным изображением для левого глаза, и выдана команда на отображение этих параллаксных изображений способом отображения на половинном расстоянии, устройство 11 отображения выполняет операцию для стереоскопического отображения параллаксных изображений. Обратившись теперь к блок-схеме алгоритма, показанной на фиг.13, описывается операция отображения, подлежащая выполнению устройством 11 отображения.
На этапе S11 модуль 21 формирования изображения вводит изображение области, окружающей модуль 27 отображения, как периферическое изображение, и предоставляет это периферическое изображение модулю 22 обнаружения.
На этапе S12 модуль 22 обнаружения, основываясь на периферическом изображении, предоставленном из модуля 21 формирования изображения, обнаруживает глаза пользователя. Например, модуль 22 обнаружения обнаруживает на периферическом изображении лицо пользователя, и далее обнаруживает глаза пользователя на области обнаруженного лица.
На этапе S13 модуль 22 обнаружения определяет то, обнаружены ли на периферическом изображении глаза пользователя.
Если на этапе S13 определено, что глаза пользователя обнаружены, то модуль 31 вычисления места расположения точки наблюдения вычисляет, на этапе S14, место расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, исходя из мест расположения обнаруженных глаз пользователя, и предоставляет результат модулю 23 управления распределением. Например, модуль 31 вычисления места расположения точки наблюдения определяет в качестве места расположения точки наблюдения промежуточную позицию между правым и левым глазами пользователя в плоскости x-y.
На этапе S15 модуль 32 определения, модуль 23 управления распределением, основываясь на данных о месте расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, предоставленных из модуля 31 вычисления места расположения точки наблюдения, определяет то, является ли возможным стереоскопическое отображение параллаксных изображений.
Например, модуль 32 определения записывает заранее информацию об области для идентификации области WR12, в которой возможно стереоскопическое отображение, например, показанной на фиг.12. Основываясь на записанной информации об области, производится проверка для определения того, возможно ли стереоскопическое отображение, путем определения того, находится ли место расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, в области WR12. Соответственно, в случае, когда место расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, находится, например, в области WR12, определяется, что стереоскопическое отображение является возможным.
Если на этапе S15 определено, что стереоскопическое отображение является возможным, то модуль 33 вычисления наблюдаемого места, основываясь на данных о месте расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, предоставленных из модуля 31 вычисления места расположения точки наблюдения, вычисляет на этапе S16 наблюдаемые пиксели и наблюдаемые места для каждого открытого участка 81.
В частности, модуль 33 вычисления наблюдаемого места выполняет вычисление, описанное выше в отношении фиг.7, для того, чтобы, основываясь на месте расположения точки наблюдения, определять место расположения правого глаза и место расположения левого глаза пользователя. Делая это, модуль 33 вычисления наблюдаемого места вычисляет наблюдаемые пиксели, которые будут наблюдаться через каждый открытый участок 81, и наблюдаемые места на наблюдаемых пикселях в каждом открытом участке 81 (блоковой области). В результате этого, получают, например, результаты вычисления, показанные на фиг.10. Таким образом, в каждой блоковой области, определяются номера каналов пикселей (наблюдаемых пикселей), которые будут наблюдаться правым глазом или левым глазом пользователя, и места (наблюдаемые места) на пикселях, которые будут наблюдаться пользователем.
На этапе S17, модуль 34 вычисления пограничного места, основываясь на результатах вычислений наблюдаемых пикселей и наблюдаемых мест в соответствующих блоковых областях, вычисляет пограничные места между последовательными блоковыми областями.
В частности, модуль 34 вычисления пограничного места, основываясь на наблюдаемых местах в соответствующих блоковых областях, определенных в отношении места расположения правого глаза, идентифицирует блоковые области, имеющие наблюдаемое место "0". В случае, при котором знаки наблюдаемых мест в блоковых областях, расположенных справа и слева (в направлении по оси x) от одной блоковой области, отличаются друг от друга, но каналы наблюдаемых пикселей в трех блоковых областях являются теми же самыми, модуль 34 вычисления пограничного места задает в качестве пограничного места, основывающегося на правом глазе, место расположения этой блоковой области, имеющей наблюдаемое место "0".
Аналогичным образом, основываясь на результатах вычислений наблюдаемых пикселей и наблюдаемых мест в соответствующих блоковых областях, полученных в отношении места расположения левого глаза, модуль 34 вычисления пограничного места вычисляет пограничные места, основывающиеся на левом глазе. После этого модуль 34 вычисления пограничного места определяет окончательные пограничные места между последовательными блоковыми областями, каждое из которых представляет собой промежуточное место между пограничным местом, основывающимся на правом глазе, и пограничным местом, которое основывается на левом глазе и корреспондирует пограничному месту, основывающемуся на правом глазе.
Здесь, пограничное место, которое основывается на левом глазе и корреспондирует пограничному месту, основывающемуся на правом глазе, представляет собой пограничное место, которое основывается на левом глазе и является самым близким к пограничному месту, основывающемуся на правом глазе.
Посредством таких вычислений получают, например, пограничное место LB51 и пограничное место LB52, показанные на фиг.10. В зависимости от места расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, может не иметься никаких пограничным мест, как в примере, проиллюстрированном на фиг.9.
На этапе S18 модуль 34 вычисления пограничного места, основываясь на результатах вычислений пограничных мест между последовательными блоковыми областями, распределяет параллаксное изображение для правого глаза или параллаксное изображение для левого глаза по пикселям в каждой блоковой области.
Например, в примере, проиллюстрированном на фиг.9, в котором не существует никакого пограничного места, параллаксное изображение для правого глаза распределяется по пикселям (канальным областям) канала CH0 и канала CH1 во всех блоковых областях на поверхности отображения панели 62 оптической модуляции. Кроме того, параллаксное изображение для левого глаза распределяется по пикселям канала CH2 и канала CH3.
В примере, проиллюстрированном на фиг.10, параллаксное изображение для правого глаза распределяется, например, по пикселям канала CH0 и канала CH1 в блоковых областях, расположенных между пограничным местом LB51 и пограничным местом LB52 из числа блоковых областей на поверхности отображения панели 62 оптической модуляции. Кроме того, параллаксное изображение для левого глаза распределяется по пикселям канала CH2 и канала CH3 в блоковых областях, расположенных между пограничным местом LB51 и пограничным местом LB52.
Если описать это более конкретно, то блоковая область BR1 и блоковая область BR2, каждая из которых сформирована четырьмя пикселями на панели 62 оптической модуляции, может быть задана таким образом, как, например, показано на фиг.14. На фиг.14 горизонтальное направление представляет собой направление по оси x.
На фиг.14 прямоугольники, указанные стрелками: с Q41 по Q43, представляют параллаксное изображение для правого глаза, параллаксное изображение для левого глаза, и панель 62 оптической модуляции. Кроме того, каждый один квадрат в этих прямоугольниках представляет один пиксель, а символы "R" ("Красный"), "G" ("Зеленый") и "B" ("Синий") в соответствующих пикселях указывают цвета соответствующих пикселей.
Например, в качестве блоковой области BR1 задается область, включающая в себя пиксели: с G51 по G54, на панели 62 оптической модуляции, а в качестве блоковой области BR2 задается область, включающая в себя пиксели: с G55 по G58. Здесь, пиксель G51 представляет собой пиксель, который имеет R (красный) цветовой фильтр и пропускает только свет в R (красном цветовом диапазоне), а пиксель G52 представляет собой пиксель, который имеет G (зеленый) цветовой фильтр и пропускает только свет в G (зеленом цветовом диапазоне).
На чертеже под соответствующими пикселями на панели 62 оптической модуляции показаны номера каналов эти пикселей. Например, пиксель G51 представляет собой пиксель канала CH0, а пиксель G52 представляет собой пиксель канала CH1.
Кроме того, на чертеже пиксели параллаксных изображений для правого глаза и левого глаза, которые расположены в тех же самых местах, что и соответствующие пиксели на панели 62 оптической модуляции, в горизонтальном направлении, показаны в тех же самых местах, как эти пиксели.
Обычно, пиксели на изображении имеют значения цветов R (красного), G (зеленого) и B (синего). Поэтому область, образованная R, G и B, примыкающими друг к другу, задается как один пиксель, а соответствующие цветовые области R, G и B часто рассматриваются как подпиксели.
В частности, в чертеже, в параллаксном изображении для правого глаза область, образованная тремя последовательными пикселями: R (красным), G (зеленым) и B (синим), с левого края обычно задается как один пиксель (в дальнейшем, там, где это уместно, также именуемый как RGB-пиксель), а пиксель G61, пиксель G62 и подобные им пиксели соответствующих цветов часто рассматриваются как подпиксели. Однако каждый пиксель G61, пиксель G62 и им подобные здесь именуются пикселем.
Аналогичным образом, трехцветная область, образованная пикселями: с G51 по G53, обычно рассматривается как один пиксель, но каждый из пикселей: с G51 по G53, здесь рассматривается как один пиксель.
Например, в блоковой области BR1 и блоковой области BR2 модуль 34 вычисления пограничного места может распределить параллаксное изображение для правого глаза по пикселям канала CH0 и канала CH1, и распределить параллаксное изображение для левого глаза по пикселям канала CH2 и канала CH3.
При этом модуль 34 вычисления пограничного места распределяет пиксель G61 и пиксель G62 параллаксного изображения для правого глаза в пиксель G51 и пиксель G52 на панели 62 оптической модуляции, которые расположены на тех же самых местах, что и эти пиксели. Модуль 34 вычисления пограничного места также распределяет пиксель G71 и пиксель G72 параллаксного изображения для левого глаза в пиксель G53 и пиксель G54 на панели 62 оптической модуляции, которые расположены на тех же самых местах, что и эти пиксели.
Аналогичным образом, модуль 34 вычисления пограничного места распределяет пиксель G63 и пиксель G64 параллаксного изображения для правого глаза в пиксель G55 и пиксель G56, и распределяет пиксель G73 и пиксель G74 параллаксного изображения для левого глаза в пиксель G57 и пиксель G58.
Как было описано выше, при распределении параллаксного изображения для правого глаза или для левого глаза по пикселям некоторого предварительно заданного канала в блоковой области, пиксели параллаксного изображения для правого глаза или для левого глаза, которые располагаются на тех же самых местах, что и пиксели этого предварительно заданного канала, распределяются по этим пикселям этого предварительно заданного канала.
После распределения параллаксного изображения для правого глаза или для левого глаза по пикселям каждого канала в каждой блоковой области вышеупомянутым способом модуль 34 вычисления пограничного места предоставляет результат этого распределения в генерирующий модуль 25 и выдает команду на генерирование объединенного изображения.
На этапе S19, основываясь на результате распределения, предоставленном из модуля 34 вычисления пограничного места, и параллаксных изображениях для правого глаза и левого глаза, считанных из записывающего модуля 24, генерирующий модуль 25 генерирует объединенное изображение и предоставляет это объединенное изображение модулю 26 управления отображением. В случае, при котором выполнено распределение, проиллюстрированное на фиг.14, генерирующий модуль 25 генерирует объединенное изображение таким образом, чтобы пиксель G61 и пиксель G62 параллаксного изображения для правого глаза отображались на пикселе G51 и пикселе G52, а пиксель G71 и пиксель G72 параллаксного изображения для левого глаза отображались на пикселе G53 и пикселе G54.
Параллаксные изображения могут быть получены не от записывающего модуля 24, но могут быть получены от некоторого внешнего устройства или приняты системы связи.
На этапе S20, модуль 26 управления отображением предоставляет объединенное изображение, предоставленное из генерирующего модуля 25, модулю 27 отображения и заставляет модуль 27 отображения отображать это объединенное изображение.
Например, модуль 27 отображения заставляет заднюю подсветку 61 испускать свет, основываясь на предоставленном объединенном изображении, и управляет, для каждого пикселя, коэффициентом пропускания света от задней подсветки 61, подавая напряжение на панель 62 оптической модуляции. В модуле 27 отображения также имеется напряжение, прикладываемое к барьерному элементу 63 для образования параллаксного барьера, включающего в себя открытые участки 81 и экранирующие участки 82.
В результате этого, свет, который был испущен из задней подсветки 61 и прошел через соответствующие пиксели на панели 62 оптической модуляции, оптически разделяется параллаксным барьером. Часть разделенного света поступает в правый глаз или левый глаз пользователя, и объект на параллаксных изображениях стереоскопическим образом наблюдается пользователем. В частности, область параллаксного изображения для правого глаза на объединенном изображении наблюдается правым глазом пользователя, а область параллаксного изображения для левого глаза на объединенном изображении наблюдается левым глазом пользователя.
Если, например, имеется звук, сопровождающий правое и левое параллаксные изображения, то устройство 11 отображения выводит, вместе с показом объединенного изображения, сопровождающий звук из громкоговорителя (не показанного на чертежах).
На этапе S21, устройство 11 отображения определяет то, следует ли выключить электропитание устройства 11 отображения. Когда посредством, например, некоторой пользовательской операции выдана команда на выключения электропитания, электропитание следует выключить.
Если на этапе S21 определено, что электропитание выключать не следует, операция возвращается на этап S11, и вышеописанные процедуры повторяются. В частности, распределение параллаксных изображений по пикселям соответствующих каналов в блоковых областях изменяется в соответствии с перемещением места расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, и отображается объединенное изображение, сгенерированное в соответствии с новым распределением.
С другой стороны, если на этапе S21 определено, что электропитание следует выключить, то устройство 11 отображения завершает операции соответствующих компонентов и выключает электропитание. В таком случае операция отображения подходит к концу.
Если на этапе S15 определено, что стереоскопическое отображение не является возможным, то модуль 23 управления распределением отдает генерирующему модулю 25 команду на отображение двумерного параллаксного изображения, и операция переходит на этап S22.
На этапе S22, генерирующий модуль 25, в соответствии с командой от модуля 23 управления распределением получает двумерное параллаксное изображение, подлежащее отображению. В частности, генерирующий модуль 25 считывает одно из параллаксных изображений для правого глаза и для левого глаза из записывающего модуля 24, и предоставляет считанное параллаксное изображение непосредственно модулю 26 управления отображением.
Модуль 26 управления отображением предоставляет параллаксное изображение, предоставленное из генерирующего модуля 25, в модуль 27 отображения, и заставляет модуль 27 отображения отображать это параллаксное изображение. При этом, барьерный элемент 63, например, не образует параллаксный барьер, и модуль 27 отображения отображает параллаксное изображение так, как оно есть. Даже в случае, при котором параллаксный барьер, выполненный в модуле 27 отображения, относится к постоянному типу, параллаксное изображение отображается на модуле 27 отображения так, как оно есть, и соответственно, параллаксное изображение отображается двумерным образом (осуществляется двумерное отображение).
После того, как на этапе S22 было осуществлено отображение параллаксного изображения, операция переходит на этап S21, и затем выполняется вышеописанная процедура.
Если на этапе S13 определено, что глаза пользователя не обнаружены, модуль 22 обнаружения предоставляет результат обнаружения, указывающий на то, что глаза не обнаружены, в модуль 23 управления распределением, и операция переходит на этап S23.
На этапе S23, модуль 23 управления распределением определяет то, прошел ли некоторый предварительно заданный промежуток времени с того момента, как обнаружение глаз пользователя потерпело неудачу.
Если на этапе S23 определено, этот предварительно заданный промежуток времени еще не прошел, то операция переходит на этап S22, и выполняется вышеописанная процедура. В частности, параллаксное изображение отображается, на модуле 27 отображения, двумерным образом.
С другой стороны, если на этапе S23 определено, что этот предварительно заданный промежуток времени прошел, то модуль 23 управления распределением, на этапе S24, управляет генерирующим модулем 25 таким образом, чтобы не отображались никакие изображения. Под управлением модуля 23 управления распределением генерирующий модуль 25 прекращает предоставление изображений модулю 26 управления отображением. В результате этого, на модуле 27 отображения не отображается никакое изображение. Таким образом, отображение прекращено.
В случае, при котором имеется звук, сопровождающий параллаксное изображение, при прекращенном отображении может воспроизводиться только звук, или звук также может быть выключен. Как было описано выше, в случае, при котором глаза пользователя не обнаружены за некоторый предварительно заданный промежуток времени, пользователь, должно быть, не смотрит параллаксное изображение, и прекратив отображение, можно уменьшить потребление электроэнергии.
После того, как на этапе S24 отображение прекращено, операция переходит на этап S21, и выполняется вышеописанная процедура. Операция отображения в таком случае подходит к концу.
В вышеописанном способе устройство 11 отображения, основываясь на месте расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, вычисляет наблюдаемые пиксели и наблюдаемые места в каждой блоковой области и, основываясь на результате вычисления, распределяет параллаксное изображение для правого глаза или для левого глаза по пикселям каждого канала в блоковых областях. Таким образом, генерируется объединенное изображение.
При этом, параллаксное изображение для одной и той же точки наблюдения распределяется по, по меньшей мере, двум пикселям, примыкающим друг к другу в направлении по оси x в блоковой области, так что возникновение перекрестных помех может быть предотвращено с большей легкостью, и могут быть представлены изображения более высокого качества.
Кроме того, распределение параллаксных изображений по пикселям соответствующих каналов в блоковых областях изменяется в соответствии с перемещением места расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, так что могло быть представлено более естественное и высококачественное изображение, притом что пользователь не замечает переключения параллаксных изображений, отображаемых посредством соответствующих каналов.
Помимо этого, в устройстве 11 отображения, когда пользователь наблюдает модуль 27 отображения из области, в которой возможно стереоскопическое отображение, наблюдаемые места среди соответствующих блоковых областей являются почти теми же самыми местами. Соответственно, на всем отображаемом изображении достигается равномерная яркость, и муаровые полосы не появляются.
Кроме того, устройство 11 отображения сконструировано таким образом, что в случае, когда место расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, располагается на расстоянии, которое составляет почти половину надлежащего расстояния просмотра, наблюдаемые места в соответствующих блоковых областях становятся почти теми же самыми местами. Соответственно, количество пограничных мест между последовательными блоковыми областями может быть уменьшено.
Например, в случае, когда традиционное устройство отображения для четырех точек наблюдения смотрят с расстояния, которое составляет половину надлежащего расстояния просмотра, пиксели различных каналов наблюдаются в зависимости от блоковых областей, и количество пограничных мест между последовательными блоковыми областями составляет 4 или больше. С другой стороны, в устройстве 11 отображения количество пограничных мест составляет 3 или меньше, и управление отображением параллаксных изображений может быть выполнено с большей легкостью.
В вышеописанной операции отображения модуль 32 определения записывает заранее информацию об области для идентификации области, в которой возможно стереоскопическое отображение. Однако, такая информация об области может не быть записана заранее, и на основе результатов вычислений наблюдаемых пикселей может быть выполнена проверка для определения того, является ли стереоскопическое отображение возможным.
В такого рода случае, модуль 32 определения использует результаты вычислений наблюдаемых пикселей в соответствующих блоковых областях, которые были выполнены модулем 33 вычисления наблюдаемого места. Таким образом, в случае, когда имеется блоковый наблюдаемый пиксель, основывающийся на правом глазе, и наблюдаемый пиксель, основывающийся на левом глазе, являются пикселями одного и того же канала, модуль 32 определения определяет, что стереоскопическое отображение не является возможным.
Модификация 1
В вышеприведенном описании устройство 11 отображения выполняет стереоскопическое отображение способом отображения на половинном расстоянии в одиночку. Однако стереоскопическое отображение способом отображения на половинном расстоянии может быть выполнено системой отображения, образованной несколькими устройствами.
В такого рода случае, система отображения структуры, показанной, например, на фиг.15.
В частности, система отображения, показанная на фиг.15, образована устройством 121 формирования изображения, устройством 122 обработки изображений и устройством 123 отображения. На фиг.15 компоненты, эквивалентные компонентам, показанным на фиг.1, обозначены теми же самыми ссылочными позициями, как те, что использованы на фиг.1, и их объяснение здесь не повторяется.
Устройство 121 формирования изображения вводит, в качестве периферического изображения, изображение окружения устройства 123 отображения, и предоставляет это периферическое изображение устройству 122 обработки изображений. Устройство 122 обработки изображений, используя периферическое изображение, предоставленное из устройства 121 формирования изображения, генерирует объединенное изображение, и предоставляет это объединенное изображение устройству 123 отображения.
Устройство 122 обработки изображений образовано модулем 22 обнаружения, модулем 23 управления распределением, записывающим модулем 24 и генерирующим модулем 25. Модуль 22 обнаружения обнаруживает глаза пользователя на периферическом изображении, предоставленном из устройства 121 формирования изображения, и предоставляет результат обнаружения в модуль 23 управления распределением. Основываясь на результате обнаружения, предоставленном из модуля 2 обнаружения, модуль 23 управления распределением распределяет параллаксные изображения по пикселям соответствующих каналов в блоковых областях.
Под управлением модуля 23 управления распределением, генерирующий модуль 25 генерирует объединенное изображение из параллаксных изображений для правого и левого глаз, записанных в записывающем модуле 24, и предоставляет это объединенное изображение устройству 123 отображения.
Устройство 123 отображения представляет собой устройство отображения, которое имеет те же самые функции, что и функции, например, модуля 27 отображения и модуля 26 управления отображением, и может отображать стереоскопическое изображение. Основываясь на объединенном изображении, предоставленном генерирующим модулем 25, устройство 123 осуществляет стереоскопическое отображение объекта на параллаксных изображениях.
Модификация 2
Кроме того, в вышеприведенном описании модуль 27 отображения был описан как устройство отображения, которое может осуществлять стереоскопическое отображение параллаксных изображений для четырех точек наблюдения. Однако модуль 27 отображения может представлять собой устройство отображения, которое может осуществлять стереоскопическое отображение параллаксных изображений для пяти или более точек наблюдения.
В случае, при котором модуль 27 отображения может осуществлять стереоскопическое отображение параллаксных изображений, например, для шести точек наблюдения, в качестве блоковой области задается область, образованная пикселями шести различных каналов, и для блоковой области предусматривается один открытый участок 81, как это показано на фиг.16. На фиг.16 компоненты, эквивалентные компонентам, показанным на фиг.2, обозначены теми же самыми ссылочными позициями, как те, что использованы на фиг.2, и их объяснение здесь не повторяется.
В примере, проиллюстрированном на фиг.16, в качестве одной блоковой области задается область, включающая в себя пиксели: с G91 по G96, шести различных каналов.
В этом случае, место расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, из которой могут стереоскопически наблюдаться параллаксные изображения, представляет собой такое место, что наблюдаемыми пикселями, которые основываются на правом глазе и левом глазе пользователя, становятся, например, пиксели расположенные за три пикселя друг от друга. В примере, проиллюстрированном на фиг.16, пиксель G95 наблюдается правым глазом ER пользователя, а пиксель G92 наблюдается левым глазом EL пользователя.
Во время распределения параллаксных изображений параллаксное изображение для правого глаза или левого глаза распределяется по пикселям, по меньшей мере, трех последовательных каналов. Например, параллаксное изображение для левого глаза распределяется по пикселям: с G91 по G93, на фиг.16, а параллаксное изображение для правого глаза распределяется по пикселям: с G94 по G96.
Как было описано выше, в модуле отображения, который может осуществлять стереоскопическое отображение параллаксных изображений для точек наблюдения, наблюдаемые пиксели для правого глаза и левого глаза представляют собой пиксели, отстоящие на два или более пикселей друг от друга. При этом расположении параллаксное изображение для одной и той же точки наблюдения может быть распределено по двум или более пикселям, расположенным в ряд в направлении параллакса. Соответственно, возникновение перекрестных помех может быть с легкостью предотвращено, и могут быть представлены параллаксные изображения более высокого качества.
В вышеупомянутом описании глаза пользователя, смотрящего на устройство 11 отображения наблюдают почти те же самые места в соответствующих блоковых областях. Соответственно, на всей поверхности отображения панели 62 оптической модуляции достигается равномерная яркость, и муаровые полосы не появляются, как это описано выше.
Однако, если ширина проема каждого открытого участка 81 слишком мала, то в случае, когда пользователем наблюдаются центры пикселей, экран ярок, но в случае, когда пользователем наблюдаются места между пикселями, экран - темный. В такого рода случае, когда пользователь перемещает в направлении по оси x место расположения точки наблюдения, экран поочередно изменяет состояние между ярким состоянием и темным состоянием в соответствии с предопределенными циклами.
Для предотвращения таких циклов яркого состояния и темного состояния необходимо надлежащим образом задавать ширину каждого открытого участка 81, и ширина проема может быть сделана равной, например, ширине пикселя или расстоянию между пикселями. В качестве альтернативы, ширине проема может быть задано значение, которое получено вычитанием ширины пикселя из значения, эквивалентного двукратному расстоянию между пикселями.
Второй вариант реализации изобретения
Возникновение и уменьшение перекрестных помех
В случае, при котором стереоскопическое изображение отображается вышеописанным способом отображения на половинном расстоянии, может быть предотвращено возникновение перекрестных помех, и могут быть представлены высококачественные изображения. Однако небольшое количество перекрестных помех имеет место и при способе отображения на половинном расстоянии.
Например, как показано с левой стороны на фиг.17, пользователь может наблюдать пиксели на панели 62 оптической модуляции через открытый участок 81, когда оба глаза пользователя располагаются на расстоянии Z0/2 в направлении по оси y от модуля 27 отображения, притом что расстояние Z0/2 составляет половину от надлежащего расстояния просмотра (в дальнейшем также именуемую как половина надлежащего расстояния просмотра). На фиг.17 горизонтальное направление и вертикальное направление представляют собой, соответственно, направление по оси x и направление по оси y.
На фиг.17 в направлении по оси x на панели 62 оптической модуляции располагаются в ряд пять пикселей: с G121 по G125, и эти пиксели: с G121 по G125, представляют собой пиксели, соответственно, каналов: CH0, CH1, CH2, CH3 и CH0. Числа в соответствующих пикселях показывают номера канала этих пикселей.
В примере, показанном с левой стороны на чертеже, правый глаз ER и левый глаз EL пользователя располагаются на половине надлежащего расстояния просмотра от модуля 27 отображения, и правый глаз ER и левый глаз EL пользователя наблюдают, соответственно, область VR11 и область VL11 на панели 62 оптической модуляции.
Область VR11 является, по существу, областью пикселя G122, а область VL11 является, по существу, областью пикселя G124. Соответственно, правый глаз ER и левый глаз EL пользователя наблюдают почти центральные области пикселя G122 и пикселя G124. Таким образом, в этой ситуации перекрестные помехи не возникают.
Между тем, в случае, когда место расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, становится ближе к модулю 27 отображения, чем к месту, расположенному на половине надлежащего расстояния просмотра, в ситуации, проиллюстрированной с левой стороны на чертеже, область, наблюдаемая пользователем на панели 62 оптической модуляции, изменяется так, как показано в центральной части чертежа. В частности, область VR12, наблюдаемая правым глазом ER пользователя в этом примере, представляет собой область, включающую в себя часть пикселя G121 и часть пикселя G122, а область VL12, наблюдаемая левым глазом EL пользователя, представляет собой область, включающую в себя часть пикселя G124 и часть пикселя G125.
Следовательно, как правый глаз, так и левый глаз пользователя видят пиксель канала CH0, и имеют место перекрестные помехи.
В случае, когда место расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, становится еще дальше от модуля 27 отображения чем от места, расположенного на половине надлежащего расстояния просмотра, в ситуации, проиллюстрированной с левой стороны на чертеже, область, наблюдаемая пользователем на панели 62 оптической модуляции, изменяется так, как это показано с правой стороны на чертеже. В частности, область VR13, наблюдаемая правым глазом ER пользователя, в этом примере представляет собой область, включающую в себя часть пикселя G122 и часть пикселя G123, а область VL13, наблюдаемая левым глазом EL пользователя, представляет собой область, включающую в себя часть пикселя G123 и часть пикселя G124.
Следовательно, как правый глаз, так и левый глаз пользователя видят пиксель канала CH2, и имеют место перекрестные помехи.
Если описать это более конкретно, то перекрестные помехи, вызванные изменением расстояния, с которого пользователь осуществляет просмотр, возникают вблизи от пограничного места между последовательными блоковыми областями, как это показано на фиг.18. На фиг.18 показан приводимый в качестве примера случай, при котором место расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, находится ближе к модулю 27 отображения, чем к месту, расположенному на половине надлежащего расстояния просмотра. Горизонтальное направление в чертеже представляет собой направление по оси x, и каждый один квадрат на чертеже представляет один пиксель, предусмотренный на панели 62 оптической модуляции. Кроме того, числа, показанные в этих пикселях, представляют собой номера каналов соответствующих пикселей.
На фиг.18 соответствующие области: с VR21-1 по VR21-8 представляют области на панели 62 оптической модуляции, которые будут наблюдаться через соответствующие открытые участки 81 правым глазом ER пользователя. Кроме того, соответствующие области: с VL21-1 по VL21-8, представляют области на панели 62 оптической модуляции, которые будут наблюдаться через соответствующие открытые участки 81 левым глазом EL пользователя.
В дальнейшем, области: с VR21-1 по VR21-8, будут также именоваться просто как области VR21 в том случае, когда нет особой необходимости отличать эти области друг от друга, а области: с VL21-1 по VL21-8, будут также именоваться просто как области VL21 в том случае, когда нет особой необходимости отличать эти области друг от друга.
При способе отображения на половинном расстоянии, когда пограничное место между последовательными блоковыми областями, основывающееся на правом глазе, отличается от пограничного места между последовательными блоковыми областями, основывающегося на левом глазе, в качестве окончательного пограничного места задается промежуточное место между этими пограничными местами, и осуществляется распределение правого и левого параллаксных изображений.
Например, на фиг.18, прямая линия LB81 и прямая линия LB82 представляют, соответственно, пограничное место, основывающееся на правом глазе, и пограничное место, основывающееся на левом глазе, и эти пограничные места являются различными местами. Следовательно, в качестве окончательного пограничного места между последовательными блоковыми областями задается место расположения прямой линии LB83, расположенной в промежуточном месте между прямой линией LB81, и прямая линия LB82.
В этом случае, в области, расположенной слева от прямой линии LB83 на чертеже, параллаксное изображение для левого глаза распределяется по пикселям канала CH0 и канала CH3, а параллаксное изображение для правого глаза распределяется по пикселям канала СН1 и канала CH2.
Кроме того, в области, расположенной справа от прямой линии LB83 на чертеже, параллаксное изображение для левого глаза распределяется по пикселям канала CH2 и канала CH3, а параллаксное изображение для правого глаза распределяется по пикселям канала CH0 и канала CH1.
При выполнении такого распределения параллаксных изображений, например, параллаксное изображение для правого глаза может отображаться как белое изображение, а параллаксное изображение для левого глаза может отображаться как черное изображение.
Обратим теперь внимание на область между местом расположения прямой линии LB83, как пограничным местом между последовательными блоковыми областями, и местом расположения прямой линии LB81, как пограничным местом, основывающемся на правом глазе. Области VR21, располагающиеся в этой области, включают в себя пиксельные области канала CH1 и канала CH0.
В частности, больше, чем половина областей пикселей канала CH1 в этой области, наблюдаются правым глазом пользователя. Соответственно, наблюдаемые пиксели, основывающиеся на правом глазе пользователя, представляют собой пиксели канала CH1. Однако правым глазом пользователя наблюдаются не только пиксели канала CH1, но также и частичные области пикселей канала CH0.
Однако в области между прямой линией LB83 и прямой линией LB81 параллаксное изображение для левого глаза распределяется по пикселям канала CH0. Следовательно, в этой области, правый глаз пользователя видит просачивание параллаксного изображения для левого глаза. Таким образом, в правом глазе пользователя имеют место перекрестные помехи.
В результате этого, изображение PR11, воспринимаемое правым глазом пользователя, представляет собой изображение, которое является сероватым на участке, соответствующем области между прямой линией LB83 и прямой линией LB81. В частности, с левой стороны от прямой линии LB83, как пограничного места на чертеже, количество перекрестных помех больше в области, более близкой к прямой линии LB83. Однако с правой стороны от прямой линии LB83 на чертеже никаких перекрестных помех не возникает. В результате этого, на изображении PR11 возникают линейные перекрестные помехи, которые являются вытянутыми в направлении по оси z, и эти перекрестные помехи довольно заметны.
Аналогичным образом, обратим теперь внимание на область, расположенную между местом расположения прямой линии LB83 как пограничного места между последовательными блоковыми областями, и местом расположения прямой линии LB82, как пограничного места, основывающегося на левом глазе. Области VL21, расположенные в этой области, включают в себя пиксельные области канала CH0 и канала CH3.
Однако в области между прямой линией LB83 и прямой линией LB82 параллаксное изображение для правого глаза распределяется по пикселям канала CH0. Следовательно, в этой области, левый глаз пользователя видит просачивание параллаксного изображения для правого глаза.
В результате этого, изображение PL11, воспринимаемое левым глазом пользователя, представляет собой изображение, которое является беловатым на участке, соответствующем области между прямой линией LB83 и прямой линией LB82. В частности, с правой стороны от прямой линии LB83, как пограничного места на чертеже, количество перекрестных помех является больше в области, более близкой к прямой линии LB83. Однако с левой стороны от прямой линии LB83 на чертеже никаких перекрестных помех не возникает. В результате этого, на изображении PL 11 nfr;t возникают линейные перекрестные помехи, которые являются вытянутыми в направлении по оси z.
Как было описано выше, в области между прямой линией LB81 и прямой линией LB82, пиксельные области канала CH0 наблюдаются правым и левым глазами пользователя, и в результате этого, возникают перекрестные помехи, независимо от того, как распределены правое и левое параллаксные изображения. В случае, при котором параллаксные изображения распределяют, используя в качестве пограничного места между последовательными блоковыми областями одно из мест расположения: прямой линии LB81 и прямой линии LB82, почти никаких перекрестных помех не возникает в одном глазе из правого и левого глаз, но большое количество перекрестных помех происходит в другом глазе.
Ввиду этого, для того, чтобы дополнительно уменьшить перекрестные помехи в случае способа отображения на половинном расстоянии, правые и левые параллаксные изображения могут быть смешаны и затем отображены на пикселях, которые будут причиной перекрестных помех, или на пикселях, которые будут наблюдаться как правым глазом, так и левым глазом.
Например, как показано на фиг.19, пиксели, которые будут причиной перекрестных помех, имеются в области между прямой линией LB81, как пограничным местом, основывающимся на правом глазе, и прямой линии LB82, как пограничным местом, основывающимся на левом глазе. На фиг.19 компоненты, эквивалентные компонентам, показанным на фиг.18, обозначены теми же самыми ссылочными позициями, как те, что используются на фиг.18, и их объяснение здесь не повторяется.
В примере, проиллюстрированном на фиг.19, пиксели канала CH0, имеющиеся в области между прямой линией LB81 и прямой линией LB82, наблюдаются обоими глазами пользователя, и вызывают перекрестные помехи, как это описано выше в отношении фиг.18.
Ввиду этого, на этих пикселях отображается изображение с пиксельным значением, получаемым путем смешивания пиксельных значений пикселей правого и левого параллаксных изображений в соотношении смешивания, в соответствии с количеством (количеством просачивания), просачивающимся в качестве перекрестных помех от пикселей канала CH0, имеющихся в области между прямой линией LB81 и прямой линией LB82.
Например, в месте расположения прямой линии LB83 или в пикселе канала CH0, расположенном в пограничном месте, свет (изображение) просачивается от этого пикселя в область VR21-4 и область VL21-5, и имеет своим результатом перекрестные помехи. Количество просачивания является одинаковым в обеих из областей. Ввиду этого, на пикселе канала CH0, расположенном в пограничном месте, отображается изображение с пиксельным значением, получаемым путем смешивания пиксельных значений соответствующих пикселей правых и левых параллаксных изображений в равном соотношении.
В пикселе канала CH0, который на чертеже примыкает к прямой линии LB81 и располагается с правой стороны от нее, свет от этого пикселя просачивается в область VR21-2 и область VL21-3 и имеет своим результатом перекрестные помехи. Здесь, количество просачивания в область VL21-3 или в левый глаз является более высокой. Ввиду этого, на пикселе канала CH0, который примыкает к прямой линии LB81 и располагается с правой стороны от нее, отображается изображение с пиксельным значением, получаемым путем смешивания пикселей параллаксного изображения для левого глаза в более высоком соотношении среди соответствующих пикселей правого и левого параллаксных изображений.
В пикселе канала CH0, который на чертеже примыкает к прямой линии LB82 и располагается с левой стороны от нее, с другой стороны, свет от этого пикселя просачивается в область VR21-6 и область VL21-7, и имеет своим результатом перекрестные помехи. Здесь, количество просачивания в область VR21-6 или в правый глаз является более высоким, чем количество просачивания в левый глаз. Ввиду этого, на пикселе канала CH0, который примыкает к прямой линии LB82 и располагается с левой стороны от нее, отображается изображение с пиксельным значением, получаемым путем смешивания пикселей параллаксного изображения для правого глаза в более высоком соотношении среди соответствующих пикселей правых и левых параллаксных изображений.
Если обобщить вышеописанные факты, то на пикселях, которые будут причиной возникновения перекрестных помех, должно отображаться изображение с пиксельным значением Out(X), определяемым в соответствии с нижеследующим уравнением (1).
Out(X)-(R(X)×(X-X1)+L(X)×(X2-X))/(X2-XI)… (1)
В уравнении (1) переменная X представляет место расположения пикселя на панели 62 оптической модуляции в системе координат, имеющей в качестве направления оси +X на чертеже направление к вправо (направление "-x"), с началом координат, представляющим собой место расположения левого края панели 62 оптической модуляции на чертеже или местоположение края в направлении "+x".
R(X) и L(X) представляют пиксельные значения пикселей, соответственно, параллаксных изображений для правого глаза и левого глаза, в месте X, а X1 и X2 представляют, соответственно, пограничное место, основывающееся на правом глазе, и пограничное место, основывающееся на левом глазе. Например, место расположения прямой линии LB81 представляет собой место X=X1, а место расположения прямой линии LB82 представляет собой место X=X2.
Соответственно, пиксельное значение Out(X) пикселя в месте X на объединенном изображении, подлежащего отображению на пикселе канала, который будет наблюдаться обоими глазами пользователя, определяется вычислением в соответствии с уравнением (1), притом что место X располагается между местом X1 и местом X2. Пиксельное значение Out(X) определяется путем вычисления взвешенного среднего значения между пиксельным значением пикселя параллаксного изображения для левого глаза в месте X и пиксельным значением пикселя параллаксного изображения для правого глаза в месте X, с весовым коэффициентом, составляющим отношение между количеством света, просачивающегося от пикселя в месте X в правый глаз, и количеством света, просачивающегося от пикселя в месте X в левый глаз.
Соотношение (соотношение смешивания) между количеством света, просачивающегося от пикселя в месте X к правому глазу, и количеством света, просачивающегося от пикселя в месте X к левому глазу, определяется исходя из взаимного расположения места X и мест X1 и X2, или исходя из места расположения подлежащего обработке пикселя в области, где должно быть выполнено смешивание. Другими словами, соотношение смешивания представляет собой соотношение размеров между пиксельной областью, которая будет наблюдаться правым глазом, и пиксельной областью, которая будет наблюдаться левым глазом пользователя. Например, в месте X, более близком к месту X1, количество света, просачивающегося от пикселя канала CH0 к левому глазу, является более высоким, и, соответственно, параллаксное изображение для левого глаза смешивается в более высоком отношении.
В случае, при котором смешивание выполняется в соответствии с количеством света, просачивающегося как перекрестные помехи, и отображается объединенное изображение, получаемое в результате смешивания, изображение PR21 воспринимается правого глаза ER пользователя, а изображение PL21 воспринимается левым глазом EL пользователя.
Объединенное изображение, отображаемое при этом, представляет собой изображение, получаемое путем замены части белого изображения, как параллаксного изображения для правого глаза, и части черного изображения, как параллаксного изображения для левого глаза, изображением, полученным путем выполнения смешивания.
В изображении PR21 и изображении PL21 возникает небольшое количество перекрестных помех с правой и левой стороны от прямой линии LB83, но перекрестные помехи рассеиваются вправо и влево от прямой линии LB83 благодаря смешиванию параллаксных изображений. Соответственно, перекрестные помехи не столь же заметны, как перекрестные помехи на изображении PR11 и изображении PL11. Хотя площадь, на которой возникают перекрестные помехи, больше, количество просачивания в каждой области меньше. Соответственно, ухудшение качества изображения у стереоскопического изображения вследствие возникновения перекрестных помех снижается.
Что касается света от пикселя канала CH0, расположенного в месте нахождения прямой линии LB83, то, например, количество просачивания к правому глазу пользователя, является, по существу, тем же самым, что и количество просачивания к левому глазу пользователя. Ввиду этого, пиксели объединенного изображения, подлежащего отображению на этом пикселе, создаются таким образом, чтобы включать в себя одинаковые количества правого и левого параллаксных изображений. Таким образом, количества перекрестных помех в правом глазе и левом глазе сделаны меньшими, чем в случае, при котором пиксели объединенного изображения включают в себя пиксели только одного из параллаксных изображений.
Приводимая в качестве примера структура устройства отображения
В случае, при котором параллаксные изображения смешиваются для пикселей, которые будут причиной возникновения перекрестных помех, вышеописанным способом, устройство отображения сконструировано таким образом, как это, например, показано на фиг.20.
Устройство 151 отображения, показанное на фиг.20, включает в себя модуль 21 формирования изображения, модуль 22 обнаружения, модуль 23 управления распределением, записывающий модуль 24, генерирующий модуль 25, модуль 26 управления отображением и модуль 27 отображения. На фиг.20 компоненты, эквивалентные компонентам, показанным на фиг.1, обозначены теми же самыми ссылочными позициями, как те, что используются на фиг.1, и их объяснение здесь не повторяется.
Устройство 151 отображения, показанное на фиг.20, имеет ту же самую структуру, что и устройство 11 отображения, показанное на фиг.1, за исключением того, что в модуле 23 управления распределением, входящем в состав устройства 151 отображения, предусматривается модуль 161 вычисления соотношения смешивания.
В случае, при котором стереоскопическое изображение подлежит отображению способом отображения на половинном расстоянии, когда панель 62 оптической модуляции имеет пиксель канала, для которого должно быть выполнено смешивание, модуль 161 вычисления соотношения смешивания вычисляет соотношение смешивания между параллаксными изображениями в пикселе этого канала. В дальнейшем, канал пикселя, для которого должно быть выполнено смешивание, также именуется как канал, подлежащий обработке.
В случае, при котором объединенное изображение должно быть сгенерировано из параллаксных изображений, считываемых из записывающего модуля 24, когда имеется область, в которой должно быть выполнено смешивание, генерирующий модуль 25 генерирует объединенное изображение, выполняя смешивание для пикселя заданного канала в этой области, основываясь на соотношении смешивания, вычисленном модулем 161 вычисления соотношения смешивания.
Описание операции отображения
Теперь со ссылкой на блок-схемы алгоритма, показанные на фиг.21 и 22, опишем операцию отображения, подлежащую выполнению устройством 151 отображения.
Процедуры на этапах с S51 по S58, являются теми же самыми, что и процедуры на этапах с Sll по S18, показанных на фиг.13, и следовательно, их объяснение здесь не повторяется. В процедурах на этапах с S51 по S58, параллаксное изображение для правого глаза или параллаксного изображения для левого глаза распределяются по пикселям каждого канала в каждой блоковой области.
На этапе S59, модуль 161 вычисления соотношения смешивания определяет то, имеется ли область, в которой должно быть выполнено смешивание.
Например, в случае, при котором пограничное место, основывающееся на правом глазе, которое было вычислено посредством процедуры на этапе S57, отличается от пограничного места, основывающегося на левом глазе, определяется, что имеется область, в которой должно быть выполнено смешивание. При этом, область между пограничным местом, основывающимся на правом глазе, и пограничным местом, основывающимся на левом глазе, задается как область, в которой должно быть выполнено смешивание.
Если на этапе S59 определено, что областей, в которых должно быть выполнено смешивание, не имеется, модуль 34 вычисления пограничного места предоставляет результат распределения правых и левых параллаксных изображений по пикселям соответствующих каналов в генерирующий модуль 25. После этого операция переходит на этап S60.
На этапе S60, основываясь на результате распределения, предоставленном из модуля 34 вычисления пограничного места, и на параллаксных изображениях для правого глаза и левого глаза, считываемых с записывающего модуля 24, генерирующий модуль 25 генерирует объединенное изображение, и предоставляет это объединенное изображение модулю 26 управления отображением. На этом этапе S60 выполняется та же самая процедура, что и процедура на этапе S19, показанном на фиг.13. После выполнения процедуры на этапе S60 операция переходит на этап S64.
С другой стороны, если на этапе S59 определено, что область, в которой должно быть выполнено смешивание, имеется, что модуль 161 вычисления соотношения смешивания вычисляет на этапе S61 подлежащий обработке канал, для которого должно быть выполнено смешивание.
Например, модуль 161 вычисления соотношения смешивания определяет подлежащий обработке канал, который является каналом пикселя, который будет наблюдаться правым и левым глазами пользователя, из числа соответствующих пикселей, располагающихся в области между пограничным местом, основывающимся на правом глазе, и пограничным местом, основывающимся на левом глазе.
Подлежащий обработке канал может быть определен, исходя из наблюдаемых мест в наблюдаемых пикселях, располагающихся в области между пограничным местом, основывающимся на правом глазе, и пограничным местом, основывающимся на левом глазе.
Например, областью, в которой должно быть выполнено смешивание, является область между прямой линией LB41 и прямой линией LB31, показанными на фиг.10. В этой области, пиксель, который будет наблюдаться правым глазом, относится к каналу CH0, но ломаная линия С31 показывает, что наблюдаемое место этого наблюдаемого пикселя имеет отрицательное местоположение. Следовательно, правый глаз пользователя наблюдает не только пиксель канала CH0, но также и пиксель канала CH3.
Аналогичным образом, в этой области, пиксель, который будет наблюдаться левым глазом, относится к каналу CH2, но ломаная линия C34 показывает, что наблюдаемое место этого наблюдаемого пикселя имеет положительное местоположение. Следовательно, левый глаз пользователя наблюдает не только пиксель канала CH2, но также и пиксель канала CH3. Соответственно, в этом случае в качестве канала, подлежащего обработке, идентифицирован канал CH3.
На этапе S62, модуль 161 вычисления соотношения смешивания вычисляет соотношение смешивания в соответствии с вышеописанным уравнением (1) для каждого пикселя канала, подлежащего обработке, в области, в которой должно быть выполнено смешивание. Например, в случае, при котором место расположения обрабатываемого пикселя канала, подлежащего обработке, представляет собой некоторое местоположение X, соотношение смешивания для параллаксного изображения для левого глаза выражается как (X2-X)/(X2-X1), а соотношение смешивания для параллаксного изображения для правого глаза выражается как (X-X1)/(X2-X1). Здесь, X1 и X2 представляют, соответственно, пограничное место, основывающееся на правом глазе, и пограничное место, основывающееся на левом глазе.
После вычисления соотношения смешивания модуль 161 вычисления соотношения смешивания предоставляет вычисленные соотношения смешивания и результат распределения правого и левого параллаксных изображений по пикселям соответствующих каналов в генерирующий модуль 25. После этого операция переходит на этап S63.
На этапе S63 генерирующий модуль 25 генерирует объединенное изображение, выполняя операцию смешивания, основанную на соотношениях смешивания, предоставленных из модуля 161 вычисления соотношения смешивания, в результате распределения параллаксных изображений и параллаксных изображений для правого глаза и левого глаза, считываемых из записывающего модуля 24.
Например, генерирующий модуль 25 генерирует объединенное изображение, выполняя ту же самую процедуру, что и процедура на этапе S19, показанном на фиг.13. При этом, для пикселей объединенного изображения, соответствующих пикселям канала, подлежащего обработке, в области, в которой должно быть выполнено смешивание, генерирующий модуль 25 выполняет вычисление в соответствии с вышеописанным уравнением (1), основываясь на соотношениях смешивания, и задает вычисленные пиксельные значения в качестве пиксельных значений для пикселей объединенного изображения.
После генерирования объединенного изображения генерирующий модуль 25 предоставляет сгенерированное объединенное изображение модулю 26 управления отображением. После этого операция переходит на этап S64.
После того, как на этапе S63 или этапе S60 объединенное изображение сгенерировано, выполняются процедуры на этапах: с S64 по S68, и после этого операция отображения подходит к концу. Поскольку эти процедуры являются теми же самыми, что и процедуры на этапах: с S20 по S24, показанных на фиг.13, их объяснение здесь не повторяется.
В вышеописанном способе, устройство 151 отображения вычисляет наблюдаемые пиксели и наблюдаемые места в каждой блоковой области, основываясь на месте расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, и, основываясь на результате вычисления, распределяет параллаксное изображение для правого глаза или левого глаза по пикселям каждого канала в блоковых областях. Таким образом генерируется объединенное изображение.
При этом, устройство 151 отображения генерирует пиксели объединенного изображения, соответствующие пикселям канала, подлежащего обработке, смешивая правые и левые параллаксные изображения там, где это необходимо. В результате этого, могут быть уменьшены перекрестные помехи, и могут быть представлены изображения более высокого качества.
В случае, при котором вышеописанная операция смешивания применяется к способу отображения на половинном расстоянии, соответствующие операции могут выполняться системой отображения, показанной на фиг.23. На фиг.23 компоненты, эквивалентные компонентам, показанным на фиг.15 или 20, обозначены теми же самыми ссылочными позициями, как те, что используются на фиг.15 или 20, и их объяснение здесь не повторяется.
Система отображения, показанная на фиг.23, образована устройством 121 формирования изображения, устройством 181 обработки изображений и устройством 123 отображения. Устройство 181 обработки изображений образовано модулем 22 обнаружения, модулем 23 управления распределением, записывающим модулем 24 и генерирующим модулем 25.
Здесь, устройство 181 обработки изображений имеет ту же самую структуру, что и устройство 122 обработки изображений, показанное на фиг.15, за исключением того, что в модуле 23 управления распределением, входящем в состав устройства 181 обработки изображений, предусмотрен модуль 161 вычисления соотношения смешивания. В системе отображения, показанной на фиг.23, выполняется та же самая операция, что и операция отображения, показанная на фиг.21 и 22.
Вышеописанная последовательность операций может быть выполнена посредством аппаратных средств, и может также быть выполнена посредством программных средств. В случае, при котором эта последовательность операций выполняется посредством программных средств, программа с этими программными средствами устанавливается с носителя записи программы, например, на компьютер, входящий в состав аппаратных средств специального назначения, или на универсальный персональный компьютер, который может исполнять различные виды функций, при установке на него программ различных видов.
Фиг.24 представляет собой структурную схему, на которой показана приводимая в качестве примера структура аппаратных средств компьютера, который выполняет, в соответствии с программой, вышеописанную последовательность операций.
В компьютере, центральный процессор (ЦП) 201, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 202 и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 203 соединены друг с другом посредством шины 204.
Кроме того, с шиной 204 соединен интерфейс 205 ввода/вывода. С интерфейсом 205 ввода - вывода соединены: входной модуль 206 ввода данных, образованный клавиатурой, "мышью", микрофоном и тому подобным; выходной модуль 207, образованный устройством отображения, громкоговорителем и тому подобным; записывающий модуль 208, образованный жестким магнитным диском, энергонезависимой памятью или тому подобным; модуль 209 связи, образованный с сетевым интерфейсом или тому подобным; и привод 210, который приводит в действие съемный носитель 211 информации, такой как магнитный диск, оптический диск, магнитооптический диск, полупроводниковое запоминающее устройство или тому подобное.
В компьютере, имеющем вышеописанную структуру, центральный процессор 201, например, загружает программу, хранящуюся в записывающем модуле 208, через интерфейс 205 ввода/вывода и шину 204 в оперативное запоминающее устройство 203 и выполняет программу, так, чтобы выполнялась вышеописанная последовательность операций.
Программа, подлежащая исполнению компьютером (центральным процессором 201), может быть записана на съемном носителе 211 информации, который представляет собой заключенный в корпус носитель информации, образованный магнитным диском (включая гибкий магнитный диск), оптическим диском (таким как CD-ROM (постоянное запоминающее устройство на компакт - диске) или DVD (универсальный цифровой диск)), магнитооптическим диском, полупроводниковым запоминающим устройством или тому подобным, или может быть предоставлена посредством проводной или беспроводной передающей среды, такой как локальная сеть, сеть Интернет или цифровое спутниковое вещание.
Программа может быть установлена в записывающий модуль 208 посредством интерфейса 205 ввода/вывода при установке съемного носителя 211 информации в привод 210. В качестве альтернативы, программа может быть принята модулем 209 связи через проводную или беспроводную передающую среду, и может быть установлена в записывающее устройство 208. Кроме того, программа может быть установлена заранее в постоянное запоминающее устройство 202 или записывающее устройство 208.
Программа, подлежащая исполнению компьютером, может представлять собой программу для выполнения операций в хронологическом порядке в соответствии с последовательностью, описанной в этом описании, или может представлять собой программу для выполнения операций параллельно или для выполнения операции тогда, когда это необходимо, как, например, в случае, когда имеется вызов.
Следует отметить, что варианты реализации настоящей технологии не ограничены вышеописанными вариантами реализации изобретения, и в них могут быть внесены различные изменения, не выходящие за рамки объема настоящей технологии.
Кроме того, настоящая технология может быть воплощена в нижеследующих конструкциях.
[1] Устройство отображения, включающее в себя:
модуль отображения, который имеет блоковые области, каждая из которых образована пикселями трех или более каналов;
элемент разделения, который разделяет изображение, отображаемое на пикселях соответствующих каналов в блоковых областях;
модуль управления распределением, который распределяет одно из параллаксных изображений по пикселям соответствующих каналов в блоковых областях в соответствии с местом расположения точки наблюдения, занимаемой пользователем, смотрящим на модуль отображения, причем одно из параллаксных изображений отображается в некоторой первой области, которая образована пикселями, примыкающими друг к другу в блоковых областях, и образована пикселями двух или более различных каналов, другое из параллаксных изображений, имеющее параллакс по отношению к этому одному из параллаксных изображений, отображается в некоторой второй области, отличной от первой области в блоковых областях; и
генерирующий модуль, который генерирует объединенное изображение, объединяя параллаксные изображения в соответствии с распределением, выполненным модулем управления распределением.
[2] Устройство отображения по п.[1], в котором параллаксные изображения представляют собой параллаксное изображение для правого глаза и параллаксное изображение для левого глаза.
[3] Устройство отображения по п.[2], в котором в случае, когда пользователь смотрит на модуль отображения из некоторого предварительно заданного места расположения точки наблюдения, им наблюдаются пиксели одного и того же канала в соответствующих блоковых областях.
[4] Устройство отображения по п.[3], в котором
модуль управления распределением включает в себя:
модуль вычисления наблюдаемого места, который, основываясь на месте расположения точки наблюдения, определяет наблюдаемое место в наблюдаемом пикселе, который будет наблюдаться пользователем в каждой из блоковых областей; и
модуль вычисления пограничного места, который вычисляет пограничное место, которое является местом расположения блоковой области, в которой наблюдаемое место является, по существу, центром наблюдаемого пикселя, и распределяет по пикселям одного и того же канала в каждой из блоковых областей, располагающихся между этим пограничным местом и другим пограничным местом, самым близким к этому пограничному месту, одно и то же изображение из числа параллаксных изображений.
[5] Устройство отображения по п.[4], в котором в блоковых областях, располагающихся между этим пограничным местом и этим другим пограничным местом, модуль вычисления пограничного места распределяет одно и то же изображение из числа параллаксных изображений по пикселям того же самого канала, что и канал наблюдаемого пикселя в блоковой области, располагающейся в этом пограничном месте, и канал наблюдаемого пикселя в блоковой области, располагающейся в этом другом пограничном месте.
[6] Устройство отображения по п.[4] или [5], в котором модуль вычисления пограничного места задает некоторое окончательное пограничное место, которое представляет собой промежуточное место между пограничным местом, вычисленным на основе правого глаза пользователя, и пограничным местом, вычисленным на основе левого глаза пользователя.
[7] Устройство отображения по п.[6], в котором
модуль управления распределением дополнительно включает в себя модуль вычисления соотношения смешивания, который вычисляет соотношение смешивания для соответствующих пикселей, которые будут наблюдаться правым и левым глазами пользователя в области-объекте между пограничным местом, вычисленным на основе правого глаза пользователя, и пограничным местом, вычисленным на основе левого глаза пользователя, причем соотношение смешивания вычисляется на основе мест пикселей в области-объекте, и
генерирующий модуль генерирует пиксели объединенного изображения, которое будет отображаться на пикселях, которые будут наблюдаться правым и левым глазами в области-объекте, смешивая параллаксное изображение для правого глаза и параллаксное изображение для левого глаза в соотношении смешивания.
[8] Устройство отображения по любому из пунктов: со [2] по [7], в котором в случае, когда место расположения точки наблюдения находится вне некоторой предварительно заданной области, модуль управления распределением заставляет модуль отображения отображать одно изображение из числа: параллаксного изображения для правого глаза и параллаксного изображения для левого глаза.
Перечень ссылочных позиций
11 Устройство отображения
21 Модуль формирования изображения
22 Модули обнаружения
23 Модуль управления распределением
25 Генерирующий модуль
26 Модуль управления отображением
27 Модуль отображения
31 Модуль вычисления места расположения точки наблюдения
32 Модуль определения
33 Модуль вычисления наблюдаемого места
34 Модуль вычисления пограничного места, с 81-1 по 81-3, 81 Открытый участок, 161 Модуль вычисления соотношения смешивания.