DE102007060461A1 - Arrangement for stereoscopic representation, has image reproduction device flexibly arranged with screen and optical element, where optical element is connected over flexible substrate with image reproduction device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der räumlichen Darstellung, im speziellen der ohne Hilfsmittel räumlich wahrnehmbaren Darstellung für gleichzeitig mehrere Betrachter, der sogenannten autostereoskopischen Visualisierung.The Invention relates to the field of spatial representation, in particular, the spatially perceptible without aids Representation for several viewers simultaneously, the so-called autostereoscopic visualization.
Seit
geraumer Zeit existieren Ansätze zu dem vorgenannten Fachgebiet.
Ein Pionier auf diesem Gebiet war Frederic Ives, der in der Schrift
Lange
Zeit gelang jedoch keine umfassende Verbreitung von autostereoskopischen
Systemen. Erst in den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts konnte auf
Grund 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
In the
Pierre
Allio gelang mit der Lehre nach den
Ein
weiteres herausragendes Ergebnis wurde von Cees van Berkel mit der
Gleich
mehrere Meilensteine für die Autostereoskopie begründete
Jesse Eichenlaub mit den Schriften
Nachteilig bei allen vorgenannten Systemen ist, dass sie stets starre, unflexible, also nicht biegsame Bildgeber erfordern.adversely all the systems mentioned above are always rigid, inflexible, So do not require flexible imagers.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur autostereoskopischen Darstellung zu schaffen, welche das Verbiegen des Bildgebers wenigstens temporär erlaubt, ohne die Anordnung zu zerstören.Of the Invention is now the object of a possibility to create the autostereoscopic presentation which bending the imager at least temporarily allowed, without the arrangement to destroy.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einer Anordnung zur räumlichen Darstellung, umfassend
- – ein Bildwiedergabegerät mit Bildelementen x(i, j) in einem Raster mit Zeilen i und Spalten j, auf welchen Bildteilinformationen verschiedener Ansichten A(k) mit k = 1, ..., n und n > 1 sichtbar gemacht werden können,
- – mindestens ein dem Raster mit Bildelementen x(i, j) im Abstand s vor- oder nachgeordnetes optisches Element, welches Lichtausbreitungsrichtungen für das von den Bildelementen x(i, j) transmittierte oder abgestrahlte Licht vorgibt,
- – so dass ein oder mehrere Betrachter auf Grund der Wirkung des optischen Elements jeweils mit beiden Augen im wesentlichen unterschiedliche Bildelemente x(i, j) und/oder Teile davon sieht bzw. sehen, wodurch beide Augen jeweils im Wesentlichen unterschiedliche Ansichten A(k) wahrnehmen und damit ein räumlicher Seheindruck entsteht,
- – wobei erfindungsgemäß das Bildwiedergabegerät mit dem Raster sowie das optische Element biegsam ausgestaltet sind,
- – und das optische Element über ein biegsames Substrat mit dem Bildwiedergabegerät verbunden ist.
- A picture display device with picture elements x (i, j) in a grid with lines i and columns j, on which partial picture information of different views A (k) with k = 1,..., N and n> 1 can be made visible,
- At least one optical element preceding or behind the grid with picture elements x (i, j) at a distance s, which specifies light propagation directions for the light transmitted or emitted by the picture elements x (i, j),
- In such a way that one or more observers see or see essentially different picture elements x (i, j) and / or parts thereof with both eyes due to the effect of the optical element, whereby both eyes each have essentially different views A (k) perceive and create a spatial visual impression,
- - According to the invention the image display device with the grid and the optical element are designed to be flexible,
- - And the optical element is connected via a flexible substrate with the image display device.
Bei dem optischen Element kann es sich um einen Parallaxenbarriereschirm oder einen Lentikularschirm handeln.at the optical element may be a parallax barrier screen or a lenticular screen.
Das biegsame Substrat kann bevorzugt ein durchsichtiger Silikonkleber sein. Andere Ausgestaltungen sind möglich. Wichtig ist, dass bei Verbiegung der Anordnung mögliche Zuordnungen von Teilflächen des optischen Elements zu Teilflächen des Rasters im Wesentlichen erhalten bleiben. Dadurch kann der räumliche Eindruck bis zum einem gewissen Grad weitestgehend auch dann erhalten bleiben, wenn die Anordnung verbogen wird. Selbstredend ist jedoch der beste Betrachtungseindruck dann vorhanden, wenn sich das Raster und das optische Element im Wesentlichen in einem ebenen Zustand befinden.The flexible substrate may preferably be a transparent silicone adhesive. Other embodiments are possible. It is important that, when the arrangement is bent, possible allocations of partial areas of the optical element to partial areas of the grid are substantially retained. This allows the spatial impression to a certain extent largely retained even if the arrangement is bent. Needless to say, however, the best viewing impression is present when the grid and the optical element are essentially in a flat state.
Die Ansichten A(k) können bevorzugt verschiedene Perspektivansichten einer Szene oder eines Objektes sein. Andere Bildinhalte sind dennoch möglich.The Views A (k) may preferably have different perspective views a scene or an object. Other image content is still possible.
Außerdem können die Ansichten A(k) auch zeitlich wechseln, d. h. es sind sowohl räumliche Stand- als auch Bewegtbilder möglich.Furthermore The views A (k) can also change over time, ie. H. both spatial still and moving pictures are possible.
Darüber hinaus erfolgt die Zuordnung der Bildteilinformationen verschiedener Ansichten A(k) zu den Bildelementen x(i, j) 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 Begrenzung sind fallbedingt möglich.About that In addition, the assignment of the image part information of various Views A (k) to the pixels x (i, j) in a two-dimensional periodic pattern, with the period length in the horizontal and the vertical direction preferably not more than 32 each Picture elements x (i, j). Exceptions to this limitation are case-related possible.
Vorzugsweise ist die vertikale Periodenlänge gleich der Anzahl der dargestellten Ansichten, also z. B. gleich 5 oder 9.Preferably the vertical period length is equal to the number of displayed ones Views, so z. B. equal to 5 or 9.
Die Bildelemente x(i, j) entsprechen Farbsubpixeln (R, G oder B) oder Clustern von Farbsubpixeln (z. B. RG oder GB) oder Vollfarbpixeln oder Graustufenpixeln.The Image elements x (i, j) correspond to color subpixels (R, G or B) or Clusters of color subpixels (eg RG or GB) or full color pixels or grayscale pixels.
Bei dem Bildwiedergabegerät kann es sich beispielsweise um einen (Farb-)LCD-Bildschirm, einen OLED-Bildschirm, einen OEL-Bildschirm oder einen LED-basierten Bildschirm handeln, wobei darin jeweils bevorzugt biegsame Abschlussgläser vorhanden sind. Weitere Ausgestaltungen sind denkbar. Insofern ein LCD-Bildschirm benutzt wird, könnte hier eine spezielle Flüssigkristallmischung zum Einsatz kommen, die das flexible Verbiegen der Anordnung problemlos tolerieren kann.at The image display device may, for example, at a (color) LCD screen, an OLED screen, an OEL screen or an LED-based screen, where in each case preferably flexible closure glasses are present. Further Embodiments are conceivable. Insofar as an LCD screen used Here, could be a special liquid crystal mixture are used, the flexible bending of the arrangement easily can tolerate.
Insofern als optisches Element ein Parallaxenbarriereschirm vorhanden ist, besteht dieser beispielsweise aus einem biegsamen Glassubstrat, auf welches an der Rückseite die Barrierestruktur aufgebracht ist. Selbige Barrierestruktur kann ein belichteter und entwickelter fotografischer Film sein, der rückseitig auf das biegsame Glassubstrat auflaminiert ist, wobei bevorzugt die Emulsionsschicht des fotografisches Films zum Glassubstrat zeigt.insofar as an optical element a parallax barrier screen is present, this consists for example of a flexible glass substrate, on which the barrier structure applied on the back is. Same barrier structure can be an illuminated and developed be photographic film, the back on the pliable Glass substrate is laminated, wherein preferably the emulsion layer of the photographic film to the glass substrate.
Weiterhin ist es möglich, dass – insofern als optisches Element ein Parallaxenbarriereschirm vorhanden ist – dieser aus einem fotografischen Film besteht, welcher auf das biegsame Substrat aufgebracht ist. Dies erlaubt eine besonders einfache Fertigungsweise. Außerdem kann das biegsame Substrat selbst ein durchsichtiger Klebstoff sein.Farther is it possible that - insofar as optical Element a parallax barrier screen is present - this consists of a photographic film, which on the flexible Substrate is applied. This allows a particularly simple manufacturing method. In addition, the flexible substrate itself can be more transparent Be adhesive.
Selbstredend muss das optische Element zu dem Raster geeignet ausgerichtet sein, was im Stand der Technik hinreichend bekannt ist.Needless to say, the optical element must be suitably aligned with the grid, which is well known in the art.
Überdies ist es von Vorteil, wenn das optische Element Mittel zur Verminderung von Störlichtreflexen, bevorzugt mindestens eine interferenzoptische Entspiegelungsschicht, enthält.moreover it is advantageous if the optical element means for reducing of flare reflections, preferably at least one interference-optical Antireflective coating, contains.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen:The Invention will be described below with reference to an embodiment be explained in more detail. The drawings show:
In
- – ein Bildwiedergabegerät
mit Bildelementen x(i, j) in einem Raster
1 mit Zeilen i und Spalten j, auf welchen Bildteilinformationen verschiedener Ansichten A(k) mit k = 1, ..., n und n > 1 sichtbar gemacht werden können, - – mindestens ein dem Raster
1 mit Bildelementen x(i, j) im Abstand s vorgeordnetes optisches Element2 , welches Lichtausbreitungsrichtungen für das von den Bildelementen x(i, j) transmittierte oder abgestrahlte Licht vorgibt, - – so dass ein oder mehrere Betrachter
3 auf Grund der Wirkung des optischen Elements2 jeweils mit beiden Augen im wesentlichen unterschiedliche Bildelemente x(i, j) und/oder Teile davon sieht bzw. sehen, wodurch beide Augen jeweils im Wesentlichen unterschiedliche Ansichten A(k) wahrnehmen und damit ein räumlicher Seheindruck entsteht, - – wobei erfindungsgemäß das Bildwiedergabegerät
mit dem Raster
1 sowie das optische Element2 biegsam ausgestaltet sind, - – und das optische Element
2 über ein biegsames Substrat4 mit dem Bildwiedergabegerät verbunden ist.
- - An image display device with pixels x (i, j) in a grid
1 with rows i and columns j, on which partial image information of different views A (k) with k = 1, ..., n and n> 1 can be made visible, - - At least one grid
1 with picture elements x (i, j) at a distance s upstream optical element2 which specifies light propagation directions for the light transmitted or emitted by the picture elements x (i, j), - - so that one or more observers
3 due to the effect of the optical element2 see respectively see with both eyes substantially different picture elements x (i, j) and / or parts thereof, whereby both eyes perceive substantially different views A (k) and thus creates a spatial visual impression, - - According to the invention, the image display device with the grid
1 as well as the optical element2 are designed flexible, - - and the optical element
2 over a flexible substrate4 connected to the image display device.
Bei
dem optischen Element
Das
biegsame Substrat
Selbstredend
muss das optische Element
Bei
dem Bildwiedergabegerät mit dem Raster
Als
optisches Element
Bevorzugt
zeigt die Emulsionsschicht des fotografisches Films zum biegsamen
Substrat
Darüber
hinaus erfolgt die Zuordnung der Bildteilinformationen verschiedener
Ansichten A(k) zu den Bildelementen x(i, j) in einem zweidimensionalen
periodischen Muster. Ein Beispiel für 5 Ansichten auf einem
Raster
Überdies
ist es von Vorteil, wenn das optische Element
Natürlich muss die erfindungsgemäße Anordnung auch mit entsprechenden 3D-Steuersignalen, also den aus den Ansichten A(k) kombinierten Bildern, angesteuert werden, was über eine Ansteuerelektronik oder einen (z. B. tragbaren) PC oder ein Mobiltelefon erfolgen kann.Naturally the arrangement according to the invention must also with appropriate 3D control signals, ie the images combined from the views A (k), be controlled, what about a control electronics or a portable (eg portable) PC or a mobile phone can be done.
Die Vorteile der Erfindung sind vielseitig. Sie bietet wunschgemäß eine Möglichkeit zur autostereoskopischen Darstellung, welche das Verbiegen des Bildgebers wenigstens temporär erlaubt, ohne die Anordnung zu zerstören. Damit kann eine flache, rollbare 3D-Anzeige, aber auch ein 3D-Großbildsystem oder eine Art Rollo mit 3D-Darstellung geschaffen werden.The Advantages of the invention are versatile. It offers one as desired Possibility for autostereoscopic presentation, which bending the imager at least temporarily allows without destroying the arrangement. This can be a flat, scrollable 3D display, but also a 3D large-screen system or a kind of roller blind can be created with 3D representation.
Anwendungsgebiete finden sich zum Beispiel für Bekleidung (Jacken), Taschen mit integrierter 3D-Anzeige, Rollbare Werbeplakate und im militärischen Bereich.application areas can be found, for example, for clothing (jackets), bags with integrated 3D display, rollable billboards and military Area.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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