产生存在于2D图像区域中的图像信息的空间深度效果的装置及方法本发明涉及分别根据专利权利要求1和10所述的用于产生空间深度效果的装置
及方法。
文件WO2012/042111A1公开了一种用于产生空间深度效果的装置及方法，其
中，以2D图像表面的对角线的1％和3％之间的距离来布置2D图像表面的观看边框。
不建议超过3％的距离。更确切地说，为了最佳效果，该距离更可能被限制在2D图
像表面的对角线的1.5％至2.5％。
文件GB2467847A公开了一种用于产生空间深度效果的装置，其中，使用固
定装置以距TV装置的显示器50毫米的恒定距离将观看边框可拆卸地固定在TV装
置上。可以说，针对所有尺寸的显示器，50毫米的距离带来相同的效果，同时并未
规定针对大于或小于50毫米的距离。
文件JPS5468113A公开了一种用于产生空间深度效果的装置，其中，与显示器
的尺寸无关地以距显示器的介于1厘米和5厘米之间的距离来布置观看边框。
WO2010/094269A2公开了一种用于显示设备的显示观看装置。该观看装置包括
具有以框架形状构造的观看开口的前壁，其中使用固定设备将前壁可拆卸地固定在显
示设备上。为了针对观看位置实现显示器上所显示的图像的空间图像感知，显示设备
的侧边界必须由前壁的框架形状区域来隐蔽，并且该观看装置的前壁也必须相对于平
面显示器凹入或凸出地弯曲。
当从观看位置观看时，前壁相对于平面显示器的凹入曲率和凸出曲率导致感知
到前壁的曲率，并且也导致感知到布置在弯曲的前壁后的平坦图像表面，从而诱发了
对应于空间图像感知的观看者立体视觉(stereopsis)。
众所周知的是，在立体视觉的情况下，大脑必须处理两个不同的图像，这与学
习效果相关联，以能够识别出空间图像感知。这可能导致观看装置的用户的疲劳和产
生头痛的症状。为此，根据WO2010/094269A2所述的显示观看装置可以从观看位置
移动到休息位置，用以关掉该立体视觉或用以运输，同时处于休息位置的前壁直接抵
靠平面显示器放置。
DE102005056873A1和WO2008/052527A2均公开了一种观看装置，其中，
具有观看开口的前壁被构造为平坦或稍微弯曲的，并且为了实现空间图像感知，布置
在其后的图像表面必须被构造为(远离观看者)凸出弯曲的。
DE20317862U1也公开了一种观看装置，其中，布置在具有观看开口的前壁后
面的图像表面被构造为(远离观看者)凸出弯曲的，其中，为了进一步增加空间图像
感知，该文献教导了前壁必须被构造为(朝向观看者)凹入。
因此，上述文献教导的是，仅当前壁和/或布置在前壁后面的图像表面具有弯曲
构造时，空间图像感知才是可能的，从而根据立体视觉的原理实现期望的效果，但观
看装置的观看者冒着伴随相应的使用而经历上述不利的风险。
因此，本发明的目的在于提供一种产生存在于2D图像表面中的图像信息项的空
间深度效果的装置及方法，并且在适当使用该装置或方法期间，不会对用户有身体上
的损害。
该目的分别通过根据专利权利要求1和10所述的装置和方法来实现。
根据专利权利要求1所述的、用于产生存在于2D图像表面中的图像信息项的空
间深度效果的装置具有带开口的观看边框，其中，观看边框具有限定视场的边界，并
且所述开口形成该视场。此外，该装置具有2D图像表面，该2D图像表面被布置在
观看边框后面的一距离处，并且外围由外部边界限定，其中，2D图像表面大于观看
边框的开口。通过适当使用，当从观看位置观看时，观看边框覆盖了2D图像表面的
外部边界以及在适当情况下向外径向连接到外部边界的框架元件。限定视场的观看边
框的边界和布置在其后的2D图像表面之间的距离是至少大致恒定的。
由于限定视场的观看边框的边界和布置在其后的2D图像表面之间的大致恒定
的距离，当从观看位置观看时，不再可能捕获2D图像表面的精确位置。因此，公知
的是，形成了在2D图像表面的方向上的观看边框前的独立空间，同时纳入来自2D
图像表面的图像信息项，结果，当从观看位置观看时，空间深度效果被赋予给该观看
者。
根据本发明所述的装置的效果及方法的效果可以通过如下事实来进行说明，当
限定视场的边界和2D图像表面之间的距离是至少大致恒定时，通过反转作为针孔照
相机的基础的原理，当沿2D图像表面的方向从观看边框前方的观看位置观看时，产
生空间深度效果。
关于此点，应当注意的是，当从观看位置观看时，在2D图像表面的方向上的观
看边框前产生的独立空间不可与根据立体视觉原理的图像感知进行比较，因为在本发
明中，2D图像表面不被观看者所感知，使得观看者的大脑无需处理重像(double
image)，像在根据现有技术的具有相对于平面显示器凹入或凸出地弯曲的前壁的现有
观看装置一样。相反地，使用根据本发明的装置或方法，一旦限定视场的观看边框的
边界具有距2D图像表面的限定距离，则自动产生期望的效果。
为此，观看者(其仅有单一正常眼睛，并且因此对该观看者而言，仅能以平面
视觉(monoscopic)观看)同样可以感知在2D图像表面的方向上的观看边框前的所
述独立空间。
图像信息项优选地存在于整个2D图像表面上，直到该2D图像表面的外边界。
在本发明中，还可以完全省去辅助工具，无论是以电子的形式或是如用于3D的
传统观看装置的一副特殊眼镜(例如，用于观看3D电影)的形式，因为一旦限定视
场的观看边框的边界具有距2D图像表面的限定距离，便会产生空间深度效果。
根据本发明的另一优点是空间深度效果与存在于2D图像表面中的图像信息项
的分辨率相对应的事实，即在分辨率或色彩表现上没有损失。
此外，更应注意这一点，观看边框由不透明材料制成。当从观看位置观看时，
这在2D图像表面方向上产生由开口形成的视场。仅观看边框的看透部分(也就是说，
观看边框中的开口)允许观看在存储有图像信息项的2D图像表面上的图像部分。相
比之下，观看边框的不透明的外部边界覆盖2D图像表面的外部边界以及在适当情况
下向外径向地连接到外部边界的框架元件。
根据本发明，限定视场的观看边框的边界和布置在观看边框后的2D图像表面之
间的距离为2D图像表面的最大范围，具体地，对角线的大约4％至大约20％。
在一个优选实施方式中，该距离为2D图像表面的最大范围的大约8％至大约
15％。
该距离优选为2D图像表面的最大范围的大约10％。
限定视场的观看边框的边界优选地位于一个平面上。由于限定视场的观看边框
的边界和布置在观看边框后的2D图像表面之间的大致恒定的距离，因此当从观看位
置观看时，避免了感知单独的重像，如在涉及现有技术的引言部分中所提及的。
在一个优选实施方式中，2D图像表面具有平坦构造。该实施方式也避免了当使
用根据本发明的装置时对单独的重像的感知。
优选地布置限定视场的观看边框的边界和2D图像表面，使得它们相对于彼此平
行。在此特别优选的是，限定视场并位于一个平面上的观看边框的边界面向观看位置。
在一个优选实施方式中，开口(具体地，限定视场的观看边框的边界)和2D图
像表面的外部边界在形状方面是相似的。在此背景下的用语类似是在数学意义上使用
的并且旨在表达开口的几何形状(尤其是，限定视场的观看边框的边界的几何形状)
可按比例缩放转变成2D图像表面的外部边界的几何形状。
观看边框的开口优选地覆盖有透明材料。使用透明材料，能够保护布置在观看
边框的后面的2D图像表面免受外部影响。
在一个特别优选的实施方式中，透明材料是玻璃板。在这种情况下，玻璃板可
以被插入到观看边框的开口中或者可以是观看边框本身。
在观看边框本身是玻璃板的情况下，该玻璃板的视场限定部分必须配有不透明
材料，特别是覆盖清漆，使得避免看到2D图像表面的外部边界以及在适当情况下向
外径向地连接到外部边界的框架元件。
玻璃板可以特别优选地在两面上具有抗反射涂层，从而避免来自2D图像表面或
环境在玻璃板上的反射。
应当注意这一点，本发明特别适合于在典型的从窗口观看远方的意义上的“深
度错觉”，特别是当在明亮的尤其是有日光和人造光的空间中使用时。
根据本发明的装置或方法优选地应用在特别是由小到大的设备，以及在由小到
非常大的系统中，诸如，例如移动电话、移动平板、TV装置、剧场、以及大礼堂。
根据本发明的装置或方法的其它优点和属性可以从示例性实施方式的下述描述
中来收集，这参照附图进行说明。
以纯示意性的形式：
图1示出了根据本发明的装置的分解图，该装置具有带开口的观看边框以及2D
图像表面，该2D图像表面布置在观看边框后面的一距离处，并且在周边由外部边界
限定。
图1中所示出的、用于产生空间深度效果的装置10具有带开口14的框架式观
看边框12，开口14在此情况下为矩形。观看边框12具有限定视场15的边界16，并
且开口14形成视场15。
应注意到这点，观看边框12中的开口14的形状特别被构造为限定视场15的观
看边框12的边界16的形状和任何其它形状，例如，圆形或椭圆形。
框架式观看边框12由不透明材料制成。为了更好的例示，图1中的观看边框12
被纯粹示例性地描绘，从而更好地例示本发明的原理。
以至少大致恒定的距离20布置在观看边框12后的是2D图像表面18。2D图像
表面18的外围由外部边界22限定。此外，2D图像表面18大于限定视场15的观看
边框12的边界16。
当从观看位置24观看时，观看边框12覆盖了2D图像表面18的外部边界22以
及在适当情况下向外径向连接到外部边界22的框架元件28。
在这一点上，应当注意的是，外部框架元件28可以是诸如例如移动电话、移动
TV或DVD装置、PC显示监视器或固定TV装置的装置(未示出)的壳体28’，其
用于表示2D图像表面，并用于保护2D图像表面免受外部影响。
然而，也可以想象外部框架元件28仅是2D图像表面的框架，具体地，图像框
架28”。
此外，还可以想象的是，2D图像表面18没有框架元件28，但是作为单个照片
18’存在。在这种情况下，观看边框12将仅覆盖2D图像表面18的外部边界22。
为了更好的例示图1中的本发明，当从观看位置24观看时，视场15由开口14
形成并使观看者能够观看2D图像表面18上的图像部分38’，其中，当从观看位置
24观看时，观看边框12通过其外部边界34遮蔽了外部框架元件28上的视野。
限定视场15的观看边框12的边界16和布置在观看边框12的后面的2D图像表
面18之间的距离20为2D图像表面18的最大范围36的大约2％至大约30％。在根
据图1的本示例性实施方式中，为了更好的例示，未例示出观看边框12与2D图像
表面18之间的真正关系。
最大范围36被理解为是指在2D图像表面18上的距离，该距离是2D图像表面
18上两点之间的最大距离。由于2D图像表面18的矩形形状，相应地，在本示例性
实施方式中的最大范围36为对角线36’。
观看位置24是例如房间或大厅内的座位，从此处通过观看边框12的开口14(具
体地，限定视场15的边界16)能够看到2D图像表面。在此，有利的是，当通过限
定视场15的观看边框12的边界16进行观看时，仅2D图像表面18上的有限的图像
信息项38(图像部分38’的意义上)被感知，而不会同时看到2D图像表面18的外
部边界22或者在适当情况下向外径向连接到外部边界22的框架元件28。
这具有有益效果，通过适当地使用装置10，当从观看位置24观看时，产生了在
2D图像表面18的方向上的观看边框12前面的独立空间，该独立空间对应于空间深
度效果。
与如引言部分中所陈述的现有技术的观看装置相反，当从观看位置24观看时，
没有感知到在2D图像表面18的方向上的在观看边框12前的本发明中的2D图像表
面18的确切位置。因此，当从观看位置24观看时，无法感知观看者将不得不处理的
重像(doubleimage)。相反，如果限定视场15的观看边框12的边界16和布置在观
看边框12的后面的2D图像表面18之间的距离20为至少大致恒定，则产生独立空
间。
为了保护免受外部影响，观看边框12的开口14可以覆盖有透明材料40。在此，
可以使用玻璃板40’。玻璃板40’可以优选地在两面上具有抗反射涂层，从而避免来
自2D图像表面18或环境在玻璃板40’上的反射。
应当注意的是，在本文中，在根据本发明的装置的安装状态下并且使用玻璃板
40’的2D图像表面18相对于环境被封闭，并因此被很好地保护。
在本发明的一个优选实施方式中，玻璃板40’还可以被构造为具有鲁棒性能的
触摸屏。因此，面向环境的玻璃板40’的外侧可以被构造为可轻易清洗的触摸屏。
本发明还涉及一种用于产生存在于2D图像表面中的图像信息项的空间深度效果
的装置，所述装置包括：
-具有开口(14)的观看边框(12)，其中，观看边框(12)具有限定视场(15)
的边界(16)，并且开口(14)形成该视场(15)；以及
-2D图像表面(18，18’)，该2D图像表面(18，18’)布置在观看边框(12)
后面一距离(20)处并且在外围由外部边界(22)限定，其中，2D图像表面(18，
18’)大于观看边框(12)的开口(14)；使得
-通过适当的使用，当从观看位置(24)观看时，观看边框(12)遮蔽了2D图
像表面(18，18’)的外部边界(22)以及在适当情况下向外径向连接到所述外部边
界(22)的框架元件(28、28’、28”)；
其中，限定视场(15)的观看边框(12)的边界(16)和布置在该观看边框(12)
的后面的2D图像表面(18，18’)之间的距离(20)为至少大致恒定。
本发明还涉及一种具有权利要求1至10中任一项所述的装置、用于产生存在于
2D图像表面中的图像信息项的空间深度效果的方法，该方法包括以下步骤：
提供具有开口(14)的观看边框(12)，其中，观看边框(12)具有限定视场(15)
的边界(16)，并且开口(14)形成视场(15)；以及
将2D图像表面(18，18’)布置在观看边框(12)后面一距离(20)处，该2D
图像表面(18，18’)的外围由外部边界(22)限定，其中，2D图像表面(18，18’)
大于观看边框(12)的开口(14)；使得
通过装置的适当使用，当从观看位置(24)观看时，观看边框(12)遮蔽了2D
图像表面(18，18’)的外部边界(22)以及在适当情况下向外径向连接到外部边界
(22)的框架元件(28、28’、28”)；以及
在限定视场(15)的观看边框(12)的边界(16)和布置在该观看边框(12)后
面的2D图像表面(18，18’)之间存在至少大致恒定的距离(20)。