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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige von projizierten Bildern und/oder Bildsequenzen mit dreidimensionaler Wirkung auf den Betrachter ohne 3D-Brille, mit den in dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen und einen Datenträger hierfür, mit den in dem Oberbegriff des Patentanspruches 11 angegebenen Merkmalen.
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Aus dem Stand der Technik ist zur raumtreuen Abbildung die Stereoskopie bekannt, bei welcher paarweise Bilder, stereoskopische Halbbilder genannt, getrennt für jedes Auge erzeugt und angeboten werden.
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Jeder Raumpunkt wird durch korrespondierende Bildpunkte auf jedem stereoskopischen Halbbild abgebildet. Diese sind aufgrund der Parallaxe zueinander gering seitenverschoben (= stereoskopische Deviation), wodurch der Betrachter die räumliche Lage jedes abgebildeten Raumpunktes empfinden kann.
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Nachteilig ist bei den bekannten Stereoskopie-Verfahren, dass sie zur Betrachtung der stereoskopischen Halbbilder stets den Einsatz einer 3D-Brille erfordern:
Zur Trennung der beiden Einzelbilder (= stereoskopische Halbbilder) werden beispielsweise verschiedene Farbfilter in 3D-Brillen verwendet, ursprünglich Rot vor dem rechten Auge und Grün vor dem linken Auge.
Beim Ansehen eines Filmes löscht der Rot-Filter das rote Filmbild und das grüne Bild wird schwarz- der Grün-Filter löscht das grüne Farbbild und das rote Bild wird schwarz.
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Da beide Augen nun verschiedene Bilder sehen, entsteht im Gehirn ein räumliches Bild.
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Das bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Stereoskopie-Verfahren erforderliche Tragen von 3D-Brillen ist in vielerlei Hinsicht nachteilig:
Zum einen verkörpern diese bekannten 3D-Brillen einen störenden Faktor für den Träger. Für den Träger sind diese bekannten 3D-Brillen in der Regel auch unter ästhetischen Aspekten äußerst nachteilig.
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Zum anderen sind diese bekannten 3D-Brillen unter hygienischen Gesichtspunkten bedenklich, insbesondere dann, wenn sie von mehreren unterschiedlichen Trägern verwendet werden.
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Der Betrachtungskomfort ist beim Tragen dieser bekannten 3D-Brillen sehr gering. Darüber hinaus führt das Tragen dieser bekannten 3D-Brillen oftmals zu Kopfschmerzen.
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Die vorstehend für Rot-Grün-3D-Brillen beschriebenen Nachteile gelten in analoger Weise für alle Arten von 3D-Brillen, insbesondere auch für Brillen mit polarisierten Gläsern oder für Shutter-Brillen.
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In der
DE 699 35 883 T2 wird eine Vorrichtung für eine dreidimensionale Darstellung beschrieben, welche eine Vielzahl von eng und dicht hintereinander vorgesehenen Flüssigkristall-Streuplatten und eine Vielzahl von Projektoren und eine Vielzahl von zwischen den Projektoren und den Flüssigkristall-Streuplatten vorgesehenen Flüssigkristall-Verschlüssen umfasst. Die teuren und störungsanfälligen Flüssigkristall-Streuplatten und Flüssigkristall-Verschlüsse müssen in der Lage sein, ihre Transparenz sehr schnell zu verändern und zwischen einem transparenten Durchlass-Zustand und einem nicht-transparenten Streu-Zustand umschaltbar zu sein. Die Streu-/Durchlass-Zeiten der Flüssigkristall-Streuplatten müssen dort mit den Durchlass-/Unterbrechungs-Zeiten der Flüssigkristall-Verschlüsse synchronisiert sein.
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Ein wesentlicher Nachteil der aus der
DE 699 35 883 T2 bekannten Vorrichtung für die dreidimensionale Darstellung ist darin zu sehen, dass dort diejenigen Streuplatten, welche der jeweils nicht-transparent geschalteten Streuplatte benachbart sind, zumindest abgeschwächt mitbestrahlt werden. Durch diese Mitbestrahlung von benachbarten Streuplatten in abgeschwächter Form weist die dortige Darstellung von Bildern keine Konturenschärfe auf, ist diffus, matschig, unscharf und kontrastarm.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Anzeige von projizierten Bildern und/oder Bildsequenzen mit dreidimensionaler Wirkung auf den Betrachter, welche den Einsatz einer 3D-Brille nicht mehr erfordert, welche eine besonders kontrastreiche Darstellung mit besonders ausgeprägter Konturenschärfe gestattet, welche das Problem diffuser, unscharfer Bilder, die einen matschigen Eindruck beim Betrachter erzeugen, nicht kennt, deren Herstellungskosten in besonderem Maße niedrig sind, deren Störungsanfälligkeit sehr niedrig ist und welche ein interaktives Arbeiten mit realen – nicht nur projizierten – Objekten gestattet und eines Datenträgers für diese Vorrichtung.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die in den Patentansprüchen 1 und 11 angegebenen Merkmale gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit senkrecht ausgerichteten, weit voneinander beabstandeten Projektionsflächen, wobei die am weitesten von dem Betrachter entfernte Rück-Projektionsfläche in Form einer Reflexions-Projektionsfläche ausgebildet ist;
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2 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit geneigten, eng voneinander beabstandeten Projektionsflächen;
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3 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit zylinderförmigen Projektionsflächen, welche unterschiedliche Durchmesser aufweisen und konzentrisch zueinander positioniert sind, wobei die innerste zylindrische Projektionsfläche transparent oder nicht-transparent ausgebildet ist;
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4 eine schematische Seitenansicht von zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungs-Einheiten (10), welche unterhalb und oberhalb des Betrachter-Horizontes ausgebildet sind, wobei die oberhalb des Betrachterhorizontes ausgebildete Vorrichtungs-Einheit die einem Halbkreis entsprechende Form aufweist, während die unterhalb des Betrachter-Horizontes ausgebildete Vorrichtungs-Einheit gerade, ebene und horizontal ausgerichtete Projektionsflächen besitzt;
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5 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit senkrecht ausgerichteten, weit voneinander beabstandeten Projektionsflächen, wobei jede Projektionsfläche transparent ist und Betrachter sowohl von der Frontseite als auch von der Rückseite der Vorrichtung her die projizierten Bilder und/oder Bildsequenzen betrachten können;
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6 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung, welche mehrere, halbkreisförmig nebeneinander positionierte Einheiten (10) aus hintereinander vorgesehenen Projektionsflächen – zur Vergrößerung des Betrachter-Blickwinkels auf 180° – umfasst.
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Wie den 1 bis 6 zu entnehmen ist, betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung (1) zur Anzeige von projizierten Bildern und/oder Bildsequenzen mit dreidimensionaler Wirkung auf den Betrachter ohne 3D-Brille, welche in der Regel zwei oder mehrere Projektionsflächen (3) aufweist.
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Vorzugsweise sind auf jede Projektionsfläche (3) eine oder mehrere Einrichtungen (2) zur Projektion von Bildern oder Bildsequenzen gerichtet.
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Im Allgemeinen wird jede Projektionsfläche (3) jeweils von einer oder von mehreren Einrichtungen (2) zur Projektion von Bildern oder Bildsequenzen – zur Realisierung eines räumlichen Wahrnehmungseffektes – mit individuellen, von den anderen Projektionsflächen (3) unterschiedlichen und jeweils einer anderen Ebene des dargestellten Raumes entsprechenden Bildern und/oder Bildsequenzen bespielt.
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Zur jeweils unterschiedlichen Beispielung der einzelnen Raum-Ebenen (zum Beispiel: Raum-Vordergrund, Raum-Mitte und Raum-Hintergrund) entsprechenden Projektionsflächen (3) ist im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung folglich die vorausgehende Herstellung von mehreren magnetischen oder optischen Bild- und/oder Bildsequenz-Trägern erforderlich, wobei jeder dieser Bild- und/oder Bildsequenz-Träger die zu einer bestimmten Raum-Ebene (beispiels-weise Raum-Vordergrund oder Raum-Mitte oder Raum-Hintergrund) gehörenden Daten trägt.
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Folglich betrifft die vorliegende Erfindung auch einen optischen oder magnetischen Datenträger von Bild- und/oder Bildsequenz-Daten für eine Einrichtung (2) zur Projektion einer Vorrichtung (1) zur Anzeige von projizierten Bildern und/oder Bildsequenzen mit dreidimensionaler Wirkung auf den Betrachter ohne 3D-Brille.
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Dieser optische oder magnetische Datenträger trägt vorzugsweise – zur jeweils unterschiedlichen Beispielung der einzelnen Raum-Ebenen (Raum-Vordergrund, Raum-Mitte und Raum-Hintergrund) entsprechenden Projektionsflächen (3) – die zu einer bestimmten Raum-Ebene des darzustellenden Raumes gehörenden Daten oder umfasst diese Daten in separaten Dateien.
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Für jede einer Raum-Ebene entsprechende Projektionsfläche (3) stehen also unterschiedliche, ebenenspezifische Bild- oder Bildsequenz-Daten für die dortigen Einrichtungen (2) zur Projektion zur Verfügung.
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Wie beispielsweise den 1, 2, 4 und 5 zu entnehmen ist, werden die Projektionsflächen (3) in der Regel von schräg oben in Aufprojektion und/oder in Rückprojektion von der oder den Einrichtungen (2) zur Projektion von Bildern oder Bildsequenzen bespielt.
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Alternativ oder ergänzend hierzu ist es im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, die Projektionsflächen (3) von schräg unten in Aufprojektion und/oder in Rückprojektion von der oder den Einrichtungen (2) zur Projektion von Bildern oder Bildsequenzen zu bespielen.
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In der Regel sind zwei oder mehrere Projektionsflächen (3) in Betrachtungsrichtung (4) ebenenweise hintereinander angeordnet.
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Vorzugsweise besitzt jede Projektionsfläche (3) eine Transparenz im Bereich von 0% bis 95%.
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Gemäß 1 kann die am weitesten von dem Betrachter (5) entfernte Projektionsfläche (3) eine Transparenz von 0% aufweisen und beispielsweise als Reflexions-Rückwand ausgebildet sein.
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Alternativ hierzu ist es möglich – wie in 5 dargestellt – alle Projektionsflächen (3) mit einer Transparenz im Bereich von 20% bis 85% auszustatten, insbesondere wenn die projizierten Bilder und/oder Bildsequenzen sowohl von der frontwärtigen Vorderseite als auch von der Rückseite her betrachtet werden sollen.
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In der Regel können im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Anzeige von projizierten Bildern und/oder Bildsequenzen mit dreidimensionaler Wirkung auf den Betrachter ohne 3D-Brille die Projektionsflächen (3) jeweils die gleiche Form oder voneinander verschiedene Formen aufweisen.
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Beispielsweise können die Formen der Projektionsflächen (3) ausgewählt sein aus der Gruppe, die Dreiecke, Vielecke, Rechtecke, Quadrate, Trapeze, Rauten, Kreise, Kreisausschnitte und Prismen, Quader, Würfel, Pyramidenstümpfe, Tetraeder, Polyeder, Keile, Zylinder, Hohlzylinder (Rohre), Kegel, Kreiskegelstümpfe, Kugeln, Kugelsegemente, Kugelsektoren, Kugelschichten, Rotationsparaboloide, Ellipsoide, Rotationshyperboloide und Tonnen, umfasst, wobei die Projektionsflächen (3) in Betrachtungsrichtung (4) hintereinander oder nebeneinander oder einander vollständig oder teilweise überlappend oder konzentrisch einander umschließend, vorgesehen sein können.
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Im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Anzeige von projizierten Bildern und/oder Bildsequenzen mit dreidimensionaler Wirkung auf den Betrachter ohne 3D-Brille können die eine oder die mehreren Einrichtungen (2) zur Projektion von Bildern oder Bildsequenzen jeweils in Form eines oder mehrerer Beamer, Projektoren, Filmprojektoren oder Video-Projektoren, jeweils mit Extrem-Weitwinkel-Objektiv sowie objektivintegrierter Kissenentzerrung und Trapezentzerrung, ausgebildet sein.
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Wie in 2 dargestellt, können – zur Verkürzung des erforderlichen Positionierungs-Abstandes (7) zwischen den beiden äußersten Projektionsflächen (Front- und Rück-Projektionsflächen) – eine oder mehrere der Projektionsflächen (3) gegenüber dem Betrachter-Horizont (6) in einem Winkel α geneigt sein, welcher im Bereich von 0° bis 360°, vorzugsweise im Bereich von 15° bis 120°, insbesondere im Bereich von 20° bis 80°, liegt.
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Im Allgemeinen kann im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Anzeige von projizierten Bildern und/oder Bildsequenzen mit dreidimensionaler Wirkung auf den Betrachter ohne 3D-Brille der Abstand (7) zwischen der dem Betrachter (5) am nächsten Front-Projektionsfläche (3) und der am weitesten von dem Betrachter (5) entfernten, rückwärtigen Projektionsfläche (3) in dem Bereich von 1,0 m bis 100,0 m, vorzugsweise im Bereich von 1,5 m bis 80,0 m, insbesondere im Bereich von 2,0 m bis 50,0 m, liegen.
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Der Abstand (8) zwischen zwei zueinander benachbarten Projektionsflächen (3) kann – unter Bezugnahme auf die zur Verfügung stehende Tiefe des Projektionsraumes (9) – beispielsweise im Bereich von 0,5 m bis 50,0 m, vorzugsweise im Bereich von 1,0 m bis 30,0 m, insbesondere im Bereich von 1,5 m bis 20,0 m, liegen.
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Im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Anzeige von projizierten Bildern und/oder Bildsequenzen mit dreidimensionaler Wirkung auf den Betrachter ohne 3D-Brille können die im Bereich von 0% bis 95% transparenten Projektionsflächen (3) aus einem Material gefertigt sein, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, die Gaze (durchsichtige, schleierartige Stoffe mit weitem Abstand der Kett- und Schussfäden, aus Seide, Baumwolle, Kunststoff oder Metalldrähten), Fliegengitter, Mückennetze, Papiere, Stoffe, Gewebe, Tüll (feines, netzartiges Gewebe für Gardinen oder Kleider), Tücher, Streichgarngewebe in Leinwand-, Köper- oder Atlasbindung, Folien aus Metall oder Kunststoff, Scheiben aus Glas oder Kunststoff, umfasst, wobei sämtliche vorgenannten Materialien einseitig oder beidseitig beschichtet oder unbeschichtet sein können mit Farbe und/oder Reflexionspartikeln und/oder Absorptionspartikeln.
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Vorzugsweise können im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Anzeige von projizierten Bildern und/oder Bildsequenzen mit dreidimensionaler Wirkung auf den Betrachter ohne 3D-Brille die Projektionsflächen (3) – zur Gewährleistung einer glatten und an verschiedene Projektionsflächen-Geometrien anpassbaren Projektionsfläche (3) – dehnbar beschaffen sein, so dass sie gegebenenfalls durch Ziehen verlängert, gestreckt, gespannt oder geweitet werden können.
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In besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Anzeige von projizierten Bildern und/oder Bildsequenzen mit dreidimensionaler Wirkung auf den Betrachter ohne 3D-Brille können die Projektionsflächen (3) einzeln oder gemeinsam aus dem Projektionsraum (9) – zur anderweitigen Nutzbarmachung des Projektionsraumes (9) nach der Durchführung einer Projektion – vollständig oder teilweise entfernbar sein.
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Diese vollständige oder teilweise Entfernung der Projektionsflächen (3) aus dem Projektionsraum (9) kann beispielsweise durch nach oben oder nach unten oder zur Seite gerichtetes Aufrollen oder Schieben oder Hochziehen oder Schwenken oder Klappen oder Versenken oder Verfahren der Projektionsflächen (3) erfolgen.
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Wie insbesondere in 6 dargestellt, können im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) zur Anzeige von projizierten Bildern und/oder Bildsequenzen mit dreidimensionaler Wirkung auf den Betrachter ohne 3D-Brille mehrere Einheiten (10) aus hintereinander vorgesehenen und jeweils ebenenweise individuell bespielten Projektionsflächen (3) – zur Vergrößerung des Blickwinkels des Betrachters (5) – zueinander kreisbogensegmentförmig benachbart oder linear nebeneinander vorgesehen sein.
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Gemäß 4 kann die Vorrichtung (1) derart angeordnet und ausgebildet sein, dass die Betrachtungsrichtung (4) vertikal nach oben oder unten ausgerichtet ist.
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Die Vorrichtung (1) kann darüber hinaus derart angeordnet und ausgebildet sein, dass die Betrachtungsrichtung (4) alternativ oder zusätzlich zur vertikalen Ausrichtung horizontal nach vorne oder hinten, oder schräg zu diesen Richtungen, ausgerichtet ist.
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Zusammenfassend ist festzustellen, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Anzeige von projizierten Bildern und/oder Bildsequenzen mit dreidimensionaler Wirkung auf den Betrachter bereitgestellt wird, welche zur Erreichung einer dreidimensionalen Wirkung nicht das Tragen einer wie auch immer gearteten Brille erfordert.
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Der Verzicht auf das Tragen einer Brille zum Erleben einer dreidimensionalen Wirkung projizierter Bilder und/oder Bildsequenzen ist insbesondere unter hygienischen und ästhetischen Gesichtspunkten vorteilhaft.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in deren hohem Betrachtungskomfort unter sicherem Ausschluss der Gefahr von Kopfschmerzen gegeben.
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Vorteilhaft ist im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung ferner, dass sie ohne Einmal-3D-Brille zur Erreichung einer dreidimensionalen Wirkung auskommt und daher zu einer ausgeprägten Einsparung an Müll führt, eine Schonung von zur Herstellung von 3D-Brillen ansonsten einzusetzenden Ressourcen darstellt und die Bereitstellung von Personal zu deren Einsammlung und Reinigung nach Gebrauch nicht erfordert.
