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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Anordnung zur zwei- oder dreidimensionalen Darstellung.
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Vielen autostereoskopischen Darstellungsverfahren
liegt das Prinzip zugrunde, mehrere verschiedene Perspektivansichten
des Gegenstandes bzw. der Szene gleichzeitig optisch wiederzugeben, durch
geeignete Maßnahmen
jedem Auge eines Betrachters jedoch jeweils nur eine Auswahl dieser
Perspektivansichten getrennt sichtbar zu machen. Hierdurch entsteht
ein parallaktischer Effekt, der dem Betrachter eine räumliche
Wahrnehmung mit deutlicher Tiefenstaffelung erlaubt.
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Zur optischen Wiedergabe der Perspektivansichten
eines Gegenstandes in autostereoskopischer Darstellung werden unter
anderem elektronisch ansteuerbare Farb-LC-Displays verwendet, die bei Ansteuerung
in der herkömmlichen
Art und Weise auch zur zweidimensionalen Bildwiedergabe geeignet sind.
In vielen Anwendungsfällen
besteht ein großes Interesse
daran, eine Umschaltung von der räumlichen autostereoskopischen
Darstellung (die im folgenden aufgrund des starken Raumeindruckes
auch als dreidimensionale Darstellung bezeichnet wird) in eine zweidimensionale
Darstellung derselben Szene bzw. des desselben Gegenstandes vornehmen
zu können.
Dies ist insbesondere für
die Lesbarkeit von Texten relevant, da die Bildqualität in der
zweidimensionalen Betriebsart aufgrund der höheren Bildauflösung besser
ist.
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Hinsichtlich einer derartigen Umschaltung von
2D zu 3D und umgekehrt sind eine Reihe von Anordnungen bekannt.
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Beispielsweise beschreibt die WO
02/35277 ein 3D-Display mit einem Substrat, welches Streifen erster
optischer Eigenschaften und dazwischenliegende Streifen zweiter
optischer Eigenschaften sowie einen Polarisator enthält. Damit
wird unter anderem die 2D/3D-Umschaltung
durch Polarisationsdrehung oder Hinzufügen/Weglassen eines Polarisators erreicht.
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In der
US
6,157,424 wird ein 2D/3D-Display beschrieben, bei welchem
zwei LC-Displays hintereinandergeschaltet sind und eines davon als
zuschaltbare Barriere dient.
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Ebenfalls ein 2D/3D-umschaltbares
Display lehrt die
US 6,337,721 .
Dabei sind mehrere Lichtquellen, ein Lentikular und eine funktionswesentliche Streuscheibe
vorgesehen. Diese Komponenten gewährleisten verschiedene Beleuchtungsmodi
zur Erzielung jeweils einer 2D- oder
3D-Darstellung.
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Aus der
US 5,897,184 ist ein autostereoskopisches
Display mit in der Dicke reduziertem Beleuchtungsbauteil für transportable
Computersysteme bekannt, das die zonenweise Umschaltung von 3D auf
2D und umgekehrt erlaubt. Nachteilig ist hierbei, daß es sich
um ein zweikanaliges 3D-Display für nur einen Betrachter, der
sich zudem noch in einer festen Betrachtungsposition befinden muß, handelt. Ferner
ist die Bildhelligkeit im 3D-Modus geringer als die vergleichbarer
Zweikanal-3D-Displays (gemeint sind solche 3D-Displays, die genau
ein linkes und genau ein rechtes Bild darstellen). Außerdem sind
bei nicht korrekt in der Tiefe vor dem 3D-Display gewählten Betrachtungspositionen
starke und störende Moire-Effekte wahrzunehmen.
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Ferner beschreibt die
US 5,500,765 , wie sich die Wirkung
eines Lentikulars vermöge
des Darüberklappens
einer komplementären
Linsenanordnung aufheben läßt. Dadurch
wird die 3D-Darstellung quasi abgeschaltet. Dieser Ansatz funktioniert
zunächst nur
mit Lentikularsystemen und erfordert auch die Herstellung einer
exakt komplementären
Linsenanordnung.
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In der
DE 100 53 868 C2 der Anmelderin
wird eine Anordnung zur wahlweise 2D- oder 3D-Darstellung beschrieben. Hierbei sind
zwei Lichtquellen vorgesehen, wobei für die 2D-Darstellung bzw. die teilweise 2D-Darstellung
die 3D-Beleuchtung stets ausgeschaltet bzw. das von ihr abgestrahlte
Licht abgeblockt wird.
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Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Umschaltbarkeit der eingangs
genannten Anordnung zwischen einem 3D-Betrieb und einem 2D-Betrieb
zu vereinfachen und die Bildqualität, insbesondere im 3D-Modus,
zu verbessern. Ferner soll die Bildqualität im 2D-Modus der von herkömmlichen
2D-Monitoren im wesentlichen nicht nachstehen. Für den 2D-Modus soll insbesondere
ein Kontrast von nahezu null für
die entsprechende Beleuchtung erzielt werden.
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Der 3D-Modus soll so ausgestaltbar
sein, daß mehrere
Betrachter ohne Hilfsmittel ein räumliches Bild sehen. Die Anordnung
soll so dimensionierbar sein, daß genügend Platz für das Bauteil
zur 2D/3D-Umschaltung vorhanden ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einer
Anordnung zur Darstellung von Bildern einer Szene oder eines Gegenstandes,
mit einer Bildwiedergabeeinrichtung aus einer Vielzahl von lichtdurchlässigen,
in einem Raster aus Zeilen und/oder Spalten angeordneten Bildelementen,
auf denen Bildinformationen aus mehreren Perspektivansichten der
Szene oder des Gegenstandes darstellbar sind, mit einem in Blickrichtung
eines Betrachters der Bildwiedergabeeinrichtung nachgeordneten,
ebenen Wellenlängenfilterarray,
das aus einer Vielzahl von in Zeilen und/oder Spalten angeordneten
Filterelementen besteht, von denen ein Teil in vorgegebenen Wellenlängenbereichen
lichtdurchlässig
ist, und der übrige
Teil lichtundurchlässig
ist, mit einer mindestens zwei Betriebsarten umfassenden, ansteuerbaren
Beleuchtungseinrichtung, wobei in einer ersten Betriebsart von einer
hinter dem Wellenlängenfilterarray angeordneten
ersten Beleuchtungsquelle Licht durch mindestens einen Teil der
lichtdurchlässigen
Filterelemente und nachfolgend durch einen zugeordneten Teil der
Bildelemente der Bildwiedergabeeinrichtung hindurch zum Betrachter
gelangt, so daß die
Szene oder der Gegenstand für
den Betrachter dreidimensional wahrnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß in
einer zweiten Betriebsart zusätzlich
von einer zweiten Beleuchtungsquelle, die eine zwischen Wellenlängenfilterarray
und Bildwiedergabeeinrichtung angeordnete, zum Wellenlängenfilterarray
im wesentlichen parallelen Abstrahlebene aufweist, Licht von dieser
Abstrahlebene ausgehend durch die Bildelemente der Bildwiedergabeeinrichtung,
nicht jedoch durch die Filterelemente des Wellenlängenfilterarrays
hindurch zum Betrachter gelangt, so daß die Szene oder der Gegenstand
für den
Betrachter mindestens teilweise zweidimensional wahrnehmbar ist, wobei
nur solche Bereiche in der Abstrahlebene der zweiten Beleuchtungsquelle
zur Lichtabstrahlung vorgesehen sind, die bei Projektion entlang
der Ebenennormalen auf das Wellenlängenfilterarray im wesentlichen
deckungsgleich mit den von lichtundurchlässigen Filterelementen belegten
Bereichen sind.
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Zum Zwecke der 2D-Darstellung wird
also in der zweiten Betriebsart eine ergänzende Lichtquelle (die zweite
Beleuchtungsquelle) eingeschaltet, die im wesentlichen an den Stellen
Licht abstrahlt, die den von lichtundurchlässigen Filterelementen belegten Bereichen
auf dem Wellenlängenfilterarray
entsprechen.
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Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß als zweite Beleuchtungsquelle
eine als plattenförmiger
Lichtleiter ausgebildete Planbeleuchtungsquelle vorgesehen ist,
wobei der Lichtleiter mit zwei einander gegenüberliegenden Großflächen und
umlaufenden Schmalflächen
ausgebildet ist und die der Bildwiedergabeeinrichtung abgewandte
Großfläche der
Abstrahlebene entspricht, und der Lichtleiter von einer oder mehreren
seitlich angeordneten Lichtquellen gespeist wird, wobei das Licht über eine
oder mehrere der Schmalflächen
in den Lichtleiter eingekoppelt wird, dort teilweise durch Totalreflexion
an den Großflächen hin-
und herreflektiert wird und teilweise in der der Abstrahlebene entsprechenden
Großfläche ausgekoppelt
wird.
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Das Wellenlängenfilterarray ist beispielsweise
auf die der Abstrahlebene entsprechenden Großfläche aufgebracht.
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Ferner kann es vorgesehen sein, daß die der Abstrahlebene
entsprechende Großfläche in den
zur Abstrahlung vorgesehenen Bereichen mit einer die Totalreflexion
störenden
Beschichtung aus Partikeln versehen ist. Bevorzugt ist dabei das
Störvermögen der
Partikel über
die Ausdehnung der Abstrahlebene hinweg zwischen zwei Grenzwerten
inhomogen, wobei die Grenzwerte von der Partikeldichte in der Beschichtung
abhängig
sind.
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Das Störvermögen der Partikel kann ferner
in jedem der beschichteten Bereiche für sich genommen im wesentlichen
konstant sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind
zwei sich parallel gegenüberliegende
Schmalflächen
zur Lichteinkopplung vorgesehen, und das Störvermögen der beschichteten Bereiche
ist mit wachsenden Abständen
x1, x2 in parallel zu den Schmalflächen ausgerichteten, streifenförmigen Flächenabschnitten
progressiv bis zu einem gemeinsamen Maximum zunehmend ausgebildet.
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Eine andere Ausgestaltung sieht demgegenüber vor,
daß das
Störvermögen der
Partikel sowohl in jedem der Bereiche als auch über die Ausdehnung der Abstrahlebene
hinweg im wesentlichen homogen ist.
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Hierzu sind vorzugsweise zwei einander
in vertikaler Richtung gegenüberliegende
Schmalflächen
zur Lichteinkopplung vorgesehen. In ausgewählten Bereichen des Wellenlängenfilterarrays,
die jeweils eine oder mehrere Zeilen umfassen, einander nicht überlappen
und in ihrer Gesamtheit das Wellenlängenfilterarray vollständig bedecken,
ist das Verhältnis
der Flächeninhalte
der von in vorgegebenen Wellenlängenbereichen lichtdurchlässigen Filterelementen
belegten Flächenbereiche
zu den von lichtundurchlässigen
Filterelementen belegten Flächenbereichen
jeweils in Abhängigkeit
von der maximal erzielbaren Leuchtdichte in denjenigen Flächenabschnitten
in der Abstrahlebene der Planbeleuchtungsquelle vorgegeben, die
bei Projektion entlang der Flächennormalen
jeweils einem so ausgewählten Bereich
des Wellenlängenfilterarrays
entsprechen.
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In diesem Zusammenhang wird gewissermaßen die
Filterstruktur (zeilenweise) an die jeweiligen Verhältnisse
im Lichtleiter angepaßt:
Bei konstantem Störvermögen der
der Auskopplung dienenden Partikel ist normalerweise am Rande, das
heißt
nahe den Schmalflächen
zur Lichteinkopplung, vermöge
der zweiten Beleuchtungsquelle eine relativ große Leuchtdichte zu erzielbar,
die zur Mitte hin abnimmt. Um diesen Leuchtdichteabfall auszugleichen
wird nun das Verhältnis
der Flächeninhalte
der von in vorgegebenen Wellenlängenbereichen
lichtdurchlässigen
Filterelementen belegten Flächenbereiche
zu den von lichtundurchlässigen
Filterelementen belegten Flächenbereichen
bezogen auf die mit lichtundurchlässigen Filterelementen belegten
Flächenbereiche
am Rande zu den Einkoppelschmalflächen hin kleiner gewählt als
etwa in der Mitte der zweiten Beleuchtungsquelle. Funktionswesentlich
wird dadurch in der Mitte des Lichtleiters auf Grund der Partikel verstärkt Licht
aus dem Lichtleiter ausgekoppelt, als am Rande. Insgesamt kompensiert
dieser Sachverhalt die Eigenschaft des Lichtleiters, nahe der Einkoppelflächen besonders
viel Licht abzustrahlen, gerade. Dadurch wirkt die zweite Beleuchtungsquelle im
wesentlichen als homogene Lichtquelle.
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Das besagte Verhältnis von lichtundurchlässigen zu
in vorgegebenen Wellenlängenbereichen lichtdurchlässigen Filterelementen
würde am
Rande zu den Schmalflächen,
die der Lichteinkopplung dienen, beispielsweise 7 zu 1 betragen.
Angenommen, etwa in der Mitte der zweiten Beleuchtungsquelle (zwischen
den zwei Schmalflächen,
vermöge
derer Licht eingekoppelt wird) sei die mit besagter zweiter Beleuchtungsquelle,
d.h. der Planbeleuchtungsquelle, erzielbare Leuchtdichte verglichen
mit der vorher betrachteten am Rande etwas kleiner. Dann würde dort
das besagte Verhältnis
von lichtundurchlässigen zu
in vorgegebenen Wellenlängenbereichen
lichtdurchlässigen
Filterelementen beispielsweise 10 zu 1 betragen, so daß dort auf
Grund der größeren Partikelflächen bzw.
der größeren Anzahl
der Partikel -die ja auf den mit lichtundurchlässigen Filterelementen versehenen
Flächenabschnitten
angeordnet sind- mehr Licht ausgekoppelt wird, so daß insgesamt
eine etwa homogene Leuchtdichteverteilung vermöge der zweiten Beleuchtungsquelle
erzielt wird. Selbstredend sind zwischen den Flächenabschnitten mit den oben
näher bezeichneten Verhältnissen
von 7 zu 1 bzw. von 10 zu 1 auch noch andere vorgesehen, beispielsweise
Verhältnisse
von 8 zu 1 und 9 zu 1 oder aber auch nicht-ganzzahlige.
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Es bleibt anzumerken, daß auf Grund
des somit beeinflußten
Wellenlängenfilterarrays
auch der wahrgenommene 3D-Eindruck beeinflußt wird; dies ist insbesondere
darauf zurückzuführen, daß die monokular
jeweils sichtbare Auswahl von Ansichten und im speziellen der Relativanteil
der Bildinformationen aus verschiedenen Ansichten durch besagtes
vorstehend beschriebene Verhältnis
unmittelbar beeinflußt wird.
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Ferner kann auf die die Totalreflexion
störende
Beschichtung eine weitere, das Licht im wesentlichen absorbierende
Deckschicht aufgebracht sein.
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Vorteilhaft sind die bisher beschriebenen
erfindungsgemäßen Anordnungen
außerdem
dadurch gekennzeichnet, daß die
Beleuchtungseinrichtung mit einer Steuerung für die erste Beleuchtungsquelle zur
Erzeugung eines Leuchtdichtegradienten bezüglich der Ebene des Wellenlängenfilterarrays
versehen ist.
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Damit können Inhomogenitäten der
Helligkeit der zweiten Beleuchtungsquelle ausgeglichen werden, wodurch
Unzulänglichkeiten
hinsichtlich der Homogenität
der wahrgenommenen Helligkeit des 2D-Bildes in der zweiten Betriebsart
ausgeglichen werden. Auch kann der Leuchtdichtegradient in der ersten
Beleuchtungsquelle für
die Homogenisierung der Leuchtdichte im 3D-Modus, d.h. in der ersten
Betriebsart, herhalten.
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Beispielhaft ist in der Beleuchtungseinrichtung
als erste Beleuchtungsquelle eine Entladungslampe mit einem planen,
zum Wellenlängenfilterarray parallelen
Abschlußglas
auf der dem Wellenlängenfilterarray
zugewandten Seite vorgesehen. Je nach Ausbildung der ersten Beleuchtungsquelle
mit einer Entladungslampe kann hierbei auch schaltbar über eine
entsprechende Steuerung der vorgenannte Leuchtdichtegradient erzielt
werden. Auf der Innenseite des Abschlußglases ist eine Beschichtung
mit Leuchtstoff aufgebracht.
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Vorteilhaft ist dabei die Beschichtung
mit Leuchtstoff nur in Bereichen aufgebracht, die bei Projektion
entlang der Ebenennormalen auf das Wellenlängenfilterarray im wesentlichen
deckungsgleich mit den von in vorgegebenen Wellenlängenbereichen lichtdurchlässigen Filterelementen
belegten Bereichen sind. Damit wird sichergestellt, daß alles
von dem Leuchtstoff emittierte Licht im wesentlichen nicht durch
lichtundurchlässige
Filterelement absorbiert bzw. abgeblockt wird, sondern vielmehr
die Bildwiedergabeeinrichtung rückseitig
beleuchtet.
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Es ist dabei günstig, wenn das Wellenlängenfilterarray
auf die Außenseite
des Abschlußglases
aufgebracht ist.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, daß mittels optischer
Elemente in der zweiten Betriebsart ein Teil des Lichtes der ersten
Beleuchtungsquelle ausgekoppelt und in die zweite Beleuchtungsquelle
wieder eingekoppelt wird, wobei dieser Teil durch das Verhältnis der
von in vorgegebenen Wellenlängenbereichen
lichtdurchlässigen
Filterelementen belegten Flächenbereiche
zu den von lichtundurchlässigen
Filterelementen belegten Flächenbereichen
im Wellenlängenfilterarray
festgelegt ist. Zur Aus- und Einkopplung eignen sich in diesem Zusammenhang
insbesondere Lichtleiter und/oder spiegelnde Elemente.
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Überdies
kann zwischen erster und zweiter Beleuchtungsquelle ein optisch
wirksames Material, bevorzugt eine Filterplatte oder eine dünne Folie
mit prismatisch wirkender Mikrostruktur, angeordnet sein, wodurch
Licht der ersten Beleuchtungsquelle mit Einfallswinkeln größer als
der (Grenz-)Winkel der Totalreflexion der zweiten Beleuchtungsquelle
im wesentlichen nicht in die zweite Beleuchtungsquelle gelangt.
Eine Filterplatte mit einem mehrere Millimeter dicken Filterarray
zur Vignettierung der Lichtstrahlen ist hier bevorzugt anzuwenden.
Die Größenordnung der
Dicke der Filterschicht entspricht etwa der Größenordnung der lichtdurchlässigen Filterelemente.
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Eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung
sieht vor, daß als
zweite Beleuchtungsquelle eine Vielzahl von einzeln ansteuerbaren,
in Richtung der Bildwiedergabeeinrichtung Licht abstrahlenden Lichtquellen
vorgesehen sind, die zugleich als lichtundurchlässige Filterelemente im Wellenlängenfilterarray
ausgebildet sind.
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Als Lichtquellen können in
diesem Zusammenhang zum Beispiel lichtemittierende, im wesentlichen
ebene Polymerschichten vorgesehen sein.
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Die Aufgabe der Erfindung wird ebenso
gelöst
von einer Anordnung zur Darstellung von Bildern einer Szene oder
eines Gegenstandes, mit einer Bildwiedergabeeinrichtung aus einer
Vielzahl von transluzenten Bildelementen, auf denen Bildinformationen aus
mehreren Perspektivenansichten der Szene oder des Gegenstandes darstellbar
sind, mit einer in Blickrichtung eines Betrachters der Bildwiedergabeeinrichtung
nachgeordneten Array, welches eine Vielzahl von in Zeilen und/oder
Spalten angeordneten, einzeln ansteuerbaren und in vorgegebenen
Wellenlängenbereichen
zur Lichtabstrahlung vorgesehenen Beleuchtungsquellen enthält, wobei
in einer ersten Betriebsart nur von solchen Beleuchtungsquellen Licht
emittiert wird, von denen Licht durch einen einer Beleuchtungsquelle
jeweils zugeordneten Teil der Bildelemente der Bildwiedergabeeinrichtung
hindurch zum Betrachter gelangt, so daß die Bildwiedergabe dreidimensional
erfolgt, und in einer zweiten Betriebsart zusätzlich mindestens von einem
weiteren Teil der Beleuchtungsquellen Licht emittiert wird, von
dem Licht ohne besondere Zuordnung durch Bildelemente der Bildwiedergabeeinrichtung
hindurch zum Betrachter gelangt, so daß das Bild mindestens teilweise
zweidimensional wiedergegeben wird.
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Als Beleuchtungsquellen können hier
im wesentlichen ebene, lichtemittierende Polymerschichten vorgesehen
sein. Demgegenüber
ist es auch möglich,
als Beleuchtungseinrichtung ein Liquid-Crystal-Display zu verwenden.
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Die Erfindung wird nachfolgend an
Hand von Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigt -in der Regel nicht maßstäblich-
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1 eine
generelle Prinzipskizze zu erfindungsgemäßen Anordnungen,
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2 ein
beispielhaftes Wellenlängenfilterarray
zur Verwendung in erfindungsgemäßen Anordnungen
(Ausschnittdarstellung),
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3 eine
Bildkombinationsvorschrift zur Darstellung von Bildinformation verschiedener
(hier 9) Ansichten auf der Bildwiedergabeeinrichtung (Ausschnittdarstellung),
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4 ein
monokulares Sichtbeispiel bei Zugrundelegung der Verhältnisse
nach 2 und 3,
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5 ein
weiteres beispielhaftes Wellenlängenfilterarray
zur Verwendung in erfindungsgemäßen Anordnungen
(Ausschnittdarstellung),
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6 eine
weitere Bildkombinationsvorschrift zur Darstellung von Bildinformation
verschiedener (hier 8) Ansichten auf der Bildwiedergabeeinrichtung
(Ausschnittdarstellung),
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7 ein
monokulares Sichtbeispiel bei Zugrundelegung der Verhältnisse
nach 5 und 6,
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8 eine
schematische Darstellung des Zusammenwirkens der ersten und der
zweiten Beleuchtungsquelle zum Zwecke der homogenen Beleuchtung
der Bildwiedergabeeinrichtung,
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9 ein
weiteres beispielhaftes Wellenlängenfilterarray
zur Verwendung in erfindungsgemäßen Anordnungen
(Ausschnittdarstellung),
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10 eine
weitere Bildkombinationsvorschrift zur Darstellung von Bildinformation
verschiedener (hier 11) Ansichten auf der Bildwiedergabeeinrichtung
(Ausschnittdarstellung),
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11 ein
monokulares Sichtbeispiel bei Zugrundelegung der Verhältnisse
nach 10 und 11 ,
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12 ein
weiteres beispielhaftes Wellenlängenfilterarray
zur Verwendung in erfindungsgemäßen Anordnungen
(Ausschnittdarstellung),
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13 eine
weitere Bildkombinationsvorschrift zur Darstellung von Bildinformation
verschiedener (hier 9) Ansichten auf der Bildwiedergabeeinrichtung
(Ausschnittdarstellung),
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14 ein
monokulares Sichtbeispiel bei Zugrundelegung der Verhältnisse
nach 12 und 13,
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15 eine
spezielle Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung, bei der Licht
der ersten Beleuchtungsquelle mit Einfallswinkeln größer als
der Winkel der Totalreflexion der zweiten Beleuchtungsquelle im
wesentlichen nicht in die zweite Beleuchtungsquelle gelangt, sowie
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16 und 17 weitere beispielhafte Wellenlängenfilterarrays
zur Verwendung in erfindungsgemäßen Anordnungen
(Ausschnittdarstellungen).
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Die 1 zeigt
eine generelle Prinzipskizze zu einer erfindungsgemäßen Anordnung
zur Darstellung von Bildern einer Szene oder eines Gegenstandes,
mit einer Bildwiedergabeeinrichtung (1) aus einer Vielzahl
von lichtdurchlässigen,
in einem Raster aus Zeilen und/oder Spalten angeordneten Bildelementen,
auf denen Bildinformationen aus mehreren Perspektivansichten der
Szene oder des Gegenstandes darstellbar sind, mit einem in Blickrichtung
eines Betrachters (8) der Bildwiedergabeeinrichtung (1) nachgeordneten,
ebenen Wellenlängenfilterarray
(3), das aus einer Vielzahl von in Zeilen und/oder Spalten angeordneten
Filterelementen besteht, von denen ein Teil in vorgegebenen Wellenlängenbereichen lichtdurchlässig ist,
und der übrige
Teil lichtundurchlässig
ist, mit einer mindestens zwei Betriebsarten umfassenden, ansteuerbaren
Beleuchtungseinrichtung, wobei in einer ersten Betriebsart von einer
hinter dem Wellenlängenfilterarray
(3) angeordneten ersten Beleuchtungsquelle (2)
Licht durch mindestens einen Teil der lichtdurchlässigen Filterelemente und
nachfolgend durch einen zugeordneten Teil der Bildelemente der Bildwiedergabeeinrichtung
(1) hindurch zum Betrachter (8) gelangt, so daß die Szene oder
der Gegenstand für
den Betrachter (8) dreidimensional wahrnehmbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß in
einer zweiten Betriebsart zusätzlich
von einer zweiten Beleuchtungsquelle (4), die eine zwischen
Wellenlängenfilterarray
(3) und Bildwiedergabeeinrichtung (1) angeordnete,
zum Wellenlängenfilterarray
(3) im wesentlichen parallelen Abstrahlebene aufweist,
Licht von dieser Abstrahlebene ausgehend durch die Bildelemente
der Bildwiedergabeeinrichtung (1), nicht jedoch durch die
Filterelemente des Wellenlängenfilterarrays
(3) hindurch zum Betrachter (8) gelangt, so daß die Szene
oder der Gegenstand für
den Betrachter (8) mindestens teilweise zweidimensional
wahrnehmbar ist, wobei nur solche Bereiche in der Abstrahlebene
der zweiten Beleuchtungsquelle (4) zur Lichtabstrahlung
vorgesehen sind, die bei Projektion entlang der Ebenennormalen auf
das Wellenlängenfilterarray
(3) im wesentlichen deckungsgleich mit den von lichtundurchlässigen Filterelementen
belegten Bereichen sind.
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Das Wellenlängenfilterarray (3)
habe zum Beispiel eine Dicke von einigen 10μm bis wenigen Millimetern; es
ist in 1 nur der Übersichtlichkeit halber
dick dargestellt.
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Zum Zwecke der 2D-Darstellung wird
also in der zweiten Betriebsart eine ergänzende Lichtquelle (zweite
Beleuchtungsquelle (4)) eingeschaltet, die im wesentlichen
an den Stellen Licht abstrahlt, die den lichtundurchlässigen Filterelementen
belegten Bereichen auf dem Wellenlängenfilterarray (3)
entsprechen.
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Vorteilhaft ist die Anordnung so
ausgebildet, daß als
zweite Beleuchtungsquelle (4) eine als plattenförmiger Lichtleiter
ausgebildete Planbeleuchtungsquelle vorgesehen ist, wobei der Lichtleiter
mit zwei einander gegenüberliegenden
Großflächen und umlaufenden
Schmalflächen
ausgebildet ist und die der Bildwiedergabeeinrichtung (1)
abgewandte Großfläche der
Abstrahlebene entspricht, und der Lichtleiter von einer oder mehreren
seitlich angeordneten Lichtquellen (5), die mit zusätzlichen
Reflektoren (6) ausgestattet sein können gespeist wird. Dabei wird
das Licht über
eine oder mehrere der Schmalflächen
in den Lichtleiter eingekoppelt, dort teilweise durch Totalreflexion
an den Großflächen hin-
und herreflektiert wird und teilweise in der der Abstrahlebene entsprechenden
Großfläche ausgekoppelt.
Als Abstrahlebene sei insbesondere die Großfläche des Lichtleiters angesehen,
die unmittelbar Kontakt mit den Störpartikeln hat, da hier die
entsprechende Störung
der Lichtausbreitungsrichtungen im Lichtleiter zum Zwecke der endgültigen Lichtauskopplung
(auf der anderen Großfläche des
Lichtleiters) stattfindet.
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Das Wellenlängenfilterarray (3)
ist hier auf die der Abstrahlebene entsprechenden Großfläche des
Lichtleiters aufgebracht.
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Ferner ist vorgesehen, daß die der
Abstrahlebene entsprechende Großfläche in den
zur Abstrahlung vorgesehenen Bereichen mit einer die Totalreflexion
störenden
Beschichtung aus Partikeln versehen ist. Das Störvermögen der Partikel ist sowohl
in jedem der Bereiche als auch über
die Ausdehnung der Abstrahlebene hinweg im wesentlichen homogen.
Die Partikel sind, wie schon erwähnt,
vorzugsweise auf den lichtundurchlässigen Bereichen des Filterarrays
und gleichzeitig auch an der besagten Großfläche vorgesehen.
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Weiterhin sind zwei sich parallel
gegenüberliegende
Schmalflächen
des Lichtleiters zur Lichteinkopplung vorgesehen, so wie es in 1 durch die zwei Lichtquellen
(5) angedeutet ist.
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Das Filterarray (
3) kann
beispielsweise eine der Strukturen aufweisen, wie sie in der
DE 201 21 318.4 beschrieben
sind. Ferner kommen vorzugsweise die in besagter Schrift jeweils
vorgestellten Bildkombinationen zu den jeweiligen Filterarrays zum Einsatz.
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Mit Bezug auf die 2 bis 4 wird
nachfolgend eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
näher erläutert.
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Bei diesem Beispiel wird in ausgewählten Bereichen
des Wellenlängenfilterarrays
(3), die jeweils eine oder mehrere Zeilen umfassen, einander nicht überlappen
und in ihrer Gesamtheit das Wellenlängenfilterarray (3)
vollständig
bedecken, das Verhältnis
der Flächeninhalte
der von in vorgegebenen Wellenlängenbereichen
lichtdurchlässigen
Filterelementen belegten Flächenbereiche
zu den von lichtundurchlässigen
Filterelementen belegten Flächenbereichen
jeweils in Abhängigkeit
von der maximal erzielbaren Leuchtdichte in denjenigen Flächenabschnitten
in der Abstrahlebene der Planbeleuchtungsquelle vorgegeben, die
bei Projektion entlang der Flächennormalen
jeweils einem so ausgewählten Bereich
des Wellenlängenfilterarrays
entsprechen. Zum Verständnis
besseren ist hierbei anzumerken, daß auf den lichtundurchlässigen Filterelementen -wie
weiter oben angedeutet- unmittelbar die für die Lichtauskopplung mitverantwortlichen
Störpartikel vorgesehen
sind. Die in 2 schwarz
gezeigten Flächenbereiche
erscheinen daher bei Beleuchtung für das bloße Auge nicht unbedingt tatsächlich schwarz,
sondern in der Farbe der Störpartikel – das ist
vorzugsweise weiß.
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Mit Bezug auf 2 würde
beispielsweise in den ersten fünf
Zeilen des Filterarrays (3), welches hier nicht maßstäblich und
stark vergrößert dargestellt
ist, ein Verhältnis
von 7 lichtundurchlässigen
Filterelementen zu 1 einem transparenten, d.h. in einem bestimmten
Wellenlängenbereich
(hier: VIS-Bereich) lichtdurchlässigen
Filterelement implementiert. Angenommen, die Schmalseiten des Lichtleiters
für die Lichteinkopplung
seien horizontal orientiert und befänden sich -in der Zeichenebene-
oberhalb und unterhalb der Filterfläche, so würde an der oberen und unteren
Kante des Lichtleiters aus selbigem zunächst das meiste Licht ausgekoppelt
und es wäre dort
-verglichen etwa mit der Mitte der Filterfläche und damit auch des Lichtleiters-
eine relativ hohe Leuchtdichte des aus dem Lichtleiter ausgekoppelten Lichtes
erzielbar.
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Um diesen Leuchtdichteabfall vom
Rand zur Mitte hin auszugleichen wird nun das Verhältnis der Flächeninhalte
der von in vorgegebenen Wellenlängenbereichen
lichtdurchlässigen
Filterelementen belegten Flächenbereiche
zu den von lichtundurchlässigen
Filterelementen belegten Flächenbereichen
mit Bezug auf die mit lichtundurchlässigen Filterelementen belegten
Flächenbereiche
am Rande zu den Einkoppelschmalflächen hin kleiner gewählt als
etwa in der Mitte der zweiten Beleuchtungsquelle (4), wie dies
auch in 2 ersichtlich
ist. Funktionswesentlich wird dadurch in der Mitte auf Grund der
größeren Störpartikelbereiche
verstärkt
Licht aus dem Lichtleiter ausgekoppelt als am Rande. Insgesamt kompensiert
gerade dieser Sachverhalt die Eigenschaft des Lichtleiters, nahe
der Einkoppelflächen
besonders viel Licht abzustrahlen. Dadurch wirkt die zweite Beleuchtungsquelle
als homogene Lichtquelle. Nach 2 beträgt in der
Mitte des Lichtleiters und damit des Filterarrays (3) das
besagte Verhältnis
von lichtundurchlässigen
zu in vorgegebenen Wellenlängenbereichen
lichtdurchlässigen
Filterelementen beispielsweise 10 zu 1, so daß dort auf Grund der größeren Partikelflächen bzw.
der größeren Anzahl
der Partikel -die ja auf den mit lichtundurchlässigen Filterelementen versehenen
Flächenabschnitten
angeordnet sind- mehr Licht ausgekoppelt wird, so daß insgesamt
eine etwa homogene Leuchtdichteverteilung vermöge der zweiten Beleuchtungsquelle
erzielt wird. Selbstredend sind zwischen den Flächenabschnitten mit den oben
näher bezeichneten
Verhältnissen
von 7 zu bzw. von 10 zu 1 auch noch andere Verhältnisse von 8 zu 1 und 9 zu
1 vorgesehen.
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Die 3 zeigt
eine beispielhafte Bildkombination für Bildinformation aus mehreren
Ansichten. Diese berücksichtigt,
daß auf
Grund der beeinflußten Wellenlängenfilterarraystruktur
die Anordnung der Bildinformationen verändert werden muß. Jedes Kästchen entspricht
einem Bildpunkt der Bildwiedergabeinrichtung (1); die Spalten
R, G, B stehen beispielhaft für
die roten, grünen
und blauen Subpixel einer LCD-Bildwiedergabeeinrichtung (1).
Die Zahlen in den Kästchen
stehen für
die Ansicht, aus der die Bildinformation an der jeweiligen Position
herrührt. Die
Zeichnung ist nicht maßstäblich und
stark vergrößert. Während in 3 in den oberen Zeilen 8 Ansichten
bezogen werden, sind es weiter unten 9 Ansichten. Die fett gedruckten
zwei Zeilen entsprechen Übergangszeilen,
die gewissermaßen
den Übergang von
8 auf 9 Ansichten gewährleisten.
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4 zeigt
in monokulares Sichtbeispiel aus einer Betrachtungsposition bei
Berücksichtigung
der zu 2 und 3 geschilderten Gegebenheiten. Selbstverständlich zeigt
dieses Sichtbeispiel nur einen Ausschnitt, genauer gesagt die in 2 mit (9) gekennzeichneten
Zeilen des Wellenlängenfilterarrays
(3).
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Damit ist es leicht nachzuvollziehen,
daß wegen
des wie vorstehend ausgebildeten Wellenlängenfilterarrays (3)
auch der wahrgenommene 3D-Eindruck beeinflußt wird; dies ist insbesondere darauf
zurückzuführen, daß die monokular
jeweils sichtbare Auswahl von Ansichten und im speziellen der Relativanteil
der Bildinformationen aus verschiedenen Ansichten durch besagtes
vorstehend beschriebene Verhältnis
der Bereiche auf dem Filterarray (3) unmittelbar beeinflußt wird.
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Ferner ist -zur ausgezeichneten Opazität der lichtundurchlässigen Filterelemente – auf der
die Totalreflexion störenden
Beschichtung eine weitere, das Licht im wesentlichen absorbierende
Deckschicht aufgebracht.
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Zur Illustration eines weiteren Beispiels
der Ausgestaltung vermöge
der Variation des Verhältnisses
von Bereichen mit lichtundurchlässigen
Filterelementen zu den Bereichen mit in bestimmten Wellenlängenbereichen
lichtdurchlässigen
Filterelementen wird im folgenden auf die 5 bis 8 Bezug
genommen.
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5 zeigt
-wiederum nicht maßstäblich und stark
vergrößert- eine
weitere Wellenlängenfilterarraystruktur,
für die
das Verhältnis
von lichtundurchlässigen
zu lichtdurchlässigen
Filterelementen -und damit auch der Anteil von Störpartikeln
zur Lichtauskopplung aus dem Lichtleiter- vom oberen und unteren
Rand hin zur gemeinsamen Mitte zunimmt. Damit wird auch die weiter
oben beschriebene vorteilhafte Wirkung erzielt, daß auf Grund
der erhöhten
Auskopplungsrate in der Mitte des Lichtleiters im wesentlichen eine
homogene Lichtabstrahlung aus diesem erreicht wird. Wie schon für 2 gilt auch hier das Argument,
daß die
schwarz dargestellten Filterelemente im Prinzip die Farbe der Störpartikel
von der dem Lichtleiter zugewandten Seite haben, vorzugsweise weiß. Werden sie
jedoch nicht von der zweiten Beleuchtungsquelle -hier dem Lichtleiter-
mit Licht beaufschlagt, erscheinen sie tatsächlich schwarz bzw. im wesentlichen
kein Licht abstrahlend, so wie in 5 dargestellt.
Dies ist für
die erste Betriebsart, den 3D-Modus, bedeutsam.
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In 6 ist
eine beispielhafte für
das Filterarray nach S geeignete Bildkombination
zu sehen, welche im 3D-Modus (erste Betriebsart) zu einem räumlichen
Eindruck führt.
Auch hier stehen die Spalten R, G, B für die Farbsubpixelspalten der
Farben Rot, Grün
und Blau. Somit ist die in 7 gezeigte beispielhafte
monokulare Sicht möglich.
Das Betrachterauge an der entsprechenden Position sieht also hauptsächlich die
Ansicht 2, aber auch zu geringeren Anteilen die Ansichten 1 und
3. Würde
das korrespondierende Betrachterauge beispielsweise eine -zeichnerisch
nicht mit dargestellte- Mischung aus beispielsweise den Ansichten
5 sowie geringfügig
4 und 6 sehen, so nimmt dieser Betrachter ein räumliches Bild wahr.
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Auch hieraus ist wiederum ersichtlich,
daß das
die Struktur des Filterarrays (3) beeinflussende Verhältnis von
lichtundurchlässigen
zu lichtdurchlässigen
Filterelementen (und damit das Flächenverhältnis der Störpartikel
aufweisenden zu denen sie nicht aufweisenden Bereiche) unmittelbaren
und untrennbaren Einfluß auf
das wahrgenommene 3D-Bild hat.
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Um nun beispielsweise in die zweite
Betriebsart, den 2D-Modus, zu wechseln, wird die zweite Beleuchtungsquelle
(4) zusätzlich
zur ersten Beleuchtungsquelle (2) eingeschaltet. In dem
hier gewählten
Beispiel würden
die Lampen (5) eingeschaltet, deren Licht in den Lichtleiter
eingekoppelt wird. Auf Grund der wie vorstehend beschrieben beeinflußten Lichtauskopplung
aus dem Lichtleiter wird nun im wesentlichen homogen Licht von dem
Lichtleiter abgestrahlt. Die nicht mit Störpartikeln versehenen Flächen auf
der entsprechenden Großfläche der zweiten
Planbeleuchtungsquelle (4), d.h. des Lichtleiters, entsprechen
den Flächen,
auf welchen sich in bestimmten Wellenlängenbereichen lichtdurchlässige Filterelemente
befinden. Beispielsweise sind das hier für das komplette sichtbare Spektrum
im wesentlichen lichtdurchlässige,
d.h. transparente Filterelemente, die in 5 weiß eingezeichnet sind. Durch diese
gelangt in der zweiten Betriebsart nach wie vor Licht der ersten
Beleuchtungsquelle (2) hindurch, so daß sich das Licht der ersten
(2) und das Licht der zweiten Beleuchtungsquelle (4)
in dieser zweiten Betriebsart im wesentlichen homogen ergänzt. Es
wird hier praktisch ein sehr geringer Kontrast in der für die Bildwiedergabeeinrichtung
(1) summarischen Beleuchtung aus erster und zweiter Beleuchtungsquelle (2, 4)
erzielt. Besagter Kontrast geht nahe gegen 0. Dies ist in 8 damit angedeutet, daß auf der
betrachteten Fläche
jeweils die Grenzen des von den beiden Beleuchtungsquellen (2, 4)
herrührenden Lichtes
eingezeichnet sind. Die weiße
Darstellung der Flächen
soll die Lichtabstrahlung symbolisieren.
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8 zeigt
demnach eine schematische Darstellung des Zusammenwirkens der ersten
und der zweiten Beleuchtungsquelle (2, 4) zum
Zwecke der homogenen Beleuchtung der Bildwiedergabeeinrichtung (1).
Mit anderen Worten: Die erste Beleuchtungsquelle (2) entspricht
im Zusammenspiel mit dem Wellenlängenfilterarray
(3) der 3D-Beleuchtung der Bildwiedergabeeinrichtung (1),
während
die zweite Beleuchtungsquelle (4) quasi die Funktion einer 2D-Zusatzbeleuchtung
hat, da sie für
den 2D-Modus zusätzlich
zur 3D-Beleuchtung,
d.h. der ersten Beleuchtungsquelle (2), eingeschaltet wird.
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Selbstverständlich sollte der Bildinhalt
auf der Bildwiedergabeeinrichtung (1) für die zweite Betriebsart auch
ein zweidimensionaler sein. Dieser 2D-Bildinhalt wird dann in gewohnter
Art und Weise zweidimensional wahrgenommen.
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Vorteilhaft ist die Beleuchtungseinrichtung mit
einer Steuerung für
die erste Beleuchtungsquelle (2) zur Erzeugung eines Leuchtdichtegradienten
bezüglich
der Ebene des Wellenlängenfilterarrays
(3) versehen.
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Damit können ggf. doch noch vorhandene
Inhomogenitäten
der Helligkeit der zweiten Beleuchtungsquelle (4) ausgeglichen
werden, wodurch Unzulänglichkeiten
hinsichtlich der Homogenität
der wahrgenommenen Helligkeit des 2D-Bildes in der zweiten Betriebsart
ausgeglichen werden. Auch kann der Leuchtdichtegradient in der ersten
Beleuchtungsquelle (2) für die Homogenisierung der Leuchtdichte im
3D-Modus, d.h. in der ersten Betriebsart, dienen.
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In diesem Beispiel ist in der Beleuchtungseinrichtung
als erste Beleuchtungsquelle (2) eine Entladungslampe mit
einem planen, zum Wellenlängenfilterarray
(3) parallelen Abschlußglas
auf der dem Wellenlängenfilterarray
(3) zugewandten Seite vorgesehen. Je nach Ausbildung der
ersten Beleuchtungsquelle (2) mit einer Entladungslampe
kann somit wahlweise zuschaltbar über eine entsprechende Steuerung
der vorgenannte Leuchtdichtegradient erzielt werden. Auf der Innenseite
des Abschlußglases ist
eine Beschichtung mit Leuchtstoff aufgebracht.
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Vorteilhaft ist dabei die Beschichtung
mit Leuchtstoff nur in Bereichen aufgebracht, die bei Projektion
entlang der Ebenennormalen auf das Wellenlängenfilterarray (3)
im wesentlichen deckungsgleich mit den von in vorgegebenen Wellenlängenbereichen
lichtdurchlässigen
Filterelementen belegten Bereichen sind. Damit wird sichergestellt,
daß alles
von dem Leuchtstoff emittierte Licht im wesentlichen nicht durch
lichtundurchlässige
Filterelement absorbiert wird, sondern vielmehr die Bildwiedergabeeinrichtung
(1) rückseitig
beleuchtet.
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Es ist dabei günstig, wenn das Wellenlängenfilterarray
(3) auf die Außenseite
des Abschlußglases
aufgebracht ist.
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Weitere beispielhafte Ausgestaltungen
sind in den 9 bis 11 bzw. in den 12 bis 14 angegeben, wobei hier im übertragenen
Sinne jeweils die Beschreibung zu den 5 bis 7 gleichsam gültig ist
und daher an dieser Stelle nicht wiederholt werden soll.
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Als Besonderheit dieser vorgenannten
Filterarrayausprägungen
sei allerdings noch bemerkt, daß hier
von Zeile zu Zeile die Breite bzw. bei jeweils gleich großen Filterelementen
die Anzahl der in bestimmten Wellenlängenbereichen lichtdurchlässigen Filterelemente
variiert. Damit wird zum einen der 3D-Eindruck, zum anderen gleichzeitig
auch die Lichtauskopplung auf Grund der veränderten Struktur des Wellenlängenfilterarrays
(3) und damit der Anordnung der Störpartikel beeinflußt. Insbesondere erlauben
derartige Ausgestaltungen auch die Vergrößerung des Abstandes zwischen
Filterarray (3) und Bildwiedergabeeinrichtung (1),
wodurch der Zwang zur Verwendung dünner Lichtleiter entfällt.
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In einer Weiterbildung des bisher
beschriebenen Ausführungsbeispiels
ist zwischen erster (2) und zweiter Beleuchtungsquelle
(4) ein optisch wirksames Material, bevorzugt eine Filterplatte,
angeordnet, wodurch Licht der ersten Beleuchtungsquelle (2) mit
Einfallswinkeln größer als
der Winkel der Totalreflexion der zweiten Beleuchtungsquelle (4)
im wesentlichen nicht in die zweite Beleuchtungsquelle (4) gelangt.
Dieser Sachverhalt ist in 15 schematisch
dargestellt. Praktisch entspricht die Filterplatte hier dem Wellenlängenfilterarray
(3), wobei dieses mehrere Millimeter (z.B. 4 mm) dick ist.
Dadurch wird die eine Vignettierung der Lichtstrahlen in der vorgenannten
Weise erzielt: Licht der ersten Beleuchtungsquelle (2)
mit Einfallswinkeln größer als
der Winkel der Totalreflexion der zweiten Beleuchtungsquelle (4)
gelangt im wesentlichen nicht in die zweite Beleuchtungsquelle (4),
d.h. den Lichtleiter. Die Größenordnung
der Dicke der Filterplatte bzw. des sie bildenden Wellenlängenfilterarrays
(3) entspricht etwa der Abmessung der lichtdurchlässigen Filterelemente
auf dem Filterarray (3).
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Wie in 15 gezeigt
wird durch besagte Vignettierung verhindert, daß aus der ersten Beleuchtungsquelle
(2) Lichtstrahlen mit Einfallswinkeln größer als
der Grenzwinkel der Totalreflexion der zweiten Beleuchtungsquelle
(4) in diese eindringen. Betrüge für den verwendeten Lichtleiter,
der die zweite Beleuchtungsquelle (4) bildet, der Grenzwinkel
der Totalreflexion beispielsweise 41°, so würden die in 15 gestrichelt dargestellten Lichtstrahlen
(13) mit Winkeln von γ'>41° auf
Grund besagter Vignettierung nicht in den Lichtleiter eindringen.
Demgegenüber
treten die -durchgezogen eingezeichneten-Lichtstrahlen (11, 12)
durchaus in den Lichtleiter ein. Insbesondere würde beispielsweise der Lichtstrahl
(12) unter einem Winkel γ in
den Lichtleiter hinein bzw. auf dessen der Bildwiedergabeeinrichtung (1)
zugewandten Großfläche auftreffen,
welcher kleiner gleich dem Grenzwinkel der Totalreflexion (hier zum
Beispiel 41°)
ist.
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Der Vorteil des Verhinderns des Eindringens von
Lichtstrahlen, die aus der ersten Beleuchtungsquelle (2)
herrühren,
oberhalb des Grenzwinkels der Totalreflexion in den Lichtleiter
liegt insbesondere darin, daß Störreflexe
vermieden werden und damit der Kontrast in der zweiten Betriebsart
(2D) weiter verbessert wird. Es handelt sich um eine Autokontrastreduzierung.
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Im übrigen zeigen die 16 und 17 schematisch und nicht-maßstäblich weitere
denkbare Ausführungen
der Filterarrays, bei denen wiederum die Beeinflussung der Lichtauskopplung
aus dem Lichtleiter (da sich auf den lichtundurchlässigen Filterelementen
ja Störpartikel
befinden) mit der Beeinflussung der Vorgabe der Lichtausbreitungsrichtungen
durch die Filterarraystruktur funktionswesentlich zusammenhängt. Bei
den vorgenannten Beispielen nach 16 und 17 variiert auch die Breite
der für
in bestimmten Wellenlängenbereichen
lichtdurchlässige
(hier: transparente) Filterelemente bzw. deren Anzahl (falls diese
stets etwa gleich groß sind) von
Zeile zu Zeile. Während
am oberen und unteren Rand die resultierenden transparenten Filterbereiche schmaler
sind, nehmen sie zur Mitte hin zu einem gemeinsamen Maximum zu.
Im Sinne der Funktionsweise der hier beschriebenen Anordnung ist
es dadurch unter anderem möglich,
die Notwendigkeit zum Schaffen eines geeigneten Leuchtdichtegradienten der
ersten Beleuchtungsquelle (2) zu umgehen, da die Vergleichmäßigung der
aus der ersten Beleuchtungsquelle (2) herrührenden
und durch das Wellenlängenfilterarray
(3) hindurchtretenden Lichtstrahlen hinsichtlich ihrer
meßbaren
Leuchtdichte auf der der Bildwiedergabeeinrichtung (1)
zugewandten Seite des Wellenlängenfilterarrays
(3) durch diesen Sachverhalt der Variation der transparenten
Filterabschnitte im wesentlichen gewährleistet wird.
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Beim Einsatz der Filterarrays (3)
nach 16 und 17 kommen für die Bildwiedergabeeinrichtung
(1) vorteilhaft Bildkombinationsstrukturen in Frage, die
von Zeile zu Zeile oder von einer Gruppe von Zeilen zu einer nächsten Gruppe
von Zeilen von Bildelementen jeweils unterschiedliche Perioden der
Ansichten verkörpern.
So könnten
beispielsweise in einer ersten Zeile 8 horizontal benachbarte
Bildelemente Bildinformation der Ansichten 1-8 in dieser Reihenfolge
wiedergeben, worauf diese Periode von 1 bis 8 stets (bis zum Bildschirmrand)
wiederkehrt. Die nächste
Zeile oder die nächste
Gruppe von (beispielsweise 5) Zeilen könnte zwischen je vier Perioden
von Ansichten 1 bis 8 noch eine gesonderte Periode
von Bildinformation der Ansichten 1 bis 9 darstellen
usw.
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Wesentlich ist, daß auf Grund
der Filterelemente auf dem Wellenlängenfilterarray (3)
Lichtausbreitungsrichtungen für
die dort dargestellten Bildinformationen stets derart vorgegeben
werden, daß für den Betrachter
ein räumlicher
Eindruck entsteht.
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Die Erfindung bietet den besonderen
Vorteil, daß im
2D-Modus ein nahezu homogene Beleuchtung der Bildwiedergabeeinrichtung
(1) ermöglicht wird,
deren Kontrast gegen 0 geht. Ferner erlauben erfindungsgemäße die Erzeugung
eines hilfsmittelfreien 3D-Eindruckes für gleichzeitig mehrere Betrachter
im 3D-Modus.
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Es soll ausdrücklich daraufhingewiesen werden,
daß von
einem Fachmann die in dieser Anmeldung offenbarten Merkmale auch
in weiteren, hier nicht explizit vorgestellten Variationen miteinander kombiniert
werden können.
Derartige Variationen sind im Schutzumfang dieser Anmeldung inbegriffen.