DE102016202697B4

DE102016202697B4 - Display device with a display surface for outputting a display

Info

Publication number: DE102016202697B4
Application number: DE102016202697.6A
Authority: DE
Inventors: Helge Neuner; Carsten Temming
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2016-02-22
Publication date: 2021-06-17
Anticipated expiration: 2036-02-23
Also published as: DE102016202697A1

Abstract

Anzeigevorrichtung (1) mit einer Anzeigefläche (2) zur Ausgabe einer Anzeige, wobeidie Anzeigefläche (2) in einem Fahrzeug angeordnet ist und einen ersten Anzeigebereich (1a) und einen zweiten Anzeigebereich (1b) umfasst, wobei der zweite Anzeigebereich (1b) eine echte Teilfläche der Anzeigefläche (2) ist, wobeider zweite Anzeigebereich (1b) eine erste autostereoskopische Optik (3b) aufweist, durch die bei zumindest einem Winkel eines Betrachters relativ zu der Anzeigefläche (2) ein autostereoskopischer Effekt für den Betrachter erzeugbar ist, und wobeider erste Anzeigebereich (1a) keine autostereoskopische Optik aufweist, so dass im ersten Anzeigebereich (1a) kein autostereoskopischer Effekt für den Betrachter erzeugbar ist.Display device (1) with a display area (2) for outputting a display, the display area (2) being arranged in a vehicle and comprising a first display area (1a) and a second display area (1b), the second display area (1b) being a real one Partial area of the display area (2), the second display area (1b) having a first autostereoscopic optic (3b) through which an autostereoscopic effect can be generated for the viewer at at least one angle of a viewer relative to the display area (2), and the first The display area (1a) has no autostereoscopic optics, so that no autostereoscopic effect can be generated for the viewer in the first display area (1a).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit einer Anzeigefläche zur Ausgabe einer Anzeige, wobei die Anzeigefläche einen ersten Anzeigebereich und einen zweiten Anzeigebereich umfasst. Dabei weist der zweite Anzeigebereich eine erste autostereoskopische Optik auf, durch die bei zumindest einem Winkel eines Betrachters relativ zu der Anzeigefläche ein autostereoskopischer Effekt für den Betrachter erzeugbar ist.The present invention relates to a display device with a display area for outputting a display, the display area comprising a first display area and a second display area. The second display area has first autostereoscopic optics, by means of which an autostereoscopic effect can be generated for the viewer at at least one angle of a viewer relative to the display surface.

Die Integration elektronischer Einrichtungen in viele Bereiche des täglichen Lebens geht einher mit einer zunehmenden Verbreitung von Anzeigevorrichtungen, insbesondere Bildschirmen, zur Ausgabe von Informationen dieser Einrichtungen für ihren Nutzer. Während beispielsweise Fahrzeuge noch in der jüngeren Vergangenheit hauptsächlich über mechanische Anzeigeinstrumente und höchstens kleinformatige digitale Anzeigen verfügten, etwa für ein Radio, sind in modernen Fahrzeugen häufig großformatige Displays vorgesehen, durch die eine Fülle verschiedener Funktionalitäten bedient und verwendet werden kann. Die Darstellungsqualität hat sich ebenfalls deutlich verbessert, sodass auch komplexe Darstellungen hochaufgelöst angezeigt werden können. Beispielsweise können detailreiche Karten für Navigationssysteme ausgegeben werden. Aber auch in anderen Bereichen haben Anzeigevorrichtungen eine erhebliche Bedeutung, beispielsweise bei tragbaren Computern, Tabletcomputern, Mobilgeräten, Maschinen oder Anzeigen öffentlicher Automaten.The integration of electronic devices into many areas of daily life goes hand in hand with an increasing spread of display devices, in particular screens, for outputting information from these devices to their users. For example, while vehicles in the recent past mainly had mechanical display instruments and at most small-format digital displays, for example for a radio, large-format displays are often provided in modern vehicles, through which a wealth of different functionalities can be operated and used. The display quality has also improved significantly, so that complex displays can also be displayed in high resolution. For example, detailed maps for navigation systems can be output. However, display devices are also of considerable importance in other areas, for example in portable computers, tablet computers, mobile devices, machines or displays in public vending machines.

Dabei werden die Möglichkeiten zur Gestaltung einer Ausgabe mittels herkömmlicher Anzeigen durch die flache Struktur der Anzeigefläche beschränkt, die lediglich eine zweidimensionale Darstellung erlaubt, während der Nutzer in seiner Lebenswirklichkeit eine dreidimensionale Welt erfährt. Zwar können herkömmliche zweidimensionale Darstellungen so erzeugt werden, dass ein perspektivischer Eindruck entsteht, die Wirkung ist jedoch begrenzt. Eine mögliche Abhilfe bieten sogenannte autostereoskopische Anzeigevorrichtungen: Im Unterschied zu perspektivischen zweidimensionalen Darstellungen sieht das eine Auge des Nutzers ein geringfügig anderes Bild als das andere Auge. Hierdurch wird eine dreidimensionale Darstellung erreicht. Bei einer autostereoskopischen Anzeige sind keine speziellen Vorrichtungen, wie beispielsweise Brillen oder dergleichen, nötig, um den dreidimensionalen Effekt beim Betrachten der Anzeige hervorzurufen.The options for designing an output using conventional displays are limited by the flat structure of the display surface, which only allows a two-dimensional representation, while the user experiences a three-dimensional world in his or her real life. Although conventional two-dimensional representations can be generated in such a way that a perspective impression is created, the effect is limited. So-called autostereoscopic display devices offer a possible remedy: In contrast to perspective two-dimensional representations, one eye of the user sees a slightly different image than the other eye. A three-dimensional representation is achieved in this way. In the case of an autostereoscopic display, no special devices, such as glasses or the like, are necessary in order to produce the three-dimensional effect when viewing the display.

Die US 2010/0283838 A1 beschreibt ein Anzeigesystem, bei dem ein Bild dreidimensional in einem Bereich vor einer Anzeigefläche dargestellt wird. Ein Objekt, etwa ein Finger eines Nutzers, kann in dem Bereich vor der Anzeigefläche lokalisiert werden und es wird eine Interaktion des Nutzers mit dem dreidimensionalen Bild ermöglicht.The US 2010/0283838 A1 describes a display system in which an image is displayed three-dimensionally in an area in front of a display surface. An object, for example a finger of a user, can be located in the area in front of the display surface and the user can interact with the three-dimensional image.

Bei dem in der DE 10 2012 223 085 A1 vorgeschlagenen Verfahren zum Betreiben eines stereoskopischen Abbildungssystems kann ein stereoskopisch dargestelltes Objekt bearbeitet werden. Dazu ist die Verwendung eines berührungsempfindlichen stereoskopischen Bildschirms vorgesehen, wobei das Objekt in einem Bereich stereoskopisch mit einer bestimmten Parallaxe dargestellt wird, während es in einem anderen Bereich zweidimensional dargestellt wird, was durch eine Null-Parallaxe bei der Erzeugung der Anzeige erreicht wird.The one in the DE 10 2012 223 085 A1 proposed method for operating a stereoscopic imaging system, a stereoscopically displayed object can be processed. For this purpose, the use of a touch-sensitive stereoscopic screen is provided, the object being displayed stereoscopically with a certain parallax in one area, while it is displayed two-dimensionally in another area, which is achieved through zero parallax when the display is generated.

Herkömmliche autostereoskopische Anzeigen haben jedoch den Nachteil, dass für die Möglichkeit der Erzeugung eines dreidimensionalen Effekts eine deutliche Verschlechterung des Auflösungsvermögens des Bildschirms in Kauf genommen werden muss.However, conventional autostereoscopic displays have the disadvantage that a significant deterioration in the resolution of the screen must be accepted in order to be able to generate a three-dimensional effect.

In diesem Zusammenhang beschreibt die DE 10 2014 205 519 A1 ein autostereoskopisches Display für ein Fahrzeug. Das autostereoskopische Display weist eine Parallaxenbarriere oder ein Linsenraster zur Realisierung des autostereoskopischen Effekts auf. Da die Umsetzung des autostereoskopische Effekts mit einer Reduzierung der Auflösung des Displays verbunden ist, sind die Parallaxenbarriere bzw. das Linsenraster schaltbar ausgeführt, beispielsweise indem die einzelnen Barrieren oder Linsen aus einer LC-Schicht bestehen. Auf diese Weise kann in Teilbereichen auf eine zweidimensionale Darstellung mit voller Auflösung umgeschaltet werden.In this context, describes the DE 10 2014 205 519 A1 an autostereoscopic display for a vehicle. The autostereoscopic display has a parallax barrier or a lens grid for realizing the autostereoscopic effect. Since the implementation of the autostereoscopic effect is associated with a reduction in the resolution of the display, the parallax barrier or the lens grid are designed to be switchable, for example in that the individual barriers or lenses consist of an LC layer. In this way, it is possible to switch to a two-dimensional display with full resolution in partial areas.

Die DE 20 2007 018 666 U1 beschreibt eine autostereoskopische Anzeigevorrichtung. Die autostereoskopische Anzeigevorrichtung umfasst ein Displayarray mit einer definierten Anordnung von Pixeln und eine vor oder hinter dem Displayarray angeordneten Parallaxenbarriere mit Barrierespalten. Jeder Barrierespalt ist aus einer Reihe von Barriereelementen zusammengesetzt. Die Barriereelemente weisen ein transparentes oder opakes Strukturelement oder eine holografische Struktur auf, beispielsweise eine Zonenplatte. Die Parallaxenbarriere kann schaltbar ausgeführt sein, beispielsweise durch Verwendung eines elektrochromen Elementes.The DE 20 2007 018 666 U1 describes an autostereoscopic display device. The autostereoscopic display device comprises a display array with a defined arrangement of pixels and a parallax barrier with barrier gaps arranged in front of or behind the display array. Each barrier gap is composed of a number of barrier elements. The barrier elements have a transparent or opaque structural element or a holographic structure, for example a zone plate. The parallax barrier can be designed to be switchable, for example by using an electrochromic element.

Die DE 203 16 319 U1 beschreibt eine Anordnung zur Bildwiedergabe. Die Anordnung umfasst eine erste Bildwiedergabeeinrichtung, die ohne Hilfsmittel eine räumlich wahrnehmbare Darstellung erlaubt, und eine zweite Bildwiedergabeeinrichtung, die mindestens temporär mindestens auf einer Teilfläche ihrer Bildwiedergabefläche eine zweidimensional wahrnehmbare Darstellung erlaubt. Die beiden Bildwiedergabeeinrichtungen sind in unmittelbarer räumlicher Nähe zueinander in einem gemeinsamen Rahmen angeordnet.The DE 203 16 319 U1 describes an arrangement for displaying images. The arrangement comprises a first image reproduction device which allows a spatially perceptible representation without aids, and a second image reproduction device which at least temporarily allows a two-dimensionally perceptible representation on at least one sub-area of its image reproduction surface. The two image display devices are in the immediate vicinity spatial proximity to each other arranged in a common frame.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung bereitzustellen, bei der Informationen räumlich dargestellt werden können, mit der aber gleichzeitig auch Informationen in einer hohen Auflösung dargestellt werden können.The present invention is therefore based on the object of providing a display device in which information can be displayed spatially, but with which information can also be displayed in a high resolution at the same time.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.According to the invention, this object is achieved by a display device having the features of claim 1. Advantageous refinements and developments result from the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anzeigebereich eine echte Teilfläche der Anzeigefläche ist. Die Anzeigefläche in dabei in einem Fahrzeug angeordnet, insbesondere im Kombiinstrument oder einem Mittendisplay des Fahrzeugs. Der autostereoskopische Effekt kann dadurch vorteilhafterweise zur Darstellung von Informationen auf für den Fahrer des Fahrzeugs sichtbaren Anzeigeflächen genutzt werden.The display device according to the invention of the type mentioned at the beginning is characterized in that the second display area is a real partial area of the display area. The display area is arranged in a vehicle, in particular in the instrument cluster or a center display of the vehicle. The autostereoscopic effect can thereby advantageously be used to display information on display surfaces that are visible to the driver of the vehicle.

Dadurch kann vorteilhafterweise der autostereoskopische Effekt in dem zweiten Anzeigebereich vorgesehen sein, während auf dem Rest der Anzeigefläche ein höheres Auflösungsvermögen genutzt werden kann. Insbesondere kann etwa in Bereichen, wo autostereoskopische und nicht-autostereoskopische Anzeigeeinrichtungen in räumlicher Nähe zueinander verwendet werden, ein als störend wahrgenommener starker der Kontrast zwischen dem unterschiedlichen Auflösungsvermögen der Anzeigen vermieden werden.As a result, the autostereoscopic effect can advantageously be provided in the second display area, while a higher resolution can be used on the rest of the display area. In particular, in areas where autostereoscopic and non-autostereoscopic display devices are used in spatial proximity to one another, a strong contrast between the different resolution capabilities of the displays, which is perceived as disturbing, can be avoided.

Der zweite Anzeigebereich ist „echte Teilfläche“ der Anzeigefläche im Sinne der Erfindung, wenn es neben dem zweiten Anzeigebereich zumindest einen ersten Anzeigebereich der Anzeigefläche gibt. Der erste und der zweite Anzeigebereich sind also echte Teilflächen der Anzeigefläche. Der zweite Anzeigebereich erstreckt sich also nicht über die gesamte Anzeigefläche. Insbesondere ist die Anzeigefläche die für den Betrachter sichtbare Fläche der Anzeigevorrichtung, auf der eine Anzeige ausgebbar ist. Dabei ist insbesondere der erste Anzeigebereichs so gebildet, dass er keine autostereoskopische Optik aufweist. In dem ersten Anzeigebereich ist also keine autostereoskopische Darstellung ausgebbar.The second display area is a “real partial area” of the display area in the sense of the invention if there is at least one first display area of the display area in addition to the second display area. The first and the second display area are therefore real partial areas of the display area. The second display area therefore does not extend over the entire display area. In particular, the display area is the area of the display device that is visible to the viewer and on which a display can be output. In particular, the first display area is formed in such a way that it does not have any autostereoscopic optics. No autostereoscopic representation can therefore be output in the first display area.

Der erste und der zweite Anzeigebereich können dabei in verschiedener Weise verteilt sein: Beispielsweise kann eine Hälfte oder ein anderer Teil der Anzeigefläche als erster Anzeigebereich für die Ausgabe einer autostereoskopischen Darstellung ausgebildet sein, während der Rest der Anzeigefläche für eine zweidimensionale Darstellung bei höherer Auflösung ausgebildet ist. Ferner kann etwa eine autostereoskopische Darstellung verwendet werden, um die Aufmerksamkeit eines Betrachters auf einen Bereich zu lenken, in dem eine zweidimensionale Darstellung, etwa von Text oder einer Graphik, dargestellt wird. Beispielsweise kann ein dreidimensionaler Eindruck bei einer Umrahmung eines zweidimensionalen Textes dargestellt werden, um die Aufmerksamkeit des Betrachters auf den Text zu lenken. Dabei kann bei der Darstellung des Rahmens auf die maximale Auflösung verzichtet werden, während der Text zur besseren Lesbarkeit hochaufgelöst dargestellt wird.The first and the second display area can be distributed in different ways: For example, half or another part of the display area can be designed as a first display area for the output of an autostereoscopic representation, while the rest of the display area is designed for a two-dimensional representation with a higher resolution . Furthermore, for example, an autostereoscopic representation can be used in order to draw the attention of a viewer to an area in which a two-dimensional representation, for example of text or a graphic, is represented. For example, a three-dimensional impression can be displayed when a two-dimensional text is framed in order to draw the viewer's attention to the text. The maximum resolution can be dispensed with when displaying the frame, while the text is displayed in high resolution for better readability.

Der autostereoskopische Effekt ist abhängig davon, aus welchem Winkel ein Betrachter auf die Anzeigefläche blickt, die insbesondere flach ausgebildet ist. Der autostereoskopische Effekt ist erfindungsgemäß bei zumindest einem Winkel erzeugbar. Dieser Winkel wird etwa durch den Kopf des Betrachter und die Anzeigefläche, etwa deren Mittelpunkt, definiert. Durch den natürlichen Abstand zweier Augen des Betrachters ergeben sich dadurch verschiedene „Betrachtungswinkel“ für die verschiedenen Augen. Dabei ist der Betrachtungswinkel eines Auges insbesondere durch den Winkel definiert, der von der Anzeigefläche und einer Verbindungslinie eingeschlossen wird, wobei die Verbindungslinie von dem Auge des Betrachters zu einem Punkt auf der Anzeigefläche verläuft. Der Betrachtungswinkel kann ferner eine Komponente dieses Winkels sein, beispielsweise ein Winkel der Verbindungslinie auf eine Längs- oder Quererstreckungsrichtung der Anzeigefläche, sodass beispielsweise nur ein Winkel in horizontaler Richtung berücksichtigt werden kann.The autostereoscopic effect depends on the angle from which a viewer is looking at the display surface, which in particular is flat. According to the invention, the autostereoscopic effect can be generated at at least one angle. This angle is defined for example by the head of the viewer and the display area, for example its center point. The natural distance between two eyes of the beholder results in different "viewing angles" for the different eyes. The viewing angle of an eye is defined in particular by the angle which is enclosed by the display area and a connecting line, the connecting line running from the viewer's eye to a point on the display area. The viewing angle can also be a component of this angle, for example an angle of the connecting line in a longitudinal or transverse direction of extent of the display surface, so that, for example, only an angle in the horizontal direction can be taken into account.

Insbesondere definiert der erfindungsgemäße „Betrachtungswinkel“ nicht nur einen einzigen Winkel, sondern einen Winkelbereich, wobei zum Beispiel das geometrische Mittel des Winkelbereichs als „Betrachtungswinkel“ definiert wird.In particular, the “viewing angle” according to the invention defines not just a single angle, but an angular range, with the geometric mean of the angular range being defined as the “viewing angle”, for example.

Bei einer Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der zweite Anzeigebereich zumindest eine erste Bildelementmenge und eine zweite Bildelementmenge auf, wobei sich die erste Bildelementmenge von der zweiten Bildelementmenge unterscheidet. Die erste autostereoskopische Optik umfasst eine Vielzahl optischer Elemente. Dabei sind die optischen Elemente so gebildet, dass für einen Betrachter aus einem ersten Betrachtungswinkel die erste Bildelementmenge sichtbar ist und aus einem zweiten Betrachtungswinkel die zweite Bildelementmenge sichtbar ist. Dies erlaubt vorteilhafterweise eine Ausgabe verschiedener Anzeigen für verschiedene Betrachtungswinkel.In one embodiment of the method according to the invention, the second display area has at least a first set of picture elements and a second set of picture elements, the first set of picture elements differing from the second set of picture elements. The first autostereoscopic optics comprised a large number of optical elements. The optical elements are formed in such a way that the first set of image elements is visible to a viewer from a first viewing angle and the second set of image elements is visible from a second viewing angle. This advantageously allows different displays to be output for different viewing angles.

Die Bildelementmengen umfassen jeweils Bildelemente, die insbesondere ein oder mehrere Bildpunkte der Anzeigefläche sein können. Insbesondere können zu einem Bildelement gehörige Bildpunkte entlang einer Linie angeordnet sein. Die zu einer Bildelementmenge gehörigen Bildelemente hängen insbesondere nicht zusammen, sondern es können beispielsweise linienförmige Bildelemente verschiedener Bildelementmengen parallel nach Art eines Rasters in periodischer Abfolge nebeneinander angeordnet sein. Die verschiedenen Bildelementmengen können dabei insbesondere jeweils verschiedene Ansichten einer Darstellung bilden. Insbesondere erfolgt die Anzeige dabei so, dass unter einem bestimmten Betrachtungswinkel die Bildelemente einer bestimmten Bildelementmenge sichtbar sind und in ihrer Gesamtheit als eine Ansicht wahrgenommen werden.The image element sets each include image elements, in particular one or more Can be pixels of the display area. In particular, image points belonging to a picture element can be arranged along a line. In particular, the picture elements belonging to a picture element set are not connected, but rather, for example, line-shaped picture elements of different picture element sets can be arranged parallel to one another in the manner of a grid in a periodic sequence. The different sets of image elements can in particular each form different views of a representation. In particular, the display takes place in such a way that the image elements of a certain amount of image elements are visible at a certain viewing angle and are perceived in their entirety as one view.

Die optischen Elemente sind insbesondere vor mehreren Bildelementmengen angeordnet, beispielsweise überdecken die optischen Elemente mehrere nebeneinanderliegende Bildpunkte der Anzeigefläche, die jeweils zu verschiedenen Bildelementen gehören. Die optischen Elemente sind dann so gebildet, dass durch sie aus einem bestimmten Betrachtungswinkel jeweils bestimmte Bildpunkte sichtbar sind.The optical elements are in particular arranged in front of several sets of picture elements, for example the optical elements cover several adjacent picture elements of the display surface, which each belong to different picture elements. The optical elements are then formed in such a way that certain pixels are visible through them from a certain viewing angle.

Bei einer weiteren Ausbildung sind die Betrachtungswinkel der ersten autostereoskopischen Optik so ausgebildet, dass mit dem rechten Auge des Betrachters die erste Bildelementmenge und mit dem linken Auge des Betrachter die zweite Bildelementmenge sichtbar ist. Dadurch wird vorteilhafterweise der autostereoskopische Effekt an die Position der Augen des Betrachters angepasst.In a further embodiment, the viewing angles of the first autostereoscopic optics are designed such that the first set of picture elements is visible with the right eye of the observer and the second set of picture elements is visible with the left eye of the observer. As a result, the autostereoscopic effect is advantageously adapted to the position of the viewer's eyes.

Insbesondere wird bei der Gestaltung der Anzeigevorrichtung berücksichtig, wie die Anzeigefläche relativ zu den Augen eines Betrachters angeordnet ist, das heißt, wie die Augen des Betrachters relativ zur Anzeigevorrichtung positioniert sind. Dies ist vor allem dann möglich, wenn die Anzeigefläche fest angeordnet ist und die Position des Betrachters mit hoher Sicherheit vorhersagbar ist, etwa in einem Fahrzeug, in dem der Betrachter auf einem Fahrzeugsitz sitzt, den er ferner so einstellen muss, dass er freie Sicht auf die Fahrbahn hat. Der Bereich, in dem sich die Augen des Betrachters in diesem Fall befinden, ist also recht klar vorgegeben.In particular, when designing the display device, consideration is given to how the display surface is arranged relative to the eyes of a viewer, that is to say how the eyes of the viewer are positioned relative to the display device. This is possible above all if the display surface is fixed and the position of the viewer can be predicted with a high degree of certainty, for example in a vehicle in which the viewer is sitting on a vehicle seat which he must also adjust so that he has a clear view of the vehicle the road has. The area in which the viewer's eyes are located in this case is therefore very clearly specified.

Bei einer Weiterbildung umfassen die erste und die zweite Bildelementmenge jeweils Teilanzeigen, wobei die Teilanzeigen Darstellungen einer dreidimensionalen Anordnung aus verschiedenen Betrachtungswinkeln umfassen. Dadurch wird vorteilhafterweise ein dreidimensionaler, autostereoskopischer Effekt erzeugt.In a further development, the first and second sets of picture elements each comprise partial displays, the partial displays comprising representations of a three-dimensional arrangement from different viewing angles. This advantageously creates a three-dimensional, autostereoscopic effect.

Die Intensität des Tiefeneindrucks kann durch einen Parallaxwinkel hervorgerufen und beeinflusst werden. Der Parallaxwinkel entsteht insbesondere durch den räumlichen Versatz zweier, insbesondere virtueller, Beobachtungspunkte zueinander relativ zu einer dreidimensionalen Anordnung. Je weiter die Beobachtungspunkte zueinander versetzt sind, umso weiter verschieben sich die wahrgenommenen Positionen von hintereinander angeordneten Elementen der Anordnung relativ zueinander. Beispielsweise kann aus der Perspektive eines Beobachtungspunktes ein Objekt hinter einem anderen Objekt verdeckt sein, während es von einem entfernt liegenden Beobachtungspunkt aus sichtbar ist. Dieser Verdeckungseffekt erzeugt einen Tiefeneindruck für den Betrachter. Insbesondere ist der Tiefeneindruck umso stärker, je weiter die Beobachtungspunkte voneinander entfernt sind, und umso schwächer, je näher sie zueinander sind. Insbesondere kann eine zweidimensionale Darstellung erzeugt werden bei einer Identität der beiden Beobachtungspunkte und einem sich daraus ergebenden Parallaxwinkel von 0°.The intensity of the impression of depth can be caused and influenced by a parallax angle. The parallax angle is created in particular by the spatial offset of two, in particular virtual, observation points with respect to one another relative to a three-dimensional arrangement. The further the observation points are offset from one another, the further the perceived positions of elements of the arrangement arranged one behind the other shift relative to one another. For example, from the perspective of an observation point, an object can be hidden behind another object, while it is visible from a distant observation point. This concealment effect creates an impression of depth for the viewer. In particular, the greater the distance between the observation points, the stronger the impression of depth, and the weaker the closer they are to one another. In particular, a two-dimensional representation can be generated with an identity of the two observation points and a parallax angle of 0 ° resulting therefrom.

Bei einer Ausbildung weist der zweite Anzeigebereich zumindest fünf verschiedene Bildelementmengen auf und den Bildelementmengen sind jeweils verschiedene Betrachtungswinkel zugeordnet. Der autostereoskopische Effekt kann dadurch vorteilhafterweise über einen größeren Winkelbereich wahrgenommen werden als bei weniger Bildelementmengen.In one embodiment, the second display area has at least five different sets of picture elements, and different viewing angles are assigned to the sets of picture elements. The autostereoscopic effect can thereby advantageously be perceived over a larger angular range than with fewer picture element sets.

Insbesondere ist der Positionsbereich, aus dem der Betrachter den autostereoskopischen Effekt wahrnehmen kann, umso weniger eingeschränkt, für je mehr Winkelbereiche Bildelementmengen vorgesehen sind. Da der autostereoskopische Eindruck voraussetzt, dass der Betrachter zwei Bildelementmengen gleichzeitig wahrnimmt, müssen die Betrachtungswinkel des rechten und des linken Auges mit Betrachtungswinkeln für verschiedene Bildelementmengen übereinstimmen. Der Tiefeneffekt wird ferner umso realistischer wahrnehmbar, je mehr verschiedene Ansichten ein Nutzer für verschiedene Betrachtungswinkel wahrnehmen kann.In particular, the position range from which the viewer can perceive the autostereoscopic effect is less restricted the more angular ranges are provided for sets of picture elements. Since the autostereoscopic impression presupposes that the viewer perceives two sets of picture elements at the same time, the viewing angles of the right and left eyes must correspond to viewing angles for different sets of picture elements. The depth effect can also be perceived more realistically the more different views a user can perceive for different viewing angles.

Bei einer weiteren Ausbildung weist die Anzeigefläche ferner einen Gradienten-Anzeigebereich auf, wobei der Gradienten-Anzeigebereich eine zweite autostereoskopische Optik aufweist. Dabei weist die zweite autostereoskopische Optik optische Elemente auf, deren Dichte sich abhängig vom Ort auf der Anzeigefläche verändert. Dadurch kann vorteilhafterweise die Ausprägung des autostereoskopischen Effektes abhängig vom Ort auf der Anzeigefläche variiert werden.In a further embodiment, the display area also has a gradient display area, the gradient display area having a second autostereoscopic lens. The second autostereoscopic optic has optical elements, the density of which changes depending on the location on the display surface. As a result, the expression of the autostereoscopic effect can advantageously be varied depending on the location on the display surface.

Insbesondere können für die erste und die zweite autostereoskopische Optik jeweils gleichartige optische Elemente vorgesehen sein. Als „Dichte“ der optischen Elemente der zweiten autostereoskopischen Optik wird erfindungsgemäß ein Maß für das Potential einer autostereoskopischen Darstellung relativ zu einer Fläche verstanden. Dies kann insbesondere die Anzahl einzelner optischer Elemente pro Flächeneinheit sein, allerdings kann auch die Ausbildung der optischen Elemente so variiert werden, dass die Ausprägung des stereoskopischen Effekts variiert wird.In particular, optical elements of the same type can be provided for the first and second autostereoscopic optics. According to the invention, the “density” of the optical elements of the second autostereoscopic optic is a measure for the Understand the potential of an autostereoscopic representation relative to a surface. This can in particular be the number of individual optical elements per unit area, but the design of the optical elements can also be varied in such a way that the expression of the stereoscopic effect is varied.

Der Gradienten-Anzeigebereich ist insbesondere zwischen dem ersten und dem zweiten Anzeigebereich angeordnet. In diesem Fall kann ein gradueller Übergang von dem zweiten zum ersten Bereich als Übergang von einem Bereich hoher Dichte zu einem Bereich niedriger Dichte ausgebildet werden, wobei sich etwa die Ausprägung des autostereoskopischen Eindrucks graduell verändert.The gradient display area is arranged in particular between the first and the second display area. In this case, a gradual transition from the second to the first area can be formed as a transition from a high density area to a low density area, the expression of the autostereoscopic impression changing gradually, for example.

Der Gradienten-Anzeigebereich kann insbesondere eine Vielzahl von Teilbereichen ohne optische Elemente und Teilbereichen mit optischen Elementen umfassen. Die Dichte der optischen Elemente kann in diesem Fall dadurch gebildet werden, dass entsprechende optische Elemente im zweiten Anzeigebereich direkt aneinander angrenzend vorgesehen sind, während sie im Gradienten-Anzeigebereich voneinander beabstandet sind, wobei in dem Abstand Bereiche ohne die optischen Elemente vorgesehen sind.The gradient display area can in particular comprise a multiplicity of partial areas without optical elements and partial areas with optical elements. The density of the optical elements can in this case be formed in that corresponding optical elements are provided directly adjacent to one another in the second display area, while they are spaced apart from one another in the gradient display area, areas without the optical elements being provided in the spacing.

Der Übergang von einer Darstellung mit autostereoskopischem Effekt im zweiten Anzeigebereich zum zweidimensionalen ersten Anzeigebereich kann ferner durch einen Gradienten für den Parallaxwinkel bei der Erzeugung der Teilansichten dargestellt werden, etwa durch einen umso kleineren Parallaxwinkels, je näher der Ort der Anzeige relativ zum ersten Anzeigebereich positioniert ist.The transition from a representation with an autostereoscopic effect in the second display area to the two-dimensional first display area can also be represented by a gradient for the parallax angle when generating the partial views, for example by a smaller parallax angle the closer the location of the display is positioned relative to the first display area .

Bei einer Weiterbildung ist auf der Oberfläche der Anzeigefläche ein optisches Bauteil angeordnet, welches den ersten und zweiten Anzeigebereich überdeckt, wobei die erste und/oder zweite autostereoskopische Optik integrale Bestandteile des optischen Bauteils sind. Dadurch können der erste und zweite Anzeigebereich sowie gegebenenfalls ein Gradienten-Anzeigebereich ausgehend von einer Anzeigefläche vorteilhafterweise einfach und schnell ausgebildet werden.In a further development, an optical component is arranged on the surface of the display area which covers the first and second display area, the first and / or second autostereoscopic optics being integral components of the optical component. As a result, the first and second display areas and, if appropriate, a gradient display area can be formed, advantageously, simply and quickly, starting from a display area.

Gegebenenfalls kann das optische Bauteil ferner den Gradienten-Anzeigebereich überdecken. Insbesondere kann es die gesamte sichtbare Anzeigefläche überdecken.If necessary, the optical component can also cover the gradient display area. In particular, it can cover the entire visible display area.

Beispielsweise kann das Bauteil eine Folie sein, in der verschiedene Bereiche als autostereoskopische Optik ausgebildet sein können. Das Bauteil kann ferner aus Glas und/oder Kunststoff gefertigt sein. Dabei kann der erste Anzeigebereich zum Beispiel von einer transparenten Materialschicht gebildet sein. Bei dem zweiten Anzeigebereich und, sofern vorgesehen, dem Gradienten-Anzeigebereich können in dem Bauteil optische Elemente wie etwa Lentikularlinsen eingefügt oder aus dem Material selbst ausgebildet sein.For example, the component can be a film in which different areas can be designed as autostereoscopic optics. The component can also be made of glass and / or plastic. The first display area can be formed by a transparent material layer, for example. In the case of the second display area and, if provided, the gradient display area, optical elements such as lenticular lenses can be inserted into the component or formed from the material itself.

Ferner kann das Bauteil so gebildet sein, dass es für den ersten und den zweiten Bereich sowie gegebenenfalls für den Gradiente-Anzeigebereich eine einheitliche Dicke aufweist. Soweit die erste und/oder zweite autostereoskopische Optik ihrem Wesen nach ein unregelmäßiges Dickenprofil aufweist, kann die einheitliche Dicke etwa bei einem Scheitelpunkt, etwa für den dicksten Punkt von Lentikularlinsen, gebildet werden. Dabei wird insbesondere der Eindruck einer glatten oder zumindest einheitlich gebildeten Oberfläche erzeugt.Furthermore, the component can be formed in such a way that it has a uniform thickness for the first and second areas and, if appropriate, for the gradient display area. Insofar as the first and / or second autostereoscopic optics essentially have an irregular thickness profile, the uniform thickness can be formed approximately at an apex, approximately for the thickest point of lenticular lenses. In particular, the impression of a smooth or at least uniformly formed surface is created.

Insbesondere kann das Bauteil nach an sich bekannten Verfahren hergestellt sein, wobei die erste und/oder zweite autostereoskopische Optik integriert wird. Das Bauteil kann dabei so gebildet werden, dass es einen kontinuierlichen Übergang zwischen dem ersten und zweiten Anzeigebereich sowie dem Gradienten-Anzeigebereich aufweist.In particular, the component can be produced by methods known per se, the first and / or second autostereoscopic optics being integrated. The component can be formed in such a way that it has a continuous transition between the first and second display area and the gradient display area.

Ferner kann auf der Oberfläche der Anzeigefläche ein optisches Bauteil angeordnet sein, welches lediglich den zweiten Anzeigebereich und/oder den Gradienten-Anzeigebereich überdeckt, wobei die erste und/oder zweite autostereoskopische Optik integrale Bestandteile des optischen Bauteils sind. In diesem Fall ist das Bauteil auf den Bereich beschränkt, in dem ein autostereoskopischer Effekt darstellbar sein soll. Bei dem ersten Anzeigebereich kann zum Beispiel ein anderes optisches Bauteil oder ein weiteres Bauteil vorgesehen sein oder der erste Anzeigebereich kann frei bleiben.Furthermore, an optical component can be arranged on the surface of the display area, which only covers the second display area and / or the gradient display area, the first and / or second autostereoscopic optics being integral components of the optical component. In this case, the component is limited to the area in which an autostereoscopic effect should be able to be displayed. Another optical component or a further component can be provided in the first display area, for example, or the first display area can remain free.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung umfassen die erste und/oder zweite autostereoskopische Optik Parallaxbarrieren, Lentikularlinsen und/oder Prismen. Dadurch wird der autostereoskopische Effekt durch besonders einfache und robuste optische Elemente erzeugt.In one embodiment of the invention, the first and / or second autostereoscopic optics comprise parallax barriers, lenticular lenses and / or prisms. As a result, the autostereoscopic effect is generated by particularly simple and robust optical elements.

Während Parallaxbarrieren zumindest eine intransparente Sichtbarriere umfassen, durch welche bei einem bestimmten Betrachtungswinkel die jeweils unerwünschten Bildelemente verdeckt werden, sind Lentikularlinsen und Prismen so gebildet, dass durch Brechung des von der Anzeigefläche ausgehenden Lichtes die Bildelemente an verschiedenen Positionen der Anzeigefläche aus jeweils bestimmten Betrachtungswinkeln sichtbar sind.While parallax barriers comprise at least one non-transparent visual barrier through which the undesired image elements are covered at a certain viewing angle, lenticular lenses and prisms are formed in such a way that the image elements are visible at different positions of the display area from certain viewing angles by refraction of the light emanating from the display area .

Bei einer weiteren Ausgestaltung umfasst der zweite Anzeigebereich einen Anteil von 5 Prozent bis 80 Prozent der Anzeigefläche, insbesondere einen Anteil von 30 Prozent bis 70 Prozent und bevorzugt einen Anteil von 40 Prozent bis 60 Prozent. Dadurch erstreckt sich der Anzeigebereich, in dem der autostereoskopische Effekt darstellbar ist, vorteilhafterweise über einen relevanten Teil der Anzeigefläche, ohne diese vollständig einzunehmen.In a further embodiment, the second display area comprises a proportion of 5 percent to 80 percent of the display area, in particular a proportion of 30 percent to 70 percent and preferably a proportion of 40 percent to 60 percent. As a result, the display area in which the autostereoscopic effect can be displayed advantageously extends over a relevant part of the display area without taking it up completely.

Die Gestaltung der Anzeigevorrichtung wird, wie oben erläutert, durch die recht statisch vorgegebene Position des Fahrers und der Anzeigevorrichtung im Fahrzeug erleichtert. Insbesondere kann durch eine dreidimensionale Darstellung mithilfe des autostereoskopischen Effekts eine besonders schnell und leicht erfassbare Darstellung erreicht werden, was in Fahrzeugen von besonderer Bedeutung ist, wo die Aufmerksamkeit des Fahrers etwa durch die Beobachtung des umgebenden Verkehrs gebunden ist.As explained above, the design of the display device is facilitated by the rather statically predetermined position of the driver and the display device in the vehicle. In particular, a three-dimensional display with the aid of the autostereoscopic effect can be used to achieve a display that is particularly quick and easy to grasp, which is of particular importance in vehicles where the driver's attention is restricted, for example, by observing the surrounding traffic.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Zeichnungen erläutert.

1A und 1B zeigen das Prinzip einer autostereoskopischen Darstellung,
2A bis 2C zeigen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung,
3A bis 3C zeigen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung mit optischen Elementen, und
4A und 4B zeigen schematisch die Anordnung optischer Elemente in einem Gradienten-Anzeigebereich.

The invention will now be explained on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawings.

1A and 1B show the principle of an autostereoscopic display,
2A to 2C show embodiments of the display device according to the invention,
3A to 3C show exemplary embodiments of the display device according to the invention with optical elements, and
4A and 4B show schematically the arrangement of optical elements in a gradient display area.

Mit Bezug zu den 1A und 1B wird das Prinzip einer autostereoskopischen Darstellung erläutert.With reference to the 1A and 1B the principle of an autostereoscopic display is explained.

Es werden perspektivische Ansichten v1 bis v5 einer dreidimensionalen Anordnung V von räumlich angeordneten Objekten verschiedener Formen aus verschiedenen Betrachtungswinkeln erzeugt. Die Erzeugung der perspektivischen Ansichten v1 bis v5 erfolgt in dem Beispiel auf an sich bekannte Weise durch ein computergestütztes Graphiksystem.There are perspective views v1 to v5 a three-dimensional arrangement V of spatially arranged objects of different shapes from different viewing angles. Generation of perspective views v1 to v5 takes place in the example in a manner known per se by means of a computer-aided graphics system.

Die Anzeige erfolgt mittels einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1, die eine Anzeigefläche 2 und eine erste autostereoskopische Optik 3b umfasst. Auf der Anzeigefläche 2 werden die Ansichten v1 bis v5 angezeigt, wobei in 1B zwei Bildelemente P1, P2 schematisch dargestellt sind. Sie umfassen in dem Beispiel jeweils fünf Bildpunkte P1_1 bis P1_5 und P2_1 bis P2_5, wobei jeder der Bildpunkte P1_1 bis P1_5 und P2_1 bis P2_5 eines Bildelements P1, P2 einer der perspektivischen Ansichten v1 bis v5 zugeordnet ist. Das heißt, die Bildpunkte P1_1 bis P1_5 und P2_1 bis P2_5 der Anzeigefläche 2 zeigen zusammen jeweils gleichzeitig alle Ansichten v1 bis v5 an. Die erste autostereoskopische Optik 3b umfasst optische Elemente 5, im dargestellten Fall Lentikularlinsen 5, die auf der Oberfläche der Anzeigefläche 2 angeordnet sind. Das von den Bildpunkten P1_1 bis P1_5 und P2_1 bis P2_5 emittierte Licht wird durch die Lentikularlinsen 5 so gebrochen, dass in einer Betrachtungsebene 4 in einem Abstand d von der Oberfläche der Anzeigevorrichtung 1 Betrachtungsbereiche 4_1 bis 4_5 gebildet werden, wobei in jedem der Betrachtungsbereiche 4_1 bis 4_5 jeweils die zu einer der Ansichten v1 bis v5 gehörigen Bildpunkte P1_1 bis P1_5 und P2_1 bis P2_5 sichtbar sind. 1B zeigt dabei ein rechtes Auge R und ein linkes Auge L, die in verschiedenen Betrachtungsbereichen 4_1 bis 4_5 angeordnet sind. Ein Betrachter nimmt also mit dem rechten Auge R und dem linken Auge L verschiedene Ansichten v1 bis v5 wahr, die für verschiedene Betrachtungswinkel der dreidimensionalen Anordnung V erzeugt wurden. Dies ist ein autostereoskopischer Effekt, durch den ein räumlicher, dreidimensionaler Eindruck beim Betrachten der Anzeige auf der Anzeigevorrichtung 1 erzeugt wird.The display takes place by means of a display device according to the invention 1 who have a display area 2 and a first autostereoscopic optic 3b includes. On the display area 2 become the views v1 to v5 displayed, where in 1B two picture elements P1 , P2 are shown schematically. In the example, they each include five pixels P1_1 to P1_5 and P2_1 to P2_5 , where each of the pixels P1_1 to P1_5 and P2_1 to P2_5 of a picture element P1 , P2 one of the perspective views v1 to v5 assigned. That is, the pixels P1_1 to P1_5 and P2_1 to P2_5 the display area 2 together show all views at the same time v1 to v5 at. The first autostereoscopic optics 3b includes optical elements 5 , in the case shown, lenticular lenses 5 that are on the surface of the display area 2 are arranged. That of the pixels P1_1 to P1_5 and P2_1 to P2_5 Light emitted is through the lenticular lenses 5 so broken that in one viewing plane 4th at a distance d from the surface of the display device 1 Viewing areas 4_1 to 4_5 be formed, being in each of the viewing areas 4_1 to 4_5 each referring to one of the views v1 to v5 corresponding pixels P1_1 to P1_5 and P2_1 to P2_5 are visible. 1B shows a right eye R. and a left eye L. that are in different viewing areas 4_1 to 4_5 are arranged. So a viewer takes with the right eye R. and the left eye L. different views v1 to v5 true, which were generated for different viewing angles of the three-dimensional arrangement V. This is an autostereoscopic effect through which a spatial, three-dimensional impression when viewing the display on the display device 1 is produced.

Die Anzeigevorrichtung 1 ist dabei so gebildet, dass die Anordnung der Betrachtungsebene 4 und ihrer Betrachtungsbereiche 4_1 bis 4_5 im Raum dem Betrachter den autostereoskopischen Effekt in typischen Positionen relativ zur Anzeigevorrichtung 1 erlaubt. Insbesondere werden dabei der Raumwinkelbereich und der Abstand d berücksichtigt, in dem sich die Augen R, L des Betrachters typischerweise relativ zur Anzeigefläche 2 befinden. Dieser Raumwinkelbereich ist zum Beispiel für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs relativ zu bestimmten Anzeigevorrichtungen 1 im Fahrzeug klar definiert, insbesondere durch die Position des Fahrers auf dem Fahrersitz, eine angenommene Durchschnittsgröße des Fahrers sowie die feste Anordnung der Anzeigevorrichtungen 1.The display device 1 is formed so that the arrangement of the viewing plane 4th and their areas of consideration 4_1 to 4_5 in space the viewer can see the autostereoscopic effect in typical positions relative to the display device 1 allowed. In particular, the solid angle range and the distance d at which the eyes are located are taken into account R. , L. of the viewer typically relative to the display area 2 are located. For the driver of a motor vehicle, for example, this solid angle range is relative to certain display devices 1 Clearly defined in the vehicle, in particular by the position of the driver in the driver's seat, an assumed average height of the driver and the fixed arrangement of the display devices 1 .

Insbesondere werden die Betrachtungsbereiche 4_1 bis 4_5 so gebildet, dass durch sich die beiden Augen R, L des Betrachters in verschiedenen, insbesondere benachbarten Betrachtungsbereichen 4_1 bis 4_5 befinden. Da die Augen R, L typischerweise horizontal in einem bestimmten Augenabstand nebeneinander angeordnet sind, können die Betrachtungsbereiche 4_1 bis 4_5 so gewählt werden, dass sie eine dem Augenabstand entsprechende horizontale Ausdehnung aufweisen. Beispielsweise kann eine horizontale Ausdehnung von 5 cm für die Betrachtungsbereiche 4_1 bis 4_5 in dem bestimmten Betrachtungsabstand d vorgesehen sein.In particular, the viewing areas 4_1 to 4_5 so formed that through each other the two eyes R. , L. of the viewer in different, in particular adjacent, viewing areas 4_1 to 4_5 are located. As the eyes R. , L. are typically arranged horizontally next to one another at a certain eye distance, the viewing areas 4_1 to 4_5 be chosen so that they have a horizontal extent corresponding to the interpupillary distance. For example, a horizontal extension of 5 cm for the viewing areas 4_1 to 4_5 be provided in the specific viewing distance d.

Die Betrachtungsbereiche 4_1 bis 4_5 werden ferner in Abhängigkeit davon gebildet, wie viele Ansichten v1 bis v5 darstellbar sind und über welchen Raumwinkel sich die Betrachtungsbereiche 4_1 bis 4_5 erstrecken. Beispielsweise kann die horizontale Erstreckung der Betrachtungsbereiche 4_1 bis 4_5 umso breiter gebildet werden, je weniger Ansichten v1 bis v5 darstellbar sind und je größer der Raumwinkel ist, über den sich die Betrachtungsbereiche 4_1 bis 4_5 erstrecken sollen. Dabei führen breit ausgebildete Betrachtungsbereiche 4_1 bis 4_5 dazu, dass der autostereoskopische Effekt für einen Betrachter nur bei eng definierten Winkeln („sweet spot“) relativ zu der Anzeigevorrichtung 1 wahrnehmbar ist.The viewing areas 4_1 to 4_5 are also formed depending on how many views v1 to v5 can be represented and over which solid angle the viewing areas are 4_1 to 4_5 extend. For example, the horizontal extension of the viewing areas 4_1 to 4_5 the more broadly formed, the fewer views v1 to v5 can be represented and the larger the solid angle over which the viewing areas are 4_1 to 4_5 should extend. Broadly developed observation areas lead here 4_1 to 4_5 to the fact that the autostereoscopic effect for a viewer only at narrowly defined angles (“sweet spot”) relative to the display device 1 is perceptible.

Da in einem Betrachtungsbereich 4_1 bis 4_5 lediglich die Bildpunkte P1_1 bis P1_5 und P2_1 bis P2_5, die zu einer der perspektivischen Ansichten v1 bis v5 gehören, sichtbar sind, kann nur ein der Anzahl der Betrachtungsbereiche 4_1 bis 4_5 entsprechender Bruchteil der Bildpunkte P1_1 bis P1_5 und P2_1 bis P2_5 genutzt werden und das Auflösungsvermögen der Anzeigefläche 2 ist entsprechend reduziert. Im dargestellten Beispiel kann etwa lediglich ein Fünftel der Auflösung erreicht werden, die unter Ausnutzung sämtlicher Bildpunkte P1_1 bis P1_5 und P2_1 bis P2_5 erreicht würde.Because in a viewing area 4_1 to 4_5 only the pixels P1_1 to P1_5 and P2_1 to P2_5 leading to one of the perspective views v1 to v5 belong, are visible, can only be one of the number of viewing areas 4_1 to 4_5 corresponding fraction of the pixels P1_1 to P1_5 and P2_1 to P2_5 can be used and the resolution of the display area 2 is reduced accordingly. In the example shown, only about a fifth of the resolution can be achieved using all the pixels P1_1 to P1_5 and P2_1 to P2_5 would be achieved.

Mit Bezug zu den 2A bis 2C werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung erläutert.With reference to the 2A to 2C Embodiments of the display device according to the invention are explained.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen weist eine Anzeigefläche 2 zumindest einen ersten Anzeigebereich 1a und einen zweiten Anzeigebereich 1b auf. Die in 2C dargestellte Anzeigefläche 2 weist ferner zwei Gradienten-Anzeigebereiche 1c auf. Die zweiten Anzeigebereiche 1b weisen jeweils eine erste autostereoskopische Optik 3b aus, während die Gradienten-Anzeigebereiche 1c jeweils eine zweite autostereoskopische Optik 3c aufweisen, die unten mit Bezug zu den 3A bis 3C erläutert sind.In the illustrated embodiments has a display area 2 at least a first display area 1a and a second display area 1b on. In the 2C shown display area 2 also has two gradient display areas 1c on. The second display areas 1b each have a first autostereoscopic optic 3b off while the gradient display areas 1c a second autostereoscopic lens in each case 3c that refer to the below with reference to the 3A to 3C are explained.

Die verschiedenen Anzeigebereiche 1a, 1b, 1c können sich auf verschiedene Bereiche der Anzeigefläche 2 erstrecken:

Bei dem in 2A dargestellten Beispiel erstreckt sich der erste Anzeigebereich 1a über die rechte Hälfte der Anzeigefläche 1, während der zweite Anzeigebereich 1b die linke Hälfte einnimmt.

The

different display areas

1a , 1b , 1c can affect different areas of the display area 2 extend:

The in 2A The example shown extends the first display area 1a over the right half of the display area 1 while the second display area 1b occupies the left half.

2B zeigt ein Beispiel, bei dem der zweite Anzeigebereich 1b zwei Ringflächen bildet, während der Rest der Anzeigefläche 1 innerhalb und außerhalb der Ringflächen den ersten Anzeigebereich 1a bildet. 2 B shows an example in which the second display area 1b forms two ring surfaces, while the rest of the display area 1 inside and outside of the ring surfaces the first display area 1a forms.

Bei dem in 2C dargestellten Beispiel schließlich erstreckt sich der zweite Anzeigebereich 1b als mittiger Streifen über die gesamte Breite der Anzeigefläche 2, während rechts und links daneben die Gradienten-Anzeigebereiche 1c als weitere Streifen angeordnet sind und ferner zu beiden Seiten anschließend die ersten Anzeigebereiche 1a als zwei Streifen bis zum rechten beziehungsweise linken Rand der Anzeigefläche 2 verlaufen.The in 2C Finally, the example shown extends the second display area 1b as a central strip across the entire width of the display area 2 , while to the right and left of it the gradient display areas 1c are arranged as further strips and furthermore on both sides then the first display areas 1a as two strips to the right or left edge of the display area 2 run away.

In weiteren Ausführungsbeispielen können der erste Anzeigebereich 1a, der zweite Anzeigebereich 1b und der Gradienten-Anzeigebereich 1c auf der Anzeigefläche 2 in anderer Weise angeordnet sein, wobei insbesondere die verschiedenen Anzeigebereiche 1a, 1b, 1c nicht zusammenhängen müssen. Insbesondere nimmt der zweite Anzeigebereich dabei 5 bis 80 Prozent der Anzeigefläche 2 ein. Die Anzeigefläche 2 kann ferner nicht rechteckig sondern beliebig geformt sein.In further exemplary embodiments, the first display area 1a , the second display area 1b and the gradient display area 1c on the display area 2 be arranged in a different way, in particular the various display areas 1a , 1b , 1c do not have to be related. In particular, the second display area takes up 5 to 80 percent of the display area 2 a. The display area 2 can also not be rectangular but any shape.

Mit Bezug zu den 3A bis 3C werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung mit optischen Elementen erläutert. Dabei wird von den oben mit Bezug zu den 2A bis 2C beschriebenen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung ausgegangen.With reference to the 3A to 3C Embodiments of the display device according to the invention with optical elements are explained. The above with reference to the 2A to 2C described embodiments of the display device according to the invention assumed.

In den 3A und 3B ist jeweils ein Querschnitt der Anzeigevorrichtung 1 mit der Anzeigefläche 2 dargestellt, wobei rechts ein erster Anzeigebereich 1a und links ein zweiter Anzeigebereich 1b ausgebildet ist. Der zweiten Anzeigebereich 1b weist eine erste autostereoskopische Optik 3b mit einer Vielzahl optischer Elemente 5 auf, die im dargestellten Beispiel Lentikularlinsen 5 sind. Diese sind hier im Querschnitt gezeigt und erstrecken sich senkrecht zur Schnittebene länglich parallel nebeneinander über die Breite der Anzeigevorrichtung 1. Insbesondere sind die Lentikularlinsen 5 diagonal oder schräg relativ zur Breite der Anzeigevorrichtung 1 angeordnet. Die erste autostereoskopische Optik 3b ist im zweiten Anzeigebereich 1b auf der Oberfläche der Anzeigefläche 2 angeordnet. Die Lentikularlinsen 5 der ersten autostereoskopischen Optik 3b in dem zweiten Anzeigebereich 1b verlaufen dicht nebeneinander, das heißt, in dem zweiten Anzeigebereich 1b ist die Anzeigefläche 2 vollständig durch Lentikularlinsen 5 überdeckt.In the 3A and 3B each is a cross section of the display device 1 with the display area 2 shown, with a first display area on the right 1a and on the left a second display area 1b is trained. The second display area 1b has a first autostereoscopic optic 3b with a variety of optical elements 5 on, the lenticular lenses in the example shown 5 are. These are shown here in cross section and extend parallel to one another, perpendicular to the cutting plane, over the width of the display device 1 . In particular, the lenticular lenses are 5 diagonally or obliquely relative to the width of the display device 1 arranged. The first autostereoscopic optics 3b is in the second display area 1b on the surface of the display area 2 arranged. The lenticular lenses 5 the first autostereoscopic optics 3b in the second display area 1b run close to one another, that is, in the second display area 1b is the display area 2 completely through lenticular lenses 5 covered.

Bei dem in 3B dargestellten Beispiel erstreckt sich ein optisches Bauteil 3 über die gesamte Oberfläche der Anzeigefläche 2, wobei die erste autostereoskopische Optik 3b mit den optischen Elementen 5 in das optische Bauteil 3 integriert ist. Das optische Bauteil 3 weist einen transparenten Bereich 3a auf, der den ersten Anzeigebereich 1a überdeckt. In dem Beispiel ist das optische Bauteil eine aus transparentem Kunststoff gefertigte Folie, in der durch Verformung die Lentikularlinsen 5 integriert sind, während der transparente Bereich 3a zur Anzeigefläche 2 hin und von ihr weg glatte Oberflächen aufweist.The in 3B shown example extends an optical component 3 over the entire surface of the display area 2 , being the first autostereoscopic optics 3b with the optical elements 5 into the optical component 3 is integrated. The optical component 3 has a transparent area 3a on the first display area 1a covered. In the example, the optical component is a film made of transparent plastic in which the lenticular lenses are deformed 5 are integrated while the transparent area 3a to the display area 2 has smooth surfaces here and there.

In weiteren Ausführungsbeispielen ist das optische Bauteil 3 aus mehreren Teilen zusammengesetzt. Ferner kann zumindest ein Teil des optischen Bauteils 3 aus einem anderen Material, insbesondere Glas, gefertigt sein. Insbesondere ist das optische Bauteil 3 so gebildet, dass die der Anzeigefläche 2 abgewandte Oberfläche glatt ist oder eine gleichmäßige Höhe aufweist. Beispielsweise kann eine gleichmäßige Höhe erreicht werden, indem periodisch nebeneinander angeordnete Strukturen die gleiche maximale Höhe aufweisen.In further exemplary embodiments, the optical component is 3 composed of several parts. Furthermore, at least a part of the optical component can 3 be made of a different material, in particular glass. In particular, the optical component is 3 formed so that that of the display area 2 remote surface is smooth or has a uniform height. For example, a uniform height can be achieved in that structures arranged periodically next to one another have the same maximum height.

Bei dem in 3C dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem ersten Anzeigebereich 1a und dem zweiten Anzeigebereich 1b ein Gradienten-Anzeigebereich 1c ausgebildet, der eine zweite autostereoskopische Optik 3c aufweist. Die zweite autostereoskopische Optik 3c umfasst ebenfalls eine Vielzahl von Lentikularlinsen 5, die allerdings nicht notwendigerweise dicht nebeneinander angeordnet sind. Das heißt, anders als bei der ersten autostereoskopischen Optik 3b kann zwischen den Lentikularlinsen 5 des Gradienten-Anzeigebereichs 1c die Anzeigefläche 2 direkt sichtbar sein. Insbesondere ist in dem direkt sichtbaren Bereich der Anzeigefläche 2 das volle Auflösungsvermögen der Anzeigefläche 2 nutzbar, während die Auflösung in den Bereichen unter Lentikularlinsen 5 entsprechend der Anzahl der Betrachtungsbereiche 4_1 bis 4_5 reduziert ist.The in 3C illustrated embodiment is between the first display area 1a and the second display area 1b a gradient display area 1c formed a second autostereoscopic optic 3c having. The second autostereoscopic optic 3c also includes a variety of lenticular lenses 5 which, however, are not necessarily arranged close together. That is, unlike the first autostereoscopic optics 3b can between the lenticular lenses 5 of the gradient display area 1c the display area 2 be directly visible. In particular, is in the directly visible area of the display area 2 the full resolution of the display area 2 usable while the resolution in the areas under lenticular lenses 5 according to the number of viewing areas 4_1 to 4_5 is reduced.

Die Lentikularlinsen 5 im Gradienten-Anzeigebereich 1c weisen eine Dichte auf, die als Anzahl von Lentikularlinsen 5 relativ zur bedeckten Fläche der Anzeigefläche 2 definiert ist. In weiteren Ausführungsbeispielen ist die Dichte auf andere Weise definiert, etwa als Anteil der von den Lentikularlinsen 5 bedeckten Oberfläche relativ zur gesamten Fläche der Anzeigefläche 2.The lenticular lenses 5 in the gradient display area 1c have a density that is called the number of lenticular lenses 5 relative to the covered area of the display area 2 is defined. In further exemplary embodiments, the density is defined in a different way, for example as a proportion of that of the lenticular lenses 5 covered area relative to the total area of the display area 2 .

Die Dichte verändert sich und folgt damit einem räumlichen Gradienten, das heißt, sie verändert sich stetig über eine räumliche Distanz von einem Punkt auf der Anzeigefläche 1 zu einem anderen Punkt. Auf diese Weise wird eine Abstufung des autostereoskopischen Effekts über den Verlauf der Anzeigefläche 2 erreicht. Ferner kann die Auflösung der anzeigbaren Darstellung entlang des Gradienten verändert werden. Durch die Anordnung des Gradienten-Anzeigebereichs 1c zwischen dem ersten Anzeigebereich 1a und dem zweiten Anzeigebereich 1b kann also ein sanfter Übergang erreicht werden, in dem insbesondere die Ausprägung des autostereoskopischen Effekts variiert wird.The density changes and thus follows a spatial gradient, that is, it changes continuously over a spatial distance from a point on the display surface 1 to another point. In this way there is a gradation of the autostereoscopic effect over the course of the display area 2 reached. Furthermore, the resolution of the displayable representation can be changed along the gradient. The arrangement of the gradient display area 1c between the first display area 1a and the second display area 1b a smooth transition can therefore be achieved in which, in particular, the extent of the autostereoscopic effect is varied.

Alternativ oder zusätzlich kann eine Abstufung des autostereoskopischen Effekts erreicht werden, indem der Parallaxwinkel, der den Unterschied zwischen den Betrachtungswinkeln für die perspektivischen Ansichten v1 bis v5 angibt, an verschiedenen Orten der Anzeigefläche 2 variiert wird. Ferner kann durch eine Variation der Ausbildung der Lentikularlinsen 5 an verschiedenen Orten des Gradienten-Anzeigebereichs 1c beispielsweise die Anzahl und Ausbildung der Betrachtungsbereiche 4_1 bis 4_5 variiert werden.Alternatively or in addition, a gradation of the autostereoscopic effect can be achieved by changing the parallax angle, which is the difference between the viewing angles for the perspective views v1 to v5 indicates at different locations on the display area 2 is varied. Furthermore, by varying the design of the lenticular lenses 5 at different locations of the gradient display area 1c for example the number and design of the areas under consideration 4_1 to 4_5 can be varied.

Mit Bezug zu den 4A und 4B wird eine schematische Darstellung der Anordnung optischer Elemente in einem Gradienten-Anzeigebereich erläutert. Insbesondere wird dabei von einer Konfiguration ähnlich dem oben mit Bezug zu 3C erläuterten Gradienten-Anzeigebereich 1c ausgegangen.With reference to the 4A and 4B a schematic representation of the arrangement of optical elements in a gradient display area is explained. In particular, it is of a configuration similar to that referred to above 3C explained gradient display area 1c went out.

Dabei stellt 4A einen Gradienten der Dichte von optischen Elementen 5 in eine erste Erstreckungsrichtung X dar. Dabei sind die optischen Elemente 5 als Punkte angedeutet. Die optischen Elemente 5 sind in eine zweite Erstreckungsrichtung Y äquidistant angeordnet, während ihr Abstand voneinander in die erste Erstreckungsrichtung X umso größer ist, je weiter unten sie angeordnet sind.It represents 4A a gradient in the density of optical elements 5 in a first direction of extent X. The optical elements 5 indicated as dots. The optical elements 5 are arranged equidistantly in a second direction of extension Y, while their distance from one another in the first direction of extension X is greater, the further down they are arranged.

Der in 4B dargestellte Gradient verläuft zusätzlich in die zweite Erstreckungsrichtung Y. Die optischen Elemente 5 weisen in diese Richtung einen umso größeren Abstand zueinander auf, je weiter sie unten angeordnet sind.The in 4B The gradient shown also runs in the second direction of extent Y. The optical elements 5 have a greater distance from one another in this direction, the further down they are arranged.

Auf diese Weise wird die Ausprägung des autostereoskopischen Effekts entlang des Gradienten verändert und es wird ein Übergang zwischen Bereichen mit und ohne beziehungsweise verschiedener Ausprägung des autostereoskopischen Effekts erreicht.In this way, the extent of the autostereoscopic effect is changed along the gradient and a transition is achieved between areas with and without or different forms of the autostereoscopic effect.

Der Verlauf des Gradienten kann in weiteren Ausführungsbeispielen entlang anderer Richtungen verlaufen und einer beliebig gebildeten Gradientenfunktion folgen.In further exemplary embodiments, the course of the gradient can run along other directions and follow an arbitrarily formed gradient function.

Claims

Display device (1) with a display surface (2) for outputting a display, wherein the display area (2) is arranged in a vehicle and comprises a first display area (1a) and a second display area (1b), the second display area (1b) being a real partial area of the display area (2), wherein the second display area (1b) has a first autostereoscopic optic (3b) by means of which an autostereoscopic effect can be generated for the viewer at at least one angle of a viewer relative to the display surface (2), and wherein the first display area (1a) has no autostereoscopic optics, so that no autostereoscopic effect can be generated for the viewer in the first display area (1a).

Display device (1) according to Claim 1 , in which the second display area (1b) has at least a first set of picture elements (v1, v2, v3, v4, v5) and a second set of picture elements (v1, v2, v3, v4, v5), the first set of picture elements (v1, v2, v3, v4, v5) differs from the second set of picture elements (v1, v2, v3, v4, v5), and the first autostereoscopic optical system (3b) comprises a plurality of optical elements (5), the optical elements (5) being formed such that the first set of pixels (v1, v2, v3, v4, v5) is visible to a viewer from a first viewing angle and the second set of pixels (v1, v2, v3, v4, v5) is visible from a second viewing angle.

Display device (1) according to Claim 2 , the viewing angles of the first autostereoscopic optics (3b) being designed so that the first set of pixels (v1, v2, v3, v4, v5) with the viewer's right eye (R) and the viewer's left eye (L) second set of picture elements (v1, v2, v3, v4, v5) is visible.

Display device (1) according to Claim 2 or 3 , the first set of picture elements (v1, v2, v3, v4, v5) and the second set of picture elements (v1, v2, v3, v4, v5) each comprising partial displays, the partial displays comprising representations of a three-dimensional arrangement (V) from different viewing angles.

Display device (1) according to one of the Claims 2 to 4th wherein the second display area (1b) has at least five different sets of picture elements (v1, v2, v3, v4, v5) and different viewing angles are assigned to the sets of picture elements (v1, v2, v3, v4, v5).

Display device (1) according to one of the preceding claims, in which the display area (2) furthermore has a gradient display area (1c), the gradient display area (1c) having a second autostereoscopic optical system (3c), wherein the second autostereoscopic optic (3c) has optical elements (5), the density of which changes depending on the location on the display surface (2).

Display device (1) according to one of the Claims 2 to 6th , wherein an optical component (3) is arranged on the surface of the display area (2) which covers the first (1a) and second display area (1b), the first (3b) and / or second autostereoscopic optics (3c) being integral components of the optical component (3).

Display device (1) according to one of the preceding claims, in which the first (3b) and / or second autostereoscopic optics (3c) comprise parallax barriers, lenticular lenses (5) and / or prisms.

Display device (1) according to one of the preceding claims, in which the second display area (1b) comprises a proportion of 5 percent to 80 percent of the display area (2).

Display device (1) according to one of the preceding claims, in which the display area (2) is arranged in an instrument cluster or a center display of the vehicle.