DE10245611B4 - Vorrichtung zur Anzeige von dreidimensionalen Bildern - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern mit einem Bildbildungsanzeigenflachpaneel (100) und einer Linseneinheit (200), die vor dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel (100) angeordnet ist und Bilder, die von dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel (100) projiziert werden, in dreidimensionale Bilder umwandelt, wobei die Linseneinheit (200) einen Satz von diffraktiven optischen Bauteilen (210, 310) umfasst, von denen jedes mehrere diffraktive Gitterelemente (212, 312) umfasst, die über dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel (100) angeordnet sind, wobei jedes diffraktive optische Bauteil (210, 310) Stufen hat, die symmetrisch entlang einer Mittellinie sind, die Stufen dieselbe Höhe haben und die Breite der Stufen von der Mitte zu der Peripherie hin mit einem vorbestimmten Verhältnis abnimmt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anzeigen eines dreidimensionalen Bildes und insbesondere eine Vorrichtung zum Anzeigen eines dreidimensionalen Bildes mit Mehrfachblickpunkten und mit einem diffraktiven optischen Bauteil, das eine Lentikularlinsenfunktion hat.
  • Aus der Druckschrift JP 09304738 AA ist bereits eine Vorrichtung zur Darstellung dreidimensionaler Bilder bekannt. Vor dem Display ist ein Satz diffraktiver optischer Bauteile angeordnet. Jedes einzelne dieser Bauteile besteht aus mehreren parallelen Gitterelementen. Diese Anordnung dient dazu, die Auflösung des dreidimensionalen Bildes zu verbessern. Aus der JP 02042401 AA ist ebenfalls bereits ein optisches Element bekannt, das mit einer Beschichtung versehen ist, deren Brechungsindex sich vom Brechungsindex des diffraktiven optischen Elementes unterscheidet. Aus der JP 20000158458 AA ist die Herstellung optischer Bauteile mit Hilfe einer Form bekannt.
  • Anzeigen für dreidimensionale Bilder werden grob in stereoskopische Anzeigen, Mehrfachblickpunktanzeigen und volumetrische Anzeigen unterteilt.
  • Eine stereoskopische Anzeige benutzt Binokularparallaxe. Genauer gesagt zeigt eine stereoskopische Anzeige zwei Bilder für jeweils das linke und rechte Auge, so dass das Gehirn ein dreidimensionales Bild auf Grund der Binokularparallaxe wahrnimmt. Ein Zugang zum Erreichen einer stereoskopischen Anzeige ist, durch das Tragen einer Brille ein dreidimensionales Bild zu erzeugen, wobei dies in Filmtheatern und verschiedenen Veranstaltungen benutzt wird. Für zwei Bilder bemerkt der Betrachter keine Augenverspannung, falls es keinen Widerspruch zwischen dem Unterschied der Blickrichtungen und der Fokalposition gibt. Da jedoch die Unterschiede der Blickrichtungen und die Fokalposition durch die verschiedenen Positionen, von denen aus der Betrachter die Bilder sieht, verschieden sein können, bemerkt der Betrachter eine Augenverspannung, wenn er stereoskopische Bilder für einen langen Zeitraum beobachtet.
  • Bei einer Mehrfachblickpunktsanzeige werden eine Mehrzahl von Bildern aus verschiedenen Winkeln aufgenommen, um es dem Betrachter zu ermöglichen, ein dreidimensionales Bild zu sehen. Wenn sich ein Betrachter bewegt, ändert sich das Bild, das der Betrachter beobachtet, so dass eine Mehrzahl von Betrachtern die Bilder beobachten können. Weiterhin ist, da verschiedene Bilder aus verschiedenen Winkeln dargestellt werden, der Widerspruch zwischen dem Unterschied der Blickrichtungen und der Fokalposition schwächer als bei einer stereoskopischen Anzeige oder kann gar nicht auftreten. Demgemäß bemerkt der Betrachter weniger Augenverspannung, als wenn er eine stereoskopische Anzeige betrachtet.
  • Bei einer volumetrischen Anzeige kann das dreidimensionale Bild von einem Abbild in drei Dimensionen wahrgenommen werden. Eine volumetrische Anzeige beinhaltet ein Verfahren der Rotation einer Anzeigeneinheit oder eines Schirms und ein Verfahren zur Reproduktion von Lichtstrahlen unter Verwendung von Hologrammen, Integralfotografien oder Ähnlichem. Bei der volumetrischen Anzeige tritt ein Widerspruch zwischen dem Unterschied der Blickrichtungen und der Fokalposition nicht auf, so dass der Betrachter keine Augenverspannung merkt. Jedoch werden für das Verfahren der Rotation einer Anzeigeneinheit oder eines Schirms komplexe optische Mechanismen benötigt und ein Paneel, das eine mehr als hundertfache oder mehr als tausendfache höhere Auflösung im Vergleich zu üblichen Paneelen hat, wird für das Verfahren zum Reproduzieren der Lichtstrahlen benötigt.
  • Eine Mehrfachblickpunktanzeige beinhaltet Lentikularverfahren und Filter- oder Schlitzverfahren.
  • 1 zeigt ein Lentikularverfahren, wie es in der internationalen Patentveröffentlichung Nr. WO 99/5559 offenbart ist. Es zeigt eine Mehrfachblickpunktanzeige unter Verwendung von 7 Blickpunkten. Bezug nehmend auf 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen Unterpixelarray auf einem Paneel und Bezugsziffer 12 bezeichnet einen Unterpixel. Eine Zahl, die innerhalb jedes der Unterpixel 12 geschrieben ist, bezeichnet die Sequenz von jedem der 7 Blickpunkte. Für den Fall von Farbpixeln haben drei aufeinander folgende Unterpixel dieselbe Blickpunktsnummer und sind Rot(R)-, Grün(G)- und Blau(B)-Unterpixel und bilden einen einzelnen Farbpixel. Eine schräge Lentikularlinse 14 ist über dem Unterpixelarray 10 angeordnet. Unterpixel 12 bei einer ersten Reihe sind in der Reihenfolge 2, 4, 6, 1, 3, 5 und 7 angeordnet und Unterpixel 12 einer zweiten Reihe sind in der Reihenfolge 1, 3, 5, 7, 2, 4 und 6 angeordnet. Zwei Lentikularlinsen 14 sind über 7 aufeinander folgenden Unterpixeln angeordnet. Wenn Linien parallel zu der schrägen Lentikularlinse 14 gezogen werden und von der linken Seite zur rechten Seite des Paneels betrachtet werden, können 7 Blickpunkte nacheinander folgend von Unterpixeln 12 mit der Nr. 1 bis Unterpixel 12 mit der Nr. 7 beobachtet werden. Mit anderen Worten die Unterpixel 12 mit der Nr. 2 sind entlang der gestrichelten Linie A verbunden, die Unterpixel 12 mit der Nr. 2 und 3 sind entlang der gestrichelten Linie B verbunden und die Unterpixel 12 mit der Nr. 3 sind entlang der gestrichelten Linie C verbunden.
  • Jedoch in solch einer Struktur, wie sie in 1 gezeigt ist, gibt es einen Lentikularverbindungsteil 15, der Unterpixel 12 kreuzt. Die Unterpixel, die bei dem Lentikularverbindungsteil 15 angeordnet sind, werden durch die beiden Lentikularlinsen neben dem Lentikularverbindungsteil 15 beeinflusst. Demgemäß wird ein Lichtstrahl in zwei Richtungen geteilt, so dass ein Doppelbild gezeigt wird, wenn ein dreidimensionales Bild angezeigt wird. Folglich ist die Auflösung verschlechtert. Wenn weiterhin ein zweidimensionales Bild dargestellt wird, dienen die Unterpixel 12 bei den Lentikularenverbindungsteilen 15 nicht dazu ein Bild zu bilden, so dass die Auflösung verschlechtert wird.
    •
  • Zur Lösung der oben beschriebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern, die Mehrfachblickpunkte verwendet, zur Verfügung zu stellen, um die Auflösung des dreidimensionalen Bildes als auch die Auflösung eines zweidimensionalen Bildes zu verbessern.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Bevorzugterweise ist das Bildbildungsanzeigenflachpaneel eine Kathodenstrahlröhre (KSR), eine Flüssigkristallanzeige (LCD), ein Plasmaanzeigenpaneel (PDP) oder eine Elektrolumineszenz-(EL)-Anzeige.
  • Bevorzugterweise ist die maximale Breite eines diffraktiven Gitterelements nicht größer als ein Wert "w", der mit der folgenden Formel berechnet ist:
    Figure 00050001
    wobei L den Abstand (mm) zwischen einem Anzeigenpaneel und einem Betrachter angibt.
  • Die Linseneinheit funktioniert als Lentikularlinse.
  • Bevorzugterweise ist jedes diffraktive optische Bauteil auf jedem entsprechenden Pixel angeordnet, das aus "n"-Unterpixeln auf dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel zusammengesetzt ist.
  • Jedes diffraktive optische Bauteil und jedes Pixel darunter auf derselben Zeile kann um das Rastermaß von wenigstens einem Unterpixel in einer horizontalen Richtung verschoben sein, so dass das diffraktive optische Bauteil und die Pixel in einem Treppenmuster angeordnet sind.
  • Bevorzugterweise sind die diffraktiven Gitterelemente so gebildet, dass sie zu dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel zeigen und eine Beschichtungsschicht ist zwischen den diffraktiven Gitterelementen und dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel angeordnet. Alternativ können die diffraktiven Gitterelemente auch so gebildet sein, dass sie von dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel wegzeigen und eine Beschichtungsschicht ist auf den diffraktiven Gitterelementen gebildet, so dass sie Vertiefungen zwischen den diffraktiven Gitterelementen ausfüllt.
  • Bevorzugterweise ist der Brechungsindex der diffraktiven optischen Bauteile verschieden von dem Brechungsindex der Beschichtungsschicht und wenigstens einer von dem diffraktiven optischen Bauteil und der Beschichtungsschicht ist aus einem Carbonat-basierten Polymer oder einem Methacrylat-basierten Polymer hergestellt.
  • Bevorzugterweise ist das diffraktive optische Bauteil unter Benutzung einer Form hergestellt.
    •
  • Die obige Aufgabe und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen hiervon unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen klarer, wobei:
  • 1 ein Diagramm einer bekannten Vorrichtung zur Anzeige von dreidimensionalen Bildern unter Verwendung von Lentikularlinsen ist;
  • 2 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Anzeige von dreidimensionalen Bildern gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
  • 3 ein Diagramm einer Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern mit 8 Blickpunkten ist, die ein diffraktives optisches Bauteil gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet;
  • 4 ein Diagramm einer anderen Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern mit 8 Blickpunkten ist, bei der ein diffraktives optisches Bauteil in einer anderen Weise, als wie in 3 gezeigt, angeordnet ist;
  • 5 ein Diagramm ist, das die Breite eines maximalen diffraktiven Gitterelements gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 eine Grundschnittsansicht eines diffraktiven optischen Bauteils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 7 eine Grundschnittsansicht eines Zustandes ist, in dem das diffraktive optische Bauteil, das in 6 gezeigt ist, auf einem Array von bildbildenden Unterpixeln gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angeordnet ist;
  • 8 eine Grundschnittsansicht eines diffraktiven optischen Bauteils gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
  • 9 eine Grundschnittsansicht eines Zustandes ist, in dem das diffraktive optische Bauteil, das in 8 gezeigt ist, auf einem Array von bildbildenden Unterpixeln gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angeordnet ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen einer Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind die Dicke der Schichten und Bereiche zur klareren Darstellung überhöht.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern gemäß der vorliegenden Erfindung. Bezug nehmend auf 3 beinhaltet die Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern ein Bildbildungsanzeigenflachpaneel 100 und eine Linseneinheit 200, die vor dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel 100 angeordnet ist und ein Bild, das von dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel 100 projiziert wird, in ein dreidimensionales Bild umwandelt.
  • Von einer Kathodenstrahlröhre (KSR), einer Flüssigkristallanzeige (LCD), einem Plasmaanzeigenpaneel (PDP) und einer Elektrolumineszenz-(EL)-Anzeige ist eines als Bildbildungsanzeigenflachpaneel 100 verwendet.
  • 3 ist ein Diagramm einer Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern mit 8 Blickpunkten, die ein optisches Diffraktionsbauteil verwendet und 4 ist ein Diagramm einer anderen Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern mit 8 Blickpunkten, bei dem ein optisches Diffraktionsbauteil in einer anderen Weise als der in 3 gezeigten angeordnet ist.
  • Bezug nehmend auf 3 ist eine Linseneinheit 200 auf dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel 100 angeordnet. Die Linseneinheit 200 beinhaltet mehrere diffraktive optische Bauteile 210 von denen jedes aus mehreren diffraktiven Gitterelementen 212 in einem Bereich zusammengesetzt ist, der einem einzelnen Lentikular 214 entspricht, das durch eine strichpunktierte Linie bezeichnet ist. Acht Unterpixel 102, die jedem der Diffraktionsbauteile 210 entsprechen, sind auf dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel 100 gebildet, um 8 Blickpunkte zur Verfügung zu stellen.
  • Die diffraktiven Gitterelemente 212 von jedem der diffraktiven optischen Bauteile 210 zeigen zu dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel 100. Jedes diffraktive optische Bauteil 210 hat Stufen, die symmetrisch entlang einer Mittellinie sind und die dieselbe Höhe "h" haben. Die Breite "w" (in 5 gezeigt) von jeder Stufe nimmt von der Mitte von jedem diffraktiven optischen Bauteil 210 zu der Peripherie hin mit einem vorbestimmten Verhältnis ab.
  • Eine Beschichtungsschicht 220, die als Substrat in Bezug auf die diffraktiven optischen Bauteile 210 dient und die Oberfläche der diffraktiven Gitterelemente 212 schützt, ist zwischen den diffraktiven optischen Elementen 210 und dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel 100 angeordnet.
  • Der Lichtstrahl von einem ersten Unterpixel wird am weitesten zur rechten Seite eines jeden diffraktiven optischen Bauteils 210 in 3 gebeugt und der Lichtstrahl von einem achten Unterpixel wird am weitesten zu der linken Seite hin gebeugt, so dass ein dreidimensionales Bild 260 gebildet wird, wo die gebeugten Lichtstrahlen sich treffen. Demgemäß arbeitet jedes diffraktive optische Bauteil 210 als Lentikularlinse. Wenn die Augen eines Betrachters innerhalb des Beugungsbereichs angeordnet sind, sehen die Augen zwei benachbarte Blickpunkte, so dass der Betrachter ein dreidimensionales Bild wahrnehmen kann. Falls sich der Betrachter innerhalb des Beugungsbereichs bewegt, sehen die Augen zwei andere benachbarte Blickpunkte, so dass der Betrachter kontinuierlich ein dreidimensionales Bild wahrnehmen kann.
  • Bezug nehmend auf 4 ist eine Linseneinheit 200 auf dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel 100 angeordnet. Die Linseneinheit 200 beinhaltet ein Substrat 222, das auf dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel 100 angeordnet ist, ein diffraktives optisches Bauteil 210, das auf dem Substrat 222 gebildet ist, und eine Beschichtungsschicht 230, die auf dem diffraktiven optischen Bauteil 210 gebildet ist. Die diffraktiven Gitterelemente 212 des diffraktiven optischen Bauteils 210 zeigen von dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel 100 weg.
  • Die Beschichtungsschicht 230 ist so gebildet, dass sie höher ist als eine Höhe "h" der diffraktiven Gitterelemente 212, um die diffraktiven Gitterelemente 212 des diffraktiven optischen Bauteils 210 vor Schmutz oder Öl zu schützen.
  • Bezug nehmend auf die 3 und 4 ist der Brechungsindex von jedem diffraktiven optischen Bauteil 210 verschieden von dem der Beschichtungsschicht 220 und 230. Demgemäß beugen die diffraktiven optischen Bauteile 210 Licht. Zusätzlich muss der Brechungsindex von jedem diffraktiven optischen Bauteil 210 größer sein als der der Beschichtungsschichten 220 und 230. In einer Struktur wie dieser ist die Linseneinheit 200 in der Feineinstellung des Brechungsindexes des diffraktiven optischen Bauteils 210 vorteilhaft.
  • Die Beschichtungsschichten 220 und 230 schützen die diffraktiven Gitterelemente 212 und können durch mechanische Bearbeitung oder Kunststoffspritzgussformen hergestellt werden.
  • Für das diffraktive optische Bauteil 210 werden Variablen wie etwa die Breite der individuellen diffraktiven Gitterelemente 212 unter Verwendung einer Computersimulation berechnet und eine Form wird hergestellt. Dann wird die hergestellte Form in eine dicke Kunststoffschicht gedrückt, um das diffraktive optische Bauteil 210 herzustellen.
  • Das Substrat 222, die Beschichtungsschichten 220 und 230 und die diffraktiven optischen Bauteile 210 werden bevorzugt aus Polycarbonat-basiertem Kunststoff oder Polymethacrylat-basiertem Kunststoff hergestellt.
  • 5 ist ein Diagramm, das die Breite von jedem diffraktiven Gitterelement 212 zeigt, das in jedem diffraktiven optischen Bauteil gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ist. Jedes diffraktive optische Bauteil ist aus mehreren diffraktiven Gitterelementen 212 zusammengesetzt. Eine räumliche Frequenz, die mit dem menschlichen Auge aufgelöst werden kann, ist ungefähr 40 Perioden/Winkelgrad. Demgemäß ist es, um Augenverspannungen zu vermeiden, zu bevorzugen, dass die Breite "w" eines diffraktiven Gitterelements 212, das im Zentrum eines jeden diffraktiven optischen Bauteils angeordnet ist und eine maximale Größe hat, die folgende Formel erfüllt.
  • Figure 00100001
  • Hier bezeichnet L den Abstand (mm) zwischen dem Anzeigepaneel und einem Betrachter.
  • Wenn die obige Formel erfüllt ist, können die Leute die diffraktiven Gitterelemente nicht mit deren Augen wahrnehmen, so dass sie keine Augenverspannung bemerken, wenn sie Bilder betrachten, die auf dem Paneel angezeigt werden.
  • 6 ist eine Grundschnittsansicht eines diffraktiven optischen Bauteils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 7 ist eine Grundschnittsansicht eines Zustandes, in dem das diffraktive optische Bauteil, das in 6 gezeigt ist, auf einem Array von bildbildenden Unterpixeln gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angeordnet ist.
  • Bezug nehmend auf 6 und 7 sind mehrere diffraktive Gitterelemente 212 in einer vertikalen Richtung parallel zueinander angeordnet, wobei dabei jedes diffraktive optische Bauteil 210 gebildet wird. In jedem diffraktiven optischen Bauteil 210 ist die Breite von jedem diffraktiven Gitterelement 212 vom Zentrum zur Peripherie hin verschmälert. Mehrere Pixel, die jede aus 8 Unterpixeln 102 zusammengesetzt sind, sind in einer vertikalen und einer horizontalen Richtung angeordnet. Jedes diffraktive optische Bauteil 210 ist auf den Pixeln, die in einer einzelnen Spalte in dem Array von mehreren Pixeln angeordnet sind, vorgesehen.
  • Bei einer Vorrichtung zur Anzeige von Bildern, die einen solchen Aufbau hat, sind 8 Unterpixel in jedem Pixel horizontal angeordnet, so dass 8 Blickpunkte gezeigt werden können.
  • Eine Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern, die einen solchen Aufbau hat, erlaubt es einem Betrachter ein dreidimensionales Bild in einer Fokalposition in jedem Blickpunkt wahrzunehmen, wie in 3 gezeigt.
  • 8 ist eine Grundschnittsansicht eines diffraktiven optischen Bauteils gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 9 ist eine Grundschnittsansicht eines Zustandes, in dem das diffraktive optische Bauteil, das in 8 gezeigt ist, auf einem Array von bildbildenden Unterpixeln gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angeordnet ist.
  • Bezug nehmend auf 8 und 9 ist jedes Pixel, das aus 8 Unterpixeln 102 in einer Reihe zusammengesetzt ist, um das Rastermaß eines Unterpixels 102 in der vorhergehenden Reihe nach links verschoben. Ein einzelnes diffraktives optisches Bauteil 310 ist so angeordnet, dass es jedem Pixel, das aus 8 Unterpixeln 102 zusammengesetzt ist, entspricht. Demgemäß ist jedes diffraktive optische Bauteil 310 aus mehreren diffraktiven Gitterelementen 312 zusammengesetzt und ist um das Rastermaß von einem Unterpixel 102 in derselben Weise wie jedes Pixel, wie oben beschrieben verschoben ist, nach links verschoben.
  • Eine Vorrichtung zum Anzeigen von Bildern, die eine wie oben beschriebene Struktur hat, zeigt 8 Blickpunkte und verhindert auch ein Moire-Phänomen, das zwischen zwei benachbarten diffraktiven Gitterelementen, die ein einzelnes Unterpixel kreuzen, auftreten kann, wodurch die Auflösung des dreidimensionalen Bildes als auch des zweidimensionalen Bildes verbessert wird.
  • Ein diffraktives optisches Bauteil gemäß der zweiten Ausführungsform ist komplizierter als das gemäß der ersten Ausführungsform. Demgemäß benötigt es eine längere Zeit eine Form für die zweite Ausführungsform herzustellen als für die erste Ausführungsform. Jedoch gibt es keinen Unterschied in der Zeit, die benötigt wird, um die hergestellte Form in eine Kunststoffschicht zu drücken.
  • Wie oben beschrieben benutzt eine Vorrichtung zur Anzeige von dreidimensionalen Bildern gemäß der vorliegenden Erfindung diffraktive optische Bauteile, das jedes aus diffraktiven Gitterelementen zusammengesetzt ist, die eine sehr schmale Breite haben, wodurch zwei- und dreidimensionale Bilder in sehr guter Qualität dargestellt werden.
  • Während diese Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen hiervon gezeigt und beschrieben wurde, sind die bevorzugten Ausführungsformen nur in einem beschreibenden Sinn verwendet. Es ist für einen Fachmann verständlich, dass verschiedene Änderungen in Form und Details hierin gemacht werden können. Daher wird der Umfang der Erfindung in den beigefügten Ansprüchen definiert.

Claims (13)

  1. Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern mit einem Bildbildungsanzeigenflachpaneel (100) und einer Linseneinheit (200), die vor dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel (100) angeordnet ist und Bilder, die von dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel (100) projiziert werden, in dreidimensionale Bilder umwandelt, wobei die Linseneinheit (200) einen Satz von diffraktiven optischen Bauteilen (210, 310) umfasst, von denen jedes mehrere diffraktive Gitterelemente (212, 312) umfasst, die über dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel (100) angeordnet sind, wobei jedes diffraktive optische Bauteil (210, 310) Stufen hat, die symmetrisch entlang einer Mittellinie sind, die Stufen dieselbe Höhe haben und die Breite der Stufen von der Mitte zu der Peripherie hin mit einem vorbestimmten Verhältnis abnimmt.
  2. Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern nach Anspruch 1, wobei die mehreren diffraktiven Gitterelemente (212, 312) parallel zueinander angeordnet sind.
  3. Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bildbildungsanzeigenflachpaneel (100) eines ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Kathodenstrahlröhre (KSR), einer Flüssigkristallanzeige (LCD), einem Plasmaanzeigenpaneel (PDP) und einer Elektrolumineszenz-(EL)-Anzeige besteht.
  4. Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die maximale Breite eines diffraktiven Gitterelements (212, 312) nicht größer als ein Wert "w" ist, der mit der folgenden Formel berechnet wird:
    Figure 00130001
    wobei L den Abstand (mm) zwischen einem Anzeigenpaneel (100) und einem Betrachter bezeichnet.
  5. Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Linseneinheit (200) als Lentikularlinse arbeitet.
  6. Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei jedes diffraktive optische Bauteil (210, 310) auf jedem korrespondierenden Pixel angeordnet ist, das aus "n"-Unterpixeln (102) auf dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel (100) zusammengesetzt ist.
  7. Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern nach Anspruch 6, wobei jedes diffraktive optische Bauteil (210, 310) und jedes Pixel darunter auf derselben Reihe um das Rastermaß von wenigstens einem Unterpixel (102) in einer horizontalen Richtung verschoben sind, so dass die diffraktiven optischen Bauteile (210, 310) und die Pixel in einem Stufenmuster angeordnet sind.
  8. Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die diffraktiven Gitterelemente (212, 312) so gebildet sind, dass sie zu dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel (100) zeigen und eine Beschichtungsschicht (220) zwischen der diffraktiven Gitterelementen (212, 312) und dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel (100) angeordnet ist.
  9. Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern nach Anspruch 8, wobei ein Brechungsindex des diffraktiven optischen Bauteils (210, 310) von einem Brechungsindex der Beschichtungsschicht (220) verschieden ist.
  10. Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die diffraktiven Gitterelemente (212, 312) so gebildet sind, dass sie von dem Bildbildungsanzeigenflachpaneel (100) wegzeigen und eine Beschichtungsschicht (220) auf den diffraktiven Gitterelementen (212, 312) gebildet ist, so dass sie die Vertiefungen zwischen den diffraktiven Gitterelementen (212, 312) ausfüllt.
  11. Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern nach Anspruch 10, wobei ein Brechungsindex des diffraktiven Gitterelements (212, 312) von einem Brechungsindex der Beschichtungsschicht (220) verschieden ist.
  12. Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei von dem diffraktiven optischen Bauteil (210, 310) und der Beschichtungsschicht (220) wenigstens eines aus einem Carbonat-basierten Polymer oder einem Methacrylat-basierten Polymer hergestellt ist.
  13. Vorrichtung zum Anzeigen von dreidimensionalen Bildern nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das diffraktive optische Bauteil (210, 310) unter Verwendung einer Form hergestellt worden ist.
DE10245611A 2001-10-10 2002-09-30 Vorrichtung zur Anzeige von dreidimensionalen Bildern Expired - Fee Related DE10245611B4 (de)

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