NL1030542C2 - Projectietype 3-D beeldscherm gebruikende enkele projector. - Google Patents

Description

Titel: Projectietype 3-D beeldscherm gebruikende enkele projector

Kruisverwijzing naar gerelateerde aanvrage

Deze aanvrage roept het voordeel in onder 35 U.S.C. § 119 van Koreaanse octrooiaanvraag nr. 10-2004-0116956, ingediend op 30 december 2004 bij het Koreaans Intellectueel Eigendomsbureau, waarvan de inhoud hierin in zijn geheel is opgenomen door verwijzing.

5

Achtergrond van de uitvinding 1. Gebied van de uitvinding

[0002] Het onderhavige algemeen inventieve concept heeft betrekking op een projectietype 3 dimensionale (3-D) beeldscherm en meer in het 10 bijzonder, op een projectietype 3-D beeldscherm om een kleine afmeting te bereiken door het realiseren van een 3-D beeld met een enkele projector en , een resolutie van het 3-D beeld te verbeteren.

2. Omschrijving van de gerelateerde techniek

[0003] In het algemeen wordt een 3-D beeldscherm gerealiseerd door twee 15 ogen van een mens met gebruik van het principe van stereovisuele waarneming. Een binoculaire parallax, welke wordt gegenereerd omdat linker en rechter ogen zich ongeveer 65 mm uit elkaar bevinden, is een belangrijke factor bij het produceren van een kubisch effect. 3-D beeldschermen worden verdeeld in beeldschermen met gebruik van brillen 20 en brilloze beeldschermen. Brilloze beeldschermen verkrijgen het 3-D beeld door linker/rechter beelden te separeren zonder brillen te gebruiken. De brilloze beeldschermen worden verdeeld in parallax barrièretypen beeldschermen en lenticulaire type beeldschermen.

[0004] Het parallax barrière type beeldscherm drukt afwisselend beelden 25 die dienen te worden gezien door respectievelijk het linker en het rechteroog 1 03054 2 2 af in de vorm van een verticaal patroon of een foto (teneinde het afgedrukte beeld te zien een extreem dun verticaal roosterkolom gebruikend, d.w.z. een barrière). Door dit te doen, wordt een verticaal patroonbeeld dat wordt verschaft aan het linker oog en het verticaal patroonbeeld dat wordt 5 verschaft aan het rechteroog verdeeld door de barrière en beelden op verschillende gezichtspunten worden door de linker en rechter ogen respectievelijk gezien, waarmee een stereobeeld wordt waargenomen.

[0005] Een projectietype beeldscherm vergroot een beeld gevormd door een beeldschermelement met gebruik van een projectielenseenheid, 10 projecteert het vergrote beeld op een schermeenheid en realiseert een 3-D beeld door een linker/rechter oog beeldseparatie-eenheid verschaft aan de schermeenheid te gebruiken. Fig. IA is een schematisch aanzicht dat een conventioneel projectietype beeldscherm illustreert. Het conventioneel projectietype beeldscherm omvat een eerste projector 10 en een tweede 15 projector 20 en produceert een 3-D beeld door beelden te scheiden in eerste beelden van de eerste projector 10 en tweede beelden van de tweede projector 20 en de eerste en tweede beelden naar een rechter oog (RE) en een linker oog (LE) te zenden met gebruik van een schermeenheid S.

[0006] De schermeenheid S heeft een parallax barrière 25 teneinde de 20 eerste en tweede beelden die door de eerste en tweede projectoren 10 en 20 worden geproduceerd te scheiden voor respectievelijk het RE en het LE. Zoals geïllustreerd in Fig. IA heeft de parallax barrière 25 spleten 26 en barrière 27 opgesteld in een afwisselende wijze. De beelden van de eerste en tweede projectors 10 en 20 worden gescheiden in de eerste beelden voor de 25 RE en de tweede beelden voor de LE door de spleten 26 om het 3-D beeld te vormen.

[0007] Fig. 1B illustreert het eerste en tweede beeld R en L gevormd door de conventionele projectietype beeldscherm van Fig. IA. Aangezien het eerste en tweede beeld R en L zijn gevormd en geblokkeerd door

30 respectievelijk de spleten 26 en de barrière 27, worden de tweede beelden L

1 03054 2 3 gevormd op enkel even genummerde lijnen en geblokkeerd door de barrière 27 zodat zwarte lijnen K worden gevormd op oneven genummerde lijnen, zoals geïllustreerd in Fig. 7B. Op soortgelijke wijze, worden eerste beelden R enkel op oneven genummerde lijnen gevormd en geblokt door de barrière 27 5 zodat de zwarte lijnen K worden gevormd op de even genummerde lijnen.

[0008] Dientengevolge, neemt een resolutie van een beeldscherm als geheel even als de helderheid van een 3-D beeld af. Verder, aangezien 2 projectoren worden gebruikt teneinde de eerste en tweede beelden R en L te produceren, is het volume van het apparaat groot, waardoor niet aan 10 consumentenvraag voor een apparaat met een kleine afmeting wordt voldaan.

Samenvatting van de uitvinding

[0009] Het onderhavige algemeen inventieve concept verschaft een 15 projectietype 3-D beeldscherm, resolutie van een 3-D beeld te verbeteren en een kleine afmeting te bereiken door het realiseren van het 3-D beeld met * gebruik van de enkele projector.

[0010] Verdere aspecten van het onderhavige algemeen inventieve concept zullen deels in de volgende beschrijving uiteen worden gezet en zullen deels 20 duidelijk zijn volgens de beschrijving of kunnen worden afgeleid door toepassing van het onderhavige algemeen inventieve concept.

[0011] De voorgaande en/of andere aspecten van het onderhavige algemeen inventieve concept kunnen worden bereikt door te voorzien in een projectietype 3-D beeldscherm, welke omvat: een lichtbron, een enkel 25 beeldschermelement om beelden te produceren met gebruik van licht uitgezonden door een lichtbron, een beeldverschuivingslid om de door het beeldschermelement geproduceerde beelden sequentieel te verschuiven in tijd, een projectielenseenheid om de in tijd sequentieel verschoven beelden te vergroten en te projecteren en een schermeenheid met een 30 beeldseparatie-eenheid om de geprojecteerde in tijd sequentieel verschoven 1030542 4 beelden te scheiden in eerste beelden om te worden gezien door een linker oog en tweede beelden om te worden gezien door een rechter oog.

[0012] De beeldseparatie-eenheid kan een zijn van een lenticulaire lens, een vlieg-oog lensreeks en een parallax barrière.

5 [0013] De beeldseparatie-eenheid kan een vloeibaar kristal (LC) barrière omvatten om selectief te schakelen tussen een 2-D beeld en een 3-D beeld.

[0014] Het beeldschermelement kan een vloeibaar kristal beeldscherm (LCD) of een beweegbare spiegelapparaat zijn.

[0015] Het beeldverschuivingslid kan een roteerbare spiegel zijn.

10 [0016] Het beeldverschuivingslid kan opereren op dezelfde frequentie als dat van een beeldsignaalinvoer aan het beeldschermelement.

[0017] Een polarisatie conversieschakelaar om selectief de polarisatierichting van de door het beeldschermelement geproduceerde beelden te schakelen kan worden verschaft tussen het beeldschermelement 15 en het beeldverschuivingslid. Het beeldverschuivingslid kan een dubbel reflecterend element omvatten wiens refractie-index wijzigt afhankelijk van de polarisatierichting van de door het beeldschermelement geproduceerde beelden, die door de polarisatie conversieschakelaar zijn gepasseerd om de beelden door te zenden of te refracteren.

20 [0018] De polarisatie conversieschakelaar kan een LC polarisatie converter zijn.

[0019] De polarisatie conversieschakelaar kan aan of uit worden geschakeld in synchronisatie met een beeldsignaalinvoer voor het beeldschermelement.

25 [0020] Het dubbel refracterende element kan worden gemaakt van calciet of nematisch vloeibaar kristal.

[0021] Het beeldschermelement kan een vulfactor hebben die afhangt van een aantal gezichtspunten van een beeld.

[0022] Het beeldschermelement kan een vulfactor hebben van 0.5.

1 03054 2 5

[0023] De voorgaande en/of andere aspecten van het onderhavige algemeen inventieve concept kunnen ook worden bereikt door een projectietype 3-D (3-dimensionaal) beeldschermapparaat te verschaffen, omvattende: een beeldschermeenheid om beelden te vormen overeenkomstig 5 ingevoerd licht en een ingevoerd beeldsignaal, een beeldverschuivingseenheid om sequentieel de door de beeldschermeenheid gevormde beelden te controleren om verder te gaan langs eerste of tweede paden, een projectie-eenheid om de langs de eerste en tweede paden voortgegane beelden te vergroten en te projecteren en een schermeenheid 10 om de geprojecteerde beelden die respectievelijk langs de eerste en tweede paden naar eerste en tweede vooraf bepaalde punten verder gaan te focusseren.

[0024] De voorgaande en/of andere aspecten van het onderhavige algemeen inventieve concept kunnen ook worden bereikt door een methode 15 voor het afbeelden van een 3-D (3-dimensionaal) beeld af te beelden, omvattende: produceren van beelden met gebruik van door een lichtbron * uitgezonden licht en een invoerbeeldsignaal, sequentieel verschuiven van de beelden om de beelden langs eerste en tweede paden te richten en het focusseren van de langs de eerste pad gerichte beelden naar een eerste 20 voorafbepaald gezichtspunt en de langs een tweede pad gerichte beelden naar een tweede voorafbepaald gezichtspunt.

Korte beschrijving van de tekeningen

[0025] Deze en/of andere aspecten van het onderhavige algemeen 25 inventieve concept zullen duidelijk en beter worden begrepen van de volgende beschrijving van de uitvoeringsvormen, genomen in samenhang met de bijgevoegde tekeningen waarin:

[0026] Fig. IA een schematisch aanzicht is dat de conventioneel parallax barrière type projectie 3-D beeldscherm illustreert; 1030542 6

[0027] Fig. IB een aanzicht is dat eerste en tweede door het conventionele 3-D beeldscherm geïllustreerd in Fig. IA afgebeelde eerste en tweede beelden R en L illustreert;

[0028] Fig. 2A is een aanzicht dat een projectietype 3-D beeldscherm 5 volgens een uitvoeringsvorm van het onderhavige algemeen inventieve concept illustreert;

[0029] Fig. 2B is een aanzicht dat een beeldverschuivingslid van het projectietype 3-D beeldscherm illustreert zoals geïllustreerd in Fig. 2A;

[0030] Fign. 3A en 3B zijn voorbeeld aanzichten die een beeldseparatie-10 eenheid van een schermeenheid van het projectietype 3-D beeldscherm van

Fig. 2A volgens verschillende uitvoeringsvormen van het onderhavige algemeen inventieve concept illustreert;

[0031] Fign. 4A en 4B aanzichten zijn die een LC barrière verschaffen als de beeldseparatie-eenheid van de schermeenheid van de projectietype 3-D

15 beeldscherm van Fig. 2A overeenkomstig een andere uitvoeringsvorm van het onderhavige algemeen inventieve concept illustreren; *

[0032] Fign. 5A en 5B zijn aanzichten die een staat waarin een vulfactor van een beeldscherm 1.0 is en een staat waarin de vulfactor van het beeldschermelement 0.5 is respectievelijk illustreren; 20 [0033] Fign. 6A en 6B aanzichten zijn die standen voor en nadat beelden door het beeldverschuivingslid van het projectietype 3-D beeldscherm van Fig. 2A zijn verschoven respectievelijk illustreren;

[0034] Fig. 7 een aanzicht is dat een proces waarin een 3-D beeld wordt afgebeeld door het projectietype 3-D beeldscherm van Fig. 2A illustreren; en 25 [0035] Fig. 8 is een schematisch aanzicht dat projectie 3-D beeldscherm volgens een andere uitvoeringsvorm van het onderhavige algemeen inventieve concept illustreert.

30 1 030542 7

Gedetailleerde beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvormen

[0036] Nu zal in detail worden verwezen naar de uitvoeringsvorm van het onderhavige algemeen inventieve concept, waarvan voorbeelden worden geïllustreerd in de bij gevoegde tekeningen, waarin telkens gelijke 5 verwijzingscijfers verwijzen naar soortgelijke elementen. De uitvoeringsvormen worden hieronder beschreven teneinde het onderhavige algemeen inventieve concept uit te leggen onder verwijzing naar de figuren.

[0037] Een projectietype 3-D beeldscherm volgens verschillende uitvoeringsvormen van het onderhavige algemeen inventieve concept 10 realiseert een stereobeeld door tijd sequentieel afbeelden van eerste beelden R om door een rechter oog (RE) te worden gezien en tweede beelden L om door een (LE) te worden gezien met gebruik van een enkele projector.

[0038] Fig. 2A illustreert een projectietype 3-D beeldscherm volgens een uitvoeringsvorm van het onderhavige algemeen inventieve concept.

15 Verwijzend naar Fig. 2A, omvat het projectietype 3-D beeldscherm een lichtbron 100, een kleurenfilter 105 om door de lichtbron 100 uitgezonden s licht te scheiden overeenkomstig de kleur daarvan, een beeldschermelement 110 om het door het kleurenfilter 105 gescheiden licht te verwerken overeenkomstig een invoersignaal om een kleurenbeeld te produceren, een 20 beeldverschuivingslid 115 om het kleurenbeeld te verschuiven en een projectielenseenheid 117 om het kleurenbeeld te vergroten en het vergrote kleurenbeeld te projecteren op een schermeenheid S.

[0039] Lichtbron 100 omvat een lamp 101 om licht te genereren en een reflectiespiegel 102 om het door de lamp 101 gegenereerde licht te 25 reflecteren en een progressiepad daarvan te geleiden. De reflectiespiegel 102 kan een elliptische spiegel met de lamp 101 zijn verschaft in een focusseerpunt daarvan en een punt waarin het door de lamp 101 gegenereerde licht wordt gecondenseerd in het andere focus daarvan. Bij wijze van alternatief, kan de reflectiespiegel 102 een parabolische spiegel 1 030542 8 zijn om het door de lamp 101 gegenereerde licht om te zetten en door de reflectiespiegel 102 te reflecteren in evenwijdige stralen.

[0040] Een eerste wissellens 108 kan worden verschaft in een optisch pad tussen het kleurenfilter 105 en het beeldschermelement 110 om het door het 5 kleurenfilter 105 gescheiden licht evenwijdig en invallend op het beeldschermelement 110 te doen zijn. Ook kan een apertuur 107 worden verschaft tussen het kleurenfilter 105 en de eerste wissellens 108 om een doorsnede van de lichtbron 100 uitgezonden licht te reguleren. Het apertuur 107 vormt een doorsnede van het licht om met een vorm van het 10 beeldschermelement 110 overeen te stemmen.

[0041] Een tweede wissellens 112 kan worden verschaft tussen het beeldschermelement 110 en het beeldverschuivingslid 115 om het door het beeldschermelement 110 geproduceerde kleurenbeeld te doen condenseren onder een voorafbepaalde hoek naar het beeldverschuivingslid 115.

15 [0042] Een eerste as van door het beeldschermelement 110 gereflecteerde licht en een tweede as vanaf het beeldverschuivingslid 115 naar de projectielenseenheid 117 zijn gepositioneerd in verschillende vlakken van elkaar zodat de eerste as reizend licht niet interfereert met langs de tweede as reizend licht. Het beeldschermelement 110 kan een vloeibaar kristal 20 beeldscherm (LCD), een ferro LCD of een beweegbaar spiegelapparaat zijn. Het LCD produceert het kleurenbeeld door een dunne laag transistoren (TFT's) te vormen en elektrodes in een pixeleenheid en een elektrisch veld toe te passen op een vloeibaar kristal daarvan. Het beweegbare spiegelapparaat omvat een meervoud van in twee dimensies opgestelde 25 micro spiegels en elk van de micro spiegels kan onafhankelijk roteren. Een invallende bundel gaat voort naar de projectielenseenheid of wijkt van de projectielenseenheid af afhankelijk van de rotatierichting van de micro spiegels en dientengevolge worden de micro spiegels aan of uitgeschakeld door een pixeleenheid, zodat het kleurenbeeld kan worden gerealiseerd.

1030542 9

[0043] In het beeldscherm volgens deze uitvoeringsvorm van het onderhavige algemeen inventieve concept, kan het beeldverschuivingslid 115 een spiegel zijn die naar een vooraf bepaalde hoek ten opzichte van de optische as kan roteren zoals geïllustreerd in Fig. 2B. Een actuator 116 kan 5 worden verschaft om het beeldverschuivingslid 115 te roteren. Wanneer het beeldverschuivingslid 115 roteert, wijzigt een reflectiehoek van invallend licht Li. Dat wil zeggen, als het beeldverschuivingslid 115 op een eerste positie Pi wordt geplaatst, valt het invallend licht Li in op het beeldverschuivingslid 115 en wordt in een eerste richting L0i uitgezonden.

10 Tegengesteld, als het beeldverschuivingslid 115 wordt geroteerd van de eerste positie Pi en gepositioneerd in een tweede positie P2, valt het invallend licht Li op het beeldverschuivingselement 115 en wordt in een tweede richting L02 uitgezonden. Zoals boven beschreven, wordt het door het beeldschermelement 110 geproduceerde kleurenbeeld in verschillende 15 richtingen uitgezonden, dat wil zeggen verschillende hoeken overeenkomstig een rotatiebeweging van het beeldverschuivingslid 115.

*

[0044] De schermeenheid S omvat een scherm 120 en een beeldseparatie 122 om het door de projectielenseenheid 117 vergrote en geprojecteerde kleurenbeeld te scheiden in eerste beelden R om te worden waargenomen 20 door de RE en tweede beelden L om te worden waargenomen door de LE om het 3-D beeld te produceren. De beeldseparatie-eenheid 122 kan een lenticulaire lens, een vlieg-oog lens of een parallax barrière zijn. Bij wijze van alternatief, kan de in beeldseparatie-eenheid 122 een vloeibaar kristal (LC) barrière zijn die kan zitten tussen een 2-D beeld en een 3-D beeld.

25 [0045] Fig. 3A toont bij wijze van voorbeeld de schermeenheid S van Fig.

2A wanneer een lenticulaire lens 123 wordt gebruikt als een beeldseparatie-eenheid 122. De lenticulaire lens 123 onderscheidt het kleurenbeeld dat op de schermeenheid S invalt in eerste beelden R en de tweede beelden L door toe te staan dat op de schermeenheid S invallend licht onder verschillende 30 hoeken wordt gefocusseerd in verschillende punten. Dat wil zeggen, de 1 03054 2 10 lenticulaire lens 123 focusseert het van het beeldverschuivingslid 115 in de eerste richting L0i uitgezonden kleurenbeeld in de eerste positie Pi naar de RE en focusseert het van het beeldverschuivingslid 115 in de tweede richting L02 uitgezonden kleurenbeeld in de tweede positie Pi naar de LE.

5 Fig. 3B illustreert bij wijze van voorbeeld de schermeenheid S van Fig. 2A wanneer een parallax barrière 124 wordt toegepast als een beeldseparatie-eenheid 122. De parallax barrière 124 omvat sleuven 124A en barrières 124B opgesteld in een afwisselende wijze om het kleurenbeeld te scheiden in de eerste beelden R en de tweede beelden L door het invallend licht met 10 verschillende hoeken toe te staan te worden gefocusseerd in verschillende punten met gebruik van de sleuven 124A en de barrières 124B. Dat wil zeggen, de parallax barrière 124 focusseert het van het beeldverschuivingslid 115 in de eerste richting L0i uitgezonden kleurenbeeld in de eerste positie Pi naar het RE en focusseert het van het 15 beeldverschuivingslid 115 in de tweede richting Lo2 uitgezonden kleurenbeeld in de tweede positie P2 naar het LE.

8

[0046] De lenticulaire lens 123, de parallax barrière 124 of de vlieg-oog lens produceren het 3-D beeld door het vanaf de projectielenseenheid 117 invallende kleurenbeeld te scheiden in de eerste beelden R en de tweede 20 beelden L en de respectievelijke eerste en tweede beelden R en L te condenseren op de RE en LE. Wanneer de beeldseparatie-eenheid 122 is uitgevoerd of de lenticulaire lens 123, de parallax barrière of de vliegoog lens, kan de beeldseparatie-eenheid 122 enkel een 3-D beeld realiseren maar kan niet het 3-D beeld switchen naar een 2-D beeld.

25 [0047] Echter, wanneer de beeldseparatie-eenheid 122 een LC barrière 126 omvat, als getoond in Fig. 4A, kan de beeldseparatie-eenheid 122 selectief schakelen tussen de 3-D beelden en het 2-D beeld. De LC barrière 126 kan selectief sleuven 126A of barrière 126B vormen door aan/uit operatie met de LC verbonden elektrodes. Ook is het mogelijk om het 30 geprojecteerde beeld uit te zenden zoals het is zonder het geprojecteerde 1 030542 11 beeld te scheiden in de eerste en tweede beelden R en L door alle elektrodes van de LC barrière 126 uit te schakelen om alle barrières 126B toe te staan te funktioneren als de sleuven 126A als geïllustreerd in Fig. 4B. Door een dergelijk proces, worden dezelfde beelden als die door de 5 projectielenseenheid 117 zijn gepasseerd verschaft aan de RE en de LE zodat het 2-D beeld wordt gerealiseerd.

[0048] Een vulfactor van het beeldschermelement 110 kan 0.5 zijn. De vulfactor representeert een verhouding van een effectieve pixelafmeting naar een gehele pixelafmeting. De effectieve pixelafmeting representeert 10 een afmeting die daadwerkelijk wordt gebruikt om een beeld te produceren. Fign. 5A en 5B illustreren gevallen waarin de vulfactor respectievelijk 1.0 en 0.5 is. Aangezien dezelfde beeldsignalen worden ingevoerd in het beeldschermelement wanneer de vulfactor 1.0 en 0.5 is, kan de helderheid meer of minder verslechteren maar de resolutie verslechtert niet wanneer 15 de vulfactor wordt gewijzigd van 1.0 naar 0.5. De verslechtering van de helderheid kan worden opgelost door de lichtbron te versterken. Een 9 opstelling van de effectieve pixel onder pixels 110A van het beeldschermelement 110 kan dezelfde zijn als die van de spleten en barrières van de parallax barrière.

20 [0049] Zoals boven beschreven, deze uitvoeringsvorm van het onderhavige algemeen inventieve concept kan voorkomen dat de resolutie verslechtert door de vulfactor van het beeldschermelement 110 te controleren wanneer het 3-D beeld wordt gerealiseerd en realiseert het 3-D beeld met gebruik van de enkele projector door het beeldverschuivingslid 115 toe te passen.

25 [0050] In werking, gaat het vanaf de lichtbron 100 uitgezonden licht door het kleurenfilter 105 waar het licht wordt verdeeld in bundels van verschillende kleuren, bijvoorbeeld rood, groen en blauwe bundels, welke sequentieel invallen op het beeldschermelement 110. Het beeldschermelement 110 produceert een beeld door het beeld voor elke pixel 30 110A ruimte te moduleren met gebruik van het inputsignaal. Een vulfactor 1030542 12 van het door het beeldschermelement 110 geproduceerde beeld kan 0.5 zijn, zoals boven beschreven en overeenkomstig produceert het beeldschermelement 110 het beeld als geïllustreerd in Fig. 5B.

[0051] Het door het beeldschermelement 110 geproduceerde beeld wordt 5 door het beeldverschuivingslid 115 gereflecteerd, vergroot en op de schermeenheid S geprojecteerd door de projectielenseenheid 117 en naar de ogen (dat wil zeggen de RE en de LE) gericht van een waarnemer door de schermeenheid S. Dientengevolge, wordt het door de beeldschermeenheid 110 geproduceerde beeld met de vulfactor van 0,5 afgeleverd op de 10 schermeenheid S om het eerste beeld R te produceren. Aangezien het beeld wordt geproduceerd door het beeldschermelement 110 met de vulfactor van 0.5, verslechtert de resolutie van het eerste beeld R niet. Het eerste beeld kan worden geproduceerd als in Fig. 6A. Verwijzend naar Fig. 6A, 1/T representeert een werkingsfrequentie van het beeldschermelement 110.

15 [0052] Vervolgens, roteert het beeldverschuivingslid 115 zodanig dat het door het beeldschermelement 110 geproduceerde beeld is verschoven en het e verschoven beeld (dat wil zeggen het tweede beeld L) wordt op de schermeenheid S geprojecteerd. Het verschoven tweede beeld L kan worden gevormd als geïllustreerd in Fig. 6B. Het beeldverschuivingslid 115 opereert 20 op dezelfde frequentie als een beeldsignaal van het beeldschermelement 110 door te werken in synchronisatie met het beeldschermsignaal van het beeldschermelement 110. Aannemend dat een beeldschermsignaal verwerkingsperiode van het beeldschermelement 110 "T" is, kan een rotatiebewegingsperode T van het beeldverschuivingslid 115 ook "T" zijn en 25 een rotatiespeed is "1/T". Bijvoorbeeld, als een beeldsignaalverwerkingssnelheid van het beeldschermelement 110 60Hz is, werkt het beeldverschuivingslid 115 met een eenheid van 1/60 sec. Dat wil zeggen, het beeldverschuivingslid 115 roteert een keer voor elk beeldsignaal van het beeldschermelement 110 zodat de eerste en tweede beelden R en L 30 sequentieel van het beeldverschuivingslid 115 worden gereflecteerd voor het 1 030542 13 ene beeldsignaal om een framebeeld te produceren. Hoewel de eerste en tweede beelden R en L zoals beschreven hierboven als naar het RE en het LE gericht wordend, kan de schermeenheid S bij wijze van alternatief het van het beeldverschuivingslid 115 gereflecteerde beeld op de eerste positie 5 Pi naar het LE en het van het beeldverschuivingslid uitgezonden beeld op de tweede positie P2 naar het RE reflecteren.

[0053] Fig. 7 illustreert een proces van het sequentieel vormen van het eerste beeld R en het tweede beeld L gevormd door het verschuiven van het eerste beeld R en het combineren van eerste en tweede beelden R en L om 10 het 3-D beeld te produceren.

[0054] Wanneer het beeldverschuivingslid 115 op de eerste positie Pi is, wordt het door het beeldschermelement 110 geproduceerde beeld vergroot en geprojecteerd op de schermeenheid S door de projectielenseenheid 117 en door de beeldseparatie-eenheid 122 afgeleverd aan het RE. Vervolgens, 15 roteert het beeldverschuivingslid 115 een vooraf bepaalde hoek naar de tweede positie P2 om het door het beeldschermelement 110 geproduceerde beeld te verschuiven om het tweede beeld L te produceren. Het verschoven tweede beeld L wordt vergroot en geprojecteerd op de schermeenheid S door de projectielenseenheid 117 en afgeleverd aan het LE door de 20 beeldseparatie-eenheid 122. Het beeld wordt in de eerste en tweede beelden R en L gescheiden als hierboven beschreven om het 3-D beeld te produceren.

[0055] Zoals boven beschreven, kan de beeldseparatie-eenheid 122 de lenticulaire lens 123, de vlieg-oog lens, de parallax barrière 124 of de LC barrière 126 zijn. In het geval waarin de LC barrière 126 is aangenomen als 25 de beeldseparatie-eenheid 122, worden met de LC barrière 126 verbonden elektrodes aan/uit geregeld zodat een 2-D beeld of een 3-D beeld selectief kan worden geschakeld.

[0056] Fig. 8 illustreert een projectietype 3-D beeldscherm volgens een andere uitvoeringsvorm van het onderhavige algemeen inventieve concept.

30 Het projectietype 3-D beeldscherm van deze uitvoeringsvorm omvat een 1 03054 2 14 beeldschermelement 210 om een beeld te produceren, een polarisatie conversieschakelaar 215 om selectief een polarisatierichting van het door het beeldschermelement 210 geproduceerde beeld te schakelen, en een beeldverschuivingslid 220 om een refractie-index daarvan te wijzigen 5 afhankelijk van de polarisatierichting van het beeld om het beeld te verschuiven.

[0057] Het beeldschermelement 210 kan een polarisatie afhankelijk vloeibaar kristal display (LCD), een FLCD, of een transmissief of reflectief type beeldscherm zijn. De polarisatie conversieschakelaar 215 kan een LC

10 polarisatieconvertor zijn en de polarisatierichting van het invallende licht schakelen door selectief een vermogen toe te passen voor elk pixel.

[0058] Het beeldverschuivingslid 220 omvat een prisma 221 en een dubbel reflecterend element 222 van de refractie-index wijzigt afhankelijk van de polarisatierichting van invallend licht. Het prisma 221 en het dubbel 15 reflecterend element 222 kunnen elk een driehoekige prismavorm hebben en kunnen met elkaar zijn samengevoegd. Het beeldverschuivingslid 220 kan * een meervoud van prisma’s 221 en dubbelreflecterende elementen 222 opgesteld in de vorm van een reeks omvatten. Anders, kan het beeldverschuivingslid 222 een prisma 221 en een dubbelreflecterend 20 element 222 omvatten.

[0059] Het dubbelreflecterend element 222 heeft de eigenschap dat een refractie-index daarvan wijzigt afhankelijk van de polarisatierichting van invallend licht. Dat wil zeggen, een normale straal met een polarisatierichting evenwijdig aan de kristal optische as van het dubbel 25 reflecterend element wordt uitgezonden als het is overeenkomstig met een normale refractie-index van het dubbelreflecterend element en een afwijkende straal met een polarisatierichting loodrecht op de kristaloptische as van het dubbelreflecterend element wordt overeenkomstig een afwijkende refractie-index van het dubbelreflecterend element gereflecteerd. 30 Zodoende, wanneer licht van P polarisatie en licht van S polarisatie door het ï u3U b4 2 15 dubbelreflecterend element 222 passeren, wordt het licht respectievelijk onder verschillende hoeken gereflecteerd. Het dubbelreflecterend element kan bijvoorbeeld zijn gemaakt van calciet of nematisch vloeibaar kristal.

[0060] Het prisma 221 heeft dezelfde refractie-index als de normale 5 refractie-index van het dubbelreflecterend element. De normale straal, bijvoorbeeld licht van P polarisatie, passeert door een grensoppervlak tussen een prisma 221 en het dubbelreflecterend element 222 zonder refractie en de abnormale straal, bijvoorbeeld licht van S polarisatie, wordt gereflecteerd op het grensoppervlak.

10 [0061] Een eerste beeld van licht met een eerste polarisatie en een tweede beeld van licht met een tweede polarisatie worden sequentieel in tijd geproduceerd door interactie tussen de polarisatie conversieschakelaar 215 en het beeldverschuivingslid 225 en vallen in op een schermeenheid S door een projectielenseenheid 225 onder verschillende hoeken. Soortgelijk aan de 15 uitvoeringsvorm van Fig. 2A, omvat de schermeenheid S een scherm 227 en een beeldseparatie-eenheid 230. De eerste en tweede beelden die door een « beeldverschuivingslid 220 op de schermeenheid S onder de verschillende hoeken invallen worden respectievelijk naar de RE en de LE gericht door de beeldseparatie-eenheid 230 om een stereobeeld te produceren. Aangezien de 20 beeldseparatie-eenheid 230 dezelfde constructie heeft als de beeldseparatie-eenheid 122 beschreven onder verwijzing naar Fign. 2A, 3A, 3B, 4A en 4B, zal een gedetailleerde beschrijving daarvan achterwege worden gelaten. In het geval waarin de LC barrière is aangenomen als de beeldseparatie-eenheid 230, kan een 2-D beeld of een 3-D beeld selectief worden afgebeeld. 25 [0062] Werking van het 3-D beeldscherm van de uitvoeringsvorm van Fig.

8 wordt hieronder beschreven.

[0063] Het door het beeldschermelement 210 uitgezonden beeld heeft een voorafbepaalde eerste polarisatierichting, bijvoorbeeld de P polarisatierichting en valt in op de polarisatie conversieschakelaar 215. De 30 polarisatie conversieschakelaar 215 is uitgeschakeld om het beeld zoals het 1 03054 2 16 is door te zenden zonder de eerste polarisatierichting van het beeld te wijzigen. Aannemend dat de eerste polarisatierichting evenwijdig aan de kristaloptische as van het dubbelreflecterend element 222 is, passeert het beeld met de eerste polarisatierichting door het prisma 221 en het 5 dubbelreflecterend element 22. Bijvoorbeeld, passeert het eerste beeld met de P polarisatie door het dubbelreflecterend element 222 in rechte lijn terwijl licht met de S polarisatie door een dubbelreflecterend element 222 wordt gereflecteerd.

[0064] Het eerste beeld met de eerste polarisatie passeert door het 10 dubbelreflecterend element 222 zonder refractie en wordt vergroot en geprojecteerd op de schermeenheid S door de projectielens 225 om het eerste beeld naar de RE te richten door de beeldseparatie-eenheid 230. Vervolgens, wanneer het beeld met de eerste polarisatierichting invalt op de polarisatie conversieschakelaar 215, wordt de polarisatie conversieschakelaar 215 15 aangeschakeld om de polarisatierichting van het beeld te schakelen.

Dientengevolge, valt het tweede beeld waarvan de polarisatierichting is geschakeld van de eerste polarisatierichting naar de tweede polarisatierichting door de polarisatie conversieschakelaar 215 in op het beeldverschuivingslid 220. Het tweede beeld met het tweede 20 polarisatierichting, dat wil zeggen de S polarisatie, heeft een polarisatierichting loodrecht op de kristal optische as van het dubbelreflecterend element 225 en wordt in een richting verschillend van de richting van het eerste beeld met de eerste polarisatie gereflecteerd. Zodoende, stammen de eerste en tweede beelden van dezelfde 25 beeldinformatie af en worden verschoven door het dubbelreflecterend element 222 afhankelijk van de polarisatierichtingen daarvan.

[0065] Het tweede beeld met de tweede polarisatierichting wordt door het dubbelreflecterend element 222 verschoven valt in op de schermeenheid S onder een hoek verschillend van het eerste beeld door de 1 03054 2 17 projectielenseenheid 225. Dientengevolge, wordt het tweede beeld naar de LE gericht door de beeldseparatie-eenheid 230.

[0066] De polarisatie conversieschakelaar 215 opereert op dezelfde frequentie als een synchronisatie met het beeldsignaal van het 5 beeldschermelement 210. Bijvoorbeeld, als een beeldsignaal verwerkingssnelheid van het beeldschermelement 210 60 Hz is, aan/uit opereert de polarisatie conversieschakelaar met eenheden van 1/60 sec. Dat wil zeggen, de polarisatie conversieschakelaar 215 aan/uit opereert eenmaal voor elk beeldsignaal van het beeldschermelement 210 zodanig dat het 10 eerste beeld met de eerste polarisatierichting en het tweede beeld met het tweede polarisatierichting sequentieel worden aangevoerd voor een beeldsignaal.

[0067] Als de polarisatie conversieschakelaar 215 in een uit-stand is, passeert het door het beeldschermelement 210 gepolariseerde beeld 15 overeenkomstig het beeldsignaal door het dubbelreflecterend element 222 zonder diens polarisatierichting te wijzigen om het eerste beeld te 9 produceren. Als een polarisatie conversieschakelaar 215 in een uit-stand is, wordt het door het beeldschermelement 210 overeenkomstige beeldsignaal geproduceerde beeld geschakeld met in de polarisatierichting en 20 gereflecteerd door het dubbelreflecterend element 222 om het tweede beeld te produceren verschoven ten opzichte van het eerste beeld.

[0068] Dientengevolge, het eerste beeld met de eerste polarisatierichting en het tweede beeld met de tweede polarisatierichting worden gecombineerd om een frame 3-D beeld te produceren.

25 [0069] Het onderhavige algemeen inventieve concept kan een 3-D beeld realiseren met gebruik van een enkel beeldscherm element door beelden te verschuiven met gebruik van een microspiegel apparaat als geïllustreerd in een uitvoeringsvorm van Fig. 2A. In het geval waarin een van een vloeibaar kristal beeldscherm (LCD), een ferro LCD (FLCD), of een beweegbaar 30 spiegelapparaat wordt aangenomen als een beeldschermelement, of door 1030542 18 verschuiven van beelden met een polarisatie conversieschakelaar en dubbelreflecterend element getoond in de uitvoeringsvorm van Fig. 8A in een geval waarin de LCD of FLCD is aangenomen als een beeldschermelement.

5 [0070] Projectietype 3-D beeldscherm overeenkomstig de uitvoeringsvorm van het onderhavige algemeen inventieve concept kan beelden verschaffen op een meervoud van gezichtspunten door de beelden te verschuiven voor een beeldsignaal met gebruik van een beeldverschuivingslid. Hoewel in de uitvoeringsvormen die hierboven zijn geïllustreerd een framebeeld wordt 10 geproduceerd met gebruik van een set van beelden in twee gezichtspunten, is het ook mogelijk om een framebeeld te produceren met gebruik van beelden in drie of meer gezichtspunten door aanpassen van een rotatiehoek van het beeldverschuivingslid. Ook kan een beeldschermelement een vulfactor hebben die afhangt van het aantal gezichtspunten en sequentieel 15 de beelden van de gezichtspunten vergroot en projecteert. De vulfactor van het beeldschermelement kan een reciproque getal zijn van het aantal gezichtspunten. Bijvoorbeeld, als het aantal gezichtspunten 2 is, kan de vulfactor van het beeldschermelement 1/2 zijn en als het aantal gezichtspunten 3 is, kan de vulfactor van het beeldschermelement 1/3 zijn. 20 Het beeldverschuivingslid kan onder een vooraf bepaalde hoek roteren overeenkomstig het aantal gezichtspunten om de beelden te verschuiven.

[0071] Een projectietype 3-D beeldscherm overeenkomstig de uitvoeringsvorm van het onderhavige algemeen inventieve concept kan een 3-D beeld realiseren met gebruik van een enkele projector door een 25 beeldverschuivingslid te hebben om door een beeldschermelement geproduceerde beelden tijd sequentieel te verschuiven. Door dit te doen, kan een volume van het projectietype 3-D beeldscherm klein gemaakt worden en kunnen de vervaardigingskosten verlaagd worden. Ook is het mogelijk om te voorkomen dat de resolutie verslechtert wanneer een 3-D beeld wordt 30 afgebeeld door een vulfactor van het beeldschermelement naar 0.5 te zetten.

1 03054 2 19

[0072] Verder is het mogelijk om zoals gewenst door een waarnemer te schakelen tussen een 2-D en een 3-D beeld door aannemen van een LC barrière als een beeldseparatie-eenheid en is het ook mogelijk om een grote schaal 3-D beeld te realiseren door een 3-D beeld op een schermeenheid te 5 vergroten en te projecteren.

[0073] Hoewel enkele uitvoeringsvormen van het onderhavige algemeen inventieve concept zijn getoond en beschreven, zal door degenen die in het gebied geschoold zijn worden begrepen dat wijzigingen in deze uitvoeringsvormen kunnen worden aangebracht zonder de principes en 10 geest van het onderhavige algemeen inventieve concept te verlaten, waarvan de omvang is gedefinieerd in de bijgevoegde conclusies en hun equivalenten.

9 1 Ü 3 0 5 4 2 20

Vertaling van Tekst in Tekeningen Fig. 1 5 - prior art stand der techniek - images for left eye beelden voor het linker oog - images for right eye beelden voor het rechter oog

Fig.7 10 - first images eerste beelden - second images tweede beelden - shift verschuiving <? 1030542

Claims (21)

5

1. Een projectietype 3-D (3-dimensionaal) beeldschermapparaat omvattende: een lichtbron; een enkel beeldschermelement om 2-D (2-dimensionaal) beelden 10 te produceren met gebruik van door de lichtbron uitgezonden licht; een beeldverschuivingslid om de door het beeldschermelement geproduceerde beelden tijd sequentieel te verschuiven; een projectielenseenheid om de tijd sequentieel verschoven 15 beelden te vergroten en te projecteren; en een schermeenheid met een beeldseparatie-eenheid om de geprojecteerde tijd sequentieel verschoven beelden te scheiden in beelden voor een linker oog en beelden voor een rechter oog. 20

2. Het apparaat volgens conclusie 1, waarin de beeldseparatie-eenheid omvat een van: een lenticulaire lens, een vlieg-oog lensreeks en een parallax barrière.

3. Het apparaat volgens conclusie 1 of 2, waarin de beeldseparatie- eenheid een LCD (vloeibaar kristal) barrière omvat om selectief te schakelen tussen een 2-D beeld en een 3-D beeld.

4. Het apparaat volgens een of meer van de voorgaande conclusies, 30 waarin het beeldschermelement omvat een van: een LCD (vloeibaar 1030542 kristal beeldscherm), een FLCD (een ferro vloeibaar kristal display) en een beweegbaar spiegelapparaat.

5. Het apparaat volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarin het beeldverschuivingslid een roteerbare Spiegel omvat.

6. Het apparaat volgens conclusie 5, waarin het beeldverschuivingslid 10 met dezelfde frequentie opereert als dat van een beeldsignaalinvoer voor het beeldschermelement.

7. Het apparaat volgens een of meer van de voorgaande conclusies, 15 verder omvattende; een polarisatie conversieschakelaar verschaft tussen het beeldschermelement en het beeldverschuivingslid om selectief een polarisatierichting van de door het beeldschermelement geproduceerde beelden te schakelen, waarin het beeldverschuivingselement een of 20 meer dubbelreflecterende elementen omvat waarvan de refractie- indexen wijzigen afhankelijk van de polarisatierichting van de beelden die door de polarisatie conversieschakelaar zijn gepasseerd om de beelden door te zenden of te reflecteren. 25

8. Het apparaat volgens conclusie 7, waarin de polarisatie conversieschakelaar een LC (vloeibaar kristal) de polarisatieconverter is.

9. Het apparaat volgens conclusie 7 of 8, waarin de polarisatie 30 conversieschakelaar aan of uit wordt geschakeld is synchronisatie met een beeldsignaal ingevoerd aan het beeldschermelement.

10. Het apparaat volgens een of meer van conclusies 7-9 waarin de 5 een of meer dubbelreflecterende elementen omvatten een van: calciet en nematisch vloeibaar kristal.

11. Het apparaat volgens een of meer van conclusies 7-10, waarin 10 het beeldverschuivingslid verder omvat een of meer prisma's gebonden een of meer dubbelreflecterende elementen.

12. Het apparaat volgens conclusie 11, waarin de een of meer 15 dubbelreflecterende elementen en de een of meer prisma's in een reeks zijn opgesteld.

13. Het apparaat volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarin het beeldschermelement een vulfactor heeft die afhangt van 20 een aantal van gezichtspunten van een beeld.

14. Het apparaat volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarin het beeldschermelement een vulfactor heeft van 0.5. 25

15. Een projectietype 3-D (3-dimensionaal) beeldschermapparaat, omvattende een beeldschermeenheid om 2-D beelden te vormen overeenkomstig ingevoerd licht en een invoerbeeldsignaal; 30 een beeldverschuivingseenheid om sequentieel de door de beeldschermeenheid gevormde beelden te regelen om voort te schrijden langs eerste en tweede paden; een projectie-eenheid om de langs de eerste en tweede paden voortschrijdende beelden te vergroten en te projecteren; en 5 een schermeenheid om de geprojecteerde beelden die langs de eerste en tweede paden voortschrijden te focussen naar eerste en tweede vooraf bepaalde punten.

16, Het apparaat volgens conclusie 15, waarin het eerste 10 vooraf bepaalde punt overeenkomt met een van linker of rechter ogen van een waarnemer en het tweede voorafbepaaide punt overeenkomt met een andere van linker en rechter ogen van de waarnemer.

17. Het apparaat volgens conclusie 15 of 16, waarin het beeldverschuivingselement omvat: een beweegbare spiegel om periodiek te bewegen tussen de eerste positie om de beelden te reflecteren om langs het eerste pad voort te schrijden en de tweede positie om de beelden te reflecteren om voort te 20 schrijden langs het tweede pad.

18. Een methode voor het afbeelden van een 3-D (3-dimensionaal) beeld, omvattende: 25 produceren van 2-D beelden met gebruik van door een lichtbron uitgezonden licht en een invoerbeeldsignaal; sequentieel verschuiven van de beelden om de beelden naar eerste en tweede paden te richten; en 30 focusseren van de langs het eerste pad gerichte beelden naar een eerste voorafbepaalde gezichtspunt en de langs het tweede pad gerichte beelden naar een tweede vooraf bepaalde gezichtspunt.

19. De methode volgens conclusie 18, waarin het sequentieel 5 schuiven van de beelden omvat: periodiek roteren van een spiegel tussen en eerste en tweede posities om de beelden langs de eerste en tweede paden te richten. 10

20. De methode volgens conclusie 18 of 19 waarin het sequentieel schuiven van de beelden omvat: sequentieel regelen van de beelden om de eerste en tweede polarisatierichtingen te hebben; en 15 richten van de beelden langs de eerste en tweede paden overeenkomstig polarisatierichtingen daarvan.

21. De methode volgens een of meer van conclusies 18-20, waarin het focussen van de langs het eerste pad naar een eerste vooraf bepaald 20 gezichtspunt gerichte beelden en de langs het tweede naar een tweede vooraf bepaald gezichtspunt gerichte beelden omvat: vergroten en projecteren van de langs de eerste en tweede paden gerichte beelden om respectievelijk in te vallen op een scherm op de eerste en tweede hoeken; en 25 condenseren van de op het scherm onder de eerste en tweede hoeken invallende beelden op respectievelijk eerste en tweede vooraf bepaalde gezichtspunten. 1030542