EP1784679A1 - Anordnung zur dreidimensional wahrnehmbaren darstellung - Google Patents

Anordnung zur dreidimensional wahrnehmbaren darstellung

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EP1784679A1
EP1784679A1 EP05777383A EP05777383A EP1784679A1 EP 1784679 A1 EP1784679 A1 EP 1784679A1 EP 05777383 A EP05777383 A EP 05777383A EP 05777383 A EP05777383 A EP 05777383A EP 1784679 A1 EP1784679 A1 EP 1784679A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter elements
arrangement according
transparent substrate
visible light
transparent
Prior art date
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Ceased
Application number
EP05777383A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Tzschoppe
Stephan Otte
Thomas BRÜGGERT
Gunther Thieme
Markus Klippstein
William Dane Hopewell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
X3D Technologies GmbH
Original Assignee
X3D Technologies GmbH
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102004042498A external-priority patent/DE102004042498A1/de
Priority claimed from DE102004042983A external-priority patent/DE102004042983A1/de
Priority claimed from DE102005006044A external-priority patent/DE102005006044A1/de
Application filed by X3D Technologies GmbH filed Critical X3D Technologies GmbH
Priority to EP09174813A priority Critical patent/EP2149810A3/de
Publication of EP1784679A1 publication Critical patent/EP1784679A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/30—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving parallax barriers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for the three-dimensionally perceptible representation of images, comprising an image reproduction device having a multiplicity of picture elements which represent information from one or more views of a scene, an object, or a text in a predetermined association, as viewed in the direction of view Viewers arranged in front of the image display device filter array, which comprises a plurality of permeable in certain wavelength ranges filter elements as well as for visible light substantially impermeable Filter ⁇ elements, wherein the filter elements on a transparent substrate, which is located in front of the image display device, are applied.
  • the filter elements substantially impervious to visible light are applied to the front of the transparent substrate in the viewing direction of the observer, with a reflective coating on at least the side facing the observer as a means of preventing the formation of stray light reflections Washer is arranged in the viewing direction in front of the filter array.
  • the visible light substantially impermeable Filter ⁇ elements in the direction of a viewer on the front of a transparent substrate, a fairly good reduction in reflection with respect to external stray light can be achieved.
  • the transparent pane which is at least one-side coated, provides good protection from the filter array in front of the filter array, whereby due to the antireflection coating only slight interference reflections due to the transparent pane can be added.
  • the object of substantially preventing the formation of stray light reflections and at the same time achieving a high resistance of the outer arrangement surface is achieved by the arrangement according to the invention.
  • the non-reflective disc Compared with a matting layer, the non-reflective disc has the advantage that the ghost images which occur in the former due to undesired scattering of the transmitted useful light are largely prevented.
  • Another measure in the case of a matting, rather than antireflective layer would be to reduce the reduction in the distance between the matting layer and the raster of the image-forming (sub-) pixels of the image display device.
  • TFT-LCD screen can do this for example by an asymmetric layer
  • the LC panel can be realized by completely dispensing with a viewer-side glass plate.
  • the glass plate attached to the side facing away from the viewer can be reinforced in thickness, if it should prove necessary for stability reasons. In the case of a plasma screen, the thickness of the front-side, coated glass plate can also be reduced.
  • a multiple coating for antireflection coating can be applied to the front polarizer or the front panel of the TFT screen or the front glass panel to the plasma screen.
  • Such a coating leads to a quasi-continuous adaptation of the optical refractive indices of the adjacent optical media air and polarization filter or glass plate.
  • the transparent pane can consist of plastic or glass, for example, and preferably be coated on both sides with a multiple coating. Safety glass can also be used.
  • an air-filled distance of from 0mm to 4mm inclusive is provided between the transparent disc and the substantially impermeable to visible light filter elements. In special cases, the distance can be greater than 4mm.
  • a largely or completely transparent, electrically conductive pane preferably consisting of laminated glass, is arranged.
  • the transparent substrate itself to be a substantially or completely transparent, electrically conductive glass pane, which preferably consists of laminated glass.
  • Light substantially impermeable filter elements applied in the direction of a viewer front or rear of the transparent substrate and have a diffusely scattering and / or matte surface. The for certain wavelength ranges in the
  • Essential permeable filter elements are preferably substantially transparent to visible light.
  • the transparent substrate is expediently coated on at least one side, preferably on both sides by means of a multiple coating.
  • the filter elements which are substantially transparent to visible light can also be antireflection-coated on the side facing the observer, provided that they are at the front, that is to say at the front. on the viewer facing side of the transparent substrate, are attached.
  • the filter elements which are substantially impermeable to visible light are applied in front of the transparent substrate in the direction of viewing of a viewer.
  • the respective diffusely scattering and / or dull surface of the visible light substantially impermeable filter elements by a - for LCD panels usual - / ⁇ nf / -g / flre-matting layer is formed, which as an additional component to the visible light in wesentli chen impermeable filter elements is applied.
  • a very good environmental fitness is achieved for indoor use so a very good environmental fitness is achieved. This becomes all the better the larger the ratio of the areas of impermeable to permeable filter areas is - the more views that can be used, the larger this ratio generally becomes.
  • the production of such multicomponent filter arrays preferably takes place according to the following method steps: First, an anti-glare matting layer customary for LCD panels is applied over the entire surface of a filter array. Subsequently, the matte surface is substantially removed from those surface sections on the matting layer which, when projected in parallel along the surface normal of the layer, are located on the filter elements which are substantially transparent to visible light with the same. This can be done by irradiation with laser radiation, so that a flat, non-scattering surface is subsequently formed at the location of said surface sections, and / or by cutting out the corresponding surface
  • the preparation can also take place according to the following method steps: First, a filter array is provided, the visible light of which is substantially impermeable filter elements are applied to a transparent substrate. Then, a diffusely diffusing and / or dull surface is created on the visible light substantially impermeable filter elements. This can be done by irradiation of the said filter elements with laser radiation, so that thereafter a diffusely scattering and / or matt surface is formed, and / or by mechanical roughening, e.g.
  • the said filter elements by means of emery paper, the said filter elements, so that there subsequently creates a diffusely scattering and / or matte surface, and / or by melting and cooling of said filter elements, so that thereafter a diffusely scattering and / or matte surface is formed, and / or by Etching of the said filter elements by means of an acid, so that there subsequently a diffusely scattering and / or matte surface is formed.
  • a further improvement is achieved if at least the transparent, i.
  • visible light permeable filter elements are provided with a multiple coating for Entliegelung.
  • an additional multiple coating for antireflection coating is also useful for the diffusely scattering, matted, substantially impermeable for visible light filter elements.
  • these filter elements may instead also have a regularly reflecting surface.
  • the inventive solution is also applicable when the filter array is placed on the transparent substrate directly in an image display device, i.
  • an image display device i.
  • a flat backlight and a transmissive Schm ⁇ encoder such. an LCD panel is installed.
  • the inventive solution makes the presence of a separate anti-glare matting layer of the image display device obsolete.
  • a separate anti-glare matting layer of the image display device may, but does not necessarily have to be present.
  • the filter array can be formed, for example, as an exposed or plotted, developed photographic film, wherein the plastic substrate of the film and optionally at the same time a glass or plastic pane behind it, onto which the plastic substrate of the film is laminated, the said transparent substrate equivalent.
  • the said filter elements which are substantially impermeable to visible light, are formed by the blackened film emulsion or the photographic silver grains.
  • the visible light transmitting filter elements can be formed by non-blackening prior to development.
  • all filter elements are applied in the direction of the viewer on the back of the transparent substrate, and the front side of the transparent substrate in the viewing direction of the viewer is provided with an anti-reflective surface.
  • the front side of the transparent substrate in the viewing direction of the viewer is provided with an anti-reflective surface.
  • the transparent substrate in both embodiments is preferably made of glass or plastic.
  • all non-reflective surfaces are preferably formed on the transparent substrate as a multilayer coating, preferably as an interference-optical antireflection coating. Such measures are well known to those skilled in the art.
  • the filter elements which are substantially impermeable to visible light are applied to a foil which is applied to the back side of the transparent substrate - e.g. glued or laminated - is.
  • the permeable filter elements are expediently applied to this film.
  • the filter elements can as - preferably matte - black color on the film
  • the film is designed to be self-adhesive and its side provided with the ink or the filter elements faces the transparent substrate.
  • the side provided with the filter elements or the color can also be remote from the transparent substrate.
  • the refractive indices of transparent substrate and the adhesive or laminating layer-ie, the layer with which the permanent bond between film and substrate is produced- are not more than one third, preferably not more than 20% apart.
  • the refractive indices of the adhesive or laminating layer and the film are not more than a third, preferably not more than 20% apart.
  • filter elements which are permeable in certain wavelength ranges are preferably provided on the filter array.
  • the individual filter elements of the filter array each have an arbitrary, preferably a rectangular outline.
  • a color LC display for example, a color LC display, a plasma display, an OLED, a projection display or an electroluminescent display are suitable as the image display device, although other types of image display devices are not excluded.
  • the visible light substantially impermeable filter elements on the transparent substrate preferably one - op ⁇ tionally coated glass or plastic disc, as - preferably matte - black color applied.
  • another material e.g. a suitable plastic layer, can be used.
  • this can be applied by a printing process, for example by screen printing, in the structural form of the filter array.
  • the filter elements which are substantially transparent to visible light are formed by omitting the color. It is also conceivable to apply paint at first covering the entire area, with the structure of the filter array subsequently being worked out, for example by means of laser beam irradiation. In both cases, the color is applied after application.
  • a distance of 0mm to 24mm inclusive is provided between the transparent substrate and the imaging surface of the image display device.
  • the distance is regarded as being measured from the mutually facing surfaces of the transparent substrate and the image display device.
  • the distance can be greater.
  • the transparent substrate itself is preferably a few 100 ⁇ m to a few millimeters thick.
  • the transparent substrate is preferably about one millimeter thick. It then corresponds at the same time to a kind of spacer between the filter array and the image reproduction device. If the subpixels are about twice as thick, then the transparent substrate can be quite a few to a few millimeters thick.
  • means for optionally three-dimensionally perceptible or two-dimensional representation of the arrangement according to the invention can be used, insofar as these do not lead to an increased sensitivity to disturbing light reflectors or diminish the given resistance of the outer arrangement surface.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the invention
  • Fig. 2 shows a further embodiment of the invention
  • Fig. 3 shows a third embodiment of the invention.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of the invention is shown.
  • the arrangement according to the invention comprises an image display device 1 with a multiplicity of picture elements, which represent information from one or more views of a scene, an object, or a text in a predefined association, as well as a viewing view B of an observer 6 in front of the picture display device 1 filter array 2, which comprises a plurality of filter elements 2 a permeable in certain wavelength ranges and filter elements 2 b substantially impermeable to visible light, all filter elements 2 a, 2 b of the filter array 2 viewing in the direction B of the observer 6 on the rear side a transparent substrate 3, which is located in front of the image display device 1, are applied.
  • filter array 2 which comprises a plurality of filter elements 2 a permeable in certain wavelength ranges and filter elements 2 b substantially impermeable to visible light, all filter elements 2 a, 2 b of the filter array 2 viewing in the direction B of the observer 6 on the rear side a transparent substrate 3, which is located
  • the front side 4 of the transparent substrate 3 facing the viewing direction B of an observer 6 is provided with an anti-reflective surface.
  • only those surface sections of the back of the transparent substrate 3 on which the filter elements 2a which are permeable in certain wavelength ranges are also provided with an anti-reflective surface.
  • the other surface sections on the rear side of the transparent substrate 3, on which the filter elements 2b which are substantially impermeable to visible light are applied are not provided with a de-mirrored surface.
  • filter elements on the filter array 2 are provided exclusively for visible light in the substantially permeable 2a and substantially impermeable 2b.
  • the transparent substrate 3 is made of glass, e.g. Conturan of Schott-Glastechnike Grünenplan / Germany.
  • All anti-reflective surfaces on the transparent substrate 3 are formed as multiple coating. Such measures are well known to the person skilled in the art.
  • the transparent substrate 3 is attached via spacers to the image display device 1, e.g. glued.
  • a color LC display of the type NEC LCD4000 is used as the image display device 1.
  • the individual filter elements 2a, 2b of the filter array 2 each have a rectangular outline.
  • the filter elements 2b which are substantially impermeable to visible light, are applied to the transparent substrate 3 by a printing process on the transparent substrate 3 on the rear side thereof, while the filter elements 2a, which are substantially transparent to visible light, are simply removed by omitting the color the corresponding points are generated.
  • the color is printed in the structural form of the filter array 2 for this purpose.
  • the following manufacturing method can be used: First, only the front side 4 of the transparent substrate 3 is provided with an anti-reflective surface, while the back is not mirrored. On the back of the visible light substantially impermeable filter elements 2b are printed. Subsequently, an additional antireflection film, preferably an adhesive multi-layer antireflection film, is applied to the backside provided with the ink, e.g. by pressing between two rollers.
  • an additional antireflection film preferably an adhesive multi-layer antireflection film
  • the paint is thermally treated after application in order to improve its resistance.
  • a distance 5 of 1 1 millimeter is provided between the transparent substrate 3 and the imaging surface of the image display device 1.
  • the generation of stray light reflections is largely inhibited and thus the perceptibility of the 3D representation is improved.
  • a high resistance of the outer arrangement surface is realized.
  • the invention can be implemented by simple means.
  • the illustrated arrangement comprises a picture display device 1 of the type NEC LCD4000 with 1 280 columns.
  • filter array 2 which comprises a plurality of substantially transparent to visible light and for visible light substantially impermeable filter elements 2a, 2b.
  • the filter elements 2b which are substantially impermeable to visible light, are applied in the viewing direction B of the observer 6 on the front of the transparent substrate 3, which is located in front of the image display device 1.
  • the filter elements 2b which are substantially impermeable to visible light, have a diffusely scattering and / or matt surface 7.
  • the transparent substrate 3 is a 3 mm thick, Conturan-type glass sheet, coated on both sides by means of multiple coating, onto which the filter elements 2b, which are substantially impermeable to visible light, are applied as a matt black paint. This color is through a screen printing process in the structural form of the filter array
  • the color is thermally treated after application.
  • the individual filter elements 2a, 2b of the filter array 2 each have an arbitrary, preferably a rectangular outline. Furthermore, between the transparent substrate 3, i. the Conturan disc, and the imaging surface of Profwie ⁇ output device 1, a distance 5 of 8mm provided.
  • a particular embodiment of this example provides that the respective diffusely scattering and / or matte surface 7 of the filter elements 2b, which are substantially impermeable to visible light, is formed by an anti-glare matting layer, which is conventional for LCD panels, which serves as an additional Component is applied to the visible light substantially impermeable filter elements 2b.
  • FIG. 1 A third embodiment of the invention is finally shown in FIG.
  • the arrangement shown there for the three-dimensionally perceptible representation of images comprises a NEC LCD4000 image display device 1 with 1280 columns and 768 lines of full-color picture elements which represent information from one or more views of a scene, an object, or a text in a predefined association. and a filter array 2 arranged in the viewing direction B of an observer 6 in front of the image reproduction device 1 and comprising a multiplicity of filter elements 2 a permeable in certain wavelength ranges and filter elements 2 b substantially impermeable to visible light.
  • the filter elements 2b which are substantially impermeable to visible light are also visible in the viewing direction B of an observer 6 at the front on a transparent substrate 3 in the form of a 3 mm thick, first Conturan glass pane, which is at a distance 5 from FIG 8mm in front of the surface of the image display device 1, are applied.
  • a transparent disc 8 in the form of a second, both sides by means of multiple coating coated, also 3 mm thick Conturan glass.
  • the so-called opaque filter elements 2a, 2b which are essentially permeable and substantially impermeable to visible light, are provided on the filter array 2 only.
  • the individual filter elements 2a, 2b of the filter array 2 each have a rectangular outline.
  • the visible light substantially impermeable filter elements 2b are applied as - preferably matt - black paint, e.g. printed.
  • Customary screen printing processes are suitable for printing, the ink being applied by a printing process in the structural form of the filter array 2.
  • the filter elements 2a which are substantially transparent to visible light, are formed simply by omitting the color on the transparent substrate 3.
  • the filter elements 2b which are substantially impermeable to visible light, in the viewing direction B of an observer 6 on the front of the transparent substrate 3, i.
  • the first Conturan glass can be quite a good reflection
  • the transparent pane 8 ie the second Conturan pane of glass in front of the filter array 2
  • the transparent pane 8 provides mechanical protection on both sides, whereby due to the two-sided reflection, there is only a slight interference light sensitivity.
  • a distance 5 of 8 mm is provided between the transparent substrate 3 - the first Conturan glass pane - and the imaging surface of the image display device 1.
  • the distance is considered to be measured by the respectively mutually facing surfaces of the transparent substrate 3 and the image display device 1.
  • the invention can be implemented by simple means.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur dreidimensional wahrnehmbaren Darstellung von Bildern, umfassend eine Bildwiedergabeeinrichtung (1) mit einer Viel­zahl von Bildelementen, die in vorgegebener Zuordnung Informationen aus einer oder mehreren Ansichten einer Szene, eines Gegenstandes, oder eines Textes repräsentie­ren, ein in Blickrichtung (B) eines Betrachters (6) vor der Bildwiedergabeeinrichtung (1) angeordnetes Filterarray (2), das eine Vielzahl von in bestimmten Wellenlängenberei­chen durchlässigen Filterelementen (2a) sowie von für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelementen (2b) umfaßt, wobei die Filterelemente (2a, 2b) auf einem transparenten Substrat (3), welches sich vor der Bildwiedergabeeinrichtung (1) befindet, aufgebracht sind.

Description

Titel
Anordnung zur dreidimensional wahrnehmbaren Darstellung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur dreidimensional wahrnehmbaren Darstellung von Bildern, umfassend eine Bildwiedergabeeinrichtung mit einer Vielzahl von Bildelementen, die in vorgegebener Zuordnung Informationen aus einer oder meh¬ reren Ansichten einer Szene, eines Gegenstandes, oder eines Textes repräsentieren, ein in Blickrichtung eines Betrachters vor der Bildwiedergabeeinrichtung angeordnetes Filterarray, das eine Vielzahl von in bestimmten Wellenlängenbereichen durchlässigen Filterelementen sowie von für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filter¬ elementen umfaßt, wobei die Filterelemente auf einem transparenten Substrat, welches sich vor der Bildwiedergabeeinrichtung befindet, aufgebracht sind.
Stand der Technik
Im Stand der Technik sind derartige Anordnungen, beispielsweise basierend auf Lenti- kularschirmen, Filterarrays und Barriereschirmen bekannt. Nachteilig für den Betrachter sind oftmals Reflexionen auf der Bildoberfläche. Die DE 200 22 583 UI offenbart zwar Mittel zur Minimierung der Reflexe durch äußeren Aufdruck eines absorbierenden Fil¬ terarrays. Allerdings ist dabei die Widerstandsfähigkeit der äußeren Oberfläche sehr eingeschränkt. Ein gemäß.dieser Lehre etwa in üblichem Siebdruck außen aufgedruck¬ tes Filterarray, welches nicht durch thermische Behandlung in den Zustand einer ver¬ besserten Widerstandsfähigkeit überführt wurde, ist leicht mit einem Schlüssel oder ähnlichem spitzen Gegenstand zerkratzbar und damit für den kommerziellen Einsatz nur bedingt tauglich. Beschreibung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Entstehung von Störlichtreflexen bei Anord¬ nungen der eingangs genannten Art weitestgehend zu hemmen und somit die Wahr- nehmbarkeit der 3D-Darstellung zu verbessern, wobei gleichzeitig möglichst auch eine hohe Widerstandsfähigkeit der äußeren Anordnungsoberfläche verwirklicht werden soll. Diese Ziele sollen mit möglichst einfachen Mitteln erreicht werden.
Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs beschriebenen Art dadurch ge- löst, daß Mittel zur Verhinderung der Entstehung von Störlichtreflexen vorgesehen sind. Auf diese Weise wird die Wahrnehmbarkeit der 3D-Darstellung verbessert.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die für sichtbares Licht im we¬ sentlichen undurchlässigen Filterelemente in Blickrichtung des Betrachters vorn auf dem transparenten Substrat aufgebracht, wobei als Mittel zur Verhinderung der Ent¬ stehung von Störlichtreflexen eine mindestens auf der dem Betrachter zugewandten Seite entspiegelte, transparente Scheibe in Blickrichtung vor dem Filterarray angeord¬ net ist.
Durch die Aufbringung der für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filter¬ elemente in Blickrichtung eines Betrachters vorn auf einem transparenten Substrat kann eine recht gute Reflexminderung bezüglich äußeren Störlichts erreicht werden. Gleichzeitig sorgt die mindestens einseitig entspiegelte transparente Scheibe vor dem Filterarray für einen guten Schutz desselben, wobei wegen der Entspiegelung nur ge- ringfügige Störlichtreflexe auf Grund der transparenten Scheibe hinzukommen können. Somit wird die Aufgabe, die Entstehung von Störlichtreflexen weitestgehend zu hem¬ men und gleichzeitig eine hohe Widerstandsfähigkeit der äußeren Anordnungsoberflä¬ che zu erzielen, durch die erfindungsgemäße Anordnung gelöst.
Gegenüber einer mattierenden Schicht hat die entspiegelte Scheibe den Vorteil, daß die bei ersteren durch unerwünschte Streuung des transmittierten Nutzlichts auftre¬ tenden Geisterbilder weitestgehend verhindert werden.
Eine andere Maßnahme im Falle einer mattierenden statt entspiegelnden Schicht wäre die Verringerung des Abstandes zwischen der Mattierungsschicht und dem Raster der bilderzeugenden (Sub-)Pixel der Bildwiedergabeeinrichtung verkleinert wird. Bei einem
TFT-LCD-Bildschirm kann dies beispielsweise durch einen unsymmetrischen Schicht-
- 2 - aufbau des LC-Panels realisiert werden, indem auf eine betrachterseitige Glasplatte ganz verzichtet wird. Die auf der dem Betrachter abgewandten Seite angebrachte Glasplate kann in ihrer Dicke verstärkt werden, falls es sich aus Stabilitätsgründen als notwendig erweisen sollte. Bei einem Plasma-Bildschirm kann die frontseitige, be- schichtete Glasplatte auch in ihrer Dicke reduziert werden.
Anstelle einer ant-glare-Mattierungsschicht kann jedoch, wie oben schon gesagt, eine Vielfachbeschichtung zur Entspiegelung auf den Front-Polarisator oder die Frontschei¬ be des TFT-Bildschirms bzw. die frontseitige Glasplatte beim Plasma-Bildschirm aufge- bracht werden. Eine solche Beschichtung führt zu einer gleichsam kontinuierlichen Anpassung der optischen Brechzahlen der aneinandergrenzenden optischen Medien Luft und Polarisationsfilter bzw. Glasplatte.
Die transparente Scheibe kann beispielsweise aus Kunststoff oder Glas bestehen und vorzugsweise beidseitig mit einer Vielfachbeschichtung entspiegelt sein. Auch Sicher¬ heitsglas kann zum Einsatz kommen.
Für alle Ausgestaltungen gilt, daß zwischen der transparenten Scheibe und den für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelementen ein mit Luft gefüllter Abstand von einschließlich 0mm bis einschließlich 4mm vorgesehen ist. In besonderen Anwendungsfällen kann der Abstand auch größer als 4mm sein.
Insbesondere beim Einsatz von Plasmabildschirmen als Bildwiedergabeeinrichtung kann es von Vorteil sein, wenn zwischen dem transparenten Substrat und der bildge- benden Oberfläche der Bildwiedergabeeinrichtung eine weitestgehend oder vollkom¬ men transparente, elektrisch leitfähige Scheibe, bevorzugt aus Verbundglas bestehend, angeordnet ist.
Ungeachtet dessen ist es auch möglich, daß das transparente Substrat selbst eine wei- testgehend oder vollkommen transparente, elektrisch leitfähige Glasscheibe ist, welche bevorzugt aus Verbundglas besteht.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die für sichtbares
Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente in Blickrichtung eines Betrachters vorn oder hinten auf dem transparenten Substrat aufgebracht und weisen eine diffus streuende und/oder matte Oberfläche auf. Die für bestimmte Wellenlängenbereiche im
- 3 - wesentlichen durchlässigen Filterelemente sind dabei bevorzugt für sichtbares Licht im wesentlichen durchlässig.
Auf Grund der diffus streuenden und/oder matten Oberfläche der für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente kann eine recht gute Reflexminderung bezüglich äußeren Störlichts erreicht werden, insbesondere dann, wenn sich die besag¬ ten Filterelemente in Blickrichtung eines Betrachters vor auf dem transparenten Sub¬ strat befinden.
Das transparente Substrat ist zweckmäßigerweise mindestens einseitig, bevorzugt beidseitig mittels einer Vielfachbeschichtung entspiegelt. Auch die für sichtbares Licht im wesentlichen durchlässigen Filterelemente können auf der dem Betrachter zuge¬ wandten Seite mit einer Antireflexionsvielfachbeschichtung entspiegelt sein, sofern sie vorn, d.h. auf der dem Betrachter zugewandten Seite des transparenten Substrats, an- gebracht sind.
In einer bevorzugten Variante dieser Ausgestaltung sind die für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente in Blickrichtung eines Betrachters vorn auf dem transparenten Substrat aufgebracht. Dabei wird die jeweilige diffus streuende und/oder matte Oberfläche der für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente durch eine - für LCD-Panels übliche - /\nf/-g/flre-Mattierungsschicht gebildet, welche als zusätzliche Komponente auf den für sichtbares Licht im wesentli¬ chen undurchlässigen Filterelementen aufgebracht ist. Insbesondere für Innenraum- Nutzung wird so eine sehr gute Umgebungstauglichkeit erreicht. Dies wird umso bes- ser, je größer das Verhältnis der Flächen von undurchlässigen zu durchlässigen Filter¬ bereichen ist - je mehr Ansichten genutzt werden können, desto größer wird dieses Verhältnis im allgemeinen.
Die Herstellung solcher mehrkomponentiger Filterarrays erfolgt bevorzugt nach den folgenden Verfahrensschritten: Zunächst wird eine für LCD-Panels übliche Anti-glare- Mattierungsschicht auf einem Filterarray vollflächig aufgebracht. Anschließend wird die matte Oberfläche im wesentlichen derjenigen Flächenabschnitte auf der Mattierungs- schicht, die bei paralleler Projektion entlang der Flächennormalen der Schicht auf den für sichtbares Licht im wesentlichen durchlässigen Filterelementen mit selbigen dek- kungsgleich liegen, entfernt. Dies kann durch Bestrahlen mit Laserstrahlung gesche¬ hen, so daß am Ort der genannten Flächenabschnitte anschließend eine ebene, nicht streuende Oberfläche entsteht, und / oder durch Ausschneiden der entsprechenden
- 4 - Flächenabschnitte, z.B. mittels eines Schneidwerkzeuges oder einer Stanze, und / oder Aufschmelzen und Abkühlen der entsprechenden Flächenabschnitte, so daß am Ort der besagten Flächenabschnitte anschließend eine plane, nicht-streuende Oberfläche ent¬ steht, und / oder auch durch Anätzen der entsprechenden Flächenabschnitte mittels einer Säure oder einer anderen Chemikalie, so daß am Ort der besagten Flächenab¬ schnitte hernach eine ebene, nicht streuende Oberfläche entsteht.
Es ist hier selbstverständlich auch möglich, Flächenabschnitte mit einer nicht-matten Oberfläche zu versehen, die etwas größer oder kleiner als die durch die vorgenannte Projektion beschriebenen sind.
Alternativ kann die Herstellung auch nach den folgenden Verfahrensschritten erfolgen: Zunächst wird ein Filterarray bereitgestellt, dessen für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässige Filterelemente auf einem transparenten Substrat aufgebracht sind. Dann wird eine diffus streuende und / oder matte Oberfläche auf den für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente geschaffen. Dies kann durch Bestrahlung der besagten Filterelemente mit Laserstrahlung geschehen, so daß dort hernach eine diffus streuende und/oder matte Oberfläche entsteht, und / oder durch Mechanisches Anrauhen, z.B. mittels Schmirgelpapier, der besagten Filterelemente, so daß dort anschließend eine diffus streuende und / oder matte Oberfläche entsteht, und / oder durch Aufschmelzen und Abkühlen der besagten Filterelemente, so daß dort hernach eine diffus streuende und/oder matte Oberfläche entsteht, und / oder durch Anätzen der besagten Filterelemente mittels einer Säure, so daß dort anschließend eine diffus streuende und/oder matte Oberfläche entsteht.
Eine weitere Verbesserung wird erreicht, wenn wenigstens die transparenten, d.h. für sichtbares Licht durchlässigen Filterelemente mit einer Vielfachbeschichtung zur Ent- spiegelung versehen sind. Für Anwendungen im Außenbereich und bei direkter Son¬ nenbestrahlung ist eine zusätzliche Vielfachbeschichtung zur Entspiegelung auch der diffus streuenden, mattierten, für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente zweckmäßig. Für die Anwendung im Außenbereich können diese Filter¬ elemente aber stattdessen auch eine regulär reflektierende Oberfläche aufweisen.
Die erfinderische Lösung ist im übrigen auch anwendbar, wenn das Filterarray auf dem transparenten Substrat unmittelbar in einer Bildwiedergabeeinrichtung, d.h. beispiels¬ weise zwischen einer flächigen Hintergrundbeleuchtung und einem transmissiven Bild¬ geber wie z.B. einem LCD-Panel, eingebaut ist.
- 5 - Weiterhin macht die erfinderische Lösung das Vorhandensein einer eigenen Anti-glare- Mattierungsschicht der Bildwiedergabeeinrichtung obsolet. Eine solche Schicht kann, muß jedoch nicht zwingend vorhanden sein.
Das Filterarray kann beispielsweise als belichteter oder geplotteter, entwickelter foto¬ grafischer Film ausgebildet sein, wobei das Plastiksubstrat des Films und optional gleichzeitig eine in Blickrichtung dahinter befindliche Glas- oder Kunststoffscheibe, auf welche das Plastiksubstrat des Films laminiert ist, dem besagten transparenten Sub- strat entspricht. Dabei werden die besagten für sichtbares Licht im wesentlichen un¬ durchlässigen Filterelemente durch die geschwärzte Filmemulsion bzw. die fotografi¬ schen Silberkömer gebildet. Die für sichtbares Licht durchlässigen Filterelemente kön¬ nen durch Nichtschwärzung vor der Entwicklung gebildet werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind alle Filterelemente in Blickrichtung des Betrachters auf der Rückseite des transparenten Substrats aufgebracht, und die in Blickrichtung des Betrachters vordere Seite des transparenten Substrats ist mit einer entspiegelten Oberfläche versehen. Dabei sind nur diejenigen Oberflächenabschnitte der Rückseite des transparenten Substrats, auf denen die in bestimmten Wellenlängen- bereichen durchlässigen Filterelemente aufgebracht sind, ebenfalls mit einer entspie¬ gelten Oberfläche versehen.
In einer ähnlichen Ausgestaltung der Erfindung, bei der ebenfalls alle Filterelemente in Blickrichtung des Betrachters auf der Rückseite des transparenten Substrats aufge- bracht sind, ist nur die in Blickrichtung des Betrachters vordere Seite des transparenten Substrats mit einer entspiegelten Oberfläche versehen ist, nicht jedoch die Rückseite.
Das transparente Substrat besteht in beiden Ausgestaltungen bevorzugt aus Glas oder Kunststoff. Bevorzugt sind außerdem alle entspiegelten Oberflächen auf dem transpa- renten Substrat als Vielfachbeschichtung ausgebildet, bevorzugt als interferenzopti¬ sche Entspiegelung. Derartige Maßnahmen sind dem Fachmann hinlänglich bekannt.
In einer besonders bevorzugten Ausführung sind die für sichtbares Licht im wesentli¬ chen undurchlässigen Filterelemente auf einer Folie aufgebracht, welche auf der Rück- seite des transparenten Substrates angebracht - z.B. aufgeklebt oder laminiert - ist. Auch die durchlässigen Filterelemente sind zweckmäßigerweise auf dieser Folie aufge¬ bracht. Die Filterelemente können als - bevorzugt matte - schwarze Farbe auf die Folie
- 6 - aufgebracht werden, in der Regel durch einen Druckprozeß in der Strukturform des Filterarrays. Besonders bevorzugt ist die Folie selbstklebend ausgebildet und ihre mit der Farbe bzw. den Filterelementen versehene Seite ist dem transparenten Substrat zugewandt. Selbstverständlich kann die mit den Filterelementen bzw. der Farbe verse- hene Seite auch vom transparenten Substrat abgewandt sein.
In einer besonders bevorzugten Variante dieser Ausführung mit Folie liegen die Bre¬ chungsindizes von transparentem Substrat und der Klebe- bzw. Laminierschicht - die Schicht also, mit der die dauerhafte Verbindung zwischen Folie und Substrat herge- stellt wird - um nicht mehr als ein Drittel, bevorzugt nicht mehr als 20% auseinander. Ebenso liegen die Brechungsindizes der Klebe- bzw. Laminierschicht und der Folie nicht mehr als ein Drittel, bevorzugt um nicht mehr als 20% auseinander. Mit einer solchen Konfiguration ergeben sich besonders günstige Eigenschaften im Hinblick auf die Betrachtung.
In allen Ausgestaltungen sind bevorzugt als in bestimmten Wellenlängenbereichen durchlässigen Filterelementen ausschließlich für sichtbares Licht im wesentlichen durchlässige Filterelemente, sowie für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässige Filterelemente auf dem Filterarray vorgesehen. Die einzelnen Filterelemente des Filter- arrays weisen jeweils einen beliebigen, bevorzugt einen rechteckigen Umriß auf.
Als Bildwiedergabeeinrichtung kommen beispielsweise ein Farb-LC-Display, ein Plas¬ madisplay, ein OLED, ein Projektionsdisplay oder ein Elektrolumineszenzdisplay in Fra¬ ge, wobei auch andere Arten von Bildwiedergabeeinrichtungen nicht ausgeschlossen sind.
In einigen Ausgestaltungen der Erfindung sind die für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente auf dem transparenten Substrat, bevorzugt einer - op¬ tional entspiegelten - Glas- oder Kunststoffscheibe, als - bevorzugt matte - schwarze Farbe aufgebracht. Anstelle der Farbe ist selbstverständlich auch ein anderes Material, z.B. eine geeignete Kunststoffschicht, einsetzbar. Im Falle der Verwendung von Farbe kann diese durch einen Druckprozeß, beispielsweise durch Siebdruck, in der Struktur¬ form des Filterarrays aufgebracht werden. Im einfachsten Fall werden dabei im übrigen die für sichtbares Licht im wesentlichen durchlässigen Filterelemente durch Weglassen der Farbe gebildet. Denkbar ist auch ein zunächst flächendeckender Farbauftrag, wobei die Struktur des Filterarrays dann nachträglich, beispielsweise mittels Laserstrahlena- blation, ausgearbeitet wird. In beiden Fällen wird die Farbe nach dem Aufbringen vor-
- 7 - teilhaft thermisch behandelt. Dies erhöht ihre Widerstandsfähigkeit und kann auch hilfreich bei der Erzeugung einer diffus streuenden und / oder matten Oberfläche sein.
Ferner ist zwischen dem transparenten Substrat und der bildgebenden Oberfläche der Bildwiedergabeeinrichtung ein Abstand von einschließlich 0mm bis einschließlich 24mm vorgesehen. Der Abstand wird dabei als von den jeweils einander zugewandten Oberflächen des transparenten Substrates und der Bildwiedergabeeinrichtung gemes¬ sen betrachtet. In Ausnahmefällen kann der Abstand auch größer sein. Das transparen¬ te Substrat selbst ist vorzugsweise wenige 100 μm bis wenige Millimeter dick. Liegen die RGB-Farbsubpixel beispielsweise im Größenbereich von jeweils 100 μm Breite, so ist das transparente Substrat bevorzugt ungefähr einen Millimeter dick. Es entspricht dann gleichzeitig einer Art Abstandshalter zwischen Filterarray und Bildwiedergabeein¬ richtung. Sind die Subpixel etwa doppelt so dick, so kann das transparente Substrat durchaus wenige bis einige Millimeter dick sein.
Es können außerdem Mittel zur wahlweise dreidimensional wahrnehmbaren oder zwei¬ dimensionalen Darstellung an der erfindungsgemäßen Anordnung zum Einsatz kom¬ men, insofern diese nicht zu einer erhöhten Störlichtreflexempfindlichkeit führen bzw. die gegebene Widerstandsfähigkeit der äußeren Anordnungsoberfläche mindern.
Zur Strukturierung und Herstellung von Filterarrays sei hier stellvertretend auf die Schriften DE 201 21 31 8 Ul , WO 01 /56265, PCT/EP2004/004464,
PCT/EP2004/001 833 sowie DE l Ol 45 1 33 der Anmeldern verwiesen. Selbstredend wird auch davon ausgegangen, daß die Zuordnung von Informationen aus einer oder mehreren Ansichten einer Szene/eines Gegenstandes/eines Textes zu der Vielzahl von Bildelementen in geeigneter Weise, insbesondere nach Lehre einer oder mehrerer der vorgenannten Schriften, erfolgt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung soll im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine erste Ausgestaltung der Erfindung, Fig. 2 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, und
Fig. 3 eine dritte Ausgestaltung der Erfindung.
- 8 - Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In Fig. 1 ist eine Prinzipskizze einer ersten Ausgestaltung der Erfindung gezeigt. Die erfindungsgemäße Anordnung umfaßt eine Bildwiedergabeeinrichtung 1 mit einer Viel- zahl von Bildelementen, die in vorgegebener Zuordnung Informationen aus einer oder mehreren Ansichten einer Szene, eines Gegenstandes, oder eines Textes repräsentie¬ ren, außerdem ein in Blickrichtung B eines Betrachters 6 vor der Bildwiedergabeeinrich¬ tung 1 angeordnetes Filterarray 2, das eine Vielzahl von in bestimmten Wellenlängen¬ bereichen durchlässigen Filterelementen 2a sowie von für sichtbares Licht im wesentli- chen undurchlässigen Filterelementen 2b umfaßt, wobei alle Filterelemente 2a, 2b des Filterarrays 2 in Blickrichtung B des Betrachters 6 auf der Rückseite eines transparenten Substrates 3, welches sich vor der Bildwiedergabeeinrichtung 1 befindet, aufgebracht sind.
Zur Verhinderung der Entstehung von Störlichtreflexen ist die in Blickrichtung B eines Betrachters 6 vordere Seite 4 des transparenten Substrates 3 mit einer entspiegelten Oberfläche versehen ist. Dabei sind nur diejenigen Oberflächenabschnitte der Rücksei¬ te des transparenten Substrates 3, auf welchen die in bestimmten Wellenlängenberei¬ chen durchlässigen Filterelemente 2a aufgebracht sind, ebenfalls mit einer entspiegel- ten Oberfläche versehen. Die anderen Oberflächenabschnitte auf der Rückseite des transparenten Substrates 3, auf welchen die für sichtbares Licht im wesentlichen un¬ durchlässigen Filterelementen 2b aufgebracht sind, sind jedoch nicht mit einer ent¬ spiegelten Oberfläche versehen.
In der beispielhaften Ausgestaltung sind ausschließlich für sichtbares Licht im wesent¬ lichen durchlässige 2a und im wesentlichen undurchlässige 2b Filterelemente auf dem Filterarray 2 vorgesehen. Ferner besteht das transparente Substrat 3 aus Glas, z.B. Conturan der Schott-Glaswerke Grünenplan/ Deutschland.
Alle entspiegelten Oberflächen auf dem transparenten Substrat 3 sind als Vielfachbe- schichtung ausgebildet. Derartige Maßnahmen sind dem Fachmann hinlänglich be¬ kannt. Das transparente Substrat 3 ist über Abstandshalter an der Bildwiedergabeein¬ richtung 1 befestigt, z.B. angeklebt.
Als Bildwiedergabeeinrichtung 1 wird beispielsweise ein Farb-LC-Display vom Typ NEC LCD4000 verwendet.
- 9 - Die einzelnen Filterelemente 2a, 2b des Filterarrays 2 weisen jeweils einen rechtecki¬ gen Umriß auf.
Vorteilhaft sind die für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemen- te 2b durch einen Druckprozeß als matte schwarze Farbe auf dem transparenten Sub¬ strat 3 auf dessen Rückseite aufgebracht, während die für sichtbares Licht im wesentli¬ chen durchlässigen Filterelemente 2a einfach durch Weglassen der Farbe an den ent¬ sprechenden Stellen erzeugt werden. Die Farbe wird hierzu in der Strukturform des Filterarrays 2 aufgedruckt.
Um zu gewährleisten, daß diejenigen Oberflächenabschnitte der Rückseite des transpa¬ renten Substrates 3, auf weichen die in bestimmten Wellenlängenbereichen durchlässi¬ gen Filterelemente 2a aufgebracht sind, mit einer entspiegelten Oberfläche versehen sind, wobei jedoch diejenigen Oberflächenabschnitte der Rückseite des transparenten Substrates 3, auf weichen die für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelementen 2b aufgebracht sind, nicht mit einer entspiegelten Oberfläche versehen sind, kann überdies folgende Herstellungsweise Anwendung finden: Zunächst ist nur die vordere Seite 4 des transparenten Substrates 3 mit einer entspiegelten Oberfläche versehen, während die Rückseite unentspiegelt ist. Auf die Rückseite werden die für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente 2b aufgedruckt. An¬ schließend wird eine zusätzliche Entspiegelungsfolie, bevorzugt eine adhäsive Viel- fachentspiegelungsfolie, auf die mit der Farbe versehene Rückseite aufgebracht, z.B. durch Anpressen zwischen zwei Rollen.
Bevorzugt wird die Farbe nach dem Aufbringen thermisch behandelt, um ihre Wider¬ standsfähigkeit zu verbessern.
Beispielhaft ist zwischen dem transparenten Substrat 3 und der bildgebenden Oberflä¬ che der Bildwiedergabeeinrichtung 1 ein Abstand 5 von 1 1 Millimetern vorgesehen.
Auf die oben beschriebene Weise wird die Entstehung von Störlichtreflexen weitestge- hend gehemmt und somit wird die Wahrnehmbarkeit der 3D-Darstellung verbessert. Dabei wird gleichzeitig eine hohe Widerstandsfähigkeit der äußeren Anordnungsober¬ fläche verwirklicht. Die Erfindung ist überdies mit einfachen Mitteln umsetzbar.
In Fig. 2 ist eine zweite Ausgestaltung der Erfindung gezeigt. Die dargestellte Anord¬ nung umfaßt eine Bildwiedergabeeinrichtung 1 vom Typ NEC LCD4000 mit 1 280 Spal-
- 10 - ten und 768 Zeilen von vollfarbigen Bildelementen - jeweils aus einem roten, grünen und blauen Farbsubpixel bestehend -, die in vorgegebener Zuordnung Informationen aus einer oder mehreren Ansichten einer Szene, eines Gegenstandes, oder eines Tex¬ tes repräsentieren, sowie ein in Blickrichtung B eines Betrachters 6 vor der Bildwieder- gabeeinrichtung 1 angeordnetes Filterarray 2, das eine Vielzahl von für sichtbares Licht im wesentlichen durchlässigen und für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässi¬ gen Filterelementen 2a, 2b umfaßt. Im Unterschied zum in Fig. 1 gezeigten Beispiel sind die für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente 2b in Blickrichtung B des Betrachters 6 vorn auf dem transparenten Substrat 3 - welches sich vor der Bildwiedergabeeinrichtung 1 befindet, aufgebracht sind. Außerdem weisen die für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente 2b eine diffus streuende und / oder matte Oberfläche 7 auf.
Das transparente Substrat 3 ist eine beidseitig mittels Vielfachbeschichtung entspiegel- te, 3 mm dicke Glasscheibe vom Typ Conturan, auf weiche die für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente 2b als matte schwarze Farbe aufgebracht sind. Diese Farbe ist durch einen Siebdruckprozeß in der Strukturform des Filterarrays
2 aufgebracht. Vorteilhaft wird die Farbe nach dem Aufbringen thermisch behandelt.
Dies erhöht ihre Widerstandsfähigkeit und/oder ist hilfreich zur Erlangung einer diffus streuenden und/oder matten Oberfläche 7. Die für sichtbares Licht im wesentlichen durchlässigen Filterelemente 2a werden im übrigen durch einfaches Weglassen der
Farbe gebildet.
Die einzelnen Filterelemente 2a, 2b des Filterarrays 2 weisen jeweils einen beliebigen, bevorzugt einen rechteckigen Umriß auf. Weiterhin ist zwischen dem transparenten Substrat 3, d.h. der Conturan-Scheibe, und der bildgebenden Oberfläche der Bildwie¬ dergabeeinrichtung 1 ein Abstand 5 von 8mm vorgesehen.
Eine spezielle Ausgestaltung dieses Beispiels sieht vor, daß die jeweilige diffus streu- ende und/oder matte Oberfläche 7 der für sichtbares Licht im wesentlichen undurch¬ lässigen Filterelemente 2b durch eine - für LCD-Panels übliche - Antiglare- Mattierungsschicht gebildet wird, welche als zusätzliche Komponente auf den für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelementen 2b aufgebracht ist.
Auch mit diesem Beispiel wird die Entstehung von Störlichtreflexen mit einfachen Mit¬ teln weitestgehend gehemmt und somit die Wahrnehmbarkeit der 3D-Darstellung ver¬ bessert.
- 1 1 - Eine dritte Ausgestaltung der Erfindung ist schließlich in Fig. 3 gezeigt. Die dort ge¬ zeigte Anordnung zur dreidimensional wahrnehmbaren Darstellung von Bildern umfaßt eine Bildwiedergabeeinrichtung 1 vom Typ NEC LCD4000 mit 1280 Spalten und 768 Zeilen von Vollfarbbildelementen, die in vorgegebener Zuordnung Informationen aus einer oder mehreren Ansichten einer Szene, eines Gegenstandes, oder eines Textes repräsentieren, sowie ein in Blickrichtung B eines Betrachters 6 vor der Bildwiederga¬ beeinrichtung 1 angeordnetes Filterarray 2, das eine Vielzahl von in bestimmten Wel¬ lenlängenbereichen durchlässigen Filterelementen 2a sowie von für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelementen 2b umfaßt.
Ähnlich dem Beispiel aus Fig. 2 sind auch hier die für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente 2b in Blickrichtung B eines Betrachters 6 vorn auf ei¬ nem transparenten Substrat 3 in Form einer 3mm dicken, ersten Conturan-Glasscheibe, welche sich im Abstand 5 von 8mm vor der Oberfläche der Bildwiedergabeeinrichtung 1 befindet, aufgebracht sind.
In Blickrichtung B eines Betrachters 6 befindet sich jedoch vor dem Filterarray 2 eine transparente Scheibe 8 in Form einer zweiten, beidseitig mittels Vielfachbeschichtung entspiegelten, ebenfalls 3 mm dicken Conturan-Glasscheibe.
Es sind ausschließlich für sichtbares Licht im wesentlichen durchlässige und im wesent¬ lichen undurchlässige, sogenannte opake Filterelemente 2a, 2b auf dem Filterarray 2 vorgesehen. Die einzelnen Filterelemente 2a, 2b des Filterarrays 2 weisen jeweils einen rechteckigen Umriß auf.
Auf dem transparenten Substrat 3, d.h. der ersten Conturan-Glasscheibe, sind die für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente 2b als - bevorzugt matte - schwarze Farbe aufgebracht, z.B. aufgedruckt. Zum Bedrucken eignen sich übliche Siebdruckverfahren, wobei die Farbe durch einen Druckprozeß in der Struktur- form des Filterarrays 2 aufgebracht wird. Somit ist keine weitere nachträgliche Struktu¬ rierung des Filterarrays 2 nötig. Die für sichtbares Licht im wesentlichen durchlässigen Filterelemente 2a werden dabei einfach durch Weglassen der Farbe auf dem transpa¬ renten Substrat 3 gebildet.
Durch die Aufbringung der für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filter¬ elemente 2b in Blickrichtung B eines Betrachters 6 vorn auf dem transparenten Sub¬ strat 3, d.h. der ersten Conturan-Glasscheibe, kann eine recht gute Reflexminderung
- 12 - bezüglich äußeren Störlichts erreicht werden. Gleichzeitig sorgt die beidseitig entspie¬ gelte transparente Scheibe 8 , also die zweite Conturan-Glasscheibe vor dem Filterarray 2 für einen mechanischen Schutz desselben, wobei wegen der beidseitigen Entspiege- lung nur eine geringfügige Störlichtempfindlichkeit besteht. Somit wird die Aufgabe, die Entstehung von Störlichtreflexen weitestgehend zu hemmen und gleichzeitig eine hohe Widerstandsfähigkeit der äußeren Anordnungsoberfläche zu erzielen, durch die erfindungsgemäße Anordnung auch in dieser Ausgestaltung gelöst.
Zwischen der transparenten Scheibe 8 und den für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelementen 2b ist ein mit Luft gefüllter Abstand von ca. 0,5 mm vorgesehen.
Ferner ist zwischen dem transparenten Substrat 3 - der ersten Conturan-Glasscheibe - und der bildgebenden Oberfläche der Bildwiedergabeeinrichtung 1 ein Abstand 5 von 8 mm vorgesehen. Der Abstand wird dabei als von den jeweils einander zugewandten Oberflächen des transparenten Substrates 3 und der Bildwiedergabeeinrichtung 1 ge¬ messen betrachtet.
Auch mit dieser Anordnung wird die Entstehung von Störlichtreflexen weitestgehend gehemmt. Somit wird die Wahrnehmbarkeit der 3D-Darstellung verbessert. Dabei wird gleichzeitig eine hohe Widerstandsfähigkeit der äußeren Anordnungsoberfläche ver¬ wirklicht. Die Erfindung ist überdies mit einfachen Mitteln umsetzbar.
- 13 - Bezugszeichenliste
1 Bildwiedergabeeinrichtung
2 Filterarray
5 2a, 2b Filterelemente
3 transparentes Substrat
4 Oberfläche des Substrats
5 Abstand
6 Betrachter
10 7 Oberfläche der Filterelemente
8 transparente Scheibe
B Betrachter
- 14 -

Claims

Patentansprüche
1 . Anordnung zur dreidimensional wahrnehmbaren Darstellung von Bildern, umfas¬ send eine Bildwiedergabeeinrichtung (1 ) mit einer Vielzahl von Bildelementen, die in vorgegebener Zuordnung Informationen aus einer oder mehreren Ansichten einer Szene, eines Gegenstandes oder eines Textes repräsentieren, - ein in Blickrichtung (B) eines Betrachters (6) vor der Bildwiedergabeeinrichtung (1 ) angeordnetes Filterarray (2), das eine Vielzahl von in bestimmten Wellenlän¬ genbereichen durchlässigen Filterelementen (2a) sowie von für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelementen (2b) umfaßt, wobei die Filterelemente (2a, 2b) auf einem transparenten Substrat (3), welches sich vor der Bildwiedergabeeinrichtung (1 ) befindet, aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Verhinderung der Entstehung von Störlichtreflexen vorgesehen sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente (2b) in Blickrichtung (B) des
Betrachters (6) vorn auf dem transparenten Substrat (3) aufgebracht sind und als Mittel zur Verhinderung der Entstehung von Störlichtreflexen eine mindestens auf der dem Betrachter zugewandten Seite entspiegelte, transparente Scheibe (8) in Blickrichtung (B) vor dem Filterarray (2) angeordnet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die transpa¬ rente Scheibe (8) aus Kunststoff oder Glas besteht und beidseitig mit einer Vielfachbeschichtung entspiegelt ist.
4. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der transparenten Scheibe (8) und den für sichtbares Licht im we¬ sentlichen undurchlässigen Filterelementen (2b) ein mit Luft gefüllter Abstand von einschließlich 0 mm bis einschließlich 4 mm vorgesehen ist.
5. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem transparenten Substrat (3) und der bildgebenden Oberfläche der Bildwiedergabeeinrichtung (1 ) eine weitestgehend oder vollkommen transpa-
- 1 5 - rente, elektrisch leitfähige Scheibe, bevorzugt aus Verbundglas bestehend, ange¬ ordnet ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das 5 transparente Substrat (3) eine weitestgehend oder vollkommen transparente, elektrisch leitfähige Glasscheibe ist, welche bevorzugt aus Verbundglas besteht.
7. Anordnung nach Anspruch 1 , bei der die für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente (2b) in Blickrichtung (B) eines Betrachters (6) vorn o oder hinten auf dem transparenten Substrat (3) aufgebracht sind, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß diese Filterelemente (2b) zur Verhinderung der Entstehung von Störlichtreflexen eine diffus streuende und / oder matte Oberfläche (7) auf¬ weisen.
5 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die für bestimmte Wellenlängenbereiche im wesentlichen durchlässigen Filterelemente (2a) für sichtbares Licht im wesentlichen durchlässig sind.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das transparente 0 Substrat (3) mindestens einseitig, bevorzugt beidseitig mittels einer Vielfachbe- schichtung entspiegelt ist.
1 0. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorn auf dem transparenten Substrat angebrachten für sichtbares Licht im wesentlichen 5 durchlässigen Filterelemente (2a) diese auf der dem Betrachter (6) zugewandten
Seite mit einer Antireflexionsvielfachbeschichtung entspiegelt sind.
1 1 . Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 1 0, bei der die für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente (2b) in Blickrichtung (B) eines Be- 0 trachters (6) vorn auf dem transparenten Substrat (3) aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige diffus streuende und / oder matte Oberfläche (7) der für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente (2b) durch eine Anti-glare-Mattierungsschicht gebildet wird, welche als zusätzliche Komponente auf den für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filter- 5 elementen (2b) aufgebracht ist.
- 16 -
1 2. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die für sichtbares Licht durchlässigen Filterelemente (2a) mit einer Vielfach beschich- tung entspiegelt sind.
1 3. Anordnung nach Anspruch einem der Ansprüche 7 bis 1 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß die für sichtbares Licht undurchlässigen Filterelemente (2b) mit einer Vielfachbeschichtung entspiegelt sind.
1 4. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterarray (2) als belichteter oder geplotteter, entwickelter fotografischer
Film ausgebildet ist, wobei das Plastiksubstrat des Films und optional gleichzeitig eine in Blickrichtung dahinter befindliche Glasscheibe, auf weiche das Plastiksub¬ strat des Films laminiert ist, dem transparenten Substrat (3) entspricht und wobei die für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente (2b) durch die geschwärzte Filmemulsion gebildet werden.
1 5. Anordnung nach Anspruch 1 , bei dem alle Fiiterelemente (2a, 2b) in Blickrichtung (B) des Betrachters (6) auf der Rückseite des transparenten Substrats (3) aufge¬ bracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung der Entstehung von Störlichtreflexen die in Blickrichtung (B) des Betrachters (6) vordere Seite (4) des transparenten Substrats (3) mit einer entspiegelten Oberfläche versehen ist, wo¬ bei nur diejenigen Oberflächenabschnitte der Rückseite des transparenten Sub¬ strats (3), auf denen die in bestimmten Wellenlängenbereichen durchlässigen Fil¬ terelemente (2a) aufgebracht sind, ebenfalls mit einer entspiegelten Oberfläche versehen sind.
16. Anordnung nach Anspruch 1 , bei dem alle Filterelemente (2a, 2b) in Blickrichtung (B) des Betrachters (6) auf der Rückseite des transparenten Substrats (3) aufge¬ bracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß nur die in Blickrichtung (B) des Be- trachters (6) vordere Seite (4) des transparenten Substrats (3) mit einer entspie¬ gelten Oberfläche versehen ist, nicht jedoch die Rückseite.
1 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 5 oder 1 6, dadurch gekennzeichnet, daß alle entspiegelten Oberflächen als Vielfachbeschichtung ausgebildet sind.
1 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 6 oder 1 7, dadurch gekennzeichnet, daß die für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente (2b) auf
- 17 - einer Folie aufgebracht sind, die auf der Rückseite des transparenten Substrats (3) angebracht, beispielsweise aufgeklebt oder laminiert ist.
1 9. Anordnung nach Anspruch 1 8, dadurch gekennzeichnet, daß auch die für sicht- bares Licht im wesentlichen durchlässigen Filterelemente (2a) auf der Folie auf¬ gebracht sind.
20. Anordnung nach Anspruch 1 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie selbstkle¬ bend ist, wobei die mit den Filterelementen (2a, 2b) versehene Seite dem transpa- renten Substrat (3) zugewandt ist.
21. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechungsindizes von transparentem Substrat und Klebe- bzw. Laminier- schicht, sowie von Klebe- bzw. Laminierschicht und Folie um jeweils nicht mehr als ein Drittel voneinander abweichen.
22. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich für sichtbares Licht im wesentlichen durchlässige (2a) und im wesentlichen undurchlässige Filterelemente (2b) auf dem Filterarray (2) vorgese- hen sind.
23. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildwiedergabeeinrichtung (1 ) ein Farb-LC-Display, ein Plasmadisplay, ein OLED oder ein Elektrolumineszenzdisplay ist.
24. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Filterelemente (2a, 2b) des Filterarrays (2) jeweils einen belie¬ bigen, bevorzugt einen rechteckigen Umriß aufweisen.
25. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 1 3 oder 1 5 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Substrat (3) eine Glas- oder Kunst¬ stoffscheibe ist.
26. Anordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem transparen- ten Substrat (3) die für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filter¬ elemente (2b) als ~ bevorzugt matte - schwarze Farbe aufgebracht sind.
18 -
27. Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem transparenten Substrat (3) und der bildgebenden Oberfläche der Bildwiedergabeeinrichtung (1 ) ein Abstand (5) von einschließlich 0 mm bis einschließlich 24 mm vorgesehen ist.
28. Verfahren zum Herstellen eines Filterarrays (2) zur Verwendung in einer Anord¬ nung nach Anspruch 1 1 , umfassend die folgenden Verfahrensschritte: Aufbringen einer vollflächigen Antiglare-Mattierungsschicht auf einem Filterarray (2), - Entfernen der matten Oberfläche im wesentlichen derjenigen Flächenabschnitte auf der Antiglare-Mattierungsschicht, die bei paralleler Projektion entlang der Flä¬ chennormalen der Antiglare-Mattierungsschicht auf die für sichtbares Licht im wesentlichen durchlässigen Filterelemente (2a) mit selbigen deckungsgleich lie¬ gen durch a) Bestrahlung mit Laserstrahlung, so daß am Ort der besagten Flächenabschnitte hernach eine plane, nicht-streuende Oberfläche entsteht, und/oder b) Ausschneiden der entsprechenden Flächenabschnitte, z.B. mittels eines Schneid¬ werkzeuges oder einer Stanze, und/oder c) Aufschmelzen und Abkühlen der entsprechenden Flächenabschnitte, so daß am Ort der besagten Flächenabschnitte hernach eine plane, nicht-streuende Oberflä¬ che entsteht, und/oder d) Anätzen der entsprechenden Flächenabschnitte mittels einer Säure, so daß am Ort der besagten Flächenabschnitte hernach eine plane, nicht-streuende Oberflä¬ che entsteht.
29. Verfahren zum Herstellen eines Filterarrys (2) zur Verwendung in einer Anord¬ nung nach einem der Ansprüche 7 bis 1 0 oder 22 bis 27, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
Bereitstellen eines Filterarrays (2), dessen für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässige Filterelemente (2b) auf einem transparenten Substrat (3) aufge¬ bracht sind,
Schaffen einer diffus streuenden und/oder matten Oberfläche auf den für sicht¬ bares Licht im wesentlichen undurchlässigen Filterelemente (2b) durch a) Bestrahlung der besagten Filterelemente (2b) mit Laserstrahlung, so daß dort hernach eine diffus streuende und/oder matte Oberfläche (7) entsteht, und/oder b) Mechanisches Anrauhen der besagten Filterelemente (2b), so daß dort hernach eine diffus streuende und/oder matte Oberfläche (7) entsteht, und/oder
- 1 9 - c) Aufschmelzen und Abkühlen der besagten Filterelemente (2b), so daß dort her¬ nach eine diffus streuende und/oder matte Oberfläche (7) entsteht, und/oder d) Anätzen der besagten Filterelemente (2b) mittels einer Säure, so daß dort her¬ nach eine diffus streuende und/oder matte Oberfläche (7) entsteht.
- 20 -
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