EP2399165A1 - System zur wiedergabe von stereobildern - Google Patents

System zur wiedergabe von stereobildern

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Publication number
EP2399165A1
EP2399165A1 EP08801193A EP08801193A EP2399165A1 EP 2399165 A1 EP2399165 A1 EP 2399165A1 EP 08801193 A EP08801193 A EP 08801193A EP 08801193 A EP08801193 A EP 08801193A EP 2399165 A1 EP2399165 A1 EP 2399165A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
image
light sources
stereo
color
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08801193A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Arnold Simon
Thomas Müller
Helmut Jorke
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.)
Infitec GmbH
Original Assignee
Infitec GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infitec GmbH filed Critical Infitec GmbH
Publication of EP2399165A1 publication Critical patent/EP2399165A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00—Stereoscopic photography
    • G03B35/18—Stereoscopic photography by simultaneous viewing
    • G03B35/26—Stereoscopic photography by simultaneous viewing using polarised or coloured light separating different viewpoint images
    • 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
    • G02B30/22—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 stereoscopic type
    • G02B30/23—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 stereoscopic type using wavelength separation, e.g. using anaglyph techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/324—Colour aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/332—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/334—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using spectral multiplexing

Definitions

  • the invention relates to a system for the stereoscopic reproduction of images, in particular of video clips, films, etc.
  • the anaglyph technique has long been known: A simple red / green overlay of the two left / right partial images and a view of the summation image by means of filter glasses, which allow only the corresponding color component for each eye, create a stereoscopic impression for the observer.
  • a disadvantage is the system-related color filtering, so that no realistic color images can be reproduced with this technique.
  • Another method that is occasionally used on television is the PuIfrich method. Again, spectacles are used for viewing, but the beam path is darkened more for one eye than for the other. Refer to color ⁇ glasses are often used as well (for cost reasons), although it is only the different darkening. Due to the different brightness, the visual information is slightly delayed to the processing areas of the brain. If an illustrated scene moves at a right angle to the viewer, the temporal delay of the perception of an eye causes parallax and the scene is perceived spatially.
  • the advantage of this technique is the simplicity of the rendering technique. The disadvantage is that the scene must be constantly in motion, which is often felt after some time as unpleasant. In addition, the scene must always move in the same direction, otherwise the depth information would be reversed. Also, the movement speed must be kept constant, otherwise the depth information is not reproduced correctly.
  • the right / left components are separated by so-called shutter glasses, which by means of electrically switchable polarizing filters block the light, e.g. from a monitor or projector, let through alternately only to the right or left eye of the viewer.
  • the shutter glasses are synchronized with the playback device (e.g., monitor), so that only the respective fields will reach the left or right eye of the alternating sequence of left / right fields shown there.
  • the playback device e.g., monitor
  • this technique provides true-to-color reproduction, it has the disadvantage that the brightness is greatly reduced, since (alternately) the image is perceived only by one eye of the observer (ie only half the total brightness of the monitor) and in addition the polarization filters already to absorb light (also in the passage phase).
  • the constant left / right blanking requires a very high refresh rate (at least 120-160Hz) so that a disturbing flicker effect is suppressed.
  • Another principle is based on the interference filter technique.
  • a method for producing an optically three-dimensionally perceptible image reproduction using the interference filter technique or a corresponding stereo projection system is known from DE 199 24 167 B4.
  • two interference filters are used for projection used different spectral filtering effect.
  • the passage areas of the two filters are arranged offset from each other so arranged that they show no overlap and thus formed orthogonal to each other.
  • two mutually orthogonal interference filters each of which shows three transmission ranges for the three primary valences in the area of blue, green and red color perception, two separate images can be realized, one for the left eye and one for the right eye, with the aid of which a three-dimensional perceptible image can be projected onto a screen.
  • This image is selectively perceived by a viewer through the separated eyes by having spectacles whose left lens shows a filter characteristic corresponding to the one interference filter and the right lens shows a filter characteristic corresponding to the other interference filter.
  • the two images on the screen can be safely separated from each other eye-specifically and produce the stereo effect or the three-dimensional effect of the images in the viewer. This is also referred to as the wavelength division multiplex method.
  • the present invention has for its object to provide a system for reproducing stereo images with a display unit, which shows a good color reproduction and also shows a simple and inexpensive structure.
  • the object is achieved by the system for reproducing stereo images with the features according to claim 1.
  • the system according to the invention for reproducing stereo images is characterized by the concept of integrating the Wavelength multiplexing method for backlighting the pixel array of the display unit with the concept of time multiplexing of the backlight in conjunction with the corresponding time division multiplex of the control of the pixel array of the display unit with the "left" and "right” images of the stereo images.
  • This ensures that the image data of the stereo images are displayed sequentially in accordance with the time-division multiplex concept with the aid of the pixel array and at the same time be made distinguishable and thus separable with the help of the wavelength-multiplex concept.
  • the separation of the stereo images is then carried out by the viewer's stereo glasses whose spectacle lenses are designed according to the wavelength division multiplexing method and correspond to the spectral characteristics of the selective backlighting.
  • This novel approach to a system for reproducing stereo images ensures a very secure separation of the stereo images, without resulting in significant costs for the realization of the display unit.
  • the display unit according to the invention is essentially independent of the pixel array technology used, so that the respective suitable pixel array technology, eg LCD, TFT technology and the like can be used depending on the other technical, in particular the external conditions or cost-related framework conditions.
  • the system according to the invention is characterized by the very low to nonexistent crosstalk behavior of the two stereo channels and by a very good wearing comfort of the glasses and the mobility of the user mechanically and electrically decoupled from the display unit glasses.
  • the at least two light sources of the type of light source are realized identically.
  • light emitting diodes which are designed in particular as a linear arrangement of LEDs
  • luminescent tubes or gas discharge lamps have proven to be preferably rod-shaped halogen lamps or flash lamps.
  • These represent very bright and compact light sources for the light sources of the display unit, which are also characterized by a reduced heat development and thereby allow a very compact and less prone realization of the display unit according to the invention.
  • the display unit is provided with a flat, cuboid housing, the extent of which is essentially determined by the format of the pixel array.
  • the light sources are selected to include light sources that generate the light for full-area illumination of the pixel array in such a way that they generate light without additional components that emit a plurality of narrow, separate spectral regions such that the one light source emits spectral regions. which are orthogonal to the spectral regions of the other light source or light sources. This makes it possible to keep the number of components low by the appropriate choice of lighting sources and thereby to realize the system for reproducing stereo images very simple and less prone.
  • An exemplary embodiment of the invention is characterized in that the color filters for the two images of the stereo image in the display unit and / or in the glasses of the stereo glasses are formed so that the number of transmitting intervals compared to the known prior art are numerically reduced.
  • the invention shows a number of transmitting intervals for the two perspective partial images, which is equal to or smaller than 6, in particular 5 or 4. Of these 5 or less transmitting intervals which are mutually non-overlapping, at least one transmissive interval exhibits an arrangement in the range of two color perceptions of blue (B), green (G) or red (R).
  • the other transmissive intervals are arranged in the frequency spectrum so that they are arranged in the region of a single color perception, ie blue or green or red.
  • transmissive intervals for color perception preferably exhibit a bandwidth in the range of about 30 nm or noticeably below that, allowing for secure demarcation and placement within a range of color perception, and for safe separation from the other transmissive intervals.
  • the transmitting intervals are arranged so that they have a sufficient distance from each other.
  • a selected system for reproducing Proven stereo images in which all light sources are on the same side of the pixel array as the viewer with its associated stereo glasses.
  • the pixel array is exposed to the incident light of the plurality of light sources, which makes it possible to realize a very large-scale pixel array, which is illuminated by remote light sources over the entire area, without causing any visual impairment of the reproduction of the stereo images.
  • Particularly compact embodiments of the display unit according to the invention are made possible by the preferred use of light guides for the light distribution of the light of the light sources in the direction of the pixel array.
  • the arrangement of the light sources on the other side of the pixel array relative to the viewer operation even under difficult optical conditions is possible even in the presence of stray light, which significantly extends the capabilities of the system according to the invention and thereby reduces the requirements of the individual components of the system according to the invention, which goes hand in hand with a reduction in the overall costs of the system according to the invention.
  • a particularly preferred realization of the system according to the invention shows one or more optical waveguides for the most uniform, flat light distribution in the direction of the pixel array.
  • At least one light guide shows several end faces for receiving the light of multiple light sources.
  • Each end face is associated with a light source of a light source, which preferably has a broadband radiation characteristic and which is provided with a filter with a plurality of narrow-band transmission areas for the realization of the orthogonal spectral ranges of the different light sources.
  • the filter of a light source is applied or arranged directly on the end face of the light guide associated with the light source, in particular by gluing. This ensures a very safe and low-loss coupling of the light from the light source into the light guide.
  • the various light sources which couple into different end faces of the light guide, are photometrically separated from one another by an opaque separating layer or partition, such that crosstalk of the light sources sequentially and thus operated in time multiplex is reliably prevented, even in an entangled mode ,
  • an opaque separating layer or partition such that crosstalk of the light sources sequentially and thus operated in time multiplex is reliably prevented, even in an entangled mode .
  • the pixel array is spatially divided into different, separate segments.
  • the pixel array is separated into two vertically separated segments, an upper and a lower segment.
  • the light sources are designed and controlled such that they can act on the individual segments selectively and sequentially with light, wherein the pixels of the pixel array are driven in segments so that at the time the illumination of the respective segments, the respective segment is acted upon with the image information and the segment can thus reproduce the desired image in the region of the segment.
  • the display unit is designed such that the time span for the construction of an image is chosen to be greater than the time span of illumination of the pixel array for this image of the stereo image. This makes it possible to ensure that there is sufficient time in the gap between the illumination of the pixel array by one light source that the other light source can reliably and reliably complete its illumination and thus the reproduction of the other image of the stereo image. This makes it possible to realize a very pleasant reproduction of the stereo image.
  • the stereo glasses are selected with spectacle lenses, depending on the number of persons who want to use the system for reproducing stereo images at the same time.
  • the optical properties of the lenses are chosen so that they are preferably identical to the optical properties of the corresponding filter in the display unit.
  • the spectacle lenses are not completely identical in their filter properties to those of the filters in the display unit but rather are designed to correspond to one another.
  • differences in the manufacturing quality or in the design can be purposefully used or used to ensure that certain advantageous presentation situations can be achieved.
  • an exchange of two transmitting intervals between corresponding filters (right side opposite left side or right image of the stereo image opposite the left image of the stereo image) within a color, that is within a color perception occurs, in addition at least one merge of two adjacent, transmitting intervals to a common transmitting Interval, which extends over two color perception areas.
  • the sum of the transmittive spectral intervals in the filter of the display unit is reduced from 6 to 5.
  • an exchange of the assigned color image data to be displayed is carried out in accordance with the permutation of the transmitting intervals, thereby achieving an entanglement of the stereo image data with the two light sources of the display unit.
  • the temporal separation of the reproduction of the two images (left and right) of the stereo images is canceled according to the invention, thereby making it possible to bridge the temporal gaps between the representation of the left images of the stereo images resulting from the fact that in the gap the other, right Pictures of the stereo images are presented to fill with images or image information in the permuted color.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a system according to the invention for reproducing stereo images
  • Fig. 2 shows a timing of the activities of a display unit according to the invention
  • FIG. 3 shows an exemplary construction of a display unit according to the invention with a light guide
  • Fig. 3a is a detail of Fig. 3 with the light guide
  • 4 shows a schematic representation of a further exemplary system according to the invention for reproducing stereo images
  • 5 shows a schematic illustration of another exemplary system according to the invention for reproducing stereo images with a segmented pixel array
  • FIG. 6 shows a time sequence of the activities of the display unit according to the invention from FIG. 5
  • FIG. 9 is a schematic representation of another exemplary inventive system with entangled operation
  • FIG. 10 shows a spectral distribution of the transmitting intervals according to an exemplary system according to the invention for a stereo eyeglass and for a display unit with entangled operation
  • Fig. 11 is a time sequence of the projected and perceivable color image data of an exemplary system according to the invention in operation ver ⁇ ssenem
  • the present invention enables the low-cost use of wavelength division multiplexing with conventional display technologies.
  • An exemplary system according to the invention for reproducing stereo images is shown in FIG.
  • two light sources 1 and 2 each having different orthogonal spectral characteristics are sequentially switched in synchronism with two different image contents (right and left images of the stereo image, respectively) displayed on an LCD pixel array 5.
  • the different, mutually orthogonal spectral regions of the two light sources 1 and 2 are generated by the filters 3 and 4.
  • Image content and spectral ranges of the light sources 1 and 2 are synchronized in time so that both eyes of the viewer 7, a colored, but individual eye image can be provided.
  • the separation of the image content on the eye of the beholder is done by the glasses 6, whose glasses pass through the spectral ranges belonging to the respective eye (right eye - right image or left eye - left image), and suppress the other spectral areas accordingly.
  • filter 1 of the display unit has the same three spectral transmission ranges as one of glasses of glasses 6 and like the other filter 2 of the display unit has the same spectral transmission ranges as the other glass of the glasses 6.
  • the transmission ranges are arranged in the spectrum that On the one hand they can each span a large color space, on the other hand they have no common passband (orthogonality).
  • the transmission regions of a filter are each arranged in the region of a color perception (red, green, blue) and show a half-value width of about 30 nm typical according to the invention.
  • the LCD pixel array of representing a Au ⁇ ges the image content 5
  • the light source 1 is active and light source ⁇ 2 disabled while the LCD pixel array 5 short Time later, the image represents the other eye, light source 2 is active and light source 1 is deactivated.
  • the sequential change between these two modes is advantageously so fast that the user can not perceive it.
  • the image data are thus reproduced in time division multiplex operation by the LCD pixel array 5.
  • the eye-selective separation of these stereo images reproduced in the time-multiplex operation by the LCD pixel array 5 is then carried out according to the invention according to the wavelength-multiplex concept.
  • the timing of the brightness of both light sources 1 and 2 is shown in FIG.
  • the three-dimensional image reproduction takes place in four phases:
  • Phase A describes the time for the data transmission of the image data to the pixel array 5 and the settling time of the LCD cells.
  • phase B light source 1 is active, illuminated by filter 3, the pixel array 5 over the entire surface and represents the one image of the stereo image. Due to glasses 6, it is visible only to an eye with corresponding filter properties of the lens.
  • the phases C and D repeat these phases correspondingly to the light source 2 as well as the image content intended for the other eye.
  • the illumination of the pixel array 5 can take place directly as shown in FIG. 1 or by the uniform decoupling of light from an optical waveguide 8 as shown in FIG. In FIGS. 3 and 3a, the section through a display unit or a part thereof is shown.
  • Light source 1 couples via filter 3 in the light guide 8, 2 bulbs coupled via filter 4 as well in the light guide 8 a. Both bulbs are separated by the light-tight demarcation wall 9. are Filters 3 and 4 designed as an interference filter, the light of the other light source 2 and 1 is reflected and also coupled into the light guide 8.
  • the end faces of the light guide 8 are each provided with a filter 3, 4 with mutually orthogonal spectral passbands, by the filters 3, 4 are glued flat on the end faces.
  • Each filter 3, 4 is in this case irradiated by its own light source 1, 2.
  • the filaments are separated from each other by a wall 9 of opaque material. An undesirable crosstalk is thereby prevented.
  • the light sources 1, 2 are formed in this case as stabförmi- ge light sources such as a gas discharge lamp, a linear array of LEDs or a flashlamp.
  • LEDs with spectrally white transmission or as a combination of several colored LEDs selected in the appropriate spectral ranges are generally suitable for all types of coupling.
  • the illumination is subdivided in such a way that while in one segment the image is built up in one segment of the pixel array 5, another segment can be illuminated.
  • the segments 8a and 8b of the light guide 8 are separated by a separating layer 9 photometrically.
  • the time sequence is shown as an example for a lighting in two segments in Figure 6.
  • the lower field of the pixel array 5 is illuminated with the light source 2b, while the lower half represents the image for the second eye.
  • the upper half of the image is rebuilt so that it represents the content for the first eye.
  • time domain (F) only the upper half of the pixel array 5 is illuminated with light source Ia, while the lower half of the image is constructed with the content for the first eye.
  • time domain (E) the lower field is illuminated with light source Ib, while the lower half represents the image for the second eye.
  • the upper half of the image is rebuilt so that it represents the content for the second eye.
  • the screen layout is done in such a way that the illumination lags behind the image structure of the corresponding point in the display by a time that is as constant as possible.
  • This inventive segmentation with associated control makes it possible to shorten the dead times or dark phases for a single eye and thereby to produce a very pleasant stereo image reproduction behavior.
  • FIG. 7 shows exemplary transmission ranges of the filters 3, 4.
  • the filters 3, 4 represent Fabrice-Perrot interference filters, each of which has a filter charac- show characteristic that are orthogonal to each other.
  • 7 shows a filter characteristic of the two filters once for the left eye and thus for the one image of the stereo image and once for the right eye and thus for the other image of the stereo image, which are orthogonal to each other and thus no mutual overlap demonstrate.
  • the illustrated transmissive intervals Bl, B2, Gl, G2, R1 and R2 show no overlap and are spaced apart so that the two perspective partial images can be reliably reproduced separately from one another.
  • the individual transmissive intervals Bl, B2, Gl, G2, R1 and R2 are implemented as very narrow-band transmitting intervals with a bandwidth of about 20 nm half-width, of which the two intervals Bl and B2 in the blue color perception range, the two intervals Eq and G2 in the green color perception area and the two intervals R1 and R2 in the red color perception area of the human eye are arranged.
  • the interval R2 represents an outer and an open transmitting interval which has a steep edge and has a much less steep, not shown edge, edge.
  • another color characteristic according to the invention according to FIG. 10 is a kind of channel permutation, namely a kind of exchange of the interval R 1 from one image of the stereo image into the other image of the stereo image and the connection Rl is given with the interval G2, whereas in return the transmitting interval R2 is assigned to the other image of the stereo image.
  • Fig. 8a the transmitting intervals of a display unit and an associated stereo glasses are shown.
  • the stereo glasses show 6 narrow, limited transmitting intervals Bl *, Gl *, Rl * and B2 *, G2 *, R2 *.
  • the interference filters of the display unit also show 6 at the aforementioned intervals identical transmitting intervals Bl, Gl, Rl and B2, G2, R2.
  • FIG. 8b shows the time sequence of the displayed or perceptible image contents of the individual images of the stereo image. This is generated for example by means of a system according to FIG. 1. The reproduced by means of the display unit of the system with the interference filters according to Figure 8a and perceptible images of the stereo image are displayed alternately.
  • the left image of the stereo image is reproduced with the image information Bl, Gl, Rl generated by the respective intervals.
  • no image or image information and thus no color image data from the right image of the stereo image is projected.
  • no right picture of the stereo image is perceptible.
  • the right image of the stereo image with the color image data B2, G2, R2, which are generated by means of the corresponding intervals is displayed, whereas in this period, the left image of the stereo image is not displayed. Accordingly, only the right image of the stereo image can be perceived by the right lens of the stereo glasses, whereas no information of the left image of the stereo image can be perceived.
  • the frame rate of the display unit is selected to be high. This high frame rate leads to a considerable load on the components of the display unit. This burden leads to a reduced lifetime and leads to a significantly increased susceptibility of the display unit.
  • FIG. 10 shows, according to FIG. 8a, a spectral distribution of the interference filter spectra for the interference filters of the display unit of the system according to the invention or of the interference filters of the spectacle lenses of the stereo glasses.
  • the characteristic of the interference filters of the spectacle lenses of the stereo glasses shows 6 narrow intervals according to FIG. 1, whereas the intervals of the interference filters of the display unit show only four transmitting intervals.
  • the interference filter of the display unit for the left image of the stereo image shows a narrow interval Bl *, whereas the other interval due to a permutation of Gl * with G2 * by connecting the intervals G2 * with the interval Rl * represents a relatively wide interval
  • the display unit for the right image of the stereo image is one connected interval Gl * with B2 *, which is supplemented by the single, narrow interval R2 *.
  • the connected intervals extend into two color perception areas.
  • Fig. 11 the temporal order of the reproduced and recordable stereo image information or color image data for the left eye and the right eye, respectively, of a stereo image reproducing system of the present invention shown in Fig. 1 is used.
  • FIG. 11 is based on a spectral distribution of the transmitting intervals corresponding to FIG. 10 for the filters in a display unit.
  • the color image data associated with the interval G2 are then permuted to the interval G1 and thus represented with the aid of the other interference filters, this results in an alternating representation and thus possibility of perception of the color image data on the left eye, or on the right eye, the color image data for the green color perception area with the color image data of the other color Perception areas red and blue alternate. This is due to the additional permutation of the color image data so that the left eye can only perceive information for the left eye, and similarly, this also applies to the right eye. It should be noted that no permutation of the intervals for the stereo glasses has taken place, whereby their optical properties correspond to the optical properties of the non-permuted interference filter in the display unit. By the procedure described, it is possible to close the gaps in the reproduction for the respective eye according to FIG. 8b and thereby significantly limit the unwanted flickering.
  • a subjectively brightly perceived stereo image is achieved.
  • This design of the system also makes it possible to lower the frame rate without increasing the tendency to flicker or, if necessary, to increase the resolution of the stereo images to be displayed. Depending on the application, this can be done alternatively or in combination.
  • the relationship between the frame rate and the resolution is taken into account that the product of them represents the constant maximum bandwidth of the transmitted image data. Accordingly, for example, by decreasing the frame rate, the resolution can be increased.
  • the system described achieves a very comfortable and pleasant perception of stereo images, with the display unit of the system also being distinguished by its long lifetime and its convenient and cost-effective realization.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Wiedergabe von Stereobildern, mit einer Displayeinheit, die mit einem Pixelarray (5) zur Darstellung von Bilddaten, welches sequentiell mit stereoskopischen Bilddaten angesteuert diese wiedergibt, und die mit einer Leuchtquelle (1) zum vollflächigen Beleuchten des Pixelarrays (5) versehen ist, und mit einer Brille (6), die geeignet ist, die wiedergegebenen stereoskopischen Bilddaten augenselektiv einem Brillenträger (7) zur Verfügung zu stellen. Erfindungsgemäß ist die Displayeinheit mit wenigstens einer weiteren Leuchtquelle (2) zum vollflächigen Beleuchten des Pixelarrays (5) versehen. Dabei ist jede Leuchtquelle (1, 2) zudem dafür ausgebildet, Licht in mehreren schmalen Spektralbereichen auszusenden und damit einen Farbraum aufzuspannen, wobei die Spektralbereiche der Leuchtquellen (1, 2) zueinander orthogonal ausgebildet sind. Zudem ist eine Steuereinheit vorgesehen, die die Leuchtquellen (1, 2) sequentiell betreibt. Die Brille (6) ist mit Brillengläsern versehen, deren spektrale Durchlassbereiche orthogonal zueinander ausgebildet sind und mit den Spektralbereichen der Leuchtquellen (1, 2) so korrespondieren, dass eine Wiedergabe von Stereobildern sicher und kostengünstig möglich ist.

Description

System zur Wiedergabe von Stereobildern
Die Erfindung betrifft ein System zur stereoskopischen Wiedergabe von Bildern insbesondere von Videoclips, Filmen etc..
Es existieren verschiedene Techniken zur dreidimensionalen Wiedergabe. Schon lange bekannt ist die Anaglyphen- technik: Durch einfache Rot/Grün Überlagerung der beiden Links/Rechts-Teilbilder und Betrachtung des Summenbildes durch Filterbrillen, die für das jeweilige Auge nur den entsprechenden Farbanteil durchlassen, entsteht für den Betrachter ein stereoskopischer Eindruck. Nachteilig ist dabei die systembedingte Farbausfilterung, so dass mit dieser Technik keine realistischen Farbbilder wiedergegeben werden können.
Ein anderes Verfahren, welches im Fernsehen gelegentlich zum Einsatz kommt, ist das PuIfrich-Verfahren. Auch hier werden zur Betrachtung Brillen verwendet, wobei jedoch der Strahlengang für ein Auge stärker abgedunkelt wird als für das andere. Hierzu werden häufig ebenfalls Farb¬ brillen verwendet (aus Kostengründen) , obwohl es nur auf die unterschiedliche Abdunklung ankommt. Durch die unterschiedliche Helligkeit gelangt die Sehinformation leicht verzögert zu den verarbeitenden Bereichen des Gehirns. Bewegt sich eine dargestellte Szene im rechten Winkel zum Betrachter, so kommt es durch die zeitliche Verzögerung der Wahrnehmung für ein Auge zur Parallaxe und die Szene wird räumlich wahrgenommen. Der Vorteil dieser Technik besteht in der Einfachheit der Wiedergabetechnik. Nachteilig ist, dass sich die Szene ständig in Bewegung befinden muss, was oft nach einiger Zeit als unangenehm empfunden wird. Zudem muss sich die Szene immer in die gleiche Richtung bewegen, da sich sonst die Tiefeninformation umkehren würde. Auch muss die Bewegungsgeschwindigkeit konstant gehalten werden, da sonst die Tiefeninformation nicht richtig wiedergegeben wird.
Im Computerbereich wird häufig eine anderes Verfahren verwendet: Die Rechts-/Links Anteile werden dabei durch so genannte Shutterbrillen separiert, die durch elektrisch schaltbare Polarisationsfilter das Licht, z.B. von einem Monitor oder Projektor, abwechselnd nur für das rechte oder linke Auge des Betrachters durchlassen. Die Shutterbrille ist dabei mit dem Wiedergabegerät (z.B. Monitor) synchronisiert, so dass von der dort dargestellten Wechselfolge von Links/Rechts-Teilbildern entsprechend nur die jeweiligen Teilbilder das linke bzw. rechte Auge erreichen. Diese Technik bietet zwar eine farbgetreue Wiedergabe, hat dafür aber den Nachteil, dass die Helligkeit stark reduziert wird, da (abwechselnd) die Bildwiedergabe nur von einem Auge des Betrachters wahrgenommen wird (also nur die Hälfte der Gesamthelligkeit des Monitors) und zusätzlich die Polarisationsfilter bereits für sich (auch in der Durchlassphase) Licht absorbieren. Zudem erfordert die ständige Links/Rechts-Ausblendung eine sehr hohe Bildwiederholfrequenz (mind. 120-160Hz) damit ein störender Flacker-Effekt unterdrückt wird.
Ein anderes Prinzip basiert auf der Interferenzfiltertechnik. Ein Verfahren zur Erzeugung einer optisch dreidimensional wahrnehmbaren Bildwiedergabe nach der Interferenzfiltertechnik bzw. ein entsprechendes Stereoprojektionssystem ist aus der DE 199 24 167 B4 bekannt. Dabei werden zur Projektion zwei Interferenzfilter mit leicht unterschiedlicher spektraler Filterwirkung eingesetzt. Die Durchlassbereiche der beiden Filter sind dabei gegeneinander verschoben so angeordnet, dass sie keinen Überlapp zeigen und damit orthogonal zueinander ausgebildet sind. Mit Hilfe der beiden zueinander orthogonalen Interferenzfilter, die jeweils drei Durchlassbereiche für die drei Primärvalenzen im Bereich der blauen, grünen und roten Farbwahrnehmung zeigen, lassen sich zwei voneinander getrennte Bilder, eins für das linke Auge und eins für das rechte Auge realisieren, mit deren Hilfe ein dreidimensional wahrnehmbares Bild auf einen Schirm projiziert werden kann. Dieses Bild wird von einem Betrachter selektiv durch die getrennten Augen wahrgenommen, indem er eine Brille aufweist, deren linkes Brillenglas eine Filtercharakteristik entsprechend dem einen Interferenzfilter und das rechte Brillenglas eine Filtercharakteristik entsprechend dem anderen Interferenzfilter zeigt. Dadurch lassen sich die beiden Bilder auf dem Schirm sicher augenspezifisch voneinander trennen und die Stereowirkung bzw. die dreidimensionale Wirkung der Bilder beim Betrachter erzeugen. Man spricht auch von dem Wellenlängen- Multiplex-Verfahren .
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Wiedergabe von Stereobildern mit einer Displayeinheit anzugeben, das eine gute Farbwiedergabe zeigt und darüber hinaus einen einfachen und preisgünstigen Aufbau zeigt.
Die Aufgabe wird gelöst durch das System zur Wiedergabe von Stereobildern mit den Merkmalen nach Anspruch 1 .
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße System zur Wiedergabe von Stereobildern zeichnet sich durch das Konzept der Integration des Wellenlängen-Multiplex-Verfahrens zur Hinterleuchtung des Pixelarrays der Displayeinheit mit dem Konzept des Zeit- multiplex der Hinterleuchtung in Verbindung mit dem entsprechenden Zeitmultiplex der Ansteuerung des Pixelarrays der Displayeinheit mit den „linken" bzw. „rechten" Bildern der Stereobilder aus. Dadurch ist sichergestellt, dass die Bilddaten der Stereobilder sequentiell nach dem Zeitmultiplex-Konzept mit Hilfe des Pixelarrays dargestellt werden und dabei zugleich mit Hilfe des Wellenlän- gen-Multiplex-Konzepts unterscheidbar und damit trennbar gemacht werden. Die Trennung der Stereobilder erfolgt anschließend durch die Stereobrille des Betrachters, deren Brillengläser entsprechend dem Wellenlängen-Multiplex- Verfahren ausgebildet sind und den spektralen Charakteristiken der selektiven Hintergundbeleuchtung entsprechen.
Durch diesen neuartigen Ansatz für ein System zur Wiedergabe von Stereobildern ist eine sehr sichere Trennung der Stereobilder gewährleistet, ohne dass dies zu erheblichen Kosten für die Realisierung der Displayeinheit führt.
Auch eine einfache und kostengünstige Realisierung der Stereobrille für den Benutzer des erfindungsgemäßen Sys¬ tems ist damit verbunden. Die erfindungsgemäße Displayeinheit ist dabei im Wesentlichen unabhängig von der verwendeten Pixelarray-Technologie, so dass abhängig von den sonstigen technischen insbesondere den äußeren Bedingungen oder kostenmäßigen Rahmenbedingungen die jeweils geeignete Pixelarray-Technologie z.B. LCD-, TFT-Technologie und ähnliches verwendet werden kann.
Das erfindungsgemäße System besticht durch das sehr geringe bis nicht vorhandene Übersprechverhalten der beiden Stereokanäle sowie durch einen ausgesprochen guten Tragekomfort der Brille und der Mobilität des Benutzers durch die mechanisch und elektrisch von der Displayeinheit entkoppelte Brille.
Nach einer bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Systems zur Wiedergabe von Stereobildern werden die wenigstens zwei Leuchtquellen von der Art der Lichtquelle identisch realisiert. Dabei haben sich insbesondere Leuchtdioden, die insbesondere als lineare Anordnung von LEDs ausgebildet sind, Lumineszenzröhren oder Gasentladungslampen vorzugsweise als stabförmige Halogenleuchten bzw. Blitzlampen bewährt. Diese stellen sehr leuchtstarke und kompakte Lichtquellen für die Leuchtquellen der Displayeinheit dar, die sich zudem durch eine reduzierte Wärmeentwicklung auszeichnen und dadurch eine sehr kompakte und wenig anfällige Realisierung der erfindungsgemäßen Displayeinheit ermöglichen.
Dabei ist die Displayeinheit mit einem flachen, quaderförmigen Gehäuse versehen, dessen Ausdehnung im Wesentlichen durch das Format des Pixelarrays bestimmt ist.
Vorzugsweise werden die Leuchtquellen so gewählt, dass sie Lichtquellen enthalten, die das Licht zur vollflächigen Beleuchtung des Pixelarrays in einer Weise erzeugen, dass sie ohne zusätzliche Komponenten Licht erzeugen, das mehrere schmale, voneinander getrennte Spektralbereiche so aussenden, dass die eine Leuchtquelle Spektralbereiche aussendet, die orthogonal zu den Spektralbereichen der anderen Lichtquelle bzw. Lichtquellen sind. Hierdurch gelingt es, die Anzahl der Komponenten durch die geeignete Wahl der Leuchtquellen gering zu halten und dadurch das System zur Wiedergabe von Stereobildern sehr einfach und wenig anfällig zu realisieren.
Daneben hat es sich bewährt, breitbandige Lichtquellen in den Leuchtquellen vorzusehen, denen Filter mit mehreren schmalbandigen, transmittierenden Intervallen zur Reali- sierung der orthogonalen Spektralbereiche zugeordnet sind. Diese Realisierung des erfindungsgemäßen Systems ermöglicht durch die Anpassung der Filter in ihrer Charakteristik unterschiedliche Systeme zu realisieren, die an verschiedene äußere Rahmenbedingungen angepasst sind, ohne dass aufwändige Systemanpassungen insbesondere hinsichtlich der Energieversorgung oder des Wärmemanagements notwendig sind.
Eine beispielhafte Ausbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Farbfilter für die beiden Bilder des Stereobildes in der Displayeinheit und/oder in den Gläsern der Stereobrille so ausgebildet sind, dass die Anzahl der transmittierenden Intervalle gegenüber dem bekannten Stand der Technik zahlenmäßig reduziert sind. Die Erfindung zeigt eine Anzahl an transmittierenden Intervallen für die beiden Perspektivteilbilder, welche gleich oder kleiner als 6 insbesondere 5 oder 4 ist. Von diesen 5 oder weniger transmittierenden Intervallen, die wechselseitig keinen Überlapp haben, zeigt wenigstens ein transmittierendes Intervall eine Anordnung im Bereich zweier Farbwahrnehmungen aus Blau (B) , Grün (G) oder Rot (R) . Die anderen transmittierenden Intervalle sind so im Frequenzspektrum angeordnet, dass sie im Bereich einer einzigen Farbwahrnehmung, also Blau oder Grün oder Rot angeordnet sind. Diese transmittierenden Intervalle für eine Farbwahrnehmung zeigen vorzugsweise eine Bandbreite im Bereich von etwa 30 nm oder merklich darunter, wodurch eine sichere Abgrenzung und Anordnung innerhalb eines Bereiches einer Farbwahrnehmung möglich ist und ein sicheres Abgrenzen bzw. Trennen von den anderen transmittierenden Intervallen gegeben ist. Hierzu werden die transmittierenden Intervalle so angeordnet, dass sie einen ausreichenden Abstand zueinander haben.
Insbesondere für eine Anwendung in abgedunkelten Umgebungen hat sich ein ausgewähltes System zur Wiedergabe von Stereobildern bewährt, bei dem sich alle Leuchtquellen auf der gleichen Seite des Pixelarrays befinden wie der Betrachter mit der ihm zugeordneten Stereobrille. Hierbei wird das Pixelarray mit dem Auflicht der mehreren Leuchtquellen beaufschlagt, wodurch es gelingt, ein sehr großflächiges Pixelarray zu realisieren, das durch abgesetzte Leuchtquellen vollflächig beleuchtet wird, ohne dass es zu einer optischen Beeinträchtigung der Wiedergabe der Stereobilder kommen würde.
Alternativ hierzu hat es sich bewährt, die Leuchtquellen und die Betrachter auf unterschiedlichen Seiten des Pixelarrays anzuordnen, und das Pixelarray und damit die Displayeinheit in einem Durchlichtbetrieb zu betreiben. Dies führt dazu, dass eine sehr kompakte Realisierung der Displayeinheit mit ihrem Gehäuse ohne Beeinträchtigung des Bereiches zwischen dem Betrachter und dem Pixelarray ermöglicht ist.
Besonders kompakte Ausbildungen der erfindungsgemäßen Displayeinheit werden durch die bevorzugte Verwendung von Lichtleitern zur Lichtverteilung des Lichts der Leuchtquellen in Richtung des Pixelarrays ermöglicht. Durch die Anordnung der Leuchtquellen auf der anderen Seite des Pixelarrays relativ zum Betrachter ist ein Betrieb auch unter schwierigeren optischen Bedingungen gerade bei Vorhandensein von Störlicht ermöglicht, was die Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Systems wesentlich erweitert und dabei die Anforderungen an die einzelnen Komponenten des erfindungsgemäßen Systems reduziert, was mit einer Reduzierung der Gesamtkosten des erfindungsgemäßen Systems einhergeht.
Eine besonders bevorzugte erfindungsgemäße Realisierung des Systems zeigt einen oder mehrere Lichtleiter zur möglichst gleichmäßigen, flächigen Lichtverteilung in Richtung Pixelarray. Wenigstens ein Lichtleiter zeigt dabei mehrere Stirnflächen zur Aufnahme des Lichtes mehrerer Leuchtquellen. Jeder Stirnfläche ist dabei eine Lichtquelle einer Leuchtquelle zugeordnet, die vorzugsweise eine breitbandige Strahlungscharakteristik aufweist und die mit einem Filter mit mehreren schmalbandigen Transmissionsbereichen zur Realisierung der orthogonalen Spektralbereiche der verschiedenen Leuchtquellen versehen ist.
Vorzugsweise ist der Filter einer Leuchtquelle direkt auf der der Leuchtquelle zugeordneten Stirnfläche des Lichtleiters insbesondere durch Verklebung aufgebracht bzw. angeordnet. Dies stellt eine sehr sichere und verlustarme Einkopplung des Lichtes der Leuchtquelle in den Lichtleiter sicher.
Nach einer bevorzugten Ausbildung dieses Systems sind die verschiedenen Leuchtquellen, welche in verschiedene Stirnflächen des Lichtleiters einkoppeln, durch eine lichtundurchlässige Trennschicht bzw. Trennwand voneinander lichttechnisch so getrennt, dass ein Übersprechen der sequentiell und damit im Zeitmultiplex betriebenen Leuchtquellen auch in einem verschränkten Betrieb sicher verhindert wird. Dadurch ist die sehr sichere Kanaltrennung erreicht und damit ein sehr angenehmes Stereobildwiedergabeverhalten gewährleistet .
Nach einer bevorzugten Realisierung des erfindungsgemäßen Systems zur Wiedergabe von Stereobildern ist das Pixelar- ray räumlich in unterschiedliche, voneinander getrennte Segmente gegliedert. Beispielsweise ist das Pixelarray in zwei vertikal voneinander getrennte Segmente, einem oberen und einem unteren Segment, getrennt. Dabei sind die Leuchtquellen so ausgebildet und so gesteuert, dass sie die einzelnen Segmente selektiv und sequentiell mit Licht beaufschlagen können, wobei die Pixel des Pixelarrays segmentweise so angesteuert werden, dass zum Zeitpunkt der Beleuchtung der jeweiligen Segmente das jeweilige Segment mit den Bildinformationen beaufschlagt ist und das Segment somit das gewünschte Bild im Bereich des Segmentes wiedergeben kann. Damit ist sichergestellt, dass segmentweise das jeweilige Bild des Stereobildes wiedergegeben wird und somit die Zeit zwischen der Wiedergabe von Bildinformationen für ein Auge deutlich reduziert beispielsweise halbiert ist und damit die Totzeiten für ein Auge stark verringert wird. Der unangenehme Effekt des Flackerns bei der Stereobildwiedergabe kann damit deutlich reduziert werden.
Nach einer anderen bevorzugten Realisierung des Systems ist die Displayeinheit so ausgebildet, dass die Zeitspanne für den Aufbau eines Bildes größer gewählt ist als die Zeitspanne der Beleuchtung des Pixelarrays für dieses Bild des Stereobildes. Hierdurch lässt sich sicherstellen, dass in der Lücke zwischen der Beleuchtung des Pixelarrays durch eine Leuchtquelle ausreichend Zeit vorhanden ist, dass die andere Leuchtquelle ihre Beleuchtung und damit die Wiedergabe des anderen Bildes des Stereobildes sicher und verlässlich zum Abschluss bringen kann. Hierdurch gelingt es, eine sehr angenehme Wiedergabe des Stereobildes zu realisieren.
Nach einer besonders bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen System zur Wiedergabe von Stereobildern ist die Stereobrille mit Brillengläsern, abhängig von der von der Anzahl der Personen, die zeitgleich das System zur Wiedergabe von Stereobildern nutzen wollen, gewählt. Die optischen Eigenschaften der Brillengläser sind dabei so gewählt, dass sie bevorzugt identisch zu den optischen Eigenschaften der korrespondierenden Filter in der Displayeinheit sind. Hierdurch ist eine optimale Nutzung der projizierten Bildinformation und Helligkeit der Bilder erreicht, so dass der oder die Nutzer des erfindungsgemäßen Systems zur Wiedergabe von Stereobildern sehr ange- nehme und helle sowie farbechte stereoperspektivische Bilder wahrnehmen können.
Auch hat es sich bewährt, die Brillengläser in deren Filtereigenschaften nicht vollständig identisch zu denjenigen der Filter in der Displayeinheit sondern vielmehr entsprechend zueinander auszubilden. Hierdurch können zielgerichtet Unterschiede in der Fertigungsqualität oder in der Auslegung genutzt werden bzw. dazu verwendet werden, dass bestimmte vorteilhafte Darstellungssituationen erreicht werden können. Beispielhaft gelingt es durch eine Kombination der Filter in der Displayeinheit und in der oder den Brillen, die sich durch eine Permutation einzelner begrenzter transmittierender Intervalle entweder im blauen oder grünen oder roten Farbwahrnehmungsbe- reich in den korrespondierenden Filtern voneinander unterscheiden, die Bildwechselrate der Displayeinheit abzusenken, ohne dass ein unangenehmes Flackern der Stereobilder wahrnehmbar ist. Es wird hier auch von verschränktem Betrieb gesprochen.
Dabei hat sich das nachfolgend beschriebene System zur Wiedergabe von Stereobildern als besonders bevorzugt herausgestellt. Dieses zeigt Filter der Displayeinheit mit einer Permutation begrenzter, transmittierender Intervalle der Filter im blauen oder grünen oder roten Farbwahr- nehmungsbereich und wenigstens eine Stereobrille, die Filtereigenschaften zeigt, welche mit 6 nicht permutierten, transmittierenden Intervallen ausgestattet sind. Im Rahmen der angesprochenen Permutation ist ein Austausch zweier transmittierender Intervalle zwischen entsprechenden Filtern (rechte Seite gegenüber linker Seite bzw. rechtes Bild des Stereobildes gegenüber linkem Bild des Stereobildes) innerhalb einer Farbe, das heißt innerhalb einer Farbwahrnehmung, erfolgt, wobei zusätzlich wenigstens eine Verschmelzung zweier benachbarter, transmittierender Intervalle zu einem gemeinsamen transmittierenden Intervall erfolgt ist, das sich über zwei Farbwahrneh- mungsbereiche erstreckt. Damit ist die Summe der trans- mittierenden spektralen Intervalle in dem Filter der Displayeinheit beispielsweise von 6 auf 5 reduziert. Erfindungsgemäß wird nun entsprechend der Permutation der transmittierenden Intervalle ein Austausch der zugeordneten darzustellenden Farbbilddaten vorgenommen und dadurch eine Verschränkung der Stereobilddaten mit den beiden Leuchtquellen der Displayeinheit erreicht.
Wird beispielsweise eine Permutation der roten transmittierenden Intervalle Rl und R2, also deren Austausch mit der anschließenden Zusammenführung des benachbarten Intervalls G2 mit Rl realisiert, so wird nun die Bildinformation, das heißt die Farbbilddaten, für die Darstellung mittels R2 nun nicht mehr mittels der ersten Leuchtquelle und dem Pixelarray sondern mittels der zweiten Leuchtquelle und dem Pixelarray vorgenommen. Dies führt zu einer zeitlichen Verschiebung der Darstellung dieser „permutierten" Farbbilddaten, da die mit Hilfe der jeweiligen Leuchtquelle und dem Pixelarray geschaffenen Bilder der Stereobilder ohne Permutation jeweils komplett und immer nur einzeln in alternierender Reihenfolge dargestellt werden, wohingegen aufgrund der Permutation dies aufgehoben ist. Aufgrund der Permutation wird die zeitliche Trennung der Wiedergabe der beiden Bilder (links und rechts) der Stereobilder erfindungsgemäß aufgehoben. Hierdurch gelingt es, die zeitlichen Lücken zwischen der Darstellung der linken Bilder der Stereobilder, die dadurch entstehen, dass in der Lücke die anderen, rechten Bilder der Stereobilder dargestellt werden, mit Bildern beziehungsweise Bildinformationen in der permutierten Farbe aufzufüllen.
Dadurch gelingt es erfindungsgemäß, ein unangenehmes Flackern der wiedergegebenen Stereobilder zu verhindern oder zu reduzieren. Durch diese verbesserte Ausbildung des Systems zur Wiedergabe von Stereobildern ist es möglich, die an sich unerwünscht hohe Bildwiederholrate der Displayeinheit, die die Komponenten der Displayeinheit erheblich belastet, zu erniedrigen und dadurch die Lebenszeit der Komponenten des Systems zu erhöhen.
In entsprechender erfindungsgemäßer Weise hat es sich bewährt, die Permutation nicht in den Filtern der Displayeinheit vorzunehmen, sondern in den Filtern der Brillengläser der Stereobrille. Dies führt zu den entsprechenden Vorteilen, wie sie auch bei der zuvor genannten Ausbildung der Erfindung erreicht werden.
Die Erfindung wird im Folgenden näher beschrieben, wobei Bezug genommen wird auf die Zeichnungen und die darin angegebenen Bezugszeichen.
Die Erfindung ist nicht auf die beispielhaft in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems zur Wiedergabe von Stereobildern,
Fig. 2 einen zeitlichen Ablauf der Aktivitäten einer erfindungsgemäßen Displayeinheit
Fig. 3 eine beispielhaften Aufbau einer erfindungsgemäßen Displayeinheit mit Lichtleiter
Fig. 3 a einen Ausschnitt aus Fig. 3 mit dem Lichtleiter
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines weiteren beispielhaften erfindungsgemäßen Systems zur Wiedergabe von Stereobildern, Fig. 5 eine schematische Darstellung eines weiteren beispielhaften erfindungsgemäßen Systems zur Wiedergabe von Stereobildern mit segmentiertem Pixelarray
Fig. 6 einen zeitlichen Ablauf der Aktivitäten der erfindungsgemäßen Displayeinheit aus Fig. 5
Fig. 7 eine beispielhafte spektrale Verteilung der transmittierenden Intervalle zweier erfindungsgemäßer orthogonalen Filter
Fig. 8 a eine spektrale Verteilung der transmittierenden Intervalle für die Stereobrille und die Displayeinheit b eine zeitliche Abfolge der wiedergegebenen und wahrzunehmenden Farbbilddaten
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines weiteren beispielhaften erfindungsgemäßen Systems mit verschränktem Betrieb
Fig. 10 eine spektrale Verteilung der transmittierenden Intervalle gemäß eines beispielhaften erfindungsgemäßen Systems für eine Stereobrille und für eine Displayeinheit mit verschränktem Betrieb
Fig. 11 eine zeitliche Abfolge der projizierten und wahrzunehmenden Farbbilddaten eines beispielhaften erfindungsgemäßen Systems bei ver¬ schränktem Betrieb
Die vorliegende Erfindung ermöglicht den preisgünstigen Einsatz des Wellenlängen-Multiplex-Verfahrens mit herkömmlichen Displaytechnologien. Ein beispielhaftes erfindungsgemäßes System zur Wiedergabe von Stereobildern ist in Figur 1 dargestellt. Bei diesem werden zwei Leuchtquellen 1 und 2 mit jeweils unterschiedlichen orthogonalen spektralen Eigenschaften synchron mit zwei unterschiedlichen Bildinhalten (rechtes bzw. linkes Bild des Stereobildes) , die auf einem LCD- Pixelarray 5 dargestellt werden, sequentiell umgeschaltet. Die unterschiedlichen, zu einander orthogonalen Spektralbereiche der zwei Leuchtquellen 1 und 2 werden durch die Filter 3 und 4 erzeugt.
Bildinhalt und Spektralbereiche der Leuchtquellen 1 und 2 sind dabei zeitlich so synchronisiert, dass beiden Augen des Betrachters 7 ein farbiges, jedoch augenindividuelles Bild zur Verfügung gestellt werden kann. Die Trennung der Bildinhalte am Auge des Betrachters geschieht durch die Brille 6, deren Gläser die Spektralbereiche durchlassen, die zum jeweiligen Auge (rechtes Auge - rechtes Bild bzw. linkes Auge - linkes Bild) gehören, und die anderen spektralen Bereiche entsprechend unterdrücken.
Im einfachsten Fall besitzt Filter 1 der Displayeinheit die gleichen drei spektralen Transmissionsbereiche wie eines der Gläser von Brille 6 und wie der andere Filter 2 der Displayeinheit besitzt die gleichen spektralen Transmissionsbereiche wie das andere Glas der Brille 6. Die Transmissionsbereiche sind so im Spektrum angeordnet, dass sie einerseits jeweils einen großen Farbraum aufspannen können, andererseits keinen gemeinsamen Durchlassbereich besitzen (Orthogonalität) . Die Transmissionsbereiche eines Filters sind jeweils im Bereich einer Farbwahrnehmung (rot, grün, blau) angeordnet und zeigen eine erfindungsgemäß typische Halbwertsbreite von etwa 30 ran.
Während das LCD-Pixelarray 5 den Bildinhalt des einen Au¬ ges darstellt, ist die Leuchtquelle 1 aktiv und Leucht¬ quelle 2 deaktiviert, während das LCD-Pixelarray 5 kurze Zeit später das Bild für das andere Auge darstellt, ist Leuchtquelle 2 aktiv und Leuchtquelle 1 deaktiviert. Der sequentielle Wechsel zwischen diesen beiden Betriebsarten erfolgt vorteilhafterweise so schnell, dass der Benutzer ihn nicht wahrnehmen kann. Die Bilddaten werden damit im Zeitmultiplex-Betrieb durch das LCD-Pixelarray 5 wiedergegeben. Die augenselektive Trennung dieser im Zeitmulti- pex-Betrieb durch das LCD-Pixelarray 5 wiedergegeben Stereobilder erfolgt anschließend erfindungsgemäß nach dem Wellenlängen-Multiplex-Konzept .
Der zeitliche Ablauf der Helligkeit beider Leuchtquellen 1 und 2 ist in Figur 2 gezeigt. Die dreidimensionale Bildwiedergabe findet in vier Phasen statt:
Phase A beschreibt die Zeit für die Datenübertragung der Bilddaten zum Pixelarray 5 sowie die Einschwingzeit der LCD-Zellen.
In Phase B wird Leuchtquelle 1 aktiv, beleuchtet durch Filter 3 das Pixelarray 5 vollflächig und stellt das eine Bild des Stereobildes dar. Bedingt durch Brille 6 ist es nur für ein Auge mit korrespondierenden Filtereigenschaften des Brillenglases sichtbar.
Die Phasen C und D wiederholen diese Phasen entsprechend für Leuchtquelle 2 sowie dem Bildinhalt, der für das andere Auge bestimmt ist.
Die Beleuchtung des Pixelarrays 5 kann direkt erfolgen wie in Figur 1 gezeigt, oder durch die gleichmäßige Auskopplung von Licht aus einem Lichtleiter 8 wie in Figur 3 dargestellt. In Figur 3 und 3a ist der Schnitt durch eine Displayeinheit oder ein Teil davon dargestellt.
Leuchtquelle 1 koppelt über Filter 3 in den Lichtleiter 8 ein, Leuchtmittel 2 koppelt über Filter 4 ebenso in den Lichtleiter 8 ein. Beide Leuchtmittel sind durch die lichtdichte Abgrenzungswand 9 voneinander getrennt. Sind Filter 3 und 4 als Interferenzfilter ausgelegt, so wird das Licht der jeweils anderen Leuchtquelle 2 und 1 reflektiert und ebenfalls in den Lichtleiter 8 eingekoppelt. Die Stirnflächen des Lichtleiters 8, durch die das Licht der Leuchtquellen 1, 2 einkoppelt, bilden ein- n- Eck. Die Stirnflächen des Lichtleiters 8 sind jeweils mit einem Filter 3, 4 mit zueinander orthogonalen spektralen Durchlassbereichen versehen, indem die Filter 3, 4 auf die Stirnflächen flächig aufgeklebt sind. Jeder Filter 3, 4 wird hierbei von einer eigenen Leuchtquelle 1, 2 bestrahlt. Die Leuchtkörper sind voneinander durch eine Wand 9 aus lichtundurchlässigem Material voneinander getrennt. Ein unerwünschtes Übersprechen wird hierdurch verhindert .
Die Leuchtquellen 1, 2 sind in diesem Fall als stabförmi- ge Lichtquellen wie eine Gasentladungslampe, eine lineare Anordnung von LEDs oder eine Blitzlampe ausgebildet.
Grundsätzlich für alle Arten der Einkopplung eignen sich alternativ LEDs mit spektral weißer Transmission oder auch als Kombination von mehreren in den passenden spektralen Bereichen selektierten, farbigen LEDs. Im zweiten Fall ist es bei genügender spektraler Reinheit der farbigen LEDs als Lichtquelle für Leuchtquellen 1, 2 möglich, auf die Filter 3 oder 4 zu verzichten oder dessen Anforderungen bezüglich der Selektivität zu reduzieren. Dies gilt ebenso für jede andere Art von spektral schmalbandi- gen Leuchtkörpern. Dies sorgt für einen vereinfachten Aufbau der Displayeinheit.
In abgedunkelten Umgebungen ist es möglich, das Pixelar- ray 5 in Auflichtbetrieb zu betreiben. Hierbei befinden sich Leuchtquellen 1 und 2 sowie die zugehörigen Filter 3 und 4 auf der gleichen Seite des Pixelarrays 5 wie der Betrachter 7. Durch den großen Abstand der Leuchtquellen 1, 2 zum Pixelarray 5 ist eine vollflächige gleichmäßige Ausleuchtung sichergestellt, was zu einem einfachen und kostengünstigen Aufbau gemäß Figur 4 führt.
Zu langsame Helligkeitswechsel werden vom Auge unangenehm empfunden. Die Bildwiederholrate ist jedoch aufgrund der Trägheit der LCD-Zellen des Pixelarrays 5 sowie der elektrischen Bildübertragung begrenzt. Sind die Filter der Brille 6 so gestaltet, dass ein Auge zwei Spektralbereiche von Leuchtquellen 1 und einen Spektralbereich von Leuchtquelle 2 sowie das andere Auge zwei Spektralbereiche von Leuchtquelle 2 und einen Spektralbereich von Leuchtquelle 1 erhält, und dass in den Phasen A und B jeweils zwei Spektralbereiche für das eine Auge und ein Spektralbereich für das andere Auge, sowie in den Phasen C und D jeweils zwei Spektralbereiche des anderen Auges und ein Spektralbereich des einen Auges auf dem Pixelar- ray 5 dargestellt werden, dann erfolgt für jedes der betrachtenden Augen kein sprunghafter Wechsel der Gesamthelligkeit, sondern nur der Wechsel von einem Teilbild mit einem Spektralbereich zu einem Teilbild mit zwei Spektralbereichen. Jedes Auge bekommt somit einen gleichmäßigeren Lichtstrom und ermüdet nicht so schnell wie beim Umschalten zwischen „aus" und „Beleuchtung mit allen spektralen Linien". Dies ist in Figur 9 skizziert. Dieser Betrieb wird auch als verschränkter Betrieb bezeichnet.
Abhängig von der Implementierung der Elektronik ist es von Vorteil die Beleuchtung durch die Leuchtquellen 1 und 2 in zwei oder mehrere Segmente zu gliedern. Wie in Fig. 5 exemplarisch für zwei Segmente dargestellt, wird die Beleuchtung derart aufgegliedert, dass, während in dem einen Segment das Bild in einem Segment des Pixelarrays 5 aufgebaut wird, ein anderes Segment beleuchtet werden kann. Die Segmente 8a und 8b des Lichtleiters 8 sind durch eine Trennschicht 9 lichttechnisch getrennt. Der zeitliche Ablauf ist exemplarisch für eine Beleuchtung in zwei Segmenten in Figur 6 dargestellt. Hierbei wird im Zeitbereich (E) das untere Halbbild des Pixelar- rays 5 mit Leuchtquelle 2b beleuchtet, während die untere Hälfte das Bild für das zweite Auge darstellt. Gleichzeitig wird die obere Hälfte des Bildes neu aufgebaut, so dass es den Inhalt für das erste Auge darstellt.
Im Zeitbereich (F) wird nur die obere Hälfte des Pixelar- rays 5 mit Leuchtquelle Ia beleuchtet, während die untere Hälfte des Bildes mit dem Inhalt für das erste Auge aufgebaut wird. Im Zeitbereich (E) wird das untere Halbbild mit Leuchtquelle Ib beleuchtet, während die untere Hälfte das Bild für das zweite Auge darstellt. Gleichzeitig wird die obere Hälfte des Bildes neu aufgebaut, so dass es den Inhalt für das zweite Auge darstellt.
Im Zeitbereich (F) wird nur die obere Hälfte des Displays mit Leuchtquelle 2a beleuchtet, während die untere Hälfte des Bildes mit dem Inhalt für das zweite Auge aufgebaut wird. Weiter folgen Bildaufbau und Beleuchtung zyklisch mit den Zeitbereichen E, F, G...
Bei mehr als zwei Segmenten erfolgt der Bildaufbau entsprechend so, dass die Beleuchtung dem Bildaufbau der entsprechenden Stelle im Display um eine möglichst konstante Zeit hinterher eilt.
Durch diese erfindungsgemäße Segmentierung mit zugehöriger Ansteuerung gelingt es, die Totzeiten oder Dunkelphasen für ein einzelnes Auge zu verkürzen und dadurch ein sehr angenehmes Stereobildwiedergabeverhalten zu erzeugen.
In Fig. 7 sind beispielhafte Transmissionsbereiche der Filter 3, 4 dargestellt. Die Filter 3, 4 stellen Fabri- Perrot-Interferenzfilter dar, die jeweils eine Filtercha- rakteristik zeigen, die orthogonal zueinander ausgebildet sind. Dabei ist in Fig.7 eine Filtercharakteristik der beiden Filter einmal für das linke Auge und damit für das eine Bild des Stereobildes und einmal für das rechte Auge und damit für das andere Bild des Stereobildes dargestellt, die orthogonal zueinander ausgebildet sind und somit keinerlei wechselseitigen Überlapp zeigen. Es zeigen die dargestellten transmittierenden Intervalle Bl, B2, Gl, G2, Rl und R2 keinen Überlapp und sind so voneinander beabstandet, dass die beiden Perspektivteilbilder sicher voneinander getrennt wiedergegeben werden können. Die einzelnen transmittierenden Intervalle Bl, B2, Gl, G2, Rl und R2 sind dabei als sehr schmalbandige transmit- tierende Intervalle mit einer Bandbreite von etwa 20 nm Halbwertsbreite realisiert, von denen die beiden Intervalle Bl und B2 im blauen Farbwahrnehmungsbereich, die beiden Intervalle Gl und G2 im grünen Farbwahrnehmungsbereich und die beiden Intervalle Rl und R2 im roten Farbwahrnehmungsbereich des menschlichen Auges angeordnet sind. Das Intervall R2 stellt ein äußeres und offenes transmittierendes Intervall dar, das eine steile Kante bzw. Flanke aufweist und eine deutlich weniger steile, hier nicht dargestellte Kante, Flanke aufweist.
Ausgehend von der Farbcharakteristik gemäß Fig. 7 mit den 6 transmittierenden Intervallen ist eine andere erfindungsgemäße Farbcharakteristik gemäß Fig. 10 durch eine Art Kanalpermutation, nämlich durch eine Art Austausch des Intervalls Rl von dem einen Bild des Stereobildes in das andere Bild des Stereobildes und das Verbinden von Rl mit dem Intervall G2 gegeben, wohingegen im Gegenzug das transmittierende Intervall R2 dem anderen Bild des Stereobildes zugeordnet wird.
In Fig. 8a sind die transmittierenden Intervalle einer Displayeinheit und einer zugeordneten Stereobrille dargestellt. Dabei zeigt die Stereobrille 6 schmale, begrenzte transmittierende Intervalle Bl*, Gl*, Rl* und B2*, G2*, R2*. Die Interferenzfilter der Displayeinheit zeigen ebenso 6 zu den vorgenannten Intervallen identische transmittierende Intervalle Bl, Gl, Rl und B2, G2, R2. Dabei sind die xl Intervalle (x = B, G, R) jeweils dem linken Bild des Stereobildes respektive den „linken" Komponenten der Displayeinheit zugeordnet, während die x2 Intervalle den „rechten" Komponenten zugeordnet sind. Es wird deutlich, dass die xl Intervalle zu den x2 Intervallen orthogonal ausgebildet sind.
In Fig. 8b ist die zeitliche Reihenfolge der dargestellten, beziehungsweise wahrnehmbaren Bildinhalte der einzelnen Bilder des Stereobildes dargestellt. Diese wird beispielsweise mittels eines Systems gemäß Fig. 1 erzeugt. Die mit Hilfe der Displayeinheit des Systems mit den Interferenzfiltern gemäß Figur 8a wiedergegebenen und wahrnehmbaren Bilder des Stereobildes werden alternierend wiedergegeben .
Zuerst wird das linke Bild des Stereobildes mit den Bildinformationen Bl, Gl, Rl, die mit Hilfe der entsprechenden Intervalle erzeugt werden, wiedergegeben. In diesem Zeitraum wird kein Bild beziehungsweise keine Bildinformation und damit keine Farbbilddaten von dem rechten Bild des Stereobildes projiziert. Damit ist auch kein rechtes Bild des Stereobildes wahrnehmbar. Anschließend wird das rechte Bild des Stereobildes mit den Farbbilddaten B2, G2, R2, die mit Hilfe der ihnen entsprechenden Intervalle erzeugt werden, dargestellt, wohingegen in diesem Zeitraum das linke Bild des Stereobildes nicht dargestellt wird. Dementsprechend kann allein das rechte Bild des Stereobildes durch das rechte Brillenglas der Stereobrille wahrgenommen werden, wohingegen keine Informationen des linken Bild des Stereobildes wahrgenommen werden kann. Anschließend erfolgt wieder die Darstellung des anderen Bildes des Stereobildes und dementsprechend die Unterbrechung der Darstellung des Bildes des Stereobildes.
Durch diese alternierende Darstellung der Bilder des Stereobildes sind erhebliche zeitliche Lücken für die Wahrnehmung des jeweiligen Bildes für das jeweilige Auge gegeben, die, sobald die zeitlichen Lücken zu lang sind, zu einem unangenehmen Flackern führen. Um dies zu verhindern ist die Bildwechselrate der Displayeinheit hoch gewählt. Diese hohe Bildwechselrate führt zu einer erheblichen Belastung der Komponenten der Displayeinheit. Diese Belastung führt zu einer reduzierten Lebenszeit und führt zu einer erheblich erhöhten Anfälligkeit der Displayeinheit.
In Fig. 10 ist entsprechend der Fig. 8a eine spektrale Verteilung der Interferenzfilterspektren für die Interferenzfilter der Displayeinheit des erfindungsgemäßen Systems beziehungsweise der Interferenzfilter der Brillengläser der Stereobrille dargestellt .
Die Charakteristik der Interferenzfilter der Brillengläser der Stereobrille zeigt 6 schmale Intervalle entsprechend Fig. I1 wogegen die Intervalle der Interferenzfilter der Displayeinheit nur vier transmittierende Intervalle zeigen. Dabei zeigt der Interferenzfilter der Displayeinheit für das linke Bild des Stereobildes ein schmales Intervall Bl*, wogegen das andere Intervall aufgrund einer Permutation von Gl* mit G2* durch ein Verbinden der Intervalle G2* mit dem Intervall Rl* ein relativ breites Intervall darstellt
In entsprechender Weise ist für den Interferenzfilter der Displayeinheit für das rechte Bild des Stereobildes ein verbundenes Intervall Gl* mit B2* entstanden, das durch das einzelne, schmale Intervall R2* ergänzt wird. Die verbundenen Intervalle erstrecken sich in zwei Farbwahrnehmungsbereiche. Zusätzlich ist bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung auch eine Permutation der Farbbilddaten vorgenommen, so dass entsprechend die nachfolgend genannten Vorteile erreicht werden können.
In Fig. 11 ist die zeitliche Reihenfolge der wiedergegebenen und aufnehmbaren Stereobildinformationen respektive Farbbilddaten für das linke Auge beziehungsweise das rechte Auge eines erfindungsgemäßen Systems zur Wiedergabe von Stereobildern gemäß Fig. 1 verwendet wird.
Der Darstellung in Fig. 11 liegt eine Spektralverteilung der transmittierenden Intervalle entsprechend der Fig. 10 für die Filter in einer Displayeinheit zu Grunde.
Aus einer Permutation der Intervalle Gl mit G2 ist das zwischen Gl und B2 gebildete, zwei Farbwahrnehmungsbereiche umfassende, breite Intervall R31 entstanden. Das permutierte Intervall G2 ist mit dem Intervall Rl zu dem Intervall L32 zusammengefasst und umfasst ebenso zwei Farbwahrnehmungsbereiche. Durch diese Permutation mit zwei anschließenden Zusammenfassungen ist eine Anordnung geschaffen, die vier transmittierende Intervalle für die beiden Interferenzfilter der Displayeinheit zeigt.
Werden nun zusätzlich die Farbbilddaten, die dem Intervall G2 zugeordnet sind mit auf das Intervall Gl permutiert und damit mit Hilfe der anderen Interferenzfilter dargestellt, so führt dies zu einer abwechselnden Darstellung und damit Wahrnehmungsmöglichkeit der Farbbilddaten auf dem linken Auge, beziehungsweise auf dem rechten Auge, bei der Farbbilddaten für den grünen Farbwahr- nehmungsbereich mit den Farbbilddaten der anderen Färb- Wahrnehmungsbereiche rot und blau abwechseln. Dies erfolgt aufgrund der zusätzlichen Permutation der Farbbilddaten so, dass das linke Auge nur Informationen für das linke Auge wahrnehmen kann, und in entsprechender Weise gilt dies auch für das rechte Auge. Dabei ist zu beachten, dass keine Permutation der Intervalle für die Stereobrille erfolgt ist, wodurch deren optische Eigenschaften den optischen Eigenschaften der nicht permutierten Interferenzfilter in der Displayeinheit entsprechen. Durch die beschriebene Vorgehensweise gelingt es, die Lücken in der Wiedergabe für das jeweilige Auge gemäß Fig. 8b zu schließen und dadurch das unerwünschte Flackern deutlich einzuschränken.
Auf die Farbbilddaten Rl, Bl folgen mit kurzem Abstand die Farbbilddaten G2 und hierauf mit entsprechendem kurzem zeitlichem Abstand wiederum die Farbbilddaten Rl, Bl, Gl usw. . Dies gilt für das linke Auge und in entsprechender Weise ergibt sich dies auch für das rechte Auge. Durch diese Elimination der langen zeitlichen Abstände ohne ausgeprägten negativen Lichtreiz durch eine ausgeprägte Dunkelphase ist ein wesentlicher Qualitätsgewinn erreicht. Hierbei wirkt sich besonders vorteilhaft aus, dass der negative Aspekt der physiologischen Verzögerung der Wahrnehmbarkeit von Bildern bei dieser erfindungsgemäßen Lösung besonders wenig störend ist, da die Unterbrechung der Helligkeit erfindungsgemäß von sehr kurzer zeitlichen Länge ist und somit nicht oder nur eingeschränkt aktiviert wird. Damit kann physiologisch bedingt die wiedergegebene Helligkeit weitgehend erfasst werden, was sich in einer reduzierten erfassten Helligkeit widerspiegelt. Damit wird erfindungsgemäß ein subjektiv heller wahrgenommenes Stereobild erreicht. Durch diese Ausbildung des Systems gelingt es zudem, ohne Erhöhung der Flackerneigung die Bildwechselrate zu erniedrigen beziehungsweise bei Bedarf die Auflösung der darzustellenden Stereobilder zu erhöhen. Je nach Anwendung kann dies alternativ oder auch kombinativ vorgenommen werden. Hierbei ist der Zusammenhang zwischen der Bildwechselrate und der Auflösung dahingehend zu berücksichtigen, dass das Produkt aus ihnen die konstante maximale Bandbreite der übertragenen Bilddaten darstellt. Dementsprechend kann beispielsweise durch Verringern der Bildwechselrate die Auflösung erhöht werden.
Durch das beschriebene System ist ein sehr komfortables und angenehmes Wahrnehmen von Stereobildern erreicht, wobei sich die Displayeinheit des Systems zudem durch lange Lebenszeit und komfortable und kostengünstige Realisierung auszeichnet.

Claims

Ansprüche
1. System zur Wiedergabe von Stereobildern, mit einer Displayeinheit, die mit einem Pixelarray (5) zur Darstellung von Bilddaten, welches sequentiell mit stereoskopischen Bilddaten angesteuert diese wiedergibt, und die mit einer Leuchtquelle (1) zum vollflächigen
Beleuchten des Pixelarrays (5) versehen ist, und mit einer Brille (6), die geeignet ist, die wiedergegebenen stereoskopischen Bilddaten augenselektiv einem Brillenträger (7) zur Verfügung zu stellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Displayeinheit mit wenigstens einer weiteren
Leuchtquelle (2) zum vollflächigen Beleuchten des
Pixelarrays (5) versehen ist, dass jede Leuchtquelle (1, 2) dafür ausgebildet ist,
Licht in mehreren schmalen Spektralbereichen auszusenden und damit einen Farbraum aufzuspannen, dass die Spektralbereiche der Leuchtquellen (1, 2) zueinander orthogonal sind, dass eine Steuereinheit vorgesehen ist, die die
Leuchtquellen (1, 2) sequentiell betreibt, dass die Brille (6) mit Brillengläsern versehen ist, deren spektrale Durchlassbereiche orthogonal zueinander ausgebildet sind und mit den Spektralbereichen der Leuchtquellen (1, 2) korrespondieren.
2. System zur Wiedergabe von Stereobildern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtquellen (1, 2) Leuchtdioden, Lumineszenzröhren, Gasentladungsleuchten insbesondere Halogenleuchten und/oder Blitzlampen enthalten.
3. System zur Wiedergabe von Stereobildern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtquellen (1, 2) breitbandige Lichtquellen enthalten, denen Filter (3, 4) mit mehreren schmalbandigen transmittierenden Intervallen
(L12, RIl, R12, R13; L21, L22, L23, R21) zugeordnet sind.
4. System zur Wiedergabe von Stereobildern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die transmittierenden Intervalle (L12, RIl, R12, R13; L21, L22, L23, R21) im Bereich jeweils einer einzigen Farbwahrnehmung Blau (B) , Grün (G) oder Rot (R) angeordnet sind und eine Breite von etwa 30 nm oder weniger als 30 nm aufweisen.
5. System zur Wiedergabe von Stereobildern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtquellen (1, 2) Lichtquellen enthalten, die das Licht in mehreren schmalen Spektralbereichen direkt generieren und aussenden.
6. System zur Wiedergabe von Stereobildern nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Leuchtquellen (1, 2) und Betrachter (7) sich auf unterschiedlichen Seiten des Pixelarrays (5) befinden.
7. System zur Wiedergabe von Stereobildern nach einem der vorstehenden Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass Leuchtquellen (1, 2) und Betrachter (7) sich auf der gleichen Seite des Pixelarrays (5) befinden.
8. System zur Wiedergabe von Stereobildern nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Displayeinheit einen oder mehrere Lichtleiter (8) zur Lichtverteilung in Richtung Pixelarray (5) aufweist.
9. System zur Wiedergabe von Stereobildern nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lichtleiter (8) mehrere Stirnflächen zur Lichtaufnahme aufweist, denen jeweils ein Filter (3, 4) mit mehreren schmalbandigen Transmissionsbereichen zugeordnet ist, und dass insbesondere jedem Filter (3, 4) eine Lichtquelle (1, 2) zugeordnet ist und insbesondere die Lichtquellen (1, 2) durch ein Trennelement (9) aus lichtundurchlässiges Material voneinander getrennt sind.
10. System zur Wiedergabe von Stereobildern nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pixelarray (5) räumlich in unterschiedliche Segmente gegliedert ist und dass diese mittels der Leuchtquellen (1, 2) selektiv und sequentiell beleuchtet werden, wobei die beleuchteten Segmente synchron zum Bildaufbau aktiviert werden können.
11. System zur Wiedergabe von Stereobildern nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitspanne für den Aufbau eines Bildes größer gewählt ist als die Zeitspanne der Beleuchtung des Pixelarrays (5) für dieses Bild des Stereobildes .
12. System zur Wiedergabe von Stereobildern nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Stereobrille (6) vorgesehen ist, deren Brillengläser in ihren transmittierenden Eigenschaften für das linke und das rechte Auge eines Betrachters (7) denen der beiden orthogonalen Spektralbereiche der Leuchtquellen (1, 2) für das jeweilige Bild eines Stereobildes entsprechen oder identisch sind.
13. System zur Wiedergabe von Stereobildern nach einem der vorstehenden Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Stereobrille (6) vorgesehen ist, deren Brillengläser in ihren transmittierenden Eigenschaften für das linke und das rechte Auge eines Betrachters (7) denen der beiden orthogonalen Spektralbereiche der Leuchtquellen (1, 2) für das jeweilige Bild eines Stereobildes entsprechen und wenigstens 6 begrenzte spektrale Intervalle aufweisen, die paarweise im Bereich der Farbwahrnehmung Blau (B) , Grün (G) und Rot (R) transmittierend sind, wobei die Lage der transmittierenden Intervalle unterschiedlich ist, dass das linke Bild des Stereobildes mittels der Farbbilddaten Rl, Gl, Bl und das rechte Bild des Stereobildes mittels der Farbbilddaten R2, G2, B2 mit Hilfe der Steuereinheit gebildet werden, wobei Rl und R2 Farbbilddaten mit roter Farbe, Gl und G2 Farbbilddaten mit grüner Farbe und Bl und B2 Farbbilddaten mit blauer Farbe darstellen, dass Farbbilddaten einer Farbe der beiden Bilder des Stereobildes paarweise rechts-links so vertauscht werden, dass die vertauschten rechten Farbbilddaten mit Hilfe der Spektralbereiche der Leuchtquelle für das linke Bild des Stereobildes dargestellt werden und umgekehrt, dass die Leuchtquellen so ausgebildet sind, dass wenigstens ein Teil der vertauschten Farbbilddaten im Bereich eines transmittierenden Intervalls im Bereich zweier Farbwahrnehmungen übertragen und projiziert wird, und dass das System so ausgebildet ist, dass unter alternierender Verwendung der beiden Leuchtquellen (1, 2) das linke und rechte Bild des Stereobildes wiedergebbar ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202021105681U1 (de) 2021-10-18 2021-10-26 INFITEC Neue Technologien GmbH Stereobrille und Stereoprojektionssystem zur kombinierten Erzeugung und/oder Betrachtung von Bildern
DE102021126980A1 (de) 2021-10-18 2023-04-20 INFITEC Neue Technologien GmbH Stereobrille, Stereoprojektionssystem und Verfahren zur kombinierten Erzeugung und/oder Betrachtung von Bildern
DE202023105283U1 (de) 2023-09-13 2023-10-13 INFITEC Neue Technologien GmbH Brille, Stereobrille, Projektionssystem und Stereoprojektionssystem

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2227027A3 (de) * 2009-03-04 2012-04-04 JDS Uniphase Corporation Dreidimensionales Farbanzeigesystem
KR20120037454A (ko) 2009-07-08 2012-04-19 톰슨 라이센싱 3차원(3ｄ) 프로젝션을 위한 컬러 보정을 위한 방법 및 시스템
US20110102562A1 (en) * 2009-11-03 2011-05-05 PV Omega, LLC Multi-spectral stereographic display system with additive and subtractive techniques
US20110102563A1 (en) * 2009-11-03 2011-05-05 Johnson Jr Robert L Multi-spectral stereographic display system
EP2585870B1 (de) 2010-06-28 2018-08-01 Sintef TTO AS Sehhilfe für stereoskopische 3d-anzeige
WO2012014686A1 (en) 2010-07-27 2012-02-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for driving liquid crystal display device
TWI425276B (zh) * 2010-09-28 2014-02-01 Dynascan Technology Corp A three-dimensional display system with a liquid crystal display and a three-dimensional display system with the display
WO2012059775A2 (en) 2010-11-05 2012-05-10 Intesis D.O.O. System for reproducing a 3d color image using narrowband modulation of monochromatic components of the image
DE102011014499A1 (de) * 2011-01-27 2012-08-02 Jos. Schneider Optische Werke Gmbh Projektionssystem zum Erzeugen und Betrachten von dreidimensionalen farbigen Bildern
US9766479B2 (en) 2011-03-05 2017-09-19 Dolby Laboratories Licensing Corporation Eyeglasses for personal and commercial use including reuse in 3D theater and other repeated operations
CN107135389B (zh) * 2011-03-14 2019-10-01 杜比实验室特许公司 激光显示系统、3d观看眼镜及3d图像制备方法
KR101822537B1 (ko) * 2011-03-31 2018-01-29 삼성디스플레이 주식회사 발광 다이오드 패키지, 이의 제조 방법, 및 이를 갖는 표시 장치
KR20130009524A (ko) * 2011-07-15 2013-01-23 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
WO2013080856A1 (ja) * 2011-11-28 2013-06-06 シャープ株式会社 ３ｄ表示装置、及び３ｄ表示システム
US9466941B2 (en) 2012-07-31 2016-10-11 Barco Nv Patterned retarder and optical engine for laser projection apparatus
US10049627B2 (en) 2013-01-04 2018-08-14 Reald Inc. Multi-primary backlight for multi-functional active-matrix liquid crystal displays
KR102174959B1 (ko) * 2013-11-29 2020-11-05 엘지디스플레이 주식회사 삼차원 영상 표시장치
US20150271481A1 (en) * 2014-03-21 2015-09-24 Christie Digital Systems Usa, Inc. System for forming stereoscopic images
CN104914617B (zh) * 2015-06-30 2018-04-06 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 一种2d/3d可切换的液晶显示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5260773A (en) * 1991-10-04 1993-11-09 Matsushita Electric Corporation Of America Color alternating 3-dimensional TV system
WO1997041471A1 (en) * 1996-05-02 1997-11-06 Briteview Technologies A stacked backlighting system using microprisms
JP2004333561A (ja) * 2003-04-30 2004-11-25 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 立体画像表示装置
WO2008061511A1 (de) * 2006-11-19 2008-05-29 Infitec Gmbh Stereoprojektion mit interferenzfiltern

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01116521A (ja) * 1987-10-29 1989-05-09 Furotsugusu:Kk 色付き立体視方法
DE19808264C2 (de) * 1997-04-30 2000-04-06 Helmut Jorke Verfahren zum Erzeugen stereokopischer Farbbilder mit hohem Bildkontrast
DE19924167B4 (de) 1999-05-26 2006-05-24 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zur Wiedergabe von Farbbildern
RU2001125705A (ru) * 2001-02-23 2004-01-10 Валерий Николаевич Бурцев (UA) Устройство для демонстрации информации
DE10249815B4 (de) * 2002-10-24 2014-01-02 Infitec Gmbh Stereoprojektionssystem und Projektionsvorrichtung dafür
JP3858850B2 (ja) * 2003-05-06 2006-12-20 セイコーエプソン株式会社 表示装置、及び表示方法、並びにプロジェクタ
JP4626467B2 (ja) * 2005-09-29 2011-02-09 カシオ計算機株式会社 液晶表示装置
JP2007199351A (ja) * 2006-01-26 2007-08-09 Nikon Corp 表示システム、表示装置およびカメラ
JP5508721B2 (ja) * 2006-02-10 2014-06-04 リアルディー インコーポレイテッド 多機能アクティブマトリクス型液晶ディスプレイ
US20070274099A1 (en) * 2006-05-25 2007-11-29 Clio Technologies, Inc. Light expanding system for producing a planar light beam from point light sources
US20080158672A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 Texas Instruments Incorporated Method and Apparatus for Three Dimensional Imaging

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5260773A (en) * 1991-10-04 1993-11-09 Matsushita Electric Corporation Of America Color alternating 3-dimensional TV system
WO1997041471A1 (en) * 1996-05-02 1997-11-06 Briteview Technologies A stacked backlighting system using microprisms
JP2004333561A (ja) * 2003-04-30 2004-11-25 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 立体画像表示装置
WO2008061511A1 (de) * 2006-11-19 2008-05-29 Infitec Gmbh Stereoprojektion mit interferenzfiltern

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2009026888A1 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202021105681U1 (de) 2021-10-18 2021-10-26 INFITEC Neue Technologien GmbH Stereobrille und Stereoprojektionssystem zur kombinierten Erzeugung und/oder Betrachtung von Bildern
DE102021126980A1 (de) 2021-10-18 2023-04-20 INFITEC Neue Technologien GmbH Stereobrille, Stereoprojektionssystem und Verfahren zur kombinierten Erzeugung und/oder Betrachtung von Bildern
DE102021126980B4 (de) 2021-10-18 2023-05-17 INFITEC Neue Technologien GmbH Stereobrille, Stereoprojektionssystem und Verfahren zur kombinierten Erzeugung und/oder Betrachtung von Bildern
DE202023105283U1 (de) 2023-09-13 2023-10-13 INFITEC Neue Technologien GmbH Brille, Stereobrille, Projektionssystem und Stereoprojektionssystem

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010537254A (ja) 2010-12-02
US20100149635A1 (en) 2010-06-17
DE202007012236U1 (de) 2008-09-04
WO2009026888A1 (de) 2009-03-05
US9116356B2 (en) 2015-08-25
JP5254336B2 (ja) 2013-08-07

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