DE3112548A1

DE3112548A1 - "verfahren und vorrichtung zur lippensynchronen raeumlichen wiedergabe von fs-bildern bei normaler uebertragungsbandbreite"

Info

Publication number: DE3112548A1
Application number: DE19813112548
Authority: DE
Inventors: Robert Bruce Glendale Calif. Collender
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-05-19
Filing date: 1981-03-30
Publication date: 1982-05-19
Also published as: ES8202233A1; GB2076611A; CH644727A5; JPS5711591A; FR2482816B1; IT8148124A0; AU546312B2; JPH0342559B2; DE3112548C2; FR2482816A1; US4323920A; CA1166491A; IT1142368B; NL8101554A; BE888171A; AU6828681A; GB2076611B; ES500894A0

Description

Verfahren und Vorrichtung zur lippensynchronen räumlichen Wiedergabe von FS-Bildern bei normaler Übertragungsbandbreite

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet des Fernsehens und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur stereoskopischen Wiedergabe von FS-Signalen.

.Die vorliegende Patentanmeldung steht im Zusammenhang mit der Patentanmeldung auf ein "Verfahren und (eine) Vorrichtung zur stereoskopischen Wiedergabe von FS-Bildern bei normaler Ubertragungsbandbreite", bei der eine Relativbewegung zwischen der FS-Kamera und der Szene erforderlich war, so daß 24 aufeinanderfolgende Vollbilder nacheinander als Informationsquelle für die waagerechte Parallaxe in einem 3D-FS-Empfänger/ Projektor dienen konnten. Das Ergebnis erlaubte jedoch keine

genaue lippensynchrone Wiedergabe bei der Betrachtung unter allen Winkeln vor dem Bildschirm. Dieser Verlust einer lippensynchronen Wiedergabe er<jab sich aus der Ze-itvorschiobunq von etwa einer halben Sekunde zwischen Bild und Ton an den äußersten Enden des Abtastbereichs im Vergleich zur Bildmitte, in der das Bild synchron mit dem Ton vorliegt. Die vorliegende Erfindung beseitigt nun diese Schwierigkeit und bietet ein Mittel, um eine beliebige Szene aufzunehmen und wiederzugeben wie beim normalen FS-Rundfunk, wo für alle Stellungen die Wiedergabe lippensynchron erfolgt. Hierzu wird das Studio mit zwei synchronisierten FS-Kameras ausgerüstet, für die gegebene Abtastzeilen jeweils in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die Bandbreite wird nach einem bekannten und geläufigen Verfahren im Verhältnis 2:1 komprimiert, damit beide Ansichten mit der Bandbreite eines einzigen FS-Kanals übertragen werden können. Der FS-Empfänger arbeitet die beiden Ansichten auf und synthetisiert abtastzeilenweise N Ansichten zwischen den beiden gegebenen Ansichten. Die CCDLCLV-Anordnungen werden mit den simulierten (N+2) Ansichten der aufgenommenen Szene geladen, wobei sämtliche Ansichten zur gleichen Zeit und lippensynchron vorliegen.

Die vorliegende Erfindung besteht aus einem neuen 3D-FS-System, das mit der vorhandenen einkanaligen Übertragungsbandbreite auskommt und eine hologrammartige dreidimensionale Bildwiedergabe bewirkt, ohne daß der Betrachter Spezialbrillen tragen muß; dabei kann der Betrachter um die wiedergegebenen räumlichen Bilder "herumschauen".

Man hat seit Jahrzehnten versucht, Bildszenen stereoskopisch wiederzugeben, ohne daß der Betrachter an seinen Augen spezielle Hilfsmittel tragen muß, und so daß die Szenen von einer Anzahl von Personen gleichzeitig und ohne Einschränkungen hinsichtlich ihrer Aufstellung wahrgenommen werden können.

Es hat sich nun herausgestellt, daß, wenn man eine verhältnismäßig große Anzahl von miteinander zusammenhängenden Abbildern einer Szene hinter einem sich schnell bewegenden, optisch erzeugten vertikalen Austrittsschlitz ("aerial exit slot") erzeugt, die auf diese Weise auftretende Parallaxe verhindert, daß beide Augen des Betrachters im gegebenen Zeitpunkt genau den gleichen Bildeindruck empfangen. Da der Austrittsschlitz sich in Bewegung befindet, sieht jedes Auge innerhalb eines kurzen Zeitraums ein komplettes Bild. Diese Länge dieses Intervalls wird kürzer als die Trägheit bzw. Abklingzeit des Gesichtssinns des Betrachters gelegt. Im Gehirn verschmelzen die beiden von den Augen übernommenen Sichteindrücke zu einem einzigen räumlichen Bild, wie die praktischen Ergebnisse beweisen.

Was das erfindungsgemäße System im '.einzelnen betrifft, setzt sich die Perspektive, die ein Auge des Betrachters sieht, aus diskreten vertikalen Linien aus Biliinformation zusammen, die zu diskreten Zeitpunkten aufgenommen wurde. In den gleichen Zeitpunkten sieht das andere Auge des gleichen Betrachters jedoch eine ganz andere Perspektive. Die Gesamtperspektive für beide Aiujon ist natürlich unterschiedlich, da die beiden Augen räumlich nicht deckungsgleich, sondern waagerecht beabstandet liegen. Das Bild als Ganzes wird sowohl zeitlich als auch räumlich aufgeteilt.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur stereoskopischen Wiedergabe von FS-Signalen, indem man zwei Ansichten der Szene aufnimmt, empfangsseitig N zwischen diesen beiden liegende Ansichten synthetisiert, die (N+2) Voll- oder Halbbilder auf ein Bildgruppenfeld von (N+2) Bildern legt, das Bild'gruppenfeld - mit einem Abtastprojektor mit einer oder mehreren identischen Facetten abtastet, ein beliebiges Bild des Bildgruppenfelds ein gesamtes FS-Halb- oder Vollbild während des AbLusLeus durch eine einzige Facette des Abtastprojektors speichern läßt, sämtliche Bilder des Bildgruppen-

feldes zwischen den Abtastungen durch nebeneinanderliegende Facetten des Abtastprojektors zum nächsten der aufeinanderfolgenden FS-Halb- oder Vollbilder fortschaltet, das BiIdgruppenfeld sequentiell auf einen halbspiegelnden Bildschirm projiziert, den Abtastprojektor während der Projektion in aufeinanderfolgende Stellungen entlang des Bogens eines Projektionskreises bringt, wobei der Bildschirm einen größeren Radius als der Projektionskreis hat, den Bildschirm das vom Abtastprojektor auf ihn fallende Licht vertikal streuen und waagerecht reflektieren läßt, das vom Bildschirm reflektierte Licht auf einer Linie schneiden läßt, die im wesentlichen tangential zum Projektionskreis verläuft, das geschnittene Licht sich entlang der Linie bewegen läßt und das Abtastpro j ektorintervall zwischen den Abtastungen durch nebeneinanderliegende Facetten innerhalb des Abklingintervalls des Gesichtssinns der Beobachter hält.

Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin eine Vorrichtung zur räumlichen Wiedergabe von FS-Bildern an Betrachter, die sich vor einem FS-Bildschirm befinden; diese Vorrichtung weist eine Fernsehantenne zum Empfang einer rechten und einer linken FS-Kameraansicht, einen Empfänger, der das Videosignal zur Aufteilung zu einem linken und einem rechten FS-Kamerabild, ein Synchronsignal zur Zeitsteuerung eines Synchronmotors, der an einen Abtastprojektor angeschlossen ist, und ein Synchronsignal für die Bildteileinrichtung liefert, eine Einrichtung, die ein Synchronisiersignal für einen Elementkorrelator und für ein Bildgruppenfeld empfängt, wobei der Elementkorrelator zwischen der linken und der rechten N weitere Kameraansichten synthetisieren kann, eine feststehende Lampe, die das Bildgruppenfeld sequentiell durch auf jeder Facette des Abtastprojektors angebrachte Optiken beleuchtet, eine Einrichtung, die die Änderung der Eigenschaften der Bildelemente innerhalb des Bildcjruppenfeldes orfaßt, eine Einri .chtunq, clic dir Bilder des Bildgruppenfeldes durch Projektionsoptiken wirft, die- au! dem Abtastprojektor angeordnet sind, und einen stationären

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halbspiegelnden Sichtschirm auf, der die projezierten Bilder ompläriyt und das einfallende pro j 1 zierte Licht auf einen in Querrichtung sich bewegenden Austrittsschlitz zurückwirft.

Die Ziele der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen 3D^FS-Empfänger/Projektors;

Fig. 2 zeigt als vereinfachte Draufsicht die Aufnahmegeometrie zur Aufnahme von Szenen, die mit der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 1 dargestellt werden sollen;

Fig. 3 zeigt eine vereinfachte Draufsicht der Geometrie des optischen Abtasters und Bildschirms in dem 3D-FS-Em-ρfanger/Projektor nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3A zeigt als vereinfachte Draufsicht eine alternative Bildschirmgeometrie für den optischen Abtaster der Fig. 3; und

Fig. 4 zeigt Zeitsteuer-Wellenformen für eins von. (N+2) Bildern im erfindungsgemäßen Bildgruppenfeld.

Das im Fernsehstudio erzeugte FS-Signal enthält zwei parallele Ansichten innerhalb der Bandbreite eines einzigen Standard-FS-Kanals. Die Signale aus zwei FS-Kameras (äußerste rechte und äußerste linke Sicht) werden ähnlich dem STRAP-System ("Simultaneous Transmission and Recovery of Alternating Pictures") der Fa. CBS Inc. in der Bandbreite eingeschränkt, das nur die ungradzahligen oder gradzahligen Bilder überträgt und die zugehörigen gradzahligen bzw. ungradzahligen Bilder empfangsseitig synthetisiert; die US-PS 4.o27.333 beschreibt dieses Prinzip ausführlich. Auch andere Verfahren der Band-

breitenreduktion lassen sich einsetzen. Aus den beiden Ansichten werden parallel innerhalb des Elementkorrelators nach der vorliegenden Erfindung N Zwischenbilder entsprechend imaginären Kamerastellungen zwischen den Extremstellungen synthetisiert, so daß der in der vorliegenden Beschreibung erläuterte 3D-FS-Empfänger/Projektor insgesamt (N+2) FS-Bilder integriert und daraus eine 3D-Darstellung mit waagerechter Parallaxe erzeugt.

Die Fig. 1 zeigt eine Perspektivdarstellung einer Ausführungsform des 3D-FS-/Empfängers/Projektors nach der vorliegenden Erfindung und führt die Hauptsystemteile ein. In der Fig. 1 fängt eine herkömmliche Antenne 1 das FS-Signal auf und übergibt es an einen FS-Empfänger, der den gewünschten HF-Kanal auswählt und das entsprechend NF-, Video- und Synchronsignal liefert. Das NF-Signal dient zum Ansteuern eines herkömmlichen Lautsprechers. Mit dem erzeugten Bild- und Zeilensynchronsignal wird die Zeitsteuerung für die einzelnen CCD-Flüssigkristall-Lichtventil-Bildmodulatoren (charge couple device liquid crystal light valve; CCDLCLV) in dem 120°-Kreisbogenfeld 2 (in den unten erwähnten US-PSn beschrieben) angesteuert. Die FS-Bildsynchronsignale gehen als Bezugssignale an den Bildteiler und den Elementkorrelator. Das Videosignal aus dem FS-Empfänger geht auf den Bildteiler, der es zu dem Rechts- und dum Llnksbi Id aufl.ul.lt;, die dann vom Hl i>incmtkorrelator weiterverarbeitet werden. Die Mathematik für den Verarbeitungsalgorithmus des Elementkorrelators (der das Videosignal für jede Zeile des FS-Vollbilds für die N synthetisierten, zwischen der äußersten rechten und der äußersten linken liegenden Kameraansichten berechnet), ist in Fig. 2 und dem Text beschrieben. (N+2) parallele.Videozeilen werden vom Elementkorrelator auf die CCDLCLV-BiIdlichtmodulatoren gegeben. In der US-Patentanmeldung 107.838 vom 28.12.1979 ist gezeigt, daß ein praktischer Wert für N+2 = 24 ist. Die zugehörigen Zeitsteuersignale und die Versorgungsspannung für die ortsfeste CCDLCLV-Anordnung so-

wie die Betriebsspannung für die ortsfeste Projektionslampe werden mit Drahtleitungen von der jeweiligen Quelle den zugehörigen Systemteilen zugeführt. Der Abtaster 5 ist mit einem Synchronmotor 3 verbunden und läuft mit 1800 U/min (30 ü/sec synchron mit den FS-Synchronimpulsen) um. Der Abtaster 5 ist um seine Drehachse' rotationssymmetrisch ausgeführt und enthält eine Kondenserlinsenanordnung 6, einen Spiegel 7, den Polarisator 8, eine stationäre konische Anordnung aus (N+2) 90°-Dachspiegeln 9, die zu einem Kreisbogen unter dem 120 -Kreisbogen des CCDLCLV-Felds 2 angeordnet sind, eine Analysator-Projektionslinsenanordnung 10 sowie einen asphärischen Spiegel 11. Die Einzelheiten der Abtasteranordnung aus den Pos. 2 bis 11 sind in der US-Patentanmeldung 107.838 ausführlich dargestellt. Das Licht von der Lampe 4 wird von der Kondenseranordnung 6 gebündelt, von einem mit dem Spiegel 7 symmetrieähnlichen Spiegel (auf der anderen Seite des Abtasters) reflektiert, läuft durch einen Polarisator ähnlich 8, wird vom CCDLCLV-FeId 2 und dann von der Anordnung aus (N+2) Dachspiegeln 9 reflektiert und läuft schließlich durch die aus dem Analysator und der Projektionslinse bestehende Anordnung und wird vom asphärischen Spiegel 11 auf den halbspiegelnden und segmentierten Bildschirm 12 geworfen, der zu Fig. 3 und ausführlicher in der US-Patentschrift 4.231.642 beschrieben ist. Vom Bildschirm" 12 aus wird das gesamte Projektionslicht auf einen vertikalen Austrittsschlitz ("aerial exit slot") 13 gesammelt, der linear über das imaginäre Sichtfenster 14 in 1/60 see (entsprechend einer FS-Halbbildperiode) läuft, während der Abtaster 5 in 1/60 see eine halbe Umdrehung vollzieht. Das Fenster 14 hat die in Fig. 1 mit A und B gekennzeichneten diagonalen Ecken. Der Austrittsschlitz 13 verläuft über die gesamte Höhe des Fensters 14, die vom vertikalen Streuwinkel des Bildschirms 12 bestimmt wird.

Der 3D-FS-Empfänger/Projektor nach der vorliegenden Erfindung läßt sich erfolgreich mit einer unter Lichttransmission arbeitenden Bildmodulatoranordnung sowie mit dem in dieser

Beschreibung erläuterten Reflektionsverfahren einsetzen.

In der Fig. 2 stellen C₁ und C„ zwei synchronisierte Studiokameras mit parallelen optischen Achsen dar, die so ausgerichtet sind, daß gegebene Abtastzeilen für sowohl C. und C₂ in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die Kamera C, ist eine imaginäre Kamera, deren Sicht aus den von C₁ und C₂ aufgenommenen Ansichten synthetisiert wird. Das Problem ist hier, eine mathematische Formel abzuleiten, mit der sich die richtige Elementlage eines willkürlichen Szenenpunkts P für die imaginäre Kamera C, bestimmen läßt. Für Fig. 2 gelten folgende Definitionen:

P = Szenenpunkt

D = Abstand zwischen den Studiokameras C. und C2

C₁ = ursprünglicher Bezugspunkt = reale FS-Kamera (links)

k = Entfernung vom Ursprung zur willkürlichen imaginären Kamera C,

C₂ = reale FS-Kamera (rechts)

C, = imaginäre FS-Kamera (beliebig)

X₁ = Elemententfernung für das Bild

von P in der Kamera C₁, gemessen von der Mitte des Kamerabildes aus

X- = desgl. für die Kamera X, = desgl. für die Kamera

Es läßt sich zeigen, daß der Zusammenhang zwischen den oben definierten Parametern in Fig. 2 sich ausdrücken läßt mit der Beziehung

X_k = X.jCI-k/D) + X₂k/D. k/D ist bekannt und verschieden für jede der N imaginären

Kamera-Zwischenstellungen. Eine einfache Berechnung ist im Elementkorrelator (der Fig. 1) erforderlich, um aus X₁ und X_, die bekannt sind, X, zu bestimmen. X„ wird entwickelt aus zueinanderpassenden Bezugselementen bei X₁ unter Benutzung des Farbtons, der Leuchtstärke und einer Runlängenkodierung. Bei der Runlängenkodierung wird die Anzahl derjenigen nebeneinanderliegenden Elemente auf einer gegebenen Abtastzeile in C₁ ausgewertet, die gemeinsame Farbton- und Intensitätseigenschaften aufweisen. Der Algorithmus zum Anpassen der Abtastzeile in C„ an die identische Zeile in C sucht nach einem Sektor der Zeile, in dem die Farbton- und Intensitätseigenschaften denen für C₁ entsprechen, um mehrere nebeneinanderliegende synthetisierte Elemente entlang der gleichen gemeinsamen Abtastzeile auch für C, zu bestimmen.

Die vorliegende Erfindung nutzt nur eine Präzession der (N+2) Bilder aus, wie sie in der US-PS 4.231.642 und der US-Patentanmeldung 107.838 erläutert ist; dieser Zusammenhang ist in Fig. 3 (einer Draufsichtdarstellung der grundsätzlichen Geometrie des Projektionssystems) gezeigt. Der Abtastprojektor P läuft auf der Ortskurve 20 mit dem Radius r um. Mit dem Radius 3r verläuft der segmentierte waagerecht reflektierende Bildschirm 12, der vertikal streut. Der Bildschirm 12 ist ausführlich in der US-PS 4.231.642 beschrieben. Die Fig. 3 zeigt lediglich drei der Bildschirmsegmente bei a, b und c. Jedes dieser Segmente liegt normal zu einer Linie zum Punkt 0 auf der Schlitz-Abtastlinie 14. Die Präzession ist nun derart, daß die optische Achse der Ursprungskamera unabhängig von der Lage von P auf dem Abtastkreis 20 entlang PQ projiziert wird. Die Linie PQb wird auf den Austrittsschlitz S in einer Linie bS reflektiert, die rechtwinklig zur Abtastlinie 14 verläuft. Die Präzession der 24 Bilder im CCDLCLV-FeId 2 bezüglich des Kreisbogens aus den 24.Dachspiegeln 9 der Fig. bewirkt, daß diese Geometrie der Fig. 3 selbsttätig während jedes Abtastzyklus auftritt.

Ein alternativer Bildschirm 12a ohne die Segmente der Fig. 3, aber mit konstantem vertikalen Querschnitt und mit dem Krümmungsmittelpunkt im Punkt 0, dessen Radius größer als das Doppelte des Radius r der Abtastortskurve 20 des Projektors ist (bzw. etwa 4r als guter Kompromiß) ist in einer Draufsicht in Fig. 3A gezeigt. Dieser Bildschirm streut vertikal und reflektiert horizontal, wie für den Bildschirm der . Fig. 5 in der US-PS 4.O89.597 beschrieben ist.

Eine Linsenkorrektur für die Projektion auf stark gekrümmte konkave Bildschirme ist ausführlich in der US-PS 3.29 2.491 beschrieben.

Die US-Patentanmeldung 107.838 beschreibt die Geometrie für vertikale Bildschirmsegmente in Fig. 3 in den Punkten a, b und c. Berechnungen haben ergeben, daß ein Minimum von 226 Bildschirmelementen nötig ist, die maximal 8,89 mm (0,35 in.) breit sein dürfen und aus waagerecht gebürstetem nichtrostendem Stahl gefertigt sein können.

Die optische Abtastung nebeneinanderliegender Bilder und deren Verkämmung zur Erzeugung des räumlichen Szeneneindrucks ist ausführlich in der US-PS 4.089.597 beschrieben.· Eine elektronische Abtastung der Bilder kann zu unerwünschten Sichteffekten im Auge führen, wenn sie nicht einwandfrei erfolgt. Filmbilder stellen sämtliche Bildelemente im Zeitpunkt der Abtastung parallel bereit; FS-Bilder werden jedoch bildelementweise übertragen. Der Grund für die Wahl eines CCDLCLV-Felds als Modulationseinrichtung für die vorliegende Erfindung ist, daß man in ihm ein Halbbild speichern und dann das gesamte Halbbild parallel übertragen kann, so daß die Bildabschwächung bzw. das Abklingverhalten über das gesamte Bild gleichmäßig ist. Bei der vorliegenden Erfindung würde man bei der Bildbetrachtung während des Abtastens und Abklingens beim Betrachter unerwünschte (Umfalt-) Effekte erhalten, da, was er s:.eht, im Zusammenhang steht mit dem, was

sich während des Unterbrechungsintervalls des optischen Abtasters sich auf dem Bildschirm befindet. Da die Abtastrate eine Umdrehung in 1/30 see beträgt, werden 120 (d.h. der Kreisbogen mit 24 Bildern) in 1/90 see abgetastet; dies entspricht einem Vollbild in 1/2160 see bzw. 463 us. Da die Zeilenperiode 63,5 us beträgt, lassen sich mit einem herkömmlichen FS-Projektor nur etwa sieben Zeilen elektronisch abtasten, während der optische Abtaster das jeweilige Bild auf der 24-Bild-Anordnung überstreicht. Um die Probleme eines ungleichmäßigen Bildabklingens und einer Teilabtastung zu umgehen, wird in der vorliegenden Erfindung ein komplettes Halbbild gespeichert und danach das Bild parallel als ganzes auf das Wiedergabefeld übertragen. Dies erfordert natürlich daß der optische Abtaster mit dem FS-Signal synchronisiert wird. Ein Synchronmotor ist als Antrieb gegenüber einem geregelten GS-Motor bevorzugt, da er ruhiger läuft.·

Für die vorliegende Erfindung läßt sich eine beliebige Anzahl von Abtastfacetten verwenden, aber das Zeltintervall zwischen aufeinanderfolgenden Abtastungen eines FS-Halbbildes sollte 1/60 see lang sein. Eine einzige Facette erfordert eine Rotor-Abtastgeschwindigkeit von 3600 U/min, während man bei 2 Facetten mit 1800 U/min auskommt. Mit zunehmender Facettenanzahl läßt sich die Rotordrehzahl weiter senken, aber die Komplexität und der Aufwand des Aufbaus nehmen zu. Ein praktischer Kompromiß für ein Heim-FS-System arbeitet mit 2 Facetten.

Das kommerzielle US-Fernsehen arbeitet mit 21 Zeilen = 1334 us in der Bildaustastlücke. Die Abtastperiode des optischen Abtasters paßt mit 463 us pro Halbbild bequem in dieses Austastintervall. Die Fig. 4 zeigt die zeitliche Zuordnung des FS-Videosignals zu einem beliebigen der (N+2) modulierenden Vollbilder. Die an die (N+2)-CCD-Bilder gelegten Zeitsteuersignale gewährleisten, daß jedes der auseinanderfolgenden Videohalbbilder in der aus (N+2) Bildern bestehenden abgetasteten Bild-

folge in das Flüssigkristall-Lichtventil (LCLV) so eingetaktet wird, daß ein vollständiges der (N+2) Videohalbfeider in die zugehörige LCLV-Anordnung innerhalb 100 us eingegeben ist, bevor der Abtaster eintrifft. Da alle (N+2) Videohalbbilder parallel aus der CCD-Speicherung bereitstehen, bietet es keine Schwierigkeiten, sie innerhalb des 11,1 ms dauernden Abtastintervalls (1/90 see zur Abtastung von 12O° einer 1/30-sec-Periode) der (N+2) Videohalbbilder nacheinander freizugeben und dann mit dem Laden des nächsten Halbbildes des FS-Vollbildes zu beginnen.

Der optische Abtaster könnte die LCLV-Anordnung jederzeit zwischen einer abgeschlossenen und der nächsten CCD-Übertragung abtasten, sollte aber so nahe an dem Übertragungsintervall wie möglich arbeiten, um ein konstrastreiches Bild zu gewährleisten. Die natürliche Abklingzeitkonstante des Flüssigkristalls bewirkt, daß das Bild als Ganzes allmählich verschwindet.

Bewegt sich ein Betrachter seitlich bezüglich der räumlichen Bilder im 3D-FS-Empfänger/Projektor nach der vorliegenden Erfindung, schaut er um die Bilder ebenso herum wie um reale Gegenstände in einer v/irklichen Szene (ähnlich einem Hologramm mit nur horizontaler Parallaxe).

Das CCDLCLV-FeId ist in der US-PS 4.227.201 beschrieben; sie läßt sich zu zwei grundlegenden Teilen aufspalten, dem CCD-Teil und dem LCLV-Teil. Im CCD-Teil wird ein serielles FS-Signal zu einer flichigen parallelen Bildgruppe umgewandelt, das aus Ladungen im Bildgruppenfeld besteht, die zum gegebenen Zeitpunkt proportional zur Fernsehbildszene wird. Weiterhin beschreiben die US-PSn 3.763.480 und 3.866.209 eine Einrichtung, mit der sich die bildmäßig angeordneten Oberflächenladungen erreichen lassen, die dann zur Übergabe an eine LCLV-Anordnung bereit stehen. Das die CCD-Anordnung betreffande grundsätzliche Patent ist als US-

PS 3.654.499 veröffentlicht. Der LCLV-Teil der FS-Bildwiedergabeanordnung ist in der US-PS 3.82 4.002 und in der US-PS 4.019.807 beschrieben. Dabei sind die in den LCLV-Patenten beschriebenen Photoleiter und deren Informationseingabe unter externer Beleuchturg hier durch die CCD-Anordnung ersetzt;.

Eine Flüssigkristall-Wiedergabematrix läßt sich auf eine Farbwiedergabe einrichten, wie die US-PS 4.006.968 beschreibt.

Die vorliegende Einrichtung zur 3D-FS-Bildwiedergabe nach der vorliegenden Erfindung arbeitet auch einwandfrei, wenn die steuernde Bildfläche des Lichtmodulators ein Abklingen nicht zuläßt, sondern während des optischen Abtastintervalls ein gesamtes Halb- oder Vollbild einer einzigen Szenenperspektive festhält. Eine derartige Anordnung ist unter der Bezeichnung "TITUS optical relay" zur FS-Bildprojektion aus der US-PS 3.520.589 bekannt. Die Verwendung dieser Anordnung in der vorliegenden Erfindung wäre jedoch kostenungünstig und das Volumen, Gewicht und die Leistungsaufnahme gegenüber einem CCDLCLV-FeId erheblich steigern.

Es gibt, auch andere flächige Festkörper- und Röhren-Bildschirme, die zur Erzeugung des bildmäßig modulierten Lichts unter Ausnutzung reflektierender oder transmittierender Mittel verwendet werden können. Die vorliegende Beschreibung gibt als eines dieser Mittel ein Flüssigkristallmaterial an.

Claims

Robert B· Collender, Glendale, California, V. St. A. Patentansprüche

1. Verfahren zur stereoskopischen Wiedergabe von FS-Signalen, dadurch gekennzeichnet , daß man zwei Ansichten der Bildszene aufnimmt und empfangsseitig N zwischen diesen beiden liegende Ansichten synthetisiert, die (N+2) Volloder Halbbilder auf ein Bildgruppenfeld aus (N+2) Bildern legt, das Bildgruppenfeld mit einem Abtastprojektor abtastet, der eine oder mehrere identische Facetten aufweist, in jedem Bild des Bildgruppenfeldes während der Abtastung durch jede Facette des Abtastprojektors ein gesamtes FS-Halb- oder Vollbild speichern läßt, die Bilder auf dem Bildgruppenfeld zwischen den Abtastungen durch nebeneinanderliegende Facetten des Abtastprojektors zum jeweils nächsten FS-Halb- oder Voll-

bild fortschaltet, das Bildgruppenfeld sequentiell auf einen halbspiegelnden Bildschirm projiziert, den Abtastprojektor während der Projektion in aufeinanderfolgende Positionen entlang des Kreisbogens eines Projektionskreises bringt, wobei der Bildschirm einen größeren Radius als der Projektionskreis hat, den Bildschirm vom Abtastprojektor her einfallendes Licht vertikal streuen und horizontal reflektieren läßt, das vom Bildschirm her reflektierte Licht sich auf einer zum Projektionskreis im wesentlichen tangential verlaufenden Linie schneiden läßt, das Schnittlicht sich entlang der Linie bewegen läßt, und das Abtastprojektorinterval! zwischen den Abtastungen durch nebeneinanderliegende Facetten innerhalb der Abklingdauer des Gesichtssinns des Betrachters hält.

2. Vorrichtung zur Wiedergabe stereoskopischer Fernsehbilder an vor einem Sichtschirm befindliche Betrachter, gekennzeichnet durch eine FS-Antenne zum Empfang einer linken und einer rechten FS-Kameraansicht, einen Empfänger, der das Videosignal zur Aufteilung zu rechten und linken FS-Kamera-Halbbildern, ein Synchronisiersignal zur Zeitsteuerung des Bildaufteilers und ein Synchronsignal zur Zeitsteuerung eines an einen Abtastprojektor angeschlossenen Synchronmotors liefert, eine Einrichtung zur Aufnahme eines Synchronsignals für einen Elementkorrelator und für ein Bildgruppenfeld, wobei der Elementkorrelator zwischen der linken und der rechten N weitere Kameraansichten synthetisieren kann, eine feste Lampe, um das Bildgruppenfeld sequentiell durch auf jeder Facette des Abtastprojektors angeordnete Optiken zu beleuchten, eine Einrichtung, die Änderungen der Eigenschaften der Bildelemente im Bildgruppenfeld erfaßt, eine Einrichtung, die die Bilder des Bildgruppenfeldes durch die auf dem Abtastprojektor angeordneten Projektionsoptiken schickt, und durch einen stationären halbspiegelnden Bildschirm, der din projizierten Bilder aufnimmt und das proj LiciorLe U ί J.d iiuf einen sich in Querrichtung bewegenden Austrittsschlitz wirft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung, die das Bildgruppenfeld durch Projektionsoptiken schickt, eine Anordnung aus Dachspiegeln ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Bildschirm konkav ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung, die die Änderungen der Eigenschaften der Bildelemente erfaßt, einen Lichtpolarisator und -analysator aufweist.