DE102010060210B3 - Method for generating three-dimensional images by using display and pair of glasses, involves displaying visual information in adjacent display areas in sequential manner - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von dreidimensionalen Bildern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Brille nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6 und eine Anzeige zum Anzeigen von Bildinformation nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.The invention relates to a method for generating three-dimensional images according to the preamble of
Die Patenschrift
Aus dem Stand der Technik ist daher ein Verfahren zum Erzeugen dreidimensionaler Bilder bekannt, das eine Brille mit Brillengläsern verwendet, deren Transparenz unabhängig voneinander steuerbar ist (sog. Shutterbrille). Bei diesem Verfahren wird in einem ersten Schritt auf einer Anzeige zunächst Bildinformation für ein erstes Auge angezeigt und das entsprechende Brillenglas transparent geschaltet. Danach wird in einem zweiten Schritt Bildinformation für ein zweites Auge angezeigt und das andere Brillenglas transparent geschaltet. Dadurch wird von beiden Augen unterschiedliche Bildinformation wahrgenommen und für einen Betrachter entsteht der Eindruck eines dreidimensionalen Bildes. Zur Anzeige der einzelnen Bildinformation werden in der Regel Matrixanzeigen verwendet, wie beispielsweise Flüssigkristallanzeigen (LCD-Displays). Die Bildinformation dieser Matrixanzeigen wird durch zeilenweises Adressieren der einzelnen Zeilen der Matrixanzeige geändert (sog. Durchadressieren). Demgemäß erfolgt nach dem Anzeigen der Bildinformation für ein rechtes Auge der zeilenweise Aufbau der Bildinformation für ein linkes Auge innerhalb eines bestimmten Zeitfensters. Dies hat zur Folge, dass die Anzeige zu bestimmten Zeitpunkten sowohl Bildinformation enthält, die für das rechte Auge bestimmt ist, als auch Bildinformation, die für das linke Auge bestimmt ist. Dabei kommt es vor, dass die eigentlich für das rechte Auge vorgesehene Bildinformation vom linken Auge wahrgenommen wird und umgekehrt (sog. Übersprechen). Im Stand der Technik wird dieses Problem dadurch gelöst, dass zwischen der Bildinformation für ein Auge und der Bildinformation für das andere Auge ein Dunkelbild geschaltet wird (sog. Black Field Insertion). Dadurch entsteht jedoch insbesondere bei niedrig getakteten Anzeigen das Problem, dass die Anzeige zu flackern beginnt und sich die Bildqualität verschlechtert.From the prior art, therefore, a method for generating three-dimensional images is known, which uses glasses with spectacle lenses whose transparency is independently controllable (so-called shutter glasses). In this method, first, image information for a first eye is displayed on a display and the corresponding spectacle lens is switched transparent in a first step. Thereafter, in a second step, image information for a second eye is displayed and the other spectacle lens is switched transparent. As a result, different image information is perceived by both eyes and for a viewer, the impression of a three-dimensional image is created. To display the individual image information matrix displays are usually used, such as liquid crystal displays (LCD displays). The image information of these matrix displays is changed by line-by-line addressing of the individual lines of the matrix display (so-called through-addressing). Accordingly, after displaying the image information for a right eye, line-by-line construction of the image information for a left eye occurs within a certain time window. As a result, the display includes at certain times both image information intended for the right eye and image information intended for the left eye. It happens that the image information actually intended for the right eye is perceived by the left eye and vice versa (so-called crosstalk). In the prior art, this problem is solved in that a dark image is switched between the image information for one eye and the image information for the other eye (so-called black field insertion). However, this creates the problem, especially with low-clocked displays, that the display begins to flicker and the picture quality deteriorates.
Aus der
Aus der
Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, das oben dargestellte Verfahren zu verbessern, ein Flackern der Anzeige zu verhindern und ein Übersprechen zwischen den beiden Bildkanälen zu vermeiden.It is the object underlying the invention to improve the method presented above, to prevent flickering of the display and to avoid crosstalk between the two image channels.
Dieses Problem wird durch ein Verfahren zum Erzeugen von dreidimensionalen Bildern mit einer Anzeige mit mehreren Anzeigebereichen und einer Brille mit einem rechten und einem linken Brillenglas, die jeweils mehrere Transmissionsbereiche umfassen, deren Transparenz unabhängig voneinander steuerbar ist, mit den Schritten eines Anzeigens von Bildinformation in einem Anzeigebereich auf der Anzeige und eines Transparentschaltens eines dem Anzeigebereich der Anzeige zugeordneten Transmissionsbereichs eines Brillenglases gelöst.This problem is solved by a method for generating three-dimensional images having a display with a plurality of display areas and a pair of spectacles having right and left spectacle lenses each having a plurality of transmission areas whose transparency is independently controllable, with the steps of displaying image information in one Display area on the display and a transparent switching of the display area of the display associated transmission range of a spectacle lens solved.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass bei dem Verfahren lediglich diejenigen Anzeigebereiche einer durchadressierbaren Anzeige einem Benutzer angezeigt werden, die Bildinformation für ein einzelnes Auge aufweisen. Insbesondere bei durchadressierbaren Anzeigevorrichtungen kann daher ein Übersprechen zwischen dem Kanal für das rechte Auge und dem Kanal für das linke Auge verhindert werden. Weiter entsteht der Vorteil, dass durch das Transparentschalten von einzelnen Transmissionsbereichen des jeweiligen Brillenglases diejenigen Anzeigebereiche aus einem Blickfeld des Betrachters ausgeblendet werden können, die für ein Übersprechen der Bildkanäle verantwortlich sind.The advantages achieved by the invention are, in particular, that in the method only those display areas of a through-addressable display are displayed to a user who has image information for a single eye. Therefore, especially in the case of through-addressable display devices, crosstalk between the right-eye channel and the left-eye channel can be prevented. Furthermore, there is the advantage that through the transparent switching of individual transmission regions of the respective spectacle lens those display areas can be hidden from a field of view of the observer, which are responsible for crosstalk of the image channels.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein Verfahren mit den Schritten eines aufeinander folgenden Anzeigens von Bildinformation in aneinander angrenzenden Anzeigebereichen der Anzeige und eines aufeinander folgenden Transparentschaltens von zugeordneten, aneinander angrenzenden Transmissionsbereichen eines Brillenglases.An advantageous embodiment of the invention comprises a method with the steps of a successive display of image information in adjacent display areas of the display and a successive transparent switching of associated, adjacent transmission areas of a spectacle lens.
Die dadurch erzielten Vorteile bestehen darin, dass eine Schaltung der Anzeigebereiche vereinfacht werden kann und Anzeigebereiche besonders wirkungsvoll aus einem Blickfeld des Betrachters ausgeblendet werden können, die für ein Übersprechen der Bildkanäle verantwortlich sind.The advantages achieved thereby are that a circuit of the display areas can be simplified and display areas can be hidden particularly effectively from a field of view of the viewer, which are responsible for a crosstalk of the image channels.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein Verfahren mit den Schritten eines Anzeigens von Bildinformation für das rechte Auge in einem Anzeigebereich der Anzeige und eines Transparentschaltens des zugeordneten Transmissionsbereiches des rechten Brillenglases und eines Anzeigens von Bildinformation für das linke Auge in einem Anzeigebereich der Anzeige und eines Transparentschaltens des zugeordneten Transmissionsbereiches des linken Brillenglases.An advantageous embodiment of the invention comprises a method comprising the steps of displaying right-eye image information in a display area of the display and transparent switching the associated transmission area of the right-hand lens and displaying left-eye image information in a display area of the display and a transparent switch the associated transmission range of the left lens.
Die dadurch erzielten Vorteile bestehen darin, dass dadurch ein besonders ausgeprägter dreidimensionaler Effekt erzielbar ist.The advantages achieved thereby are that thereby a particularly pronounced three-dimensional effect can be achieved.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein Verfahren mit den Schritten eines aufeinander folgenden Anzeigens von Bildinformation in aneinander angrenzenden Anzeigebereichen der Anzeige für das rechtes Auge und eines aufeinander folgendes Transparentschaltens des zugeordneten Transmissionsbereiches des rechten Brillenglases und eines aufeinander folgenden Anzeigens von Bildinformation in aneinander angrenzenden Anzeigebereichen der Anzeige für das linke Auge und eines aufeinander folgendes Transparentschaltens des zugeordneten Transmissionsbereiches des linken Brillenglases.An advantageous embodiment of the invention comprises a method comprising the steps of successively displaying image information in adjoining display regions of the right-eye display and successively transparent switching of the assigned transmission region of the right-hand lens and sequentially displaying image information in adjoining display regions Display for the left eye and a successive transparent switching of the assigned transmission range of the left lens.
Die dadurch erzielten Vorteile bestehen darin, dass das Verfahren zum Erzeugen dreidimensionaler Bilder und die Bildqualität noch weiter verbessert werden können.The advantages achieved thereby are that the method for producing three-dimensional images and the image quality can be further improved.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein Verfahren mit den Schritten eines abwechselnden, aufeinander folgenden Anzeigens von Bildinformation für das rechte Auge und das linke Auge und eines abwechselnden, aufeinander folgenden Transparentschalten von Transmissionsbereichen eines rechten und eines linken Brillenglases.An advantageous embodiment of the invention comprises a method with the steps of alternating, successive display of image information for the right eye and the left eye and an alternating, successive transparent switching of transmission regions of a right and a left spectacle lens.
Die dadurch erzielten Vorteile bestehen darin, dass eine Steuerung einer Anzeige erleichtert wird und ein guter dreidimensionaler Effekt erzielt wird.The advantages achieved thereby are that a control of a display is facilitated and a good three-dimensional effect is achieved.
Weiter wird das der Erfindung zugrundeliegende Problem durch eine Brille mit zwei Brillengläsern gelöst, wobei jedes Brillenglas mehrere Transmissionsbereiche umfasst, deren Transparenz unabhängig voneinander steuerbar ist.Furthermore, the problem on which the invention is based is solved by spectacles having two spectacle lenses, each spectacle lens comprising a plurality of transmission regions whose transparency can be controlled independently of one another.
Die durch die Brille erzielten Vorteile bestehen darin, dass für einen Benutzer ein flimmerfreies dreidimensionales Bild auf der Anzeige erzeugt werden kann.The advantages achieved by the glasses are that a flicker-free three-dimensional image can be generated on the display for a user.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung umfasst eine Brille, wobei das Brillenglas horizontal in Transmissionsbereiche unterteilt ist.An advantageous embodiment of the invention comprises spectacles, wherein the spectacle lens is divided horizontally into transmission areas.
Die dadurch erzielten Vorteile bestehen darin, dass der dreidimensionale Effekt durch die horizontale Ausrichtung der Transmissionsbereiche besonders gut für die Erzeugung dreidimensionaler Bilder genutzt werden kann und die Ausrichtung der Zeilensteuerung handelsüblicher Displays entspricht.The advantages achieved thereby are that the three-dimensional effect due to the horizontal alignment of the transmission regions can be used particularly well for the generation of three-dimensional images and corresponds to the alignment of the line control of commercially available displays.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung umfasst eine Brille, wobei das Brillenglas vertikal in Transmissionsbereiche unterteilt ist.A further advantageous embodiment of the invention comprises a pair of spectacles, wherein the spectacle lens is divided vertically into transmission areas.
Die dadurch erzielten Vorteile bestehen darin, dass eine alternative Möglichkeit für das Verfahren geschaffen wird, die bei Verwendung von spaltenweise adressierbaren Anzeigen verwendet werden kann.The advantages thereby achieved are to provide an alternative way for the method that can be used when using column addressable displays.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung umfasst eine Brille, wobei das Brillenglas in Matrixform in Transmissionsbereiche unterteilt ist.A further advantageous embodiment of the invention comprises a pair of spectacles, wherein the spectacle lens is subdivided into transmission regions in matrix form.
Die dadurch erzielten Vorteile bestehen darin, dass die Einsatz- und Verwendungsmöglichkeiten der Brille erhöht werden, so dass diese in flexibler Art und Weise in Kombination mit einer Anzeige eingesetzt werden kann.The advantages achieved thereby are that the use and possibilities of use of the glasses are increased, so that they can be used in a flexible manner in combination with a display.
Weiter wird das der Erfindung zugrundeliegende Problem durch eine Anzeige zum Anzeigen von Bildinformation gelöst, mit einer Flüssigkristallmatrix zum Anzeigen der Bildinformation und einer Hintergrundbeleuchtung mit mehreren Beleuchtungsbereichen zum Beleuchten der Flüssigkristallmatrix, wobei die Beleuchtungsbereiche unabhängig voneinander schaltbar sind.Further, the problem underlying the invention is solved by a display for displaying image information, comprising a liquid crystal matrix for displaying the image information and a backlight having a plurality of illumination areas for illuminating the liquid crystal matrix, the illumination areas being independently switchable.
Die durch die Anzeige erzielten Vorteile bestehen darin, dass diese besonders einfach durch Anpassen herkömmlicher Anzeigen hergestellt werden kann.The advantages of the display are that it can be easily made by customizing traditional displays.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Es folgt die Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnungen nach Aufbau und ggf. auch nach Wirkungsweise der dargestellten Erfindung.There follows the explanation of the invention with reference to the drawings according to the structure and possibly also after the operation of the illustrated invention.
Die Flüssigkristallmatrix
Die Anzeigenbereiche
Die Flüssigkristallmatrix
Obwohl die Flüssigkristallmatrix in allen Anzeigebereichen
Bei Verwendung einer in Beleuchtungsbereiche unterteilten Hintergrundbeleuchtung ergibt sich der Vorteil, dass jede handelsübliche Flüssigkristallmatrix verwendet werden kann. Allerdings kann dass Verfahren auch auf anderen geeigneten Anzeigevorrichtungen verwendet werden. So ist es beispielsweise möglich, eine Projektionsvorrichtung, beispielsweise einen Beamer, mit einer Blende mit einzeln steuerbaren Transmissionsbereichen bereitzustellen. Eine Verwendung des Verfahrens in Kombination mit einer Plasmaanzeige, einer Anzeige mit organischen Leuchtdioden (OLED) ist ebenfalls möglich.Using a backlight subdivided into lighting areas has the advantage that any commercially available liquid crystal matrix can be used. However, the method can also be used on other suitable display devices. For example, it is possible to provide a projection device, for example a beamer, with a diaphragm with individually controllable transmission ranges. A use of the method in combination with a plasma display, a display with organic light-emitting diodes (OLED) is also possible.
Daneben zeigt die
Die Brille
Die einzelnen Transmissionsbereiche
In diesem Verfahrensschritt wird Bildinformation für das linke Auge in dem angrenzenden Anzeigebereich
Gegenüber der in
In diesem zweiten Verfahrensschritt ist der zugeordnete, angrenzende Transmissionsbereich
Insbesondere sind die Anzeigebereiche
In diesem Verfahrensschritt ist der Beleuchtungsbereich
Die
In diesem Verfahrensschritt wird der Anzeigebereich
Im Übrigen wird das in den
Bei dem dargestellten Verfahren entsteht der Vorteil, dass aufgrund dessen, dass jeweils nur Bildinformation für ein Auge auf der Anzeige
Die
In dieser Ausführungsform werden in jedem Schritt jeweils zwei Transmissionsbereiche der Brille
Das erfindungsgemäße Verfahren ist weder auf die Anzeige in sechs unterschiedlichen Anzeigenbereichen noch auf die Verwendung von sechs Transmissionsbereichen für jedes Brillenglas beschränkt.The method according to the invention is not limited to the display in six different display areas nor to the use of six transmission areas for each spectacle lens.
Beispielsweise können Anzeigen zum Einsatz kommen, die jeweils lediglich einen oberen und einen unteren Anzeigebereich umfassen. Demgemäß kann ebenfalls eine Brille zum Einsatz kommen, deren Brillengläser jeweils in einen oberen und einen unteren Transmissionsbereich unterteilt sind.For example, displays may be used, each comprising only an upper and a lower display area. Accordingly, glasses can also be used, the lenses are each divided into an upper and a lower transmission range.
Im Gegensatz dazu ist es jedoch ebenfalls möglich, die Anzeige mit einer höheren Anzahl von Anzeigebereichen und die Brillengläser jeweils mit einer höheren Anzahl von Transmissionsbereichen als oben beschrieben bereitzustellen. Die Anzahl der Anzeigebereiche muss dabei nicht der Anzahl der Transmissionsbereiche eines Brillenglases entsprechen. Beispielsweise ist es möglich, die Anzeige lediglich mit zwei Anzeigebereichen bereitzustellen, wohingegen jedes Brillenglas mit einer größeren Anzahl von beispielsweise acht Transmissionsbereichen bereitgestellt wird.In contrast, however, it is also possible to provide the display with a higher number of display areas and the lenses each having a higher number of transmission areas than described above. The number of display areas does not have to correspond to the number of transmission areas of a spectacle lens. For example, it is possible to provide the display with only two display areas, whereas each spectacle lens is provided with a larger number of, for example, eight transmission areas.
Es ist selbstverständlich, dass das durch das Transparentschalten eines Transmissionsbereiches erzeugte Sichtfeld für einen Benutzer nicht vollständig dem zugeordneten Anzeigebereich der Anzeige entspricht.It will be understood that the field of view created by transparent switching of a transmission area for a user does not fully correspond to the associated display area of the display.
Weiter kann die Brille
Die Steuerung eines Transparentschaltens der Transmissionsbereiche
Ebenso können bei einer seitlichen Neigung des Kopfes die Transmissionsbereiche für das linke Auge
Nichtsdestotrotz wird durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Flimmern oder Flackern der Anzeige verhindert, während ein Übersprechen zwischen dem Kanal für das linke Auge und dem Kanal für das rechte Auge ausgeschaltet werden kann.Nevertheless, the method according to the invention avoids flickering or flickering of the display, while crosstalk between the left eye channel and the right eye channel can be eliminated.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Anzeigedisplay
- 22
- Flüssigkristallmatrixliquid crystal matrix
- 33
- HintergrundbeleuchtungBacklight
- 44
- 55
- Brilleglasses
- 66
- Brillenglaslens
- 77
- Brillenglaslens
- 88th
- 99
- 1010
- 11–1611-16
- Anzeigebereichdisplay area
- 21–2621-26
- Beleuchtungsbereichlighting area
- 31–3631-36
- Transmissionsbereichtransmission range
- 41–4641-46
- Transmissionsbereichtransmission range
Claims (7)
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