專利名稱：立體顯示裝置的制作方法
立體顯示裝置本發(fā)明涉及一種立體顯示裝置，該裝置包括用于產(chǎn)生顯示的部件， 該立體顯示裝置包括在第一平面中橫向分離的象元和光引導部件，該 光引導部件包括一組光引導元件，每個光引導元件與各自組的象元相 關(guān)聯(lián)，光引導部件在第一平面中疊加在象元上，用于將象元輸出引導 到相對于第一平面的互不相同的角方向上。本發(fā)明還涉及一種計算顯示值的方法，該顯示值將被提供給該立 體顯示裝置。本發(fā)明還涉及一種可由計算機設備裝載的計算機程序產(chǎn)品，該計 算機程序產(chǎn)品包括計算顯示值的指令，該顯示值將被提供給該立體顯 示裝置。在本文起始段中所述種類的立體顯示裝置在諸如電話的手持應用中和其中采用多個視圖的(TV)監(jiān)視器中的應用日益廣泛。象元在諸如單色設備中可以對應于單個像素，但是通常(在彩色設 備中)對應于彩色象元的子像素。在US 6. 064. 424中描述了上述種類的立體顯示裝置，該專利中顯示 了有源矩陣液晶顯示面板，該顯示面板具有以成象元分組方式布置的象 元，和作為疊加在顯示面板上的光引導元件的透鏡狀屏幕，該透鏡狀屏 幕具有(圓柱狀)透鏡元件或雙凸透鏡。將每個象元的光根據(jù)象元相對 于透鏡的位置以不同的界限分明的方向發(fā)送。這樣通常對應于6個不同的 視角產(chǎn)生6個獨立的視圖。觀看者每個眼睛接收不同的視圖，并且當采用 適當?shù)膱D像內(nèi)容時可觀看到三維圖像。在US 6. 064. 424中的每個雙凸透鏡與一組象元關(guān)聯(lián)。雙凸透鏡相對 于垂直圓柱方向傾斜，這對于所看到的三維像素結(jié)構(gòu)是有利的。然而對于觀看者而言，由于顯示器的不同部分以不同的角度到達觀 看者的眼睛的事實，在顯示器上仍然存在強度調(diào)制，該強度調(diào)制稱之為 "暗帶"。當觀看者平行于顯示器移動時，暗帶在顯示器上"平移"，而 當觀看者朝向顯示器或遠離顯示器移動時，暗帶的間距(pitch)發(fā)生改變。即使具有較小的調(diào)制深度(例如，僅為1%),這種效應仍然非常令 人煩惱。申請人于2005年4月"日在歐洲專利局提交了 一份申請?zhí)?OMO3555. 8的專利申請(代理人巻號PH000443 ),該申請公開了一個至少 克服了部分所迷強度調(diào)制的發(fā)明?；旧?，該申請公開了通過傾斜角度 和透鏡間距的某些組合來防止暗帶。所提供的技術(shù)方案稱為"局部視圖"。 該發(fā)明基于這樣的理解，即上述調(diào)制隨觀看角度變化通過選擇在其中"全 部"(虛擬)子像素和"部分"(虛擬)子像素同時被成像，導致強度調(diào) 制的設計來克服，上述的調(diào)制隨觀看角度變化由在(LCD)象元周圍存在 非發(fā)射區(qū)域(黑色矩陣)引起，上述非發(fā)射區(qū)域被"成像"在某些(因 此更暗的)方向中，上述的"全部"(虛擬)子像素和"部分"(虛擬) 子像素彼此產(chǎn)生相移(例如，對于k-2為180。)。因此，消除了總強度 的第一諧波而僅保留了更小強度的第二諧波(和第三諧波等)。因此減少 了暗帶效應。然而，如果以直接的方式呈現(xiàn)具有相對大深度或差異的物體，顯示 將遭受所謂的鋸齒邊緣。這些重復圖案對例如背景遠處的物體造成了不 自然的尖銳特征，上述不自然的尖銳特征通常有些模糊。本發(fā)明的目的在于提供一種在起始段所述類型的方法，由此至少部 分地阻止這些所謂的鋸齒邊緣的產(chǎn)生。本發(fā)明的目的由如下的方法實現(xiàn)，該方法包括- 基于角方向的第一個和象元的第一個的坐標從3-D表示來確定第一中間值；- 基于相對于第一平面的另一角方向和象元的第一個的坐標 從3-D表示來確定第二中間值；- 將第一中間值和第二中間值結(jié)合到顯示值，該顯示值與象元的 第一個的特定輸出有關(guān)。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如杲在呈現(xiàn)(即計算)顯示值期間，在來自3-D表 示的第一中間值、角方向的第一個和象元的第一個的坐標之間保持嚴格 的對應，就會產(chǎn)生偽影。換句話說，如果僅基于第一中間值計算顯示值， 就會產(chǎn)生偽影，而這恰恰是大多數(shù)呈現(xiàn)方法的正確方案?；旧?，根據(jù) 本發(fā)明的方法基于在3-D表示中的低通濾波。由于采用了分別基于各自角方向并且都與第一象元的相同坐標有關(guān)的多個中間值，因而濾波的量取 決于待顯示的物體的深度(差異)。將要顯示在第一平面(或十分靠近第 一平面)的物體不會或幾乎不會產(chǎn)生模糊，而對于將要更遠離第一平面進行顯示的3-D表示的其他物體，模糊量會更大。雖然低通濾波是公知的技術(shù)，但是根據(jù)本發(fā)明的方法與本領域普通 技術(shù)人員通常采用的方法存在明顯區(qū)別。普通技術(shù)人員會呈現(xiàn)多個視圖 (即被引導到各種互不相同的角方向的不同的圖像)，隨后將低通這些不 同的視圖。這是一種直接、簡單和更具計算機友好度的方法。然而，與 本發(fā)明的方法相比，不同視圖的圖像質(zhì)量，尤其是銳度較低。在那種情 況下，濾波將與深度無關(guān)。這意味著待顯示在第一平面(或相對靠近第 一平面)的均勻物體將會產(chǎn)生模糊。在根據(jù)本發(fā)明的方法的實施例中，角方向的第一個和另 一角方向之 間的第 一差值基本與角方向的第 一個和角方向的第二個之間的第二差值 相同。優(yōu)選地，第二差值對應于角方向之間的相互差值的集合中的相互 差值的最小值。換句話說，另一角方向優(yōu)選地對應角方向的第二個，由 此在顯示裝置被設置用于將輸出引導到的所有角方向中，角方向的第二 個從角方向與角方向的第一個的偏離最小。如果第一差值小于第二差值， 同樣可獲得良好的結(jié)果。在根據(jù)本發(fā)明的實施例中，為了確定第一中間值，采用角方向的第 一個。"基于，，角方向的第一個來確定第一中間值的事實不意味著嚴格采 用角方向的第一個，也就是說，所采用的角方向可以偏離角方向的第一 個，其由諸如透鏡的光引導元件的物理尺寸和象元的第一個相對于光引 導元件的光軸的位置來直接確定。在根據(jù)本發(fā)明的方法的實施例中，另一角方向?qū)欠较虻牡诙€， 角方向的第一個通過象元的第一個相對于其相關(guān)的光引導元件的第一個 的第一空間位置來確定，角方向的第二個通過象元的第二個相對于其相 關(guān)的光引導元件的第二個的第二空間位置來確定。如上所述，將立體顯 示裝置設計成以相對于第一平面互不相同的角方向引導象元的輸出。例 如，存在14個不同的角方向。立體顯示裝置的布置(即橫向分離的象元 和包括光引導元件的光引導部件的排列)決定了這14個不同的角方向。 14個不同的角方向的集合中的一部分與光引導元件的第一個相關(guān)。H個 不同的角方向的集合的第二部分與光引導元件的第二個相關(guān)，而14個不同的角方向的第三部分與光引導元件的第三個相關(guān)。優(yōu)選地，用于計算顯示值的不同角方向?qū)?4個不同的角方向的集合的不同部分。 一個根據(jù)本發(fā)明的方法的實施例，包括- 基于相對第一平面的第二個另外的角方向和象元的第一個的 坐標從3-D表示來確定第三中間值；以及- 將第一中間值、第二中間值和第三中間值結(jié)合到顯示值。 優(yōu)選地，顯示值基于兩個以上的中間值，例如基于三個中間值。然而三個以上的中間值同樣可獲得良好的結(jié)杲。如果中間值的數(shù)目多于兩 個，上述條件同樣適用，例如與角方向的差值和角方向的集合的部分相 關(guān)的條件。在根據(jù)本發(fā)明的方法的實施例中，結(jié)合包括計算第一中間值、第二 中間值和可選的第三中間值的平均值來計算顯示值。優(yōu)選地，計算平均 值包括計算加權(quán)的平均值。第 一 中間值優(yōu)選具有最高的加權(quán)向量。本發(fā)明的另一目的在于提供一種在起始段所述類型的立體顯示裝 置，由此至少部分地阻止這些所謂的鋸齒邊緣的產(chǎn)生。本發(fā)明的目的由顯示裝置實現(xiàn)，該顯示裝置包括- 第一確定部件，用于基于角方向的第一個和象元的第一個的 坐標從3-D表示來確定第一中間值；- 第二確定部件，用于基于相對第一平面的另一角方向和象元 的第 一個的坐標從3-D表示來確定第二中間值；- 結(jié)合部件，用于將第一中間值和第二中間值結(jié)合到顯示值；以及- 提供部件，用于將顯示值提供給象元的第一個以產(chǎn)生其輸出。 本發(fā)明的另 一 目的在于提供一種在起始段所述類型的計算機程序產(chǎn)品，由此至少部分地阻止這些所謂的鋸齒邊緣的產(chǎn)生。本發(fā)明的目的由計算機程序產(chǎn)品實現(xiàn)，該計算機程序產(chǎn)品在被裝載 后^f吏所述的處理部件能夠^U亍- 基于角方向的第一個和象元的第一個的坐標從3-D表示來確定第一中間值；- 基于相對于第一平面的另一角方向和象元的第一個的坐標 從3-D表示來確定第二中間值；以及- 將第一中間值和第二中間值結(jié)合到顯示值，該顯示值與象元的第一個的特定輸出相關(guān)。上述方法的修改及其變形可以對應于所描述的立體顯示裝置和計算 機程序產(chǎn)品的修改和變形。根據(jù)本發(fā)明的立體顯示裝置、方法和計算機程序產(chǎn)品的這些和其 他方面通過下文所述的實現(xiàn)方式和實施例并參考附圖將會更加明了 ，并根據(jù)所述實現(xiàn)方式和實施例以及附圖對其進行說明，在附圖中 圖l示意性顯示了一部分顯示設備； 圖2示意性顯示了圖l的一部分顯示設備的平面圖； 圖3示意性顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有4^視圖展開的立體顯示裝置的顯示設備；圖4示意性顯示了圖3的4《視圖展開的所謂的視圖映射； 圖5示意性顯示了圖3的4^視圖展開的相應的視圖編號； 圖6示意性顯示了如何在角域(angular domain)中布置^見圖和這些寺見圖如何對應透鏡/像素結(jié)構(gòu)；圖7示意性顯示了錐面的角強度分布；圖8示意性顯示了通過根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置重建物體；圖9示意性顯示了從中央雙凸透鏡發(fā)射的光線；

圖10顯示了傾斜白條的模擬圖像，該傾斜白條被指定為輸入圖像；圖ll示意性顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法，將3-D表示在角域中濾波的實例；圖12示意性顯示了為與光引導元件中的一個相關(guān)的多個象元計算 顯示值；圖13示意性顯示了通過根據(jù)本發(fā)明的方法將3-D表示進行濾波，單 獨的透鏡發(fā)射所有視角的信息；斜白條的才莫擬；以及圖15示意性顯示了根據(jù)本發(fā)明的立體顯示裝置。上述附圖是概略性的并且沒有按照比例繪制。在附圖中相同的附 圖標記用于指示同樣的部分。圖1顯示了一部分顯示設備100的示意性橫截面圖，該顯示設備具有在第一平面103中橫向分離的象元10L設備100具有光引導部件， 在本實例中該光引導部件為一組透鏡(雙凸透鏡)601-603,每個透鏡 與一組象元102關(guān)聯(lián)。透鏡601-603覆蓋在第一平面103中的象元102， 用于將象元的輸出以互不相同的角方向引導。在本實例中，在顯示設 備IOO前的分離板105上提供透鏡，該透鏡具有面向象元的彎曲側(cè)面。 角方向由箭頭107-109指示。角a的正切是1/6 (參見圖2,該圖顯示 了在垂至于顯示設備的方向的圖標)，該角oc由雙凸透鏡的軸(通過 投影線208指示)與垂直軸209來限定。因此，在此特定的情況下， a = atan(1/6),該值可以是正值或負值。將雙凸透鏡傾斜以改進所看 到的象元結(jié)構(gòu)。透鏡的間距p是必需的，使得在水平方向測量的透鏡 之間的距離等于4. 5倍的子象元間距A,即p=4. 5*A/cos (a)。這導致 了 2*4. 5=9個視圖的顯示。區(qū)域210表示子像素的重復區(qū)域，每個重 復區(qū)域由獨立的視圖引起。將顯示前面板106的折射率和透鏡的折射率選為n=l. 5。而且，在 本實例中的透鏡主體為(部分)圓柱體。當在顯示器的前方運動時，調(diào)制(暗帶)清晰可見，盡管調(diào)制深 度僅為約1% (rms)。調(diào)制由以下事實引起在顯示上的不同位置對應 于不同的視角。這些視角又與由光輸出中的不同黑色矩陣成分所引起 的略微不同的強度相對應，該不同黑色矩陣成分是由例如在某些(液 晶)顯示器中的黑色矩陣造成的。當觀看者在顯示器前方移動時，暗 帶移動并且它們的間距改變。圖3示意性顯示了根據(jù)本發(fā)明的立體顯示裝置的顯示設備。圖3 顯示了本發(fā)明的實施例，如2005年4月29日在歐洲專利局提交的申 請?zhí)?5103555. 8的專利申請(代理人巻號PH000443 )所公開的，該實 施例具有4^的視圖展開，其中一個像素視圖的像素映射同時包含三種 不同類型的虛擬子像素，即"全部"(虛擬)子像素102, 318、 "1/3 部分(halfway)，，(虛擬)子像素318，和"2/3部分"(虛擬)子 像素318'，。區(qū)域210現(xiàn)在表示14個子像素的重復區(qū)域，每個重復 區(qū)域由14個獨立的視圖產(chǎn)生。在這種情況下，在總強度中不僅消除了 第一諧波，還消除了第二諧波。通常，分母越大導致對應的較高諧波 的消除，而且導致列到列(column-to-column)調(diào)制的"波長"越大。 過長的波長可以導致可見的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選應當避免這種情況，因此分母優(yōu)選低于5或6。應當指出，光軸311的投影線和中心線315總在不同 的位置交叉，即總在子像素2、 18的中心處的交叉314,和總在子像素 2、 l8的中心位于子像素的1/3高度處的交叉314，，以及總在子像素 2、 18的中心位于子像素的2/3高度處的交叉314，，。對于某個顯示 區(qū)域，交叉314和交叉314'的數(shù)量基本相同。圖4顯示了圖3的4^的視圖展開的所謂的視圖映射。子像素的編 號對應從子像素的中心到最近的透鏡軸的縱向距離(以縱向子像素間 距為單位)。這些編號是對應的視圖的發(fā)射角(即角方向)的量度。 對于靠近顯示法線的視圖，這些編號大概與發(fā)射角成比例。在這個展 開中的4^個視圖實際上對應于3 x 4%=14個不同視圖或視角，即發(fā)射 角。為了易于讀出，在圖4的底部用表格放大示出了展開的部分210。圖5示意性顯示了圖3的4《視圖展開的相應的視圖編號。例如，視圖編號1對應于從子像素的中心到最近的透鏡軸的水平距離-2,視 圖編號4對應于從子像素的中心到最近的透鏡軸的水平距離-1,視圖 編號7對應于從子像素的中心到最近的透鏡軸的水平距離0,等等。顯 然，連續(xù)的^見圖不^皮映射到相鄰的象元。另一個檢查(inspection) 揭示了從子像素的中心到最近的透鏡軸的距離增加對應于連續(xù)的視圖 編號視圖編號1被映射到距離_ 2，視圖編號2被映射到距離-1K, 視圖編號3被映射到距離-1 1/3,視圖編號4被映射到距離-1,視 圖編號5被映射到距離-等等。應當注意到這些距離與不同的光 引導元件(透鏡)相關(guān)。圖6示意性顯示了在角域中如何布置一見圖1-14,以及這些視圖如 何對應于透鏡/像素結(jié)構(gòu)。圖6的左上角示意性示出了顯示設備100被 布置成將象元102的輸出引導至角方向集合中的角方向上， 一起形成 顯示設備100的錐面605。角方向由箭頭107-110指示。圖6的下面部 分顯示了角方向到象元的映射。包括對應于視圖1、 4、 7、 10、 13的角方向的該部分角方向集合 統(tǒng)稱為第一分組，該第一分組與光引導元件601的第一個相關(guān)， 一起 形成第一子錐面。包括對應于視圖2、 5、 8、 11、 14的角方向的該部 分角方向集合統(tǒng)稱為第二分組，該第二分組與光引導元件602的第二 個相關(guān)， 一起形成第二子錐面。包括對應于視圖3、 6、 9、 12的角方 向的該部分角方向集合統(tǒng)稱為第三分組，該第三分組與光引導元件603的第三個相關(guān)， 一起形成第三子錐面。可以注意到屬于相鄰光引導元件601-603的子錐面從一個光引導元件略微旋轉(zhuǎn)到另一個。圖7示意性顯示了視圖1 - 14的角光強度分布。圖7的橫軸701 表示相對于顯示設備100的法線的角度。圖7的縱軸表示根據(jù)相關(guān)象 元產(chǎn)生的光由光引導元件引導的光的強度。每個分布(即隨角度變化 的光量)具有高斯形狀。對于每個視圖的最大光強度對應于各自的角 方向。在連續(xù)的視圖之間存在相當大的重疊，意p木著對應于特定視圖 的光與對應于其后續(xù)視圖的光混合。圖8示意性顯示了通過根據(jù)本發(fā)明的立體顯示裝置重建物體800。 換句話說，圖8示意性顯示了通過立體顯示裝置如何呈現(xiàn)包含在3-D 表示中的物體800。物體800的不同部分801-805通過各自的象元和有 關(guān)的光引導元件601-603可^L化。例如，由附圖標記801指示的一部 分物體800用對應于^L圖13的象元可^L化，由附圖標記802指示的一 部分物體800用對應于^f見圖10的象元可^L化，由附圖標記803指示的 一部分物體800用對應于^見圖8的象元可禍/f匕，由附圖標記804指示 的一部分物體800用對應于^見圖2的象元可—見化，以及由附圖標記805 指示的一部分物體800用對應于^L圖3的象元可^L化。圖9示意性顯示了從中央雙凸透鏡(即第二個光引導元件"2)發(fā) 射的光線。圖8與圖9的區(qū)別在于圖9沒有顯示從相鄰光引導元件601 和603發(fā)射的光線。通過(圍繞顯示設備100的法線的中心的)第二 子錐面僅朝向觀看者顯示視圖2、 5、 8、 11和14，這些視圖即屬于第 二分組的視圖。每個子錐面^L偏轉(zhuǎn)為以某個角偏移略微偏離法線。對 于圖8所示的3個引導元件601-603,角偏移是不同的。這個取決于位 置的角偏移導致鋸齒邊緣偽影，根據(jù)本發(fā)明的方法基本上可以防止該 鋸齒邊緣偽影的產(chǎn)生。鋸齒邊緣偽影在圖10中示出。圖10顯示了基于傾斜白條的模擬 輸出，該傾斜白條在圖10的右上角示出并且其被表示為"輸入圖像"。 下面的圖片顯示了如果采用現(xiàn)有技術(shù)的呈現(xiàn)，觀看者在如關(guān)于圖3和4 描述的顯示設備100上將看到的圖像。分別對于白條位于顯示設備的 笫一平面中(差異-O)的情況，和對于白條位于顯示器前具有每個視 圖2和4 ( RGB三重態(tài)(triplet ))個像素的差異的情況，如果觀看 者用一只眼睛垂直于顯示設備100來觀看顯示設備100,觀看者可看到下面的圖片。上述兩個圖片的后者清晰顯示了鋸齒邊緣偽影。"鋸齒 程度"隨物體的深度/差異而線性增加。圖11示意性顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法，在角域中對3-D表示濾波 的實例。通過在角域中對內(nèi)容(即3-D表示)采用專用的濾波/釆樣， 基本阻止了鋸齒邊緣偽影的產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選包括- 基于角方向的第一個108和象元的第一個102的坐標從3-D 表示確定第一中間值811;- 基于角方向的第二個109和象元的第一個102的坐標從3-D 表示確定第二中間值810;- 基于角方向的第三個110和象元的第一個102的坐標從3-D表示 確定第三中間值812;以及- 將笫一中間值811、第二中間值810和第三中間值812結(jié)合 到顯示值中，該顯示值與象元102的第一個的特定輸出相關(guān)。在圖11中，示意性顯示了計算待施加到象元的第一個102的顯示 值的實例。象元的第一個102屬于視圖5,也就是說，象元的第一個 102的輸出由相關(guān)的光引導元件602的第二個以對應于視圖5的特定角 方向進行引導。為了計算用于象元的第一個102的顯示值，第一提取 角基本上與對應于視圖5的特定角方向相同。換句話說，為了從3-D 表示提取中間值811,第一提取角基本上與象元的第一個102發(fā)射的最 終光發(fā)射角相同，該第一提取角即相對于3-D表示的坐標系用于提取 第一中間值811的角。除了合適的第一提取角，3-D表示中合適的起始 點也是相關(guān)聯(lián)的。該起始點是基于象元的第一個102的坐標。優(yōu)選地， 起始點由與象元的第一個102有關(guān)的光引導元件的光軸來確定，該光 引導元件即光引導元件602的第二個。然而，顯示值(在這種情況中) 還基于兩個另外的中間值，即第二中間值810和第三中間值812。第二 中間值810和第三中間值812通過采用第二提取角和第三提取角分別 從3-D表示來提取。優(yōu)選地，第二提取角與角方向的第二個109基本 相同，該角方向的第二個109對應于視圖6。優(yōu)選地，第三提取角與角 方向的第三個IIO基本相同，該角方向的第三個IIO對應于視圖4?？?以注意到a;見圖4和6在編號上與^L圖5相鄰，這意p未著如關(guān)于圖5所 述的水平距離之間的差是最小的，同樣如關(guān)于圖6和7所述的角方向 之間的相互差異是最小的?？梢宰⒁獾?，視圖4和視圖6除與不同于視圖5的其他光引導元件相關(guān)。視圖4與光引導元件的第一個601相 關(guān)，而視圖6與光引導元件的第三個603相關(guān)。為了確定第二中間值810和第三中間值812，采用與用于確定第一 中間值811相同的起始點。在確定第一中間值811、第二中間值810和第三中間值812之后， 將這三個值結(jié)合到顯示值中。優(yōu)選地，這種結(jié)合意味著計算三個中間 值810-812的平均值。優(yōu)選地，計算加權(quán)平均值，由此第一中間值811 的貢獻高于第二中間值810和第三中間值812的貢獻。圖12示意性顯示了為與光引導元件的第二個601相關(guān)的多個象元 計算顯示值。圖12示意性示出了在全部14個不同的角方向為5個(實 際上4^個)與光引導元件的第二個601相關(guān)的像素提取信息。通過采用根據(jù)本發(fā)明的方法，效果將在于每個獨立的光引導元件發(fā)射顯示設 備100的全部不同角方向的信息，由此有效消除了觀看角和(3D-)象 元位置的牽連(entanglement)。圖13示意性顯示了通過根據(jù)本發(fā)明的方法對3-D表示的濾波，獨 立的光引導元件(即透鏡)發(fā)射全部不同角方向的信息，顯示設備100 被設置成將光發(fā)射到這些角方向中。呈現(xiàn)模擬傾斜白條(同樣參見圖10)。上排的圖片對應于根據(jù)現(xiàn)有技 術(shù)的呈現(xiàn)。這些圖片與圖IO所示的圖片相同。下排的圖片對應于根據(jù) 本發(fā)明的呈現(xiàn)。通過考慮多個中間值，采用各自的提取角進行的顯示 值的濾波(即計算)明顯消除了鋸齒邊緣偽影。圖15示意性顯示了根據(jù)本發(fā)明的立體顯示裝置。該立體顯示裝置 包括- 接收部件152，用于接收包括3-D表示的信號，該信號通過 輸入連接器151而^L提供給立體顯示裝置。優(yōu)選地，該接收部件包括 用于臨時儲存一部分信號的儲存設備。該信號可以是通過天線或纜線 接收的廣播信號，也可以是來自諸如VCR (錄象機)的儲存設備或諸如 數(shù)字通用盤(DVD)的光盤的信號；- 顯示設備IOO，用于產(chǎn)生顯示，如關(guān)于圖1-7所述；- 處理部件153-156，用于基于3-D表示來計算顯示值；以及- 提供部件157,用于將顯示值提供給顯示設備100的象元102以產(chǎn)生光，該光將由顯示設備100的光引導部件160引導到互不相同 的角方向。通常，提供部件157包括儲存設備，用于臨時儲存顯示設 備100的整個象元集合的顯示值?？蛇x地，提供部件包括放大單元和 同步單元。處理部件包括用于從3-D表示確定各自的中間值編號的多個確定 部件153-155和用于將中間值810-812結(jié)合到顯示值中的結(jié)合部件 156。在圖15中示出了三個這樣的確定部件153-155:- 將第一確定部件153布置成基于第一提取角和象元的第一個 102的坐標從3-D表示來確定第一中間值811;- 將第二確定部件154布置成基于第二提取角和象元的第一個 102的坐標從3-D表示來確定第二中間值810;- 將第三確定部件155布置成基于第三提取角和象元的第一個 102的坐標/人3-D表示來確定第三中間值812。優(yōu)選地，第一提取角、第二提取角和第三提取角基于顯示設備100 的物理布置。將顯示設備100的布置(尤其是象元102相對于有關(guān)的 光引導元件601-603的位置)設置成使得將由象元產(chǎn)生的光首先以預 定的角方向引導。優(yōu)選地，第一提取角、第二提取角和第三提取角基 本上與顯示設備100的各自的預定角方向相同。將象元的坐標用作起始點，用于如關(guān)于圖11所述的那樣從3-D表 示提取中間值。第一確定部件153、第二確定部件154、第三確定部件155和結(jié)合 部件156可以使用一個處理器來實現(xiàn)。通常，在軟件程序產(chǎn)品的控制 下執(zhí)行這些功能。在執(zhí)行過程期間，通常將計算機程序產(chǎn)品裝載在諸 如RAM的存儲器中，并從該存儲器中執(zhí)行該計算機程序產(chǎn)品?？梢詮?諸如ROM、硬盤或磁和/或光儲存的后臺存儲器裝載該程序，或者可以 通過諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡裝載該程序。可選地，使用一塊專用集成電路 來提供所公開的功能性?？梢詫⒏鶕?jù)本發(fā)明的計算機程序產(chǎn)品裝載在計算機器中，該計算 機器包括處理部件和存儲器，以便給處理部件提供執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的 方法的處理的能力。可以通過計算機程序產(chǎn)品控制一個處理單元或多 個處理單元以實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的結(jié)果?？梢栽跇藴实膬?nèi)含的或可拆卸的存儲器中處理計算機程序產(chǎn)品，該存儲器例如是閃存或光盤或硬盤?？梢詫⒂嬎銠C程序產(chǎn)品作為嵌入 軟件嵌入到計算機中，或從標準存儲器設備之一預裝載或裝載?？梢?將計算機程序產(chǎn)品設計成任何公知的代碼，例如機器語言代碼或匯編 代碼，并且將計算機程序產(chǎn)品制作成在諸如個人計算機或服務器的任何可利用的平臺上運行。可以將計算機程序產(chǎn)品儲存在裝置內(nèi)或在諸如光儲存盤的可拆卸儲存媒體中攜帶并且傳送到裝置中?？梢詫⒂嬎銠C程序產(chǎn)品用于各種 形式的用戶裝置中，例如機頂盒、圖像接收機、錄影機/放像機、手持 移動通信或娛樂設備?？梢詫⒂嬎銠C程序產(chǎn)品在諸如個人計算機或信 號處理器的各種平臺上實施。在本說明書中使用了術(shù)語3-D表示。通常，將3-D表示用根據(jù)特 定3-D數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)元(以數(shù)字方式)儲存，該數(shù)據(jù)元基于3-D模 型。下面提供了 3-D數(shù)據(jù)格式的非窮盡列表- 線框(wireframe)，例如為VRML指定的。這些;f^莫型包括線 和面的結(jié)構(gòu)。- 體積數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或體元圖(體元是指體積元素)。這些體積數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)包括元素的三維陣列。每個元素具有三個維度或表示性質(zhì)的值。 例如，將CT (計算機斷層攝影)數(shù)據(jù)儲存為體積數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中每個 元素對應各自的Hounsf ield值。- 具有深度圖的二維圖像，例如具有RGBD值的二維圖像。這 意味著每個值包括亮度、色彩和深度信息。- 基于模型的圖像，該圖像例如是立體圖像對或多個視圖。這 些類型的視圖也稱為光場。根據(jù)本發(fā)明的方法、計算機程序產(chǎn)品和立體顯示裝置可以分別與 3-D表示一起使用和被布置成與3-D表示一起使用，該3-D表示被描述 為具有任何上述列出3-D數(shù)據(jù)信息。雖然在實例中顯示了液晶顯示，但可將本發(fā)明用于其他類型的顯 示，例如等離子、LED顯示等。可選地，可以選擇諸如光柵的其他光引導元件來代替雙凸透鏡元件。雖然在實例中顯示了所謂的4%視圖的視圖映射，但可將本發(fā)明用 于其他類型的映射。應當注意，上述的實施例用于闡釋本發(fā)明而不是限制本發(fā)明，并 且本領域普通技術(shù)人員可以在不脫離后附的權(quán)利要求范圍的條件下設 計可替換的實施例。在權(quán)利要求中，括號中的任何附圖標記不應當構(gòu) 成對權(quán)利要求的限制。詞語"包括"不排除存在未在權(quán)利要求中列出 的元件或步驟。元件前的詞語"一"或"一個"不排除存在多個這樣計算機實施。在;'J舉若干部件的裝置權(quán)利要求中，若干個這些部件可以由硬件或軟件中的一項且同一項(item)來實現(xiàn)。詞語笫一、第二 和第三等的使用不意味著任何排序?？梢詫⑦@些詞語解釋為名稱。
權(quán)利要求
1.一種計算待提供給立體顯示裝置(150)的顯示值的方法，所述立體顯示裝置包括用于產(chǎn)生顯示的部件，該立體顯示裝置包括在第一平面橫向分離的象元和光引導部件，該光引導部件包括一組光引導元件(601-603)，每個光引導元件與各自的象元分組關(guān)聯(lián)，光引導部件覆蓋在第一平面中的象元，用于將象元的輸出相對第一平面以互不相同的角方向(107-110)進行引導，該方法包括-基于角方向的第一個和象元的第一個(102)的坐標從3-D表示來確定第一中間值(811)；-基于相對于第一平面的另一角方向和象元的第一個的坐標從3-D表示來確定第二中間值(810)；一將第一中間值(811)和第二中間值(810)結(jié)合到顯示值，該顯示值與象元的第一個(102)的特定輸出有關(guān)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中角方向的第一個和另一角方向之 間的第 一差值基本與角方向的第 一個和角方向的第二個之間的第二差 值相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中第二差值對應于角方向之間的相 互差值的集合中相互差值的最小值。
4. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中為了確定第一中間值 (811 ),使用角方向的第一個。
5. 根據(jù)上迷任一權(quán)利要求的方法，其中另一角方向?qū)诮欠较?的第二個，角方向的第一個通過象元的第一個(102)相對于其相關(guān)的 光引導元件(601-603 )的第一個的第一空間位置來確定，角方向的第 二個通過象元的第二個相對于其相關(guān)的光引導元件(601-603 )的第二 個的第二空間位置來確定。
6. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，包括- 基于相對于第一平面的第二個另外的角方向和象元的第一 個(102)的坐標從3-D表示來確定第三中間值(812);以及- 將第一中間值(811 )、第二中間值(810)和第三中間值(812)結(jié)合到顯示值。
7. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中結(jié)合包括計算第一中間值(811)、第二中間值(810)和可選的第三中間值(812)的平均值以 計算顯示值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中計算平均值包括計算加權(quán)平均值。
9. 一種包括用于產(chǎn)生顯示的部件的立體顯示裝置(150),該立 體顯示裝置包括在第一平面中橫向分離的象元和光引導部件，該光引 導部件包括一組光引導元件(601-603 )，每個光引導元件與各自的象 元的分組關(guān)聯(lián)，光引導部件覆蓋在第一平面中的象元，用于將象元的 輸出相對第一平面以互不相同的角方向進行引導，該顯示裝置還包括- 第一確定部件(153),用于基于角方向的第一個和象元的 第一個(102)的坐標從3-D表示來確定第一中間值(811);- 第二確定部件(154),用于基于相對第一平面的另一角方 向和象元的第一個(102)的坐標從3-D表示來確定第二中間值(810);- 結(jié)合部件(156)，用于將第一中間值(811 )和第二中間值 (810)結(jié)合到顯示值；以及- 提供部件(157)，用于將顯示值提供給象元的第一個(102) 以產(chǎn)生象元的輸出。
10. —種由計算機裝置裝載的計算機程序產(chǎn)品，該計算機程序產(chǎn) 品包括用于計算待提供給包括用于產(chǎn)生顯示的立體顯示裝置的顯示值 的指令，該立體顯示裝置包括在第一平面中橫向分離的象元和光引導 部件，該光引導部件包括一組光引導元件(601-603 ),每個光引導元 件與各自的象元的分組關(guān)聯(lián)，光引導部件覆蓋在第一平面中的象元，用于將象元的輸出相對于第一平面以互不相同的角方向進行引導，該 計算機裝置包括處理部件和存儲器，該計算機程序產(chǎn)品在被裝載后使 所述的處理部件能夠執(zhí)行- 基于角方向的第 一個和象元的第 一個的坐標從3-D表示來確 定第一中間值(811);- 基于相對于第一平面的另一角方向和象元的第一個U02) 的坐標從3-D表示來確定第二中間值(810);以及一 將第一中間值(811)和第二中間值(810)結(jié)合到顯示值，該顯示值與象元的第一個(102)的特定輸出相關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種計算待提供給立體顯示裝置(150)的顯示值的方法，該方法包括-基于角方向的第一個和象元的第一個(102)從3-D表示確定第一中間值(811)；-基于相對第一平面的另一角方向和象元的第一個的坐標從3-D表示確定第二中間值(810)；以及-將第一中間值(811)和第二中間值(810)結(jié)合到顯示值，該顯示值與立體顯示裝置的象元的第一個(102)的特定輸出相關(guān)。
文檔編號H04N13/00GK101243694SQ200680030198
公開日2008年8月13日 申請日期2006年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月19日
發(fā)明者M·G·H·希丁克, O·H·威廉森, R·-P·M·貝雷蒂, S·T·德茲沃特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司