DE69730184T2

DE69730184T2 - Stereoskopische Bilddarstellungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69730184T2
Application number: DE69730184T
Authority: DE
Inventors: Richard Robert Littlemore Moseley; Graham John Henley-on-Thames Woodgate
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-09-19
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2017-09-20
Also published as: EP0831353B1; JP3452470B2; DE69730184D1; GB2317524A; US5993004A; EP0831353A1; GB9619521D0; JPH10142557A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anzeige. Eine solche Anzeige kann z. B. als eine stereoskopische dreidimensionale (3D-)Projektionsanzeige verwendet werden.
GB 2 296 151 und EP 0 271 132 offenbaren eine autostereoskopische Anzeige mit einer ersten und einer zweiten verschiedenen Lichtquelle. Die erste und die zweite Lichtquelle emittieren Licht mit verschiedenen, allgemein linearen und senkrechten Polarisationen. Der SLM enthält eine Anordnung von Polarisationselementen, die als erster und zweiter Satz angeordnet sind und einander abwechseln, so dass sie einen Mikropolarisator bilden, in dem die Elemente des ersten Satzes Licht von der ersten Lichtquelle durchlassen, während die Elemente des zweiten Satzes Licht von der zweiten Lichtquelle durchlassen. Ein optisches System bildet das Licht von den Quellen über den SLM ab, um Beobachtungszonen für das linke Auge und für das rechte Auge zu bilden. Die dem ersten und dem zweiten Satz von Polarisationselementen zugeordneten Pixel des SLM zeigen stereoskopische 2D-Bilder an, die autostereoskopisch beobachtet werden können, wenn sich das linke und das rechte Auge eines Betrachters in den jeweiligen Beobachtungszonen befinden.
In 1 der beigefügten Zeichnung ist eine bekannte stereoskopische 3D-Projektionsanzeige gezeigt, die im Wesentlichen zwei Projektionssysteme umfasst, die stereoskopische Ansichten mit zueinander senkrechten Polarisationen auf einen die Polarisation erhaltenden Schirm 1 projizieren. Das Projektionssystem umfasst die Lichtquellen 2 und 3, denen die Kondensoroptiken 4 und 5 zur Beleuchtung der Bildquellen 6 und 7 wie etwa räumliche Flüssigkristall-Lichtmodulatoren zugeordnet sind. Die Projektionsoptiken 8 und 9 projizieren die Bilder durch die Polarisationselemente 10 und 11, die mit den zueinander senkrechten Linearpolarisationszuständen 12 und 13 veranschaulicht sind. Die auf dem Schirm 1 gebildeten Bilder werden durch passive Polarisationsgläser mit senkrechten Polarisationszuständen beobachtet, die im Gebrauch in der Weise auf die Polarisationszustände 12 und 13 ausgerichtet sind, dass das linke Auge eines Betrachters im Wesentlichen lediglich Licht von dem Bild für das linke Auge sieht, während das rechte Auge des Betrachters im Wesentli chen lediglich Licht von dem Bild für das rechte Auge sieht.
Das in 1 veranschaulichte System erfordert zwei getrennte Projektionssysteme, die die verhältnismäßig teuren Projektionsoptiken 8 und 9 enthalten. Somit ist das System verhältnismäßig teuer und groß. Außerdem ist eine sehr sorgfältige Ausrichtung erforderlich, um bis hinab zur Ebene einzelner Pixel die richtige Deckung zwischen den Bildern für das linke und für das rechte Auge auf dem Schirm 1 sicherzustellen. Außerdem können zwei physikalisch getrennte Projektionslinsensysteme gewisse Trapezverzerrungen zwischen den projizierten Bildern auf dem Schirm geben. Falls die Bilder nicht richtig ausgerichtet sind, erfährt der Betrachter die Symptome der Sehanspannung, z. B. Kopfschmerzen und Augenermüdung.
2 der beigefügten Zeichnung veranschaulicht ein weiteres System, das es ermöglicht, einen einzelnen Satz der Projektionsoptik 14 zu verwenden. Wie bei 15 und 16 graphisch veranschaulicht ist, müssen die Lichtquellen, die Kondensoroptiken und die Bildquellen zusammen mit Mitteln, die sicherstellen, dass das ausgegebene Licht von den zwei Sätzen von Vorrichtungen senkrecht polarisiert ist, weiter verdoppelt sein. Allerdings wird das Licht von den zwei Untersystemen in einem Strahlvereiniger 17 vereinigt, so dass die einzelne Projektionsoptik 14 verwendet werden kann. Der Strahlvereiniger 17 kann z. B. einen Polarisationswürfel umfassen. Allerdings gibt es weiter eine beträchtliche Verdopplung der Komponenten, und das Problem der Deckung der zwei Bilder bleibt bestehen. Ein weiterer Nachteil sind die Kosten des Strahlvereinigers 17.
Das System aus 2 kann abgeändert werden, so dass es eine einzelne Lichquelle und einen Strahlteiler wie etwa einen zweiten Polarisationswürfel, der die Lichtkomponenten von der Lichtquelle zerlegt, verwendet. Obgleich dies die Effizienz der Lichtausnutzung verbessert, ist das System weiter verhältnismäßig teuer und voluminös.
3 der beigefügten Zeichnung zeigt eine weitere bekannte stereoskopische 3D-Projektionsanzeige, die auf der Verwendung einer Katodenstrahlröhre (CRT) 20 beruht. Der CRT 20 ist eine Projektionslinse 21 zugeordnet, die die durch die CRT angezeigten Bilder durch einen Polarisator 22, ein Schaltpolarisationselement in Form einer Schalt-Pi-Zelle 23 und eine Viertelwellenverzögerungseinrichtung 24 auf einen die Polarisation erhaltenden Schirm 1 projiziert. Der oder jeder Beobachter trägt ein Paar Polarisationsgläser 25, die die Viertelwellenverzögerungseinrichtungen 26 und 27 sowie die senkrecht angeordnete Linearpolarisatoren 28 und 29 umfassen.
Im Gebrauch zeigt die CRT 20 abwechselnd die Ansichten für das linke und für das rechte Auge an. Das Licht von der CRT wird durch den Polarisator 22 linear polarisiert und durch die Schalt-Pi-Zelle 23 geleitet, die das Licht synchron zu den Bildern für das linke und für das rechte Auge abwechselnd durchlässt, ohne die Polarisationsrichtung zu ändern, und die Polarisationsrichtung um 90° dreht. Daraufhin wird das ausgegebene Licht von der Pi-Zelle 23 durch die Verzögerungseinrichtung 24 in die zirkulare Polarisation mit der entgegengesetzten Drehrichtung umgesetzt. Die Verzögerungseinrichtungen 26 und 27 setzen das Licht wieder in die Linearpolarisation um, wobei die Polarisatoren 28 und 29 zueinander senkrechte Polarisationen durchlassen, so dass das linke Auge des Betrachters im Wesentlichen lediglich das Bild für das linke Auge sieht, während das rechte Auge des Betrachters im Wesentlichen lediglich das Bild für das rechte Auge sieht.
Dieses System erfordert, dass die CRT 20 mit der Doppelten der normalen Videobildwiederholrate aufgefrischt wird, was den Ersatz verhältnismäßig langsamer Bildquellen für die CRT 20 wie etwa vieler Typen von Flüssigkristallanzeigen (LCDs) ausschließt. Wenn die CRT 20 als die Bildquelle verwendet wird, verzögert das Nachleuchten des Leuchtschirms das Erlöschen jedes Bildes, so dass ein Übersprechen zwischen den stereoskopischen Ansichten auftreten kann. Ferner beruht das System auf den Fähigkeiten der Pi-Zelle 23, schnell und genau zwischen den Zuständen, die die Polarisationsdrehung null und die Polarisationsdrehung 90° liefern, zu schalten, um das Übersprechen zu minimieren.
4 der beigefügten Zeichnung veranschaulicht eine stereoskopische Mikropolarisator-3D-Projektionsanzeige des Typs, der von Sadeg M. Faris, "Novel 3D Stereoscopic Imaging Technology", SPIE, Bd. 2177, Stereoscopic Displays and Virtual Reality Systems (1994), offenbart ist. Die Anzeige umfasst eine einzelne Lichtquelle 2, einen einzelnen Satz der Kondensoroptik 4 und einen einzelnen Satz der Projektionsoptik 8. Die Bildanzeigevorrichtung umfasst einen räumlichen Lichtmodulator (SLM) 30, der die Bilder für das rechte und für das linke Auge in einem räumlich multiplexierten Format anzeigt. Insbesondere zeigen abwechselnde Bildelemente (Pixel) das Bild für das linke Auge an und liefern Licht mit einer wie bei 31 gezeigten ersten Polarisation, während die verbleibenden Pixel gleichzeitig das Bild für das rechte Auge anzeigen und wie bei 32 veranschaulicht Licht mit der dazu senkrechten Polarisation liefern. Daraufhin kann das Bild durch geeignete Polarisationsgläser stereoskopisch beobachtet werden.
Ein Nachteil dieses Systems ist, dass jedes Bild mit der halben Auflösung derjenigen angezeigt wird, zu der der SLM 30 fähig ist. Allerdings kann das System 2D-Bilder mit voller Auflösung anzeigen, für die der Betrachter keine Polarisationsgläser zu tragen braucht.
Gemäß der Erfindung wird eine Anzeige mit einer aus Pixeln aufgebauten Anzeigevorrichtung geschaffen, gekennzeichnet durch einen aus Pixeln aufgebauten Polarisationsmodulator, wovon jedes Pixel auf ein entsprechendes Pixel der Anzeigevorrichtung optisch ausgerichtet ist, wobei jedes seiner Pixel einzeln so steuerbar ist, dass die Polarisation des von dem Pixel ausgegebenen Lichts geändert wird.
Der Polarisationsmodulator kann eine variable Polarisationsdreheinrichtung aufweisen, wobei jedes seiner Pixel so steuerbar ist, dass sich der Linearpolarisationswinkel des Ausgangs über einen Bereich von wenigstens im Wesentlichen 90° ändert.
Der Polarisationsmodulator kann eine variable Polarisationsverzögerungseinrichtung aufweisen, wobei jedes seiner Pixel so steuerbar ist, dass sich die Verzögerung über einen Phasenverzögerungsbereich von wenigstens im Wesentlichen 180° zwischen der schnellen und der langsamen optischen Achse ändert.
Der Polarisationsmodulator kann einen aus Pixeln aufgebauten zeitsequentiellen Polarisationsschalter aufweisen, wobei jedes seiner Pixel zwischen einem ersten Zustand für die Schaffung einer ersten Ausgangspolarisation und einem zweiten Zustand für die Schaffung einer zu der ersten Polarisation im Wesentlichen senkrechten zweiten Ausgangspolarisation schaltbar ist.
Der Polarisationsmodulator kann eine erste Flüssigkristallvorrichtung aufweisen. Die erste Flüssigkristallvorrichtung kann eine erste Flüssigkristalllage und wenigstens eine aus Pixeln aufgebaute Elektrode aufweisen.
Die erste Flüssigkristalllage kann einen verdrehten nematischen Flüssigkristall aufweisen.
Die erste Flüssigkristalllage kann einen ferroelektrischen Flüssigkristall aufweisen.
Die erste Flüssigkristalllage kann eine Pi-Zelle aufweisen.
Die erste Flüssigkristalllage kann eine Pi-Zelle und ein Ausgangsviertelwellenlängenplättchen aufweisen.
Die Anzeige kann eine erste Mikrolinsenanordnung aufweisen, die auf einer Eingangsseite des Polarisationsmodulators angeordnet ist und mehrere. Mikrolinsen aufweist, wovon jede auf ein entsprechendes Pixel des Polarisationsmodulators optisch ausgerichtet ist.
Die Anzeige kann eine erste Fresnel-Linse aufweisen, die auf einer Eingangsseite des Polarisationsmodulators angeordnet ist.
Die Anzeige kann eine zweite Mikrolinsenanordnung aufweisen, die auf einer Ausgangsseite des Polarisationsmodulators angeordnet ist und mehrere Mikrolinsen aufweist, wovon jede auf ein entsprechendes Pixel des Polarisationsmodulators optisch ausgerichtet ist.
Die Anzeige kann eine zweite Fresnel-Linse aufweisen, die auf einer Ausgangsseite des Polarisationsmodulators angeordnet ist.
Die Anzeige kann eine dritte Mikrolinsenanordnung aufweisen, die auf einer Ausgangsseite der Anzeigevorrichtung angeordnet ist und mehrere Mikrolinsen aufweist, wovon jede auf ein entsprechendes Pixel der Anzeigevorrichtung optisch ausgerichtet ist.
Die Anzeige kann eine dritte Fresnel-Linse aufweisen, die auf einer Ausgangsseite der Anzeigevorrichtung angeordnet ist.
Die Anzeige kann eine vierte Fresnel-Linse aufweisen, die auf einer Eingangsseite der Anzeigevorrichtung angeordnet ist.
Die Anzeige kann einen aus Pixeln aufgebauten räumlichen Lichtmodulator und eine Lichtquelle aufweisen.
Die Anzeige kann eine vierte Mikrolinsenanordnung aufweisen, die auf einer Eingangsseite des räumlichen Lichtmodulators angeordnet ist und mehrere Mikrolinsen aufweist, wovon jede auf ein entsprechendes Pixel des räumlichen Lichtmodulators optisch ausgerichtet ist.
Der räumliche Lichtmodulator kann eine zweite Flüssigkristallvorrichtung aufweisen.
Der räumliche Lichtmodulator kann eine Anordnung aus verformbaren Spiegeln aufweisen.
Die zweite Flüssigkristallvorrichtung kann eine zweite Flüssigkristalllage und einen zwischen der ersten und der zweiten Flüssigkristalllage angeordneten Polarisator aufweisen. Die erste Flüssigkristalllage kann zwischen einem ersten und einem zweiten Substrat angeordnet sein und die zweite Flüssigkristalllage kann zwischen dem zweiten Substrat und einem dritten Substrat angeordnet sein. Die erste und die zweite Flüssigkristalllage kann zwischen einem Paar Substrate angeordnet sind.
Die Anzeige kann ein optisches System zum Abbilden der Anzeigevorrichtung auf den Polarisationsmodulator in der Weise, dass jedes Pixel der Anzeigevorrichtung auf ein entsprechendes Pixel des Polarisationsmodulators abgebildet wird, aufweisen.
Die Anzeigevorrichtung kann eine lichtemittierende Vorrichtung aufweisen. Die Lichtabbildungsvorrichtung kann eine Katodenstrahlröhre aufweisen. Die Anzeige kann einen faseroptischen Schirmträger aufweisen.
Die Anzeige kann einen die Polarisation erhaltenden Diffusor aufweisen.
Die Anzeige kann ein optisches Projektionssystem und einen die Polarisation erhaltenden Schirm aufweisen.
Die Anzeige kann ein Viertelwellenlängenplättchen aufweisen, das auf einer Ausgangsseite des Polarisationsmodulators angeordnet ist.
Die Anzeige kann eine Steuereinheit zum Steuern jedes Pixels der Anzeigevorrichtung, um eine Lichtamplitude von
zu erzeugen, und zum Steuern jedes Pixels des Polarisationsmodulators in der Weise, dass ein Polarisationswinkel von
erzeugt wird, aufweisen, wobei A₁ und A₂ die entsprechenden Pixelamplituden eines ersten bzw. eines zweiten Bildes sind.
Die Anzeige kann für eine stereoskopische Beobachtung vorgesehen sein und ein Paar Beobachtungsgläser aufweisen, die senkrecht polarisierte Linsen besitzen.
Die Anzeige kann für die stereoskopische Beobachtung vorgesehen sein und ein Paar Schaugläser aufweisen, die einen ersten und einen zweiten Polarisator, deren Polarisationsrichtungen im Wesentlichen parallel sind, und ein erstes und ein zweites Halbwellenlängenplättchen, deren optische Achsen in Bezug auf die Polarisationsrichtungen um einen vorgegebenen Winkel in positiver bzw. negativer Richtung gedreht sind, aufweisen. Der vorgegebene Winkel kann im Wesentlichen 22,5° betragen.
Die Anzeige kann für die autostereoskopische Beobachtung vorgesehen sein und eine erste und eine zweite Lichtquelle aufweisen, die senkrecht polarisiert sind, wobei die Anzeigevorrichtung einen räumlichen Lichtmodulator aufweist, wobei der Polarisationsmodulator zwischen den Lichtquellen und dem räumlichen Lichtmodulator angeordnet ist.
Somit können Anzeigen für die 3D-Beobachtung geschaffen werden, die einen einzelnen optischen Weg besitzen, weniger optische Elemente erfordern und ermöglichen, einen kompakteren Entwurf zu schaffen. Verhältnismäßig teure strahlvereinigende Elemente, die Farb- und Intensitätsfehlanpassung zwischen den stereoskopischen Bildern verursachen können, werden beseitigt, während eine automatische und genaue Ausrichtung zwischen den zwei stereoskopischen Ansichten geschaffen werden kann. In der 3D-Betriebsart können zwei Vollfarbansichten mit voller Auflösung erzeugt werden, während bei teilweiser oder vollständiger Verwendung in einer 2D-Betriebsart ein Vollfarbbild mit voller Auflösung erzeugt werden kann. Solche Anzeigen können eine Mischung solcher Bilder gleichzeitig mit Bereichen von 3D-Informationen erzeugen, die beliebig rekonfigurierbar ist.
Da die Anzeigen bei der Standardvideobildwiederholrate betrieben werden können, können Vorrichtungen mit der Standardvideorate verwendet werden. Die Anzeigevorrichtung und der Polarisationsmodulator können unter Verwendung kommerzieller Standardkomponenten mit wenig oder keiner Änderung verkörpert werden und sind somit preiswert herzustellen. Insbesondere sind die Vorrichtungen kompatibel zu der LCD-Technologie. Die optische Effizienz ist gleich der der effizienteren bekannten Anzeigen, z. B. der oben beschriebenen.
Die Erfindung wird beispielhaft weiter beschrieben mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung, in der:
1 bis 4 schematische Darstellungen sind, die bekannte Typen stereoskopischer 3D-Projektionsanzeigen zeigen;
5 eine schematische Darstellung ist, die eine stereoskopische 3D-Projektionsanzeige zeigt, die eine Ausführungsform der Erfindung bildet;
6 bis 9 die Konstruktion von Vorrichtungen zur Verwendung in der Anzeige aus 5 veranschaulichen;
10 eine schematische Darstellung einer stereoskopischen 3D-Anzeige ist, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung bildet;
11 drei verschiedene Vorrichtungen veranschaulicht, die in der Anzeige aus 10 verwendet werden können;
12 alternative Realisierungen zu den in den 10 und 11 gezeigten veranschaulicht;
13 bis 16 stereoskopische 3D-Projektionsanzeigen zeigen, die weitere Ausführungsformen der Erfindung bilden;
17 und 18 Blockschaltbilder sind, die Schaltungen zum Steuern der Anzeigeelemente veranschaulichen;
19 ein Blockschaltplan ist, der eine Änderung der in 17 gezeigten Schaltung veranschaulicht;
20 gemischte 2D- und 3D-Bilder veranschaulicht, die von einer Anzeige geliefert werden;
21 eine schematische Darstellung ist, die eine stereoskopische 3D-Direktsichtanzeige zeigt, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung bildet;
22 eine schematische Darstellung ist, die eine stereoskopische 3D-Direktsichtanzeige zeigt, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung bildet; und
23 eine schematische Darstellung ist, die eine autostereoskopische 3D-Anzeige zeigt, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung bildet.
Gleiche Bezugszeichen beziehen sich in der gesamten Zeichnung auf gleiche Teile.
Die in 5 gezeigte stereoskopische 3D-Projektionsanzeige umfasst eine einzelne Lichtquelle 2, einen einzelnen Satz von Kondensoroptiken 4 und einen einzelnen Satz von Projektionsoptiken 8 zum Projizieren der stereoskopischen Bilder auf einen die Polarisation erhaltenden Schirm 1 zur Beobachtung durch die Polarisationsgläser 40. Die Anzeige aus 5 unterscheidet sich von der in 4 gezeigten dadurch, dass der SLM 30 durch einen SLM 41, der eine Lichtamplitudensteuerung liefert, und durch einen Polarisationsmodulator 42, der den Polarisationswinkel des ausgegebene Lichts steuert, ersetzt ist. Der SLM 41 und der Polarisationsmodulator 42 sind aus Pixeln aufgebaut, so dass jedes Pixel des Modulators 42 optisch auf ein jeweiliges Pixel des SLM 41 ausgerichtet ist. Jedes Pixel des SLM 41 wird so gesteuert, dass es eine Lichtamplitude A liefert, die gleich
ist, wobei A_L und A_R die gewünschten Lichtamplituden der entsprechenden Pixel des linken bzw. des rechten stereoskopischen Bildes sind. Das entsprechende Pixel des Modulators 42 ist in der Weise steuerbar, dass die Linearpolarisation des Ausgangslichts von dem ent sprechenden SLM-Pixel über einen Bereich von 90° geändert wird, so dass der Winkel θ der Polarisationsrichtung durch
gegeben ist.
Wenn ein Beobachter das auf den Schirm 1 projizierte resultierende Pixel durch die Polarisationsgläser 40 beobachtet, analysieren die Polarisatoren der Gläser die Intensität und die Polarisation, so dass das linke Auge die gewünschte Amplitude A_L sieht, während das rechte Auge die gewünschte Amplitude A_R sieht. Die Polarisationsrichtungen der Polarisatoren der Gläser 40 sind zueinander senkrecht und auf die Polarisationsrichtung null und auf die Polarisationsrichtung 90° ausgerichtet, die durch den Modulator 42 erzeugt werden können. Somit werden die Pixel der Bilder für das linke und für das rechte Auge durch die Amplitude A und durch die Polarisationsrichtung θ codiert, während die Originalpixelamplituden A_L und A_R durch die Gläser 40 decodiert werden.
Der SLM 41 kann durch irgendeine Vorrichtung verkörpert sein, die die gewünschte räumliche Auflösung liefern und mit der normalen Videobildwiederholrate arbeiten kann. Beispielsweise kann der SLM 41 eine verdrehte nematische Dünnschichttransistor-LCD oder irgendeinen anderen geeigneten Typ einer LCD umfassen. Ein Vorteil der Verwendung einer LCD ist, dass das ausgegebene Licht bereits mit einer definierten Achse linear polarisiert ist. Um eine Vollfarbanzeige zu schaffen, können in der Vorrichtung Farbfilter verwendet werden. Es ist keine Änderung eines Standard-LCD-Felds für ein Projektorsystem erforderlich.
Um 3D-Bilder mit guter Qualität zur stereoskopischen Beobachtung zu erzeugen, sollte der Polarisationsmodulator 42 vorzugsweise mehrere Anforderungen erfüllen. Die zwei senkrechten Ausgangspolarisationszustände, die z. B. einer Drehung von 0° und 90° entsprechen, sollten in Bezug auf ihre Qualität gleichwertig sein und beide hohe Polarisationsverhältnisse zeigen. Das Polarisationsverhältnis ist die Amplitude der Linearpolarisation in der gewünschten Richtung, dividiert durch die Amplitude der Linearpolarisation in der senkrechten Richtung. Außerdem sollte der Polarisationsmodulator 42 insbesondere im Fall von Farbanzeigen über einen weiten Bereich von Wellenlängen des auffallenden Lichts wirksam sein.
Der Polarisationsmodulator 42 kann als ein veränderliches, aus Pixeln aufge bautes Polarisationsdrehelement arbeiten. In dieser Betriebsart fällt auf jedes Pixel linear polarisiertes Licht einer definierten Achse auf, wobei die Polarisationsachse durch das Element um einen Winkel zwischen null und 90° gedreht wird. Ein solches Drehelement kann durch eine LCD, z. B. von dem verdrehten nematischen Typ (TN-Typ), verkörpert sein, bei der aber der übliche Eingangs- und Ausgangspolarisator entfernt sind. In diesem Fall arbeitet die Flüssigkristallvorrichtung in einer Lichtwellenleiterbetriebsart. Bei niedrigen angelegten elektrischen Feldern wird die Polarisation um 90° gedreht, während es bei hohen angelegten elektrischen Feldern keine Polarisationsdrehung gibt. Durch Ändern des angelegten Felds können Zwischenpolarisationsdrehungen erzeugt werden. Dieser Typ eines Polarisationsmodulators besitzt den Vorteil, dass keine zusätzlichen polarisationssteuernden optischen Elemente erforderlich sind.
In einem TN-Polarisationsmodulator ist der Flüssigkristalldirektor bei Abwesenheit eines angelegten Felds in der Ebene der Vorrichtung ausgerichtet, wobei er sich aber über die Dicke der Flüssigkristalllage um 90° dreht. Wie oben erwähnt wurde, besitzt dies die Wirkung, dass eine Linearpolarisation des Eingangs durch Änderung der Doppelbrechungsbedingungen, die das Licht während der Ausbreitung durch den Flüssigkristall feststellt, um 90° gedreht wird. Diese Wirkung ist von verhältnismäßig breitbandigem Wesen, wobei sie aber wegen der verschiedenen Doppelbrechungsbedingungen, die bei verschiedenen Wellenlängen festgestellt werden, und wegen der verschiedenen Verzögerungskriterien für verschiedene Wellenlängen nicht vollständig gleichförmig und achromatisch ist. Somit ist das Ausgangspolarisationsverhältnis nicht so hoch wie für die Eingangspolarisation in eine solche Vorrichtung. Dies führt zu einem gewissen Übersprechen zwischen dem Bild für das linke Auge und dem für das rechte Auge, das für den Betrachter wahrnehmbar ist und somit die stereoskopische Erfahrung verschlechtern und ein unangenehmes Beobachten erzeugen kann. Außerdem kann der Kontrast des Bildes verringert werden, da etwas Licht durch eine Polarisationslinse der Gläser 40 durchtreten und niedrige Lichtpegel von Pixeln, die dunkel oder schwarz sein sollen, verfärben kann. Da verschiedene durchgelassene Lichtwellenlängen verschiedene Polarisationsbedingungen erfahren, kann dieses Lecklicht verfärbt sein.
Außerdem sind die durch einen Betrachter wahrgenommenen Bedingungen für das Bild für das linke Auge und für das Bild für das rechte Auge nicht völlig gleich. Der durch den geschalteten Zustand, d. h. die Polarisationsdrehung von 0°, eines TN-Polarisationsmodulators 42 erzeugte Polarisationsausgangszustand besitzt über einen weiten Bereich von Wellenlängen ein besseres Polarisationsverhältnis als der ungeschaltete Zustand, der eine Polarisationsdrehung von 90° erzeugt. Dies liegt daran, dass der Flüssigkristalldirektor geschaltet wird, so dass er im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Vorrichtung und somit parallel zu der Richtung der Lichtausbreitung durch den Flüssigkristall ist, wenn über den Flüssigkristall in dem geschalteten Zustand ein hohes elektrisches Feld angelegt wird. Somit erfährt das Licht verhältnismäßig niedrige Doppelbrechungspegel, so dass es folglich verhältnismäßig sehr wenig Änderung seines Polarisationszustands gibt. Somit ist der Kontrast in Bezug auf die Lichtdurchlässigkeit zwischen den zwei Polarisatoren in den Gläsern 40 sehr gut, wobei niedrige Übersprechpegel erzeugt werden.
Ein weiterer Typ eines Polarisationsdrehelements umfasst die Kombination einer Polarisationsverzögerungseinrichtung und eines Viertelwellenlängenplättchens. Zum Beispiel ist eine Pi-Zellen-LCD wegen ihrer Doppelbrechung im Gegensatz zur Lichtwellenleitung, ihrer Eigenschaften und ihrer schnellen Relaxationszeit, die ein genaues Schalten ermöglicht, um das Übersprechen der Anzeige zu minimieren, als Dreheinrichtung geeignet. Jedes der Pixel der Polarisationsverzögerungseinrichtung ist so steuerbar, dass sich die Verzögerung über einen Phasenverzögerungsbereich von wenigstens 180° zwischen der schnellen und der langsamen optischen Achse ändert. An der Außenseite des Elements ist ein Viertelwellenlängenplättchen angeordnet. Für eine Farbanzeige muss das Viertelwellenlängenplättchen auf die Wellenlänge des auffallenden Lichts abgestimmt werden, um eine gewünschte Funktion zu schaffen. Dies kann unter Verwendung eines aus Pixeln aufgebauten Viertelwellenlängenplättchens erreicht werden, bei dem jedes Pixel auf die Farbe des entsprechenden Farbfilters abgestimmt ist, das dem entsprechenden Pixel des SLM 41 zugeordnet ist. Alternativ können Breitbandwellenlängenplättchen wie etwa Mehrlagenwellenlängenplättchen verwendet werden, die z. B. reaktive Mesogenwerkstoffe verwenden.
Alternativ kann der Polarisationsmodulator 42 als eine steuerbare doppelbrechende Vorrichtung oder als eine Polarisationsverzögerungseinrichtung verkörpert sein. In einem solchen Element wird die Linearpolarisation des Eingangs in zwei senkrechte Achsen aufgeteilt, von denen eine gegenüber der anderen eine veränderliche Phasenverzögerung erleidet. Somit ist der Polarisationszustand des ausgegebenen Lichts zwischen linear in einer ersten Richtung, elliptisch mit der Hauptachse in der ersten Richtung, zirkular, elliptisch mit der Hauptachse senkrecht zu der ersten Richtung und linear und senkrecht zu der ersten Richtung steuerbar. Ein solches Polarisationsverzögerungselement kann ebenfalls über eine Flüssigkristallvorrichtung verkörpert sein. Beispielsweise kann für diesen Zweck eine Pi-Zellen-Flüssigkristallvorrichtung verwendet werden.
In einer weiteren Alternative kann der Polarisationsmodulator 42 als ein ferroelektrischer zeitsequentieller Polarisationsschalter verkörpert sein. Eine ferroelektrische Flüssigkristallvorrichtung (FLCD) kann sehr schnell zwischen einem ersten Zustand, in dem Licht einer ersten Polarisation geliefert wird, und einem zweiten Zustand, in dem Licht einer zweiten Polarisation, die senkrecht zu der ersten Polarisation sein kann, geliefert wird, schalten. Somit kann in jedem Videovollbild der Eindruck eines Zwischenpolarisationszustands vermittelt werden, indem die FLCD für einen Bruchteil des Vollbilds in einem ersten Zustand und für den Rest des Vollbilds in dem senkrechten Zustand betrieben wird. Durch Ändern des Bruchteils des Videovollbilds, währenddessen jedes Pixel in dem ersten Zustand ist, kann ein veränderlicher Zwischenzustand erzeugt werden. Ein Betrachter kann dieses Schalten zwischen den Zuständen nicht auflösen und nimmt somit für jedes Auge eine stationäre Lichtintensität wahr, wobei die relativen Intensitäten auf die relativen Zeitdauern in den zwei Zuständen bezogen sind.
Die Erzeugung von zwei gleichwertigen Polarisationszuständen hoher Qualität hängt im Wesentlichen von der verwendeten Flüssigkristallkonfiguration und vom Wesen der vom Betrachter getragenen Gläser 40 ab. Zum Beispiel können im Vergleich zu "Out-of-Plane"-Flüssigkristallvorrichtungen wie etwa TN-Vorrichtungen durch die Verwendung von "In-Plane"-Flüssigkristallvorrichtungen als der Polarisationsmodulator 42 Verbesserungen des Gleichgewichts erhalten werden. In diesen Vorrichtungen wird der Flüssigkristalldirektor zwischen zwei Ausrichtungen geschaltet, die beide in der Ebene der Vorrichtung liegen. Somit arbeitet der Flüssigkristall als eine veränderliche doppelbrechende Vorrichtung, wobei sich die optische Achse mit der Ausrichtung des Direktors ändert. Ein gutes Gleichgewicht zwischen den Polarisationszuständen kann z. B. durch die Verwendung einer Vorrichtung erhalten werden, in der der Flüssigkristalldirektor zwischen den Winkeln +22,5° und –22,5° in Bezug auf die Eingangspola risationsausrichtung geschaltet wird und in der die Dicke des Flüssigkristalls in der Weise ausgewählt ist, dass ein Halbwellenlängenplättchenbetrieb geschaffen wird. Beispiele von In-Plane-Flüssigkristallvorrichtungen, die zur Verwendung als der Polarisationsmodulator 42 geeignet sind, umfassen wie zuvor erwähnt Pi-Zellen und ferroelektrische sowie antiferroelektrische Flüssigkristallvorrichtungen.
Eine Anzeige, die eine solche In-Plane-Flüssigkristallvorrichtung als den Polarisationsmodulator 42 verwendet, besitzt die gleiche Struktur, wie sie in 5 veranschaulicht ist. Um die Funktion zu verbessern, können die Gläser 40 aber in der Weise geändert werden, dass sie wenigstens eine statische doppelbrechende Kompensationsplatte enthalten, die für den Polarisationsmodulator gleiche und entgegengesetzte Doppelbrechungsbedingungen einführt, um die Gleichförmigkeit zu verbessern. Tatsächlich werden bevorzugt für beide Augen des Beobachters solche Bedingungen in den Lichtwegen geschaffen, dass die Kombination aller doppelbrechenden Elemente eine Gesamtdoppelbrechung null ergibt, wenn das Licht erlöschen soll. Eine solche Realisierung schafft bei guter Polarisationsqualität eine gute Funktion über eine breite Bandbreite. 5 veranschaulicht bei 40' Betrachtergläser, die die Kompensationsplatten 40a und 40b und die Linearpolarisatoren 40c umfassen. Diese Gläser sind zur Verwendung mit einem System bestimmt, in dem der Polarisationsmodulator 42 eine In-Plane-Schaltvorrichtung umfasst, die einen Halbwellenlängenplättchenbetrieb erzeugt und deren optische Achse zwischen +22,5° und –22,5° in Bezug auf die Richtung des Polarisationslichts von dem SLM 41 schaltbar ist, um das lediglich für das linke Auge bzw. lediglich für das rechte Auge bestimmte Licht zu liefern. Die Kompensatorplatten 40a und 40b sind so angeordnet, dass sie einen Halbwellenlängenplättchenbetrieb erzeugen, wenn der Betrachter die Anzeige beobachtet, wobei die optische Achse der Kompensatorplatte 40b für das linke Auge auf +67,5° ausgerichtet ist, während die optische Achse der Kompensatorplatte 40a für das rechte Auge auf –67,5° in Bezug auf die Eingangspolarisationsrichtung des Lichts zu dem Modulator 42 ausgerichtet ist, wenn die Gläser 40' horizontal sind, d. h. bei der normalen Ausrichtung. Die Linearpolarisatoren 40c sind so ausgerichtet, dass sie Licht mit einer Linearpolarisation bei 90° in Bezug auf die Eingangspolarisation des Lichts in dem Modulator 42 durchlassen.
Wenn ein Pixel des SLM 41 Licht erzeugt, das lediglich für das linke Auge des Betrachters bestimmt ist, wird das entsprechende Pixel des Polarisationsmodulators 42 geschaltet, so dass seine optische Achse bei +22,5° ist. Somit wirkt der Modulator 42 als ein Halbwellenlängenplättchen, wobei das Licht, das das Pixel des Modulators 42 verlässt, in einer Richtung mit +45° polarisiert ist. Wenn dieses Licht durch die Kompensatorplatte 40b für das linke Auge geht, deren optische Achse auf +67,5° ausgerichtet ist, wird der Polarisationsvektor gedreht, so dass er bei 90° ist, so dass das Licht durch den Linearpolarisator 40c für das linke Auge durchgelassen wird. Wenn das Licht von dem Polarisationsmodulatorpixel dagegen durch die Kompensatorplatte 40a für das rechte Auge geht, wird seine Polarisation auf 180° gedreht, was 0° gleichwertig ist, so dass das Licht durch den Polarisator 40c für das rechte Auge im Wesentlichen ausgelöscht wird.
Wenn ein Pixel des SLM 41 Licht erzeugt, das nur für das rechte Auge des Betrachters bestimmt ist, wird die optische Achse des entsprechenden Pixels des Modulators 42 auf –22,5° geschaltet, so dass der Polarisationsvektor des Lichts, das dieses Pixel verlässt, auf –45° ausgerichtet ist. Der Polarisationsvektor des auf die Kompensatorplatte für das linke Auge auffallenden Lichts wird auf 180° gedreht, so dass der Linearpolarisator 40c für das linke Auge das Licht im Wesentlichen auslöscht. Der Polarisationsvektor des auf die Kompensatorplatte 40a für das rechte Auge auffallenden Lichts wird auf –90° gedreht und durch den Polarisator 40c für das rechte Auge durchgelassen.
Eine solche Realisierung schafft mit hohen Polarisationsverhältnissen ein gutes Gleichgewicht der Qualität zwischen den zwei zueinander senkrechten Ausgangspolarisationszuständen. Außerdem sind die Bedingungen in den Lichtwegen durch die Anzeige und in den Gläsern für beide Augen des Betrachters so, dass die Kombinationen der doppelbrechenden Elemente die Gesamtdoppelbrechung null ergeben, wenn eine Auslöschung des Lichts erwünscht ist. Durch die Verwendung von Mehrlagenwellenlängenplättchen mit einer verbesserten achromatische Funktion z. B. für die Kompensatorplatten 40a und 40b kann die Achromasie weiter verbessert werden.
Obgleich sich die optischen Eigenschaften der LCDs mit dem Beobachtungswinkel ändern, verursacht dies in einer Anzeige des in 5 gezeigten Typs keine Probleme. Insbesondere werden die Effekte veränderlicher optischer Eigenschaften mit dem Beobachtungswinkel im Wesentlichen vermieden, da die Vorrichtungen paralleles Licht verwenden.
6 veranschaulicht eine Form des Polarisationsmodulators 42 vom Verzögerungseinrichtungs/Viertelwellenlängenplättchen-Typ, wobei der untere Teil der Figur die Konstruktion zeigt und der obere Teil die Ausrichtung der verschiedenen optischen Achsen veranschaulicht. Die Dreheinrichtung umfasst die Glassubstrate 43 und 44, zwischen denen eine Flüssigkristalllage angeordnet ist, der eine Elektrode und Isolierlagen sowie eine schwarze Maske 45 zugeordnet sind. Auf der Ausgangsseite des Substrats 44 ist eine aus Pixeln aufgebaute Viertelwellenlängenplättchenlage 46 gebildet. Bei 47 sind die schnelle und die langsame Achse der Flüssigkristalllage in Bezug auf die Richtung der Linearpolarisation 48 des eingegebenen Lichts gezeigt. Bei 49 sind die schnelle und die langsame Achse des durch die Lage 46 gebildeten Viertelwellenlängenplättchens in Bezug auf die Achsen 47 gezeigt.
Um die Effizienz der Lichtausnutzung der Anzeige zu maximieren, sollte so viel von dem durch jedes Pixel des SLM 41 gehenden Licht wie möglich ebenfalls durch das entsprechende Pixel des Modulators 42 gehen. Allerdings sollte Licht von jedem Pixel des SLM 41 zur richtigen Stereobilderzeugung nicht durch die anderen Pixel des Modulators 42 gehen; andernfalls können in den Bildern visuelle Artefakte zu sehen sein. Dies erfordert eine gute Kollimation des auffallenden Lichts. Ferner sollten der SLM 41 und der Modulator 42 eng benachbart und in guter Deckung angeordnet sein. Da der SLM 41 und der Modulator 42 wahrscheinlich schwarze Maskenelemente zum Begrenzen der Pixelöffnungen besitzen, hilft die gute Kollimation des eingegebenen Lichts, den Lichtverlust zwischen zwei Pixelebenen zu verringern.
Ein typisches bekanntes LCD-Feld für einen Einfeld-Farbprojektor besitzt etwa quadratische Pixel mit Kantenabmessungen von etwa 50 Mikrometern und horizontalen und vertikalen Schrittweiten von etwa 100 Mikrometern, die in einem Dreiecksmuster angeordnet sind. Dementsprechend kann Licht, das sich in irgendeiner Richtung weniger als 50 Mikrometer ausbreitet, zwischen den zwei Pixelebenen toleriert werden, wenn zwei solche Vorrichtungen als der SLM 41 und als der Modulator 42 verwendet werden. Solche LCDs besitzen typisch Glassubstrate mit einer Dicke von 1,1 mm und mit einer Polarisatorplatte mit einer Dicke von 0,2 mm. Somit sind die Pixelebenen wenigstens 2,4 mm getrennt, so dass die Kollimation des eingegebenen Lichts stärker als ein Kegel halbwinkel von 0,02 rad in Glas sein muss. Unter Berücksichtigung des Brechungsindex von Glas erfordert dies, dass das Kollimationssystem eine Blendenzahl von 17 oder größer hat. Eine solche Realisierung ist in 7 veranschaulicht und umfasst die Glassubstrate 50, die Flüssigkristalllagen 51, die Polarisatoren 52, die Gebiete 53 der schwarzen Maske und die Pixelöffnungen 54.
Die in 8 gezeigte Realisierung unterscheidet sich von der in 7 gezeigten dadurch, dass die Glassubstrate 50 eine Dicke von 0,7 mm haben, so dass die Pixelebenen etwa 1,6 mm getrennt sind. Dies verbessert die Blendenzahl des Systems auf 11 und ermöglicht eine gewisse Lockerung der Kollimationsanforderungen des eingegebenen Lichts. In einigen LCDs werden momentan Glassubstrate mit einer Dicke von 0,7 mm verwendet.
Eine weitere Verbesserung kann dadurch erzielt werden, dass der SLM 41 und der Modulator 42 als eine einzelne Vorrichtung hergestellt werden, die wie in 9 gezeigt drei Substrate mit einer Dicke von 0,7 mm umfasst. Die Blendenzahl wird weiter auf 9 verringert, wobei die interne Polarisationseinrichtung 52' aber während normaler LCD-Herstellungsprozesse hergestellt werden können muss und nachfolgende normale LCD-Herstellungsprozesse überstehen können muss, um eine solche Vorrichtung herzustellen. Die in 9 gezeigte Realisierung besitzt eine verbesserte Robustheit, während die Deckung zwischen den Pixeln der zwei Lagen während der Herstellung leichter und genauer sichergestellt werden kann.
Außerdem kann eine Vorrichtung der in 9 gezeigten Art hergestellt werden, in der die Dicke des Glassubstrats 50 zwischen den Flüssigkristalllagen 51 stark verringert ist. Beispielsweise kann eine solche Vorrichtung hergestellt werden, in der die Flüssigkristalllagen 51 durch eine Platte, z. B. aus Glas, mit einer Dicke in der Größenordnung von 50 Mikrometern getrennt sind. Im Fall einer Vorrichtung, in der die Größe der Pixel in der Größenordnung von 100 Mikrometer liegt und die Pixel durch Zwischenräume in der Größenordnung von 50 Mikrometern getrennt sind, sind Beobachtungswinkel von bis zu etwa 45° möglich. Eine solche Realisierung kann in einer Direktsichtanzeige verwendet werden.
Die in 10 gezeigte Anzeige unterscheidet sich von der in 5 gezeigten dadurch, dass auf der Eingangsseite des SLM 41 und auf der Ausgangsseite der Polarisationsdreheinrichtung/Verzögerungseinrichtung 42 die Eingangs- und Ausgangsmikrolinsenanordnungen 55 und 56 vorgesehen sind. Jede Mikrolinse der Anordnung 55 ist auf ein Pixel des SLM 41 ausgerichtet, während jede Mikrolinse der Anordnung 56 auf ein Pixel des Modulators 42 ausgerichtet ist. Der rückseitige Einsatzabstand jeder Mikrolinse der Anordnung 55 ist im Wesentlichen gleich der Dicke des SLM 41, während der vorderseitige Einsatzabstand jeder Mikrolinse der Anordnung 56 im Wesentlichen gleich der Dicke des Modulators 42 ist. Der SLM 41 und der Modulator 42 sind in Kontakt zueinander angeordnet, wobei sie aber im unteren Teil von 10 zur deutlicheren Darstellung mit einer Trennung gezeigt sind.
Die Mikrolinsenanordnung 55 verbessert die Lichteffizienz der Anzeige, indem sie die Menge des eingegebenen Lichts verringert, das beim Auffallen bei der schwarzen Maske, die den Rand der Pixel in dem Polarisationsmodulator 42 umgibt, verlorengeht. Somit können die Kollimationsanforderungen der Lichtquelle etwas gelockert werden. Die Ausgangsmikrolinsenanordnung 56 ermöglicht die Verwendung einer Projektionsoptik 8 mit kleinerer Pupille, indem sie die Winkeldivergenz des Lichts, das den Modulator 42 verlässt, verringert.
11 veranschaulicht drei alternative Realisierungen von Mikrolinsenanordnungen. Im oberen Teil von 11 ist eine Realisierung gezeigt, in der die Ausgangsmikrolinsenanordnung 56 weggelassen ist. Dies ist möglich, falls die Pupille der Projektionslinse ausreichend ist, um das meiste Licht von dem Modulator 42 zu sammeln.
122 veranschaulicht Alternativen zu der in 10 und 11 gezeigten Mikrolinsenanordnung. In den in 12 gezeigten Realisierungen sind die Mikrolinsenanordnungen 55 bis 58 jeweils durch jeweilige großformatige Fresnel-Linsen 55' bis 58' zum Kollimieren des durch den Modulator 41 und 42 gehenden Lichts ersetzt.
Der linke untere Teil von 11 veranschaulicht eine Realisierung, die vier Mikrolinsenanordnungen 55 bis 58 verwendet und ermöglicht, dass der SLM 41 und der Modulator 42 räumlich getrennt sind, während ein verbesserter Durchgang des Lichts von jedem Pixel des SLM 41 zu dem entsprechenden Pixel des Modulators 42 sichergestellt ist. Der rechte untere Teil von 11 zeigt eine Realisierung, die drei Mikrolinsenanordungen umfasst, wobei sie sich von der zuvor beschriebenen Realisierung dadurch unterscheidet, dass die Ausgangsmikrolinsenanordung 56 weggelassen ist. Diese Realisierung kann dort verwendet werden, wo der SLM 41 und der Modulator 42 räumlich beabstandet sind und die Pupille der Projektionsoptik ausreichend ist, um das meiste Licht von dem Modulator 42 zu sammeln.
12 zeigt Realisierungen, die ähnlich den in 10 und 11 veranschaulichten sind, in denen aber die Mikrolinsenanordnungen durch Fresnel-Linsen ersetzt sind. Die im oberen Teil von 12 gezeigte Realisierung umfasst eine einzelne Eingangs-Fresnel-Linse 55'. Der untere Teil von 12 veranschaulicht Zwei-, Drei- und Vier-Fresnel-Linsen-Realisierungen, bei denen auf der Eingangsseite des SLM 41 die Eingangs-Fresnel-Linse 55' angeordnet ist, auf der Ausgangsseite des Modulators 42 eine Ausgangs-Fresnel-Linse 56' angeordnet ist und auf der Ausgangsseite des SLM 41 bzw. auf der Eingangsseite des Modulators 42 Zwischen-Fresnel-Linsen 57' und 58' angeordnet sind.
13 zeigt eine Anzeige, die sich von der in 5 gezeigten dadurch unterscheidet, dass der SLM 41 und der Modulator 42 räumlich beabstandet sind, wobei die Abbildungsoptik 59 dazwischen liegt. In der Nähe des Modulators 42 ist außerdem eine Feldlinse 42a vorgesehen, die das Beleuchtungslicht in der Pupille der Projektionsoptik 8 hält. Die Abbildungsoptik 59 bildet die Pixelebene des SLM 41 auf die Pixelebene des Modulators 42 ab, so dass jedes Pixel des SLM 41 auf das entsprechende Pixel des Modulators 42 abgebildet wird. Dies ermöglicht eine Lockerung der Kollimation der Beleuchtung.
Die in 14 gezeigte Anzeige unterscheidet sich von der in 13 gezeigten dadurch, dass der SLM 41 durch einen reflektierenden Amplitudenmodulator in Form einer Vorrichtung 60 aus verformbaren Spiegeln ersetzt ist. Zwischen der Vorrichtung 60 und dem Modulator 42 ist ein ebener Klappspiegel 62 angeordnet. Der Klappspiegel 62 ist optional und schafft eine kompaktere Realisierung für die Anzeige. Falls der Spiegel 62 verwendet wird, kann zwischen dem Spiegel 62 und dem Modulator 42 ein Polarisator 61 vorgesehen sein, während zwischen dem Polarisator 61 und dem Modulator 42 eine Feldlinse 42a vorgesehen sein kann.
Die Vorrichtung 60 umfasst eine Anordnung von Spiegeln, die steuerbar sind, um sie zu neigen und Licht in den oder aus dem Abbildungsweg zu reflektieren. Mit zeitsequentiellen Verfahren kann eine Graustufe erreicht werden. Die Pixel der Vorrichtung 60 werden durch die Abbildungsoptik 59 über den Spiegel 62 auf die entsprechenden Pixel des Modulators 42 abgebildet. Um sicherzustellen, dass das Licht, das den Modulator 42 erreicht, die definierte Polarisationsrichtung hat, ist in dieser Ausführungsform der Polarisator 61 erforderlich. Alternativ kann als das Amplitudensteuerelement 60 eine reflektierende LCD verwendet werden.
Die in 15 gezeigte Anzeige umfasst eine CRT 63, die die Lichtquelle 2, die Kondensoroptik 4 und den SLM 41 der in 5 gezeigten Anzeige effektiv ersetzt. Somit bildet die CRT 63 effektiv die Lichtquelle und den Amplitudenmodulator, wobei sie optional mit einem faseroptischen Schirmträger 64 versehen ist, um die Ausgangsebene des auf der gekrümmten Vorderseite der CRT 63 gebildeten Bildes "eben zu machen". Der Linearpolarisator 61 ist wieder erforderlich, um eine definierte Polarisationsrichtung des auf den Polarisationsmodulator 42 auffallenden Lichts zu schaffen. Optional können mit dem Modulator 42 die Mikrolinsenanordnungen 56 und 58 verwendet werden. Ansonsten arbeitet die Anzeige auf die gleiche Weise wie zuvor beschrieben.
Die in 16 gezeigte Anzeige unterscheidet sich von der in 5 gezeigten dadurch, dass zwischen den Polarisationsmodulator 42 und die Projektionsoptik 8 ein Viertelwellenlängenplättchen 65 gelegt ist. Somit setzt das Viertelwellenlängenplättchen 65 die senkrechten Linearpolarisationen in eine zirkulare Polarisation mit entgegengesetzter Drehrichtung um. Die Gläser 25 sind von dem in 3 gezeigten Typ und umfassen die Viertelwellenlängenplättchen 26 und 27 vor den senkrecht ausgerichteten Linearpolarisatoren 28 und 29. Somit setzen die Viertelwellenlängenplättchen 26 und 27 das zirkular polarisierte Licht wieder in senkrechtes linear polarisiertes Licht um.
Um eine verbesserte Breitbandfunktion zu schaffen, können die Viertelwellenlängenplättchen 26, 27 und 65 Mehrlagenvorrichtungen sein.
In einer geänderten Form der in 16 gezeigten Ausführungsform ist das Viertelwellenlängenplättchen 65 weggelassen und der Polarisationsmodulator 42 so angeordnet, dass er die rechtsdrehende und die linksdrehende zirkulare Polarisation direkt erzeugt, indem er z. B. als ein Viertelwellenlängenplättchen wirkt, dessen optische Achse zwischen +45° und –45° in Bezug auf den Linearpolarisationszustand des Eingangs geschaltet werden kann.
Ein Vorteil der in 16 gezeigten Anzeige ist, dass das durch die Kopfneigung verursachte erhöhte Übersprechen im Wesentlichen beseitigt wird. Im Fall der senkrechten Linearpolarisation veranlasst ein Neigen des Kopfes und somit der Gläser 25, dass die Linearpolarisatoren in den Gläsern gegenüber den senkrechten Polarisationsrichtungen des Lichts von dem Schirm 1 dejustiert werden. Somit wird ein Teil des für das linke Auge bestimmten Lichts von dem rechten Auge empfangen und umgekehrt. Dies führt zum Übersprechen, das unerwünschte visuelle Artefakte in dem 3D-Bild veranlasst. Durch Verwendung der zirkularen Polarisation wird dieser Effekt im Wesentlichen beseitigt. Allerdings können bei der zirkularen Polarisation Kopfdrehungen um eine vertikale Achse und Kopfnicken das Übersprechen erhöhen. Ferner haben Viertelwellenlängenplättchen eine schlechtere chromatische Funktion als Linearpolarisatoren, was in einigen Anwendungen nachteilig sein kann.
17 veranschaulicht eine Ansteueranordnung zum Ansteuern des SLM oder Amplitudenmodulators 41 und des Polarisationsmodulators 42. Die Signale A_L und A_R, die die Lichtamplituden des linken bzw. des rechten Bildes des stereoskopischen Paares repräsentieren, werden der ersten und der zweiten Verarbeitungsschaltung 66a und 66b zugeführt. Die Schaltung 66a bildet ein Signal A, das die Lichtamplitude mittels des Amplitudenmodulators 41 in Übereinstimmung mit dem Ausdruck
steuert, während die Schaltung 66b ein Steuersignal θ an den Polarisationsmodulator 42 liefert, das den Polarisationswinkel in Übereinstimmung mit dem Ausdruck
steuert. In der Praxis können diese Berechnungen in einer Bildquelle wie etwa in einem Computer oder in der Anzeige selbst ausgeführt werden. Falls sie in der Anzeige selbst ausgeführt werden, können analoge integrierte Multipliziererschaltungen wie etwa die integrierten Schaltungen mit den Nummern AD532, AD534, AD538, AD632 und AD633 von Analogue Devices verwendet werden. Für eine bessere Genauigkeit bei der Arkustangensfunktion kann ein universeller Umsetzer für trigonometrische Funktionen wie etwa ein ebenfalls von Analogue Devices verfügbarer AD639 verwendet werden. Alternativ können ein Analog-Digital-Umsetzer und eine z. B. in einem programmierbaren Nur-Lese-Speicher gespeicherte Nachschlagtabelle verwendet werden, wobei aber der unendliche Bereich der Arkustangensfunktion betrachtet werden muss. Um die unendlichen Grenzen der Arkustangensfunktion zu vermeiden, können einer vollen Drehung je nach der Anzahl der Graustufen alle Werte von A_L/A_R zugewiesen werden, die größer als ein vorgegebener Wert sind.
18 zeigt eine Änderung der in 17 gezeigten Realisierung zur Verwendung mit einem Polarisationsmodulator 42, bei der die Ausgangspolarisation über einen größeren Bereich als 90° geändert werden kann, um eine Kopfneigung eines Beobachters zu kompensieren. Ein Glasdrehsensor 67 irgendeines geeigneten Typs beobachtet die Neigung der Gläser 40 um einen Winkel δθ und liefert an die Ansteuerelektroniken 66a, 66b ein Signal, das den Neigungswinkel repräsentiert. Das Signal wird zu der Ausgabe der Schaltung 66b addiert, so dass der Polarisationsmodulator 42 eine Ausgangspolarisation gleich (θ + δθ) erzeugt. Somit verfolgt die Polarisation die Drehung der Gläser, so dass die Polarisationsrichtungen der Linsen auf die durch den Modulator 42 erzeugten äußersten Polarisationsrichtungen ausgerichtet bleiben. Somit kann das durch Neigen der Gläser 40 veranlasste Übersprechen im Wesentlichen beseitigt werden.
19 veranschaulicht eine Erweiterung zu dem in 17 veranschaulichten Ansteuerschema. In diesem Fall ermöglicht die Schnittstelle zu den Modulatoren 41 und 42 eine getrennte Einstellung jeder Kalibrierung, so dass mittels der Kalibrierungen 66c und 66d die Empfindlichkeit der Pixel für die Spannungspegel der Eingangssignale eingestellt werden kann. Im Fall von Farbanzeigen können für die verschiedenen durch den Amplitudenmodulator 41 zugeführten Farben drei Kalibrierungen erforderlich sein, wobei es für jeden Satz von Pixeln, dem ein jeweiliges Farbfilter zugeordnet ist, eine jeweilige Kalibrierung gibt.
Damit die Anzeige oder ein Teil der Anzeige ein 2D-Bild anzeigt, brauchen lediglich die Amplituden A_L und A_R in den entsprechenden Pixelpaaren angeglichen zu werden und alle entsprechenden Pixel des Modulators 42 in einer Neutralbetriebsart zu bleiben, was für die zwei Linsen der Gläser 40 einen Polarisationszustand mit gleicher Durchlässigkeit gibt. Beispielsweise veranschaulicht 18 ein Bild, das durch irgendeine der Anzeigen, die Ausführungsformen der Erfindung bilden, angezeigt werden kann. Das Bild gleichzeitig aus den 3D-Fenstern 68 und 69 und aus den 2D-Fenstern 70 und 71. Bei 72 ist ein geeigneter Desktop-Hintergrund veranschaulicht, während bei 73 die Größe des Schirms veranschaulicht ist. Falls lediglich ein 2D-Bild angezeigt zu werden braucht, können die Gläser abgenommen werden, um die Menge des von den Augen des Betrachters empfangenen Lichts zu erhöhen und ein helleres wahrgenommenes Bild zu liefern.
21 zeigt eine stereoskopische 3D-Anzeige vom Direktsichttyp, die einen Amplitudenmodulator 41 und einen Polarisationsmodulator 42 des zuvor beschriebenen Typs enthält. Obgleich bei einer Direktsichtanzeige des in 21 gezeigten Typs die zuvor beschriebenen Lichtquellen und Kollimationsoptiken verwendet werden können, umfasst die veranschaulichte Ausführungsform eine Hintergrundbeleuchtung 74 vom kollimierten oder selbstkollimierten Typ. Wie gezeigt ist, kann die Anzeige außerdem eine Mikrolinsenanordnung 55 von dem in den 10 und 11 gezeigten Typ enthalten. Allerdings sind die Projektionsoptik und der Schirm der Projektionsausführungsformen durch einen die Polarisation erhaltenden Diffusor 75 ersetzt, der von einem Betrachter durch die Polarisationsgläser 40 direkt beobachtet wird. Um die Polarisation des Lichts von dem Modulator 42 zu erhalten, beruht der Diffusor 75 auf der Brechung anstatt auf der Streuung. Der Diffusor 75 kann z. B. eine Lage aus kleinen Glasperlen oder ein Linsenraster enthalten. Durch die Anwesenheit des Diffusors 75 kann der Betrachter das stereoskopische Bild in einem gesamten ausreichend großen Bereich von Beobachtungswinkeln wahrnehmen.
22 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform, die sich von der in 21 gezeigten dadurch unterscheidet, dass eine nicht kollimierte Standard-Hintergrundbeleuchtung 74 verwendet wird und dass der Diffusor 75 durch eine Polarisationsplatte 80 ersetzt ist, die zwischen dem Modulator 41 und dem Modulator 42 angeordnet ist. Die Anzeige ist mit einem (nicht gezeigten) Betrachterverfolgungsmechanismus z. B. von dem bekannten Typ, der einen Sensor zum Erfassen der Position des Betrachters und mechanische Mittel umfasst, versehen. Die mechanischen Mittel sind so angeordnet, dass sie die zwei Modulatoren 41 und 42 relativ zueinander bewegen, so dass Licht, das sich in Richtung des Betrachters ausbreitet, dementsprechend durch die jeweiligen richtigen zwei Pixelöffnungen in den Modulatoren 41 und 42 geht, so dass es sich zu einem Beobachtungsgebiet 82 der Anzeige bewegt. Dies macht die Anzeige wesentlich gerichtet, so dass Nebenbeobachter kein richtiges stereoskopisches Bild wahrnehmen. Die Pixelschrittweite des Polarisationsmodulators 42 wird in horizontaler und vertikaler Richtung in der Weise eingestellt, dass für einen Beobachter in dem Beobachtungsgebiet 82 über die gesamte Anzeigefläche die Parallaxe erfüllt ist.
23 zeigt eine autostereoskopische 3D-Direktsichtanzeige, bei der ein Betrachter keine Polarisationsgläser zu tragen braucht, um die 3D-Wirkung wahrzunehmen. Die Anzeige aus 22 unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen stereoskopischen Anzeigen dadurch, dass der Polarisationsmodulator 42 in dem Lichtweg der Anzeige vor dem Amplitudenmodulator 41 angeordnet ist. Ferner sind die Lichtquellen durch ein Paar polarisierter Lichtquellen 76 ersetzt, die Licht mit senkrechten Linearpolarisationen liefern. Die Kollimationsoptiken sind durch eine Fenstererzeugungsoptik 77 ersetzt, die für die Augen des Betrachters die Beobachtungsfenster 78 bildet, so dass die 3D-Wirkung wahrgenommen wird, wenn das linke und das rechte Auge des Betrachters in dem linken bzw. in dem rechten Betrachtungsfenster 78 liegen. Alternativ kann anstelle der Lichtquellen 76 und der Optik 77 irgendeine der in GB 2 296 099, GB 2 296 151 und EP 0 721 132 offenbarten Beleuchtungsrealisierungen verwendet werden.
Die relativen Intensitäten (A_L/A_R) der Pixel des linken und des rechten Bildes sind durch die Wirkung des Polarisationsmodulators 42 auf die polarisierten Lichtquellen 76 und durch die Analysewirkung des Eingangspolarisators des Amplitudenmodulators 41 bestimmt. Wenn die relativen Amplituden in dieser Weise eingestellt sind, ist die Gesamtamplitude durch den Amplitudenmodulator 41 bestimmt. Der Modulator 42 und der Amplitudenmodulator 41 werden auf die gleiche Weise wie zuvor z. B. anhand der 17 oder 19 beschrieben gesteuert. Somit definiert jedes Pixel der Vorrichtungen 41 und 42 die Intensitäten oder die Lichtamplituden der entsprechenden Pixel der Bilder für das linke und für das rechte Auge, die daraufhin zu Fenstern getrennt werden, so dass jedes der Bilder die volle Auflösung der Vorrichtungen 41 und 42 besitzt.
Um das Gebiet zu vergrößern, in dem das autostereoskopische 3D-Bild überall beobachtet werden kann, können Betrachterverfolgungsrealisierungen z. B. des in GB 2 296 099, GB 2 296 151 und EP 0 721 132 offenbarten Typs vorgesehen sein. Solche Systeme bestimmen die Position eines Betrachters und steuern die relativen Positionen der Lichtquellen 76 und die Fenstererzeugungsoptik 77 in der Weise, dass die Beobachtungsfenster 78 den Positionen der Augen des Betrachters folgen. Beispielsweise können die Lichtquellen 76 quer in Bezug auf die optische Achse der Anzeige bewegt werden, so dass die Beobachtungsfenster 78 die Augen des Betrachters quer verfolgen.
Somit können Anzeigen für die 3D-Beobachtung geschaffen werden, die einen einzelnen optischen Weg besitzen, weniger optische Elemente erfordern und die Schaffung eines kompakteren Entwurfs ermöglichen. Eines der aktiven Elemente, d. h. der Polarisationsmodulator 42, ist einfacher und preiswerter als ein zweiter Amplitudenmodulator. Verhältnismäßig teure Strahlvereinigungselemente, die zu einer Farb- und Intensitätsfehlanpassung zwischen den stereoskopischen Bildern führen können, werden beseitigt und es wird eine automatische und genaue Ausrichtung zwischen den zwei stereoskopischen Ansichten erreicht. In der 3D-Betriebsart können zwei Vollfarbansichten mit voller Auflösung erzeugt werden, während bei teilweiser oder vollständiger Verwendung in der 2D-Betriebsart ein Vollfarbbild mit voller Auflösung erzeugt werden kann. Die Anzeigen können eine Mischung solcher Bilder beliebig rekonfigurierbar gleichzeitig mit Bereichen von 3D-Informationen schaffen.
Da die Anzeigen mit der Standardvideobildwiederholrate betrieben werden, können Vorrichtungen mit Standardvideoraten verwendet werden. Die zwei aktiven Vorrichtungen 41 und 42 können mit wenig oder keiner Änderung unter Verwendung kommerzieller Standardkomponenten verkörpert werden und sind somit preiswert herzustellen. Insbesondere sind die Vorrichtungen kompatibel zu der LCD-Technologie. Die optische Effizienz ist gleich der der zuvor beschriebenen effizienteren bekannten Anzeigen.

Claims

Anzeige, mit einer aus Pixeln aufgebauten Anzeigevorrichtung und ferner mit einem aus Pixeln aufgebauten Polarisationsmodulator (42), wovon jedes Pixel auf ein entsprechendes Pixel der Anzeigevorrichtung (41) optisch ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Pixel des Modulators einzeln so steuerbar ist, dass die Polarisation des von dem Pixel ausgegebenen Lichts geändert wird.
Anzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Polarisationsmodulator (42) eine variable Polarisationsdreheinrichtung aufweist, wobei jedes seiner Pixel so steuerbar ist, dass sich der Linearpolarisationswinkel des Ausgangs über einen Bereich von wenigstens im Wesentlichen 90° ändert.
Anzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Polarisationsmodulator (42) eine variable Polarisationsverzögerungseinrichtung aufweist, wobei jedes seiner Pixel so steuerbar ist, dass sich die Verzögerung über einen Phasenverzögerungsbereich von wenigstens im Wesentlichen 180° zwischen der schnellen und der langsamen optischen Achse ändert.
Anzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Polarisationsmodulator (42) einen aus Pixeln aufgebauten zeitsequentiellen Polarisationsschalter aufweist, wobei jedes seiner Pixel zwischen einem ersten Zustand für die Schaffung einer ersten Ausgangspolarisation und einem zweiten Zustand für die Schaffung einer zu der ersten Polarisation im Wesentlichen senkrechten zweiten Ausgangspolarisation schaltbar ist.
Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Polarisationsmodulator (42) eine erste Flüssigkristallvorrichtung umfasst.
Anzeige nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flüssigkristallvorrichtung eine erste Flüssigkristalllage (45, 51) und wenigstens eine aus Pixeln aufgebaute Elektrode (45) aufweist.
Anzeige nach Anspruch 6, wenn abhängig von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flüssigkristalllage (45, 51) einen verdrehten ne matischen Flüssigkristall aufweist.
Anzeige nach Anspruch 6, wenn abhängig von Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flüssigkristalllage (45, 51) einen ferroelektrischen Flüssigkristall aufweist.
Anzeige nach Anspruch 6, wenn abhängig von Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flüssigkristallvorrichtung (42) eine Pi-Zelle aufweist.
Anzeige nach Anspruch 6, wenn abhängig von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flüssigkristallvorrichtung (42) eine Pi-Zelle und ein Ausgangsviertelwellenlängenplättchen (46) aufweist.
Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste Mikrolinsenanordnung (58), die auf einer Eingangsseite des Polarisationsmodulators (43) angeordnet ist und mehrere Mikrolinsen aufweist, wovon jede auf ein entsprechendes Pixel des Polarisationsmodulators (42) optisch ausgerichtet ist.
Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine erste Fresnel-Linse (58'), die auf einer Eingangsseite des Polarisationsmodulators (42) angeordnet ist.
Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweite Mikrolinsenanordnung (56), die auf einer Ausgangsseite des Polarisationsmodulators (42) angeordnet ist und mehrere Mikrolinsen aufweist, wovon jede auf ein entsprechendes Pixel des Polarisationsmodulators (42) optisch ausgerichtet ist.
Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine zweite Fresnel-Linse (56'), die auf einer Ausgangsseite des Polarisationsmodulators (42) angeordnet ist.
Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine dritte Mikrolinsenanordnung (57), die auf einer Ausgangsseite der Anzeigevorrichtung (41) angeordnet ist und mehrere Mikrolinsen aufweist, wovon jede auf ein entsprechendes Pixel der Anzeigevorrichtung (41) optisch ausgerichtet ist.
Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine dritte Fresnel-Linse (57'), die auf einer Ausgangsseite der Anzeigevorrichtung (41) angeordnet ist.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine vierte Fresnel-Linse (55'), die auf einer Eingangsseite der Anzeigevorrichtung (41) angeordnet ist.
Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung einen aus Pixeln aufgebauten räumlichen Lichtmodulator (41) und eine Lichtquelle (2, 74) aufweist.
Anzeige nach Anspruch 18, wenn abhängig von einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch eine vierte Mikrolinsenanordnung (55), die auf einer Eingangsseite des räumlichen Lichtmodulators (41) angeordnet ist und mehrere Mikrolinsen aufweist, wovon jede auf ein entsprechendes Pixel des räumlichen Lichtmodulators (41) optisch ausgerichtet ist.
Anzeige nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der räumliche Lichtmodulator (41) eine zweite Flüssigkristallvorrichtung aufweist.
Anzeige nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der räumliche Lichtmodulator (41) eine Anordnung (60) aus verformbaren Spiegeln aufweist.
Anzeige nach Anspruch 20, wenn abhängig von einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Flüssigkristallvorrichtung eine zweite Flüssigkristalllage (51) und einen zwischen der ersten und der zweiten Flüssigkristalllage (51) angeordneten Polarisator (52) aufweist.
Anzeige nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flüssigkristalllage (51) zwischen einem ersten und einem zweiten Substrat (50) angeordnet ist und die zweite Flüssigkristalllage (51) zwischen dem zweiten Substrat und einem dritten Substrat (50) angeordnet ist.
Anzeige nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Flüssigkristalllage (51) zwischen einem Paar Substrate (50) angeordnet sind.
Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein optisches System (59) zum Abbilden der Anzeigevorrichtung (41) auf den Polarisationsmodulator (42) in der Weise, dass jedes Pixel der Anzeigevorrichtung (41) auf ein entsprechendes Pixel des Polarisationsmodulators (42) abgebildet wird.
Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung eine lichtemittierende Vorrichtung (63) aufweist.
Anzeige nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtemittierende Vorrichtung eine Katodenstrahlröhre (63) aufweist.
Anzeige nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch einen faseroptischen Schirmträger.
Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen die Polarisation erhaltenden Diffusor (75).
Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 28, gekennzeichnet durch ein optisches Projektionssystem (4, 8) und einen die Polarisation erhaltenden Schirm (1).
Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Viertelwellenlängenplättchen (65), das auf einer Ausgangsseite des Polarisationsmodulators (42) angeordnet ist.
Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (66a, 66b) zum Steuern jedes Pixels der Anzeigevorrichtung (41), um eine Lichtamplitude von
zu erzeugen, und zum Steuern jedes Pixels des Polarisationsmodulators (42) in der Weise, dass ein Polarisationswinkel von
erzeugt wird, wobei A₁ und A₂ die entspre chenden Pixelamplituden eines ersten bzw. eines zweiten Bildes sind.
Anzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche für eine stereoskopische Beobachtung, gekennzeichnet durch ein Paar Beobachtungsgläser (40), die senkrecht polarisierte Linsen besitzen.
Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 32 für die stereoskopische Beobachtung, gekennzeichnet durch ein Paar Schaugläser (40'), die einen ersten und einen zweiten Polarisator (40c), deren Polarisationsrichtungen im Wesentlichen parallel sind, und ein erstes und ein zweites Halbwellenlängenplättchen (40a, 40b), deren optische Achsen in Bezug auf die Polarisationsrichtungen um einen vorgegebenen Winkel in positiver bzw. negativer Richtung gedreht sind, aufweisen.
Anzeige nach Anspruch 34, bei der der vorgegebene Winkel im Wesentlichen 22,5° beträgt.
Anzeige nach Anspruch 1 für die autostereoskopische Beobachtung, gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite Lichtquelle (76), die senkrecht polarisiert sind, wobei die Anzeigevorrichtung (41) einen räumlichen Lichtmodulator aufweist, wobei der Polarisationsmodulator zwischen den Lichtquellen (76) und dem räumlichen Lichtmodulator (41) angeordnet ist.