NL1030552C2

NL1030552C2 - Weergeefapparaat van het 3-D projectie-type dat een enkele projector gebruikt.

Info

Publication number: NL1030552C2
Application number: NL1030552A
Authority: NL
Inventors: Kye-Hoon Lee; Tae-Hee Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-01-07
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2008-06-03
Also published as: NL1030552A1; US20060152679A1; KR20060081112A; KR100608023B1; US7357510B2

Description

Titel: WEERGEEFAPPARAAT VAN HET 3-D PROJECTIE-TYPE DAT EEN ENKELE PROJECTOR GEBRUIKT

ACHTERGROND VAN UITVINDING

Gebied van de Uitvinding

Het huidige algemene inventieve concept heeft betrekking op een projectie-type 3-dimensionaal (3-D) beeldweergaveapparaat, en meer in het 5 bijzonder, op een projectie-type 3-D beeldweergaveapparaat dat een kleine grootte bereikt door een 3-D beeld te realiseren met gebruik van één enkele projector en dat een resolutie van het 3-D beeld verbetert.

Beschrijving van de Verwante techniek

Over het algemeen wordt een 3-D beeld gerealiseerd door gebruik van 10 het principe van stereo visuele waarneming door twee ogen van een menselijk wezen. Een binoculaire parallax, die optreedt omdat de linker en rechter ogen van een kijker op 65mm van elkaar zijn geplaatst, is de belangrijkste factor die een 3D effect veroorzaakt. Een 3-D beeldweergave kan een weergave zijn door gebruik van optiek of van een non-optiek weergave. De non-optiek weergave 15 verkrijgt een 3-D beeld door linker /rechter beelden te scheiden zonder optiek te gebruiken. De non-optiek weergaveen kunnen worden geclassificeerd in een het parallaxbarrière weergave type en een lenstypeweergave.

De parallaxbarrière type weergave drukt afwisselend beelden af die zouden moeten worden gezien door respectievelijk de linker en rechter ogen in 20 de vorm van een verticaal patroon of een foto (om het gedrukte beeld te zien door gebruik van een uiterst dunne verticale roosterkolom, d.w.z., een barrière). Door dit te doen, worden een verticaal patroonbeeld dat aan het linkeroog moeten worden verstrekt en een verticaal patroonbeeld dat aan het rechter oog moet worden verstrekt door de barrière verdeeld, en worden de 1030552 2 beelden vanuit verschillende gezichtspunten gezien door de respectievelijke linker en rechter ogen, zodat een stereobeeld wordt waargenomen.

Een projectie-type beeldweergaveapparaat vergroot een beeld dat door een weergaveelement wordt gevormd, projecteert het vergrote beeld op een het 5 schermeenheid door gebruik van een projectielens eenheid , en realiseert een 3-D beeld door gebruik van een linker/rechter oog beeldscheidingseenheid dat is inbegrepen in de schermeenheid. Fig. IA is een schematische weergave van een conventioneel projectie-type beeldweergaveapparaat. Het conventionele projectie-type beeldweergave apparaat omvat een eerste projector 10 en een 10 tweede projector 20, en produceert een 3-D beeld door beelden te scheiden in eerste beelden van de eerste projector 10 en tweede beelden van tweede projector 20 en de eerste en tweede beelden te verzenden naar respectievelijk een rechter oog (RE) en een linkeroog (LE), door gebruik van een schermeenheid S.

15 De schermeenheid S heeft een parallaxbarrière 25 om de beelden van projectoren 10 en 20 te scheiden in de eerste beelden voor RE en de tweede beelden voor LE. Verwijzend naar fig. IA, heeft parallaxbarrière 25 spleten 26 en barrières 27 die op een afwisselende manier worden gerangschikt. De beelden van eerste en tweede projectoren 10 en 20 worden gescheiden in de 20 eerste beelden L voor LE en tweede beelden R voor RE door spleten 26 om het 3-D beeld te vormen.

Volgens een conventionele methode worden de L beelden, aangezien de beelden worden gevormd en geblokkeerd door respectievelijk spleten 26 en barrières 27, bijvoorbeeld slechts bij even genummerde lijnen gevormd en 25 geblokkeerd door barrière 27 zodat zwarte lijnen K bij oneven lijnen worden gevormd zoals die in fig. 1B worden geïllustreerd. Op dezelfde manier worden 3 de R beelden gevormd, b.v., slechts bij oneven lijnen en geblokkeerd door barrière 27 zodat de zwarte lijnen K bij even genummerde lijnen worden gevormd.

Daarom verslechteren de resolutie van het conventionele van de 5 projectie-type beeldweergaveapparaat evenals de helderheid van het 3-D beeld. Verder, aangezien twee projectoren 10 en 20 worden gebruikt om de beelden L en R te veroorzaken, wordt een volume van het conventionele van de projectie-type beeldweergaveapparaat verhoogd, wat niet voldoet aan een gebruikersvraag voor een apparaat van kleine afmeting.

10 SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Het huidige algemene inventieve concept verstrekt een projectie-type 3-D beeldweergaveapparaat om de resolutie van een 3-D beeld te verbeteren en een kleine afmeting daarvan te bereiken door het 3-D beeld te realiseren door gebruik van één enkele projector.

15 Verdere aspecten en voordelen van het huidige algemene inventieve concept zullen voor een deel in de beschrijving worden uiteengezet en zullen voor een deel duidelijk worden van de beschrijving, of kunnen door toepassing van het algemene vindingrijke concept worden geleerd.

De voorgaande van en/of andere aspecten van het huidige algemene 20 inventieve concept kunnen worden bereikt door een projectie-type 3-D

beeldweergaveapparaat te verstrekken om een invoerbeeld te vergroten en te projecteren om een 3-D beeld te tonen, welk apparaat één enkel weergaveelement omvat om licht uit te zenden dat een eerste polarisatierichting volgens het invoerbeeld heeft, een polarisatieomzettings-25 schakelaar om de eerste polarisatierichting van het uitgezonden licht tijd- 4 opeenvolgend in een tweede polarisatieriehting om te zetten, een eerste beeldverschuiver om het licht dat de eerste polarisatieriehting heeft over te brengen na het passeren door de polarisatieomzettingsschakelaar, om een eerste beeld te vormen, en om het licht te breken dat de polarisatieriehting 5 heeft na het passeren door de polarisatieomzettingsschakelaar om een tweede beeld te vormen, een tweede beeldverschuiver die apart door een vooraf bepaalde afstand van de eerste beeldverschuiver wordt opgesteld en gericht op de eerste beeldverschuiver om het licht dat de tweede polarisatie heeft te breken zodat het tweede beeld door een vooraf bepaalde verschuivingsafstand 10 met betrekking tot het eerste beeld is verschoven, een projectielens eenheid om de eerste en tweede beelden te vergroten, een weerspiegelde lichttunnel om respectievelijk de eerste en tweede beelden te focusseren op een eerste beeldpunt en een tweede beeldpunt, en een schermeenheid die een beeldscheidingseenheid heeft om de eerste en tweede beelden aan eerst en de 15 tweede posities te leveren, bijvoorbeeld, respectievelijk een linkeroog en een rechteroog

De eerste beeldverschuiver kan een reeks van eerste beeldverschuivingseenheden omvatten die elk een eerste prisma en een eerste dubbelbrekingselement op gerichte wijze op het eerste prisma aangebracht om 20 of het licht over te brengen of te breken dat door de eerste beeldverschuiver passeert afhankelijk van de polarisatieriehting van het licht.

Het eerste prisma kan aan een eerste kant van de eerste beeldverschuiver worden op gesteld waarop licht invalt, en het eerste 25 dubbelbrekingselement kan aan een tweede kant van de eerste beeldverschuiver worden opgesteld waarvan het licht wordt uitgezonden.

5

De tweede beeldverschuiver kan een reeks van tweede beeldverschuivereenheden omvatten die elk een tweede dubbelbrekingselement hebben om of licht over te brengen te breken dat door de tweede beeldverschuiver passeert afhankelijk van de polarisatierichting 5 van het licht en een tweede prisma dat op het tweede dubbelbrekingselement is aangebracht.

Het tweede dubbelbrekingselement kan aan een eerste kant van de tweede beeldverschuiver worden opgesteld waarop het licht invalt, en het tweede prisma kan aan een tweede kant van de tweede beeldverschuiver 10 worden opgesteld waarvan het licht wordt uitgezonden.

De eerste en tweede dubbelbrekingselementen kunnen van kalkspaat of nematisch vloeibaar kristal worden gemaakt.

Wanneer een interval tussen de eerste en tweede beeldverschuivers 'd' is, een bovenprismahoek van de eerste en tweede prisma's '9p', een 15 brekingsindex van eerste en tweede dubbelbrekingselementen voor het eerste beeld Ni bedraagt, en een brekingsindex van de eerste en tweede dubbelbrekingselementen voor het tweede beeld m bedraagt, een verschuivingsafstand 'w' tussen de eerste en tweede beelden kan worden gecontroleerd door het veranderen van ten minste een van 'd' en θρ door 20 gebruik van de volgende vergelijking: w = d tan {sin_1 (— sin θ ΛΘ } ni

Het weergaveelement kan een vloeibare kristalweergave (LCD), ferro LCD (FLCD), of een beweegbare spiegelinrichting zijn.

6

De polarisatieomzettingsschakelaar kan een vloeibare kristal(lc) polarisatie convertor zijn.

Het weergaveelement kan een beweegbare spiegelinrichting zijn, en het van de projectie-type 3-D beeldweergaveapparaat kan uit een 5 polarisatieconvertor verder bestaan die tussen het weergaveelement en de polarisatieomzettingsschakelaar wordt opgesteld niet gepolariseerd licht in licht van één polarisatie om te zetten.

De beeldscheidingseenheid kan een microlenstype lens, een vlieg-oog lens, een parallax-barrière, of een LC barrière.

10 De voorgaande en andere aspecten van het huidige algemene inventieve concept kunnen ook worden bereikt door een methode te verstrekken om beelden te splitsen die bruikbaar zijn in een projectie-type beeldweergave-apparaat dat één enkele projector heeft om licht uit te zenden, welke methode het produceren van eerste ücht omvat met een eerste 15 polarisatierichting en tweede licht met een tweede polarisatierichting van het uitgezonden licht, het eerste licht in een transmissierichting overbrengen om een eerste beeld te vormen, en het tweede licht in een richting breken die een eerste hoek met de transmissierichting heeft om een tweede beeld te vormen, het eerste beeld en tweede beeld over een vooraf bepaalde afstand verspreiden, 20 en het eerste licht overbrengen en het tweede licht breken in een tweede hoek met de transmissierichting zodat het tweede licht door een vooraf bepaalde verschuivende afstand met betrekking tot het eerste beeld is verschoven en de tweede richting parallel is met de transmissierichting.

De voorgaande en andere aspecten van het huidige algemene 25 inventieve concept kunnen ook worden bereikt door een methode te verstrekken om 3-D beelden te vormen door gebruik van slechts één projector, 7 welke methode het uitzenden van licht omvat overeenkomstig een invoerbeeld, het splitsen van het uitgezonden licht om een eerste beeld te produceren met een eerste polarisatie door het uitgezonden licht in een transmissierichting over te brengen, en een tweede beeld met een tweede polarisatie door het 5 breken van het uitgezonden licht, waarbij het tweede beeld in een richting parallel met de transmissierichting van het eerste beeld is verschoven, en het afleveren van eerste beeld in een eerste positie en het tweede beeld in een tweede positie, dusdanig dat het geleverde eerste beeld en het geleverde tweede beeld een 3-D beeld vormen.

10 KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

Deze en/of andere aspecten en voordelen van het huidige algemene inventieve concept zullen duidelijk en gemakkelijker gewaardeerd worden uit de volgende beschrijving van de uitvoeringsvormen, in samenhang met de begeleidende tekeningen waarbij: 15 FIG. IA een schematische weergave is van een conventioneel projectie- type 3-D beeldweergaveapparaat van een conventionele parallax-barrière type; FIG. 1B een weergave is die beelden voor een linkeroog en beelden voor een rechter oog weergeeft die door het van de projectie-type 3-D beeldweergave 20 apparaat wordt getoond dat in fig. IA wordt geïllustreerd; FIG. 2 een weergave is die een projectie-type 3-D beeldweergave apparaat illustreert volgens een uitvoeringsvorm van het huidige algemene inventieve concept; 8 FIG. 3 een weergave is dat een eerste en een tweede beeldverschuiver illustreert die is inbegrepen in het projectie-type 3-D beeldweergaveapparaat van fig. 2; FIG. 4A en 4B weergaven zijn die bij wijze van voorbeeld een 5 beeldscheidingseenheid illustreren dat is inbegrepen in een schermeenheid van het projectie-type 3-D beeldweergaveapparaat van fig. 2; FIG. 5A en 5B weergaven zijn die een verrichting illustreren van de vloeibare kristal (lc) barrière wanneer de LC barrière als beeldscheidingseenheid wordt inbegrepen in de schermeenheid van het 10 projectie-type 3-D beeldweergave apparaat van fig. 2; FIG. 6A en 6B beelden zijn die illustreren hoe een 3-D beeld in het projectie-type 3-D beeldweergaveapparaat van fig. 2 wordt gerealiseerd; en FIG. 7 is een weergave van een projectie-type 3-D beeldweergaveapparaat volgens een andere uitvoeringsvorm van het huidige 15 algemene inventieve concept.

UITVOERIGE BESCHRIJVING VAN DE VOORKEURS UITVOERINGSVORMEN

Verwijzing zal nu in detail gemaakt worden naar de uitvoeringsvormen van het huidige algemene inventieve concept, waarvan de voorbeelden in de 20 begeleidende tekeningen geïllustreerd zijn, waarin dezelfde cijfers in de gehele tekst naar soortgelijke elementen verwijzen. De uitvoeringsvormen worden hieronder beschreven om het huidige algemene inventieve concept te verklaren onder verwijzing naar de figuren.

9

Fig. 2 is een weergave die een projectie-type 3-D beeldweergaveapparaat volgens een uitvoeringsvorm van het huidige algemene inventieve concept illustreert om een stereobeeld te realiseren door tijd-opeenvolgend of alternatief beelden L voor een linkeroog (LE) en beelden R 5 voor een rechter oog te tonen (RE) met behulp van één enkele projector. Het 3-D beeldweergaveapparaat omvat daartoe een weergaveelement 100 om beelden te produceren en een lid om de beelden L of R tijd-opeenvolgend of alternatief verplaatsen

Om de beelden L of R te verplaatsen die door een weergaveelement 100 10 worden geproduceerd, heeft het 3-D beeldweergaveapparaat een polarisatieomzettingsschakelaar 105 voor tijd-opeenvolgend, alternatief of selectief een polarisatierichting van invallend licht om te zetten. Verder, worden een eerste ver schuiver 110 en een tweede verschuiver 115 op afstand uit elkaar geplaatst over een vooraf bepaald interval om de beelden L of R 15 volgens de polarisatierichting van het licht te verplaatsen na het passeren door polarisatieomzettingsschakelaar 105. Weergaveelement 110 en eerste en tweede verschuivers 110 en 115 kunnen als beeld-splitsende eenheid worden gebruikt.

Eerste beelden die een eerste polarisatie hebben die onveranderd is 20 door polarisatieomzettingsschakelaar 105 worden overgebracht door de eerste en de tweede verschuivers 110 en 115. Tweede beelden die een tweede polarisatie hebben worden tijd-opeenvolgend of selectief verschoven door polarisatieomzettingsschakelaar 105 en eerste en tweede verschuivers 110 en 115. De eerste beelden en de tweede beelden worden vergroot en ontworpen op 25 een het schermeenheid S door een projectielens eenheid 120.

10

De eerste en tweede beelden vallen in op de schermeenheid S langs verschillende hoeken, worden gescheiden en getoond op RE en LE, respectievelijk, door de schermeenheid S, zodat een 3-D beeld wordt gerealiseerd.

5 Een vloeibare kristalweergave (LCD), ferro LCD (FLCD), of een beweegbare spiegelinrichting kunnen worden toegepast voor weergaveelement 100. LCD of FLCD tonen een beeld door een elektrisch veld op vloeibaar kristal aan te leggen door gebruik van een dunne filmtransistors (TFTs) en elektroden die in pixeleenheden worden gevormd. De beweegbare 10 spiegelinrichting omvat een meerderheid van 2-dimensioneel opgestelde micro-spiegels. De micro-spiegels kunnen onafhankelijk roteren. Een invallende straal verspreidt zich naar een projectielens eenheid of wijkt van de projectielens eenheid , afhankelijk van een rotatierichting van elke micro-spiegel af. Derhalve wordt de micro-spiegel aan/uit -in werking gesteld door 15 een pixeleenheid, zodat een beeld wordt gerealiseerd.

In de uitvoeringsvorm van het huidige algemene vindingrijke concept, kan weergaveelement 100 een polarisatie-afhankelijk LCD zijn, een FLCD, een transmissief type, of een weerspiegelend type. Polarisatieomzettingsschakelaar 105 kan een LC (vloeibaar kristal) 20 polarisatieconvertor zijn om de polarisatierichting van invallend licht om te zetten door selectief een kracht op elk pixel toe te passen.

Eerste beeldverschuiver 110 omvat eerste prisma-elementen 111 en eerste dubbelbrekingselementen 112 waarbij de brekingsindex verandert afhankelijk van de polarisatierichting van het invallende licht. Eerste prisma's 25 111 en eerste dubbelbrekingselementen 112 kunnen een driehoekige prismavorm hebben en zijn aan elkaar verbonden. Eerste prisma's 111 worden 11 aan een eerste kant van eerste beeldverschuiver 110 opgesteld waarop licht invalt, en eerste dubbelbrekingselementen 112 worden opgesteld aan een tweede kant van eerste beeldverschuiver 110 waarvan licht wordt uitgezonden. Dat wil zeggen, eerste prisma's 111 omvatten een belangrijke oppervlakte die 5 is opgesteld aan de eerste kant van eerste beeldverschuiver 110 en zijoppervlakten die zijn opgesteld naast overeenkomstige zijoppervlakten van eerste dubbele brekingselement 112, en een belangrijke oppervlakte van eerste dubbelbrekingselement 112 wordt opgesteld aan de tweede kant van eerste beeldverschuiver 110. Een meerderheid van de eerste beeldverschuivings-10 eenheden 110a die eerste prisma 111 hebben en eerste dubbelbrekingselement 112, kan in de vorm van een reeks worden verstrekt en worden opgesteld. Alternatief, kan eerste beeldverschuiver 110 ook één enkel prisma en één enkel dubbelbrekingselement omvatten.

Eerste dubbelbrekingselement 112 heeft een eigenschap dat zijn 15 brekingsindex verandert afhankelijk van de polarisatierichting van het invallende licht. Dat wil zeggen, een normale lichtstraal die een polarisatierichting parallel met een optische kristal as heeft van eerste dubbelbrekingselement 112, wordt overgebracht in een rechte lijn, volgens een normale brekingsindex van het eerste dubbelbrekingselement, en een 20 abnormale lichtstraal die een polarisatierichting heeft loodrecht ten opzichte van de optische kristal as van eerste dubbele brekingselement 112, wordt gebroken volgens een abnormale brekingsindex van eerste dubbelbrekingselement 112. Daarom wordt, wanneer het licht van de polarisatie van P en het licht van de polarisatie van S door eerste 25 dubbelbrekingselement 112 passeren, het licht gebroken over verschillende hoeken die zijn toe te schrijven aan hun verschillende polarisaties. De abnormale lichtstraal vertegenwoordigt een licht dat een verschillende polarisatie van de normale lichtstraal heeft. Eerste dubbelbrekingselement 12 112 kan bijvoorbeeld van kalkspaat of nematisch vloeibaar kristal worden gemaakt.

Eerste prisma 111 heeft de zelfde brekingsindex als de normale brekingsindex van eerste dubbelbrekingselement 112. De normale lichtstraal, 5 b.v., het P polarisatielicht, passeert zonder breking door een grensoppervlakte tussen eerste prisma 111 en eerste dubbele brekingselement 112, en de abnormale lichtstraal, b.v., het S polarisatie licht, wordt aan de grensoppervlakte gebroken.

Tweede beeldverschuiver 115 omvat tweede prisma's 116 en tweede 10 dubbelbrekingselementen 117 waarvan de brekingsindex afhankelijk is van de polarisatierichting van invallend licht verandert. Tweede dubbelbrekingselementen 117 en tweede prisma's 116 kunnen een driehoekige prismavorm hebben en zijn bevestigd of naast elkaar opgesteld. Tweede dubbelbrekingselementen 117 worden opgesteld aan een eerste kant van 15 tweede beeldverschuiver 115 waarop het licht invalt en tweede prisma's 116 worden op gesteld aan een tweede kant van tweede beeldverschuiver 115 waaruit het licht wordt uitgezonden, zodat tweede dubbelbrekingselementen 117 en tweede prisma's 116 symmetrisch kunnen zijn ten opzichte van respectievelijk eerste dubbelbrekingselementen 112 en eerste prisma's 111.

20 Een meerderheid van tweede beeldverschuifeenheden 115a die elk tweede prisma 116 en tweede dubbelbrekingselement 117 hebben, kan in de vorm van een reeks worden verstrekt en worden opgesteld. Alternatief, kan tweede beeldverschuiver 115 ook één enkel prisma en één enkel dubbelbrekingselement omvatten.

25 Eerste verschuiver 110 laat de eerste beelden van eerste polarisatie door en breekt de tweede beelden van tweede polarisatie om de eerste en 13 tweede beelden langs verschillende optische wegen te kunnen verspreiden.

Ook verandert tweede verschuiver 115 de propagatiehoek door breking van de tweede beelden zodat de tweede beelden parallel met de eerste beelden kunnen reizen. Derhalve worden de tweede beelden horizontaal verplaatst over een 5 vooraf bepaald interval met betrekking tot de eerste beelden.

Fig. 3 illustreert een verband tussen een interval' d ' tussen eerste en tweede beeldverschuivers 110 en 115, en een prismahoek Op wanneer de tweede beelden over een afstand ' w ' met betrekking tot de eerste beelden worden verschoven door te passeren door eerste en tweede verschuivers 110 en 10 115. De prismahoek Op vertegenwoordigt een hogere verticale hoek van het eerste of tweede prisma. De verschuivingsafstand ' w ' van de tweede beelden kan worden geregeld door verandering van het interval' d ' tussen de eerste en tweede verschuivers 110 en 115 of de prismahoek Op.

Wanneer de brekingsindex van dubbelbrekingselementen 112 en 117 15 voor een normale lichtstraal nl is, en brekingsindex voor een abnormale lichtstraal n2 is, bedraagt de brekingsindex van prisma's 111 en 116 nl. De invallende hoek en de brekingshoek van een lichtstraal Li die invalt op eerste dubbelbrekingselement 112 zijn respectievelijk 0i en 0r. De prismahoek Op kan hier hetzelfde zijn als de invallende hoek 0i. Volgens de wet van Snell, hebben 20 wij volgende Vergelijking 1.

[ Vergelijking 1 ] «, _ sin#r n2 sin#,

Wanneer een hellingshoek van een lichtstraal Lr die door eerste dubbelbrekingselement 112 wordt gebroken 0 is, wordt een relatie van 14 θ = (6r -θ,) gegeven en een relatie tussen Θ, d, en w wordt gegeven door volgende Vergelijking 2.

[ Vergelijking 2 ] w tan# = tan(0, -θ() ~=-- d 5 Vergelijking 2 kan voor de beeldverschuivingsafstand ' w 1 als volgt worden herschreven.

[ Vergelijking 3 ] w = d tan(#r - Θ,)

Daarna, door gebruik van θΐ = θρ en Vergelijking 1, wordt een relatie VI fl 10 sin(0,) = (—)sin#, = (—L)sin0 afgeleid. Door gebruik van deze relatie, kan n2 n2

Vergelijking 3 als volgt worden herschreven.

[ Vergelijking 4 ] w = dtan{sirf1(^-sinOD) - θ_} n2

Het is mogelijk om de beeldverschuivingsafstand ' w ' van het tweede 15 beeld met betrekking tot het eerste beeld te controleren door gebruik van het interval ’ d ' tussen de eerste en tweede beeldverschuivers 110 en 115 of de prismahoek volgens Vergelijking 4. Een weergaveelement heeft bijvoorbeeld een aspectverhouding van 16:9, is 2.3cm in horizontale lengte en lcm in verticale lengte. Als de brekingsindex nl van het prisma 1,5 bedraagt en 20 normale brekingsindex nl en abnormaal brekingsindex n2 van het dubbele 15 brekingselement 1,5 en respectievelijk 1,7 zijn, en de prismahoek θρ 60° bedraagt zodat' w-lcm, dan het interval1 d ' tussen de verschuivers ongeveer 2.7cm.

De eerste beelden van de eerste polarisatie en de tweede beelden van de 5 tweede polarisatie worden tijd-opeenvolgend gevormd door polarisatieomzettingsschakelaar en eerste en tweede beeldverschuivers 110 en 115. Vervolgens passeren de eerste en tweede beelden opeenvolgend door eenheid 120 van de projectielens. De eerste en tweede beelden zijn invallend op de schermeenheid S bij verschillende hoeken na het passeren door een van 10 spiegels voorziene lichttunnel 125. De van spiegels voorziene lichttunnel 125 staat namelijk de eerste en tweede beelden toe om op verschillende beeldpunten worden gefocusseerd.

Van spiegels voorziene lichttunnel 125 kan een spiegel zijn die vier kanten heeft of kan spiegels omvatten die aan de linker en rechter kanten met 15 betrekking tot de horizontale richting van de schermeenheid S worden opgesteld. In fig. 2, worden bij wijze van voorbeeld een eerste spiegel 125a en een tweede spiegel 125b opgesteld aan de linker en rechter kanten met betrekking tot de horizontale richting van de schermeenheid S.

De schermeenheid S omvat het scherm 130 en een 20 beeldscheidingseenheid 132 om de beelden te scheiden die vergroot en die door projectielenseenheid 120 worden geprojecteerd in beelden L voor LE en beelden R voor RE en om de beelden L en R naar LE en respectievelijk RE te verzenden. Beeldscheidingseenheid 132 kan een microlenstype lens, een vlieg-oog lens, of een parallax-barrière zijn. Ook, kan beeldscheidingseenheid 132 25 een LC (vloeibaar kristal) barrière zijn die schakelt tussen een 2-D wijze en een 3-D wijze.

16

Fig. 4A illustreert bij wijze van voorbeeld een microlenstype lens 133 die als beeldscheidingseenheid 132 van fig. 2 wordt goedgekeurd.

Microlenstype lens 133 scheidt het beeld dat invalt op de schermeenheid S in de beelden L en R door het licht toe te laten dat bij verschillende hoeken invalt 5 om respectievelijk op verschillende punten worden gefocusseerd. Fig. 4B illustreert bij wijze van voorbeeld een parallax-barrière 134 die als beeldscheidingseenheid 132 van fig. 2 wordt toegepast. Parallax-barrière 134 omvat afwisselend opgestelde spleten 134a en barrières 134b, en scheidt de beelden in de beelden L en R door het licht dat bij verschillende hoeken invalt, 10 toe te laten om op verschillende punten door de spleten 134a en de barrières 134b te worden gefocusseerd.

Microlenstype lens 133, parallax-barrière 134, of de vlieg-oog lens kunnen een 3-D beeld produceren door de beelden te scheiden die invallen door projectielenseenheid 120 in de beelden L en R en toe te laten dat de beelden L 15 en R in respectievelijk LE en RE worden geconcentreerd. Dergelijke beeldscheidingseenheden kunnen slechts een driedimensionele (3-D) wijze realiseren, en niet schakelen van de 3-D wijze in een tweedimensionale (2-D) wijze.

Daarentegen kan een beeldscheidingseenheid die een LC (vloeibaar 20 kristal) barrière 136 heeft zoals in fig. 5A wordt geïllustreerd, selectief tussen een 3-D wijze en een 2-D wijze schakelen. De LC barrière 136 kan selectief spleten 136a of barrières 136b vormen door gebruik van aan/uit werking van elektroden die met de LC worden gekoppeld. Ook is het mogelijk om de geprojecteerde beelden over te brengen zonder de beelden in de beelden L en R 25 te scheiden door alle elektroden van de LC barrière 136 uit te zetten om te zorgen dat de LC barrière slechts de spleten 136a omvat zoals geïllustreerd in fig. 5B. Door een dergelijk proces, worden de zelfde beelden die door 17 projectielenseenheid 120 zijn gepasseerd, verstrekt aan LE en RE, zodat een 2-D beeld wordt gerealiseerd.

Een werking van het projecteren van een 3-D beeld met behulp van het vertoningsapparaat van fig. 2, zal met betrekking tot FIG. 6A en 6B worden 5 beschreven.

Beelden die van vertoningselement 100 worden uitgezonden, hebben een vooraf bepaalde eerste polarisatierichting, b.v., een P polarisatierichting, en zijn invallend op polarisatieomzettingsschakelaar 105. Wanneer de polarisatieomzetting schakelaar in een uit-toestand is, worden de beelden van 10 de eerste polarisatierichting overgebracht zonder de eerste polarisatierichting te veranderen. Wanneer de eerste polarisatierichting een polarisatierichting parallel met een kristal optische as van eerste dubbele brekingselement 112 heeft, passeren de eerste beelden van de eerste polarisatierichting door eerste prisma 111 en eerste dubbele brekingselement 112 zonder breking.

15 Bijvoorbeeld, passeert P-gepolariseerd licht door eerste dubbele brekingselement 112 zonder breking, en S gepolariseerd licht wordt gebroken door eerste dubbele brekingselement 112.

Verwijzend naar fig. 6A, vallen de eerste beelden van de eerste polarisatierichting die door eerste dubbelbrekingselement 112 en tweede 20 dubbelbrekingselement 117 zonder breking zijn gepasseerd, door

projectielenseenheid 120 op de van spiegels voorziene lichttunnel 125. De eerste beelden worden gebroken door de binnenkant van de van spiegels voorziene lichttunnel 125 of door een oppervlakte van de van spiegels voorziene lichttunnel, en vallen op de schermeenheid S onder een vooraf 25 bepaalde hoek, en worden, bijvoorbeeld, door beeldscheidingseenheid 132, verstrekt aan RE

18

Vervolgens wordt de polarisatierichting van de beelden veranderd, wanneer de eerste beelden van de eerste polarisatierichting op polarisatieomzettingsschakelaar 105 invallen zijn, en schakelaar 105 van de polarisatieomzetting in de aan-stand komt. De eerste polarisatierichting 5 wordt namelijk omgezet in de tweede polarisatierichting door polarisatieomzettingsschakelaar 105. De tweede beelden die de tweede polarisatierichting hebben vallen vervolgens op eerste dubbelbrekingselement 112. De tweede beelden van de tweede polarisatierichting, b.v., een S polarisatie, hebben een polarisatierichting loodrecht aan de optische kristal as 10 van eerste dubbelbrekingselement 112 en worden in een eerste richting gebroken verschillend van de richting van het licht met de eerste polarisatie zoals die in fig. 6B wordt geïllustreerd.

De gebroken tweede beelden van de tweede polarisatie worden gebroken door tweede dubbelbrekingselement 117 in een tweede richting 15 tegengesteld aan de eerste richting. Derhalve na het passeren door eerste dubbelbrekingselement 112 en tweede dubbele brekingselement 117, worden de tweede beelden die de tweede polarisatierichting hebben, over een vooraf bepaald interval verschoven die parallel is met betrekking tot de eerste beelden. Aldus, wanneer de tweede beelden door eerste dubbelbrekingselement 20 112 en tweede dubbelbrekingselement 117 passeren, treedt een effect op alsof een virtueel weergaveelement 101 parallel aan weergaveelement 100 werd opgesteld om tweede beelden in een richting over te brengen die parallel is aan de eerste beelden zoals aangetoond in fig. 6B. De tweede beelden zijn invallend door projectielenseenheid 120 en van spiegels voorziene lichttunnel 125 op de 25 schermeenheid S, onder hoeken verschillend van de hoeken van de eerste beelden. Dienovereenkomstig, worden de tweede beelden door de beeldscheidingseenheid 132 getoond als beelden L op LE.

19

Polarisatieomzettingsschakelaar 105 werkt bij de zelfde frequentie als een beeldsignaal van weergaveelement 100, en werkt in synchronisatie met het beeldsignaal van weergaveelement 100. Als bijvoorbeeld een beeldsignaalverwerkingsfrequentie van weergaveelement 100 60Hz is, voert 5 polarisatieomzettingsschakelaar 105 elke eenheid van 1/60 seconde een aan-uit- handeling uit. Dat wil zeggen, polarisatieomzettingsschakelaar 105 voert één cyclus van de aan-uit- verrichting uit voor één beeldsignaal van weergaveelement 100, zodat de eerste beelden van de eerste polarisatie en de tweede beelden van de tweede polarisatie opeenvolgend worden uitgevoerd.

10 Als polarisatieomzettingsschakelaar 105 in de uit-staat is, is de polarisatierichting van de beelden onveranderd zodat de beelden volgens beeldsignalen van weergaveelement 100 door eerste en tweede dubbelbrekingselementen 112 en 117 worden overgebracht, zonder hun polarisatierichting te veranderen, om de eerste beelden te vormen.

15 Daarentegen, als polarisatieomzettingsschakelaar 105 in de aan-staat is, wordt de polarisatierichting van de beelden volgens de beeldsignalen van weergaveelement 100 veranderd, en worden de beelden gebroken door eerste en tweede dubbelbrekingselementen 112 en 117 om de tweede beelden te vormen die met betrekking tot de eerste beelden zijn verschoven.

20 Bijgevolg worden de beelden R van de eerste polarisatierichting en de beelden L van de tweede polarisatierichting gecombineerd om een één 3-D beeldframe te veroorzaken.

Hierna zal een projectie-type beeldweergaveapparaat volgens een andere uitvoeringsvorm van het huidige algemene vindingrijke concept in 25 detail worden beschreven met betrekking tot fig. 7.

20

Het beeldweergaveapparaat omvat een weergaveelement 200 om een beeld te produceren, een polarisatieconvertor 203 om licht van het beeld in licht van één polarisatierichting om te zetten, en een polarisatieomzettingsschakelaar 205 om selectief de polarisatierichting van 5 invallend licht om te zetten. In deze uitvoeringsvorm, wordt een beweegbare spiegelinrichting toegepast voor weergaveelement 200, en is polarisatieconvertor 203 om niet gepolariseerd licht in gepolariseerd licht om te zetten, opgesteld tussen weergaveelement 200 en polarisatieomzettingsschakelaar 205. Nadat de beelden die door 10 weergaveelement 200 zijn geproduceerd, zijn omgezet in beelden van één polarisatierichting door polarisatieconvertor 203, worden de eerste beelden van de eerste polarisatie en de tweede beelden van de tweede polarisatie, die met betrekking tot de eerste beelden zijn verschoven, tijd-opeenvolgend gevormd door de polarisatieomzettingschakelaar 205 en eerste en tweede verschuivers 15 210 en 215.

De eerste en tweede beelden worden vergroot en door een projectielenseenheid 220 geprojecteerd, en vallen op de schermeenheid S onder verschillende hoeken na het passeren door een van spiegels voorziene lichttunnel 225, en worden geleverd aan respectievelijk RE en LE, zodat een 3-20 D beeld wordt geproduceerd.

Eerste beeldverschuiver 210 omvat een serie van de eerste beeldverschuivereenheden 210a die elk uit een eerste prisma 211 en een eerste dubbelbrekingselement 212 bestaat, en tweede beeldverschuiver 215 die een reeks van tweede beeldverschuiverseenheden 215a omvat die elk een tweede 25 prisma 216 en een tweede dubbelbrekingselement 217 omvatten. Ook heeft van spiegels voorziene lichttunnel 225 een eerste spiegel 225a en een tweede spiegel 225b die tegenover elkaar zijn opgesteld.

21

De schermeenheid S omvat het scherm 230 en een beeldscheidingseenheid 232. Beeldscheidingseenheid 232 kan een microlenstype lens, een vlieg-oog lens, of een barrière LC zijn zoals beschreven met betrekking tot FIG.. 4A, 4B, 5A, en 5B.

5 Deze uitvoeringsvorm van Fig. 7 is verschillend van de eerder beschreven uitvoeringsvorm in die zin dat de beweegbare spiegelinrichting voor het weergaveelement wordt toegepast en verder polarisatieconvertor 203 wordt verstrekt die niet gepolariseerd licht omzet in licht van één polarisatie. Aangezien de bouw en de werking van de elementen van de huidige 10 uitvoeringsvorm het zelfde als die van de vorige uitvoeringsvorm zijn, zullen uitvoerige beschrijvingen daarvan worden weggelaten.

Het beeldweergaveapparaat kan het 3-D beeld realiseren door gebruik van één enkele projector door een beeld voor één signaal te verplaatsen om beelden vanuit een aantal gezichtspunten te verstrekken door gebruik van een 15 paar beeldverschuivers.

> Het projectie-type 3-D beeldweergaveapparaat omvat een polarisatieomzettingsschakelaar en een beeldverschuiver om beelden tijd-opeenvolgend te verschuiven die door één enkel weergaveelement worden geproduceerd, Waardoor het 3-D beeld door gebruik van één enkele projector 20 wordt gerealiseerd. Dienovereenkomstig, is het volume van het van de projectie-type 3-D beeldweergaveapparaat klein en kunnen de productiekosten worden gedrukt.

Verder, wordt een LC barrière toepgepast voor de beeldscheidingseenheid zodat het projectie-type 3-D apparaat beeldweergave 25 tussen een 2-D wijze en een 3-D wijze kan worden geschakeld zoals die door een waarnemer wordt gewenst. Bovendien wordt een 3-D beeld vergroot en op 22 het scherm ontworpen, zodat een 3-D beeld op grote schaal kan worden gerealiseerd.

Hoewel slechts êen paar uitvoeringsvormen van het huidige algemene inventieve concept zijn getoond en beschreven, zal het door de deskundigen 5 worden begrepen dat in deze uitvoeringsvormen veranderingen kunnen worden gemaakt zonder af te wijken van de principes en de geest van het algemene inventieve concept, waarvan het werkingsgebied in de toegevoegde conclusies en hun equivalenten wordt bepaald.

1030552

Claims

1. Een projectie-type 3-D beeldweergaveinrichting om een invoerbeeld te vergroten en te projecteren om een 3-D beeld te tonen, welke projectie-type 3-D beeldweergaveinrichting omvat: - één enkel weergaveelement om licht uit te zenden dat een eerste 5 polarisatierichting volgens het invoerbeeld heeft; - een polarisatieomzettingsschakelaar om tijd-opeenvolgend de eerste polarisatierichting van het uitgezonden licht in een tweede polarisatierichting om te zetten; - een eerste beeldverschuiver om het licht dat de eerste 10 polarisatierichting heeft over te brengen om een eerste beeld te vormen, en om het licht te breken dat de tweede polarisatierichting heeft om een tweede beeld te vormen; - een tweede beeldverschuiver die over een vooraf bepaalde afstand gescheiden van de eerste beeldverschuiver wordt opgesteld om het licht te 15 breken dat de tweede polarisatierichting heeft, om het tweede beeld over een vooraf bepaalde verschuivende afstand met betrekking tot het eerste beeld te verplaatsen; - een projectielenseenheid om de eerste en tweede beelden te vergroten en te projecteren; 20. een van spiegels voorziene lichttunnel om de eerste en tweede beelden toe te laten om respectievelijk op een eerste beeldpunt en op een tweede beeldpunt worden geconcentreerd; en - een schermeenheid die een beeldscheidingseenheid omvat om de eerste en tweede beelden in respectievelijk een eerste positie en een tweede 25 positie te leveren. 1030552

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarin de eerste beeldverschuiver omvat: een reeks van eerste beeldverschuivings-eenheden die elk een eerste prisma en een eerste dubbelbrekingselement omvatten die op het eerste prisma op naar elkaar toegekeerde wijze zijn bevestigd, welk 5 eerste dubbele brekingselement selectief licht overbrengt of breekt dat door de eerste beeldverschuiver passeert, afhankelijk van de eerste en tweede polarisatierichtingen van het licht.

3. Inrichting volgens conclusie 2, waarin het eerste prisma wordt opgesteld aan een eerste kant van de eerste beeldverschuiver waarop het 10 licht dat door de eerste beeldverschuiver passeert invalt, en het eerste dubbele brekingselement is opgesteld aan een tweede kant van de eerste beeldverschuiver waarvan het licht wordt uitgezonden.

4. Inrichting volgens conclusie 2, waarin de tweede beeldverschuiver omvat: een reeks van tweede beeldverschuivings-eenheden 15 die elk een tweede dubbelbrekingselement en een tweede prisma op het tweede dubbelbrekingselement bevestigd hebben dusdanig dat het licht selectief wordt doorgelaten of gebroken, overeenkomstig de eerste en tweede polarisatierichtingen.

5. Inrichting volgens conclusie 4, waarin het tweede 20 dubbelbrekingselement aan een eerste kant van de tweede beeldverschuiver is opgesteld waarop het licht dat door de tweede beeldverschuiver passeert, invalt, en het tweede prisma is opgesteld aan een tweede kant van de tweede beeldverschuiver waarvan het licht wordt uitgezonden.

6. Inrichting volgens conclusie 2, waarin het eerste 25 dubbelbrekingselement uit kalkspaat of nematisch vloeibaar kristal bestaat.

7. Inrichting volgens conclusie 4, waarin het tweede dubbelbrekingselement uit kalkspaat of nematisch vloeibaar kristal bestaat.

8. Inrichting volgens conclusie 4, waarin, wanneer een interval tussen de eerste en tweede beeldverschuivers ' d ' bedraagt, een hogere prismahoek van de eerste en tweede prisma's' θρ ' is, brekingsindex van de eerste en tweede dubbelbrekingselementen voor het tweede beeld N2 is, en 5 brekingsindex van het eerste en tweede prisma, en de eerste en tweede dubbelbrekingselementen voor het eerste beeld nl is, een verschuivingsafstand ' w ' tussen de eerste en tweede beelden gecontroleerd wordt door het veranderen van minstens één van het interval' d ' en de hogere prismahoek ' θρ ', door gebruik van de volgende Vergelijking:

9, Inrichting volgens conclusie 1, waarin het weergaveelement een vloeibare kristalweergave (LCD), ferro LCD (FLCD), of een beweegbare spiegelinrichting omvat.

10. Inrichting volgens conclusie 1, waarin de polarisatieomzettingsschakelaar uit een LC (vloeibaar kristal) polarisatieconvertor bestaat.

10. Vergelijking ] w = dtan{sin“1(—sinOJO }. n2

11. Inrichting volgens conclusie 1, waarin het weergaveelement omvat: 20. een beweegbare spiegelinrichting om niet gepolariseerd licht te produceren; en — een polarisatieconvertor die tussen de beweegbare spiegelinrichting en de polarisatieomzettingsschakelaar wordt opgesteld om het niet gepolariseerde licht in licht van één polarisatie om te zetten.

12. Inrichting volgens conclusie 1, waarin de beeldscheidingseenheid een microlenstype lens, een vlieg-oog lens, of een parallax-barrière.

13. Inrichting volgens conclusie 1, waarin de beeldscheidingseenheid een barrière LC omvat om selectief te schakelen tussen een 2-D beeldwijze en een 3-D beeldwijze.

14. Werkwijze voor het splitsen van beelden voor gebruik in een 5 projectie-type beeldweergaveinrichting die één enkele projector omvat om licht uit te zenden, welke werkwijze omvat: - het produceren van eerste licht met een eerste polarisatierichting en tweede licht met een tweede polarisatierichting van het uitgezonden licht; - het overbrengen van het eerste licht in een transmissierichting om 10 een eerste beeld te vormen, en het breken van het tweede licht in een richting die een eerste hoek met de transmissierichting heeft om een tweede beeld te vormen; - het overbrengen van eerste beeld en tweede beeld over een vooraf bepaalde afstand; en 15. het doorlaten van het eerste licht en het breken van het tweede licht in een tweede richting die een tweede hoek met de transmissierichting heeft zodat het tweede licht over een vooraf bepaalde verschuivingsafstand met betrekking tot het eerste beeld wordt verplaatst en de tweede richting parallel is aan de transmissierichting.

15. Werkwijze voor het vormen van 3-D beelden met behulp van slechts één projector, welke methode omvat: - het uitzenden van licht volgens een invoerbeeld; - het splitsen van het uitgezonden licht om een eerste beeld te produceren dat een eerste polarisatie heeft door het uitgezonden licht in een 25 transmissierichting over te brengen, en een tweede beeld dat een tweede polarisatie heeft door het uitgezonden licht te breken, welk tweede beeld wordt verschoven in een richting parallel met de transmissierichting van het eerste beeld; en het leveren van het eerste beeld in een eerste positie en het tweede beeld in een tweede positie, dusdanig dat het geleverde eerste beeld en het geleverde tweede beeld een 3-D beeld vormen. 5 1030552 Referentielijst bij figuren 1-7 ref. 1: beelden voor linkeroog ref. 2: beelden voor rechteroog ref. 3: eerste beeld ref. 4: tweede beeld 103 0 5 52