DE4402803A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzielen einer dreidimensionalen Wiedergabe von Bildern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzielen einer dreidimensionalen Wiedergabe von Bildern auf der Abbildungsfläche eines Wiedergabegerätes der Fernseh- oder der Videotechnik, insbesondere bei einem Fernsehempfänger, mit Polarisationsfilterfeldern zueinander etwa rechtwinkeliger Polarisationsrichtungen.

Beim optischen Aufnehmen eines Gegenstandes empfangen bekanntlich beide Augen eines Betrachters unterschiedliche Bilder in Abhängigkeit vom Abstand beider Augen voneinander, beide Bilder aber erzeugen im Sehzentrum dieses Betrachters ein einziges Bild mit räumlicher Wirkung, was als 3D-Effekt bezeichnet wird; für den Ausdruck dreidimensional sei nachfolgend die international übliche Abkürzung 3D verwendet, worunter die Wirkung verstanden wird, die bei einem Betrachter der wiedergegebenen Bilder durch diese entsteht mit dem Eindruck, er befände sich in einer dreidimensionalen Umgebung oder als würde er die sichtbaren abgebildeten Körper und Gegenstände in ihrer dreidimensionalen Erstreckung in einer natürlich erscheinenden Umgebung wahrnehmen - dies alles mit den scheinbar erkennbaren drei Dimensionen von Breite, Höhe und Tiefe einschließlich ihrer perspektivischen Ausrichtung zu einem Fluchtpunkt hin. Der Wunsch nach räumlichem Sehen auf dem Gebiete der Fernseh- und Videotechnik schließt ein, über eine Abbildungsfläche beim Betrachter ein räumliches Sehen zu erzeugen, welches dem Blick in einen dreidimensionalen Raum unterschiedslos entspricht.

Es wurde bereits versucht, das obenstehende Ziel ohne Qualitätseinschränkung zu erreichen, was zu erheblichen Aufwendungen führt. Da bei der Farbwiedergabe ohnehin drei Bilder in drei Farben erforderlich sind, wurde eine Betrachtungsbrille mit zwei unterschiedlich gefärbten Gläsern verwendet, um mit ihnen die beiden für das dreidimensionale Sehen erforderlichen Bilder zu trennen.

Aus der DE-OS 32 14 327 ist es bekannt, einen Bildschirm mit Polarisationsfolien-Streifen zu belegen, deren Polarisationsebenen abwechseln beispielsweise senkrecht und waagrecht stehen. Die Abmessungen der Streifen sind gerade so gewählt, daß sie der rage der Zeilen entsprechen. Dabei werden die Halbbilder auf jeder zweiten Zeile abgebildet und somit einheitlich polarisiert. Jedes Halbbild hat eine Polarisationsrichtung senkrecht zur vorhergehenden. Eine Brille, deren eines Glas senkrecht und deren anderes waagerecht polarisiert, blendet für den Beobachter getrennt die beiden Halbbilder aus. Die DE-OS 32 14 327 verwendet das sog. Zeilensprungverfahren - das schon zu Beginn der Fernsehtechnik zur Beseitigung der Flimmererscheinungen bei zweidimensionalen Bildern eingeführt worden ist - zur Trennung beider Stereobilder für beide Augen, beschränkt sich auf die Feststellung der Anwendung schmaler Zeilenstreifen mit Polarisierungseigenschaften auf dem Bildschirm. Dieser muß mit polarisierenden Streifen solcher Abmessungen belegt sein.

Die US-PS 4 559 556 offenbart ein Verfahren zum Erzielen einer dreidimensionalen Wiedergabe von Bildern auf der Abbildungsfläche eines Wiedergabegerätes der Fernseh- und Videotechnik, insbesondere eines Fernsehempfängers, wobei der Bildschirm der Bildröhre in seiner oberen Hälfte vollständig in einer Richtung polarisiert ist, und in seiner unteren Hälfte ebenfalls ganzflächig, jedoch gegen die obere um 90° verschieden gerichtet. Nach dieser Vorveröffentlichung kann direkt auf dem Fernsehbildschirm eine Matte vorgesehen werden, die zwei übereinander angeordnete polarisierende Filter aufweist, die in unterschiedlichen, senkrecht zueinander liegenden Achsen orientiert sind. Es werden zwei 3D-Teilbilder übereinander angeordnet, aber ansonsten gibt diese Schrift keine klare lehre zum technischen Handeln. Offenbar werden zwei komplette Bilder - nicht Teilbilder - vom Objektort übertragen, was in aufwendiger Weise zwei Sendefrequenzen notwendig macht.

Aus der Reihe weiterer Versuchsmethoden sei noch die Anwendung senkrecht auf dem Bildschirm angeordneter Zylinderlinsen angeführt, jedoch hat sich diese Möglichkeit - wie alle anderen bisher bekannten Methoden - ohne befriedigende Wirkung gezeigt, da sie die bereits genannten physikalischen Bedingungen nur sehr bedingt erfüllt.

Eine qualitativ gute Methode sollte aber auch eine einwandfreie Wiedergabe der Farben sowie die Bedingung der Komparabilität 3D : 2D erfüllen. Selbstverständlich müssen dafür einige Aufwendungen hingenommen werden, doch sollten diese so gering wie möglich sein. Eine ganz natürlich wirkende Qualität würde jene Aufwendungen vollauf rechtfertigen, erhält doch die 3D-Technik durch sie die erwünschte Vollkommenheit und Qualität.

Zur Lösung der Aufgabe, eine solche einwandfreie Wiedergabe zu erreichen und dazu eine gut geeignete sowie einfach herzustellende Vorrichtung anzubieten, hat der Erfinder Lösungen gefunden, welche durch die Lehren der unabhängigen Patentansprüche deutlich werden. Die Unteransprüche zeigen besonders günstige Weiterentwicklungen auf.

Das erfindungsgemäße Prinzip erfordert zwei getrennte vollständige Bilder, die gleichzeitig auch den vollen Farbeninhalt wiedergeben müssen, um sie mit diesem bei der späteren Bildwiedergabe mit bester Vollkommenheit - wie natürlich erscheinend - sichtbar zu machen.

Wenn nachfolgend i.w. das 3D-Fernsehen besonders hervorgehoben wird, so gilt dies nur beispielhaft, da selbstverständlich auch der Bereich der 3D-Videotechnik im Rahmen der Erfindung miterfaßt sein soll.

Da die beiden Bilder den unterschiedlichen Seh-Eindrücken beider Augen des späteren Betrachters entsprechen müssen, ist bei der Bildaufnahme die Verwendung von zunächst zwei kompletten Aufnahmekameras erforderlich, deren Objektive sich im Abstand beider Augen eines menschlichen Augenpaares befinden müssen. Von der Erfindung miterfaßt ist selbstverständlich eine Vereinigung beider Kameras zu einer Doppelkamera aus Bedienungs- und Kostengründen, da sich mehrere Bauteile - auch elektronische - durch rhythmisches Umschalten für beide Bildaufnahmen verwenden lassen.

Zur Übertragung beider Bilder vom jeweilig gleichen Objekt werden deren Signale als Modulation für die beiden Gruppen des Zeilensprungverfahrens verwendet. Bei diesem werden erst die ungeradzahligen und dann die geradzahligen Zeilen abgetastet. Es werden beide Bilder nacheinander - jedoch ineinander verschachtelt - auf dem Bildschirm des Empfangsgerätes sichtbar. Der dadurch erhaltene Bildeindruck ist wegen der Verschiedenheit beider Bilder zunächst unbrauchbar; beide Augen des Betrachters sehen beide Bilder praktisch gleichzeitig.

Die jetzt notwendige Trennung beider Bilder und deren Zuordnung zu beiden Augen des Betrachters erfolgt mit Hilfe von Polarisationsfiltern einerseits direkt am Entstehungspunkt sämtlicher Lichtpunkte innerhalb der Bildröhre des Empfangsgerätes. Das entstandene Licht schwingt in polarisiert gerichteten Ebenen - statt kugelförmig - zu dem Betrachter hin, der nunmehr andererseits die Bilder durch eine Brille mit ebenfalls polarisierten Gläsern betrachten muß, um die zwei Einzelbilder getrennt und einwandfrei sehen zu können. Dabei ist - erschwerend - unabdingbar, daß das Polarisationsfilter über den in der Bildröhre erzeugten Lichtpunkten zeilenweise immer abwechselnd um 90 Grad gegensätzlich polarisiert sein muß, da die Zeilen auch immer abwechselnd zu beiden Zeilensprunggruppen, also zu beiden 3D- Bildern gehören.

Zum Herstellen der eingesetzten Folie werden nach DE-PS 42 26 142 schmale Streifen in der Breite einer Bildzeile von oder aus einer großflächig polarisierten Folie geschnitten und gleichzeitig bei genauer seitlichen Führung auf die darunter befindliche Klebschicht einer Trägerfolie gepreßt. Nach dem Weitertransport der Trägerfolie um jeweils 2 Zeilenbreiten werden im jeweiligen Stillstand der Folie auch jedesmal die gleichen Zeilenstreifen von der polarisierten Folie abgeschnitten und auf die Klebschicht gedrückt, wobei freie Zwischenräume zwischen den aufgeklebten Streifen entstehen.

Der gleiche Vorgang erfolgt danach unter Verwendung einer zweiten, ebenfalls großflächig, jedoch gegensinnig polarisierten Folie, deren abgeschnittenen Zeilenstreifen in die Lücken zwischen den vorher aufgeklebten Zeilenstreifen nach dem Schneidvorgang mit ebenfalls höchst genauer Führung eingeklebt werden.

Das Werkzeug kann derart konstruiert sein, daß der zweite Vorgang bereits nach wenigen Zeilenbreiten des ersten erfolgt, so daß nach diesem Abstand beide, aber beliebig oft gleichzeitig ablaufen, wodurch sich eine "endlose" Folie mit der gewünschten Polarisierung ergibt, Zeilenstreifen neben Zeilenstreifen.

Um diese mit Streifen beklebte Folie zu schützen und zu festigen, kann sie zusätzlich mit einer Klebfolie durch Aufdrücken auf die Zeilenstreifen versehen werden, dies bevorzugt im gleichen Werkzeug nach Durchlauf der beiden anderen Arbeitsgänge zwecks Vermeidung von Staubeinschlüssen od. dgl. Verunreinigungen.

Für den genauen Transport im Werkzeug und für die weitere Verarbeitung der fertigen Folienkombination sowie ihrer dazu genauen Justierung ist sie an ihren Rändern mit Führungslöchern versehen.

Je nach Notwendigkeit kann eine weitere Verstärkung der Folienkombination nach ihrem Zuschnitt auf das Fertigmaß durch eine Glasplatte vorgesehen werden, die gleichzeitig auch das Fluoreszenzmaterial tragen kann, über das der Kathodenstrahl zeilenförmig innerhalb der Bildröhre läuft und dieses zum Leuchten bringt. Abschließend ist auch eine künstliche Alterung der kompletten Anordnung durch Vakuum, Wärme und Druck sinnvoll, um eine evtl. Abgabe von Gasen und Unstabilität nach dem Einbau in die Bildröhre zu vermeiden.

Das beschriebene Wiedergabeprinzip der übertragenen Fernsehbilder macht eine genaue Führung des Kathodenstrahls längs der für ihn vorgesehenen Zeilen notwendig; diese Bedingung zieht aber eine ebenso hohe Qualität der wiedergegebenen Bilder nach sich. Bei dem heutigen sehr hohen Qualitätsstand der Elektronik ist diese möglich und auch herstellbar.

Im Rahmen der Erfindung liegt darüberhinaus ein weiteres System zur Lösung der gestellten Aufgabe, wobei als bekannt anzusehen ist, daß ein Bildschirm in eine obere und eine untere Hälfte geteilt werden kann; jede Hälfte wird gleichzeitig mit zwei vollständigen Bildern elektronisch beschrieben, wobei das eine mit dem einen und das andere mit dem anderen Stereobild moduliert wird. Beide sind jeweils mit einem geeigneten Farbfilter aufgenommen, so daß beim Betrachten beider Bilder wieder die richtigen Farben entstehen. Dazu müssen beide Bilder optisch übereinandergelegt werden, obwohl sie mehr oder weniger von ihrer Kongruenz abweichen. Damit beide Augen eines Betrachters - trotz der optischen Überlagerung aber jeweils nur das zugehörige Bild - sehen, wird eine Brille verwendet, deren Gläser je ein Farbfilter besitzen, wodurch eine optische Trennung und Zuordnung auf das jeweilige Auge erfolgt.

Vor diesem Hintergrund wird nun erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Halbierung das Bildschirms - beschrieben unter Ausnutzung des erwähnten Zeilensprungverfahrens - in der Weise erfolgt, daß beispielsweise die obere Hälfte mit den ungeradzahligen und die untere Hälfte mit den geradzahligen Zeilen eines vollständigen Bildes, beide aber unterschiedlich wie oben moduliert mit den beiden Stereobildern, elektronisch geschrieben werden.

Durch eine Brille mit Prismengläsern wird optisch ein Übereinanderliegen erreicht, beide Augen sehen zunächst beide Bilder gemäß dem Zeilensprungverfahren nahezu gleichzeitig, jedoch sich nur stellenweise deckend. Um aber die Trennung und richtige Zuordnung auf beide Augen zu erreichen, ist das Glas des Bildschirms derart zu polarisieren, daß dieses das Fluoreszenzlicht aus dem Inneren der Bildröhre nur mit Schwingungsebenen von z. B. +45 Grad gegen die Horizontale in der oberen Bildschirmhälfte und unten mit -45 Grad in der unteren Hälfte durchläßt. Zur Erreichung der erforderlichen Trennung und der Zuordnung beider Bilder sind die beiden Brillen-prismen ebenfalls im richtigen Sinn mit +/-45 Grad zu polarisieren.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß der elektronische Betrieb weitgehend mit vorhandenen Mitteln erfolgt. Natürlich werden auch hier zwei optische Einrichtungen benötigt. Da aber nur zwei halbe Bilder (im Zeilensprung) untereinander geschrieben werden, vereinfacht sich die gesamte Elektronik erheblich.

Als Nachteil ist festzustellen, daß für dieses 3D-Prinzip ein etwa doppelt hoher Bildschirm erforderlich ist, der jedoch beim Betrachten des Bildes mit einer Prismenbrille entfällt, die beide Bildschirmhälften optisch übereinander legt.

Nachdem aber eine zukünftige Abstimmung der Bildschirmabmessungen auf die Wiedergabe von Bildern der Breitbild-Filme (16 : 9) erfolgen soll, ergäbe sich dann ein nahezu quadratischer Bildschirm (16 : 18), der vom jetzigen Format (4 : 3 = 16 : 12) mit doppelter Höhe (16 : 24) bei vorbeschriebenem 3D-Verfahren für derzeitige Bildformate noch erträglich abweicht, abgesehen davon, daß beim 3D-Sehen diese Verdoppelung optisch entfällt.

Dafür werden aber erhebliche Vorteile erkauft, nämlich als Hauptziel die 3D-Wiedergabe, dann die einwandfreie Farbwiedergabe, die gewohnte Flimmerfreiheit (Zeilensprung), die Abtastung mit einem Elektronenstrahl in der Bildröhre mit der doppelten Zeilenhöhe (die jeweiligen Nachbarzeilen sind im anderen Teilbild geschrieben), ferner auch die freie Wahl des Betrachter-Standpunktes und schließlich keine übermäßige Präzision gegenüber der bisherigen Fabrikationsqualität. Die Verwendung einer Betrachtungsbrille wird ohnehin aus technischen und Physiologischen Gründen auch in Zukunft vermutlich niemals entbehrlich sein.

Für ein besseres Verständnis der Vorzüge der Erfindung wird nachfolgend die Funktion des normalen Fernsehens und die des Erfindungsgegenstandes erläutert.

Beim Fernsehen wird mittels einer Bildaufnahme-Einrichtung die Abbildung eines Objekts zeilenförmig im Zeilensprungverfahren übertragen, d. h. in zwei Bilddurchläufen (vertikal) werden erst die geradzahligen und danach die ungeradzahligen Zeilen in zwei Teilbildern, jeweils oben beginnend, übertragen. Dabei ergeben sich zwei nacheinander entstehende ineinander geschachtelte Teilbilder, beide um eine Zeilenhöhe verschoben, zusammen aber sich zu einem Vollbild ergänzend. Auch die Erfindung bedient sich dieser Erkenntnis mit dem Unterschied, daß die Abbildungssignale zweier Aufnahme-Einrichtungen üblicher Art derart ineinandergeschachtelt werden, daß am Ausgang nacheinander die ungeradzahligen Zeilen der einen Einrichtung und die geradzahligen Zeilen der anderen Einrichtung für den Empfänger zur Übertragung bereitstehen. Diese ergeben ein wegen der Unterschiedlichkeit beider Teilbilder zunächst verwaschenes Vollbild, das aber den 3D-Effekt enthält. Ein solches Vollbild (t=1/25 sec) wird also durch zwei Teilbilder (je 1/50 sec bei vollem Durchlauf der Bildhöhe) gebildet, je mit halber Zeilenzahl und gleicher Zahl von Leerzeilen, die jeweils im weiteren Funktionsablauf vom anderen Teilbild ausgefüllt werden. Dadurch sind beide 3D-Teilbilder genau ineinander geschachtelt, wobei die jeweils benachbarten Zeilen zu dem anderen Teilbild gehören.

Wichtig ist die Anordnung eines gemeinsamen Speisegerätes für beide Aufnahmekameras zur Sicherung ihrer synchronen Funktion, das für beide nicht nur die gleiche Stromversorgung gewährleistet sondern diese auch mit den zur Funktion erforderlichen Impulsen völlig synchron versorgt.

Empfangsseitig wird dieses Vollbild - entsprechend dem herkömmlichen Fernsehen - auf dem Bildschirm wiedergegeben. Zur Trennung beider Teilbilder und für deren richtige Zuordnung auf beide Augen des Betrachters wird - wie eingangs zum Stande der Technik beschrieben - eine um 90 Grad wechselnde Polarisation des entstehenden Zeilenlichts durchgeführt und durch eine Polarisationsbrille betrachtet. Hierdurch erhält der Betrachter einen vollkommen natürlich wirkenden 3D-Bildeindruck mit der scheinbaren Tiefenwirkung wie beim natürlichen Betrachten des Objekts.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt jeweils in schematisierter Wiedergabe in

Fig. 1 eine Skizze mit Augen eines Betrachters und Sehstrahlen zu einem Gegenstand;

Fig. 2 zwei Aufnahmekameras vor einem Gegenstand;

Fig. 3 eine Farbbildröhre in Seitenansicht;

Fig. 4 die Draufsicht auf einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Folie mit polarisierten Zeilenstreifen;

Fig. 5 die Draufsicht auf die Folienkombination;

Fig. 6 den stark überhöht dargestellten Querschnitt der Folienkombination;

Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 5;

Fig. 8 eine Vorrichtung zur Herstellung einer Folienkombination gemäß Fig. 4 bis 7;

Fig. 9 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 8.

In Fig. 1 ist ein Augenpaar mit einem linken Auge A1 und einem rechten Auge A2 skizziert. Jedes von ihnen ist auf einen Gegenstand Q gerichtet, den mittig eine Achse M schneidet und der infolge des Augenabstandes a in beiden Augen A1 und A2 unterschiedliche Bilder hervorruft. Die Sehschatten sind mit S1 und S2 bezeichnet. Der Betrachter ist sich normalerweise nicht bewußt, daß er zwei unterschiedliche Bilder empfängt, jedoch erzeugen beide im Sehzentrum des Betrachters lediglich ein scheinbar räumliches Bild.

Da für dreidimensionale Bildaufnahmen die beiden Bilder den unterschiedlichen Seheindrücken beider Augen A1 und A2 des späteren Betrachters entsprechen müssen, ist die Verwendung von zunächst zwei kompletten Aufnahmekameras K1, K2 gemäß Fig. 2 erforderlich, deren Objektive sich im Abstand a beider Augen A1, A2 eines menschlichen Augenpaares zu befinden haben.

Fig. 3 gibt schematisch den Strahlenverlauf in einer sog. In- Line-Farbbildröhre 10 wieder mit einem hinteren Tunnelabschnitt 12 und sich von diesem zu einer gewölbten gläsernen Frontwand 14 erweiternden Röhrenkopf 16. Zwei Ablenkspulen 18 erzeugen nahe dem Übergang des Tunnelabschnittes 12 zum Röhrenkopf 16 eine Ablenkebene F für von drei - in Linie angeordneten - Kathoden 20 (R = rot), 21 (G = grün), 22 (B = blau) ausgehenden Elektronenstrahlen, die durch eine Schattenmaske 24 zu einem Leuchtschirm 26 gelangen.

Jedes Bild ist in viele vom Elektronenstrahl zu über fahrende Zeilen zerlegt, welche nacheinander punktweise abgetastet und deren Werte - Helligkeits-, Leuchtdichte-, Luminanzsignal E gamma - in Form von elektronischen Bildsignalen (Ströme oder Spannungen) nacheinander übertragen werden.

In der Bildröhre 10 wild der Elektronenstrahl mit hier nicht dargestellten Bild- und Zahlenablenkeinrichtungen zeilenweise über den Leuchtschirm 26 geführt. Es entsteht zunächst ein Schwarz-weiß-Bild, das aus roten, grünen und blauen Schirmfarben zusammengesetzt ist. Der Elektronenstrahl wird durch jene Schlitze der Schattenmaske 24 - oder bei anderen Schattenmasken durch (beispielsweise 375 000) runde Bohrungen - gezielt zu entsprechenden Leuchtstoffpunkten auf dem Leuchtschirm 26 geführt, wobei jeder Rotstrahl, Blaustrahl bzw. Grünstrahl seinen Farbenpunkt auffindet.

Die Differenzsignale E_B - E gamma; E_R - E gamma; E_G - E gamma werden getrennt jeweils einem Steuergitter ihres Strahlensystems zugeleitet - es bleiben dann schließlich die drei Strahlensysteme E_B, E_R, E_G selbst wirksam.

Eine nach der Schattenmaske 24 anzuordnende transparente Folienkombination 30 mit schmalen Streifen 32, 34 der Breite q von mindestens 0,5 mm je nach Schirmhöhe, die jeweils gegensätzlich polarisiert sind, ist in Fig. 5 und 6 angedeutet. Ein solches Folienstück 30 wird von einer Mehrschichtfolienbahn 36 der Breite e mit oder ohne Lochrandstreifen 38 der Breite f ab- oder aus ihr herausgeschnitten. Die Herstellungsbreite b der Folienkombination bzw. des Folienstücks 30 hängt von der Länge der Zeilen ab.

Die Löcher 40 des Lochrandstreifens 38 dienen dem Transport sowie der erforderlichen sehr exakten Führung bei der Herstellung der Folienkombination 30. Die Löcher 40 können mehrreihig oder - in Fig. 5 links, oben - einreihig mit achsparallelen Abständen i vorgesehen sein.

Fig. 6 läßt eine solche Mehrschichtfolienbahn 36 aus einer Trägerfolie 42 mit Klebschicht 43, einem Streifen 32 - oder 34 - aus polarisierter Folie auf oder Klebschicht 43 sowie einer Schutzfolie 44 mit Klebschicht 45 erkennen. Die Folienkombination 30 hat als Ab- oder Ausschnitt der Mehrschichtfolienbahn 36 deren Aufbau.

Zur Herstellung dieser Mehrschichtfolienbahn 36 - und damit der Folienkombination 30 - wird einem Schnittwerkzeug 50 - mit Grundplatte 52, Führungsplatte 54, Stempelkopf 56 und Schnittstempeln 57 - eine Trägerfolie 42 mit Klebschicht 43 und anhaftender Trennfolie 48 zugeführt, die von einer Trommel 58 über eine Förder- und Umlenkrolle 60 auf eine horizontale Gleitfläche 53 der Grundplatte 52 gelangt.

Unter dem in Vorschubrichtung x hinteren Ende einer vorderen Schnittleiste 62 wird die Trennfolie 48 unter Bildung einer Schlaufe 47 in Gegenrichtung abgezogen und gibt die Klebschicht 43 frei, auf welche in axialem Abstand q zueinander in schrittweisem Stillstandstakt durch den Schnittstempel 57 Streifen 32 aufgedrückt werden, die von einer - von einer Transporttrommel 58a abgewickelten - polarisierten Folie 31 abgetrennt worden sind.

Mit 55 ist ein Anschlag an der Führungsplatte 54 nahe der Schnittleiste 62 bezeichnet. Der besseren Übersicht wegen ist die in Fig. 8 linke Schnittstufe in Fig. 9 überhöht wieder­ gegeben und zeigt deutlich die von der Trennfolie 48 gebildete Schlaufe 47. Diese darf - auf beiden Seiten - nicht in die Bewegungsbahn des Schnittstempels 57 hineinragen. Der vertikale Abstand n zwischen der Klebschicht 43 und der Unterfläche 61 des Stempelkopfes 56 beträgt bei einer Dicke der polarisierten Folie 31 von 0,5 mm, der Schnittleiste von 1,0 mm, der Trennfolie 48 von 0,1 mm und des Schlaufenzwischenraumes von 0,1 mm im gewählten Ausführungsbeispiel nur 1,9 bis 2,0 mm.

Die so belegte Trägerfolie 42 wandert durch einen Förderspalt 51 zwischen Grundplatte 52 und Führungsplatte 54 zu einer zweiten - hinteren - Schnittleiste 62a, an welcher eine gegenläufig polarisierte Folie 33 - ebenfalls von einer Transporttrommel 58b kommend - geschnitten sowie zwischen jene Streifen der Folie 32 geklebt wird.

Durch eine Andruckwalze 64, die gegen ein von der Trägerfolie 42 überfahrenes Widerlager 66 bewegbar lagert, gelangt eine Schutzfolie 44 auf die Streifen 32, 33 und wird mit diesen durch eine aufkaschierte Klebschicht 45 verbunden. Letztere wird zu ihrem Schutz ebenfalls von einer Trennfolie 46 überlagert, die vor einer in Fig. 8 oberhalb der Andruckwalze 64 zu erkennenden Transportrolle 68 von der Schutzfolie 44 abgezogen wird - Schlaufe 47 _n - und auf eine Wickeltrommel 69 gelangt.

Fig. 2 zeigt - wie gesagt - zwei Kameras K1, K2 mit zwei Objektiven für zwei komplette Bildabtastungen zweier Farbbilder mit jeweils 2×312,5 Zeilen, was 2/50 sec/Bild entspricht.

Die Kameras K1, K2 mit gemeinsamer elektr. Speisungsquelle sind an einen gemeinsamen Synchron-Impuls-Sägezahngeber 70 angeschlossen sowie mit einem elektronischen Umschalter 72 zu einem Ausgang 74 hin verbunden. Vom Umschalter 72 ab erfolgt die Übertragung der beiden Stereobilder vollkommen normal.

Am Ausgang wird ständig die zweite Zeilengruppe gegen die gleiche des Parallelbildes ausgetauscht, also I-II; es entsteht eine rhythmische Folge I (1, 3, 5, 7 . . . ) und II (2, 4, 6, 8 . . . ) und dadurch eine zeitlich versetzte Vermischung beider Bilder.

Die Bild-Wiedergabe erfolgt auf einem doppelt hohen Bildschirm (16 : 18), auf dem 2×312,5 Zeilen in 2/50 sec nacheinander - also mit doppeltem Abstand - geschrieben werden. In 1/50 sec wird beispielsweise die obere Hälfte (312,5 Zeilen) mit Bildmodulation I und danach in 1/50 sec mit Modulation II geschrieben.

Da der Bildschirm in seiner oberen Hälfte gegensätzlich zur unteren Hälfte und die Betrachterbrille entsprechend polarisiert ist, werden die Bilder I und II mit den Augen A1 und A2 getrennt sichtbar. Eine zusätzliche Prismenbeschaffenheit an der Brille bewirken die Überdeckung beider Bilder auf den Betrachter.

Vorstehend sind zwei Hauptverfahren beschrieben, die beide die gleiche Fernseh-Aufnahme-Apparatur nach Fig. 2 benötigen. Im ersten Verfahren werden empfängerseitig die beiden 3D- Teilbilder, im Zeilensprung sich deckend, ineinandergeschachtelt im zweiten beide gleichen Bilder mittels doppelt hoher Bildamplitude nacheinander - also getrennt - ober- und unterhalb der horizontalen Bildschirmmitte auf dem doppelt hohen Bildschirm geschrieben.

Die Kompatibilität mit 2D-Bildern sowie mit schwarz/weiß ist in beiden Fällen durchführbar, was auch wichtig ist für die Wiedergabe von Filmen. Prinzipiell können jedoch bisherige normale Filme niemals 3D-Bilder erzeugen, die in Zukunft mit Doppelbildern aus zwei Objektiven hergestellt werden müssen, sollen sie im 3D-Fernsehen abgespielt werden.

Falls für die Kompatibilität der Fortfall eines Teilbildes erforderlich ist und ein Bild mit halber Zeilenzahl erzeugt wird, ist ein dadurch entstehender Nachteil weitgehend dadurch ausgleichbar, indem die Zeilen ohnehin in doppelter Breite (= Höhe) geschrieben werden können, weil deren Nachbarzeilen unbeschrieben sind.

Nachdem der Entwicklungsstand der Fernsehtechnik zu einer hohen Qualität gereift ist, werden wieder international neue Vorschläge bezüglich der Zeilenzahl, Schärfequalität, Bildformat usw. in Erwägung gezogen, auf die jetzt im richtigen Zeitpunkt auch die vorstehenden realen 3D- Vorschläge treffen. Nachdem ferner die Erfahrung gezeigt hat, daß die Unstimmigkeiten bei der Festlegung der Verfahren für das Farbfernsehen viele Nachteile gebracht haben, ist jetzt auch der Zeitpunkt gekommen, eine international gemeinsame technische Lösung für alle Probleme, auch noch nachträglich, mit der Einführung der 3D-Technik zu treffen, denn mit Einführung der letzteren erhält das Fernsehen seine endgültige Vollkommenheit.

Beispiel

Ein farbiges Fernsehbild wird mit polarisierter Brille betrachtet, und es entsteht - von einer leichten Verfärbung abgesehen - ein normaler Seh-Eindruck mit beiden Augen.

Dann wird die lose Brillenfolie auf den Bildschirm gehalten, ein Auge geschlossen und die Folie gedreht, bis deren Fläche dem offenen Auge als schwarz erscheint. Beide Augen werden gegensätzlich geöffnet und geschlossen: Das jetzt offene Auge sieht nun das Fernsehbild.

Dann wird die Folie um 90° gedreht: Das gleiche Auge sieht jetzt die Folie schwarz, das andere sieht nach dem Öffnen nunmehr das Fernsehbild.

Bei voller Halbabdeckung beider Bildschirmhälften sehen beide Augen getrennt nur die ihnen zugeordnete Hälfte, also je ein 3D-Bild, allerdings übereinander stehend. Eine optische Überlagerung beider Bilder erfolgt durch Prismengläser in der Brille. Die doppelte Bildschirmhöhe tritt optisch nicht mehr in Erscheinung.

Claims (20)

1. Verfahren zum Erzielen einer dreidimensionalen Wiedergabe von Bildern auf der Abbildungsfläche eines Wiedergabege­ rätes der Fernseh- und Videotechnik, insbesondere bei einem Fernsehempfänger, mit Polarisationsfilterfeldern zueinander etwa rechtwinkeliger Polarisationsrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß unter Ausnutzung des üblichen Zeilensprungverfahrens für die Trennung der für beide Augen eines Betrachters notwendigen unterschiedlichen Übertragungsbilder die Übertragung einzeln zeilenweise nacheinander durch nur eine Übertragungsanordnung beider Bilder derart erfolgt, daß die zur Übertragung bestimmten Bildzeilen eines Bildpaares von Bild zu Bild umgeschaltet werden und jedes von ihnen nacheinander mit halber Bildzahl übertragen wird, wobei geberseitig die Objektbilder zweier Kameras mittels abtastenden Zeilen elektronisch abwechselnd auf den Ausgang geschaltet werden und durch deren empfangsseitig erzeugten Lichtzeilen auf oder in dem Wiedergabegerät ein einziges Bild aus beiden ineinander geschalteten Ursprungsbildern erzeugt wird.

2. Verfahren, bei dem mittels einer Brille mit gegensätzlich polarisierten Sichtfeldern beide als ein Bild erscheinenden Teilbilder für beide Augen eines Betrachters getrennt werden, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zeilenweise entstehende Licht mittels einer speziellen Folienkombination zeilenweise gegensätzlich polarisiert wird, wonach die Trennung mittels der gegensätzlich polarisierten Gläser oder Folien aufweisenden Brille durchgeführt wird.

3. Verfahren, bei dem mittels einer Brille mit gegensätzlich polarisierten Sichtfeldern beide als ein Bild erscheinenden Teilbilder für beide Augen eines Betrachters getrennt werden, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Teilbilder im Empfangsgerät mit Leerzeilen zwischen je zwei Zeilen in voller Höhe für beide oben und unten ganzflächig, jedoch gegensätzlich polarisierten Bildschirmhälften übereinander geschrieben werden sowie beide Teilbilder mittels der Brille mit ebenfalls gegensätzlich polarisierten Gläsern oder Folien getrennt in die Augen eines Beobachters geführt und die Bilder durch eine zusätzliche Prismenwirkung zur Deckung gebracht werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Übertragung ein einziger Sender und eine einzige Sendefrequenz eingesetzt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungssignale zweier Aufnahmeeinrichtungen derart ineinandergeschachtelt werden, daß am gemeinsamen Ausgang nacheinander die ungeradzahligen Zeilen und die geradzahligen Zeilen für den Empfänger zur Übertragung bereitgestellt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vollbild aus den beiden Teilbildern je mit halber Zeilenzahl und gleicher Zahl von Leerzeilen gebildet wird.

7. Vorrichtung zum Erzielen einer dreidimensionalen Wieder­ gabe von Bildern auf der Abbildungsfläche eines Wiederga­ begerätes der Fernseh- und Videotechnik, insbesondere bei einem Fernsehempfänger, mit Polarisationsfilterfeldern zueinander etwa rechtwinkeliger Polarisationsrichtungen, wobei die Breite jedes Streifens etwa der Zeilenhöhe des Systems entspricht, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Folienstück (30) aus einer Trägerfolie (42) als transparente Fläche, an der die Streifen (32, 34) aus Fo­ lien entgegengesetzter Polarität festgelegt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine gegensätzliche Polarisierung der Streifen (32, 34) um 90°.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (32, 34) auf die Trägerfolie (42) aufgeklebt und durch eine Schutzfolie (44) abgedeckt sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie (42) als Folienbahn mit seitlichen Lochrandstreifen (38) ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Löcher (40) des Lochrandstreifens (38) das Maß für einen taktweisen Vorschub der Trägerfolie (42) bei deren Herstellung bestimmen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zugeschnittene Folienkombination (30) durch eine transparente Platte verstärkt ist.

13. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienkombination (30) Abschnitt einer Mehrschichtfolienbahn (36) aus durch Haftschichten (43, 45) zusammengefügten Folien (42/32, 34/44) ist.

14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Polarisationsfolie anstelle einer zeilenweise aus schmalen Zeilenstreifen (32, 34) wechselnder Polarisation zusammengesetzten Folienkombination (30) eine Einzelfolie mit ebenfalls zeilenweise wechselnder Polarisation der inneren Struktur eingesetzt ist.

15. Vorrichtung zum Erzielen einer dreidimensionalen Wieder­ gabe von Bildern auf der Abbildungsfläche eines Wiederga­ begerätes der Fernseh- und Videotechnik, insbesondere bei einem Fernsehempfänger mit Polarisationsfilterfeldern mit zueinander rechtwinkeligen Polarisationsrichtungen, ins­ besondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 oder 6, gekennzeichnet durch einen Bildschirm (14) der Bildröhre (10), dessen obere Hälfte vollständig in einer Richtung polarisiert ist, und dessen untere Hälfte eben­ falls ganz flächig gegen die obere um 90° verschieden ge­ richtet polarisiert ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fluoreszenzschicht direkt auf der In­ nenseite des Bildschirms aufgetragen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ersatzweise für die Polarisation des Glasmaterials beider Schirmhälften diese beiden mit gleicher Wirkung mit zwei entsprechend ganz flächig polarisierten Folien oder Glasplatten von außen abnehmbar überdeckt bzw. von innen oder außen fest beklebt sind.

18. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 17, gekennzeichnet durch ein gemeinsames Speisegerät für beide Aufnahmeeinrichtungen (K1, K2), denen ein gemeinsamer Ausgang (74) nachgeschaltet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ausgang (74) und Aufnahmeeinrichtungen (K1, K2) ein elektrischer Umschalter (72) vorgesehen ist.

20. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 17, gekennzeichnet durch eine einzige Aufnahmeeinrichtung mit zwei Objektiven und einem einzigen Umschalter (72) für die Zeilen am Ausgang (74).