CN104950460A - 用于调整汽车车载立体显示器的显像的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于调整汽车(100)的车载立体显示器(102)的显像的方法。该方法包括如下步骤：读入第一观察者(110)的第一观察者位置(112)和至少一个第二观察者(114)的至少一个第二观察者位置(116)；利用第一观察者位置(112)和至少第二观察者位置(116)确定第一视角范围(118)和至少一个第二视角范围(120)作为多个视角范围(118、120；540)；提供控制信号，所述控制信号用来利用多个视角范围(118、120；540)控制车载立体显示器(102)的三维效果控制层(106)，以便调整车载立体显示器(102)的显像。

Description

用于调整汽车车载立体显示器的显像的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于调整汽车车载立体显示器的显像的方法、用于调整汽车车载立体显示器的显像的相应的装置以及相应的计算机程序。

背景技术

三维显示屏也叫车载立体显示屏，它们当中有些也可以相应地切换，从而它们能显示二维的内容。例如WO 2008 062592 A1就公开了一种相应的显示器控制器和用于汽车的嵌入式的显示器。US 2010 0060983 A1披露了一种带视差屏障的车载立体显示屏。代替所述视差屏障，采用其它各种不同的屏障技术，比如掩膜、LCD、凸棱镜。因此，车载立体显示器可以包括用于使用者的两个视角范围和一个位置确定机构(例如头部跟踪)。替代地，车载立体显示器可以具有用于所谓的多视窗的多个视角范围。因此，针对于也叫车载立体显示屏的三维显示屏，可以与一位单独的观察者相适应地切换两个视角范围。这样就能针对该观察者在移动超出视角范围时避免干扰图像印像。在采用这种技术时，视角范围周期性地重复。

发明内容

在这种背景下，通过这里提出的方案提出根据主权利要求的一种用于调整汽车车载立体显示器的显像的方法，还提出一种用于调整汽车车载立体显示器的显像的采用该方法的装置，最后提出一种相应的计算机程序。相应的从属权利要求和后续说明给出了有利的设计。

在了解至少两位观察者的位置的情况下，可以调整立体显示器的视角范围，从而能让至少两位观察者始终都可看到立体图像。相比于前述方案，这里可以有利地实现损失较小的显示或者较高的分辨率。如果在立体显示器上将二维的和三维的对象组合在一个显像中，则可以提高分辨率和信息的可读性。

提出一种用于调整汽车车载立体显示器的显像的方法，其中，该方法具有如下步骤：

读入第一观察者的第一观察者位置和至少一个第二观察者的至少一个第二观察者位置；

利用第一观察者位置和至少第二观察者位置确定第一视角范围和至少一个第二视角范围作为多个视角范围，其中，视角范围表示从显示器张开的锥形部；

提供控制信号，所述控制信号用来利用多个视角范围控制车载立体显示器的三维效果控制层，以便调整车载立体显示器的显像。

观察者位置可以是车载立体显示器的观察者的眼睛位置。观察者位置可以通过所谓的眼睛跟踪或头部跟踪来检测。车载立体显示器可以提供三维图像显示，用于通过立体观察产生深度印像。由车载立体显示器可以引出多个视角范围。因此，车载立体显示器的各个像素的光可以在显示屏前面沿不同的方向偏转，且每只眼睛都能看到另一图像。在一个视角范围内可以显示一个部分图像。因而可以在第一视角范围内显示第一部分图像，在第二视角范围内可以显示第二部分图像。这些视角范围可以周期性地重复。有利地可以改善在车载立体显示器上显示的信息或图像内容的可读性。

另外，可以在提供步骤中利用多个视角范围，补充地或替代地利用控制信号，补充地或替代地利用由其导出的信号，补充地或替代地利用最初的图像内容，提供经调整的图像内容。经调整的图像内容可以利用第一视角范围，补充地或替代地利用第二视角范围来提供。反之，可以有利地使得多个视角范围适应于图像内容。

同样有益的是，在确定步骤中确定至少一个第三视角范围，特别是至少五个互不相同的视角范围。因而可以在确定步骤中确定多个视角范围。尤其可以确定至少五个或七个视角范围。在第三视角范围内可以显示第三部分图像。在五个互不相同的视角范围内可以显示五个互不相同的部分图像。因而可以针对两位观察者显示不同的图像内容。

在提供步骤中可以为车载立体显示器的三维效果控制层提供控制信号。在此，三维效果控制层可以是屏障层，尤其可以是视差屏障层，补充地或替代地是光学透镜。为了实现车载立体显示器，可以使用视差屏障或透镜光栅。视差屏障可以是一种障栅。

在提供步骤中，控制信号可以体现三维效果控制层的分辨率，补充地或替代地包含关于三维效果控制层的分辨率的信息。控制信号在此可以针对三维效果控制层的不同区域控制不同的分辨率。因而控制信号可以控制三维效果控制层的部分区域，从而能在该区域中以提高的分辨率二维地显示图像内容。有利地可以使得三维效果控制层的分辨率适应于图像内容。

同样有益的是，在读入步骤中读入最初的图像内容，在确定步骤中利用该最初的图像内容确定最初图像内容的至少一个可二维显示的第一部分区域和该最初的图像内容的可三维显示的至少一个第二部分区域。在提供步骤中可以利用最初图像内容的第一部分区域，补充地或替代地利用其第二部分区域来确定控制信号。在此，控制信号被设计用来针对二维显像控制车载立体显示器的第一部分区域，并补充地或替代地针对三维显像控制与第一部分区域不相交的第二部分区域。在此，最初的图像内容的第一部分区域与最初的图像内容的第二部分区域互不相交。

在一种实施方式中，在提供步骤中，控制信号可以体现车载立体显示器的三维效果控制层的多个开口的宽度，补充地或替代地体现其位置，补充地或替代地体现其移位。

控制信号可以体现车载立体显示器的三维效果控制层相对于图像产生器的侧向位置、补充地或替代地体现其侧向移位、补充地或替代地体现其三维效果控制层相距图像产生器的距离。控制信号可以包含有关于车载立体显示器的三维效果控制层相对于图像产生器的侧向位置的信息、补充地或替代地关于其侧向移位的信息、补充地或替代地关于其三维效果控制层相距图像产生器的距离的信息。

本发明的一个方面有利地提出将三维显像(3D显示)与双视窗显示或多视窗显示相组合。在此，可以在侧向地机械地移位、切换掩膜结构、采用光阀技术比如LCD的变型方案中，针对这种情况借助于头部跟踪使得屏障特性动态地适应于实际的头部位置。除了使得屏障侧向地适应于头部位置外，还可以改变屏障与显示器基体之间的距离。这有利地允许低损失地布置基体屏障。

这里提出的方案还提出了一种装置，该装置被设计用来在相应的机构中实施、控制或执行在此提出的用于调整汽车车载立体显示器的显像的方法的变型的步骤。通过本发明的以装置为形式的该变型设计，本发明的目的也可以快速且有效地得以实现。

所述装置在当前可以是一种电设备，其处理传感器信号，并据此输出控制信号和/或数据信号。该装置可以具有接口，这些接口可以用硬件和/或软件来设计。在用硬件进行设计时，这些接口可以例如是所谓的系统ASIC的含有装置的不同功能的一部分。但也可以的是，接口是独立的集成的电路，或者至少部分地由分立的器件构成。在用软件进行设计时，接口可以是软件模块，这些软件模块例如在微控制器上位于其它软件模块附近。

有利地，也可以将计算机程序产品或者带有程序代码的计算机程序存储在机器可读的载体或存储媒介比如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上，并用于实施、执行和/或控制根据前述实施方式之一的方法步骤，特别是当程序产品或程序在计算机或装置上执行时。

附图说明

下面参照附图示范性地详述这里提出的方案。其中：

图1为具有根据本发明的一个实施例的车载立体显示器的汽车的示意图，该车载立体显示器带有用于调整车载立体显示器的显像的装置；

图2为根据本发明的一个实施例的汽车车载立体显示器的示意图，该车载立体显示器带有用于调整车载立体显示器的显像的装置；

图3为用于根据本发明的一个实施例的车载立体显示器的屏障技术的示意图；

图4为根据本发明的一个实施例的车载立体显示器的示意图，其带有周期性地重复的视角范围；

图5为根据本发明的一个实施例的车载立体显示器的示意图，其带有互不相同的视角范围；

图6为根据本发明的一个实施例的车载立体显示器的示意图，其对于每个观察者都带有较小的视角范围；

图7为根据本发明的一个实施例的车载立体显示器的示意图，其对于每个观察者都带有扩展的视角范围；

图8-图11示意性地示出了根据本发明的一个实施例的车载立体显示器及两个观察者和由观察者的位置产生的视角范围的数量和方向；

图12为根据本发明的一个实施例的车载立体显示器的视图，该车载立体显示器带有图像内容的二维显示的部分区域和图像内容的与其不相交的三维显示的部分区域；

图13为根据本发明的一个实施例的采用了屏障技术的车载立体显示器的示意图；

图14为根据本发明的一个实施例的采用屏障技术且部分地2D显示的车载立体显示器的示意图；

图15为根据本发明的一个实施例的与观察方向的有效角度和观察角度有关的图像参数的示意图；

图16为根据本发明的一个实施例的用于调整汽车车载立体显示器的显像的方法的流程图。

在对本发明的有益实施例的如下说明中，针对在不同附图中示出的作用类似的部件使用了相同的或相似的附图标记，其中省去了对这些部件的重复介绍。

具体实施方式

图1为具有根据本发明的一个实施例的车载立体显示器102的汽车100的示意图，该车载立体显示器带有用于调整车载立体显示器102的显像的装置104。车载立体显示器102包括控制三维效果的层106以及图像产生机构108。车载立体显示器102在所示实施例中被设计用于：针对第一观察者110检测第一观察者位置112，并针对至少一个第二观察者114检测至少一个第二观察者位置116，以及利用第一观察者位置112和至少一个第二观察者位置116确定第一视角范围118和至少一个第二视角范围120作为多个视角范围118、120。视角范围118、120分别表示从显示器102张开的锥形部。装置104被设计用于利用多个视角范围118、120提供至少用于控制车载立体显示器102的三维效果控制层106的控制信号，以便调整车载立体显示器102的显像。

就特别是基于空间的三维的显像而言，例如对于车载立体显示屏来说，使用三维尺寸会明显减小显示屏的分辨率。这会导致目标不清晰，也会导致各个观察区之间的串扰。

在此提出的本发明的一个方面涉及在一个显像中同时显示二维和三维的对象。这样就可以提高分辨率和信息的可读性。与已知的显像不同的是，并非全部图像内容都要么二维地要么三维地显示，而是仅仅部分区域被相应地显示。有利地，在观察者了解显示情况时，防止因不清楚的对象造成的不适，或者防止观察区之间的串扰。

图2所示为根据本发明的一个实施例的汽车车载立体显示器102的示意图，该车载立体显示器带有用于调整车载立体显示器102的显像的装置104。车载立体显示器102可以是图1中所示的车载立体显示器102的一个实施例。车载立体显示器102包括控制三维效果的层106、图像产生机构108以及用于调整车载立体显示器102的显像的装置104。装置104包括接口224、确定机构226和用于提供控制信号的提供机构228，该接口用于读入第一观察者110的第一观察者位置和至少一个第二观察者114的至少一个第二观察者位置的接口224，该确定机构226用于利用第一观察者位置和至少第二观察者位置确定第一视角范围118和至少一个第二视角范围120作为多个视角范围118、120，其中，视角范围118、120表示从显示器102张开的锥形部，所述控制信号用来利用多个视角范围控制车载立体显示器的三维效果控制层，以便调整车载立体显示器的显像。

在图2所示的实施例中，提供机构228被设计用于利用多个视角范围并利用最初的图像内容来提供经调整的图像内容。因此，提供机构228包括用于改变屏障的部分机构230以及用于改变图像内容的另一部分机构232。通过图像接口234提供或者读入最初的图像内容。

从用于读入观察者位置的接口224读入的第一观察者位置以及第二观察者位置在图2所示的实施例中由头部跟踪系统236提供。

换句话说，图2所示为数据处理的方框图。所示的方面为用于识别观察者110、114的位置的中央传感机构236。在确定观察者110、114的位置或属于该位置的观察角度之后，首先确定出所需要的视角范围118、120的数量。据此例如采用屏障技术得出屏障掩模106上的开口宽度。如果可行的话，也可以计算出并利用这些开口的位移。相应地调整最初的图像数据。后者在最简单的情况下由两个图像构成-一个为左边的，一个为右边的。位于3D层后面的二维的显示器的像素配置情况被计算出来，并随后显示在那里。

这里提出的车载立体显示器102为显示的分辨率提供了最大化，以及避免了因在观察者110、114移动时的“图像跳跃”引起的质量损失。对于当今的三维显示器尤其是基于空间的显示器比如车载立体显示屏而言，显示屏的分辨率由于三维的使用而显著减小，尤其是在使用多于一定需要的两个视角范围118、120时，比如在多视窗显示器的情况下。有利地，使用两个视角范围118、120，并通过对观察者110、114的位置识别(头部跟踪)来跟踪所述内容，由此改善了观察者110、114对图面的了解。

有利地，在有限的区域内显示二维的内容，以此改善观察者110、114对图面的了解。在这里，车载立体显示器102针对多个使用者起作用，包括头部跟踪在内。作为一个方面，根据观察者位置来改变视角范围118、120(数量、位置)。通过有针对性地使用2D内容来实现提高质量。

构思在于，针对多个观察者110、114使用头部跟踪器236。尤其是两个观察者110、114在此通过本发明将得到高质量的印像。在汽车领域，采用本发明可以实现为驾驶员和副驾驶员产生在质量上相比于现有技术明显改善的三维图面。本发明的一个方面在于，有针对性地改动能产生三维效果的层，并与此相关地调整位于该层后面的二维图面。

为此使用最少数量的视角范围118、120，这些视角范围根据观察者110、114的位置来切换。在两个观察者110、114的情况下，比如在汽车领域，为此至少需要把两个视角范围118、120切换成三个视角范围(如后续附图所示)，对于更大的整个观察区，还要切换成五个视角范围。在三个观察者110、114的情况下，采用本构思就已经必定能够切换成七个视角范围118、120。一方面，采用本发明能实现针对多个观察者110、114同时跟踪内容。因此，在汽车领域，例如副驾驶员也能得到与其匹配的高质量的3D图面。另一方面，可以在一个显像102中同时显示二维的和三维的对象。其结果是，可以提高分辨率和可读性。尤其是在汽车领域，由此可以改善地显示例如导航内容，并降低观察者110、114的疲劳度。此外，这样就不再需要在三维显像的信息完整性与二维显像的清晰性之间分出究竟。

图3所示为用于根据本发明的一个实施例的车载立体显示器102的屏障技术的示意图。该车载立体显示器102可以是图1或图2中所示的车载立体显示器102的实施例。该车载立体显示器102包括三维效果控制层106以及图像产生机构108。三维效果控制层106被设计成屏障106。图像产生机构108具有各个像素，这些像素针对两个观察方向交替地排列。在此，像素宽度用附图标记p表示，屏障106中的开口标有附图标记h并用该附图标记予以表示。显示器102被设计用来形成两个交替的视角范围118、120，下面也称为观察波瓣118、120。这些开口h具有双倍像素宽度p的距离。视角范围118、120的有效角度用符号α来表示或描述。图像产生机构108和屏障106彼此相隔距离d。两个视角范围118、120具有间隔角度δ。

图3以屏障技术为例示出了对视角的调节。这里示出了屏障技术的最简单的情况。这些像素针对两个观察方向交替地排列(红色&绿色)。像素宽度为p，屏障中的开口为h，且这些开口为了形成两个交替的观察波瓣2p而彼此分开。为了便于计算，这些孔居中地位于像素边界前面，这样就产生了对称性，也就是说，有效角度都相同，α＝αr＝αg。另外，这些角度在下面的计算中具有相同的中心，特别是当屏障与显示器之间的距离小于相距观察者的距离时，该中心就会近似出现。于是，由显示器与屏障之间的距离d便算得一个观察方向的有效角度α：

$\tan \mathrm{\β}=\frac{h/2}{d}$

$\tan \mathrm{\γ}=\frac{p-h/2}{d}$

$\mathrm{\α}=\mathrm{\β}-\mathrm{\γ}=\arctan \frac{h/2}{d}-\arctan \frac{p-h/2}{d}.$

两个观察波瓣的间隔角度δ导致视觉串扰，也就是说，可能会感觉到有两个图像，这个间隔角度因而为：

$\mathrm{\δ}=2\mathrm{\γ}=2\arctan \frac{p-h/2}{d}.$

视角的周期θ因而为：

$\mathrm{\θ}=\mathrm{\α}+\mathrm{\δ}=\arctan \frac{h/2}{d}+\arctan \frac{p-h/2}{d}.$

而像素p的大小和相距屏障掩模的距离d显著地影响所述周期，而孔大小h在这里并非关键，这也在图16中示出。而有效角度α主要受三个参数影响。

根据观察者的观察者位置对视角范围进行切换。如果显示器102事先已经具有多个(例如六个)视角范围，可以实现切换交替的视角范围的数量，例如由两个切换为三个，其中，按不同的方式控制显示器102。例如对于两个视角范围的情况，这可以相当于按照ABABAB的方式进行控制，而对于三个视角范围的情况，这相当于按照ABCABC的方式进行控制。替代地，如果通过改变(显示器相距屏障的)距离d来调整视角范围的角度，并附加地调整屏障掩模的孔，特别是调整孔的距离，则对交替的视角范围的数量进行切换。

在一个实施例中，通过改变p(每个视角方向的关联子像素的数量)来调整视角范围的角度，并附加地调整屏障掩膜的孔，特别是孔间距。第一种方案并不会给分辨率带来改善，而后一种方案却可以相对简单地应用于高分辨率的显示器和可变的屏障掩膜。

类似于屏障掩膜，也可以在透镜技术中根据透镜设计通过改变透镜层与显示器之间的间距，以及通过使用多视窗显示器，来切换视角范围。但这有与在屏障技术中相同的挑战或缺点。然而，按照透镜技术还可以改变透镜形状本身，也就是说，可以通过改变透镜半径或改变透镜焦距(Ausdehnung)来实现焦点以及实现一定的视角范围与受控的显示器区域的对应。

有些区域恰恰也可以切换为“盲区”或者透明，其靠近屏障掩膜。这也许会有助于以亮度为代价来减小并非所愿的串扰。这些方案例如可以借助于专用的LC层来实现，所述LC层经过了相应的设计，也就是说，在这种情况下，液晶形成透镜。另一种方案是，借助于可改变超立体的结构来形成透镜功能。

图4-图11示出了根据本发明的一个实施例的车载立体显示器102的变型。该车载立体显示器102可以是图1至图3中所示的车载立体显示器102的实施例。该车载立体显示器102包括三维效果控制层106以及图像产生机构108。在显示器102的前面有两位观察者110、114，其中，第一观察者110与第一观察者位置112对应或可对应，第二观察者114与第二观察者位置116对应或可对应。针对显示器102的一个点示范性地示出了从那里引出的视角范围118、120。

图4示出了视角范围118、120的周期性重复。两位观察者110、114具有直接相邻的观察者位置112、116。

图5示意性地示出根据本发明的一个实施例的车载立体显示器102，它有十个互不相同的视角范围118、120、540。在图5中示出了第三视角范围540a、第四视角范围540b、第五视角范围540c、第六视角范围540d、第七视角范围540e、第八视角范围540f、第九视角范围540g以及第十视角范围540h。第一观察者110的左眼位于第一视角范围118内，第一观察者110的右眼位于第二视角范围120内。第二观察者114的左眼位于第五视角范围540c内，第二观察者114的右眼位于第四视角范围540b内。在两位观察者110、114之间，视角范围540d空闲。

图6示意性地示出根据本发明的一个实施例的车载立体显示器102，它针对每位观察者110、114都有一些视角范围118、120、540。两位观察者110、114具有直接相邻的位置。图6中所示的多视窗显像被设计用于针对四位观察者110、114分别表现出或显示出互不相同的图面。

与图6不同的是，图7示意性地示出根据本发明的一个实施例的车载立体显示器102，它针对每位观察者110、114都有扩展的视角范围118、120、540。不同于图6，第二观察者114的观察者位置116向右偏移了一个视角范围。因而在第一观察者110与第二观察者114之间有个视角范围时空闲的。图7示出视角范围118、120、540的分割情况。

如果三维的显像102不仅可像素精确地切换，而且可细微地调节，则甚至可以调节视角范围118、120、540。这意味着，视角范围118、120、540跟随观察者110、114的位置112、116，所述位置例如通过眼睛跟踪来识别。因而在图14和15所示的屏障106的范例的情况下，缝隙(Schlitz)的位置发生改变。在附加地改变缝隙数量的情况下，也可以调节视角范围118、120、540的数量。如果有多个人110、114在看显示器102，比如在汽车应用中就是这种情况，则由此也可以有针对性地为多个人规定视角范围118、120、540，如图6和图7中所示。但其前提是，确定观察者110、114的位置112、116，以及将图像内容调整到改变了的视角范围118、120、540上。这尤其可在如下事实中简单地看出：伴随着视角范围118、120、540的增大，分辨率减小了。

如果不能按照这里所述的形式调整视角范围118、120、540，则可能有意义的是，针对多个观察者110、114减小3D效果，或者增大二维的部分区域。

图8-图11分别示意性地示出了根据本发明的一个实施例的车载立体显示器102及两个观察者110、114和由观察者110、114的位置112、116产生的视角范围118、120、540的数量和方向。

为了提高质量，视应用范例而定，改变视角范围118、120、540的位置，将分辨率调整到“最差的情况”，也就是说，所需的视角范围数量最多，利用未使用的像素来优化串扰，或者使用2D内容。在此，这些不同的方面可以相互组合。为了提高显像质量，一方面可以改变视角范围的位置。其唯一的前提是，改变的3D层电路，其与在位于其后面的二维显像时所存在的情况相比尤其更为紧密，也就是说，例如根据图4的屏障层的分辨率高于位于其后面的RGB布置情况。这例如针对屏障层通过屏障开口的移位来实现(也参见图13)。

另一种改善可以是有针对性地降低分辨率。也就是说，在使用两个和三个视角范围118、120、540时，利用三个视角范围118、120、540的图面分辨率，在显示两个视角范围118、120的情况下也是如此。其优点在于，在切换视角范围118、120、540时，分辨率保持恒定。这将借助如下范例来阐述。位于后面的显示器108的水平分辨率为1200像素。对于两个视角范围118、120来说，每个视角得到600个有效像素，而对于三个视角范围来说，每个视角得到400个有效像素。但按照刚刚介绍过的构思，即使在两个视角范围118、120情况下也仅仅水平地显示400个像素。

另外，未使用的像素可以用来减小串扰(串扰)。这例如可以通过显示黑色或者通过对相邻像素的颜色值求平均来进行。另外，为了针对全部观察者110、114都提高图像质量，可能有益的是，减小3D效果，或者增大二维的部分区域。局部地提高分辨率和可读性的最简单的形式是，在不同观察区或视角区的信息相同时切断三维的显示。由于二维地显示三维的对象，避免了局部的串扰，但主要是提高了该区域内的分辨率。

图8-11示出了在一位观察者114(或图10中的两位观察者110、114)移动时对视角范围118、120、540的分割。视角范围118和120体现了针对观察者110、114的左眼或右眼的显示情况。另外，在位于3D层106后面的二维的显像108中可看到所显示的像素。

图8示出观察者114相比于图4移动了一个视角范围540。在这里，从两个视角范围118、120切换为三个视角范围118、120、540。

相比于图4，图9示出观察者114移动了两个视角范围。在这里切换至两个视角范围118、120。

相比于图4，图10示出观察者114移动了三个视角范围118、120、540。准确地来看，第二观察者114移动了一个视角范围，第一观察者110移动了两个视角范围。在这里切换至五个视角范围118、120、540。

相比于图4，图11示出移动了五个视角范围118、120、540。在这里切换至五个视角范围118、120、540。

图8-图11示出针对多个使用者跟踪车载立体内容。在这里借助“两位观察者”的情形示范性地示出了设置情况，因为这在汽车领域是最为常见的应用情况。多于多数观察者来说，可以雷同地考察相应的方法，但这样明显繁琐。在这里相继地执行三种功能：头部跟踪、修改视角范围的数量、修改3D层后面的显像。

三维效果例如可以借助屏障掩膜或光学透镜来产生。车载立体显示器102的三维效果控制层也称为“3D层”。在屏障掩膜的情况下，每只眼睛本身都只能观察到一个子像素；然而相邻子像素只能让另一只眼睛看见。如图13中所示，因而产生两个视角范围，这些视角范围随着观察角度的改变而持续地重复(周期性)。

这里所述的构思影响车载立体显示器102的3D层。在示范性地示出的屏障掩膜的情况下，各个屏障例如可以由能切换的LC层构成。如果切断这些区域(如图14中所示)，在此就能直接观察到位于后面的显像，进而观察到二维的图面。如果通过其它形式来改动这个层，例如整个层向左或向右偏移，或者改变屏障的开口，视角范围118、120的位置就会改变，但也可以重复。这意味着，由以前的两个视角范围118、120产生三个视角范围118、120、540或更多的视角范围118、120、540。在极端情况下就得到了多视窗显示。但人们希望避免后者情况，因为分辨率应保持得尽可能地高。这例如也可以采用光学透镜来实现，如果该光学透镜可切换的话，其方式例如为，所述透镜通过LC层来形成，但例如也可以采用一些技术来形成，比如在基于眼镜的系统中就是这样，这种系统例如局部地消除偏振。各个视角范围118、120现在一方面可以通过3D层来控制，另一方面通过调整二维显像来控制。这意味着，视角范围118、120可以跟随观察者的位置112、116，所述位置例如通过头部跟踪来识别。如果多个人110、114在观看显像102，比如在汽车应用中就是这种情况，那么由此也可以有针对性地为多个人110、114规定视角范围118、120。这里重要的是，在切换视角范围118、120时，由于观察者110、114之一移动，图面针对另一观察者114、110保持不变。在图8-图11的情形下，针对左眼和右眼产生了分割(用于相应视角范围的附图标记118和120)。这既可以涉及到像素，又可以涉及到子像素，其中，在后者情况下可能需要另一种配置方式，以便两只眼睛能看到全部颜色。

图12示出根据本发明的一个实施例的车载立体显示器102，该车载立体显示器带有图像内容的二维显示的第一部分区域和图像内容的与其不相交的三维显示的第二部分区域。该车载立体显示器可以是在前述附图中所示的车载立体显示器102的一个实施例。图13中的车载立体显示器102被设计用来控制或显示用于二维显像的第一部分区域1350和用于三维显像的与第一部分区域1350不相交的第二部分区域1352。在第二部分区域1352中，3D对象1354被三维地显示。第一部分区域1350是2D区域，第二部分区域1352是3D区域。

车载立体显示器102具有在图12中未示出的用于调整车载立体显示器的显像的装置。用于调整车载立体显示器的显像的该装置被设计用来利用最初的图像内容确定该最初的图像内容的可二维显示的至少一个第一部分区域和该最初的图像内容的可三维显示的至少一个第二部分区域，在这里，所述的两个部分区域彼此不相交。另外，用于调整车载立体显示器的显像的该装置被设计用来提供控制信号，该控制信号利用所述的两个部分区域针对二维显像控制车载立体显示器的第一部分区域，并针对三维显像控制与第一部分区域不相交的第二部分区域。

针对基于对象的二维显示，比如对于文本信息，可以强制始终都二维地显示这些信息。特别是对于文本来说，可读性(“调制传递函数”，MTF)对于观察者简单地获取信息来说是决定性的。因此，这些信息应以较高的分辨率予以显示，进而进一步改善可界定的对象。借此，有些区域只能含有二维图面。如图12中所示，可以声明在有些区域中仅显示二维对象比如文本对象，而在其它区域中显示三维对象。

作为本发明的一个方面，图12示出了带有2D区域和3D区域的显像。在显示三维内容的情况下，对于每只眼睛来说，分辨率尚仅为无3D效果的显示(也参见图13和图14)的最初分辨率的一半。在部分地2D显示的情况下，3D区域中的分辨率始终都减半，但在2D区域中存在最初的分辨率(也参见图14)。在图4所示的例子中，这意味着，若最初分辨率为10像素，则针对左边和右边各有5个可见像素被3D地显示，而部分的2D显示情况下则在左边和右边分别可看到7个像素。

图13示意地示出根据本发明的一个实施例的采用了屏障技术的车载立体显示器102。该车载立体显示器102可以是在前述附图中所示的已介绍的车载立体显示器102的一个实施例。车载立体显示器102包括三维效果控制层106以及图像产生机构108。三维效果控制层106在下面也简称为屏障106。在这里的简化图中，图像产生机构108具有一排10个像素，这些像素由于屏障106的原因能交替地让观察者110的右眼和左眼看见。在这里，像素上方的“R”或“L”表明观察者110的哪只眼睛看到或可看到相应的像素。

图14示意地示出根据本发明的一个实施例的采用屏障技术且部分地2D显示的车载立体显示器。该车载立体显示器102可以是在前述附图中所示的已介绍的车载立体显示器102的一个实施例。图14基本上相应于图13，区别在于，屏障16具有较大的开口区域，屏障106具有较大的开口区域，观察者在该开口区域内直接观察位于其后面的图像产生机构108，因而在该区域内感觉到二维的图面。这样一来，两只眼睛都能看见中间的四个像素。在屏障106后面的总共六个其它的像素中，每只眼睛分别能看到三个像素。所以，观察者110的每只眼睛能看到七个像素，这不同于图13中的五个像素。

该构思涉及同时显示二维的和三维的对象。这特别是在汽车领域中是有利的，因为这样就不再需要在三维显像的信息完整性与二维显像的清晰性之间分出究竟。

在第一种应用中，在不同观察区或视角区的信息相同时切断三维的显示。由于二维地显示三维的对象，避免了局部的串扰，但主要是提高了该区域内的分辨率。

在第二种应用中，各个对象比如文本信息始终都二维地予以显示。特别是对于文本来说，可读性(“调制传递函数”，MTF)对于简单地获取信息来说是决定性的。因此，这些信息应以较高的分辨率予以显示，进而进一步改善可界定的对象。借此也可以想到的是，有些区域只含有二维图面。如图12中所示，可以声明有些区域仅显示二维对象比如文本对象，而在其它区域中显示三维对象。

对于这些应用来说必需的是，能够尽可能像素精确地切断三维图面，而显示二维图面。这尤其可以利用一种车载立体显示屏102来实现，这种显示屏能够通过可按像素方式切换的屏障掩膜、可切换的透镜技术或者可切换的光偏振来切断三维效果，但例如也可以通过基于眼镜的系统来切断，这种系统例如局部地消除偏振。在图13和14中示出了一种可切换的屏障掩膜106，其在图14中是二维区域。

图13和图14示出了在三维环境下的二维内容，这里针对车载立体显示屏102采用了屏障技术106。

在显示三维内容的情况下，对于每只眼睛来说，分辨率尚仅为无3D效果的显示的最初分辨率的一半(如图13中所示)。在部分地2D显示的情况下，3D区域中的分辨率始终都减半，但在2D区域中存在最初的分辨率(参见图14)。在所示的例子中，这意味着，图像产生机构108的最初分辨率为10像素。在3D显示情况下，观察者110的左眼和右眼分别能看到五个像素。在部分的2D显示情况下，观察者110的左眼和右眼分别能看到7个像素。

图15为根据本发明的一个实施例的与观察方向的有效角度和观察角度有关的图像参数的示意图。几何关系和定义特别是在图3中示出。图15在分两栏布置的笛卡尔坐标系中示出六条曲线。据这里所示，改变观察角度θ或观察方向α，并调整像素宽度p、屏障中开口的开口宽度h以及调整图像产生机构(显示器)与屏障之间的距离d。这里基于最初的情形，即像素宽度p＝100μm、开口宽度h＝50μm、距离d＝200μm。

在这里，在第一栏示出了与观察角度θ有关的参数，在第二栏示出了与观察方向α有关的参数，其中，在最上面的那一行示出了与像素宽度p有关的相应的角度，在中间行示出了与开口宽度h有关的相应的角度或者示出了开孔直径h，在最下面的那一行示出了与距离d有关的相应的角度。观察角度θ或观察方向α分别在纵坐标轴上示出，像素宽度p、开口宽度h以及距离d在横坐标轴上示出。

图16为根据本发明的一个实施例的用于调整汽车车载立体显示器的显像的方法1670的流程图。该车载立体显示器可以是在图1-图14中所示的车载立体显示器的一个实施例一种变型。方法1670包括：步骤1672，读入第一观察者的第一观察者位置和至少一个第二观察者的至少一个第二观察者位置；步骤1674，利用第一观察者位置和至少第二观察者位置确定第一视角范围和至少一个第二视角范围作为多个视角范围；步骤1676，提供控制信号，所述控制信号用来利用多个视角范围控制车载立体显示器的三维效果控制层，以便调整车载立体显示器的显像。在这里，视角范围表示从显示器张开的锥形部。

按照一个实施例，在提供步骤1676中，利用多个视角范围并利用控制信号或由此导出的信号来提供经调整的图像内容。经调整的图像内容利用最初的图像内容来提供。在此，控制信号包含有关于三维效果控制层的分辨率的信息。

可选地，在确定步骤1674中确定至少一个第三视角范围。根据一种有益的实施例，特别是确定至少五个互不相同的视角范围。

在一种实施例中，在读入步骤1672中读入最初的图像内容，并在确定步骤1674中利用最初的图像内容确定最初图像内容的可二维显示的至少一个第一部分区域和该最初的图像内容的可三维显示的至少一个第二部分区域。在提供步骤1676中，利用最初的图像内容的第一部分区域和第二部分区域来确定控制信号。控制信号被设计用来针对二维显像控制车载立体显示器的第一部分区域，并针对三维显像控制与第一部分区域不相交的第二部分区域，其中，最初的图像内容的第一部分区域与最初的图像内容的第二部分区域互不相交。

可选地，在提供步骤1676中，控制信号体现了车载立体显示器的三维效果控制层的开口的宽度和/或位置和/或移位。

可选地，在提供步骤1676中，控制信号体现了车载立体显示器的三维效果控制层相对于图像产生器的侧向位置、侧向移位或者体现了三维效果控制层相距图像产生器的距离。

所介绍的在附图中示出的实施例仅仅是示范性地选择的。不同的实施例可以完全地或者针对个别特征相互组合。一个实施例也可以用另一实施例的特征来补充。

此外，这里提出的方法步骤可以重复，以及可以采用与所述顺序不同的方式来实施。

如果一个实施例包含第一特征与第二特征之间的“和/或”逻辑关系，则应理解为，该实施例根据一种实施方式既有第一特征又有第二特征，而根据另一实施方式要么只有第一特征要么只有第二特征。

Claims (11)

1.一种用于调整汽车(100)的车载立体显示器(102)的显像的方法(1670)，其中，该方法(1670)具有如下步骤：

读入(1672)第一观察者(110)的第一观察者位置(112)和至少一个第二观察者(114)的至少一个第二观察者位置(116)；

利用第一观察者位置(112)和至少第二观察者位置(116)确定(1674)第一视角范围(118)和至少一个第二视角范围(120)作为多个视角范围(118、120；540)，其中，所述视角范围(118、120；540)表示每一个从显示器(102)张开的锥形部；

提供(1676)控制信号，所述控制信号用来利用多个视角范围(118、120；540)控制车载立体显示器(102)的三维效果控制层(106)，以便调整车载立体显示器(102)的显像。

2.如权利要求1所述的方法(1670)，其中，在提供步骤(1676)中利用多个视角范围(118、120；540)，和/或利用控制信号，和/或利用由其导出的信号，和/或利用最初的图像内容，提供经调整的图像内容。

3.如前述权利要求中任一项所述的方法(1670)，其中，在确定步骤(1674)中确定至少一个第三视角范围(540)，特别是至少五个互不相同的视角范围(118、120；540)。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在提供步骤(1676)中为车载立体显示器(102)的三维效果控制层(106)提供控制信号，其中，三维效果控制层(106)是屏障层和/或光学透镜。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法(1670)，其中，在提供步骤(1676)中，控制信号体现三维效果控制层(106)的分辨率，和/或包含关于三维效果控制层(106)的分辨率的信息。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法(1670)，其中，在读入步骤(1672)中读入最初的图像内容，在确定步骤(1674)中利用该最初的图像内容确定最初图像内容的至少一个可二维显示的第一部分区域和该最初的图像内容的可三维显示的至少一个第二部分区域，在提供步骤(1676)中利用最初图像内容的第一部分区域和/或第二部分区域来确定控制信号，其中，控制信号尤其被设计用来针对二维显像控制车载立体显示器(102)的第一部分区域(1350)，和/或针对三维显像控制与第一部分区域(1350)不相交的第二部分区域(1352)。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法(1670)，其中，在提供步骤(1676)中，控制信号体现车载立体显示器(102)的三维效果控制层(106)的多个开口的宽度和/或位置和/或移位。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法(1670)，其中，在提供步骤(1676)中，控制信号体现车载立体显示器(102)的三维效果控制层(106)相对于图像产生器(108)的侧向位置和/或侧向移位和/或三维效果控制层(106)相距图像产生器(108)的距离(d)。

9.一种装置(104)，其被设计用来实施根据前述权利要求中任一项的方法(1670)的全部步骤。

10.一种计算机程序，其被设计用来实施根据前述权利要求中任一项的方法(1670)的全部步骤。

11.一种机器可读的存储媒介，其带有存储于其上的根据权利要求9的计算机程序。