-
Die
Erfindung betrifft ein 3D-Bilddisplay sowie ein System und ein Verfahren
zum Ausrichten desselben.
-
Ein
3D(dreidimensional)-Videodisplay ist ein System zum Darstellen von
3D-Videodaten. Dieses System verfügt über Software
zum Erzeugen und/oder Verarbeiten von 3D-Videos sowie Hardware zum
Darstellen der durch die Software erzeugten Videos.
-
3D-Videodisplays
werden abhängig davon, ob der Betrachter eine spezielle
Brille tragen muss oder nicht, in Stereodisplays und Autostereodisplays eingeteilt.
-
Flachdisplays
ersetzen immer stärker die bisher verwendeten Kathodenstrahlröhren
als Displays in Stereodisplaysystemen. Bei Stereodisplays wird typischerweise
eine Polarisationstechnologie zum Erzeugen von Bildern verwendet,
bei der Polarisationsfilme oder -platten mit verschiedenen Polarisationsachsen
in Brillengläsern für das linke und das rechte
Auge verwendet werden. Durch den Polarisationsfilm oder die Polarisationsplatte
vor dem rechten Auge wird polarisiertes Licht für das linke
Auge ausgeblendet. Ein Stereodisplaysystem erfordert also eine Polarisationsbrille,
durch die ein hoher Lichtverlust entsteht, jedoch ist ein weiter
Betrachtungswinkel realisierbar. Daher wird dieses System bei den meisten üblichen
3D-Displaysystemen angewandt, die billig und mit großen
Abmessungen hergestellt werden können.
-
Wenn
ein Autostereodisplay verwendet wird, ist es nicht erforderlich,
eine Polarisationsbrille zu tragen. Jedoch ist der Betrachtungswinkel
eingeschränkt, und es ist schwierig, ein großes
Displaysystem, wie für ein Heimkino, zu entwickeln. Typischerweise
wird bei einem Autostereodisplay eine Technologie mit Parallaxebarriere
verwendet. Bei dieser werden ein linkes Bild für das linke
Auge und ein rechtes Bild für das rechte Auge abwechselnd
hinter Aperturen dargestellt, deren Form einem dünnen Schlitz
entspricht. Wenn der Betrachter die Bilder durch die Aperturen hindurch
sieht, kann das linke Bild nur vom linken Auge gesehen werden, während das
rechte Bild nur vom rechten Auge gesehen werden kann. Diese Technologie
mit Parallaxebarriere verwendet also keine optische Technologie
wie eine Polarisationstechnologie, sondern das linke und das rechte
Bild werden durch die Barrieren getrennt.
-
Das
wichtigste Problem bei der Massenherstellung eines 3D-Bilddisplays
besteht im Entwerfen einer Technologie zum Ausrichten des 3D-Filters, das
die Lichtstrahlen für das linke und das rechte Bild auf
dem Anzeigeelement trennt.
-
Die
typische Vorgehensweise zum Ausrichten des 3D-Filters mit der Anzeigetafel
in einem Stereodisplaysystem besteht darin, einen Ausrichtungsvorgang
zu wiederholen, bis das auf der Anzeigetafel dargestellte Bild durch
die Polarisationsbrille hindurch korrekt gesehen wird.
-
Die
Firma Master Image Inc. hat das in der
1 veranschaulichte
Verfahren zum Ausrichten einer Parallaxebarriere
2 und
einer Anzeigetafel
1 vorgeschlagen (
KR-Patent Nr. 10-0709728 ). Bei
diesem Verfahren wird durch zwei Bilderfassungsvorrichtungen (CAM1
und CAM2), die um einen vorbestimmten Abstand von der Anzeigetafel
1 und
der Parallaxebarriere
2 getrennt sind, das auf der Anzeigetafel
1 dargestellte
3D-Bild aufgenommen.
-
Unter Überprüfung
der Trennungssituation für das linke und das rechte Bild
innerhalb der 3D-Bilder wird der Ausrichtungsvorgang zwischen der
Anzeigetafel 1 und der Parallaxebarriere 2 wiederholt, bis
die Ausrichtung einem vorbestimmten Qualitätskriterium
genügt.
-
Beim
Verfahren zum Ausrichten des 3D-Filters mit der Anzeigetafel durch
Beurteilen des auf der Anzeigetafel angezeigten Bilds durch Betrachtung durch
den Benutzer oder beim Verfahren zum Ausrichten des 3D-Filters mit
der Anzeigetafel durch Überprüfen, ob die durch
die zwei Bilderfassungsvorrichtungen erfassten Bilder ausreichend
getrennt sind, muss der Anzeigetafel elektrische Energie zugeführt
werden, und es müssen Daten von Testmusterbildern zum Prüfen
der Ausrichtung verwendet werden. Daher ist es bei diesen beiden
Verfahren schwierig, eine genau bemessbare Ausrichtungsqualität
zu erzielen. Ferner sind die Anlagenkosten hoch, da ein Antriebssystem
und eine Signalsteuerung zum Antreiben der Anzeigetafel im Ausrichtungssystem benötigt
werden. Weiterhin erfordert der Ausrichtungsprozess viel Zeit, wodurch
die Produktivität beeinträchtigt ist.
-
Der
Verfahren liegt die Aufgabe zugrunde, ein System und ein Verfahren
zum Ausrichten eines 3D-Bilddisplays zu schaffen, um insbesondere
eine Anzeigetafel mit einem 3D-Filter auszurichten, und um für
einen genau bemessbaren Qualitätsgrad zu sorgen, ohne dass
es erforderlich wäre, die Anzeigetafel anzutreiben.
-
Diese
Aufgabe ist durch das 3D-Bilddisplay gemäß dem
beigefügten Anspruch 1, das Ausrichtungssystem gemäß dem
beigefügten Anspruch 5 sowie das Ausrichtungsverfahren
gemäß dem beigefügten Anspruch 9 gelöst.
Bei der Erfindung werden spezielle Anzeigetafel-Ausrichtmarkierungen
und spezielle 3D-Filter-Ausrichtmarkierungen verwendet.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von durch Figuren veranschaulichten
Ausführungsformen näher erläutert.
-
1 veranschaulicht
ein bekanntes Verfahren zum Ausrichten einer Anzeigetafel mit einer
Parallaxebarriere.
-
2 zeigt
ein 3D-Bilddisplay gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung.
-
3 zeigt
ein Ausrichtsystem eines 3D-Bilddisplays gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung.
-
4 ist
ein Blockdiagramm, das die Steuerungseinheit und den Ultraschallstreiber
des in der 3 dargestellten Ausrichtsystems
für ein 3D-Bilddisplay zeigt.
-
5 ist
eine Draufsicht zum Veranschaulichen eines Pixelarrays und eines
Kontaktflecks bei einem Flüssigkristalldisplay und einem
3D-Filter.
-
6 veranschaulicht
das Prinzip zum Aufnehmen einer 3D-Filter-Ausrichtmarkierung.
-
7 zeigt
ein Bild eines Verzögerungseinrichtungsmusters der 3D-Filter-Ausrichtmarkierung, wie
es von der in der 6 dargestellten Bilderfassungsvorrichtung
aufgenommen wird, entsprechend der ersten Ausführungsform
der Erfindung.
-
8 zeigt
eine 3D-Filter-Ausrichtmarkierung, und sie veranschaulicht das Prinzip
zum Erfassen derselben gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung.
-
9 entspricht
der 7, jedoch für eine zweite Ausführungsform
der Erfindung.
-
Gemäß der 2 verfügt
ein 3D-Bilddisplay gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung über eine Flüssigkristall-Anzeigetafel 10,
einen Polarisationsfilm 34, ein 3D-Filter 12 und
eine Polarisationsbrille 13.
-
Als
Anzeigetafel muss nicht notwendigerweise eine Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 verwendet werden,
sondern es kann sich um eine beliebige Flachanzeigetafel handeln,
wie um die Tafel eines Feldemissionsdisplays (FED), eines Plasmadisplays (PDP)
oder eines Elektrolumineszenzdisplays (EL).
-
Das
Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 verfügt über
ein unteres Glassubstrat mit einem TFT(Dünnschichttransistor)-Array,
ein oberes Glassubstrat mit einem Farbfilterarray sowie eine zwischen
diesen beiden Substraten angeordnete Flüssigkristallschicht.
An der einer Hinterleuchtungseinheit zugewandten Außenseite
des unteren Glassubstrats ist ein unterer Polarisationsfilm (siehe
die 3) angebracht, und an der mit der Flüssigkristallschicht
in Kontakt stehenden Innenseite des unteren Glassubstrats ist eine
erste Ausrichtungsschicht ausgebildet, um für einen Vorkippwinkel
des Flüssigkristallmaterials zu sorgen. An der dem 3D-Filter 12 zugewandten Vorderseite
des oberen Glassubstrats ist ein oberer Polarisationsfilm 34 angebracht,
und an der der Flüssigkristallschicht zugewandten Rückseite
des oberen Glassubstrats ist ein zweiter Ausrichtungsfilm ausgebildet,
um auch fort für einen Vorkippwinkel des Flüssigkristallmaterials
zu sorgen.
-
Auf
dem unteren Glassubstrat der Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 sind
Datenspannungen an das TFT-Array liefernde Datenleitungen und dieselbe schneidende
Gateleitungen ausgebildet, die sequenziell, synchron mit den Datenspannungen,
Gateimpulse liefern. Elektroden zum Anlegen eines elektrischen Felds
an den Flüssigkristall sind entweder nur auf dem unteren
Glassubstrat oder sowohl dem unteren als auch dem oberen Glassubstrat
der Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 ausgebildet.
Zu diesen Elektroden gehören mit den TFTs des TFT-Arrays
verbundene Pixelelektroden zum Liefern der Datenspannungen sowie
auf dem oberen und/oder dem unteren Glassubstrat ausgebildete gemeinsame
Elektroden zum Liefern einer gemeinsamen Spannung. Bei einem An steuerungstyp
mit vertikalem elektrischem Feld, wie beim verdrillt-nematischen
Modus (TN-Modus) und beim Modus mit vertikaler Ausrichtung (VA-Modus),
ist die gemeinsame Elektrode auf dem oberen Glassubstrat ausgebildet.
Bei einem Ansteuerungstyp mit horizontalem elektrischem Feld, wie dem
Modus mit einem Schaltvorgang in der Ebene (IPS-Modus) und dem Fringefield-Schaltmodus (FFS-Modus),
sind die gemeinsamen Elektroden gemeinsam mit den Pixelelektroden
auf dem unteren Glassubstrat ausgebildet.
-
Die
Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 zeigt abwechselnd
zeilenweise ein linkes Bild (L) und ein rechtes Bild (R). Der Polarisationsfilm 34 ist
zwischen dem oberen Glassubstrat der Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 und
dem 3D-Filter 12 angebracht. Als Analysator lässt
der Polarisationsfilm 34 unter den die Flüssigkristallschicht
der Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 durchlaufenden
Lichtstrahlen speziell linear polarisiertes Licht durch.
-
Das
3D-Filter 12 verfügt über eine auf einem transparenten
Substrat ausgebildete Verzögerungseinrichtung mit einem
ersten Verzögerungseinrichtungsmuster und einem zweiten
Verzögerungseinrichtungsmuster, die zeilenweise abwechselnd
angeordnet sind. Jedes der Verzögerungseinrichtungsmuster
verzögert die Lichtphase unter Verwendung eines doppelbrechenden
Mediums um λ(Wellenlänge)/4. Die Lichtachsen des
ersten Verzögerungseinrichtungsmusters und des zweiten
Verzögerungseinrichtungsmusters schneiden einander rechtwinklig. Dabei
ist das erste Verzögerungseinrichtungsmuster so angebracht,
dass es mit den Zeilen ausgerichtet ist, die das Bild für
das linke Auge innerhalb der 3D-Filter zeigen. Im Ergebnis wird
das Licht für das linke Auge auf linkszirkular polarisiertes
Licht (oder rechtszirkular polarisiertes Licht) geändert.
Das zweite Verzögerungseinrichtungsmuster ist zu den das Bild
für das rechte Auge zeigenden Zeilen in der Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 ausgerichtet.
Im Ergebnis wird das Licht für das Bild für das
rechte Auge auf rechtszirkular polarisiertes Licht (linkszirkular
polarisiertes Licht) geändert.
-
Am
linken Brillenglas der Polarisationsbrille 13 ist ein Polarisationsfilm
angebracht, der das linkszirkular polarisierte Licht (oder das rechtszirkular
polarisierte Licht) durchlässt, während am rechten
Brillenglas ein Polarisationsfilm angebracht ist, der das rechtszirkular
polarisierte Licht (oder das linkszirkular polarisierte Licht) durchlässt.
So kann ein diese Brille 13 tragender Betrachter das Bild
für das linke Auge nur mit seinem linken Auge sehen, während
er das Bild für das rechte Auge nur mit seinem rechten
Auge sehen kann. Daher kann er das auf dem Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 angezeigte
3D-Bild wahrnehmen.
-
Um
die Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 mit dem 3D-Filter 12 auszurichten,
existieren auf dem unteren Substrat der Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 mehrere
Anzeigetafel-Ausrichtmarkierungen, die aus demselben Metall bestehen,
wie es für das TFT-Array verwendet ist. Ferner existieren
auf dem 3D-Filter mehrere 3D-Filter-Ausrichtmarkierung, auf die
das Verzögerungseinrichtungsmuster und eine Reflexionsplatte
aufgeschichtet sind.
-
Die 3 und 4 veranschaulichen
das Ausrichtsystem für ein 3D-Bilddisplay gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung. Die 5 veranschaulicht die Form und
die Position der Ausrichtmarkierungen.
-
Gemäß den 3 bis 5 sind
an den äußeren Kontaktflecken des Pixelarrays
auf dem unteren Glassubstrat 31 der Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 Anzeigetafel-Ausrichtmarkierungen 32 mit
vorbestimmten Intervallen ausgebildet. Diese Anzeigetafel-Ausrichtmarkierungen 32 können
dadurch ausgebildet werden, dass ein metallisches Material, das
als Gate- oder Source/Drain- Material des TFT-Arrays verwendet wird,
strukturiert wird, wie beispielsweise Aluminium (Al), Aluminiumneodym
(AlNd), Molybdän (Mo), Chrom (Cr) und Kupfer (Cu). Die
Anzeigetafel-Ausrichtmarkierung 32, wie sie in den 3 und 5 dargestellt
sind, werden kreuzförmig oder mit anderen Formen beispielsweise
durch Tiefdruck strukturiert.
-
Das
Pixelarray ist derjenige Teil, der innerhalb der Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 ein
Bild zeigt, und es verfügt über das TFT-Array
und das Farbfilterarray. Im Kontaktfleckabschnitt, in dem die Ausrichtmarkierungen
ausgebildet sind, existieren mehrere Gatekontaktflecke, die mit
den Enden des Gatekoppelabschnitts verbunden sind, der sich ausgehend
von der Gateleitung des TFT-Arrays erstreckt, und mehrere Datenkontaktflecke,
die mit dem Ende des Datenkoppelabschnitts verbunden sind, der sich ausgehend
von der Datenleitung des TFT-Arrays erstreckt. Die Gatekontaktflecke
sind elektrisch mit den Ausgangsanschlüssen eines Gatetreiber-IC
(nicht dargestellt) verbunden. Die Datenkontaktflecke sind elektrisch
mit den Ausgangsanschlüssen eines Datentreiber-IC (nicht
dargestellt) verbunden.
-
Auf
dem transparenten Substrat 37 des 3D-Filters 12,
das dem oberen Glassubstrat 33 der Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 zugewandt
ist, sind die 3D-Filter-Ausrichtmarkierungen im Abschnitt ausgebildet,
der den Kontaktflecken der Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 zugewandt
ist. Jede der 3D-Filter-Ausrichtmarkierungen verfügt über
ein Verzögerungseinrichtungsmuster 36b und eine
an diesem angebrachte Reflexionsplatte 38. Die Reflexionsplatte 38 überlappt
mit dem Verzögerungseinrichtungsmuster 36b, und
ihre Größe ist größer als die
des Musters.
-
Für
beste Wirkungsweise ist die Dicke der Reflexionsplatte 38 vorzugsweise
geringer als die Dicke eines Klebers 35 zwischen dem 3D-Filter 12 und der
Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 sowie geringer
als die Dicke des oberen Glassubstrats 33 der Flüssigkristall-Anzeigetafel 10.
Die 3D-Filter-Ausrichtmarkierungen sind mit vorbestimmten räumlichen
Intervallen angeordnet, die mit denen zwischen den Anzeigetafel-Ausrichtmarkierungen übereinstimmen. Daher
stimmt die Anzahl der 3D-Filter-Ausrichtmarkierungen mit der Anzahl
der Anzeigetafel-Ausrichtmarkierungen überein. Das Verzögerungseinrichtungsmuster 36b der
3D-Filter-Ausrichtmarkierungen besteht aus demselben Material wie
das der Verzögerungseinrichtung 36a im Bildanzeigeabschnitt
des 3D-Filters 12, entsprechend dem Pixelarray der Flüssigkristall-Anzeigetafel 10.
Das Verzögerungseinrichtungsmuster 36b wird mit
der Verzögerungseinrichtung 36a auf dem transparenten
Substrat 37 hergestellt. Die im Bildanzeigeabschnitt des
3D-Filters 12 hergestellte Verzögerungseinrichtung 36a und
das Verzögerungseinrichtungsmuster 36b der 3D-Filter-Ausrichtmarkierung
sind transparent. Ferner verfügen die Verzögerungseinrichtung 36a und
das Verzögerungseinrichtungsmuster 36b über
ein doppelbrechendes Medium, das die Lichtphase so verzögern
kann, dass eine Phasennacheilung von λ/4 besteht. Die Lichtpolarisationsachse
des Verzögerungseinrichtungsmusters 36b stimmt
mit der der Verzögerungseinrichtung 36a im Bildanzeigeabschnitt überein,
kann aber auch verschieden von ihr sein. Beispielsweise verlaufen
sie orthogonal zueinander oder parallel, jedoch mit umgekehrter
Richtung. Die Reflexionsplatte 38 ist im Verhältnis
1:1 unter jedem Verzögerungseinrichtungsmuster 36b eingefügt;
sie verfügt über ein transparentes Substrat und
ein Material mit hohem Reflexionsvermögen, beispielsweise
Metall, das auf das transparente Substrat aufgetragen ist.
-
Die
Anzeigetafel-Ausrichtmarkierung 32 kann kreuzförmig
oder mit beliebigen anderen Formen strukturiert sein, wie es in
den 3 und 5 dargestellt ist.
-
In
der 3 kennzeichnet die Zahl 30 einen unteren
Polarisationsfilm, der am unteren Glassubstrat 31 der Flüssigkristall- Anzeigetafel 10 angebracht ist.
Die Zahl 33 kennzeichnet das obere Glassubstrat der Flüssigkristall-Anzeigetafel 10,
an dem der obere Polarisationsfilm 34 angebracht ist.
-
Das
Ausrichtsystem dieses 3D-Bilddisplays gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform verfügt über
ein Bildaufnahmesystem zum Aufnehmen von Bildern von Ausrichtmarkierungen.
Dieses Bildaufnahmesystem verfügt, wie es in der 3 dargestellt ist, über
eine erste und eine zweite Bilderfassungsvorrichtung (CAM#1 und
CAM#2), die den Anzeigetafel-Ausrichtmarkierungen 32 zugewandt
sind, eine dritte und eine vierte Bilderfassungsvorrichtung (CAM#3
und CAM#4), die den 3D-Filter-Ausrichtmarkierungen zugewandt sind,
und eine Lichtquelle. Die Bilderfassungsvorrichtungen können
CCD-Kameras, Kameras und Videokameras usw. sein. Das Bildaufnahmesystem
verfügt über einen Polarisationsfilm 39,
der vor den Linsen der dritten und vierten Bilderfassungsvorrichtung
(CAM#3 und CAM#4) angeordnet ist, um das linear polarisierte Licht
durchzulassen, und eine Verzögerungseinrichtung 40,
die am Polarisationsfilm 39 an der von den Bilderfassungsvorrichtungen
abgewandten Seite angebracht ist. Der Polarisationsfilm 39 lässt
das in einer speziellen Richtung linear polarisierte Licht durch.
Die Verzögerungseinrichtung 40 verfügt über
ein doppelbrechendes Medium, das die Lichtphase so verzögern
kann, dass eine Nacheilung von λ/4 entsteht, wie dies für die
Verzögerungseinrichtung 36a des 3D-Filters 12 gilt.
-
Das
Bildaufnahmesystem verfügt über einen Ausrichtungsmarkierungs-Bildanalysator 41 zum Analysieren
der durch die Bilderfassungsvorrichtungen (CAM#1 bis CAM#4), mit
denen sie verbunden ist, aufgenommenen Bilder der Ausrichtmarkierungen,
wie es in den 3 und 4 dargestellt
ist. Dabei wandelt sie die analogen Bildsignalen von den Bilderfassungsvorrichtungen
in digitale Signale und behandelt diese.
-
Die
Lichtquelle strahlt Licht auf den Polarisationsfilm 39 unter
der dritten und vierten Bilderfassungsvorrichtung (CAM#3 und CAM#4).
Diese Lichtquelle kann mit den Bilderfassungsvorrichtungen (CAM#3
und CAM#4), dem Polarisationsfilm 39 und der Verzögerungseinrichtung 40 ein
Modul bilden. Andererseits kann die Lichtquelle von den Bilderfassungsvorrichtungen
(CAM#3 und CAM#4) getrennt sein.
-
Das
Ausrichtsystem des 3D-Bilddisplays gemäß der beschriebenen
Ausführungsform verfügt ferner über ein
Steuerungssystem mit einer Steuerungseinheit 42 und einem
Ausrichtungstreiber 43.
-
Ausgehend
vom digitalen Bildsignal vom Bildaufnahmesystem berechnet die Steuerungseinheit 42 die
Toleranz zwischen einem vorbestimmten Referenzpunkt und dem Mittelpunkt
der Ausrichtmarkierungen, wie von den Bilderfassungsvorrichtungen (CAM#1
bis CAM#4) erfasst. Die Steuerungseinheit 42 berechnet
ferner die Toleranz zwischen dem Mittelpunkt der Anzeigetafel-Ausrichtmarkierungen
und dem Mittelpunkt der 3D-Filter-Ausrichtmarkierungen. Dann liefert
die Steuerungseinheit 42 die berechneten Toleranzen an
den Ausrichtungstreiber 43. Dieser verfügt über
einen xy-Roboter zum Betreiben des die Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 und/oder
das 3D-Filter 12 haltenden Tischs in den Richtungen einer
x- und einer y-Achse, für ein Entnehmen und Anbringen, und
eine Kraftübertragung zum Übertragen der Kraft einer
Antriebsquelle wie eines Motors und eines Luftzylinders an den xy-Roboter.
Der Ausrichtungstreiber 45 verstellt die Flüssigkristall-Anzeigetafel 10 und/oder
das 3D-Filter 12 in derjenigen Richtung, zu der hin die
von der Steuerungseinheit 42 gelieferte Toleranz null wird.
-
Gemäß der 6 verfügt
der Polarisationsfilm 39 über eine Lichtpolarisationsachse,
die das vertikal linear polarisierte Licht durchlässt.
Daher wird, wenn die Lichtquelle Licht auf den Polarisationsfilm 39 unter
den Bilderfassungsvorrichtungen (CAM#3 und CAM#4) strahlt, dieses
Licht durch den Polarisationsfilm 39 zu vertikal linear
polarisiertem Licht polarisiert. Dann gelangt dieses polarisierte Licht
in die unter dem Polarisationsfilm 39 platzierte Verzögerungseinrichtung 40,
die das durch den Polarisationsfilm 39 vertikal linear
polarisierte Licht in rechtszirkular polarisierte Licht wandelt.
Das durch die Verzögerungseinrichtung 40 in rechtszirkular
polarisiertes Licht gewandelte Licht läuft durch das transparente
Substrat 37 des 3D-Filters 12 und wird dann durch
das an der Rückseite des transparenten Substrats 37 angebrachte
Verzögerungseinrichtungsmuster 36b der 3D-Filter-Ausrichtmarkierung
in horizontal linear polarisiertes Licht gewandelt. Dann erfolgt
eine Reflexion durch die Reflexionsplatte 38. Das durch
die Reflexionsplatte 38 reflektierte horizontal linear
polarisierte Licht wird durch das Verzögerungseinrichtungsmuster 36b der
3D-Filter-Ausrichtmarkierung in linkszirkular polarisiertes Licht
gewandelt, das dann durch das transparente Substrat 37 des
3D-Filters 12 läuft. Danach gelangt es in die unter
den Bilderfassungsvorrichtungen (CAM#3 und CAM#4) angeordnete Verzögerungseinrichtung 40. Das
in den Verzögerungseinrichtung 40 einfallende linkszirkular
polarisierte Licht wird durch denselben in vertikal linear polarisiertes
Licht gewandelt, das dann durch den Polarisationsfilm 39 läuft
und in die Bilderfassungsvorrichtungen (CAM#3 und CAM#4) eintritt.
-
Dagegen
tritt das durch den Teil der 3D-Filter-Ausrichtmarkierungen ohne
Verzögerungseinrichtungsmuster 36b reflektierte
Licht nicht in die Bilderfassungsvorrichtungen (CAM#3 und CAM#4)
ein. Wenn die Lichtquelle Licht auf den Polarisationsfilm 39 unter
den Bilderfassungsvorrichtungen (CAM#3 und CAM#4) strahlt, wird
es durch diesen zu vertikal linear polarisiertem Licht gewandelt,
das in die unter dem Polarisationsfilm 39 angeordnete Verzögerungseinrichtung 40 eintritt.
Die Verzögerungseinrichtung 40 wandelt das vertikal
polarisierte Licht vom Polarisationsfilm 39 in rechtszirkular
polarisiertes Licht. Das durch die Verzögerungseinrichtung 40 gewandelte
rechtszirkular polarisierte Licht läuft durch das transparente
Substrat 37 des 3D-Filters 12 und wird dann durch
die Reflexionsplatte 38 reflektiert, wobei es seine Polarisationseigenschaften
beibehält. Das reflektierte rechtszirkular polarisierte
Licht läuft erneut durch das transparente Substrat 37 des 3D-Filters 12 und
tritt dann in die unter dem Bilderfassungsvorrichtungen (CAM#3 und
CAM#4) liegende Verzögerungseinrichtung 40 ein.
Das in die Verzögerungseinrichtung 40 eintretende
rechtszirkular polarisierte Licht wird durch diese in horizontal
linear polarisiertes Licht gewandelt. Der auf der Verzögerungseinrichtung 40 angeordnete
Polarisationsfilm 39 verfügt über eine
Lichtachse, die nur das vertikal linear polarisierte Licht durchlässt.
Daher wird das horizontal linear polarisierte Licht, das auf den
Polarisationsfilm 39 fällt, nachdem es durch die
Abschnitte der SD-Filter-Abschnittsmarkierungen ohne Verzögerungseinrichtungsmuster 36b gelaufen
ist, durch den Polarisationsfilm 39 gesperrt.
-
Da
dort einfallendes Licht vorliegt, wo das Verzögerungseinrichtungsmuster 36b ausgebildet ist,
erzeugen, wie es durch die 7 veranschaulicht ist,
die dritte und die vierte Bilderfassungsvorrichtung (CAM#3 und CAM#4)
Weißdaten entsprechend der Form des Verzögerungseinrichtungsmusters 36b sowie
Schwarzdaten aus den anderen Abschnitten.
-
Beim
Ausrichtsystem des 3D-Bilddisplays gemäß der zweiten
Ausführungsform der Erfindung liegt ein Verzögerungseinrichtungsmuster
der 3D-Filter-Ausrichtmarkierungen vor, das aus einer Kombination
von Mustern mit verschiedenen Lichtpolarisationsachsen besteht,
wie es in den 8 und 9 dargestellt
ist.
-
Gemäß diesen 8 und 9 verfügen
die 3D-Filter-Ausrichtmarkierungen über eine Phasennacheilung
von λ/4, und sie verfügen über ein erstes Verzögerungseinrichtungsmuster 36b,
das auf einem transparenten Substrat 37 mit einem Verzögerungseinrich tung 36a des
3D-Filters 12 ausgebildet ist. Außerdem zeigen
die 3D-Filter-Ausrichtmarkierungen eine Phasennacheilung von λ/4,
und sie verfügen über ein zweites Verzögerungseinrichtungsmuster 36c mit
einer Polarisationsachse orthogonal zu derjenigen des ersten Verzögerungseinrichtungsmusters 36b.
Wenn die Wellenlänge der Lichtquelle so lang wie möglich
eingestellt wird, kann elliptische Polarisation erzielt werden,
nachdem das Licht von der Lichtquelle durch die Verzögerungseinrichtung
gelaufen ist.
-
Nun
wird ein Verfahren zum Erfassen der 3D-Filter-Ausrichtmarkierungen
unter Verwendung elliptischer Polarisation erläutert. Die
Lichtquelle strahlt Licht auf den unter den Bilderfassungsvorrichtungen
(CAM#3 und CAM#4) angeordneten Polarisationsfilm 39. Das
Licht wird durch diesen in vertikal linear polarisiertes Licht gewandelt,
und dieses tritt in die unter dem Polarisationsfilm 39 angeordnete
Verzögerungseinrichtung 40 ein. Die Verzögerungseinrichtung 40 wandelt
das vertikal linear polarisierte Licht vom Polarisationsfilm 39 in
rechtselliptisch polarisiertes Licht, das dann durch das transparente
Substrat 37 des 3D-Filters 12 läuft.
Durch das an der Rückseite des transparenten Substrats 37 angebrachte
erste Verzögerungseinrichtungsmuster 36b der 3D-Filter-Ausrichtmarkierungen
wird es in vertikal linear polarisiertes Licht gewandelt und dann
durch die Reflexionsplatte 38 reflektiert. Das durch die
Reflexionsplatte 38 vertikal linear polarisierte Licht
wird durch das erste Verzögerungseinrichtungsmuster 36b in
linkselliptisch polarisiertes Licht gewandelt, das durch das transparente
Substrat 37 des 3D-Filters 12 läuft und
dann in die Verzögerungseinrichtung 40 unter den
Bilderfassungsvorrichtungen (CAM#3 und CAM#4) eintritt. Das in die
Verzögerungseinrichtung 40 einfallende linkselliptisch
polarisierte Licht wird durch diese in vertikal linear polarisiertes
Licht gewandelt, das durch den Polarisationsfilm 39 läuft und
dann in die Bilderfassungsvorrichtungen (CAM#3 und CAM#4) eintritt.
-
Dagegen
tritt das durch das zweite Verzögerungseinrichtungsmuster 36c der
3D-Filter-Ausrichtmarkierungen laufende Licht nicht in die Bilderfassungsvorrichtungen
(CAM#3 und CAM#4) ein. Die Lichtquelle strahlt Licht auf den Polarisationsfilm 39 unter
diesen beiden Bilderfassungsvorrichtungen. Das eingestrahlte Licht
wird durch den Polarisationsfilm 39 in vertikal linear
polarisiertes Licht gewandelt, das dann in die unter dem Polarisationsfilm 39 angeordnete
Verzögerungseinrichtung 40 eintritt. Die Verzögerungseinrichtung 40 wandelt
das vertikal linear polarisierte Licht vom Polarisationsfilm 39 in
rechtselliptisch polarisiertes Licht. Das durch die Verzögerungseinrichtung 40 gewandelte
rechtselliptisch polarisierte Licht läuft durch das transparente
Substrat 37 des 3D-Filters 12, wird durch das
zweite Verzögerungseinrichtungsmuster 36c in vertikal
linear polarisiertes Licht gewandelt und dann durch die Reflexionsplatte 38 reflektiert.
Das durch die Reflexionsplatte 38 vertikal linear polarisierte
Licht läuft erneut durch das zweite Verzögerungseinrichtungsmuster 36c und
wird zu linkselliptisch polarisiertem Licht gewandelt. Danach läuft
es durch das transparente Substrat 37 des 3D-Filters 12 und
tritt dann in die Verzögerungseinrichtung 40 unter
den Bilderfassungsvorrichtungen (CAM#3 und CAM#4) ein, wo es in
horizontal linear polarisiertes Licht gewandelt wird. Der unter
der Verzögerungseinrichtung 40 angeordnete Polarisationsfilm 39 zeigt
eine Lichtpolarisationsachse, die nur vertikal linear polarisiertes
Licht durchlässt. Daher kann das Licht, das auf den Polarisationsfilm 39 trifft,
nachdem es durch das zweite Verzögerungseinrichtungsmuster 36c der
3D-Filter-Ausrichtmarkierung gelaufen ist, nicht durch den Polarisationsfilm 39 laufen.
-
Da
dort einfallendes Licht vorliegt, wo das erste Verzögerungseinrichtungsmuster 36b ausgebildet
ist, erzeugen, wie es durch die 8 veranschaulicht
ist, die dritte und die vierte Bilderfassungsvorrichtung (CAM#3
und CAM#4) Weißdaten entsprechend der Form des ersten Verzögerungseinrichtungsmusters 36b sowie
Schwarzdaten entsprechend dem zweiten Verzögerungseinrichtungsmuster 36c,
wie es durch die 9 veranschaulicht ist.
-
Wie
oben erläutert, können das System und das Verfahren
zum Ausrichten eines 3D-Bilddisplays gemäß den
Ausführungsformen die Anzeigetafel mit dem 3D-Filter ausrichten,
ohne dass die Anzeigetafel zu betreiben wäre, da auf der
Anzeigetafel und dem 3D-Filter jeweilige Ausrichtmarkierungen hergestellt werden
und diese durch ein Bildaufnahmesystem überprüft
werden. Ferner kann die Ausrichtungsgüte dadurch quantisiert
werden, dass der Ausrichtzustand der Ausrichtmarkierungen überprüft
wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-