NO884038L

NO884038L - Apparat for gjengivelse av stereoskopiske bilder.

Info

Publication number: NO884038L
Application number: NO88884038A
Authority: NO
Inventors: Arnvid Sakariassen; Magne Sakariassen
Original assignee: Arnvid Sakariassen
Priority date: 1988-09-12
Filing date: 1988-09-12
Publication date: 1990-03-13
Also published as: AU4313789A; WO1990003086A1; NO884038D0

Description

Apparat for gjengivelse av stereoskopiske bilder

Oppfinnelsen angår et apparat for gjengivelse av stereoskopiske billed-

par i farger eller sort/hvitt hvor venstre og høyre øyets bilde gjengis sekvensielt eller simultant på samme billedvisningsareal og hvor hver seers venstre og høyre øye oppfanger hvert sitt tiltenkte bilde. Ved sekvensiell gjengivelse blir venstre og høyre øyets bilde vist alter-nerende på samme billedvisningsareal. Ved simultan gjengivelse blir venstre og høyre øyets bilde vist samtidig på samme billedvisningsareal.

Apparatets fremvisningsenhet kan f. eks. være en videomonitor, et fjernsynsapparat eller en lysbilde-projektor med innebygget billedskjerm.

For å oppnå ovennevnte stereoskopiske gjengivelse, har det ved bruk av tidligere kjent apparatur, for å kunne skille venstre og høyre øyets bilde fra hverandre, vært forutsatt at seerne må sette på seg spesialbriller. Spesialbrillene kan være av to ulike typer, enten såkalte passive eller aktive.

Passive briller basert på f.eks. komplementærfarge-prinsippet, benyttes bl.a. i forbindelse med visning på fjernsyn av tradisjonelle stereoskopiske filmer for sort/hvitt gjengivelse. Passive briller basert på polarisa-sjons-prinsippet for gjengivelse i farger, anvendes bl.a. ved bruk av Tektronix's monitor 4126, jfr. artikkelen "Stereo Display Adds New Dimension to Computer Graphics" i Tekniques, bind 10, nr. 3. 1987-

Nevnte monitor har et aktivt skjermsystem og en tidskontroller som ved

den sekvensielle gjengivelse av henholdsvis venstre og høyre øyets bilde polariserer lyset for disse forskjellig og i relasjon til de passive briller som anvendes. Se også USA patent 4,281,3^1. I andre kjente systemer for gjengivelse i farger, vil imidlertid fremvisningsenheten gjengi henholdsvis venstre og høyreøyets bilde på samme billedvisningsareal med forskjellig polarisasjon, uten et aktivt skjermsystem. Slike systemer forutsetter vanligvis at fremvisningsenheten inkluderer to moni-torer og et speilsystem som gjengir bildene på samme billedvisninsareal. Passive briller benyttes også ved projeksjon av stereoskopiske bilder i stereo-projektorer med innebygget skjerm. I disse tilfelle projiseres bildene vanligvis med forskjellig polarisering mot baksiden av skjermen som da er transparent og beholder polarisasjonsretningen. Slike skjermer for projeksjon fra baksiden leveres bl. a. fra det tyske firmaet Dawako Screen GmbH.

Aktive briller derimot, benyttes bare når venstre og høyre øyets bilde gjengis sekvensielt på fremvisningsenheten. I disse tilfelle er det en tidskontroller til fremvisningsenheten som via kabel eller trådløst til brillen gir informasjon om når blokkering/åpning i brillen for henholdsvis venstre og høyreøyets bilde skal foretas. Som referanse til slike systemer, kan eksempelvis nevnes artiklene "Three-D display for personal computers" i New Scientist 28. august 1986, "Stereoscopic Electro-Optic Shutter CRT Display - A Basic Approach" i SPIE, bind 507, side 102-107, 1984 og "The Stereoscopic Viewing System" fra Canadian Industrial Innovation Centre i The Innovation Showcase, bind 3. nr. 3. 1986. Se også USA patent 4,424,529.

For opptak av sekvensielle stereoskopiske billedpar foreligger flere typer apparatur. For stereoskopiske videobilder kan henvises til f. eks. artikkelen "And Now, 3~D Video", side 3 i Newsweek, 25- januar 1988.

Med apparatet ifølge oppfinnelsen oppnås at det ikke er behov for bruk

av spesialbriller. Tradisjonelt sett er bruk av slike spesialbriller blitt sett på som ukomfortabelt, lite praktisk og også lite hygienisk når samme par briller etter tur blir brukt av forskjellige personer. Dessuten er de lett utsatt for fingermerker o.l. som sterkt reduserer kvaliteten på den stereoskopiske billedgjengivelsen. Ved at apparatet ifølge oppfinnelsen ikke krever bruk av spesialbriller, oppnås dessuten at apparatet bl.a. kan plasseres inntil et utstillingsvindu, f. eks. i reklamesammenheng, slik at seerene fra utsiden av vinduet kan se den stereoskopiske billedgjengivelsen direkte, uten å måtte anskaffe seg spesialbriller.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at det inntil og foran apparatets fremvisningsenhet er plassert eller festet en betraktningsenhet med ett eller flere felter inneholdende en separasjonsenhet for bildene som henholdsvis en seer eller flere seere samtidig kan se igjennom. Fig. 1

og Fig. 2 på tegningen viser en illustrasjon av et apparat i henhold til oppfinnelsen, sett henholdsvis ovenfra og i perspektiv, for bruk av en seer 13. Apparatet 1 har en fremvisningsenhet 2 med tilhørende billedvisningsareal 3• Til nevnte fremvisningsenhet er påmontert en betraktningsenhet 4 med et felt 5 hvor en separasjonsenhet 6 er satt inn for å skille henholdsvis venstre og høyre øyets bilde fra hverandre og hvorigjennom seeren direkte kan oppfange den stereoskopiske virkning. Fig. 3 og Fig. 4 på tegningen viser en illustrasjon av et apparat i henhold til oppfinnelsen, sett henholdsvis ovenfra og i perspektiv, for bruk av tre seere samtidig. Apparatet 1 har en fremvisningsenhet 2 med tilhørende billedvisningsareal 3-Til nevnte fremvisningsenhet er påmontert en betraktningsenhet 4 med tre felter 5 hvor en separasjonsenhet 6 er satt inn for å skille henholdsvis venstre og høyre øyets bilde fra hverandre og hvorigjennom seerne direkte kan oppfange den stereoskopiske virkning.

Nevnte separasjonsenhet(er) består av et polarisasjonsfilter der venstre og høyre halvpart eller del av polarisasjonsfilteret polariserer lyset fra nevnte fremvisningsenhet forskjellig, tilsvarende polariseringen av lyset for venstre og høyre øyets bilde fra fremvisningsenheten. Fig. 5

på tegningen illustrerer en slik separasjonsenhet 6 bestående av et pola-

risasjonsfilter 7.8 der henholdsvis venstre halvpart eller del 7 og høyre halvpart eller del 8 av filteret polariserer lyset forskjellig, tilsvarende den forskjellige polariseringen av lyset annen hver gang for venstre og høyre øyets bilde fra fremvisningsenheten. Polariseringen kan være f. eks. lineær eller sirkulær. Videre detaljer vedrørende polarisasjons-teknikken er ikke gitt eller vist her, da denne teknikken forutsettes velkjent gjennom tidligere systemer som forutsetter bruk av spesialbriller med polarisasjonsfiltre (jfr. f. eks. ovenfor refererte teknikker).

Alternativt til polarisasjonsfiltre kan en slik separasjonsenhet bestå av et filter der venstre og høyre halvpart eller del av filteret har f.eks. komple mentære farger, tilsvarende fargene til bildene fra fremvisningsenheten. Fig. 6 på tegningen viser en illustrasjon av en slik separasjonsenhet 6 bestående av et filter 9.10 med komplementære farger for gjengivelse av stereoskopiske bilder i sort/hvitt der f. eks. venstre halvpart eller del 9 har rød farge og høyre halvpart eller del 10 av filteret har grønn farge. I dette tilfelle kan venstre og høyre øyets bilde fremkomme sekvensielt eller simultant fra nevnte fremvisningsenhet. Videre detaljer vedrørende komplementærfarge teknikken er ikke gitt eller vist her, da denne teknikken forutsettes velkjent gjennom systemer som forutsetter bruk av spesialbriller med filtre som har komplementære farger (jfr. f. eks. ovenfor refererte teknikker).

Et annet alternativ til bruk av polarisasjonsfiltre, er at en slik separasjonsenhet består av en flytende krystall lukkerenhet eller tilsvarende som annenhver gang åpner og lukker for synsfeltet i venstre og høyre halvpart eller del av feltet i takt med visningen sekvensielt av henholdsvis venstre og høyre øyets bilde på fremvisningsenheten. Fig. 7 på tegningen viser en illustrasjon av en slik separasjonsenhet 6 bestående av en flytende krystall lukkerenhet 11,12 for gjengivelse av stereoskopiske bilder i farger eller sort/hvitt med henholdsvis en venstre halvpart eller del 11

og en høyre halvpart eller del 12 som åpner og lukker annenhver gang. I dette tilfelle benyttes en synkroniseringsenhet med eventuelle kabler mellom lukkerenheten(e) og fremvisningsenheten. Videre detaljer vedrørende bruk av en flytende krystall lukkerenhet er ikke gitt eller vist her, da denne teknikken forutsettes velkjent gjennom tidligere systemer som forutsetter bruk av spesialbriller med en flytende krystall lukkerenhet eller tilsvarende (jfr. f. eks. ovenfor refererte teknikker).

Avstanden mellom billedvisningsarealet 3 og separasjonsenheten 6 er slik

at en sikrer at øynene ikke får en ufokusert billedgjengivelse. Omønskelig kan også tradisjonelle linser settes inn i feltet 5 for foku-sering av bildene.

Innenfor en viss avstand, a, fra separasjonsenheten 6 vil seeren 13 oppfange hele billedvisningsarealet 3 stereoskopisk. Den nødvendige avstand, a, for å oppfange hele billedvisningsarealet 3 stereoskopisk, vil imidlertid avhenge av bl.a. størrelsen på billedvisningsarealet og avstanden mellom dette og separasjonsenheten. Ved større seeravstand enn a fra separasjonsenheten 6, vil bredden på det stereoskopiske billedfeltet som seeren 13 oppfanger avta tilsvarende.

For eventuelt å kunne beholde bredden på det stereoskopiske billedfeltet i en lenger seeravstand fra apparatet, uten å endre billedvisningsarealet og avstanden mellom dette og separasjonsenheten, kan dette gjøres ved at det i nevnte felter, foran og inntil separasjonsenheten, settes inn f. eks. en dobbelsidig lentikulær skjerm. Fig. 8 på tegningen viser i perspektiv en illustrasjon av en slik dobbelsidig lentikulær skjerm 14. En slik eller tilsvarende optiske teknikker er velkjente gjennom litteratur om emnet og videre detaljer om dette er derfor ikke gitt eller vist her.

Claims

1. Apparat (1) for gjengivelse av stereoskopiske billedpar i farger eller sort/hvitt bestående av en fremvisningsenhet (2), f. eks. en videomonitor, et fjernsynsapparat eller en lysbilde-projektor med innebygget billedskjerm, hvor venstre og høyreø yets bilde gjengis sekvensielt eller simultant på samme billedvisningsareal (3), karakterisert ved at det inntil og foran apparatets fremvisningsenhet (2) er plassert eller festet en betraktningsenhet (4) bestående av ett eller flere felter (5), hvert felt inneholdende en separasjonsenhet (6) som for en eller flere seere (13) samtidig gir hver seers venstre og høyre øye direkte hvert sitt tiltenkte bilde.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte separasjonsenhet (6) består av et polarisasjonsfilter (7,8) der venstre og høyre halvpart eller del av polarisasjonsfilteret polariserer lyset fra nevnte fremvisningsenhet (2) forskjellig, tilsvarende polariseringen av lyset for venstre og høyre øyets bilde fra fremvisningsenheten (2).

3. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte separasjonsenhet (6) består av et filter (9,10) der venstre og høyre halvpart eller del av filteret har f. eks. komplementære farger, tilsvarende fargene til venstre og høyre øyets bilde fra fremvisningsenheten (2).

4. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte separasjonsenhet (6) består av en flyt ende krystall lukkerenhet (11,12) eller tilsvarende som annen hver gang åpner og lukker for synsfeltet i venstre og høyre halvpart eller del av lukkerenheten i takt med visningen av henholdsvis venstre og høyre øyets bilde fra fremvisningsenheten (2).

5. Apparat ifølge krav 2-4, karakterisert ved at det foran og inntil separasjonsenheten (6) er satt inn en dobbelsidig lentikulær skjerm (14).