HRP20110121A2 - Prikazivanje 3d slike u boji naizmjeničnim linijama i uskim frekvencijskim pojasevima svjetlosti - Google Patents

Abstract

Sustav prikazivanja 3D slike u boji uskim pojasevima svjetlosti i naizmjeničnim linijama slike obuhvaća nova rješenja s upotrebom dvaju svjetlovoda osvijetljenih komplementarnim spektrima za ekrane s pozadinskim osvjetljenjem; ili s komplementarno filtriranom svjetlošću susjednih linija točkica koje prikazuju sliku. Prva linija (redak ili stupac) emitivnog ekrana ili projekcijske površine prikazuje svjetlost spektra jednog 3D kanala, druga linija (redak ili stupac) prikazuje svjetlost spektra drugog 3D kanala, i tako naizmjence. Rješenjem prema izumu postiže se bolja kvalitete prikaza 3D slika u boji na ekranu u smislu vjernosti boja, dodatne svjetline, kontrasta, frekvencije osvježavanja ekrana, izbjegavanja "preslušavanja" između lijevog i desnog kanala, a kut gledanja iz gledališta je širok. Za gledanje slike prema izumu moguće je koristiti iste 3D naočale pasivnog tipa kao i za opisane poznate sustave iz stanja tehnike, koje ne sadržavaju elektroniku i baterije na koji način su laganije i udobnije za nošenje i jednostavnije za održavanje.

Description

Područje tehnike

Predmetni izum – prikazivanje 3D slike u boji – spada u područja tehnike po Međunarodnoj klasifikaciji patenata označena sa G02B27/22, G03B35/26 i H04N15/00.

Tehnički problem

Sustav prikazivanja 3D slike u boji na emitivnim ekranima (kao što su na primjer TV uređaji i računalni monitori) podrazumijeva dvije osnovne komponente: sam ekran na kojem se odvija prikaz 3D slika u boji, te 3D naočale gledatelja za gledanje prikaza. Prikazivanje 3D slike u boji projiciranjem zahtijeva i treću komponentu, zaslon odnosno platno.

Sukladno nastojanjima koja se općenito i kontinuirano poduzimaju u navedenom području tehnike, predmetni izum ima cilj riješiti tehničke probleme:

• Postizanje što bolje kvalitete prikaza 3D slika u boji u smislu vjernosti boja, dodatne svjetline, kontrasta, frekvencije osvježavanja ekrana, izbjegavanja "preslušavanja" između lijevog i desnog kanala za lijevo i desno oko, tako da postignuta kvaliteta bude poput postojećih prihvaćenih i korištenih rješenja ili bolja;

• Mogućnost korištenja 3D naočala pasivnog tipa, dakle koje ne sadržavaju elektroniku i baterije na koji način su laganije i udobnije za nošenje i jednostavnije za održavanje;

• Mogućnost korištenja ekrana, platna, izvora svjetlosti i naočala već postojećih u stanju tehnike.

Stanje tehnike

Kod prikazivanja slike u boji postoji više poznatih načina postizanja 3D efekta, od kojih su raširenija sljedeća tri načina.

Prije svega je to anaglyph tehnika s različito obojanim lijevim i desnim staklom na 3D naočalama gledatelja i prikladno obrađenom 3D slikom. Zamjetni nedostaci ove tehnike su "preslušavanje" (eng. ghosting) između kanala i značajan gubitak boja. 3D naočale su pasivne, s anaglyph filterima, na primjer širokopojasni crveni filter za lijevo oko i širokopojani cyan ili plavi za desno oko; ta je česta kombinacija popularno poznata kao crveno - plave 3D naočale.

Osim bojom, kanale je moguće razdvojiti i polarizacijskim filterima.

Drugi rašireniji način je projekcija ili ekrani sinhronizirani s aktivnim 3D naočalama, gdje se na istom platnu/zaslonu naizmjenično prikazuju slike za jedno, pa drugo oko, i 3D naočale sinhrono zatamnjuju i odtamnjuju lijevo i desno staklo. Nedostatak ovog načina prikazivanja je taj što su 3D naočale relativno masivne u usporedbi s pasivnim i zahtijevaju redovito punjenje ili zamjenu baterija, a neki modeli uzrokuju i zamjetno koloriranje slike. Također je značajan zahtjev na brzinu rada modulatora slike i 3D naočala, koji moraju raditi dovoljno brzo da se ne uočava treperenje.

Susreće se i prikaz s linearnim ili cirkularnim polarizacijskim filterima, gdje svaki drugi redak, ili svaki drugi stupac slike, prikazuje sliku samo za lijevo ili samo za desno oko i emitirana svjetlost svakog drugog retka je drukčije polarizirana. Uz veliku gustoću točkica slike, "nedostajući" retci ili stupci (koji prikazuju sliku za suprotno oko), ne smetaju prikazu. Za istu količinu točkica vidljivih s oba oka, očito je potrebno udvostručiti ukupan broj redaka ili stupaca. Postoje i ekonomičnije izvedbe gdje se broj redaka/stupaca ne udvostručuje, nego se koristi 2D ekran standardne rezolucije, a 3D se prikazuje u polovičnoj rezoluciji. Polarizacijski filteri se nalaze na precizno izrađenoj prozirnoj podlozi ispred ekrana. 3D naočale su pasivne, sa sukladnim polarizacijskim filterima kao na prikaznoj strani.

Iako se trenutno ne koriste za emitivne ekrane, važno je spomenuti i projekcije s uskim pojasevima svjetlosti, gdje se uski pojasevi svjetlosti postižu:

• Sa serijski vezanim višepojasnim interferentnim filterima, kako je primjerice opisano u patentnom spisu WO 2009/026888 A1.

• S više uskopojasnih izvora svjetla (npr. laseri), kao što je primjerice opisano u patentnom spisu US 6,283,597 B1.

• Istovremenim kreiranjem komponenata slike u boji, jednopojasnim uskopojasnim filterima, kako je opisano u patentnoj prijavi P20100599A Državnom zavodu za intelektualno vlasništvo Republike Hrvatske.

Ova vrsta prikazivanja postiže stereoskopski 3D prikaz, to jest dvije istovremene ili približno istovremene slike na platnu/zaslonu, tako da tri primarne boje označene uobičajenim kraticama R (crvena, eng. red), G (zelena, eng. green) i B (plava, eng. blue), potrebne za cjelovit prikaz slike za svako oko, prikazuje različitim frekvencijama odnosno valnim duljinama svjetlosti za pojedino oko (slika 1A).

Na primjer, za lijevo oko možemo upotrijebiti frekvencije R1, G1 i B1, a za desno oko R2, G2 i B2. Uslijed nesavršenosti oka, pomoću takve tri frekvencije za svako oko možemo zadovoljavajuće prikazati cijeli vidljivi spektar boja. Šira crtkana područja R, G i B na slici 1A prikazuju pojednostavnjeno osjetljivost oka na frekvencije primarnih boja; za svako područje, povoljno je da odabrane frekvencije budu što bliže maksimalnoj osjetljivosti, npr. da R1 i R2 budu što bliže maksimalnoj osjetljivost oka na crvenu boju (R). Također je poželjno da parovi odabranih frekvencija budu međusobno što bliži, zato što se inače nijanse boja počinju značajno razlikovati, na primjer vrlo razmaknute nijanse zelene (G) G1 bi se pretopile u plavu, a G2 u žutu.

Svjetlina slike na platnu/zaslonu, međutim, predstavljena je približno ne samom krivuljom relativne osjetljivosti oka na pojedine frekvencije (I), nego površinom ispod krivulje. Filter koji bi imao skoro savršenu prijenosnu karakteristiku kao na slici 1A, propustio bi dakle vrlo malu količinu svjetlosti. Druga krajnost, vrlo široki filteri, propustili bi veliku količinu svjetlosti, ali ne bi stali u pojedina područja R, G i B, i uslijed velikog broja propuštenih frekvencija svjetlosti, tako filtrirana svjetlost bi dala nekvalitetne, slabo zasićene boje.

Stoga se kao optimalno rješenje koriste uski filteri širine propusnog pojasa oko 20-30 nm (slika 1B). Kako bi se smanjilo preklapanje susjednih pojaseva, zahtijeva se i da imaju strme rubove. Takvo se svjetlo dobiva propuštanjem svjetlosti uobičajene projektorske lampe kroz interferentne filtere, ili uskopojasnim izvorima svjetlosti (npr. laser). Aktualna je tehnika izrade interferentnih filtera naparivanjem metalnih slojeva na staklenu podlogu u vakuumu. Za razliku od uskopojasnih interferentnih filtera, obični širokopojasni filteri za primarne boje koji se koriste u 2D projektorima propuštaju pojaseve svjetlosti koji mogu biti širine 50-100 nm, i imaju značajno manje strme rubove.

Praktična širina pojasa reda veličine 20-30 nm kompromis je dvaju zahtjeva. Prvi je da propusni pojas filtera bude što širi kako bi propustio što više svjetla. Drugi je da pojas ostane uzak kako bi se sačuvala zasićenost boje i smanjilo preklapanje sa susjednim filterima.

Uslijed tih specifičnosti, odabrani pojasevi svjetla za bilo koju primarnu boju (na primjer, crvena boja za lijevo oko i crvena boja za desno oko) redovito se zbog različitih centralnih frekvencija filtera vizualno vidljivo razlikuju. Taj problem rješava se elektronički obradom video slika prije prikaza, prikladnim miješanjem raspoloživih komponenata primarnih boja. Zbog nesavršenosti ljudskog oka, miješanjem boja tim postupkom, zvanim korekcija boja (eng. color correction), u finalnoj slici ne uočavaju se razlike spektra između slika za lijevo i desno oko.

Navedena obrada se nužno mora koristiti uz svaku implementaciju 3D prikaza uskim pojasevima svjetlosti.

3D naočale za takvu projekciju napravljene su sa serijskim višepojasnim uskopojasnim interferentnim filterima i prikladno propuštaju do očiju samo pojaseve za odgovarajuće, lijevo ili desno, oko.

Trenutno nema komercijalnog rješenja 3D emitivnih ekrana s uskim pojasevima svjetlosti. 2D emitivni ekrani koji su tehnološki najbliži, rade na jednom od slijedećih principa.

2D emitivni ekran s pozadinskom svjetlosti ilustriran je prikazom na slici 2. Bijela širokopojasna svjetlost (2.2) generirana izvorom svjetlosti (2.1) upada u svjetlovod (2.7), tipično napravljen od mutnog (radi jednolikog raspršivanja svjetlosti) bijelog plastičnog materijala, tipičnog oblika uvjetovanog željenim usmjeravanjem svjetlosti prikazanog na slici 3. Svjetlost po izlasku iz svjetlovoda prolazi kroz pojedine točkice (2.5) na samom ekranu u užem smislu tj. matrici točkica (eng. pixel matrix) (2.6), te modulirana svjetlost s informacijom slike (2.4) konačno ide prema gledatelju.

Redoslijed pojedinih redaka točkica (2.3) nije bitan jer se ispod svih nalazi isti svjetlovod.

Iduća izvedba 2D emitivnog ekrana (6.3) gdje svaka točkica generira svoju vlastitu svjetlost prikazana je na slici 6. Svaka točkica (6.2) generira moduliranu svjetlost s informacijom slike (6.1) usmjerenu prema gledatelju.

Izlaganje biti izuma

Nova rješenja prikazivanja 3D slike u boji naizmjeničnim linijama i uskim frekvencijskim pojasevima svjetlosti ostvaruju 3D prikaz na način da jedna linija (redak ili stupac) točkica na ekranu emitira svjetlost R1+G1+B1 spektra, iduća linija (redak ili stupac) emitira svjetlost R2+G2+B2 spektra, i tako dalje naizmjenice.

Prikladni elektronički sklopovi rade kolor korekciju (color correction) ulaznog 3D video signala, i usmjeravaju linije (retke ili stupce) video signala na matricu točkica ekrana, tako da npr. video signal za lijevi kanal pobuđuje neparne linije osvjetljene R1+G1+B1 spektrom, a video signal za desni kanal pobuđuje parne linije osvjetljene R2+G2+B2 spektrom. Gledatelj se nalazi na dovoljno velikoj (uobičajenoj) udaljenosti od ekrana da nije u stanju precizno razlikovati pojedine linije slike i nosi naočale čija jedna strana propušta samo R1+G1+B1 spektar svjetlosti (tj. R1+G1+B1 uske frekvencijske pojaseve svjetlosti) do jednog oka, a druga strana propušta samo R2+G2+B2 spektar svjetlosti do drugog oka. Gledatelj efektivno svakim okom vidi dvije različite slike, punog spektra boja, odnosno vidi 3D sliku.

Ovakav način prikaza zahtijeva ekran dvostruke rezolucije (na primjer, 3840x1080) kako bi se za oba kanala istovremeno mogla prikazati slika pune rezolucije (na primjer, 1920x1080 za lijevi kanal i 1920x1080 za desni kanal). No takvi ekrani, kao i ekonomičnija rješenja gdje se koriste ekrani jednostruke rezolucije (npr. 1920x1080), a 3D video se prikazuje u polovičnoj rezoluciji za svako oko (npr. 1920x540 za lijevi kanal + 1920x540 za desni kanal) poznati su u stanju tehnike. Osim toga su u stanju tehnike poznate naočale, te dobivanje opisanog spektra svjetlosti (uskopojasnim izvorima svjetlosti kao laserima, ili širokopojasnim izvorima svjetlosti s uskopojasnim filterima).

Prednosti ovakvog sustava prikazivanja 3D slike su:

• Nije potreban ekran s brzom LCD matricom, kao što je nužno za sustave s aktivnim elektroničkim naočalama gdje se na istom ekranu slijedno izmjenjuju slike za lijevo i desno oko;

• Većina elemenata sustava je poznata unutar stanja tehnike;

• Kut gledanja je vrlo širok, boje su vjerne i zasićene.

Pozadinski svjetlovodi uskopojasne svjetlosti

Prvo rješenje, ilustrirano na slici 4, sastoji se u korištenju dvaju izvora pozadinske svjetlosti (4.1 i 4.18) za osvjetljavanje matrice poluprozirnih točkica ekrana primjerice LCD tehnologije (4.12), i dvaju međusobno optički izoliranih svjetlovoda (4.6 i 4.8) kojima se svjetlost dva izvora svjetlosti dovodi do matrice tako da jedan svjetlovod osvjetljava sve parne linije (retke ili stupce) (4.9), a drugi svjetlovod osvjetljava sve neparne linije (retke ili stupce) (4.7). Spektar jednog izvora svjetlosti, što se tiče ekrana u užem smislu, sadrži svjetlost valnih duljina R1, G1 i B1 (4.20), dobivenu prolaskom kroz višestruki uskopojasni filter (4.2), a spektar drugog izvora svjetlosti sadrži svjetlost valnih duljina R2, G2 i B2 (4.21), dobivenu prolaskom kroz drugi višestruki uskopojasni filter (4.14). Višestruki uskopojasni filteri mogu biti izvedeni kao serija prikladnih uskopojasnih filtera za pojedine željene pojaseve svjetlosti (4.3, 4.4, 4.5 i 4.15, 4.16, 4.17).

Nakon prolaska kroz točkice ekrana (npr. 4.10 i 4.11) radi modulacije slike, modulirana svjetlost R1+G1+B1 spektra (4.23) i modulirana svjetlost R2+G2+B2 spektra (4.24) idu prema gledatelju koji vidi 3D sliku, kao što je ilustrirano na slici 5.

Svjetlovodi (4.6 i 4.8) moraju biti optički izolirani odgovarajućim materijalom (4.13), npr. neprozirnom bojom ili metalnom folijom, kako bi se spriječilo "curenje" svjetlosti u suprotni kanal.

Zahtijevani optički spektri za ulaznu svjetlost svjetlovoda mogu biti postignuti upotrebom širokopojasnih izvora bijele svjetlosti i višestrukih uskopojasnih filtera kako prikazuje slika 4, ili upotrebom uskopojasnih izvora svjetlosti, ili nekom drugom prikladnom kombinacijom izvora svjetlosti i filtera. Ovo je rješenje prikladno npr. za LCD ekrane, koji imaju pozadinsko osvjetljenje.

Uskopojasni filteri u seriji s matricom točkica

Iduće rješenje se sastoji u korištenju višestrukih uskopojasnih filtera u seriji s točkicama na ekranu. U putu svjetlosti jedne linije (retka ili stupca) nalazi se filter za R1+G1+B1 spektar, a u putu svjetlosti iduće linije (retka ili stupca) filter za R2+G2+B2 spektar, i tako dalje naizmjenice. Svjetlost koju generira svaka točkica, nakon prolaska kroz jedan od filtera ide prema gledatelju.

Filteri se mogu nalaziti i ispred i iza matrice točkica, bitno je tek da svjetlost serijski prođe i kroz filtere i kroz njima pripadajuće linije (retke ili stupce).

Na slici 7 ilustrirana je izvedba gdje se matrica točkica za moduliranje slike (6.3), npr. plazma ekran, nalazi iza filtera. Svjetlost svake točkice (6.2) emitirana je u smjeru gledatelja. Ispred prvog retka točkica nalazi se filter za R1+G1+B1 spektar (7.1), ispred drugog retka točkica nalazi se filter za R2+G2+B2 spektar (7.2), i tako dalje naizmjenice. Nakon prolaska kroz filtere, modulirana svjetlost sa sadržajem slike R1+G1+B1 spektra (7.3) i R2+G2+B2 spektra (7.4) nastavlja prema gledatelju, koji vidi 3D sliku.

Neke moguće izvedbe gdje je ovo rješenje prikladno za upotrebu ilustrirane su na slici 9.

Kod sustava (9.1) s ekranom gdje svaka točkica proizvodi svoju vlastitu svjetlost (9.6, npr. plazma), filteri (9.5) moraju biti smješteni ispred točkica. Zraka svjetlosti u takvom sustavu (9.10) nastaje djelovanjem točkice na ekranu. Slika se modulira mijenjanjem jačine svijetljenja točkice. Svjetlost zatim prolazi kroz prozirnu podlogu s R1+G1+B1 i R2+G2+B2 filterima (9.5), prikladno za točkice lijevog i desnog kanala, i konačno prema gledatelju.

Kod sustava s ekranima s pozadinskim osvjetljenjem (npr. LCD), filteri mogu biti ispred (9.2) ili iza (9.3) matrice točkica. Zraka svjetlosti (9.11, ili 9.12) generirana je pozadinskim osvjetljenjem (9.7), prolazi kroz točkice koje moduliraju sliku na način da propuštaju više ili manje svjetlosti (9.8) pa kroz filter (9.5) ili obrnutim redoslijedom kroz filter pa kroz točkice, i konačno prema gledatelju.

Opisano je rješenje primjenjivo i za projektore, tako da se prozirna podloga s filterima (ili više njih, ako je tako prikladno za pojedinu konstrukciju projektora) nalazi u putu svjetlosti koja prolazi kroz modulacijski čip ili čipove, poravnana s točkicama slike na opisani način. Primjer jedne moguće izvedbe (9.4) napravljen je tako da svjetlost generirana projektorskom lampom (9.13) prolazi najprije kroz filter (9.5), zatim kroz modulator slike odnosno modulacijsku matricu točkica (9.9) npr. za jedan od R, G, B kanala 3-LCD projektora, i konačno prema izlaznom optičkom sustavu projektora i prema gledatelju.

Obzirom da se maska s filterima može staviti i ispred postojećih 2D matrica točkica (npr. postojećih 2D televizora), podrazumijevajući da se pritom moraju poklapati filteri i linije točkica na ekranu, moguće je i postojeće ekrane prenamijeniti u 3D, za razliku od proizvodnje posve novih sustava.

Kratak opis crteža

Slika 1A: Raspored frekvencija odnosno valnih duljina svjetla za 3D projekciju s više pojaseva svjetlosti

I - Intenzitet svjetlosti.

λ - Frekvencija odnosno valna duljina svjetlosti.

R - Valno područje crvene svjetlosti.

G - Valno područje zelene svjetlosti.

B - Valno područje plave svjetlosti.

R1 - Frekvencija odnosno valna duljina crvene svjetlosti za jedan, npr. lijevi kanal.

R2 - Frekvencija odnosno valna duljina crvene svjetlosti za drugi, npr. desni kanal.

G1 - Frekvencija odnosno valna duljina zelene svjetlosti za jedan npr. lijevi kanal.

G2 - Frekvencija odnosno valna duljina zelene svjetlosti za drugi npr. desni kanal.

B1 - Frekvencija odnosno valna duljina plave svjetlosti za jedan npr. lijevi kanal.

B2 - Frekvencija odnosno valna duljina plave svjetlosti za drugi npr. desni kanal.

Slika 1B: Raspored i širina spektralnih pojaseva svjetla za 3D projekciju s više pojaseva svjetlosti

R1 - Pojasni propust crvene svjetlosti za jedan, npr. lijevi kanal.

R2 - Pojasni propust crvene svjetlosti za drugi, npr. desni kanal.

G1 - Pojasni propust zelene svjetlosti za jedan npr. lijevi kanal.

G2 - Pojasni propust zelene svjetlosti za drugi npr. desni kanal.

B1 - Pojasni propust plave svjetlosti za jedan npr. lijevi kanal.

B2 - Pojasni propust plave svjetlosti za drugi npr. desni kanal.

Slika 2: 2D emitivni ekran s pozadinskom svjetlosti

2.1 - Širokopojasni izvor bijele svjetlosti.

2.2 - Širokopojasna bijela svjetlost.

2.3 - Jedan redak točkica na ekranu.

2.4 - Modulirana svjetlost s informacijom slike usmjerena prema gledatelju.

2.5 - Jedna točkica na ekranu.

2.6 - Ekran, matrica točkica od kojih nastaje slika.

2.7 - Svjetlovod pozadinskog svjetla.

Slika 3: Svjetlovod pozadinskog svjetla 2D ekrana

Slika 4: Izvedba 3D ekrana s pozadinskim osvjetljenjem koji koristi uske pojaseve svjetlosti

4.1 - Širokopojasni izvor bijele svjetlosti, npr. za lijevi kanal.

4.2 - Višestruki uskopojasni filter, npr. za lijevi kanal.

4.3 - Serijski uskopojasni filter crvene svjetlosti, npr. za lijevi kanal.

4.4 - Serijski uskopojasni filter zelene svjetlosti, npr. za lijevi kanal.

4.5 - Serijski uskopojasni filter plave svjetlosti, npr. za lijevi kanal.

4.6 - Svjetlovod pozadinskog svjetla, npr. za lijevi kanal.

4.7 - Jedan (od mnogo) redak točkica na ekranu, npr. za lijevi kanal.

4.8 - Svjetlovod pozadinskog svjetla, npr. za desni kanal.

4.9 - Jedan (od mnogo) redak točkica na ekranu, npr. za desni kanal.

4.10 - Jedna točkica na ekranu (za sve tri R, G i B komponente svjetlosti), koja efektivno modulira R1, G1 i B1 pojaseve svjetlosti, npr. za lijevi kanal.

4.11 - Jedna točkica na ekranu (za sve tri R, G i B komponente svjetlosti), koja efektivno modulira R2, G2 i B2 pojaseve svjetlosti, npr. za desni kanal.

4.12 - Ekran, matrica točkica od kojih nastaje slika.

4.13 - Optički izolirajući materijal između dvaju svjetlovoda.

4.14 - Višestruki uskopojasni filter, npr. za desni kanal.

4.15 - Serijski uskopojasni filter plave svjetlosti, npr. za desni kanal.

4.16 - Serijski uskopojasni filter zelene svjetlosti, npr. za desni kanal.

4.17 - Serijski uskopojasni filter crvene svjetlosti, npr. za desni kanal.

4.18 - Širokopojasni izvor bijele svjetlosti, npr. za desni kanal.

4.19 - Širokopojasna bijela svjetlost, npr. za lijevi kanal.

4.20 - Uskopojasna svjetlost R1+G1+B1 spektra.

4.21 - Uskopojasna svjetlost R2+G2+B2 spektra.

4.22 - Širokopojasna bijela svjetlost, npr. za desni kanal.

4.23 - Modulirana svjetlost R1+G1+B1 spektra s informacijom slike usmjerena prema gledatelju, npr. za lijevi kanal.

4.24 - Modulirana svjetlost R2+G2+B2 spektra s informacijom slike usmjerena prema gledatelju, npr. za desni kanal.

Slika 5: Svjetlovodi pozadinskog svjetla 3D ekrana

Slika 6: 2D ekran s točkicama koje proizvode vlastito svjetlo

6.1 - Modulirana svjetlost s informacijom slike usmjerena prema gledatelju.

6.2 - Jedna točkica na ekranu.

6.3 - Ekran.

Slika 7: 3D ekran koji koristi uske pojaseve svjetlosti s točkicama koje proizvode vlastito svjetlo

7.1 - Višestruki uskopojasni filter za R1+G1+B1 spektar, npr. za lijevu stranu.

7.2 - Višestruki uskopojasni filter za R2+G2+B2 spektar, npr. za desnu stranu.

7.3 - Modulirana svjetlost R1+G1+B1 spektra s informacijom slike usmjerena prema gledatelju.

7.4 - Modulirana svjetlost R2+G2+B2 spektra s informacijom slike usmjerena prema gledatelju.

Slika 8: Redoslijed izrade paralelnih višestrukih uskopojasnih filtera

8.1 - 1. faza.

8.2 - 2. faza.

8.3 - 3. faza.

8.4 - 4. faza.

8.5 - 5. faza.

8.6 - 6. faza.

8.7 - Donji dio ekrana, staklena ili plastična prozirna podloga.

8.8 - Privremeni zaštitni sloj.

8.9 - R1+G1+B1 filter.

8.10 - R1+G1+B1 filter.

8.11 - Privremeni zaštitni sloj.

8.12 - R2+G2+B2 filter.

8.13 - R2+G2+B2 filter.

Slika 9: Konstrukcija 3D ekrana i projektora s paralelnim višestrukim uskopojasnim filterima

9.1 - Ekran kod kojeg točkice emitiraju vlastito svjetlo.

9.2 - Ekran s pozadinskim osvjetljenjem i matricom točkica prije filtera.

9.3 - Ekran s pozadinskim osvjetljenjem i filterima prije matrice točkica.

9.4 - Projektor s transmitivnim modulacijskim čipom i filterom ispred čipa.

9.5 - Prozirna podloga s paralelnim naizmjeničnim višestrukim uskopojasnim filterima.

9.6 - Matrica točkica koje emitiraju vlastito svjetlo.

9.7 - Pozadinsko osvjetljenje.

9.8 - Matrica točkica koje ne emitiraju vlastito svjetlo nego mijenjaju propusnost.

9.9 - Matrica točkica na čipu unutar projektora, koje mijenjaju propusnost.

9.10 - Zraka svjetlosti u sustavu s točkicama s vlastitim svjetlom.

9.11 - Zraka svjetlosti u sustavu s pozadinskim osvjetljenjem i točkicama prije filtera.

9.12 - Zraka svjetlosti u sustavu s pozadinskim osvjetljenjem i filterom prije točkica.

9.13 - Zraka svjetlosti u projektorskom sustavu i filterom prije točkica.

Detaljan opis najmanje jednog od načina ostvarivanja izuma

Primjer konstrukcije paralelnih R1+G1+B1 i R2+G2+B2 filtera npr. za plazma ekran ilustriran je slikom 8. Ovakav složeni filter koji efektivno prekriva cijeli ekran moguće je napraviti od više manjih filtera, ili kombinacijom uobičajene izrade interferentnih filtera (naparivanje metalnih slojeva u vakuumu) i postupaka poznatih u izradi čipova (maskiranje, nagrizanje):

• U 1. fazi (8.1), na ekran ili drugu prozirnu podlogu koja će se konačno nalaziti ispred ekrana (8.7), nanese se privremeni zaštitni sloj na sva mjesta, retke ili stupce, kroz koje će se konačno vidjeti točkice parnih linija koje trebaju koristiti R2+G2+B2 spektar.

• U idućoj fazi (8.2), na takvu se podlogu napari ili drugim odgovarajućim postupkom nanesu filteri R1+G1+B1 spektra na cijelu podlogu, i na mjesta gdje konačno želimo imati taj filter (8.9), i gdje ne želimo (8.10).

• U idućoj fazi (8.3), odstranimo privremeni zaštitni sloj (8.8), a ujedno s njim i "pogrešan" R1+G1+B1 filter (8.10).

• U idućoj fazi (8.4), nanesemo novi privremeni zaštitni sloj (8.11) na sva mjesta, retke ili stupce, kroz koje će se konačno vidjeti točkice neparnih linija koje trebaju koristiti R1+G1+B1 spektar.

• U idućoj fazi (8.5), na takvu se podlogu nanesu filteri R2+G2+B2 spektra na cijelu podlogu, i na mjesta gdje konačno želimo imati taj filter (8.13), i gdje ne želimo (8.12).

• U posljednoj fazi, odstranjenjem privremenog zaštitnog sloja (8.11) te ujedno i "pogrešnog" R2+G2+B2 filtera (8.12), dobivamo ekran/podlogu s željenim filterima R1+G1+B1 (8.9) i R2+G2+B2 (8.13) na željenim mjestima.

• Podrazumijeva se da se postupak provodi istovremeno za cijeli ekran. Prostor između samih filtera, koji naravno treba biti što manji jer želimo da što više svjetlosti prođe kroz filtere prema gledatelju, mora biti ispunjen tamnim nereflektirajućim neprozirnim materijalom.

Tako konstruirani filter stavljamo ispred plazma ekrana (9.1), a izmjenični raspored filtera i točkica slike ilustriran je slikom 7.

Način industrijske ili druge primjene izuma

Način industrijske primjene predmetnog izuma spada u općepoznato i danas široko tehničko područje s izuzetno dinamičnim razvojem te proizvodnje i primjene projektora i pripadajuće opreme za prikaz 3D slike u boji na platnu/zaslonu sustavom projiciranja.

U odnosu na danas poznato stanje tehnike i tehnologije u području tehnike predmetnog izuma, industrijska primjena predmetnog izuma ne zahtijeva nikakve nove materijale kao niti tehnološke procese i postupke. Složene komponente izuma kao npr. prozirnu podlogu s paralelnim višestrukim uskopojasnim filterima na slici 8, moguće je izvesti kombinacijom postojećih procesa i postupaka.

Claims (8)

1. Sustav prikazivanja 3D slike u boji naizmjeničnim linijama i uskim frekvencijskim pojasevima svjetlosti upotrebom šest ili više različitih odabranih uskih frekvencijskih pojaseva svjetlosti (B1, G1, R1, B2, G2, R2), odnosno njima sukladnih monokromatskih komponenata slike u boji, po tri ili više za svako oko, na način da te monokromatske komponente slike u boji zajedno mogu prikazati kompletnu 3D sliku u boji vidljivu korištenjem prikladnih 3D naočala, primjerice B1+G1+R1 pojaseve za lijevo oko i B2+G2+R2 pojaseve za desno oko, naznačen time da se prikaz 3D slike u boji na emitivnom ekranu ili projekcijskoj podlozi postiže tako da svjetlost jedne linije -retka ili stupca, odnosno svih točkica od kojih se ta linija - redak ili stupac sastoji sadrži isključivo R1+G1+B1 spektar uskih frekvencijskih pojaseva svjetlosti, te zatim da svjetlost iduće linije - retka ili stupca odnosno svih točkica od kojih se ta linija - redak ili stupac sastoji sadrži isključivo R2+G2+B2 spektar uskih frekvencijskih pojaseva svjetlosti, i tako naizmjenice.

2. Sustav prikazivanja 3D slike u boji naizmjeničnim linijama i uskim frekvencijskim pojasevima svjetlosti prema patentnom zahtjevu 1, naznačen time da se svjetlost R1+G1+B1 spektra dobiva izvorom širokopojasne bijele svjetlosti i prolaskom kroz uskopojasne filtere, ili uskopojasnim izvorima svjetlosti, ili nekom drugom kombinacijom izvora svjetlosti i uskopojasnih filtera, prolaskom i usmjeravanjem takve svjetlosti (4.20) kroz svjetlovod (4.6) za osvjetljavanje matrice točkica ekrana (4.12), optički izoliran (4.13) od svjetlovoda drugog kanala (4.8); te se svjetlost R2+G2+B2 spektra (4.21) dobiva istim ili drugim istovrsnim izvorom svjetlosti kao i za prvi kanal, prolaskom i usmjeravanjem takve svjetlosti kroz drugi svjetlovod (4.8) za osvjetljavanje matrice točkica ekrana (4.12), optički izoliran (4.13) od svjetlovoda prvog kanala (4.6); pri čemu primjerice prvi svjetlovod osvjetljava sve neparne linije - retke ili stupce matrice točkica ekrana a drugi svjetlovod osvjetljava sve parne linije - retke ili stupce matrice točkica ekrana.

3. Sustav prikazivanja 3D slike u boji naizmjeničnim linijama i uskim frekvencijskim pojasevima svjetlosti prema patentnom zahtjevu 1, naznačen time da svaka točkica na ekranu (6.3) indirektno pomoću bijelog pozadinskog svjetla ili direktno vlastitim svijetljenjem generira tj. emitira svjetlost šireg R+G+B spektra svjetlosti, te svjetlost točkica prve linije - retka ili stupca prolazi kroz višestruki uskopojasni filter R1+G1+B1 (7.1), te svjetlost točkica druge linije - retka ili stupca prolazi kroz višestruki uskopojasni filter R2+G2+B2 (7.2), i tako dalje naizmjenice; ili ako je zbog tehnologije izrade ekrana odnosno točkica moguće, svjetlost može proći i najprije kroz filtere, pa potom kroz točkice ekrana.

4. Sustav prikazivanja 3D slike u boji naizmjeničnim linijama i uskim frekvencijskim pojasevima svjetlosti prema patentnom zahtjevu 1 i 3, naznačen time da se filteri za uske pojaseve R1+G1+B1 i R2+G2+B2, odnosno prozirna podloga s naizmjenično nanesenim filterima ili druga prikladna noseća konstrukcija (9.5), nalaze u putu svjetlosti (9.13) koju procesira jedan ili više modulacijskih čipova (9.9) za stvaranje slike unutar projektora, na način da zrake svjetlosti koje pripadaju pojedinim točkicama slike prolaze upravo kroz njima odgovarajući filter i kroz njima odgovarajuću točkicu jednog ili više modulacijskih čipova (9.9), odnosno linije i njima odgovarajući filteri moraju biti precizno poravnati.

5. Sustav prikazivanja 3D slike u boji naizmjeničnim linijama i uskim frekvencijskim pojasevima svjetlosti prema patentnom zahtjevu 1 i 3, naznačen time da se maska s filterima može staviti i ispred postojećih 2D matrica točkica primjerice postojećih 2D televizora, pri čemu se moraju poklapati filteri i linije točkica na ekranu, na koji način je moguće prenamijeniti postojeće ekrane u 3D sustave, za razliku od proizvodnje posve novih sustava.

6. Sustav prikazivanja 3D slike u boji naizmjeničnim linijama i uskim frekvencijskim pojasevima svjetlosti prema patentnom zahtjevu 1, naznačen time da od šest ili više različitih odabranih uskih frekvencijskih pojaseva svjetlosti, najmanje jedan uski pojas svjetlosti za lijevo oko (B1) kao i da najmanje jedan uski pojas svjetlosti za desno oko (B2) budu unutar dijela spektra plave boje (B), te da najmanje jedan uski pojas svjetlosti za lijevo oko (R1) kao i da najmanje jedan uski pojas svjetlosti za desno oko (R2) budu unutar dijela spektra crvene boje (R), te da najmanje jedan uski pojas svjetlosti za lijevo oko (G1) kao i da najmanje jedan uski pojas svjetlosti za desno oko (G2) budu unutar dijela spektra zelene boje (G).

7. Sustav prikazivanja 3D slike u boji naizmjeničnim linijama i uskim frekvencijskim pojasevima svjetlosti prema patentnom zahtjevu 1, naznačen time da prikladne 3D naočale sadrže za svako oko 3 ili više uskopojasna filtera sukladna odabranim uskim pojasevima svjetlosti na način da propuštaju odgovarajuće uskopojasne komponente slike u boji u odgovarajuće oko.

8. Sustav prikazivanja 3D slike u boji naizmjeničnim linijama i uskim frekvencijskim pojasevima svjetlosti prema patentnom zahtjevu 1 i 3, naznačen time da se takav sustav bez korištenja prikladnih 3D naočala može koristiti i za prikazivanje 2D slike u boji.