DE10123933C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung stereoskopischer Darstellungen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung stereoskopischer Darstellungen

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung stereoskopischer Darstellungen von Informationen auf einer oberflächenstrukturierten Projektionsfläche und die in einem großen Betrachtungsbereich und ohne zusätzliche Sehhilfen ein stereoskopisches Sehen von Objekten/Szenen ermöglichen. DOLLAR A Die Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, mit denen die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik vermieden werden und mit denen ein Betrachter eine reale Darstellung des Objektes/Szene in Abhängigkeit von seiner Position relativ zu einer Projektionsfläche, also parallaxeverschobene Bilder für sein rechtes und für sein linkes Auge mit der entsprechenden Tiefeninformation, erhält, und so dreidimensionale Objekte/Szenen entsprechend den Originalen wahrnimmt, wird dadurch gelöst, dass die Informationen auf der Projektionsfläche (7, 11) dadurch dargestellt werden, dass mindestens ein gebündelter Lichtstrahl (3, 5) wie Laserstrahl die Projektionsfläche (7, 11) vollständig abtastet und dass dieser Lichtstrahl (3, 5) durch Ablenkung/Brechung/Reflexion an Elementen (8, 14) der oberflächen-strukturierten Projektionsfläche (7, 11) die aufgenommenen Informationen pixelweise im gleichen oder ähnlichen Winkel, aus dem die Informationen aufgenommen wurden, bzw. in einem geeigneten, der Anwendung angepassten Winkel wiedergibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung stereoskopischer Darstellungen gemäß den Ansprüchen 1 und 7.
Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen allgemein bekannt, mit denen Virtualräume hergestellt werden können. Dabei werfen Projektoren auf zwei bis sechs Wände Bilder, die von Rechnern getrennt für das rechte und das linke Auge des Betrachters erzeugt werden. Brillen sorgen zum Beispiel mit Polarisationsfilter für den dreidimensionalen Eindruck. Mit den bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist jedoch noch keine perfekte Virtualität herstellbar, die Verfahren sind sehr kostenintensiv und lassen keine 3D-Projektion ohne Hilfsmittel wie Brillen zu.
Systeme, die ohne Brillen auskommen, müssen die Voraus­ setzung einer sogenannten autostereoskopen Darstellung auf den Projektionsflächen erfüllen, d. h., dem bloßen Auge erscheint ein dreidimensionales Bild.
Die bisher bekannten Autostereoskopischen Systeme arbeiten nach dem Prinzip der Bildpunktdoppelung. Jedes Bildpixel wird doppelt erzeugt, einmal für das rechte und einmal für das linke Auge eines Betrachters. Eine Loch/Schlitzmaske bzw. Blende ist so in den Strahlengang eingebracht, dass das jeweilige Auge auch nur das jeweilige Pixel sieht. Man sieht nur eine Stereoszene aus dem von der Kamera aufgenommenen oder virtuell berechneten Aufnahmewinkel.
In der DE 42 28 111 C1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, mit denen in einem großen Betrachtungsbereich und ohne zusätzliche Sehhilfe stereoskopische Darstellungen wahrgenommen werden können. Dazu wird zur Wiedergabe eine vorzugsweise dünne Spezialglasscheibe vorgeschlagen, in der schnell umschaltbare Flüssigkristallelemente angebracht sind. Durch elektronische Ansteuerung werden ein oder mehrere hinreichend kleine durchsichtige Öffnungen sequentiell über der gesamten Scheibenfläche erzeugt und in einem definierten Abstand hinter einer derartigen Öffnung wird jeweils ein zweidimensionales Teilbild mittels eines Spezialmonitors mit verändertem Zeilenlauf in der Weise bereitgestellt, dass bei hinreichend großer Geschwindigkeit des Vorgangs ein Betrachter ein vollständiges stereosko­ pisches Gesamtbild wahrnimmt.
Nachteilig ist es, dass der Betrachter nur von bestimmten Positionen aus das Stereobild sieht und ein "hinter das Objekt sehen" nicht möglich ist.
In DIPPEL, U.: "Optische Untersuchungen an Linsenraster­ schirmen für 3D-Projektion" in. Fernseh- und Kinotechnik, 42. Jahrgang, Nr. 8, S. 371-376, ist ein Verfahren für mehrszenige 3D-Projektion mit Linsenrasterschirmen beschrieben, wobei die Informationen mittels Projektoren auf einer Projektionsfläche dadurch dargestellt werden, dass die Projektionslichtstrahlen durch Brechung und Reflexion an Elementen der oberflächenstrukturierten Projektionsfläche die aufgenommene Information pixelweise je nach Betrachter-/Projektorposition in einem geeigneten Winkel wiedergibt.
Dieses Verfahren ist sehr aufwendig, da jeder Projektor genauestens ausgerichtet werden muss, wobei nur beschränkte Betrachterpositionen möglich sind. Die Auflösung in die dritte Dimension ist nur in der Horizontalen realisiert. Die Schärfeeinstellung ist entweder nur auf die Leinwand oder den Betrachter möglich. Entweder sieht der Betrachter ein unscharfes Bild oder die Trennung der Kanäle ist unzureichend, die erreichbare Bildschärfe ist stark begrenzt.
Aus der JP 09033857 A ist es bekannt, rotierende oder bewegte Elemente als Leinwand einzusetzen und den Nachteil der unzureichenden Fokussierung, durch die Installation eines zusätzlichen Abbildungssystems zu umgehen. Eine multidimensionale Projektion auch für verschiedene Positionen ist damit nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, mit denen die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik vermieden werden und mit denen ein Betrachter eine reale Darstellung des Objektes/Szene in Abhängigkeit von seiner Position relativ zu einer Projektionsfläche, also parallaxeverscho­ bene Bilder für sein rechtes und für sein linkes Auge mit der entsprechenden Tiefeninformation, erhält, und so dreidimensionale Objekte/Szenen entsprechend den Originalen wahrnimmt.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Infor­ mationen auf der Projektionsfläche dadurch dargestellt, dass mindestens ein gebündelter Lichtstrahl wie Laserstrahl die Projektionsfläche vollständig abtastet und der Lichtstrahl durch Ablenkung/Brechung/Reflexion an Elementen der oberflächenstrukturierten Projektionsfläche die aufgenommenen Informationen pixelweise im gleichen oder ähnlichen Winkel, aus dem die Informationen aufgenommen wurden, oder einem geeigneten Winkel, welcher der Anwendung angepasst wird, wiedergibt.
Das Verfahren nach der Erfindung ist sowohl horizontal oder vertikal als auch horizontal und vertikal und somit universell anwendbar. Es erlaubt stereoskopisches Sehen ohne Hilfsmittel wie Brillen oder Polarisationsfilter und auch ein Sehen derselben Szene aus verschiedenen Winkeln bzw. Perspektiven. Bewegte Szenen/Bilder sind problemlos darstellbar.
Die Vorrichtung zur Herstellung stereoskopischer Darstellungen ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass eine Strahlungsquelle und eine oberflächenstrukturierte Projektionsfläche so angeordnet sind, dass ein gebündelter Lichtstrahl die Projektionsfläche abtastet und die Abstrahlung einer Bildinformation in dem oder einem ähnlichen Winkel durch Ablenkung und/oder Brechung und/oder Reflexion des Lichtstrahls an den Elementen der oberflächenstrukturierten Projektionsfläche erfolgt, in dem sie aufgenommen wurde.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von konkreten Ausfüh­ rungsbeispielen einer Vorrichtung näher dargestellt. Die zugehörige Zeichnung zeigt:
Fig. 1 die schematische Darstellung des Funktionsprinzips der Rückprojek­ tion zur autostereoskopischen Darstellung von Informationen,
Fig. 1a die schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Projektions­ fläche (Leinwand),
Fig. 2 die grafische Darstellung der zeit­ lichen Modulation des Lichtstrahls,
Fig. 3 die schematische Darstellung der virtuellen/realen Szenenanordnung für die Berechnung/Aufnahme der Pixeldaten,
Fig. 4 die prinzipielle Darstellung einer Halb-Palisaden-Struktur,
Fig. 5 die schematische Darstellung des Funktionsprinzips einer Frontal­ projektion zur autostereoskopischen Darstellung von Informationen und
Fig. 6 die schematische Darstellung des Funktionsprinzips einer autostereo­ skopischen Darstellung von Informa­ tionen nach dem Stand der Technik.
Entsprechend der Darstellung in der Fig. 6 arbeiten die bekannten autostereoskopischen Systeme nach einem Grundprinzip, bei dem jedes Bildpixel doppelt erzeugt wird, einmal für das linke Auge und einmal für das rechte Auge.
Eine Loch/Schlitzmaske bzw. eine Blende ist so angebracht, dass das jeweilige Auge auch nur das jeweilige Pixel sieht.
Nachteilig ist es, dass der Betrachter nur von bestimmten Positionen aus das Stereobild sehen kann. Weiterhin ist oftmals nur eine Stereoszene sichtbar, d. h., ein Betrachten derselben Szene aus verschiedenen Perspektiven ist dann nicht möglich.
In der Fig. 1 ist schematisch das Grundprinzip des Verfahrens nach der Erfindung in einer ersten Ausführungsform als eine Rückprojektion dargestellt.
Danach wird ein autostereoskopisches Bild aus einem oder aus mehreren Lichtstrahlen, zum Beispiel Laserstrahl, die zu einem oder zu mehreren Lichtpunkten fokussiert werden, aufgebaut, indem eine geeignete Projektionsfläche, zum Beispiel eine transparente Leinwand 7 aus Mikrolinsen 8, in Analogie zu der Funktion einer Bildröhre abgetastet ("gescannt") und zum Beispiel durch eine Laserprojektion zusammengesetzt wird.
Eine mögliche Ausführungsform der transparenten Leinwand 7 als Projektionsfläche gebildet aus Mikrolinsen 8 ist in der Fig. 1a dargestellt.
Durch die Strukturierung der Oberfläche der Leinwand 7 wird in Abhängigkeit von der räumlichen Position des jeweiligen Lichtstrahls und damit auch von der durch das Abtasten der Leinwand 7 festgelegten zeitlichen Lage der Lichtstrahl unterschiedlich gebrochen.
Der von der Strahlungsquelle (Ablenkeinheit) 2 zur Zeit t1 ausgehende Lichtstrahl 3 wird zur Zeit t1 von einer Mikrolinse 8 als Lichtstrahl 4 und der zur Zeit t2 ausgehende Lichtstrahl 5 wird von der Mikrolinse 8 zur Zeit t2 als Lichtstrahl 6 gebrochen.
Das hat zur Folge, dass innerhalb eines jeden Pixels, also jeder Mikrolinse 8, das gesamte Gesichtsfeld, also beide Augen eines Betrachters 1, zeitlich nacheinander beleuchtet werden und dies in Abhängigkeit von seiner Position zur Projektionsfläche, also zur virtuellen Szene. Die gilt sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung. Dabei ist es unerheblich, wie die Projektionsfläche durch den/die Strahlen abgerastert/abgescannt wird (zeilen- oder spaltenweise oder in anderer Form).
Moduliert man die unterschiedlichen Blickwinkelaufnahmen nun zeitlich so, dass die Aufnahme entsprechend dem Aufnahmewinkel zur Szene im selben oder ähnlichen Winkel abgestrahlt wird, dann erhalten die beiden Augen des Betrachters 1 unterschiedliche Informationen, nämlich das gewünschte Stereobild. Es ist dabei zu beachten, dass mindestens zwei unterschiedliche Blickwinkelaufnahmen zu realisieren sind, um ein einfaches Stereobild zu bekommen (in Analogie zur Lösung nach dem Stand der Technik, nach dem zum Beispiel eine Loch- oder Schlitzmaske eingesetzt wird).
Um die selbe Szene aus verschiedenen Winkeln bzw. Perspektiven betrachten zu können, müssen mehr als zwei Kamerapositionen aufgenommen bzw. berechnet werden, idealerweise so viele Kameras wie Blickwinkel möglich sind.
Die Bildinformationen für Abstrahlwinkel zwischen den Kamerapositionen sollten durch eine Interpolation zwischen den beiden betreffenden Kamerapositionen gewonnen werden ("Morphing"), damit ein kontinuierlicher Stereoeindruck gewährleistet wird. Dabei darf der Winkel zwischen benachbarten Kameras nicht zu groß sein. Der Winkelbereich des möglichen Stereoeindrucks ist etwa gleich dem Aufnahmewinkel der beiden äußersten Kamerapositionen.
Damit ist in Abhängigkeit von der Position des Betrachters 1 relativ zur Leinwand 7 ein Betrachten derselben Szene 10 aus verschiedenen Perspektiven möglich, also eine reale Darstellung des Objektes 10, da es von der Position des Betrachters 1 zur Leinwand 7 abhängt, welche Kameraaufnahmen er sieht. Der Betrachter 1 erhält automatisch den Stereoeindruck als parallaxeverschobene Bilder für sein rechtes und sein linkes Auge mit der entsprechenden Tiefeninformation.
Der mit den verschiedenen Kameraaufnahmen in jedem Stereo- Pixel synchronisierte Abstrahlwinkel erlaubt die Wahrnehmung der dreidimensionalen Szene 10 in Abhängigkeit von der Position zur Leinwand entsprechend der Originalszene 10.
In der Fig. 2 ist in Abhängigkeit von der Zeit die Modulation des Lichtstrahls als Helligkeitsinformation dargestellt, wobei für jede Farbe eine solche Modulation erforderlich ist. Es wurden dabei sechs Kamerapositionen entsprechend der Darstellung einer virtuellen/realen Szenenanordnung für die Berechnung/Aufnahme der Stereo- Pixeldaten in der Fig. 3 angenommen. Das Objekt/die Szene 10 wird aus unterschiedlichen Positionen in Form von Stereopixeldaten, im folgenden als Stixel/Stixeldaten bezeichnet, aufgenommen.
Je mehr Kameras 9 an der Aufnahme beteiligt sind, desto schneller moduliert und desto stärker fokussiert muss der Lichtstrahl die Leinwand 7 abtasten. Dabei steigt die Datenmenge linear an.
Da die Mikrolinse 8 auf der Leinwand 7 rotationssymmetrisch sein kann, ist dieses Verfahren nicht nur horizontal oder vertikal, sondern auch horizontal und vertikal anwendbar.
Damit steigt die Zahl der erforderlichen Kameras 9 und damit die zu verarbeitende Datenmenge quadratisch an, mit den zur Verfügung stehenden sehr schnellen und hochauflösenden Strahlprojektionsverfahren, zum Beispiel Laserprojektion, ist dieser Anstieg jedoch zu bewältigen.
Für eine nur horizontale oder nur vertikale Anwendung kann statt der rotationssymmetrischen Mikrolinsen 8 auch eine Palisaden- oder Halb-Palisaden-Struktur als Leinwand 11 aus Palisaden 14 gemäß der Darstellung in der Fig. 4 verwendet werden (der Querschnitt der Leinwand 11 ist auf der linken und der Längsschnitt auf der rechten Seite der Darstellung in der Fig. 4 gezeigt).
Es ist dafür zu sorgen, dass das Licht von der Projek­ tionsfläche 11 in der für die räumliche Darstellung nicht genutzten Achse möglichst gleichmäßig gestreut abgestrahlt wird, damit in einem Betrachtungsgebiet von allen Positionen von der Projektionsfläche 11 Bildinformationen sichtbar sind. Dies kann zum Beispiel durch Strukturen in der Größe des Lichtfleckes/der Lichtflecke 16 auf der Projektionsfläche 11 oder durch einen in dieser Achse aufgespreizten und auf der Projektionsfläche 11 in einem Punkt fokussierten Lichtstrahl 17 erreicht werden. Dabei kann zur Unterstützung der biaxial unterschiedlichen Abstrahleigenschaften (Streuung/Reflexion) die Form des Lichtflecks 16 auch unsymmetrisch sein, beispielsweise elliptisch.
Ein auf die Projektionsfläche 11 fokussiertes eindimen­ sionales, also flaches, fächerartiges Strahlenbündel 16, verlässt nach der Reflexion/Brechung die Projektionsfläche 11 auch als ein eindimensionales Strahlenbündel.
Sämtliche Strukturen auf der Leinwand 7, 11 bzw. Projektionsfläche können auch als Fresnell-Linsen ausgebildet werden, um die Strukturtiefe zu verringern. In diesem Fall ist jedoch in Kauf zu nehmen, dass an den Kanten verstärktes Streulicht auftritt.
Wichtig ist die Brechung des Lichtstrahls vom Lot weg und die entsprechende Zuordnung der Helligkeits-/Farbmodulation zum Aufnahme-/Abstrahlwinkel.
Eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens als eine Frontprojektion ist in der Fig. 5 dargestellt.
Die Arbeitsweise entspricht weitgehend der beschriebenen ersten Ausführungsvariante, jedoch ist die Leinwand nicht durchsichtig, sondern reflektiert. Es ist zweckmäßig, dass alle Farben gleichmäßig (weißneutral) reflektiert werden. In allen anderen Fällen ist eine Farbkorrektur erforderlich.
Die Fig. 4 zeigt hierfür eine Ausführungsform mit einer Leinwand 11, die eine palisadenähnliche, weißneutral reflektierende Oberflächenstruktur aufweist.
Der von der Strahlungsquelle (Ablenkeinheit) 2 zur Zeit t1 ausgehende Lichtstrahl 3 wird entsprechend der Darstellung in Fig. 5 zur Zeit t1 von einer Palisade 14 als Lichtstrahl 12 und der zur Zeit t2 ausgehende Lichtstrahl 5 wird von der Palisade zur Zeit t2 als Lichtstrahl 13 reflektiert. Das hat wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 zur Folge, dass innerhalb eines jeden Stixels (also jeder Palisade 14) beide Augen eines Betrachters 1 zeitlich nacheinander in Abhängigkeit von seiner Position beleuchtet werden. Es gilt weiterhin das zu den Fig. 1 und 2 Ausgeführte.
Um eine originalgetreue Abbildung zu erreichen, sollte die Abstrahlung der Bildinformation immer in dem Winkel erfolgen, in dem sie aufgenommen wurde. Es treten sonst Verzerrungen auf, die gegebenenfalls auch gewollt sein können.
Ein geeigneter Winkel der Abstrahlung kann auch durch die Anwendung vorgegeben werden und der Anwendung angepasst sein und zum Beispiel einen zur Aufnahme inversen Winkel bilden mit der damit verbundenen Konsequenz der tiefeninversen Wiedergabe des Objekts/der Szene.
Das Licht sollte auf der Projektionsfläche (Leinwand) nicht gestreut werden, sondern geradlinig durchgelassen bzw. reflektiert werden, zumindest in der Achse, in der eine räumliche Darstellung erzielt werden soll.
Bezugszeichenliste
1
Betrachter
2
Lichtstrahlquelle
3
Lichtstrahl zur Zeit t1
4
Gebrochener Lichtstrahl zur Zeit t1
5
Lichtstrahl zur Zeit t2
6
Gebrochener Lichtstrahl zur Zeit t2
7
Transparente Leinwand
8
Mikrolinse
9
Kamera
10
Objekt/Szene
11
Reflektierende Leinwand
12
Reflektierter Lichtstrahl zur Zeit t1
13
Reflektierter Lichtstrahl zur Zeit t2
14
Palisade
15
Einfallender Lichtstrahl
16
Gestreuter Lichtstrahl
17
Reflektierter Lichtstrahl

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung stereoskopischer Darstel­ lungen von Informationen auf einer oberflächen­ strukturierten Projektionsfläche, die in einem großen Betrachtungsbereich und ohne zusätzliche Sehhilfen ein stereoskopisches Sehen von Objekten/Szenen ermög­ lichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen auf der Projektionsfläche (7, 11) dadurch dargestellt werden, dass mindestens ein gebündelter Lichtstrahl (3, 5) wie Laserstrahl, vollständig die Projektionsfläche (7, 11) abtastet und dass dieser Lichtstrahl (3, 5) durch Ablenkung/Bre­ chung/Reflexion an Elementen (8, 14) der oberflächen­ strukturierten Projektionsfläche (7, 11) die aufgenommenen Informationen pixelweise im gleichen oder ähnlichen Winkel, aus dem die Informationen aufgenommen wurden, bzw. in einem geeigneten, der Anwendung angepassten Winkel wiedergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtstrahl aus mehr als zwei realen/virtuellen Blickwinkeln (6) die Informationen (10) abtastet (aufnimmt)/berechnet und zur realen Darstellung der Informationen (10) bei einem Betrachter (1) zeitlich so moduliert wiedergegeben werden, dass die aufgenommenen Bildinformationen in dem Winkel, in dem sie aufgenommen wurden, abgestrahlt werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur der Projektionsfläche (7) aus Mikrolinsen (8) gebildet wird, an denen der Lichtstrahl (3, 5) in Abhängigkeit von der räumlichen Position und damit in Abhängigkeit von der durch das Abtasten der Projektionsfläche (7) festgelegten zeitlichen Lage der Lichtstrahl (3, 5) unterschiedlich gebrochen wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur der Projektionsfläche (11) aus Palisadenstrukturen (14) gebildet wird, an denen der Lichtstrahl (3, 5) in einer Achse in Abhängigkeit von der räumlichen Position und damit in Abhängigkeit von der durch das Abtasten der Projektionsfläche (11) festgelegten zeitlichen Lage der Lichtstrahl (3, 5) unterschiedlich reflektiert und in der anderen Achse gestreut wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Projektionsfläche (11) ein eindimensionales, also flaches, fächerartiges Strahlenbündel fokussiert wird, welches nach der Reflexion/Brechung auch wieder als ein eindimen­ sionales Strahlenbündel die Projektionsfläche verlässt.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen für Abstrahlwinkel zwischen den Blickwinkeln (6) durch Interpolation zwischen den betreffenden Blickwinkeln (6) gewonnen werden ("Morphing"), wobei der Winkel zwischen benachbarten Blickwinkeln (6) möglichst klein gehalten wird.
7. Vorrichtung zur Herstellung stereoskopischer Darstellungen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strahlungsquelle (2) und eine oberflächenstrukturierte Projektionsfläche (7, 11) so angeordnet sind, dass ein gebündelter Lichtstrahl die Projektionsfläche (7, 11) abtastet und die Abstrahlung einer Bildinformation in dem oder einem ähnlichen Winkel durch Ablenkung und/oder Brechung und/oder Reflexion des Lichtstrahls an den Elementen der oberflächenstrukturierten Projektions­ fläche (7, 11) erfolgt, in dem sie aufgenommen wurde.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsfläche (7) aus Mikrolinsen (8) gebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsfläche (11) aus Palisadenele­ menten (14), welche konvex oder konkav ausgeführt sind, gebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (2) aus einer Laserstrahl­ quelle gebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsfläche (7) aus verspiegelten Halbkugel-Strukturen gebildet ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009052698A1 (fr) * 2007-10-16 2009-04-30 Xuefeng Song Dispositif d'affichage et procede associe
WO2011025727A1 (en) * 2009-08-25 2011-03-03 Dolby Laboratories Licensing Corporation 3d display system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5090789A (en) * 1990-08-03 1992-02-25 Crabtree Allen E Laser light show device and method
DE4228111C1 (de) * 1992-08-25 1993-06-17 Ice Oelsnitz Gmbh, O-9920 Oelsnitz, De
DE69108609T2 (de) * 1990-06-07 1995-11-30 Emi Plc Thorn Apparat zur Bildwiedergabe.
JPH0933857A (ja) * 1995-07-19 1997-02-07 Sanyo Electric Co Ltd ３次元立体表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69108609T2 (de) * 1990-06-07 1995-11-30 Emi Plc Thorn Apparat zur Bildwiedergabe.
US5090789A (en) * 1990-08-03 1992-02-25 Crabtree Allen E Laser light show device and method
DE4228111C1 (de) * 1992-08-25 1993-06-17 Ice Oelsnitz Gmbh, O-9920 Oelsnitz, De
JPH0933857A (ja) * 1995-07-19 1997-02-07 Sanyo Electric Co Ltd ３次元立体表示装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIPPEL, U.: Optische Untersuchungen an Linsenrasterschirmen für 3D-Projektion, In: Fernseh- und Kinotechnik, 42. Jg. Nr. 8, 1988, S. 371-376 *
HUANG, Ho-Chao u.a.: Generation of multiviewpoint Video from stereoscopic video, In: IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol. 45, No. 1,2/1999, S. 124-134 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009052698A1 (fr) * 2007-10-16 2009-04-30 Xuefeng Song Dispositif d'affichage et procede associe
US8628196B2 (en) 2007-10-16 2014-01-14 Ocean Of Peace Scientific Beijing Ltd. Display device and display method
WO2011025727A1 (en) * 2009-08-25 2011-03-03 Dolby Laboratories Licensing Corporation 3d display system
US8746894B2 (en) 2009-08-25 2014-06-10 Dolby Laboratories Licensing Corporation 3D display system

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