DD275329A1

DD275329A1 - LIQUID CRYSTAL MATRIX DISPLAY FOR THREE-DIMENSIONAL VIEWING APPROPRIATE IMAGE

Info

Publication number: DD275329A1
Application number: DD31956488A
Authority: DD
Inventors: Michael Keil; Klaus Nitsche; Hans-Dieter Koswig
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1988-09-02
Filing date: 1988-09-02
Publication date: 1990-01-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fluessigkristall-Matrixanzeige zur fuer dreidimensionale Betrachtung geeigneten Bilddarstellung. Sie findet Anwendung auf dem Gebiet des wissenschaftlichen Geraetebaus, insbesondere in der Stereomikroskopie. Erfindungsgemaess wird eine ferroelektrisch-smektische Fluessigkristallmatrix seitlich mit verschiedenen einfarbigen Leuchteinrichtungen beleuchtet, die zeitlich aufeinanderfolgend entsprechend den ueber Streifenelektroden der Matrix eingegebenen Teilbildern von einer Ansteuereinheit aktiviert werden, wobei die zusammengehoerigen Teilbilder innerhalb eines Zeitlimits von 40 ms zeilenweise oder bildweise nacheinander eingeschrieben werden. Fig. 1The invention relates to a liquid crystal matrix display for image display suitable for three-dimensional viewing. It is used in the field of scientific equipment, especially in stereomicroscopy. According to the invention, a ferroelectric-smectic liquid-crystal matrix is laterally illuminated with different monochrome lighting devices which are activated by a driving unit in chronological succession according to the sub-images input via stripe electrodes of the matrix, wherein the associated sub-images are successively inscribed line by line or imagewise within a time limit of 40 ms. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Matrixanzeige, die zur Bilddarstellung für dreidimensionale Betrachtung geeignet ist. Sie findet Anwendung im wissenschaftlichen Gerätebau, insbesondere in der Stereomikroskopie und -elektronenmikroskopie.The invention relates to a liquid crystal matrix display suitable for image display for three-dimensional viewing. It is used in scientific instrument construction, in particular in stereomicroscopy and electron microscopy.

Characteristic of the known state of the art

Zur Erzeugung dreidimensionaler Bilder ist bekannt, durch geeignote Mittel jedem der Betrachtungen nur ein der zwei unter Zugrundelegung dos menschlichen Augenabstandes aufgenommenen oder konstruierten Bildern zuzuführen. Dabei sind verschiedene Wege möglich, jedoch für Flüssigkristallanzeigen zumeist mit zusätzlichen Schwierigkeiten verbunden, die häufig in der Einbringung von Farbstoffen, deren Stabilität, dem Schaltverhalten des Flüssigkristalls oder der Abhängigkeit vom Botrachtungswinkol begründet sind. So ist in der Schrift GB 2129994 eine Vorrichtung beschrieben, die unter Verwendung von zwoi Flüssigkristall- (LC-)-Anzeigesystemen zwei Bilder erzeugt, die den Augen eines Betrachters über einen binokularen Strahlengang getrennt zugeführt werden. Damit ist lediglich die Betrachtung des Bildes durch eine Person möglich. Eine andere Möglichkeit, den menschlichen Augen räumliches Sehen aus zweidimensionalen Anzeigen zu ermöglichen, liegt in der Erzeugung farblich unterschiedlicher Bilder unter Berücksichtigung dos Augenabstandes, wobei jedem Auge ein entsprechendes Filter vorgeordnet ist. Das gestattet die Betrachtung des Raumbildes durch mehrere Personen, sofern sie über dio notwendige Filterbrillo verfügen. Zur Erzeugung farbiger Bilder auf LC-Basis sind eine Roihe von Schriften veröffentlicht, die sich zwar mit der Farbbilddaistellung allgemein beschäftigen, z.T. aber auch nur zweifarbige Darstellungen erzielen, wie sie für räumliches Sehen ausreichend sind, Beispiele für das letztgenannte lioforn die Schriften DE 2902126, E 2902127 und DE 2918 547. Hier ist jeweils der LC-Matrix ein dichroitischer Farbstoff zugefügt, dessen Lichtabsorption von der Lage seiner Moleküllängsachsen zur Polarisationsebene des Lichtes abhängig ist. Bei Umorientierung der LC-Matrix wird der FarbstoffFor the generation of three-dimensional images, it is known to supply by suitable means only to each of the two images taken or constructed on the basis of the human eye distance. Various approaches are possible, but for liquid crystal displays usually associated with additional difficulties that are often due to the incorporation of dyes, their stability, the switching behavior of the liquid crystal or the dependence on Botradungswinkol. Thus, GB 2129994 describes a device which, using two liquid crystal (LC) display systems, produces two images which are separately fed to the eyes of a viewer via a binocular beam path. Thus, only the viewing of the image by a person is possible. Another way to enable the human eyes spatial vision from two-dimensional displays, lies in the production of color different images taking into account the eye distance, each eye is preceded by a corresponding filter. This allows the viewing of the room image by several people, provided they have the necessary Filterbrillo. To produce LC-based color images, there are published a series of publications dealing with color image display in general, e.g. but also only achieve two-color representations, as they are sufficient for spatial vision, examples of the latter lioforn the writings DE 2902126, E 2902127 and DE 2918 547. Here each of the LC matrix is added a dichroic dye whose light absorption from the position of his Molecular longitudinal axis to the polarization plane of the light is dependent. Reorientation of the LC matrix becomes the dye

mitgedreht und ändert seinen Absorptionsgrad bzw. die Farbintensität. Durch Verwendung von Farbfiltern oder mehreren Farbstoffen mit positivem und negativem Dichromismus können zweifarbige Informationen erhalten werden. Nachteilig ist hier vor allem der geringe Kontakt.rotated and changes its absorption or color intensity. By using color filters or multiple dyes with positive and negative dichromism, bi-color information can be obtained. The disadvantage here is especially the low contact.

Inder DE-OS 32 34110 werden farbtüchtige Matrixanzeigen vorgestellt, in denen Farbfilter vor den einzelnen Pixeln positioniert sind, die mit einer flüssigkristallinen Orientierungsschicht badeckt oder selbst integrierter Bestandteil der Orientierungsschicht sind. Der Nachteil dieser Lösung besteht in der Notwendigkeit von drei verschiedenen Filtern innerhalb eines Pixels der Matrix, wos"» insbesondere im wissenschaftlichen Gerätebau bei hohen Auflösungsanforderungen anwendungsbeschränkend wirkt. Ai Jerdem sind die technologischen Anforderungen bei dieser Art Matrixanzeige sehr hoch.German Offenlegungsschrift No. 32 34110 presents color-capable matrix displays in which color filters are positioned in front of the individual pixels, which are coated with a liquid-crystalline orientation layer or are themselves an integral part of the orientation layer. The drawback of this solution is the need for three different filters within a pixel of the matrix, which "limits the application of high resolution requirements, particularly in scientific instrumentation." Ai Jerdem, the technology requirements for this type of matrix display are very high.

Be. annt sind im Stand der Technik weiterhin Hell-Dunkel-Kontrast-Arueigen auf LC-Bnsis, die die Brechungsindex-Änderung einer LC-Schicht ausnutzen, indem ein Winkel zwischen den zwei Grenzwinkeln der Totalreflexion an der LC-Schichtoberfläche, die an die zwei Schaltzustände der LC-Schich*. geknüpft sind, als Einstrahlungsrichtung für eine aktive Beleuchtung gewählt wird. Mit diesen Anordnungen, die in den Erfindun.jsbeschreibungen DD 250191 und WP G 02 F/312886-0 offenbart sind, ist eine Bilddarstellung für dreidimensionale Betrachtungen nicht möglich, sofern man nicht in der von o.g. britischen Patentschrift vorgeschlagenen Weise vorgehen will und nur einen Betrachter zuläßt.Be. Also known in the art are light-dark contrast arrays on LC bins that exploit the refractive index change of an LC layer by subtracting an angle between the two critical angles of total reflection at the LC layer surface to the two switching states the LC-Schich *. are selected as the direction of irradiation for active lighting is selected. With these arrangements disclosed in the inventions DD 250191 and WP G 02 F / 312886-0, image display for three-dimensional viewing is not possible unless it is disclosed in the above-mentioned. British patent proposed way and only admits a viewer.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, eine Möglichkeit zur Darstellung von dynamischen Bildinformationen zu finden, die mit geringem technologischen Aufwand eine dreidimensionale Betrachtung durch mehrere Personen gestattet.It is the object of the invention to find a way to display dynamic image information that allows three-dimensional viewing by several people with little technological effort.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkristall-Matrixanzeige zur für dreidimensionalen Betrachtung geeigneten Bilddarstellung zu realisieren, die verschiedenfarbige Biter erzeugt, ohne das Auflösungsvermögen zu reduzieren. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Flüssigkristall-Matrixanzeige zur für dreidimensionale Betrachtung geeigneten Bilddarstellung mit einer zwischen zwei jeweils mit transparenten Schichtelektroden und einer Orientierungsschicht belegten Glasplatten angeordneten, ferroelektrisch-smektischen Flüssigkeitskristallschicht, wobei auf der dem Betrachter zugewandten Ssits der Flüssigkristallschicht eine Streuschicht angeordnet ist und die Schichtelektroden auf jeder Glasplatte parallel, gegenüber der anderen Glasplatte senkrecht orientierte, separat ansteuerbare Streifenelektroden sind, und mit einer Beleuchtungseinheit zum seitlichen Einstrahlen von linear polarisiertem Licht in die vom Betrachter abgewandte Glasplatte unter einem Einstrahlungswinkel, der zwischen den an die zwH Schaltzustände der Flüssigkristallschicht geknüpften unterschiedlichen Grenzwinkeln der Totalreflexion liegt, dadurch gelöst, daß die Beleuchtungseinheit aus verschiedenen einfarbigen Leuchteinrichtungen zur Erzeugung von jeweils einem einfarbigen Boleuchtungsstrahl besteht, die so angeordnet sind, daß jeweils der notwendige seitliche Einstrahlungswinkel in die vom Betrachter abgewandte Glasplatte eingahalten ist und daß eine Ansteuereinheit zum zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgenden Einschreiben von unterschiedlichen Teilbildern über die Streifenelektroden und zum den eingeschriebenen Teilbildern entsprechenden, sequentiellen Aktivieren der unterschiedlichen Leuchteinrichtungen vorhanden ist, wobei für das Einschreiben der zusammengehörigen Teilbilder ein Zeitiimit von 40ms gesetzt ist.The invention has for its object to realize a liquid crystal matrix display suitable for three-dimensional viewing image display that produces different colored biter, without reducing the resolution. According to the invention, the object in a liquid-crystal matrix display for three-dimensional viewing suitable image representation with a sandwiched between two each with transparent glass sheets and an orientation layer arranged glass plates, ferroelectric smectic liquid crystal layer, wherein on the viewer facing ssits the liquid crystal layer is arranged a scattering layer and the Layer electrodes on each glass plate in parallel, with respect to the other glass plate vertically oriented, separately controllable strip electrodes, and with a lighting unit for lateral irradiation of linearly polarized light in the viewer facing away from the glass plate at an angle of incidence, which between the zwH switching states of the liquid crystal layer knotted different Limit angles of the total reflection is achieved by the fact that the lighting unit of different monochrome Lichtinrich tions for generating each of a monochrome Boleuchtungsstrahl consists, which are arranged so that each of the necessary lateral angle of incidence is eingahalten in the glass plate facing away from the viewer and that a drive unit for temporally immediately successive writing of different partial images on the strip electrodes and the inscribed partial images corresponding , Sequential activation of the different lighting devices is present, with a time of 40 ms is set for the writing of the associated fields.

Für die Anordnung der verschiedenen einfarbigen Leuchteinrichtungen gibt es zwei zweckmäßige Möglichkeiten. Zum einen lassen sie sich über mindestens ein strr.hlvoreinigendes Element, z. B. einen Strahlteilerwürfel, auf eine durch den Einstrahlungswinkel festgelegte Strahlrichtung bringen; zum anderen ist es möglich, sie an verschiedenen Seitenkanten der vom Betrachter abgewandten Glasplatte anzuordnen.There are two convenient options for the arrangement of the different monochrome lighting devices. On the one hand, they can be over at least one strr.hlvoreinigendes element, eg. B. bring a beam splitter cube to a fixed by the angle of incidence beam direction; on the other hand, it is possible to arrange them on different side edges of the viewer facing away from the glass plate.

Die Ansteuereinheit enthält vorteilhafterweise am Ausgang jeder Leuchteinrichtung eine Choppereinrichtung, wobei jec'e Choppereinrichtung pro Zeilenansteuerung für einen Bruchteil der Ansteuerungsdauer zeitlich versetzt geöffnet ist. Bei dieser Variante der Leuchteinrichtungsansteuerung ist es ungünstig, daß die verschiedenen einfarbigen Leuchteinrichtungen in eine gemeinsame Strahlungsquelle und verschiedene Farbfilter in der Choppereinrichtung der Ansteuereinheit geteilt sind. Für die Erzeugung zweier für das dreidimensionale Sehen erforderlicher farbunterschiedlicher Teilbilder als elektrische Steuersignale zur Elektrodenansteuerung, die innerhalb einer Bildzeile parallel und innerhalb eines Bildes seriell erfolgt, der Ansteuercinheit zur Verfügung steht. Damit die für die menschlichen Augen - die natürlich zur getrennten Aufnahme des Teilbilderpnares mit einer entsprechenden Farbfilterbrille bewaffnet sein müssen -gleichzeitig beide Teilbilder wahrgenommen werden könnun, wird, abweichend vom Stand der Technik, dafür gesorgt, daß die verschiedenen einfarbigen Leuchteinrichtungen für jede Teilbildansteuorung ι scheinander ihr Licht über die vom Betrachter abgewandte Glasplatte auf die Oberfläche der ferroelektrisch-smektischen LC-Schicht einstrahlen. Das geschieht unter einem Winkel, der zwischen den an die zwei Schaltzustände der LC-Schicht geknüpften unterschiedlichen Grenzwinkeln der Totalreflexion liegt. Wird ein bestimmtes Pixol angesteuert, so wird das einfallende Licht in die LC-Schicht hineingebrochen und durchgelassen, so daß es als solches gesohen werden kann.The drive unit advantageously contains a chopper device at the output of each lighting device, wherein each chopper device per line drive is opened with a time offset for a fraction of the drive duration. In this variant of the lighting device control, it is unfavorable that the various monochrome lighting devices are divided into a common radiation source and various color filters in the chopper of the drive unit. For the generation of two color-different partial images required for the three-dimensional vision as electrical control signals for electrode control, which takes place in parallel within an image line and within an image in series, the control unit is available. In order to be able to perceive both partial fields simultaneously for the human eyes - which of course must be armed with a corresponding color filter goggles for the partial recording of the partial picture element - it is ensured, deviating from the state of the art, that the different monochrome illumination devices intersect each other for each partial picture drive irradiate their light on the surface facing away from the viewer glass plate on the surface of the ferroelectric-smectic LC layer. This occurs at an angle which lies between the different critical angles of total reflection, which are linked to the two switching states of the LC layer. When a particular pixol is driven, the incident light is broken into the LC layer and transmitted, so that it can be swept as such.

Die Ansteuoroinheit muß dabei gewährleisten, daß die Elektroden der LC-Matrix zeilen- oder bildweise aufeinanderfolgend entsprechend den Teilbildinformationen angesteuert worden und daß pro angesteuerter Zeile jedes Bildes von zusammengehörigen Teilbildern die zugehörige farbige Leuchteinrichtung aktiviert ist.The Ansteuoroinheit must ensure that the electrodes of the LC matrix line or image consecutively been driven in accordance with the sub-picture information and that per associated line of each image of associated sub-images, the associated colored lighting device is activated.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht mit technologisch einfachen Mitteln bei gleichbleibendem AuDösungsvermögon eine farbunterschiedene Bilddarstellung, dio für dreidimensionale Betrachtung durch mehrere Personen geeignet ist. Dabei ist eine Erzeugung dynamischer Bilder möglich, die bei geeigneter Ausführung der Elektroden der LC-Matrix fernsehnormkompatibel ist.The arrangement according to the invention makes it possible, with technologically simple means and with constant AuDösungsvermögon a color different image representation, the dio for three-dimensional viewing by several people is suitable. In this case, a generation of dynamic images is possible, which is fernsehnorm compatible with a suitable design of the electrodes of the LC matrix.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend anhand dreier Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt:The invention will be explained in more detail below with reference to three exemplary embodiments. The drawing shows:

Fig. 1: erfindungsgemäße Anordnung in einer günstigen Ausführung mit Strahlteilerwürfel und Choppereinrichtungen.Fig. 1: inventive arrangement in a favorable design with beam splitter cube and Choppereinrichtungen.

Die erfindungsgemäße Flüssigkristall-Matrixanzeige besteht in ihrem Grundaufbau aus LC-Matrix 1, Beleuchtungseinheit 2 und Ansteuereinheit 3. Die LC-Matrix 1 ist wie folgt in der angegebenen Reihenfolge aufgebaut: hintere Glasplatte 11 (vom Betrachter abgewandte Glasplatte), Streifenelektroden 13, Orientierungsschicht 14, LC-Schicht I5, Oriontierungsschicht 14, Streifenelektroden 13 und vordere (dem Betrachter zugewandte) Glasplatte 12 und Streuschicht 16. Für bestimmte Zwecke, wie z.B. bei eine; weiter unten angegebenen Form der Beleuchtungseinheit 2, ist es günstig oder sogar unumgänglich, die Streusch cht 16 so dicht wie möglich an die LC-Schicht 15 zu bringen. Realisierbar ist das zwischen vorderer Glasplatte 12 und Streifeneloktroden 13.The liquid crystal matrix display according to the invention consists in its basic structure of LC matrix 1, illumination unit 2 and drive unit 3. The LC matrix 1 is constructed as follows in the order indicated: rear glass panel 11 (glass panel facing away from the viewer), strip electrodes 13, orientation layer 14 , LC layer I5, Oriontierungsschicht 14, strip electrodes 13 and front (facing the viewer) glass plate 12 and scattering layer 16. For certain purposes, such as at one; given below the shape of the lighting unit 2, it is cheap or even necessary to bring the Streusch Cht 16 as close as possible to the LC layer 15. This can be realized between front glass plate 12 and strip electrodes 13.

Die hintere Glasplatte 11 ist günstigerweise an der Beleuchtungskante angeschiögt, wodurch die Einstrahlung des Beleuchtungsstrahles parallel zu ihren planparallelen Flächen erfolgen kann und trotzdem der erforderliche Einstrahlungswinkel in der Glasplatte realisiert ist. Für die ordnungsgemäße Funktion der Anordnung ist es notwendig, daß der Brechungsindex der hinteren Glasplatte 11 größer ist als der niedrige Brechungsindex des ordentlichen Strahles der LC-Schicht 15; günstig ist es aber, zusätzlich zu gewährleisten, daß er zwischen den zwei geschalteten Brechungsindizes der LC-Schicht 15 liegt.The rear glass plate 11 is conveniently angeschiögt on the lighting edge, whereby the irradiation of the illumination beam can be made parallel to their plane-parallel surfaces and still the required irradiation angle is realized in the glass plate. For the proper operation of the assembly, it is necessary that the refractive index of the back glass plate 11 be greater than the low refractive index of the ordinary beam of the LC layer 15; but it is favorable to additionally ensure that it lies between the two switched refractive indices of the LC layer 15.

In einer ersten Variante, die in Fig. 1 dargestellt ^:st. sind die verschiedenen Leuchteinrichtungen 21 und 22 im rechton Winkel zueinander angeordnet. Ihre Beleuchtungsstrahlen werden über einen Strahlteilerwürfel 4 vorteilhaft parallel zur Grundfläche der Glasplatte 11 eingestrahlt, wenn die Seitenkante der Glasplatte 11 in oben angegebener Weise angeschrägt ist.In a first variant, shown in Fig. 1 ^: st. the different lighting devices 21 and 22 are arranged at right angles to each other. Their illumination beams are irradiated via a beam splitter cube 4 advantageously parallel to the base surface of the glass plate 11, when the side edge of the glass plate 11 is bevelled in the manner indicated above.

Die Ansteuereinheit 3 koordiniert als erstes die Ansteuerung der Streifenelektroden 15 in der Art, daß Zeile für Zeile jedes Teilbild und direkt aufeinanderfolgend die zusammengehörigen Teilbilder als Spannungsimpuls eingeschrieben werden.The drive unit 3 first coordinates the driving of the strip electrodes 15 in such a way that, line by line, each field and directly following each other, the associated fields are written as a voltage pulse.

Dabei ist es möglich, das eine Teilbild vollständig einzuschreiben, bevor des zweite eingeschrieben wird. Hierbei wird beispielsweise die Leuchteinrichtung 21 mit der Farbe rot während der gesamten Ansteuerungsfolge des einen Teilbildes durchgängig betrieben, und beim Einschreiben des zweiten Teilbildes leuchtet die Leuchteinrichtung 22 in der Farbe blau.It is possible to completely write-in one field before the second one is written. Here, for example, the lighting device 21 is operated with the color red throughout the driving sequence of a field continuously, and when writing the second field lights the lighting device 22 in the color blue.

Eine andere Möglichkeit der Elektrodenansteuerung stellt die sequentiell ineinandergreifende Ansteuerung für beide Teilbilder dar. Hierbei wird jede Zeile der LC-Matrix 1 zweimal angesteuert, einmal mit der Zeileninformation des ersten Teilbildes und einmal mit der des zweiten. Da hierbei größere Schaltgeschwindigkeiten der Leuchteinrichtungen notwendig sind, sind den (in diesem Falle im Dauerbetrieb installierten) Leuchteinheiten 21 und 22, wie in Fig. 1 gezeigt, jeweils am Ausgang Choppereinrichtungen 31 bzw. 32 zugeordnet, die als Bestandteil der Ansteuereinhoit 3 für die sequentielle, abwechselnde farbige Beleuchtung sorgen. Vorteilhaft lassen sich hierbei die Leuchtrichtungen 21 und 22 vereinfachen bzw. zusammenfügen, indem eine gemeinsame Strahlungsquelle genutzt wird und die zu den Leuchteinrichtungen 21 und 22 gehörigen farbigen Filter in die Choppereinrichtungen 31 bzw. 32, die in diesem Fall ebenfalls zusammenfallen, integriert werden.Another possibility of the electrode control is the sequential interlocking control for both fields. In this case, each line of the LC matrix 1 is controlled twice, once with the line information of the first field and once with the second. Since in this case larger switching speeds of the lighting devices are necessary, the (in this case installed in continuous operation) light units 21 and 22, as shown in Fig. 1, each at the output choppers 31 and 32 assigned, which are part of the Ansteuereinhoit 3 for the sequential , provide alternating colored lighting. Advantageously, in this case the light directions 21 and 22 simplify or assemble by a common radiation source is used and the color filters belonging to the light means 21 and 22 in the chopper means 31 and 32, which also coincide in this case, are integrated.

Um diese Variante der Erfindung zur Darstellung dynamischer Bilder soweit zu verfeinerr. daß sie fernsehkompatibel ist, macht es sich erforderlich, neben der Verwendung der schnellschaltbaren ferroelektrisch-smektischen Flüssigkristallschicht 15 die Streifenelektroden 13 in ihrer Leitfähigkeit zu verbessern. Das geschieht zweckmäßig, indem wenigstens eine Seitenkante jedes einzelnen Streifens der Streifenelektroden 13 mit einem metallischen Faden verstärkt wird, der vom Betrachterauge 6 jedoch nicht wahrgenommen wird, da er jeweils auf der Pixelgrenze der LC-Matrix 1 liegt.To refine this variant of the invention for displaying dynamic images so far. that it is television-compatible, it is necessary to improve the strip electrodes 13 in addition to the use of the fast-switching ferroelectric-smectic liquid crystal layer 15 in their conductivity. This is expediently achieved by reinforcing at least one side edge of each individual strip of the strip electrodes 13 with a metallic thread which, however, is not perceived by the viewer's eye 6, since it lies on the pixel boundary of the LC matrix 1.

Fig. 1 läßt außerdem erkennen, wie sich die Beleuchtungsstrahlen im Falle der angesteuerten LC-Moleküle 151 und bei nichtangesteuerten LC-Molekülen 125 verhalten.Fig. 1 also shows how the illumination beams behave in the case of the driven LC molecules 151 and in the case of non-driven LC molecules 125.

Der Strahlenverlauf A verkörpert dab?i die LC-Schicht 15 mit ihren angesteuerten LC-Molekülen 151 einen höheren Brechungsindex auf, der ggf. sogar größer als der der hinteren Glasplatte 11 ist, der mindestens jedoch so groß ist, daß der Grenzwinkel der Totalreflexion an der Eintrittsfläche der LC-Schicht 15 bei größeren Winkeln als dem Einstrahlungswinkel in der hinteren Glasplatte 11 liegt. Die nacheinander innerhalb eines Wahrnehmungszyklus des menschlichen Auges von etwa 40ms eingeschriebenen, verschiedenfarbigen (hier roten und blauen) Teilbilder werden über das rote 51 und das blaue Farbfilter 52 in Form einer Brille 5 jeweils nur von einem Auge und zwar als gleichzeitig vorhanden - wahrgenommen.The beam path A dab? I the LC layer 15 with their driven LC molecules 151 a higher refractive index, which is possibly even greater than that of the rear glass plate 11, which is at least so large that the critical angle of total reflection at the entrance surface of the LC layer 15 is at angles greater than the angle of incidence in the rear glass plate 11. The successively within a perceptual cycle of the human eye of about 40ms inscribed, differently colored (here red and blue) partial images are perceived via the red 51 and the blue color filter 52 in the form of a pair of glasses 5 only from one eye and as simultaneously present.

Dabei hat die Streuschicht 16 die Aufgabe, die Winkelabhängigkeit der entstehenden Teilbilder zu beseitigen.The scattering layer 16 has the task to eliminate the angular dependence of the resulting fields.

Der Strahlenverlauf B symbolisiert die Totalreflexion an den Pixelr der LC-Matrix 1, die nichtangesteuorte Moleküle 152 aufweisen. Hierbei ist der Brechungsindex der LC-Schicht 15 kleiner als der der hinteren Glasplatte 11, so daß der Grenzwinkel der Totalreflexion an der LC-Schicht-Oberfläche deutlich überschritten ist. An diesen Pixeln nimmt dei Betrachter demzufolge keinen Farbpunkt wahr, was ggf. '.on Teilbild zu Teilbild verschieden ist.The beam path B symbolizes the total reflection to the Pixelr of the LC matrix 1, the nichtangesteuorte molecules 152 have. Here, the refractive index of the LC layer 15 is smaller than that of the rear glass plate 11, so that the critical angle of total reflection at the LC layer surface is significantly exceeded. As a result, the viewer does not perceive a color point on these pixels, which may be different from one frame to the next.

Als ein" zweite Variante, die hier noch kurz ohne Zeichnung erläutert sein soll, ist die Beleuchtungseinheit 2 so angeordnet, daß die verschiedenen einfarbigen Leuchteinheiten 21 und 22 an unterschiedlichen, ebenfalls vorteilhaft angeschrägten Seitenkanten der hinteren Glasplatte 11 angeordnet sind, so daß kein Strahlteilerwürfel 4 erforderlich ist. Um einen Bildversatz, der durch die vordere Glasplatte 12 im Millimeterbereich liegt, zu vermeiden, ist os vorteilhaft, die Streuschicht 18 vom Betrachterstandpunkt aus hinter der vordoren Glasplatte anzubringen.As a "second variant, which will be briefly explained here without drawing, the lighting unit 2 is arranged so that the different monochrome light units 21 and 22 are arranged at different, also advantageously bevelled side edges of the rear glass plate 11, so that no beam splitter cube In order to avoid an image offset which lies through the front glass plate 12 in the millimeter range, it is advantageous to mount the scattering layer 18 from the viewer's point of view behind the front glass plate.

Eine dritte Möglichkeit ergibt sich, wenn auf die dreidimensionale Betrachtung von Bildern kein Wert gelegt wird. Dann ist eine Farbbildclarstnllung möglich. Dazu wird dio Beleuchtungseinheit 2 auf drei Leuchteinrichtungen erweitert, die sowohl nach der ersten als auch nach der zweiten Variante angeordnet werdon können.A third possibility arises when no value is placed on the three-dimensional viewing of images. Then a color image is possible. For this purpose, the lighting unit 2 is extended to three lighting devices, which can be arranged both in the first and in the second variant.

Claims

1. A liquid crystal matrix display for image display suitable for three-dimensional viewing with a ferroelectric-smectic liquid crystal layer arranged between two glass plates each covered with transparent layer electrodes and an orientation layer, a scattering layer being arranged on the side of the liquid crystal layer facing the observer and the layer electrodes on each glass plate parallel, with respect to the other glass plate vertically oriented, separately controllable strip electrodes are, and with a lighting unit for lateral irradiation of linearly polarized light in the viewer facing away from the glass plate at an angle of incidence, which is between the two switching states of the liquid crystal layer linked different critical angles of total reflection , characterized in that the lighting unit (2) consists of different monochrome lighting devices (21, 22) for producing j eweils a monochrome illumination beam, which are arranged so that each of the necessary lateral irradiation angle is observed in the viewer facing away from the glass plate and that a drive unit (3) for temporally immediately successive writing of different partial images on the strip electrodes (13) and the inscribed Sub-images corresponding sequential activation of the different lighting devices (21,22) is present, with a time limit of 40ms is set for the writing of the associated fields.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the different monochrome lighting devices (21,22) are arranged on different side edges of the viewer facing away from the glass plate.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the different monochrome lighting devices (21,22) via at least one Strahlvereinigendes element, in particular a beam splitter cube (4), are adjusted to a fixed by the angle of incidence beam direction.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the drive unit (3) at the output of each lighting device (21,22) includes a chopper (31,32), each chopper (31,32) per line of the liquid crystal matrix according to the successively inscribed Lines of the different fields is staggered.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the different monochrome lighting devices (21,22) from a common radiation source and different, in the chopping device (31,32) of the drive unit (3) arranged color filters are composed.