專利名稱：用于使視差柵欄屏對準(zhǔn)屏幕的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于使視差柵欄屏對準(zhǔn)屏幕的方法。
背景技術(shù)：
長久以來，在視差柵欄的專業(yè)領(lǐng)域中存在多種方法。這個(gè)領(lǐng)域中的先驅(qū)是 Frederic Ives，他在文獻(xiàn)GB190418672A中介紹了一種用于3D顯示的具有"光柵"的系統(tǒng)。 此夕卜，在Sam H. Kaplan的"Theory of parallax barriers" (Journal of SMPTE，第59巻 第7號第11-21頁，1952年7月)中描述了應(yīng)用柵欄屏來進(jìn)行3D顯示的基礎(chǔ)認(rèn)識。
但是，長期以來未能實(shí)現(xiàn)自由立體系統(tǒng)的廣泛傳播。直到20世紀(jì)80年代，由于現(xiàn) 在可供使用的計(jì)算能力和新的顯示技術(shù)才使3D系統(tǒng)有了一定的復(fù)興。在90年代，關(guān)于無 需眼鏡的3D可視化的專利申請和出版物的數(shù)量快速上升。以下發(fā)明人或提供者取得了突 出的成果 在JP 08331605AA中，Masutani Takeshi等描述了 一種階梯柵欄 (Stufen-barriere)，其中，透明的柵欄元件大約具有彩色子像素(紅、綠或藍(lán))的尺寸。利 用這個(gè)技術(shù)首次實(shí)現(xiàn)了將在大多數(shù)自由立體系統(tǒng)中由于同時(shí)多個(gè)視點(diǎn)(至少兩個(gè)視點(diǎn)，優(yōu) 選多于兩個(gè)視點(diǎn))的顯示而出現(xiàn)的水平方向上的分辨率損失也部分地轉(zhuǎn)換到垂直方向上。 在此不利的是高的光損失，如同在所有柵欄方法中存在的情況。此外，在觀察者進(jìn)行側(cè)向移 動時(shí)，立體對比度從幾乎100%變化到約50%然后重新上升到100%，這導(dǎo)致在觀察空間中 波動的3D圖像質(zhì)量。 Armin Grasnick等以DE 10003326C2在二維結(jié)構(gòu)化波長選擇性濾波器陣列方面 改進(jìn)了柵欄技術(shù)以產(chǎn)生3D印象。然而，在此同樣不利的是，相對于2D顯示器，這種3D系統(tǒng) 的亮度顯著下降。 最后，Wolfgang Tzschoppe等申請了 W0 2004/077839A1，其涉及一種在亮度上 有所改善的柵欄技術(shù)。在此，在JP 08331605AA的階梯柵欄的方法以及DE 10003326C2 的方法的基礎(chǔ)上提出透明的柵欄濾波器元件與不透明的柵欄濾波器元件的特定占空比 (TastverMltnis )，該占空比大于l/n，其中n是所示視點(diǎn)的數(shù)目。然而，因?yàn)榱Ⅲw對比 度——與JP 08331605AA的教導(dǎo)相比——顯著下降，所以在這篇文獻(xiàn)中公開的構(gòu)型和教導(dǎo) 通常產(chǎn)生令人不快的莫爾(Moir6)效應(yīng)和/或顯著受限的深度感。 在US 2006/0051109Al(Lim等)中描述了 3D屏幕的制造，其中，3D圖像產(chǎn)生裝置 (例如，透鏡或柵欄屏)在屏幕前面進(jìn)行對準(zhǔn)，隨后在正確對準(zhǔn)的情況下硬化粘合連接。在 此，特征性地顯示由操作者或相機(jī)(Kamera)觀察到的黑線。在此特別不利的是，在僅僅根 據(jù)黑線或黑色平面進(jìn)行對準(zhǔn)的情況下不必然達(dá)到所需要的正確性。與之相比，另外所提出 的使用分別具有完全白色的平面和完全黑色的平面的不同圖像內(nèi)容的至少一個(gè)左圖和一 個(gè)右圖作為對準(zhǔn)測試圖像的方法要求分析兩個(gè)不相交的部分圖像，即左圖和右圖。
在DE 10252830B3 (Maly-Motta)中描述了一種用于平面屏幕的自由立體適配器， 所述平面屏幕通過光電傳感器進(jìn)行自動校準(zhǔn)。然而，關(guān)于在此使用的測試圖像未作任何說
6明，因此沒有關(guān)于最后校準(zhǔn)的品質(zhì)的任何信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，說明一種以盡可能簡單的手段使視差柵欄屏對準(zhǔn)屏幕以產(chǎn)生
用于空間顯示的屏幕的可行方案，從而在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)足夠準(zhǔn)確的對準(zhǔn)。 根據(jù)本發(fā)明，所述任務(wù)通過用于使視差柵欄屏對準(zhǔn)具有由行(i)和列(j)構(gòu)成的
格柵中的像素x(i， j)的屏幕以產(chǎn)生用于空間顯示的屏幕的方法解決，所述方法包括以下
步驟-在具有行(i)和列(j)的像素X(i， j)上呈現(xiàn)由不同的視點(diǎn)A(k)組成的測試圖 像，其中k = 1， ... ， n并且n = 6或n = 7，其中測試圖像包括至少兩個(gè)第一直線，所述至 少兩個(gè)第一直線具有兩個(gè)彼此不同的延伸方向并且分別在n = 6或n = 7個(gè)視點(diǎn)A(k)中 被設(shè)置在不同的水平位置上，并且其中測試圖像包括至少兩個(gè)第二直線，所述至少兩個(gè)第 二直線分別平行于第一線中的一個(gè)并且分別在n = 6或n = 7個(gè)視點(diǎn)A(k)中被分別設(shè)置 在至少相同的水平位置上，-由一個(gè)已定義的距離處借助普通的二維相機(jī)透過視差柵欄屏來觀察所呈現(xiàn)的測 試圖像，-使視差柵欄屏在屏幕前面如此對準(zhǔn)，使得在所呈現(xiàn)的測試圖像的、由相機(jī)拍攝的 圖像中，每個(gè)第一線分別無縫地(nahtlos)過渡到至少一個(gè)相應(yīng)設(shè)置的第二線，并且圖像 中的所有第一線和第二線直線地和無中斷地顯示，-從而在視差柵欄屏相對屏幕的旋轉(zhuǎn)相對位置方面以最多3弧分的公差精確地定 義視差柵欄屏與具有像素x(i， j)的屏幕的對準(zhǔn)，以及-從而在視差柵欄屏相對屏幕的水平和/或垂直相對位置方面最多以一個(gè)像素 x(i， j)的寬度和/或高度的公差精確地定義視差柵欄屏與具有像素x(i， j)的屏幕的對準(zhǔn)。
最后提及的在水平和/或垂直的相對位置方面使視差柵欄屏對準(zhǔn)在詳細(xì)說明的 公差中當(dāng)然僅在重復(fù)的周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)，所述周期通常約為一個(gè)像素x(i， j)的寬度或高度的 整數(shù)倍，其中相應(yīng)的整數(shù)倍通過存在于測試圖像中的視點(diǎn)的水平或垂直周期性確定。
此外，不是所有第一線都必須成對地具有不相交的延伸方向，尤其是在多于兩個(gè) 第一線的時(shí)候。第一線的整個(gè)組具有至少兩個(gè)延伸方向就足夠了。通過第二線相對第一線
的平行設(shè)置得出第二線的等效描述(aquivalente Aussage)。 對準(zhǔn)的步驟原則上可由操作者手動地執(zhí)行或者由機(jī)器人自動地執(zhí)行或者在必要
時(shí)甚至由操作者和機(jī)器人混合地執(zhí)行。 索引i對由像素x(i， j)構(gòu)成的格柵上的行進(jìn)行編址，而索引j對由像素x(i， j)
構(gòu)成的格柵上的列進(jìn)行編址。 測試圖像中6或7個(gè)視點(diǎn)的數(shù)目一方面允許有效的測試圖像顯示，另一方面產(chǎn)生
用于實(shí)現(xiàn)正確對準(zhǔn)的足夠好的測試效果。 視差柵欄屏的參數(shù)例如可以利用從開頭部分提到的K即lan的文章中已知的兩個(gè) 公式(1)和(2)簡單計(jì)算得出。由此得到由像素x(i， j)構(gòu)成的格柵與視差柵欄屏之間的 距離s、例如被設(shè)定為65mm的人眼平均距離、觀察距離、柵欄的透明部分的(水平)周期長 度之間所有必需的關(guān)系以及所述透明部分的條紋寬度。同樣，開頭部分提到的文獻(xiàn)中的一
7些文獻(xiàn)給出了本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的關(guān)于視差柵欄屏的其他構(gòu)型提示。 在根據(jù)本發(fā)明的方法中，現(xiàn)在存在第一線的、因此同樣第二線的、有利地恰好兩個(gè)
分別相互垂直的延伸方向。此外有利地，不失一般性地，第一線的第一延伸方向設(shè)置在像素
x(i，j)的行(i)的方向上并且第一線的第二延伸方向設(shè)置在像素x(i，j)的列(j)的方向
上。在實(shí)踐中已證明，在測試圖像中需使用至少1個(gè)水平的第一線以及至少5個(gè)垂直的線。 此外有意義的是，如此設(shè)計(jì)測試圖像，使得在n = 6或n = 7個(gè)視點(diǎn)A(k)中的至
少一個(gè)中，每個(gè)第一線分別無縫地過渡到恰好一個(gè)第二線。 此外，還可以在n = 6或n = 7個(gè)視點(diǎn)A(k)中的至少一個(gè)中包含四個(gè)直角，所述 四個(gè)直角被如此設(shè)置，從而形成一個(gè)十字形的部分。則在使視差柵欄屏在屏幕前面對準(zhǔn)的 步驟之后，在所呈現(xiàn)的測試圖像的、由相機(jī)拍攝的圖像中至少一個(gè)第一延伸方向的第一線 以及至少一個(gè)第二延伸方向的另外的第一線應(yīng)當(dāng)位于由四個(gè)直角形成的十字形部分之內(nèi)， 其中，這些線到最近相鄰的兩個(gè)直角的距離分別基本相同。借助這種構(gòu)型進(jìn)一步提高對準(zhǔn) 的正確性。 在大多數(shù)情況下，但并非必須總是，所呈現(xiàn)的測試圖像的、在對準(zhǔn)之后由相機(jī)拍攝 的圖像包含n = 6或n = 7個(gè)視點(diǎn)A(k)中的恰好一個(gè)的至少40%的像素。
優(yōu)選地，所有第一線分別具有相同的顏色并且所有第二線分別具有相同的顏色， 其中第一線的顏色和第二線的顏色優(yōu)選不同。 為了更有利地設(shè)計(jì)根據(jù)本發(fā)明的方法以便應(yīng)用于工業(yè)，在n = 6或n = 7個(gè)視點(diǎn) A(k)中的至少一個(gè)中——優(yōu)選在所有n = 6或n = 7個(gè)視點(diǎn)A(k)中——包含包括文字和 數(shù)字的符號、優(yōu)選地包含型號或序列號和/或識別標(biāo)記/識別對象。由此確保了 如果在 圖像中可以看到型號并且操作者或機(jī)器人始終將所述型號與當(dāng)前所加工的屏幕進(jìn)行比較， 則對于確定的屏幕型號也使用正確的測試圖像。此外，在使視差柵欄屏對準(zhǔn)之后還可以執(zhí) 行存儲所呈現(xiàn)的測試圖像的、由相機(jī)拍攝的圖像的另一步驟，其中優(yōu)選進(jìn)行與物理屏幕和/ 或已對準(zhǔn)所述物理屏幕的視差柵欄屏的單義的對應(yīng)，例如通過以屏幕的序列號的形式命名 所述圖像的待存儲的圖像數(shù)據(jù)。由此可在將來毫無疑義地證明，確定的屏幕已經(jīng)通過視差 柵欄屏的施加或?qū)?zhǔn)按照規(guī)定地轉(zhuǎn)化為3D狀態(tài)。 此外，像素x(i， j)分別對應(yīng)于各個(gè)單獨(dú)的彩色子像素(紅、綠或藍(lán))或者彩色子 像素組(例如紅綠、綠藍(lán)或紅綠藍(lán)紅或其他)或者全色像素，其中，全色像素既指由紅綠藍(lán) 彩色子像素，即紅綠藍(lán)三原色構(gòu)成的白色混合圖像，也指——根據(jù)圖像生成技術(shù)——真實(shí) 的全色像素，如經(jīng)常被用于投影屏幕的那樣。 原則上，視差柵欄屏以確定的距離s在屏幕前面進(jìn)行對準(zhǔn)之后可被持久地安裝在 屏幕上。此處可以是永久的改裝。 但是與此相比還可能的是，在對準(zhǔn)步驟之后不在屏幕上施加視差柵欄屏，而是在
另一步驟中在視差柵欄屏和/或屏幕上施加標(biāo)記，這些標(biāo)記允許后來在屏幕上已對準(zhǔn)地安
裝視差柵欄屏，而不必在所述后來的時(shí)刻重復(fù)整個(gè)根據(jù)本發(fā)明的方法。 優(yōu)選地，屏幕可以是彩色LCD屏幕、等離子顯示器、投影屏幕、基于LED的屏幕、基
于0LED的屏幕、SED屏幕或者VFD屏幕。 視差柵欄屏包括相對于垂直線傾斜一個(gè)角度a的透明部分和不透明部分。視差柵 欄屏由玻璃襯底構(gòu)成，在所述玻璃襯底上在背面施加了柵欄結(jié)構(gòu)。
柵欄結(jié)構(gòu)可以一方面是經(jīng)曝光和顯影的照相膠片，所述照相膠片被層壓在玻璃襯 底的背面上，其中優(yōu)選地，所述照相膠片的感光乳劑層不指向玻璃襯底。 替換地，柵欄結(jié)構(gòu)的不透明區(qū)域可以通過印在玻璃襯底上的顏色構(gòu)成。在此，簡單 地通過去除相應(yīng)區(qū)域上的顏色來產(chǎn)生透明區(qū)域。 其他制造方法是現(xiàn)有技術(shù)中已知的并且此處不需要其他解釋。 在根據(jù)本發(fā)明的方法中，所呈現(xiàn)的測試圖像中不同視點(diǎn)A(k)的圖像部分信息在 由像素x(i， j)構(gòu)成的格柵上的布置優(yōu)選在二維周期圖案中進(jìn)行，其中在水平和垂直方向 上的周期長度優(yōu)選不超過各32個(gè)像素x(i，j)。各32個(gè)像素x(i，j)的上限的例外是允許 的。 符合規(guī)定地，將所述二維周期圖案的所述水平周期長度和垂直周期長度撐開為對
邊和鄰邊的角基本上等于視差柵欄屏上的透明部分相對于垂直線的傾斜角a。 有利地，視差柵欄屏包含用于減少干擾光反射的裝置，優(yōu)選包括至少一個(gè)光學(xué)干
涉的防反射層。 在將來在具有已對準(zhǔn)的視差柵欄屏的屏幕上進(jìn)行3D顯示時(shí)，視點(diǎn)A(k)分別對應(yīng) 于場景或物體的不同透視(Perspektive)，如在不同的其他3D再現(xiàn)方法中那樣。


以下根據(jù)實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。附圖示出
圖1 :用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的示意性結(jié)構(gòu)， 圖2 :在根據(jù)本發(fā)明的方法中使用的視差柵欄屏的示例性柵欄結(jié)構(gòu)， 圖3 :測試圖像中不同視點(diǎn)的圖像部分信息的示例性圖像組合， 圖4至圖6 :各個(gè)視點(diǎn)A (k)的視野示例，這些視點(diǎn)A (k)的圖像部分信息顯示在所
呈現(xiàn)的測試圖像中， 圖7 :對視差柵欄屏標(biāo)注尺寸的示意圖 全部附圖都不是按比例繪制的。這還尤其涉及角度尺寸。
具體實(shí)施例方式
圖1示出用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的示意性結(jié)構(gòu)。在此，使視差柵欄屏2以距 離s對準(zhǔn)具有由行(i)和列(j)構(gòu)成的格柵中的像素x(i，j)的屏幕l，由此形成用于空間 顯示的屏幕。此外還可見到(通常二維的)相機(jī)3，所述相機(jī)3的輸出信號在此示例性地借 助幀捕獲卡輸入到個(gè)人計(jì)算機(jī)4中，所述個(gè)人計(jì)算機(jī)4對所述信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換并且在控制監(jiān) 視器5上再次顯示所述信號。
根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行以下步驟-在具有行(i)和列(j)的像素x(i， j)上呈現(xiàn)由不同的視點(diǎn)A(k)組成的測試圖 像，其中k = 1， . . . ， n并且n = 6，其中所述測試圖像包括至少兩個(gè)第一直線，所述至少兩 個(gè)第一直線具有兩個(gè)彼此不同的延伸方向并且分別在n = 6或n = 7個(gè)視點(diǎn)A(k)中被設(shè) 置在不同的水平位置上，并且其中所述測試圖像包括至少兩個(gè)第二直線，所述至少兩個(gè)第 二直線分別平行于所述第一線中的一個(gè)并且分別在n = 6或n = 7個(gè)視點(diǎn)A(k)中被分別 設(shè)置在至少相同的水平位置上，
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-由已定義的距離處借助二維相機(jī)3透過視差柵欄屏2觀察所呈現(xiàn)的測試圖像，
-使視差柵欄屏2在屏幕1前面如此對準(zhǔn)，使得在所呈現(xiàn)的測試圖像的、由相機(jī)3 拍攝的圖像中每個(gè)第一線分別無縫地過渡到至少一個(gè)被相應(yīng)設(shè)置的第二線，并且在所述圖 像中所有的第一線和第二線直線地和無中斷地顯示，-從而在視差柵欄屏2相對屏幕1的旋轉(zhuǎn)相對位置方面以最多3弧分的公差精確 地定義視差柵欄屏2與具有像素x(i， j)的屏幕1的對準(zhǔn)，以及-從而在視差柵欄屏2相對屏幕1的水平和/或垂直相對位置方面以最多一個(gè)像 素x(i，j)的寬度和/或高度的公差精確地定義視差柵欄屏2與具有像素x(i，j)的屏幕l 的對準(zhǔn)。 對準(zhǔn)的步驟例如通過操作者手動執(zhí)行。 優(yōu)選地，相機(jī)3以一定的距離設(shè)置在視差柵欄屏2的前面，所述距離等于在屏幕1 前面所選擇的3D觀察距離。所述距離——如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知地——符合規(guī)定地通 過屏幕1與視差柵欄屏2之間的距離s結(jié)合例如在開頭所述的K即lan的文獻(xiàn)中列舉的其 他參數(shù)來確定。優(yōu)選地，相機(jī)3在此光學(xué)垂直地定位在屏幕1的平面中心點(diǎn)前面。
在圖2中示出了在根據(jù)本發(fā)明的方法中使用的視差柵欄屏2的示例性柵欄結(jié)構(gòu)。 視差柵欄屏2包括相對于垂直線傾斜一個(gè)角度a的透明部分和不透明部分。視差柵欄屏2 由玻璃襯底構(gòu)成，在所述玻璃襯底上在背面施加了柵欄結(jié)構(gòu)。其他構(gòu)型也是可行的，如不是 由玻璃構(gòu)成的襯底(例如由塑料構(gòu)成的襯底)。 柵欄結(jié)構(gòu)在此例如是經(jīng)曝光和顯影的照相膠片，所述照相膠片被層壓在玻璃襯底 的背面上，其中優(yōu)選地，所述照相膠片的感光乳劑層不指向玻璃襯底。 此外，圖3再現(xiàn)了測試圖像中不同視點(diǎn)的圖像部分信息的示例性圖像組合，所述 示例性圖像組合被顯示在像素x(i， j)上。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，所呈現(xiàn)的測試圖像中不 同視點(diǎn)A(k)的圖像部分信息在由像素x(i， j)構(gòu)成的格柵上的布置有利地在二維周期圖案 中進(jìn)行。 符合規(guī)定地，(在直角三角形中)將所述二維周期圖案的所述水平周期長度和垂 直周期長度作為對邊和鄰邊的角基本上等于視差柵欄屏2上的透明部分相對于垂直線的 傾斜角a。有利地，視差柵欄屏2包含用于減少干擾光反射的裝置，優(yōu)選包括至少一個(gè)光學(xué) 干涉的防反射層。 此夕卜，圖4至圖6示出各個(gè)視點(diǎn)A(k)的視野示例，其中k = l，k = 3和k = 5，這 些視點(diǎn)A(k)的圖像部分信息顯示在所呈現(xiàn)的測試圖像中。 可看到至少兩個(gè)第一直線6a， 6b，它們具有兩個(gè)彼此不同的延伸方向。這些線分別 在n二6個(gè)視點(diǎn)A(k)中被設(shè)置在不同的水平位置上。測試圖像還包括至少兩個(gè)第二直線 7a、7b，它們分別平行于第一線6a、6b中的一個(gè)并且分別在n = 6個(gè)視點(diǎn)A(k)中被分別設(shè) 置在至少相同的水平位置上。 在此有利地，第一線6a和6b分別相互垂直地設(shè)置，如從圖4至圖6中可以看出的 那樣。此外有利地，不失一般性地，第一線6b設(shè)置在像素x(i，j)的行(i)的方向上并且第 一線6a設(shè)置在像素x(i， j)的列(j)的方向上。實(shí)踐中已證明，在測試圖像中需使用至少 一個(gè)水平的第一線6b以及至少5個(gè)垂直的第一線6a。 此外有意義的是，如此設(shè)計(jì)測試圖像，使得在n = 6個(gè)視點(diǎn)A(k)中的至少一個(gè)中，每個(gè)第一線6a、6b分別無縫地過渡到恰好一個(gè)或最多兩個(gè)第二線7a、7b，如在此按照圖5所 示的那樣。 對于使視差柵欄屏2正確地在屏幕1前面對準(zhǔn)的情況，所呈現(xiàn)的測試圖像的、由相 機(jī)3拍攝的圖像看上去應(yīng)當(dāng)如圖5中的視點(diǎn)k = 3那樣。在視差柵欄屏2相對屏幕1的旋 轉(zhuǎn)相對位置方面未正確對準(zhǔn)的情況下，特別是第一線6a、6b不顯示直的表現(xiàn)形狀，而是看 起來是中斷的或者具有鋸齒形的邊緣(Randern )。這可能表示需要通過所述相對位置的 進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)變化來繼續(xù)進(jìn)行對準(zhǔn)。 在視差柵欄屏2相對屏幕1的水平和/或垂直相對位置方面未正確對準(zhǔn)的情況 下，所有第一線6a、6b絕不會無縫地過渡到相應(yīng)的第二線7a、7b。這可能表示需要在屏幕1 前面水平地和/或垂直地移動視差柵欄屏2以最終達(dá)到正確的位置。 此外，如從圖4至圖6中可以看出的那樣，在所有n二6個(gè)視點(diǎn)A(k)中包含四個(gè) 直角8. 1、8. 2、8. 3和8. 4，這四個(gè)直角通過其布置形成十字形部分。在使視差柵欄屏2在屏 幕1前面對準(zhǔn)的步驟之后，在所呈現(xiàn)的測試圖像的、由相機(jī)3拍攝的圖像中的至少兩個(gè)第一 線6a、6b應(yīng)位于所形成的十字形部分之內(nèi)，其中所有第一線6a、6b到各最近相鄰的兩個(gè)直 角(例如，直角8. 1和直角8. 2或者直角8. 1和直角8. 4)的距離分別基本上相同。借助此 構(gòu)型進(jìn)一步提高了使視差柵欄屏2在屏幕1前面對準(zhǔn)的正確性。 優(yōu)選地，所有第一線6a、6b分別具有相同的顏色并且所有第二線7a、7b分別具有 相同的顏色，其中第一線6a、6b的顏色和第二線7a、7b的顏色優(yōu)選是不同的。在圖4至圖 6中通過不同的圖案表示這些顏色。 為了更有利地設(shè)計(jì)根據(jù)本發(fā)明的方法以便應(yīng)用于工業(yè)，在n = 6個(gè)視點(diǎn)A(k)中的 至少一個(gè)中—優(yōu)選在所有n = 6個(gè)視點(diǎn)A(k)中——包含包括文字和數(shù)字的符號、優(yōu)選包 含型號或序列號和/或識別標(biāo)記/識別對象。由此確保對于確定的屏幕型號使用正確的測 試圖像。在圖4至圖6中例如可以看到文字"17" 3D"。 此外，在使視差柵欄屏2對準(zhǔn)之后可以實(shí)施存儲所呈現(xiàn)的測試圖像的、由相機(jī)3拍 攝的圖像的另一步驟，其中優(yōu)選地進(jìn)行與物理屏幕1和/或已對準(zhǔn)所述物理屏幕1的視差 柵欄屏2的單義的對應(yīng)，例如通過以屏幕1的序列號的形式命名所述圖像的待存儲的圖像 數(shù)據(jù)。 在所述構(gòu)型示例中，視差柵欄屏2借助用于保持以上所定義的距離s的距離保持 裝置持久地安裝在屏幕1上，例如粘附在屏幕1上或借助螺紋連接在屏幕1上。
優(yōu)選地，屏幕1可以是彩色LCD屏幕。 將來在具有已對準(zhǔn)的視差柵欄屏2的屏幕1上進(jìn)行3D顯示時(shí)，視點(diǎn)A(k)分別對
應(yīng)于一個(gè)場景或一個(gè)物體的不同透視，如在不同的其他3D再現(xiàn)方法中那樣。 為了進(jìn)一步說明根據(jù)本發(fā)明的方法的可能的實(shí)施，以下給出其他示例性的細(xì)節(jié)和參數(shù)。 在第一構(gòu)型中，使用NEC LCD4010型、圖像對角線約為40英寸的LCD屏幕作為屏 幕l，所述LCD屏幕配備有作為在具有行i = 1， . . . ，768和列j = 1， . . . ， 1360*3 = 4080 的分辨率的格柵(i， j)中的像素x(i， j)的彩色子像素紅、綠、藍(lán)，其中在這些像素x(i， j) 上可使不同視點(diǎn)A(k)的圖像部分信息可見，即可使具有上述特性的相應(yīng)測試圖像可見，其 中k二 1，...，n并且n二6。眾所周知，在本示例中，彩色子像素(紅、綠、藍(lán))對應(yīng)于像素
11x(i， j)，其中，這些像素x(i， j)的高度分別約為O. 648mm而這些像素x(i， j)的寬度約為 0. 216mm。 根據(jù)圖7中的標(biāo)注尺寸，視差柵欄屏2的透明部分相對于垂直線的傾斜角a =23.96248897 ° 。在具有像素x(i， j)的格柵的水平方向上，所述部分的寬度e為 0. 4305692mm并且它們的高度1為0. 968781mm。透明部分的水平周期ze為1. 7222768mm 而透明部分的垂直周期zl為3. 875124mm。在第二實(shí)施方式中，使用NEC LCD3210型32英寸LCD屏幕，以替代40英寸LCD屏幕。 在此，彩色子像素(紅、綠、藍(lán))也被用作像素x(i， j)。在此，同樣設(shè)置行為i = 1，…，768并且列為j = 1，， 1360*3 = 4080的分辨率，其中像素x (i， j)的高度約為 0. 511mm而寬度約為0. 17033mm，根據(jù)圖3設(shè)置測試圖像的不同視點(diǎn)A (k)的圖像部分信 息，視差柵欄屏2的透明部分相對于垂直線的傾斜角a為23. 96248897° ，并且在具有像 素x(i， j)的格柵的水平方向上所述部分的寬度e分別為0. 339776mm而它們的高度1為 0. 764496mm。 透明部分的水平周期ze為1. 359104mm而透明部分的垂直周期為3. 057984mm(參 照圖7)。 還須注意，LCD屏幕NEC LCD3210和NEC 4010雖然在水平線上原本可提供1366*3 個(gè)像素，但為了精確到像素級的控制通常僅可使用1360*3 = 4080個(gè)水平像素，即彩色子像 素紅、綠、藍(lán)。 在第三實(shí)施例中，使用BenQ FP72E型的17英寸LCD屏幕。 在此彩色子像素(紅、綠、藍(lán))也被用作像素x(i， j)。在此，同樣設(shè)置行為i = 1，…，1024而列為j = 1， ."，1280*3 = 3840的分辨率，其中，像素x(i， j)的高度約 為0. 264mm而寬度約為0. 088mm，根據(jù)圖3設(shè)置測試圖像的不同視點(diǎn)A(k)的圖像部分信 息，視差柵欄屏2的透明部分相對于垂直線的傾斜角a為23. 96248897° ，并且在具有像 素x(i， j)的格柵的水平方向上所述部分的寬度e分別為0. 175762mm而它們的高度1為
0. 3954645mm。 透明部分的水平周期ze為0. 703048mm而透明部分的垂直周期zl為
1. 581858mm(參見圖7)。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是多方面的。根據(jù)本發(fā)明的方法尤其允許在相對較短的時(shí)間內(nèi)以較 高的準(zhǔn)確性使視差柵欄屏對準(zhǔn)屏幕以產(chǎn)生用于空間顯示的屏幕。此外，所述方法可借助相 應(yīng)的測試圖像非常靈活地用于不同大小的屏幕。另外，可手動地、自動地或半自動地實(shí)施所 述對準(zhǔn)。 本發(fā)明可以借助簡單且商業(yè)上通用的裝置或手段來實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
用于使一視差柵欄屏(2)對準(zhǔn)一具有在一由行(i)和列(j)構(gòu)成的格柵中的像素x(i，j)的屏幕(1)以產(chǎn)生用于空間顯示的屏幕的方法，所述方法包括以下步驟在具有行(i)和列(j)的像素x(i，j)上呈現(xiàn)一測試圖像，所述測試圖像由不同的視點(diǎn)A(k)組成，其中k＝1，...，n并且n＝6或n＝7，其中所述測試圖像包括至少兩個(gè)第一直線(6a，6b)，所述至少兩個(gè)第一直線(6a，6b)具有兩個(gè)彼此不同的延伸方向并且所述至少兩個(gè)第一直線(6a，6b)在分別n＝6或n＝7個(gè)視點(diǎn)A(k)中被設(shè)置在不同的水平位置上，其中，所述測試圖像包括至少兩個(gè)第二直線(7a，7b)，所述至少兩個(gè)第二直線(7a，7b)分別平行于所述第一線(6a，6b)中的一個(gè)地定向并且在分別n＝6或n＝7個(gè)視點(diǎn)A(k)中被分別設(shè)置在至少相同的水平位置上，由一已定義的距離處借助一個(gè)二維相機(jī)(3)透過所述視差柵欄屏(2)來觀察所述被呈現(xiàn)的測試圖像，使所述視差柵欄屏(2)在所述屏幕(1)前面如此對準(zhǔn)，使得在所述被呈現(xiàn)的測試圖像的、由所述相機(jī)(3)拍攝的圖像中，每個(gè)第一線(6a，6b)分別無縫地過渡到至少一個(gè)相應(yīng)設(shè)置的第二線(7a，7b)，并且在所述圖像中所有的第一和第二線(6a，6b，7a，7b)直線地并且無中斷地顯示，從而在所述視差柵欄屏(2)相對所述屏幕(1)的旋轉(zhuǎn)相對位置方面以最多3弧分的公差精確地定義所述視差柵欄屏(2)與具有像素x(i，j)的屏幕(1)的對準(zhǔn)，以及從而在所述視差柵欄屏(2)相對所述屏幕(1)的水平和/或垂直相對位置方面以最多一個(gè)像素x(i，j)的寬度和/或高度的公差精確地定義所述視差柵欄屏(2)與具有像素x(i，j)的屏幕(1)的對準(zhǔn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述至少兩個(gè)第一直線(6a，6b)分別被相 互垂直地設(shè)置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一線(6b)被設(shè)置在所述像素 x(i， j)的行(i)的方向上并且所述第一線(6a)被設(shè)置在所述像素x(i， j)的列(j)的方 向上。
4. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述n = 6或n = 7個(gè)視點(diǎn) A(k)中的至少一個(gè)中，每個(gè)第一線(6a，6b)分別無縫地過渡到恰好或最多兩個(gè)第二線(7a， 7b)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，在所述n = 6或n = 7個(gè)視點(diǎn)A(k) 中的至少一個(gè)中包含四個(gè)直角，所述四個(gè)直角通過它們的布置形成一個(gè)十字形部分，并且 在使所述視差柵欄屏(2)在所述屏幕(1)前面對準(zhǔn)的步驟之后，在所述被呈現(xiàn)的測試圖像 的、由所述相機(jī)(3)拍攝的圖像中至少兩個(gè)第一線(6a，6b)位于由所述直角形成的十字形 部分之內(nèi)，其中所述第一線(6a，6b)基本上平行于這些直角的分別相鄰的邊地延伸并且到 這些直角的分別相鄰的邊的距離相同。
6. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述被呈現(xiàn)的測試圖像的、在 所述對準(zhǔn)之后由所述相機(jī)(3)拍攝的圖像包含所述n二6或n二7個(gè)視點(diǎn)A(k)中的恰好 一個(gè)的至少40%的像素。
7. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所有第一線(6a，6b)分別設(shè) 有相同的顏色并且所有第二線(7a，7b)分別設(shè)有相同的顏色，其中所述第一線(6a，6b)的顏色和所述第二線(7a，7b)的顏色優(yōu)選是不同的。
8. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述n = 6或n = 7個(gè)視點(diǎn) A (k)中的至少一個(gè)中，優(yōu)選在所述n = 6或n = 7個(gè)視點(diǎn)A (k)的所有視點(diǎn)中，加上包括文 字與數(shù)字的符號、如型號或序列號和/或加上識別標(biāo)記/識別對象。
9. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在使所述視差柵欄屏(2)對 準(zhǔn)之后實(shí)施存儲所述被呈現(xiàn)的測試圖像的、由所述相機(jī)(3)拍攝的圖像的一個(gè)另外的步 驟，其中優(yōu)選進(jìn)行與所述物理屏幕(1)和/或與已對準(zhǔn)所述屏幕(1)的所述視差柵欄屏(2) 的單義的對應(yīng)，例如通過以所述屏幕(1)的序列號的形式來命名用于所述圖像的待存儲的 圖像數(shù)據(jù)。
10. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述像素x(i， j)對應(yīng)于彩 色子像素(紅、綠或藍(lán))或者彩色子像素(例如，紅藍(lán)或綠藍(lán))的組或者全色像素。
11. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述視差柵欄屏(2)在在所 述屏幕(1)前面進(jìn)行對準(zhǔn)之后以一已定義的距離(s)被持久地安裝在所述屏幕(1)上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述對準(zhǔn)步驟之后不將 所述視差柵欄屏(2)施加在所述屏幕(1)上，而是在一個(gè)另外的步驟中將標(biāo)記施加在所述 視差柵欄屏(2)上和/或所述屏幕(1)上，這些標(biāo)記允許所述視差柵欄屏(2)的在所述屏 幕(1)上的后來的已對準(zhǔn)地安裝，而不必在所述后來的時(shí)刻重復(fù)整個(gè)根據(jù)本發(fā)明的方法。
13. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用一彩色LCD屏幕、一等 離子顯示器、一投影屏幕、一基于LED的屏幕、一基于0LED的屏幕、一 SED屏幕或者一 VFD 屏幕作為屏幕(1)。
14. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述視差柵欄屏(2)包括相 對于垂直線傾斜了一個(gè)角度(a)的透明部分和不透明部分。
15. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述視差柵欄屏(2)由一玻 璃襯底構(gòu)成，在所述玻璃襯底上在背面施加了柵欄結(jié)構(gòu)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述柵欄結(jié)構(gòu)是一經(jīng)曝光和顯影的照 相膠片，所述照相膠片被層壓在所述玻璃襯底的背面上，其中，優(yōu)選地，所述照相膠片的感 光乳劑層不指向所述玻璃襯底。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述柵欄結(jié)構(gòu)的不透明區(qū)域通過印在 所述玻璃襯底上的顏色形成。
18. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述視差柵欄屏(2)包含用 于減少干擾光反射的裝置，優(yōu)選包括至少一個(gè)光學(xué)干涉的防反射層。
19. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述屏幕(1)是具有作為像 素x(i，j)的彩色子像素(紅、綠、藍(lán))的17英寸LCD屏幕，其中所述像素x(i，j)的高度為 約0. 264mm并且寬度為約0. 088mm，在所述被呈現(xiàn)的測試圖像中不同視點(diǎn)A(k)的圖像部分 信息被如下地設(shè)置x(i，j)1 23456789 …`1 A(l) A (2) A (3) A (3) A (4) A (5) A (6) A (6) A(l) …`2 A (2) A (3) A (4) A (4) A (5) A (6) A(l) A(l) A (2) …`3 A (3) A (4) A (5) A (5) A (6) A(l) A (2) A (2) A (3) …·4A(4) A(5) A(6) A(6) A(1) A(2) A(3) A(3) A(4)… · 5A(5) A(6) A(1) A(1) A(2) A(3) A(4) A(4) A(5)… · 6A(6) A(1) A(2) A(2) A(3) A(4) A(5) A(5) A(6)… · 7A(1) A(2) A(3) A(3) A(4) A(5) A(6) A(6) A(1)…其中，所述視差柵欄屏(2)的透明部分相對于垂直線具有一傾斜角a一·23．96248897’，在所述具有像素X(i，j)的格柵的行方向上所述部分的寬度e分別為·0．175762rnm并且所述部分的高度為l一0．3954645rnm，并且最后，所述透明部分的水平周期為Ze一0．703048mm以及垂直周期為Zl—1．581858rnm。
20.根據(jù)權(quán)利要求l至18中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述屏幕(1)是具有作為像素X(i，j)的彩色子像素(紅、綠、藍(lán))的32英寸LCD屏幕，其中，所述像素X(i，j)的高度為約0．5llrnm并且寬度為約0．17033mm，在所述被呈現(xiàn)的測試圖像中不同視點(diǎn)A(k)的圖像部分信息被如下地設(shè)置X(i，j) l23456789… · lA(1) A(2) A(3) A(3) A(4) A(5) A(6) A(6) A(1)… · 2A(2) A(3) A(4) A(4) A(5) A(6) A(1) A(1) A(2)… · 3A(3) A(4) A(5) A(5) A(6) A(1) A(2) A(2) A(3)… · 4A(4) A(5) A(6) A(6) A(1) A(2) A(3) A(3) A(4)… · 5A(5) A(6) A(1) A(1) A(2) A(3) A(4) A(4) A(5)…·6A(6) A(1) A(2) A(2) A(3) A(4) A(5) A(5) A(6)… · 7A(1) A(2) A(3) A(3) A(4) A(5) A(6) A(6) A(1)…其中，所述視差柵欄屏(2)的透明部分相對于垂直線具有一傾斜角a一·23．96248897’，在所述具有像素X(i，j)的格柵的行方向上所述部分的寬度e分別為·0．339776rnm并且所述部分的高度為l一0．764496rnm，并且最后，所述透明部分的水平周期為Ze—1．359104rnm以及垂直周期為Zl一3．057984rnm。
21.根據(jù)權(quán)利要求l至18中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述屏幕(1)是具有作為像素X(i，j)的彩色子像素(紅、綠、藍(lán))的40英寸LCD屏幕，其中，所述像素X(i，j)的高度為約0．648rnm并且寬度為約0．216rnm，在所述被呈現(xiàn)的測試圖像不同視點(diǎn)A(k)的圖像部分信息被如下地設(shè)置X(i，j) l23456789… · lA(1) A(2) A(3) A(3) A(4) A(5) A(6) A(6) A(1)…·2A(2) A(3) A(4) A(4) A(5) A(6) A(1) A(1) A(2)…·3A(3) A(4) A(5) A(5) A(6) A(1) A(2) A(2) A(3)…·4A(4) A(5) A(6) A(6) A(1) A(2) A(3) A(3) A(4)… · 5A(5) A(6) A(1) A(1) A(2) A(3) A(4) A(4) A(5)… · 6A(6) A(1) A(2) A(2) A(3) A(4) A(5) A(5) A(6)… · 7A(1) A(2) A(3) A(3) A(4) A(5) A(6) A(6) A(1)…其中，所述視差柵欄屏(2)的透明部分相對于垂直線具有 一 傾斜角a = 23.96248897° ，在所述具有像素x(i， j)的格柵的行方向上所述部分的寬度e分別為 0. 4305692mm并且所述部分的高度為1 = 0. 968781mm，并且最后，所述透明部分的水平周期 為ze = 1. 7222768mm以及垂直周期為zl = 3. 875124mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于使視差柵欄屏對準(zhǔn)具有在由行(i)和列(j)構(gòu)成的格柵中的像素x(i，j)的屏幕以產(chǎn)生用于空間顯示的屏幕的方法。在此，尤其是呈現(xiàn)一個(gè)測試圖像，所述測試圖像由不同的視點(diǎn)A(k)組成，其中k＝1，...，n并且n＝6或n＝7，其中所述測試圖像包括至少兩個(gè)第一直線，所述至少兩個(gè)第一直線具有兩個(gè)彼此不同的延伸方向并且所述至少兩個(gè)第一直線在分別n＝6或n＝7個(gè)視點(diǎn)A(k)中被設(shè)置在不同的水平位置上，其中，所述測試圖像包括至少兩個(gè)第二直線，所述至少兩個(gè)第二直線分別平行于所述第一線中的一個(gè)且在分別n＝6或n＝7個(gè)視點(diǎn)A(k)中被分別設(shè)置在至少相同的水平位置上。根據(jù)本發(fā)明的方法可被快速和具有高準(zhǔn)確性的實(shí)施，因此適合于制造用于空間顯示的屏幕的應(yīng)用。
文檔編號G03B35/24GK101743499SQ200780053250
公開日2010年6月16日 申請日期2007年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月7日
發(fā)明者J·邁希斯納, S·奧特 申請人:智信集團(tuán)有限公司