改进的三维显示系统 本发明涉及显示三维图像的系统，更具体地说，但不是排他地，本发明涉及电子束偏转变换、射束配准技术、隔行技术、数据处理和滤波、信号处理和方法等方面中的系统以及提供内建安全性和/或唯一识别手段的装置的改进。发明背景
这里，引入PCT/NZ93/00083申请作为参考，PCT/NZ93/00083申请广泛地涉及一个由旋转的涂磷的屏幕和一个或多个把图像写在屏幕(“阴极射线球面”)上的电子枪构成的系统。当屏幕扫过抽真空腔体内的显示体积时，一个或多个电子枪对准屏幕辐射，激发磷涂层在所需的三维空间区上发光。
本说明书将采用PCT/NZ93/00083申请所用的术语。照射在显示体积中的每一点称为一个“立体象素”。立体象素是三维空间中形成一部分三维图像的一个点。立体象素是两维显示系统(如，计算机监视器)中象素的三维类比。
正如PCT/NZ93/00083中所讨论的，利用有关显示体积中立体象素的径向位置和垂直位置、电子枪相对显示体积点和位置地屏幕角的三角表示公式，可计算所需的电子束的X偏转角和Y偏转角。然而，这种方法假设，电子枪严格地位于变换方程中所假设的位置和取向上。实际上，电子枪略微有些失准，如果采用理想的三角表示公式，就导致立体象素的位置误差。试图在三角表示公式中考虑这种失准的话，将导致非常复杂和计算起来很费时的偏转坐标方程。这种显示所需的电子枪定位的精确度水平依赖于麻烦的机械对准。上述申请还介绍了偏转方程，这些偏转方程假设，电子枪是在赤道上，位置是精确已知的。对于高于或低于赤道的电子枪，则需要能够计算偏转值。
为了探测撞击在屏幕上的电子束的存在，更具体地说是在任何特定的时间上探测屏幕的方向，PCT/NZ93/00083介绍了一种把一个导体添加在圆周上的技术。当电子束穿过并击在导体上时，在该导体中产生一个电流脉冲。由一个探测电路对该电流脉冲进行处理。PCT/NZ93/00083中所介绍的在屏幕周围放置导体的技术存在这样问题，即困难在于，要精确和安全地把这种导体放置在屏幕上，而屏幕的快速运动不致使它移动，从而不引起图像的任何视觉遮断。此外，当电子束穿过薄导体时，产生的电流“峰值”可能难以从噪声背景中提取出来，因此降低从上述测量导出的屏幕位置的精确度。
还发现，由于静电排斥的结果，堆积在屏幕上的电荷可能导致电子束畸变。于是，给入射到屏幕任何一点上的电子束的电子提供一条出路是有利的。
为了避免在锐角下进行屏幕寻址，可以逐步改变对屏幕寻址的电子枪间的转换。这与PCT/NZ93/00083形成对比，在PCT/NZ93/00083中，是在特定的屏幕位置上突然转换的。
本发明的显示装置可以加入有关器件的信息并由专有的软件控制。因此，希望有某种使采用这种周边装置生效的和/或通过与屏特性有关的信息可与控制计算机通信的安全装置。在与显示系统一起出售指定的控制软件时，这也可能是特别适宜的。在这种情况下，为了用一特定软件与之相配能够唯一识别显示装置是其一个优点。
为了防止未经许可使用软件或装置，迄今已经采用了许多技术。这些技术包括采用加有保护的软件等。这些方法已经取得混合成功，但是，不太适合于提供阴极射线球体的安全性。因此，在三维显示系统需要加入一些识别装置。
为了减少图像闪烁，对PCT/NZ93/00083作进一步扩展，包括类似两维光栅扫描终端上采用的隔行扫描技术。
现已发现，阴极射线球体中产生的图像的对比度会受到从显示体积后面(相对观察者来说)进入显示体积中的背景光或外来光的不利影响。因此，需要降低这种背景光照量，从而增强图像的对比度。
本发明的目的是提供一个精确地产生真实三维图像的三维显示系统，以克服上述困难，或者至少给公众提供一个有用的选择。发明概述
根据本发明的方案1，提供一种显示系统，包括：
一个抽真空的外壳，所述的外壳中至少有一部分是透明的；
在所述外壳中的涂有磷的屏幕；
在所述外壳中使所述屏幕旋转的装置，屏幕扫过显示体积；
定位在所述外壳中的一个或多个电子枪，当屏幕扫过显示体积时能把图像写到屏幕上；以及
根据被提供的图像信息给一个或多个电子枪提供驱动信号的控制装置，这里，限定图像空间位置的偏转坐标是通过基于显示体积的坐标系统到基于一个或多个电子枪的坐标系统的变换而确定的。
较佳地，上述的变换是由矩阵方式确定的，所述矩阵的矩阵元对应于两个坐标系原点分离的水平分量；分离的垂直分量；一个或多个电子枪绕其自身轴的旋转角；以及屏幕角。
较佳地，矩阵元的确定是从屏幕上许多位置多次重复进行的，可以在其后取平均。
根据本发明的方案2，提供一种能够探测显示体积中电子束存在的装置，所述的装置包括：一种加在显示体积中屏幕上的导电材料，当电子束撞在屏幕上时所述导电材料适合于提供信号。
较佳地，导电材料可以是施加在屏幕一面或两面上的导电涂层。
较佳地，采用的导电涂层是半透明的或透明的。
在另一个实施例中，导电涂层或是在屏幕与磷之间或是在磷涂层的顶上。
在本发明的方案3中，本发明提供一种能够探测显示体积中电子束位置的装置，所述的装置包括：一个或多个加在抽真空外壳内或外的导电材料区，当电子束撞在外壳的内表面上时所述导电材料适合于提供信号。
较佳地，在外壳内表面或外表面上的导电涂层是透明的或半透明的。
较佳地，导电涂层可以包括一种金属或者金属化合物，如氧化铟锡，导电涂层可以用真空淀积或类似的现有技术形成。
在另一个实施例中，外壳内表面或外表面上的导电涂层覆盖一部分表面。
在方案4中，本发明提供一种增大三维显示系统中图像对比度的装置，在三维显示外壳中/外壳上镀有一层适合于衰减光强度的层，衰减进入外壳中的背景光。
较佳地，上述的层包括金或其他导电材料的薄膜层。
本发明进一步提供一种在三维显示系统中显示三维图像的方法，所述的图像包括像点列阵，这里像点称为立体象素，相应于电子束与磷屏幕涂层的相交点，其特征在于：在顺次的屏幕旋转期间绘出交替的立体象素，所述的绘图适合于使整个图像更新频率降低，立体象素的带宽增大。
根据本发明的方案5，提供一种识别物品的方法，该物品附加有多个导电符号组被电连接到一公共导体上，该公共导体被电连接到检测电流存在的检测装置上。
根据本发明的方案6，提供一种识别物品的方法，这里电子束至少扫过一部分符号，在这部分符号中引起电流，该电流从探测装置产生输出信号，该输出信号包含与用于识别该物体的符号相对应的信息。
符号或符号组的形式可以是条形码、字母、数字、几何图形或其它任何所需的形状组合。
本发明还提供一种加入物品的识别装置，包括电连接到一个公共导体上和附加在物品上的导电材料形成的多个符号。
本发明进一步提供一种对每个电子枪在显示体积中寻址的区域进行交叠的方法，这里在显示体积中对屏幕寻址的各电子枪之间依次变换是逐步完成的。附图简说
本发明的进一步目的和优点从以下的说明中将将变得更清楚，以下的说明仅采用例举并参照附图的方式，其中：
图1示出显示体积的平面图，这里，用这一手段确定参考标架分离的水平分量DH，图中示出的参考标架分离的水平分量是由通过光束进入和离开显示体积的探测点插入的两条直线的相交点定义的。
图2示出导出参考标架原点分离的垂直分量Dv的几何关系图。
图3示出屏幕固定在旋转轴上是如何限制Dv电子扫描的。Dv的确定必须出现在与代表水平未偏转电子束扫描路径的平面成角度Ψx上，通常屏将从下方来固定。
图4以图示方式示出在屏幕中把条形码形式的单个导体添加在显示屏底部边缘。
图5以图示方式示出电子束扫过导电条形码图案，在方向A产生一列脉冲，由探测电路进行处理。
图6示出由非隔行扫描(a)的隔行扫描(b)产生的立体象素图案。
图7示出最大立体象素密度的切分量是如何随屏幕旋转轴的距离增大而减小的。
图8以示意图的方式示出阴极射线球体的控制硬件。
图9示出对电子扫过位于屏幕周边的导体所产生的信号进行滤波处理。
图10以示意图的方式示出采用光纤隔离给电子束提供强度调制的电路。
图11示出对电子扫过覆盖整个屏幕的导电层所产生的信号进行滤波处理。
图12示出一个后偏转电子加速(PDA)装置。
图13示出用于放大边缘的“跃迁”脉冲的电路。
图14示出与三维显示系统一起使用的主控卡的示意布局图，以及示出能够修改许多图像特性(如亮度等)的寄存器。
以下的讨论假设是熟悉PCT/NZ93/00083中所述的三维显示的工作的。这种显示的工作情况简要地概述如下：
抽真空外壳中的涂覆磷的屏幕旋转并扫过圆柱形的体积(在矩形屏幕的情况下)。一个或多个电子枪通常指向屏幕的中心。本领域的专业技术人员将会懂得，旋转的屏幕产生三维的体积，这个三维体积可以被看作是由一些相邻的薄的扇形体组成的，在屏幕旋转期间屏幕依次在每个扇形体中短暂地驻留。本发明不限于矩形的屏幕，可以想象其它的直边的屏幕形状。也可以想象屏幕不是平面的。无论是屏幕相对垂直轴倾斜还是向其高度上扭转都是有好处的。其原因如下：被写在显示体积中的图像通常有许多垂直的线元素。对于一个垂直的或非扭转的屏幕，产生这样图像的立体象素将在相同的扇形体中。与之相对，如果屏幕是倾斜的，垂直的线元素的立体象素将在若干个扇形体上散开。这能够增大图像写到显示体积中的效率。在特定的时刻，一个或多个电子枪发射的电子束可以扫过或偏转到所需的位置，因此激励在这一时刻“居住”在已知空间位置的磷光体。实际上，通过电子枪的排列能够照射显示柱形体积中的任何一点。知道屏幕的旋转速度和电子束与屏幕相交点的位置，便可产生三维图像。有关进一步的详情，读者可以参考PCT/NZ93/00083。
对本说明书的目的而言说明这种显示方式的一般工作性能已经足够。
为了在显示体积中精确地重现立体象素，必须确定施加到电子束上的X偏转和Y偏转以及与屏幕旋转同步的电子束脉冲的定时。如上所讨论的，以前用于计算所需偏转角的技术一直采用显示体积中每个立体象素的径向位置和垂直位置、电子枪相对显示体积的位置的三角表示式。这种方法假设，电子枪是严格位于变换方程所假设的位置和方向上。构造上的一些困难将使电子枪不可避免地存在稍许的失准。这将导致立体象素位置的误差和光束的非线性传播。
计算偏转角的新颖的方法如下：该方法不是假设电子枪的参考标架相对显示体积的参考标架是特别理想的再确定其的偏差，而是把电子枪的参考标架定义为对应于电子枪实际物理位置。因此，根据定义电子枪不存在偏离这种参考标架的偏差，所以把电子束偏转与显示体积中立体象素位置联系起来的几何关系是没有多大价值的。由于不需要确定偏离理想参考标架的偏差，只需要确定显示体积的参考标架与电子枪之间的实际关系。然而，一旦确定了这一关系，它就被封在一个变换矩阵中，每个立体象素的偏转计算是较为直接的。
新的变换的数学形式是矩阵相乘的形式而不是三角公式。用一个4×4的齐次变换矩阵可描述两个坐标系间的空间关系。必须确定决定从显示体积坐标系到电子枪坐标系或者是等效于显示体积在电子枪参考标架中位置和取向的变换的参数。
4×4变换矩阵作用在一个4×1向量P上，其前三个元素是显示体积中立体象素的矩形位置坐标(x，y，z)。第四个元素是一个不采用的设定为1的标量参数。因此，向量为：
(x，y，z，1)t
对于旋转与平移的任何组合，矩阵M的形式为：r11r12r13t1r21r22r23t2r31r32r33t3000l]]>
这里，左上方的3×3子矩阵规定为旋转，右边的3×1向量相应于平移。
在讨论射束配准方法前，必须提出确定抽真空外壳中电子束位置的方法。正如PCT/NZ93/00083中所讨论的，在单个和多个电子枪的系统中，为了使图像的畸变减至最小，电子枪与屏幕适当对准是重要的。在多个电子枪中，为了保证由不同的电子枪所写的各部分图像之间平滑的过渡，电子枪精确地对准也是重要的。在电子枪以锐角入射在屏幕上的情况中，电子枪的精确对准也是重要的。显然，在这样的射束/屏幕几何关系中，立体象素的空间位置对电子枪的失准是十分敏感的。在生产中电子枪的对准是困难的和费事的。此外，如果电子枪变得失准或者放大器的特征产生变化，则这种技术需要进行系统的返修和重新对准。放大器和偏转板的非理想的特征还将影响电子束的线性度的变化。放大器响应的非线性度和电子束的偏转与偏转板电压的函数关系也将影响偏转的线性度。
因此，需要知道在任何时候的电子束相对显示体积的实际位置。PCT/NZ93/00083介绍了一种把薄的导体(在实施例中是导线)固定在屏幕周围的方法。
当电子束撞击在导线上时，导线中产生电流，用一个探测电路可以探测到该电流。将输出信号提供给控制计算机，利用该信号，能够获得许多测量结果，如确定屏幕垂直于特定电子枪射束的位置和任何时刻的屏幕的角度位置。通过多次地水平和垂直地扫过屏幕，可以计算电子枪的失准进而给予补偿。此外，如果在屏幕的周围提供导体，则计算机也知道必须写入图像的X和Y偏转板的值。
与屏幕周围采用薄的导体不同的另一种新颖的方法是在整个屏幕的表面上淀积一层薄的透明的导电涂层。其电学连接与PCT/NZ93/00083所述的相似，当电子束撞击在屏幕的任何部位时，能够探测到电流。
在屏幕的两面都施加导电的涂层并且使涂层足够薄以致是透明的或半透明的。涂层可以是金、铝或任何类似的材料。另外，可以采用在玻璃上预先涂覆一层导电的氧化铟锡。
这层材料的淀积也可以采用真空中蒸镀或者类似的现有技术进行。
本技术较以往的导体结构进一步有利的好处在于，给射束的电子提供了一条出路，大大减少了堆积在屏幕表面上的电荷。这种静态电荷的堆积会由于静电排斥使射束路径畸变，因此，这种电荷堆积的减少将产生更鲜明的更清晰的图像。
导电涂层既可以在磷光体的表面上也可以在磷光体与屏幕之间。然而，在涂层在磷光体层顶上的情况中，由于光束会被导电涂层衰减，导电涂层的厚度将会导致立体象素的部分内反射或减光。如果导电涂层位于磷光体层的下方，信号会变弱，由于是从屏幕的每一边看的，还存在立体象素亮度的一些非对称性。这是由于在一边上产生的来自立体象素的光从屏幕出射到另一边前要穿过两层涂层。因此，较佳地，涂层的构造应给从立体象素出射的光提供一条光学对称的路径，即前一种构造是较佳的。
将会明白，导电层和磷光体层都应当足够薄，以保证立体象素具有高度的透明度和均匀性。其推论是，为了减小视觉上的死区，屏幕本身应当尽可能的薄。
在显示壳体本身内也可以施加透明的导电涂层。能够利用这种内部的导电涂层探测显示屏幕的“阴影”。当电子束扫过显示壳体的内部时，内部涂层中检测出的电流信号对应于未击中屏幕的电子束。另外，可以将导电涂层施加在显示壳体的外部或外壳上。内部的涂层和外部的涂层都可以是修补形的或其它一些所需形状。当电子束入射在外壳的内部时，在外壳外部的导电涂层中感应电荷。这是由于电容效应引起的，利用该电容效应能够提供与击在外壳内部的电子束相对应的信号。利用以上信号能够有助于电子束的定位。参考图13，考虑电子束在导电屏幕上扫描。当电子束击中屏幕时，产生一电流。将该电流馈送到输入端1，将其转变为电压。当射束扫过屏幕边缘击中显示球体时，产生符号相反的电流。将其馈送到输入端2，转换为电压。将两个电压中的一个反相，对两个电压求和，得到一个信号，代表过渡增大一倍。这种技术的功效取决于每个脉冲上的背景噪声水平，在不利的情况中背景也被放大了。
将导电层(单层或多层)置于外壳的壳内边或壳外边的进一步好处在于，电子枪到探测位置将被大大地增大(对于探测点在屏幕边缘上掠射点之后的几何关系而言)。在确定变换元素计算所需的几何值中，它具有降低误差的作用。在测量以两种角度掠射屏幕的射束之间的时间差的地方，将观察到类似的误差减小作用。对于两种掠射事件，如果信号是从外壳检测的，时间误差将被减小。
这种信号与其它射束扫描参数项结合能够用于帮助射束的配准。
参考图1，图中示出“虚拟原点”的确定。在确定DH中采用虚拟原点(即电子束原点的表观点)。用上述技术可以测量两对点7，8和9，10。通过插入到原点，如直线4和5所示，可以找到虚拟原点。这个原点与实际的射束物理原点无关，在任何情况中，这个原点的物理测量没有什么意义。
用于具有上述屏幕涂层结构的显示装置的一种射束配准方法如下：
以下的论述假设，电子枪的定位具有高度的机械精密度，所以大致知道未偏转的射束指向何处。还假设未偏转的电子束穿过显示体积的中间(显示体积坐标系的原点)。变换矩阵M形式为：a1b1c1t1a2b2c2t2a3b3c3t3000lcosφ-sinφ00sinφcosφ0000100001]]>
右边的矩阵描述电子枪绕其自身光轴旋转φ的作用。左边的矩阵描述将显示体积的直角坐标系(这里z轴是垂直的)变换为电子枪坐标系(这里，x和y轴与X和Y偏转方向重合，z的方向沿电子枪的光轴，正如论述中假设的，与显示体积坐标系的原点相交)所需的平移和旋转。
矩阵元(t1，t2，t3)描述两个坐标系原点间的平移：
t1＝DHcosθ
t2＝DHsinθ
t3＝Dv
其中，θ是显示体积坐标系的x轴和y轴相对电子枪的角度，DH是两个坐标系原点间分离的水平分量，DV是垂直分量。
矩阵元(c1，c2，c3)由(t1，t2，t3)给出：
(c1，c2，c3)＝(-t1，-t2，-t3)/(√(t12+t22+t32))
和(b1，b2，b3)为：
(b1，b2，b3)＝(-cosθsinα，-sinθsinα，cosα)，
式中：θ＝arctan(t2/t1)
α＝arccos[(√t12+t22)/(√(t12(t12+t22+t32))]
然后通过叉积a＝b×c，由上得到矩阵元(a1，a2，a3)，即：
(a1，a2，a3)＝(b2c3-b3c2，b3c1-b1c2，b1c2-b2c1)
为了进行变换必须确定这些矩阵元的数值。
变换矩阵M中的所有矩阵元是由四个参数DV，DH，θ和φ导出的。
参考标架分离的水平分量DH是通过射束以零垂直偏转扫过显示体积而确定的。射束可以在旋转轴两边的任何一边上偏转，如图1所示。通过导电屏幕配准的脉冲的开始和结束相应于电子束进入和离开显示体积。即相交的显示体积是由矩形屏幕的旋转产生的。通过确定对应于这些极点的角度，能够确定这些极点在显示体积中的(x，y)坐标。通过在这两组点(在屏幕旋转轴的两边各一组)插入一条直线，两直线的相交处给出电子枪在显示体积坐标系中的水平位置。
一旦已知电子枪在显示体积参考标架中的(x，y)位置，便可以确定屏幕正交于电子枪光轴水平分量的角度θ。
当屏幕正交于电子枪的光轴时，通过使射束偏转直至恰好掠入屏幕边缘，可确定电子枪绕其自身轴的旋转角。通过使射束与屏幕旋转同步，以致只有在屏幕通过该位置时射束才通过，可以识别法向位置。在屏幕边缘上的几个位置上进行这一过程。在这一论述中，我们把电子枪的偏转考虑为从电子枪看是在屏幕的右上侧。然后电子束缓慢地垂直移动。如果向上的移动导致信号消失，那么电子束向下移动，反之亦然。在这种情况中，当电子束向下移动时信号将重现。通过使电子束向下移动一定的量，然后向外偏转直至再次探测到屏幕的边缘，可以从几何关系推导角度φ。通过使电子束以圆形方式扫描并探测圆形扫描图案对称地叠加在屏幕上的点，也能够进行上述的确定。这一技术仅适合于一定的屏幕几何形状。
从图2所示的几何构造可以确定参考标架原点分离的垂直分量DV。电子束向上向下垂直偏转，测量电子束恰好掠入屏幕边缘的偏转电压。图2中的几何关系可以导出含有DV的Ψ1/Ψ2的表达式。Ψ1和Ψ2是图2中的垂直偏转角。这个表示不能以分析方式倒转到提取DV。因此，必须以数值方式从表达式中确定DV。
如图3所示，实际上，为了确定电子束23掠入屏幕11边缘的偏转电压，采用纯的垂直偏转未必是可行的。这是因为屏幕11与夹片22一起连接在轴21上，夹片22将会遮挡屏幕的导电边缘。因此，上述的方法不能够向屏幕一边(在不变的水平偏转下)进行，如图3所示。
为了使上述过程获得的结果误差减至最小，每一次测量重复多次，以确定每个参数的平均值。各个值在平均值上下散开还表示电子束配准过程的可靠性。
在可能时，还应当在屏幕或显示体积中的不同区域进行这一过程。例如，在屏幕边缘的不同位置上进行φ的确定以及在屏幕旋转轴的两侧的每一侧进行DV的确定。
矩阵变换提供的附加好处是不用假设电子枪是在赤道上。电子枪可以达到赤道上方或下方大约45°。
对PCT/NZ93/00083显示系统的进一步改进是，可以逐步进行电子枪在屏幕上寻址之间的转换。在一定的屏幕位置范围上，可以有两个电子束对屏幕寻址，每个电子束取出该区域中一部分立体象素。
对于PCT/NZ93/00083中所描述的这样一个显示装置，通常特别要求显示系统的硬件能够被唯一地识别。这种识别可以采取把在制造时诸如工作参数、序列数或版权信息等信息编码在显示上的形式。这些工作参数可以包括显示屏的物理尺寸、色彩能力、扫描格式、甚至是控制计算机采用的软件部分。
在这些信息被用于证实硬件系统的情况中，以模拟计算机上硬件保护装置的方式，以对用户来说安全和不能进入的方式对信息进行编码是重要的。为此，附加在真空中显示屏上的导电条形码代表一个实际上的防护屏识别装置。
参考图4和图5，图中示出读写编码信息的较佳的配置。在这一实施例中，信息被编为条形码，固定在屏幕的周围上，以条形码的形式对信息进行编码的方法有多种多样，是已知技术。参考图4，显示屏幕110上的条形码是由附加在其上的导电材料形成的。导电条形码101与公共导体102电连接。公共导体102与探测装置116电连接。
应当明白，尽管在这个例子中条形码的轴是与显示屏幕的水平轴平行的，但是条形码的轴可以定位在电子束能够扫过它的任何方向上。条形码位置的控制还必须不影响图象，写到电子撞击在磷光体上所产生的显示体积中。
为了读出条形码，电子束至少要扫过一部分条形码100。也可以以这样的方式读出条形码，即在任一时刻仅扫过一部分条形码，因此增大了信息被未证实的用户破译的难度。
当电子束击中导电的条形码部分101时，产生一电流，经公共连接器102、轴111和线路115流到探测器116。探测器116产生一个输出信号，经线路117提供给控制计算机。在不变的y板偏转电压下，通过电子束沿条形码的轴扫描，读出条形码。只有当电子束击中条形码的导电部分，才通过线路117将信号提供给控制计算机。因此，沿条形码的轴的一次完整的扫描将产生一串信号，对这串信号进行解码可以得到条形码中所包含的信息。将会明白，如果电子束以不变的速度在条形码上扫描的话，将根据条形码100的导体的间隔，产生相应间隔的一串脉冲。
通过真空淀积、电镀或其它一些已知的技术，可以在显示屏幕上形成导电的条形码。形成导电体的较佳材料是氧化铟锡或任何用于涂覆阴极射线球和/或屏幕的导电材料。然而，其它的导电材料或导电材料的组合也是合适的。
条形码的物理尺寸一方面受所选制造技术、电子束的扫描分辨率以及所需的信息密度极限的制约，另一方面受条形码扫过体积不影响或遮挡图象的要求的制约。
应当明白，尽管这一实施例是以导电的条形码的方式描述的，但是，导电的图案可以是字母、符号、或任何电子沿预定轴扫描将产生一串控制计算机可以处理或识别信号的两维形状。
编码信息的读出通常是在显示开始时进行的。然而，为了证实起见，在工作期间可以进行周期性的扫描。
虽然识别装置附加在其上的物品目前被设想为是如PCT/NZ93/00089所述的三维显示屏幕，但相信，这一技术在其它诸如阴极射线管等真空显示装置中可以找到应用。
增大每次图象更新周期中可以显示的最大立体象素数的方法采用一种类似于光栅扫描终端上使用的隔行方法的技术。
在阴极射线球上是这样实施这一技术的：在这样一行图象元2的中不是绘出每次屏幕旋转中的每个点1，而是可以在依次旋转中绘出交替的点3(见图6)。然而，为了避免增大闪烁，必须增大屏幕旋转速率直至闪烁的强烈程度和扫描线的连续性与非隔行图象相同为止。
如果每秒钟能够在显示体积(与每个立体象素的激励时间相同)中示出更多的立体象素，这一技术将是较佳的。如果假设图象仅包括这样一种隔行技术能够应用的简单的情况(如直线或弧线)，这就要求隔行的旋转频率低于非隔行的旋转频率的两倍。如果图象包含诸如隔行不方便用的额外简单的(如单点的)情况。那么，可以进行隔行的图像的立体象素部分(现在小于1)将进一步降低，与旋转频率因子“扯平”(对于仅包含直线和曲线的图象，小于2而不是2)。
PCT/NZ93/00089中所描述的显示装置的工作，存在的另一个困难是对产生一个立体象素所花的时间长度有物理限制。在“产生期间”，靶屏幕移动一个小角度。因此，对显示体积中所能获得的角度立体象素密度加以限制。因此，最大立体象素密度的切向分量随屏幕旋转轴的距离增大而减小(见图7)。此外，显示体积上的分辨率和定位精确度存在许多非均匀性，这主要是由靶屏幕与电子枪之间的角度变化的缘故造成的。然而，从用户的视角看，要求显示体积作为一个三维迪卡尔空间-模拟两维图形终端。实现这一要求的一种方法是在立体象素在显示体积中显示前对其进行滤波，使在显示体积中任何地方能够支持的三个垂直的迪卡尔方向的每个方向中密度均匀。因此，如果图象平移到显示体积的不同部位，被表示的信息量没有减少。
设想这样一个可以在软件中实现的滤波器，但是，这样的实施计算起来似乎是费时的，未必能够实时地与被显示的图象相互作用。因此，这样一个滤波器可以在硬件中实现或者作为一个软件中的滤波器用于各个所需的图象。
进一步设想，为了降低角度立体象素的拥挤，以上的隔行技术可以用于基本上位于一个径向平面中的直线和曲线。
图8示出阴极射线球(CRS)控制硬件的示意图。计算机卡控制消隐放大器和偏转放大器，消隐和偏转放大器驱动电子枪在显示体积上寻址。消隐放大器大约在-4kV浮动，通过光纤隔离与计算机卡隔离。图14示出计算机卡的详细情况。卡本身因而也就是计算机接收屏幕上显示的反馈(屏幕每旋转一次2个脉冲)和撞击在屏幕上电子束电流。正如PCT/NZ93/00089中所描述的，当通过支撑涂覆磷光体的屏幕的旋转轴的孔探测到激光射束时，便产生一个计时信号(在前述的说明书中成为检引信号(indexing signal))。以上文件描述了可以在略小于旋转轴的角度下钻孔，以致在每一次旋转中仅产生一个脉冲的技术。在本系统中，钻的孔严格地通过轴的中心，对索引信号进行滤波以提供所需频率的信号。这是通过将索引信号除以2并使其相位转变180°完成的。初始条件将限定电子束将对屏幕上的那个边寻址，然而，相位可以由用户选择。因此，对于在屏幕的各个边上配置不同类型的磷光体的涂层结构，可以影响色彩的变化。索引信号也被用于上述的电子束配准技术。
如果电子束探测导体位于屏幕的周围，从电子束探测电路提取的信号将包括序列的脉冲和背景噪声(见图9)。信号串通过差分电路，因此，为下一步处理提取脉冲和提供“洁净”的信号。
如果屏幕全部涂覆导电材料，当电子束扫过屏幕时，通过探测电子电路从屏幕上接收的信号将由交替的高电压信号和低电压信号组成(见图11)。电子束配准的过程需要有关电子束进入和离开显示体积的信息。如果对屏幕上的信号进行差分处理，能够提取边缘的位置。输出信号包括交替的正、负脉冲，对应于屏幕信号的前沿和拖尾边。对负的信号脉冲进行倒相，提供一个全部为正脉冲的信号串。正脉冲的时间分布被电子束配准算法所采用。
消隐电路采用一根光纤连线将消隐放大器(它与阴极电压在-4kV下浮动)与控制电子单元有关的电路隔离开来，并与控制卡通讯。
参考图10，电路的工作情况如下。用一个两比特的码识别每一个电子枪，允许给电子枪的识别提供消隐信息。00对应于电子枪1，01对应于电子枪2，10对应于电子枪3。组合11给所有电子枪发送消隐信息。消隐信息本身是单独编码的，例如，8比特的精度产生256个强度等级。这一信息通过光纤连线送到数字/模拟(D/A)转换器和消隐放大器。相对阴极电压约-100V的电压足以能够完全区分电子束电流。
如PCT/NZ93/00089中所述的存储器结构是由两组RAM实现的，这里图象写到一组RAM上，而从另一组RAM检索图象数据。提出了一种改进的依次操作三个电子枪中每个枪的存储器结构。
在任何时刻，通常不会有一个以上的电子枪对显示体积寻址。余下的两个电子枪是不工作的。通过单独控制每个电子枪的卡能够利用这一特性，这里每个卡上有一组RAM。通常，三组RAM中有两组2/3的时间是空闲的，剩余的一组专门写到显示体积上。该技术避免了对PCT/NZ93/00089“倒转的RAM组”方法的需要，在数据处理速度上提供了优势。
由于带电粒子在电磁场中移动特性作用的结果，电子束的偏转灵敏度随加速电压的增大而减小。对于更高的电子速度，需要用更高的偏转电压使电子束以特定的方向扫描。然而，为了保证适当的立体象素亮度，需要高能量的电子束，因为高能量的电子在磷涂层上产生更强的荧光。
获得高电子束偏转灵敏度同时维持高的电子束能量的一种方法是在电子束被偏转后对其进行加速。这个过程称为偏转后加速(PDA)。这种技术是现有技术中共知的。几种PDA技术采用了栅网，这种方法最适合于阴极射线球。其它的方法由于下列原因存在一些问题：屏幕是匀速移动的，因此，不适合被用于维持偏转后加速电位，电子通过该电位区移动。此外，阴极射线管的管壁并不是连续地接在屏幕的周围，也限制把限定静电边境条件的电位加在电子路径上。
能够使PDA技术应用于阴极射线球上一种方法是，在电子枪锥体中的两个栅网之间产生一个加速电位(见图12)。电子束将碰到的第一个栅网通常具有与电子枪相同的电位。然而，第二个栅网则具有较高的电位，因此把PDA加到电子束上。这个区域中的电位可以由加在进入锥体周围导电涂层上的插入电位进一步限定。除了结构不同外，这与阴极射线管中采用的PDA技术是相似的，最后的电位是由屏幕本身的电压而不是由第二栅网电压限定的。
这种技术存在的一个问题是，由于电子束要穿过每一个栅网，电子束电流被衰减约90％。因此，与电子枪发射的初始电子束电流相比，从第二栅网出来的电子束电流大为降低。
已知阴极射线管存在的又一个问题是在外壳中未偏转的电子的轨迹不是严格的直线。由于外部的磁场(例如，地球的磁场)，电子被偏转，按照非直线的路径前进。这个路径可以用一个二次曲线来描述。提出了一种解决的办法，这里，通过与二次曲线轨道拟合的曲线，针对特定的环境对阴极射线球进行定标，对于外部磁场引起的路径弯曲，对通过显示体积发射的所有电子束进行校正。对于显示体积中的不同屏幕位置，从边缘测量结果中能够提取曲线拟合所需的信息。用这种方法，能够对电子束的实际路径与理想的直线路径进行比较，作出适当的校正。这样的定标只需要在显示系统设置、移动或经受不同磁场环境时进行。此外，利用PDA由于电子具有更高能量将降低地球磁场的影响。
尽管本发明以举例和参考一些实施例的方式描述的，但是，应当明白，只要不偏离附加权利要求中所确立的范围和精神，可以作出改善和/或改进。
在以上的介绍中，已经参照具有已知等价物的总体和部件，然后这种等价物在此如各别地陈述加以结合。