WO2007107333A2 - Arrangement for the selective display of two-dimensional images or images that can be percieved in three dimensions - Google Patents

Arrangement for the selective display of two-dimensional images or images that can be percieved in three dimensions Download PDF

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WO2007107333A2
WO2007107333A2 PCT/EP2007/002460 EP2007002460W WO2007107333A2 WO 2007107333 A2 WO2007107333 A2 WO 2007107333A2 EP 2007002460 W EP2007002460 W EP 2007002460W WO 2007107333 A2 WO2007107333 A2 WO 2007107333A2
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Stephan Otte
Ferenc Torma
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Newsight Gmbh
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/361Reproducing mixed stereoscopic images; Reproducing mixed monoscopic and stereoscopic images, e.g. a stereoscopic image overlay window on a monoscopic image background
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/302Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/31Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/356Image reproducers having separate monoscopic and stereoscopic modes
    • H04N13/359Switching between monoscopic and stereoscopic modes

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for optionally three-dimensional perceptible or two-dimensional representation of images.
  • inter alia electronically controllable color LCD pancls are used, which are also suitable for two-dimensional image reproduction when triggered in the conventional manner.
  • the spatial autostereoscopic display which is also referred to below as a three-dimensional representation due to the strong spatial impression
  • This is particularly relevant for the readability of texts, since the image quality in the two-dimensional mode is better due to higher image resolution.
  • WO 01/56265 describes a method for spatial representation in which at least one wavelength division array ensures a spatially perceptible representation.
  • an LCD panel acts as a wavelength filter array with a variable transmittance. This achieves a switchover between 2D and 3D display.
  • the disadvantage here however, that the light through two LCD panels, i. by a variety of components, e.g. Polarisatiocs Hem, diessigkristalbchichten and other components such as carrier substrates must penetrate, so that the brightness is reduced in both the 2D and in the SD representation.
  • US Pat. No. 6,157,424 describes a 2D / 3D display in which two LCD panels are rear-connected and one of them serves as a switchable barrier.
  • WO 02/35277 describes a 3D display with a substrate which contains strips of first optical properties and intervening strips of second optical properties as well as a polarizer, which inter alia makes the 2D / 3D switching by polarization rotation or adding or subtracting Omission of a polarizer achieved.
  • a 2D / 3D switchable display is known from US 6,337,721.
  • a plurality of light sources, a lenticular and at least one fu ⁇ technischsommetlicne switchable litter disc are provided. These components provide different lighting modes for organzing each one 2D or 3D presentation!
  • US Pat. No. 5,897,184 discloses an autostereoscopic display with a reduced-thickness illumination component for transportable computer systems which permits zonemise switching from 3D to 2D and vice versa.
  • the disadvantage here is that it is a two-channel 3D display for only one viewer, which also still has to be in a fixed viewing position.
  • the image brightness in the 3D mode is lower than the comparable two-channel 3D displays. This refers to those 3D displays that represent exactly one left and one right picture.
  • the viewing position is not correctly selected in depth in front of the 3D display, strong and disturbing moir ⁇ effects can be perceived.
  • the light available for the 3D mode is scattered with the aim of homogenizing the illumination to cancel out the 3D image sensor.
  • the image brightness is reduced in the arrangements with the switching-disc lens since the scattering state of such lenses has a transmittance of less than 1 (for example, about 50%).
  • the device can only be produced with a high manufacturing outlay.
  • Another disadvantage is that by inserting a switchable diffusing screen, the distance between the illumination component and the image display panel is increased, which prevents normal viewing distances, particularly in the case of 3D displays with small pixels and / or high resolution.
  • QS 5, 134,345 describes a lighting system for high-resolution and 3D displays, which initially produces sequentially sequential (stroboscopic) illumination patterns.
  • another embodiment provides a diffusing screen which can be switched between transparent and diffusing mode, and is switched to diffuse for the 2D mode.
  • JP 10268805 is based on the object of achieving a hdtes 2D image and an equal brightness in 2D and 3D Darstcl1ung. This is achieved by the use of a lenticular grid as a bumper bar behind an imager. Further, there is arranged a weakly scattering disc for temporarily canceling the Linscnwirf ⁇ ing movable
  • a 3D / 2D Umschahx ⁇ ng with "dtffusing means” is provided.
  • the 3D / 2D display contains over a pure 3D display additional “converting means”, these "converting means” consist in “the second condition ". What we mean here is the 2D mode of "diffusing means", which are intended to produce a 2D representation in various ways.
  • a disadvantage of this arrangement is that the resolution in 2D mode is very poor and a full resolution ("fill resolution”) is not achieved in 2D mode Therefore, for example, text displayed in the 2D m ⁇ dus remains unreadable.
  • the optical distance between the scattering layer and the subpixels may be smaller, the optical distance between the scattering layer and the subpixels is nevertheless relatively large, but such a lenticular grid is also shown in US Pat It is costly and expensive to produce, and has further disadvantages due to the additional switchable scattering properties.
  • a lenticular screen is preferably used for image separation.
  • the lenticular grid itself is not formed on its convex or planar surface nor in its interior light-scattering.
  • the scattering effect is to arise in the lenticular grid itself
  • the scattering layer must degrade the 2D image on the imager and can not cancel out the image-separating effect of the lenticular grid, therefore, even with these arrangements, text displayed in 2D mode remains illegible. Furthermore, the ambient light capability of conventional 2D displays is not achieved.
  • an object of the present invention to provide an arrangement of the type mentioned, which is to be realized by simple means and in particular the Umschaltimg between a 2D and a 3D mode on partial areas of the entire image area allowed.
  • the partial area operated in 3D mode is intended to present a number of viewers with a spatially perceptible image without aids.
  • On subareas that are in 2D mode it should be possible to display as high-resolution as possible, particularly preferably a full-resolution image.
  • This object is achieved erfmdungsgecher of an arrangement for three-dimensionally perceptible or two-dimensional representation of images, comprising an image display device 1 with a plurality of pixels that represent information from one or more views of a scene / a subject / a text in a predetermined assignment , a filter array 2 arranged in the viewing direction B of an observer behind the image reproduction device 1 and comprising a plurality of wavelength elements permeable in certain wavelength ranges, at least one scattering layer 3 arranged behind the image reproduction device 1 and in front of the filter array 2 in the viewing direction of the observer, at least one Part surface 4a, preferably on several faces. 4a, 4b, ...
  • the filter elements are arranged such that in the transparent state of the at least one partial surface 4a of the scattering beam 3 for the light emitted by the image display device 1 defined light Spreading directions are predetermined, so that at a plurality of first observation sites predominantly or exclusively information of a first group of views and at a plurality of second Bc watching locations predominantly or exclusively information of a second group of views are perceived, and in the scattering state of the at least one surface 4 a of the litter layer 3, the structuring of the light passing through the filter array 2 and thereafter through said at least a Detailflambac 4 a of the litter layer 3 compared to the first state is reduced.
  • the said first and second group of views each comprise one or more views.
  • the arrangement according to the invention is advantageously designed in such a way that the image display device 1 reproduces information from a plurality, that is, at least two directions of a scene / of an object / of a text essentially on those of its image elements, on which, in the case of parallel projection along the Surface normal of Rickwiedergabeei ⁇ rich- tion 1 one or more such Opera
  • the litter layer 3 are projected, which are rm transparent state befindlich.
  • the image-wording device 1 represents on substantially all other images information from exactly one view of a subject / text, resulting in a two-dimensional representation there.
  • the filter array 2 is preferably designed as a passive filter, for example as a printed glass sheet or as a laser-exposed or flattened film, which is air-blasted on a carrier substrate.
  • the individual filter elements of the filter array 2 each have an arbitrary, preferably rectangular, contour.
  • the fiber array 2 exclusively has filter elements which are either opaque or transparent throughout the entire spectrum of visible light.
  • the brightness of the Belcuchtungs issued 5 is preferably changeable.
  • the scattering layer 3 is preferably a PDLC film, which is embedded in a sandvil structure which contains an ITO layer on each side of the large areas of the PDLC film and optionally also a respective plastic or glass substrate.
  • one of the two ITO layers is divided into separately controllable columns and the other is subdivided into separately controllable lines, so that partial areas 4a, 4b,... Of the stripe head 3 can be controlled.
  • the production of such ITO layers is possible, for example, flat ITO layers be separated according to the desired line ZSpaltenpositioncn by means of a Schleppmesscr or a laser beam into separate, not in electrical contact with each other standing sections.
  • the TTO shafts can already be divided into separate areas during application to the litter layer 3, so that no later separation into separate sections is necessary.
  • the arrangement according to the invention advantageously also comprises an automatic control electronics which, depending on the columns and lines of the ITO layers, determine specific partial areas 4a, 4b,..., Each on the basis of an electrical or electronic input signal.
  • the scattering layer 3 switches into the transparent or the scattering state by applying or splitting off a voltage.
  • an ITO layer without subsections may be formed while the other "; ITO layer consists of many small TTO arrays that can be selectively driven using TFTs (thm film-transistors).
  • the width of the columns and / or the height of the rows of the ITO layers substantially correspond in each case to an integral ⁇ i multiple of the minimum horizontal and / or vertical smallest periods of the multiple views on the picture elements of the picture display device 1 Get representation.
  • Litter layer 3 is in the scattering state.
  • FIG. 4 shows an example of a distribution of a litter layer 3 in different sub-areas 4a ,. , 4y.
  • the erfjjidungsgcablye arrangement for three-dimensionally perceptible or two-dimensional representation of images is represented as Prinzipdarste ⁇ ung.
  • This comprises an image display device 1 with a multiplicity of picture elements which, in a predetermined assignment, represent information from one or more views of a scene / object / text.
  • a filter array 2 arranged in the viewing direction B of an observer behind the printed image coding device 1, which comprises a multiplicity of waveguide filters permeable to certain wavelengths, at least one scattering layer 3 arranged behind the image exposure device I and in front of the filter array 2 in the viewing direction of the observer at least one target surface 4a, preferably on a plurality of sub-surfaces 4a, 4b,.
  • Their surface can optionally be switched between a transparent state and a scattering state, the filter elements being arranged in such a way that in the transparent state of the at least one subarea 4 a of the litter layer 3 are defined for the light emitted by the image wiper device 1, then propagation directions are defined predominantly or exclusively information of a first group of views and at a plurality of second observation locations information of a second group of views are perceptible on a multiplicity of first observation objects, and in the scattering state of the at least one partial surface 4a of the scattering layer 3 the structuring of the the filter array 2 and thereafter through said at least a partial area 4 a of the luminescent layer 3 passing light is reduced compared to the first state and thus on the corresponding areas of the image reproduction Einric a two-dimensional representation is possible.
  • an illuminating device 5 is arranged, which emits surface-distributed light, the sanctity of the illuminating device 5 preferably being changeable.
  • the arrangement according to the invention is advantageously designed in such a way that the image display device J reproduces information from a plurality, ie at least two views of a scene / object / text on essentially those of its picture elements, on which parallel projection along the surface normal of the picture display device 1, one or more such partial surfaces of the stripping layer 3 are projected, which are located in the transparent state.
  • the transparent state of the partial surface 4a of the litter layer 3 is shown in FIG. 2: all other surfaces 4b. .. the litter layer 3 are here in the scattering state.
  • the light from the illumination device 5 structured by the filter array thus passes unhindered through the subarea 4 a of the scattering layer 3 and permits a spatial representation in the aforementioned representation of several views.
  • the image display device 1 thus represents on substantially all other picture elements -in FIG. 2 those which are not directly in front of the partial surface 4a of the diffusion layer 3 - information from exactly one view of a scene / object, which there. a two-dimensional representation leads.
  • FIG. 3 shows the principle representation of an arrangement according to the invention, wherein now the sub-area c 4a of the scattering layer 3 is in the scattering state.
  • the associated image reproduction elements c only show image information of a single view
  • the filter array 2 is preferably formed as a laser-exposed film which exhibits a suitable filter array structure.
  • a color LCD display Pand is used as a picture display device I here a color LCD display Pand is used.
  • Figure 4 shows an exemplary division of a litter layer 3 in different part surfaces 4a, ... 4j.
  • 9 sub-areas 4a,..., 4j could each be switched separately into a 2D or a 3D mode on an arrangement which includes such a scattering layer 3.
  • the litter layer 3 is a PDLC film, which is embedded in a sandbox assembly. on both sides of the large area of the PDLC film each contains an ITO layer and still each plastic substrate.
  • One of the two ITO layers is m separately controllablec columns and the other subdivided into separately controllable lines so that each TciJ lake 4a, 4b, ... the litter layer: 3 are instrucable.
  • the arrangement according to the invention advantageously also comprises a control electronics which, for each electrical or electronic input signal, determines the specific partial surfaces 4a, 4b, 7 of the scattering layer 3 by means of the gaps and lines of the ITO elements, respectively by applying or splitting off a voltage in the transparent or in the scattering state switches.
  • said control electronics are not shown in the drawing.
  • the invention has the advantage that it can be realized by simple means and in particular allows the switching between a 2D and a 3D mode on sub-areas of the entire Jardinfluche.
  • the partial area operated in 3D mode simultaneously presents a viewer with an image that can not be spatially perceived by several observers.
  • a full-resolution image can be displayed on the partial surfaces in 2D mode.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

The invention relates to arrangements for the selective display of two-dimensional images or images that can be percieved in three dimensions. The inventive arrangements comprise an image reproduction device (I) provided with a plurality of image elements displaying information from a plurality of views in a pre-determined order, a filter array (2), and at least one dispersion layer (3) arranged, in the viewing direction of the observer, behind the image reproduction device (1) and in front of the filter array (2). The dispersion layer can be selectively switched between a transparent state and a dispersion state on at least one partial surface (4a). The filter elements are arranged in such a way that, in the transparent state of the at least one partial surface (4a) of the dispersion layer (3), defined propagations directions are pre-determined for the light radiated by the image reproduction device (I), and in the dispersion state of the at least one partial surface (4a) of the dispersion layer (3), the structuring of the light passing through the filter array (2) and then through the at least one partial surface (4a) of the scattering layer (3) is reduced in relation to the first state. The invention enables the arrangement to be switched on partial surfaces, respectively independently, into a 3D mode and a 2D mode.

Description

Anordnung zur wahlweise dreidimensional wahrnehmbaren oder zweidimensionalen Arrangement for optionally three-dimensionally perceptible or two-dimensional
Darstellung von BildernPresentation of pictures
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur wahlweise dreidimensional wahrnehmbaren oder zweidimensionalen Darstellung von Bildern.The invention relates to an arrangement for optionally three-dimensional perceptible or two-dimensional representation of images.
Im Zuge der Forschung auf dem Gebiet der autostereoskopischen Darstellung wurden eine Vielzahl von Verfahren und Anordnungen entwickelt die einem oder mehreren Betrachtern hilfemittelfrei räumliche Eindrücke vermitteln. Diese Anordnungen ertauben jedoch oftmals nur eine eingeschränkte Wtcdergabe gewöhnlichen Textes bzw. zweidimensionaler Graphiken, wie es z.B. bei der US 5,457,574 und der US 5,606,455 der FaH ist. für den Anwender ist es hingegen von großem Vorteil, wenn er wahlweise zwischen einer brillenlosco 3D-Darstellung und einer hochauflösenden, möglichst unbeeinträchtigten 2D-Darstelhmg auf ein- und demselben Gerät umschalten kann.In the course of research in the field of autostereoscopic presentation, a large number of methods and arrangements have been developed that provide one or more observers without a sense of spatial impressions. However, these arrangements often only obstruct a limited amount of ordinary text or two-dimensional graphics, e.g. in US 5,457,574 and US 5,606,455 FaH. for the user, however, it is of great advantage if he can optionally switch between a glasses-free 3D display and a high-resolution, as unimpaired 2D-Darstelhmg on one and the same device.
Zur optischen Wiedergabe der Perspektivansichten eines Gegenstandes in autostercoskopischer Dar- stellung werden unter anderem elektronisch ansteuerbare Farb-LCD-Pancls verwendet, die bei An- steυerung in der herkömmlichen Art und Weise auch zur zweidimensionalen Bildwiedergabe geeignet sind. Tn vielen Aπweodungsfällen besteht ein großes Interesse daran, eine Umschaltung von der räum- lichen autostereoskopischen Darstellung (die im folgenden aufgrund des starken Raumeindruckes auch als dreidimensionale Darstellung bezeichnet wird) in eine zweidimensionale Darstellung vornehmen zu können. Dies ist insbesondere für die Lesbarkeit von Texten relevant, da die Bildqualität in der zweidimensionalen Betriebsart aufgrund höherer Bildauflösung besser ist.For optically reproducing the perspective views of an object in autostercoscopic display, inter alia electronically controllable color LCD pancls are used, which are also suitable for two-dimensional image reproduction when triggered in the conventional manner. In many cases, there is great interest in being able to make a switch from the spatial autostereoscopic display (which is also referred to below as a three-dimensional representation due to the strong spatial impression) into a two-dimensional representation. This is particularly relevant for the readability of texts, since the image quality in the two-dimensional mode is better due to higher image resolution.
Hinsichtlich ciaer derartigen Umschaltimg von 2D zu 3D und umgekehrt sind eine Reihe von Anord- nungen bekannt. So beschreibt die WO 01/56265 ein Verfahren zur räumliche« Darstellung, bei dem mindestens cio Welleπlängenftltcrarray für eine räumlich wahrnehmbare Darstellung sorgt. In einer besonderen Ausgestaltung dieser Erfindung wirkt ein LCD-Panel als Wcllcnlängenfilterarray mit va- riablem Transmissionsgrad. Damit wird eine Umschaltung zwischen 2D- und 3 D-Darstellung erzielt. Nachteilig ist hierbei allerdings, daß das Licht durch zwei LCD-Panels, d.h. durch eine Vielzahl von Komponenten, wie z.B. Polarisatiocs€Hem, Flüssigkristalbchichten und weiteren Bauelementen wie Trägersubstrate hindurchdringen muß, so daß die Helligkeit sowohl in der 2D- als auch in der SD- Darstellung vermindert wird.With regard to such switching from 2D to 3D and vice versa, a number of arrangements are known. For example, WO 01/56265 describes a method for spatial representation in which at least one wavelength division array ensures a spatially perceptible representation. In a particular embodiment of this invention, an LCD panel acts as a wavelength filter array with a variable transmittance. This achieves a switchover between 2D and 3D display. The disadvantage here, however, that the light through two LCD panels, i. by a variety of components, e.g. Polarisatiocs Hem, Flüssigkristalbchichten and other components such as carrier substrates must penetrate, so that the brightness is reduced in both the 2D and in the SD representation.
Jn der US 6,157,424 wird ein 2D/3D-Display beschrieben, bei welchem zwei LCD-Panels hintersin- andergeschaltet sind und eines davon als zuschaltbare Barriere dient. Die WO 02/35277 beschreibt ein 3D-D(splay mit einem Substrat welches Streifen erster optischer Eigenschaften und dazwischenliegende Streifen zweiter optischer Eigenschaften sowie einen Polarisa- tor enthält. Damit wird unter anderem die 2D/3D-Umschaltung durch Polarisationsdrehung oder Hin- zufugen bzw. Weglassen eines Polarisators erreicht.US Pat. No. 6,157,424 describes a 2D / 3D display in which two LCD panels are rear-connected and one of them serves as a switchable barrier. WO 02/35277 describes a 3D display with a substrate which contains strips of first optical properties and intervening strips of second optical properties as well as a polarizer, which inter alia makes the 2D / 3D switching by polarization rotation or adding or subtracting Omission of a polarizer achieved.
Ebenfalls ein 2D/3D-umschaltbares Display ist aus der US 6.337,721 bekannt. Dabei sind mehrere Lichtquellen, ein Lentikular und mindestens eine fuπktionswesentlicne schaltbare Streu scheibe vorge- sehen. Diese Komponenten gewährleisten verschiedene Beleuchtungsmodi zur Erzickmg jeweils einet 2D- oder 3D-Darstel!ung.Also, a 2D / 3D switchable display is known from US 6,337,721. In this case, a plurality of light sources, a lenticular and at least one fuπktionswesentlicne switchable litter disc are provided. These components provide different lighting modes for organzing each one 2D or 3D presentation!
Aus der US 5,897, 184 ist ein autostereoskopisches Display mit einem in seiner Dicke reduzierten Bc- leuchtungsbauteil für transportable Computersysteme bekannt, das die zonemveise Umschaltung von 3D auf 2D und umgekehrt erlaubt. Nachteilig ist hierbei, daß es sich um ein zweikanaliges 3D-Display für nur einen Betrachter handelt, der sich zudem noch in einer festen Betrachtungsposition befinden muß. Ferner ist die Bildhelligkeit im 3D-Modus geringer als die vergleichbarer Zweikanal-3D- Dtsplays. Dies bezieht sich auf solche 3 D-Displays, die genau ein linkes und genau ein rechtes Bild darstellen. Außerdem sind bei nicht korrekt in der Tiefe vor dem 3D-Display gewählten Betrachtungs- poshionen starke und störende Moirό-Effekte wahrzunehmen. Im 2D-Modus wird unter anderem das für den 3D-Modus verfügbare Licht mit dem Ziel gestreut durch eine Homogenisierung der Beleuch- tung die 3D-Bildlrermutιg aufzuheben. Damit wird im 2D-Modυs bei den Anordnungen mit schaltba- rc.r Streuscheibe die Bildhelligkeit reduziert, da der streuende Zustand solcher Streuscheiben einen Transmissionsgrad kleiner als 1 (beispielsweise ca. 50%) aufweist. Das Gerat ist im übrigen nur mit einem hohen fertigungstechnischen Aufwand herzustellen. Nachteilig ist weiterhin, daß durch das Einfügen einer schaltbaren Streuscheibe der Abstand zwischen Beleuchtuogsbautcil und Bildw.'.edcr- gabepanel vergrößert wird, was insbesondere bei 3D-Displays mit kleinen Pixeln und/oder hoher Auf- lösung normale Betrachtungsabstände verhindert.US Pat. No. 5,897,184 discloses an autostereoscopic display with a reduced-thickness illumination component for transportable computer systems which permits zonemise switching from 3D to 2D and vice versa. The disadvantage here is that it is a two-channel 3D display for only one viewer, which also still has to be in a fixed viewing position. Furthermore, the image brightness in the 3D mode is lower than the comparable two-channel 3D displays. This refers to those 3D displays that represent exactly one left and one right picture. In addition, if the viewing position is not correctly selected in depth in front of the 3D display, strong and disturbing moirό effects can be perceived. In 2D mode, among other things, the light available for the 3D mode is scattered with the aim of homogenizing the illumination to cancel out the 3D image sensor. Thus, in the 2D mode, the image brightness is reduced in the arrangements with the switching-disc lens since the scattering state of such lenses has a transmittance of less than 1 (for example, about 50%). Incidentally, the device can only be produced with a high manufacturing outlay. Another disadvantage is that by inserting a switchable diffusing screen, the distance between the illumination component and the image display panel is increased, which prevents normal viewing distances, particularly in the case of 3D displays with small pixels and / or high resolution.
Die QS 5, 134,345 beschreibt ein Beleuchtungssystcm für hochauflösende und 3D-Displays, welches zunächst zettsequenticll (stroboskopisch) bestimmte Belcυchtungsmuster erzeugt. Eine weitere Ausge- staltung sieht zur Erzielung eines 2D/3D-Displays eine zwischen transparentem und streuendem Mo- dus umschaltbare Streuscheibe vor, wiche fUr den 2D-Modus streuend geschaltet wird.QS 5, 134,345 describes a lighting system for high-resolution and 3D displays, which initially produces sequentially sequential (stroboscopic) illumination patterns. In order to achieve a 2D / 3D display, another embodiment provides a diffusing screen which can be switched between transparent and diffusing mode, and is switched to diffuse for the 2D mode.
Ferner beschreibt die US 5.500,765. wie sich die Wirkung eines Lentikulars aufheben läßt, wenn eine komplementäre Linsenaπorddung darüber geklappt wid. Dadurch wird die 3D-Darstellung quasi ab- geschaltet. Dieser Ansatz funktioniert nur mit Lentüαilarsystemcn und erfordert die Herstellung einer exakt komplementären Lmsenanordnung. Weitere Nachteile sind die Staubempfindlichkeit und erhöh- te Reflexionsverlustc. Io der DE 100 53 868 C2 wird eine Anordnung zur wahlweise 2D- oder 3 D-Darstellung mit zwei Lichtquellen beschrieben, wobei für die 2D-Darstcl)ung die 3D-Belcuchtung stets ausgeschalter, bzw, das von ihr abgestrahlte Licht abgeblockt wird. Nachteilig ist hierbei, daß das 2D-Beleuchtunj$slicht b2gl. der Leuchtdichte nicht ausreichend homogen gestaltet werden kann. Femer ist bcύn Ein&itz ei- nes handelsüblichen Lichtleiters als 2D-Beleuchtung in der Regel dessen makroskopische Struktur für den bzw. die Betrachter sichtbar und erzeugt cm störendes Muster, Eine visuell nicht sichtbare mikro- skopische Strukturierung ist jedoch aufwendig und teuer in der Herstellung.Further, US 5,500,765. how the effect of a lenticular can be canceled, if a complementary Linsenaπorddung folded over wid. As a result, the 3D display is virtually switched off. This approach works only with lenticular systems and requires the production of an exactly complementary lumen arrangement. Further disadvantages are the dust sensitivity and increased reflection loss. In the case of DE 100 53 868 C2, an arrangement for the optional 2D or 3D display with two light sources is described, wherein for the 2D display the 3D illumination is always switched off or the light emitted by it is blocked. The disadvantage here is that the 2D Beleuchtun j $ slicht b2gl. the luminance can not be made sufficiently homogeneous. Furthermore, with the use of a commercially available light guide as 2D illumination, its macroscopic structure is generally visible to the viewer and produces a disturbing pattern. However, a microscopic structure that is not visually visible is complex and expensive to produce.
Der JP 10268805 liegt die Aufgabe zugrunde, ein hdtes 2D-BiId sowie eine gleiche Helligkeit bei 2D- und 3D-Darstcl1ung zu erzielen. Dies wird durch die Verwendung eines Linsenrasters als Bcleuch- tungsbarτiere angestrebt die sich hinter einem Bildgeber befindet. Ferner wird dort eine schwach streuende Scheibe zum temporären Aufheben der Linscnwirfαing beweglich angeordnetJP 10268805 is based on the object of achieving a hdtes 2D image and an equal brightness in 2D and 3D Darstcl1ung. This is achieved by the use of a lenticular grid as a bumper bar behind an imager. Further, there is arranged a weakly scattering disc for temporarily canceling the Linscnwirfαing movable
Nachteilig ist hierbei, daß inhärent eine Lichtquelle für parallel gerichtetes Licht notwendig ist, so daß im strengen Sinne kein 3D-Bctrachtungsraum, sondern lediglich eine einzige feste 3D- Bctrachtungsposition existieren kann Ferner ist für parallele Lichtabstrahlung ein komplizierter Licht* leiter im dort verwendeten ,.side Hght mode" notwendig. Bei einer zusätzlichen „Parallelisicrungs- Struktur" auf der der Auskoppelseite des Lichtleiters gegenüberliegenden, d.h. der betrachtcrsεitigen Fläche des Lichtleiters wäre ebenfalls ein kompliziertes und teures „side light" erforderlich. Wegen des optischen Linsenrastervcrfahrcns würden beispielsweise die Fokusse bei schräger Parallelbelcuch- tung nicht in einer Ebene des Diffusors liegen. Bei 3 D-Darstellung würden dadurch insbesondere bei Schrägsicht unterschiedliche Unscharfen entstehen.The disadvantage here is that inherently a light source for collimated light is necessary, so that in the strict sense no 3D viewing room, but only a single fixed 3D viewing position can exist. Further, for parallel light emission, a complicated light guide is used in the US Pat. side Hght mode "is necessary, in the case of an additional" parallelization structure "on the opposite side of the outcoupling side of the light guide, ie The optical surface of the light guide would also require a complicated and expensive "side light." For example, due to the optical lenticular scan, the foci would not lie in a plane of the diffuser at oblique parallel exposure arise.
Nach US 2003/001 1884 Al ist eine 3D/2D-Umschahxιng mit „dtffusing means" vorgesehen. Das 3D/2D-Display enthält gegenüber einem reinen 3 D-Display zusätzliche „Converting means", diese „Converting means" bestehen in „the second condition". womit hier der 2D-Modus gemeint ist aus „diffusing means", die auf verschiedene Art und Weise eine 2D-Darstellung erwirken sollen.According to US 2003/001 1884 A1, a 3D / 2D Umschahxιng with "dtffusing means" is provided.The 3D / 2D display contains over a pure 3D display additional "converting means", these "converting means" consist in "the second condition ". What we mean here is the 2D mode of "diffusing means", which are intended to produce a 2D representation in various ways.
Nachteilig ist bei dieser Anordnung, daß die Auflösung im 2D-Modus sehr schlecht ist und eine volle Auflösung („füll resolution") im 2D-Modus nicht erreicht wird Daher bleibt beispielsweise im 2D- Mσdus dargestellter Text unleserlich. Bei den Anordnungen nach Fig.9 und Fig. JO in der US 2003/00 U 884 Al mit schaltbarcr Streuschicht 94 im Tnncreα. des Linsenrasters 15 kann der optische Abstand zwischen. Streuschicht und Subpixeln zwar kleiner sein, ist aber dennoch verhältnismäßig groß. Ein solches Linseπraster ist zudem in der Herstellung aufwendig sowie teuer und hat wegen der zusätzlichen schaltbaren Streueigenschaften weitere Nachteile. Die Unigebungstichttaυglichkcit kon- ventioneller 2D-Displa^s wird ebenfalls nicht erreicht. Auch in der WO 99/44091 wird zur Bildtrennung bevorzugt ein Linsenraster genutzt. Dabei soll das bildtrennende Linsenraster als „lichtstreuendes" Bauteil dienen, indem es dem Bildgeber angenähert wird. Das Linsenraster selbst ist weder an seiner konvexen oder planen Oberfläche noch in seinem Inneren lichtstreuend ausgebildet. Die Streuwirkung soll im Linsenraster selbst entstehen. Damit aber hat die Streuschicht vom Bildgeber einen endlichen Abstand und vom Bildtrcnner quasi den Abstand 0 mm. Folglieh muß die Streuschicht das 2D-BiId auf dem Bildgeber verschlechtern und kann die bildtrennende Wirkung des Linsenrasters nicht aufheben. Daher bleibt auch bei diesen Anordnungen im 2D-Modus dargestellter Text unleserlich, ferner wird die Umgebungslichttauglichkeit konventio- neller 2D-Displays nicht erreicht.A disadvantage of this arrangement is that the resolution in 2D mode is very poor and a full resolution ("fill resolution") is not achieved in 2D mode Therefore, for example, text displayed in the 2D mσdus remains unreadable. Although the optical distance between the scattering layer and the subpixels may be smaller, the optical distance between the scattering layer and the subpixels is nevertheless relatively large, but such a lenticular grid is also shown in US Pat It is costly and expensive to produce, and has further disadvantages due to the additional switchable scattering properties. Also in WO 99/44091, a lenticular screen is preferably used for image separation. The lenticular grid itself is not formed on its convex or planar surface nor in its interior light-scattering.The scattering effect is to arise in the lenticular grid itself The scattering layer must degrade the 2D image on the imager and can not cancel out the image-separating effect of the lenticular grid, therefore, even with these arrangements, text displayed in 2D mode remains illegible. Furthermore, the ambient light capability of conventional 2D displays is not achieved.
Ausgehend davon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln zu verwirklichen ist und insbesondere die Umschaltimg zwischen einem 2D- und einem 3D-Modus auf Teilflächen der gesamten Bildfläche erlaubt. Die im 3D-Modus betriebene Teilfläche soll mehreren Betrachtern gleichzeitig ein ohne Hilfsmittel räumlich wahrnehmbares Bild darbieten. Auf im 2D-Modus befindlichen Teilflächen sollen ein möglichst hoch- auflösendes, besonders bevorzugt ein vollauflösendes Bild darstellbar sein.Based on this, it is an object of the present invention to provide an arrangement of the type mentioned, which is to be realized by simple means and in particular the Umschaltimg between a 2D and a 3D mode on partial areas of the entire image area allowed. The partial area operated in 3D mode is intended to present a number of viewers with a spatially perceptible image without aids. On subareas that are in 2D mode, it should be possible to display as high-resolution as possible, particularly preferably a full-resolution image.
Diese Aufgabe wird erfmdungsgemaß gelöst von einer Anordnung zur dreidimensional wahrnehmba- ren oder zweidimensionalen Darstellung von Bildern, umfassend eine Bildwiedergabeeinrichtung 1 mit einer Vielzahl von Bildelementen, die in vorgegebener Zuordnung Informationen aus einer oder mehreren Ansichten einer Szene/eines Gegenstan- des/eines Textes repräsentieren. ein in Blickrichtung B eines Betrachters hinter der Bildwiedergabceinrichtung 1 angeordnetes Filterarray 2, das eine Vielzahl von in bestimmten Wellenlängenbereichen durchlässigen WeI- lenlängenfilterelementen umfaßt, mindestens eine in Blickrichtung des Betrachters hinter der Bildwiedergabeeinrichtung 1 und vor dem Filterarray 2 angeordnete Streuschicht 3, die auf mindestens einer Teilfläche 4a, bevor- zugt auf mehreren Teilflächen. 4a, 4b, ... ihrer Gesamtfläche wahlweise zwischen einem transpa- renten Zustand und einem streuenden Zustand umschaltbar ist wobei die Filterelemente derart angeordnet sind, daß im transparenten Zustand der mindestens einen Teilfläche 4a der Streuscbicht 3 für das von der Bildwiedergabeeinrichtung 1 abgestrahlte Licht definierte Ausbreitungsrichtuπgen vorgegeben sind, so daß an einer Vielzahl von ersten Beobachtungsorten überwiegend oder ausschließlich Informationen einer ersten Gruppe von Ansichten und an einer Vielzahl von zweiten Bcobachtungsorten überwiegend oder ausschließlich Informationen einer zweiten Gruppe von Ansichten wahrnehmbar sind, und im streuenden Zustand der mindestens einen Teüfläche 4a der Streuschicht 3 die Strukturierung des durch das Filterarray 2 und hernach durch besagte mindestens eine Teilflächc 4a der Streuschicht 3 hindurchtretenden Lichtes gegenüber dem ersten Zustand vermindert wird.This object is achieved erfmdungsgemaß of an arrangement for three-dimensionally perceptible or two-dimensional representation of images, comprising an image display device 1 with a plurality of pixels that represent information from one or more views of a scene / a subject / a text in a predetermined assignment , a filter array 2 arranged in the viewing direction B of an observer behind the image reproduction device 1 and comprising a plurality of wavelength elements permeable in certain wavelength ranges, at least one scattering layer 3 arranged behind the image reproduction device 1 and in front of the filter array 2 in the viewing direction of the observer, at least one Part surface 4a, preferably on several faces. 4a, 4b, ... of their total area is selectively switchable between a transparent state and a scattering state, wherein the filter elements are arranged such that in the transparent state of the at least one partial surface 4a of the scattering beam 3 for the light emitted by the image display device 1 defined light Spreading directions are predetermined, so that at a plurality of first observation sites predominantly or exclusively information of a first group of views and at a plurality of second Bc watching locations predominantly or exclusively information of a second group of views are perceived, and in the scattering state of the at least one surface 4 a of the litter layer 3, the structuring of the light passing through the filter array 2 and thereafter through said at least a Teilflächc 4 a of the litter layer 3 compared to the first state is reduced.
Die besagte erste und zweite Gruppe von Ansichten umfassen jeweils eine oder mehrere Ansichten.The said first and second group of views each comprise one or more views.
Fernerhin ist die erfindungsgemäße Anordnung vorteilhaft so ausgebildet, daß die Bildwiedergabeein- richtung 1 in vorgegehencr Zuordnung Informationen aus mehreren, also mindestens zwei Ansrchtcn einer Szcnc/eines Gegenstandes/eines Textes auf im wesentlichen denjenigen ihrer Bildclemente wie- dergibt, auf welchen bei Parallelprojektion entlang der Flächennormalen der Bildwiedergabeeiπrich- tung 1 eine oder mehrere solcher Teilflächeπ der Streuschicht 3 projiziert werden, welche rm transpa- renten Zustand befindlich sind. Die Bildwicdcrgabeeinrichtung 1 repräsentiert auf im wesentlichen allen anderen Bildelemcnten Informationen aus genau einer Ansicht einer Szcnc/ctnes Gegenstan- des/eines Textes, was dort zu einer zweidimensionalen Darstellung fuhrt.Furthermore, the arrangement according to the invention is advantageously designed in such a way that the image display device 1 reproduces information from a plurality, that is, at least two directions of a scene / of an object / of a text essentially on those of its image elements, on which, in the case of parallel projection along the Surface normal of Bildwiedergabeeiπrich- tion 1 one or more such Teilflächeπ the litter layer 3 are projected, which are rm transparent state befindlich. The image-wording device 1 represents on substantially all other images information from exactly one view of a subject / text, resulting in a two-dimensional representation there.
Das Filterarray 2 ist bevorzugt als passiver Filter ausgebildet beispielsweise als bedruckte Glasschei- be oder als laserbelichteter oder geplatteter Film, der auf einem Trägεrsubstrat auflairnoiert ist Die einzelnen Fflterelemcnte des Filtcrarrays 2 weisen jeweils einen beliebigen, bevorzugt einen rechtck- kigen Umriß auf. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weißt das Fiherarray 2 ausschließlich solche Filterelemcnte auf, die tro gesamten Spektrum des sichtbaren Lichtes entweder opak oder transparent sind.The filter array 2 is preferably designed as a passive filter, for example as a printed glass sheet or as a laser-exposed or flattened film, which is air-blasted on a carrier substrate. The individual filter elements of the filter array 2 each have an arbitrary, preferably rectangular, contour. In an advantageous embodiment, the fiber array 2 exclusively has filter elements which are either opaque or transparent throughout the entire spectrum of visible light.
Als Bildwiedergabeeinrichtutig 1 kommt in erster Linie ein LC-Display-PaneL bevorzugt ein Farb-LC- Display-Panel. in Frage. Andere Ausgestaltungsmöglichkeitcn sind nicht ausgeschlossen, jedoch muß die Büdwiedergabeeinrichtung in jedem Falle tratismissiv und nicht selbsticuchteod sein.As Bildwiedergabeeinrichtutig 1 is primarily an LC display panel preferably a color LC display panel. in question. Other design possibilities are not excluded, but in any case, the image reproducing device must be intrinsic to dismutation and not self-acidic.
In Blickrichtung B cήics Betrachters ist hinter dem Filterarray 2 ©ine Beleuchtungseinrichtung 5 ange- ordnet, welche flachig verteiltes Licht abstrahlt, wobei die Helligkeit der Belcuchtungseinrichtung 5 bevorzugt veränderbar ist.In the direction of B cήics observer 2 © lighting device 5 is arranged behind the filter array, which emits flatly distributed light, the brightness of the Belcuchtungseinrichtung 5 is preferably changeable.
Bei der Streuschicht 3 handelt es sich bevorzugt um einet) PDLC-FiIm, welcher in einen Sandv/ich- aufbau eingebettet ist, der beidseitig der Großflächen des PDLC-Films jeweils eine ITO-Schicht und optional noch jeweils ein Plastik- oder Glassubstrat enthält.The scattering layer 3 is preferably a PDLC film, which is embedded in a sandvil structure which contains an ITO layer on each side of the large areas of the PDLC film and optionally also a respective plastic or glass substrate.
Vorteilhaft ist eine der beiden ITO-Schichten in separat ansteuerbarc Spalten und die andere in separat ansteuerbare Zeilen unterteilt, so daß jeweils Teilflächen 4a, 4b, ... der Strcuscbicht 3 ansteuerbar sind. Die Herstellung solcher ITO-Schichtcn ist beispielsweise möglich, tadem flächige ITO-Scbichten entsprechend der gewünschten Zeilen-ZSpaltenpositioncn mittels einem Schleppmesscr oder einem Laserstrahl in separate, nicht miteinander in elektrischem Kontakt stehende Teilabschnitte aufgetrennt werden. Andererseits könne« die TTO-Schichfen bereits beim Aufbringen auf die Streuschicht 3 in separate Bereiche eingeteilt werden, so daß keine spätere Auftrennung in separate Teilabschnitte nötig ist.Advantageously, one of the two ITO layers is divided into separately controllable columns and the other is subdivided into separately controllable lines, so that partial areas 4a, 4b,... Of the stripe head 3 can be controlled. The production of such ITO layers is possible, for example, flat ITO layers be separated according to the desired line ZSpaltenpositioncn by means of a Schleppmesscr or a laser beam into separate, not in electrical contact with each other standing sections. On the other hand, "the TTO shafts can already be divided into separate areas during application to the litter layer 3, so that no later separation into separate sections is necessary.
Die erfindungsgemäße Anordnung umfaßt vorteilhaft auch noch eine Aπsteuerclektronik, die auf je- weils ein elektrisches oder elektronisches Eingangssignal hin vermöge der Spalten und Zeilen der ITO-Schichten bestimmte Teilflächen 4a, 4b, . der Streuschicht 3 jeweils durch Anlegen oder Abspal- ten einer Spannung in den transparenten oder in den streuenden Zustand schaltet. Damit ist die selekti- ve Umschaitung zwischen einem 2D- und einem 3D-Modus von verschiedenen Teilbereichen der An- ordnung möglich. Die Adreßcodicrung der Teilflächen 4a, 4b, ... der Streuschicht 3 erfolgt über einen Mikrocσntroller.The arrangement according to the invention advantageously also comprises an automatic control electronics which, depending on the columns and lines of the ITO layers, determine specific partial areas 4a, 4b,..., Each on the basis of an electrical or electronic input signal. the scattering layer 3 switches into the transparent or the scattering state by applying or splitting off a voltage. Thus, the selective conversion between a 2D and a 3D mode of different partial areas of the arrangement is possible. The Adreßcodicung the faces 4a, 4b, ... the litter layer 3 via a Mikrocσntroller.
Alternativ kann auch eine ITO-Schicht ohne Teilabschnitte ausgebildet sein, während die ander«; ITO- Schicht aus vielen kleinen TTO-Arrays besteht, die unter Verwendung von TFTs (thm-film-transistors) selektiv angesteuert werden können.Alternatively, an ITO layer without subsections may be formed while the other "; ITO layer consists of many small TTO arrays that can be selectively driven using TFTs (thm film-transistors).
Weiterhin entspricht bevorzugt die Breite der Spalten und/oder die Höhe der Zeilen der ITO-Schichtcn im wesentlichen jeweils einem ganzzahligeτi Vielfachen der minimalen horizontalen und/oder vertika- len kleinsten Perioden der mehreren Ansichten auf den Bildelemcnteπ der Bildwiedergabeeinric/itung 1. insofern diese zur Darstellung gelangen.Furthermore, preferably the width of the columns and / or the height of the rows of the ITO layers substantially correspond in each case to an integral τi multiple of the minimum horizontal and / or vertical smallest periods of the multiple views on the picture elements of the picture display device 1 Get representation.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen näher erläutertThe invention will be explained in more detail below with reference to drawings
Es zeigtIt shows
Fig. I die PrinripdarsteHung einer erfindungsgemäßeπ Anordnung,I the PrinripdarsteHung an inventive arrangement,
Fig.2 die Priπzipdarstellung einer erfradungsgemäßeπ Anordnung, wobei eine Teilfläche 4a der2 shows the Priπzipdarstellung an erfradungsgemäßeπ arrangement, wherein a partial surface 4a of
Streuschicht 3 im transparenten Zustand istLitter layer 3 is in the transparent state
Fig.3 die Pruvdpdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung, wobei eine Teilfläche 4a der3 shows the Pruvdpdarstellung an inventive arrangement, wherein a partial surface 4a of the
Streuschicht 3 im streuenden Zustand ist. undLitter layer 3 is in the scattering state. and
Fig.4 eine beispielhafte Aufteilung einer Streuschicht 3 in verschiedene Teilflächen 4a,. ,4j.4 shows an example of a distribution of a litter layer 3 in different sub-areas 4a ,. , 4y.
In Fig. 1 ist nun die erfjjidungsgcmaße Anordnung zur dreidimensional wahrnehmbaren oder zweidi- mensionalen Darstellung von Bildern als Prinzipdarsteπung wiedergegeben. Diese umfaßt eine Bildwiedergabeeinrichtung 1 mit einer Vielzahl von Bildelementen, die in vorgegebc-ner Zuordnung Informationen aus einer oder mehreren Ansichten einer Szene/eines Gegenstan- des/eines Textes repräsentieren. ein in Blickrichtung B eines Betrachters hinter der Büdwiedcrgabecinrichtimg I angeordnetes Filterarray 2, das eine Vielzahl von in bestimmten Wellcnlängcnberβichen durchlässigen WeI- lenlangenfiltcrclemen.cn umfaßt, mindestens eine in Blickrichtung des Betrachters hinter der Bildwedergabeeinrichtung I und vor dem Filterarray 2 angeordnete Streuschicht 3, die auf mindestens einer TciJflächc 4a, bevor- zugt auf mehreren Teilflächeπ 4a, 4b, . . ihrer Gesamtfläche wahlweise zwischen einem transpa- renten Zustand und einem streuenden Zustand umschaltbar ist, wobei die Filterclcmeπte derart angeordnet sind, daß im transparenten Zustand der mindestens einen Teilfläche 4a der Streuschicht 3 fiir das von der Bildwicdergabccinrichtung 1 abgestrahlte Licht definierte Ausbreitungsrichtungen vorgegeben sind, so daß an einer Vielzahl von ersten BcobachtuπgsOTtεn überwiegend oder ausschließlich Informationen einer ersten Gruppe von Ansichten und an einer Vielzahl von zweiten Beobachtungsorten überwiegend oder ausschließlich Informationen einer zweiten Gruppe von Ansichten wahrnehmbar sind, und im streuenden Zustand der mindestens einen Teilfläche 4a der Streuschicht 3 die Strukturierung des durch das Filterarray 2 und hernach durch besagte mindestens eine Teilfläche 4a der Streuschicht 3 hindurchtretenden Lichtes gegenüber dem ersten Zustand vermindert wird und somit auf den entsprechenden Bereichen der Bildwiedergabeeinrichtung eine zweidimensionale Darstellung möglich ist.In Fig. 1, the erfjjidungsgcmaße arrangement for three-dimensionally perceptible or two-dimensional representation of images is represented as Prinzipdarsteπung. This comprises an image display device 1 with a multiplicity of picture elements which, in a predetermined assignment, represent information from one or more views of a scene / object / text. a filter array 2 arranged in the viewing direction B of an observer behind the printed image coding device 1, which comprises a multiplicity of waveguide filters permeable to certain wavelengths, at least one scattering layer 3 arranged behind the image exposure device I and in front of the filter array 2 in the viewing direction of the observer at least one target surface 4a, preferably on a plurality of sub-surfaces 4a, 4b,. , Their surface can optionally be switched between a transparent state and a scattering state, the filter elements being arranged in such a way that in the transparent state of the at least one subarea 4 a of the litter layer 3 are defined for the light emitted by the image wiper device 1, then propagation directions are defined predominantly or exclusively information of a first group of views and at a plurality of second observation locations information of a second group of views are perceptible on a multiplicity of first observation objects, and in the scattering state of the at least one partial surface 4a of the scattering layer 3 the structuring of the the filter array 2 and thereafter through said at least a partial area 4 a of the luminescent layer 3 passing light is reduced compared to the first state and thus on the corresponding areas of the image reproduction Einric a two-dimensional representation is possible.
In Blickrichtung B eines Betrachters ist hinter dem Filterarray 2 eine Beleuchtimgseinrichtung 5 ange- ordnet, welche flächig verteiltes Licht abstrahlt, wobei die Heiligkeit der Beleuchtuπgseinrichtuπg 5 bevorzugt veränderbar ist.In the viewing direction B of an observer, behind the filter array 2, an illuminating device 5 is arranged, which emits surface-distributed light, the sanctity of the illuminating device 5 preferably being changeable.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist vorteilhaft so ausgebildet, daß die Bildwiedergabeeinrichtung J in vorgegebener Zuordnung Informationen aus mehreren, also mindestens zwei Ansichten einer Sze- ne/eines Gegenstandes/eines Textes auf im wesentlichen denjenigen ihrer Bildelemente wiedergibt, auf welchen bei Parallelprojektion entlang der Flächennormalen der Bildwiedergabeeinrichtung 1 eine oder mehrere solcher Teilflächen der Strcυschicht 3 projiziert werden, welche im transparenten Zu- stand befindlich sind. Der transparente Zustand der Teilfläche 4a der Streuschicht 3 ist in Fig.2 darge- stellt: alle anderen Teüflächen 4b. .. der Streuschicht 3 seien hier im streuenden Zustand. Das durch das Filterarray strukturierte Licht von der Belcυchtungseinrichtung 5 tritt damit ungehindert durch die Teilfläche 4a der Streuschicht 3 hindurch und erlaubt bei der vorgenannten Darstellung mehrerer An- sichten eme räumliche Darstellung. Zur Wirkungsweise eines Filterarrays für die Erzeugung einer räumlichen Wahrnehmung sei auf die Schriften WO 01/56265 und WO03/024122 der Aomeldsrm verwiesen. Die Bildwiedergabeeinrichtung 1 repräsentiert auf im wesentlichen allen anderen Bildelementen —in Fig.2 also denjenigen, welche nicht unmittelbar vor der Teilfläche 4a der Streuschicht 3 liegen ■ Infor- mationen aus genau einer Ansicht einer Szene/eines Gcgsnstandes/eincs Textes, was dort zu. einer zweidimensionalen Darstellung führt.The arrangement according to the invention is advantageously designed in such a way that the image display device J reproduces information from a plurality, ie at least two views of a scene / object / text on essentially those of its picture elements, on which parallel projection along the surface normal of the picture display device 1, one or more such partial surfaces of the stripping layer 3 are projected, which are located in the transparent state. The transparent state of the partial surface 4a of the litter layer 3 is shown in FIG. 2: all other surfaces 4b. .. the litter layer 3 are here in the scattering state. The light from the illumination device 5 structured by the filter array thus passes unhindered through the subarea 4 a of the scattering layer 3 and permits a spatial representation in the aforementioned representation of several views. For the mode of action of a filter array for the generation of a spatial perception, reference is made to the documents WO 01/56265 and WO03 / 024122 of the Aomeldsrm. The image display device 1 thus represents on substantially all other picture elements -in FIG. 2 those which are not directly in front of the partial surface 4a of the diffusion layer 3 - information from exactly one view of a scene / object, which there. a two-dimensional representation leads.
Die Fig.3 gibt schließlich die PrinzipdarsteUung einer erfind uπgsgemäßen Anordnung wieder, wobei jetzt die Teilflächc 4a der Streuschicht 3 im streuenden Zustand ist. Entsprechend λvürden die zuge- ordneten Bildλviedergabeelementc nur Bildiπformationen einer einzigen Ansicht zeigenFinally, FIG. 3 shows the principle representation of an arrangement according to the invention, wherein now the sub-area c 4a of the scattering layer 3 is in the scattering state. Correspondingly, the associated image reproduction elements c only show image information of a single view
Das Filtcrarray 2 «st bevorzugt als laserbelichteter Film ausgebildet, der eine geeignete Filtci'array- struktur exhibiert.The filter array 2 is preferably formed as a laser-exposed film which exhibits a suitable filter array structure.
Als Bildwiedergabeeinrichtung I wird hier ein Farb-LC-Display-Pand benutzt.As a picture display device I here a color LCD display Pand is used.
Überdies zeigt die Fig.4 eine beispielhafte Aufteilung einer Streuschicht 3 in verschiedene Teil flächen 4a, ... 4j. Damit könnten auf einer Anordnung, welche eine solche Streuschicht 3 beinhaltet, 9 Teilflä- chen 4a, ..., 4j jeweils separat in einen 2D- oder einen 3D-Modus geschaltet werden.Moreover, Figure 4 shows an exemplary division of a litter layer 3 in different part surfaces 4a, ... 4j. In this way, 9 sub-areas 4a,..., 4j could each be switched separately into a 2D or a 3D mode on an arrangement which includes such a scattering layer 3.
Bei der Streuschicht 3 handelt es sich um einen PDLC-FiIm, welcher in einen Sandwtchaufbaü einge- bettet ist. der beidseitig der Großflächβn des PDLC-Films jeweils eine ITO-Schicht und noch jeweils ein Plasttksubstrat enthält. Eine der beiden ITO-Schichten ist m separat ansteuerbarc Spalten und die andere in separat ansteuerbare Zeilen unterteilt so daß jeweils TciJflächen 4a, 4b, ... der Streuschicht: 3 anstcuerbar sind.The litter layer 3 is a PDLC film, which is embedded in a sandbox assembly. on both sides of the large area of the PDLC film each contains an ITO layer and still each plastic substrate. One of the two ITO layers is m separately controllablec columns and the other subdivided into separately controllable lines so that each TciJflächen 4a, 4b, ... the litter layer: 3 are instrucable.
Die erfindungsgeraaße Anordnung umfaßt vorteilhaft auch noch eine Anstcuerelektronik, die auf je- weils ein elektrisches oder elektronisches Eingangssignal hin vermöge der Spalten und Zeilen der ITO-Schtchtcn bestimmte Teilflächen 4a, 4b7 .. der Streuschicht 3 jeweils durch Anlegen oder Abspal- ten einer Spannung in den transparenten oder in den streuenden Zustand schaltet. Besagte Ansteuer- elektronik ist zeichnerisch jedoch nicht dargestellt.The arrangement according to the invention advantageously also comprises a control electronics which, for each electrical or electronic input signal, determines the specific partial surfaces 4a, 4b, 7 of the scattering layer 3 by means of the gaps and lines of the ITO elements, respectively by applying or splitting off a voltage in the transparent or in the scattering state switches. However, said control electronics are not shown in the drawing.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß sie mit einfachen Mitteln zu verwirklichen ist und insbesondere die Umschaltung zwischen einem 2D- und einem 3D-Modus auf Teilflächen der gesamten Bildfluche erlaubt. Die im 3D-Modus betriebene Teilfläche bieten mehreren Betrachtern gleichzeitig ein ohne Hilfsmittel räumlich wahrnehmbares Bild dar. Auf im 2D-Modus befindlichen Teilflächen ist ein vollauflosendes Bild darstellbar. Somit ist die erfinderische Aufgabe vorteilhaft gelöst. The invention has the advantage that it can be realized by simple means and in particular allows the switching between a 2D and a 3D mode on sub-areas of the entire Bildfluche. The partial area operated in 3D mode simultaneously presents a viewer with an image that can not be spatially perceived by several observers. A full-resolution image can be displayed on the partial surfaces in 2D mode. Thus, the inventive task is solved advantageously.

Claims

Patentansprüche claims
1 Anordnung zur dreidimensional wahrnehmbaren oder zweidimensionalen Darstellung vαn Bil¬ dern, umfassend eine Bildwiedergabeeinrichtung (1) mit einer Vielzahl von Bildclcmenten, die in vorgegebener Zuordnung Informationen aus einer oder mehreren Ansichten einer Szene/eines Gegenstan- des/eines Textes repräsentieren, ein in Blickrichtung (B) eines Betrachters hinter der Bildwiedergabecinnchtung (I) angeordne- tes Filterarray (2), das eine "Vielzahl von in bestimmten WeUenlängenbereichcn durchlässigen Wellcnlängenfitterclcmenten umfaßt, mindestens eine in Blickrichtung des Betrachters hinter der Bildwiedergabeeinrichtung (1) und vor dem Filterarray (2) angeordnete Streuschicht (3), die auf mindestens einer Teilfläcbe (4a), bevorzugt auf mehreren Teiiflächen (4a* 4b, . .) ihrer Gesamtfläche wahlweise zwischen sinem transparenten Zustand und einem streuenden Zustand umschaJtbar ist, wobei die Filterelömente derart angeordnet sind, daß im transparenten Zustand der mindestens einen Teilflächc (4a) der Streuschicht (3) für das von der Bildwiedergabeeinrichtim.g (1) abgestrahlte Licht definierte Ausbreitungsrichtungen vorgegeben sind, so daß an einer Vielzahl von ersten Beobachtungsorten, überwiegend oder ausschließlich Informationen einer ersten Gruppe von Ansichten und an einer Vielzahl von zweiten Beobachtungsorten überwiegend oder ausschließlich Informationen einer zweiten Gruppe von Ansichten wahrnehmbar sind, und im streuenden Zustand der mindestens einen Teilfläche (4a) der Streuschicht (3) die Strukturienrag des durch das Filterarray (2) und hernach durch besagte mindestens eine Teilfläche (4a) der Streuschicht (3) hmdurchtostenden Lichtes gegenüber dem ersten Zustand vermindert wird.1 arrangement for three-dimensionally perceivable or two-dimensional representation vαn Bil ¬ countries, comprising an image reproducing means (1) having a plurality of Bildclcmenten representing in a predetermined assignment information from one or more views of a scene / an Gegenstan- the / a text, an looking in the direction (B) a viewer behind the Bildwiedergabecinnchtung (I) angeordne- tes filter array (2), comprising a "plurality of permeable in certain WeUenlängenbereichcn Wellcnlängenfitterclcmenten, at least one in the viewing direction of the observer behind the image display device (1) and in front of the filter array (2) arranged scattering layer (3) which on at least a Teilfläcbe (4a), preferably on several Teiiflächen (4a * 4b,.) Of their total area optionally between sinem transparent state and a scattering state umschaJtbar, wherein the Filterelömente are arranged such that in transparent state of at least a sub-area c (4a) of the scattering layer (3) is defined for the propagation directions defined by the image-reproducing device (1), so that at a plurality of first observation locations, predominantly or exclusively, information of a first group of views and a plurality of views second observational sites predominantly or exclusively information of a second group of views are perceptible, and in the scattering state of the at least one partial surface (4a) of the litter layer (3) the Strukturierrag of the filter array (2) and thereafter through said at least one partial surface (4a) Litter layer (3) hmdurchtostenden light compared to the first state is reduced.
2 Anordnung nach Anspruch I , dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Gruppe von Ansichten jeweils eine oder mehrere Ansichten umfassen.2. Arrangement according to claim I, characterized in that the first and the second group of views each comprise one or more views.
3. Anordnung nach Anspruch \ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildwiedergabeeiitrich- tung (1) in vorgegebener Zuordnung Informationen aus mehreren, also mindestens zwei Ansich- ten einer Szene/eines Gegenstandes/eines Textes auf im wesentlichen denjenigen ihrer Bildele- mente wiedergibt, auf weichen bei Parallelprojektion entlang der Flächennormalen der Bildwie- dergabeeinrichtung (1) eine oder mehrere solcher Teilflächen der Streuschicht (3) projiziert werden, welche im transparenten Zustand befindlich sind, und daß die Bildwiedergabccüuich- tung (1) auf im wesentlichen allen anderen Bildclcmenten Informationen aus genau einer An- sicht einer Szcnc/eiπes Gegenstandes/eines Textes repräsentiert. 3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the image reproducing device (1) reproduces in predetermined assignment information from several, thus at least two, views of a scene / an object / a text on essentially those of its picture elements on which at parallel projection along the surface normal of the image reproduction device (1) one or more such partial surfaces of the scattering layer (3) are projected, which are in the transparent state, and that the Bildwiedergabccuuitt- tion (1) on substantially all other Bildclcmenten Represents information from just one view of a subject of a text.
4 Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß das Filtcrarτay (2) als passiver Filter ausgebildet ist.4 arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Filtcrarτay (2) is designed as a passive filter.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen FiI- tereleraente des Filterarrays (2) jeweils einen beliebigen, bevorzugt einen rechteckigen Umriß aufweisen.5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the individual filter terlaerte the filter array (2) each have an arbitrary, preferably a rectangular outline.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das Filterarπiy (2) ausschließlich solche Filtere] emente aufweist, die im gesamten Spektrum des sichtbaren Lichtes entweder opak oder transparent sind.6. Arrangement according to one of claims I to 5, characterized in that the Filterarπiy (2) exclusively those Filtere] emente which are either opaque or transparent in the entire spectrum of visible light.
7. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die BiId- wiedcrgabeeiorichtυng (I) ein LC-Display-Panel, bevorzugt ein Farb-LC-Display-Pancl, ist.7. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the image reWeicrgabeeiorichtυng (I) is an LC display panel, preferably a color LC display Pancl.
8. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Blick- richtung (B) eines Betrachters hmter dem FUtcrarray (2) eine Beleuchtuiigseinrichtung (5 \ an- geordnet ist, welche flächig verteiltes Licht abstrahlt, wobei die Helligkeit der Bclcuchttmgsein- nchtung (5) bevorzugt veränderbar ist.8. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that, in the viewing direction (B) of a viewer, the illuminating array (2) is arranged with a lighting device (5) which emits surface-distributed light, the brightness of the illumination being nchtung (5) is preferably changeable.
9. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Streii- schjeht (3) ein PDLC-FiIm ist, welcher in einen Sandwichaufbau eingebettet ist der beidseitig der Großflächen des PDLC-Films jeweils eine TTO-Schtcht und optional noch jeweils ein Pla- stik- oder Glassubstrat enthält.9. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the Schjeht (3) is a PDLC FiIm, which is embedded in a sandwich structure on both sides of the large areas of the PDLC film each a TTO-Schtcht and optionally one each Plastic or glass substrate contains.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der beiden ITO-Schichten in separat ansteuerbare Spalten und die andere in separat ansteuerbare Zeilen unterteilt isi; so daß jeweils Teilflächen (4a, 4b, ...) der Streuschicht (3) ansteuerbar sind.10. Arrangement according to claim 9, characterized in that the one of the two ITO layers in separately controllable columns and the other is divided into separately controllable lines isi; so that each partial surfaces (4a, 4b, ...) of the litter layer (3) can be controlled.
1 1 . Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, weiterhin umfassend eine Ansteuerdek- tronik, die auf jeweils ein elektrisches oder elektronisches Eingangssignal hin vermöge der Spalten und Zeilen der ITO-Schichten bestimmte Teilflächen (4.a 4b,...) der Streuschicht (3) jeweils durch Anlegen oder Abspalten einer Spannung in den transparenten oder in den streuen- den Zustand schaltet1 1. Arrangement according to one of the preceding claims, further comprising a Ansteuerdek- tronik, each on a respective electrical or electronic input signal by virtue of the columns and rows of ITO layers certain sub-areas (4.a 4b, ...) of the litter layer (3) by applying or removing a voltage in the transparent or in the scattering state switches
2 Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß die Adreßcodierung der Teilflä- chen (4,a 4b,. .) der Streuschicht (3) über einen Mikrocσntroller erfolgt. 2. Arrangement according to claim 11, characterized in that the address coding of the partial surfaces (4, a 4b,.) Of the scattering layer (3) takes place via a microcontroller.
13. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche I O bis 12. dadurch gekcnnzcichnel:, daß die Breite der Spalten und/oder die Höhe der Zeilen der ITO-Schichten im wesentlichen jeweils einem ganzzahJigcn Vielfachen der minimalen horizontalen und/oder vertikalen kleinsten Peri- oden der mehreren Ansiebten auf den Bildelementcn der Bildwiedergabeeinrichtung (1 ) ent- spricht, insofern diese zur Darstellung gelangen.13. Arrangement according to one of the preceding claims 10 to 12, characterized in that the width of the columns and / or the height of the rows of ITO layers are substantially each an integer multiple of the minimum horizontal and / or vertical smallest periods of several Ansiebten on the Bildelementcn the image display device (1) corresponds, insofar as they come to the representation.
14. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die eine ΪTO-Schicht durchgehend ohne Teilabschnitte ausgebildet ist. und die andere ITO-Schicht aus vielen kleinen ITO-Arrays besteht, die unter Verwendung von TFTs (thin-film-transistors) selektiv angesteuert werden können. 14. Arrangement according to claim 9, characterized in that the one ΪTO layer is formed continuously without sections. and the other ITO layer consists of many small ITO arrays that can be selectively driven using TFTs (thin-film transistors).
PCT/EP2007/002460 2006-03-20 2007-03-20 Arrangement for the selective display of two-dimensional images or images that can be percieved in three dimensions WO2007107333A2 (en)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6157424A (en) * 1998-03-30 2000-12-05 Dimension Technologies, Inc. 2D/3D imaging display
WO2005011291A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Autostereoscopic display apparatus
DE10353417A1 (en) * 2003-11-11 2005-06-09 X3D Technologies Gmbh Arrangement for two- or three-dimensional representation

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9623682D0 (en) * 1996-11-14 1997-01-08 Philips Electronics Nv Autostereoscopic display apparatus
DE10309194B4 (en) * 2003-02-26 2008-10-09 Newsight Gmbh Method and arrangement for spatial representation
GB0326005D0 (en) * 2003-11-07 2003-12-10 Koninkl Philips Electronics Nv Waveguide for autostereoscopic display
DE102004042499A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-02 X3D Technologies Gmbh Multilayer system for production of two-dimensional or three-dimensional pictures, has flat light source covered by array of filter elements, light scattering layer and picture layer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6157424A (en) * 1998-03-30 2000-12-05 Dimension Technologies, Inc. 2D/3D imaging display
WO2005011291A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Autostereoscopic display apparatus
DE10353417A1 (en) * 2003-11-11 2005-06-09 X3D Technologies Gmbh Arrangement for two- or three-dimensional representation

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