DE10029531A1

DE10029531A1 - Anordnung zur räumlichen Darstellung

Info

Publication number: DE10029531A1
Application number: DE10029531A
Authority: DE
Inventors: Armin Grasnick; Ingo Relke; Falk Doerfel; Andreas Holz; Markus Klippstein; Wolfgang Tzschoppe; Sven-Marti Scherzberg-Naujokat
Original assignee: 4D Vision GmbH
Current assignee: 4D Vision GmbH
Priority date: 2000-06-16
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2002-01-03

Abstract

Eine Anordnung zur räumlichen Darstellung einer Szene/eines Gegenstandes umfaßt eine Einrichtung zur Wiedergabe eines Bildarrays aus einer Vielzahl von Bildinformationen aus mehreren Ansichten und eine in Blickrichtung eines Betrachters vor oder hinter der Bildwiedergabeeinrichtung angeordnete Filteranordnung (3) mit einem Filterarray (6) aus einer Vielzahl von Filterelementen, die Linearpolarisationsfilterelemente (8) sowie in bestimmten Wellenlängenbereichen durchlässige Wellenlängenfilterelemente umfassen, mit einem Linearpolarisationsfilter (11) und mit einem zwischen dem Filterarray (6) und dem Linearpolarisationsfilter (11) angeordneten ansteuerbaren optischen Medium (9), das in Abhängigkeit von seiner Ansteuerung eine Drehung der Polarisationsrichtung von hindurchtretendem linearpolarisiertem Licht bewirkt. DOLLAR A An einem ersten Beobachtungsort sind überwiegend Informationen einer ersten Gruppe von Ansichten und an einem zweiten Beobachtungsort in Augenabstand von dem ersten Beobachtungsort überwiegend Informationen einer zweiten Gruppe von Ansichten wahrnehmbar, wobei eine Vielzahl derartiger Orte und solcher Gruppen existiert. DOLLAR A Durch eine gezielte Ansteuerung des optischen Mediums (9) wird eine Umschaltung zwischen einem 3-D-Betrieb und einem 2-D-Betrieb vorgenommen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur räumlichen Darstellung einer Szene oder eines Gegenstandes, umfassend eine Einrichtung zur Wiedergabe eines Bildarrays aus einer Vielzahl von Bildelementen, die in definierter Zuordnung Informationen aus mehreren Ansichten der Szene bzw. des Gegenstandes repräsentieren, wobei von den Bildelementen Licht in verschiedenen Wellenlängenbereichen abgestrahlt wird, sowie weiterhin eine in Blickrichtung eines Betrachters vor oder hinter der Bildwiedergabeein richtung angeordnete Filteranordnung mit einem Filterarray, das eine Vielzahl von in bestimmten Wellenlängenbereichen durchlässigen Wellenlängenfilterelementen auf weist, wobei die Wellenlängenfilterelemente derart angeordnet sind, daß für das von der Bildwiedergabeeinrichtung abgestrahlte Licht definierte Ausbreitungsrichtungen vorgeben sind, so daß an einem ersten Beobachtungsort überwiegend Informationen einer ersten Gruppe von Ansichten und an einem zweiten Beobachtungsort in Augen abstand von dem ersten Beobachtungsort überwiegend Informationen einer zweiten Gruppe von Ansichten wahrnehmbar sind, wobei eine Vielzahl derartiger Orte und sol cher Gruppen existiert.

Derartige Anordnungen eignen sich beispielsweise dazu, in einem autostereoskopi schen Verfahren Gegenstände, Landschaften, Einblicke in das Innere von Körpern und andere Dinge für einen Betrachter räumlich wahrnehmbar darzustellen.

Vielen autostereoskopischen Verfahren liegt das Prinzip zugrunde, mehrere verschiedene Perspektivansichten des Gegenstandes bzw. der Szene gleichzeitig optisch wiederzugeben, durch geeignete Maßnahmen jedem Auge eines Betrachters jedoch jeweils nur eine Auswahl dieser Perspektivansichten getrennt sichtbar zu machen. Hierdurch entsteht ein parallaktischer Effekt, der dem Betrachter eine räumliche Wahrnehmung mit deutlicher Tiefenstaffelung erlaubt.

Bei diesen Verfahren treten als unerwünschte Nebenwirkungen pseudoskopische Er scheinungen mit der Folge auf, daß der Betrachter ein bezüglich der räumlichen Tiefe umgekehrtes und damit unrealistisches Bild sieht. Zudem können weitere Störungen in Form von Moiré-Streifen entstehen. Die vorgenannten Erscheinungen lassen sich durch zusätzliche Maßnahmen verringern, durch welche sich jedoch die Anordnung verteuert oder hinsichtlich ihrer Benutzbarkeit nachteilig beeinträchtigt wird.

Zur optischen Wiedergabe der Perspektivansichten eines Gegenstandes in autostereo skopischer Darstellung werden beispielsweise elektronisch ansteuerbare Farb-LC- Displays verwendet, die bei Ansteuerung in der herkömmlichen Art und Weise auch zur zweidimensionalen Bildwiedergabe geeignet sind. In vielen Anwendungsfällen besteht ein großes Interesse daran, eine Umschaltung von der räumlichen, autostereoskopi schen Darstellung (die im folgenden wegen des starken Raumeindruckes auch als drei dimensionale Darstellung bezeichnet wird) in eine herkömmliche, zweidimensionale Darstellung derselben Szene bzw. des desselben Gegenstandes vornehmen zu können. Dies ist insbesondere für die Lesbarkeit von Texten relevant, da die Bildqualität in der zweidimensionalen Betriebsart besser ist.

Eine Anordnung der eingangs genannten Art mit einer Filteranordnung in Form eines Farb-LC-Displays ist von der Anmelderin in einer noch unveröffentlichten Patentanmel dung vorgeschlagen worden. Eine Umschaltung aus einer Betriebsweise, bei der die einzelnen Ansichten dreidimensional dargestellt werden, kann dort über die Fil teranordnung mit dem Wellenlängenfilterarray erfolgen. In der dreidimensionalen Be triebsart werden verschiedene Perspektivansichten durch geeignetes Abblocken und Transmittieren von Bildelementen gleichzeitig dargestellt. Dazu wird ein Teil der Wel lenlängenfilterelemente opak, d. h. lichtundurchlässig, oder im wesentlichen opak ge schaltet, so daß eine im wesentlichen intransparente Barriere gebildet wird, die ledig lich an einer ausgewählten Anzahl von Wellenlängenfilterelementen in den zugehöri gen Wellenlängenbereichen lichtdurchlässig bleibt. Allerdings wird hierbei der Durch satz der mittleren Leuchtdichte verringert. Zudem sind die von der Barriere überdeck ten Bilder nicht in der höheren Auflösung der Bildwiedergabeeinrichtung wahrnehmbar. Beim Umschalten wird die Ansteuerung der einzelnen Subpixel, d. h. der einzelnen Wellenlängenfilterelemente des Filter-Displays verändert, um die Barrierewirkung ab zumindern. Derartige Displays sind jedoch insbesondere bei größeren Wirkungsquerschnitten teuer und erfordern eine aufwendige Ansteuerung. Durch die Verwendung von Farb-LC-Displays sowohl für die Bildwiedergabeeinrichtung als auch für das Filter array besteht zudem die Gefahr der Moirébildung.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Umschaltbarkeit der eingangs genannten Anordnung zwischen einem 3D-Betrieb und einem 2D-Betrieb zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung zur räumlichen Darstellung einer Szene/eines Gegenstandes, umfassend:

- eine Einrichtung zur Wiedergabe eines Bildarrays aus einer Vielzahl von Bildele menten, die in vorgegebener Zuordnung Informationen aus mehreren Ansichten der Szene/des Gegenstandes repräsentieren, wobei von den einzelnen Bildele menten Licht in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen abgestrahlt wird,
- eine in Blickrichtung eines Betrachters vor oder hinter der Bildwiedergabeeinrich tung angeordnete Filteranordnung mit einem Filterarray aus einer Vielzahl von Filterelementen, die Linearpolarisationsfilterelemente sowie in bestimmten Wel lenlängenbereichen durchlässige Wellenlängenfilterelemente umfassen, mit ei nem Linearpolarisationsfilter und mit einem zwischen dem Filterarray und dem Linearpolarisationsfilter angeordneten, ansteuerbaren, optischen Medium, das in Abhängigkeit von seiner Ansteuerung eine Drehung der Polarisationsrichtung von hindurchtretendem, linearpolarisiertem Licht bewirkt,
- wobei die Filterelemente derart angeordnet sind, daß
- in einem ersten Zustand des optischen Mediums, in dem die durch das optische Medium bewirkte Polarisationsrichtung und die Polarisationsrichtung des nach folgenden Filters, d. h. der Linearpolarisationsfilterelemente des Filterarrays oder des Linearpolarisationsfilters, einander kreuzen, für das von der Bildwiedergabe einrichtung abgestrahlte Licht definierte Ausbreitungsrichtungen vorgeben sind, so daß an einer Vielzahl von ersten Beobachtungsorten überwiegend Informatio nen einer ersten Gruppe von Ansichten und an einer Vielzahl von zweiten Beob achtungsorten, von denen sich jeder etwa in Augenabstand von einem zugeord neten, ersten Beobachtungsort befindet, überwiegend Informationen einer zwei ten Gruppe von Ansichten wahrnehmbar sind, wobei eine Vielzahl von Gruppen von Ansichten möglich ist, und
- in einem zweiten Zustand des optischen Mediums, in dem die durch das optische Medium bewirkte Polarisationsrichtung und die Polarisationsrichtung des nachfolgenden Filters, d. h. der Linearpolarisationsfilterelemente des Filterarrays oder des Linearpolarisationsfilters, im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, die Filteranordnung gegenüber dem ersten Zustand eine erhöhte Transparenz auf weist.

Durch den Einsatz eines schaltbaren, optischen Mediums, das eine Drehung der Polari sationsrichtung linear polarisierten Lichtes erlaubt, das durch dieses hindurchtritt, so wie die Ausbildung wenigstens eines Teils der Filterelemente als Linearpolarisationsfil terelemente läßt sich der Aufwand für die Ansteuerung der Filteranordnung erheblich verringern. Zum Umschalten zwischen dem 3D-Betrieb und dem 2D-Betrieb ist lediglich noch das optische Medium zu betätigen, mit dem je nach Anordnung des optischen Mediums eine Drehung der Polarisationsrichtung verursacht oder aufgehoben wird.

Zur Vorgabe der definierten Ausbreitungsrichtungen in der dreidimensionalen Be triebsart (3-D-Betrieb) nimmt das optische Medium infolge einer vorgegebenen An steuerung zu dem in Richtung des Lichtdurchtritts nachfolgenden Filter, der je nach Anordnung entweder durch die Linearpolarisationsfilterelemente des Filterarrays oder durch den Linearpolarisationsfilter gebildet wird, einen solchen Zustand ein, daß auf grund der einander schneidenden Polarisationsrichtungen eine weitestgehende Aus löschung für die Bereiche der Linearpolarisationselemente erfolgt. Dadurch kann die oben erwähnte Barrierewirkung mit einer starken Strukturierung des durch die Fil teranordnung hindurchtretenden Lichtes bewirkt werden. Diese Strukturierung läßt sich durch eine Betätigung des optischen Mediums aufheben, indem dieses in einen Zustand gebracht wird, in dem die von dem optischen Medium bewirkte Polarisations richtung im wesentlichen parallel zu dem nachfolgenden Filter verläuft, d. h. keine oder allenfalls eine geringfügige Schwächung der Lichtintensität durch die Filteranord nung auftritt. Die in der dreidimensionalen Betriebsart in Zusammenwirkung mit dem optischen Medium und dem Linearpolarisationsfilter opaken Linearpolarisationsele mente werden somit in der zweidimensionalen Betriebsart durchscheinend. Durch eine geeignete Anordnung dieser Linearpolarisationselemente wird ein weitgehend homo gener Lichtdurchsatz durch die Filteranordnung erzielt, die im günstigsten Fall barrie refrei wird. Hierdurch können von der Bildwiedergabeeinrichtung erzeugte Bilder in der Auflösung ihrer Wiedergabe wahrgenommen werden.

Vorzugsweise umfaßt das ansteuerbare, optische Medium zur Drehung der Polarisati onsrichtung Flüssigkristalle, woraus eine besonders einfache und kostengünstige Lösung resultiert. Beispielsweise können hierfür an sich bekannte LC-Panels, jedoch ohne Polarisationsfilter, verwendet werden. Weiterhin sind drehbare Linearpolarisationsfilter oder auch piezoelektrische Elemente verwendbar. Als optische Medien zur Polarisati onsdrehung können auch solche eingesetzt werden, die auf dem Pockels-Effekt, dem Kerr-Effekt oder dem Faraday-Effekt beruhen.

Eine besonders günstig herstellbare Struktur des Filterarrays ergibt sich, wenn alle Linearpolarisationsfilterelemente die gleiche Polarisationsrichtung aufweisen. Zudem bleibt dann der Aufbau des optischen Mediums einfach und der Aufwand beim Umschalten gering.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Filteranordnung in Blickrichtung eines Betrachters vor der Bildwiedergabeeinrichtung angeordnet. Letzterer ist eine flächige Beleuchtungsquelle nachgeordnet, die weißes Licht ausstrahlt. Der Betrachter sieht somit durch die Filteranordnung das von der Bildwiedergabeeinrichtung, beispielsweise einem Farb-LC-Display, abgestrahlte bzw. das durch dieses hindurchstrahlende Licht. Genauso ist es jedoch möglich, die Filteranordnung zwischen der Beleuchtungsquelle und der Bildwiedergabeeinrichtung bzw. dem Farb-LC-Display anzuordnen. Dabei können das Farb-LC-Display und die Filteranordnung vorteilhaft zu einer Baueinheit zusammengefaßt werden. Der Abstand z zwischen diesen liegt dabei in der Größenordnung von 1 mm bis 10 mm und wird in Abhängigkeit der verwendeten Raster für die Bildelemente und die Filterelemente, dem mittleren Pupillenabstand eines normierten Betrachters und einem gewünschten Betrachtungsabstand bestimmt.

Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Anordnung zur räumli chen Darstellung einer Szene/eines Gegenstandes, umfassend:

- eine Einrichtung zur Wiedergabe eines Bildarrays aus einer Vielzahl von Bildele menten, die in vorgegebener Zuordnung Informationen aus mehreren Ansichten der Szene/des Gegenstandes repräsentieren, wobei von den einzelnen Bildele menten Licht in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen abgestrahlt wird,
- eine in Blickrichtung eines Betrachters auf die Bildwiedergabeeinrichtung ange ordnete Filteranordnung mit einem Filterarray, das eine Vielzahl von in bestimm ten Wellenlängenbereichen durchlässigen Wellenlängenfilterelementen umfaßt, und mit einer in Blickrichtung hinter der Bildwiedergabeeinrichtung und vor dem Filterarray angeordneten Streuscheibe, die zwischen einer transparenten Stellung und einer streuenden Stellung umschaltbar ist,
- wobei die Wellenlängenfilterelemente derart angeordnet sind, daß in der transpa renten Stellung der Streuscheibe für das von der Bildwiedergabeeinrichtung ab gestrahlte Licht definierte Ausbreitungsrichtungen vorgegeben sind, so daß an einem ersten Beobachtungsort überwiegend Informationen einer ersten Gruppe von Ansichten und an einem zweiten Beobachtungsort in Augenabstand von dem ersten Beobachtungsort überwiegend Informationen einer zweiten Gruppe von Ansichten wahrnehmbar sind, wobei eine Vielzahl derartiger Orte mit verschie denen solcher Gruppen existiert, und in der streuenden Stellung der Streuscheibe die Strukturierung des durch das Filterarray hindurchtretenden Lichtes gegen über der ersten Stellung wesentlich vermindert wird.

Durch den Einsatz einer schaltbaren Streuscheibe, die zwischen einem transparenten Zustand und einem streuenden Zustand hin- und herschaltbar ist, läßt sich wiederum der Aufwand für die Ansteuerung der Filteranordnung erheblich verringern. Zum Um schalten zwischen dem 3D-Betrieb und dem 2D-Betrieb ist lediglich noch die Streu scheibe zu betätigen. Die Vorgabe der definierten Ausbreitungsrichtungen in der drei dimensionalen Betriebsart erfolgt in dem transparenten Zustand der Streuscheibe über das Filterarray. Dadurch kann die oben erwähnte Barrierewirkung mit einer starken Strukturierung des durch die Filteranordnung hindurchtretenden Lichtes bewirkt wer den. Diese Strukturierung des Lichtes läßt sich wieder durch eine Betätigung eines op tischen Mediums, d. h. hier durch die Streuscheibe aufheben, indem diese streuend transluzent geschaltet wird. Dadurch wird ein weitgehend homogener Lichtdurchsatz durch die Filteranordnung erzielt, so daß von der Bildwiedergabeeinrichtung erzeugte Bilder in der Auflösung ihrer Wiedergabe wahrnehmbar sind. Derartige Streuscheiben, die elektronisch angesteuert werden, sind an sich bekannt und bedürfen daher für den Fachmann keiner weiteren Erläuterung.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Filterarray als passiver, d. h. ohne jegliche elektrische Energie auskommender Filter ausgebildet. Das Filterarray kann beispielsweise als dünnwandige Platte oder Folie hergestellt werden, in welche die gewünschte Struktur aus Wellenlängenfilterelementen dauerhaft eingeprägt ist. Die Verwendung derartiger Filterarrays erlaubt eine erhebliche Kosteneinsparung gegen über Farb-LC-Displays. Zudem werden aus der Verwendung von zwei gleichartigen Farb-LC-Displays resultierende Moiréeffekte vermieden. Vorzugsweise werden Filter arrays eingesetzt, deren einzelne Wellenlängenfilterelemente jeweils einen vieleckigen, bevorzugt einen rechteckigen Umriß aufweisen.

Bevorzugt bestehen die Wellenlängenfilterelemente ausschließlich aus Filterelementen, die jeweils in einem der drei Farbbereiche rot, grün oder blau oder im gesamten Spek trum des sichtbaren Lichts transparent oder opak sind. Damit kann gegenüber bekann ten Schwarz-Weiß-Barrieren aufgrund der in der Summe größeren Lichtdurchlässigkeit die Lesbarkeit von dargestelltem Text erheblich verbessert werden. Dies kann auch mit Wellenlängenfilterelementen erreicht werden, die jeweils ausschließlich aus in je zwei der Farbbereiche rot, grün oder blau oder im gesamten Spektrum des sichtbaren Lich tes transparenten oder opaken Filterelementen bestehen.

Die gegebenenfalls zwischen den Wellenlängenfilterelementen vorgesehenen Linear polarisationselemente des Filterarrays wirken je nach Ansteuerung des optischen Me diums als opake oder transparente Filterelemente.

Der vorstehend erläuterte, positive Aspekt der apparativen Vereinfachung läßt sich je doch auch mit einem Filterarray erzielen, bei dem ausschließlich solche Filterelemente vorgesehen sind, die im gesamten Spektrum des sichtbaren Lichtes entweder opak oder transparent sind.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als Bildwiedergabeeinrichtung ein Farb-LC-Display mit separat ansteuerbaren Subpixeln vorgesehen, wobei jeweils ein Subpixel einem Bildelement α_ij entspricht.

Im 3D-Betrieb wird durch die Filteranordnung eine selektive Wahrnehmung dieser Bildelemente α_ij an der Bildwiedergabeeinrichtung bewirkt. Ein Bildelement α_ij ist in diesem Zusammenhang eine selbstleuchtende oder beleuchtete Fläche geringer Größe mit einem Flächeninhalt von etwa 10.000 µm² bis zu mehreren mm², auf der ein geringer Ausschnitt einer der Ansichten A_k (k = 1. . .n), im folgenden als Teilinformation einer solchen Ansicht A_k (k = 1. . .n) bezeichnet, an der Stelle i, j wiedergegeben werden kann. Vorteilhaft kann mit dem Indexpaar i, j auch die Position in der Ansicht A_k bezeichnet sein, von der die Teilinformation stammt, die auf dem Bildelement α_ij wiedergegeben wird - sofern auch die Ansichten A_k (k = 1. . .n) in Raster aus Spalten i und Zeilen j gegliedert sind.

Von jeder Betrachtungsposition aus nimmt ein Betrachter mit einem Auge überwiegend Bildelemente α_ij einer ersten Auswahl und mit dem anderen Auge überwiegend Bild elemente α_ij einer zweiten Auswahl aus den Ansichten A_k (k = 1. . .n) wahr.

Unter einer Auswahl aus den Ansichten A_k (k = 1. . .n) sind die Ansichten A_k zu verstehen, deren Bildelemente α_ij entweder überwiegend für das eine oder für das andere Auge sichtbar sein sollen. Beispielsweise können die Ausbreitungsrichtungen für Licht, das von Bildelementen α_ij kommt, auf denen Teilinformationen der (einer ersten Auswahl entsprechenden) Ansichten A_k (k = 1. . .4) dargestellt sind, so vorgegeben werden, daß dieses Licht bzw. diese Teilinformationen überwiegend das linke Auge eines sich im Betrachtungsraum aufhaltenden Betrachters erreichen, während die Ausbreitungsrich tungen für das Licht, das von Bildelementen α_ij kommt, auf denen Teilinformationen der übrigen (einer zweiten Auswahl entsprechenden) Ansichten A_k (k = 5. . .n) dargestellt sind, so vorgegeben werden, daß dieses Licht bzw. diese Teilinformationen überwie gend in das rechte Auge desselben Betrachters gelangen. In diesem Falle umfaßt dem nach die erste, für das linke Auge vorgesehene Auswahl die Ansichten A₁, A₂, A₃ und A₄. Die zweite, für das linke Auge vorgesehene Auswahl würde hierbei die Ansich ten A₅, A₆. . .A_n umfassen.

Darunter sind ausdrücklich auch solche Fälle zu verstehen, in denen das von einem Bildelement α_ij kommende Licht nicht vollständig, sondern nur zum Teil in das betref fende Auge des Betrachters gelangt, was beispielhaft bei partieller Abdeckung eines Bildelementes α_ij, etwa durch Anordnungsteile, denkbar ist.

Die Bedingung, daß ein Auge "überwiegend" Bildelemente α_ij bzw. auf diesen Bildele menten α_ij wiedergegebene Teilinformationen wahrnimmt, ist auch dann erfüllt, wenn dieses Auge beispielsweise 80% der Bildelemente α_ij sieht, die Teilinformationen der Ansicht A₁ wiedergeben, während das andere Auge zwar ebenfalls solche Bildelemen te α_ij, die Teilinformationen der Ansicht A₁ wiedergeben, sehen kann, jedoch weniger als 80%.

Bevorzugt werden die Ausbreitungsrichtungen durch eine Vielzahl von Wellenlängenfil terelementen β_pq der Filteranordnung vorgegeben, die jeweils durch die Überlagerung der Wellenlängenfilter der Arrays entstehen, wobei jeweils ein Bildelement α_ij mit meh reren zugeordneten Wellenlängenfilterelementen β_pq oder ein Wellenlängenfilterelement β_pq mit mehreren zugeordneten Bildelementen α_ij derart korrespondiert, daß je weils die Verbindungsgerade zwischen der Flächenmitte des sichtbaren Abschnittes eines Bildelementes α_ij und der Flächenmitte des sichtbaren Abschnittes eines Wellen längenfilterelementes β_pq einer Ausbreitungsrichtung entspricht.

Dabei ist es von Vorteil, wenn die Wellenlängenfilterelemente β_pq in Arrays mit Spalten p und Zeilen q angeordnet und eines oder mehrere solcher Arrays dem Raster mit den Bildelementen α_ij, bezogen auf die Blickrichtung eines Betrachters, in einem festen Abstand z vor- und/oder nachgeordnet sind.

Zwecks Vorgabe der Ausbreitungsrichtungen werden den Bildelementen α_ij, die zuge ordnete Teilinformationen der Ansichten A_k (k = 1. . .n) wiedergeben, genau definierte Positionen i, j auf dem Raster zugewiesen. Den Wellenlängenfilterelementen β_pq, die mit diesen Bildelementen α_ij korrespondieren sollen, werden definierte Positionen p, q auf dem Array zugewiesen. Die Ausbreitungsrichtungen ergeben sich dann aus den Posi tionen der Bildelemente α_ij auf dem Raster und den Positionen der korrespondierenden Wellenlängenfilterelemente β_pq auf dem Array in Verbindung mit dem Abstand z zwi schen dem Raster und dem Array.

Die Zuordnung von Teilinformationen der Ansichten A_k (k = 1. . .n) zu Bildelementen α_ij wie auch die Positionierung dieser Bildelemente α_ij auf dem Raster kann nach folgender Funktion vorgenommen werden:

Hierin sind bezeichnet mit:

- i der Index eines Bildelementes α_ij in einer Zeile des Rasters,
- j der Index eines Bildelementes α_ij in einer Spalte des Rasters,
- k die fortlaufende Nummer der Ansicht A_k (k = 1. . .n), aus der die Teilinformation stammt, die auf einem bestimmten Bildelement α_ij wiedergegeben werden soll,
- n die Gesamtzahl der jeweils verwendeten Ansichten A_k (k = 1. . .n),
- c_ij eine wählbare Koeffizientenmatrix zur Kombination bzw. Mischung der verschiedenen von den Ansichten A_k (k = 1. . .n) stammenden Teilinformation auf dem Raster und
- IntegerPart eine Funktion zur Erzeugung der größten, ganzen Zahl, die das in eckige Klammern gesetzte Argument nicht übersteigt.

Mit anderen Worten: die Indizes i und j bezeichnen die Positionen von Bildelemen ten α_ij für die anzugeben ist, aus welcher der Ansichten A_k (k = 1. . .n) die darzustellende Teilinformation bezogen werden soll. Dabei steht i für den horizontalen Index (mit Werten von 1 bis zur horizontalen Bildelementauflösung, das ist im Falle der Darstel lung der Teilinformationen auf RGB-Subpixeln der dreifache Wert der Pixelauflösung) und j für den vertikalen Index (mit Werten von 1 bis zum Wert der vertikalen Bildele mentauflösung).

Soll für eine beliebige, aber feste Anzahl n von Ansichten A_k (k = 1. . .n), die alle die glei che Bildauflösung bzw. das gleiche Format besitzen, das auf dem Raster darzustellen de, aus Teilinformationen der Ansichten A_k (k = 1. . .n) zu kombinierende Gesamtbild er mittelt werden, so ist für die Kombinationsvorschrift noch folgendes zu berücksichti gen: die Koeffizientenmatrix c_ij kann als Einträge Werte besitzen, die reellen Zahlen entsprechen. Dabei sind für i und j natürliche Zahlen größer Null im oben genannten Wertebereich möglich.

Das auf dem Raster dargestellte, aus den verschiedenen Teilinformationen der Ansich ten A_k (k = 1. . .n) kombinierte Gesamtbild wird bei Vorgabe dieser Parameter entspre chend der oben angegebenen Funktion erzeugt, indem alle möglichen Indexpaare i, j durchlaufen werden.

Für die Erzeugung einer räumlichen Darstellung wird bestimmt, in welcher Struktur die Wellenlängenfilterelemente β_pq, die im Zusammenwirken mit den Bildelementen α_ij die Ausbreitungsrichtungen vorgeben, innerhalb des Arrays mit Spalten p und Zeilen q zu positionieren sind.

Die Wellenlängenfilterelemente β_pq weisen Transparenzwellenlängen- oder Transpa renzwellenlängenbereiche γ_b auf, die bevorzugt dem Wellenlängen- oder Wellenlängen bereich γ_a des von den korrespondierenden Bildelementen α_ij abgestrahlten Lichtes ent sprechen. Für besondere Ausgestaltungen der Erfindung können die Wellenlängenfil terelemente β_pq beispielsweise auch Transparenzwellenlängen bzw. -wellenlängenberei che γ_b aufweisen, die außerhalb des Spektrums des sichtbaren Lichtes liegen, so daß das sichtbare Licht durch diese Wellenlängenfilterelemente β_pq abgeblockt wird.

Die Position eines jeden Wellenlängenfilterelementes β_pq ist durch den Index p, q eindeutig festgelegt. Jedem Wellenlängenfilterelement β_pq wird eine bestimmte Transparenzwellenlänge bzw. ein bestimmter Transparenzwellenlängenbereich γ_b zugeordnet. Dabei erfolgt die Strukturierung der Wellenlängenfilterelemente β_pq zu einem Maskenbild - analog zur Kombination der Teilinformationen der verschiedenen Ansichten A_k (k = 1. . .n) zu einem Gesamtbild - nach folgender Vorschrift:

Dabei entspricht:

- p dem Index eines Wellenlängenfilterelementes β_pq in einer Zeile des Arrays,
- q dem Index eines Wellenlängenfilterelementes β_pq in einer Spalte des Arrays,
- b einer ganzen Zahl, die für ein Wellenlängenfilterelement β_pq an der Position p, q eine der vorgesehenen Transparenzwellenlängen/-wellenlängenbereiche λ_b fest legt und Werte zwischen 1 und b_max haben kann,
- n_m einem ganzzahligen Wert größer Null, der bevorzugt der Gesamtzahl b_max der Transparenzwellenlängen/-wellenlängenbereiche entspricht, wobei die Gesamt zahl b_max wiederum bevorzugt der Gesamtzahl n der in dem Kombinationsbild dargestellten Ansichten A_k entsprechen kann,
- d_pq einer wählbaren Maskenkoeffizientenmatrix zur Variation der Erzeugung ei nes Maskenbildes und
- IntegerPart einer Funktion zur Erzeugung der größten, ganzen Zahl, die das in eckige Klammern gesetzte Argument nicht übersteigt.

Die wählbare Koeffizientenmatrix d_pq kann als Einträge Werte besitzen, die reellen Zahlen entsprechen. Dabei sind für p und q, die (wie bereits dargestellt) Positionen innerhalb des Wellenlängenfilterarrays beschreiben, natürliche Zahlen größer Null möglich.

Der Erzeugung des kombinierten Gesamtbildes aus den Teilinformationen der Ansich ten A_k (k = 1. . .n) und der Erzeugung des Maskenbildes liegen demzufolge gleichartige oder zumindest artverwandte Vorschriften zugrunde. Die Wellenlängenfilterelemen te β_pq als Elemente des Maskenbildes besitzen vorzugsweise in etwa die gleiche Flä chenausdehnung wie die Bildelemente α_ij.

Unter Umständen ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der vorstehend erläuterten Anord nung in Blickrichtung eines Betrachters eine vergrößernde oder verkleinernde Linse, bevorzugt eine Fresnellinse, vorgeordnet ist. Dadurch wird erreicht, daß für den Be trachter eine reelle oder virtuelle Abbildung des räumlichen Bildes der Szene bzw. des Gegenstandes entsteht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Anordnung zur räumlichen Darstellung einer Szene/eines Gegenstandes nach der Erfindung mit einer in Blickrichtung eines Betrachters vor einer statischen Filteranordnung liegenden Bildwiederga beeinrichtung in Form eines Farb-LC-Displays, wobei die Filteranordnung ein Fil terarray, ein optisches Medium zur Drehung der Polarisationsrichtung und ei nen Linearpolarisationsfilter umfaßt,

Fig. 2 ein Beispiel für die Struktur eines Filterarrays mit Linearpolarisationselementen und Wellenlängenfilterelementen β_pq in stark vergrößerter und nicht-maßstäb licher Darstellung,

Fig. 3 ein Beispiel für ein Gesamtbild aus den Teilinformationen der Ansichten A_k (k = 1. . .n), erzeugt mit den als Bildelementen α_ij genutzten Subpixeln R, G, B des Farb-LC-Displays in stark vergrößerter und nicht-maßstäblicher Darstellung,

Fig. 4 die Struktur der Filteranordnung nach Fig. 2 für die roten Farbfilter R',

Fig. 5 die Positionen der Teilinformationen aus den Ansichten A_k (k = 1. . .8), die im Ge samtbild nach Fig. 3 durch rote Subpixel R wiedergegeben werden,

Fig. 6 die sichtbaren R-Teilinformationen für ein Auge eines Betrachters an einem er sten Beobachtungsort beim Blick aus einer Betrachtungsposition, beleuchtet vom Maskenbild nach Fig. 4,

Fig. 7 die sichtbaren R-Teilinformationen für das andere Auge des Betrachters an ei nem zweiten Beobachtungsort beim Blick aus der Betrachtungsposition von Fig. 6,

Fig. 8 einen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Anordnung mit den Gegebenheiten nach Fig. 2 und Fig. 3,

Fig. 9 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Anordnung zur räumlichen Darstel lung einer Szene/eines Gegenstandes nach der Erfindung mit einer in Blickrich tung eines Betrachters hinter einer Filteranordnung liegenden Bildwiedergabe einrichtung in Form eines Farb-LC-Displays, wobei die Filteranordnung einen Li nearpolarisationsfilter, ein optisches Medium zur Drehung der Polarisationsrich tung und ein Filterarray umfaßt,

Fig. 10 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Anordnung zur räumlichen Darstellung einer Szene/eines Gegenstandes nach der Erfindung mit einer in Blickrichtung eines Betrachters vor einer Filteranordnung liegenden Bildwiedergabeeinrich tung in Form eines Farb-LC-Displays, wobei die Filteranordnung eine Streu scheibe umfaßt, und in

Fig. 11 ein weiteres Beispiel für die Struktur eines Filterarrays mit Linearpolarisation selementen und Wellenlängenfilterelementen β_pq in stark vergrößerter und nicht- maßstäblicher Darstellung.

Das erste Ausführungsbeispiel zeigt eine Anordnung zur dreidimensionalen (autoste reoskopischen) Darstellung von Szenen und/oder Gegenständen, die auf eine zweidi mensionale Betriebsweise umschaltbar ist. Die Ansichten repräsentieren dabei bei spielsweise Bildinformationen aus benachbarten Perspektivansichten.

Die Anordnung umfaßt als Bildwiedergabeeinrichtung für die Wiedergabe der Kombina tion von Teilinformationen der Ansichten A_k (k = 1. . .n) auf Bildelementen α_ij ein derzeit handelsüblich verfügbares Farb-LC-Display 2, wie beispielsweise Sanyo LMU-TK12A. Auf diese Weise läßt sich die erfindungsgemäße Anordnung einfach und kostengünstig realisieren. Das schließt jedoch nicht aus, daß für die Bildwiedergabe auch jede andere denkbare Ausführung möglich ist.

In Blickrichtung eines Betrachters 1 auf die Anordnung ist das Farb-LC-Display 2 als bilddarstellendes Raster in einem vorgegebenen Abstand z vor dem Filterarray 6 einer Filteranordnung 3 angeordnet. Hinter der Filteranordnung 3 befindet sich eine flächige Beleuchtungsquelle 4, die weißes Licht abstrahlt. Die weiter unten noch näher zu erläu ternde Filteranordnung 3 umfaßt ein Filterarray 6, bestehend aus einer Vielzahl von rasterartig angeordneten Wellenlängenfilterelementen und Linearpolarisationsfil terelementen 8, ein optisches Medium 9, mit dem die Polarisationsrichtung einfallen den, linearpolarisierten Lichtes während des Durchtritts verdreht werden kann, sowie einen flächenhaften Linearpolarisationsfilter 11. Der Linearpolarisationsfilter 11 der Filteranordnung 3 befindet sich zwischen dem Farb-LC-Display 2 und dem optischen Medium 9. Die Durchlaßrichtung des Polarisationsfilters 11 entspricht der Durchlaß richtung eines in der Zeichnung nicht dargestellten, beleuchtungsseitigen Polarisations filters des Farb-LC-Displays 2.

Das bildwiedergebende Farb-LC-Display 2 ist mit einer Ansteuerschaltung 5 verknüpft. Es verfügt über separat ansteuerbare Subpixel der Grundfarben rot (R), grün (G) und blau (B). Zur besseren Unterscheidbarkeit werden nachfolgend die Subpixel des Farb- LC-Displays 2 mit R, G, B bezeichnet, die Wellenlängenfilterelemente der Filteranord nung 3 hingegen mit R', G', B', die jeweils eigenen Transparenzwellenlängen bzw. Transparenzwellenlängenbereichen λ_b entsprechen. Die Ansteuerschaltung 5 ist derart ausgebildet, daß auf den einzelnen Subpixeln R, G, B des Displays 2 Teilinformationen der Ansichten A_k (k = 1. . .n) generiert werden.

Der Abstand z zwischen dem Farb-LC-Display 2 und dem Filterarray 6 der Filteranord nung 3 beträgt 2,3 mm, wobei in diesem Falle die Wellenlängenfilterelemente R', G', B' der Filteranordnung 3 mit den Subpixeln R, G, B des Farb-LC-Displays 2 so korre spondieren, daß sich die damit festgelegten Ausbreitungsrichtungen des von den Wel lenlängenfilterelementen R', G', B' austretenden und durch die Subpixel R, G, B hin durchtretenden Lichtes innerhalb eines Betrachtungsraumes 7, in dem sich ein oder mehrere Beobachter 1 befinden, in einer Vielzahl von Schnittpunkten treffen. Diese Schnittpunkte der Ausbreitungsrichtungen entsprechen Beobachtungsorten, von denen aus mit einem Augenpaar die Szene bzw. der Gegenstand räumlich wahrgenommen werden kann.

Dabei wurde der Abstand z für die Ausgestaltungsvariante nach Fig. 1 ermittelt aus:

Für s_p wurde der mittlere, horizontale Abstand der Wellenlängenfilterelemente R', G', B' auf dem in Blickrichtung nachgeordneten Filterarray 6 der Filteranordnung 3 mit 100 µm angenommen. Dieser Wert ergibt sich, wenn man die Filterelemente in ihrer horizontalen Ausdehnung in etwa genauso breit ausgestaltet, wie die Subpixel des Beispielgerätes vom Typ Sanyo LMU-TK12A. Für die mittlere Pupillendistanz p_d wurde 65 mm gesetzt. Als mittlerer Betrachtungsabstand d_a wurde 1,5 m gewählt. Daraus ergibt sich der auszuführende Abstand z mit 2,3 mm.

Die Ausbreitungsrichtungen sind jeweils durch die Flächenmitten der sichtbaren Ab schnitte der betreffenden Wellenlängenfilterelemente R', G', B' und Subpixel R, G, B vorgegeben, wobei sich die Strahlengänge nicht nur in einer Ebene, sondern vielfach räumlich verteilt ausbreiten.

In Fig. 2 ist ein Beispiel für ein Filterarray anhand einzelner Wellenlängenfilterelemente R', G', B' der Filteranordnung in einer Draufsicht auf die Displayfläche zum Zweck der Anschaulichkeit stark vergrößert und nicht maßstäblich dargestellt. Die Teilflächen entsprechen jeweils einem Filterelement, das für Licht der jeweiligen Grundfarbe rot (R'), grün (G') und blau (B') durchlässig ist. Mit S sind die Linearpolarisationsfil terelemente 8 bezeichnet, die im 3D-Betrieb opak vorgegeben sind. Die Teilflächen sind hier vereinfacht quadratisch dargestellt. Auf die exakte Darstellung der Form der Wellenlängenfilterelemente R', G', B' wurde hier verzichtet. Sie sind bevorzugt recht eckig ausgebildet und besitzen beispielsweise eine Breite von 100 µm und eine Höhe von 300 µm.

Werden zur Erzeugung eines Filterarrays beispielsweise drei Transparenzwellenlängen bzw. -wellenlängenbereiche λ₁, λ₂, λ₃ für R', G', B' und ein weiterer Transparenzwel lenlängenbereich λ₄, mit dem das sichtbare Licht gegebenenfalls komplett abgeblockt werden kann, vorgegeben, so ergibt sich unter Verwendung der Koeffizientenma trix d_pq, die man nach der Vorschrift erzeugen kann:

ein für die räumliche Darstellung eines Gegenstandes bzw. einer Szene auf der Grund lage von n = 8 Ansichten A_k (k = 1. . .n) gut geeignetes Filterarray. Die sich ergebende, bei spielhafte Struktur ist in Fig. 2 dargestellt. Die δ-Funktion ergibt für Argumente un gleich "Null" den Wert "Null" und für das Argument "Null" den Wert "Eins"; als Parameter wurden hier b_max = 4 und n_m = 8 gewählt.

Hinter der in Fig. 2 dargestellten Filteranordnung 3, in diesem Falle also unterhalb der Zeichnungsebene in Fig. 2, befindet sich die flächige Beleuchtungsquelle 4 für weißes Licht. Bei eingeschalteter Beleuchtungsquelle 4 geht von den einzelnen Wellenlängen filterelementen R', G', B' Licht in der jeweiligen Grundfarbe rot, grün oder blau aus. Die mit S bezeichneten Filterelemente bleiben für den Betrachter hingegen - in Abhän gigkeit vom Zustand des optischen Mediums 9 - dunkel.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die Kombination von Teilinformationen verschiedener Ansichten A_k (k = 1. . .8) in einer Draufsicht auf das Raster des Farb-LC-Displays 2, die nach der bereits beschriebenen Funktion erzeugt worden ist:

wobei c_ij = -1 = const. für alle Paare (i, j) und n = 8 gewählt sind.

Dabei entspricht jede rechteckige Teilfläche einem Subpixel R, G, B. Die innerhalb der Teilflächen angegebenen Ziffern k = 1. . .8 geben die jeweilige Ansicht A_k (k = 1. . .n) an, zu der die auf einem Subpixel bzw. einem Bildelement α_ij angezeigte Teilinformation gehört. So gehört eine auf einem mit k = 1 bezeichneten Subpixel angezeigte Teilinformation zur Ansicht A₁, eine auf einem mit k = 2 bezeichneten Subpixel angezeigte Teilinformation zur Ansicht A₂ usw. In dem gewählten Ausführungsbeispiel sind demnach zur räumlichen Darstellung acht Ansichten A₁ bis A₈, vorzugsweise Perspektivansichten, vorgesehen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde hier darauf verzichtet, auch die "Black-Matrix" darzustellen, die oftmals technisch bedingt in Farb- LC-Displays eingearbeitet ist.

Die Wirkungsweise, die dem Zustandekommen des autostereoskopischen Eindrucks zugrunde liegt, soll nun anhand von Fig. 4 bis Fig. 7 näher erläutert werden, wobei eine Anordnung gemäß Fig. 1 zugrunde liegt.

Vereinfachend werden ausschließlich rote Bildelemente α_ij bzw. rote Wellenlängenfil terelemente R' betrachtet. Das bedeutet, daß in Fig. 4 nur die roten Wellenlängenfil terelemente R' aus Fig. 2 dargestellt sind; Fig. 4 zeigt demzufolge die Struktur eines Maskenbildes der Filteranordnung im roten Licht. Entsprechend zeigt Fig. 5 nur die roten Bildelemente α_ij aus Fig. 3. Die in die Spalten der Darstellung in Fig. 5 eingetrage nen Zahlen entsprechen der fortlaufenden Nummer k der Ansicht A_k (k = 1. . .8), aus der die auf diesem Bildelement α_ij bzw. Subpixel vom Typ R darzustellende Teilinformation zu entnehmen ist, um ein Kombinationsbild aus den Ansichten A_k (k = 1. . .8) zu erzeu gen. Diese beispielhafte Erläuterung ist auf blaues und grünes Licht in äquivalenter Weise übertragbar.

Die Darstellungen der Filteranordnung 3 in Fig. 4 bzw. der Subpixel in Fig. 5 sind nicht maßstäblich gezeichnet. Zudem ist das Maskenbild etwas verkleinert dargestellt. Dies spiegelt den Sachverhalt wider, daß z. B. bei Verwendung eines Maskenbildes nach Fig. 2, bei dem die Wellenlängenfilterelemente β_pq tatsächlich die gleichen Abmessun gen besitzen wie die Bildelemente α_ij in Fig. 3, das Raster mit den Bildelementen α_ij ei nem Betrachter auf Grund der näheren Position in Blickrichtung etwas größer erscheint, als das Maskenbild.

Legt man nun gedanklich dieses leicht verkleinerte Maskenbild nach Fig. 4 unmittelbar auf das Kombinationsbild nach Fig. 5. so werden die in verschiedenen Augenpositionen sichtbaren Bildelemente α_ij oder Anteile derselben erkennbar.

Dies ist in Fig. 6 und Fig. 7 beispielhaft für zwei Beobachtungsorte, die den verschiede nen Augenpositionen entsprechen, dargestellt. Man erkennt, daß z. B. aus der Augen position, die der Fig. 6 zugeordnet ist, vornehmlich Bildelemente α_ij (oder Anteile da von) der Ansichten A₇ und A₈ wahrnehmbar sind. Nach Fig. 7 dagegen sind an einem Ort, in der sich das andere Auge desselben Betrachters befindet, vornehmlich Bildele mente α_ij (oder Teile davon) aus den Ansichten A₄ und A₅ sichtbar.

Mit der vorstehenden Erläuterung soll lediglich das Grundprinzip des erfindungsgemä ßen Verfahrens verdeutlicht werden. Aus der Vielzahl von Betrachtungspositionen, die aus der flächenhaften Anordnung der Bildelemente α_ij resultiert, ergibt sich dann die dreidimensionale Wahrnehmung: beide Augen sehen aus den Betrachtungspositionen Bildelemente α_ij bzw. Teilinformationen überwiegend verschiedener Ansichten A_k (k = 1. . .n), wobei der Anteil der für jedes Auge wahrnehmbaren Teilinformationen für die dreidimensionale Wahrnehmung ursächlich ist.

Fig. 8 gibt einen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Anordnung wieder, wobei die Gegebenheiten nach Fig. 2 und Fig. 3 zugrunde gelegt worden sind. Die Darstellung ist auch hier zum Zweck der Erläuterung nicht maßstäblich. In Fig. 8 sieht beispielsweise das rechte Auge r jeweils etwa ein halbes Bildelement α_ij mit Teilinformationen aus den Ansichten A₃ (in diesem Falle R) und A₈ (in diesem Falle B) und einen sehr geringen Teil eines Bildelementes α_ij mit einer Teilinformation aus der Ansicht A₆ (in diesem Falle G). Hingegen nimmt das linke Auge jeweils etwa ein halbes Bildelement α_ij mit Teilinformationen aus den Ansichten A₄ (in diesem Falle R) und A₇ (in diesem Falle G) sowie jeweils einen sehr geringen Teil eines Bildelementes α_ij mit Teilinformationen aus den Ansich ten A₁ und A₂ (in diesem Falle B) wahr.

Die Vielzahl solcher Betrachtungspositionen ist dabei so groß und die Betrachtungspo sitionen liegen so dicht nebeneinander, daß ein oder mehrere Betrachter sich innerhalb des Betrachtungsraumes bewegen können, während sich ihre Augen quasi stets in ei ner solchen Betrachtungsposition befinden, denn die Betrachtungspositionen entspre chen jeweils Schnittpunkten der definiert vorgegebenen Ausbreitungsrichtungen. Dabei besitzen die für das Auge sichtbaren Lichtstrahlen einen zwar kleinen, jedoch vorhan denen Flächenquerschnitt.

Als Betrachtungsraum ist hier der Bereich zu verstehen, in dem sich der Betrachter aufhalten bzw. bewegen kann, wobei er in Richtung zum Raster die Szene bzw. den Gegenstand räumlich wahrnimmt. Je nach der Struktur des Maskenbildes und der ver wendeten Anzahl n von Ansichten A_k (k = 1. . .n) sind so Blickwinkel auf das Raster von über 45° möglich, d. h. der Betrachtungsraum kann einen von der Mittelsenkrechten des Rasters ausgehenden Öffnungswinkel von über 45° aufweisen.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 9 dargestellt ist, befindet sich die Fil teranordnung 3 aus der Position des Betrachters 1 gesehen mit dem Filterarray 6 in dem Abstand z vor dem bildgebenden Farb-LC-Display 2. Das Farb-LC-Display 2 ist mit der dahinter liegenden flächigen Beleuchtungseinrichtung 4 und dem Linearpolarisati onsfilter 11 zu einer Baueinheit verbunden. Hiermit wird ebenfalls der oben erläuterte Effekt erzielt. Die Ausbreitungsrichtungen des von den Subpixeln R, G, B des Farb-LC- Displays 2 kommenden und durch die korrespondierenden Wellenlängenfilterelemen te R', G', B' der Filteranordnung 3 strahlenden Lichtes schneiden sich in dem Betrach tungsraum 7 in einer Vielzahl von Betrachtungspositionen, aus denen der dargestellte Gegenstand bzw. die Szene räumlich wahrnehmbar ist.

Die in den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendete Fil teranordnung 3 wird nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 1 und 9 näher erläutert. Diese umfaßt zunächst das bereits beschriebene Filterarray, das in den Fig. 1 und 9 mit dem Bezugszeichen 6 gekennzeichnet ist. Das Filterarray weist eine Vielzahl von Filterelementen auf, von denen ein Anteil als Wellenlängenfilterelemente R', B' und G' ausgebildet sind. Ein weiterer Anteil dieser Filterelemente, und zwar die oben als opak vorgegebenen (S), sind als Linearpolarisationsfilterelemente 8 ausgebildet. Schließlich kann weiterer Anteil für Licht unabhängig von seiner Polarisationsrichtung in einem Wellenlängenbereich, vorzugsweise in gesamten Bereich des sichtbaren Lich tes transparent bleiben (T). Die als Linearpolarisationsfilterelemente 8 ausgebildeten Filterelemente sind in den Fig. 1 und 9 durch horizontale Linien, welche die Polari sationsrichtung repräsentieren, angedeutet.

Die Anordnung der Linearpolarisationsfilterelemente 8 sowie der weiteren, nicht- polarisierenden Wellenlängenfilterelemente erfolgt somit in Entsprechung zu dem in Fig. 2 dargestellten Filterarray, bei dem die bei ausschließlichem 3D-Betrieb polarisati onsrichtungsunabhängig opaken Wellenlängenfilterelemente S durch Linearpolarisati onsfilterelemente 8 ersetzt sind. Die in Fig. 2 mit R', B' und G' bezeichneten Elemente sind jedoch weiterhin für Licht unabhängig von seiner Polarisationsrichtung durchläs sig. Dabei ist die Polarisationsrichtung für alle Linearpolarisationsfilterelemente 8 gleich. Die Linearpolarisationsfilterelemente 8 sind im Bereich des gesamten, sichtba ren Lichtes transparent. Es ist jedoch auch möglich, diese als lediglich in bestimmten Wellenlängenbereichen durchlässige Filterelemente auszubilden. Die Wellenlängenbe reiche entsprechen dann bevorzugt denjenigen der nicht-polarisierenden Wellenlängen filterelemente R', B' und G'.

Das Filterarray 6 ist hier als dünnwandige Folie oder Platte, vorzugsweise aus Kunst stoff ausgebildet, die in der vorstehend beschriebenen Art und Weise strukturiert ist.

Weiterhin umfaßt die Filteranordnung 3 ein ansteuerbares, optisches Medium 9, wel ches eine definierte Drehung der Polarisationsrichtung von durch dieses hindurchtre tenden, linearpolarisierten Lichtes ermöglicht. Dieses schaltbare, optische Medium 9 wirkt mit dem Filterarray 6 und dem Linearpolarisationsfilter 11 zusammen, um in Ab hängigkeit seiner Betätigung im Bereich der Linearpolarisationsfilterelemente 8 Licht durch die Filteranordnung 3 hindurchzulassen oder aber auszulöschen. Dazu ist eine Ansteuereinrichtung 10 vorgesehen, welche beispielsweise durch Anlegen einer Span nung an das optische Medium 9 eine Veränderung der Polarisationsrichtung zwischen der Lichteintrittsseite und der Lichtaustrittsseite desselben ermöglicht.

Dazu weist das optische Medium 9 hier Flüssigkristalle auf. In den ersten, beiden Aus führungsbeispielen wird hierzu ein herkömmliches LC-Display eingesetzt, bei dem al lerdings gegebenenfalls vorhandene Farbfilter und Polarisationsfilter fehlen oder entfernt wurden. Jedoch kann auch ein LC-Display verwendet werden, bei dem einseitig noch ein Linearpolarisationsfilter vorgesehen ist, das dann die Funktion des oben er läuterten Linearpolarisationsfilters 11 übernimmt. Die Umschaltung des optischen Me diums 9 erfolgt in diesem Fall günstigerweise über die Ansteuereinrichtung des LC- Displays. Beispielhaft kann als Ansteuersignal intern ein weißer oder schwarzer Bild schirminhalt dienen, der dann z. B. zwei zueinander gekreuzten, effektiven Polarisati onsdrehungsrichtungen der Flüssigkristalle entspricht. Als optisches Medium 9 zur Drehung der Polarisationsrichtung eignen sich u. a. LC-Displays vom Typ Philips 150B oder Sanyo LMU-TK12A. Bei diesen ergibt sich die weitere Vereinfachung, daß nicht jedes einzelne Flüssigkristallelement separat angesteuert werden muß, sondern daß alle Flüssigkristallelemente auf einen oder wenige Steuerbausteine reagieren können.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Bildwiedergabeeinrichtung vorgesehen, die linear polarisiertes oder unpolarisiertes Licht aussendet. Sie wird hier beispielhaft durch das Farb-LC-Display 2 und die dahinterliegende Beleuchtungsquel le 4 gebildet. Bei der hier beschriebenen, beispielhaften Verwendung eines Farb-LC- Displays 2 ist der flächenhaft ausgedehnte Linearpolarisationsfilter 11 funktionsbe dingt schon in das Display 2 integriert, so daß das Farb-LC-Display 2 linear polarisier tes Licht aussendet. Für andere Typen von Displays 2, welche unpolarisiertes Licht aus senden, stellt der Linearpolarisationsfilter 11 allerdings eine separat anzufügende Bau gruppe dar.

Erfolgt in dem optischen Medium 9, das zwischen dem ausgedehnten Linearpolarisati onsfilter 11 und dem Wellenlängenfilterarray 6 angeordnet ist, keine Drehung der Pola risationsrichtung, und schneiden sich die Polarisationsrichtung des flächenhaft ausge dehnten Linearpolarisationsfilters 11 mit der Polarisationsrichtung der Linearpolarisa tionsfilterelemente 8 unter einem Winkel von 90°, so wird ein Lichtdurchtritt im Be reich der Linearpolarisationsfilterelemente 8 der Filteranordnung 3 weitestgehend un terbunden. In diesem Fall besitzt dann die Filteranordnung 3 eine für die autostereo skopische, dreidimensionale Darstellung geeignete Strukturierung.

Zur Umschaltung auf die zweidimensionale Darstellungsart wird das optische Medi um 9 über die Ansteuereinrichtung 10 betätigt, woraufhin die Polarisationsrichtung des einstrahlenden Lichtes um einen definierten Winkel gedreht wird, und zwar derart, daß dieses durch die Linearpolarisationsfilterelemente 8 hindurchtreten kann. Die ur sprünglich starke Einschränkung der Ausbreitungsrichtungen des Lichtes wird damit deutlich abgemindert. Zudem ergibt sich eine höhere, mittlere Lichtdurchlässigkeit. Für den Betrachter sind in diesem Fall mehr Bildinformationen sichtbar, wodurch die Bild auflösung ansteigt. Damit läßt sich insbesondere die Lesbarkeit von Texten verbessern im Idealfall, das heißt bei einer parallelen Ausrichtung der Polarisationsrichtungen an der Lichtaustrittsseite des optischen Mediums 9 und der Linearpolarisationsfilterele mente 8 wirken letztere als 100% transmittierende Analysatoren. Allerdings ist eine strenge Parallelität nicht zwingend, da auch noch bei kleinen Schnittwinkeln der Polari sationsrichtungen bis etwa 15 Grad, die hier noch als im wesentlichen parallel angese hen werden, eine Lichtdurchlässigkeit von etwa 90 Prozent erreicht wird. Diese ist für eine gute Texterkennung in jedem Fall ausreichend.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Polarisationsrichtungen des Linearpolarisationsfilters 11 und der Linearpolarisationsfilterelemente 8 derart angeordnet, daß im ausgeschalteten Zustand des optischen Mediums 9 sich die An ordnung in der 3D-Betriebsart befindet. Durch eine andere Ausrichtung beispielsweise des Linearpolarisationsfilters 11 ist jedoch auch eine umgekehrte Betriebsweise mög lich, bei der im ausgeschalteten Zustand des optischen Mediums 9 die 2D-Betriebsart vorherrscht, so daß für den 3D-Betrieb das optische Medium 9 zu aktivieren ist.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 9 dar gestellten Ausführungsbeispiel durch die Reihenfolge des Farb-LC-Displays 2 und der Filteranordnung 3, die in Blickrichtung eines Betrachters 1 vertauscht ist. Weiterhin ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 der Linearpolarisationsfilter 11 dem opti schen Medium 9 vorgeschaltet, so daß das optische Medium 9 zwischen dem Linear polarisationsfilter 11 und dem Filterarray 6 liegt. Letzteres befindet sich dann unmit telbar vor der Lichtquelle 4, die unpolarisiertes Licht erzeugt. Zur Umschaltung aus der 3D-Betriebsart in die 2D-Betriebsart wird wiederum das optische Medium 9 über die Ansteuereinrichtung 10 aktiviert, wodurch die Polarisationsrichtung des einstrahlenden Lichtes um einen definierten Winkel gedreht wird, und zwar derart, daß dieses nun mehr durch den Linearpolarisationsfilter 11 hindurchtreten kann. Die in der 3D- Betriebsart starke Einschränkung der Ausbreitungsrichtungen des Lichtes wird damit wieder deutlich abgemindert, da sich bei der Betrachtung der Filteranordnung 3 insge samt die in der 3D-Betriebsart zunächst opaken Linearpolarisationsfilterelemente 8 des Filterarrays 6 als transparent darstellen.

Die Polarisationsdrehung des optischen Mediums 9 kann, wie eingangs erläutert, auf unterschiedliche Weise erzeugt werden. In einer Variante der dargestellten Ausfüh rungsbeispiele kommt als schaltbares, optisches Medium 9 eine longitudinale Pockels zelle mit einer entsprechenden Ansteuerung zum Einsatz. Bei einer solchen Zelle wird die natürliche, optische Achse eines Kristalls, aus dem diese im wesentlichen besteht, parallel zu einem zuschaltbaren, elektrischen Feld ausgerichtet, das in Longitudinalrich tung modulierbar ist. Die bei eingeschaltetem Feld in dem Kristall entstehenden schnellen und langsamen, optischen Achsen müssen in einem Winkel von 45° zu der Schwingungsebene des linearpolarisierten, einfallenden Lichtes stehen, was hier durch eine entsprechende Ausrichtung erreicht wird. Die Pockelszelle besteht beispielsweise aus Lithiumniobat (LiNbO₃) oder Kaliumphosphat (KH₂PO₄). Wird an die Pockelszelle die sogenannte Halbwellenspannung U angelegt, so erfolgt eine Drehung der Polarisati onsrichtung des einfallenden, linearpolarisierten Lichtes um 90°. Die Halbwellenspan nung errechnet sich nach der Gleichung:

U = λ₀/2rn₀ ³.

Hierin ist λ₀ die Basiswellenlänge, für die die Halbwellenspannung errechnet werden soll, r das Sensorelement der linearen, elektrooptischen Konstanten, welches die in der Pockelszelle verwendete Komponente angibt und n₀ die Brechzahl des entsprechenden Kristalls. Beispielsweise beträgt für λ₀ = 555 nm (grünes Licht) für LiNbO₃ die Halbwel lenspannung U = 747 V und für KH₂PO₄ U = 7327 V.

Abweichungen vom exakten Polarisationsrichtungswinkel von 90° für die von 555 nm verschiedenen Wellenlängen wirken sich nicht nachteilig aus, da die Linearpolarisati onsfilterelemente 8 des Filterarrays 6 und der Linearpolarisationsfilter 11 wie alle Pola risator-Analysator-Paare eine Intensitätstransmissionscharakteristik proportional dem Quadrat des Kosinus des Verdrehwinkels aufweisen. Dies bedeutet, daß der Drehwinkel der Polarisationsrichtung des auf das Filterarray 6 bzw. den Polarisationsfilter 11 ge richteten Lichtes im Bereich von 75° bis 105° immer für einen im Idealfall weit über 90-%igen Durchgang des Lichtes durch die Filteranordnung 3 sorgt.

In einer weiteren Ausführungsvariante kann anstelle des in Fig. 2 dargestellten Filter arrays 6 auch ein Filterarray verwendet werden, das neben den Einzelelementen R', B', G' und S auch stets, d. h. polarisationsrichtungsunabhängig transparente Elemente T aufweist. Für die konkrete Anordnung dieser Elemente zum Zweck eines in Zusammenwirkung mit dem optischen Medium 9 und dem flächenhaften Linearpolarisations filter 11 deutlich wahrnehmbaren Unschalteffektes wird auf die in Fig. 11 abgebildete Struktur ausdrücklich hingewiesen.

In einem dritten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 10 dargestellt ist, ist eine weitere An ordnung zur räumlichen Darstellung einer Szene/eines Gegenstandes dargestellt, die ebenfalls mittels eines optischen Mediums zwischen einem 3D-Betrieb und einem 2D- Betrieb umschaltbar ist. Der autostereoskopische Wahrnehmungseffekt wird in der oben beschriebenen Art und Weise erhalten. Die Anordnung weist dazu wiederum ein Farb-LC-Display 2 zur Wiedergabe der Bildelemente, eine Filteranordnung 3 und eine Beleuchtungsquelle 4 auf. Aus der Betrachtungsposition liegt dabei das Farb-LC-Dis play 2 vor der Filteranordnung 3.

Die Filteranordnung 3 umfaßt ein statisches Filterarray 6 der oben beschriebenen Art. Weiterhin umfaßt die Filteranordnung 3 eine flächenhafte Streuscheibe 12, die mittels einer Ansteuereinrichtung 13 elektronisch zwischen einem transparenten Zustand und einem streuenden, transluzenten Zustand umschaltbar ist. Diese Streuscheibe 12 liegt zwischen dem Wellenlängenfilterarray 6 und dem Farb-LC-Display 2. Derartige Streu scheiben mit Abmessungen bis zu 50 Zoll und mehr in der Diagonalen sind beispiels weise als Privalite-Gläser® der Firma VEGLA, Aachen erhältlich. Diese Gläser basieren auf Flüssigkristallen, die im spannungsfreien Zustand milchig, d. h. streuend sind, bei Anlegen einer elektrischen Spannung hingegen im wesentlichen transparent werden.

Im transparenten Zustand wirkt die durch das Filterarray 6 strukturierte Beleuchtung als Grundlage für die 3D-Betriebsart, d. h. die Streuscheibe 12 ist ohne Einwirkung auf das durch diese hindurchtretende Licht. Wird hingegen die Streuscheibe 12 in den streuenden Zustand umgeschaltet, so wird die Strukturierung der Beleuchtung im we sentlichen aufgehoben. Dies hat zur Folge, daß die transluzente Bildwiedergabeeinrich tung, das heißt hier das Farb-LC-Display 2, weitgehend homogen beleuchtet wird. Damit können herkömmliche, zweidimensionale Bildinhalte in der 2D-Betriebsart ohne Beein flussung durch das Filterarray 6 dargestellt werden.

Vorstehend wurden die Filterarrays im Zusammenhang mit Wellenlängenfilterelemen ten beschrieben, die im roten, grünen und blauen Licht oder auch im gesamten Bereich des sichtbaren Lichts transparent sind. Es ist jedoch auch möglich, vollkommen andere Transparenzwellenlängenbereiche für die Wellenlängenfilter zu verwenden, die über dies nicht auf den Bereich des sichtbaren Lichtes beschränkt bleiben müssen, sofern sich diese für die Ausbildung als statische, passive Filterarrays eignen.

In allen Ausführungsbeispielen wird eine Umschaltung zwischen einem 3D-Betrieb und einem 2D-Betrieb erhalten, die eine kostengünstige Alternative zu den bisher verwen deten Farb-LC-Display-Filteranordnungen darstellt und damit einen erheblich verringer ten Ansteuerungsaufwand ermöglicht.

Bezugszeichenliste

1

Betrachter

2

Farb-LC-Display

3

Filteranordnung

4

Beleuchtungsquelle

5

Ansteuerschaltung

6

Filterarray

7

Betrachtungsraum

8

Linearpolarisationsfilterelement

9

Optisches Medium

10

Ansteuerungseinrichtung

11

Linearpolarisationsfilter

12

Steuerscheibe

13

Ansteuereinrichtung
Z Abstand
R, B, G Subpixel
R', B', G', T, S Linearpolarisationsfilterelement

Claims

1. Anordnung zur räumlichen Darstellung einer Szene/eines Gegenstandes, umfas send:
eine Einrichtung zur Wiedergabe eines Bildarrays aus einer Vielzahl von Bildele menten, die in vorgegebener Zuordnung Informationen aus mehreren Ansichten der Szene/des Gegenstandes repräsentieren, wobei von den einzelnen Bildele menten Licht in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen abgestrahlt wird,
eine in Blickrichtung eines Betrachters vor oder hinter der Bildwiedergabeeinrich tung angeordnete Filteranordnung (3) mit einem Filterarray (6) aus einer Vielzahl von Filterelementen, die Linearpolarisationsfilterelemente (8) sowie in bestimm ten Wellenlängenbereichen durchlässige Wellenlängenfilterelemente umfassen, mit einem Linearpolarisationsfilter (11) und mit einem zwischen dem Filterarray (6) und dem Linearpolarisationsfilter (11) angeordneten, ansteuerbaren, optischen Medium (9), das in Abhängigkeit von seiner Ansteuerung eine Drehung der Pola risationsrichtung von hindurchtretendem, linearpolarisiertem Licht bewirkt,
wobei die Filterelemente derart angeordnet sind, daß
in einem ersten Zustand des optischen Mediums (9), in dem die durch das opti sche Medium (9) bewirkte Polarisationsrichtung und die Polarisationsrichtung des nachfolgenden Filters, d. h. der Linearpolarisationsfilterelemente (8) des Filter arrays (6) oder des Linearpolarisationsfilters (11), einander kreuzen, für das von der Bildwiedergabeeinrichtung abgestrahlte Licht definierte Ausbreitungsrichtun gen vorgegeben sind, so daß an einer Vielzahl von ersten Beobachtungsorten überwiegend Informationen einer ersten Gruppe von Ansichten und an einer Vielzahl von zweiten Beobachtungsorten, von denen sich jeder etwa in Augenab stand von einem zugeordneten, ersten Beobachtungsort befindet, überwiegend Informationen einer zweiten Gruppe von Ansichten wahrnehmbar sind, wobei ei ne Vielzahl solcher Gruppen von Ansichten existiert, und
in einem zweiten Zustand des optischen Mediums (9), in dem die durch das opti sche Medium (9) bewirkte Polarisationsrichtung und die Polarisationsrichtung des nachfolgenden Filters, d. h. der Linearpolarisationsfilterelemente (8) des Filter arrays (6) oder des Linearpolarisationsfilters (11), im wesentlichen parallel zuein ander verlaufen, die Filteranordnung (3) gegenüber der ersten Stellung eine er höhte Transparenz aufweist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Linearpolarisati onsfilterelemente (8) die gleiche Polarisationsrichtung aufweisen.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Blickrich tung auf die Bildwiedergabeeinrichtung die Filteranordnung (3) hinter der Bild wiedergabeeinrichtung angeordnet ist und weiterhin eine flächige, weißes Licht ausstrahlende Beleuchtungsquelle (4) hinter der Filteranordnung (3) angeordnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Blickrich tung auf die Bildwiedergabeeinrichtung die Filteranordnung (3) vor der Bildwie dergabeeinrichtung angeordnet ist und eine flächige, weißes Licht ausstrahlende Beleuchtungsquelle (4) hinter der Bildwiedergabeeinrichtung angeordnet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das ansteuerbare, optische Medium (9) zur Drehung der Polarisationsrichtung Flüssigkristalle um faßt.

6. Anordnung zur räumlichen Darstellung einer Szene/eines Gegenstandes, umfas send:
eine Einrichtung zur Wiedergabe eines Bildarrays aus einer Vielzahl von Bildele menten, die in vorgegebener Zuordnung Informationen aus mehreren Ansichten der Szene/des Gegenstandes repräsentieren, wobei von den einzelnen Bildele menten Licht in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen abgestrahlt wird,
eine in Blickrichtung eines Betrachters auf die Bildwiedergabeeinrichtung ange ordnete Filteranordnung (3) mit einem Filterarray (6), das eine Vielzahl von in be stimmten Wellenlängenbereichen durchlässigen Wellenlängenfilterelementen um faßt, und mit einer in Blickrichtung des Betrachters hinter der Bildwiedergabeein richtung und vor dem Filterarray (6) angeordneten Streuscheibe (12), die wahlweise zwischen einer transparenten Stellung und einer streuenden Stellung um schaltbar ist,
wobei die Wellenlängenfilterelemente derart angeordnet sind, daß
in der transparenten Stellung der Streuscheibe (12) für das von der Bildwiederga beeinrichtung abgestrahlte Licht definierte Ausbreitungsrichtungen vorgegeben sind, so daß an einer Vielzahl von ersten Beobachtungsorten überwiegend Infor mationen einer ersten Gruppe von Ansichten und an einer Vielzahl von zweiten Beobachtungsorten, von denen sich jeder etwa in Augenabstand von einem zu geordneten, ersten Beobachtungsort befindet, überwiegend Informationen einer zweiten Gruppe von Ansichten wahrnehmbar sind, und
in der streuenden Stellung der Streuscheibe (12) die Strukturierung des durch das Filterarray (6) hindurchtretenden Lichtes gegenüber der ersten Stellung ver mindert wird.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterarray (6) als passiver Filter ausgebildet ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Filterelemente des Filterarrays (6) jeweils einen vieleckigen, bevorzugt einen rechteckigen Umriß aufweisen.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlängenfilterelemente jeweils in einem der drei Farbbereiche rot, grün oder blau oder im gesamten Spektrum des sichtbaren Lichtes transparent oder opak sind.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlängenfilterelemente jeweils in je zwei der Farbbereiche rot, grün oder blau oder im gesamten Spektrum des sichtbaren Lichtes transparent oder opak sind.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterarray ausschließlich solche Filterelemente aufweist, die im gesamten Spek trum des sichtbaren Lichtes entweder opak oder transparent sind.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Bildwiedergabeeinrichtung ein Farb-LC-Display (2) mit separat ansteuerbaren Subpixeln vorgesehen ist, wobei jeweils ein Subpixel einem Bildelement (α_ij) ent spricht, und daß das Farb-LC-Display (2) mit einer Ansteuerschaltung gekoppelt ist, die auf den Subpixeln Teilinformationen der Ansichten (A_k) (k = 1 bis n) nach der Funktion generiert:
wobei
i dem Index eines Bildelementes α_ij in einer Zeile des Rasters entspricht,
j dem Index eines Bildelementes α_ij in einer Spalte des Rasters,
k der fortlaufenden Nummer der Ansicht A_k (k = 1. . .n), aus der die Teilinformation stammt, die auf einem bestimmten Bildelement α_ij wiedergegeben werden soll,
n der Gesamtzahl der jeweils verwendeten Ansichten A_k (k = 1. . .n),
c_ij einer wählbaren Koeffizientenmatrix zur Kombination bzw. Mischung der ver schiedenen von den Ansichten A_k (k = 1. . .n) stammenden Teilinformationen auf dem Raster und
IntegerPart einer Funktion zur Erzeugung der größten, ganzen Zahl, die das in eckige Klammern gesetzte Argument nicht übersteigt.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Farb-LC-Display (2) und die Filteranordnung (3) zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind und der Abstand zwischen dem Farb-LC-Display (2) und dem Filterarray (6) der Fil teranordnung (3) 1 mm bis 10 mm beträgt.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildwiedergabeeinrichtung und Filteranordnung (3) eine Linse, bevorzugt ei ne Fresnellinse, vorgeordnet ist, wobei je nach Ausbildung der Linse in Blickrich tung der Bildwiedergabeeinrichtung eine reelle und/oder virtuelle Abbildung der räumlichen Darstellung der Szene/des Gegenstandes entsteht.