CN101861736A - 用于空间显示的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于场景的空间显示的方法，其中，场景的多个视图在带有像素的平面网格的图像显示设备(2)上连续显示。本发明也涉及适合执行该方法的装置。对于每个视图，指定和分配了与用于其它视图的传播信道不同的传播信道。根据在哪个像素上显示哪个视图，借助于可控快门(3)，将传播信道切换为透光或不透光。像素配备有辐射表面，参照像素或其表面面积的宽度，辐射表面的宽度份额不大于视图数量的倒数值。每个视图显示一段时间T，该时间短于人眼的时间分辨能力。

Description

用于空间显示的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于场景的空间显示的方法，其中，场景的多个视图A_k在行为i且列为j的像素B_ij的平面网格上连续显示，其中k＝1，...，N，并且N＞1。本发明也涉及适合执行该方法的装置。

背景技术

现有技术知道用于场景、即静止或移动图像的空间显示的许多方法及实现此类方法的装置。其中，分解成像素的数字化图像在适合的显示屏幕上显示，例如，能逐像素寻址的LCD或等离子屏幕。要显示的场景的视图从多个角度拍摄，或通过计算构建，并随后在屏幕上显示。要允许空间观察，必须确保左眼看到与右眼不同的视图或不同的视图选择。这通过以下方式而实现：一方面将屏幕与定义传播方向或传播信道的设备组合，并且另一方面通过一次只显示部分视图，即，视图不以全分辨率显示。

例如，专利申请JP 08-331605 A描述了一种装置，该装置允许借助于专门设计和控制的LCD屏幕显示立体像。用于红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的滤色器以条带形式在LCD屏幕上纵长布置。这种情况下作为两个或更多个视图的视图分布到相应的R、G和B子像素。此分布的进行使得相对于为左眼显示部分视图的子像素，LCD矩阵的相邻行和列中的子像素为右眼显示部分视图。如果正好使用两个视图，则只显现任一视图的一半。分别在左眼或右眼中的相应成像借助于布置在LCD显示器前面的结构化屏障而实现。因此，除非观看者处于精确定义的位置，否则，为左眼而严格划分为视图和为右眼而严格划分为视图不再适用。

在US 4829365中公开了另一种装置。该专利所述的屏幕包括结构化照明单元，该单元例如可以配备有发光的垂直线条。在此照明单元的前侧布置有光阀，即光学快门，通过光阀，能控制光阀的表面上的网格中布置的各个像素的透光度。这些像素的照明借助于照明单元从后方实现。在快门的前方布置有掩膜(mask)，用于增大观看者的允许空间观察的视差效应。同样地，此处用于右眼和左眼的视图同时显示，即分布到像素，以便它们无法以全分辨率显示。

在US 5036385中描述了一种类似的装置。此装置配备有内部结构化照明和光阀或快门。例如线条等背景照明的各个元素能以不同方式控制并在不同时间发亮。一个场景的两个视图在屏幕上同时显示，但在不同时间照亮。装置设计为使得一个视图只由左眼看到，另一视图只由右眼看到。同样地，此处视图分布到不同的线条，但它们接连显示，因此，它们不以全分辨率显示。

最后，EP 1662808 A1公开仍有的用于显示立体图像的另一装置。除LCD屏幕外，提供基于LC面板的屏障。此屏障充当光阀，并且能得到控制，使得LC屏障的像素能切换为透光或不透光。用于左眼和右眼的图像同时显示，因此，场景无法以全分辨率显现。另外，除非观看者是在精确定义的位置，否则信道分离不精确。

因此，借助于用于三维显示的已知装置和方法，不能以全分辨率在空间上显示场景。这对观看者有明显的不良影响，因为图像部分地似乎具有更加粗糙的结构。

发明内容

因此，本发明的问题是要开发用于空间显示的一种方法和一种装置，由此能显示场景的空间视图，而与二维显示相比无质量损失，即，以全分辨率，并且优选地也以在任何观察位置为左眼和右眼分离信道的方式显示。另外，装置应易于工业制造，且工作量小，因此它能大量制造，且成本适当。

此问题通过用于场景的空间显示的方法得以解决，其中，场景的多个视图A_k在行为i且列为j的像素B_ij的平面网格上连续显示，其中k＝1，...，N，并且N＞1。在此方法中，行和列的总数定义分辨率，并且网格具有总表面面积，每个像素B_ij具有像素表面面积。所有像素表面面积之和基本上得出网格的总表面面积。每个视图A_k显示一段时间T，该时间短于人眼的时间分辨能力。从像素B_ij的辐射表面辐射光，即发出或发射光，并且对于每个视图A_k，有用于辐射的光、能切换为透光和不透光的分配的指定传播信道。分配到视图A_k的传播信道不同于其它视图的传播信道，因此，观看者在时间上平均用一只眼主要或完全看到来自视图A_k的第一选择的部分信息的比特，用另一只眼主要或完全看到来自第二选择的部分信息的比特，由此形成空间的视觉印象。视图的每次选择可包括一个或多个视图。作为每个像素B_ij的辐射表面，只使用部分面积，其宽度份额参照像素表面面积的水平延伸最大为1/N。另外，在每个时间T，分配到在此时间不被显示的此类视图A_k的那些传播信道切换到不透光。如上所述，时间T短于人眼的时间分辨能力，即，短于1/16s。如果视图显示更长时间，则观看者将因此在视图变化时看到摇动。该时间例如也可以是1/24s或1/48s，符合专业电影片中和HD电视中使用的间隔。在后一情况下，如果显现两个视图，则例如显现第一视图1/24s，并且随后显现另一视图1/24s。在此时间内，视图通常无中断显现，即连续显现。

因此，辐射表面辐射的光只沿分配到在时间T显示的视图的那些传播信道传播。

优选是借助于带有布置在网格之前或之后的可控快门元件的快门，将传播信道切换为透光或不透光。此快门也允许限定传播信道的方向。传播信道的配置取决于像素的辐射表面的尺寸选定、透光情况下快门元件打开的区域及快门与像素网格的距离。这些尺寸通常相互适应，其方式使得传播信道以扇形展开射束的方式向观看者展宽。这样，不同的传播信道变得重叠，这使左右眼在时间上平均看到不同的视图集。分离的宽度一方面由快门与像素网格之间的距离确定，另一方面由快门元件的透光面积相对于相应像素的辐射表面的位置和大小确定。

因此，在一个优选实施例中，处于透光切换状态的快门元件为每个相应像素B_ij打开一个区域，除了校正系数之外，该区域具有辐射表面的高度和具有辐射表面的宽度。根据例如1952年在Journal of theSMPTE第59卷第11-21页公布的由Sam Kaplan所著一文中的描述，所述校正系数基本上根据如应用到视差屏障的截线原理确定，并且其方式使得传播信道向观看者逐渐变细。当然，也可能将校正系数应用到所述区域的高度；在辐射表面未布置为垂直条带，而是例如交错分段式以便表示斜条带时，这是适当的。

发明方法一方面使实现近乎完全的信道分离成为可能，但另一方面也使以全分辨率显示场景的所有视图成为可能。全分辨率显示能以两种方式实现：

首先，每个视图能以全分辨率显示一段时间T。这样，所有视图连续显现，并且每次视图的变化伴有快门元件的对应触发，这因而打开了其它传播信道。

其次，可能同时显示多个视图。因此，在方法的另一配置中，M个视图A_k同时显示，其中M＜N，并且M个视图A_k的每个视图在长于T的一段时间内，优选为介于M*T与N*T之间在时间上平均以全分辨率显示。例如，如果两个视图同时显示，则到像素B_ij的交替分布能以如下方式实现，即，使得与显示第一视图A₁的部分信息的像素B_ij相邻的像素B_i±1，j±1显示另一视图A₂的部分信息。传播信道相应地进行切换。在时间T后，事情颠倒过来，即，用于在第一时间显示视图A₁的部分信息的像素现在显示视图A₂的部分信息，且反之亦然。这样，在2T的时间中，两个视图每个均以全分辨率显示。当然，时间T的长短将被确定为使人眼不注意到该变化。

该问题也通过用于场景的三维显示的装置得以解决，该装置包括带有行为i且列为j的像素B_ij的网格的图像显示设备，在网格上，场景的多个视图A_k能连续显示，其中k＝1，...，N，并且N＞1，每个视图的显示时间T短于人眼的时间分辨能力，其中网格具有总表面面积，并且每个像素B_ij具有像素表面面积，所有像素表面面积之和基本上得出网格的总表面面积，并且像素B_ij具有通过其来辐射光，即发出或发射光的辐射表面。装置还包括控制单元，将辐射光的传播信道分配到每个视图A_k，其中分配到一个视图A_k的传播信道不同于用于其它视图的传播信道，因此，观看者将在时间上平均用一只眼主要或完全看到来自视图A_k的第一选择的部分信息的比特，用另一只眼主要或完全看到来自第二选择的部分信息的比特，由此形成空间的视觉印象。另外，装置包括用于确定传播信道的可控快门，其将传播信道切换为透光或不透光。每个像素B_ij的辐射表面只是像素B_ij的部分面积，其宽度份额参照像素表面面积的水平延伸最大为1/N。此外，快门由控制单元控制，其方式使得在每个时间T，分配到在此时间不显示的此类视图A_k的那些传播信道切换到不透光。

像素的辐射表面，或像素本身可设计为可透光的，即，通过穿透表面的光从一侧将它们照亮；但它们也可设计为自发光。由于辐射表面相对于与它们匹配的快门的宽度和对应的触发的特定大小，因此，可能在时间上平均以全分辨率显示场景的多个视图，即，观看者无需损失分辨率。

带有像素B_ij的网格的图像显示设备例如可以是特制的LC面板，其中，在其表面上，像素具有辐射表面的尺寸，并且像素之间的空间填充有不透光的结构。要降低制造成本，也可能使用商用LC面板，比如在平板显示器中采用的LC面板。这种情况下，其它部件必须用于确保光只从像素B_ij的小于像素表面面积的辐射表面辐射。

例如，这能够通过提供像素B_ij的网格或者带有掩膜的图像显示设备而实现，掩膜覆盖像素表面面积，其方式使得在水平延伸方面至少其宽度的(N-1)/N的份额由不透光材料覆盖，而剩余份额由透光材料覆盖，透光覆盖的每个份额对应于一个辐射表面。辐射表面随后具有相对于总图片的宽度的1/N的宽度。在这些辐射表面上，N个视图接连显示。借助于也具有用于每个像素的N个设置的适合快门，为每个视图定义不同的传播信道；这种情况下，左右眼的信道分离基本上是完全的。可相应地如上所述配置像素，而不使用掩膜：如果我们注意普通LC面板中像素的表面面积，则它们可得到设计，并得到配置，使得总共只有整个网格的1/N份额用于辐射，其中每个像素B_ij辐射大约相等的份额。

由于像素网格覆盖有掩膜，辐射较少的光，因此，向掩膜面向图像显示设备或者像素B_ij的网格的侧提供反射涂膜，以便未从辐射表面辐射但击中掩膜的反射涂膜的光被反射。随后，它能再次用于照明。掩膜也可在双侧具有反射涂膜，以便例如，由快门反射的光能通过掩膜再次进入LC面板。

而在刚描述的装置中，掩膜施加在像素表面面积上，即，在面向观看者的侧上，也可能将掩膜施加在网格的后侧，即，在背离观看者的侧。随后确定掩膜尺寸，其方式使得只在辐射表面的面积中照亮像素表面面积。这种情况下，由于上述原因，优选为掩膜在其面向照明设备的侧上配备有反射涂膜，但也可在双侧上具有反射涂膜。

优选为快门配备有可单独控制的快门元件，优选是基于液晶的光电快门元件。快门元件能单独在透光与不透光状态之间切换。从观看者位置看去，快门优选布置在像素网格的前方。然而，与此相当并具有同等效应的是，它也可布置在像素网格后方。通过适合的配置，例如，以LC面板的方式，它能直接施加在图像显示设备或掩膜上。

在本发明的一个优选实施例中，光电快门元件和像素B_ij由其光折射率差别小于10％的材料组成。如果掩膜不只是使透光位置不被覆盖，而是在那里由某一透光材料制成，则此材料的折射率优选也具有与像素或快门元件的折射率差别小于10％的值。就折射率对传播信道的位置及其发散有影响而论，此条件是重要的。在设计中必须考虑到此。因此，理想的是上述组成部分的折射率相等。

像素B_ij优选周期性地布置在网格上，并且为多边形形状。其它形状显然也适用，并且像素不需要一定周期性地布置，条件是在设计和快门控制中将此考虑在内。然而，通过像素的一般多边形设计，能够让网格的总表面面积完全由像素占据，从而不产生空位。例如，像素B_ij能够为矩形形状或蜂巢形状。如果它们具有矩形形状，则辐射表面与像素B_ij或像素表面面积具有相同的高度。辐射表面的宽度和像素B_ij的宽度具有1/N的比率。“高度”和“宽度”测量要在与屏幕垂直的线条方向上，相对于站在带有快门的图像显示设备前面的观看者来理解。

在本发明的一个特别优选的实施例中，快门元件形状为垂直定向的条带，其中，在将校正系数考虑在内时，一个条带的宽度基本上对应于辐射表面的宽度，并且其中条带的数量至少是网格的每行i中像素B_ij的数量的N倍。这样，确保两个视图不使用同一传播信道，即，信道分离是完全的。两个视图如上所述同时显示时，情况也是如此，这是因为根据在像素上显示的是第一还是第二视图，传播信道相应地切换。同样地，通过上述的视差屏障原理，能确定校正系数；它基本上取决于像素网格与快门之间的距离，并且取决于给定观察距离和观看者眼睛的平均瞳孔间距离。条带的垂直定向对于三维显示最有利，因为它在正确的角度将连接站立或坐着的观看者的眼睛的线相交；然而，快门元件显然也可以斜条带形式成形，或者具有对应于一个像素的大小。但与条带形状相比，这具有的缺点是要控制更大数量的快门元件。

在本发明的一个有利的实施例中，快门和/或图像显示设备配备有用于降低不期望的光反射的部件，优选是至少一个光干涉抗反射涂层。

图像显示设备可例如配置为LCD彩色屏幕、等离子屏幕、投影屏幕或LED屏幕。其它可能的形式是作为OLED(有机发光二极管)屏幕、SED(表面传导电子发射显示)屏幕或VFD(真空荧光显示)屏幕的配置。

像素B_ij例如设计为R(红色)、G(绿色)或B(蓝色)子像素，或者设计为此类子像素的组合。具体而言，此类组合也包括这些子像素每个一个的组合，即一个像素。然而，正如所述情况一样，像素B_ij也可设计为全色像素或者其组合，例如，通过投影屏幕。

附图说明

下面将基于示范实施例更详细地解释本发明。在也包含本发明必需的特性的附图中，

图1a示出用于空间显示的装置的基本设计，

图1b示出备选装置，

图2示出用于显示四个视图的像素网格，

图3a-3d是示出由快门为四个视图定义传播信道的截面图，

图4示出在像素上布置辐射表面的另一可能性，

图5a-d示出从观看者侧看到的快门元件的对应位置，以及

图6示出其上同时显示多个视图的像素网格。

具体实施方式

图1a和图1b示出用于场景的三维显示的装置的两种形式。装置包括控制单元1，该单元除其它之外还控制图像显示设备2和快门3。行为i且列为j的像素B_ij的网格在图像显示设备2中起重要作用，在网格上，场景的多个视图A_k能连续显示，其中k＝1，...，N，并且N＞1，每个视图显示时间T，该时间短于人眼的时间分辨能力。网格具有总表面面积，并且每个像素B_ij具有像素表面面积，所有像素表面面积之和基本上得出网格的总表面面积。另外，从其辐射光的辐射表面在像素B_ij中起重要作用。像素B_ij可设计为透光或自发光。然而，在所示示例中，图像显示设备2是如观看者4所看到的一样由照明设备5从后面照亮的LC面板；因此，像素B_ij是透光的。设计为LC面板的图像显示设备2一般示出以下三明治状设计，该设计在图1a和图1b的右侧放大示出。光先击中使光偏振的底部偏振滤光器6。底部偏振滤光器6上的衬底携载薄膜晶体管矩阵7，该矩阵的上侧配备有电极层8。通常，用于电极的材料是氧化铟锡(ITO)，由该材料能制成透光电极。电极也以矩阵的形式布置。在电极层8的顶部有液晶层9；根据控制，旋转或不旋转底部偏振滤光器6线性偏振的光的偏振方向。随后，光通过滤色器层10，该层也以矩阵形式设计。此矩阵的每个元素对应于一个子像素。在滤色器层10的顶部施加有上方偏振滤光器11。上方偏振滤光器11也线性偏振光。上方偏振滤光器11和底部偏振滤光器6的偏振方向可定向为相互平行或垂直。如果它们定向为相互垂直，则只有其偏振方向已由液晶层9旋转的光能通过上方偏振滤光器11。其偏振方向未变化的光不能通过上方偏振滤光器11。如果两个偏振滤光器6和11的偏振方向相互平行，则情况正好相反。

装置以此方式构想，使得每个像素B_ij的辐射表面只是像素B_ij的面积的一部分，其宽度份额参照像素表面面积的水平延伸最大为1/N。显然，也可将像素构想为小到使辐射表面和像素表面面积相同，即，该部分面积是整个面积。然而，通常如刚描述的图像显示设备将是市场上可买到的设备，因此，要采取单独的措施以获得辐射表面。在所述示例中，这由于在图像显示设备2上施加掩膜12而得以实现。掩膜可施加在图像显示设备2的前侧(相对于观看者4的观看方向)，如图1a所示，或者施加在图像显示设备2的后侧，如图1b所示。如果掩膜12施加在图像显示设备2的前侧，则掩膜通过不透光掩膜部分覆盖每个像素表面面积的宽度的至少(N-1)/N的份额(称为水平延伸)，而它通过透光掩膜部分覆盖剩余份额。透光覆盖的份额对应于一个辐射表面。此外，掩膜12的背离图像显示设备2的侧可提供有反射涂膜。

而在图1a所示装置中，掩膜12施加在图像显示设备2的前侧，即，面向观看者4的侧，图1b示出一个实施例，其中，掩膜12施加在图像显示设备2的后侧。在此情况下，掩膜大小经确定，其方式使得只在辐射表面的面积中照亮像素表面面积。因此，关于掩膜12，即使厚度极小，也必须将图像显示设备2内光可能散射的情况考虑在内。在此情况下，掩膜12可另外在其面向照明设备5的侧上配备有反射涂膜。

在掩膜12或图像显示设备2的前方(如从观看者4侧所看到的一样)布置有快门3。在此情况下，快门3配备有基于液晶，可单独控制的光电快门元件。因此，快门3的设计类似于图像显示设备的设计。但是，不需要底部偏振滤光器6，这是因为离开图像显示设备2的光已经在偏振状态。因此，快门也由薄膜晶体管矩阵7组成，矩阵上施加有电极层8，电极层带有基于氧化铟锡的电极。在此电极层的顶部有液晶层9，液晶层带有可单独控制的快门元件。快门3由上方偏振滤光器11结束；滤色器不是必需的。

有利的是，快门3的光电快门元件、掩膜12和像素B_ij由其光折射率相互差别小于10％的材料组成。这要理解为只是指导值；上述元件也能以更大的差别相互匹配，例如，25％或更多，但匹配稍微更困难。这样，能实现在图像显示设备2与快门3之间的折射率转变，以及在提供转变之处，掩膜12是最小的。折射率转变也能通过用于诸如偏振滤光器6、11、薄膜晶体管矩阵7和电极层8等其它组成部分的材料的合适选择而降到最小。然而，必需的组成部分是液晶层9和掩膜12。因此，就上述意义而言，特别是应选择掩膜12的材料，以便它匹配图像显示设备2和快门3。

而在本示例中，所描述的图像显示设备2是LCD彩色屏幕、配置为等离子、投影、LED、OLED、SED或VFD屏幕的其它图像显示设备也是可能的。在所述情况下，像素B_ij周期性地布置在网格上，并且为多边形形状；它们也能设计为例如R(红色)、G(绿色)或B(蓝色)子像素，或者设计为其组合。为减少不期望的光反射，快门3或图像显示设备2或两者可配备有例如光干涉抗反射涂层。

下面将更详细解释装置的操作模式。

图2示出如从前侧看到的图像显示设备2的一段。该段示出带有像素B_ij的十二行i和五列j。图像显示设备2设计用于通过几乎完全的信道分离显示四个视图(N＝4)。因此，每个像素B_ij仅表示为白色条带的四分之一是透光的，这些条带对应于辐射表面。剩余部分是不透光的，表示为黑色区域。这通过在图像显示设备2上施加掩膜12而实现。但掩膜12在此图中未示出。场景的四个视图将在像素上连续显示，每个显示一段时间T。控制单元1将用于辐射光的传播信道分配到每个视图A₁到A₄。分配到视图A_k的传播信道不同于其它视图的传播信道，因此，观看者将在时间上平均用一只眼主要或完全看到来自视图A_k的第一选择的部分信息的比特，用另一只眼主要或完全看到来自第二选择的部分信息的比特，由此产生空间的视觉印象。

为实现此效果，快门3由控制单元1控制，其方式使得在每个时间T，分配到在此时间不显示的此类视图A_k的那些传播信道切换到不透光。这在图3a到图3d中示出。图3a到3d每个示出作为截面的图像显示设备2和快门3的组合和看向快门3的观看者4。在第一时间T期间，显示视图A₁。这在图3a中示出。通过图像显示设备2和快门3，已随机形成一个部分，因此，在顶部视图中，对于单个行能看到光在何处通过图像显示设备2的像素B_ij，以及快门3的哪些光学快门元件切换为透光。如果快门元件设计为垂直定向的条带，则图示对所有部分适用。在将校正系数考虑在内时，一个条带的宽度基本上对应于辐射表面的宽度；条带的数量至少是在网格的每行i中像素B_ij的数量的N倍。因此，在所述情况下，条带或快门元件的数量是每行像素B_ij的数量的四倍。校正系数将快门和像素网格相互具有有限距离考虑在内，这对于光的传播，即信道的发散是重要的，并且影响观看者4的感知。校正系数可应用于快门元件的尺寸，或者以相反的方式在辐射表面的尺寸上应用。任一情况下，如果将校正系数考虑在内，光学快门元件的宽度或所示示例中条带的宽度必须稍微小于辐射表面的宽度，这是因为传播信道要在观看者的方向上逐渐变细。

图3a示出当视图A₁在图像显示设备2上显示的情况下快门3的切换状态。图3b到3d示出当视图A₂、A₃或A₄相应地在图像显示设备2上显示时快门的对应状态。因此，对于每个视图，指定和分配的传播信道不同。在时间T短于人眼的时间分辨能力时，观看者能以此方式看到具有全分辨率的所有视图。这由于掩膜12而得以实现，通过掩膜，能只看到每个像素B_ij的一小段。由于快门3的效应原因，使得这些段每个只从某个方向可见。掩膜12可通过光刻制成，但它也可以是一张曝光显影感光胶片。

图4中示出在图像显示设备2的像素B_ij上布置辐射表面的另一可能性。此处，辐射表面逐行交错，因此，产生了近似斜条带的图案。这具有的优点是如果有所谓的莫尔条纹，则其出现可能能够被防止，并且视图或图像的组合能有所变化。因此，快门元件相应得到控制；这在图5到5b中示出。这些图形示出对于视图A₁到A₄，在不同切换状态的快门3，对应于图3的描述。同样地，此处图像显示设备2以全分辨率显示每个视图。然而，如图5a到5d所示，快门3的切换状态对每个视图不同。同样地，此处信道分离近乎是完全的。

图6中建议了同时显示多个视图的另一可能性。同样地，此处像素具有垂直条带的结构。然而，在时间周期T，现在所有四个视图同时显示(在示例中，每行只显示一个视图)。第一行在第一时间T₁显示视图A₁，第二行显示来自视图A₂的信息，第三行显示来自视图A₃的信息等等。在第二时间T₂，如图6所建议的一样，每个视图向下错位一行显示。

快门元件的切换状态相应地变化；此处，已经结合图5所述的快门3能与图5a到5d所示的快门3的切换状态一起使用。

显然的是，也可能以任何方式交织视图；为此，必须相应地构建和切换快门3。

虽然在视图同时显示的情况下，这些视图未以全分辨率显现，但如果时间T足够短，使得例如每个视图在图像显示设备2上在十六分之一内完全显示一次，则这能够在时间平均上实现。

借助于所述装置，包括多个视图的场景的空间显示可能以有利的方式以全分辨率实现，因此，观看者4无需忍受与二维显示相比的分辨率损失。这特别是在二维与三维显示之间的切换中具有积极的效果。另外，可能实现同等质量的二维和三维图片内容的同时显示。

参考列表

1    控制单元

2    图像显示设备

3    快门

4    观看者

5    照明设备

6    底部偏振滤光器

7    薄膜晶体管矩阵

8    电极层

9    液晶层

10   滤色器层

11   上方偏振滤光器

12   掩膜

Claims (18)

1.一种用于场景的空间显示的方法

-其中所述场景的多个视图A_k在行为i且列为j的像素B_ij的平面网格上连续显示，其中K＝1，...，N，并且N＞1，以及

-其中所述行和列的总数定义分辨率，并且所述网格具有总表面面积，以及每个像素B_ij具有像素表面面积，其中所有像素表面面积之和基本上得出所述网格的所述总表面面积，以及其中每个所述视图A_k显示一段时间T，该时间短于人眼的时间分辨能力，

-以及其中所述像素B_ij从辐射表面辐射光，

-以及其中能切换为透光和不透光的所述辐射光的传播信道被分配到和指定用于每个视图A_k，此类传播信道不同于分配到其它视图的那些信道，因此，观看者(4)将在时间上平均用一只眼主要或完全看到来自视图A_k的第一选择的部分信息的比特，而用另一只眼主要或完全看到来自第二选择的部分信息的比特，由此形成空间的视觉印象，

-以及其中，作为每个像素B_ij的辐射表面，只使用部分面积，其宽度份额参照所述像素表面面积的水平延伸最大为1/N，

-以及其中在每个时间T，分配到在此时间不显示的此类视图A_k的那些传播信道切换到不透光。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于借助于布置在所述网格之前或之后、配备有可控快门元件的快门(3)，将所述传播信道切换到透光或不透光。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于处于透光切换状态的所述快门元件为每个相应像素B_ij打开一个区域，除了校正系数之外，所述区域具有所述辐射表面的高度和具有所述辐射表面的宽度。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于每个所述视图以全分辨率显示时间T。

5.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于M个所述视图A_k同时显示，其中M＜N，并且所述M个视图A_k的每个视图在长于T的时间内，优选为介于M*T与N*T之间，在时间上平均以全分辨率显示。

6.一种用于场景的三维显示的装置，包括

-带有行为i且列为j的像素B_ij的网格的图像显示设备(2)，在其上能连续显示所述场景的多个视图A_k，其中k＝1，...，N，并且N＞1，每个视图显示时间T，该时间短于人眼的时间分辨能力，其中所述网格具有总表面面积，并且每个像素B_ij具有表面面积，其中所有像素表面面积之和基本上得出所述网格的所述总表面面积，并且其中所述像素B_ij具有从其辐射光的辐射表面，

-控制单元(1)，将所述辐射光的传播信道分配到每个视图A_k，其中分配到视图A_k的传播信道不同于用于其它视图的传播信道，因此，观看者(4)将在时间上平均用一只眼主要或完全看到来自所述视图A_k的第一选择的部分信息的比特，而用另一只眼主要或完全看到来自第二选择的部分信息的比特，由此形成空间的视觉印象，

-可控快门(3)，用于定义传播信道，将所述传播信道切换为透光或不透光，

-其中每个像素B_ij的所述辐射表面只是所述像素B_ij的部分面积，其宽度份额参照所述像素表面面积的水平延伸最大为1/N，以及

-其中所述快门(3)由所述控制单元(1)控制，其方式使得在每个时间T，分配到在此时间不显示的此类视图A_k的那些传播信道切换到不透光。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于在所述图像显示设备(2)上，施加了掩膜(12)，所述掩膜不透光地覆盖每个所述像素表面面积的宽度的至少(N-1)/N的份额(参照所述水平延伸)，并且透光地覆盖剩余份额，其中透光覆盖的每个份额对应于一个辐射表面。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于所述掩膜(12)在其面向所述图像显示设备(2)的侧上配备有反射涂膜。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于在背离所述观看者(4)的所述图像显示设备(2)的侧上施加掩膜(12)，所述掩膜尺寸经确定，其方式使得仅在其辐射表面的所述面积中照亮所述像素表面面积。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于所述掩膜(12)在其面向照明设备(5)的侧上配备有反射涂膜。

11.如权利要求6到10任一项所述的装置，其特征在于所述快门(3)配备有可单独控制的快门元件，优选是基于液晶的光电快门元件。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于所述光电快门元件、所述掩膜(12)和所述像素B_ij由其光折射率相互差别小于10％的材料组成。

13.如权利要求6到12任一项所述的装置，其特征在于所述像素B_ij周期性地布置在所述网格上并且为多边形形状。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于像素B_ij和所述辐射表面为矩形形状，以及在于所述辐射表面和所述像素B_ij的高度相同，并且其宽度关系为1/N。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于所述快门元件配置为垂直定向的条带，在将校正系数考虑在内时，一个条带的宽度基本上对应于所述辐射表面的宽度，并且条带的数量至少是在所述网格的行i中像素B_ij的数量的N倍。

16.如权利要求6到15任一项所述的装置，其特征在于所述快门(3)和/或所述图像显示设备(2)配备有降低不期望的光反射的部件，优选是至少一个光干涉抗反射涂层。

17.如权利要求6到16任一项所述的装置，其特征在于所述图像显示设备(2)配置为LCD彩色屏幕、等离子屏幕、投影屏幕或LED、OLED、SED或VFD屏幕。

18.如权利要求6到17任一项所述的装置，其特征在于所述像素B_ij配置为R(红色)、G(绿色)或B(蓝色)子像素、其组合、全色像素和/或其组合。

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