WO2021074019A1 - Verfahren zur kalibrierung eines systems mit stereoskopischem 3d-display - Google Patents

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WO2021074019A1
WO2021074019A1 PCT/EP2020/078371 EP2020078371W WO2021074019A1 WO 2021074019 A1 WO2021074019 A1 WO 2021074019A1 EP 2020078371 W EP2020078371 W EP 2020078371W WO 2021074019 A1 WO2021074019 A1 WO 2021074019A1
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camera
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partially covered
detection object
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PCT/EP2020/078371
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Inventor
Marc Heinlein
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Continental Automotive Gmbh
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    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/327—Calibration thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
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    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/31—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers
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    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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    • G09G3/003—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background to produce spatial visual effects

Definitions

  • the invention relates to a method for calibrating a display system according to the preamble of claim 1.
  • Calibration methods for display systems are known in which a test image is mapped onto a detection object, the detection object having a first and a second reference zone, in each of which a camera is arranged in order to detect the image mapped by the display device for calibration of a barrier layer .
  • Such calibration methods are used for display systems that display 3D images, with a first and a second eye capturing / seeing different images.
  • the invention has set itself the task of proposing a method which enables a simple and / or inexpensive and / or precise calibration of a display system.
  • relatively light / relatively dark are understood to mean, in particular, essentially illuminated / essentially not illuminated.
  • the invention is based in particular on the idea that in the course of
  • a method for calibrating a display system comprising a display device, having a display layer which has controllable display points, and a barrier layer or a
  • Parallax barrier layer which has controllable barrier cells, by means of which display points of the display layer can be concealed
  • the system also includes at least one first camera, an electronic one Control unit and a detection object
  • the display device sending out a first test image with a test pattern, in which the barrier layer covers part of the test image by means of a barrier pattern, so that a partially covered test image is imaged on the detection object with regard to at least two reference zones of the detection object, the Test pattern and the barrier pattern generate light and dark zones of the partially covered image
  • the first camera capturing the partially covered test image on the detection object with regard to its coverage and / or positioning with relatively light and relatively dark zones of the partially covered test image on the two reference zones of the detection object, after which the Control of the barrier layer is calibrated.
  • the first test image with the test pattern is preferably provided by the display dots of the display layer in such a way that the first test image has alternating light and dark display dots for test purposes.
  • the control and calibration of the display device is preferably carried out in the ECU, which stands for electronic control unit.
  • the display device is preferably designed in such a way that it can provide different images for a right and a left eye, as a result of which a three-dimensional image is generated.
  • the barrier cells are preferably each controllable in such a way that they are translucent or opaque.
  • the calibration or any calibration values are preferably stored in the ECU, which in particular is integrated into the display device.
  • the method is expediently carried out after the production of the display device and / or display system or parts thereof, in particular at the end of the line.
  • the at least one calibration value is used expediently in later operation or normal operation of the display device and / or display system or parts thereof.
  • a calibration value is calculated in the electronic control unit, which shifts the barrier pattern of the barrier layer so that the partially covered image on the detection object images a relatively bright zone on the first reference zone and a relatively dark zone on the second reference zone.
  • test pattern has perpendicular, parallel, relatively light and relatively dark zones and the barrier pattern has perpendicular, parallel covered and uncovered areas.
  • the calibration is designed in such a way that a relatively bright zone of the partially covered test image is essentially completely imaged on the entire first reference zone and / or the first reference zone is essentially completely covered and that a relatively dark zone of the partially covered test image on the entire second reference zone is substantially completely mapped and / or the second reference zone is substantially completely covered.
  • the calibration is preferably designed such that the width of the first and second reference zones, which is formed along the direction of a connecting line between the first and second reference zones, is completely, relatively brightly illuminated, the first reference zone and the second reference zone is completely dark.
  • the first camera or a second additional camera detects the position of the first and the second reference zone and makes it available to the electronic control unit, the first camera covering the first and the second reference zone with regard to their width by a relatively bright and relatively dark image of the partially covered test image is recorded, after which the electronic control unit calculates the calibration value.
  • the detection object is preferably designed as a model head or model projection surface and in particular does not have its own camera, the detection object having the first and second reference zones, the reference zones being in particular each designed as essentially round or circular or oval surfaces which are particularly preferred for exemplary detection as / instead of a human eye are suitable.
  • the detection object very particularly preferably has further face patterns or face pattern zones, for example for a nose and / or a forehead, for example.
  • the second camera is designed as an infrared camera and the first camera or the only, first camera is designed as a camera which is designed mainly or exclusively for the visible light spectrum.
  • the detection object is shifted along the direction of a connecting line between the first and second reference zone, after which the first camera or a second additional camera is again the position the first and the second reference zone and provides the electronic control unit, the first camera detecting the coverage of the first and the second reference zone in terms of their width by a relatively light and relatively dark image of the partially covered test image, after which the electronic control unit calculates the calibration value, in particular a new calibration value, alternatively, a previous and a new calibration value are offset against one another.
  • control of the barrier layer is calibrated by checking in a test step whether a relatively bright zone of the partially covered test image is essentially completely imaged on the entire first reference zone and / or essentially completely covers the first reference zone and that a The relatively dark zone of the partially covered test image is essentially completely imaged on the entire second reference zone and / or the second reference zone essentially completely covers, after which, if the overlap of the two reference zones by the relatively light zone on the one hand and the relatively dark zone on the other hand is not complete in terms of the width of the reference zones and the result of the test step is therefore negative, the barrier layer is then by a defined amount Is shifted away, along the direction of a connecting line between the first and second reference zone, after which this test is carried out again and the shift and test is carried out until the result of the test step is positive.
  • the invention also relates to a display system which is designed to be suitable for carrying out the method.
  • FIG. 3 shows an alternative exemplary embodiment, with the essential difference from that from FIG. 2 that an additional camera is used, and also
  • FIG 4 shows the image of a partially covered test image on a detection object with regard to the first and second reference zones.
  • FIG. 1 illustrates, by way of example, a display layer 11 with the controllable display points 111 and, next to it, a barrier layer 12 which has controllable barrier cells 121, by means of which display points 111 of the display layer 11 can be concealed.
  • the upper eye of a viewer 8 only sees the dark zones and the lower eye of the viewer 8 only sees the light zones, im exemplary case of testing.
  • the pattern captured by the respective eye of the viewer 8 depends on its position relative to the barrier layer 12.
  • FIGS. 2 and 3 each illustrate an exemplary embodiment of an arrangement or a system for the method.
  • the system comprises a first camera 2, an electronic control unit 3 and a detection object 4.
  • the display device 1 or display has a display layer 11, which comprises controllable display points 111 or image cells, and a barrier layer 12, which has controllable barrier cells 121, by means of which display points 111 of the display layer 11 can be concealed.
  • the display device 1 generates a first test image 5 with a test pattern, in which the barrier layer 12 covers part of the test image by means of a barrier pattern, so that a partially covered test image is imaged on the detection object 4, for example a head of a schematic viewer.
  • This mapping onto two reference zones 41, 42 of the detection object 4 results in light and dark zones of the partially covered image for the test pattern caused by the barrier pattern 12, 121.
  • the image provided by the display dots 111 of the display layer for test purposes comprises alternating light and dark display dots 111.
  • the first camera 2 detects on the detection object 4 with regard to its coverage and / or positioning with relatively bright 51 and relatively dark 52 zones of the partially covered test image on the two reference zones 41, 42 of the detection object 4, as also specifically illustrated by way of example with reference to FIG. 4 .
  • additional camera 6 detects the eye position or reference zones 41, 42 of the detection object 4, this information being processed in the ECU.
  • the first camera 2 has a unit for example in FIG Detection of the light and dark zones or areas as well as a unit for comparing these areas with the eye positions or the two reference zones 41, 42 of the detection object 4.
  • FIG. 2 an exemplary embodiment is now illustrated which, in contrast to that from FIG. 3, has only a single first camera 2, by means of which both the eye positions or the two reference zones 41, 42 of the detection object 4 are recorded as well as additionally the light and dark stripes or the light and dark zones of the partially covered image are detected on the two reference zones 41, 42 of the detection object 4.
  • First camera 2 in FIG. 2 or additional camera 6 from FIG. 3 is responsible for the information for controlling the barrier layer 12, for example, and captures light and dark zones on the reference zones 41, 42 Barrier cells or the barrier pattern is adapted until one reference zone is essentially completely dark and the other reference zone is essentially completely brightly illuminated.
  • the test procedure is used to test and calibrate the geometry of the structure.
  • the tolerance or inaccuracies between the display layer and the barrier layer with regard to the relative positioning of the pixels of these two layers are compensated for.

Landscapes

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Abstract

Verfahren zur Kalibrierung eines Anzeigesystems, umfassend ein Anzeigegerät (1), aufweisend eine Anzeigeschicht (11), welche ansteuerbare Anzeigepunkte (111) aufweist, sowie eine Barriereschicht (12), welche ansteuerbare Barrierezellen (121) aufweist, mittels derer Anzeigepunkte (111) der Anzeigeschicht (11 ) verdeckbar sind, außerdem umfasst das System wenigstens eine erste Kamera (2), eine elektronische Kontrolleinheit (3) sowie ein Erfassungsobjekt (4), wobei das Anzeigegerät (1) ein erstes Testbild (5) mit einem Testmuster aussendet, bei welchem die Barriereschicht (12) mittels eines Barrieremusters ein Teil des Testbildes verdeckt, so dass ein teilverdecktes Testbild auf dem Erfassungsobjekt (4) abgebildet wird, hinsichtlich zumindest von zwei Referenzzonen (41, 42) des Erfassungsobjekts, wobei das Testmuster und das Barrieremuster helle und dunkle Zonen des teilverdeckten Bildes erzeugen, wobei die erste Kamera (2) das teilverdeckte Testbild (5) auf dem Erfassungsobjekt (4) hinsichtlich seiner Abdeckung und/oder Positionierung mit relativ hellen (51 ) und relativ dunklen (52) Zonen des teilverdeckten Testbildes auf den zwei Referenzzonen (41, 42) des Erfassungsobjektes (4) erfasst, wonach die Steuerung (3) der Barriereschicht kalibriert wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Kalibrierung eines Systems mit stereoskopischem 3D-Display
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Anzeigesystems gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 .
Es sind Kalibrierungsverfahren für Anzeigesysteme bekannt, bei welchen ein Testbild auf ein Erfassungsobjekt abgebildet wird, wobei das Erfassungsobjekt eine erste und eine zweite Referenzzone aufweist, in welcher jeweils eine Kamera angeordnet ist, um das von dem Anzeigegerät abgebildete Bild zu erfassen für eine Kalibrierung einer Barriereschicht.
Solche Kalibrierverfahren werden eingesetzt für Anzeigesysteme, welche 3D Bilder abbilden, wobei ein erstes und ein zweites Auge unterschiedliche Bilder erfassen/ sehen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren vorzuschlagen, welches eine einfache und/oder kostengünstige und/oder präzise Kalibrierung eines Anzeigesystems ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfahren nach Anspruch 1 .
Unter den Begriffen relativ hell/ relativ dunkel wird insbesondere im Wesentlichen ausgeleuchtet/ im Wesentlichen nicht ausgeleuchtet verstanden.
Der Erfindung liegt insbesondere der Gedanke zu Grunde, dass im Zuge des
Verfahrens zur Kalibrierung eines Anzeigesystems, umfassend ein Anzeigegerät, aufweisend eine Anzeigeschicht, welche ansteuerbare Anzeigepunkte aufweist, sowie eine Barriereschicht bzw. eine
Parallaxenbarriereschicht, welche ansteuerbare Barrierezellen aufweist, mittels derer Anzeigepunkte der Anzeigeschicht verdeckbar sind, außerdem umfasst das System wenigstens eine erste Kamera, eine elektronische Kontrolleinheit sowie ein Erfassungsobjekt, wobei das Anzeigegerät ein erstes Testbild mit einem Testmuster aussendet, bei welchem die Barriereschicht mittels eines Barrieremusters ein Teil des Testbildes verdeckt, so dass ein teilverdecktes Testbild auf dem Erfassungsobjekt abgebildet wird, hinsichtlich zumindest von zwei Referenzzonen des Erfassungsobjekts, wobei das Testmuster und das Barrieremuster helle und dunkle Zonen des teilverdeckten Bildes erzeugen, wobei die erste Kamera das teilverdeckte Testbild auf dem Erfassungsobjekt hinsichtlich seiner Abdeckung und/oder Positionierung mit relativ hellen und relativ dunklen Zonen des teilverdeckten Testbildes auf den zwei Referenzzonen des Erfassungsobjektes erfasst, wonach die Steuerung der Barriereschicht kalibriert wird.
Vorzugsweise wird das erste Testbild mit dem Testmuster so durch die Anzeigepunkte der Anzeigeschicht bereitgestellt, dass das erste Testbild zu Testzwecken alternierend helle und dunkle Anzeigepunkte aufweist.
Die Steuerung und Kalibrierung des Anzeigegeräts erfolgt vorzugsweise in der ECU, was für elektronische Kontrolleinheit steht.
Das Anzeigegerät ist vorzugweise so ausgebildet, dass es verschiedene Bilder für ein rechtes und ein linkes Auge bereitstellen kann, wodurch ein dreidimensionales Bild erzeugt wird.
Die Barrierezellen sind vorzugsweise jeweils so ansteuerbar, dass sie lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig sind.
Die Kalibrierung bzw. etwaige Kalibrierwerte werden bevorzugt in der ECU gespeichert, welche insbesondere in das Anzeigegerät integriert ist.
Das Verfahren wird zweckmäßigerweise nach der Herstellung des Anzeigegeräts und/oder Anzeigesystems oder Teilen davon durchgeführt, insbesondere am Bandende. Die Nutzung des wenigstens einen Kalibrierwerts erfolgt zweckmäßigerweise im späteren Betrieb bzw. Normalbetrieb des Anzeigegeräts und/oder Anzeigesystems oder Teilen davon.
Es ist bevorzugt, dass in der elektronischen Kontrolleinheit ein Kalibrierwert berechnet wird, welcher das Barrieremuster der Barriereschicht so verschiebt, dass das teilverdeckte Bild auf dem Erfassungsobjekt auf der ersten Referenzzone eine relativ helle Zone abbildet und auf der zweiten Referenzzone eine relativ dunkle Zone abbildet.
Es ist zweckmäßig, dass das Testmuster senkrechte, zueinander parallele relativ helle und relativ dunkle Zonen aufweist und das Barrieremuster senkrechte, zueinander parallele abgedeckte und nicht abgedeckte Bereiche aufweist.
Es ist bevorzugt, dass die Kalibrierung so ausgebildet ist, dass eine relativ helle Zone des teilverdeckten Testbildes auf der ganzen ersten Referenzzone im Wesentlichen vollständig abgebildet wird und/oder die erste Referenzzone im Wesentlichen vollständig überdeckt und dass eine relativ dunkle Zone des teilverdeckten Testbildes auf der ganzen zweiten Referenzzone im Wesentlichen vollständig abbildet wird und/oder die zweite Referenzzone im Wesentlichen vollständig überdeckt.
Alternativ vorzugsweise ist die Kalibrierung so ausgebildet, dass die erste und die zweite Referenzzone in ihrer Breite, welche entlang der Richtung einer Verbindungslinie zwischen erster und zweiter Referenzzone ausgebildet ist, vollständig relativ hell die erste Referenzzone und vollständig dunkel die zweite Referenzzone ausgeleuchtet sind.
Es ist zweckmäßig, dass die erste Kamera oder eine zweite zusätzliche Kamera die Position der ersten und der zweiten Referenzzone erfasst und der elektronischen Kontrolleinheit bereit stellt, wobei die erste Kamera die Überdeckung der ersten und der zweiten Referenzzone hinsichtlich ihrer Breite durch eine relativ helle und relativ dunkle Abbildung des teilverdeckten Testbildes erfasst, wonach die elektronische Kontrolleinheit den Kalibrierwert berechnet. Vorzugsweise ist das Erfassungsobjekt als Modellkopf oder Modellprojektionsfläche ausgebildet und weist insbesondere keine eigene Kamera auf, wobei das Erfassungsobjekt die erste und die zweite Referenzzone aufweist, wobei die Referenzzonen insbesondere jeweils als im Wesentlichen runde bzw. kreisrunde bzw. ovale Flächen ausgebildet sind welche besonders bevorzugt zur exemplarischen Erfassung als/anstatt eines menschlichen Auges geeignet sind. Darüber hinaus weist das Erfassungsobjekt ganz besonders bevorzugt weitere Gesichtsmuster bzw. Gesichtsmusterzonen auf, beispielsweise exemplarisch für eine Nase und oder eine Stirn.
Es ist bevorzugt, dass die zweite Kamera als Infrarotkamera ausgebildet ist und die erste Kamera oder die einzige, erste Kamera als Kamera ausgebildet ist, welche hauptsächlich oder ausschließlich für das sichtbare Lichtspektrum ausgelegt ist.
Es ist zweckmäßig, dass anschließend, insbesondere nach einem Teil des Verfahrens oder einem vollständigen Durchlauf einer Variante des Verfahrens, das Erfassungsobjekt verschoben wird, entlang der Richtung einer Verbindungslinie zwischen erster und zweiter Referenzzone, wonach nochmals die erste Kamera oder eine zweite zusätzliche Kamera die Position der ersten und der zweiten Referenzzone erfasst und der elektronischen Kontrolleinheit bereit stellt, wobei die erste Kamera die Überdeckung der ersten und der zweiten Referenzzone hinsichtlich ihrer Breite durch eine relativ helle und relativ dunkle Abbildung des teilverdeckten Testbildes erfasst, wonach die elektronische Kontrolleinheit den Kalibrierwert berechnet, insbesondere einen neuen Kalibrierwert alternativ vorzugsweise werden ein vorheriger und ein neuer Kalibrierwert miteinander verrechnet.
Es ist bevorzugt, dass die Steuerung der Barriereschicht kalibriert wird, indem in einem Prüfschritt geprüft wird, ob eine relativ helle Zone des teilverdeckten Testbildes auf der ganzen ersten Referenzzone im Wesentlichen vollständig abgebildet wird und/oder die erste Referenzzone im Wesentlichen vollständig überdeckt und dass eine relativ dunkle Zone des teilverdeckten Testbildes auf der ganzen zweiten Referenzzone im Wesentlichen vollständig abbildet wird und/oder die zweite Referenzzone im Wesentlichen vollständig überdeckt, wonach, falls die Überdeckungen der beiden Referenzzonen durch einerseits die relativ helle und andererseits die relativ dunkle Zone hinsichtlich der Breite der Referenzzonen nicht vollständig ist und somit das Ergebnis des Prüfschritts negativ ist, die Barriereschicht danach um einen definierten Weg verschoben wird, entlang der Richtung einer Verbindungslinie zwischen erster und zweiter Referenzzone, wonach diese Prüfung erneut durchgeführt wird und die Verschiebung und Prüfung so lange durchgeführt wird, bis das Ergebnis des Prüfschritts positiv ist.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Anzeigesystem, welches zur Durchführung des Verfahrens geeignet ausgebildet ist.
Es zeigen in schematischer Darstellung beispielhafte Ausführungen
Fig. 1 die Erzeugung eines dreidimensionales Bildes mittels einer Parallaxenbarriere,
Fig. 2 ein beispielgemäßes Anzeigesystems für die beispielhafte Durchführung des Verfahrens,
Fig. 3 ein alternatives Ausführungsbeispiel, mit dem wesentlichen Unterschied zu dem aus Fig. 2, dass eine zusätzliche Kamera genutzt wird, sowie
Fig. 4 die Abbildung eines teilverdeckten Testbildes auf einem Erfassungsobjekt hinsichtlich der ersten und zweiten Referenzzone.
Fig. 1 veranschaulicht beispielhaft eine Anzeigeschicht 11 mit den ansteuerbaren Anzeigenpunkten 111 und daneben eine Barriereschicht 12, welche ansteuerbare Barrierezellen 121 aufweist, mittels derer Anzeigepunkte 111 der Anzeigeschicht 11 verdeckbar sind. Das obere Auge eines Betrachters 8 sieht beispielgemäß nur die dunklen Zonen und das untere Auge des Betrachters 8 nur die hellen Zonen, im beispielgemäßen Fall einer Testung. Das vom jeweiligen Auge des Betrachters 8 erfasste Muster hängt von seiner relativen Position zur Barriereschicht 12 ab.
Anhand der Fig. 2 und 3 ist jeweils ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung bzw. eines Systems für das Verfahren veranschaulicht.
Das System umfasst erste Kamera 2, eine elektronische Kontrolleinheit 3 sowie ein Erfassungsobjekt 4.
Das Anzeigegerät 1 bzw. Display weist eine Anzeigeschicht 11 auf, welche ansteuerbare Anzeigepunkte 111 bzw. Bildzellen umfasst, sowie eine Barriereschicht 12, welche ansteuerbare Barrierezellen 121 aufweist, mittels derer Anzeigepunkte 111 der Anzeigeschicht 11 verdeckbar sind.
Das Anzeigegerät 1 erzeugt ein erstes Testbild 5 mit einem Testmuster, bei welchem die Barriereschicht 12 mittels eines Barrieremusters ein Teil des Testbildes verdeckt, so dass ein teilverdecktes Testbild auf dem Erfassungsobjekt 4, beispielgemäß ein Kopf eines schematisierten Betrachters, abgebildet wird. Diese Abbildung auf zwei Referenzzonen 41 , 42 des Erfassungsobjekts 4 ergeben für das Testmuster, durch das Barrieremuster 12, 121 verursacht, helle und dunkle Zonen des teilverdeckten Bildes. Das durch die Anzeigepunkte 111 der Anzeigeschicht bereitgestellt Bild zu Testzwecken umfasst alternierend helle und dunkle Anzeigepunkte 111.
Die erste Kamera 2 erfasst auf dem Erfassungsobjekt 4 hinsichtlich seiner Abdeckung und/oder Positionierung mit relativ hellen 51 und relativ dunklen 52 Zonen des teilverdeckten Testbildes auf den zwei Referenzzonen 41 , 42 des Erfassungsobjektes 4, wie auch im Speziellen anhand der Fig. 4 beispielhast veranschaulicht.
Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 erfasst zusätzliche Kamera 6 die Augenposition bzw. Referenzzonen 41 , 42 des Erfassungsobjektes 4, wobei diese Informationen in der ECU verarbeitet werden. Hinsichtlich der Erfassung der hellen und dunklen Streifen bzw. Zonen des teilverdeckten Testbildes auf den zwei Referenzzonen 41 , 42 des Erfassungsobjektes 4 werden diese durch erste Kamera 2 erfasst. Dazu weist in Fig.3 beispielhaft die erste Kamera 2 eine Einheit zur Erkennung der hellen und dunkeln Zonen bzw. Bereiche auf sowie eine Einheit zum Abgleich dieser Bereiche mit den Augenpositionen bzw. den zwei Referenzzonen 41 , 42 des Erfassungsobjektes 4.
Diese Daten der Kamera 2 werden zur Kalibrierung der Barrierensteuerung bzw. zur Kalibrierung der Ansteuerung der Barrierezellen 121 der Barriereschicht 12 in der ECU genutzt.
Anhand der Fig. 2 ist nun ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, welches im Unterschied zu dem aus Fig. 3, nur eine einzige erste Kamera 2 aufweist, mittels welcher sowohl die Augenpositionen bzw. die zwei Referenzzonen 41 , 42 des Erfassungsobjektes 4 erfasst werden sowie zusätzlich die hellen und dunklen Streifen bzw. die hellen und dunklen Zonen des teilverdeckten Bildes auf den zwei Referenzzonen 41 , 42 des Erfassungsobjekts 4 erfasst werden.
Erste Kamera 2 in Fig. 2 oder zusätzliche Kamera 6 aus Fig. 3 ist für die Informationen zur Ansteuerung der Barriereschicht 12 beispielgemäß zuständig und erfasst helle und dunkle Zonen auf den Referenzzonen 41 , 42. Das Erfassungsobjekt 4 ist dabei positionsfest, wobei die Ansteuerung der Barrierezellen bzw. des Barrieremusters angepasst wird, bis die eine Referenzzone im Wesentlichen ganz dunkel und die andere Referenzzone im Wesentlichen ganz hell beleuchtet ist.
Mit dem Testverfahren wird die Geometrie des Aufbaus getestet und kalibriert. Dabei wird insbesondere die Toleranz bzw. Ungenauigkeiten zwischen der Anzeigeschicht und der Barriereschicht hinsichtlich der relativen Positionierung der Pixel dieser beiden Schichten ausgeglichen. Bezugszeichen
1 Anzeigegerät
11 Anzeigeschicht 111 Anzeigepunkte
12 Barriereschicht
121 Barrierezellen
2 erste Kamera
3 elektronische Kontrolleinheit, ECU 4 Erfassungsobjekt
41 erste Referenzzone
42 zweite Referenzzone
5 Testbild
51 helle Zone Testbild 52 dunkle Zone Testbild
6 zweite Kamera
7 Verschiebungsrichtung b Breite einer Referenzzone
8 Betrachter

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Kalibrierung eines Anzeigesystems, umfassend ein Anzeigegerät (1), aufweisend eine Anzeigeschicht (11), welche ansteuerbare Anzeigepunkte (111) aufweist, sowie eine Barriereschicht (12), welche ansteuerbare Barrierezellen (121) aufweist, mittels derer Anzeigepunkte (111) der Anzeigeschicht (11 ) verdeckbar sind, außerdem umfasst das System wenigstens eine erste Kamera (2), eine elektronische Kontrolleinheit (3) sowie ein Erfassungsobjekt (4), wobei das Anzeigegerät (1) ein erstes Testbild (5) mit einem Testmuster aussendet, bei welchem die Barriereschicht (12) mittels eines Barrieremusters ein Teil des Testbildes verdeckt, so dass ein teil verdecktes Testbild auf dem Erfassungsobjekt (4) abgebildet wird, hinsichtlich zumindest von zwei Referenzzonen (41, 42) des Erfassungsobjekts, wobei das Testmuster und das Barrieremuster helle und dunkle Zonen des teilverdeckten Bildes erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kamera (2) das teilverdeckte Testbild (5) auf dem Erfassungsobjekt (4) hinsichtlich seiner Abdeckung und/oder Positionierung mit relativ hellen (51) und relativ dunklen (52) Zonen des teilverdeckten Testbildes auf den zwei Referenzzonen (41 , 42) des Erfassungsobjektes (4) erfasst, wonach die Steuerung (3) der Barriereschicht kalibriert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronischen Kontrolleinheit (3) ein Kalibrierwert berechnet wird, welcher das Barrieremuster der Barriereschicht (12) so verschiebt, dass das teilverdeckte Bild auf dem Erfassungsobjekt (4) auf der ersten Referenzzone (41 ) eine relativ helle Zone (51) abbildet und auf der zweiten Referenzzone (42) eine relativ dunkle Zone (52) abbildet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Testmuster senkrechte, zueinander parallele relativ helle und relativ dunkle Zonen (41 , 42) aufweisen und das Barrieremuster senkrechte, zueinander parallele abgedeckte und nicht abgedeckte Bereiche aufweist.
4. Verfahren nach mindesten einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h gekennzeichnet, dass die Kalibrierung so ausgebildet ist, dass eine relativ helle Zone (51) des teilverdeckten Testbildes auf der ganzen ersten Referenzzone (41) im Wesentlichen vollständig abgebildet wird und/oder die erste Referenzzone Wesentlichen vollständig überdeckt und dass eine relativ dunkle Zone (52) des teilverdeckten Testbildes auf der ganzen zweiten Referenzzone (42) im Wesentlichen vollständig abbildet wird und/oder die zweite Referenzzone Wesentlichen vollständig überdeckt.
5. Verfahren nach mindesten einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h gekennzeichnet, dass die Kalibrierung so ausgebildet ist, dass die erste und die zweite Referenzzone (41, 42) in ihrer Breite (b), welche entlang einer Richtung einer Verbindungslinie zwischen erster und zweiter Referenzzone (41, 42) ausgebildet ist, vollständig relativ hell die erste Referenzzone und vollständig dunkel die zweite Referenzzone ausgeleuchtet sind.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kamera (2) oder eine zweite zusätzliche Kamera (6) die Position der ersten und der zweiten Referenzzone (41, 42) erfasst und der elektronischen Kontrolleinheit (3) bereit stellt, wobei die erste Kamera (2) die Überdeckung der ersten und der zweiten Referenzzone (42, 42) hinsichtlich ihrer Breite (b) durch eine relativ helle und relativ dunkle Abbildung des teilverdeckten Testbildes erfasst, wonach die elektronische Kontrolleinheit den Kalibrierwert berechnet.
7. Verfahren nach mindesten einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h gekennzeichnet, dass das Erfassungsobjekt (4) als Modellkopf oder Modellprojektionsfläche ausgebildet ist, aufweisend die erste und die zweite Referenzzone (41 , 42), wobei die Referenzzonen insbesondere jeweils als im Wesentlichen runde Flächen ausgebildet sind.
8. Verfahren nach mindesten einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zweite Kamera (6) als Infrarotkamera ausgebildet ist und die erste Kamera oder die einzige, erste Kamera als Kamera ausgebildet ist, welche hauptsächlich oder ausschließlich für das sichtbare Lichtspektrum ausgelegt ist.
9. Verfahren nach mindesten einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass anschließend das Erfassungsobjekt (4) verschoben wird, entlang einer Richtung einer Verbindungslinie zwischen erster und zweiter Referenzzone (41 , 42), wonach nochmals die erste Kamera (2) oder eine zweite zusätzliche Kamera (6) die Position der ersten und der zweiten Referenzzone (41 , 42) erfasst und der elektronischen Kontrolleinheit (3) bereit stellt, wobei die erste Kamera (2) die Überdeckung der ersten und der zweiten Referenzzone (41 , 42) hinsichtlich ihrer Breite (b) durch eine relativ helle und relativ dunkle Zone (51 , 52) des teilverdeckten Testbildes erfasst, wonach die elektronische Kontrolleinheit den Kalibrierwert berechnet.
10. Verfahren nach mindesten einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuerung der Barriereschicht (12) kalibriert wird, indem in einem Prüfschritt geprüft wird, ob eine relativ helle Zone (51 ) des teilverdeckten Testbildes auf der ganzen ersten Referenzzone (41 ) im Wesentlichen vollständig abgebildet wird und/oder die erste Referenzzone Wesentlichen vollständig überdeckt und dass eine relativ dunkle Zone (52) des teilverdeckten Testbildes auf der ganzen zweiten Referenzzone (42) im Wesentlichen vollständig abbildet wird und/oder die zweite Referenzzone Wesentlichen vollständig überdeckt, wonach falls die Überdeckungen der beiden Referenzzonen durch einerseits die relativ helle und andererseits die relativ dunkle Zone hinsichtlich der Breite der Referenzzonen nicht vollständig ist und somit das Ergebnis des Prüfschritts negativ ist, das Barrieremuster der Barriereschicht (12) danach um einen definierten Weg und/oder eine definierte Anzahl von Barrierezellen (121 ) verschoben wird, entlang der Richtung einer Verbindungslinie zwischen erster und zweiter Referenzzone (41 , 42), wonach diese Prüfung im Rahmen des Prüfschritts erneut durchgeführt wird und die Verschiebung und Prüfung so lange durchgeführt wird, bis das Ergebnis des Prüfschritts positiv ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0769881A2 (de) * 1995-10-18 1997-04-23 Sharp Kabushiki Kaisha Verfahren zur Kalibrierung einer Anzeigeeinheit, die dem Beobachter folgt

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DANIEL J SANDIN ET AL: "The VarrierTM autostereoscopic virtual reality display", ACM TRANSACTIONS ON GRAPHICS, ACM, NY, US, vol. 24, no. 3, 1 July 2005 (2005-07-01), pages 894 - 903, XP058365665, ISSN: 0730-0301, DOI: 10.1145/1073204.1073279 *

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