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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Ausführungsformen
der Erfindung beziehen sich auf eine Anzeigeeinrichtung und ein
Verfahren zur Anzeige eines Bildes.
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Stand der Technik
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Im
Allgemeinen umfasst eine Anzeigeeinrichtung eine Anzeigetafel, welche
ein Bild anzeigt und eine Antriebsschaltung, welche die Anzeigetafel betreibt.
Die Anzeigetafel hat eine Vielzahl von Pixel, die in Matrixform
angeordnet sind. Eine Vielzahl von Bildeinheiten, welche durch die
Vielzahl von Pixel erzeugt werden, zeigen gemeinsam ein Bild auf
der Anzeigeeinrichtung an.
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Ein
Betrachtungswinkel der Anzeigeeinrichtung wird in Bezug auf eine
zu der Anzeigetafel senkrechte Linie gemessen. Wenn der Benutzer
die Anzeigeeinrichtung jenseits eines speziellen Betrachtungswinkels
betrachtet kann ein unerwünschtes,
abnormes Bild angezeigt werden. Es ist eine Anzeigeeinrichtung vorgeschlagen
worden, in welcher Sperren zwischen einem Benutzer und der Anzeigeeinrichtung
derart angeordnet sind, dass bestimmte Pixel nur zwischen den Sperren
in Abhängigkeit
von dem Betrachtungswinkel gesehen werden können. Bei diesem Typ von Anzeigeeinrichtungen
sind angezeigte Bilder unterschiedlich in Abhängigkeit von den Betrachtungswinkeln
derart, dass den verschiedenen Betrachtungswinkeln entsprechende
Betrachtungszonen geschaffen werden. Mit anderen Worten, verschiedene
Pixels erzeugen unterschiedliche Betrachtungszonen und auf diese
Weise können
unterschiedliche Bilder in unterschiedlichen Betrachtungszonen angezeigt
werden.
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Solche
Anzeigeeinrichtungen des Sperrentyps können in dreidimensionalen Anzeigeeinrichtungen
verwendet werden. Die dreidimensionale Anzeigeeinrichtung wendet
ein Prinzip der Stereobetrachtung mit beiden Augen an. Mit anderen
Worten, ein Parallaxeabstand von beiden Augen, wie z. B. 65 Millimeter,
wirkt als primärer
Faktor in der Anzeige von dreidimensionalen Bildern. Wenn die rechten
und linken Augen auf zwei entsprechende zweidimen sionale Bilder
blicken, werden die beiden zweidimensionalen Bilder zum Gehirn übertragen
und das Gehirn mischt dann die beiden zweidimensionalen Bilder derart,
dass sie als dreidimensionales Bild wahrgenommen werden.
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Basierend
auf dem obigen Prinzip des räumlichen
Sehens durch beide Augen kann eine dreidimensionale Anzeigeeinrichtung
entweder eine stereoskope Anzeigeeinrichtung mit Brille, eine stereoskope
Anzeigeeinrichtung ohne Brille oder eine holographische Anzeigeeinrichtung
sein. Die stereoskope Anzeigeeinrichtung mit Brille hat Nachteile,
wie die Unbequemlichkeit eine Brille zu tragen und unnatürliches
Aussehen infolge der Betrachtung der Anzeige durch eine Brille.
Die holographische Anzeigeeinrichtung hat eine Schwierigkeit darin,
dass zur Nutzung eines Laservergleichstrahles zur Anzeige des Bildes eine
umfangreiche Ausrüstung
notwendig ist. Die stereoskope Anzeigeeinrichtung ohne Brille benötigt jedoch
keine Brille und besitzt kaum Ausrüstung. Die stereoskopen Anzeigeeinrichtungen
ohne Brille werden eingeteilt in einen Typ mit Parallaxensperre,
einen Linsentyp und einen Typ mit integraler Fotografie. Von diesen
Ausführungen
sind der Typ mit Parallaxensperre und der Linsentyp gegenwärtig typischerweise
in Gebrauch.
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1 ist
eine Ansicht, welche die Arbeitsweise einer Anzeigeeinrichtung mit
Parallaxensperre gemäß dem Stand
der Technik zeigt. In 1 enthält die Anzeigeeinrichtung 10 mit
Parallaxensperre eine Anzeigetafel 20, welche gleichzeitig
ein Bild für
das linke Auge und ein Bild für
das rechte Auge anzeigt und eine Parallaxensperre 30. Ein
dem linken Auge zugeordnetes Pixel L und ein dem rechten Auge zugeordnetes
Pixel R sind in der Anzeigetafel 20 abwechselnd angeordnet.
Die Parallaxensperre 30 ist zwischen der Anzeigetafel 20 und
einem Benutzer 40 angebracht. Die Parallaxensperre 30 hat
einen Schlitz 32 und eine Sperre 34, wodurch das
von dem dem linken Auge zugeordneten Pixel L und dem dem rechten
Auge zugeordneten Pixel R ausgesandte Licht selektiv die Parallaxensperre
durchdringt. Der Schlitz 32 und die Sperre 34 sind
bezogen auf den Benutzer 40 abwechselnd in vertikaler Richtung
angeordnet.
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Ein
dem linken Auge zugeordnetes Bild Il, welches durch das dem linken
Auge zugeordnete Pixel L erzeugt wird, passiert den Schlitz 32 und
erreicht ein linkes Auge des Benutzers 40 und ein dem rechten
Auge zugeordnetes Bild Ir, welches durch das dem rechten Auge zugeordnete
Pixel R erzeugt wird, passiert den Schlitz 32 und erreicht
ein rechte Auge des Benutzers 40. Die dem linken und dem rechten
Auge zugeordneten Bilder Il und Ir sehen getrennte Bilder in Parallaxe
und der Benutzer 40 kombiniert die beiden Bilder, um ein
dreidimensionales Bild wahrzunehmen.
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Eine
Breite P von jedem der dem linken Auge und dem rechten Auge zugeordneten
Pixel L und R, eine Breite P1 des Schlitzes 32, eine Breite
P2 der Sperre 34 und ein Abstand E, wie beispielsweise
65 Millimeter zwischen dem linken und rechten Auge, werden ausgedrückt durch
folgende Beziehung P1 + P2 = 2/(1/E
+ 1/P) {1}
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Durch
Einstellen der Breite P der dem linken Auge und dem rechten Auge
zugeordneten Pixel L bis R, der Breite P1 des Schlitzes 32 und
der Breite P2 der Sperre 34, unter Berücksichtigung des Abstandes
E zwischen dem linken und rechten Auge, kann die Anzeigeeinrichtung 10 ein
erwünschtes dreidimensionales
Bild anzeigen.
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2 ist
eine Ansicht, welche die Arbeitsweise einer Anzeigeeinrichtung des
Linsentyps gemäß dem Stand
der Technik zeigt. In 2 besitzt die Anzeigeeinrichtung 15 des
Linsentyps eine Anzeigetafel 20, welche gleichzeitig ein
dem linken Auge zugeordnetes Bild und ein dem rechten Auge zugeordnetes
Bild angezeigt, und ein Linsenarray 50. Ein dem linken
Auge zugeordnetes Pixel L und ein dem rechten Auge zugeordnetes
Pixel R sind abwechselnd in der Anzeigetafel 20 angeordnet.
Das Linsenarray 50 ist zwischen der Anzeigetafel 20 und einem
Benutzer 40 angebracht. Das Linsenarray 50 hat
eine Linse 52, durch welche von dem linken und dem rechten
Auge zugeordneten Pixeln L und R emittiertes Licht selektiv gebrochen
wird. Die Linse 52 hat eine halbzylindrische Form in vertikaler
Richtung mit Bezug auf den Benutzer 40.
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Ein
dem linken Auge zugeordnetes Bild Il, welches durch das dem linken
Auge zugeordnetes Pixel L hergestellt ist, wird durch die Linse 52 gebrochen
und erreicht ein linkes Auge des Benutzers und ein dem rechten Auge
zugeordnetes Bild Ir, welches durch das dem rechten Auge zugeordnete
Pixel R hergestellten ist, wird durch die Linse 52 gebrochen und
erreicht ein rechtes Auge des Benutzers 40. Die dem linken
Auge und dem rechten Auge zuge ordneten Bilder Il und Ir enthalten
getrennte Bilder unter Berücksichtigung
einer Parallaxe und der Benutzer kombiniert die beiden Bilder, um
ein dreidimensionales Bild wahrzunehmen. Durch Einstellung einer
Breite P der dem linken und dem rechten Auge zugeordneten Pixel
L bis R und einer Breite und eines Radius der sphärischen
Oberfläche
der Linse 52, unter Beachtung des Abstandes E zwischen
dem linken und rechten Auge, kann die Anzeigeeinrichtung 15 das erwünschte,
dreidimensionale Bild anzeigen.
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Benutzer
wünschen
große
Bilder zu sehen. Wie oben erläutert,
stellen die Anzeigeeinrichtungen des Typs mit Parallaxensperre und
des Linsentyps gemäß dem Stand
der Technik zwei Betrachtungszonen her, indem die Parallaxensperre
oder das Linsenarray dazu eingesetzt wird, ein dreidimensional wahrgenommenes
Bild anzuzeigen. Jedoch ist die Größe der in diesen Typen von
Anzeigeeinrichtungen angezeigten Bilder auf die Größe der Anzeigetafel beschränkt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
sind Ausführungsformen der
Erfindung auf eine Anzeigeeinrichtung und ein Verfahren zur Anzeige
von Bildern ausgerichtet, die hauptsächlich eine oder mehrere, durch
die Beschränkungen
und Nachteile des Standes der Technik bedingte Probleme vermeiden.
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Es
ist ein Ziel der Erfindung eine Anzeigeeinrichtung und ein Verfahren
zu deren Betrieb zur Verfügung
zu stellen, welche eine hohe Leistungsfähigkeit zeigen.
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Zusätzliche
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden
Beschreibung angegeben und sind zum Teil aus der Beschreibung offensichtlich
oder können
bei der Durchführung
der Erfindung erkannt werden. Die Ziele und andere Vorteile der
Erfindung werden erkannt und erreicht durch den Aufbau, auf den
in der geschilderten Beschreibung und den Ansprüchen hierzu wie auch in den
anhängenden
Zeichnungen besonders hingewiesen wird.
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Um
diese und andere Vorteile zu erreichen und in Übereinstimmung mit dem Zweck
der Erfindung, wie er verkörpert
und breit beschrieben ist, wird gemäß einer Erscheinungsform der
Erfindung eine Anzeigeeinrichtung zur Verfügung gestellt welche umfasst:
eine Anzeigetafel zur Anzeige einer Vielzahl von Bildern; einen
Betrachtungszonengenerator zur Erzeugung einer Vielzahl von Betrachtungszonen, welche
der Vielzahl der Bilder entsprechen und einen ersten Reflektor an
einer ersten Seite der Anzeigetafel zur Reflexion eines ersten Bildes
der Vielzahl von Bildern auf eine der Vielzahl der Betrachtungszonen, welche
einem zweiten Bild der Vielzahl der Bilder entspricht.
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In
einer anderen Erscheinungsform der Erfindung umfasst ein Verfahren
zur Anzeige eines Bildes das Teilen eines Einzelbildes in eine Vielzahl
von Teilbildern; das Anzeigen einer Vielzahl von Teilbildern auf
entsprechenden Pixelsätzen,
die alternierend auf einer ersten Fläche der Anzeigetafel angeordnet
sind und das Reflektieren eines ersten Teilbildes einer Vielzahl
von Teilbildern derart, dass ein Einzelbild sichtbar ist, welches
eine zweite Fläche
einnimmt, die größer als
die erste Fläche
auf der Anzeigetafel ist.
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In
noch einer weiteren Erscheinungsform der Erfindung umfasst eine
Anzeigeeinrichtung eine Anzeigetafel zur Anzeige einer Vielzahl
von Bildern auf entsprechenden Pixelsätzen, welche alternierend auf einer
ganzen ersten Fläche
der Anzeigetafel angeordnet sind; einen Betrachtungszonengenerator
zur Erzeugung einer Vielzahl von Betrachtungszonen, welche der Vielzahl
von Bildern jeweils entsprechen; und einen ersten Reflektor auf
einer ersten Seite der Anzeigetafel zur Reflexion eines ersten Bildes
von der Vielzahl der Teilbilder derart, dass ein Einzelbild gesehen
wird, welches eine zweite Fläche
hat, die größer als
die erste Fläche
der Anzeigetafel ist.
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Es
ist verständlich,
dass sowohl die vorangegangene allgemeine Beschreibung als auch
die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläutern sind
und beabsichtigen eine weitergehende Erklärung für die Erfindung zur Verfügung zu
stellen, wie sie beansprucht wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
zugehörigen
Zeichnungen, welche beigefügt
sind, um für
ein besseres Verständnis
der Erfindung zu sorgen und die in diese Anmeldung aufgenommen wurden
und einen Teil dieser Anmeldung bilden, veranschaulichen Ausführungsformen
der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die
Prinzipien der Erfindung zu erklären.
In den Zeichnungen:
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1 ist
eine Ansicht, welche die Wirkung einer Anzeigeeinrichtung des Typs
mit Parallaxensperre gemäß dem Stand
der Technik veranschaulicht;
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2 ist
eine Ansicht, welche die Wirkung einer Anzeigeeinrichtung des Linsentyps
gemäß dem Stand
der Technik veranschaulicht;
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3 ist
eine Ansicht, welche die Wirkung einer Anzeigetafel und eines Betrachtungszonengenerators
der Anzeigeeinrichtung gemäß einer
ersten beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung illustriert.
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4 ist
eine Ansicht, welche die Wirkung einer Anzeigeeinrichtung gemäß der ersten
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung illustriert.
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5 ist
ein aus der Sicht eines Benutzers angezeigtes Bild der Anzeigeeinrichtung
gemäß der beispielhaften
Ausführungsform:
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6 ist
eine Ansicht, welche die Wirkung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einer
zweiten beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung illustriert.
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7 ist
eine Ansicht, welche ein Beispiel der Anwendung der Anzeigeeinrichtung
gemäß der zweiten
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung illustriert;
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8 ist
eine Ansicht, welche die Wirkung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einer
dritten beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung illustriert und
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9 ist
ein aus der Sicht eines Benutzers angezeigtes Bild der Anzeigeeinrichtung
gemäß der dritten
beispielhaften Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Es
wird nunmehr im Detail Bezug genommen auf dargestellte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, welche in den zugehörigen Zeichnungen veranschaulicht
werden.
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3 ist
eine Ansicht, welche die Wirkung einer Anzeigetafel und eines Betrachtungszonengenerators
der Anzeigeeinrichtung gemäß einer
ersten beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung illustriert. Bezugnehmend auf 3 umfasst
die Anzeigeeinrichtung gemäß eines
ersten beispielhaften Ausführungsbeispiels
der Erfindung eine Anzeigetafel 120 und einen Betrachtungszonengenerator 130.
Die Anzeigetafel 120 enthält abwechselnd angeordnete erste
zweite und dritte Pixel PIM1, PIM2 und PIM3. Die ersten, zweiten
und dritte Pixel PIM1, PIM2 und PIM3 zeigen gleichzeitig erste,
zweite und dritte Bilder I1, I2 und I3 an. Der Betrachtungszonengenerator 130 kann
vor der Anzeigetafel 120 angeordnet sein und erste, zweite
und dritte Betrachtungszonen VZ1, VZ2 und VZ3 bei unterschiedlichen
Blickwinkeln herstellen. Der Betrachtungszonengenerator 130 kann eine
Parallaxensperre besitzen.
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Die
ersten bis dritten Bilder I1, I2 und I3 können Teilbilder sein, bei welchen
ein Einzelbild in vielfache Bilder aufgeteilt ist. Zum Beispiel
ist das Einzelbild in drei Teilbilder aufgeteilt, ein linkes Teilbild,
ein mittleres Teilbild und ein rechtes Teilbild. Das linke Teilbild
ist dem dritten Bild I3 zugeordnet, das mittlere Teilbild ist dem
zweiten Bild I2 zugeordnet und das rechte Teilbild ist dem ersten
Bild I1 zugeordnet.
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Die
Parallaxensperre besitzt einen Schlitz 132 und eine Sperre 134,
die miteinander abwechselnd angeordnet sind. Diese abwechselnd Anordnung
von Schlitz 132 und Sperre 134 lässt das
von den ersten bis dritten Pixel PIM1, PIM2 und PIM3 ausgesendete
Licht selektiv die Parallaxensperre passieren. Der Schlitz 132 und
die Sperre 134 haben in Bezug auf einen die Anzeigeeinrichtung
betrachtenden Benutzer in vertikaler Richtung Streifenform. Das
erste Bild I1, welches durch das erste Pixel PIM1 angezeigt wird,
passiert den Schlitz 132 und erreicht die erste Betrachtungszone
VZ1. Das zweite Bild I2, welches durch das erste Pixel PIM2 angezeigt
wird, passiert den Schlitz 132 und erreicht die zweite
Betrachtungszone VZ2. Das dritte Bild I3, welches durch das erste
Pixel PIM3 angezeigt wird, passiert den Schlitz 132 und
erreicht die dritte Betrachtungszonen VZ3.
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Eine
Breite der ersten bis dritten Pixel PIM1 bis PIM3, eine Breite P1
des Schlitzes 132, eine Breit P2 der Sperre 134 und
ein Abstand E zwischen den ersten bis dritten Betrachtungszonen
VZ1 bis VZ3 werden ausgedrückt
durch folgende Beziehung P1 + P2 =
3/(1/E + 1/P) {2}
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Durch
Einstellen der Breite P jeder der ersten bis dritten Pixel PIM1
bis PIM3, der Breite P1 des Schlitzes 132, der Breite P2
der Sperre 134 und des Abstandes E zwischen den ersten
bis dritten Betrachtungszonen VZ1 bis VZ3 mit obiger Beziehung zeigen
die Anzeigeeinrichtung 120 und der Betrachtungszonengenerator 130 die
gewünschten
Bilder in mehrfachen Betrachtungszonen an. Wie oben beschrieben
kann die Anzeigeeinrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
erste bis dritte Betrachtungszonen herstellen, in denen die ersten
bis dritten Bilder jeweils einen unterschiedlichen Betrachtungswinkel
aufweisen.
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4 ist
eine Ansicht, welche die Wirkung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einer
ersten beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung illustriert. Bezugnehmend auf 4 umfasst
die Anzeigeeinrichtung 110 eine Anzeigetafel 120 und
einen Betrachtungszonengenerator 130 und erste und zweite Reflektoren
M1 und M2. Die Anzeigetafel 120 enthält erste bis dritte Pixel PIM1,
PIM2 und PIM3, welche erste bis dritte Bilder I1 bzw. I2 bzw. I3
herstellen und die abwechselnd angeordnet sind. Der Betrachtungszonengenerator 130 ist
vor der Anzeigetafel 120 angeordnet. Für den Betrachtungszonengenerator 130 kann
eine Parallaxensperre verwendet werden. Dementsprechend stellen
die Anzeigetafel 120 und der Betrachtungszonengenerator 130 erste
bis dritte Betrachtungszonen VZ1, VZ2 und VZ3 mit ersten bis dritten
Bildern I1 bzw. I2 bzw. I3 her, wie in 3 beschrieben.
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Die
ersten und zweiten Reflektoren M1 und M2 sind an beiden Seiten der
Anzeigetafel 120 angeordnet. Die ersten und zweiten Reflektoren
M1 und M2 können
einen Winkel Θ in
Bezug auf die Vorderfläche
der Anzeigeeinrichtung 120 haben. Der Winkel Θ kann zwischen
ungefähr
80 bis ungefähr
100° liegen,
wie beispielsweise 90°.
Die ersten und zweite Reflektoren M1 und M2 sind aus einem Material
mit hohem Reflexionsgrad hergestellt, wie beispielsweise ein Spiegel.
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Von
den Bildern, die durch die Anzeigetafel 120 hergestellt
werden, geht das zweite Bild I2 ohne Reflexion direkt in die Betrachtungszone
VZ2. Die ersten und dritten Bilder I1 und I3 erreichen nicht die ersten
und dritten Betrachtungszonen VZ1 bzw. VZ3. Stattdessen werden die
ersten und dritten Bilder I1 und I3 durch die ersten und zweite
Reflektoren M1 bzw. M2 reflektiert und gegen die zweite Betrachtungszone
VZ2 gerichtet.
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Als
Ergebnis der Reflexionen der ersten und dritten Bilder I1 und I3
durch die ersten bzw. zweite Reflektoren M1 bzw. M2 kann ein sich
in der zweiten Betrachtungszone VZ2 befindender Benutzer alle der ersten
bis dritten Bilder I1 bis I3 sehen. Auf diese Weise nimmt der Benutzer 140 das
von dem ersten Reflektor M1 reflektierte erste Bild I1 Bild wahr,
welches von einer ersten virtuellen Anzeigetafel 120a hergestellt
wird, welche entlang der rechten Verlängerungslinie der Anzeigetafel 120 angeordnet
ist. Weiterhin nimmt der Benutzer 140 auch das von dem zweiten
Reflektor M2 reflektierte dritte Bild I3 wahr, welches von einer
zweiten virtuellen Anzeigetafel 120b hergestellt wird,
welche entlang der linken Verlängerungslinie
der Anzeigetafel 120 angeordnet ist. Die ersten und zweiten
virtuellen Anzeigetafeln 120a und 120b können im
wesentlichen die gleiche Breite wie die Anzeigetafel 120 besitzen.
Als Ergebnis nimmt der Benutzer 140 die erste virtuelle
Anzeigetafel 120a, die Anzeigetafel 120 und die
zweite virtuelle Anzeigetafel 120b wahr, welche das erste
Bild I1 bzw. das zweite Bild I2 bzw. das dritte Bild I3 anzeigen.
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Die
ersten bis dritten Bilder I1 bis I3 können drei Teilbildern eines
Einzelbildes entsprechen, welches, wie in 3 beschrieben,
in mehrfache Bilder aufgeteilt wurde. Beispielsweise wird ein Einzelbild aufgeteilt
in drei Teilbilder, wie ein linkes Teilbild, ein mittleres Teilbild
und ein rechtes Teilbild. Das linke Teilbild wird als das dritte
Bild I3 bestimmt, das mittlere Teilbild wird als das zweite Bild
I2 bestimmt und das rechte Teilbild wird als das erste Bild I1 bestimmt. Der
Benutzer 140 kombiniert die ersten bis dritten Bilder I1
bis I3, als ob er sie als das Einzelbild wahrnimmt. Mit anderen
Worten, da die ersten und dritten Bilder I1 und I3 dem rechten und
linken Teilbil dern entsprechen und das zweite Bild I2 dem mittleren Teilbild
entspricht nimmt der Benutzer 140 das Einzelbild wahr,
welches durch eine verlängerte
Tafel angezeigt wird, welche mit der Anzeigetafel 120 und den
ersten und zweiten virtuellen Anzeigetafeln 120a und 120b versehen
ist. Da die ersten und zweiten virtuellen Anzeigetafeln 120a und 120b im
wesentlichen die gleiche Breite wie die Anzeigetafel 120 besitzen,
ist das angezeigte Einzelbild dreimal größer als die Anzeigetafel 120.
Infolgedessen kann der Benutzer ein in horizontaler Richtung um
das dreifache vergrößertes Bild
wahrnehmen. In anderen Worten, die Anzeigefläche ist auf das dreifache vergrößert.
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5 ist
ein Bild aus der Sicht eines Benutzers der Anzeigeeinrichtung gemäß der ersten
beispielhaften Ausführungsform.
In 5 kombiniert der Benutzer die ersten bis dritten
Bilder I1 bis I3, um sie als ein Einzelbild wahrzunehmen. Wenn die
Anzeigetafel (120 nach 4) eine
erste Breite W1 besitzt hat das wahrgenommene Einzelbild eine zweite Breite
W2, welche im wesentlichen dreimal breiter ist als die erste Breite
W1, so dass der Benutzer eine etwa dreimal größere Anzeigefläche sieht.
Auf diese Weise kann die Anzeigeeinrichtung gemäß der ersten beispielhaften
Ausführungsform
ein Bild anzeigen, welches größer ist
als die Anzeigetafel, indem er die Anzeigetafel, den Betrachtungszonengenerator und
die ersten und zweiten Reflektoren benutzt.
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Die
Anzeigeeinrichtung gemäß der ersten beispielhaften
Ausführungsform
kann wahlweise ein Linsenarray in dem Betrachtungszonengenerator nutzen.
Auch wenn das Linsenarray verwendet wird, werden die ersten und
zweiten Reflektoren derart angeordnet, dass drei verschiedene Betrachtungszonen
hergestellt werden, in der gleichen Art, als wenn eine Parallaxensperre
verwendet wird. Dementsprechend werden zwei Bilder in zwei Betrachtungszonen angezeigt,
die von den ersten und zweiten Reflektoren in eine andere Betrachtungszone
reflektiert wurden, wo der Benutzer ebenfalls ein weiteres Bild sieht,
so dass der Benutzer die drei Bilder als Einzelbild wahrnimmt.
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6 ist
eine Ansicht, welche die Wirkung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einer
zweiten beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung illustriert. In 6 enthält die Anzeigeeinrichtung 210 eine
Anzeigetafel 220, einen Betrachtungszonengenerator 230,
welcher mit einer Parallaxensperre und ein Linsenarray versehen
ist, und einem Reflektor M. Die Anzeigetafel 220 umfasst
abwechselnd angeordnete erste und zweite Pixel PIM1 und PIM2, welche
erste und zweite Bilder I1 bzw. I2 herstellen. Der Betrachtungszonengenerator 230 ist
vor der Anzeigetafel 220 angeordnet. Der Betrachtungszonengenerator 230 umfasst
eine Parallaxensperre und ein Linsenarray. Infolgedessen erzeugt
die Anzeigetafel und der Betrachtungszonengenerator 230 erste
und zweite Betrachtungszonen VZ1 und VZ2 für die ersten und zweiten Bilder
I1 bzw. I2.
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Der
Reflektor M kann an einer Seite der Anzeigetafel 220 angeordnet
werden z. B. einer rechten Seite. Der Reflektor M kann einen Winkel Θ gegenüber der
Vorderfläche
der Anzeigetafel 220 besitzen. Der Winkel Θ kann ungefähr zwischen
80 und ungefähr
100° sein,
wie beispielsweise 90°.
Der Reflektor ist aus einem Material hergestellt, welches einen
hohen Reflexionsgrad besitzt, wie beispielsweise ein Spiegel.
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Von
den Bildern, die durch die Anzeigetafel 220 hergestellt
werden, geht das erste Bild I1 ohne Reflexion direkt in die Betrachtungszone
VZ1. Das zweite Bild I2 erreicht nicht die zweite Betrachtungszone
VZ2. Stattdessen wird das zweite Bild I2 durch den Reflektor M reflektiert
und gegen die erste Betrachtungszone VZ1 gerichtet.
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Wie
in 6 gezeigt, hat der Benutzer 240 zur Anzeigetafel 220 hin
einen abweichenden Winkel als Betrachtungswinkel. Mit anderen Worten
der Benutzer 240 muss sich nicht direkt vor der Anzeigetafel befinden.
Stattdessen kann der Benutzer an der Seite der Anzeigetafel 220 lokalisiert
werden.
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Als
Ergebnis kann ein sich in der ersten Betrachtungszone VZ1 befindender
Benutzer 240 alle der ersten und zweiten Bilder I1 und
I2 sehen. Auf diese Weise sieht der Benutzer 240 das von
dem Reflektor M reflektierte zweite Bild I2, welches von einer virtuellen
Anzeigetafel 220a hergestellt wird, die entlang der rechten
Verlängerungslinie
der Anzeigetafel 220 angeordnet ist. Die virtuelle Anzeigetafel 220a kann
im wesentlichen die gleiche Breite haben wie die Anzeigetafel 220.
Als Ergebnis nimmt der Benutzer 240 ein Einzelbild wahr,
welches durch die Anzeigetafel 220 und die virtuelle Anzeigetafel 220a angezeigt
wird, welche die ersten und zweiten Bilder I1 und I2 anzeigen.
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Die
ersten und zweiten Bilder I1 und I2 können zwei Teilbildern entsprechen,
welche ein in zwei Teile aufgeteiltes Einzelbild sind. So ist beispielsweise
ein Einzelbild in zwei Teilbilder aufgeteilt, wie ein linkes Teilbild
und ein rechtes Teilbild. Das linke Teilbild ist dem ersten Bild
I1 zugeordnet und das rechte Teilbild ist dem zweiten Bild I2 zugeordnet.
Der Benutzer 240 nimmt das erste und zweite Bild I1 und
I2 wahr und sieht diese als ein Einzelbild. Mit anderen Worten,
da das erste Bild I1 dem linken Teilbild entspricht und das zweite
Bild I2 dem rechten Teilbild entspricht, kombiniert der Benutzer
das eine Teilbild, welches durch die Anzeigetafel 220 angezeigt
wird und das andere Teilbild, welches von der virtuellen Anzeigetafel 220a angezeigt
wird.
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Wie
weiter oben erläutert
scheint das Bild, da die virtuelle Anzeigetafel 220a im
wesentlichen die gleiche Breite wie die Anzeigetafel 220 besitzt,
ungefähr
doppelt so breit zu sein wie die Breite der Anzeigetafel 220.
Entsprechend kann der Benutzer 240 ein in horizontaler
Richtung etwa zweifach vergrößertes Bild
sehen. Dementsprechend kann die Anzeigeeinrichtung gemäß der beispielhaften
zweiten Ausführungsform
ein Bild anzeigen, welches größer als
die Anzeigetafel ist, indem sie die Anzeigetafel, den Betrachtungszonengenerator
und den Reflektor verwendet.
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7 ist
eine Ansicht, welche ein Beispiel der Anwendung der Anzeigeeinrichtung
gemäß der zweiten
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung illustriert. In 7 ist bei
einer Anzeigeeinrichtung 210 eine Anzeigetafel 220 auf
einer horizontalen Ebene angeordnet und ein Reflektor M ist gegenüber der
Anzeigetafel 220 vertikal angeordnet. Basierend auf den
Erläuterungen
in 6, da eine erste Betrachtungszone (VZ1 von 6)
zur Anzeigetafel 220 hin einen abweichenden Winkel als
Betrachtungswinkel besitzt, betrachtet der Benutzer die Anzeigetafel 220 von
einer Position aus, die nicht direkt vor der Anzeigetafel 220 liegt,
wenn der Benutzer die Anzeigeeinrichtung 210 auf einem
Tisch benutzt. Ein Einzelbild kann in einem oberes Teilbild und
ein unteres Teilbild derart aufgeteilt werden, dass erste und zweite
Bilder I1 und I2 dem unteren bzw. dem oberen Teilbild entsprechen.
Erste und zweite Pixel sind alternierend in einer vertikalen Richtung
angeordnet und der Betrachtungszonengenerator 230 erzeugt erste
und zweite Betrachtungszonen in vertikaler Richtung. Dementsprechend
kann der Benutzer das erste Bild I1, welches direkt von der Anzeigetafel 220 kommt
und das zweite Bild I2, welches von dem Reflektor M reflektiert
ist, kombinieren und als ein Einzelbild wahrnehmen, welches eine
Anzeigefläche
besitzt, die zweimal größer als
die Fläche
der Anzeigetafel 220.
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8 ist
eine Ansicht, welche die Wirkung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einer
dritten beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung illustriert. In 8 umfasst
die Anzeigeeinrichtung 310 eine Anzeigetafel 320,
einen Betrachtungszonengenerator 330 und erste und zweite
Reflektoren M1 und M2. Die Anzeigetafel 120 enthält erste
bis dritte Pixel PIM1, PIM2 und PIM3, welche erste bis dritte Bilder I1
bzw. I2 bzw. I3 herstellen. Die Anzeigetafel 320 ist in
eine erste Region auf der linken Seite und eine zweite Region auf
der rechten Seite geteilt, die ersten und zweiten Pixel PIM1 und
PIM2 sind alternierend in der ersten Region angeordnet und die ersten
und dritte Pixel PIM1 und PIM3 sind alternierend in der zweiten
Region angeordnet.
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Der
Betrachtungszonengenerator 330 ist vor der Anzeigetafel 320 angeordnet.
Der Betrachtungszonengenerator 330 kann eine Parallaxensperre oder
ein Linsenarray einschließen.
Die Anzeigetafel 320 und der Betrachtungszonengenerator 330 erzeugen
eine erste Betrachtungszone VZ1 für das erste Bild I1 und eine
zweite Betrachtungszone VZ2 für
die zweiten und dritten Bilder I2 und I3. Die erste Betrachtungszone
VZ1 wird vor der Anzeigetafel 320 erzeugt. Die zweite Betrachtungszone
VZ2 schließt eine
linke Betrachtungszone VZ2L links von der ersten Betrachtungszone
VZ1 und eine rechte zweite Betrachtungszone VZ2R rechts von der
ersten Betrachtungszone VZ1 ein.
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Das
durch die, über
die gesamte Anzeigetafel 320 angeordneten, ersten Pixel
PIM1 erzeugte Bild I1 ist für
die Betrachtungszone VZ1. Die zweiten und dritten Bilder I2 und
I3, die mittels der durch die erste bzw. zweiten Regionen zur Verfügung gestellten
zweiten und dritten Pixel PIM2 und PIM3 erzeugt werden, sind für die linken
und rechten Betrachtungszonen VZ2L und VZ2R.
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Die
ersten und zweiten Reflektoren M1 und M2 sind an beiden Seiten der
Anzeigetafel 320 angeordnet. Die ersten und zweiten Reflektoren
M1 und M2 können
einen Winkel Θ gegenüber der
Vorderfläche
der Anzeigetafel 320 besitzen. Der Winkel Θ ist zwischen
ungefähr
80 und ungefähr
100°, wie
beispielsweise 90°.
Die ersten und zweiten Reflektoren M1 und M2 sind aus einem Material
mit hohem Reflexionsgrad gemacht, wie beispielsweise ein Spiegel.
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Von
den durch die Anzeigetafel 320 erzeugten Bildern geht das
erste Bild I1, ohne Reflexion, direkt zu der ersten Betrachtungszone
VZ1. Die zweiten und dritten Bilder I2 und I3 erreichen nicht die
linken bzw. rechten Betrachtungszonen VZ2L bzw. VZ2R. Statt dessen
reflektieren die zweiten und dritten Bilder I2 bzw. I3 von den ersten
und zweiten Reflektoren M1 und M2 weg, so dass sie gegen die erste
Betrachtungszone VZ1 gerichtet werden.
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Das
dritte Bild I3 geht in Richtung der linken Betrachtungszone VZ2L.
Jedoch wird das in Richtung der linken Betrachtungszone VZ2L gehende dritte
Bild I3 nicht durch den ersten Reflektor M1 reflektiert. Eine Länge L1 des
ersten Reflektors M1 des wird derart eingerichtet, dass das dritte
Bild I3 nicht von dem ersten Reflektor M1 weg reflektiert.
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Das
zweite Bild I2 geht in Richtung der rechten Betrachtungszone VZ2R.
Jedoch wird das in Richtung der rechten Betrachtungszone VZ2R gehende
zweite Bild I2 nicht durch den zweiten Reflektor M2 reflektiert.
Eine Länge
L2 des zweiten Reflektor des wird derart eingerichtet, dass das
zweite Bild I2 nicht von dem zweiten Reflektor M2 weg reflektiert.
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Der
in der ersten Betrachtungszone VZ1 befindliche Benutzer 340 kann
alle der ersten bis dritten Bilder I1 bis I3 sehen. Der Benutzer
nimmt das von dem ersten Reflektor M1 reflektierte zweite Bild I2 wahr,
das von einer ersten virtuellen Anzeigetafel 320a erzeugt
wird, welche entlang der linken Verlängerungslinie der Anzeigetafel 320 angeordnet
ist. Ebenso nimmt der Benutzer das von dem zweiten Reflektor M2
reflektierte dritte Bild I3 wahr, das von einer zweiten virtuellen
Anzeigetafel 320b erzeugt wird, welche entlang der rechten
Verlängerungslinie der
Anzeigetafel 320 angeordnet ist. Als Ergebnis kann der
Benutzer 140 die erste virtuelle Anzeigetafel 320a,
die Anzeigetafel 320 und die zweite virtuelle Anzeigetafel 320b sehen,
welche die ersten bzw. zweiten bzw. dritten Bilder I1, I3 bzw. I3
anzeigen. Die ersten und zweiten virtuellen Anzeigetafeln 320a und 320b haben
jeweils eine Breite, die im wesentlichen die halbe Breite der Anzeigetafel 320 ist.
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Die
ersten bis dritten Bilder I1 bis I3 können drei Teilbildern eines
Einzelbildes entsprechen. So kann beispielsweise ein Einzelbild
in drei Teilbilder aufgeteilt werden, wie ein linkes Teilbild, ein
mittleres Teilbild und ein rechtes Teilbild. Das linke Teilbild
ist dem zweiten Bild I2 zugeordnet, das mittlere Teilbild ist dem
ersten Bild I1 zugeordnet und das rechte Teilbild ist dem dritten
Bild I3 zugeordnet. Da die ersten und zweiten virtuellen Anzeigetafeln 320a und 320b eine
Breite haben können,
die im wesentlichen der halben Breite der Anzeigetafel 320 entspricht,
ist in der dritten beispielhaften Ausführungsform das Einzelbild nicht
gleichmäßig aufgeteilt.
Das Einzelbild ist aufgeteilt in ein mittleres Teilbild, welches
eine Breite besitzt, die die halbe Breite des Einzelbildes ist,
und in linke und rechte Teilbilder, die Breiten besitzen, welche
jeweils ein Viertel der Breite des Einzelbildes sind.
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Der
Benutzer 340 sieht die ersten bis dritten Bilder I1 bis
I3 und nimmt sie als ein angezeigtes Einzelbild wahr. In anderen
Worten, da die zweiten und dritten Bilder I2 und I3 den linken und
rechten Teilbilder entsprechen und das erste Bild I1 dem mittleren Teilbild
entspricht, nimmt der Benutzer ein Einzelbild über eine erweiterte Tafel wahr,
welche die Anzeigetafel 320 und die ersten und zweiten
virtuellen Anzeigetafeln 320a und 320b aufweist.
Da die ersten und zweiten virtuellen Anzeigetafeln 320a und 320b jeweils
eine Breite haben können,
welche im wesentlichen die halbe Breite der Anzeigetafel 320 ist,
kann der Benutzer 340 ein Bild sehen, welches in horizontaler
Richtung auf das zweifache vergrößert ist.
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9 ist
ein aus der Sicht eines Benutzers angezeigtes Bild der Anzeigeeinrichtung
gemäß der dritten
beispielhaften Ausführungsform.
In 9 sieht der Benutzer die ersten bis dritten Bilder
I1 bis I3 derart, dass er sie als Einzelbild wahrnimmt. Wenn die
Anzeigetafel (320 von 8) eine
erste Breite W1 besitzt, dann hat das künstlich hergestellte Bild eine
zweite Breite W2, die im wesentlichen das Doppelte der ersten Breite
W1 ist, so dass der Benutzer ein auf das Zweifache vergrößertes Bild
sieht. Daher kann die Anzeigeeinrichtung gemäß der dritten beispielhaften
Ausführungsform
ein Bild anzeigen, welches größer als
die Anzeigetafel ist, indem die Anzeigetafel, der Betrachtungszonengenerator
und die ersten und zweiten Reflektoren verwendet werden.
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Die
Anzeigetafel, wie sie in den oben genannten beispielhaften Ausführungsform
und beschrieben ist, kann eine flache Anzeigetafel wie beispielsweise
eine Flüssigkristallanzeige
(LCD), eine Feldemissionsanzeige (FED), eine Plasma-Anzeigetafel
(PDP) und eine Elektrolumineszenzanzeige (EL) einschließen. Bei
Verwendung einer LCD als Anzeigetafel, ist die LCD-Einrichtung ein Übertragungstyp
mit einer Hintergrundbeleuchtungsanordnung und einer Flüssigkristalltafel,
und die Parallaxensperre wird als Betrachtungszonengenerator verwendet.
Die Parallaxensperre kann zwischen der LCD Einrichtung und dem Benutzer
angeordnet werden wie beispielsweise auf der Vorderfläche der
Flüssigkristalltafel
oder zwischen der Hintergrundbeleuchtungsanordnung und der Flüssigkristalltafel.
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Es
ist für
den Durchschnittsfachmann offensichtlich, dass vielfältige Modifikationen
und Abänderungen
in der Anzeigeeinrichtung und einem Verfahren zur Anzeige eines
Bildes hinsichtlich Ausführungsformen
der Erfindung gemacht werden können ohne
den Geist und den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Demgemäß ist es
beabsichtigt, dass Ausführungsformen
der Erfindung Abwandlungen und Änderungen
dieser Erfindung abdecken, soweit sie im Rahmen der anliegenden
Ansprüche
und ihrer Äquivalenten
liegen.