本發(fā)明涉及一種高保真光場(chǎng)相機(jī)、光場(chǎng)顯示器以及雙向光場(chǎng)相機(jī)和顯示器。
背景技術(shù)：
：7D光場(chǎng)(或全光函數(shù)[Adelson91])定義了穿過(guò)空間體積的每一個(gè)點(diǎn)的每條射線隨著時(shí)間的光譜輻射率，并因此包含在該體積內(nèi)的每個(gè)可能的視點(diǎn)(view)。6D光場(chǎng)定義了通過(guò)給定表面的每條射線隨著時(shí)間的光譜輻射率，即，其代表通過(guò)7D光場(chǎng)的切片(slice)。通常情況下，只有沿著一個(gè)方向通過(guò)表面的射線是感興趣的，例如，由表面所限定的體積所射出的射線。在邊界處的6D光場(chǎng)可以被用來(lái)推斷周圍空間的7D光場(chǎng)，并且這提供了光場(chǎng)顯示的基礎(chǔ)。外推是通過(guò)由顯示器發(fā)射的光線隨著他們通過(guò)空間傳播而進(jìn)行的。雖然光學(xué)光場(chǎng)是連續(xù)的，但是對(duì)于實(shí)際操作，例如其在有邊界表面上的離散點(diǎn)集處和對(duì)離散射線方向集被限帶和采樣。在本上下文中，光場(chǎng)顯示的最終目的是為了具有足夠保真度的任意離散光場(chǎng)重建連續(xù)的光學(xué)光場(chǎng)，使得該顯示器顯得與從其上采樣所述離散光場(chǎng)的原始物理場(chǎng)景上的窗口難以區(qū)別，即，所有現(xiàn)實(shí)世界的深度線索都存在。觀眾從每只眼睛看到不同視點(diǎn)；能夠固定并專注于虛擬場(chǎng)景中的處于其適當(dāng)深度處的對(duì)象；以及當(dāng)他們相對(duì)顯示器移動(dòng)時(shí)體驗(yàn)平滑運(yùn)動(dòng)視差。在本上下文中，光場(chǎng)相機(jī)的最終目的是為了捕獲具有足夠保真度的任意物理場(chǎng)景的離散光場(chǎng)，使得離散光場(chǎng)在由高保真光場(chǎng)顯示器顯示時(shí)顯得與原始場(chǎng)景上的窗口難以區(qū)別?，F(xiàn)有的無(wú)眼鏡的三維(3D)顯示器分為三大類[Benzie07，Connor11]：自動(dòng)分光立體顯示器(autostereoscopic)、體立體顯示器(volumetric)以及和全息立體顯示器(holographic)。自動(dòng)分光立體顯示器在觀看場(chǎng)上的單音觀看區(qū)域或多個(gè)觀看區(qū)域?yàn)橛^眾(或多個(gè)觀眾)提供有場(chǎng)景的2D圖像的立體對(duì)，并且可以利用頭部跟蹤以便對(duì)準(zhǔn)具有觀眾的觀看區(qū)域。體立體顯示器器通過(guò)快速掠過(guò)通過(guò)該體積的光發(fā)射器的0D、1D或2D的陣列或者通過(guò)直接從半透明的體素陣列發(fā)射光在顯示器的體積內(nèi)生成所述場(chǎng)景的真實(shí)3D圖像。全息顯示器采用衍射光重新創(chuàng)建由原始場(chǎng)景[Yaras10]發(fā)射的波陣面(wavefront)。體立體顯示器和全息立體顯示器兩者都重建名義上正確的光學(xué)光場(chǎng)，也就是說(shuō)，它們生成具有正確曲率中心的寬視場(chǎng)波陣面。然而，體立體顯示器存在兩個(gè)主要的缺點(diǎn)：所述重建的場(chǎng)景受限于顯示器的體積，并且整個(gè)場(chǎng)景是半透明(這使得它不適于需要真實(shí)性的顯示應(yīng)用)。實(shí)用的全息立體顯示器一直存在尺寸和分辨率受限的問(wèn)題，并且通常在當(dāng)前的實(shí)現(xiàn)方式中只支持水平視差[Schwerdtner06，Yaras10，Barabas11]典型的多視角自動(dòng)分光立體顯示器提供有限數(shù)量的視角，因此不支持運(yùn)動(dòng)視差。所謂的“全息形式的(holoform)”自動(dòng)分光立體顯示器[Balogh06、Benzie07、Urey11]提供更大數(shù)量的視角(例如10-50個(gè))，因此提供類似的(通常只是水平的)運(yùn)動(dòng)視差。然而，它們沒(méi)有重建哪怕是名義上正確的光學(xué)光場(chǎng)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：在第一方面，本發(fā)明提供了一種雙向光場(chǎng)相機(jī)和顯示設(shè)備，其包括雙向光場(chǎng)相機(jī)和顯示元件的陣列，每個(gè)雙向元件包括：掃描儀，用于掃描在二維視場(chǎng)上的輸入光束和輸出光束；輸入焦點(diǎn)調(diào)制器，用于隨著時(shí)間調(diào)制輸入光束的焦點(diǎn)；輻射率傳感器，用于隨著時(shí)間感測(cè)輸入光束的輻射率；輻射率采樣器，用于在離散時(shí)間處采樣輸入光束的輻射率；光束生成器，用于產(chǎn)生輸出光束；輻射率調(diào)制器，用于隨著時(shí)間調(diào)制該輸出光束的輻射率；以及輸出焦點(diǎn)調(diào)制器，用于隨著時(shí)間調(diào)制所述輸出光束的焦點(diǎn)。雙向光場(chǎng)相機(jī)和顯示設(shè)備可以包括光束分離器，用于將輸入光束與輸出光束分開。雙向光場(chǎng)相機(jī)和顯示設(shè)備可包括至少一個(gè)致動(dòng)器，用于使得所述雙向元件的陣列在至少兩個(gè)位置之間振蕩。所述振蕩可以是諧振。振蕩雙向元件的陣列使得所述元件的進(jìn)入/出口光瞳對(duì)數(shù)組寬度(arrayextent)的不完全覆蓋獲得改善。在第二方面，本發(fā)明提供一種光場(chǎng)相機(jī)設(shè)備，其包括光場(chǎng)相機(jī)元件的陣列，每個(gè)相機(jī)元件包括：掃描儀，用于掃描在二維視場(chǎng)上的輸入光束；輸入焦點(diǎn)調(diào)制器，用于隨著時(shí)間調(diào)制輸入光束的焦點(diǎn)；輻射率傳感器，用于隨著時(shí)間感測(cè)輸入光束的輻射率；以及輻射率采樣器，用于在離散時(shí)間處采樣輸入光束的輻射率。所述輸入焦點(diǎn)調(diào)制器可以是液晶透鏡(或透鏡對(duì))、液體透鏡、可變形薄膜反射鏡、可變形薄膜充液透鏡、可尋址透鏡堆棧或電光透鏡。輸入光束隨時(shí)間的適當(dāng)聚焦使得在顯示所得的所捕獲的光場(chǎng)時(shí)保真度最大化。所述輻射率傳感器包括至少一個(gè)光電檢測(cè)器。該光電檢測(cè)器可以是在光電導(dǎo)模式下運(yùn)行的光電二極管、在光致電壓模式下運(yùn)行的光電二極管、光敏晶體管以及光敏電阻器。輻射率傳感器可以包括多個(gè)光電檢測(cè)器，每一個(gè)適于具有不同的光譜響應(yīng)。所述多個(gè)光電檢測(cè)器可以被疊放(stacked)。輻射率采樣器可以包括至少一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)以及至少一個(gè)可編程增益放大器(PGA)。輻射率傳感器可以包括光電檢測(cè)器的線性或二維陣列，配置成隨著延長(zhǎng)的曝光持續(xù)時(shí)間并行地跟蹤和累積多條輸入光束的輻射率。光電檢測(cè)器的陣列可以與模擬移位寄存器耦接，用于隨時(shí)間累積所述多個(gè)光束的輻射率。集成的光電檢測(cè)器陣列和線性移位寄存器器件可以由用作線性移位寄存器的電荷耦合器件(CCD)或通過(guò)將光電檢測(cè)器集到其存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)而由斗鏈?zhǔn)狡骷?BBD)構(gòu)成。所采樣輻射率可被存儲(chǔ)在離散的光場(chǎng)中。離散光場(chǎng)可以被發(fā)送到用于顯示的光場(chǎng)顯示設(shè)備。光場(chǎng)相機(jī)設(shè)備可包括至少一個(gè)致動(dòng)器，用于使得所述相機(jī)元件的陣列在至少兩個(gè)位置之間振蕩。所述振蕩可以是諧振。在第三方面，本發(fā)明提供了一種光場(chǎng)顯示設(shè)備，其包括光場(chǎng)顯示元件的陣列，每個(gè)顯示元件包括：掃描儀，用于掃描在二維視場(chǎng)上的輸出光束；光束生成器，用于產(chǎn)生輸出光束；輻射率調(diào)制器，用于隨著時(shí)間調(diào)制該輸出光束的輻射率；以及輸出焦點(diǎn)調(diào)制器，用于隨著時(shí)間調(diào)制所述輸出光束的焦點(diǎn)。結(jié)合足夠快的掃描速率，視角暫留使得觀眾能夠覺(jué)得所掃描的輸出光束像連續(xù)光學(xué)光場(chǎng)。所述光束生成器包括至少一個(gè)光發(fā)射器，該光發(fā)射器可以激光器、激光二極管、發(fā)光二極管、熒光燈以及白熾燈。所述光束生成器可以包括多個(gè)光發(fā)射器，每個(gè)具有不同的發(fā)射光譜。所述多個(gè)光發(fā)射器可以被堆疊。所述輻射率調(diào)制器可以是光束生成器所固有的，或者其可以是分離的。所述輻射率調(diào)制器可以是聲光調(diào)制器、吸收性電光調(diào)制器或折射電光調(diào)制器。所述光束的輻射率可以根據(jù)與顯示元件的位置對(duì)應(yīng)的所指定的輻射率值和視場(chǎng)內(nèi)的輸出光束的瞬時(shí)方向來(lái)調(diào)制。所指定的輻射率值可以從期望的輸出光場(chǎng)的離散表示而檢索得到。所述離散光場(chǎng)可能已從光場(chǎng)相機(jī)設(shè)備收到。光場(chǎng)顯示設(shè)備可包括作用在輸出光束上的角度重建濾波器。該濾波器可以是擴(kuò)散器或陣列或小透鏡(lenslets)。所述輸出焦點(diǎn)調(diào)制器可以是液晶透鏡(或透鏡對(duì))、液體透鏡、可變形薄膜反射鏡、可變形薄膜充液透鏡、可尋址透鏡堆?；螂姽馔哥R。所述輸出光束的適當(dāng)聚焦確保了觀眾在輸出光束實(shí)例之間和之內(nèi)感知平滑視差并體驗(yàn)到一致的輻輳(vergence)和適應(yīng)性調(diào)節(jié)(accommodation)線索。所述光束的焦點(diǎn)可以根據(jù)與顯示元件的位置對(duì)應(yīng)的所指定的深度值和視場(chǎng)內(nèi)的輸出光束的瞬時(shí)方向來(lái)調(diào)制。所指定的深度可以是場(chǎng)景深度或該表面的觀眾的固定深度，并且場(chǎng)景深度或固定深度可以從跟蹤面部部、眼睛或觀眾的視線而得出。所述光場(chǎng)顯示設(shè)備可包括至少一個(gè)致動(dòng)器，用于使得所述顯示元件的陣列在至少兩個(gè)位置之間振蕩。所述振蕩可以是諧振。所述掃描儀可以是機(jī)電掃描反射鏡、可尋址偏轉(zhuǎn)器堆棧、聲光掃描儀或電光掃描儀所述掃描儀包括具有至少一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的雙軸機(jī)電掃描反射鏡。該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以為靜電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或容性驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述掃描儀可包括雙軸機(jī)電掃描反射鏡，其可包括：反射鏡、平臺(tái)、內(nèi)框架和外框架。所述反射鏡經(jīng)由柱(post)連接到所述平臺(tái)，所述平臺(tái)經(jīng)由第一對(duì)鉸鏈連接到內(nèi)框架，并且所述內(nèi)框架經(jīng)由第二對(duì)鉸鏈連接到外框架。第一對(duì)鉸鏈設(shè)置成基本上垂直于第二對(duì)鉸鏈，由此容許反射鏡的雙軸運(yùn)動(dòng)。所述掃描儀包括：第一掃描儀，用于沿第一方向掃描所述輸入光束和輸出光束；第二掃描儀，用于沿第二方向同時(shí)掃描輸入光束和輸出光束，所述第二方向基本上垂直于第一方向。每個(gè)掃描儀器可以機(jī)電掃描反射鏡、可尋址偏轉(zhuǎn)器堆棧、聲光掃描儀以或電光掃描儀。在第四方面，本發(fā)明提供了一種雙向光場(chǎng)相機(jī)和顯示設(shè)備，其包括雙向光場(chǎng)相機(jī)和顯示元件的陣列，每個(gè)雙向元件包括：光傳感器陣列，用于感測(cè)跨二維視場(chǎng)上的一組輸入光束；輸入焦點(diǎn)調(diào)制器，用于調(diào)制輸入光束的焦點(diǎn)；光發(fā)射器陣列，用于跨二維視場(chǎng)發(fā)射一組輸出光束；以及輸出焦點(diǎn)調(diào)制器，用于調(diào)制所述輸出光束的焦點(diǎn)。每個(gè)光傳感器可包括至少一個(gè)光電檢測(cè)器。光電檢測(cè)器可以是在光電導(dǎo)模式下運(yùn)行的光電二極管、在光致電壓模式下運(yùn)行的光電二極管、光敏晶體管以及光敏電阻器。每個(gè)光傳感器可以包括多個(gè)光電檢測(cè)器，每個(gè)適于具有不同的光譜響應(yīng)。所述多個(gè)光電檢測(cè)器可以被堆疊。每個(gè)光發(fā)射器可包括至少一個(gè)發(fā)射器，它可以是激光器、激光二極管、發(fā)光二極管、熒光燈或白熾燈。每個(gè)光發(fā)射器可包括多個(gè)發(fā)射器，每個(gè)都具有不同的發(fā)射光譜。所述多個(gè)發(fā)射器可以被堆疊。輸入焦點(diǎn)調(diào)制器和輸出焦點(diǎn)調(diào)制器可以是相同的焦點(diǎn)調(diào)制器或單獨(dú)的焦點(diǎn)調(diào)制器。如果它們是相同的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)，則它可隨時(shí)間在輸入對(duì)焦模式和輸出聚焦模式之間進(jìn)行切換。如果它們是獨(dú)立的，然后它們可以隨著時(shí)間經(jīng)由偏振旋轉(zhuǎn)器被交替地選擇。每個(gè)(或所述)聚焦調(diào)制器可以是液晶透鏡(或透鏡對(duì))、液體透鏡、可變形薄膜反射鏡、可變形薄膜充液透鏡、可尋址透鏡堆?；螂姽馔哥R。在第五方面，本發(fā)明提供了一種近眼顯示(NED(near-eyedisplay))設(shè)備，該近眼顯示設(shè)備由光場(chǎng)顯示設(shè)備構(gòu)成，該光場(chǎng)顯示設(shè)備配置成根據(jù)觀眾的適應(yīng)性調(diào)節(jié)和輻輳顯示所聚焦的光場(chǎng)。所述NED裝置可包括一個(gè)或多個(gè)相機(jī)以便跟蹤觀眾的適應(yīng)性調(diào)節(jié)或輻輳。在第六方面，本發(fā)明提供了一種反射鏡設(shè)備，該反射鏡設(shè)備包括一個(gè)雙向光場(chǎng)相機(jī)和顯示設(shè)備，該雙向光場(chǎng)相機(jī)和顯示設(shè)備配置為實(shí)時(shí)地捕獲和重新顯示光場(chǎng)視頻。所述光場(chǎng)視頻可以被水平翻轉(zhuǎn)以模擬常規(guī)的反射鏡。在第七方面，本發(fā)明提供了一種單向不可視(invisibility)設(shè)備，該不可視設(shè)備由連接有光場(chǎng)顯示設(shè)備的光場(chǎng)相機(jī)設(shè)備構(gòu)成，該相機(jī)和該顯示設(shè)備以任意孔隙(interstitial)空間背靠背安裝，該顯示設(shè)備配置成實(shí)時(shí)地顯示由所述相機(jī)設(shè)備捕獲的光場(chǎng)圖像，由此使得所述孔隙空間對(duì)顯示設(shè)備的觀眾有效地不可視。在第八方面，本發(fā)明提供了一種雙向不可視設(shè)備，所述不可視設(shè)備由一對(duì)雙向光場(chǎng)相機(jī)和顯示設(shè)備構(gòu)成，這兩個(gè)設(shè)備以任意孔隙空間背靠背安裝，每個(gè)設(shè)備被配置來(lái)實(shí)時(shí)地顯示由其它裝置捕獲的光場(chǎng)視頻，由此使得所述孔隙空間對(duì)其它設(shè)備的觀眾有效地不可視。在第九方面，本發(fā)明提供了一種顯示由真實(shí)光場(chǎng)實(shí)時(shí)地點(diǎn)亮的虛擬(virtual)3D場(chǎng)景的光場(chǎng)的方法(或光場(chǎng)視頻)，該方法包括：使用雙向光場(chǎng)相機(jī)和顯示設(shè)備捕獲輸入光場(chǎng)視頻；使用輸入光場(chǎng)的視頻實(shí)時(shí)地實(shí)際(virtually)點(diǎn)亮3D場(chǎng)景(或光場(chǎng)視頻)；根據(jù)所點(diǎn)亮的3D場(chǎng)景生成輸出光場(chǎng)視頻；以及采用雙向光場(chǎng)相機(jī)和顯示設(shè)備顯示所輸出的光場(chǎng)視頻。在第十個(gè)方面，本發(fā)明提供一種用于顯示光場(chǎng)的方法，該方法包括檢測(cè)至少一個(gè)觀眾的至少一個(gè)眼睛；針對(duì)每只眼睛以及針對(duì)一組顯示位置中的每個(gè)，確定由該眼睛通過(guò)該位置所看到的場(chǎng)景的深度；針對(duì)每個(gè)位置生成一組輸出光束，每束輸出光束代表根據(jù)輸出光束的方向通過(guò)該位置看到的場(chǎng)景；以及根據(jù)由該眼睛通過(guò)該位置觀看的場(chǎng)景的深度調(diào)制每束輸出光束的焦點(diǎn)。在第十一方面，本發(fā)明提供了一種用于顯示光場(chǎng)的方法，該方法包括檢測(cè)至少一個(gè)觀眾的注視點(diǎn)(fixationpoint)；針對(duì)一組顯示位置的每個(gè)，生成一組輸出光束，每束輸出光束代表根據(jù)輸出光束的方向通過(guò)該位置看到的場(chǎng)景；以及根據(jù)該注視點(diǎn)相對(duì)于該位置的深度調(diào)制每束輸出光束的焦點(diǎn)。所述場(chǎng)景可以是虛擬的(virtual)，或可以通過(guò)先前生成的或捕獲的光場(chǎng)或光場(chǎng)視頻來(lái)表示，或者可以通過(guò)由光場(chǎng)相機(jī)實(shí)時(shí)地捕獲的光場(chǎng)或光場(chǎng)視頻來(lái)表示。該方法可以包括實(shí)時(shí)地調(diào)制由光場(chǎng)相機(jī)捕獲的相應(yīng)一組輸入光束的焦點(diǎn)。該方法可包括僅生成對(duì)觀眾可見(jiàn)的輸出光束。附圖說(shuō)明圖1A示出了橫跨過(guò)感興趣體積的邊界的連續(xù)6D光場(chǎng)的代表性射線。圖1B示出了被采樣的，即離散的，6D光場(chǎng)的類(class)圖。圖2A示出了用于特定射線位置的光傳感器陣列采樣射線方向。圖2B示出了在光場(chǎng)邊界處的透鏡陣列采樣射線位置。圖3A示出了光傳感器的空間范圍(extent)和透鏡的孔徑(aperture)的實(shí)現(xiàn)4D低通濾波的組合效果。圖3B示出了使用具有更高光學(xué)能力(power)的透鏡在對(duì)象空間的點(diǎn)處聚焦的圖3A的采樣光束。圖4A示出了重建用于特定射線位置的射線方向的光發(fā)射器陣列。圖4B示出了在光場(chǎng)邊界重建射線位置的透鏡陣列。圖5A示出了光發(fā)射器的空間范圍(extent)和透鏡的孔徑(aperture)的實(shí)現(xiàn)4D低通濾波的組合效果圖5B示出了使用具有更低光學(xué)能力(power)的透鏡根據(jù)虛擬對(duì)象被聚焦的圖5A的重建光束。圖6A示出了與圖3A和5A對(duì)應(yīng)的相匹配的采樣(左)和重建(右)光束。圖6B示出了與圖3B和5B對(duì)應(yīng)的在物點(diǎn)/從物點(diǎn)所聚焦的相匹配的采樣(左)和重建(右)光束。圖7A示出了從理想光場(chǎng)顯示器發(fā)射的波陣面。圖7B示出了從多元件光場(chǎng)顯示器發(fā)射的波陣面。圖8A示出了由理想的光場(chǎng)顯示器所捕獲的波陣面。圖8B示出了由多元件光場(chǎng)顯示器所捕獲的波陣面。圖9A示出了位于虛擬點(diǎn)光源的所述重建光場(chǎng)中觀眾的眼睛，該眼睛聚焦于該點(diǎn)光源。圖9B示出了眼睛聚焦在比虛擬點(diǎn)光源更近的點(diǎn)。圖9C示出圖9A和9B的光場(chǎng)顯示器，其發(fā)射與圖9B的被平移(translated)物點(diǎn)重合的點(diǎn)光源的光場(chǎng)。圖10A示出了凝視光場(chǎng)顯示器的觀眾，該光場(chǎng)顯示器發(fā)射與由幾個(gè)對(duì)象構(gòu)成的虛擬場(chǎng)景對(duì)應(yīng)的光場(chǎng)。圖10B示出了其中一個(gè)眼睛的位置，被用于通過(guò)每個(gè)顯示元件確定觀看方向，并因此針對(duì)每一個(gè)觀察方向，確定與場(chǎng)景對(duì)象的交叉點(diǎn)。圖10C示出了觀眾的兩只眼睛的每只眼睛的注視方向，其用來(lái)估算它們的注視點(diǎn)。圖10D示出了根據(jù)該注視點(diǎn)的深度估計(jì)的其中一個(gè)眼睛的聚焦的平面以及對(duì)于每個(gè)觀看方向與該聚焦屏面的交點(diǎn)。圖11示出了經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接的一對(duì)雙向光場(chǎng)顯示器。圖12示出了經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接的光場(chǎng)相機(jī)和光場(chǎng)顯示器。圖13A示出了具有處于無(wú)源狀態(tài)的液晶透鏡的基于陣列的雙向光場(chǎng)顯示元件的示意圖。圖13B示出了具有處于由源狀態(tài)的液晶透鏡的基于陣列的雙向光場(chǎng)顯示元件的示意圖。圖14A示出了具有雙液晶透鏡的基于陣列的雙向光場(chǎng)顯示元件的示意圖，其中第一透鏡有源。圖14B示出了具有雙液晶透鏡的基于陣列的雙向光場(chǎng)顯示元件的示意圖，其中第二透鏡有源。圖15示出了掃描光場(chǎng)顯示元件的框圖。圖16示出了具有多個(gè)亮度(intensity)調(diào)制器的RGB激光束生成器的方框圖。圖17示出了掃描光場(chǎng)相機(jī)元件的框圖。圖18示出了掃描雙向光場(chǎng)顯示元件的框圖。圖19A示出了用于掃描雙向光場(chǎng)顯示元件的光學(xué)設(shè)計(jì)的平面圖，其中具有輸出射線。圖19B示出了用于掃描雙向光場(chǎng)顯示元件的光學(xué)設(shè)計(jì)的正視圖，其中具有輸出射線。圖20示出了使用小透鏡陣列實(shí)現(xiàn)的圖19A的角度重建濾波器。圖21A示出了用于掃描雙向光場(chǎng)顯示元件的光學(xué)設(shè)計(jì)的平面圖，其中具有輸入光束。圖21B示出了用于掃描雙向光場(chǎng)顯示元件的光學(xué)設(shè)計(jì)的正視圖，其中具有輸入光束。圖22A示出了具有被抬升的反射鏡的雙軸MEMS掃描儀的俯視圖。圖22B示出了具有被抬升的反射鏡的雙軸MEMS掃描儀的剖視圖。圖23A示出了圖21的掃描反射鏡，其在線性光電檢測(cè)器陣列上掃描與注視點(diǎn)光源對(duì)應(yīng)的靜止光束。圖23B示出了光電檢測(cè)器陣列，其包括模擬光電檢測(cè)器陣列，其耦接有模擬移位寄存器。圖24示出了多元件光場(chǎng)顯示器的框圖。圖25A示出了雙向光場(chǎng)顯示器的光學(xué)設(shè)計(jì)的俯視圖，具有5個(gè)元件寬度，具有輸出射線。圖25B示出了雙向光場(chǎng)顯示器的光學(xué)設(shè)計(jì)的正視圖，由10行構(gòu)成，每行5個(gè)元件，具有輸出光束。圖25C示出了雙向光場(chǎng)顯示器的光學(xué)設(shè)計(jì)的正視圖，由5行構(gòu)成，每行10個(gè)旋轉(zhuǎn)的元件，具有輸出光束。圖26示出了一行雙向光場(chǎng)顯示器的平面圖，如圖25B所示一樣轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)元件生成與顯示器之后的單一點(diǎn)光源對(duì)應(yīng)的光束。圖27示出了一行雙向光場(chǎng)顯示器的平面圖，如圖25C所示一樣轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)元件生成與顯示器之后的單一點(diǎn)光源對(duì)應(yīng)的光束。圖28示出了一行雙向光場(chǎng)顯示器的平面圖，如圖25B所示一樣轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)元件生成與顯示器之前的單一點(diǎn)光源對(duì)應(yīng)的光束。圖29示出了一行雙向光場(chǎng)顯示器的平面圖，如圖25C所示一樣轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)元件生成與顯示器之前的單一點(diǎn)光源對(duì)應(yīng)的光束。。圖30示出了多元件光場(chǎng)相機(jī)的框圖。圖31A示出了雙向光場(chǎng)顯示器的光學(xué)設(shè)計(jì)的俯視圖，具有5個(gè)元件寬度，具有輸出光束。圖31B示出了雙向光場(chǎng)顯示器的光學(xué)設(shè)計(jì)的正視圖，由10行構(gòu)成，每行5個(gè)元件，具有輸入光束。圖31C示出了雙向光場(chǎng)顯示器的光學(xué)設(shè)計(jì)的正視圖，由5行構(gòu)成，每行10個(gè)旋轉(zhuǎn)的元件，具有輸入光束。圖32示出了一行雙向光場(chǎng)顯示器的平面圖，如圖31B所示一樣轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)元件捕獲與顯示器之前的單一點(diǎn)光源對(duì)應(yīng)的光束。圖33示出了一行雙向光場(chǎng)顯示器的平面圖，如圖31C所示一樣轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)元件捕獲與顯示器之前的單一點(diǎn)光源對(duì)應(yīng)的光束。圖34A示出了振蕩雙向光場(chǎng)顯示器的橫截面?zhèn)纫晥D。圖34B示出了振蕩雙向光場(chǎng)顯示器的橫截面?zhèn)纫晥D，兩個(gè)顯示面板高。圖34C示出了振蕩雙向光場(chǎng)顯示器的剖后視圖。圖34D示出了振蕩雙向光場(chǎng)顯示的橫截面后視圖，兩個(gè)顯示面板的高和寬。圖35A示出了振蕩顯示器在被直接驅(qū)動(dòng)時(shí)垂直偏移隨時(shí)間變化的曲線。圖35B示出了振蕩顯示器在被諧振第驅(qū)動(dòng)時(shí)垂直偏移隨時(shí)間變化的曲線。圖36示出了根據(jù)觀眾的凝視(gaze)控制光場(chǎng)相機(jī)的焦點(diǎn)的活動(dòng)圖。圖37示出了根據(jù)觀眾的注視點(diǎn)(fixationpoint)控制光場(chǎng)相機(jī)的焦點(diǎn)的活動(dòng)圖。圖38示出了用于從光場(chǎng)相機(jī)顯示光場(chǎng)流的活動(dòng)圖。圖39示出了用于顯示所捕獲的光場(chǎng)的活動(dòng)圖。圖40示出了用于顯示的合成光場(chǎng)的活動(dòng)圖。圖41示出了雙向光場(chǎng)顯示控制器的框圖。圖42A示出了光場(chǎng)顯示器的顯示元件的眼睛定向(eye-directed)場(chǎng)。圖42B示出了光場(chǎng)顯示器上的眼睛的中心凹注視(foveal)場(chǎng)。圖43示出了為具體觀眾所優(yōu)化的雙向光場(chǎng)顯示控制器的框圖。參考標(biāo)記簡(jiǎn)要說(shuō)明100光場(chǎng)射線102光場(chǎng)邊界104與光場(chǎng)邊界的射線交點(diǎn)110光場(chǎng)視頻112時(shí)間間隔114時(shí)間采樣周期116光場(chǎng)幀118空間場(chǎng)120空間采樣周期122光場(chǎng)視點(diǎn)圖像124視場(chǎng)126角采樣周期128光譜輻射率130光譜間隔132光譜采樣基礎(chǔ)134輻射率樣本136深度138采樣焦點(diǎn)150光傳感器陣列152光傳感器。154角度采樣光束156角度采樣濾波器針孔158圖像平面160空間采樣濾光透鏡162空間采樣光束64像點(diǎn)1664D采樣光束168物點(diǎn)(objectpoint)170物面180光發(fā)射器陣列182光發(fā)射器184角度重建光束186角度重建濾波器針孔188空間重建濾光透鏡190空間重建光束1924D重建光束200光場(chǎng)顯示器202顯示輸出光束204虛擬點(diǎn)光源206波陣面210光場(chǎng)顯示元件212元件輸出光束220光場(chǎng)相機(jī)222相機(jī)輸入光束224真實(shí)點(diǎn)光源230光場(chǎng)相機(jī)元件232元件輸入光束240觀眾眼睛242眼目物點(diǎn)244眼睛瞳孔246軸向輸入光束248眼睛像點(diǎn)250觀眾252場(chǎng)景對(duì)象254顯示元件焦點(diǎn)256觀眾注視點(diǎn)258觀眾眼睛物面300雙向光場(chǎng)顯示器310雙向光場(chǎng)顯示元件320網(wǎng)絡(luò)322雙向顯示控制器324遠(yuǎn)程觀眾326遠(yuǎn)程觀眾的虛擬圖像328本地觀眾330本地觀眾的虛擬圖像332遠(yuǎn)程對(duì)象334遠(yuǎn)程對(duì)象的虛擬圖像336本地對(duì)象338本地對(duì)象的虛擬圖像340相機(jī)控制器342顯示控制器344跟蹤相機(jī)400第一正透鏡402電極404可變負(fù)透鏡凸部406可變負(fù)透鏡408電極410線性偏振器412第二正透鏡414輸出/輸入光束416第二可變負(fù)透鏡418切換偏振旋轉(zhuǎn)器500掃描輸出光束502輸出視點(diǎn)圖像504行掃描儀506幀掃描儀5082D掃描儀510定時(shí)生成器512外部幀同步514幀同步516行(line)同步518采樣時(shí)鐘520輻射率控制器522光束生成器524輻射率調(diào)制器526輸出焦點(diǎn)528輸出焦點(diǎn)控制器530輸出焦點(diǎn)調(diào)制器540顏色光束生成器542紅色光束生成器544紅色輻射率調(diào)制器546綠色光束生成器548綠色輻射率調(diào)制器550藍(lán)光束生成器552藍(lán)色輻射率調(diào)制器554第一光束組合器556第二光束組合器600掃描輸入光束602輸入視點(diǎn)圖像604輻射率傳感器606輻射率采樣器608輸入焦點(diǎn)610輸入焦點(diǎn)控制器612輸入焦點(diǎn)調(diào)制器614光束分離器700激光702角度重建濾波器704可變輸出焦點(diǎn)706光束分離器708反射鏡710雙軸掃描反射鏡72反射鏡714可變輸入焦點(diǎn)716不變(Fixed)輸入焦點(diǎn)718孔徑(Aperture)720光電探測(cè)器730角度重建濾波器小透鏡732準(zhǔn)直輸出光束734角度重建小光束(beamlet)740雙軸掃描儀平臺(tái)742雙軸掃描儀平臺(tái)鉸鏈744雙軸掃描儀內(nèi)框746雙軸掃描儀內(nèi)框鉸鏈748雙軸掃描儀外框750雙軸掃描儀反射鏡支柱752雙軸掃描儀反射鏡760固定輸入光束762移位與累積光電檢測(cè)器線性陣列764光電探測(cè)器線性陣列766光電探測(cè)器768模擬移位寄存器770模擬移位寄存器級(jí)772模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)774光束能量采樣值800振蕩顯示面板802振蕩顯示器機(jī)架(chassis)804振蕩顯示幀806振蕩顯示器蓋玻璃808支撐彈簧810面板上的彈簧支架812機(jī)架上的彈簧支架814致動(dòng)器816桿818面板上的致動(dòng)器支架820機(jī)架上的致動(dòng)器支架900檢測(cè)面部及眼睛902估算注視方向904發(fā)送眼睛的位置和注視方向906沿著注視方向自動(dòng)對(duì)焦908估算注視點(diǎn)910發(fā)送眼睛的位置和注視點(diǎn)912在注視(fixation)平面上聚焦920捕獲光場(chǎng)幀(frame)922傳輸光場(chǎng)幀924重新取樣光場(chǎng)幀926顯示光場(chǎng)幀930眼位置(數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器)932注視點(diǎn)(數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器)934光場(chǎng)視頻(數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器)936重新取樣具有的焦點(diǎn)光場(chǎng)幀9383D動(dòng)畫模型940渲染具有焦點(diǎn)光場(chǎng)幀950雙向面板控制器952雙向元件控制器954視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)956雙向元件控制器模塊9582D圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)960準(zhǔn)直視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)962網(wǎng)絡(luò)接口964輸入視頻接口966輸出視頻接口968顯示定時(shí)生成器970面板運(yùn)動(dòng)控制器972高速數(shù)據(jù)總線980顯示元件場(chǎng)982顯示元件眼睛場(chǎng)984中心凹注視場(chǎng)986局部視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)988部分中心凹注視視點(diǎn)像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)具體實(shí)施方式光場(chǎng)參數(shù)圖1A示出了連續(xù)6D光場(chǎng)的代表性射線100，該射線在交點(diǎn)104處穿過(guò)所述感興趣體積的邊界102。射線100的輻射率(L)為時(shí)間(t)、邊界位置(通過(guò)坐標(biāo)x和y表示)、射線方向(通過(guò)角度a和b表示)以及波長(zhǎng)(w)的函數(shù)。盡管射線的輻射率只被嚴(yán)格限定在邊界處，即在交叉點(diǎn)104處，但是由邊界分隔的兩個(gè)體積的透明度的額外知識(shí)可以允許射線的輻射率以任一方向進(jìn)行外推。輻射率是每單位面積的每單位立體角(solidangle)的輻射功率的測(cè)量值(以每平方米的每球面度瓦，W/SR/m2測(cè)量)。對(duì)于連續(xù)光場(chǎng)的無(wú)窮小射線，輻射率被定義為無(wú)窮小立體角和面積。為了最終面向人的顯示，輻射率通常使用與人類視覺(jué)系統(tǒng)的三色激勵(lì)顏色響應(yīng)的三元基函數(shù)(basisfunction)或與人類亮度響應(yīng)相關(guān)的單一基函數(shù)被稀疏地采樣。這些基函數(shù)確保在波長(zhǎng)(w)緯度方面的適當(dāng)帶寬限制。為方便起見(jiàn)，在大多數(shù)分析中該波長(zhǎng)緯度通常隱含給出。因此，6D光場(chǎng)變成5D光場(chǎng)。時(shí)間維度(t)可以離散時(shí)間步長(zhǎng)進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生類似于傳統(tǒng)視頻序列的2D圖像幀的4D光場(chǎng)幀序列。為了避免運(yùn)動(dòng)斑點(diǎn)，或者僅僅作為實(shí)用性的問(wèn)題，在采樣或產(chǎn)生視頻時(shí)通常不向時(shí)間維度施加適當(dāng)?shù)念l帶限制，并且這可能會(huì)導(dǎo)致混疊(aliasing)。這通常通過(guò)以足夠高的速率采樣來(lái)得以改善。在關(guān)于4D光場(chǎng)的文獻(xiàn)中的參考(以及在適當(dāng)情況下在本說(shuō)明書中，)提到4D光場(chǎng)幀，即在特定實(shí)例中，在時(shí)間方面采用隱含波長(zhǎng)維度來(lái)限定。圖1B示出了用于采樣的，即離散的，6D光場(chǎng)，構(gòu)成為光場(chǎng)視頻110的類圖。光場(chǎng)視頻110由按照時(shí)間(t)順序排列的并在特定的時(shí)間間隔112上以特定的時(shí)間采樣周期114捕獲的一序列的光場(chǎng)幀116構(gòu)成。每個(gè)光場(chǎng)幀116由按照射線位置(x和y)的順序排列的并在特定的空間場(chǎng)118上以特定的空間采樣周期120捕獲的光場(chǎng)視點(diǎn)圖像122的陣列構(gòu)成。每個(gè)光場(chǎng)視點(diǎn)圖像122由按照射線方向(a和b)的順序排列的并在特定的視場(chǎng)124上以特定的角采樣周期126捕獲的光譜輻射率128的陣列構(gòu)成。每個(gè)光譜輻射率128由按照波長(zhǎng)(w)排序的根據(jù)特定的光譜采樣基礎(chǔ)132在特定的光譜間隔130上捕獲的輻射率(L)樣本134的序列構(gòu)成。光譜輻射率128具有可選深度136，如果已知的話，即場(chǎng)景的沿射線方向上的深度。光譜輻射率128還記錄采樣焦點(diǎn)138，通過(guò)該采樣焦點(diǎn)可以捕獲光譜輻射率128。深度136和采樣焦點(diǎn)138將在下面進(jìn)一步討論。每個(gè)輻射率樣本134(L)記錄標(biāo)量(scalar)輻射率值。在本說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)“光束”被用來(lái)指一束射線，盡管其特性會(huì)發(fā)生變化，但每個(gè)上下文中會(huì)進(jìn)行修飾限制。光場(chǎng)采樣圖2A、2B、3A和3B示出了一種對(duì)連續(xù)光場(chǎng)進(jìn)行帶限和采樣以獲得離散光場(chǎng)的方法。圖2A示出的光傳感器陣列150，其相對(duì)于特定射線位置104的射線方向?qū)B續(xù)光場(chǎng)采樣。該陣列150的每一個(gè)光傳感器152采樣特定射線方向，并集成(integrate)包圍標(biāo)稱射線100的光束154。這種集成相對(duì)于射線方向?qū)崿F(xiàn)了2D低通過(guò)濾。有效濾波器內(nèi)核(kernel)是與光傳感器152的空間范圍對(duì)應(yīng)的不理想的箱式濾波器。光傳感器被理想地緊密地包裹以便確保足夠的濾波器支持。角度采樣光束154被聚焦在無(wú)窮小的針孔孔徑156，它與邊界102上的射線位置104重合。光傳感器陣列150位于平面158中，用參數(shù)射線方向角a和b來(lái)表示。視場(chǎng)(angularfield)124是在角度采樣濾波器針孔156處由光傳感器陣列150所對(duì)著(subtend)的角度。角采樣周期126，即角度采樣率的倒數(shù)，是由光傳感器152的中心到中心的間距所對(duì)著的角度。角度樣本大小(即濾波器支持(filtersupport))是由光傳感器152的范圍所對(duì)著的角度。角樣本計(jì)數(shù)等于由角采樣周期126所劃分的視場(chǎng)124，即光傳感器152的數(shù)目。圖2B示出了在邊界102處相對(duì)于射線的位置對(duì)連續(xù)光場(chǎng)進(jìn)行采樣的透鏡陣列。該陣列的每個(gè)透鏡160對(duì)特定射線位置進(jìn)行采樣，并且通過(guò)將光束聚焦到光傳感器152上的點(diǎn)164來(lái)集成包圍標(biāo)稱射線100的平行光束162。該集成相對(duì)于一個(gè)位置實(shí)現(xiàn)2D低通濾波。有效濾波器內(nèi)核是與空間采樣濾波器透鏡160的孔徑的空間范圍對(duì)應(yīng)的不理想的箱式濾波器。這些透鏡被理想地緊密地包裹以確保足夠的濾波器支持。像距是從透鏡160的第二主點(diǎn)(principalpoint)到像平面158的距離?？臻g場(chǎng)118等于邊界表面102的范圍?？臻g采樣周期120，即空間采樣率的倒數(shù)，是空間采樣濾波器透鏡160的中心到中心的間距。空間樣本大小(即濾波器支持)是透鏡160的孔徑的面積?？臻g樣本計(jì)數(shù)等于由空間采樣周期120所劃分的空間場(chǎng)118，即透鏡160的數(shù)量。圖3A示出了光傳感器152的空間范圍及的透鏡160的孔徑組合效果，其集成采樣光束166以實(shí)現(xiàn)4D低通濾波，即同時(shí)相對(duì)于方向和位置實(shí)現(xiàn)4D低通濾波。有效濾波器內(nèi)核是一個(gè)4D箱式濾波器，其提供合理的但非理想限帶。當(dāng)在空間上集成的光時(shí)，要做得比箱式濾波器好是很難的。從光傳感器152獲得的標(biāo)量值通常正比于輻射功率的時(shí)間積分，即輻射能量。它通過(guò)將其按照5D樣本大小(即1D曝光周期，2D空間樣本大小和2D角度樣本大小)劃分可以轉(zhuǎn)換為輻射率樣本134。需要注意的是，為了清楚起見(jiàn)，光傳感器152在圖中的尺寸是夸大了的，并且該(在其它情況下平行的)光束166由于角度采樣的發(fā)散因此也被夸張?zhí)幚?。光?chǎng)的低通濾波導(dǎo)致可見(jiàn)的斑點(diǎn)(blur)。在該采樣體系(samplingregime)中，斑點(diǎn)正比于光束166的直徑。這有兩個(gè)附件組分：角度采樣斑點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)于角度采樣濾波器，即圖2A中的角度采樣光束154的直徑；以及空間采樣斑點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)于空間采樣濾波器，即圖2B中的空間采樣光束162的直徑。圖3B示出了使用具有比圖3A中的透鏡160更高光學(xué)能力的透鏡160聚焦在對(duì)象空間中的點(diǎn)168處的光束166。相應(yīng)的物距是從物點(diǎn)168到透鏡160的第一主點(diǎn)的距離。在物點(diǎn)168(并且一般的物面170上)處，空間采樣斑點(diǎn)為零，并且光束直徑只對(duì)應(yīng)于角度采樣斑點(diǎn)。對(duì)象采樣周期，即在物面170處的采樣周期，等于角采樣周期126乘以物距(角采樣周期126的正切值)。當(dāng)物面170在無(wú)限遠(yuǎn)處時(shí)，則獲得圖3A的采樣光束166。采樣光束166(或更恰當(dāng)?shù)目臻g采樣光束162)的會(huì)聚角(convergenceangle)是在物點(diǎn)168處由透鏡160的孔徑所對(duì)著的角度。景深是指由包圍(bracket)物點(diǎn)168的給定的閾值空間抽樣斑點(diǎn)(或散焦斑點(diǎn))所限定的深度間隔。會(huì)聚角越大，散焦斑點(diǎn)隨著深度的變化就越快，并且景深就越淺(即間隔越短)。低于較短的物距和對(duì)于較大的孔徑(即對(duì)應(yīng)于較低的空間采樣率)而言，景深相對(duì)較淺。調(diào)整采樣光束166的焦點(diǎn)使在一個(gè)深度處散焦斑點(diǎn)將以增加在其他深度處的散焦斑點(diǎn)為代價(jià)而將被消除，同時(shí)保持用于4D低通濾波器的適當(dāng)支持。這使得散焦斑點(diǎn)將在光場(chǎng)的不同區(qū)域之間進(jìn)行交易(trade)，這在斑點(diǎn)最小化在某些區(qū)域比其它區(qū)域(如，對(duì)應(yīng)于物體表面區(qū)域)更重要時(shí)是非常有用的。改變焦點(diǎn)不會(huì)影響視野或總的捕獲的輻射率，因?yàn)槊總€(gè)透鏡160基本上捕獲同一組獨(dú)立焦點(diǎn)的射線。如果采樣光束166被聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)(如圖3A)，則其空間采樣斑點(diǎn)是恒定的，并且對(duì)應(yīng)于透鏡160的孔徑。由于角度采樣斑點(diǎn)隨著物距增加，這種恒定空間采樣斑點(diǎn)的相對(duì)貢獻(xiàn)隨著距離減小。這表明，存在一個(gè)超過(guò)它則該角度采樣斑點(diǎn)變得占據(jù)主導(dǎo)地位的閾值物距，并且在物距增加超出此閾值距離時(shí)通過(guò)聚焦取樣光束166最大限度地減少斑點(diǎn)提供一種遞減回報(bào)(return)。光束166的焦點(diǎn)被記錄在離散光場(chǎng)110，作為與光譜輻射率128相關(guān)聯(lián)的采樣焦點(diǎn)138。可選深度136可以通過(guò)測(cè)距(range-finding)(下面討論)來(lái)確定，并采樣焦點(diǎn)138可以對(duì)應(yīng)于深度136，如當(dāng)光束166根據(jù)場(chǎng)景的深度而被聚焦。在所述4D光場(chǎng)的公知的雙平面參數(shù)化中[Levoy96]，在uv平面正好與光場(chǎng)邊界102重合，并且st平面與物面170(或等同地，像面158)重合。所述st平面通常是固定，對(duì)應(yīng)于定焦取樣。光場(chǎng)重建用于捕捉離散光場(chǎng)110的包括每個(gè)樣本的焦點(diǎn)138的采樣體系被用作重建相應(yīng)連續(xù)光場(chǎng)的基礎(chǔ)。連續(xù)物理4D光場(chǎng)使用4D低通濾波器根據(jù)離散的4D光場(chǎng)而重建。該過(guò)濾器可確保連續(xù)光場(chǎng)被帶限為受帶限的連續(xù)光場(chǎng)的頻率內(nèi)容，該離散光場(chǎng)從該連續(xù)光場(chǎng)采樣獲得。圖4A、4B、5A和5B示出了一種頻帶限制并根據(jù)離散光場(chǎng)重建連續(xù)光場(chǎng)方法。這些圖分別鏡像圖2A、2B、3A和3B，并且在合適情況下，相同的參考標(biāo)記用于對(duì)應(yīng)的部分。圖4A示出了光發(fā)射器陣列180，其相對(duì)于特定射線位置104的射線方向重建連續(xù)光場(chǎng)。陣列180的每個(gè)光發(fā)射器182重建特定射線方向，并生成圍繞標(biāo)稱射線100的光束184。這種生成實(shí)現(xiàn)了相對(duì)于射線方向的2D低通過(guò)濾。有效濾波器內(nèi)核是與光發(fā)射器182的空間范圍對(duì)應(yīng)的非理想箱式濾波器。該光發(fā)射器被理想地緊密包裹以確保足夠的濾波器支持。角度重建光束184被聚焦在無(wú)窮小的針孔孔徑186，它與邊界102上的射線位置104重合。圖4B示出了在邊界102處相對(duì)于射線位置重建連續(xù)光場(chǎng)的透鏡陣列。該陣列的每個(gè)透鏡188重建特定射線位置，并通過(guò)從光發(fā)射器182上的點(diǎn)164聚焦產(chǎn)生圍繞標(biāo)稱射線100的平行光束190。這種產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)了相對(duì)于該位置的2D低通過(guò)濾。有效濾波器內(nèi)核是與透鏡188的孔徑的空間范圍對(duì)應(yīng)的非理想箱式濾波器。透鏡被理想地緊密包裹以確保足夠的濾波器支持。圖5A示出了光發(fā)射器182空間范圍和透鏡188的孔徑的組合效果，其產(chǎn)生重建光束192，以實(shí)現(xiàn)4D低通濾波，即同時(shí)相對(duì)于方向和位置實(shí)現(xiàn)4D低通濾波。有效濾波器內(nèi)核是4D箱式濾波器，其提供合理但非理想的帶限。當(dāng)在空間上生成光時(shí)，很難的做得比箱式濾波器好。提供給光發(fā)射器182的標(biāo)量值通常是正比于發(fā)射器功率。輻射率樣本134通過(guò)將其乘以5D采樣周期(即，1D時(shí)間采樣周期114、2D空間采樣周期120以及2D角采樣周期126)以及將其除以發(fā)射器的實(shí)際導(dǎo)通(on-time)時(shí)間(其通常比所述時(shí)間采樣周期114短)可轉(zhuǎn)換發(fā)射器功率。注意，如果4D(空間和角度)重建濾波器支持小于4D采樣周期，則相同的輻射功率被簡(jiǎn)單地經(jīng)由更緊湊(compact)光束遞送。適當(dāng)?shù)?D重建依賴于在光發(fā)射器182的范圍和透鏡188的孔之間發(fā)射所有可能的射線的光發(fā)射器182。如果發(fā)射器182是漫射，這就得到滿足。圖5B示出了使用具有比圖5A中透鏡188低的功率的透鏡188從虛擬物點(diǎn)聚焦(到陣列180的左側(cè)，并且在圖5B中未示出，但與在圖6B的物點(diǎn)168重合)的光束192。當(dāng)虛擬物面是在無(wú)限遠(yuǎn)處，則獲得圖5A中的光束192。所述重建光束192(或更恰當(dāng)，空間重建光束190)的發(fā)散角是在虛擬物點(diǎn)處由透鏡188的孔徑所對(duì)著的角度。重建光束192具有景深，由其發(fā)散角來(lái)確定，對(duì)應(yīng)于圖3B中的采樣光束166的景深。對(duì)每個(gè)采樣焦點(diǎn)138調(diào)整重建光束192的焦點(diǎn)使其將與用于創(chuàng)建樣本值的采樣光束166匹配。圖5A和5B的重建光束192分別匹配圖3A和3B的采樣光束166，并且這是明確地示于圖6A和6B，其中每個(gè)圖的左側(cè)示出了采樣光束166而右側(cè)示出了匹配重建光束192。光場(chǎng)顯示器圖7A示出了理想化的光場(chǎng)顯示器200，其發(fā)射對(duì)應(yīng)于構(gòu)成非常簡(jiǎn)單的虛擬場(chǎng)景的兩個(gè)虛擬點(diǎn)光源204的輸出光束202。每個(gè)輸出光束202構(gòu)成球面波陣面206，每個(gè)波陣面起源于各自的點(diǎn)光源204。在顯示器200的表面處的每個(gè)輸出光束202的出射光瞳等同于整個(gè)顯示器的范圍。為清楚起見(jiàn)，圖7A僅示出了兩個(gè)點(diǎn)光源204。在實(shí)踐中，顯示器200將從一組連續(xù)的點(diǎn)光源發(fā)射光束。另外，盡管未明確示出，每束光束202的輻射率的橫截面可能是不均勻的。對(duì)于位于光場(chǎng)顯示器200前方的觀眾，顯示器200將顯得難以區(qū)別含有所述點(diǎn)光源204真實(shí)場(chǎng)景上的窗口。雖然圖7A示出了顯示器200，其發(fā)射與位于顯示器后面的虛擬點(diǎn)光源204對(duì)應(yīng)的發(fā)散光束，但是顯示器200也可以發(fā)射與位于顯示器前面的虛擬點(diǎn)光源對(duì)應(yīng)的會(huì)聚光束。圖7B示出了顯示器200的實(shí)現(xiàn)方式，其被分割成連續(xù)的顯示元件210的陣列，其中每個(gè)顯示元件執(zhí)行圖5B中光發(fā)射器陣列180和透鏡188在的重建功能。所示的每個(gè)顯示元件210發(fā)射對(duì)應(yīng)于點(diǎn)光源204的輸出光束212，即每個(gè)顯示元件210以與整體顯示器200相同的方式表現(xiàn)，但減小的出射光瞳等于顯示元件210的范圍。圖7B中由顯示元件210射出的每個(gè)輸出光束212在其各自的點(diǎn)光源204處被聚焦，從而在圖7A中輸出光束212相互毗鄰(abut)而形成由整個(gè)顯示器200射出較寬的輸出光束202，具有同樣的波陣面206。所分段的光場(chǎng)顯示器200被配置為直接顯示離散的6D光場(chǎng)110。顯示期間，顯示器200的表面對(duì)應(yīng)于與離散光場(chǎng)相關(guān)聯(lián)的光場(chǎng)邊界102，并且每個(gè)顯示元件210的位置對(duì)應(yīng)于邊界上的采樣位置104(x,y)。由顯示元件發(fā)出的每束光束212的方向?qū)?yīng)于采樣方向(a,b)，并且每束光束212的平均輻射率對(duì)應(yīng)于采樣光譜輻射率128。每束光束212的焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)于采樣焦點(diǎn)138。因此，每個(gè)顯示元件210在給定的時(shí)間內(nèi)重新構(gòu)建與單一的光場(chǎng)視點(diǎn)圖像122對(duì)應(yīng)的連續(xù)光場(chǎng)，并整個(gè)顯示器200在給定的時(shí)間內(nèi)重新構(gòu)建與單一光場(chǎng)幀116對(duì)應(yīng)的連續(xù)光場(chǎng)。顯示器200從而隨著時(shí)間的推移重建與離散6D光場(chǎng)視頻110對(duì)應(yīng)的連續(xù)6D光學(xué)光場(chǎng)。為清楚起見(jiàn)，圖7B中所示的空間采樣周期120是比較大的，而角采樣周期126相對(duì)小一些。因此，其每一個(gè)與所述離散光場(chǎng)110內(nèi)的單個(gè)光譜輻射率128相關(guān)聯(lián)的輸出光束212被示為恰好會(huì)聚在其各自的虛擬點(diǎn)光源204。在實(shí)踐中，光束在一個(gè)有限的區(qū)域而不是在一個(gè)點(diǎn)會(huì)聚，即點(diǎn)光源與角采樣周期126成比例的被形成斑點(diǎn)(blured)。如從圖7B中可清楚了解到，空間采樣周期120越大，角度對(duì)象細(xì)節(jié)顯示地越少，并且角采樣周期126越大，則空間對(duì)象的細(xì)節(jié)顯示得越少。前者表現(xiàn)為景深淺，而后者表現(xiàn)為斑點(diǎn)在物面內(nèi)。4D采樣周期越小(即4D采樣率越高)，則光場(chǎng)顯示器的保真度越大。然而，對(duì)于固定數(shù)目的樣本，能夠以較淺的景深作為代價(jià)來(lái)減小物面斑點(diǎn)。光場(chǎng)相機(jī)圖8A示出了理想化的光場(chǎng)相機(jī)220，其捕獲與構(gòu)成非常簡(jiǎn)單的真實(shí)場(chǎng)景兩個(gè)實(shí)點(diǎn)光源224對(duì)應(yīng)的輸入光束222。每個(gè)輸入光束222構(gòu)成球面波陣面，每個(gè)都起源于各自的點(diǎn)光源224。每個(gè)輸入光束222的在相機(jī)220的表面處的入口光瞳等于整個(gè)相機(jī)的范圍。為了清楚起見(jiàn)，圖8A僅示出了兩個(gè)點(diǎn)光源224。在實(shí)踐中，相機(jī)220將捕獲來(lái)自一組連續(xù)點(diǎn)光源的光束。另外，盡管未明確示出，每束光束222的輻射率的橫截面可能是不均勻的。圖8B示出了相機(jī)220的實(shí)現(xiàn)方式，其被分割成連續(xù)的相機(jī)元件230的陣列，其中每個(gè)相機(jī)元件執(zhí)行圖3B中的光傳感器陣列150和透鏡160的采樣功能。所示的每個(gè)相機(jī)元件230捕獲與點(diǎn)光源224對(duì)應(yīng)的輸入光束232，即每個(gè)相機(jī)元件230以與整個(gè)相機(jī)220相同的方式表現(xiàn)，但減小的入射光瞳等于相機(jī)元件230的范圍。由圖8B中的相機(jī)元件230捕獲的每個(gè)輸入光束232在其相應(yīng)的點(diǎn)光源224處被聚焦，從而輸入光束232被抵接以形成被圖8A中的整個(gè)相機(jī)220捕獲的具有相同的波陣面的較寬的輸入光束222。所述分段的光場(chǎng)相機(jī)220被配置為直接獲取離散6D光場(chǎng)110。在捕獲期間，相機(jī)220的表面對(duì)應(yīng)于與離散光場(chǎng)相關(guān)聯(lián)光場(chǎng)邊界102，并且每個(gè)相機(jī)元件230的位置對(duì)應(yīng)于邊界上的采樣位置104(x,y)。由顯示元件捕獲的每束光束232的方向?qū)?yīng)于采樣方向(a,b)，并且每束光束232的平均輻射率被捕獲作為光譜輻射率128。每束光束232的焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)于采樣焦點(diǎn)138。因此，每個(gè)相機(jī)元件230在給定的時(shí)間內(nèi)采樣與單一光場(chǎng)視點(diǎn)圖像122對(duì)應(yīng)的連續(xù)光場(chǎng)，并且整個(gè)相機(jī)220在給定的時(shí)間內(nèi)采樣與單一的光場(chǎng)幀116對(duì)應(yīng)的連續(xù)光場(chǎng)。相機(jī)220由此隨著時(shí)間采樣與離散6D光場(chǎng)視頻110對(duì)應(yīng)的連續(xù)6D光學(xué)光場(chǎng)。為清楚起見(jiàn)，圖8B中所示的空間采樣周期120相對(duì)較大，而角采樣周期126相對(duì)較小。因此，其每個(gè)與所述離散光場(chǎng)110內(nèi)的單個(gè)光譜輻射率128相關(guān)聯(lián)的輸入光束232被示為恰好會(huì)聚在其各自的實(shí)際點(diǎn)光源224處。在實(shí)踐中，光束會(huì)聚于有限的區(qū)域而不是在一個(gè)點(diǎn)處，即點(diǎn)光源與角采樣周期126成比例地形成斑點(diǎn)。非平面光場(chǎng)邊界雖然這些圖將與光場(chǎng)顯示器200和光場(chǎng)相機(jī)220相關(guān)聯(lián)的光場(chǎng)邊界102顯示成平坦的，但是實(shí)際上其可能呈現(xiàn)為任何方便的形狀。深度知覺(jué)具有中央凹視力(fovealvision)的生物(如人類)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)眼睛(或多個(gè)眼睛)注視一個(gè)點(diǎn)，使得該點(diǎn)的圖像被集中在視網(wǎng)膜的高密度的中央凹區(qū)域。這使得所感知的圖像的清晰度最大化。當(dāng)兩個(gè)眼睛的視網(wǎng)膜圖像在立體視處理過(guò)程中被精神上融合成單一圖象時(shí)，眼睛會(huì)聚(或輻輳)的程度將一個(gè)重要線索(cue)提供給該注視點(diǎn)的絕對(duì)深度。除了在注視期間轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)眼睛，生物也調(diào)整眼睛的晶狀體的形狀，以便使注視點(diǎn)聚焦在視網(wǎng)膜上。在該調(diào)節(jié)過(guò)程中，控制透鏡的肌肉的狀態(tài)將另一個(gè)重要線索提供給絕對(duì)深度。人類適應(yīng)性調(diào)節(jié)(accommodation)響應(yīng)曲線顯示了對(duì)遠(yuǎn)刺激的過(guò)度適應(yīng)性調(diào)節(jié)和對(duì)近刺激的欠適應(yīng)性調(diào)節(jié)，在50cm左右的物距處具有典型的跨接(cross-over)(即完美適應(yīng)性調(diào)節(jié))，并且對(duì)于大于2-3米的物距具有0.5屈光度(2m)的典型最小響應(yīng)[Ong93、Palmer99、Plainis05]。然后，至關(guān)重要的是，人類視覺(jué)系統(tǒng)從未適當(dāng)?shù)剡m應(yīng)性調(diào)節(jié)到遠(yuǎn)刺激。輻輳和適應(yīng)性調(diào)節(jié)響應(yīng)緊密耦合，并且通過(guò)顯示器提供的輻輳和適應(yīng)性調(diào)節(jié)線索之間的不匹配會(huì)導(dǎo)致觀眾的不適[Hoffman08]。視差指的是從不同的視點(diǎn)觀看時(shí)在對(duì)象的視位置(apparentposition)的差，近距離的物體呈現(xiàn)比遠(yuǎn)處的物體更大的視差。由于視差導(dǎo)致的雙眼視差支持在立體觀測(cè)(stereopsis)期間的相對(duì)深度感知，即相對(duì)于絕對(duì)注視深度。運(yùn)動(dòng)視差甚至用一只眼睛支持相對(duì)深度感知。聚焦光場(chǎng)的感知如圖7B所示，對(duì)應(yīng)于一個(gè)點(diǎn)光源204的每束輸出光束212其原點(diǎn)在該點(diǎn)光源，即光束212每條構(gòu)成射線起源于起始于點(diǎn)光源204。等同地，該光束212的球形波陣面206的曲率中心在點(diǎn)光源204。這確保了觀眾在任何給定的光束212內(nèi)和在交叉的多個(gè)光束212內(nèi)正確地感知點(diǎn)光源204的視差，這導(dǎo)致準(zhǔn)確雙目視差和平滑的運(yùn)動(dòng)視差。物距越小，則每束光束212的發(fā)散就越大，并且光束內(nèi)視差的存在就越重要。與此相反，定焦3D顯示器僅提供不同視點(diǎn)之間的視差，并且在任何給定視點(diǎn)中提供不正確的(因此沖突的)視差。此外，自動(dòng)分光立體顯示通常提供適度數(shù)量的視點(diǎn)，這導(dǎo)致近似雙目視差和不連續(xù)運(yùn)動(dòng)視差。光束212的正確地確定中心的球面波陣面206還允許觀眾適應(yīng)性調(diào)節(jié)到對(duì)應(yīng)點(diǎn)光源204的正確深度，這確保了觀眾的輻輳和適應(yīng)性調(diào)節(jié)響應(yīng)是一致的。這避免了與定焦3D顯示器相關(guān)的輻輳-適應(yīng)性調(diào)節(jié)的沖突。使用相對(duì)高角度采樣速率將光場(chǎng)顯示器的角度分辨率和空間采樣速率分離開(decouple)(見(jiàn)下文)。這與典型的3D顯示器相反，在典型的3D顯示器中，所述空間采樣速率確定角度顯示分辨率。對(duì)于該顯示器200，這允許空間采樣速率比采用定焦3D顯示器的低。對(duì)于給定的整體(4D)采樣率，這又允許相對(duì)較高的角度采樣速率。當(dāng)顯示顯示器后的特定物距(r)處的虛擬對(duì)象時(shí)以及在該顯示器前方的特定距離(d)觀看時(shí)，聚焦的光場(chǎng)顯示器200的角度分辨率是在視點(diǎn)處由一個(gè)對(duì)象采樣周期(h)(即，在物面上)所對(duì)著的角度(g)，即g＝h/(r+d)(用于小g)。對(duì)象采樣周期(h)是角采樣周期126(q)和物距(r)的函數(shù)，即h＝qr(用于小q)。因此，g＝qr/(r+d)。因此角采樣周期126(q)表示最小光場(chǎng)顯示分辨率。當(dāng)物距(r)接近無(wú)窮大或視距(d)接近零時(shí)(即在這兩種情況下，當(dāng)r/(r+d)接近1時(shí))，顯示分辨率以角采樣周期126(q)收斂。因此，通過(guò)配置其角采樣周期126(q)以匹配眼睛的最大角度分辨率(約每度60個(gè)循環(huán)[Hartridge22]，相當(dāng)于約0.008度的角采樣周期)，光場(chǎng)顯示器200可以被配置為對(duì)于任何取景幾何形狀(viewinggeometry)匹配所述人類感知限度。對(duì)于40度視野，這相當(dāng)于4800個(gè)角度樣本數(shù)。當(dāng)視距超過(guò)所述物距時(shí)，給定視距(d)和物距(r)的光場(chǎng)顯示分辨率可顯著超過(guò)角采樣周期126(q)。例如，如果視距是物距的4倍，則顯示分辨率為角采樣周期126的5倍，并且，對(duì)于40度視場(chǎng)124來(lái)說(shuō)，960個(gè)的角度采樣計(jì)數(shù)足以匹配的人類感知限度。如果角采樣周期126(q)足夠大的(諸如對(duì)于典型自動(dòng)分光立體顯示器而言)，那么空間采樣周期120(s)確定角度顯示分辨率(g)。角度分辨率(g)則為在顯示器表面處由一個(gè)空間采樣周期120(s)所對(duì)著的角度，即：g＝s/d(用于小g)。光場(chǎng)顯示器的角度分辨率的完整方程是：g＝min(s/d,qr/(r+d))。上述計(jì)算代表最好的情況，因?yàn)樗鼈兒雎圆煌昝赖娜祟愓{(diào)節(jié)性響應(yīng)。光場(chǎng)顯示器的感知分辨率可通過(guò)(至少部分地)使其焦點(diǎn)與對(duì)給定深度的刺激而不是深度本身的實(shí)際人類適應(yīng)性調(diào)節(jié)響應(yīng)相比配而得到改善。這可包括匹配個(gè)人觀眾的已知調(diào)節(jié)性響應(yīng)(如果佩戴眼鏡，則包括眼鏡的效果)。然而，在聚焦時(shí)相對(duì)于所確定的合適深度的焦點(diǎn)的偏差(deviation)會(huì)導(dǎo)致視差錯(cuò)誤(parallaxerror)，并且該視差錯(cuò)誤會(huì)隨著物距降低而增加。不過(guò)，隨著物距增大，視差錯(cuò)誤日益被角度采樣斑點(diǎn)掩蓋。那么，折衷方式將是選擇一種超過(guò)它光場(chǎng)焦點(diǎn)則被固定的閾值物距。這將光場(chǎng)焦點(diǎn)體系劃分為定焦遠(yuǎn)場(chǎng)體系和變焦近場(chǎng)體系。定焦遠(yuǎn)場(chǎng)閾值可以與通常的最低適應(yīng)性調(diào)節(jié)響應(yīng)(2m)一樣近，或明顯更大(包括，在極限中，無(wú)窮大)。場(chǎng)景對(duì)焦和瀏覽器對(duì)焦的等價(jià)圖9A示出了位于虛擬點(diǎn)光源204的所重建的光場(chǎng)中的觀眾的眼睛240。該光場(chǎng)由分段的顯示器200重建。眼睛在與虛擬點(diǎn)光源204重合的物點(diǎn)242處聚焦。被眼睛的瞳孔接納的輸入光束246，輸出光束212的子光束，被聚焦到視網(wǎng)膜上的點(diǎn)248。因此視網(wǎng)膜上的點(diǎn)光源204的圖像很清晰。圖9B示出了物點(diǎn)242，其現(xiàn)在比虛擬點(diǎn)光源204更靠近顯示器200。對(duì)應(yīng)于點(diǎn)光源204的圖像點(diǎn)248現(xiàn)在是在視網(wǎng)膜的前面，并且在視網(wǎng)膜上的點(diǎn)光源的圖像因此變模糊(blur)。這是理所應(yīng)當(dāng)?shù)模此ヅ洮F(xiàn)實(shí)。圖9C示出了顯示器200，其現(xiàn)在顯示與被平移(translated)物點(diǎn)242重合的點(diǎn)光源的光場(chǎng)。輸入光束246現(xiàn)在聚焦在物點(diǎn)242上而不是原來(lái)的點(diǎn)光源204上，所以再次聚焦在視網(wǎng)膜上(在像點(diǎn)248處)。由于輸入光束不是聚焦在點(diǎn)光源204，在視網(wǎng)膜上的點(diǎn)光源204的圖像保持模糊(和圖9B中的量相同)。這又是理所應(yīng)當(dāng)?shù)?。為清楚起?jiàn)，圖9A至9C在眼睛240的光軸上僅示出了單個(gè)物點(diǎn)242。焦點(diǎn)的“平面”是所有這些點(diǎn)的軌跡(locus)，并且是大致球形表面，其半徑等于該物距，中心在眼睛的第一節(jié)點(diǎn)處。在圖9B和9C中觀眾所感覺(jué)到等效情況表示有用于顯示聚焦光場(chǎng)的兩種有用的操作模式。在第一模式中，顯示器被聚焦在場(chǎng)景中的對(duì)象上。在第二模式中，顯示器根據(jù)觀眾的焦點(diǎn)而被聚焦。光場(chǎng)顯示聚焦策略基于場(chǎng)景聚焦的優(yōu)點(diǎn)在于所述重建光場(chǎng)本質(zhì)上是多觀眾。一個(gè)缺點(diǎn)是，場(chǎng)景的深度必須是已知的或已確定的(下文討論)。另一個(gè)缺點(diǎn)是，輸出焦點(diǎn)可能需要對(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行改變，需要快速焦點(diǎn)切換。另外，需要對(duì)每個(gè)樣本選擇單個(gè)深度，并且當(dāng)在采樣光束中存在顯著深度變化時(shí)這可能需要折衷。如果顯示元件210的焦點(diǎn)調(diào)制率明顯比所述采樣率低，那么可以通過(guò)多個(gè)顯示通道(pass)支持多個(gè)深度，即每個(gè)深度一通道。那么對(duì)每一通道根據(jù)與該通道中的相應(yīng)的場(chǎng)景深度調(diào)整每個(gè)顯示元件210的輸出焦點(diǎn)。但是，因?yàn)橐朁c(diǎn)圖像122內(nèi)不同深度的數(shù)量通常大于顯示通道的實(shí)際數(shù)量，支持給定的顯示元件的深度的集合很可能是一種折衷方案。選擇該深度組的一種方法是估計(jì)顯示元件的視點(diǎn)圖像122中的所有深度范圍，并且隨后識(shí)別最常見(jiàn)的深度簇。隨后使用深度加權(quán)混合(blending)來(lái)顯示中間深度[Hoffman08]。觀眾專用(viewer-specific)聚焦的優(yōu)點(diǎn)是可以相對(duì)緩慢地改變焦點(diǎn)，并且單個(gè)樣本中的深度變化被內(nèi)在地正確處理。缺點(diǎn)是所述重建光場(chǎng)是針對(duì)專門觀眾的，并且該觀眾因此必須被跟蹤。它附加缺點(diǎn)是光場(chǎng)必須用正確的焦點(diǎn)捕獲(或合成)，或在顯示之前被重新聚焦。所重聚焦的光場(chǎng)的銳度(sharpness)可以通過(guò)每個(gè)方向(a,b)記錄多個(gè)光譜輻射率樣本128而得到提高，每個(gè)方向具有不同的采樣焦點(diǎn)138。如果每個(gè)采樣焦點(diǎn)138無(wú)論是直接或經(jīng)由透射或反射的路徑對(duì)應(yīng)于采樣光束166之內(nèi)的實(shí)際物深，銳度都會(huì)特別地增加。每個(gè)顯示元件210的觀眾專用光場(chǎng)視點(diǎn)圖像122對(duì)于每個(gè)方向通過(guò)對(duì)該方向穿過(guò)物點(diǎn)242(或更適當(dāng)?shù)?，盤)并穿過(guò)該顯示元件的孔徑的所有射線進(jìn)行集成而獲得。當(dāng)光場(chǎng)110經(jīng)由光場(chǎng)相機(jī)220被捕獲時(shí)，相應(yīng)地該集成可通過(guò)聚焦每個(gè)相機(jī)元件230來(lái)進(jìn)行。隨后，在觀眾專用的聚焦模式中，觀眾的注視點(diǎn)不斷跟蹤，并且每個(gè)顯示元件110被單獨(dú)控制以發(fā)射根據(jù)注視點(diǎn)的深度聚焦的觀眾專用光場(chǎng)?？梢酝ㄟ^(guò)多個(gè)顯示通道支持多個(gè)觀眾，即每位觀眾一通道。可替代地，顯示器焦點(diǎn)可以由單個(gè)用戶控制，并且其它用戶可以被動(dòng)地觀看處于該焦點(diǎn)處的顯示器，即他們將以相同的方式觀看定焦光場(chǎng)顯示。在混合模式下，一個(gè)或多個(gè)顯示通道可以是觀眾專用的，而一個(gè)或多個(gè)附加的顯示通道可以是基于場(chǎng)景的。例如，三個(gè)顯示通道可以被用來(lái)提供觀眾專用通道，有限焦點(diǎn)通道用于近場(chǎng)景內(nèi)容，而無(wú)限焦點(diǎn)通道用于遠(yuǎn)場(chǎng)景內(nèi)容。在優(yōu)化的觀眾專用顯示通道期間，輸出僅在觀眾的方向上產(chǎn)生，如下面關(guān)于圖42A進(jìn)一步討論。這意味著根據(jù)顯示元件210的執(zhí)行情況觀眾專用顯示通道僅對(duì)目標(biāo)觀眾可見(jiàn)，并可能只消耗幀周期的一小部分。觀眾專用顯示通道通常將利用少于10％的視場(chǎng)124，并且如果顯示元件210正進(jìn)行掃描(如在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的)，則至少在一個(gè)維度上，顯示通道將僅僅消耗幀周期的對(duì)應(yīng)幾分之一。下面，持續(xù)時(shí)間減小的觀眾專用幀被稱為子幀。與其中所顯示的內(nèi)容是觀眾專用的傳統(tǒng)的頭部跟蹤的3D顯示器不同，以觀眾專用模式操作的光場(chǎng)顯示器200采用觀眾專用焦點(diǎn)顯示與不依賴觀眾的內(nèi)容。如果觀眾改變了他們的注視點(diǎn)或者相對(duì)于顯示器移動(dòng)，則顯示焦點(diǎn)可能需要被更新，但這可能相對(duì)緩慢地發(fā)生，因?yàn)橛^眾總是被置于有效的(如果沒(méi)有必然完全最優(yōu)的)重建光場(chǎng)中，并且人的適應(yīng)性調(diào)節(jié)響應(yīng)相對(duì)較慢(即幾百毫秒的量級(jí))。觀眾專用聚焦模式圖10A到10D示出了用于顯示的觀眾專用光場(chǎng)兩種策略。圖10A示出了觀眾250，其凝視發(fā)射與由多個(gè)對(duì)象252構(gòu)成虛擬場(chǎng)景對(duì)應(yīng)的光場(chǎng)的光場(chǎng)顯示器200。包含在顯示器200中或與顯示器200相關(guān)聯(lián)的跟蹤系統(tǒng)跟蹤觀眾250的面部，并因此跟蹤觀眾的兩只眼睛240的位置。圖10B示出了其中一個(gè)眼睛240中的位置，其被用于確定通過(guò)每個(gè)顯示元件210的觀看方向，并因此對(duì)每一個(gè)觀察方向確定與場(chǎng)景對(duì)象252的交點(diǎn)254。其中顯示了每個(gè)顯示元件的焦點(diǎn)根據(jù)相應(yīng)的交點(diǎn)254的深度設(shè)置。圖10C示出了跟蹤系統(tǒng)，其用于跟蹤觀眾的兩只眼睛240每只的凝視方向，并因此估計(jì)其注視點(diǎn)256。假定注視和適應(yīng)性調(diào)節(jié)是同步的，則因?yàn)樗鼈兪窃谡－h(huán)境下，因此觀眾的焦點(diǎn)可以根據(jù)注視點(diǎn)256的深度來(lái)估計(jì)。圖10D示出了其中一只眼睛240的根據(jù)注視點(diǎn)256的深度估計(jì)得出的焦點(diǎn)的平面以及對(duì)于每個(gè)觀察方向與該焦點(diǎn)的平面的交叉點(diǎn)254。每個(gè)顯示元件的焦點(diǎn)再次顯示為根據(jù)相應(yīng)的交點(diǎn)254的深度設(shè)置。如圖10B所示的第一觀眾專用模式表示混合模式，其依賴于場(chǎng)景深度信息和面部部檢測(cè)，但不需要注視估計(jì)。它被稱為基于位置的觀眾專用聚焦模式。如圖10C和10D所的示第二觀眾專用模式不依賴于場(chǎng)景深度信息，但需要注視估計(jì)。它被稱為注視定向觀眾專用聚焦模式。盡管圖10D示出了根據(jù)個(gè)人眼睛240的位置設(shè)定的輸出焦點(diǎn)，對(duì)于與分離的眼睛的距離相比較大的注視(fixation)深度，在兩只眼睛之間特定顯示元件210的輸出焦點(diǎn)不同足夠小，使得平均輸出焦點(diǎn)在單個(gè)顯示通道期間可以被用于服務(wù)于兩只眼睛。但是，對(duì)于相應(yīng)的眼睛，有助于一個(gè)或另一只眼睛中的中央凹視力的任何顯示元件210應(yīng)被聚焦(如稍后關(guān)于圖42B在本說(shuō)明書中所述)?；谖恢煤湍暥ㄏ?qū)鼓Ｊ绞腔パa(bǔ)的。凝視定向模式產(chǎn)生更精確的焦點(diǎn)，但依賴于視線估計(jì)，其隨著觀眾和顯示器之間的距離的增加而逐漸變得不易處理?；谖恢玫哪Ｊ揭蕾囉诿娌繖z測(cè)，這在更大距離上保持易處理(tractable)，并且基于位置的場(chǎng)景聚焦的準(zhǔn)確性隨距離而增大，因?yàn)橛娠@示元件210所對(duì)的角度隨距離減小。因此這兩種模式可以被協(xié)同(intandem)使用，其中操作模式根據(jù)顯示和觀眾之間的距離針對(duì)每個(gè)觀眾分別進(jìn)行選擇。聚焦策略的選擇一種合適聚焦策略取決于如何使用顯示器，即觀眾的數(shù)量、其典型視距以及所顯示的場(chǎng)景的性質(zhì)。它也取決于光場(chǎng)顯示器200的特定實(shí)現(xiàn)的能力，特別是在聚焦調(diào)制率方面的能力。最小的觀看物距是最小顯示物距和最小視距的總和。如果最小觀看物距比遠(yuǎn)場(chǎng)閾值大，則單個(gè)定焦顯示通道就足夠了。如果最小顯示物距比遠(yuǎn)場(chǎng)閾值大，則遠(yuǎn)場(chǎng)體系不依賴于視距適用，并且觀眾不需要被跟蹤。例如，顯示器200可以將窗口模擬到遙遠(yuǎn)外部場(chǎng)景上。如果最小顯示的物距比遠(yuǎn)場(chǎng)閾值小，則近場(chǎng)體系適用與任何最小觀看物距比遠(yuǎn)場(chǎng)閾值小的地方，并且觀眾可能需要被跟蹤。如果光場(chǎng)顯示器200的焦點(diǎn)調(diào)制率匹配時(shí)間采樣速率，則不依賴于觀眾的近場(chǎng)光場(chǎng)可以在單次通道中顯示。如果光場(chǎng)顯示器200被用作近眼顯示器(NED)，則只有單個(gè)觀看眼睛。視線定向觀眾專用對(duì)焦模式可例如基于根據(jù)兩只眼睛的聚散度推斷的注視深度被有效地使用，并且聚焦調(diào)制率只需匹配相對(duì)緩慢人類適應(yīng)性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，這需要花費(fèi)幾百毫秒來(lái)進(jìn)行重新聚焦(小于4赫茲)。如果光場(chǎng)顯示器200被用于由多個(gè)相對(duì)接近觀眾，則視線定向觀眾專用焦點(diǎn)的多個(gè)通道可以被有效地利用。如果顯示器200支持子幀，則在單個(gè)幀持續(xù)時(shí)間期間可以形成多個(gè)顯示通道。如果不是，則顯示通道的數(shù)目由時(shí)間采樣周期114與幀持續(xù)時(shí)間之間的比率來(lái)限制(假設(shè)從感知上時(shí)間采樣周期114作為基礎(chǔ)并因此不能妥協(xié))。如果眼睛專用的子幀周期是Teye，焦點(diǎn)切換時(shí)間為Tfocus，幀周期是Tframe，全幀通道的數(shù)量是Nfull，并且時(shí)間采樣周期114為Ts，則眼睛專用通道的可用數(shù)量Neye由下式給出：Neye＝floor((Ts-(Tframe*Nfull))/(Tfocus+Teye))。為了說(shuō)明的目的，假定幀周期Tframe是取樣周期Ts的一半。在眼睛專用的通道的數(shù)量Neye是零時(shí)，這容許兩個(gè)全幀通道，并且在全幀通道的數(shù)量Nfull是1時(shí)，眼睛專用通道的以下數(shù)量：Neye＝floor(Tframe/(Tfocus+Teye))，因此，Tfocus＝(Tframe/Neye)-Teye。為了說(shuō)明的目的，進(jìn)一步假設(shè)眼睛專用通道的所需數(shù)量Teye是4，并且假設(shè)該子幀的持續(xù)時(shí)間是Teye為Tframe的10％。則最大允許焦點(diǎn)切換時(shí)間Tfocus由下式給出：Tfocus＝Tframe*0.15。假設(shè)幀速率為100Hz，即幀周期Tframe為10ms(對(duì)應(yīng)于20ms(50Hz)的時(shí)間采樣周期Ts114)，這相當(dāng)于1.5ms的焦點(diǎn)切換的時(shí)間Tfocus。假定幀速率為200Hz，它等同于750us的焦點(diǎn)切換時(shí)間Tfocus。如果顯示元件210正在掃描，并且假定觀眾相對(duì)于顯示器200水平分布，則有利的是將快速掃描方向分配給顯示器的垂直維度，以允許在單個(gè)顯示通道期間(假設(shè)焦點(diǎn)切換足夠快)焦點(diǎn)將水平(即在慢掃描方向上)改變。這允許在單個(gè)(全幀)顯示通道期間創(chuàng)建多個(gè)眼睛專用聚焦區(qū)域，并提供形成多個(gè)觀眾專用子幀顯示通道的替代方式。在光場(chǎng)相機(jī)220的捕獲期間的聚焦策略的選擇遵循如上針對(duì)由光場(chǎng)顯示器200的顯示所述的相同原理。這包括根據(jù)光場(chǎng)顯示器200中的一個(gè)或多個(gè)觀眾的位置和/或視線調(diào)節(jié)捕獲焦點(diǎn)，即如果相機(jī)220正在捕獲正被光場(chǎng)顯示器200實(shí)時(shí)顯示的光場(chǎng)，如下面更詳細(xì)地討論的。深度估計(jì)與光譜輻射率128相關(guān)的可選深度136記錄采樣光束166內(nèi)的場(chǎng)景深度。在采樣光束中存在例如由于部分遮擋(occlusion)、透明度或反射導(dǎo)致顯著深度變化時(shí)，它可以代表一種折衷。例如，它可以代表沿著名義采樣射線100到第一足夠不透明表面的深度?？商娲?，如以上所討論的，對(duì)每個(gè)方向(a,b)可記錄多個(gè)深度136。深度136可被用于多種目的，通常包括采用基于場(chǎng)景的聚焦顯示所述光場(chǎng)(如上面所述)，估計(jì)觀眾(在下面討論)的注視點(diǎn)，光場(chǎng)壓縮(下面討論)，以及基于深度處理和交互。當(dāng)光場(chǎng)110是合成的時(shí)，也就是根據(jù)三維模型生成的時(shí)，場(chǎng)景的深度是已知的。當(dāng)光場(chǎng)110由真實(shí)場(chǎng)景捕獲時(shí)，深度可以通過(guò)測(cè)距來(lái)確定。測(cè)距可以是主動(dòng)的，例如基于時(shí)間-飛行測(cè)量[Kolb09,Oggier11]，或被動(dòng)的，如基于影像差異[Szeliski99,Seitz06,Lazaros08]或散焦斑點(diǎn)[Watanabe96]。它也可以基于主動(dòng)和被動(dòng)技術(shù)的組合[Kolb09]。下面進(jìn)一步討論測(cè)距。雙向光場(chǎng)顯示器由于兩個(gè)裝置的應(yīng)用對(duì)稱性和操作對(duì)稱性，在單個(gè)裝置中結(jié)合光場(chǎng)顯示器200和光場(chǎng)相機(jī)220的功能是有利的。這樣的裝置在下文稱作雙向光場(chǎng)顯示器。圖11示出了經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)320連接的一對(duì)雙向光場(chǎng)顯示器300。每個(gè)雙向光場(chǎng)顯示器300被分成連續(xù)的雙向光場(chǎng)顯示元件310的陣列，其每一個(gè)執(zhí)行光場(chǎng)顯示元件210和光場(chǎng)相機(jī)元件220的功能。該圖在頂部顯示了與遠(yuǎn)程雙向光場(chǎng)顯示器300交互的遠(yuǎn)程觀眾324和在底部顯示了與本地雙向光場(chǎng)顯示器300交互的本地觀眾328。每個(gè)雙向顯示器300由各自的顯示控制器322控制，在本說(shuō)明書后面會(huì)更詳細(xì)地描述。遠(yuǎn)程觀眾324是伴隨有遠(yuǎn)程對(duì)象332，而本地觀眾328伴隨本地對(duì)象336。本地觀眾328顯示為凝視遠(yuǎn)程對(duì)象332的虛像334，而遠(yuǎn)程觀眾324顯示為凝視本地對(duì)象336的虛像338。遠(yuǎn)程顯示器300還顯示本地觀眾的虛像330而本地顯示器300顯示遠(yuǎn)程觀眾324的虛像326。每個(gè)觀眾可以使用經(jīng)由雙向顯示器300(或經(jīng)由單獨(dú)的跟蹤相機(jī)，下面將討論)捕獲的視點(diǎn)圖像122通過(guò)它們各自的雙向顯示器300的顯示控制器322被跟蹤。如先前描述的(并且在下面進(jìn)一步將更詳細(xì)的描述)，每個(gè)觀眾的面部位置或視線方向可以用來(lái)控制相應(yīng)的雙向光場(chǎng)顯示器300的捕獲焦點(diǎn)。使用一對(duì)雙向光場(chǎng)顯示器300而不是傳統(tǒng)顯示器和相機(jī)能夠顯著提高遠(yuǎn)程觀眾324和當(dāng)?shù)赜^眾328之間的溝通，提供強(qiáng)烈的共同存在感。例如，每個(gè)觀眾可以確定其它觀眾正在尋找或定位，并且可以將對(duì)象提起以靠近雙向顯示器300的表面用于其他觀眾進(jìn)行精密檢查。圖11還清楚地表明，如果兩個(gè)雙向顯示器300背靠背安裝，則它們充當(dāng)虛擬雙向窗口作用，也就是說(shuō)，它們(以及其間的空間)變得有效不可見(jiàn)。圖12在頂部示出了單向配置，由遠(yuǎn)程光場(chǎng)相機(jī)220構(gòu)成，以及在底部示出了經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)320連接的本地光場(chǎng)顯示器200。該圖在底部顯示了觀看顯示器200的本地觀眾328。光場(chǎng)相機(jī)220通過(guò)相機(jī)控制器340控制，而光場(chǎng)顯示器200由顯示控制器342控制。所述控制器將在本說(shuō)明書中后面更詳細(xì)地描述。遠(yuǎn)程場(chǎng)景包含遠(yuǎn)程對(duì)象332，并且本地觀眾328顯示為凝視遠(yuǎn)程對(duì)象332的虛像334。觀眾328可以使用經(jīng)由連接到控制器342的兩個(gè)或多個(gè)跟蹤相機(jī)344拍攝的圖像通過(guò)顯示控制器342被跟蹤。如前所述，觀眾的面部位置或視線方向可以用來(lái)控制光場(chǎng)相機(jī)220的捕獲焦點(diǎn)。在本說(shuō)明書的剩余部分，任何對(duì)光場(chǎng)顯示器200(和光場(chǎng)的顯示元件210)的參引都應(yīng)被視為等同于雙向光場(chǎng)顯示器300(以及雙向光場(chǎng)顯示元件310)的顯示功能，反之亦然。同樣，對(duì)光場(chǎng)相機(jī)220(和光場(chǎng)相機(jī)元件230)任何提及都應(yīng)被視為等同于雙向光場(chǎng)顯示器300(以及雙向光場(chǎng)顯示元件310)的相機(jī)功能，反之亦然。面部檢測(cè)和凝視估計(jì)如上所述，光場(chǎng)顯示器200可以使用對(duì)觀眾位置和視線方向了解來(lái)生成觀眾專用輸出光場(chǎng)，包括采用觀眾專用焦點(diǎn)和觀眾專用視場(chǎng)角。取決于觀眾和光場(chǎng)顯示器200之間的距離，顯示器可以變化地利用對(duì)觀眾三維位置的知識(shí)、觀眾眼睛的位置、眼睛的注視線、眼睛的注視(fixation)深度以及眼睛的注視點(diǎn)的了解來(lái)生成觀眾專用輸出。在觀眾相對(duì)接近顯示器時(shí)，觀眾的視線方向僅可以以有用精度被估算，而即使當(dāng)觀眾遠(yuǎn)離顯示器時(shí)觀眾面部和眼睛的位置也可以以有用精度被估算。在數(shù)字圖像中的魯棒和高速的面部檢測(cè)通常是基于在面部部數(shù)據(jù)庫(kù)上被訓(xùn)練的分類器級(jí)聯(lián)[Jones06]。多面檢測(cè)器可以被一起訓(xùn)練和使用以便覆蓋大范圍的頭部姿勢(shì)[Jones03]。近似的眼睛檢測(cè)通常是內(nèi)置于面部檢測(cè)中，并且可以在面部檢測(cè)之后估算更準(zhǔn)確的眼睛位置[HansenIO]。檢測(cè)也很容易擴(kuò)展到面部和眼睛其它有用的功能，包括眉毛、鼻子、嘴巴、眼皮、鞏膜、虹膜和瞳孔[Betke00,Lienhart03,Hansen10]。使用來(lái)自兩個(gè)或多個(gè)校準(zhǔn)的跟蹤相機(jī)344或來(lái)自用于跟蹤的兩個(gè)或更多個(gè)光場(chǎng)相機(jī)元件230(如位于光場(chǎng)相機(jī)220的角部)的圖像，對(duì)來(lái)自多臺(tái)相機(jī)的圖像進(jìn)行面部檢測(cè)和隨后的特征檢測(cè)以獲得在三個(gè)維度的特征位置的估計(jì)值。使用多個(gè)跟蹤相機(jī)還提供了對(duì)潛在觀眾的位置和姿勢(shì)的更好的覆蓋。特征位置還可以由通過(guò)主動(dòng)測(cè)距獲得深度數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)(如以上所述)。為了注視估計(jì)，顯示器200包括多個(gè)近紅外(NIR)光源，以允許每個(gè)眼睛的注視線根據(jù)其光瞳的位置和在其角膜上的每個(gè)光源的鏡面反射(閃爍)的位置之間的差來(lái)估計(jì)。[Shih00，Duchowski07，Hansen10]。NIR光源可以僅在交替的視頻幀上被通電以協(xié)助圖像中的其反射的檢測(cè)[Amir03]。為了協(xié)助瞳孔檢測(cè)，顯示器200可以包括附加NIR光源，設(shè)置在跟蹤相機(jī)1的軸線上或接近跟蹤相機(jī)1的軸線，以產(chǎn)生通過(guò)每個(gè)眼睛的瞳孔的明亮視網(wǎng)膜反射。這種光源可在交替視頻幀上被通電成產(chǎn)生閃爍(glint)的光源。眼睛的注視線對(duì)應(yīng)于眼睛光軸，而視線的理想線是由稍微偏離軸線的中央凹的視網(wǎng)膜位置來(lái)確定的。視線可使用中央凹的位置的估計(jì)根據(jù)視線的線路來(lái)估計(jì)。中央凹的位置可以假定(例如基于人口數(shù)據(jù))，或者可以通過(guò)校準(zhǔn)來(lái)估算。明確的校準(zhǔn)通常需要觀眾注視一組目標(biāo)。隱含的校準(zhǔn)依賴于觀眾凝視已知場(chǎng)景點(diǎn)時(shí)的推斷。對(duì)每個(gè)觀看會(huì)話可以重新執(zhí)行校準(zhǔn)，或可以存儲(chǔ)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)并在觀眾與顯示器交互時(shí)進(jìn)行檢索。例如，它可以基于識(shí)別所述觀眾的面部來(lái)檢索[Turk92,Hua11]，或者它可以基于另一種形式的識(shí)別機(jī)構(gòu)，諸如由觀眾提供的憑證。觀眾的注視點(diǎn)可以根據(jù)觀眾的兩只眼睛的視線的交點(diǎn)來(lái)估計(jì)。在觀眾很可能正注視在場(chǎng)景的表面點(diǎn)的假設(shè)下，注視點(diǎn)可以使用對(duì)場(chǎng)景深度的了解被精細(xì)化?？商娲?，注視深度可根據(jù)兩行的視線的輻輳估計(jì)，無(wú)需估計(jì)明確注視點(diǎn)。作為使用NIR照射的主動(dòng)注視估計(jì)的替代方式，注視估計(jì)可以是被動(dòng)的，即只基于在環(huán)境照度下的觀眾的眼睛的圖像[Hansen10]。這依賴于估算諸如眼角、眼瞼、鞏膜和虹膜(角膜緣)之間的邊界以及瞳孔相對(duì)于頭部的整體姿勢(shì)的關(guān)鍵特征的相對(duì)位置和形狀。被動(dòng)注視估計(jì)通常不如主動(dòng)注視估計(jì)準(zhǔn)確。為了主動(dòng)和被動(dòng)的注視估計(jì)的目的，顯示器200可包括附加的可操控的窄視野(narrow-field-of-view(FOV))跟蹤相機(jī)344，用于獲得了觀眾眼睛的更加精細(xì)的圖像。所選擇的相機(jī)元件230，如果正在掃描，也可以通過(guò)縮窄和對(duì)準(zhǔn)它們的角度視野被用作可操縱的窄視野跟蹤相機(jī)。雙向光場(chǎng)顯示器實(shí)施例在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，分段的雙向光場(chǎng)顯示器300捕獲并顯示光場(chǎng)視頻110，即連續(xù)的光場(chǎng)幀116，并且以足夠短的時(shí)間采樣周期114進(jìn)行操作以便最小化或消除所感知的閃爍(flicker)，即，理想的情況下以至少60赫茲(峰值臨界閃爍融合(CFF)頻率)的幀速率操作。在本說(shuō)明書的其余部分中，作為一個(gè)啟發(fā)性的實(shí)例，并且為了說(shuō)明性的考慮的目的，使用了具有以下參數(shù)的雙向光場(chǎng)顯示器300：10ms的時(shí)間采樣周期114(即，100Hz的幀速率為，假設(shè)每個(gè)時(shí)間采樣周期一幀)、2mm的空間采樣周期120、1000mm寬乘以500mm高的空間場(chǎng)118(即顯示器表面的范圍)、因此500乘以250的空間采樣計(jì)數(shù)、0.04度的角采樣周期126、40度乘以40度的視場(chǎng)、因此1000乘1000的角度樣本計(jì)數(shù)、RGB光譜采樣基礎(chǔ)132以及12比特輻射率134樣本。該說(shuō)明性雙向顯示器300的配置在每個(gè)方向(即顯示和捕捉)具有4E13輻射率樣本的吞吐。需要注意的是，許多應(yīng)用程序允許顯著降低幀速率、采樣周期和樣本數(shù)量。顯示亮度和電源白天陸地天空的亮度范圍高達(dá)約10,000cd/m∧2(坎德拉每平方米)，其等于大約15W/sr/m∧2的輻射率(在可見(jiàn)光譜中)。使用說(shuō)明性顯示器配置再現(xiàn)這一點(diǎn)等同于每個(gè)顯示元件310約20uW(微瓦)的輸出功率，以及等同于整個(gè)顯示器300的約3W的總輸出功率。通常的室內(nèi)光源可具有更大數(shù)量級(jí)的亮度，即100,000cd/m∧2，等同于每個(gè)顯示元件200uW以及等同于整個(gè)顯示器的30W。超過(guò)顯示器300的最大輻射率的任何輻射率樣本134可被剪除(clamp)，或者所有輻射率值可以在可用的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整?；陉嚵械碾p向光場(chǎng)顯示元件圖13A和13B示出雙向光場(chǎng)顯示器300的雙向光場(chǎng)顯示元件310的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。雙向元件310包括由透明的光發(fā)射器陣列180所覆蓋的光傳感器陣列150。聚焦由第一定焦正透鏡400、變焦負(fù)透鏡406以及第二定焦正透鏡412提供。變焦負(fù)透鏡406可以是任何合適的具有可控焦點(diǎn)的透鏡，如在本說(shuō)明書中稍后針對(duì)掃描光場(chǎng)顯示元件更詳細(xì)所述的那樣。圖13A和13B所示的變焦負(fù)透鏡406包括夾在凹面和平面之間的向列液晶單元。所述凹面由相鄰的凸部404形成。該液晶是雙折射的(birefringent)，其中平行于導(dǎo)向器(director)偏振的光經(jīng)歷更高(特別的)折射率(n1e)而垂直導(dǎo)向器偏振的光經(jīng)歷較低的(普通)折射率(n1o)。為了便于說(shuō)明，使用1.5的普通折射率和1.8的特別折射率，這是代表市售的液晶材料的參數(shù)，例如MerckE44。該液晶單元還夾在一對(duì)透明電極402和408(例如ITO)之間。如圖13A所示，當(dāng)沒(méi)有電壓施加在電極上時(shí)，導(dǎo)向器(由圖中的小橢圓的定向表示)遵循水平摩擦(rubbing)方向。如圖13B所示，當(dāng)施加飽和電壓時(shí)，導(dǎo)向器變得與所施加的場(chǎng)垂直對(duì)準(zhǔn)。凸部404的折射率(n2)近似匹配于液晶的普通折射率(n1o)。因此，當(dāng)飽和電壓被施加時(shí)，變焦透鏡406的光學(xué)能力(power)接近于零，而在時(shí)不施加電壓時(shí)，變焦透鏡406的(負(fù))光學(xué)能力處于最大值，作為這兩個(gè)折射率(n1e和n2)之間的差和凸部404的曲率的函數(shù)。中間電壓被用來(lái)選擇這些極端情況之間焦值。當(dāng)變焦透鏡406的(負(fù))光學(xué)能力為最大時(shí)，雙向元件310生成圖13A的發(fā)散光束。當(dāng)透鏡光學(xué)能力為最小時(shí)，雙向元件310生成圖13B的會(huì)聚光束。液晶變焦透鏡406與線性偏振器410一起工作，這確保了只有平行于默認(rèn)導(dǎo)向器偏振的光(圖13A)穿進(jìn)或穿出雙向顯示元件310，即只有被變焦透鏡406聚焦的光。作為結(jié)合線性偏振器410使用單個(gè)液晶變焦透鏡406的替代方式，具有垂直摩擦方向的兩個(gè)液晶變焦透鏡可以被用來(lái)聚焦所有偏振的光[Berreman80]。定焦正透鏡400和412的組合光學(xué)能力相對(duì)變焦負(fù)透鏡406的光學(xué)能力保持平衡，以產(chǎn)生如圖13A和圖13B分別所示從短負(fù)向短正的聚焦范圍。在元件310的雙向使用期間，顯示和捕獲可以是時(shí)間復(fù)用的，其中每幀被劃分為(相對(duì)較長(zhǎng))顯示間隔和(相對(duì)較短)捕獲間隔，其中變焦透鏡406在每個(gè)間隔之前被適當(dāng)?shù)刂匦戮劢?。如圖14A和14B所示，如果變焦透鏡406快得不足以每幀被重新聚焦兩次，則可以使用具有垂直摩擦方向的一對(duì)變焦距透鏡406和416，其中一個(gè)專用于顯示聚焦而另一個(gè)專用于捕獲聚焦。在這種情況下，快速切換偏振旋轉(zhuǎn)器418[SharpOO]可用于選擇性地將光偏振旋轉(zhuǎn)為0或90度，并且因此在顯示和捕獲焦點(diǎn)之間選擇。圖14A示出了第一變焦透鏡406，其主動(dòng)(active)準(zhǔn)直的用于顯示的光束414。圖14B顯示了第二可變對(duì)焦鏡頭416，其主動(dòng)(active)準(zhǔn)直用于捕獲的光束414。為清楚起見(jiàn)，圖中示出了未使用的變焦透鏡(406或416)，其由于施加飽和電壓而變得不工作。然而，在實(shí)踐中，未使用的透鏡實(shí)際上是由于偏振旋轉(zhuǎn)器418而變得不工作的，使得施加到其上的電壓無(wú)關(guān)。光傳感器陣列150的每個(gè)光傳感器152最好是有源(active)像素傳感器(APS)[Fossum04]，使得整個(gè)陣列在捕獲間隔期間可被同時(shí)曝光，并且隨后被讀出。對(duì)于彩色應(yīng)用，光發(fā)射器陣列180的每個(gè)光發(fā)射器182優(yōu)選是全色發(fā)射器，諸如一疊紅色、綠色和藍(lán)色OLED[Aziz10]；并且每個(gè)光傳感器152可以是全彩色傳感器，諸如傳感器堆疊[Merrill05]、或具有顏色濾波器的傳感器陣列。此外，每個(gè)光發(fā)射器182和光傳感器152可以利用任何下面相對(duì)于掃描光場(chǎng)顯示元件所討論的實(shí)施選項(xiàng)。每個(gè)光發(fā)射器182和/或光傳感器152也可以如下面相對(duì)于掃描光場(chǎng)顯示元件所述的支持飛行時(shí)間測(cè)距。變焦透鏡406和416顯示為具有非均勻的間隙，從而允許使用簡(jiǎn)單電極。由于液晶旋轉(zhuǎn)的速度隨著間隙尺寸減小而減小，可采用均勻間隙來(lái)增加旋轉(zhuǎn)速度，盡管這必然使用多段電極[Lin11]。使用基于陣列的光場(chǎng)的顯示元件有幾個(gè)缺點(diǎn)。由于每個(gè)光發(fā)射器182通常是漫射發(fā)射器，因此所生成的光僅有一部分通過(guò)顯示元件的出射光瞳被實(shí)際射出。由于發(fā)射器陣列180的尺寸是由空間采樣周期120限制的(因?yàn)檫@限制了顯示元件的寬度)，因此角度樣本的數(shù)目可以被過(guò)分限制。并且假設(shè)對(duì)透鏡的復(fù)雜性的實(shí)際限制被用于聚焦來(lái)自顯示元件的輸出(以及到雙向顯示元件輸入)，也難以實(shí)現(xiàn)高離軸光束質(zhì)量。在下面描述的掃描顯示元件210、掃描相機(jī)元件230以及掃描雙向顯示元件310中，這些限制可以避免。掃描光場(chǎng)顯示元件圖15示出了光場(chǎng)顯示器200的光場(chǎng)顯示元件210的掃描實(shí)施例的框圖。顯示元件210跨越2D視場(chǎng)124以兩維光柵方式掃描光500的輸出光束，并且對(duì)于每個(gè)方向(a,b)調(diào)制該光束，以產(chǎn)生在輸出光場(chǎng)視點(diǎn)圖像502中指定的期望的輻射率134，該輸出光場(chǎng)視點(diǎn)圖像502是光場(chǎng)視頻110的視點(diǎn)圖像122。在單個(gè)脈沖(下面所述)的持續(xù)時(shí)間上，光束500對(duì)應(yīng)于圖7B中特定的輸出光束212，并對(duì)應(yīng)于圖5B中的重建光束192。掃描顯示元件210依賴于視覺(jué)暫留以在整個(gè)校對(duì)視野124上誘導(dǎo)連續(xù)光學(xué)光場(chǎng)的感知。光束500被快速行掃描儀504沿著行方向(以100kHz的示例性的行速率)掃描，以及被慢速幀掃描儀506沿著垂直(幀)方向(以100Hz的示例性幀速率)掃描?？焖傩袙呙鑳x504和慢速幀掃描儀506可以是單獨(dú)的，或者組合在2D(雙軸)掃描儀中。掃描儀由定時(shí)生成器510控制，定時(shí)生成器510本身是由被與其它顯示元件210共享的外部幀同步信號(hào)512控制。幀掃描儀506是由從外部幀同步信號(hào)512導(dǎo)出的幀同步信號(hào)514控制的，而該行掃描儀504由行同步信號(hào)516來(lái)控制。輻射率控制器520控制輸出光束的輻射率。在來(lái)自定時(shí)生成器510的采樣時(shí)鐘518的控制下，其從輸出視點(diǎn)圖像502讀取下一個(gè)輻射率值134，并產(chǎn)生信號(hào)以控制所述輸出束的輻射率。如果快速掃描儀504的角度掃描速度是依賴于角度的(例如，因?yàn)樵摽鞉呙鑳x為諧振)，則定時(shí)生成器510相應(yīng)地調(diào)整采樣時(shí)鐘518，以確保恒定的角采樣周期126。光束生成器522產(chǎn)生光束，并且通常響應(yīng)于來(lái)自所述輻射率控制器520的光束功率信號(hào)，輻射率調(diào)制器524調(diào)制該光束的輻射率。實(shí)施選擇如下所述。脈沖持續(xù)時(shí)間應(yīng)該匹配角采樣周期126，以確保適當(dāng)?shù)闹亟?。如果使?相應(yīng)高功率的)短脈沖，則可以光學(xué)地實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)闹亟?，如下面針?duì)圖20所描述的。如更早所述，所需光束功率通過(guò)將所需的輻射率134乘以5D采樣周期(即1D時(shí)間采樣周期114、2D空間采樣周期120以及2D角采樣周期126)以及將其除以該脈沖持續(xù)時(shí)間而獲得。脈沖持續(xù)時(shí)間通過(guò)將角采樣周期126乘以快速掃描儀504的角度掃描速度而獲得。如果角度掃描速度是依賴角度的(例如，因?yàn)樵摽鞉呙鑳x是諧振的)，則脈沖持續(xù)時(shí)間也是依賴角度的。經(jīng)掃描的輸出光束500可以根據(jù)輸出聚焦源526被聚焦。輸出聚焦源526可包括聚焦值陣列，每個(gè)聚焦值與光束方向相關(guān)聯(lián)，即對(duì)應(yīng)于與光譜輻射率128相關(guān)聯(lián)的采樣焦點(diǎn)138?；蛘?，它可包括可從一幀改變到下一幀(或以某一其它速率)的單個(gè)聚焦值。輸出聚焦控制器528檢索聚焦值(或下一個(gè)聚焦值，由來(lái)自定時(shí)生成器510的采樣時(shí)鐘518控制)，并產(chǎn)生信號(hào)來(lái)控制輸出光束的聚焦。輸出焦點(diǎn)調(diào)制器530根據(jù)來(lái)自輸出聚焦控制器528的信號(hào)調(diào)制該光束的焦點(diǎn)。實(shí)施選擇如下所述。如果顯示器200只被需要在定焦遠(yuǎn)場(chǎng)體系中操作，則輸出焦點(diǎn)調(diào)制器530可以賦予光束固定聚焦，也就是說(shuō)，它可以構(gòu)成簡(jiǎn)單的定焦鏡頭。顯示元件210可選地包含多個(gè)光束生成器522和輻射率調(diào)制器524，以同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)相鄰的光束500。光束生成器光束生成器522可以是單色的，但是更有效地是多色的。圖16示出了多色光束生成器和輻射率調(diào)制器組件540的框圖，其取代圖15的光束生成器522和輻射率調(diào)制器524。多色光束生成器和輻射率調(diào)制器組件540包括紅色光束生成器542和調(diào)制器輻射率544、綠色光束生成器546和調(diào)制器輻射率548以及藍(lán)色光束生成器550和調(diào)制器輻射率552。每個(gè)輻射率調(diào)制器響應(yīng)于來(lái)自圖15中所示的輻射率控制器520相應(yīng)信號(hào)。經(jīng)調(diào)制的紅色和綠色光束經(jīng)光束組合器554組合。所得光束經(jīng)由光束組合器556與調(diào)制的藍(lán)色光束組合。光束組合器可以是能夠以高效率組合不同波長(zhǎng)的光束的分色(dichroic)光束組合器。為了使得可再現(xiàn)色域(reproduciblegamut)最大化，紅、綠和藍(lán)光束生成器542、546和550理想地分別具有接近450nm、540nm和605nm原色波長(zhǎng)的中心波長(zhǎng)[Brill98]。光束生成器522(或光束生成器542、546和550)可包括任何合適的光發(fā)射器，包括激光[SveltolO]、激光二極管、光二極管(LED)、熒光燈以及白熾燈。除非發(fā)射器在本質(zhì)上是窄帶(例如，發(fā)射器是激光器、激光二極管或者LED)，所述光束生成器可包含顏色濾波器(未示出)。除非所發(fā)射的光在整個(gè)光束寬度上以足夠均勻功率被準(zhǔn)直(collimate)，該光束生成器可包括常規(guī)的準(zhǔn)直光學(xué)器件、光束擴(kuò)展光學(xué)器件和/或光束成形光學(xué)器件(未示出)。輻射率調(diào)制器524可以是光束生成器522(或光束生成器542、546和550)內(nèi)在特征。例如，光束生成器可以是半導(dǎo)體激光器，其允許其功率和脈沖持續(xù)時(shí)間直接通過(guò)調(diào)制其驅(qū)動(dòng)電流而被調(diào)制。如果輻射率調(diào)制器524不同于光束生成器，則光束生成器明顯(或其光發(fā)射器)可在若干顯示元件310之間共享。例如，一些顯示元件可以共享一盞燈，或可以通過(guò)全息光束擴(kuò)展器[Shechter02，Simmonds11]共享單一激光源。每個(gè)顏色光發(fā)射器可以使用半導(dǎo)體激光器特別有效地實(shí)現(xiàn)，諸如垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)[Lu09,Higuchi10,Kasahara11]。VCSEL產(chǎn)生低發(fā)散圓形光束，其只需要最低的光束擴(kuò)散。經(jīng)由二次諧波產(chǎn)生(SHG)[Svelto10]倍頻提供了一種用于指導(dǎo)以目標(biāo)波長(zhǎng)發(fā)射激光的替代方式。輻射率調(diào)制器如果輻射率調(diào)制器524不同于光束生成器，則它可以由任何合適的高速光閥或調(diào)制器構(gòu)成，包括聲光調(diào)制器[Chang96,Saleh07]和電光調(diào)制器[Maserjian89,Saleh07]。在后一種情況下，它可以利用Franz-Keldysh(弗朗茲-凱爾迪什)效應(yīng)或量子限制Stark(斯塔克)效應(yīng)來(lái)調(diào)制的吸收，或者利用Pockels(泡克爾斯)效應(yīng)或Kerr(克爾)效應(yīng)來(lái)調(diào)制折射并因而調(diào)制偏轉(zhuǎn)。輻射率調(diào)制器可以包括光學(xué)元件(未示出)以便在調(diào)制之前和/或后來(lái)操縱光束，即，以便優(yōu)化光束和調(diào)制器的耦合(例如，如果在調(diào)制器之前和/或之后在調(diào)制器的實(shí)際光圈和光束寬度之間存在不匹配)。如果調(diào)制是二進(jìn)制，則中間輻射率可通過(guò)在時(shí)間上高頻振動(dòng)(dither)光束來(lái)選擇，即通過(guò)在整個(gè)名義脈沖持續(xù)時(shí)間上以與所需的功率成正比的占空比偽隨機(jī)地打開和關(guān)閉光閥。高頻振動(dòng)降低了重建光場(chǎng)中的人工因素(artifact)。對(duì)于示例性顯示器配置，所需輻射率調(diào)制速率為100MHz(或一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，如果調(diào)制為二進(jìn)制的話)。兩個(gè)聲光以及電光調(diào)制器支持這個(gè)速率，如光束生成器固有的調(diào)制器一樣。焦點(diǎn)調(diào)制器輸出焦點(diǎn)調(diào)制器530可以利用任何合適的變焦透鏡，包括液晶透鏡[Berreman80,Kowel86,Naumov99,Lin11]、液體透鏡[Berge07]、可變形薄膜反射鏡[Nishio09]、可變形薄膜充液透鏡[Fang08]、可尋址透鏡堆疊[Love09]和電光透鏡(例如利用該P(yáng)ockels效應(yīng)或Kerr效應(yīng)來(lái)調(diào)制折射)[Shibaguchi92,Saleh07,Jacob07,Imai11]。可尋址透鏡堆疊[Love09]由一疊N個(gè)雙折射透鏡構(gòu)成，其中每個(gè)具有不同光學(xué)能力(例如，是其前身光學(xué)能力的一半)，并各自前面有一個(gè)快速偏振旋轉(zhuǎn)器(例如[Sharp00])。二進(jìn)制旋轉(zhuǎn)器的2∧Ν個(gè)可能的設(shè)置產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)量的聚焦設(shè)置。例如，10個(gè)透鏡得到1024個(gè)聚焦設(shè)置。快偏振旋轉(zhuǎn)器也可用于在一小部分變焦透鏡中選擇(如關(guān)于圖14A和14B所述)。這樣透鏡由一疊N個(gè)變量焦雙折射透鏡構(gòu)成，每個(gè)前面有一個(gè)快速偏振旋轉(zhuǎn)器。在某一時(shí)刻啟動(dòng)一對(duì)旋轉(zhuǎn)器來(lái)選擇由該對(duì)旋轉(zhuǎn)器所支撐(bracket)變焦透鏡(第一轉(zhuǎn)動(dòng)體選擇透鏡；第二轉(zhuǎn)動(dòng)體取消選擇后續(xù)透鏡)。這使得即使在變焦透鏡本身相對(duì)較慢的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)在可變焦點(diǎn)設(shè)置之間的快速切換。該堆疊中的每個(gè)變焦透鏡隨后可以被專用于一個(gè)顯示通道(其可以是觀眾專用的或場(chǎng)景專用的)，并且這些旋轉(zhuǎn)器可用于輪流地為迅速地每個(gè)顯示通道選擇合適的透鏡的。該堆疊可選擇性地包括最后一個(gè)透鏡之后的附加旋轉(zhuǎn)器以便例如在光學(xué)路徑包含偏振敏感下游元件的情況下使得光束的最終偏振為恒定。對(duì)于示例性顯示器配置，所需焦點(diǎn)調(diào)制速率是支持每個(gè)樣本(per-sample)焦點(diǎn)的100MHz、支持多個(gè)單焦點(diǎn)顯示通道的適度多個(gè)100Hz(例如，用于多個(gè)觀眾)、以及支持單個(gè)觀眾視線定向焦點(diǎn)的大約4Hz。所有的上述變焦透鏡的技術(shù)支持4Hz焦點(diǎn)調(diào)制率。利用偏振旋轉(zhuǎn)器的透鏡堆疊支持超過(guò)1kHz的調(diào)制速率。電光透鏡支持超過(guò)100MHz的調(diào)制速率。行和幀掃描儀快速行掃描儀504和慢速幀掃描儀506每一個(gè)利用任何合適的掃描或光束控制機(jī)構(gòu)，包括(微)機(jī)電掃描反射鏡[Neukermans97，Gerhard00，Bernstein02，Yan06]、可尋址偏轉(zhuǎn)器堆疊(“數(shù)字光偏轉(zhuǎn)器”)[Titus99]、聲光掃描儀[Vallese70,Kobayashi91,Saleh07]和電光掃描儀[Saleh07,Naganuma09,Nakamura10]。大多數(shù)掃描儀技術(shù)可以支持100Hz的示例性幀速率?？焖賿呙鑳x技術(shù)，諸如微機(jī)電共振掃描儀和電光掃描儀，可支持100kHz的示例性行速率。如果快速行掃描儀504是諧振的，則它可以監(jiān)視(或以其它方式確定)其自身的角度位置，并向定時(shí)生成器510提供角度位置的信息，以協(xié)助該定時(shí)生成器生成準(zhǔn)確的采樣時(shí)鐘518。微機(jī)電掃描儀提供掃描頻率和視場(chǎng)的特別好的組合，并且稍后在本說(shuō)明書中更詳細(xì)地描述。掃描光場(chǎng)相機(jī)元件圖17示出了光場(chǎng)相機(jī)220的光場(chǎng)相機(jī)元件230的掃描實(shí)施例的框圖。相機(jī)元件230在2D視場(chǎng)124上以二維光柵方式掃描光600的輸入光束，并且對(duì)每個(gè)方向(a,b)對(duì)該光束進(jìn)行采樣以產(chǎn)生所述輸入光場(chǎng)視點(diǎn)圖像602中期望的輻射率134，所述輸入光場(chǎng)視點(diǎn)圖像602是一種光場(chǎng)視頻110的視點(diǎn)圖像122。在(下面將討論到的)單個(gè)的曝光的持續(xù)時(shí)間器件，光束600對(duì)應(yīng)于圖8B中的特定輸入光束232，并且對(duì)應(yīng)于圖3B中的取樣光束166。光束600沿著行方向(以示例性行速率)被快速行掃描儀504掃描，并且，并且沿著垂直(幀)方向(100Hz的示例性幀速率)被緩慢幀掃描儀506掃描。上面針對(duì)掃描顯示元件210描述了對(duì)掃描儀的實(shí)施方式選擇。該掃描儀是由定時(shí)生成器510控制的，該定時(shí)生成器510本身是由其被其它相機(jī)單元230共享的外部幀同步信號(hào)512控制的。幀掃描儀506是通過(guò)從外部幀同步信號(hào)512導(dǎo)出的幀同步信號(hào)514控制的，而該行掃描儀504由行同步信號(hào)516來(lái)控制。該輻射率傳感器604感測(cè)的光束的輻射率，或更典型地，感測(cè)代表輻射率的量，諸如光束能量(即，在時(shí)間上積分的光束功率)。實(shí)施選擇如下所述。由來(lái)自定時(shí)生成器510的采樣時(shí)鐘518控制的輻射率采樣器606采樣來(lái)自輻射率傳感器604的輻射率-代表值(例如光束能量)，并且將其轉(zhuǎn)換為線性或非線性的(例如，對(duì)數(shù)的)輻射率值134，將其寫入所述輸入視點(diǎn)圖像602。實(shí)施選擇如下所述。如更早前所述，輻射率134可以通過(guò)將所采樣的光束能量值除以5D樣本大小(即，1D曝光持續(xù)時(shí)間、2D空間樣本大小和2D角度樣本大小)來(lái)獲得。標(biāo)稱最大樣本曝光持續(xù)時(shí)間通過(guò)將角采樣周期126除以快速掃描儀504的角度掃描速度而獲得。如果角度掃描速度是依賴角度的(例如，因?yàn)樵摽鞉呙鑳x是諧振的)，則曝光持續(xù)時(shí)間也是依賴角度的。為了提高所捕獲輻射率134的信噪比，可以通過(guò)使用如下針對(duì)圖23A和圖23B描述的傳感器陣列增加有效曝光持續(xù)時(shí)間以超過(guò)標(biāo)稱最大曝光持續(xù)時(shí)間。為了確保適當(dāng)?shù)膸捪拗?，輻射率傳感?04名義上有匹配角采樣周期126的有效的(active)空間范圍。但是，當(dāng)與最大樣本曝光持續(xù)時(shí)間耦合時(shí)，這會(huì)在快速掃描方向產(chǎn)生斑點(diǎn)。為了避免這種斑點(diǎn)，或者是曝光持續(xù)時(shí)間需要降低，或者是傳感器604在快速掃描方向上的空間范圍需要減小。后一種方法可以通過(guò)使用窄光電檢測(cè)器的線性陣列實(shí)現(xiàn)傳感器604來(lái)實(shí)現(xiàn)，如下面針對(duì)圖23A和圖23B所描述的那樣。被掃描的輸入光束600可以根據(jù)輸入的焦點(diǎn)光源608被聚焦。輸入焦點(diǎn)光源608可包括聚焦值的陣列，每個(gè)聚焦值與光束方向相關(guān)聯(lián)，即對(duì)應(yīng)于與光譜輻射率128相關(guān)聯(lián)的采樣焦點(diǎn)138?；蛘撸砂▎蝹€(gè)聚焦值，其可以在一幀到下一幀之間有不同(或以某些其它速率改變)。輸入焦點(diǎn)控制器610檢索聚焦值(或下一個(gè)聚焦值，由來(lái)自定時(shí)生成器510的采樣時(shí)鐘518控制)，并產(chǎn)生信號(hào)以控制所述輸入光束的聚焦。輸入焦點(diǎn)調(diào)制器612根據(jù)來(lái)自輸入焦點(diǎn)控制器610的信號(hào)調(diào)制該光束的焦點(diǎn)。用于輸入焦點(diǎn)調(diào)制612的實(shí)施選擇與如上所述用于輸出焦點(diǎn)調(diào)制器530的實(shí)施選擇相同。如果相機(jī)220只需要以定焦操作遠(yuǎn)場(chǎng)體系操作，則輸入焦點(diǎn)調(diào)制器612可賦予這些光束固定聚焦，也就是說(shuō)，它可以由簡(jiǎn)單的定焦鏡頭構(gòu)成。輻射率傳感器輻射率傳感器604可以是單色的，但是更有用的是多色的。如果是多色的，它可以利用層疊顏色傳感器[Merrill05]，或具有濾色器的傳感器陣列。該傳感器604可以包括任何合適的一個(gè)或多個(gè)光電檢測(cè)器，包括在在光電導(dǎo)或光致電壓模式下操作的光電二極管、光電晶體管以及光敏電阻器。所述傳感器604可包含模擬存儲(chǔ)器和曝光控制電路[Fossum04]。輻射率采樣器輻射率采樣器606可包含具有合適的采樣率和精度任何模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，通常具有流水線結(jié)構(gòu)[Levinson96,Bright00,Xiaobo10]。對(duì)于示例性顯示器配置，采樣率是100Msamples/s(100M樣本/秒)，并且精度為12比特。采樣器606可包含多個(gè)ADC以便并行地轉(zhuǎn)換多個(gè)顏色信道，或者它可以通過(guò)單個(gè)ADC時(shí)分復(fù)用多個(gè)顏色信道的轉(zhuǎn)換。它也可以利用多個(gè)ADC以支持特定的采樣速率。采樣器606可包括可編程增益放大器(PGA)，以允許所感測(cè)的值在轉(zhuǎn)換之前將被偏移和縮放。所感測(cè)的值到輻射率134的轉(zhuǎn)換可在模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換之前或之后進(jìn)行。飛行時(shí)間測(cè)距光場(chǎng)相機(jī)220可選地被配置來(lái)執(zhí)行飛行時(shí)間(ToF)測(cè)距[Kolb09]。隨后相機(jī)包括一個(gè)或多個(gè)光發(fā)射器，用于采用ToF-編碼的光照射場(chǎng)景。ToF-編碼的光被場(chǎng)景反射并在每個(gè)采樣周期被每個(gè)相機(jī)單元230檢測(cè)和轉(zhuǎn)換成深度。該輻射率傳感器604和輻射率采樣器606可被配置成通過(guò)包含用來(lái)測(cè)量出射光的編碼和入射光的編碼之間的相位差來(lái)執(zhí)行ToF測(cè)距[Kolb09,Oggier11]。當(dāng)被配置為執(zhí)行ToF測(cè)距時(shí)，采樣器606每個(gè)采樣周期將所估計(jì)的深度136寫入輸入視點(diǎn)圖像602。該ToF-編碼光理想地是不可視的，如近紅外(NIR)。傳感器604可以使用也被用來(lái)感測(cè)可見(jiàn)光的光電檢測(cè)器，或者傳感器604可以包括用于ToF-編碼光的專用光電檢測(cè)器。作為提供一個(gè)或多個(gè)ToF-編碼光發(fā)射器的替代相機(jī)，每個(gè)相機(jī)元件230，如果還被配置成顯示元件210(見(jiàn)下文)，可以發(fā)射其自己的ToF-編碼光。光束生成器522可以包括用于ToF-編碼光的光發(fā)射器，諸如NIR光發(fā)射器。如果必要話，面部檢測(cè)可以用來(lái)禁用對(duì)會(huì)發(fā)射ToF光進(jìn)入眼睛的任何樣本(x,y,a,b)的ToF測(cè)距。掃描雙向光場(chǎng)的顯示元件圖18示出了雙向光場(chǎng)顯示器300的掃描雙向光場(chǎng)顯示元件310的框圖。它組合了在圖15和圖17分別示出的光場(chǎng)顯示元件210和光場(chǎng)相機(jī)元件230的功能。在所述掃描雙向光場(chǎng)顯示元件310中，行掃描儀504、幀掃描儀506以及定時(shí)生成器510在顯示器和元件的相機(jī)功能之間被共享。光束分離器614用于分離輸出和輸入光路。它可以是任何合適的光束分離器，包括偏振光束分離器(以下進(jìn)一步討論)和半鍍銀(或形成圖案)的反射鏡。在掃描雙向光場(chǎng)顯示元件310中，顯示和捕獲同時(shí)發(fā)生，除了當(dāng)視場(chǎng)124在其可以在現(xiàn)實(shí)和捕獲之間顯著變化時(shí)是基于可視性之外(如稍后在本說(shuō)明書中所討論的)。掃描雙向光場(chǎng)顯示元件的光學(xué)設(shè)計(jì)圖19A示出了掃描雙向光場(chǎng)顯示元件310的光學(xué)設(shè)計(jì)的平面圖。被跟蹤的射線顯示來(lái)了操作的輸出光路，即該元件產(chǎn)生輸出光束500。圖19B示出了相應(yīng)的正視圖。雙向元件的高度是空間采樣周期120。雙向元件310的寬度大約為空間采樣周期120的兩倍。其中，該光學(xué)設(shè)計(jì)被示為具有特定組件選擇，需要注意的是，它可以用其它等同組件來(lái)實(shí)現(xiàn)，諸如在前面章節(jié)中所述的組件。這包括使用反射組件代替發(fā)射組件，反之亦然。用于輸出光路的該設(shè)計(jì)目標(biāo)是產(chǎn)生輸出光束500，使其對(duì)于一個(gè)給定的方向(a,b)正確地重建所述(限帶的)連續(xù)光場(chǎng)的對(duì)應(yīng)4D切片。激光700被用于產(chǎn)生寬度以盡可能接近于空間采樣周期120的準(zhǔn)直光束500。光束在被激光700生成后可以(通過(guò)未示出的附加組件)被擴(kuò)展和/或成形。激光700實(shí)現(xiàn)了前面章節(jié)所描述的光束生成器522。角度重建濾波器702被用來(lái)誘發(fā)在輸出光束中等于角采樣周期126的擴(kuò)散。角度重建濾波器702將在下面針對(duì)圖20更詳細(xì)討論。變焦透鏡704被用來(lái)控制輸出光束的聚焦。它實(shí)現(xiàn)了輸出焦點(diǎn)調(diào)制器530。光束分離器706被用來(lái)分割輸出和輸入光路。它實(shí)現(xiàn)了光束分離器614。固定反射鏡708將輸出光束偏轉(zhuǎn)到在接下來(lái)的部分中描述的雙軸掃描反射鏡710。掃描反射鏡710掃描橫跨視場(chǎng)124的輸出光束500。它同時(shí)實(shí)現(xiàn)了該行的掃描儀504和幀掃描儀506。作為替代方案，該雙軸掃描功能可以使用兩個(gè)單獨(dú)的單軸掃描反射鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種結(jié)構(gòu)中，固定反射鏡708被替換為快單軸掃描反射鏡(它實(shí)現(xiàn)行掃描儀504)，而雙軸掃描反射鏡710被替換為相對(duì)較慢的單軸掃描反射鏡(它實(shí)現(xiàn)幀掃描儀506)。圖19A示出了雙軸掃描反射鏡710，并因此示出了處于對(duì)應(yīng)于視場(chǎng)124的中心和兩個(gè)極端的三個(gè)不同角度的輸出光束500。角度重建濾波器702可使用(可能橢圓形的)擴(kuò)散器[Qi05]、或使用如圖20所示的小透鏡730的陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)。角度重建濾波器的目的是在輸出光束中誘導(dǎo)等于角采樣周期126的擴(kuò)散，并且小透鏡730的使用允許擴(kuò)散角度得到精確控制。每個(gè)小透鏡730作用在輸入光束732上以產(chǎn)生一個(gè)聚焦輸出子光束(beamlet)734。由于輸入光束732被準(zhǔn)直，所誘導(dǎo)的擴(kuò)散角度是在小透鏡的焦點(diǎn)處由小透鏡730的直徑對(duì)著的角度。為了解耦所誘導(dǎo)的擴(kuò)散與由下游變焦透鏡704所誘導(dǎo)的光束聚焦，小透鏡730的焦點(diǎn)位置理想地被放置在變焦透鏡704的(至少近似)第一主面。小透鏡730的數(shù)字越大，作為各個(gè)子光束734的總和的整體的輸出光束越均勻。各小透鏡730的直徑越小，其誘導(dǎo)同一擴(kuò)展角所需焦距就越短，因此角度重建濾波器702和變焦透鏡704之間所需的間隙就越小。在實(shí)踐中，小透鏡730的陣列可以被模制成所述變焦透鏡704的表面。如果該輸出脈沖的持續(xù)時(shí)間匹配角采樣周期126(并且在快速掃描方向上掃描是連續(xù)的而不是離散的)，那么輸出光束擴(kuò)散角在快速掃描方向上已經(jīng)是正確的，并擴(kuò)散只需要在慢速掃描方向被誘導(dǎo)。在這種情況下，每個(gè)小透鏡730可為沿著與慢速掃描方向垂直的方向定向的圓柱形透鏡。圖21A示出了雙向光場(chǎng)顯示元件310的光學(xué)設(shè)計(jì)的平面圖。所跟蹤的射線顯示了操作中的輸入光路，即該元件正在采樣輸入光束600。圖21B示出了相應(yīng)的正視圖。用于輸入光路的設(shè)計(jì)目標(biāo)是采樣輸入光束600，使其對(duì)于一個(gè)給定的方向(a,b)正確地過(guò)濾連續(xù)光場(chǎng)的相應(yīng)的4D切片。該雙軸掃描反射鏡710(或一對(duì)單軸掃描反射鏡)掃描穿過(guò)視場(chǎng)124的輸入光束600，如上針對(duì)輸出光路所述。固定反射鏡708和分光鏡706將入射光束偏轉(zhuǎn)到固定鏡712，其偏轉(zhuǎn)通過(guò)變焦透鏡714的光束。變焦透鏡714用來(lái)控制輸入光束的聚焦。它實(shí)現(xiàn)了輸入焦點(diǎn)調(diào)制器612。變焦透鏡714在定焦鏡頭716之后，其經(jīng)由孔徑718將(名義上準(zhǔn)直的)輸入光束聚焦到光電檢測(cè)器720上。光電探測(cè)器720實(shí)現(xiàn)了輻射率傳感器604。為顏色感測(cè)，光電檢測(cè)器720可以由光電檢測(cè)器堆疊[Merrill05]或具有彩色濾波器的光電檢測(cè)器陣列構(gòu)成。激光器700可以產(chǎn)生基本上偏振光束(即，因?yàn)榘ㄆ馚rewster(布魯斯特)窗口作為其出口反射鏡)，在這種情況下，這對(duì)用于將正進(jìn)行偏振的光束分離器706是非常有效，即基于偏振分離輸出和輸入光束[vonGunten97]。此外，如果該變焦透鏡704和714是雙折射的(例如，它們是液晶透鏡)，則它們只需要作用于各自的光束偏振，并因此被簡(jiǎn)化。即使激光700本質(zhì)上不產(chǎn)生高度偏振的光束，它也可包含或后面跟有用于此目的的偏振器(未示出)。雙軸掃描反射鏡單軸微機(jī)電(MEMS)掃描儀通常包括由一對(duì)完全彈性扭轉(zhuǎn)鉸鏈連接到框架上的反射鏡，并且經(jīng)由該反射鏡和驅(qū)動(dòng)器之間的靜電、磁性或電容性耦合繞著鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)。在雙軸MEMS掃描儀[Neukermans97]中，保持所述反射鏡的內(nèi)框架經(jīng)由垂直于反射鏡鉸鏈的另一對(duì)鉸鏈連接于固定外框架，使內(nèi)框架被驅(qū)動(dòng)以便垂直于所述反射鏡旋轉(zhuǎn)。所述反射鏡通常被諧振地驅(qū)動(dòng)而內(nèi)框架則不是。在典型的雙軸MEMS掃描儀中內(nèi)框架和外框架包圍所述反射鏡，因此該反射鏡的面積是該裝置的覆蓋面積(footprint)的一小部分。這使得這種裝置對(duì)用于其中掃描儀的相對(duì)孔徑重要的光場(chǎng)顯示器中而言并非最優(yōu)。這可以通過(guò)將反射鏡提高到掃描機(jī)構(gòu)之上得到改善，如在數(shù)字微鏡設(shè)備(DMD)[Hornbeck96，DiCarlo06]中的做法一樣。圖22A示出了示例雙軸MEMS掃描儀710的平面圖，其具有升高的反射鏡，但除此之外，都是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)[Neukermans97,Gerhard00,Bernstein02,Yan06]。中央平臺(tái)740通過(guò)扭轉(zhuǎn)鉸鏈742連接到內(nèi)部框架744。內(nèi)框架744通過(guò)垂直布置的扭轉(zhuǎn)鉸鏈746連接到固定外框架748。中央平臺(tái)740被驅(qū)動(dòng)以繞鉸鏈742旋轉(zhuǎn)，而內(nèi)框架744被驅(qū)動(dòng)沿著垂直方向圍繞鉸鏈746旋轉(zhuǎn)。安裝在平臺(tái)740上的支柱750保持反射752(示出了輪廓)升高在掃描機(jī)構(gòu)的上面。圖22B示出了雙軸MEMS掃描儀710的剖視正視，示出了由支柱750升高到掃描機(jī)構(gòu)上方的反射鏡752。選擇將反射鏡752升高到掃描機(jī)構(gòu)的上方是為了提供(accommodate)最大掃描角。圖22B沒(méi)有示出的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其可以是如上所述的任何常規(guī)設(shè)計(jì)。舉例來(lái)說(shuō)，中央平臺(tái)740可以包括線圈，其用于傳導(dǎo)交變電流，因此產(chǎn)生隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)，其與平臺(tái)(未示出)下面的永久磁體的磁場(chǎng)相互作用，以產(chǎn)生所需的隨時(shí)間變化的扭矩。同樣地，內(nèi)框架744可包含線圈，其場(chǎng)與永久磁體的磁場(chǎng)相互作用。對(duì)于本發(fā)明的目的，為支持示例性行速率，中央平臺(tái)740被諧振地驅(qū)動(dòng)[Turner05]，并實(shí)現(xiàn)了快速行掃描儀504，而內(nèi)框架744被直接驅(qū)動(dòng)并實(shí)現(xiàn)了慢速幀掃描儀506。如前面所提到的，與掃描儀710相關(guān)聯(lián)的控制邏輯可以監(jiān)視(或以其它方式確定)中央平臺(tái)740在諧振掃描方向的角度位置[Melville97,Champion12]，以協(xié)助定時(shí)生成器510產(chǎn)生準(zhǔn)確的采樣時(shí)鐘518。使用光電檢測(cè)器陣列的延伸曝光持續(xù)時(shí)間在掃描過(guò)程中單個(gè)光場(chǎng)樣本的標(biāo)稱曝光持續(xù)時(shí)間由角采樣周期126限定，并因此可能會(huì)非常短。然而，也可以平行于快速掃描方向部署線性光電檢測(cè)器陣列，以代替單個(gè)光電檢測(cè)器720，以便延長(zhǎng)曝光持續(xù)時(shí)間。如上所述，圖21A示出了掃描反射鏡710，其掃描穿過(guò)視場(chǎng)124的移動(dòng)輸入光束600。等同地，通過(guò)不包括多余的光學(xué)部件的簡(jiǎn)化配置，圖23A示出了所述掃描反射鏡710，其掃描穿過(guò)光電檢測(cè)器的對(duì)應(yīng)于固定點(diǎn)光源224的靜止光束760，在此，光電檢測(cè)器由包括M光電檢測(cè)器的線性光電檢測(cè)器陣列762替代。如果以靜止光束760跨過(guò)它被掃描的精確速率從線性光電檢測(cè)器陣列762獲取樣本，則來(lái)自M個(gè)光電檢測(cè)器的M個(gè)時(shí)間連續(xù)的樣本可以求和以便得到采樣值，其具有比標(biāo)稱曝光持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)M倍的有效曝光持續(xù)時(shí)間。如圖23A所示，線性光電檢測(cè)器陣列762覆蓋了視場(chǎng)角M個(gè)樣本寬，代表M個(gè)連續(xù)的采樣時(shí)鐘518的周期。在給定的時(shí)間t，這些樣本對(duì)應(yīng)于從時(shí)間t減去M/2到時(shí)間t加M/2范圍的時(shí)間，而M個(gè)連續(xù)樣本在任何給定的時(shí)間被并行累計(jì)。為了在使用線性光電檢測(cè)器陣列762時(shí)避免暈光(vignetting)，視場(chǎng)124必須減少M(fèi)倍的角采樣周期126。盡管樣本讀出和求和可以使用數(shù)字邏輯進(jìn)行，但是相對(duì)高的采樣時(shí)鐘速率518(例如，對(duì)示例性配置為100MHz)激發(fā)了模擬設(shè)計(jì)。為此，圖23B示出了光電檢測(cè)器陣列762，其包括與模擬移位寄存器768耦接的模擬光電檢測(cè)器陣列764。輸入采樣時(shí)鐘518的每個(gè)周期，移位寄存器768都被上移，并且來(lái)自每個(gè)光電檢測(cè)器766的值被添加到相應(yīng)的移位寄存器級(jí)770。移入第一(底部)移位寄存器級(jí)770的值是零。移出最后一個(gè)(頂部)移位寄存器級(jí)770的值經(jīng)由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)772被轉(zhuǎn)換成光束能量數(shù)字采樣值774。這反過(guò)來(lái)又被轉(zhuǎn)換為如先前所描述的輻射率134。該ADC772可以是如前所述的任何合適的ADC。盡管模擬光電檢測(cè)器陣列764和模擬移位寄存器768可以是不同的，但是在一些實(shí)際的實(shí)施方式中它們可以被緊密地集成在一起。例如，如果斗鏈?zhǔn)狡骷?BBD)[Sangster77,Patel78]被用作模擬移位寄存器768，則光電二極管766可以直接集成到其存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)770中。并且如果線性電荷耦合器件(CCD)[Tompsett78]被用作模擬光電探測(cè)器陣列764，則它也可以本質(zhì)地被操作為模擬移位寄存器768。模擬光電檢測(cè)器陣列764與模擬移位寄存器768分開實(shí)現(xiàn)，例如作為有源象素傳感器(APS)的標(biāo)準(zhǔn)陣列[Fossum04]，并且模擬移位寄存器例如可以實(shí)現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)斗鏈?zhǔn)皆O(shè)備(BBD)，其增加了第三時(shí)鐘信號(hào)來(lái)控制電荷從所述光電檢測(cè)器陣列764的轉(zhuǎn)移。有效曝光持續(xù)時(shí)間可以通過(guò)在慢掃描方向上累積樣本而進(jìn)一步提高。這是通過(guò)部署M'個(gè)線性光電檢測(cè)器762的陣列實(shí)現(xiàn)，以同時(shí)捕獲M'個(gè)相鄰行的樣本。在捕獲期間，M'個(gè)樣本值774隨后在采樣時(shí)鐘518的每個(gè)周期產(chǎn)生，而不是在一個(gè)周期產(chǎn)生，并且每個(gè)這樣的樣本774(一旦被轉(zhuǎn)換為輻射率)被添加到輸入視點(diǎn)圖像602中的與其對(duì)應(yīng)的輻射率134?？傒椛渎?34通過(guò)將其除以M'而被縮放到更長(zhǎng)的曝光持續(xù)時(shí)間。對(duì)于示例性顯示器配置，設(shè)置值M＝M'＝100(即視場(chǎng)124的每個(gè)1/10)得到100us的曝光持續(xù)時(shí)間。除了增加有效曝光持續(xù)時(shí)間，所述線性光電檢測(cè)器陣列742還可用于通過(guò)每角采樣周期126包含K倍個(gè)更窄的光電檢測(cè)器746(和移位寄存器級(jí)770)以及對(duì)整個(gè)裝置計(jì)時(shí)K倍個(gè)采樣時(shí)鐘518來(lái)捕獲更清晰的樣本。插入最后一個(gè)移位寄存器級(jí)770與ADC772之間的附加的模擬存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)隨后用于累加K個(gè)連續(xù)模擬樣本，其中組合的值被數(shù)字化并根據(jù)采樣時(shí)鐘518被讀出。正如輻射率傳感器604(以及光電探測(cè)器720)可配置用于ToF測(cè)距，因此光電探測(cè)器陣列762也可以。例如，如果ToF測(cè)距是基于相位測(cè)量[Kolb09，Oggier11]，則光電檢測(cè)器陣列762可以被配置為并行地累積相位樣本。雙向光場(chǎng)顯示元件的陣列圖24示出了在顯示模式下操作的雙向光場(chǎng)顯示元件310的陣列的簡(jiǎn)化框圖。2D掃描儀508代表1D行掃描儀504和1D幀掃描儀506。圖25A示出了在顯示模式下操作的一行雙向光場(chǎng)顯示器300的光學(xué)設(shè)計(jì)的平面圖。該顯示器由雙向光場(chǎng)顯示元件310的陣列構(gòu)成，其中每個(gè)產(chǎn)生輸出光束500。該陣列顯示為處于單個(gè)時(shí)間瞬間，每束光束指向同一方向上。每束光束具有相同的略微發(fā)散焦點(diǎn)。圖25B示出了顯示器300的相應(yīng)正視圖。連續(xù)顯示元件310旋轉(zhuǎn)180度以提高輸出的均勻性圖25C示出了旋轉(zhuǎn)90度前部正視。為清楚起見(jiàn)，圖25A、25B和25C只示出了少數(shù)雙向顯示元件310。在實(shí)踐中，雙向光場(chǎng)顯示器300可以包含任何數(shù)量的元件310，例如，數(shù)量為幾千或幾百萬(wàn)個(gè)。對(duì)于示例性配置，它包含了125,000個(gè)顯示元件。圖26示出了顯示器300的一行的平面圖，如圖25B所示被旋轉(zhuǎn)，其中每個(gè)元件310因此在其掃描周期期間的不同時(shí)間產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于顯示器背后的單個(gè)點(diǎn)光源的光束500。在輸出中間隙是由于顯示元件310相對(duì)于該空間采樣周期120中雙寬度導(dǎo)致的。圖27示出了顯示器300的一行的平面圖，如圖25C所示被旋轉(zhuǎn)，其中每個(gè)元件310在其掃描周期期間的不同時(shí)間產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于顯示器背后一個(gè)點(diǎn)光源的光束500。在圖26所示的輸出的間隙現(xiàn)在基本上消除，因?yàn)轱@示元件310被旋轉(zhuǎn)，使得它們的寬度匹配空間采樣周期120。圖28示出了顯示器300的一行的平面圖，如圖25B所示被旋轉(zhuǎn)，其中每個(gè)元件310在其掃描周期的不同時(shí)間產(chǎn)生與在顯示屏器前面的一個(gè)點(diǎn)光源204相對(duì)應(yīng)的光束500。輸出中的間隙又是由于顯示元件310相對(duì)于該空間采樣周期120中雙寬度導(dǎo)致的。圖29示出了顯示器300的一個(gè)行的平面圖，如圖25C所示被旋轉(zhuǎn)，其中每個(gè)元件310因此在其掃描周期期間的不同時(shí)間產(chǎn)生與在顯示屏的前面的一個(gè)點(diǎn)光源204對(duì)應(yīng)的光束500。圖28中示出的輸出中的間隙現(xiàn)在基本上消除，由于顯示元件310被旋轉(zhuǎn)，使得它們的寬度匹配了空間采樣周期120。圖30示出了在相機(jī)模式下操作的雙向光場(chǎng)顯示元件310的陣列的簡(jiǎn)化框圖。圖31A示出了在相機(jī)模式下運(yùn)行的雙向光場(chǎng)顯示器300的一行的光學(xué)設(shè)計(jì)的平面圖。該顯示器由雙向光場(chǎng)顯示元件310的陣列構(gòu)成，其中每個(gè)捕獲輸入光束600。該陣列顯示為處于單個(gè)時(shí)間瞬間，每束光束指向同一方向。每束光束具有相同的略微收斂焦點(diǎn)。圖31B示出了顯示器300的相應(yīng)正視圖。連續(xù)顯示元件310旋轉(zhuǎn)180度，以提高輸入的均勻性。圖31C示出了旋轉(zhuǎn)90度正視圖。圖32示出了顯示器300的一個(gè)行的平面圖，如圖31B所示被旋轉(zhuǎn)，每個(gè)元件310因此在其掃描周期期間的不同時(shí)間產(chǎn)生與在顯示屏的前面的一個(gè)點(diǎn)光源224相對(duì)應(yīng)的光束600。在輸入中的間隙是由于顯示元件310相對(duì)于該空間采樣周期120中雙寬度導(dǎo)致的。圖33示出了顯示器300的一行的平面圖，如圖31C所示被旋轉(zhuǎn)，其中每個(gè)元件310因此在其掃描周期期間的不同時(shí)間產(chǎn)生與在顯示屏的前面的一個(gè)點(diǎn)光源224相對(duì)應(yīng)的光束600。在圖32所示的輸入的間隙現(xiàn)在基本上消除，因?yàn)轱@示元件310被旋轉(zhuǎn)使得它們的寬度匹配空間采樣周期120。振蕩顯示器如關(guān)于圖26、圖28和圖32所述，在輸出和輸入的間隙是由于顯示元件310相對(duì)于該空間采樣周期120中雙寬度導(dǎo)致的。這可以通過(guò)在兩個(gè)分開的具有一個(gè)空間采樣周期120的距離的位置之間振蕩雙向顯示元件310的陣列并且在每個(gè)位置顯示和/或捕獲半個(gè)光場(chǎng)幀116而得到改善。更一般地，除了在兩個(gè)位置之一處顯示(或捕獲)二分之一幀，還可以在一個(gè)空間維度或兩個(gè)空間維度中在N個(gè)位置之一處顯示(或捕捉)1/N幀。在一般情況下，顯示元件310的視場(chǎng)124受到由光束寬度與元件寬度之比的限制。相對(duì)于所述元件的寬度減少光束寬度允許更大視場(chǎng)124，但需要更高的N值。圖34A示出了雙向光場(chǎng)顯示器300的剖視側(cè)視圖，適合于垂直振動(dòng)雙向顯示器元件的陣列310。該顯示器300包括可移動(dòng)地連接到機(jī)架802上的顯示面板800。顯示面板800包括雙向顯示元件310的陣列?？蚣?04被附連到所述機(jī)架802，該框架包圍面板800并保持保護(hù)面板800的透明蓋玻璃806。顯示板800通過(guò)離合桿簧(setspring)808可移動(dòng)地連接到機(jī)架802上，每個(gè)離合桿簧連接于在面板800的背面的托架(bracket)810和機(jī)架802上的匹配托架812。顯示面板800經(jīng)由驅(qū)動(dòng)桿816的致動(dòng)器814而垂直移動(dòng)。所述桿816被連接到在面板800的背面的托架818并且致動(dòng)器被連接到機(jī)架802上的匹配托架820。致動(dòng)器814可以是適合于以期望的速率(如100Hz)將所述面板800的重量(weight)移動(dòng)期望的量(例如，2mm)的任何致動(dòng)器。例如，它可以包括作用在嵌在桿816中的磁體上載流線圈[Petersen82，Hirabayashi95]。圖34B示出了雙向光場(chǎng)顯示器300的相同剖視側(cè)視圖，但在垂直方向包含兩個(gè)相鄰顯示面板800而不是只有一個(gè)。圖34C和圖34D示出了剖視后視圖，分別對(duì)應(yīng)于圖34A和圖34B。圖34D示出了顯示器300，裝有四個(gè)相鄰顯示面板800中，每個(gè)維度2個(gè)。這圖釋了更大的顯示器300可以如何以模塊化的方式根據(jù)多個(gè)較小的面板800構(gòu)造而成。所述震蕩的顯示器300被設(shè)計(jì)成其使其面板800在一幀周期(即一個(gè)時(shí)間取樣周期114)內(nèi)在兩個(gè)距離為一個(gè)空間采樣周期120的分離垂直位置之間擺動(dòng)。在一種操作模式中，致動(dòng)器814被用于直接確定面板800的垂直偏移。面板800隨后盡可能快遞從從一個(gè)極端垂直偏移位移動(dòng)到另一個(gè)，并且一旦面板800就位就顯示(或捕獲)下半幀。顯示占空比則是致動(dòng)器的速度的函數(shù)。致動(dòng)器越快，占空比越高。圖35A中通過(guò)垂直偏移隨時(shí)間變化的曲線圖釋了這種模式。在操作中的另一種模式中，彈簧808的彈簧常數(shù)被選擇，使它們與面板800形成具有期望頻率的振蕩器。致動(dòng)器814然后被用于驅(qū)動(dòng)具有期望頻率的振蕩器。與直接驅(qū)動(dòng)相比，這需要不那么強(qiáng)大的致動(dòng)器，并且在操作過(guò)程功耗更低。諧波振蕩的缺點(diǎn)是，顯示器800遵循圖35B中所示的正弦路徑，并且因此只暫時(shí)固定在極端垂直偏移位。因此需要在占空比和垂直運(yùn)動(dòng)斑點(diǎn)之間進(jìn)行一個(gè)折衷。占空比越低，斑點(diǎn)越低，盡管有利地，斑點(diǎn)比占空比由于正弦減小得更迅速。舉例而言，圖35B示出了67％的占空比，對(duì)應(yīng)于50％的垂直運(yùn)動(dòng)，也就是，25％的運(yùn)動(dòng)斑點(diǎn)的直徑。如果該振蕩是諧波并且顯示元件310正在掃描，則快速掃描方向理想地是與振蕩軸線對(duì)齊，以使得振蕩和掃描之間的相互作用最小化。諧波振蕩器的頻率與彈簧808的彈簧常數(shù)與面板800的質(zhì)量比率的平方根成比例。因?yàn)閺椈沙?shù)和質(zhì)量都是附加的(additive)，因此頻率與創(chuàng)建顯示器300的面板800的數(shù)目無(wú)關(guān)。作為使用振蕩來(lái)合并由單一顯示器所產(chǎn)生的兩個(gè)半幀的光場(chǎng)的替代方式，可以通過(guò)通過(guò)光束組合器(例如，半鍍銀玻璃板)來(lái)組合由兩個(gè)顯示器產(chǎn)生的光場(chǎng)。光場(chǎng)的實(shí)時(shí)捕捉和顯示在一個(gè)重要使用情形(use-case)中，如圖11和圖12所示以及以上所述，光場(chǎng)顯示器200實(shí)時(shí)地接收并顯示來(lái)自(可能是遠(yuǎn)程的)光場(chǎng)相機(jī)220的光場(chǎng)。如上所述，管理如何捕捉焦點(diǎn)部分依賴于可用焦點(diǎn)調(diào)制率。圖36示出了顯示控制器342和相機(jī)控制器340的活動(dòng)圖，其基于所述觀眾的位置(以及可選擇地觀眾視線方向)協(xié)作地控制聚焦。所述的顯示控制器342周期性地檢測(cè)觀眾的(或幾個(gè)觀眾中的每一個(gè)的)面部和眼睛(在步驟900處)，還可選擇地估計(jì)觀眾的視線方向(在步驟902處)，并將所述眼睛的位置(以及可選擇地觀眾視線方向)發(fā)送到相機(jī)控制器340(在步驟904處)。相機(jī)控制器340接收到所述眼睛位置(以及可選擇地觀眾視線方向)，并且相應(yīng)地自動(dòng)聚焦(在步驟906處)。自動(dòng)聚焦可以依賴于基于由測(cè)距(如上所述)獲得的深度清楚地設(shè)置焦點(diǎn)，或依賴于傳統(tǒng)的自動(dòng)聚焦技術(shù)，諸如在來(lái)自鄰近攝像元件230的圖像之間的相位檢測(cè)，或依賴于兩者的組合，該自動(dòng)聚焦在希望的方向自適應(yīng)地調(diào)整聚焦以使得圖像清晰度最大化。如果相機(jī)控制器340僅接收眼睛位置，則其可基于所述眼睛的位置推斷出每個(gè)相機(jī)元件230一對(duì)可能的注視方向。這實(shí)現(xiàn)早前相對(duì)圖10B所述的基于位置的觀眾專用聚焦模式。如果相機(jī)控制器340接收到視線方向的估計(jì)值，則其可以直接使用該估計(jì)值。這實(shí)現(xiàn)早前針對(duì)圖10C和圖10D所述的視線定向的觀眾專用聚焦模式。如果相機(jī)支持每個(gè)樣本自動(dòng)對(duì)焦，則這最自然地基于每個(gè)樣本深度136，并且眼睛位置或所估計(jì)的視線方向都不需要。如果相機(jī)支持每幀(或每個(gè)子幀)聚焦調(diào)制，則自動(dòng)對(duì)焦可基于所估計(jì)的或所推斷出的注視方向。如先前所討論的，如果眼睛的位置被用來(lái)推斷每個(gè)相機(jī)元件230的可能的注視方向，則單獨(dú)的顯示通道(以及因此捕獲通道)被理想地用于每只眼睛。在一般情況下，由于自動(dòng)對(duì)焦可能跨越多個(gè)幀，因此當(dāng)有多個(gè)捕獲通道時(shí)(例如，對(duì)應(yīng)于多個(gè)觀眾或眼睛時(shí))，對(duì)每個(gè)通道必須在幾個(gè)幀上保留自動(dòng)對(duì)焦環(huán)境(context)。圖37示出了用于顯示控制器342和相機(jī)控制器340的活動(dòng)圖，其基于觀眾的注視點(diǎn)(或注視深度)協(xié)作地控制聚焦。這再次實(shí)現(xiàn)早前相對(duì)圖10C和圖10D所述的視線定向的觀眾專用聚焦模式。所述的顯示控制器342周期性地檢測(cè)觀眾的(或幾個(gè)觀眾中的每一個(gè)的)面部和眼睛(在步驟900處)，估計(jì)觀眾的注視點(diǎn)(或深度)(在步驟908處)，并將眼睛的位置和所述注視點(diǎn)(或深度)發(fā)送給相機(jī)控制器340(在步驟910處)。顯示控制器342可結(jié)合在入射光場(chǎng)視頻110中的樣本深度136基于觀眾的視線方向、基于用戶眼睛的聚散度(vergence)、或者基于兩者的組合，估計(jì)注視點(diǎn)(或深度)。圖38示出了用于相機(jī)控制器340和顯示控制器342的活動(dòng)圖，其協(xié)作地實(shí)時(shí)捕捉和顯示光場(chǎng)幀116的序列。相機(jī)控制器340周期性地捕獲光場(chǎng)幀(在步驟920處)，并將其發(fā)送到顯示控制器342(在步驟922處)。顯示控制器342接收并任選地重新采樣光場(chǎng)幀(在步驟924處)，并最后顯示光場(chǎng)幀(在步驟926處)。在下面進(jìn)一步討論重新采樣。重新采樣步驟924可選地使用本地捕獲的光場(chǎng)幀，以便虛擬地(virtually)照亮遠(yuǎn)程捕獲的光場(chǎng)幀所代表的場(chǎng)景。如果遠(yuǎn)程捕獲的光場(chǎng)幀116包含深度136，這是通過(guò)射線追蹤直接進(jìn)行(以下討論)。先前捕獲的光場(chǎng)視頻的顯示在另一個(gè)重要使用情形中，雙向光場(chǎng)顯示器300顯示先前捕獲的光場(chǎng)圖像。圖39示出了用于雙向顯示控制器322的活動(dòng)圖，其顯示光場(chǎng)視頻110。圖中示出了兩個(gè)并行的活動(dòng)：在左側(cè)的面部檢測(cè)活動(dòng)和在右邊的顯示活動(dòng)。面部檢測(cè)活動(dòng)周期性地檢測(cè)觀眾(或幾個(gè)觀眾的每一個(gè))的面部和眼睛(在步驟900處)，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中930存儲(chǔ)眼睛的位置，估計(jì)觀眾的注視點(diǎn)(或深度)(在步驟908處)，并在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器932中存儲(chǔ)該注視點(diǎn)(或深度)?？刂破鹘Y(jié)合在源光場(chǎng)視頻110中的樣本深度136(存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器934中)基于觀眾的注視方向或基于用戶的眼睛的聚散度或者基于以上兩者的組合，估計(jì)注視點(diǎn)(或深度)。顯示活動(dòng)定期顯示(在步驟926處)光場(chǎng)視頻110的下一個(gè)光場(chǎng)幀116。它顯示之前任意地重新采樣光場(chǎng)(在步驟936處)，以便專門匹配到所估計(jì)的注視平面的聚焦。這又實(shí)現(xiàn)早前針對(duì)圖10C和圖10D所描述的視線定向觀眾專用聚焦模式。顯示活動(dòng)選擇性捕獲光場(chǎng)幀116(在步驟920)，這使得隨后的重新采樣步驟(在步驟936處)使用所捕獲的光場(chǎng)幀虛擬地(virtually)照亮光場(chǎng)視頻所代表的場(chǎng)景。如果光場(chǎng)視頻110包含深度136，這是通過(guò)射線追蹤直接進(jìn)行的。它允許入射在顯示器300上的實(shí)際環(huán)境光照照亮視頻中的場(chǎng)景，并允許雙向顯示器(包括觀眾)可見(jiàn)的真實(shí)物體能夠通過(guò)虛擬對(duì)象被被反映在虛擬場(chǎng)景中。兩個(gè)平行的活動(dòng)是異步的，并且通常具有不同的周期。例如，面部部檢測(cè)活動(dòng)可以在10Hz運(yùn)行，而顯示活動(dòng)可以在100Hz上運(yùn)行。這兩個(gè)活動(dòng)通過(guò)共享數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器通信。光場(chǎng)視頻根據(jù)3D動(dòng)畫模型顯示。在又一個(gè)重要使用例子中，雙向光場(chǎng)顯示器300根據(jù)3D動(dòng)畫模型生成并顯示光場(chǎng)視頻。圖40示出了用于雙向顯示控制器322的活動(dòng)圖，其根據(jù)3D動(dòng)畫模型產(chǎn)生并顯示光場(chǎng)視頻110。圖中示出了兩個(gè)并行的活動(dòng)：在左側(cè)的面部檢測(cè)活動(dòng)和在右邊的顯示活動(dòng)。面部檢測(cè)活動(dòng)周期性地檢測(cè)(或幾個(gè)觀眾的每一個(gè))觀眾的面部和眼睛(在步驟900處)，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器930中存儲(chǔ)眼睛的位置，估計(jì)觀眾的注視點(diǎn)(或深度)(在步驟908處)，并在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器932中存儲(chǔ)該注視點(diǎn)(或深度)。控制器結(jié)合根據(jù)3D動(dòng)畫模型確定的深度信息(存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器938中)基于觀眾的注視方向或基于用戶的眼睛的聚散度或者基于以上兩者的組合，估計(jì)注視點(diǎn)(或深度)。顯示活動(dòng)根據(jù)3動(dòng)畫模型周期性地渲染(在步驟940處)和顯示(在步驟926處)下一個(gè)光場(chǎng)幀116。在渲染過(guò)程中，它匹配到估計(jì)固定平面焦點(diǎn)。這再次實(shí)現(xiàn)前面針對(duì)圖10C和圖10D所描述的視線定向觀眾專用聚焦模式。渲染光場(chǎng)幀116通過(guò)射線追蹤直接進(jìn)行[Levoy96,Levoy00]。如圖3B所示，每個(gè)光譜輻射率128可以通過(guò)從相應(yīng)的(現(xiàn)在虛擬的)光傳感器152開始跟蹤對(duì)采樣光束166進(jìn)行采樣的一組射線以及確定每條射線與3D模型的相互作用來(lái)生成[Glassner89]。這些射線理想的是被選擇來(lái)隨機(jī)地(stochastically)采樣4D采樣光束166，以避免與定期采樣相關(guān)聯(lián)的低頻人為因素。射線密度也可自適應(yīng)地匹配場(chǎng)景復(fù)雜度，以減少混疊(aliasing)。兩個(gè)平行的活動(dòng)是異步的，并且通常具有不同的周期。例如，面部檢測(cè)活動(dòng)可以在10Hz上運(yùn)行，而顯示活動(dòng)可以在100Hz上運(yùn)行。這兩個(gè)活動(dòng)通過(guò)共享數(shù)據(jù)存儲(chǔ)而通信。雖然渲染步驟940顯示為由雙向顯示控制器322執(zhí)行，它也可以通過(guò)與雙向顯示控制器322通信的一個(gè)單獨(dú)計(jì)算裝置執(zhí)行顯示活動(dòng)選擇性地捕獲(在步驟920處)光場(chǎng)幀116，允許隨后的渲染步驟(在步驟940處)使用所捕獲的光場(chǎng)幀虛擬地照亮了由3D動(dòng)畫模型代表的場(chǎng)景。這又是在射線追蹤期間直接進(jìn)行的。它允許入射在顯示器300上的實(shí)際環(huán)境光照點(diǎn)亮虛擬場(chǎng)景，并且它允許雙向顯示器(包括觀眾)可見(jiàn)的真實(shí)物體被虛擬對(duì)象反射在虛擬場(chǎng)景中。觀眾的視線可以在其所遇到的每個(gè)虛擬表面被反射以獲得實(shí)際的注視點(diǎn)262(如圖10C所示)。注視點(diǎn)可以是虛擬或真實(shí)的，即分別在顯示器之后或在顯示器之前。如果該注視點(diǎn)是虛擬的，則注視點(diǎn)的深度通過(guò)經(jīng)由進(jìn)一步反射(如果有的話)跟蹤到元件310的射線來(lái)確定。如果該該注視點(diǎn)是虛擬的，則捕獲光束發(fā)散；如果該該注視點(diǎn)是真實(shí)的，則捕獲光束會(huì)聚。這使得觀眾能夠經(jīng)由虛擬對(duì)象中的反射注視真實(shí)物體。除了包括由雙向顯示器300捕獲的光場(chǎng)視頻110之外，3D動(dòng)畫模型可以包括從其他來(lái)源已經(jīng)捕獲的或現(xiàn)場(chǎng)光場(chǎng)視頻。這包括來(lái)自與本雙向光場(chǎng)顯示器300背靠背安裝的另一個(gè)雙向光場(chǎng)顯示器300的光場(chǎng)視頻110，這使得虛擬物體能夠疊加(以及在透明時(shí)折射)背面的向雙向顯示器300可見(jiàn)的真實(shí)物體。功能分布顯示控制器342的功能可以通過(guò)與顯示器200相關(guān)聯(lián)或內(nèi)置于顯示器200中的專用控制器或與所述顯示器200進(jìn)行通信的一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立設(shè)備來(lái)執(zhí)行。同樣地，相機(jī)控制器340的功能可以通過(guò)與相機(jī)220相關(guān)聯(lián)或內(nèi)置于相機(jī)220中的專用控制器或與所述相機(jī)220進(jìn)行通信的一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立設(shè)備來(lái)執(zhí)行。光場(chǎng)重新采樣在顯示之前，可能需要重新采樣光場(chǎng)110。如果目標(biāo)顯示器200的時(shí)間采樣周期114、空間采樣周期120或角采樣周期126不同于源光場(chǎng)110的相應(yīng)采樣周期；如果它們各自的頻譜采樣基礎(chǔ)132不同；如果它們各自的采樣焦點(diǎn)138不同；或者如果它們各自的光場(chǎng)邊界102有所不同，例如一個(gè)相對(duì)另一個(gè)被旋轉(zhuǎn)或平移(translated)或者它們具有不同的彎曲形狀，重新采樣光場(chǎng)是有必要的。平移可以包括在z方向上的平移，例如以便在顯示器前面顯示虛擬對(duì)象。除了光譜重新采樣，光譜重映射可以用于將非可見(jiàn)波長(zhǎng)(如紫外線和近紅外線)映射到可見(jiàn)光波長(zhǎng)。如果正被顯示的所捕獲的(或合成)的光場(chǎng)110匹配目標(biāo)光場(chǎng)顯示器200的特性，則不需要重新采樣。例如，當(dāng)成對(duì)的相同雙向顯示器300一起使用時(shí)，例如由圖11所示每個(gè)顯示器顯示由另一顯示器捕獲的光場(chǎng)110時(shí)，在默認(rèn)情況下沒(méi)必要重新采樣。然而，重新采樣以平移(translate)光場(chǎng)視頻110的光場(chǎng)邊界以便補(bǔ)償一對(duì)背靠背顯示器300的空間分離，可以被用于實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)顯示器之間的區(qū)域的實(shí)際不可視性。光場(chǎng)重新采樣涉及根據(jù)輸入光場(chǎng)的視頻110生成所重新采樣的輸出光場(chǎng)的視頻110。如果時(shí)間采樣體系不變，則其涉及根據(jù)輸入光場(chǎng)的幀116，即一組輸出光場(chǎng)視點(diǎn)圖像122，生成重新采樣的輸出光場(chǎng)幀116，其中每個(gè)輸出光場(chǎng)視點(diǎn)圖像對(duì)應(yīng)于輸出光場(chǎng)幀116的空間采樣網(wǎng)格上的位置(x，y)。光場(chǎng)最常見(jiàn)的用途之一是產(chǎn)生新的2D視圖[Levoy96,Levoy00,Isaksen00,Ng05a]。重新采樣光場(chǎng)等同于生成一組新的2D視圖。如圖3B所示，每個(gè)光譜輻射率128具有對(duì)應(yīng)的(虛擬)光傳感器152和采樣光束166。計(jì)算再采樣輸出光譜輻射率128涉及：識(shí)別所有的與輸入光場(chǎng)幀116相關(guān)聯(lián)的撞擊在與輸出光譜輻射率對(duì)應(yīng)的光傳感器152上的采樣光束166，以及計(jì)算各光束的相應(yīng)輸入光譜輻射率128的加權(quán)和。選擇每個(gè)權(quán)重以便與光束和光傳感器152之間的重疊成正比。附加顯示模式光場(chǎng)顯示器200的主顯示模式是為了根據(jù)代表包含處于任意深度處的對(duì)象的場(chǎng)景的離散光場(chǎng)110重新構(gòu)建連續(xù)光場(chǎng)。除了此主顯示模式外，其還有利于支持其中顯示器200模擬常規(guī)2D顯示器的顯示模式。給定2D圖像，這可以通過(guò)兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在第一種方法中，所述2D源圖像被簡(jiǎn)單地嵌入3D中的方便的虛擬位置，并且相應(yīng)的離散光場(chǎng)被渲染和顯示。在這種情況下，2D圖像被限制在位于顯示器200的前方或后方，其受制于顯示元件210的最小(負(fù)或正)焦距和視場(chǎng)124。那么2D源圖像的樣本計(jì)數(shù)由顯示器200的角度樣本數(shù)限制。在第二種方法中，每個(gè)顯示元件210的整個(gè)光場(chǎng)視點(diǎn)圖像122被設(shè)定為恒定值，等于2D源圖像中的空間上對(duì)應(yīng)的像素的值，并且顯示元件焦點(diǎn)被設(shè)定到其最小值(負(fù)或正)。然后2D源圖像的樣本計(jì)數(shù)由顯示器200的空間樣本計(jì)數(shù)限制。其還可用于支持其中場(chǎng)景位于無(wú)限遠(yuǎn)的顯示模式。在顯示器200輸出被準(zhǔn)直的這種情況下，由每個(gè)顯示元件210顯示的視點(diǎn)圖像122相同，并且輸出焦點(diǎn)被設(shè)置為無(wú)窮大。所準(zhǔn)直的源圖像的所要求的樣本計(jì)數(shù)等于顯示器200的角度樣本計(jì)數(shù)。所準(zhǔn)直的源圖像可以利用光場(chǎng)相機(jī)220通過(guò)將其相機(jī)元件230聚焦在無(wú)窮遠(yuǎn)處以及選擇一個(gè)視點(diǎn)圖像122作為所準(zhǔn)直的圖像或者為了優(yōu)越的圖像(superiorimage)對(duì)來(lái)自多個(gè)相機(jī)元件230(并且在極限情況，來(lái)自所有的相機(jī)元件230)的若干視點(diǎn)圖像122求平均值來(lái)捕獲。所平均的圖像是優(yōu)越，因?yàn)槠渚哂懈玫男旁氡炔⑶乙驗(yàn)槠涓玫匾种屏瞬晃挥跓o(wú)窮遠(yuǎn)的場(chǎng)景內(nèi)容。這個(gè)平均方法代表更一般的合成孔徑方法的具體例子。合成孔徑在捕獲期間，由任意數(shù)量的相鄰相機(jī)元件230所捕獲的光場(chǎng)視點(diǎn)圖像122可被平均，以模擬較大的相機(jī)孔徑的效果[Wilburn05]。在這個(gè)過(guò)程中，對(duì)應(yīng)于相同的虛擬點(diǎn)光源224(如圖8B所示)的光譜輻射率128被平均。這可能需要視點(diǎn)圖像重新采樣以確保與組合視點(diǎn)圖像的4D采樣網(wǎng)格對(duì)齊。使用合成孔徑導(dǎo)致更大的有效曝光，并因此獲得改進(jìn)的信噪比，但景深更淺。交錯(cuò)元件定時(shí)在捕獲期間(以及隨后的顯示期間)，由不同相機(jī)元件230(與顯示元件210)使用的幀同步信號(hào)的定時(shí)可被隨機(jī)交錯(cuò)，以提供在時(shí)間域中更均勻的采樣[Wilburnl1]。這在光場(chǎng)視頻110被顯示時(shí)導(dǎo)致對(duì)運(yùn)動(dòng)的更平滑感覺(jué)，但如果使用合成孔徑則有增加的運(yùn)動(dòng)斑點(diǎn)。反射鏡(mirror)模式雙向光場(chǎng)顯示器300也可以被配置為充當(dāng)反射鏡，即其中所捕獲的光場(chǎng)被實(shí)時(shí)地重新顯示。如上所述管理捕獲和顯示焦點(diǎn)。采用最簡(jiǎn)單的反射鏡模式，每個(gè)雙向元件重新顯示其自己所捕獲的視點(diǎn)圖像。這可以通過(guò)采樣緩沖器、行緩沖器或每個(gè)元件的完整視點(diǎn)圖像緩沖器進(jìn)行操作。圖像處理也可以對(duì)在捕獲和重新顯示之間的光場(chǎng)進(jìn)行，例如執(zhí)行圖像增強(qiáng)、重新照明和頻譜重新映射。音頻光場(chǎng)顯示器200可以通過(guò)包括安裝在顯示器外圍(或以其他方式在其附近)的數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)、放大器以及電聲換能器(揚(yáng)聲器)被配置來(lái)再現(xiàn)與光場(chǎng)視頻110相關(guān)聯(lián)的多聲道數(shù)字音頻。光場(chǎng)相機(jī)220可以通過(guò)包括安裝在顯示器外圍(在其附近或以其他方式)的一組聲音傳感器(麥克風(fēng))以及模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)被配置為捕獲光場(chǎng)視頻110的一部分的多聲道數(shù)字音頻。麥克風(fēng)也可以并入每個(gè)相機(jī)元件230中。每個(gè)音頻信道可以被標(biāo)記有被用來(lái)捕獲音頻的麥克風(fēng)的物理偏移，以便允許進(jìn)行音頻的相控陣(phased-array)處理[VanVeen88,Tashev08]，例如用于降低環(huán)境噪音或隔離單個(gè)遠(yuǎn)程揚(yáng)聲器[Anguera07](例如，在經(jīng)由視線的選擇之后)。相控陣技術(shù)也可用于將所選擇音頻源(諸如遠(yuǎn)程揚(yáng)聲器)的再現(xiàn)聚焦在已經(jīng)選擇了源的本地觀眾處[Mizoguchi04](例如，在經(jīng)由視線的選擇之后)。這允許多個(gè)觀眾注意到具有降低的干擾的不同音頻源。足夠致密的揚(yáng)聲器陣列(例如，具有5cm或更小的周期)可以用來(lái)再現(xiàn)的聲波場(chǎng)[deVries99,Spors08,Vetterli09]，這使得音頻與觀眾(即，聽眾)的位置無(wú)關(guān)地被虛擬定位到其各種源。這確保了所顯示的場(chǎng)景的聽覺(jué)感知與其視覺(jué)感知相一致。相應(yīng)地密集的麥克風(fēng)陣列可用于捕獲實(shí)際的聲學(xué)波場(chǎng)，并且聲學(xué)波場(chǎng)根據(jù)含有音頻源的3D動(dòng)畫模型可被容易地合成。因此光場(chǎng)視頻110可擴(kuò)展以包括隨時(shí)間變化的離散聲響波場(chǎng)，即由密集音頻信道陣列構(gòu)成。一維揚(yáng)聲器陣列可被用于以一維方式再現(xiàn)聲波場(chǎng)，例如，對(duì)應(yīng)于由顯示器200的觀眾所占據(jù)的水平平面。二維揚(yáng)聲器陣列可被用于二維地再現(xiàn)聲學(xué)波場(chǎng)。雙向顯示控制器架構(gòu)圖41示出了早前關(guān)于圖11和圖12所述的雙向顯示控制器322的框圖。所述顯示控制器342應(yīng)被視為等效于在顯示模式下操作的雙向顯示控制器322，并且反之亦然。相機(jī)控制器340應(yīng)被視為等效于在相機(jī)模式下操作的雙向顯示控制器，并且反之亦然。雙向顯示控制器322包括雙向面板控制器950，其協(xié)調(diào)單個(gè)雙向顯示面板800的顯示和捕獲功能。當(dāng)雙向顯示器300包含多個(gè)面板800時(shí)，它們可以由多個(gè)面板控制器950以模塊化的方式來(lái)控制。每個(gè)單獨(dú)的雙向顯示元件310的顯示和捕獲功能是由相應(yīng)的雙向元件控制器952來(lái)控制的。該元件控制器952利用視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器954，其保有用于顯示的輸出視點(diǎn)圖像502和所捕獲的輸入視點(diǎn)圖像602(如先前關(guān)于圖15、圖17和圖18所描述的)。在顯示期間，顯示元件310從輸出視點(diǎn)圖像502中讀取連續(xù)輻射率的樣本134，而在同一時(shí)間，面板控制器950將新的輻射率樣本134寫入到輸出視點(diǎn)圖像502。該視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器954只需要容納部分的輸出視點(diǎn)圖像502，如果閱讀和寫作良好同步的話。在捕獲期間，面板控制器950從輸入視點(diǎn)圖像602中讀取連續(xù)輻射率樣本134，而在同一時(shí)間，顯示元件310將新的輻射率樣本134寫入到輸入視點(diǎn)圖像602。該視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)954只需要適應(yīng)部分的輸入視點(diǎn)圖像602，如果閱讀和寫作良好同步的話。對(duì)于示例性顯示器配置，假設(shè)全部(而不是部分)視點(diǎn)圖像，顯示器每個(gè)具有用于顯示和捕獲6E11字節(jié)(600GB)的總存儲(chǔ)器需求。該元件控制器952支持兩種顯示模式：標(biāo)準(zhǔn)光場(chǎng)顯示(來(lái)自視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器954中的輸出視點(diǎn)圖像502)和恒定顏色顯示(來(lái)自恒定顏色寄存器)。雙向顯示元件控制器塊956，由雙向元件控制器952和其視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)954器構(gòu)成，重復(fù)于每個(gè)雙向顯示元件310中。面板控制器950和/或元件的控制器952可以被配置為在顯示之前或期間執(zhí)行光場(chǎng)解壓縮和在捕獲期間或之后執(zhí)行光場(chǎng)壓縮。下面進(jìn)一步討論光場(chǎng)交換格式和壓縮。面板控制器950和元件控制器952中的每個(gè)可以包括與指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)通用可編程處理單元、與指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)圖形處理單元[Moreton05]以及諸如音頻處理、圖像/視頻處理和壓縮/解壓縮邏輯的專用邏輯[Hamadani98]，所有這些都具有足夠的處理能力和吞吐量，以支持特定的雙向顯示配置。雖然圖41示出了每個(gè)顯示元件310一個(gè)元件控制器952，但是元件控制器952可以被配置來(lái)控制多個(gè)顯示元件310。面板控制器950利用2D圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器958來(lái)保存2D圖像用于顯示。如前面所述，可以通過(guò)配置每個(gè)顯示元件310來(lái)顯示恒定顏色來(lái)顯示2D圖像。在這種模式下，面板控制器950將2D圖像的每一個(gè)象素寫到相應(yīng)元件控制器952的恒定顏色寄存器?？商娲?，所述2D圖像可以通過(guò)合成光場(chǎng)幀116而被顯示。在這種模式下，面板控制器950使用用于2D圖像的3D位置和定向合成光場(chǎng)幀116，并且將每個(gè)產(chǎn)生的輸出視點(diǎn)圖像122寫入其相應(yīng)的視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器954。當(dāng)在平行模式下工作時(shí)，面板控制器950利用所準(zhǔn)直的(collimated)視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器960，該存儲(chǔ)器保存所準(zhǔn)直的輸出視點(diǎn)圖像和所準(zhǔn)直的輸入視點(diǎn)圖像。正如前面所述，在準(zhǔn)直的顯示模式中，每個(gè)顯示單元310顯示相同的輸出視點(diǎn)圖像122。面板控制器950可以在顯示期間將該準(zhǔn)直的輸出視點(diǎn)圖像廣播到元件控制器952，或者在顯示之前該準(zhǔn)直的輸出視點(diǎn)圖像可以被寫入到各個(gè)視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器954。還如前面所述，在準(zhǔn)直捕獲模式中，所準(zhǔn)直輸出視點(diǎn)圖像可通過(guò)對(duì)多個(gè)輸入視點(diǎn)圖像602進(jìn)行平均而獲得。面板控制器950可以在捕獲期間或捕獲之后執(zhí)行該平均。網(wǎng)絡(luò)接口962允許面板控制器950與外部設(shè)備交換配置數(shù)據(jù)和光場(chǎng)視頻110，并且可以包括多種常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)接口，以提供必要的吞吐量來(lái)支持光場(chǎng)視頻110。例如，它可以包括耦合到光纖或電線的多個(gè)10Gbps的或10OGbps千兆以太網(wǎng)(GbE)接口。輸入視頻接口964允許外部設(shè)備經(jīng)由2D數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器958將標(biāo)準(zhǔn)格式視頻寫入用于2D顯示的顯示器300中，使顯示器300被用作常規(guī)2D顯示。當(dāng)顯示器300在準(zhǔn)直顯示模式下操作時(shí)，輸入視頻接口964還允許外部裝置經(jīng)由準(zhǔn)直視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器960將準(zhǔn)直光場(chǎng)視頻110作為標(biāo)準(zhǔn)格式視頻寫入顯示器用于顯示。當(dāng)顯示器300以準(zhǔn)直捕捉模式運(yùn)行時(shí)，輸出視頻接口966允許其它設(shè)備從該顯示器讀取準(zhǔn)直光場(chǎng)視頻110作為標(biāo)準(zhǔn)格式視頻。這使得準(zhǔn)直光場(chǎng)視頻110能夠使用一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)視頻互連方便地在一對(duì)雙向光場(chǎng)顯示器300之間被交換。顯示定時(shí)生成器968生成用于控制顯示和捕獲(如分別針對(duì)圖15和圖17所述)的全局幀同步信號(hào)512。如果顯示器被設(shè)計(jì)成如針對(duì)圖24A-24D所述的振蕩，面板運(yùn)動(dòng)控制器970驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器814并監(jiān)控活塞816的位置。雙向顯示控制器322的各種組件經(jīng)由高速數(shù)據(jù)總線972進(jìn)行通信。雖然各種數(shù)據(jù)傳輸是如上所述由面板控制器950執(zhí)行，但是在實(shí)踐中，它們可以由面板控制器(或其他組件)來(lái)啟動(dòng)但由DMA邏輯(未示出)執(zhí)行。數(shù)據(jù)總線972可以包括多個(gè)總線。盡管各種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器顯示為不同的，它們可以被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器陣列的固定大小或可變大小的區(qū)域。光場(chǎng)交換格式和壓縮盡管光場(chǎng)視頻110可以以未壓縮形式在兼容設(shè)備(包括光場(chǎng)相機(jī)220、光場(chǎng)顯示器200以及其他設(shè)備)之間進(jìn)行交換，但是光場(chǎng)視頻的吞吐量(和存儲(chǔ)器)需求通常推動(dòng)使用壓縮。示例性顯示配置有4E13個(gè)樣本/秒(5e14個(gè)位/秒、500×100GbE鏈接(link))的吞吐量，并且需要6E11字節(jié)(600GB)的幀存儲(chǔ)器。壓縮可利用光場(chǎng)視頻110的時(shí)間間隔內(nèi)的全部5D冗余(即，包括視點(diǎn)間的冗余[Chang06])或光場(chǎng)幀116內(nèi)的4D冗余[Levoy96，Levoy00，Girod03]。它還可在每個(gè)(隨時(shí)間變化的)光場(chǎng)視點(diǎn)圖像122上利用諸如采用各種JPEG和MPEG標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的傳統(tǒng)圖像或視頻壓縮技術(shù)?；?D冗余的100:1壓縮是典型的[Levoy96,Levoy00]。由3D電視和視頻(3DV)系統(tǒng)所使用的立體和多視點(diǎn)視頻含有少量的稀疏(sparse)視點(diǎn)，并且由于向傳統(tǒng)的單視點(diǎn)視頻的通常空間和時(shí)間預(yù)測(cè)加入視點(diǎn)間預(yù)測(cè)[Vetro11]，H.264/MPEG-4(經(jīng)由其多視點(diǎn)視頻編碼(MVC)簡(jiǎn)檔)支持5D壓縮。MVC5D壓縮可以被應(yīng)用到密集的光場(chǎng)視頻110。當(dāng)任選的光場(chǎng)深度136可用時(shí)，可以使用基于深度的壓縮技術(shù)。在3DV系統(tǒng)中使用的基于深度的表征包括多視點(diǎn)視頻加深度(MVD)、基于表面的幾何表征(例如紋理網(wǎng))以及體積表征(例如，點(diǎn)云)[Alatan07,Muller11]。采用MVD，與標(biāo)準(zhǔn)視點(diǎn)間預(yù)測(cè)(即沒(méi)有深度的MVC)相比，使用深度信息能夠根據(jù)一組更稀疏視點(diǎn)進(jìn)行有效視點(diǎn)間預(yù)測(cè)，因此，MVD使得致密組的視點(diǎn)可以更有效地根據(jù)一組稀疏視點(diǎn)被合成，從而至少部分地從顯示器的視點(diǎn)密度解耦交換格式的視點(diǎn)密度[Muller11]。通過(guò)支持3DV格式，顯示器300也變得能夠與其他3DV設(shè)備和系統(tǒng)交換3D視頻流?；诳梢曅缘碾p向顯示控制器架構(gòu)如圖42A所示，每個(gè)雙向顯示器元件310具有視場(chǎng)980(對(duì)應(yīng)于光場(chǎng)視場(chǎng)124)，其中只有一小部分982是通過(guò)觀眾的眼睛240看見(jiàn)的。因此，僅捕獲、發(fā)送、重新采樣、渲染和顯示每個(gè)元件的視野(合適地被擴(kuò)展以允許幀之間的眼睛運(yùn)動(dòng))的子集982是有效的，因?yàn)檫@減少了所需的通信和處理帶寬以及所需要的功率。這種選擇性的捕獲、處理和顯示依賴于面部檢測(cè)。如果雙向顯示元件310是一個(gè)掃描元件，則在掃描受限于可見(jiàn)場(chǎng)982的情況下可以減小在一個(gè)或兩個(gè)方向上掃描的掃描時(shí)間。假定在眼睛處最小視距為200mm并且可見(jiàn)場(chǎng)982為10mm寬，則(每觀眾的)示例性顯示器配置的(單向)吞吐量降低兩個(gè)數(shù)量級(jí)到4E11個(gè)樣本/s(5E12比特/秒；未壓縮的46×100GbE鏈接；具有46:1壓縮的1×100GbE鏈接)，并且對(duì)存儲(chǔ)器的要求降低到6E9字節(jié)(6GB)。進(jìn)一步如圖42B所示，只有少數(shù)顯示元件210與眼睛240的視網(wǎng)膜的中央凹區(qū)域的凸起984相交。因此，可使用在該區(qū)域外側(cè)的減小的角度采樣速率(適當(dāng)?shù)乇粩U(kuò)展以允許在幀之間的眼睛運(yùn)動(dòng))有效捕捉、發(fā)送、重新采樣、渲染和顯示光場(chǎng)。這種選擇性的捕獲、處理和顯示依賴于凝視估計(jì)。圖43示出了優(yōu)化用于基于可視性的顯示和捕獲的雙向顯示控制器322的框圖。每個(gè)全視野圖像122(存儲(chǔ)在圖41的視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器954中)被替換為更小的局部視點(diǎn)圖像122(存儲(chǔ)在圖43的局部視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器986中)。每個(gè)局部視點(diǎn)圖像只覆蓋相應(yīng)的元件的眼睛專用局部視場(chǎng)982(如圖41所示)。局部視點(diǎn)圖像的最大所需尺寸是最小受支持視距的函數(shù)。如果顯示器300以觀眾專用模式支持多個(gè)觀眾(例如，通過(guò)多個(gè)顯示通道)，則該局部視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器986的容量可相應(yīng)增加。至少，為了顯示過(guò)程中支持單個(gè)觀眾和在捕捉過(guò)程中支持單個(gè)觀眾，局部視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器986可容納四個(gè)局部視點(diǎn)圖像，即，每個(gè)觀眾眼睛240一個(gè)。此外，如上面關(guān)于圖42B所述，每個(gè)局部視點(diǎn)圖像可被二次采樣(subsample)，然后在對(duì)應(yīng)的顯示元件310落入所述中央凹的突起內(nèi)時(shí)被非二次采樣的局部視點(diǎn)圖像替換。這可以使得每個(gè)局部視點(diǎn)圖像的尺寸的數(shù)量級(jí)進(jìn)一步降低。在該方法中，一些非二次采樣的局部視點(diǎn)圖像被存儲(chǔ)在局部凹視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器988中，并且中央凹的突起內(nèi)的每個(gè)顯示元件310被配置為使用(在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器988內(nèi)的)指定的局部凹視點(diǎn)圖像代替(在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器986內(nèi)的)其自身的二次采樣局部視點(diǎn)圖像。中心凹視點(diǎn)圖像的最大所需數(shù)目是在其處中心凹顯示受到支持的最大視距的函數(shù)。假設(shè)對(duì)于中心凹的觀看最大視距為5000毫米，并且中心凹場(chǎng)984為2度，則(每觀眾的)示例性顯示器配置的(單向)吞吐量被進(jìn)一步降低因子6到7E10個(gè)樣本/秒(8E11比特/秒；具有未壓縮的8×100GbE鏈接；具有8:1壓縮的有1×100GbE鏈接；具有80:1壓縮的1×10GbE鏈接)，并且存儲(chǔ)器需求被減低到1E9字節(jié)(1GB)。當(dāng)多個(gè)觀眾的中心凹的區(qū)域不重疊時(shí)，可以在單個(gè)顯示掃描通道期間支持每個(gè)觀眾的中心凹區(qū)域內(nèi)的觀眾專用焦點(diǎn)?；诳梢曅缘牟东@以相同方式工作，不同之處在于，基于可視性的顯示是響應(yīng)于所述顯示的一個(gè)或多個(gè)本地觀眾的位置或視線，基于可視性的捕獲是響應(yīng)于觀看遠(yuǎn)程顯示器上所捕獲的光場(chǎng)的一個(gè)或多個(gè)觀眾觀的位置或視線。采用基于可視性的二次采樣，元件控制器952支持兩個(gè)附加的顯示模式：采用輻射率樣本134的內(nèi)插的顯示(根據(jù)在局部視點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器986中的二次采樣輸出視點(diǎn)圖像)以及中心凹顯示(根據(jù)局部凹圖象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器988中的指定的局部凹輸出視點(diǎn)圖像)。概述雖然本發(fā)明已經(jīng)參照多個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明也容許有許多替代實(shí)施例，并且本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求限制。引用文獻(xiàn)本說(shuō)明書中提到的下列出版物內(nèi)容在此通過(guò)引用并入本文。[Anguera07]X.安格拉等人，“用于揚(yáng)聲器的聲波聚束的會(huì)議日志”，關(guān)于音頻、語(yǔ)音和語(yǔ)言處理的IEEE學(xué)報(bào)，15(7)，2007年9月([Anguera07]X.Angueraetal,"AcousticBeamformingforSpeakerDiarizationofMeetings",IEEETransactionsonAudio,Speech,andLanguageProcessing,15(7),September2007)。[Alatan07]A.A.阿拉坦等人，“用于3DTV的場(chǎng)景表征技術(shù)-調(diào)查”，關(guān)于電路與系統(tǒng)視頻技術(shù)的IEEE學(xué)報(bào)，17(11)，2007年11月([Alatan07]A.A.Alatanetal,"SceneRepresentationTechnologiesfor3DTV-ASurvey",IEEETransactionsonCircuitsandSystemsforVideoTechnology,,November2007)。[Amir03]A.阿米爾(A.Amir)等人，“校準(zhǔn)-自由眼視線跟蹤(Calibration-FreeEyeGazeTracking)”，美國(guó)專利US6578962，2003年6月17日)。[Aziz10]H.阿齊茲J.A.科根(H.AzizandJ.A.Coggan)，“堆疊式OLED構(gòu)件(StackedOLEDStructure)”，美國(guó)專利號(hào)US7750561，2010年7月6日[Adelson91]E.H.阿德爾森和JR卑爾根，“早期視覺(jué)的全光功能和元素”，計(jì)算模型的視覺(jué)處理，M.蘭迪和JAMovshon(eds)，麻省理工學(xué)院出版社，1991年，pp.3-20([Adelson91]E.H.AdelsonandJ.R.Bergen,"ThePlenopticFunctionandtheElementsofEarlyVision",ComputationalModelsofVisualProcessing,M.LandyandJ.A.Movshon(eds),MITPress,1991,pp.3-20)。[Balogh06]T.巴洛格(T.Balogh)“顯示3D圖像的方法和設(shè)備(MethodandApparatusforDisplaying3DImages)”，美國(guó)專利號(hào)US6999071，2006年2月14日。[Barabasi1]J.巴拉巴斯等人，“真實(shí)場(chǎng)景的衍射特定相干全景圖”，SPIE年報(bào)，第7957卷，2011年論文集([Barabasi1]J.Barabasetal,"DiffractionSpecificCoherentPanoramagramsofRealScenes",ProceedingsofSPIE,Vol7957,2011)。[Benzie07]P.本齊等，“3DTV顯示器的調(diào)查：技術(shù)與工藝“，關(guān)于視頻技術(shù)的電路與系統(tǒng)的IEEE學(xué)報(bào)，17(1)，2007年11月([Benzie07]P.Benzieetal,"ASurveyof3DTVDisplays:TechniquesandTechnologies",IEEETransactionsonCircuitsandSystemsforVideoTechnology,17(11),November2007)[Berge07]B.貝格(Berge)和J.珀瑟(Peseux)，“變焦鏡頭(LenswithVariableFocus)”，美國(guó)專利號(hào)RE39,874，2007年10月9日。[Bernstein02]J.伯恩斯坦(Bernstein)，“多軸磁力驅(qū)動(dòng)的裝置(Multi-AxisMagneticallyActuatedDevice)”，美國(guó)專利號(hào)US6388789，2002年5月14日。[Berreman80]D.W.布瑞曼(Berreman)，“變焦液晶鏡頭系統(tǒng)”，美國(guó)專利號(hào)US4190330，1980年2月26日。[Betke00]M.貝特克等人，“眼鞏膜的實(shí)時(shí)主動(dòng)檢測(cè)”，關(guān)于人體建模、分析與合成的IEEECVPR研討會(huì)，2000年([Betke00]M.Betkeetal,"ActiveDetectionofEyeSclerasinRealTime",IEEECVPRWorkshoponHumanModeling,AnalysisandSynthesis,2000)。[Brill98]M.H.布里爾(Brill)等，“原色和彩色成像”，第六屆彩色成像大會(huì)：顏色科學(xué)、系統(tǒng)和應(yīng)用，1998年11月17-20日，IS&T([Brill98]M.H.Brilletal,"PrimeColorsandColorImaging",TheSixthColorImagingConference:ColorScience,SystemsandApplications,November17-20,1998,IS&T)。[Bright00]W.J.布賴特(Bright)，“采用雙采樣的管線模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)以及操作方法(PipelineAnalog-to-DigitalConversionSystemUsingDoubleSamplingandMethodofOperation)”，美國(guó)專利號(hào)US6166675，2000年12月26日。[Champion12]M.尚普蘭(Champion)等，“掃描反射鏡位置確定(ScanningMirrorPositionDetermination)”，美國(guó)專利號(hào)US8173947，2012年5月8日。[Chang96]I-C.張(Chang)?！奥暪獠祭駟卧?Acousto-OpticBraggCell)”，美國(guó)專利號(hào)US5576880，1996年11月19日。[Chang06]C-L.張(Chang)等，“使用視差-補(bǔ)償提升和塑造適應(yīng)的光場(chǎng)壓縮”，關(guān)于圖像處理的IEEE學(xué)報(bào)，15(4)，2006年4月([Chang06]C-L.Changetal,"LightFieldConnpressionUsingDisparity-CompensatedLiftingandShapeAdaptation",IEEETransactionsonImageProcessing,15(4),April2006)。[Connor11]R.A.康納(Connor)，“采用旋轉(zhuǎn)發(fā)光元件的全息觀察(TM)3D成像(Holovision(TM)3DImagingwithRotatingLight-EmittingMembers)”，美國(guó)專利號(hào)US7978407，2011年7月12日。[deVries99]D.德弗里斯和M.M.布恩，“利用陣列技術(shù)的波場(chǎng)的合成和分析”，關(guān)于對(duì)音頻和聲學(xué)的信號(hào)處理的應(yīng)用的1999年IEEE研討會(huì)的論文集，1999年10月17-20日([deVries99]D.deVriesandM.M.Boone,"WaveFieldSynthesisandAnalysisUsingArrayTechnology",Proceedingsofthe1999IEEEWorkshoponApplicationsofSignalProcessingtoAudioandAcoustics,17-20October1999)。[DiCarlo06]A.迪卡洛(DiCarlo)等，“無(wú)軛隱型鉸鏈數(shù)字微鏡器件(YokelessHiddenHingeDigitalMicromirrorDevice)”，美國(guó)專利第US7,011,415，2006年3月14日。[Duchowski07]A.杜奇奧斯基，眼睛跟蹤方法-論與實(shí)踐，第二版，施普林格出版社，2007年。([Duchowski07]A.Duchowski,EyeTrackingMethodology-TheoryandPractice,SecondEdition,Springer2007)。[Fossum04]E.R.福薩姆(Fossum)等人，“具有像素內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移的有源像素傳感器(ActivePixelSensorwithIntra-PixelChargeTransfer)”，美國(guó)專利號(hào)US6744068，2004年6月1日。[Fang08]J.方(Fang)等人，“廣角變焦鏡頭系統(tǒng)(Wide-AngleVariableFocalLengthLensSystem)”，美國(guó)專利號(hào)US7359124，2008年4月15日。[Georgiev06]T.格奧爾基等人，“在積分?jǐn)z影中的時(shí)空角分辨率權(quán)衡”，關(guān)于渲染的歐洲圖形學(xué)會(huì)研討會(huì)，2006年([Georgiev06]T.Georgievetal,"Spatio-AngularResolutionTradeoffinIntegralPhotography",EurographicsSymposiumonRendering,2006)。[Georgiev09]T.格奧爾基(Georgiev)等人，“全光相機(jī)(PlenopticCamera)”，美國(guó)專利號(hào)US7620309，2009年11月17日。[Gerhard00]G.J.杰哈德(Gerhard)等人，“具有拼接、定時(shí)和失真校正的掃描顯示(ScannedDisplaywithPinch,TimingandDistortionCorrection)”，美國(guó)專利號(hào)US6140979，2000年10月31日。[Girod03]B.吉羅德等人，“使用視差補(bǔ)償提升的光場(chǎng)壓縮”，關(guān)于多媒體和博覽會(huì)的2003年IEEE國(guó)際會(huì)議，2003年7月([Girod03]B.Girodetal,"LightFieldCompressionUsingDisparity-CompensatedLifting",2003IEEEInternationalConferenceonMultimediaandExpo,July2003)。[Glassner89]A.S.格拉斯納(編輯)，光線追蹤介紹，學(xué)術(shù)出版社，1989年([Glassner89]A.S.Glassner(ed.),AnIntroductiontoRayTracing,AcademicPress,1989)。[Hamadani98]M.哈馬丹尼(Hamadani)和R-S.Kao，“用于多媒體應(yīng)用的MPEG編碼及解碼系統(tǒng)(MPEGEncodingandDecodingSystemforMultimediaApplications)”，美國(guó)專利號(hào)US5845083，1998年12月1日。[Hansen10]D.W.漢森和Q.齊“在旁觀者眼中：眼睛和凝視的模型理論”，關(guān)于模式分析和機(jī)器智能的IEEE學(xué)報(bào)，32(3)，2010年3月([HansenIO]D.W.HansenandQ.Ji,"IntheEyeoftheBeholder:ASurveyofModelsforEyesandGaze",IEEETransactionsonPatternAnalysisandMachineIntelligence,32(3),March2010)。[Hartridge22]H.哈特里奇，“眼的視敏度及分辨能力”，生理學(xué)雜志，57(1-2)，1922年12月22日([Hartridge22]H.Hartridge,"VisualAcuityandtheResolvingPoweroftheEye",TheJournalofPhysiology,57(1-2),December22,1922)。[Higuchi10]Y.火口(Higuchi)和K.大前(Omae)，“氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法和氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件(MethodofManufacturingNitrideSemiconductorLightEmittingElementandNitrideSemiconductorLightEmittingElement)”，美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)US2010/0098127，2010年4月22日。[Hirabayashi95]Y.平林(Hirabayashi)等人，“動(dòng)磁式執(zhí)行機(jī)構(gòu)(MovingMagnet-TypeActuator)”，美國(guó)專利號(hào)US5434549，1995年7月18日。[Hoffman08]D.M.霍夫曼等人，“輻輳-適應(yīng)性調(diào)節(jié)沖突阻礙視覺(jué)功能并造成視覺(jué)疲勞”，雜志視覺(jué)，8(3):33，2008年3月28日([Hoffman08]D.M.Hoffmanetal,"Vergence-AccommodationConflictsHinderVisualPerformanceandCauseVisualFatigue",JournalofVision,8(3):33,28March2008)。[Hornbeck96]L.J.霍恩貝克(Hornbeck)，“有源軛隱形鉸鏈數(shù)字微鏡器件(ActiveYokeHiddenHingeDigitalMicromirrorDevice)”，美國(guó)專利號(hào)US5535047，1996年7月9日。[Hua11]G.華(Hua)等人，“使用差別化訓(xùn)練的垂直張量投射的面部部識(shí)別(FaceRecognitionUsingDiscriminativelyTrainedOrthogonalTensorProjections)”，美國(guó)專利US7936906，2011年5月3日。[Imai11]T.今井(Imai)等人的“變焦距鏡頭(Variable-FocalLengthLens)”，美國(guó)專利號(hào)US8014061，2011年9月6日。[Isaksen00]A.伊薩克森等，“動(dòng)態(tài)重新參數(shù)化的光場(chǎng)”，關(guān)于計(jì)算機(jī)圖形和交互技術(shù)黨的第27屆年會(huì)的論文集，ACM，2000年([Isaksen00]A.Isaksenetal,"DynamicallyReparameterizedLightFields",Proceedingsofthe27thAnnualConferenceonComputerGraphicsandInteractiveTechniques,ACM,2000)。[Jacob07]S.A.雅各布(Jacob)，“變焦距電光透鏡(VariableFocalLengthElectro-OpticLens)”，美國(guó)專利申請(qǐng)公開US2007/0070491，2007年3月29日。[Jones03]M.J.瓊斯和P.維奧拉，“快速多視點(diǎn)面部檢測(cè)”，三菱電機(jī)研究實(shí)驗(yàn)室TR2003-96，2003年8月([Jones03]M.J.JonesandP.Viola,"FastMulti-ViewFaceDetection",MitsubishiElectricResearchLaboratoriesTR2003-96,August2003)。[Jones06]M.J.瓊斯(Jones)和P.維奧拉(Viola)，“用于在數(shù)字圖像檢測(cè)目標(biāo)的方法和系統(tǒng)(MethodandSystemforObjectDetectioninDigitalImages)”，美國(guó)專利US7099510，2006年8月29日。[Kasahara11]D.笠原等人，“在室溫下采用電流注入的藍(lán)色和綠色基于GaN的垂直腔面發(fā)射激光器的論證”，應(yīng)用物理快報(bào)，4(7)，2011年7月([Kasahara11]D.Kasaharaetal,"DemonstrationofBlueandGreenGaN-BasedVertical-CavitySurface-EmittingLasersbyCurrentInjectionatRoomTemperature",AppliedPhysicsExpress,4(7),July2011)[Kolb09]A.科爾布等“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的飛行時(shí)間傳感器”，歐洲圖形學(xué)會(huì)會(huì)議，2009年([Kolb09]A.Kolbetal,"Time-of-FlightSensorsinComputerGraphics",EurographicsConference2009)。[Kobayashi91]K.小林(Kobayashi)，“激光束掃描系統(tǒng)(LaserBeamScanningSystem)”，美國(guó)專利號(hào)US4992858，1991年2月12日。[Koike08]T.小池(Koike)等人，“三維顯示設(shè)備(Three-DimensionalDisplayDevice)”，美國(guó)專利申請(qǐng)公開US2008/0036759，2008年2月14日。[Kowel86]G.T.考威爾(Kowel)等人的“自適應(yīng)液晶透鏡(AdaptiveLiquidCrystalLens)”，美國(guó)專利US4572616，1986年2月25日。[Lazaros08]N.Lazaros等人，“立體視覺(jué)算法的回顧：從軟件到硬件”，光機(jī)電一體化國(guó)際雜志，2008年2月([Lazaros08]N.Lazarosetal,"ReviewofStereoVisionAlgorithms:fromSoftwaretoHardware",InternationalJournalofOptomechatronics,2,2008)。[Levinson96]R.A.萊文森(Levinson)和S.吳(Ngo)“管線化的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器“，美國(guó)專利號(hào)US5572212，1996年11月5日。[Levoy96]M.萊沃和P.漢拉漢，“光場(chǎng)渲染”，關(guān)于計(jì)算機(jī)圖形和交互技術(shù)的第23屆年會(huì)的論文集，ACM，1996年([Levoy96]M.LevoyandP.Hanrahan,"LightFieldRendering",Proceedingsofthe23rdAnnualConferenceonComputerGraphicsandInteractiveTechniques,ACM,1996)。[Levoy00]M.萊沃(Levoy)和P.漢拉漢(Hanrahan)，“用于光場(chǎng)渲染的方法和系統(tǒng)(MethodandSystemforLightFieldRendering)”，美國(guó)專利號(hào)US6097394，2000年8月1日。[Lin11]H-C.林等人，“可電調(diào)聚焦液晶透鏡的回顧”，電氣和電子材料學(xué)會(huì)，12(6)，2011年12月25日([Lin11]H-C.Linetal,"AReviewofElectricallyTunableFocusingLiquidCrystalLenses",TransactionsonElectricalandElectronicMaterials,12(6),25December2011)。[Lienhart03]2003-R.列昂哈特等人，“用于實(shí)時(shí)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤的提升的分類器的探測(cè)器樹”，關(guān)于多媒體和展覽會(huì)的2003年國(guó)際會(huì)議論文集，第1卷([Lienhart03]R.Lienhartetal,"ADetectorTreeofBoostedClassifiersforReal-TimeObjectDetectionandTracking",Proceedingsofthe2003InternationalConferenceonMultimediaandExpo-Volume1,2003)。[Love09]G.D.洛維等人，“高速可切換透鏡促進(jìn)體積立體顯示器的發(fā)展”光學(xué)快報(bào)，17(18)，2009年8月31日([Love09]G.D.Loveetal,"High-SpeedSwitchableLensEnablestheDevelopmentofaVolumetricStereoscopicDisplay",OpticsExpress17(18),31August2009)。[Lu09]T-C.魯?shù)热?，“基于GaN的垂直腔表面發(fā)射激光器的發(fā)展”，在量子電子學(xué)中的選題的IEEE雜志，15(3)，2009年5月/6月([Lu09]T-C.Luetal,"DevelopmentofGaN-BasedVerticalcavitySurface-EmittingLasers",IEEEJournalofSelectedTopicsinQuantumElectronics,15(3),May/June2009)。[Maserjian89]J.梅瑟吉安(Maserjian)，“多量子阱光調(diào)制器(MultipleQuantumWellOpticalModulator)”，美國(guó)專利號(hào)US4818079，1989年4月4日。[Melville97]C.D.梅爾維爾，“機(jī)械共振掃描反射鏡的位置檢測(cè)(PositionDetectionofMechanicalResonantScannerMirror)”，美國(guó)專利號(hào)US5694237。[Merrill05]R.B.美林(Merrill)和R.A.馬丁(Martin)，“垂直顏色濾波傳感器組和制造其的半導(dǎo)體集成電路制造方法(VerticalColorFilterSensorGroupandSemiconductorIntegratedCircuitFabricationMethodforFabricatingSame)”，美國(guó)專利號(hào)US6894265，2005年5月17日。[Mizoguchi04]H.溝口等人，“基于面部跟蹤的視覺(jué)上可控制的聲束形成系統(tǒng)和揚(yáng)聲器陣列”，第17屆模式識(shí)別國(guó)際會(huì)議論文集，2004年8月23-26日([Mizoguchi04]H.Mizoguchietal,"VisuallySteerableSoundBeamFormingSystemBasedOnFaceTrackingandSpeakerArray",Proceedingsofthe17thInternationalConferenceonPatternRecognition,23-26August2004)。[Moreton05]H.P.摩頓(Moreton)等人，“用戶可編程幾何引擎(UserProgrammableGeometryEngine)”，美國(guó)專利號(hào)US6900810，2005年5月31日。[Muller11]K.穆勒等人，“使用深度圖的3-D視頻表示”，IEEE論文集，99(4)，2011年4月([Muller11]K.Mulleretal,"3-DVideoRepresentation)usingDepthMaps",ProceedingsoftheIEEE,99(4),April2011)。[Naganuma09]K.長(zhǎng)沼等人，“高分辨率KTN光學(xué)光束掃描儀”，NTT技術(shù)回顧7(12)，2009年12月12日([Naganuma09]K.Naganumaetal,"High-ResolutionKTNOpticalBeamScanner",NTTTechnicalReview7(12),12December2009)。[NakamuralO]K.中村(Nakamura)等人，“電光裝置(ElectroopticDevice)”，美國(guó)專利US7764302，2010年7月27日。[Naumov99]A.F.諾莫夫等人，“球面模態(tài)液晶鏡頭的控制優(yōu)化”，光學(xué)快報(bào)4(9)，1999年4月([Naumov99]A.F.Naumovetal,"ControlOptimizationofSphericalModalLiquidCrystalLenses",OpticsExpress4(9),April1999)。[Neukermans97]A.P.紐克曼斯(Neukermans)和T.G.斯萊特(Slater)，“微機(jī)械扭轉(zhuǎn)掃描儀(MicromachinedTorsionalScanner)”，美國(guó)專利號(hào)US5629790，1997年5月13日。[Ng05a]R.伍等，“采用手持式全光相機(jī)的光場(chǎng)攝影”，斯坦福技術(shù)報(bào)告CTSR2005-02，2005年([Ng05a]R.Ngetal,"LightFieldPhotographywithaHand-heldPlenopticCamera",StanfordTechReportCTSR2005-02,2005)。[Ng05b]R.伍，“傅立葉切片攝影”，關(guān)于圖形的ACM學(xué)報(bào)，24(3)，2005年7月([Ng05b]R.Ng,"FourierSlicePhotography",ACMTransactionsonGraphics,24(3),July2005)。[Nishio09]M.西尾(Nishio)和K.村上(Murakami)，“可變形反射鏡(DeformableMirror)”，美國(guó)專利號(hào)US7474455，2009年1月6日。[Oggierl1]T.奧格杰(Oggier)等人，“像素輸出的芯片上基于時(shí)間的數(shù)字化轉(zhuǎn)換(On-ChipTime-BasedDigitalConversionofPixelOutputs)”，美國(guó)專利號(hào)US7889257，2011年2月15日。[Ong93]E.昂等，“先天性眼球震顫的靜態(tài)適應(yīng)性調(diào)節(jié)”，調(diào)查眼科及視覺(jué)科學(xué)，34(1)，1993年1月([Ong93]E.Ongetal,"StaticAccommodationinCongenitalNystagmus",InvestigativeOphthalmology&VisualScience,34(1),January1993)。[Palmer99]S.E.帕爾默，視覺(jué)科學(xué)-光子現(xiàn)象，麻省理工學(xué)院出版社，1999年([Palmer99]S.E.Palmer,VisionScience-PhotonstoPhenomenology,MITPress,1999)。[Patel78]M.P.帕特爾(Patel)，“斗鏈?zhǔn)诫娐?BucketBrigadeCircuit)”，美國(guó)專利號(hào)US4130766，1978年12月19日。[Petersen82]C.C.彼得森(Petersen)，“直線電機(jī)(LinearMotor)”，美國(guó)專利號(hào)US4363980，1982年12月14日。[Plainis05]S.普雷尼斯等人，“眼像差對(duì)穩(wěn)態(tài)誤差的調(diào)節(jié)反應(yīng)的影響”，視覺(jué)雜志，5(5):7，2005年5月23日([Plainis05]S.Plainisetal,"TheEffectofOcularAberrationsonSteady-StateErrorsofAccommodativeResponse",JournalofVision,5(5):7,23May2005)。[Qi05]J.齊等人，“用于LCD應(yīng)用的剪裁的橢圓全息擴(kuò)散器”，SID雜志，13(9)，2005年([Qi05]J.Qietal,"TailoredEllipticalHolographicDiffusersforLCDApplications",JournaloftheSID,13(9),2005)。[Saleh07]B.E.A.薩利赫和M.C.泰希，光子學(xué)基礎(chǔ)(第二版)，威力出版社，2007年([Saleh07]B.E.A.SalehandM.C.Teich,FundamentalsofPhotonics(SecondEdition),Wiley,2007)[Sangster77]F.L.J.桑斯特(Sangster)，“電荷傳輸裝置(ChargeTransferDevice)”，美國(guó)專利US4001,862，1977年1月4日。[Schwerdtner06]A.希維德勒(Schwerdtner)等人，“用于三維場(chǎng)景的全息重建(DeviceforHolographicReconstructionofThree-DimensionalScenes)”，美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)US2006/0250671，2006年11月9日。[Seitz06]S.M.塞茨等人，“多視點(diǎn)立體重建算法的比較和評(píng)價(jià)”，關(guān)于計(jì)算機(jī)視覺(jué)和模式識(shí)別的IEEE計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)會(huì)議，2006年6月17-22日([Seitz06]S.M.Seitzetal,"AComparisonandEvaluationofMulti-ViewStereoReconstructionAlgorithms",IEEEComputerSocietyConferenceonComputerVisionandPatternRecognition,17-22June,2006)。[Shechter02]R.舍希特等人，“具有線性光柵的緊湊型光束擴(kuò)展器”，應(yīng)用光學(xué)，41(7)，2002年3月1日([Shechter02]R.Shechteretal,"CompactBeamExpanderwithLinearGratings",AppliedOptics41(7),1March2002)。[Sharp00]G.D.夏普(Sharp)，“可切換消色差偏振旋轉(zhuǎn)器(SwitchableAchromaticPolarizationRotator)”，美國(guó)專利號(hào)US6097461，2000年8月1日。[Shibaguchi92]T.芝口(Shibaguchi)“電光裝置(ElectroopticDevice)”，美國(guó)專利號(hào)US5140454，1992年8月18日。[Shih00]S-W.史與J.劉，“無(wú)校準(zhǔn)視線跟蹤技術(shù)”，關(guān)于模式識(shí)別的第15屆國(guó)際會(huì)議論文集，3-7，2000年9月([Shih00]S-W.ShihandJ.Liu,"ACalibration-FreeGazeTrackingTechnique",Proceedingsofthe15thInternationalConferenceonPatternRecognition,3-7September2000)。[Simmonds11]M.D.西蒙茲(Simmonds)和R.K.霍華德(Howard)，“投影顯示器(ProjectionDisplay)”，美國(guó)專利號(hào)US7907342，2011年3月15日。[Spors08]S.史伯斯等人，“波場(chǎng)合成理論再探”，音頻工程協(xié)會(huì)的第124次會(huì)議，2008年5月17-20日([Spors08]S.Sporsetal,"TheTheoryofWaveFieldSynthesisRevisited",124thConventionoftheAudioEngineeringSociety,17-20May2008)[Svelto10]O.斯韋爾托，激光原理(第五版)，施普林格，2010年([SveltolO]O.Svelto,PrinciplesofLasers(FifthEdition),Springer,2010)。[Szeliski99]R.S.斯?jié)衫锼够?Szeliski)和P.加蘭德(Golland)，“執(zhí)行立體聲匹配以恢復(fù)表面元素的深度、顏色和不透明度的方法(MethodforPerformingStereoMatchingtoRecoverDepths,ColorsandOpacitiesofSurfaceElements)”，美國(guó)專利號(hào)US5917937，1999年6月29日。[Tashev08]I.塔謝夫(Tashev)和H.馬爾瓦(Malvar)，“使用麥克風(fēng)陣列形成波束的系統(tǒng)和方法(SystemandMethodforBeamformingUsingaMicrophoneArray)”，美國(guó)專利US7,415,117日，2008年8月19日.[Titus99]C.M.泰特斯等人，“高效、準(zhǔn)確的液晶數(shù)字光導(dǎo)流板”，國(guó)際光學(xué)工程學(xué)會(huì)會(huì)議記錄，第3633卷，衍射和全息技術(shù)、系統(tǒng)和空間光調(diào)制器VI，1999年6月([Titus99]CM.Titusetal,"Efficient,AccurateLiquidCrystalDigitalLightDeflector",Proc.SPIEVol.3633,DiffractiveandHolographicTechnologies,Systems,andSpatialLightModulatorsVI,June1999)。[Tompsett78]M.F.湯普塞特(Tompsett)，“電荷轉(zhuǎn)移成像設(shè)備(ChargeTransferImagingDevices)”，美國(guó)專利號(hào)US4085456，1978年4月18日。[Turk92]M.特克(Turk)和AP彭特蘭(Pentland)，“面部識(shí)別系統(tǒng)(FaceRecognitionSystem)”，美國(guó)專利US5164992，1992年11月17日。[Turner05]A.M.特納(Turner)等人，“諧振MEMS器件的脈沖驅(qū)動(dòng)(PulseDriveofResonantMEMSDevices)”，美國(guó)專利號(hào)US6965177，2005年11月15日。[Urey11]H.尤列(Urey)和M.賽因特(Sayinta)，“用于顯示3D圖像的裝置(ApparatusforDisplaying3DImages)”，美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)US2011/0001804，2011年1月6日。[Vallese70]L.M.巴雷澤(Vallese)，“光掃描設(shè)備(LightScanningDevice)”，美國(guó)專利號(hào)US3502879，1970年3月24日。[VanVeen88]B.D.范文和K.M.巴克利(Buckley)，“波束形成：空間濾波的多功能方法”，IEEEASSP雜志，1988年4月([VanVeen88]B.D.VanVeenandK.M.Buckley,"Beamforming:AVersatileApproachtoSpatialFiltering",IEEEASSPMagazine,April1988)。[Vetro11]A.維特羅等人，“H.264/MPEG-4AVC標(biāo)準(zhǔn)的立體聲和多視點(diǎn)視頻編碼擴(kuò)展的概覽”，IEEE論文集，99(4)，2011年4月([Vetro11]A.Vetroetal,"OverviewoftheStereoandMultiviewVideoCodingExtensionsoftheH.264/MPEG-4AVCStandard",ProceedingsoftheIEEE,99(4),April2011)。[Vetterli09]M.維特利(Vetterli)和F.P.C.平托(Pinto)，“音頻波場(chǎng)編碼(AudioWaveFieldEncoding)”，美國(guó)專利申請(qǐng)公開US2009/0248425，2009年10月1日。[vonGunten97]M.K.馮·貢騰(vonGunten)和P.貝維斯(Bevis)，“寬帶偏振分束器(BroadBandPolarizingBeamSplitter)”，美國(guó)專利號(hào)US5625491，1997年4月29日。[Watanabe96]M.渡邊，“根據(jù)散焦為被動(dòng)深度設(shè)置的最少算子”，關(guān)于計(jì)算機(jī)視覺(jué)和模式識(shí)別的IEEE計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)會(huì)議論文集，1996年6月18-20日([Watanabe96]M.Watanabe,"MinimalOperatorSetforPassiveDepthfromDefocus",ProceedingsoftheIEEEComputerSocietyConferenceonComputerVisionandPatternRecognition,18-20June,1996)[Wilburn05]B.威爾伯恩等，“用大相機(jī)陣列的高性能成像”，關(guān)于圖形的ACM學(xué)報(bào)-ACM論文集，計(jì)算機(jī)繪圖專業(yè)組，2005年([Wilburn05]B.Wilburnetal,"HighPerformanceImagingUsingLargeCameraArrays",ACMTransactionsonGraphics-ProceedingsofACMSIGGRAPH2005)[Wilburnl1]B.威爾伯恩(Wilburn)等人，“使用密集相機(jī)陣列交錯(cuò)觸發(fā)捕獲場(chǎng)景的儀器和方法(ApparatusandMethodforCapturingaSceneUsingStaggeredTriggeringofDenseCameraArrays)”，美國(guó)專利號(hào)US8027531，2011年9月27日。[Xiaobo10]C.曉波等人，“無(wú)需校準(zhǔn)的12比特100MS/s管線化模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器”，雜志半導(dǎo)體31(11)，2010年11月([Xiaobo10]C.Xiaoboetal,“A12bit100MS/spipelinedanalogtodigitalconverterwithoutcalibration”JournalofSemiconductors31(11),November2010).[Yan06]J.嚴(yán)(Yan)等人，“具有磁力雙電容和驅(qū)動(dòng)的MEMS掃描儀(MEMSScannerwithDualMagneticandCapacitiveDrive)”，美國(guó)專利US7071,594，2006年7月4日。[Yaras10]F.亞拉斯等人，“全息顯示領(lǐng)域的狀態(tài)”，顯示技術(shù)雜志，6(10)，2010年10月([Yaras10]F.Yarasetal,“StateoftheArtinHolographicDsiplays”,JournalofDisplayTechnology,6(10),October2010)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3