专利名称：用于三维显示的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及空间显示领域，尤其涉及无需辅助手段而可空间感知的、同时用于多 个观察者的显示，即所谓的自由立体可视化领域。
背景技术：
长久以来，存在用于上述领域的各种方法。这个领域中的先驱是Frederic Ives, 他在文献GB190418672A中介绍了一种具有用于3D显示的“光栅”的系统。此外，在Sam
H. Kaplan 所著的文献“Theory of parallaxbarriers"-Journal of SMPTE，第 59 卷第
7号第11-21页，1952年7月——中描述了关于使用用于3D显示的栅栏屏的基础认识。但是长期以来未能实现自由立体系统的广泛传播。直到20世纪80年代，由于现 在可供使用的计算能力和新式的显示技术才使3D系统有了一定的复兴。在90年代，关于 无需眼镜的3D可视化的专利申请和出版物的数量不断上升。以下发明人或提供人取得了 突出的成果。在JP 8-331605AA 中，Goro Hamagishi 博士(Sanyo)描述了一种阶梯栅栏，其中， 透明的栅栏元件具有近似彩色子像素(红、绿或蓝)的尺寸。利用这个技术首次实现了将 在大多数自由立体系统中由于同时多个视点(至少两个视点，优选多于两个视点)的显示 而出现的水平方向上的分辨率损失也部分地转换到垂直方向上。在此不利的是高的光损 失，如同在所有栅栏方法中存在的情况。此外，在观察者进行侧向移动时，立体对比度从几 乎100%变化到约50%然后重新上升到100%，这导致在观察空间中波动的3D图像质量。Pierre Allio 借助根据 US 5，808，599A、US 5，936，607A 和 WO 00/10332A1 的教 导实现了值得关注的柱面透镜技术的改进，其中他也使用了基于子像素的视点划分。一个另外的突出成果由Cees van Berkel以EP 791 847A1申请了专利。在此，在 同样显示不同透视视点的显示器上设有相对于垂直线倾斜的柱面透镜。在此其特征在于， 将η个视点划分到至少两个屏幕行上，从而水平线上的分辨率损失再次部分地转换到垂直 线上。然而，柱面透镜造价很高并且基于柱面透镜的3D显示器的生产过程也不容易。Jesse Eichenlaub 以文献US 6，157，424Α和 WO 02/35277Α1 以及若干其他发明同 样为自由立体建立了多个里程碑，然而，它们几乎都是仅用于一个观察者的3D系统和/或 往往不能以可接受的成本来制造。Armin Grasnick等人以DE 10 003 326C2实现了栅栏技术的改进，其涉及用于产 生3D印象的、二维结构化波长选择性滤波器阵列。然而，在此同样不利的是，相对于2D显 示器，这类3D系统的亮度显著下降。ArminSchwerdtner以WO 2005/027534Α2实现了一种 用于在所有(通常是两个)视点中具有完全分辨率的3D显示的新技术方法。然而，该方法 具有高的校准耗费，并且对于较大的屏幕对角线(约25英寸以上)而言极其难以实现。最后，Wolfgang Tzschoppe等人申请了 WO 2004/077839A1，其涉及在亮度上有所 改善的栅栏技术。基于JP 08-331605AA的阶梯栅栏方法以及DE 10 003 326C2的方法，在此提出一种透明的栅栏滤波器元件与不透明的栅栏滤波器元件的特定占空比，该占空比大 于1/n，其中η是所示视点的数目。然而，由于立体对比度——与JP 08-331605ΑΑ的教导相 比一一显著下降，因而在这篇文献中公开的构型和教导总会产生令人不快的莫尔(Moir6) 效应和/或明显受限的深度感。在这篇文献中，“3D显示器的可视(单目)分辨率”应理解为这样的分辨率，即在观察3D显示器时每个观察者眼睛在时间和空间上平均看到的全色分辨率。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种基于栅栏技术进行自由立体显示的可能性，以便实 现对于多个同时的观察者而言的改善的可感知性。该任务通过用于空间显示的方法解决，其中-在由像素x(i，j)构成的格栅上使不同视点A(k)的图像部分信息可见，其中k= 1，...，11，并且11 = 6或11 = 7，以及-以距离s在由像素x(i，j)构成的格栅之前或之后设置至少一个包括交替的不 透明部分和透明部分的视差栅栏屏，其中，透明部分对应于被限制为基本上直线的条纹，这 些条纹在视差栅栏屏平行投影到由像素X(i，j)构成的格栅上时相对于由像素x(i，j)构成 的格栅的垂直方向倾斜至少21度并且此外这些条纹在由像素x(i，j)构成的格栅的水平方 向上分别具有至少1.9个像素x(i，j)的宽度，-从而使得一个或多个观察者由于通过至少一个视差栅栏屏导致的视野限制作用 分别用双眼看到基本上不同的像素X(i，j)和/或这些像素x(i，j)的部分，由此双眼分别 感知到基本上不同的视点A(k)，于是空间的视觉印象产生。以下所有构型从恰好一个视差栅栏屏出发，尽管对于特定的应用场合使用多个这 样的视差栅栏屏也是有利的。索引i对由像素x(i，j)构成的格栅上的行进行编址，而索引j对由像素x(i，j) 构成的格栅上的列进行编址。6或7个视点的数目一方面实现了高效的3D内容生成，另一方面也产生良好的3D 印象。借助根据本发明的、视差栅栏屏的透明部分的倾斜角为至少21度的构型很大程 度上避免了令人不快的莫尔效应。此外，根据本发明的、以被限制为直线的条纹构成的透明 部分的宽度实现了所感知的3D图像的非常好的亮度并且同时实现了所感知的3D图像非常 好的(单目)分辨率。用于视差栅栏屏的参数可以利用从开头部分提到的Kaplan的文章中已知的两个 公式(1)和(2)简单计算得出。因此得到由像素x(i，j)构成的格栅与视差栅栏屏之间的 距离s、设为65mm的人眼平均距离、观察距离、栅栏的透明部分的(水平)周期长度之间所 有必需的关系以及所述透明部分的条纹宽度。在根据本发明的方法中，有利地在二维周期图案中进行不同视点A(k)的图像部 分信息在由像素X(i，j)构成的格栅上的布置，其中，在水平方向和垂直方向上的周期长度 包括优选不多于各32个像素x(i，j)。所述各32个像素x(i，j)的上限的例外情况是允许 的。
优选地，垂直的周期长度等于所示视点的数目η。此外，像素x(i，j)分别对应于各 个彩色子像素(红、绿或蓝)或者彩色子像素组(例如红绿、绿蓝或红绿蓝红或其他)或者 全色像素，其中，全色像素既指由红绿蓝彩色子像素——即红绿蓝三原色——构成的白色 混合图像，也指——根据图像生成技术——真实的全色像素——例如经常用于投影屏幕。通常，在直角三角形中的、将所述二维周期图案的所述水平周期长度和垂直周期长度作为对边和邻边的角基本上等于视差栅栏屏上的透明部分相对于垂直线的倾斜角。因 此实现了 3D显示时的最佳的通道分离。此外，不考虑校正因子y，其中0. 98 < y < 1. 02，所述二维周期图案的所述水平周 期长度和垂直周期长度与视差栅栏屏的透明部分的各个水平周期长度和垂直周期长度一 致。与各个其他的3D再现方法一样，视点A(k)分别对应于场景或物体的不同透视。此外，本发明的任务由实施根据本发明的方法的、用于空间显示的装置解决，该装 置包括-具有格栅(i，j)中的像素x(i，j)的图像再现装置，在所述格栅(i，j)上可使不 同视点A(k)的图像部分信息可见，其中k = 1，. . .，η并且η = 6或η = 7，-至少一个以距离s设置在具有像素x(i，j)的图像再现装置之前或之后的视差 栅栏屏，该视差栅栏屏包括交替的不透明部分和透明部分，其中，透明部分对应于被限制为 基本上直线的条纹，这些条纹在视差栅栏屏平行投影到具有像素X(i，j)的格栅(i，j)上时 相对于由像素X(i，j)构成的格栅(i，j)的垂直方向倾斜至少21度并且此外这些条纹在具 有像素x(i，j)的格栅的水平方向上分别具有至少1.9个像素x(i，j)的宽度，-从而使得一个或多个观察者由于通过至少一个视差栅栏屏导致的视野限制分别 用双眼看到基本上不同的像素X(i，j)和/或这些像素x(i，j)的部分，由此双眼分别感知 到基本上不同的视点A(k)，于是空间的视觉印象产生。在此，以下也首先从仅仅一个视差栅栏屏出发。在二维周期图案中进行不同视点A(k)的图像部分信息与像素x(i，j)的对应，其 中，水平方向和垂直方向上的周期长度优选地包括不多于各32个像素x(i，j)。优选地，垂直的周期长度等于所示视点的数目η。此外，像素x(i，j)分别对应于各个彩色子像素(红、绿或蓝)或者彩色子像素组 (例如红绿、绿蓝或红绿蓝红或其他)或者全色像素，其中，全色像素既指由红绿蓝彩色子 像素——即红绿蓝三原色——构成的白色混合图像，也指——根据图像生成技术——真实 的全色像素，例如经常用于投影屏幕。将所述二维周期图案的所述水平周期长度和垂直周期长度撑开为对边和邻边的 角基本上等于视差栅栏屏上的透明部分相对于垂直线的倾斜角。此外，不考虑校正因子y，其中0. 98 < y < 1. 02，所述二维周期图案的所述水平周 期长度和垂直周期长度与视差栅栏屏的透明部分的各个水平周期长度和垂直周期长度一 致。图像再现装置优选可以是彩色IXD屏幕、等离子显示器、投影屏幕、基于LED的屏 幕、SED屏幕或者VFD屏幕。优选地，设置具有水平周期长度为8个像素x(i，j)的6个视点。
为了获得实际中易于制造的装置，视差栅栏屏优选由玻璃衬底组成，在该玻璃衬 底上在背面施加了栅栏结构。其他构型也是可能的，例如不是由玻璃组成的衬底(例如由 塑料组成的衬底)。优选地，栅栏结构现在是经曝光和显影的照相胶片，该照相胶片被层压在玻璃衬 底的背面上，其中优选地，该照相胶片的感光乳剂层不朝向玻璃衬底。与之相反，栅栏结构 的不透明区域可以通过印在玻璃衬底上的颜色构成。 此外，视差栅栏屏有利地包括用于减少干扰光反射的装置，优选包括至少一个光 学干涉的防反射层。但也可以使用通常的防眩光磨砂层。视差栅栏屏借助间隔保持装置持久地安装在图像再现装置上，例如粘附在图像再 现装置上或用螺栓固定在图像再现装置上。
以下根据实施例对本发明进行详细说明。附图示出图1 用于实施根据本发明的方法的示意性结构；图2 在根据本发明的方法中所使用的视差栅栏屏；图3 不同视点的图像部分信息的示例性图像合并；图4 以图1至图3的关系为基础的第一观察者眼睛的视野示例；图5 以图1至图3的关系为基础的第二观察者眼睛的视野示例；图6 对视差栅栏屏标注尺寸的示意图。全部附图都不是按比例绘制的。这还尤其涉及角度尺寸。
具体实施例方式首先，图1示出用于实施根据本发明的方法的示意性结构。其中包括由像素x(i， j)构成的格栅1，在格栅1上使不同视点A(k)——其中，1^=1，...，11并且11 = 6或11 = 7——的图像部分信息可见，其中还包括在观察者3的观察方向上以距离s设置在由像素 x(i，j)构成的格栅1前面的视差栅栏屏2。当然，也可以是多个观察者3，这些观察者根据 本发明的方法获得空间印象。此外，图2示出在根据本发明的方法中所使用的视差栅栏屏2的截面图。该视差 栅栏屏2包括交替的不透明部分和透明部分，其中，透明部分根据本发明对应于被限制为 基本上直线的条纹，这些条纹在视差栅栏屏2平行投影到由像素χ (i，j)构成的格栅1上时 相对于由像素x(i，j)构成的格栅1的垂直方向倾斜了至少21度并且此外在由像素x(i， j)构成的格栅1的水平方向上分别具有至少1. 9个像素x(i，j)的宽度。所述至少21度 的倾斜角在此被表示为角a ；由于附图不是按比例绘制的，角a看上去甚至明显大于21度。 透明部分的所述要求的宽度可以清楚地从图3和图4中显而易见地看出。对于本领域技术人员而言当然公知的是，视差栅栏屏2的参数根据开头所述的 Kaplan的文章中已知的公式(1)和(2)计算得出；示例参数见下文。在此，输入参数尤其 是像素x(i，j)的高度和宽度。此外，图3再现了 6个不同视点A(k)——其中，k = 1，. . .，6——的图像部分信息 的示例性图像合并。在根据本发明的方法中，不同视点A(k)的图像部分信息在由像素x(i，j)构成的格栅1上的布置有利地在严格的二维周期图案中进行。在根据图3的示例中，水 平周期长度包括8个像素χ (i，j)而垂直周期长度包括6个像素χ (i，j)，以虚线框标出。在 此，每一像素x(i，j)的图像部分信息分别来源于相应视点A(k)的位置(i，j)。在此介绍的构型示例中，垂直的周期长度有利地等于所示视点的数目η = 6。此外，像素x(i，j)分别对应于各个彩色子像素(红、绿或蓝)。图4和图5示出了以图1至图3的关系为基础的第一观察者眼睛或第二观察者眼 睛的视野示例。在此，在观察方向上在由像素x(i，j)构成的格栅1前面相距s处设置视差 栅栏屏2。由于视差栅栏屏2的视野限制作用，一个或多个观察者3分别用双眼看到基本上 不同的像素X(i，j)和/或这些像素x(i，j)的部分，由此双眼分别感知到基本上不同的视 点A(k)，于是空间的视觉印象产生，如其在图4和图5中所示的那样。在此，直到一定的程 度，同一个观察者3的双眼甚至可以看到同一视点A(k)的图像部分信息，而空间印象不被 破坏。将所述二维周期图案的所述水平周期长度和垂直周期长度撑开为对边和邻边的 角基本上等于视差栅栏屏2上的透明部分相对于垂直线的倾斜角a(见图2)。在图3中，对 边例如可以通过下方的水平虚线定义而邻边可以通过右边的垂直虚线定义。因此，在通常情况下达到3D显示中的最佳的通道分离。与各种其他的3D再现方法一样，视点A(k)分别对应于场景或物体的不同透视。为了进一步对实施根据本发明方法的根据本发明的示例性装置进行说明，再次使 用图1至图6。首先，图1示出用于实施所述装置的示意性结构。其中包括-图像对角线约为40英寸的、型号为NECIXD4010的、作为图像再现装置的IXD 屏幕，其配备有作为格栅1中的像素x(i，j)的彩色子像素红、绿、蓝，该格栅1具有行i = 1, ... ,768以及列j = 1，...，1360*3 = 4080的分辨率，其中，在像素x(i，j)上可使不同 视点A(k)——其中，k=l，...，n并且η = 6——的图像部分信息可见，以及-在观察者3的观察方向上以相距s设置在由像素x(i，j)构成的格栅1前面的 视差栅栏屏2。当然，也可以是多个观察者3，这些观察者根据本发明的装置获得空间印象。此外，图2示出在根据本发明的装置中所使用的视差栅栏屏2的截面图。该视差 栅栏屏2包括交替的不透明部分和透明部分，其中，透明部分根据本发明对应于被限制为 基本上直线的条纹，这些条纹在视差栅栏屏2平行投影到由像素x(i，j)构成的格栅1上时 相对于由像素x(i，j)构成的格栅1的垂直方向倾斜了至少21度并且此外在由像素x(i， j)构成的格栅1的水平方向上分别具有至少1.9个像素x(i，j)的宽度。所述至少21度 的倾斜角在此被表示为角a ；由于附图不是按比例绘制的，角a看上去甚至明显大于21度 (实践中通常确实大于21度)。透明部分的所述要求的宽度在图3和图4中也是显而易见 的。对于本领域技术人员而言当然公知的是，视差栅栏屏2的参数根据开头所述的 Kaplan的文章中已知的公式(1)和(2)计算得出；示例参数见下文。在此，输入参数尤其是像素x(i，j)的高度和宽度。像素x(i，j)分别对应于各个彩色子像素(红、绿或蓝)。此外，图3再现了 6个不同视点A(k)——其中，k = 1，. . .，6——的图像部分信息的示例性图像合并。在根据本发明的装置中，不同视点A(k)的图像部分信息在由像素x(i， j)构成的格栅1上的布置有利地在严格的二维周期图案中进行。在图3的示例中，水平周期 长度包括8个像素χ(i,j)而垂直周期长度包括6个作为彩色子像素红、绿、蓝的像素χ(i， j)，如在附图中通过虚线示出的那样。在此，每一像素x(i，j)的图像部分信息分别来源于 相应视点A (k)的位置(i，j)。在此介绍的构型示例中，垂直的周期长度有利地等于所示视点的数目η = 6。图4和图5示出了以图1至图3的关系为基础的第一观察者眼睛或第二观察者眼 睛的视野示例。在此，在观察方向上以距离s在由像素x(i，j)构成的格栅1之前，即更准 确地说在IXD屏幕1的图像平面之前设置了视差栅栏屏2。由于视差栅栏屏2的视野限制作用，一个或多个观察者3分别用双眼看到基本上 不同的像素X(i，j)和/或这些像素x(i，j)的部分，由此双眼分别感知到基本上不同的视 点A(k)，于是空间的视觉印象产生，如其在图4和图5中所示的那样。在此，直到一定的程 度，同一个观察者3的双眼甚至可以看到同一个视点A(k)的图像部分信息，而空间印象不 被破坏。将所述二维周期图案的所述水平周期长度和垂直周期长度撑开为对边和邻边的 角基本上等于视差栅栏屏2上的透明部分相对于垂直线的倾斜角a(见图2)。在图3中，对 边例如可以通过下方的水平虚线定义而邻边可以通过右边的垂直虚线定义。因此，在通常情况下达到3D显示中的最佳的通道分离。与各种其他的3D再现方法一样，视点A(k)分别对应于场景或物体的不同透视。为了获得实践中易于制造的装置，视差栅栏屏2优选由玻璃衬底组成，在该玻璃 衬底上在背面施加了真正的栅栏结构。其他构型也是可能的，例如不是由玻璃组成的衬底 (例如由塑料组成的衬底)。优选地，栅栏结构现在是经曝光和显影的照相胶片，该照相胶片面被层压在玻璃 衬底的背面上，其中优选地，该照相胶片的感光乳剂层不朝向玻璃衬底。此外，视差栅栏屏2有利地包括用于减少干扰光反射的装置，优选包括至少一个 光学干涉的防反射层。但也可以使用通常的防眩光磨砂层。 视差栅栏屏2借助用于保持以上定义的距离s的距离保持装置持久地安装在图像 再现装置1上，例如粘附在图像再现装置1上或用螺栓固定在图像再现装置1上。对于基于40英寸IXD屏幕的所述示例性装置，以下另外的一些参数是有利的众所周知，在本例中，彩色子像素(红、绿、蓝)对应于图像再现元件x(i，j)，其中， 这些图像再现元件X (i，j)的高度分别约为0. 648mm而宽度约为0. 216mm。根据图6中的标注尺寸，视差栅栏屏2的透明部分相对于垂直线的倾斜角a =23. 96248897°。在具有像素χ(i，j)的格栅1的水平方向上，所述部分的宽度e为 0. 4305692mm并且它们的高度1为0. 968781mm。透明部分的水平周期ze为1. 7222768mm 而它们的垂直周期zl为3. 875124mm。在一个另外的实施例中，使用NEC IXD3210型32英寸IXD屏幕作用图像再现装置，以替代40英寸IXD屏幕。在此也将彩色子像素(红、绿、蓝)用作图像再现元件x(i，j)。在此，同样设置行 为i = 1，· · ·，768并且列为j = 1，· · ·，1360*3 = 4080的分辨率，其中，图像再现元件χ (i， j)的高度约为0.511mm而宽度约为0.17033mm，根据图3布置不同视点A(k)的图像部分 信息，视差栅栏屏2的透明部分相对于垂直线的倾斜角a为23. 96248897°，以及在具有像 素x(i，j)的格栅1的水平方向上所述部分的宽度e分别为0. 339776mm而它们的高度1为 0. 764496mm。透明部分的水平周期ze为1. 359104mm而透明部分的垂直周期为3. 057984mm(参 照图6)。还须注意，LCD屏幕NEC LCD3210和NEC 4010虽然在水平线上原本可提供1366*3 个像素，但是为了像素级的控制通常仅可使用1360*3 = 4080个水平像素，即子像素红、绿、
蓝 ο在一个另外的实施例中，使用BenQ FP72E型的17英寸IXD屏幕作为图像再现装置。在此也将彩色子像素(红、绿、蓝)用作图像再现元件x(i，j)。在此，同样设置 行为i = 1，. . .，1024并且列为j = 1，. . .，1280*3 = 3840的分辨率，其中，图像再现元件 x(i，j)的高度约为0. 264mm而宽度约为0. 088mm，根据图3布置不同视点A(k)的图像部分 信息，视差栅栏屏2的透明部分相对于垂直线的倾斜角a为23. 96248897°，以及在具有像 素χ (i，j)的格栅1的水平方向上所述部分的宽度e分别为0. 175762mm而它们的高度1为
0.3954645mm。透明部分的水平周期ze为0. 703048mm而透明部分的垂直周期zl为
1.581858mm (参照图 6)。本发明的优点是多方面的。根据本发明的方法以及相应的装置尤其实现了基于栅 栏技术的自由立体显示，其中，对于同时多个观察者通过改进的图像亮度、减少的莫尔效应 以及相对于现有技术而言更高的可视(单目)分辨率实现了改进的可感知性，这是人们所 期望的。同时，对于一个或多个观察者而言，借助本发明还可以实现在3D观看时的相对较 大的移动自由。本发明可以借助相对简单的手段实现。
权利要求
用于空间显示的方法，在该方法中在由具有行(i)和列(j)的像素x(i，j)构成的格栅(1)上使不同视点A(k)的图像部分信息可见，其中k＝1，...，n且n＝6或n＝7，以及在由像素x(i，j)构成的所述格栅(1)之前或之后以距离s设置至少一个包括交替的不透明部分和透明部分的视差栅栏屏(2)，其中，所述透明部分对应于被限制为基本上直线的条纹，这些条纹在所述视差栅栏屏(2)平行投影到所述由像素x(i，j)构成的格栅上时相对于所述由像素x(i，j)构成的格栅的垂直方向倾斜至少21度并且此外这些条纹在所述由像素x(i，j)构成的格栅的水平方向上分别具有至少1.9个像素x(i，j)的宽度，使得一个或多个观察者(3)由于通过所述至少一个视差栅栏屏(2)导致的视野限制作用而分别用双眼看到基本上不同的像素x(i，j)和/或这些像素x(i，j)的部分，由此双眼分别感知到基本上不同的视点A(k)并且因此一空间的视觉印象产生。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同视点A(k)的图像部分信息在所 述由像素x(i，j)构成的格栅(1)上的布置在一个二维周期图案中进行，其中，在水平方向 上和垂直方向上的周期长度包括不多于各32个像素x(i，j)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，垂直的周期长度等于所示视点的数目η。
4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述像素x(i，j)对应于彩色 子像素(红、绿或蓝)或者彩色子像素组(例如，红蓝或绿蓝)或者全色像素。
5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在一直角三角形中的、将所述 二维周期图案的所述水平的周期长度和垂直的周期长度作为对边和邻边的角基本上等于 所述视差栅栏屏(2)上的透明部分相对于垂直线的倾斜角a。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述视点A(k)分别对应于一 场景/ 一物体的不同透视。
7.用于空间显示的装置，包括一具有在一格栅(1)中的像素x(i，j)的图像再现装置，所述格栅(1)具有行(i)和列 (j)，在所述格栅⑴上能够使不同视点A(k)的图像部分信息可见，其中k = 1，. . .，n并且 η = 6 或 η = 7,至少一个以距离s设置在所述具有像素x(i，j)的格栅(1)之前或之后的视差栅栏屏 (2)，该视差栅栏屏(2)包括交替的不透明部分和透明部分，其中，所述透明部分对应于被 限制为基本上直线的条纹，这些条纹在所述视差栅栏屏(2)平行投影到所述具有像素x(i， j)的格栅⑴上时相对于所述由像素x(i，j)构成的格栅(1)的垂直方向倾斜至少21度 并且此外这些条纹在所述具有像素x(i，j)的格栅(1)的水平方向上分别具有至少1.9个 像素x(i，j)的宽度，使得一个或多个观察者(3)由于通过所述至少一个视差栅栏屏(2)导致的视野限制而 分别用双眼看到基本上不同的像素x(i，j)和/或这些像素x(i，j)的部分，由此双眼分别 感知到基本上不同的视点A(k)并且因此一空间的视觉印象产生。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，不同视点A(k)的所述图像部分信息与所 述像素x(i，j)的对应在一个二维周期图案中进行，其中，在水平方向上和垂直方向上的周 期长度包括不多于各32个像素χ (i，j)。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，垂直的周期长度等于所示视点的数目。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述像素x(i，j)对应于 彩色子像素(红、绿或蓝)或者彩色子像素组(例如，红蓝或绿蓝)或者全色像素。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的装置，其特征在于，在一直角三角形中的、将 所述二维周期图案的所述水平的周期长度和垂直的周期长度作为对边和邻边的角基本上 等于所述视差栅栏屏(2)上的透明部分相对于垂直线的倾斜角a。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的装置，其特征在于，所述图像再现装置是一 彩色IXD屏幕、一等离子显示器、一投影屏幕、一基于LED的屏幕、一 SED屏幕或者一 VFD屏 眷ο
13.根据权利要求8至12中任一项所述的装置，其特征在于，所述视点A(k)的数目等 于6并且所述水平的周期长度等于8个像素x(i，j)。
14.根据权利要求7至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述视差栅栏屏(2)由一 玻璃衬底构成，在该玻璃衬底上在背面施加了栅栏结构。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述栅栏结构是一经曝光和显影的照 相胶片，该照相胶片被层压在所述玻璃衬底的背面上，其中，优选地，该照相胶片的感光乳 剂层不朝向所述玻璃衬底。
16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述栅栏结构的不透明区域通过印在 所述玻璃衬底上的颜色形成。
17.根据权利要求7至16中任一项所述的装置，其特征在于，所述视差栅栏屏(2)包含 用于减少干扰光反射的装置，优选包含至少一个光学干涉的防反射层。
18.根据权利要求7至17中任一项所述的装置，其特征在于，所述视差栅栏屏(2)借助 一间隔保持装置被持久地安装在所述图像再现装置上。
19.根据权利要求7至17中任一项所述的装置，其特征在于，所述图像再现装置是具有 作为图像再现元件x(i，j)的彩色子像素(红、绿、蓝)的17英寸LCD屏幕，其中，所述图像 再现元件x(i，j)的高度为约0.264mm并且宽度为约0.088mm，所述不同视点A(k)的图像 部分信息被如下地设置x(i，j)l 234567891A(I) A (2) A (3) A (3) A (4) A (5) A (6) A (6) A(I) ...2A (2) A (3) A (4) A (4) A (5) A (6) A(I) A(I) A (2) ...3A (3) A (4) A (5) A (5) A (6) A(I) A (2) A (2) A (3) ...4A (4) A (5) A (6) A (6) A(I) A (2) A (3) A (3) A (4) ...5A (5) A (6) A(I) A(I) A (2) A (3) A (4) A (4) A (5) ...6A (6) A(I) A (2) A (2) A (3) A (4) A (5) A (5) A (6) ...7A(I) A (2) A (3) A (3) A (4) A (5) A (6) A (6) A(I) ...其中，所述视差栅栏屏⑵的透明部分相对于垂直线具有一倾斜角a = 23. 96248897°，在所述具有像素x(i，j)的格栅(1)的水平方向上所述部分的宽度e分别 为0. 175762mm并且所述部分的高度为1 =0. 3954645mm，并且最后，所述透明部分的水平周 期为ze = 0. 703048mm以及所述透明部分的垂直周期为zl = 1. 581858mm。
20.根据权利要求7至17中任一项所述的装置，其特征在于，所述图像再现装置是具有作为图像再现元件x(i，j)的彩色子像素(红、绿、蓝)的32英寸LCD屏幕，其中，所述图像 再现元件x(i，j)的高度为约0.511mm并且宽度为约0. 17033mm，所述不同视点A(k)的图 像部分信息被如下地布置x(i，j)l 2 3 4 5 6 7 8 91A(I) A (2) A (3) A (3) A (4) A (5) A (6) A (6) A(I)2A (2) A (3) A (4) A (4) A (5) A (6) A(I) A(I) A (2)3A (3) A (4) A (5) A (5) A (6) A(I) A (2) A (2) A (3)4A (4) A (5) A (6) A (6) A(I) A (2) A (3) A (3) A (4)5A (5) A (6) A(I) A(I) A (2) A (3) A (4) A (4) A (5)6A (6) A(I) A (2) A (2) A (3) A (4) A (5) A (5) A (6)7A(I) A (2) A (3) A (3) A (4) A (5) A (6) A (6) A(I) ...其中，所述视差栅栏屏⑵的透明部分相对于垂直线具有一倾斜角a = 23. 96248897°，在所述具有像素x(i，j)的格栅(1)的水平方向上所述部分的宽度e分别 为0. 339776mm并且所述部分的高度为1 = 0. 764496mm，并且最后，所述透明部分的水平周 期为ze = 1. 359104mm以及所述透明部分的垂直周期为zl = 3. 057984mm。
21.根据权利要求7至17中任一项所述的装置，其特征在于，所述图像再现装置是具有 作为图像再现元件x(i，j)的彩色子像素(红、绿、蓝)的40英寸LCD屏幕，其中，所述图像 再现元件x(i，j)的高度为约0.648mm并且宽度为约0.216mm，所述不同视点A(k)的图像 部分信息被如下地设置x(i，j)l 2 3 4 5 6 7 8 91A(I) A (2) A (3) A (3) A (4) A (5) A (6) A (6) A(I)2A (2) A (3) A (4) A (4) A (5) A (6) A(I) A(I) A (2)3A (3) A (4) A (5) A (5) A (6) A(I) A (2) A (2) A (3)4A (4) A (5) A (6) A (6) A(I) A (2) A (3) A (3) A (4)5A (5) A (6) A(I) A(I) A (2) A (3) A (4) A (4) A (5)6A (6) A(I) A (2) A (2) A (3) A (4) A (5) A (5) A (6)7A(I) A (2) A (3) A (3) A (4) A (5) A (6) A (6) A(I) ...其中，所述视差栅栏屏⑵的透明部分相对于垂直线具有一倾斜角a = 23. 96248897°，在所述具有像素x(i，j)的格栅(1)的水平方向上所述部分的宽度e分别 为0. 4305692mm并且所述部分的高度为1 = 0. 968781mm，并且最后，所述透明部分的水平周 期为ze = 1. 7222768mm以及所述透明部分的垂直周期为zl = 3. 875124mm。
全文摘要
本发明涉及空间显示领域，尤其涉及对于同时多个观察者而言无需辅助手段即可空间感知的显示，即所谓的自由立体可视化的领域。本发明的任务在于，提供一种基于栅栏技术以进行自由立体显示的可能性，以便对于多个同时的观察者而言实现改善的可感知性。该任务通过用于空间显示的方法解决，其中，在由像素x(i，j)构成的格栅上使不同视点A(k)的图像部分信息可见，其中k＝1，…，n且n＝6或n＝7，以及在由像素x(i，j)构成的格栅之前或之后相距s处设置至少一个包括交替的不透明部分和透明部分的视差栅栏屏，其中，该透明部分对应于被限制为基本上直线的条纹，这些条纹在视差栅栏屏平行投影到由像素x(i，j)构成的格栅上时相对于由像素x(i，j)构成的格栅的垂直方向倾斜至少21度并且此外在由像素x(i，j)构成的格栅的水平方向上分别具有至少1.9个像素x(i，j)的宽度。
文档编号H04N13/00GK101803393SQ200780052444
公开日2010年8月11日 申请日期2007年11月26日 优先权日2007年4月4日
发明者M·克立普斯特恩, S·奥特 申请人:智信集团有限公司