DE102007047470B3 - Verfahren zur Ausrichtung eines Parallaxenbarriereschirms auf einem Bildschirm - Google Patents

Verfahren zur Ausrichtung eines Parallaxenbarriereschirms auf einem Bildschirm Download PDF

Info

Publication number
DE102007047470B3
DE102007047470B3 DE102007047470A DE102007047470A DE102007047470B3 DE 102007047470 B3 DE102007047470 B3 DE 102007047470B3 DE 102007047470 A DE102007047470 A DE 102007047470A DE 102007047470 A DE102007047470 A DE 102007047470A DE 102007047470 B3 DE102007047470 B3 DE 102007047470B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
screen
parallax barrier
image
camera
positioning mark
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102007047470A
Other languages
English (en)
Inventor
Jürgen Dr. Schwarz
Lars Bergmann
Stephan Otte
Ferenc Torma
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wise Vision Holdings Ltd Causeway Bay Hk
Original Assignee
Visumotion GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Visumotion GmbH filed Critical Visumotion GmbH
Priority to DE102007047470A priority Critical patent/DE102007047470B3/de
Priority to PCT/DE2007/002134 priority patent/WO2009039800A1/de
Priority to EP07856028A priority patent/EP2191656A1/de
Priority to CN200780100515A priority patent/CN101796849A/zh
Priority to JP2010525187A priority patent/JP2010540980A/ja
Application granted granted Critical
Publication of DE102007047470B3 publication Critical patent/DE102007047470B3/de
Priority to US12/748,917 priority patent/US20100245824A1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/327Calibration thereof
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/302Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/31Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

Verfahren zur Ausrichtung eines Parallaxenbarriereschirms (2) auf einem Bildschirm (1) mit Bildelementen x(i, j) in einem Raster aus Zeilen i und Spalten j zur Erzeugung eines Bildschirms zur räumlichen Darstellung, umfassend die folgenden Schritte:
– Temporäres Aufbringen einer Positioniermarke (6a) auf der Bildfläche des Bildschirms (1),
– Beobachtung der Positioniermarke (6a) mittels einer Kamera (3), wobei die Positioniermarke (6a) über mindestens einen Umlenkspiegel (7) abgebildet wird und wobei das von der Kamera (3) aufgenommene Abbild auf einem Monitor (5) dargestellt wird, der ebenfalls auf der Mitte seiner Bildfläche eine Positioniermarke (6b) enthält,
– Relativausrichtung des Bildschirms (1), so dass im Abbild auf dem Monitor (5) beide Positioniermarken (6a, 6b) zur Deckung gebracht werden und ferner die begrenzenden Kanten der Bildfläche des Bildschirms (1) im Abbild auf dem Monitor (5) parallel zu den begrenzenden Kanten der Bildfläche des Monitors (5) erscheinen,
– Entfernen der Positioniermarke (6a) von...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausrichtung eines Parallaxenbarriereschirms auf einem Bildschirm.
  • Seit geraumer Zeit existieren Ansätze zu dem Fachgebiet der Parallaxenbarrieren. Ein Pionier auf diesem Gebiet war Frederic Ives, der in der Schrift GB 190418672 A ein System mit einem „Linienschirm" zur 3D-Darstellung vorstellte. Weiterhin sind in der Schrift von Sam H. Kaplan „Theory of parallax barriers", Journal of SMPTE Vol. 59, No 7, pp 11–21, July 1952 grundlegende Erkenntnisse zur Verwendung von Barriereschirmen für die 3D-Darstellung beschrieben.
  • Lange Zeit gelang jedoch keine umfassende Verbreitung von autostereoskopischen Systemen. Erst in den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts konnte aufgrund der nunmehr zur Verfügung stehenden Rechenleistung und neuartigen Displaytechnologien eine gewisse Renaissance der 3D-Systeme einsetzen. In den 90er Jahren schnellte die Anzahl von Patentanmeldungen und Veröffentlichungen zu brillenfreien 3D-Visualisierungen förmlich in die Höhe. Herausragende Ergebnisse wurden erzielt von den folgenden Erfindern bzw. Anbietern:
    In der JP 08331605 AA beschreiben Masutani Takeshi et al. (Sanyo) eine Stufenbarriere, bei der ein transparentes Barriereelement in etwa die Abmaße eines Farbsubpixels (R, G oder B) aufweist. Mit dieser Technik war es erstmals möglich, den bei den meisten autostereoskopischen Systemen aufgrund der Darstellung gleichzeitig mehrerer Ansichten (mindestens zwei, bevorzugt mehr als zwei Ansichten) auftretenden Auflösungsverlust in der horizontalen Richtung teilweise auch auf die vertikale Richtung umzulegen. Nachteilig ist hier wie bei allen Barriereverfahren der hohe Lichtverlust. Außerdem verändert sich der Stereokontrast bei seitlicher Bewegung des Betrachters von nahezu 100% auf etwa 50% und dann wieder ansteigend auf 100%, was eine im Betrachtungsraum schwankende 3D-Bildqualität zur Folge hat.
  • Mit der DE 100 03 326 C2 gelang Armin Grasnick et al. eine Weiterentwicklung der Barrieretechnologie in Bezug auf zweidimensional strukturierte wellenlängenselektive Filterarrays zur Erzeugung eines 3D-Eindrucks. Nachteilig ist jedoch auch hier die gegenüber einem 2D-Display stark verminderte Helligkeit derartiger 3D-Systeme.
  • Schließlich meldeten Wolfgang Tzschoppe et al. die WO 2004/077839 A1 an, welche eine in der Helligkeit verbesserte Barrieretechnologie betrifft. Basierend auf dem Ansatz einer Stufenbarriere der JP 08331605 AA sowie der DE 100 03 326 C2 wird hier ein spezielles Tastverhältnis der transparenten zu den opaken Barrierefilterelementen vorgestellt, welches größer als 1/n mit n der Anzahl der dargestellten Ansichten ist. Die in dieser Schrift offenbarten Ausgestaltungen und Lehren erzeugen jedoch in aller Regel unangenehme Moiré-Effekte und/oder eine stark eingeschränkte Tiefenwahrnehmung, da der Stereokontrast – verglichen mit etwa der Lehre der JP 08-331605 AA – stark herabgesetzt wird.
  • In der US 2006/0051109 A1 (Lim et al.) wird die Herstellung eines 3D-Bildschirms beschrieben, bei welcher ein 3D bildgebendes Gerät (z. B. eine Linse oder ein Barriereschirm) vor einem Bildschirm ausgerichtet wird und dann bei korrekter Ausrichtung eine Klebeverbindung ausgehärtet wird. Dabei wird charakteristisch ein schwarzer Strich dargestellt, der von einem Operator oder einer Kamera beobachtet wird. Nachteilig ist hier insbesondere, dass bei der Ausrichtung anhand lediglich eines schwarzen Striches oder einer schwarzen Fläche nicht notwendigerweise die nötige Korrektheit erreicht wird. Die weiterhin vorgeschlagenen Verfahren, mindestens ein linkes und ein rechtes Bild mit unterschiedlichen Bildinhalten von jeweils einer vollen weißen und einer vollen schwarzen Fläche als Ausrichttestbild zu nutzen, erfordern demgegenüber die Auswertung von zwei disjunkten Teilbildern, nämlich dem linken und dem rechten.
  • In der US 2005/0243253 A1 wird eine spezielle Parallaxenbarriere vorgestellt, bei der auf einem Substrat auf beiden Großflächen Beschichtungen aufgebracht sind, um das 3D-Bild in verbesserter Qualität darzubieten. Dieser Schrift ist jedoch keine Möglichkeit zur Ausrichtung eines Parallaxenbarriereschirms auf einem Bildschirm zur Erzeugung eines Bildschirms zur räumlichen Darstellung mit möglichst einfachen Mitteln zu entnehmen, um eine hinreichend exakte Ausrichtung in kurzer Zeit zu erreichen.
  • In der DE 102 52 830 B3 (Maly-Motta) wird ein autostereoskopischer Adapter für einen Flachbildschirm beschrieben, welcher eine automatische Kalibrierung über einen elektrooptischen Sensor erfährt. Über die dabei zu verwendenden Testbilder wird allerdings nichts ausgesagt, so dass über die Güte der schlussendlichen Kalibrierung keine Aussage getroffen werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Ausrichtung eines Parallaxenbarriereschirms auf einem Bildschirm zur Erzeugung eines Bildschirms zur räumlichen Darstellung mit möglichst einfachen Mitteln anzugeben, so dass eine hinreichend exakte Ausrichtung in kurzer Zeit realisiert wird. Dabei soll es auch möglich sein, selbst in Räumen mit geringer oder zu hoher Raumhöhe Bildschirme zur räumlichen Darstellung herzustellen, welche einen großen Betrachtungsabstand (von einigen Metern) aufweisen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Ausrichtung eines Parallaxenbarriereschirms auf einem Bildschirm mit Bildelementen x(i, j) in einem Raster aus Zeilen i und Spalten j zur Erzeugung eines Bildschirms zur räumlichen Darstellung, umfassend die folgenden Schritte:
    • – Temporäres Aufbringen einer Positioniermarke vorzugsweise etwa auf der Mitte der Bildfläche des Bildschirms,
    • – Beobachtung der Positioniermarke mittels einer Kamera, wobei die Positioniermarke über mindestens einen Umlenkspiegel abgebildet wird und wobei das von der Kamera aufgenommene Abbild auf einem Monitor dargestellt wird, der ebenfalls etwa auf der Mitte seiner Bildfläche eine Positioniermarke enthält,
    • – Relativausrichtung des Bildschirms, so dass im Abbild auf dem Monitor beide Positioniermarken zur Deckung gebracht werden, und so dass der linke, rechte, obere bzw. untere Bildrand der Bildfläche des Bildschirms im Abbild auf dem Monitor parallel zu dem linken, rechten, oberen bzw. unteren Bildrand der Bildfläche des Monitors angeordnet sind,
    • – Entfernen der Positioniermarke von der Bildfläche des Bildschirms,
    • – Positionieren des Parallaxenbarriereschirms vor der Bildfläche des Bildschirms,
    • – Darbietung eines mittels den Bildelementen x(i, j) mit Zeilen i und Spalten j generierten Testbildes, welches aus verschiedenen Ansichten A(k) mit k = 1, ..., n und n = 6 oder n = 7 besteht,
    • – Beobachtung des dargebotenen Testbildes durch den Parallaxenbarriereschirm hindurch aus einem definierten Abstand mittels der Kamera, wobei das von der Kamera aufgenommene Abbild wiederum auf dem Monitor dargestellt wird,
    • – Ausrichtung des Parallaxenbarriereschirms vor dem Bildschirm anhand des auf dem Monitor dargestellten Abbildes.
  • Voraussetzung ist die pixelgenaue Darstellung des Kamerabildes auf dem Monitor. Vorzugsweise haben Kamera und Monitor eine identische Auflösung und das Kamerabild wird im Vollbildmodus auf dem Monitor dargestellt.
  • Da Montagehallen zu meist die notwendige Höhe fehlt um die Kamera vor dem liegendem Bildschirm zu positionieren wird ein Umlenkspiegel vorzugsweise an der Decke angeordnet, so dass der Strahlengang gefaltet wird, so dass auch bei geringer Raumhöhe größere Abstände (von einigen Metern) der Kamera bis zum Bildschirm ermöglicht werden.
  • Der Schritt der Ausrichtung kann prinzipiell von Hand durch einen Operator oder automatisch durch einen Roboter oder ggf. sogar gemischt von einem Operator und einem Roboter durchgeführt werden.
  • Der Index i adressiert die Zeilen und der Index j die Spalten auf dem Raster aus Bildelementen x(i, j).
  • Die Anzahl von sechs oder sieben Ansichten im Testbild erlaubt zum einen eine effiziente Testbilderstellung und erzeugt andererseits eine hinreichend gute Testwirkung zur Erzielung der korrekten Ausrichtung.
  • Die Parameter für den Parallaxenbarriereschirm können beispielweise unter Zuhilfenahme der beiden aus dem eingangs genannten Kaplan-Artikel bekannten Gleichungen (1) und (2) einfach berechnet werden. Damit ergeben sich alle notwendigen Relationen zwischen dem Abstand s, zwischen dem Raster aus Bildelementen x(i, j) und dem Parallaxenbarriereschirm, dem beispielhaft zu 65 mm gesetzten durchschnittlichen Augenabstand beim Menschen, dem Betrachtungsabstand, der (horizontalen) Periodenlänge der transparenten Abschnitte der Barriere sowie die Streifenbreite besagter transparenter Abschnitte. Ebenso geben einige der eingangs genannten Schriften weitere Ausgestaltungshinweise für Parallaxenbarriereschirme, die dem Fachmann hinreichend bekannt sind.
  • In den meisten Fällen, aber nicht immer zwingend, wird das nach der Ausrichtung von der Kamera aufgenommene Abbild des dargebotenen Testbildes zu mindestens 40% Bildelemente genau einer der n = 6 oder n = 7 Ansichten A(k) beinhalten.
  • Um das erfindungsgemäße Verfahren für den industriellen Einsatz noch günstiger zu gestalten, sind in mindestens einer – bevorzugt in alten – der n = 6 oder n = 7 Ansichten A(k) alphanumerische Zeichen, bevorzugt Modell- bzw. Seriennummern und/oder Identifikationsmarken/-objekte enthalten. Damit wird sichergestellt, dass für ein bestimmtes Bildschirmmodell auch das richtige Testbild verwendet wird, etwa wenn im Bild die Modellnummer zu sehen ist und der Operator bzw. Roboter diese Modellnummer stets mit der des aktuell in Arbeit befindlichen Bildschirms vergleicht. Nach der Ausrichtung des Parallaxenbarriereschirms kann außerdem ein weiterer Schritt der Abspeicherung des von der Kamera aufgenommenen Abbildes des dargebotenen Testbildes durchgeführt werden, wobei bevorzugt eine eindeutige Zuordnung zu dem physischen Bildschirm und/oder dem darauf ausgerichteten Parallaxenbarriereschirm vorgenommen wird, beispielsweise durch die Benennung der abzuspeichernden Bilddatei für das besagte Abbild in Form einer Seriennummer des Bildschirms. Hierdurch kann später zweifelsfrei nachgewiesen werden, dass ein bestimmter Bildschirm durch Anbringung respektive Ausrichtung des Parallaxenbarriereschirms ordnungsgemäß in den 3D-Zustand überführt worden ist.
  • Fernerhin entsprechen die Bildelemente x(i, j) jeweils einzelnen Farbsubpixeln (R, G oder B) oder Clustern von Farbsubpixeln (z. B. RG, GB oder RGBR oder sonstige) oder Vollfarbpixeln, wobei mit Vollfarbpixeln sowohl weißmischende Gebilde aus RGB-Farbsubpixeln, also RGB-Tripletts, als auch – je nach Bilderzeugungstechnologie – tatsächliche Vollfarbpixel – wie etwa bei Projektionsbildschirmen häufig verbreitet – gemeint sind.
  • Prinzipiell kann der Parallaxenbarriereschirm nach der Ausrichtung vor dem Bildschirm in einem definierten Abstand s dauerhaft an dem Bildschirm angebracht werden. Hier würde es sich dann um eine permanente Umrüstung handeln.
  • Demgegenüber ist es aber auch möglich, dass der Parallaxenbarriereschirm nach dem Schritt der Ausrichtung nicht an dem Bildschirm angebracht wird, sondern dass in einem weiteren Schritt auf dem Parallaxenbarriereschirm und/oder auf dem Bildschirm Markierungen angebracht werden, welche eine spätere ausgerichtete Anbringung des Parallaxenbarriereschirm an dem Bildschirm gestatten, ohne zu diesem späteren Zeitpunkt das gesamte erfindungsgemäße Verfahren wiederholen zu müssen.
  • Der Bildschirm kann bevorzugt ein Farb-LCD-Bildschirm, ein Plasma-Display, ein Projektionsschirm, ein LED-basierter Bildschirm, ein OLED-basierter Bildschirm, ein SED-Bildschirm oder ein VFD-Bildschirm sein.
  • Der Parallaxenbarriereschirm umfasst unter einem Winkel a gegenüber der Vertikalen geneigte, transparente und opake Abschnitte. Er besteht aus einem Glassubstrat, auf welches an der Rückseite die Barrierestruktur aufgebracht ist.
  • Die Barrierestruktur kann zum einen ein belichteter und entwickelter fotografischer Film sein, der rückseitig auf das Glassubstrat auflaminiert ist, wobei bevorzugt die Emulsionsschicht des fotografisches Films zum Glassubstrat zeigt.
  • Alternativ können die opaken Bereiche der Barrierestruktur durch auf das Glassubstrat aufgedruckte Farbe gebildet werden. Die transparenten Bereiche entstehen dabei einfach durch das Weglassen der Farbe auf den entsprechenden Bereichen.
  • Weitere Herstellungsverfahren sind im Stand der Technik bekannt und bedürfen hier keiner weiteren Erläuterung.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Anordnung der Bildteilinformationen verschiedener Ansichten A(k) im dargebotenen Testbild auf dem Raster aus Bildelementen x(i, j) vorteilhaft in einem zweidimensionalen periodischen Muster, wobei die Periodenlänge in der horizontalen und der vertikalen Richtung bevorzugt, nicht mehr als jeweils 32 Bildelemente x(i, j) umfasst. Ausnahmen von dieser Obergrenze von jeweils 32 Bildelementen x(i, j) sind zulässig.
  • Regelhaft sollte der Winkel, welcher die besagte horizontale und vertikale Periodenlänge des besagten zweidimensionalen periodischen Musters als Gegen- und Ankathete aufspannt, im Wesentlichen dem Neigungswinkel a der transparenten Abschnitte auf dem Parallaxenbarriereschirm gegenüber der Vertikalen entsprechen.
  • Vorteilhaft enthält der Parallaxenbarriereschirm Mittel zur Verminderung von Störlichtreflexen, bevorzugt mindestens eine interferenzoptische Entspiegelungsschicht.
  • Bei der späteren 3D-Darstellung auf dem Bildschirm mit dem ausgerichteten Parallaxenbarriereschirm entsprechen die Ansichten A(k) jeweils verschiedenen Perspektiven einer Szene oder eines Gegenstandes, wie bei verschiedenen anderen 3D-Wiedergabeverfahren auch.
  • Außerdem ist es günstig, wenn der Umlenkspiegel in einem Winkel von jeweils 45 Grad sowohl zur Mittelsenkrechten der Bildfläche des Bildschirms als auch zur optischen Achse der Kamera angeordnet ist. Entsprechend den örtlichen Bedingungen können Kamera und Umlenkspiegel jedoch auch andere als die bevorzugte Positionierung zueinander einnehmen.
  • Vorteilhaft können die Positioniermarken Kreuze sein, die bevorzugt durch die Diagonalen des Bildschirmes und/oder des Monitors vorgegeben werden. Für das temporäre Aufbringen der Positioniermarke, vorzugsweise etwa auf der Mitte der Bildfläche des Bildschirms, wird bevorzugt, eine passgenaue Schablone verwendet, deren äußere Abmaße in etwa denen der Bildfläche des Bildschirms entsprechen, wobei die Form der Positioniermarke aus der Schablone ausgespart ist.
  • Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen:
  • 1 den schematischen Aufbau zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 2 eine beispielhafte Barrierestruktur eines Parallaxenbarriereschirms zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren,
  • 3 eine beispielhafte Bildkombination der Bildteilinformationen verschiedener Ansichten im Testbild,
  • 4 eine beispielhafte Struktur eine Schablone für eine Positioniermarke zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren,
  • Sämtliche Zeichnungen sind nicht maßstäblich. Dies betrifft insbesondere auch Winkelmaße.
  • Die 1 zeigt den schematischen Aufbau zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei wird der Parallaxenbarriereschirm 2 auf einem Bildschirm 1 mit Bildelementen x(i, j) in einem Raster aus Zeilen i und Spalten j im Abstand s ausgerichtet, wodurch ein Bildschirm zur räumlichen Darstellung entsteht. Weiterhin zu sehen, ist eine im Allgemeinen zur Aufnahme zweidimensionaler Bilder geeignete Kamera 3, deren Ausgangssignal hier beispielhaft mittels einer Frame-Grabber-Karte in einen Computer 4 eingespeist wird. Der Computer 4 wandelt dieses Signal entsprechend um und ermöglicht die Wiedergabe auf einem Monitor 5.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird in folgenden Schritten ausgeführt:
    Zunächst wird eine Positioniermarke 6a etwa auf die Mitte oder die Ränder der Bildfläche des Bildschirmes 1 temporär aufgebracht. Der Bildschirm 1 mit der Positioniermarke 6a wird nun mit der Kamera 3 aufgezeichnet, wobei zwischen die Positioniermarke 6a über mindestens einen Umlenkspiegel 7, gemäß 1, abgebildet wird und wobei das von der Kamera 3 aufgenommene Abbild über den Computer 4 auf dem Monitor 5 dargestellt wird. Auf der Mitte der Bildfläche des Monitors 5 ist ebenfalls vorzugsweise eine gleichgestaltete Positioniermarke 6b aufgebracht. Die Positioniermarke 6b kann dabei besonders einfach durch den Computer 4 erzeugt werden und zusätzlich mit dem Abbild des Bildschirmes 1 mit auf dem Monitor 5 sichtbar gemacht werden. Der Bildschirm 1 wird nun solange ausgerichtet bis beide Positioniermarken 6a und 6b auf dem Monitor 5 zur Deckung gebracht wurden, so dass der linke, rechte, obere bzw. untere Bildrand der Bildfläche des Bildschirms 1 im Abbild auf dem Monitor 5 parallel zu dem linken, rechten, oberen bzw. unteren Bildrand der Bildfläche des Monitors 5 erscheint. Nun wird die Positioniermarke 6a von der Bildfläche des Bildschirms 1 wieder entfernt und der Parallaxenbarriereschirms 2 wird vor die Bildfläche des Bildschirms 1 positioniert. Im folgenden wird ein Testbild mittels den Bildelementen x(i, j) mit Zeilen i und Spalten j erzeugt, welches aus verschiedenen Ansichten A(k) mit k = 1, ..., n und n = 6 oder n = 7 besteht. Das so generierte Testbild wird durch den Parallaxenbarriereschirm 2 hindurch aus einem definierten Abstand mittels der Kamera 3 aufgenommen und wird auf dem Monitor 5 wiedergegeben. Die Ausrichtung des Parallaxenbarriereschirms 2 vor dem Bildschirm 1 erfolgt anhand des auf dem Monitor 5 dargestellten Abbildes.
  • Der Schritt der Ausrichtung wird beispielsweise von Hand durch einen Operator durchgeführt.
  • Die Kamera 3 ist bevorzugt in einem Abstand vor dem Parallaxenbarriereschirm 2 angeordnet, welcher einem ausgewählten 3D-Betrachtungsabstand vor dem Bildschirm 1 entspricht. Dieser wird – wie dem Fachmann bekannt ist – regelhaft durch den Abstand s zwischen Bildschirm 1 und Parallaxenbarriereschirm 2 in Verbindung mit weiteren Parametern, die beispielsweise in der eingangs genannten Schrift von Kaplan aufgezählt sind, festgelegt.
  • Durch den Umlenkspiegel 7, gemäß 1, wird der Strahlengang gefaltet, so dass auch bei geringer Raumhöhe größere Abstände (von einigen Metern) der Kamera 3 bis zum Bildschirm 1 ermöglicht werden. Bevorzugt ist die Kamera 3 dabei über den Umlenkspiegel 7 optisch senkrecht vor dem Flächenmittelpunkt des Bildschirms 1 positioniert. Gemäß 1 ist dabei der notwendige optische Abstand von Kamera 3 zum Bildschirm 1 die Summe aus den Abständen X und Y.
  • Außerdem ist es günstig, wenn der Umlenkspiegel 7 in einem Winkel von jeweils 45 Grad sowohl zur Mittelsenkrechten der Bildfläche des Bildschirms 1 als auch zur optischen Achse der Kamera 3 angeordnet wird, wie aus 1 auch entnehmbar.
  • In 2 ist eine beispielhafte Barrierestruktur eines Parallaxenbarriereschirms 2 zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt. Der Parallaxenbarriereschirm 2 umfasst unter einem Winkel a gegenüber der Vertikalen geneigte, transparente und opake Abschnitte. Er besteht aus einem Glassubstrat, auf welches an der Rückseite die Barrierestruktur aufgebracht ist. Andere Ausgestaltungen sind möglich, wie etwa Substrate, die nicht aus Glas bestehen (z. B. aus Kunststoff).
  • Die Barrierestruktur ist hier zum Beispiel ein belichteter und entwickelter fotografischer Film, der rückseitig auf das Glassubstrat auflaminiert ist, wobei bevorzugt die Emulsionsschicht des fotografischen Films zum Glassubstrat zeigt. Vorteilhaft enthält der Parallaxenbarriereschirm 2 Mittel zur Verminderung von Störlichtreflexen, bevorzugt mindestens eine interferenzoptische Entspiegelungsschicht.
  • Ferner gibt 3 eine beispielhafte Bildkombination der Bildteilinformationen verschiedener Ansichten im Testbild wieder, welche auf den Bildelementen x(i, j) dargestellt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Anordnung der Bildteilinformationen verschiedener Ansichten A(k) im dargebotenen Testbild auf dem Raster aus Bildelementen x(i, j) vorteilhaft in einem zweidimensionalen periodischen Muster.
  • Regelhaft sollte der Winkel, welcher die besagte horizontale und vertikale Periodenlänge des besagten zweidimensionalen periodischen Musters als Gegen- und Ankathete aufspannt, im Wesentlichen dem Neigungswinkel a der transparenten Abschnitte auf dem Parallaxenbarriereschirm 2 gegenüber der Vertikalen entsprechen.
  • Vorteilhaft können die Positioniermarken 6a und 6b zwei sich rechtwinklig oder schräg schneidende Balken sein, wobei vorzugsweise mindestens ein Balken entlang einer Diagonalen des Bildschirmes 1 verläuft und der Kreuzungspunkt in der Mitte des Bildschirmes angeordnet wird, wie in 4 angedeutet. Für das temporäre Aufbringen der Positioniermarke 6a etwa auf der Mitte der Bildfläche des Bildschirms 1 wird bevorzugt eine passgenaue Schablone verwendet, deren äußere Abmaße in etwa denen der Bildfläche des Bildschirms 1 entsprechen, wobei die Form der Positioniermarke aus der Schablone ausgespart ist. Die Positioniermarke 6b wird im Allgemeinen die selbe Gestalt aufweisen, was jedoch nicht zwingend so sein muss.
  • Um das erfindungsgemäße Verfahren für den industriellen Einsatz noch günstiger zu gestalten, sind in mindestens einer – bevorzugt in allen – der n = 6 Ansichten A(k) alphanumerische Zeichen, bevorzugt Modell- bzw. Seriennummern und/oder Identifikationsmarken/-objekte enthalten. Damit wird sichergestellt, dass für ein bestimmtes Bildschirmmodell auch das richtige Testbild verwendet wird.
  • Nach der Ausrichtung des Parallaxenbarriereschirms 2 kann außerdem ein weiterer Schritt der Abspeicherung des von der Kamera 3 aufgenommenen Abbildes des dargebotenen Testbildes durchgeführt werden, wobei bevorzugt eine eindeutige Zuordnung zu dem physischen Bildschirm 1 und/oder dem darauf ausgerichteten Parallaxenbarriereschirm 2 vorgenommen wird, beispielsweise durch die Benennung der abzuspeichernden Bilddatei für das besagte Abbild in Form einer Seriennummer des Bildschirms 1.
  • In dem Ausgestaltungsbeispiel wird der Parallaxenbarriereschirm 2 mittels eines Abstandshalters zur Wahrung des weiter oben definierten Abstandes s dauerhaft an dem Bildschirm 1 angebracht, beispielsweise angeklebt oder angeschraubt.
  • Der Bildschirm 1 kann bevorzugt ein Farb-LCD-Bildschirm sein.
  • Bei der späteren 3D-Darstellung auf dem Bildschirm 1 mit dem ausgerichteten Parallaxenbarriereschirm 2 entsprechen die Ansichten A(k) jeweils verschiedenen Perspektiven einer Szene oder eines Gegenstandes, wie bei verschiedenen anderen 3D-Wiedergabeverfahren auch.
  • Zur weiteren Illustration möglicher Umsetzungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im Folgenden weitere beispielhafte Details und Parameter benannt.
  • Die Vorteile der Erfindung sind vielseitig. Insbesondere erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren die Ausrichtung eines Parallaxenbarriereschirms 2 auf einem Bildschirm 1 zur Erzeugung eines Bildschirms zur räumlichen Darstellung in verhältnismäßig kurzer Zeit. Es ist fernerhin für verschieden große Bildschirme anwendbar, insofern also sehr flexibel. Überdies kann die besagte Ausrichtung manuell, automatisch oder semiautomatisch umgesetzt werden.
  • Es ist außerdem wie gefordert möglich, selbst in Räumen mit geringer Raumhöhe Bildschirme zur räumlichen Darstellung herzustellen, welche einen großen Betrachtungsabstand (von einigen Metern) aufweisen.
  • Die Erfindung kann mit einfachen und handelsüblichen Mitteln realisiert werden.

Claims (16)

  1. Verfahren zur Ausrichtung eines Parallaxenbarriereschirms (2) auf einem Bildschirm (1) mit Bildelementen x(i, j) in einem Raster aus Zeilen i und Spalten j zur Erzeugung eines Bildschirms zur räumlichen Darstellung, umfassend die folgenden Schritte: – Temporäres Aufbringen einer Positioniermarke (6a) auf der Bildfläche des Bildschirms (1), – Beobachtung der Positioniermarke (6a) mittels einer Kamera (3), wobei die Positioniermarke (6a) über mindestens einen Umlenkspiegel (7) abgebildet wird und wobei das von der Kamera (3) aufgenommene Abbild auf einem Monitor (5) dargestellt wird, der ebenfalls auf der Mitte seiner Bildfläche eine Positioniermarke (6b) enthält, – Relativausrichtung des Bildschirms (1), so dass im Abbild auf dem Monitor (5) beide Positioniermarken (6a, 6b) zur Deckung gebracht werden und ferner die begrenzenden Kanten der Bildfläche des Bildschirms (1) im Abbild auf dem Monitor (5) parallel zu den begrenzenden Kanten der Bildfläche des Monitors (5) erscheinen, – Entfernen der Positioniermarke (6a) von der Bildfläche des Bildschirms (1), – Positionieren des Parallaxenbarriereschirms (2) vor der Bildfläche des Bildschirms (1), – Darbietung eines Testbildes mittels den Bildelementen x(i, j) mit Zeilen i und Spalten j, welches aus verschiedenen Ansichten A(k) mit k = 1, ..., n und n = 6 oder n = 7 besteht, – Beobachtung des dargebotenen Testbildes durch den Parallaxenbarriereschirm (2) hindurch aus einem definierten Abstand mittels der Kamera (3), wobei das von der Kamera (3) aufgenommene Abbild wiederum auf dem Monitor (5) dargestellt wird, – Ausrichtung des Parallaxenbarriereschirms (2) vor dem Bildschirm (1) anhand des auf dem Monitor (5) wiedergegebenen Abbildes.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das nach der Ausrichtung von der Kamera (3) aufgenommene Abbild des dargebotenen Testbildes zu mindestens 40% Bildelemente genau einer der n = 6 oder n = 7 Ansichten A(k) beinhaltet.
  3. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer der n = 6 oder n = 7 Ansichten A(k) alphanumerische Zeichen, wie Modell- und/oder Seriennummern und/oder Identifikationsmarken/-objekte eingearbeitet werden.
  4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Ausrichtung des Parallaxenbarriereschirms (2) ein weiterer Schritt der Abspeicherung des von der Kamera (3) aufgenommenen Abbildes des dargebotenen Testbildes durchgeführt wird, wobei eine eindeutige Zuordnung zu dem physischen Bildschirm (1) und/oder dem darauf ausgerichteten Parallaxenbarriereschirm (2) vorgenommen wird.
  5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildelemente x(i, j) Farbsubpixeln (R, G oder B) oder Clustern von Farbsubpixeln oder Vollfarbpixeln entsprechen.
  6. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Parallaxenbarriereschirm (2) nach der Ausrichtung vor dem Bildschirm (1) in einem definierten Abstand s dauerhaft an dem Bildschirm (1) angebracht wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Parallaxenbarriereschirm (2) nach dem Schritt der Ausrichtung nicht an dem Bildschirm (1) angebracht wird, sondern dass in einem weiteren Schritt auf dem Parallaxenbarriereschirm (2) und/oder auf dem Bildschirm (1) Markierungen angebracht werden, so dass eine spätere ausgerichtete Anbringung des Parallaxenbarriereschirm (2) an dem Bildschirm (1) ermöglicht wird.
  8. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Bildschirm (1) ein Farb-LCD-Bildschirm, ein Plasma-Display, ein Projektionsschirm, ein LED-basierter Bildschirm, ein OLED-basierter Bildschirm, ein SED-Bildschirm oder ein VFD-Bildschirm verwendet wird.
  9. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Parallaxenbarriereschirm (2) unter einem Winkel a gegenüber der Vertikalen geneigte, transparente und opake Abschnitte umfasst.
  10. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Parallaxenbarriereschirm (2) aus einem Glassubstrat besteht, auf welches an der Rückseite die Barrierestruktur aufgebracht wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Barrierestruktur ein belichteter und entwickelter fotografischer Film ist, der rückseitig auf das Glassubstrat auflaminiert wird, wobei die Emulsionsschicht des fotografisches Films zum Glassubstrat zeigt.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die opaken Bereiche der Barrierestruktur durch auf das Glassubstrat aufgedruckte Farbe gebildet werden.
  13. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Parallaxenbarriereschirm (2) eine interferenzoptische Entspiegelungsschicht zur Verminderung von Störlichtreflexen enthält.
  14. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniermarken (6a, 6b) aus zwei sich rechtwinklig oder schräg schneidende Balken gebildet werden, wobei mindestens ein Balken entlang einer Diagonalen des Bildschirmes (1) verläuft und die Kreuzungspunkte jeweils in die Mitte des Bildschirmes (1) angeordnet werden.
  15. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkspiegel (7) in einem Winkel von jeweils 45 Grad sowohl zur Mittelsenkrechten der Bildfläche des Bildschirms (1) als auch zur optischen Achse der Kamera (3) angeordnet ist.
  16. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das temporäre Aufbringen der Positioniermarke (6a) etwa auf der Mitte der Bildfläche des Bildschirms (1) eine passgenaue Schablone verwendet wird, deren äußere Abmaße denen der Bildfläche des Bildschirms (1) entsprechen, wobei die Form der Positioniermarke (6a) aus der Schablone ausgespart ist.
DE102007047470A 2007-09-28 2007-09-28 Verfahren zur Ausrichtung eines Parallaxenbarriereschirms auf einem Bildschirm Expired - Fee Related DE102007047470B3 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007047470A DE102007047470B3 (de) 2007-09-28 2007-09-28 Verfahren zur Ausrichtung eines Parallaxenbarriereschirms auf einem Bildschirm
PCT/DE2007/002134 WO2009039800A1 (de) 2007-09-28 2007-11-26 Verfahren zur ausrichtung eines parallaxenbarriereschirms auf einem bildschirm
EP07856028A EP2191656A1 (de) 2007-09-28 2007-11-26 Verfahren zur ausrichtung eines parallaxenbarriereschirms auf einem bildschirm
CN200780100515A CN101796849A (zh) 2007-09-28 2007-11-26 用于使视差栅栏屏对准屏幕的方法
JP2010525187A JP2010540980A (ja) 2007-09-28 2007-11-26 表示画面上でのパララックスバリア方式画面の位置調整方法
US12/748,917 US20100245824A1 (en) 2007-09-28 2010-03-29 Method for orienting a parallax barrier screen on a display screen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007047470A DE102007047470B3 (de) 2007-09-28 2007-09-28 Verfahren zur Ausrichtung eines Parallaxenbarriereschirms auf einem Bildschirm

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007047470B3 true DE102007047470B3 (de) 2009-05-28

Family

ID=39103350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007047470A Expired - Fee Related DE102007047470B3 (de) 2007-09-28 2007-09-28 Verfahren zur Ausrichtung eines Parallaxenbarriereschirms auf einem Bildschirm

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20100245824A1 (de)
EP (1) EP2191656A1 (de)
JP (1) JP2010540980A (de)
CN (1) CN101796849A (de)
DE (1) DE102007047470B3 (de)
WO (1) WO2009039800A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012069071A1 (en) * 2010-11-24 2012-05-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Föderung der angewandten Forschung e.V. Method for compensating a misalignment between a subpixel array of a display and an optical grating and autostereoscopic display
JP2013127561A (ja) * 2011-12-19 2013-06-27 Japan Display East Co Ltd 3次元画像表示装置の製造方法
EP2615838B1 (de) 2012-01-12 2019-08-21 SeeFront GmbH Kalibrierung eines autostereoskopischen Anzeigesystems
EP3070943B1 (de) * 2015-03-20 2019-11-06 Nintendo Co., Ltd. Verfahren und vorrichtung zur kalibrierung einer autostereoskopischen anzeigevorrichtung
US10591869B2 (en) * 2015-03-24 2020-03-17 Light Field Lab, Inc. Tileable, coplanar, flat-panel 3-D display with tactile and audio interfaces
KR102574781B1 (ko) 2016-07-15 2023-09-06 라이트 필드 랩 인코포레이티드 2차원 라이트 필드 및 홀로그램 릴레이들을 이용한 에너지 전파와 횡방향 앤더슨 편재
JP7420383B2 (ja) 2018-01-14 2024-01-23 ライト フィールド ラボ、インコーポレイテッド 秩序化構造体を使用したエネルギー・リレー内の横方向エネルギー局在化ためのシステムおよび方法
US11163176B2 (en) 2018-01-14 2021-11-02 Light Field Lab, Inc. Light field vision-correction device
US11092930B2 (en) 2018-01-14 2021-08-17 Light Field Lab, Inc. Holographic and diffractive optical encoding systems
CA3088376A1 (en) 2018-01-14 2019-07-18 Light Field Lab, Inc. System and methods for rendering data from a 3d environment
US10769053B2 (en) 2018-03-30 2020-09-08 Hcl Technologies Limited Method and system for performing user interface verification of a device under test

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050243253A1 (en) * 2002-07-29 2005-11-03 Akira Imai Substrate with parallax barrier layer, method for producing substrate with parallax barrier layer, and three-dimensional display
US20060051109A1 (en) * 2004-09-09 2006-03-09 Jae-Ik Lim Method and apparatus for manufacturing 3D image display

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2652695B1 (fr) * 1989-10-03 1993-04-16 Thomson Csf Procede et dispositif de visualisation d'images, a correction automatique de defauts par contre-reaction.
US5216504A (en) * 1991-09-25 1993-06-01 Display Laboratories, Inc. Automatic precision video monitor alignment system
US5479270A (en) * 1992-05-19 1995-12-26 Eastman Kodak Company Method and apparatus for aligning depth images
US5680171A (en) * 1993-10-21 1997-10-21 Lo; Allen Kwok Wah Method and apparatus for producing composite images and 3D pictures
AU2003270137A1 (en) * 2002-09-03 2004-03-29 X3D Technologies Gmbh Device for spatial representation of a scene/of an object
DE10309194B4 (de) * 2003-02-26 2008-10-09 Newsight Gmbh Verfahren und Anordnung zur räumlichen Darstellung
DE10316733A1 (de) * 2003-04-08 2004-10-28 X3D Technologies Gmbh Verfahren zur Umrüstung eines 2D-Bildschirmes zu einem autostereoskopischen Bildschirm und Adapterrahmen
DE10344323A1 (de) * 2003-09-22 2005-04-21 X3D Technologies Gmbh Verfahren und Anordnung zur räumlichen Darstellung
DE10353417A1 (de) * 2003-11-11 2005-06-09 X3D Technologies Gmbh Anordnung zur zwei- oder dreidimensionalen Darstellung
JP2007139565A (ja) * 2005-11-17 2007-06-07 Seiko Epson Corp 画像認識装置、基板の位置合わせ装置および基板の張り合わせ装置
DE102007026628B3 (de) * 2007-06-07 2008-08-14 Visumotion Gmbh Verfahren zur Ausrichtung eines Parallaxenbarriereschirms auf einem Bildschirm

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050243253A1 (en) * 2002-07-29 2005-11-03 Akira Imai Substrate with parallax barrier layer, method for producing substrate with parallax barrier layer, and three-dimensional display
US20060051109A1 (en) * 2004-09-09 2006-03-09 Jae-Ik Lim Method and apparatus for manufacturing 3D image display

Also Published As

Publication number Publication date
US20100245824A1 (en) 2010-09-30
CN101796849A (zh) 2010-08-04
WO2009039800A1 (de) 2009-04-02
EP2191656A1 (de) 2010-06-02
JP2010540980A (ja) 2010-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007047470B3 (de) Verfahren zur Ausrichtung eines Parallaxenbarriereschirms auf einem Bildschirm
EP2156239B1 (de) Verfahren zur ausrichtung eines optischen elements auf einem bildschirm
DE102009046114B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer kalibrierten Projektion
DE102007016773B4 (de) Verfahren und Anordnung zur dreidimensionalen Darstellung
DE102005010390A1 (de) Transparentes Kamerakalibrierungswerkzeug zur Kamerakalibrierung und dessen Kalibrierungsverfahren
WO2011103867A1 (de) Verfahren zur herstellung eines autostereoskopischen displays und autostereoskopisches display
DE102008062790A1 (de) Verfahren und Anordnung zur räumlichen Darstellung
DE69228187T3 (de) Darstellung der invers-perspektivischen Transformation eines Bildes auf einer Fläche, zur nachfolgenden Bildaufnahme
DE10252830B3 (de) Autostereoskopischer Adapter
DE102009013912A1 (de) Verfahren und Anordnung zur räumlichen Darstellung
DE19500699A1 (de) Personen-adaptiver stereoskoper Video-Schirm (PASS)
DE102007054011B4 (de) Verfahren und Anordnung zur räumlichen Darstellung
DE19853608C2 (de) Verfahren zur Darstellung eines autostereoskopischen Bildes
DE60005140T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur kontrolle des sichtfeldes in dreidimensionalen bildern
DE102007039079B4 (de) Verfahren und Anordnung zur räumlichen Darstellung einer Szene mit nur geringer oder ohne Beleuchtung
DE102008052835A1 (de) Verfahren zur Positionieren eines optischen Elements auf einer Bildwiedergabeeinrichtung
WO1999009449A1 (de) Verfahren und anordnung zum herstellen eines räumlich wiedergebbaren bildes
DE10123933C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung stereoskopischer Darstellungen
DE102022103940A1 (de) Prüfaufbau und Verfahren zum Testen einer Stereokamera
EP4220077A1 (de) Kalibriersystem zum kalibrieren eines kamerasystems und zugehöriges kalibriersystem
DE4226142C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Folienkombination zum Erzielen einer dreidimensionalen Wiedergabe von Bildern auf der Abbildungsfläche eines Wiedergabegerätes der Fernseh- und Videotechnik und Gerät zum Durchführen des Verfahrens
WO2018095449A1 (de) Verfahren zur automatischen erzeugung einer optischen blendmaske
DE102007054009A1 (de) Verfahren und Anordnung zur räumlichen Darstellung
DE102008025913A1 (de) Verfahren zur Aufnahme und Wiedergabe von Bildern einer Szene und/oder eines Objektes
DE4402803A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erzielen einer dreidimensionalen Wiedergabe von Bildern

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: WISE VISION HOLDINGS LTD., CAUSEWAY BAY, HK

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130403