DE102005006249A1

DE102005006249A1 - Anordnung zur dreidimensional wahrnehmbaren oder zweidimensionalen Darstellung

Info

Publication number: DE102005006249A1
Application number: DE102005006249A
Authority: DE
Inventors: Uwe Jahrmarkt; Markus Dipl.-Phys. Klippstein
Original assignee: X3D Technologies GmbH
Current assignee: Newsight 07745 Jena De GmbH
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2006-08-24

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur dreidimensional wahrnehmbaren oder zweidimensionalen Darstellung, umfassend eine Bildwiedergabeeinrichtung mit einer Vielzahl von Bildelementen, die in vorgegebener Zuordnung Informationen aus einer oder mehreren Ansichten A¶k¶ (k = 1...n) einer Szene/eines Gegenstandes/eines Textes repräsentieren, und eine optische Strukturplatte zur Vorgabe von Lichtausbreitungsrichtungen für das von den Bildelementen abgestrahlte Licht, welche sich in Betrachtungsrichtung vor oder hinter der Bildwiedergabeeinrichtung befindet, wobei erfindungsgemäß pro Betrachterauge im Mittel mindestens 240000 vollfarbige Bildelemente oder im Mittel mindestens 720000 Bildelemente jeweils der Farben Rot, Grün oder Blau sichtbar gemacht werden. Ferner werden in der Anordnung bevorzugt zum Einsatz kommende Mittel zur Verminderung einer gegebenenfalls auftretenden, durch die optische Strukturplatte bedingten Ungleichheit zwischen dem von dem jeweiligen linken und dem rechten Betrachterauge wahrgenommenen Bild beschrieben.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zur dreidimensional wahrnehmbaren oder zweidimensionalen Darstellung.

Im Zuge der Forschung auf dem Gebiet der autostereoskopischen Darstellung wurden eine Vielzahl von Verfahren und Anordnungen entwickelt, die einem oder mehreren Betrachtern hilfsmittelfrei räumliche Eindrücke vermitteln. Diese Anordnungen erlauben jedoch oftmals nur eine eingeschränkte Wiedergabe gewöhnlichen Textes bzw. zweidimensionaler Graphiken, wie es z.B. bei der US 5,457,574 und der US 5,606,455 der Fall ist. Für den Anwender ist es hingegen von großem Vorteil, wenn er wahlweise zwischen einer brillenlosen 3D-Darstellung und einer möglichst unbeeinträchtigten 2D-Darstellung auf ein- und demselben Gerät umschalten kann.

Zur optischen Wiedergabe der Perspektivansichten eines Gegenstandes in autostereoskopischer Darstellung werden unter anderem elektronisch ansteuerbare Farb-LCD-Panels 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 autostereoskopischen Darstellung (die im folgenden aufgrund des starken Raumeindruckes auch als dreidimensionale Darstellung bezeichnet wird) in eine zweidimensionale Darstellung vornehmen zu können.

Hinsichtlich einer derartigen Umschaltung von 2D zu 3D und umgekehrt sind eine Reihe von Anordnungen bekannt. So beschreibt die WO 01/56265 ein Verfahren zur räumlichen Darstellung, bei dem mindestens ein Wellenlängenfilterarray für eine räumlich wahrnehmbare Darstellung sorgt. In einer besonderen Ausgestaltung dieser Erfindung wirkt ein LCD-Panel als Wellenlängenfilterarray mit variablem Transmissionsgrad. Damit wird eine Umschaltung zwischen 2D- und 3D-Darstellung erzielt. Nachteilig ist hierbei allerdings, daß das Licht durch zwei LCD-Panels, d.h. durch eine Vielzahl von Komponenten, wie z.B. Polarisationsfiltern, Flüssigkristallschichten und weiteren Bauelementen wie Trägersubstrate hindurchdringen muß, so daß die Helligkeit sowohl in der 2D- als auch in der 3D-Darstellung vermindert wird.

In der US 6,157,424 wird ein 2D/3D-Display beschrieben, bei welchem zwei LCD-Panels hintereinandergeschaltet sind und eines davon als zuschaltbare Barriere dient.

Die WO 02/35277 beschreibt ein 3D-Display mit einem Substrat, welches Streifen erster optischer Eigenschaften und dazwischenliegende Streifen zweiter optischer Eigenschaften sowie einen Polarisa tor enthält. Damit wird unter anderem die 2D/3D-Umschaltung durch Polarisationsdrehung oder Hinzufügen bzw. Weglassen eines Polarisators erreicht.

Ebenfalls ein 2D/3D-umschaltbares Display ist aus der US 6,337,721 bekannt. Dabei sind mehrere Lichtquellen, ein Lentikular und mindestens eine funktionswesentliche schaltbare Streuscheibe vorgesehen. Diese Komponenten gewährleisten verschiedene Beleuchtungsmodi zur Erzielung jeweils einer 2D- oder 3D-Darstellung.

Aus der US 5,897,184 ist ein autostereoskopisches Display mit einem in seiner Dicke reduzierten Beleuchtungsbauteil für transportable Computersysteme bekannt, das die zonenweise Umschaltung von 3D auf 2D und umgekehrt erlaubt. Nachteilig ist hierbei, daß es sich um ein zweikanaliges 3D-Display für nur einen Betrachter handelt, der sich zudem noch in einer festen Betrachtungsposition befinden muß. Ferner ist die Bildhelligkeit im 3D-Modus geringer als die vergleichbarer Zweikanal-3D-Displays. Dies bezieht sich auf solche 3D-Displays, die genau ein linkes und genau ein rechtes Bild darstellen. Außerdem sind bei nicht korrekt in der Tiefe vor dem 3D-Display gewählten Betrachtungspositionen starke und störende Moiré-Effekte wahrzunehmen. Im 2D-Modus wird unter anderem das für den 3D-Modus verfügbare Licht mit dem Ziel gestreut, durch eine Homogenisierung der Beleuchtung die 3D-Bildtrennung aufzuheben. Damit wird im 2D-Modus bei den Anordnungen mit schaltbarer Streuscheibe die Bildhelligkeit reduziert, da der streuende Zustand solcher Streuscheiben einen Transmissionsgrad kleiner als 1 (beispielsweise ca. 50%) aufweist. Das Gerät ist im übrigen nur mit einem hohen fertigungstechnischen Aufwand herzustellen. Nachteilig ist weiterhin, daß durch das Einfügen einer schaltbaren Streuscheibe der Abstand zwischen Beleuchtungsbauteil und Bildwiedergabepanel vergrößert wird, was insbesondere bei 3D-Displays mit kleinen Pixeln und/oder hoher Auflösung normale Betrachtungsabstände verhindert.

Die US 5,134,345 beschreibt ein Beleuchtungssystem für hochauflösende und 3D-Displays, welches zunächst zeitsequentiell (stroboskopisch) bestimmte Beleuchtungsmuster erzeugt. Eine weitere Ausgestaltung sieht zur Erzielung eines 2D/3D-Displays eine zwischen transparentem und streuendem Modus umschaltbare Streuscheibe vor, welche für den 2D-Modus streuend geschaltet wird.

Ferner beschreibt die US 5,500,765 , wie sich die Wirkung eines Lentikulars ausheben läßt, wenn eine komplementäre Linsenanordnung darüber geklappt wird. Dadurch wird die 3D-Darstellung quasi abgeschaltet. Dieser Ansatz funktioniert nur mit Lentikularsystemen und erfordert die Herstellung einer exakt komplementären Linsenanordnung. Weitere Nachteile sind die Staubempfindlichkeit und erhöhte Reflexionsverluste.

In der DE 100 53 868 C2 wird eine Anordnung zur wahlweise 2D- oder 3D-Darstellung mit zwei Lichtquellen beschrieben, wobei für die 2D-Darstellung die 3D-Beleuchtung stets ausgeschaltet bzw. das von ihr abgestrahlte Licht abgeblockt wird. Nachteilig ist hierbei, daß das 2D-Beleuchtungslicht bzgl. der Leuchtdichte nicht ausreichend homogen gestaltet werden kann. Ferner ist beim Einsatz eines handelsüblichen Lichtleiters als 2D-Beleuchtung in der Regel dessen makroskopische Struktur für den bzw. die Betrachter sichtbar und erzeugt ein störendes Muster. Eine visuell nicht sichtbare mikroskopische Strukturierung ist jedoch aufwendig und teuer in der Herstellung.

Der JP 10268805 liegt die Aufgabe zugrunde, ein helles 2D-Bild sowie eine gleiche Helligkeit bei 2D- und 3D-Darstellung zu erzielen. Dies wird durch die Verwendung eines Linsenrasters als Beleuchtungsbarriere angestrebt, die sich hinter einem Bildgeber befindet. Ferner wird dort eine schwach streuende Scheibe zum temporären Aufheben der Linsenwirkung beweglich angeordnet.

Nachteilig ist hierbei, daß inhärent eine Lichtquelle für parallel gerichtetes Licht notwendig ist, so daß im strengen Sinne kein 3D-Betrachtungsraum, sondern lediglich eine einzige feste 3D-Betrachtungsposition existieren kann. Ferner ist für parallele Lichtabstrahlung ein komplizierter Lichtleiter im dort verwendeten „side light mode" notwendig. Bei einer zusätzlichen „Parallelisierungs-Struktur" auf der der Auskoppelseite des Lichtleiters gegenüberliegenden, d.h. der betrachterseitigen Fläche des Lichtleiters wäre ebenfalls ein kompliziertes und teures „side light" erforderlich. Wegen des optischen Linsenrasterverfahrens würden beispielsweise die Fokusse bei schräger Parallelbeleuchtung nicht in einer Ebene des Diffusors liegen. Bei 3D-Darstellung würden dadurch insbesondere bei Schrägsicht unterschiedliche Unschärfen entstehen.

Nach US 2003/0011884 A1 ist eine 3D/2D-Umschaltung mit „diffusing means" vorgesehen. Das 3D/2D-Display enthält gegenüber einem reinen 3D-Display zusätzliche „converting means", diese „converting means" bestehen in „the second condition", womit hier der 2D-Modus gemeint ist, aus „diffusing means", die auf verschiedene Art und Weise eine 2D-Darstellung erwirken sollen.

Nachteilig ist bei dieser Anordnung, daß die Auflösung im 2D-Modus sehr schlecht ist und eine volle Auflösung („full resolution") im 2D-Modus nicht erreicht wird. Daher bleibt beispielsweise im 2D-Modus dargestellter Text unleserlich. Bei den Anordnungen nach 9 und 10 in der US 2003/0011884 A1 mit schaltbarer Streuschicht 94 im Inneren des Linsenrasters 15 kann der optische Abstand zwischen Streuschicht und Subpixeln zwar kleiner sein, ist aber dennoch verhältnismäßig groß. Ein solches Linsenraster ist zudem in der Herstellung aufwendig sowie teuer und hat wegen der zusätzlichen schaltbaren Streueigenschaften weitere Nachteile. Die Umgebungslichttauglichkeit konventioneller 2D-Displays wird ebenfalls nicht erreicht.

Auch in der WO 99/44091 wird zur Bildtrennung bevorzugt ein Linsenraster genutzt. Dabei soll das bildtrennende Linsenraster als „lichtstreuendes" Bauteil dienen, indem es dem Bildgeber angenähert wird. Das Linsenraster selbst ist weder an seiner konvexen oder planen Oberfläche noch in seinem Inneren lichtstreuend ausgebildet. Die Streuwirkung soll im Linsenraster selbst entstehen. Damit aber hat die Streuschicht vom Bildgeber einen endlichen Abstand und vom Bildtrenner quasi den Abstand 0 mm. Folglich muß die Streuschicht das 2D-Bild auf dem Bildgeber verschlechtern und kann die bildtrennende Wirkung des Linsenrasters nicht aufheben. Daher bleibt auch bei diesen Anordnungen im 2D-Modus dargestellter Text unleserlich, ferner wird die Umgebungslichttauglichkeit konventioneller 2D-Displays nicht erreicht.

Ausgehend davon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit besonders einfachen Mitteln zu verwirklichen ist. Im 3D-Modus soll die Anordnung mehreren Betrachtern gleichzeitig ein ohne Hilfsmittel räumlich wahrnehmbares Bild darbieten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einer Anordnung zur dreidimensional wahrnehmbaren oder zweidimensionalen Darstellung, umfassend

– eine Bildwiedergabeeinrichtung mit einer Vielzahl von Bildelementen, die in vorgegebener Zuordnung Informationen aus einer oder mehreren Ansichten A_k (k = 1..n) einer Szene/eines Gegenstandes/eines Textes repräsentieren,
– eine optische Strukturplatte zur Vorgabe von Lichtausbreitungsrichtungen für das von den Bildelementen abgestrahlte Licht, welche sich in Betrachtungsrichtung vor oder hinter der Bildwiedergabeeinrichtung befindet,
– wobei erfindungsgemäß pro Betrachterauge im Mittel mindestens 240000 vollfarbige Bildelemente oder im Mittel mindestens 720000 Bildelemente jeweils der Farben Rot, Grün oder Blau sichtbar gemacht werden.

Im Mittel bedeutet, daß mehrere sichtbar gemachte Teile von Bildelementen (und nicht komplette Bildelemente) zusammen beim Erreichen/Übersteigen der Fläche eines Bildelementes als ein Bildelement gezählt werden. So werden beispielsweise 2 je zur Hälfte sichtbare Bildelemente im Mittel wie ein sichtbares Bildelement gezählt.

Bevorzugt besteht die optische Strukturplatte aus mindestens einem Filterarray. Das Filterarray kann als passiver Filter ausgebildet sein. Es umfaßt eine Vielzahl von für sichtbares Licht durchlässigen Filterelementen sowie von für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelementen. Die einzelnen Filterelemente des Filterarrays weisen jeweils einen beliebigen, bevorzugt einen rechteckigen Umriß auf. Zur Strukturierung und Herstellung von Filterarrays sei hier stellvertretend auf die Schriften DE 201 21 318 U1 , WO 01/56265, PCT/EP2004/004464, PCT/EP2004/001833 sowie DE 101 45 133 der Anmelderin verwiesen. Selbstredend wird auch davon ausgegangen, daß die Zuordnung von Informationen aus einer oder mehreren Ansichten einer Szene/eines Gegenstandes/eines Textes zu der Vielzahl von Bildelementen in geeigneter Weise, insbesondere nach Lehre einer oder mehrerer der vorgenannten Schriften, erfolgt.

Es ist demgegenüber auch möglich, daß die optische Strukturplatte aus mindestens einem Barriereschirm, einem Lentikular oder einem holografisch-optischen Element besteht.

Die Bildwiedergabeeinrichtung kann beispielweise vollfarbige Bildelemente aufweisen und hierzu vorzugsweise als Projektionsbildschirm ausgebildet sein. Für den Fall der vollfarbigen Bildelemente ist besonders bevorzugt die Anzahl der Bildelemente der Bildwiedergabeeinrichtung größer oder gleich dem Produkt aus der Anzahl der dargestellten Ansichten n und 120000.

Ferner ist es möglich, daß die Bildwiedergabeeinrichtung Bildelemente der Grundfarben Rot, Grün und Blau (R, G, B) aufweist und vorzugsweise als LC-Display, Plasmadisplay oder OLED ausgebildet ist. In diesem Fall ist bevorzugt die Anzahl der Bildelemente der Bildwiedergabeeinrichtung größer oder gleich dem Produkt aus der Anzahl der dargestellten Ansichten n und 360000.

Bei der Darstellung von mehr als einer Ansicht A_k (n > 1, k = 1..n) einer Szene/eines Gegenstandes/eines Textes auf den Bildelementen wird auf Grund der Vorgabe der Lichtausbreitungsrichtungen für das von den Bildelementen abgestrahlte Licht bei dem oder den Betrachtern eine räumliche Wahrnehmung dadurch erreicht, daß jedes Betrachterauge überwiegend oder ausschließlich Bildelemente oder Teile von Bildelementen wahrnimmt, die jeweils eine bestimmte Auswahl aus Ansichten A_k (n > 1, k = 1..n) repräsentieren. Die entsprechenden Sachgrundlagen sind dem Fachmann hinlänglich bekannt und bedürfen hier keiner detaillierten Erläuterung.

Im Gegenzug wird bei der Darstellung von genau einer Ansicht A_k (k = n = 1) einer Szene/eines Gegenstandes/eines Textes auf den Bildelementen für den oder die Betrachter eine zweidimensional wahrnehmbares Bild dargestellt. Durch die erfindungsgemäße Anzahl der im Mittel pro Betrachterauge sichtbar gemachten Bildelemente ist somit eine akzeptable zweidimensionale Darstellung möglich. Zur Verminderung einer gegebenenfalls auftretenden, durch die optische Strukturplatte bedingten Ungleichheit zwischen dem von dem jeweiligen linken und dem rechten Betrachterauge zweidimensional wahrgenommenen Bild können jeweils einige Bildelemente, bevorzugt in einem periodischen Muster, auf „schwarz" geschaltet werden.

Es ist in diesem Zusammenhang auch möglich, daß zur Verminderung einer möglicherweise auftretenden, durch die optische Strukturplatte bedingten Ungleichheit zwischen dem von dem jeweiligen linken und dem rechten Betrachterauge wahrgenommenen Bild das jeweils auf den Bildelementen dargestellte Bild möglichst viele nächstbenachbarte vollfarbige oder R,G,B-Bildelemente enthält, die jeweils eine exakt gleiche Bildinformation repräsentieren. Zur Erzeugung eines solchen jeweils auf den besagten Bildelementen darzustellenden Bildes mit möglichst vielen nächstbenachbarten vollfarbigen oder R,G,B-Bildelementen, die jeweils eine exakt gleiche Bildinformation repräsentieren, wird bevorzugt ein Bildsignal mit geringerer Bildelementanzahl als die Anzahl der Bildelemente der besagten Bildwiedergabeeinrichtung derart vergrößert, daß mindestens eine, bevorzugt jedoch mehrere, Bildinformation(en) jeweils eines Bildelementes des Bildsignals mit der geringeren Bildelementanzahl in mindestens zwei Bildelemente des auf den Bildelementen der Bildwiedergabeeinrichtung darzustellenden Bildes kopiert werden. Beispielsweise kann so ein Bildsignal mit einer Auflösung von 640 × 400 (vollfarbigen) Bildelementen unter dieser Prämisse leicht auf die höhere Auflösung von 1920 × 1200 (vollfarbigen) Bildelementen vergrößert werden, indem nicht oder nicht ausschließlich eine sonst bei Vergrößerungen übliche kubische, bikubische, lineare oder sonstige Interpolation zwischen den Bildelementen stattfindet, sondern indem ein Bildelement des Bildsignals mit der 640 × 400-Auflösung jeweils für 9 in einem 3 × 3-Carré befindliche Bildelemente des höherauflösenden Bildes die Bildinformation liefert, d.h. dessen Bildinformation wird einfach in die entsprechenden 9 Bildelemente hineinkopiert.

Selbstverständlich gilt das Vorstehende auch analog für Bildfolgen, also Bewegtbildsequenzen. Ferner gilt selbstredend, daß bei Vorhandensein von R, G, B-Farbsubpixeln lediglich Bildelemente gleicher Farbe im nieder- und höherauflösenden Bild miteinander korrespondieren.

Weiterhin kann die erfindungsgemäße Anordnung noch einen TV-Tuner und/oder einen Video-Eingang und/oder RGB/DVI-Eingänge umfassen. Ebenso kann ein CD- und/oder DVD-Lesegerät vorgesehen sein.

Überdies können Mittel zur Minimierung von Fremdlichtreflexen, insbesondere eine entspiegelte optische Strukturplatte, vorgesehen sein.

Schließlich umfaßt die Anordnung ferner bevorzugt eine Ansteuerelektronik, welche die Bildwiedergabeeinrichtung ansteuert, so daß die Vielzahl von Bildelementen in vorgegebener Zuordnung Informationen aus einer oder mehreren Ansichten A_k (k = 1..n) einer Szene/eines Gegenstandes/eines Textes repräsentieren. Die Ansteuerelektronik verarbeitet bei Darstellung genau einer Ansicht A_k (k = 1) bevorzugt eingehende Bildsignale in der weiter vorn beschriebenen Art und Weise zur Verminderung einer möglicherweise auftretenden, durch die optische Strukturplatte bedingten Ungleichheit zwischen dem von dem jeweiligen linken und dem rechten Betrachterauge wahrgenommenen Bild.

Die Erfindung wird an Hand zweier Zeichnungen illustriert.
Es zeigt
1 eine Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Anordnung, sowie
2 eine Prinzipskizze zur Vergrößerung eines Bildes für die Darstellung auf einer erfindungsgemäßen Anordnung.
In 1 ist eine beispielhafte erfindungsgemäße Anordnung zur dreidimensional wahrnehmbaren oder zweidimensionalen Darstellung als Prinzipskizze dargestellt. Diese umfaßt

– eine Bildwiedergabeeinrichtung (1) mit einer Vielzahl von Bildelementen, die in vorgegebener Zuordnung Informationen aus einer oder mehreren Ansichten A_k (k = 1..n) einer Szene/eines Gegenstandes/eines Textes repräsentieren,
– eine optische Strukturplatte (2) zur Vorgabe von Lichtausbreitungsrichtungen für das von den Bildelementen abgestrahlte Licht, welche sich in Betrachtungsrichtung (B) vor der Bildwiedergabeeinrichtung (1) befindet,
– wobei erfindungsgemäß pro Betrachterauge im Mittel mindestens 240000 vollfarbige Bildelemente oder im Mittel mindestens 720000 Bildelemente jeweils der Farben Rot, Grün oder Blau sichtbar gemacht werden.

In dem Ausführungsbeispiel besteht die optische Strukturplatte (2) aus mindestens einem Filterarray und einer Glasscheibe. Das Filterarray ist als passiver Filter ausgebildet, z.B. als belichteter/geplotteter entwickelter fotografischer Film oder als gedruckte Struktur, der/die sich auf der Glasscheibe befindet. Das Filterarray umfaßt eine Vielzahl von für sichtbares Licht durchlässigen Filterelementen sowie von für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelementen. Die einzelnen Filterelemente des Filterarrays weisen jeweils einen beliebigen, bevorzugt einen rechteckigen Umriß auf. Zur Strukturierung und Herstellung von Filterarrays sei hier stellvertretend auf die Schriften DE 201 21 318 U1 , WO 01/56265, PCT/EP2004/004464, PCT/EP2004/001833 sowie DE 101 45 133 der Anmelderin verwiesen.
Als Bildwiedergabeeinrichtung (1) dient ein 23" LC-Display der Marke BenQ mit einer Auflösung von 1920 × 1200 (Vollfarbauflösung) mit Bildelementen (Farbsubpixeln) der Grundfarben Rot, Grün und Blau (R, G, B). Das Filterarray sei beispielhaft für 8 Ansichten ausgelegt und erlaube pro Zeile und pro Spalte die Durchsicht auf im Mittel ein Achtel aller Bildelemente. Es werden so im Mittel pro Betrachterauge 1920·1200·3/8 = 864000 RGB-Bildelemente sichtbar gemacht, was erfindungsgemäß gefordert war (mindestens 720000 RGB-Bildelemente, also solche der Farben Rot, Grün oder Blau).
Bei der Darstellung von n = 8 Ansichten A_k (k = 1..8) einer Szene/eines Gegenstandes/eines Textes auf den Bildelementen wird auf Grund der Vorgabe der Lichtausbreitungsrichtungen für das von den Bildelementen abgestrahlte Licht bei dem oder den Betrachtern eine räumliche Wahrnehmung dadurch erreicht, daß jedes Betrachterauge überwiegend oder ausschließlich Bildelemente oder Teile von Bildelementen wahrnimmt, die jeweils eine bestimmte Auswahl aus Ansichten A_k (k = 1..8) repräsentieren.
Die entsprechenden Sachgrundlagen sind dem Fachmann hinlänglich bekannt und bedürfen hier keiner detaillierten Erläuterung.
Im Gegenzug wird bei der Darstellung von genau einer Ansicht A_k (k = n = 1) einer Szene/eines Gegenstandes/eines Textes auf den Bildelementen für den oder die Betrachter eine zweidimensional wahrnehmbares Bild dargestellt. Durch die erfindungsgemäße Anzahl der im Mittel pro Betrachterauge sichtbar gemachten Bildelemente ist somit eine akzeptable zweidimensionale Darstellung möglich.
Es ist nun möglich, daß zur Verminderung einer möglicherweise auftretenden, durch die optische Strukturplatte (2) bedingten Ungleichheit zwischen dem von dem jeweiligen linken und dem rechten Betrachterauge wahrgenommenen Bild das jeweils auf den Bildelementen dargestellte Bild möglichst viele nächstbenachbarte vollfarbige oder R,G,B-Bildelemente enthält, die jeweils eine exakt gleiche Bildinformation repräsentieren. Zur Erzeugung eines solchen jeweils auf den besagten Bildelementen darzustellenden Bildes mit möglichst vielen nächstbenachbarten vollfarbigen oder R,G,B-Bildelementen, die jeweils eine exakt gleiche Bildinformation repräsentieren, wird bevorzugt ein Bildsignal mit geringerer Bildelementanzahl als die Anzahl der Bildelemente der besagten Bildwiedergabeeinrichtung derart vergrößert, daß mindestens eine, bevorzugt jedoch mehrere, Bildinformation(en) jeweils eines Bildelementes des Bildsignals mit der geringeren Bildelementanzahl in mindestens zwei Bildelemente des auf den Bildelementen der Bildwiedergabeeinrichtung darzustellenden Bildes kopiert werden. Beispielsweise kann so ein Bildsignal mit einer Auflösung von 640 × 400 (vollfarbigen) Bildelementen unter dieser Prämisse leicht auf die höhere Auflösung von 1920 × 1200 (vollfarbigen) Bildelementen vergrößert, in dem nicht oder nicht ausschließlich eine sonst bei Vergrößerungen übliche kubische, bikubische, lineare oder sonstige Interpolation zwischen den Bildelementen stattfindet, sondern indem ein Bildelement des Bildsignals mit der 640 × 400-Auflösung jeweils für 9 in einem 3 × 3-Carré befindliche Bildelemente des höherauflösenden Bildes die Bildinformation liefert, d.h. dessen Bildinformation wird einfach in die entsprechenden 9 Bildelemente hineinkopiert. Dies ist in 2 in einer Prinzipskizze zur Vergrößerung eines Bildes für die Darstellung auf einer erfindungsgemäßen Anordnung gezeigt: Während das Raster 3 schematisch für das Bildsignal mit geringerer Auflösung steht, zeigt das Raster 4 (für die höhere Auflösung) schematisch an, wie Bildinformation aus einer Bildelement des Rasters 3 im Raster 4 so vervielfacht (kopiert) ist, daß die gleiche Bildinformation in 9 Bildelemente in einem 3 × 3-Carré gelangt.
Selbstverständlich gilt das Vorstehende auch analog für Bildfolgen, also Bewegtbildsequenzen. Ferner gilt selbstredend, daß bei Vorhandensein von R, G, B-Farbsubpixeln lediglich Bildelemente gleicher Farbe im nieder- und höherauflösenden Bild miteinander korrespondieren.
Schließlich umfaßt die Anordnung ferner bevorzugt eine Ansteuerelektronik, welche die Bildwiedergabeeinrichtung (1) ansteuert, so daß die Vielzahl von Bildelementen in vorgegebener Zuordnung Informationen aus einer oder mehreren Ansichten A_k (k = 1..n) einer Szene/eines Gegenstandes/eines Textes repräsentieren. Die Ansteuerelektronik verarbeitet bei Darstellung genau einer Ansicht bevorzugt eingehende Bildsignale in der weiter vorn beschriebenen Art und Weise zur Verminderung einer möglicherweise auftretenden, durch die optische Strukturplatte (2) bedingten Ungleichheit zwischen dem von dem jeweiligen linken und dem rechten Betrachterauge wahrgenommenen Bild.
Die Erfindung bietet den Vorteile, daß mit einfachen Mitteln, genauer gesagt mit fast ausschließlich handelsüblichen Baugruppen, eine Anordnung der eingangs genannten Art herstellbar ist.

Claims

Anordnung zur dreidimensional wahrnehmbaren oder zweidimensionalen Darstellung, umfassend – eine Bildwiedergabeeinrichtung mit einer Vielzahl von Bildelementen, die in vorgegebener Zuordnung Informationen aus einer oder mehreren Ansichten A_k (k = 1..n) einer Szene/eines Gegenstandes/eines Textes repräsentieren, – eine optische Strukturplatte zur Vorgabe von Lichtausbreitungsrichtungen für das von den Bildelementen abgestrahlte Licht, welche sich in Betrachtungsrichtung vor oder hinter der Bildwiedergabeeinrichtung befindet, – dadurch gekennzeichnet, daß pro Betrachterauge im Mittel mindestens 240000 vollfarbige Bildelemente oder im Mittel mindestens 720000 Bildelemente jeweils der Farben Rot, Grün oder Blau sichtbar gemacht werden.
Anordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Strukturplatte aus mindestens einem Filterarray besteht.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Strukturplatte aus mindestens einem Barriereschirm, einem Lentikular oder einem holografisch-optischen Element besteht.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterarray als passiver Filter ausgebildet ist und eine Vielzahl von für sichtbares Licht durchlässigen Filterelementen sowie von für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelementen umfaßt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Filterelemente des Filterarrays jeweils einen beliebigen, bevorzugt einen rechteckigen Umriß aufweisen.
Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildwiedergabeeinrichtung vollfarbige Bildelemente aufweist und vorzugsweise als Projektionsbildschirm ausgebildet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildwiedergabeeinrichtung Bildelemente der Grundfarben Rot, Grün und Blau aufweist und vorzugsweise als LC-Display, Plasmadisplay oder OLED ausgebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Bildelemente der Bildwiedergabeeinrichtung größer oder gleich dem Produkt aus der Anzahl der dargestellten Ansichten n und 120000 ist.
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Bildelemente der Bildwiedergabeeinrichtung größer oder gleich dem Produkt aus der Anzahl der dargestellten Ansichten n und 360000 ist.
Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Darstellung von mehr als einer Ansicht A_k (n > 1, k = 1..n) einer Szene/eines Gegenstandes/eines Textes auf den Bildelementen auf Grund der Vorgabe der Lichtausbreitungsrichtungen für das von den Bildelementen abgestrahlte Licht bei dem oder den Betrachtern eine räumliche Wahrnehmung dadurch erreicht wird, daß jedes Betrachterauge überwiegend oder ausschließlich Bildelemente oder Teile von Bildelementen wahrnimmt, die jeweils eine bestimmte Auswahl aus Ansichten A_k (n > l, k = 1..n) repräsentieren.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Darstellung von genau einer Ansicht A_k (k = n = 1) einer Szene/eines Gegenstandes/eines Textes auf den Bildelementen für den oder die Betrachter eine zweidimensional wahrnehmbares Bild dargestellt wird.
Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verminderung einer gegebenenfalls auftretenden, durch die optische Strukturplatte bedingten Ungleichheit zwischen dem von dem jeweiligen linken und dem rechten Betrachterauge wahrgenommenen Bild jeweils einige Bildelemente, bevorzugt in einem periodischen Muster, auf schwarz geschaltet werden.
Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verminderung einer möglicherweise auftretenden, durch die optische Strukturplatte bedingten Ungleichheit zwischen dem von dem jeweiligen linken und dem rechten Betrachterauge wahrgenommenen Bild das jeweils auf den Bildelementen dargestellte Bild möglichst viele nächstbenachbarte vollfarbige oder R,G,B-Bildelemente enthält, die jeweils eine exakt gleiche Bildinformation repräsentieren.
Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines jeweils auf den besagten Bildelementen darzustellenden Bildes mit möglichst vielen nächstbenachbarten vollfarbigen oder R,G,B-Bildelementen, die jeweils eine exakt gleiche Bildinformation repräsentieren, ein Bildsignal mit geringerer Bildelementanzahl als die Anzahl der Bildelemente der besagten Bildwiedergabeeinrichtung derart vergrößert wird, daß mindestens eine, bevorzugt jedoch mehrere, Bildinformation(en) jeweils eines Bildelementes des Bildsignals mit der geringeren Bildelementanzahl in mindestens zwei Bildelemente des auf den Bildelementen der Bildwiedergabeeinrichtung darzustellenden Bildes kopiert werden.
Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, weiterhin umfassend einen TV-Tuner und/oder einen Video-Eingang und/oder RGB/DVI-Eingänge.
Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, weiterhin umfassend Mittel zur Minimierung von Fremdlichtreflexen, insbesondere eine entspiegelte optische Strukturplatte.
Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, weiterhin umfassend ein CD- und/oder DVD-Lesegerät.
Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, weiterhin umfassend eine Ansteuerelektronik, welche die Bildwiedergabeeinrichtung ansteuert, so daß die Vielzahl von Bildelementen in vorgegebener Zuordnung Informationen aus einer oder mehreren Ansichten A_k (k = 1..n) einer Szene/eines Gegenstandes/eines Textes repräsentieren.