专利名称：用于显示具有n个视角的自动立体图像的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于显示具有N个视角的立体图像的方法。
用于在屏幕上显示自动立体图像的方法与专利EP 697163具有区别，在上述专利中，自动立体图像像素的色点(通常为红、绿和蓝)以如下规则排列，即每一视角的每一像素的p个色点在观察阵列(例如，透镜阵列)的p个连续的元素中进行观看。
在2000年2月24日公布的专利申请PCT WO 00/10332中，所显示的自动立体图像的每一个像素由来自更高清晰度的自动立体图像的p个不同像素的p个色点组成，这使得由于N个视角的出现所带来的清晰度的损失至少部分地得到补偿。
在商用的屏幕中，在产生黑色色带的像素之间存在着暗区，在采用透镜阵列或视差阵列的方式进行自动立体观察期间，这些暗区变得可见。
此外，在图像的列中垂直可见的色点的颜色的分布的累积效应将趋向于以交替具有红、绿或蓝色的垂直带的形式产生颜色的一致区域，这些色带在图像的一定区域是可见的。
本发明的基本概念是，当屏幕中出现连续的行时，形成图像的给定像素的每一组p个色点首先以显示图像的p个连续行之外的不同的颜色开始。本发明可以应用于上文中所提到的两个专利申请中描述的显示技术中的一个。
因此，本发明涉及一种用于显示具有N个视角的自动立体图像的方法，其中每个视角包括p个像素，所述图像显示在包括排列成行和列的显示像素的屏幕的至少一部分上，每一显示像素包括沿同一行对齐且具有不同颜色(R，V，B)的第一色点、第二色点和第三色点，行的第一显示像素由第1到第3色点形成，行的第二显示像素由第4到第6色点形成，......，行的第q个显示像素由第(3q-2)到第3q个色点组成，在所述方法中，N大于1的整数，且待显示的自动立体图像的像素以这样的方式进行显示，即，每一显示像素的3个色点显示所述自动立体图像的像素的类似颜色分量的3个色点，所述自动立体图像的像素来自于从至少两个不同视角观察的同一列的至少两个像素，其特征在于，对于包括所述图像的第一、第二和第三行的至少三个连续行所组成的至少一组而言，当从所述组的一行前进到邻近行时，所述3个色点的空间分布具有与一个色点对应的至少一步的位移。
依据第一和第二变体，N不是3的倍数，待显示的自动立体图像的像素通过将所述自动立体图像的每一像素的三个色点空间分配到至少两个不同的显示像素的类似颜色分量的三个色点之间而进行显示，并且间距等于N。因此，可以在光栅(或视差)阵列的三个连续光栅中看到每一像素的三个色点。
根据第一变体的第一实施例，本方法的特征在于N＝2，其中-所述屏幕的由三行组成的组中的第一行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第一行的第一像素的第一色点(11R)、所述自动立体图像的第二视角的第一行的第一像素的第二色点(21V)、所述自动立体图像的第一视角的第一行的第一像素的第三色点(11B)，以此类推，直到所述自动立体图像的第二视角的第一行的第p个像素(其为最后一个像素)的第三色点(2pB)；-所述屏幕的由三行组成的组中的第二行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第二行的第一像素的第二色点(11V)、所述自动立体图像的第二视角的第二行的第一像素的第三色点(21B)、所述自动立体图像的第一视角的第二行的第一像素的第一色点(11R)，以此类推，直到所述自动立体图像的第二视角的第二行的第p个像素的第一色点(2pR)；-所述屏幕的由三行组成的组的第三行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第三行的第一像素的第三色点(11B)、所述自动立体图像的第二视角的第三行的第一像素的第一色点(21R)、自动立体图像的第一视角的第三行的第一像素的第二色点(11V)，以此类推，直到所述自动立体图像的第二视角的第三行的第p个像素的第二色点(2pV)。
根据第一变体的第二实施方案，本方法的特征在于N＞3，其中-所述屏幕的由三行组成的组中的第一行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第一行的第一像素的第一色点(11R)、所述自动立体图像的第二视角的第一行的第一像素的第二色点(21V)、所述自动立体图像的第三视角的第一行的第一像素的第三色点(31B)，以此类推，直到第N视角的第一像素的第R0(N/3)个色点，所述自动立体图像的接下来的像素连续地重复以上顺序，即，所述自动立体图像的第一视角的第二像素的第一色点、所述自动立体图像的第二视角的第二像素的第二色点，......，第N视角的第二像素的第R0(N/3)个色点，直到最后一个色点，该色点为第N视角的第q个像素的第R0(N/3)个色点；-由三行组成的所述组的第二行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第二行的第一像素的第二色点(11V)、所述自动立体图像的第二视角的第二行的第一像素的第三色点(21B)、第三视角的第二行的第一像素的第一色点(31R)，以此类推，直至第N视角的第二行的第一像素的第[R0(N/3)+1]个色点，所述自动立体图像的每一视角的接下来的像素连续地重复以上顺序，即，所述自动立体图像的第一视角的第二像素的第二色点，所述自动立体图像的第二视角的第二行的第二像素的第三色点，所述自动立体图像的第三视角的第二像素的第一色点，......，第N视角的第二行的第二像素的第[R0(N/3)+1]个色点，直至最后一个色点，该色点为第N视角的第二行的第q个像素的第[R0(N/3)+1]个色点；-由三行组成的所述组的第三行连续显示第一视角的第三行的第一像素的第三色点(11B)、第二视角的第三行的第一像素的第一色点(21R)、第三视角的第三行的第一像素的第二色点(31V)，以此类推，直到第N视角的第三行的第一像素的第三色点(当R0(N/3)＝1时)或第一色点(当R0(N/3)＝2时)，每一视角的第三行的接下来的像素连续地重复以上顺序，即，第一视角的第三行的第二像素的第三色点，第二视角的第三行的第二像素的第一色点，第三视角的第三行的第二像素的第二色点，......，第N视角的第三行的第二像素的第三色点(当R0(N/3)＝1时)或第一色点(当R0(N/3)＝2时)，直到最后一个色点，该色点为第N视角的第三行的第q个像素的第三色点(当R0(N/3)＝1时)或第一色点(当R0(N/3)＝2时)，函数R0(N/3)表示N除以3所得的余数(1或2)。
第一种变体适合于屏幕沿着行具有不同顺序的像素的情况。
因而，所述方法的特征可在于所述屏幕具有至少一个由三行组成的组，所述行的像素具有设置在三个连续色点列上的三个色点，所述色点从一行到另一行排列，第一行包括其每一个都由第一色点、第二色点和第三色点连续组成的显示像素，第二行包括其每一个都由第二色点、第三色点和第一色点连续组成的显示像素，第三行由其每一个都由第三色点、第一色点和第二色点连续组成的显示像素。
在这种情况下，可以通过具有与列平行的轴线的至少一个角度选择器阵列来实现观看，即放置在屏幕前的光栅阵列或放置在屏幕前的视差阵列。在背后照明的屏幕(例如液晶屏幕)的情况下，光栅阵列也可以位于屏幕和照明设备之间。
依照第二种变体，屏幕具有在各行中顺序相同的像素。在这种情况下，位于屏幕前或屏幕和照明设备之间的角度选择器的主轴线以平行于屏幕的色点对角线的方式倾斜，从而导致从一行到另一行的、与色点间距相等的位移。角度选择器阵列的间距PR可以覆盖N个色点。
根据第二种变体的第一个实施方案，该方法的特征在于N＝2，并且对于由包括第一行和第二行的两行所组成的组-所述屏幕的由两行组成的组的第一行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第一行的第一像素的第一色点(11R)、所述自动立体图像的第二视角的第一行的第一像素的第二色点(21V)、所述自动立体图像的第一视角的第一行的第一像素的第三色点(11B)，以此类推，直至所述自动立体图像的第二视角的第一行的第p个像素的第三色点(2pB)；-所述屏幕的由两行组成的组的第二行连续显示所述自动立体图像的第二视角的第二行的第一像素的第一色点(21R)、所述自动立体图像的第一视角的第二行的第一像素的第二色点(11V)、所述自动立体图像的第二视角的第二行的第一像素的第三色点(21B)，以此类推，直至所述自动立体图像的第一视角的第二行的第p个像素的第三色点(1pB)。
根据第二种变体的第二实施方案，本方法的特征在于N＞3，并且，对于由包括第一行、第二行、第三行、......、第N行的N行组成的组对于所述组的第一行-第一视角的第一行的像素的第一色点(11R，12R，13R，...)显示在第一行的显示像素的模3N余1的列的色点上，第一视角的第一行的像素的第二色点(11V，12V，13V...)显示在第一行的显示像素的模3N余1+N的列的色点上，第一视角的第一行的像素的第三色点(11B，12B，13B...)显示在第一行的显示像素的模3N余1+2N的列的色点上；-第二视角的第一行的像素的第二色点(21V，22V，23V...)显示在第一行显示像素的模3N余2的列的色点上，第二视角的第一行的像素的第三色点(21B，22B，23B...)显示在第一行显示像素的模3N余2+N的列的色点上，第二视角的第一行的像素的第一色点(21R，22R，23R...)显示在第一行的显示像素的模3N余2+2N的色点上；-第三视角的第一行的像素的第三色点(31B，32B，33B...)显示在第一行显示像素的模3N余3的列的色点上，第三视角的第一行的像素的第一色点(31R，32R，33R...)显示在第一行的显示像素的模3N余3+N的列的色点上，第三视角的第一行的像素的第二色点(31V，32V，33V...)显示在第一行的显示像素的模3N余3+2N的列的色点上，等等...；-第N视角的第一行的像素的第R0(N/3)个色点显示在第一行显示像素的模3N余N的列的色点上，第N视角的第一行的像素的第[R0(N/3)+1]个色点显示在第一行显示像素的模3N余2N的列的色点上，第N视角的第一行的像素的第三色点(当R0(N/3)＝1时)或是第一色点(当R0(N/3)＝2时)显示在第一行的显示像素的模3N余3N的列的色点上；对于所述组的第二行
-第一视角的第二行的像素的第二色点(11V，12V，13V...)显示在第二行的显示像素的模3N余2的列的色点上，第一视角的第二行的像素的第三色点(11B，12B，13B...)显示在第二行的显示像素的模3N余2+N的列的色点上，第一视角的第二行的像素的第一色点(11R，12R，13R...)显示在第二行的显示像素的模3N余2+2N的列的色点上；-第二视角的第二行的像素的第三色点(21B，22B，23B...)显示在第二行显示像素的模3N余3的列的色点上，第二视角的第二行的像素的第一色点(21R，22R，23R...)显示在第二行的显示像素的模3N余3+N的列的色点上，第二视角的第二行的像素的第二色点(21V，22V，23V...)显示在第二行的显示像素的模3N余3+2N的列的色点上；-第三视角的第二行的像素的第一色点(31R，32R，33R，...)显示在第二行显示像素的模3N余4的列的色点上，第三视角的第二行的像素的第二色点(31V，32V，33V...)显示在第二行的显示像素的模3N余4+N的列的色点上，第三视角的第二行的像素的第三色点(31B，32B，33B...)显示在第二行的显示像素的模3N余4+2N的列的色点上，等等...；-第N视角的第二行的像素的第一色点显示在第二行显示像素的模3N余1的色点上，第N视角的第二行的像素的第二色点(当R0(N/3)＝1时)或第三色点(当R0(N/3)＝2时)显示在第二行的显示像素的模3N余N+1的列的色点上，第N视角的第二行的像素的第三色点(当R0(N/3)＝1时)或第二色点(当R0(N/3)＝2时)显示在第二行的显示像素的模2N余2N+1的列的色点上；对于所述组的第三行-第一视角的第三行的像素的第三色点(11B，12B，13B...)显示在第三行的显示像素的模3N余3的列的色点上，第一视角的第三行的像素的第一色点(11R，12R，13R...)显示在第三行显示像素的模3N余3+N的列的色点上，第一视角的第三行的像素的第二色点(11V，12V，13V...)显示在第三行的显示像素的模3N余1+2N的列的色点上；-第二视角的第三行的像素的第一色点(21R，22R，23R...)显示在第三行的显示像素的模3N余4的列的色点上，第二视角的第三行的像素的第二色点(21V，22V，23V...)显示在第三行的显示像素的模3N余4+N的列的色点上，第二视角的第三行的像素的第一色点(21R，22R，23R...)显示在第三行的显示像素的模3N余4+2N的列的色点上；-第三视角的第三行的像素的第二色点(31V，32V，33V...)显示在第三行的显示像素的模3N余5的列的色点上，第三视角的第三行的像素的第三色点(31B，32B，33B...)显示在第三行的显示像素的模3N余5+N的列的色点上，第三视角的第三行的像素的第一色点(31R，32R，33R...)显示在第三行的显示像素的模3N余5+2N的列的色点上，等等...；-第N视角的第三行的像素的第二色点显示在第三行的显示像素的模3N与2的列的色点上，第N视角的第三行的像素的第三色点(当R0(N/3)＝1时)或第一色点(当R0(N/3)＝2时)显示在第三行的显示像素的模3N与N+2的列的色点上，第N视角的第三行的像素的第一色点(当R0(N/3)＝1时)或第三色点(当R0(N/3)＝2时)显示在第三行的显示像素的模3N与2N+2的列的色点上；以此类推，循环排列直至第N行。
依照第三和第四变体，本方法的特征在于N是3的倍数，并且仅使用待显示的自动立体图像的每个像素的一个色点，所述屏幕的第一行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第一行的第一像素的第一色点(11R)、所述自动立体图像第二视角的第一行的第一像素的第二色点(21V)，以此类推，直至所述自动立体图像的第N视角的第一行的第一像素的第三色点(N1B)，所述自动立体图像的第一行的每一视角的第二像素以及接下来的像素连续地重复以上顺序。
依照第三变体，本方法的特征在于所述屏幕的第二行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第二行的第一像素的第二色点(11V)、所述自动立体图像的第二视角的第二行的第一像素的第三色点(21B)，以此类推，直至所述自动立体图像的第N视角的第二行的第一像素的第一色点(N1R)，所述自动立体图像的第二行的每一视角的第二像素以及接下来的像素连续地重复以上顺序；所述屏幕的第三行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第三行的第一像素的第三色点(11B)、所述自动立体图像的第二视角的第二行的第一像素的第一色点(21R)，以此类推，直至所述自动立体图像的第N视角的第二行的第一像素的第二色点(N1V)，所述自动立体图像的第三行的每一视角的第二像素以及接下来的像素连续地重复以上顺序，并且跟随由所述屏幕的所述第一行、第二行和第三行形成的组的所述屏幕的由三行组成的组也重复以上顺序。
本方法的特征在于所述屏幕具有至少一个由三行组成的组，所述行的像素具有设置于三个连续的色点列上的三个色点，所述色点从一行到另一行排列，所述第一行包括其每一个由第一色点、第二色点和第三色点连续组成的显示像素，所述第二行包括其每一个由第二色点、第三色点和第一色点连续组成的显示像素，以及所述第三行包括其每一个由第三色点、第一色点和第二色点连续组成的显示像素。
本方法的特征在于为了在屏幕上观看所述自动立体图像，设置有角度选择阵列，例如光栅阵列或视差阵列，所述角度选择阵具有与所述色点列平行的轴线。
依照第四变体，本方法的特征在于所述屏幕的第二行从第二位置开始连续显示所述自动立体图像的第一视角的第二行的第一像素的第二色点(11V)、所述自动立体图像的第二视角的第二行的第一像素的第三色点(21B)，以此类推，直至所述自动立体图像的第N视角的第二行的第一像素的第一色点(N1R)，所述自动立体图像的第二行的每一视角的第二像素以及接下来的像素连续地重复以上顺序；所述屏幕的第三行在第三位置连续地显示所述自动立体图像的第一视角的第三行的第一像素的第三色点(11B)、所述自动立体图像的第二视角的第三行的第一像素的第一色点(21R)，以此类推，直至所述自动立体图像的第N视角的第三行的第一像素的第二色点(N1V)，所述自动立体图像的第三行的每一视角的第二像素以及下面的像素连续地重复以上顺序。
其特征在于为了显示所述自动立体图像，设置有装备了角度选择阵列的屏幕，所述角度选择阵列(光栅阵列或视差阵列)的轴线与色点的对角线平行，并且所述角度选择阵列的间距PR能够覆盖N个色点。
阅读下文并结合附图可以更明显的看出本发明的其他特征和优点
图1和图2示出第一种变体，其中对于具有不同的像素行的屏幕的一部分的连续行依照本发明对色点进行了排列，色点的列从一行到另一行具有位移，图1对应于N＝4，4个视角的情况，而图2对应于N＝8，8个视角的情况；图3至图6分别示出了对于4，5，7和8个视角的情况，其中对于具有相似的像素行的、通过透镜阵列或视差阵列进行观看的屏幕的一部分依照本发明对色点进行了排列；图7a和图7d示出在图3中的情况下如何观看4个视角；图8a到图8h示出在图6的情况下如何观看8个视角；图9示出在N＝2情况下的第一种变体；图10a到图10c示出在N＝2情况下的第二种变体，图10b和10c通过设置为斜角的阵列分别示出了第一和第二视角的显示；图11和12分别示出N＝3，即3个视角和N＝9，即9个视角的情况下的第三种变体；并且图13示出N＝3，即3个视角情况下的第四种变体。
在图中，使用两个数字和一个字母的复合索引对自动立体图像的色点进行识别。第一个数字是视角的号码(范围是从1到N)。第二个数字是像素的号码或列。字母R、V或是B表示了与色点对应的颜色(红、绿或蓝)。函数R0(N/3)表示了N除以3后的余数。
例如11R表示第1视角，第1像素，红色。第1视角的第1像素因此包括色点11R、11V和11B。
32B表示第3视角，第2像素，蓝色。第3视角的第2像素因此包括色点32R、32V和32B。
如图1中所示，当N＝4，即4个视角时，光栅阵列或视差观察阵列RL具有多个元素，例如光栅或光隙L1，L2，...，其间距与四个色点的间距相等。屏幕具有显示像素P1，P2，...，这些像素由三个一组的色点组成，这些色点在第n行中以红R、绿V和蓝B的顺序连续排列，在第n+1行中以V、B和R的顺序连续排列，在第n+2行中以B、R和V的顺序连续排列，而在第n+3行中以R、V和B的顺序连续排列。
因此，对于三个连续的行，从一行到另一行具有与在屏幕的行的方向上的色点间距相等的位移。
自动立体图像的p个像素的每一像素的色点的显示是有间距的，该间距为屏幕的行的方向上的色点间距的N＝4倍。为显示行的全部长度，p＝q’/N，这是因为q’个显示像素共享在它们之间的N个视角的p个像素。为显示行的一部分，p＜q’/N。
行(n+3)、(n+4)和(n+5)分别与行n、(n+1)和(n+2)相同，以此类推有三行的连续的组。
例如，作为屏幕上从一行到另一行的色点排列的结果，三个色点11R，11V，11B形成的一组以11R，11V，11B的顺序在第n行中显示，其间距等于4，在第n+1行中以11V，11B和11R的顺序显示，以及在第n+2行中以11B，11R和11V的顺序显示，在第n+3行中又以11R，11V，11B的顺序显示。
例如，三个色点31R，31V，31B形成的一组以31B，31R，31V的顺序在第n行中显示，在第n+1行中以31R，31V和31B的顺序显示，以及在第n+2行中以31V，31B，31R的顺序显示，在第n+3行中又以31R，31V，31B的顺序显示，以此类推。
因此，在阵列RL的3个连续的光栅或光隙中可以看到自动立体图像的视角的像素的色点，色点的顺序从一行到另一行发生变化，并且每3行就回到一样的顺序。
图2中显示了在N＝8(自动立体图像有8个视角)的情况下色点的排列。在这种情况下，阵列RL具有间距，该间距为沿着行的色点的间距的N＝8倍。
图3和下面的图对应于显示像素的行相同的传统屏幕。依照本发明，显示的位移在N个连续行(不再是先前那样的三个连续的行)上引入，这个顺序在其后的由N个连续行组成的组中垂直地重复。换句话说，行n+N，(n+N+1)...(n+2N-1)分别与行n，n+1，...(n+N-1)相同，以此类推。阵列RL(光栅阵列或是视差阵列)以这样的方式倾斜，即，该阵列的一个选择器元素(柱面光栅或光隙)与连接色点中心的行平行，考虑到从一行到另一行的间距与色点的间距相等。根据下文中结合图3的公式，通过上述倾斜对光栅阵列或视差阵列的间距进行修正。所述倾斜的角度值与视角的数目无关。
如果PR是阵列的间距，I是色点沿着行的色点的间距，L是行的间距，d是一个色点对角线的长度，α是阵列相对于屏幕的行方向的阵列的轴的倾斜角度，而β是相对于屏幕的列方向的阵列的轴的倾斜角度，那么sinα=PRNl=Ld,]]>并且d2＝L2+I2/4从而可得PR=NlLL2+l2/4]]>sinα=NlLL2+l2/4=cosβ]]>图4是与N＝5的情况相关的，而图5和图6是分别与N＝7和N＝8的情况相关的。
图7a到图7d在四个视角的每一视角证明了图3的情况。在标称的观看位置上，可以得到自动立体影像，例如，用左眼从第一视角并用右眼从第三视角观看显示，或是另一种选择，用左眼从第二视角并用右眼从第三视角观看显示，或是用左眼从第三视角并用右眼从第四视角观看显示。
由于光栅相对于显示屏幕的列方向具有倾斜角度β，为了在行的方向上产生与色点的间距I相等的间距，光栅在一行放大红色点R，在下一行中放大邻近的绿色点V，并且在接下来的行中放大蓝色点B，然后在下一行中又回到红色点R，以此类推。对于由放置在屏幕前或在液晶显示器情况下介于屏幕与照明装置之间的视差阵列所产生的隐藏的选择而言同样具有以上情形。
通过光栅阵列中的3个连续的光栅(或是视差阵列中的3个柱光隙)可以看到N个自动立体视角的相同数量的像素，每一像素的三个色点在3个连续的光隙或光栅前占据了类似的位置。
根据本发明的第一种和第二种变体进行排列的效果是，在沿着行和顺着列的方向上，观察者的眼睛所看到的一个视角的邻近色点具有不同的颜色，这具有消除垂直色带效果的作用，并且在阵列倾斜的情况下具有最小化像素之间的黑色带的效果。
图8a到8h在8个视角的每一视角示出了图6的情况。
因此对于具有N行的每一个组来说，从一行到另一行存在着与色点间距相等的位移。这个位移是由如下方式的循环排列实现的，即，第N像素的第一色点出现在所述组的第二行的起始位置，第(N-1)像素的第一色点出现在所述组的第三行的起始位置，以此类推。
如图3到图8中所示，依据第二实施方案的方法的特征在于，对于包括第一行、第二行、第三行、......、直到第N行的具有N行的组，其中对于所述组的第一行-第一视角的第一行的像素的第一色点(11R，12R，13R，...)显示在第一行的显示像素的第1个(模3N余1)色点上，所述第一视角的第一行的像素的第二色点(11V，12V，13V...)显示在第一行的显示像素的第1+N个(模3N余1+N)色点上，所述第一视角的第一行的像素的第三色点(11B，12B，13B...)显示在第一行的显示像素的第1+2N(模3N余1+2N)个色点上；-第二视角的第一行的像素的第二色点(21V，22V，23V...)显示在第一行的显示像素的第2个(模3N余2)色点上，所述第二视角的第一行的像素的第三色点(21B，22B，23B...)显示在第一行的显示像素的第2+N个(模3N余2+N)色点上，以及所述第二视角的第一行的像素的第一色点(21R，22R，23R...)显示在第一行的显示像素的第2+2N个(模3N余2+2N)色点上；-第三视角的第一行像素的第三色点(31B，32B，33B...)显示在第一行的显示像素的第3个(模3N余3)色点上，所述第三视角的第一行像素的第一色点(31R，32R，33R...)显示在第一行的显示像素的第3+N个(模3N余3+N)色点上，所述第三视角的第一行的像素的第二色点(31V，32V，33V...)显示在第一行的显示像素的第3+2N个(模3N余3+2N)色点上，等等...；-第N视角的第一行的像素的第R0(N/3)色点显示在第一行显示像素的第N个(模3N余N)色点上，第N视角的第一行的像素的第[R0(N/3)+1]色点显示在第一行显示像素的第2N个(模3N余2N)色点上，并且第N视角的第一行的像素的第三色点(当R(N/3)＝1时)或第一色点(当R0(N/3)＝2时)显示在第一行显示像素的第3N个(模3N余3N)色点上；对于所述组的第二行-第一视角的第二行的像素的第二色点(11R，12R，13R...)显示在第二行显示像素的第2个(模3N余2)色点上，所述第一视角的第二行的像素的第三色点(11B，12B，13B...)显示在第二行显示像素的第2+N个(模3N余2+N)色点上，以及所述第一视角的第二行的像素的第一色点(11R，12R，13R...)显示在第二行显示像素的第2+2N个(模3N余2+2N)色点上；-第二视角的第二行的像素的第三色点(21B，22B，23B...)显示在第二行显示像素的第3个(模3N余3)色点上，所述第二视角的第二行的像素的第一色点(21R，22R，23R...)显示在第二行显示像素的第3+N个(模3N余3+N)色点上，所述第二视角的第二行的像素的第二色点(21V，22V，23V...)显示在第二行显示像素的第3+2N个(模3N余3+2N)色点上；-第三视角的第二行的像素的第一色点(31R，32R，33R，...)显示在第二行显示像素的第4个(模3N余4)色点上，所述第三视角的第二行的像素的第二色点(31V，32V，33V...)显示在第二行显示像素的第4+N个(模3N余4+N)色点上，所述第三视角的第二行的像素的第三色点(31B，32B，33B...)显示在第二行显示像素的第4+2N个(模3N余4+2N)色点上，等等...；-第N视角的第二行的像素的第一色点显示在第二行显示像素的以模3N为1的色点上，第N视角的第二行的像素的第二色点(当R0(N/3)＝1时)或第三色点(当R0(N/3)＝2时)显示在第二行显示像素的第N+1个(模3N余N+1)色点上，以及第N视角的第二行的像素的第三色点(当R0(N/3)＝1时)或第二色点(当R0(N/3)＝2时)显示在第二行显示像素的第2N+1个(模3N余2N+1)色点上；对于所述组的第三行-第一视角的第三行的像素的第三色点(11B，12B，13B...)显示在第三行显示像素的第3个(模3N余3)色点上，所述第一视角的第三行的像素的第一色点(11R，12R，13R...)显示在第三行显示像素的第3+N个(模3N余3+N)色点上，所述第一视角的第三行的像素的第二色点(11V，12V，13V...)显示在第三行显示像素的第1+2N个(模3N余1+2N)色点上；-第二视角的第三行的像素的第一色点(21R，22R，23R...)显示在第三行显示像素的第4个(模3N余4)色点上，所述第二视角的第三行的像素的第二色点显示在第三行显示像素的第4+N个(模3N余4+N)色点上，所述第二视角的第三行的像素的第一色点(21R，22R，23R...)显示在第三行显示像素的第4+2N个(模3N余4+2N)色点上；-第三视角的第三行的像素的第二色点(31V，32V，33V...)显示在第三行显示像素的第5个(模3N余5)色点上，所述第三视角的第三行的像素的第三色点(31B，32B，33B...)显示在第三行显示像素的第5+N个(模3N余5+N)色点上，以及所述第三视角的第三行的像素的第一色点(31R，32R，33R...)显示在第三行显示像素的第5+2N个(模3N余5+2N)色点上，等等...；-第N视角的连续像素的第二色点显示在第三行显示像素的模3N为2的色点上，第N视角的第三行的像素的第三色点(当R0(N/3)＝1时)或第一色点(当R0(N/3)＝2时)显示在第三行显示像素的模3N为N+2的色点上，第N视角的第三行的像素的第一色点(当R0(N/3)＝1时)或第三色点(当R0(N/3)＝2时)显示在第三行显示像素的模3N为2N+2的色点上，以此类推直到所述组的第N行。
图9和图10到图10c分别示意了N＝2情况下的第一和第二变体。在第一变体的情况下，以3行为一组重复排列，而在第二种变体的情况下，以N＝2行为一组重复排列。
图11到13与N为3的倍数的情况相关。本发明利用色点从一行到另一行的排列来在每一行上对于每一视角只显示一个颜色要素，也就是说，对于第一行，红色R对应于第一视角(以3为模)，绿色V对应第二视角(以3为模)，蓝色B对应第三视角(以3为模)。
在色点从一行到另一行的排列是由屏幕本身产生的情况下(图11，N＝3；图12，N＝9)，自动立体图像的像素以相同的方式从一行到另一行进行显示，除非从一行到下一行的色点发生了变化。
因为光栅阵列放置为与色点列平行，因此三个色点由同一列的三个像素重新构建并且对于相同的视角覆盖了三个连续的行。这种近似在实际应用中会造成非常少的不利影响。
为了避免清晰度的损失，优选使用上述专利申请PCT WO00/10332中所描述的显示技术，根据该技术，仅保留具有较高清晰度的自动立体图像的每一像素的一个色点。
当屏幕具有相同的像素行(图13，N＝3)时，光栅观察阵列倾斜，并且当从一行到另一行时色点通过另一列而移位。
在第一和第二变体的情况下，消除了垂直色带的影响，并且当阵列倾斜的情况下，像素间的黑色带得以最小化。
在图11和图13(N＝3)的情况中，对于第一行n，每一显示像素均来自三个不同视角的同一列的三个像素(例如，13R，23V，33B)。
对于第二行(n+1)和第三行(n+2)，每一显示像素均来自两个不同视角的同一列的两个像素和第三视角的另一列的一个像素(例如，在图11和图13中在n+2行上的23R，33V，14B)。
在通常的情况下，对于所有的行，制造商将相同颜色一个放在另一个的上面，因此光学选择器朝向通过色点中心的对角线的方向，一个在另一个的上面，邻近的是不同的颜色。
为了提高质量以及避免列中垂直可视的色点的颜色循环的累积效应，光学选择器被设置为稍有倾斜，从而提供了沿光学选择器新的轴线的色点的第二循环排列。根据屏幕的构造(空间排列和像素的尺寸、色点之间的盲区的形状和大小)，选择光学选择器倾斜的角度，使其尽可能接近垂直(观察者的眼睛通常是水平对准的)，而与此同时在下面的行中产生N个色点组成的组，开始于从上部的行中的不同颜色的色点中的一个，以此类推模P的色点。
即使屏幕的像素的色点是在水平和垂直方向排列的，但是如果这些色点在彼此相邻的行中不具有相同顺序，那么光学选择器能够保持严格的垂直。
为了保证放置于距屏幕焦距处(或是对于视差屏障的等价物)的光学选择器的非常高的分离效率，必须保证选择器的几个光轴同时与所有以N为模的颜色像素水平对齐，这意味着光学选择器的间距必须为选定的理想观看距离而重新定义。光学选择器越倾斜，其沿着与其纵轴正交的方向的间距则越小。在上文中已经给出了计算的方法。
当自动立体图像产生自N个视角时，只使用了这些像素，其具有与屏幕的这些视角对应的每一个视角的每一个像素的颜色，其可通过在选择用于观看每一个视角的方向上的光学选择器而看到。当在与屏幕的平面平行的方向上移动与理想的观看距离不同的距离时，在对角线方向的光学选择器的轴线的方向上可以看出视角的变化，而没有任何视角的扭曲(图像保持直线并且保持不变)。
如果光学选择器是微光栅阵列，则它们的焦距被这样选择在理想的观看距离(平色调距离)，将两个不同的邻近视角的观察分离开的水平的距离不大于瞳孔之间的平均距离。
可以预想阵列的角位移是遵循这样的规则，该阵列与沿着行并排设置的两个色点组成的组的对角线平行。这样的倾角是没有好处的。事实上，因为有三个色点，因此其仅仅提供了从一行到另一行的色点的一个排列。因此，更好的办法是将阵列设置于与单独色点的另外的对角线平行。
权利要求
1.一种用于显示具有N个视角的自动立体图像的方法，所述图像显示在包括排列成行和列的显示像素的屏幕的至少一部分上，每一显示像素包括沿同一行对齐且具有不同颜色(R，V，B)的第一色点、第二色点和第三色点，行的第一显示像素由第1到第3色点形成，行的第二显示像素由第4到第6色点形成，......，行的第q个显示像素由第(3q-2)到第3q个色点组成，在所述方法中，N大于1且待显示的自动立体图像的像素以这样的方式进行显示，即，每一显示像素的3个色点显示所述自动立体图像的像素的类似颜色分量的3个色点，所述自动立体图像的像素来自于从至少两个不同视角观察的同一列的至少两个像素，其特征在于，对于包括所述图像的第一、第二和第三行的至少两个连续行所组成的至少一组而言，当从所述组的一行前进到邻近行时，所述3个色点的空间分布具有与一个色点对应的至少一步的位移。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，N不是3的倍数，待显示的自动立体图像的像素通过将所述自动立体图像的每一像素的三个色点空间分配到至少两个不同的显示像素的类似颜色分量的三个色点之间而进行显示。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，N＝2，并且-所述屏幕的由三行组成的组中的第一行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第一行的第一像素的第一色点(11R)、所述自动立体图像的第二视角的第一行的第一像素的第二色点(21V)、所述自动立体图像的第一视角的第一行的第一像素的第三色点(11B)，以此类推，直到所述自动立体图像的第二视角的第一行的第p个像素的第三色点(2pB)；-所述屏幕的由三行组成的组中的第二行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第二行的第一像素的第二色点(11V)、所述自动立体图像的第二视角的第二行的第一像素的第三色点(21B)、所述自动立体图像的第一视角的第二行的第一像素的第一色点(11R)，以此类推，直到所述自动立体图像的第二视角的第二行的第p个像素的第一色点(2pR)；-所述屏幕的由三行组成的组的第三行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第三行的第一像素的第三色点(11B)、所述自动立体图像的第二视角的第三行的第一像素的第一色点(21R)、自动立体图像的第一视角的第三行的第一像素的第二色点(11V)，以此类推，直到所述自动立体图像的第二视角的第三行的第p个像素的第二色点(2pV)。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，N＞3，并且-所述屏幕的由三行组成的组中的第一行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第一行的第一像素的第一色点(11R)、所述自动立体图像的第二视角的第一行的第一像素的第二色点(21V)、所述自动立体图像的第三视角的第一行的第一像素的第三色点(31B)，以此类推，直到第N视角的第一行的第一像素的第R0(N/3)个色点，所述自动立体图像的第一行的接下来的像素连续地重复以上顺序，即，所述自动立体图像的第一视角的第一行的第二像素的第一色点、所述自动立体图像的第二视角的第一行的第二像素的第二色点，......，第N视角的第一行的第二像素的第R0(N/3)个色点，直到最后一个色点，该色点为第N视角的第一行的第q个像素的第R0(N/3)个色点；-由三行组成的所述组的第二行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第二行的第一像素的第二色点(11V)、所述自动立体图像的第二视角的第二行的第一像素的第三色点(21B)、第三视角的第二行的第一像素的第一色点(31R)，以此类推，直至第N视角的第二行的第一像素的第[R0(N/3)+1]个色点，所述自动立体图像的每一视角的接下来的像素连续地重复以上顺序，即，所述自动立体图像的第一视角的第二行的第二像素的第二色点，所述自动立体图像的第二视角的第二行的第二像素的第三色点，所述自动立体图像的第三视角的第二行的第二像素的第一色点......，第N视角的第二行的第二像素的第[R0(N/3)+1]个色点，直至最后一个色点，该色点为第N视角的第二行的第q个像素的第[R0(N/3)+1]个色点；-由三行组成的所述组的第三行连续显示第一视角的第三行的第一像素的第三色点(11B)、第二视角的第三行的第一像素的第一色点(21R)、第三视角的第三行的第一像素的第二色点(31V)，以此类推，直到第N视角的第三行的第一像素的第三色点(当R0(N/3)＝1时)或第一色点(当R0(N/3)＝2时)，每一视角的第三行的接下来的像素连续地重复以上顺序，即，第一视角的第三行的第二像素的第三色点，第二视角的第三行的第二像素的第一色点，第三视角的第三行的第二像素的第二色点，......，第N视角的第三行的第二像素的第三色点(当R0(N/3)＝1时)或第一色点(当R0(N/3)＝2时)，直到最后一个色点，该色点为第N视角的第三行的第q个像素的第三色点(当R0(N/3)＝1时)或第一色点(当R0(N/3)＝2时)，R0(N/3)表示N除以3所得的余数(1或2)。
5.如权利要求3和4中任一项所述的方法，其特征在于，所述屏幕具有至少一个由三行组成的组，所述行的像素具有设置在三个连续色点列上的三个色点，所述色点从一行到另一行排列，第一行包括其每一个都由第一色点、第二色点和第三色点连续组成的显示像素，第二行包括其每一个都由第二色点、第三色点和第一色点连续组成的显示像素，第三行由其每一个都由第三色点、第一色点和第二色点连续组成的显示像素。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，为了观看所述自动立体图像，设置有角度选择阵列，例如光栅阵列或视差阵列，所述阵列具有与所述色点列平行的轴线。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，N＝2，并且对于由包括第一行和第二行的两行所组成的组-所述屏幕的由两行组成的组的第一行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第一行的第一像素的第一色点(11R)、所述自动立体图像的第二视角的第一行的第一像素的第二色点(21V)、所述自动立体图像的第一视角的第一行的第一像素的第三色点(11B)，以此类推，直至所述自动立体图像的第二视角的第一行的第p个像素的第三色点(2pB)；-所述屏幕的由两行组成的组的第二行连续显示所述自动立体图像的第二视角的第二行的第一像素的第一色点(21R)、所述自动立体图像的第一视角的第二行的第一像素的第二色点(11V)、所述自动立体图像的第二视角的第二行的第一像素的第三色点(21B)，以此类推，直至所述自动立体图像的第一视角的第二行的第p个像素的第三色点(1pB)。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，N＞3，并且，对于由包括第一行、第二行、第三行、......、第N行的N行组成的组对于所述组的第一行-第一视角的第一行的像素的第一色点(11R，12R，13R，...)显示在第一行的显示像素的模3N余1的列的色点上，第一视角的第一行的像素的第二色点(11 V，12V，13V...)显示在第一行的显示像素的模3N余1+N的列的色点上，第一视角的第一行的像素的第三色点(11B，12B，13B...)显示在第一行的显示像素的模3N余1+2N的列的色点上；-第二视角的第一行的像素的第二色点(21V，22V，23V...)显示在第一行显示像素的模3N余2的列的色点上，第二视角的第一行的像素的第三色点(21B，22B，23B...)显示在第一行显示像素的模3N余2+N的列的色点上，第二视角的第一行的像素的第一色点(21R，22R，23R...)显示在第一行的显示像素的模3N余2+2N的色点上；-第三视角的第一行的像素的第三色点(31B，32B，33B...)显示在第一行显示像素的模3N余3的列的色点上，第三视角的第一行的像素的第一色点(31R，32R，33R...)显示在第一行的显示像素的模3N余3+N的列的色点上，第三视角的第一行的像素的第二色点(31V，32V，33V...)显示在第一行的显示像素的模3N余3+2N的列的色点上，等等...；-第N视角的第一行的像素的第R0(N/3)个色点显示在第一行显示像素的模3N余N的列的色点上，第N视角的第一行的像素的第[R0(N/3)+1]个色点显示在第一行显示像素的模3N余2N的列的色点上，第N视角的第一行的像素的第三色点(当R0(N/3)＝1时)或是第一色点(当R0(N/3)＝2时)显示在第一行的显示像素的模3N余3N的列的色点上；对于所述组的第二行-第一视角的第二行的像素的第二色点(11V，12V，13V...)显示在第二行的显示像素的模3N余2的列的色点上，第一视角的第二行的像素的第三色点(11B，12B，13B...)显示在第二行的显示像素的模3N余2+N的列的色点上，第一视角的第二行的像素的第一色点(11R，12R，13R...)显示在第二行的显示像素的模3N余2+2N的列的色点上；-第二视角的第二行的像素的第三色点(21B，22B，23B...)显示在第二行显示像素的模3N余3的列的色点上，第二视角的第二行的像素的第一色点(21R，22R，23R...)显示在第二行的显示像素的模3N余3+N的列的色点上，第二视角的第二行的像素的第二色点(21V，22V，23V...)显示在第二行的显示像素的模3N余3+2N的列的色点上；-第三视角的第二行的像素的第一色点(31R，32R，33R，...)显示在第二行显示像素的模3N余4的列的色点上，第三视角的第二行的像素的第二色点(31V，32V，33V...)显示在第二行的显示像素的模3N余4+N的列的色点上，第三视角的第二行的像素的第三色点(31B，32B，33B...)显示在第二行的显示像素的模3N余4+2N的列的色点上，等等...；-第N视角的第二行的像素的第一色点显示在第二行显示像素的模3N余1的色点上，第N视角的第二行的像素的第二色点(当R0(N/3)＝1时)或第三色点(当R0(N/3)＝2时)显示在第二行的显示像素的模3N余N+1的列的色点上，第N视角的第二行的像素的第三色点(当R0(N/3)＝1时)或第二色点(当R0(N/3)＝2时)显示在第二行的显示像素的模2N余2N+1的列的色点上；对于所述组的第三行-第一视角的第三行的像素的第三色点(11B，12B，13B...)显示在第三行的显示像素的模3N余3的列的色点上，第一视角的第三行的像素的第一色点(11R，12R，13R...)显示在第三行显示像素的模3N余3+N的列的色点上，第一视角的第三行的像素的第二色点(11V，12V，13V...)显示在第三行的显示像素的模3N余1+2N的列的色点上；-第二视角的第三行的像素的第一色点(21R，22R，23R...)显示在第三行的显示像素的模3N余4的列的色点上，第二视角的第三行的像素的第二色点(21V，22V，23V...)显示在第三行的显示像素的模3N余4+N的列的色点上，第二视角的第三行的像素的第一色点(21R，22R，23R...)显示在第三行的显示像素的模3N余4+2N的列的色点上；-第三视角的第三行的像素的第二色点(31V，32V，33V...)显示在第三行的显示像素的模3N余5的列的色点上，第三视角的第三行的像素的第三色点(31B，32B，33B...)显示在第三行的显示像素的模3N余5+N的列的色点上，第三视角的第三行的像素的第一色点(31R，32R，33R...)显示在第三行的显示像素的模3N余5+2N的列的色点上，等等...；-第N视角的第三行的像素的第二色点显示在第三行的显示像素的模3N与2的列的色点上，第N视角的第三行的像素的第三色点(当R0(N/3)＝1时)或第一色点(当R0(N/3)＝2时)显示在第三行的显示像素的模3N与N+2的列的色点上，第N视角的第三行的像素的第一色点(当R0(N/3)＝1时)或第三色点(当R0(N/3)＝2时)显示在第三行的显示像素的模3N与2N+2的列的色点上；以此类推，循环排列直至第N行。
9.如权利要求7和8中任一项所述的方法，其特征在于，为了观看所述自动立体图像，设置有配备了角度选择阵列的屏幕，所述角度选择阵列的主轴与色点的对角线平行，且所述角度选择阵列的间距PR能够覆盖N个色点。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，N是3的倍数，并且仅使用待显示的自动立体图像的每个像素的一个色点，所述屏幕的第一行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第一行的第一像素的第一色点(11R)、所述自动立体图像第二视角的第一行的第一像素的第二色点(21V)，以此类推，直至所述自动立体图像的第N视角的第一行的第一像素的第三色点(N1B)，所述自动立体图像的第一行的每一视角的第二像素以及接下来的像素连续地重复以上顺序。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述屏幕的第二行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第二行的第一像素的第二色点(11V)、所述自动立体图像的第二视角的第二行的第一像素的第三色点(21B)，以此类推，直至所述自动立体图像的第N视角的第二行的第一像素的第一色点(N1R)，所述自动立体图像的第二行的每一视角的第二像素以及接下来的像素连续地重复以上顺序；所述屏幕的第三行连续显示所述自动立体图像的第一视角的第三行的第一像素的第三色点(11B)、所述自动立体图像的第二视角的第二行的第一像素的第一色点(21R)，以此类推，直至所述自动立体图像的第N视角的第二行的第一像素的第二色点(N1V)，所述自动立体图像的第三行的每一视角的第二像素以及接下来的像素连续地重复以上顺序，并且跟随由所述屏幕的所述第一行、第二行和第三行形成的组的所述屏幕的由三行组成的组也重复以上顺序。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述屏幕具有至少一个由三行组成的组，所述行的像素具有设置于三个连续的色点列上的三个色点，所述色点从一行到另一行排列，所述第一行包括其每一个由第一色点、第二色点和第三色点连续组成的显示像素，所述第二行包括其每一个由第二色点、第三色点和第一色点连续组成的显示像素，以及所述第三行包括其每一个由第三色点、第一色点和第二色点连续组成的显示像素。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，为了在屏幕上观看所述自动立体图像，设置有角度选择阵列，例如光栅阵列或视差阵列，所述角度选择阵具有与所述色点列平行的轴线。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述屏幕的第二行从第二位置开始连续显示所述自动立体图像的第一视角的第二行的第一像素的第二色点(11V)、所述自动立体图像的第二视角的第二行的第一像素的第三色点(21B)，以此类推，直至所述自动立体图像的第N视角的第二行的第一像素的第一色点(N1R)，所述自动立体图像的第二行的每一视角的第二像素以及接下来的像素连续地重复以上顺序；所述屏幕的第三行在第三位置连续地显示所述自动立体图像的第一视角的第三行的第一像素的第三色点(11B)、所述自动立体图像的第二视角的第三行的第一像素的第一色点(21R)，以此类推，直至所述自动立体图像的第N视角的第三行的第一像素的第二色点(N1V)，所述自动立体图像的第三行的每一视角的第二像素以及下面的像素连续地重复以上顺序。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，为了显示所述自动立体图像，设置有装备了角度选择阵列的屏幕，所述角度选择阵列的轴线与色点的对角线平行，并且所述角度选择阵列的间距PR能够覆盖N个色点。
16.如前述任意一个权利要求所述的方法，其特征在于，p＝q’/N，其中p表示一个视角的像素数量，而q’表示所述屏幕的行的显示像素的数量。
全文摘要
本发明涉及一种在包含排列成行和列的显示像素的屏幕至少一部分上显示具有N个视角的自动立体图像的方法，其中每个显示像素包括沿同一行对齐且具有不同颜色(R，V，B)的第一、第二和第三色点。一行的第一显示像素由行1到3的色点构成，一行的第二显示像素由行4到6的色点构成，一行的第q个显示像素由行(3q 2)到3q的色点构成。根据本发明的方法，N大于1且待显示的自动立体图像的像素以这样的方式显示，即，每一显示像素的3个色点显示自动立体图像像素的类似颜色分量的3个色点，该像素来自从至少两个不同视角观察的同一列的至少两个像素。其特征在于，对于包括第一、第二和第三行的至少两个连续行组成的至少一组，当从组的一行前进到邻近行时，3个色点的空间分布具有与一个色点对应的至少一步的位移。
文档编号H04N13/00GK101023389SQ200580031883
公开日2007年8月22日 申请日期2005年7月29日 优先权日2004年7月30日
发明者皮埃尔·阿利奥 申请人:皮埃尔·阿利奥