CN100437339C - 显示设备和显示方法 - Google Patents

Abstract

一种使多用户能够从用户的不同视点观看高分辨率的运动图像的显示设备和显示方法。通过旋转光量控制屏幕(25)，投影仪(21₁到21_N)从不同方向将与从这些方向上所捕捉的图像上的图像数据相对应的光线投影到所述光量控制屏幕(25)。当垂直于光量控制屏幕(25)的方向与投影仪(21_N)的方向一致时，对应于从该投影仪(21_N)投影的光线的图像被显示在所述光量控制屏幕(25)上。本发明可以用于例如显示图像的显示设备。

Description

显示设备和显示方法

技术领域

本发明涉及显示设备和显示方法，更具体地说，涉及允许多用户从用户个人的视点(viewing point)观看高分辨率运动图像的显示设备和显示方法。

背景技术

例如，NHK(日本广播公司)发明的全影摄影术(Integral Photography)(IP)3D图像系统是已知的从多用户的不同视点显示图像的3D显示系统。

图1示出了IP 3D图像系统的实例。

在所述IP 3D图像系统中，照相机(视频照相机)202通过镜头阵列(lensarray)201捕捉物体的图像。

如平面视图2A和横断面视图2B所示，镜头阵列201具有多个水平安置的微透镜(microlens)。所述照相机202通过每个透镜捕捉物体的图像。

在所述IP 3D图像系统中，如液晶显示器的显示装置203显示由照相机202捕捉到的图像。镜头阵列204被安置于显示设备203的显示屏幕的前面。所述镜头阵列204具有和镜头阵列201相同的结构。用户通过镜头阵列204看到显示在显示装置203上的图像。因此，用户能够观看某一视点的物体图像。

这意味着照相机202捕捉的图像为通过镜头阵列201的微透镜看到的物体的图像元素的合成(在下文中称作微透镜图像元素(microlensimage-element))。因此，在显示装置203上显示的图像为微透镜图像元素的合成。从某一视点，所述微透镜图像元素的合成通过具有与镜头阵列201相同结构的镜头阵列204观看。因此，从该视点看到的物体的图像由像素构成，所述像素由通过镜头阵列204的微透镜看到的微透镜图像元素构成。

这样，所述IP 3D图像系统显示能够从多用户的不同视点观看的图像。

简要(或理论上)描述IP 3D系统，从某一视点看到的物体图像由像素构成，所述像素通过结合镜头阵列204的微透镜的微透镜图像元素而构成。

这意味着显示给用户的图像分辨率由镜头阵列201和204的微镜头的特性和密度决定。然而，由于在减少微透镜的尺寸和微透镜的数量方面还存在一些限制，所以导致了很难提供给用户高分辨率的图像。

其他从多用户的不同视点显示图像的3D显示系统为，例如，由ZebraImaging股份有限公司开发的Zebra Imaging系统。

Zebra Imaging利用全息照相技术(holography technology)来显示可以从多用户的不同视点观看的高分辨率图像。然而，由于使用Zebra Imaging显示的图像为全息图(hologram)，所以摄制图像需要许多时间进行计算，这样，会在显示运动图像时产生困难。

发明内容

考虑到这些情况，本发明使多用户能够从用户的不同视点观看高分辨率运动图像。

本发明的第一显示设备包括接收光线以显示相应光线的图像的屏幕，用于围绕一预定旋转轴或者在一预定旋转轴上转动所述屏幕的驱动装置，以及利用来自不同方向的对应于图像的光线照射所述屏幕的照射装置。

本发明的第一显示方法包括如下步骤：绕一预定旋转轴或者在一预定旋转轴上转动屏幕使得屏幕接收光线以显示对应于光线的图像，以及利用来自不同方向的对应于图像的光线照射屏幕。

本发明的第二显示设备包括：漫射板，接收并漫射光线以显示相应光线的图像；以及至少一个滤光器，仅发送沿着预定方向传播的、被漫射板漫射的一部分光线。

本发明的第二显示方法包括如下步骤：显示与被用于漫射接收到的光线的漫射板接收并漫射的光线相对应的图像，以及仅发送以预定方向传播的、被漫射板漫射的一部分光线。

在本发明的第一显示设备和第一显示方法中，绕屏幕的预定旋转轴或者在屏幕的预定旋转轴上转动用于接收光线以显示相应光线的图像的屏幕，以便利用来自不同方向的对应于图像的光线照射。

在本发明的第二显示设备和第二显示方法中，仅沿着预定方向传播的被用于漫射所接收到的光线的漫射板漫射的一部分光线可以被发送，以显示相应光线的图像。

附图说明

图1示出了IP 3D图像系统的一种实例；

图2A示出了镜头阵列201和镜头阵列204的平面视图；

图2B示出了镜头阵列201和镜头阵列204的横断面视图；

图3示出了使用本发明的图像捕捉/显示系统的第一实施例；

图4示出了图像捕捉设备1的方框图；

图5示出了描述图像捕捉设备1操作的流程图；

图6示出了显示设备2的方框图；

图7示出了光量控制(light-control)屏幕25的第一结构的横断面视图；

图8示出了滤光胶片(optical filter film)55和56的透视图；

图9示出了滤光胶片55和56的光学特性；

图10A是描述光学显示装置20上的图像显示的图示；

图10B是描述光学显示装置20上的图像显示的图示；

图11示出了显示设备2的操作的流程图；

图12示出了光量控制屏幕25的第二结构的横断面视图；

图13示出了光量控制屏幕25的第三结构的横断面视图；

图14A示出了投影仪21_n和用户之间的位置关系；

图14B示出了投影仪21_n和用户之间的位置关系；

图15示出了光学显示装置20的一种实例；

图16示出了根据光学显示装置20的光线的光程(optical path)；

图17示出了信号处理器22的一种实例的方框图；

图18示出了等距投影(equidistant projection)鱼眼镜头(fish-eye lens)；

图19示出了从鱼眼镜头75投影出的光线；

图20示出了以角θ和φ表示的光线R的传输方向；

图21示出了信号处理器12的一种实例的方框图；

图22示出了信号处理器12的另一种实例的方框图；

图23示出了使用本发明的图像捕捉/显示系统的第二实施例的方框图；

图24示出了分别捕捉物体S₁和S₂的图像的光学图像捕捉装置10₁和10₂；

图25示出了显示物体S₁和S₂图像的合成的光学显示装置20；

图26示出了光学显示装置20的另一实例的平面视图；

图27示出了使用本发明的计算机的实施例的方框图；

图28A示出了使用本发明的图像捕捉/显示系统与IP 3D系统和ZebraImaging的比较结果；

图28B示出了使用本发明的图像捕捉/显示系统与IP 3D系统和ZebraImaging的另一比较结果；

图28C示出了使用本发明的图像捕捉/显示系统与IP 3D系统和ZebraImaging的另一比较结果；以及

图28D示出了使用本发明的图像捕捉/显示系统与IP 3D系统和ZebraImaging的另一比较结果。

具体实施方式

图3示出了使用本发明的图像捕捉/显示系统的第一实施例。(所述“系统”是指具有集合在一起的多设备组成的产品，这些设备不必安置在同一个机壳中。)

所述图像捕捉/显示系统包括图像捕捉设备1和显示设备2。

所述图像捕捉设备1捕捉物体的图像，并且通过诸如地面广播波、卫星连接、有线电视(CATV)网络、电话链路以及英特网的传输媒介3发送获得的图像数据。或者，所述图像数据可以记录在诸如半导体存储器、光盘以及磁盘的记录介质4上。

所述显示设备2接收通过传输媒介3发送的图像数据或从记录介质4中重放的图像数据以显示所述图像数据。

图4示出了图3的图像捕捉设备1。

所述图像捕捉设备1包括光学图像捕捉装置10和信号处理器12。

所述光学图像捕捉装置10包括N个摄像机11₁至11_N。所述N个摄像机11₁至11_N被安置在物体周围的360°水平的正则区间(regular interval)(以相等的角度)内。此外，所述N个摄像机11₁至11_N被安置以使摄像机的光轴在相同的水平面上并且会聚于该水平面的同一点。所述N个摄像机11₁至11_N的定位不仅限于上述情况。所述N个摄像机11₁至11_N可以被安置于不均匀的区间内。

所述摄像机11_n(n＝1、2......N)中的每一个均捕捉物体的一个图像。换句话说，摄像机11_n中的每一个接收从物体发出的光并且执行光电转换以获得物体的图像数据。例如，以帧为单位(以或半帧为单位)将每个所获得的图像数据提供给信号处理器12。

所述信号处理器12包括存储器31₁至31_N、编码器32以及多路复用器(multiplexer)33。存储器31₁至31_N的数量等于摄像机11₁至11_N的数量。所述信号处理器12处理从摄像机11_n提供的数据图像并且输出数据。

存储器31_n中的每一个均暂时存储从相应的摄像机11_n中提供的图像数据。所述编码器32从存储器31₁至31_N中的每一个读出图像数据，并且通过诸如数字视频(DV)处理的预定处理对每个数据执行压缩编码。所述编码器32将通过压缩编码图像数据所获得的编码数据提供给多路复用器33。所述多路复用器33多路复用(multiplex)从编码器32提供的并且相应于N个摄像机11₁至11_N中的每一个所捕捉的图像数据的编码数据以形成一个数据流。然后，所述数据流通过传输媒介3(见图3)被发送，或者被提供给记录介质4(见图3)以记录到该介质上。

参考图5的流程图，将描述图4的图像捕捉设备1的操作。

在步骤S1，摄像机11_n中的每一个均捕捉物体的图像并且将一帧所获得的图像数据提供给信号处理器12的相应的存储器31_n。然后，从步骤S1进入步骤S2。在步骤S2中，存储器31_n中的每一个均存储从相应的摄像机11_n提供的图像数据。然后，从步骤S2进入步骤S3。在步骤S3中，所述编码器32读出存储于存储器31_n的每一个中的图像数据并且编码数据。随后，将获得的编码数据提供给多路复用器33。

在步骤S4中，多路复用器33多路复用从编码器32提供并相应于由N个摄像机11₁到11_N中的每一个捕捉的图像数据的编码数据以形成数据流。然后，所述数据流从多路复用器33输出。所述从多路复用器33输出的数据流通过传输媒介3(见图3)发送或被提供给记录介质4(见图3)以记录于该介质上。

在步骤S5中，确定用户是否操作了操作单元(图中未示出)以终止图像数据的图像捕捉(在下文中称为图像捕捉终止(image-capture termination))。

如果在步骤S5中确定图像捕捉终止没有执行，则步骤S5返回步骤S1，相同的步骤将再次重复执行。

另一方面，如果在步骤S5中确定图像捕捉终止已经执行，则操作结束。

如上所述，在图像捕捉设备1中，所述N个摄像机11₁至11_N从围绕物体的N个视点捕捉物体的图像。即，所述摄像机11₁至11_N捕捉如同从物体周围360°水平看到的，一系列连续的图像。

图6示出了图3的显示设备2。

所述显示设备2包括：光学显示装置20、信号处理器22以及控制器23。

所述光学显示装置20包括：N个投影仪21₁至21_N、驱动器24以及光量控制屏幕25。提供的投影仪21₁至21_N的数量等于光学图像捕捉装置10中的摄像机11₁至11_N的数量。

所述N个投影仪21₁至21_N被水平安置在围绕光量控制屏幕25的周围360°的范围内。至于所述物体，N个投影仪21₁至21_N的定位与光学图像捕捉装置10的N个摄像机11₁至11_N(见图4)的定位相对应。从N个投影仪中的每一个，将发射从信号处理器22提供的相应图像数据的光线。这样，光量控制屏幕25将被该光线照射。

换句话说，N个投影仪21₁至21_N将被安置为一种状态以使投影仪的光轴的物理关系与N个摄像机11₁至11_N的相同。因此，如图4中所示的N个摄像机11₁至11_N，所述N个投影仪21₁至21_N将，例如，被安置在围绕光量控制屏幕25的周围360°的正则区间内(以相等的角度)。此外，所述投影仪的光轴在相同的水平面上并且会聚于该水平面上的一点。

投影仪21_n(n＝1、2......N)发射从信号处理器22提供的、并对应于通过相应摄像机11_n所捕捉到的物体的图像数据的光线。

所述驱动器24被控制器23控制，并且因此以例如恒定速率旋转光量控制屏幕25。

所述光量控制屏幕25为，例如，矩形屏幕。所述光量控制屏幕25接收从投影仪21_n发射的光线并显示对应于所述光线的图像。

所述光量控制屏幕25具有竖直通过屏幕25的轴25A以在屏幕25上定义左侧和右侧。所述轴25A起到转动轴的功能以使驱动器24转动光量控制屏幕25。

所述N个投影仪21₁至21_N被安置于一种状态以使投影仪的光轴例如会聚于光量控制屏幕25的轴25A上的一点。

所述信号处理器22包括：存储器41、多路分解器42和解码器43。

所述存储器41暂时存储通过传输媒介3(见图3)发送的或者从记录介质4播放的数据流。所述多路分解器42读出存储于所述存储器41中的数据流。随后，所述多路分解器42将数据流多路分解为每个编码数据，即，最初被相应的一个摄像机11₁至11_N所捕捉的每个编码图像数据。然后每个编码数据被提供给解码器43。所述解码器43将每个从多路分解器42提供的编码数据解码为最初被相应的一个摄像机11₁至11_N所捕捉的图像数据。随后，所述解码器43将由摄像机11_n之一所最初捕捉的图像数据提供给，例如，相应的投影仪21_n。

所述解码器43将由摄像机11_n之一所最初捕捉的图像数据例如以帧为单位提供给相应的投影仪21_n。在这种情况下，该图像数据的提供与从其他摄像机11_n到其他相应的投影仪21_n的图像数据的提供同步进行。

所述控制器23控制驱动器24，以便驱动器24与从解码器43到投影仪21₁至21_N的图像数据的提供的定时同步地旋转光量控制屏幕25。

图7示出了图6的光量控制屏幕25第一结构的横断面视图。

在图7所示的结构中，光量控制屏幕25包括双面屏幕元件(double-facedscreen component)51和滤光胶片(optical-filter film)55和56。

所述双面屏幕元件51由平面漫射板(diffusing plate)52和53以及遮光板(light-blocking plate)54组成。所述遮光板54被安置在漫射板52和53之间(所述遮光板54为漫射板52和53的中间夹层)。

在图7所示结构的双面屏幕元件51中，所述遮光板54被安置于漫射板53之上，并且安置漫射板52于遮光板54之上。

因此，从上方(靠近漫射板52)入射到双面屏幕元件51的光线将被漫射板52接收并漫射。这样，当从靠近参考字符A的一侧观察双面屏幕元件51时，对应于所述光线的图像将被显示于漫射板52上。在另一方面，如果从靠近参考字符B的一侧观察双面屏幕元件51时，安置在漫射板52前的遮光板54遮挡穿过漫射板52的光线。因此，将不能看到对应于被漫射板52漫射的光线的图像。

从靠近参考字符B侧(靠漫射板53)入射到双面屏幕元件51的光线将被漫射板53接收并漫射。这样，当从靠近参考字符B的一侧观察双面屏幕元件51时，对应于所述光线的图像将被显示于漫射板53上。在另一方面，如果从靠近参考字符A的一侧观察双面屏幕元件51时，安置在漫射板53前的遮光板54遮挡穿过漫射板53的光线。因此，将不能看到对应于被漫射板53漫射的光线的图像。

因此，所述双面屏幕元件51独立地在两面，即靠近漫射板52的面和靠近漫射板53的面，显示图像。

所述漫射板52和53由诸如磨砂玻璃的可以漫射光的材料制成。

在图7所示的结构中，所述光量控制屏幕25具有分别安置在靠近双面屏幕元件51的漫射板52和53上的滤光胶片55和56。

如图8所示的透视图，滤光胶片55和56是具有百叶窗式结构的薄片滤光器。胶片55和56由许多用于遮挡光线的小矩形胶片元件组成。所述小胶片元件被以短间距安置以使胶片元件的表面互相相对。这样，在小胶片元件之间将形成缝隙。

如图9所示，当平行于滤光胶片55和56的多个小胶片元件(fine-filmcomponent)的表面的方向，即缝隙方向，被定义为正向时，则所述滤光胶片55和56将具有如图所示的光学特性。

换句话说，所述滤光胶片55和56具有如下光学特性：直接发送仅正向传播的光线，同时减小偏离正向的发射光线的光强度(入射到小胶片元件的表面的光线)。因此，当从正向观看滤光胶片55或56时，对面是可以看见的，而当从偏离正向的方向观看滤光胶片55或56时(以一角度观看)，对面是不能被看见的。

对于具有上述光学特性的滤光胶片55和56，可以使用由Sumitomo 3M有限公司制造的光量控制胶片(Light Control Film)。

在图7的光量控制屏幕25中，具有上述光学特性的滤光胶片55与双面屏幕元件51的漫射板52相邻放置。胶片55以如下状态放置：使得缝隙沿着屏幕25的竖直方向(平行于光量控制屏幕25的轴25A的方向)并排排列。这样，具有上述光学特性的滤光胶片56被靠近双面屏幕元件51的漫射板53放置。所述胶片56以如下状态安置，使得缝隙沿着屏幕25的竖直方向并排排列。

因此，当光线入射到漫射板52上，并且被漫射板52漫射时，以正向传播的光线被发送通过滤光胶片55，而以其他方向传播的光线将被滤光胶片55(理想地完全)遮挡。作为结果，当从沿着滤光胶片55的正向上的视点观察光量控制屏幕25时，向视点传播的被漫射板52漫射的光线将被发送通过所述滤光胶片55到达视点。因此，可以看到图像。另一方面，当从向左或向右偏离滤光胶片55的正向的视点观察光量控制屏幕25时，向视点传播的被漫射板52漫射的光线将被滤光胶片55遮挡并且不能到达视点。因此，不能看到图像。

同样，当光线入射到漫射板53且被漫射板53漫射时，以正向传播的光线被发送穿过滤光胶片56，而以其他方向传播的光线将被滤光胶片56(理想地完全)遮挡。结果，当从沿着滤光胶片56的正向上的视点观察光量控制屏幕25时，向视点传播的被漫射板53漫射的光线将被发送穿过所述滤光胶片56到达视点。因此，可以看到图像。另一方面，当从向左或向右偏离滤光胶片56的正向的视点观察光量控制屏幕25时，向视点传播的被漫射板53漫射的光线将被滤光胶片56遮挡并且不能到达视点。因此，不能看到图像。

在图7的光量控制屏幕25中，(理想情况下)，图像仅被显示给在沿着屏幕25的正向上的用户，而不被显示给屏幕25的正向的左或右侧位置的用户。

如果显示图像的光量控制屏幕25的正面被定义为显示屏(display face)，则图7的光量控制屏幕25具有靠近漫射板52和53的两个显示屏。当显示屏之一在投影仪21_n之一的前面时，从投影仪21_n发射的光线分别穿过滤光胶片55或56被漫射板52或53接收并漫射。因此，对应光线的图像被显示在充当显示面的漫射板52或53上。显示在漫射板52或53上的图像仅可以被沿着显示屏的正向上的用户穿过滤光胶片55或56看到，而不能被其他的不在显示屏的向前方向上的用户看到。

如上所述，投影仪21_n的每一个发送对应于相应摄像机11_n所捕捉到的物体的图像数据的光线。因此，仅当相应的投影仪21_n在光量控制屏幕25的显示屏之一的前方和当用户在沿着显示屏的正向上时，物体的图像可以被用户看到，就象是从摄像机11_n看到的一样。

如图10A所示，光量控制屏幕25围绕或在作为旋转轴的竖直轴25A上转动。如图10B所示，当光量控制屏幕25的显示屏之一的正向对准N个投影仪21₁至21_N中的一个的光轴时，从那个投影仪发射的光线在光量控制屏幕25的显示屏上形成图像。因此，每个被摄像机11₁至11_n捕捉到的物体的图像将被显示。所示图像仅可以被位于显示屏的正向上的用户看到。

因此，对于光量控制屏幕25的显示屏之一的每个方向，物体的不同图像，作为从该方向看到的物体，被显示在显示屏上。结果，从用户观看光量控制屏幕25的每个位置，用户看到物体的图像就象从该位置看到的物体一样。这意味着根据多用户的不同视点的图像将被显示。

如图10A和10B所示，用户可以，例如，从一个投影仪21_n的后面观看光量控制屏幕25以看到显示在一个显示屏上的图像。

所述控制器23控制转动光量控制屏幕25的驱动器24，使得显示屏的角旋转率高于从信号处理器22提供的图像数据的帧速率(frame rate)(或半帧速率(field rate))。

这意味着如果从信号处理器22提供图像数据的帧速率(从投影仪21_n投射图像的帧速率)例如为30Hz，则具有两个显示屏的光量控制屏幕25将以至少15Hz的角速率旋转。

在这种情况下，在一帧周期内，每个投影仪21_n朝向光量控制屏幕25的显示屏之一至少一次，以避免遗漏帧(dropped frame)。

光量控制屏幕25以低于从信号处理器22提供图像数据的帧速率的角速率旋转的情况将在下文中描述。当投影仪21_n之一朝向显示屏之一时，某一帧图像数据被显示在该显示屏上。在与随后帧的图像数据相对应的光线被发射之前的周期内，该显示屏将不朝向该投影仪21_n，因此随后帧的图像将不显示。这意味着帧被遗漏。为避免这种帧遗漏，在每帧周期内，每个投影仪21_n必须朝向光量控制屏幕25的一个显示屏至少一次。这意味着所述光量控制屏幕25必须以高于从信号处理器22提供图像数据的帧速率的角速率旋转。光量控制屏幕25的旋转频率根据，例如，从投影仪21_n投影图像的帧率或一帧的投影时间。

参考图11所示的流程图，将描述图6的显示设备2的操作。

第一，在步骤S 11中，所述控制器23控制所述驱动器24开始旋转光量控制屏幕25。随后从步骤S11进入步骤S12。

在步骤S 12中，存储器41存储，例如，从传输媒介3或记录介质4(见图3)提供的一帧的数据流。随后从步骤S12进入步骤S13。在步骤S13中，多路分解器42读出存储于存储器41中的数据流。随后，所述多路分解器42将数据流多路分解为每个编码数据，即最初由摄像机11₁至11_N的相应之一所捕捉的每个编码图像数据。随后，每个编码数据将被提供给解码器43。

在步骤S14中，所述解码器43将从多路分解器42提供的每个编码数据解码为最初被相应的一个摄像机11₁至11_N捕捉的图像数据。随后，所述解码器43将最初被相应的一个摄像机11_n捕捉的图像数据提供给，例如，相应的一个投影仪21_n。随后，从步骤S14进入步骤S15。

在步骤S15中，所述投影仪21_n将对应于从解码器43提供的图像数据的光线发射到光量控制屏幕25上。当投影仪21_n之一朝向旋转的光量控制屏幕25的一个显示屏时，对应于从该投影仪发射的光线的图像将显示在该显示屏上。

在步骤S16中，所述控制器23确定操作单元(图中未示出)是否被用户操作以终止图像数据的显示(下文中被称为显示终止)。

如果所述控制器23确定在步骤S16中显示终止没有被执行，则将从步骤S16返回步骤S11。在步骤S11中，所述存储器41存储提供至此的一帧的随后数据流。然后重复相同的步骤。

另一方面，如果所述控制器23确定在步骤S16中执行了显示终止，则从步骤S16进入步骤S17。随后，所述控制器23控制驱动器24停止光量控制屏幕25的旋转，并且终止操作。

如上所述，通过旋转光量控制屏幕25以及将对应于从每个角度捕捉到的图像数据的光线发射到该光量控制屏幕25上，物体的不同方向的图像将被显示在光量控制屏幕25上。因为所述光量控制屏幕25具有分别覆盖在屏幕25的两个显示屏上的滤光胶片55和56，所以显示在显示屏上的图像不能被没有位于沿着显示屏的正向上的用户看到。

这意味着物体的图像可以被多用户从不同方向观看，就象用户从不同视点观看真实物体一样。

此外，通过使用高分辨率摄像机11_n和投影仪21_n可以容易地提供高分辨率图像。

无论图像运动与否，图像捕捉设备1和显示设备2的处理能力几乎不受影响。因此，甚至在运动图像情况下，可以提供从多用户的不同视点看得见的图像。

图12示出了图6的光量控制屏幕25的第二结构。在图12中，对应于图7中元件的元件将以相同的标号表示，并且对于这些元件的描述将被省略。

在图12所示的结构中，所述光量控制屏幕25包括反射屏幕(reflective-screen)元件61和滤光胶片55。

参考图12，所述反射屏幕元件61具有在其上安置有漫射板52的遮光板54。所述滤光胶片55被安置在漫射板52上。

换句话说，图12的光量控制屏幕25相当于没有漫射板53和滤光胶片56的图7的光量控制屏幕25。

这意味着图12的光量控制屏幕25仅有一个靠近参考字符A(靠近漫射板52)的显示屏。

在图12的光量控制屏幕25中，光线从靠近参考图像A的一侧向漫射板52发射。该光线被漫射板52漫射，并且对应于光线的图像在其上被显示。通过滤光胶片55观看该图像。在图12的光量控制屏幕25中，光线仅照射漫射板52，这意味着图像仅显示在靠近漫射板52的一侧。因此，图12的光量控制屏幕25仅具有一个显示器屏幕。

在图6和图12的光量控制屏幕25中，被光量控制屏幕25反射的光线形成用户眼中的图像，因此用户可以看到该图像。因此，图6和图12的光量控制屏幕25是反射屏幕(reflective screen)。

图13示出了图6的光量控制屏幕25的第三结构。在图13中，对应于图7和图12元件的元件将以相同的标号表示，并且对于这些元件的描述将被省略。

在图13的结构中，所述光量控制屏幕25包括透射屏幕(transmissive-screen)元件62和滤光胶片55。

透射屏幕元件62包括漫射板52。所述滤光胶片55被安置在靠近参考字符A的漫射板52的一侧上。

当光线被发射向具有上述结构的透射屏幕元件62的下面时(靠近漫射板52的一侧)，所述漫射板52漫射光线以显示相应光线的图像。所述图像可以从光量控制屏幕25的上方通过滤光胶片55看到。在图13中，显示在漫射板52上的图像也可以从所述光量控制屏幕25的下方看到。然而，当从所述光量控制屏幕25的下方看图像时，图像不仅能在该屏幕25的正向上看到，而且可以从其他方向看到。因此，漫射板52的下面不能称为显示屏。这样，在图13的光量控制屏幕25中，图像仅可以显示在与有光线被入射到其上的漫射板52的一侧相对的另一侧。这意味着图13的光量控制屏幕25仅具有一个显示屏。

在图13的光量控制屏幕25中，通过光量控制屏幕25发送的光线形成用户眼中的图像，由此用户看到该图像。因此，图13的光量控制屏幕25为透射屏幕(transmissive screen)。

如上所述，当使用图7或图12的光量控制屏幕25时，光线被光量控制屏幕25反射以形成用户眼中的图像，因此用户看到该图像。所以，如果用户与发射相应于在光量控制屏幕25上显示的图像的光线的一个投影仪21_n在相同的方向上，则用户能够看到该图像。

另一方面，当使用图13的光量控制屏幕25时，光线被发送并通过所述光量控制屏幕25以形成用户眼中的图像，因此用户看到该图像。所以，如图14A和14B所示，用户必须在与发射相应于在光量控制屏幕25上显示的图像的光线的一个投影仪21_n相对的位置上才能够看到该图像。

在图14A中，投影仪21_n被安置于围绕光量控制屏幕25的周围360°中的180°范围内。用户将处在另180°范围内。用户在与投影仪21_n相对的位置上以观看图像。在这种情况下，用户仅可以位于没有投影仪21_n的180°的范围内。这意味着用户仅可以从180°范围内的方向看到物体的图像。

因此，如图14B所示，投影仪21_n和用户交替布置。在这种情况下，用户可以位于360°范围内的任何位置。

所述光量控制屏幕25不仅限于上述结构。除了上述结构，光量控制屏幕25的结构可以为任何类型，所述类型通过接收和漫射从某方向入射的光线而显示图像，或通过接收并漫射光线显示图像并且仅在某方向上从相应于该图像的光线投影部分光线。

图15示出了图6的光学显示装置20的另一实例。在图15中，相应于图6中元件的元件使用相同标号表示，并且省略对于这些元件的描述。除了具有支架(support)71和N个平面镜(flat mirror)72₁至72_N取代了图6的光学显示装置20的N个投影仪21₁至21_N以外，图15的光学显示装置20具有与图6的光学显示装置20基本相同的结构。

然而，虽然在图6的光学显示装置20中的驱动器24安装于，例如，地面(ground)上以旋转所述光量控制屏幕25，但是图15的光学显示装置20中的驱动器24安装于，例如，天花板(ceiling)上以旋转所述光量控制屏幕25。

所述支架71形成圆柱状并且围绕在所述光量控制屏幕25周围。所述支架71被安置在低于光量控制屏幕25的位置，使得不会干扰显示在光量控制屏幕25上的图像的观看。

N个平面镜72₁至72_N被安置在支架71圆柱的内侧，使得每个镜子的法线(正向)指向光量控制屏幕25的轴25A。支架71固定N个平面镜72₁至72_N。

除了固定平面镜72_n以外，支架71也避免下文中将描述的由鱼眼投影仪73发射的光线直接进入用户的视野。

所述鱼眼投影仪73包括投影仪元件74和鱼眼镜头75。所述投影仪元件74发射对应于从信号处理器22提供的图像数据的光线。随后，所述鱼眼镜头75以大角度向周围的区域发射来自投影仪元件74的光线。所述鱼眼投影仪73被安置使得投影仪73的光轴，例如，对准光量控制屏幕25的轴25A。此外，所述鱼眼投影仪73被安置在低于支架71的位置上。

在具有上述结构的光学显示装置20中，鱼眼投影仪73通过鱼眼镜头75以大角度发射对应于从信号处理器22提供的图像数据的光线。如图16所示，从鱼眼投影仪73发射的光线入射到平面镜72_n的每一个上，所述平面镜72_n的每一个固定在围绕鱼眼投影仪73的光轴的支架71上。随后，该光线被每个平面镜72_n反射并直接射向光量控制屏幕25。所述光量控制屏幕25接收该光线，并且在其上显示对应于光线的图像。

在图15的光学显示装置20中，如果被平面镜72_n反射并直接射向光量控制屏幕25的光线相当于从图6的投影仪21_n发射的光线，则平面镜72_n相当于投影仪21_n。因此，图15中屏幕25上的图像以与图6中的光学显示装置20的屏幕25上显示的图像相同的方式显示。

图17示出了在光学显示装置20具有图15所示的结构的情况下，图6的信号处理器22的一种实例。在图17中，相应于图6中元件的元件将使用相同的标号表示，并且对于这些元件的描述将被省略。除了具有几何变换/合成单元44(geometrical-conversion/combining unit)以外，图17的信号处理器22与图6的信号处理器22结构基本相同。

所述几何变换/合成单元44对由摄像机11₁到11_N中的每一个所捕捉到的并从解码器43提供的图像数据执行几何变换。然后，变换后的图像数据被几何变换/合成单元44合成以产生图像数据(在下文中被称为几何变换后的图像(geometrically-converted image data))，由平面镜72_n射向光量控制屏幕25的、来自鱼眼投影仪73的所述图像数据的光线相当于从图6的投影仪21_n发射的光线。随后，将几何变换后的图像数据提供给鱼眼投影仪73(见图15)。

利用图18中示出的等距投影鱼眼镜头(fθ鱼眼镜头)简单阐述鱼眼投影仪73的鱼眼镜头75。

在等距投影鱼眼镜头75中，如果入射光线与鱼眼镜头75的光轴之间的角度由θ表示，并且鱼眼镜头75的焦距(focal length)用f表示，则图像高y可以用fθ表示出。

如图18所示，鱼眼镜头75的光轴和垂直于光轴的二维平面的交点将用P₀表示。当进入鱼眼镜头75的入射光线R₁的入射角为θ₁时，接收入射光线R₁的二维平面上的点P₁与参考点P₀之间距离r₁可以用fθ₁表示。同样，当进入鱼眼镜头75的入射光线R₂的入射角为θ₂时，接收入射光线R₂的二维平面上的点P₂与参考点P₀之间距离r₂可以用fθ₂表示。如果入射光线R₂的入射角θ₂为，例如，入射光线R₁的入射角θ₁的两倍，则距离r₂也为距离r₁的两倍。

如图19所示，假定坐标系为垂直于鱼眼镜头75的光轴的二维平面，在该坐标系中，参考点P₀的坐标为(x₀，y₀)。假设有一个以参考点P₀为中心的椭圆。椭圆的长轴或短轴中的一个被放置平行于二维坐标系的x轴和y轴中的一个；并且长轴和短轴中的另一个被放置平行于二维坐标系的x轴和y轴的另一个。

在这种情况下，二维坐标系中的椭圆内的点(像素)P的坐标(x，y)和通过鱼眼镜头75投影在该点P上的光线的方向可以由如下公式表示。

$\left(\begin{array}{c}x\\ y\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{x}_0+r_x\×\frac{\mathrm{\π}/2-\mathrm{\θ}}{\mathrm{\π}/2}\cos \mathrm{\φ}\\ y_0+r_y\×\frac{\mathrm{\π}/2-\mathrm{\θ}}{\mathrm{\π}/2}\sin \mathrm{\φ}\end{array}\right)......\left(1\right)$

在公式(1)中，字符r_x表示在二维坐标系中假设的椭圆的平行于x轴的长轴(major axis)或短轴(minor axis)的长度的一半。字符r_y表示在二维坐标系中假设的椭圆的平行于y轴的长轴或短轴的长度的一半。

图20示出了三维坐标系，其中鱼眼镜头75的光轴为z轴，以参考点P₀为图19的坐标系的原点(origin)的二维坐标系的x轴和y轴为x轴和y轴。在图20的三维坐标系中，公式(1)的符号θ代表定义为进入鱼眼镜头75的光线R和x-y平面的夹角。此外，在公式(1)中，符号

代表定义为进入鱼眼镜头75的光线R在x-y平面的投影线与x轴的夹角。在公式(1)中，角度θ和

均以弧度为单位。

从公式(1)可知，可以用公式(2)表示。

公式(3)可以从公式(2)中导出，通过其可以得出角度

然而，计算公式(3)中的余切(tan^-1)需要考虑点P所位于的象限。

公式(4)可以从公式(1)和公式(3)导出，通过其可以得到角度θ。

$\mathrm{\θ}=\frac{\mathrm{\π}}{2}(1-\sqrt{\frac{{\left({x-x}_0\right)}^2+{\left({y-y}_0\right)}^2}{r_x^2+r_y^2}})......\left(4\right)$

作为示例，下文中将描述坐标为(x，y)的某像素，该像素是几何变换/合成单元44提供给鱼眼投影仪73的几何变换后的图像数据构成的像素中的一个。对应于该像素从鱼眼投影仪73发射出的光线的方向

可以从公式(3)和公式(4)导出。

对应于该像素的光线(在下文中被称为特定光线(certain light-ray))被一个平面镜72_n反射并直接射向光量控制屏幕25。假定放置投影仪21n以代替平面镜72_n，如果对应于从投影仪21_n所发射光线中的一光线的像素(的像素值)相当于特定像素(的像素值)并且光线相当于被平面镜72_n反射的特定光线，则投影仪21n发射的光线相当于被平面镜72_n反射并被光量控制屏幕25接收的光线。

所述几何变换/合成单元44(见图17)使用被摄像机11₁至11_N中的每一个所捕捉到并从解码器43提供的图像数据，以产生几何变换后的图像数据。如上所述，假设放置投影仪21_n以代替平面镜72_n，所产生的几何变换后的图像数据相当于对应于投影仪21_n所发射光线的像素的图像数据，其中所述对应于投影仪21_n所发射光线的像素相当于特定像素；以及该光线相当于从平面镜72_n反射的特定光线。随后，所述几何变换后的图像数据被提供给鱼眼投影仪73。

在这种情况下，当与来自几何变换/合成单元44的几何变换后的数据相对应的光线从鱼眼投影仪73发射并被平面镜72_n反射时，假设放置投影仪21_n以代替平面镜72_n，反射光线相当于由投影仪21_n发射的光线。这意味着图15的光学显示装置20显示相当于图6的光学显示装置20显示的图像。

图15的光学显示装置20具有安置在支架71的内侧周围的平面镜72_n。鱼眼投影仪73发射的光线被平面镜72_n反射并直接射向光量控制屏幕25。除了具有被放置在支架71的内侧周围的平面镜72_n以外，支架71内侧可以，例如，由镜子组成，所述镜子用于反射鱼眼投影仪73发射的光线并将其直接射向光量控制屏幕25。

在图15中，虽然鱼眼镜头75被用作投影仪元件74的透镜，以便以大角度从投影仪元件74发射光线，但是除了以大角度发射光线的鱼眼透镜以外的其他透镜也可以用于投影仪元件74。

图21示出了根据图4的图像捕捉设备1的信号处理器12的另一实例。在图21中，对应于图4中元件的元件将使用相同的标号表示，并且省略对于这些元件的描述。除了具有几何变换/合成单元34和不具有多路复用器33以外，图21的信号处理器12具有与图4的信号处理器12相同的结构。

所述几何变换/合成单元34从存储器31₁至31_N中的每一个读出被摄像机11₁至11_N中的每一个捕捉到的图像数据。随后，该几何变换/合成单元34使用该图像数据并执行与图17的几何变换/合成单元44相同的处理，以产生几何变换后的图像数据。

随后，几何变换/合成单元34将所述几何变换后的图像数据提供给编码器32。数据在编码器32中被编码并且通过传输媒介2或记录介质4(见图3)提供给显示设备2。

如22示出了与图21中所示的图像捕捉设备1的信号处理器12具有相同结构的显示设备2的信号处理器22的另一实例。在图22中，对应于图17中元件的元件使用相同的标号表示，并且省略对于这些元件的描述。除了没有多路分解器42和几何变换/合成单元44以外，图22的信号处理器22与图17的信号处理器22具有相同的结构。

如上所述，在图21的信号处理器12中，几何变换后的数据图像被产生并且随后被编码以形成编码后的数据。随后，该编码后的数据通过传输媒介2或记录介质4提供给图22的信号处理器22。在图22的信号处理器22中，该编码后的数据被暂时存储在存储器41中并且随后在解码器43中被解码为几何变换后的数据。然后，将该数据提供给图15所示的光学显示装置20的鱼眼投影仪73。

图23示出了使用本发明的图像捕捉/显示系统的第二实施例。在图23中，对应于图3、4或6的元件的元件使用相同的标号表示，并且将省略对于这些元件的描述。

在图23的第二实施例中，所述图像捕捉设备1包括两个光学图像捕捉装置10₁和10₂、两个信号处理器12₁和12₂以及一个多路复用器81。

每个光学图像捕捉装置10₁和10₂均具有与图4的光学图像捕捉装置10相同的结构。所述光学图像捕捉装置10₁捕捉物体S₁的图像并且将捕捉到的图像数据提供给信号处理器12₁。所述光学图像捕捉装置10₂捕捉与物体S₁不同的另一物体S₂的图像并且将捕捉到的图像数据提供给信号处理器12₂。

如图24所示，在所述光学图像捕捉装置10₁中，在物体S₁周围安置的多个摄像机(第二实施例中提供了N个摄像机，与图4所示的相同)捕捉物体S₁的图像。同样，在所述光学图像捕捉装置10₂中，在物体S₂周围安置的多个摄像机捕捉物体S₂的图像。

所述信号处理器12₁和12₂中的每个均与图4的信号处理器12具有相同的结构。该信号处理器12₁和12₂分别对光学图像捕捉装置10₁和10₂提供的物体S₁和S₂的图像数据执行与图4的信号处理器12相同的处理。随后，将数据流提供给多路复用器81。

所述多路复用器81将多路复用从信号处理器12₁和12₂提供的两个数据流以形成一个数据流。随后，该数据流将通过传输媒介3或记录介质4提供给显示设备2。

参考图23，所述显示设备2包括光学显示装置20、两个信号处理器22₁和22₂，控制器23、多路分解器91以及合成单元(combining unit)92。所述多路分解器91接收从图像捕捉设备1(的多路复用器81)提供的数据流。

所述多路分解器91将从图像捕捉设备1提供的数据流分解成最初在信号处理器12₁和12₂中获得的两个数据流。两个数据流的每一个都被提供给相应的信号处理器22₁和22₂中的一个。

所述信号处理器22₁和22₂中的每一个都与图6的信号处理器22具有相同的结构。信号处理器22₁和22₂对多路分解器91提供的并且由信号处理器12₁和12₂最初获得的数据流执行与图6的信号处理器22相同的处理。随后，获得的物体S₁和S₂的图像数据将被提供给合成单元92。

所述合成单元92将从信号处理器22₁提供的物体S₁的图像数据和从信号处理器22₂提供的物体S₂的图像数据合成在一起(叠加(superimposed))，以产生合成后的图像数据。如图24所示，从各个信号处理器22₁和22₂所提供的物体S₁和S₂的图像数据是由放置在每个物体S₁和S₂周围的多个摄像机所捕捉到的图像。例如，在所述合成单元92中，从不同方向捕捉到的物体S₁的图像数据与从与其同方向捕捉到的物体S₂的图像数据相合成。

在所述合成单元92中，也可以将从不同方向捕捉到的物体S₁的图像数据和从与其不同方向捕捉到的物体S₂的图像数据相合成。然而，在这种情况下，合成物体S₁和S₂的图像数据的捕捉方向必须间隔相等的角度(相等的相位)。

在所述合成单元92中合成的图像数据被提供给光学显示装置20，并且在光学显示装置20中使用与图6的光学显示装置20相同的方式显示该合成的图像。因此，如图25所示，图23的光学显示装置20显示物体S₁和物体S₂的合成图像。

例如，在图23的图像捕捉/显示系统中，如果用捕捉到专业高尔夫球手的挥杆动作的图像数据作为物体S₁的图像数据，并且用用户的挥杆动作的图像数据作为物体S₂的图像数据，则光学显示装置20显示两图像数据的合成。这可以使用户仔细检查其挥杆动作和专业高尔夫球手的挥杆动作之间的差别。

在图23的实施例中，所述多路复用器81将在图像捕捉设备1的光学图像捕捉装置10₁和10₂中获得的两个图像数据多路复用以形成一个数据流，并且将该数据流提供给显示设备2。也可以在远离显示设备2的区域提供多个图像捕捉设备，每个图像捕捉设备均具有与图4的图像捕捉设备相同的结构。因此，每个图像捕捉设备将图像数据发送给图23的显示设备2。在这种情况下，图23的显示设备2将不需要多路分解器91。然而，如果需要，也可以为显示设备2提供与图像捕捉设备数量相同的信号处理器，所述信号处理器相当于信号处理器22。

在图23的实施例中，虽然所述合成单元92只是简单的合成物体S₁和S₂的图像数据，但是合成单元92也可以根据它们位置关系和尺寸差异合成物体S₁和S₂的图像数据。此外，合成单元92还可以，例如，合成物体S₁和S₂的图像数据同时移动物体S₁和的S₂一个或两个图像数据的位置。

图26示出了图6的光学显示装置20的另一实例。在图26中，对应于图6元件的元件将使用相同的标号表示，并且省略对于这些元件的描述。除了用七个驱动器24₁至24₇和七个光量控制屏幕25₁至25₇代替图6的一套驱动器24和光量控制屏幕25以外，图26的光学显示装置20与图6的光学显示装置20具有相同的结构。

所述驱动器24₁至24₇被控制器23(见图6)控制并且因此以相同的角速率同相地(in phase)旋转光量控制屏幕25₁至25₇。这意味着当光量控制屏幕25₁至25₇中的光量控制屏幕25_j(j＝1、2......7)的正向平行对准一个投影仪21_n的光轴时，其他光量控制屏幕25_j，(j’＝1、2......7：j≠j’)的正向也对准该投影仪21_n的光轴。

所述驱动器24₁至24₇和所述光量控制屏幕25₁至25₇被安置使得当从位于屏幕前方的投影仪21_n之一观看光量控制屏幕25₁至25₇时，至少三个屏幕的末端相互重叠以定义具有至少三个水平并排放置的屏幕的大小的一个屏幕。

因此，用图26的光学显示装置20，即使光量控制屏幕25₁至25₇中每一个都是小尺寸的，但是光量控制屏幕25₁至25₇所确定的屏幕可以显示大的图像。

根据本发明的发明者所进行的试验，能够使用通常的电机，以8Hz旋转A5大小的、具有沿着其纵向轴的旋转轴的屏幕。

上述的一系列操作可以使用硬件或软件实现。如果使用软件执行这一系列操作，则软件程序被安装于通用计算机中。

图27示出了安装有运行上述一系列操作的程序的计算机的实施例。

所述程序可以预先写入诸如硬盘105和ROM 103的安装在计算机中的记录介质上。

换句话说，该程序可以临时或永久存储于(写入)诸如软盘、CD-ROM、磁光盘(MO(Magneto Optical)disc)、DVD、磁盘以及半导体存储器的可移动记录介质111上。这些类型的可移动记录介质111可以象软件包一样被分发。

除了从可移动记录介质111向计算机安装程序以外，该程序可以经由用于数字卫星广播的卫星通过无线电从下载站点传送给计算机，或可以通过诸如LAN(局域网)和英特网的网络用有线的方式传送给计算机。这样，传送的程序被计算机中的通信单元108接收并安装于内部的硬盘105。

所述计算机包括嵌入式(built-in)CPU(中央处理器)102。所述CPU 102通过总线101连接于输入输出接口110。当用户操作诸如键盘、鼠标以及麦克风的输入单元107，以便通过输入输出接口110给CPU 102输入命令时，执行存储于ROM(只读存储器)103的程序。换句话说，存储于硬盘105中的程序；通过卫星或网络传送、被通信单元108接收并安装于硬盘105中的程序；或从安装于驱动器109的可移动记录介质111中读出并且安装在硬盘105中的程序可以被装载到RAM(随机存储器)104中，以由CPU 102执行该程序。因此，所述CPU 102根据上述流程图执行操作，或根据上述方框图执行操作。根据需要，所述CPU 102通过输入输出接口110从诸如LCD(液晶显示器)和扬声器的输出单元106输出操作结果。换句话说，操作结果可以通过通信单元108发送或可以写入硬盘105中。

在这里的描述中，为计算机执行每个操作所描述的程序的步骤不需要以上述流程图的时间顺序被执行。该步骤可以被并行或单独执行(例如，并行处理或面向对象的处理)。

该程序可以运行在一台计算机上或以分布式的方式运行在多台计算机上。此外，程序可以被传送给远程计算机以在该计算机上运行。

图28A至28D示出了图3和图23的图像捕捉/显示系统、IP 3D图像系统和Zebra Imaging之间的差异。

如图28A所示，IP 3D图像系统可以显示从多个用户的不同视点可观看的图像并且在显示动态图像上不存在问题。此外，IP 3D图像系统在为用户提供不同视点方面非常灵活。然而，如上所述，IP 3D图像系统在提供具有高分辨率的图像方面存在困难。

如图28B所示，Zebra Imaging可以显示从多用户的不同视点可观看的图像并且可以显示具有高分辨率的图像。此外，Zebra Imaging和IP 3D图像系统一样，在为用户提供不同视点方面非常灵活。然而，如上所述，Zebra Imaging在提供动态图像方面存在困难。

另一方面，如图28C所示，虽然在图3和23的图像捕捉/显示系统中用户视点的灵活性不如IP 3D图像系统和Zebra Imaging的灵活性高，但是该图像捕捉/显示系统仍然可以显示从多用户的不同视点可观看的图像。此外，所述图像捕捉/显示系统可以显示具有高分辨率的图像以及在显示动态图像方面不存在问题。

本发明的申请人以前已经公开了利用捕捉到的物体的图像数据的光线的光路，以及光线的信息，即对应于该光线的像素值，将物体的图像数据转换为可以从用户的视点观看到的物体的图像数据的方法(日本专利申请No.2002-161838)。使用该方法，当用户重新确定其视点以观看显示在显示器上的物体的图像时，所显示的图像数据相当于用户从该重新确定的视点看到的真实物体一样。换句话说，显示在屏幕上的图像数据展示出用户在该视点所能看到的物体的部分，并且因此，这种显示被称为“多视图电视(multi-viewtelevision)”(多视点图像显示电视(multiple-viewing-point image-displayingTV)。如图28D所示，该“多视图电视”可以显示高分辨率图像并且在为用户提供不同视点方面也非常灵活。然而，因为该“多视图电视”仅有一个显示屏，所以在提供从多用户的不同视点可观看的图像方面存在困难。

虽然上述实施例中所述的光量控制屏幕25是由一个屏幕组成的，但是该光量控制屏幕25可以由与图12的光量控制屏幕25具有相同结构的三个屏幕组成。在这种情况下，所述三个屏幕相互连接以形成三棱柱使得三个屏幕的每个显示屏都面向外侧。通过三棱柱的底面的三角形中心延伸的轴例如可以作为旋转轴使三棱柱绕其或在其上旋转。

工业实用性

根据本发明，高分辨率的动态图像可以从多用户的不同视点观看。

Claims (19)

1.一种显示设备，包括：

屏幕，接收光线以显示相应光线的图像；

驱动装置，用于绕一预定旋转轴旋转屏幕；以及

照射装置，从不同方向用与这些方向上的图像相对应的光线照射屏幕，

其中所述屏幕包括：

漫射板，漫射所接收的光线；以及

至少一个滤光器，仅发送由漫射板漫射的光线的一部分，该部分光线以预定的方向传播。

2.如权利要求1的显示设备，其中所述屏幕具有至少一个位于所述漫射板的一个或两个表面上的滤光器，所述漫射板是平面漫射板。

3.如权利要求1的显示设备，其中照射装置包括多个光发射装置，该光发射装置发射对应于图像的光线，并且所述多个光发射装置围绕所述屏幕的旋转轴并位于相同平面。

4.如权利要求3的显示设备，其中所述多个光发射装置被放置使得该光发射装置的光轴会聚于所述屏幕的旋转轴上的一点。

5.如权利要求1的显示设备，其中照射装置包括：

广角光发射装置，以多个角度发射相应图像的光线；以及

反射装置，将从广角光发射装置发射的光线反射向屏幕。

6.如权利要求1的显示装置，其中照射装置用与由多个图像捕捉装置捕捉到的物体的图像相对应的光线照射屏幕，其中所述多个图像捕捉装置围绕物体并在同一平面上放置，用于捕捉物体的图像。

7.如权利要求6的显示设备，其中所述光线从对应于多个光捕捉装置关于物体的位置的多个方向发出。

8.如权利要求7的显示设备，其中照射装置包括多个光发射装置，所述光发射装置用于发射与由多个图像捕捉装置所捕捉的物体的图像相对应的光线。

9.如权利要求8的显示设备，其中多个光发射装置被放置使得所述光发射装置的光轴的位置关系与所述多个光捕捉装置的光轴位置关系相同。

10.如权利要求6的显示设备，其中照射装置包括：

广角光发射装置，以多个角度发射对应于图像的光线；

反射装置，将从广角光发射装置发射的光线反射向屏幕；以及

转换装置，用于将由多个图像捕捉装置所捕捉的物体的图像转换为将要显示在屏幕上的图像，当由反射装置所反射的光线被屏幕接收到时，所述显示的图像被显示在屏幕上，

其中所述广角光发射装置发射与被转换装置转换的图像相对应的光线。

11.如权利要求6的显示设备，还包括：

合成装置，合成每个被至少两套图像捕捉装置所捕捉的图像，并输出合成的图像；

其中所述照射装置使用对应于合成的图像的光线照射屏幕。

12.如权利要求6的显示设备，还包括多个图像捕捉装置。

13.如权利要求1的显示设备，其中屏幕仅接收从预定方向射入的光线并漫射该光线以显示图像。

14.如权利要求1的显示设备，其中屏幕接收并漫射光线以显示图像，并且仅投影在预定方向传播的、对应于图像的一部分光线。

15.如权利要求1的显示设备，其中驱动装置根据被照射装置射向屏幕的光线的方向数量以及根据照射装置照射的频率来旋转屏幕。

16.一种显示方法包括如下步骤：

绕一预定旋转轴旋转屏幕，所述屏幕接收光线以显示对应于光线的图像；

光线由用于漫射所接收的光线的漫射板接收并漫射，并且仅发送由漫射板漫射的光线的一部分，该部分光线以预定的方向传播；以及

从不同方向利用与这些方向的图像相对应的光线照射屏幕。

17.一种接收光线以显示对应于光线的图像的显示设备包括：

漫射板，漫射接收到的光线以显示对应于光线的图像；以及

滤光器，仅发送以预定方向传播的、被漫射板漫射的一部分光线。

18.如权利要求17的显示装置，其中漫射板是平面的，并且至少有一个滤光器被放置于所述漫射板的两个或其中一个表面。

19.一种显示对应于接收到光线的图像的显示方法，包括如下步骤：

显示对应于光线的图像，所述光线被用于漫射接收到的光线的漫射板接收并漫射；以及

仅发送以预定方向传播的、被漫射板漫射的一部分光线。

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