DE10112181A1 - Optical filter for three-dimensional display on matrix screens, e.g. LCD or plasma screens - Google Patents
Optical filter for three-dimensional display on matrix screens, e.g. LCD or plasma screensInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Aufsatz für einen Bildschirm mit Bildelementen, eine Bildschirmanordnung mit einem derartigen Aufsatz, sowie ein Verfahren zur Wiedergabe quasi-dreidimensionaler Bilder.The invention relates to an attachment for a screen with picture elements, a Screen arrangement with such an essay, and a method for Rendering quasi-three-dimensional images.
Das Prinzip des dreidimensionalen Sehens beruht auf der Bildaufnahme mittels zweier Augen, die durch den Augenabstand in horizontaler Richtung getrennt sind und jeweils ein rechtes und ein linkes Teilbild aufnehmen. Dreidimensionale Videosignale können entsprechend mit Hilfe von zwei in horizontalem Abstand zueinander angeordneten Kameras, z. B. mittels eines 3D-Camcorders, bild sequenziell aufgezeichnet werden.The principle of three-dimensional vision is based on image acquisition using two eyes separated by the eye relief in the horizontal direction are and each take a right and a left drawing file. Three-dimensional Accordingly, video signals can be spaced horizontally using two mutually arranged cameras, e.g. B. by means of a 3D camcorder, picture are recorded sequentially.
Problematischer ist die Wiedergabe der beiden Teilbilder als dreidimensionales Bild. Hierzu ist zum einen in z. B. Kinosälen eine Wiedergabe auf Leinwänden bekannt, auf die die Teilbilder von zueinander horizontal versetzten Projektions einrichtungen mit unterschiedlichen Polarisationsfiltern gestrahlt werden. Die Leinwand ist hierbei mit einer reflektierenden Schicht versehen, so dass sie das polarisierte Licht zu den Zuschauern reflektiert, die eine Brille mit unter schiedlichen Polarisationsfiltern für die beiden Augen tragen. Die Zuschauer nehmen das Teilbild für das jeweilige Auge auf und schirmen das jeweils andere Teilbild mittels des jeweiligen Polarisationsfilters ab.The rendering of the two partial images as three-dimensional is more problematic Image. For this purpose, on the one hand in B. cinemas play on screens known, onto which the partial images are offset horizontally from each other devices with different polarization filters are blasted. The The canvas is provided with a reflective layer, so that it is Polarized light is reflected to the viewer who is wearing glasses under wear different polarization filters for the two eyes. The audience record the drawing file for the respective eye and shield the other Field by means of the respective polarization filter.
Eine Wiedergabe von dreidimensionalen Videosignalen auf einem Bildschirm, z. B. einem Fernsehbildschirm, ist jedoch mit einem derartigen Verfahren nicht möglich.A reproduction of three-dimensional video signals on a screen, z. B. a television screen, but is not with such a method possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wiedergabe von dreidimensio nalen bzw. quasi-dreidimensionalen Videosignalen bzw. von Stereo- Videosignalen auf einem Bildschirm mit einer zweidimensionalen Anordnung von Bildelementen, insbesondere einer Matrixanordnung von Bildelementen, zu er möglichen. Hierbei soll insbesondere auch die Verwendung eines Farbmonitors, insbesondere eines grundsätzlich bekannten Flachbildschirms (LCD-, LED- oder Plasmaflachbildschirm) oder einer bekannten Kathodenstrahlröhre möglich sein.The invention has for its object a reproduction of three dimensions nal or quasi-three-dimensional video signals or stereo Video signals on a screen with a two-dimensional arrangement of Picture elements, in particular a matrix arrangement of picture elements possible. The use of a color monitor, in particular a basically known flat screen (LCD, LED or Flat plasma screen) or a known cathode ray tube may be possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Aufsatz für einen Bild schirm, mit einer Abschirmeinrichtung zum gleichzeitigen Abschirmen einer ers ten Hälfte der Bildelemente gegenüber einem rechten Auge eines Betrachters und einer zweiten Hälfte von Bildelementen gegenüber einem linken Auge des Betrachters.According to the invention, this object is achieved by an attachment for an image shield, with a shielding device for the simultaneous shielding of an ers half of the picture elements opposite a right eye of a viewer and a second half of picture elements opposite a left eye of the Beholder.
Weiterhin wird diese Aufgabe gelöst durch eine Bildschirmanordnung mit einem Bildschirm mit einer zweidimensionalen Anordnung von Bildelementen und ei nem derartigen Aufsatz, bei dem einer ersten Hälfte von Bildelementen erste Bildsignale für ein erstes Bild für das linke Auge des Betrachters und einer zwei ten Hälfte von Bildelementen zweite Bildsignale für ein zweites Bild für das rech te Auge des Betrachters zugeführt werden.Furthermore, this task is solved by a screen arrangement with a Screen with a two-dimensional arrangement of picture elements and egg Such an essay, in which a first half of picture elements first Image signals for a first image for the viewer's left eye and one for two th half of picture elements second picture signals for a second picture for the compute te eye of the viewer.
Weiterhin wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren, bei dem einer derarti gen Bildschirmanordnung ein Bildsignal zugeführt wird, das in erste und zweite Bildsignale unterteilt wird, wobei der ersten Hälfte von Bildelementen der Bild schirmanordnung erste Bildsignale für ein erstes Bild für das linke Auge des Bet rachters und der zweiten Hälfte von Bildelementen der Bildschirmanordnung zweite Bildsignale für ein zweites Bild für das rechte Auge des Betrachters zuge führt werden.Furthermore, this object is achieved by a method in which one such gene screen arrangement, an image signal is fed into the first and second Image signals is divided, the first half of picture elements of the image screen arrangement first image signals for a first image for the left eye of the bet rachters and the second half of picture elements of the screen arrangement second image signals for a second image for the right eye of the viewer leads.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine gleichzeitige Wiedergabe der beiden Teilbilder auf einem Bildschirm zu ermöglichen und durch eine geeignete Abschirmeinrichtung jeweils eine Hälfte der Bildschirmelemente vor jedem Auge abzuschirmen. Erfindungsgemäß wird hierzu ein Aufsatz geschaffen, der grund sätzlich an herkömmlichen Bildschirmen angebracht werden kann, so dass ein Großteil der bekannten Hardware verwendet werden kann.The invention is based on the idea of a simultaneous reproduction of the enable two drawing files on one screen and by a suitable Shielding device one half of the screen elements in front of each eye shield. According to the invention, an essay is created for this reason can also be attached to conventional screens, so that a Much of the known hardware can be used.
Erfindungsgemäß kann vorteilhafterweise zum einen eine Abschirmung mittels Polarisationsfiltereinrichtungen mit unterschiedlichen Polarisationsrichtungen erfolgen. Hierzu wird vor einer ersten Hälfte von Bildelementen und einer zweiten Hälfte von Bildelementen jeweils ein Polarisationsfilter mit z. B. horizontaler oder vertikaler Polarisationsrichtung vorgesehen, so dass jedes Auge nur jedes weite Bildelement sieht. Die Bildelemente können hierbei z. B. nur jede zweite Zeile oder jede zweite Spalte sehen. Bevorzugt erfolgt die Unterteilung hierbei zeilen weise, so dass Streifen, z. B. Streifen einer Folie, mit einer Polarisationsrichtung und Streifen einer zweiten Folie mit hierzu orthogonaler Polarisationsrichtung alternierend auf dem Bildschirm angebracht werden. Dies kann durch eine große Polarisationsfolie erfolgen, auf der die beiden Streifenarten alternierend vorge sehen sind, so dass die Folie direkt in geeigneter Ausrichtung auf dem Bild schirm aufgesetzt oder aufgeklebt werden kann.According to the invention, shielding can advantageously be carried out on the one hand Polarization filter devices with different polarization directions respectively. For this purpose, a first half of picture elements and a second Half of picture elements each have a polarization filter with z. B. horizontal or vertical polarization direction is provided so that each eye only every wide one Image element sees. The picture elements can z. B. only every other line or see every other column. The subdivision is preferably carried out in lines wise, so that strips, e.g. B. strips of a film with a polarization direction and strips of a second film with an orthogonal polarization direction alternately on the screen. This can be done through a large Polarization film take place on which the two types of strips alternate are seen so that the slide is directly in the appropriate orientation on the image screen can be put on or glued on.
Zum anderen kann eine Abschirmung jeweils einer Hälfte von Bildelementen gegenüber jedem Auge durch eine geeignete Abdeckeinrichtung bzw. Blenden einrichtung mit Stegen erfolgen, die gegenüber jedem Auge jeweils eine Hälfte der Bildelemente verdecken. Diese Stege können hierzu auch auf ihren Seiten flächen verspiegelt werden, so dass der Betrachter mit jedem Auge nicht jeweils ein halbverdecktes Bild, sondern ein volles Bild wahrnimmt.On the other hand, a shield can be a half of picture elements to each eye with a suitable cover or cover Set up with webs, one half to each eye of the picture elements. These webs can also be used on their pages surfaces are mirrored so that the viewer does not use each eye a semi-obscured image, but perceives a full image.
Alternativ zu derartigen Stegen kann auch eine Prismaeinrichtung verwendet werden, bei der kleine Prismenbereiche vor den Bildschirmelementen jeweils ein Bildelement einer Hälfte von Bildelementen gegenüber einem Auge abdecken und ein Bild der anderen Hälfte von Bildelementen durchlassen.As an alternative to such webs, a prism device can also be used with small prism areas in front of the screen elements Cover one half of the picture element to one eye and pass a picture of the other half of picture elements.
Bei Verwendung einer Blendeneinrichtung, wie z. B. den Stegen oder der Pris meneinrichtung verläuft die Abtastung des Bildschirms vorteilhafterweise in ver tikaler Richtung, so dass in alternierenden Spalten jeweils die Bildsignale des ersten Teilbildes für das linke Auge und des zweiten Teilbildes für das rechte Auge übertragen werden und der Bildaufbau in horizontaler Richtung bzw. X- Achsen-Richtung mit alternierenden Spalten erfolgt. When using an aperture device, such as. B. the webs or the pris menu device, the scanning of the screen advantageously runs in ver tical direction, so that the image signals of the first field for the left eye and the second field for the right Eye transferred and the image structure in the horizontal direction or X- Axis direction with alternating columns.
Erfindungsgemäß können aufgrund des Aufbaus mit alternierenden Spalten bzw. Zeilen sequenzielle Bildinformationen mit aufeinanderfolgenden Bildsignalen des ersten und zweiten Teilbildes verwendet werden.According to the invention, due to the structure with alternating gaps or Lines of sequential image information with successive image signals from the first and second field can be used.
Bei Verwendung einer Blendeneinrichtung, z. B. Stegeinrichtung oder Prismen einrichtung, erfolgt eine Ausrichtung der Stege bzw. Prismenkanten vorteilhaf terweise in Richtung auf einen optischen Mittelpunkt zwischen den Augen des Betrachters erfolgen, um eine möglichst genaue optische Trennung der Bildele mente zu ermöglichen.When using an aperture device, e.g. B. bridge device or prisms device, the webs or prism edges are advantageously aligned tends towards an optical midpoint between the eyes of the Viewer to ensure the most accurate possible optical separation of the image elements.
Die erfindungsgemäße Bildschirmanordnung kann insbesondere mit zwei Bild speichern für die beiden Teilbilder ausgestattet sein, wobei ein Umschaltsignal zur Zuordnung der ersten und zweiten Bildsignale vorgesehen sein kann. Die Bildspeicher werden somit mit der halben Grundfrequenz des Gesamtbildsignals eingelesen; sie können aber mit der vollen Grundfrequenz ausgelesen werden.The screen arrangement according to the invention can in particular have two images store for the two fields, be equipped with a switching signal can be provided for assigning the first and second image signals. The Image memories are thus at half the fundamental frequency of the overall image signal read; however, they can be read out at the full fundamental frequency.
Mit der Abschirmeinrichtung können nicht nur stereoskopisch mit zwei Kameras aufgenommene Bildsignale zu dreidimensionalen Bildern bzw. Quasi-3D-Bildern zusammengesetzt werden, indem der Betrachter aus dem Winkel der optischen Achsen der beiden Augen einen fiktiven Abstand ermittelt.The shielding device can not only be used stereoscopically with two cameras recorded image signals to three-dimensional images or quasi-3D images be composed by the viewer from the angle of the optical Axes of the two eyes determined a fictitious distance.
Es können grundsätzlich auch herkömmliche Fernsehsignale eingelesen werden, die alternierend in die beiden Bildspeicher eingelesen werden. Hierbei kann für den Betrachter bei horizontal bewegten Bildern ein Tiefeneffekt bei Auslesung der beiden Bildspeicher im Zeilenwechsel entstehen, da dem Betrachter auf grund des sich zeitlich ändernden Winkels der optischen Achsen der Augen eine Bewegung in die Tiefe suggeriert wird. In principle, conventional television signals can also be read in, which are read alternately into the two image memories. Here, for the viewer with horizontally moving images a depth effect when reading of the two image memories in the line change arise because of the viewer due to the changing angle of the optical axes of the eyes Movement in depth is suggested.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an eini gen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below with the aid of the accompanying drawings gene embodiments explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine Vorderansicht eines Bildschirms mit einem erfindungsgemäßen Aufsatz gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Figure 1 is a front view of a screen with an attachment according to the invention according to an embodiment of the invention.
Fig. 2a eine Vorderansicht eines Bildschirms, z. B. eines Trinitron-Bild schirms, mit einem Aufsatz gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung aus Sicht eines linken Auges eines Betrachters; Figure 2a is a front view of a screen for.. B. a Trinitron screen, with an attachment according to a further embodiment of the invention from the perspective of a left eye of a viewer;
Fig. 2b eine Vorderansicht eines Bildschirms mit Aufsatz, z. B. eines Loch maskenbildschirms, aus Sicht eines rechten Auges eines Betrachters; Fig. 2b is a front view of a screen with an attachment, for. B. a hole mask screen, from the perspective of a right eye of a viewer;
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Strahlengang der Lichtstrahlen der Bild schirmanordnung von Fig. 3 zu den Augen eines Betrachters; Fig. 3 is a plan view of the optical path of the light rays of the image screen assembly of Figure 3 to the eyes of an observer.
Fig. 4 einen größeren Bereich des Strahlengangs von Fig. 3; FIG. 4 shows a larger area of the beam path of FIG. 3;
Fig. 5 eine gegenüber Fig. 2 abgeänderte Anordnung der Bildschirmele mente; Fig. 5 elements, a comparison with FIG 2 modified arrangement of Bildschirmele.
Fig. 6 eine Draufsicht auf den Strahlengang der Lichtstrahlen bei einer Bild schirmanordnung mit einer gegenüber Fig. 2 bis 4 abgewandelten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 6 is a plan view of the beam path of the light beams in a screen arrangement with a modified from Fig. 2 to 4 embodiment of the invention.
Fig. 7 einen Aufbau einer Bildschirmanordnung von Fig. 1 mit Signalablauf. FIG. 7 shows a structure of a screen arrangement from FIG. 1 with signal sequence.
Fig. 8 eine Darstellung eines sich bewegenden Objekts auf dem Bildschirm von Fig. 7. Fig. 8 is an illustration of a moving object on the screen of Fig. 7.
Gemäß Fig. 1 ist vor einem Bildschirm 6 eine Folie mit einem Polarisationsfil ter 1 aufgesetzt oder aufgeklebt. In dem Bildschirm 6 werden alternierende erste Zeilen 2 für ein erstes Bild - z. B. für das linke Auge des Betrachters - und zwei te Zeilen 3 für ein zweites Bild - z. B. das rechte Auge des Betrachters - se quenziell abgetastet. Somit erfolgt die Abtastung in an sich bekannter Weise zunächst in der obersten ersten Zeile 2 von links nach rechts, anschließend in der darunter liegenden zweiten Zeile 3 von links nach rechts, anschließend in der darunter liegenden ersten Zeile 2 usw. Jede erste Zeile 2 und zweite Zeile 3 weist in an sich bekannter Weise rote Bildelementbereiche 7 für rotes Licht, grü ne Bildelementbereiche 8 für grünes Licht und blaue Bildelementbereiche 9 für blaues Licht auf, wobei jeweils drei dieser Bildelementbereiche ein Bildelement eines Teilbildes bilden. Somit sind in Fig. 1 in jeder Zeile vier Bildpunkte mit jeweils drei Bildelementen gezeigt. FIG. 1 is in front of a display screen 6, a film with a Polarisationsfil ter 1 is mounted or glued on. In the screen 6 alternating first rows 2 are for a first image - z. B. for the left eye of the beholder - and two lines 3 for a second image - z. B. the right eye of the beholder - se scanned sequentially. Thus, the scanning takes place in a manner known per se, first from left to right in the uppermost first line 2 , then from left to right in the second line 3 below, then in the first line 2 below, etc. Each first line 2 and second Line 3 has, in a manner known per se, red picture element areas 7 for red light, green picture element areas 8 for green light and blue picture element areas 9 for blue light, wherein three of these picture element areas each form a picture element of a partial image. Thus, four pixels, each with three pixels, are shown in FIG. 1.
Erfindungsgemäß weist das Polarisationsfilter 1 alternierende Streifen bzw. Zei len unterschiedlicher Polarisationsrichtung auf. Hierbei kann vor einer ersten Zeile 2 z. B. ein Polarisationsfilter mit vertikaler Polarisationsrichtung gesetzt sein, das lediglich Licht vertikaler Polarisation durchlässt und vor eine zweite Zeile 3 ein Polarisationsfilter mit horizontaler Polarisationsrichtung, das lediglich Licht horizontaler Polarisation durchlässt, angeordnet sein.According to the invention, the polarization filter 1 has alternating strips or lines of different polarization directions. Here, 2 z. B. a polarization filter with a vertical polarization direction can be set, which only allows light of vertical polarization and in front of a second line 3, a polarization filter with a horizontal polarization direction, which only allows light of horizontal polarization to be arranged.
Alternativ zu der gezeigten Ausführungsform können auch jeweils zwei gleiche Zeilen übereinanderliegend alternieren. In diesem Fall sind keine zu dünnen Streifen einheitlicher Polarisation erforderlich wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, so dass die Herstellung des Aufsatzes vereinfacht ist und eine leichte Fehljustierung gegenüber den Bildschirmelementen nicht allzu stark wahrgenommen wird.As an alternative to the embodiment shown, two identical lines can alternate one above the other. In this case, strips of uniform polarization that are too thin are not required, as in the embodiment shown in FIG. 1, so that the manufacture of the attachment is simplified and a slight misalignment with respect to the screen elements is not perceived too strongly.
Das Polarisationsfilter 1 kann z. B. hergestellt werden, indem auf eine Trägerfolie eine erste Folie mit horizontaler Polarisation mit vorgestanzten Streifen im Zei lenrasterabstand thermisch verklebt wird, dann die für die vertikalen Polarisati onsfilterstreifen 4 benötigten Freiräume herausgetrennt werden und anschlie ßend in gleicher Weise anschließend einer Folie mit vertikaler Polarisation für die Zeilen 4 aufgebracht wird.The polarization filter 1 can e.g. B. be produced by thermally gluing a first film with horizontal polarization with pre-punched strips in the Zei lenrasterabstand on a carrier film, then the space required for the vertical polarization filter strips 4 are separated and then subsequently in the same way a film with vertical polarization for rows 4 is applied.
Der gezeigten Bildschirmanordnung können somit Videobildsignale mit sequen ziell ersten Bildschirmsignalen und zweiten Bildschirmsignalen zugeführt werden. The screen arrangement shown can thus also sequence video image signals Target first screen signals and second screen signals are supplied.
Der Betrachter setzt eine an sich bekannte Brille mit unterschiedlichen Polarisa tionsfiltern auf. Für ein passendes Stereobild sollte hierbei die Polarisations richtung des linken Augenglases der Brille mit der Polarisationsrichtung des Po larisationsfilter für das linke Bild übereinstimmen, das von der links angeordneten Kamera aufgenommen wurde und entsprechend die Polarisationsrichtung des rechten Augenglases der Brille mit der Polarisationsrichtung der Polarisationsfil ters des rechten Bildes übereinstimmen, das mit der rechten Kamera der Stereo kameraanordnung aufgenommen wurde.The viewer puts on glasses known per se with different Polarisa tion filters. For a suitable stereo image, the polarization should be used Direction of the left eyeglass of the glasses with the polarization direction of the buttocks Larization filter for the left image match that of the left one Camera was recorded and the polarization direction of the right eyeglass of the glasses with the polarization direction of the polarization film ters of the right image match that of the right camera of the stereo camera arrangement was recorded.
Gemäß der Ausführungsform von Fig. 2 weist ein Bildschirm 10 eine Spalten anordnung von Bildelementen auf, wobei eine Abtastung der Bildelemente in vertikaler Richtung mit horizontalem Bildaufbau der einzelnen Spalten erfolgt. Die Teilbilder werden in alternierenden ersten Spalten 12 für ein linkes Auge und links daneben liegenden zweiten Spalten 11 für das rechte Auge des Betrachters wiedergegeben. Jeweils eine erste Spalte 12 und eine links daneben liegende zweite Spalte 11 werden seitlich von vertikal verlaufenden Stegen 16 umgeben.According to the embodiment of FIG. 2, a screen 10 has a column arrangement of picture elements, the picture elements being scanned in the vertical direction with a horizontal image structure of the individual columns. The partial images are reproduced in alternating first columns 12 for a left eye and second columns 11 lying to the left for the right eye of the viewer. In each case a first column 12 and a second column 11 lying to the left are surrounded laterally by vertically extending webs 16 .
Gemäß Fig. 3, 4 sind diese Stege 16 jeweils von ihrer Anbringung an dem Bild schirm 10 in Richtung auf einen optischen Mittelpunkt M zwischen einem linken Auge L und einem rechten Auge R des Betrachters ausgerichtet. Somit ergibt sich eine strahlenartige Ausrichtung der Stege, bei der die Stege in seitlichen Bildschirmbereichen und einem flacheren Winkel gegenüber der Bild schirmebene verlaufen als die Stege in einem mittleren Bereich, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist.According to Fig. 3, 4, these ridges 16 are each aligned on their attachment to the picture screen 10 in the direction of an optical center M between a left eye L and right eye R of the beholder. This results in a beam-like alignment of the webs, in which the webs run in lateral screen areas and at a flatter angle with respect to the screen plane than the webs in a central area, as can be seen from FIG. 4.
Die Stege sind gemäß den Fig. 3, 4 hierbei so angeordnet, dass jedes Auge nur in erste Spalten 12 oder aber zweite Spalten 11 der Bildschirmelemente se hen kann und die jeweils anderen Spalten durch die Stege verdeckt werden. Hierbei ist in Fig. 2a die Sicht des linken Auges mit einer Abdeckung zweiter Spalten 11 und in Fig. 2b die Sicht des rechten Auges mit einer Abdeckung erster Spalten 12 gezeigt. The ridges are shown in FIGS. 3, 4 in this case arranged so that each eye can only hen in first column 12, or second column 11 of the screen elements se and each of the other columns are covered by the webs. The view of the left eye with a cover of second columns 11 is shown in FIG. 2a and the view of the right eye with a cover of first columns 12 is shown in FIG. 2b.
Gemäß Fig. 6 können die Stege verspiegelte Seitenflächen aufweisen. Hier durch kann das Licht der Bildelemente der ersten und zweiten Spalte jeweils in geeigneter Weise an den Seitenflächen gespiegelt werden, so dass vom Bet rachter ein größeres Bildelement, vorteilhafterweise ein doppelt so großes Bild element wahrgenommen wird. Hiermit wird insbesondere verhindert, dass jedes Auge ein zur Hälfte verdecktes Bild wahrnimmt, was zu einer Verdunklung des Gesamtbildes führt.Referring to FIG. 6, the webs may have reflective side surfaces. Here, the light of the picture elements of the first and second column can be reflected in a suitable manner on the side surfaces, so that the viewer perceives a larger picture element, advantageously a picture element twice as large. In particular, this prevents each eye from perceiving a half-covered image, which leads to a darkening of the overall image.
Ein rotes Bildelement 13, ein grünes Bildelement 14 und ein blaues Bildele ment 15, die zusammen oder mit einem weiteren Farbtripel einen Bildpunkt er geben, können gemäß Fig. 2 in an sich bekannter Weise horizontal nebenein ander angeordnet sein. Alternativ hierzu ist gemäß Fig. 3 auch eine Anordnung möglich, bei der die Bildelemente unterschiedlicher Farbe vertikal übereinander angeordnet sind, so dass bei vertikaler Abtastung der Bildelemente eine bekann te Bildsignalfolge verwendet werden kann. Hierdurch können gemäß Fig. 3 ho rizontale rote Streifen 25, grüne Streifen 26 und blaue Streifen 27 alternierend auf dem Bildschirm vorgesehen sein und eine Abtastung in bekannter PAL- Technik über eine Lochmaske mit Löchern erfolgen.A red picture element 13 , a green picture element 14 and a blue picture element 15 , which together with or with another color triplet give it a picture element, can be arranged horizontally next to each other according to FIG. 2 in a manner known per se. Alternatively, an arrangement is shown in FIG. 3 is possible in which the picture elements of different colors are arranged vertically one above the other, so that when the vertical scanning of the picture elements of a well-th image signal sequence can be used. In this way, according to Fig. 3 ho zontal red stripes 25, 26 green stripe and blue stripe 27 may be provided alternately on the screen and carried out a scan in a known PAL technology via a shadow mask with holes.
In Fig. 5 zeigt eine Anordnung von vertikalen Farbstreifen gemäß Fig. 2, bei der alternierend die Spalten um eine halbe Höhe einer Zeile versetzt angeordnet sind und über eine Lochmaske mit Löchern 21 Strahlen 22 zur Ansteuerung des roten Farbstreifens, Strahlen 23 zur Ansteuerung des grünen Farbstreifens und Strahlen 24 zur Abtastung des blauen Farbstreifens verwendet werden. FIG. 5 shows an arrangement of vertical color strips according to FIG. 2, in which the columns are alternately arranged offset by half a height of a row and 21 beams 22 for controlling the red color strip and beams 23 for controlling the green via a shadow mask with holes 21 Color strips and rays 24 can be used to scan the blue color strip.
Erfindungsgemäß können sowohl Matrixbildschirme, z. B. LCD-, LED- oder Plas maflachbildschirme, als auch Kathodenstrahlröhren bzw. Braunsche Röhren verwendet werden. Wegen der bildgeometrischen Toleranzen kann bei Katho denstrahlröhren auch bei genauem Rasterabgleich das System jeweils mehrere (z. B. zwei) Spalten, d. h. vertikale Farbtripel, pro Stereokanal beinhalten.According to the invention, both matrix screens, e.g. B. LCD, LED or Plas Flat screens, as well as cathode ray tubes or Braun tubes be used. Because of the geometrical tolerances at Katho the system, even with exact grid matching, the system has several (e.g. two) columns, i.e. H. vertical color triples, per stereo channel included.
Bei der Ausführungsform mit Blenden muss der Betrachter keine zusätzliche Brille zur Filterung von Bildsignalen tragen; es ist jedoch eine punktgenaue Aus richtung des Betrachters gegenüber dem Bildschirm und eine parallele Ausrich tung der Augenlinie L-R gegenüber dem Bildschirm vorteilhaft.In the embodiment with screens, the viewer does not have to do any additional Wear glasses for filtering image signals; however, it is a precise end direction of the viewer opposite the screen and a parallel alignment tion of the eye line L-R compared to the screen advantageous.
Bei der Ausbildung der Stege ergibt sich der örtliche Stegwinkel aus den Radien einer hypothetischen Teilkugeloberfläche, deren Zentrum dem Betrachtungs mittelpunkt M entspricht.When the webs are formed, the local web angle results from the radii a hypothetical partial spherical surface, the center of which is the observation midpoint corresponds to M.
Statt der Stege können insbesondere auch andere Blenden verwendet werden. Hierbei kann insbesondere eine Folie aus Kunststoff oder einem Glasmaterial mit geeigneten Prismen verwendet werden, die das Licht der einen Hälfte der Bild elemente wegspiegeln und zum anderen Auge lenken und das Licht der anderen Bildelemente durchlassen. Somit kann mittels einer Prismenfolie oder eines Prismenglases eine der Fig. 6 entsprechende Anordnung erreicht werden, die eine höhere mechanische Stabilität aufweist. Es ist jedoch auch möglich, die gezeigten Steganordnungen in ein Kunststoff- oder Glasmaterial einzugießen, um ihre mechanische Stabilität zu erhöhen.In particular, other screens can be used instead of the webs. In particular, a film made of plastic or a glass material with suitable prisms can be used, which reflect the light of one half of the picture elements and direct it to the other eye and let the light of the other picture elements pass through. An arrangement corresponding to FIG. 6 and having a higher mechanical stability can thus be achieved by means of a prism foil or a prism glass. However, it is also possible to cast the web arrangements shown in a plastic or glass material in order to increase their mechanical stability.
In Fig. 7a ist eine Bildschirmanordnung beziehungsweise ein Fernsehgerät, mit zwei Bildspeichern 28, 29 gezeigt. Es kann insbesondere ein modifiziertes 100 Hz-Fernsehgerät sein kann.In Fig. 7a, a screen arrangement, or a television set, with two frame memories 28, shown 29th In particular, it can be a modified 100 Hz television set.
Es dient sowohl stereoskopischer Bilddarstellung (3D) als auch der Darstellung von Quasi-3D-Effekten bei üblichen monauralen Sendungen.It serves both stereoscopic image display ( 3 D) and the display of quasi-3D effects in conventional monaural programs.
Das übliche 100 Hz-TV-Gerät mit vorhandenem Bildspeicher 28 wird lediglich durch einen weiteren Bildspeicher 29 sowie eingangsseitige A/D Wandler 30 und ausgangsseitige D/A Wandler 31 erweitert. Umschalteinheiten 32 und 33 sorgen für entsprechendes Einlesen sowie Auslesen der Speicher nach dem Schema der Fig. 7b und 7c.The usual 100 Hz TV set with an available image memory 28 is only expanded by a further image memory 29 and input-side A / D converter 30 and output-side D / A converter 31 . Switching units 32 and 33 ensure appropriate reading and reading of the memories according to the diagram in FIGS. 7b and 7c.
An den Eingang 34 gelangt ein alternierendes (Y,U,V)-3D-Signal, oder ein übli ches 2D-Signal, z. B. Signal eines Fernsehsenders. At the input 34 comes an alternating (Y, U, V) -3D signal, or a übli Ches 2D signal, z. B. Signal from a television station.
In die Speicher 28, 29 wird nun wechselweise eingelesen (Write R, L). Durch sinnrichtige Schalterstellung des Schalters 33 gelangen die Bildkomponenten Y, U, V im 100 Hz-Wechsel auf die nachfolgenden Stufen. Über einen Farbdecoder gelangen die Bildsignale wechselweise auf den Bildschirm. Eine IR-Steuereinheit 35 schaltet z. B. Shutterbrillen. Auf L-R-Seitenkennung kann hierbei zunächst verzichtet werden. Die Steuerungen der Umschalteinheiten und des IR-Senders können aus schon vorhandenen Impulsen abgeleitet werden. Die Signale gelan gen auf einen FRAS-Eingang oder S-VHS-Eingang oder RGB-Eingang oder als HF-Signal auf den Tuner. Liegt ein alternierendes 3D-Signal an, wird das modifi zierte 100 Hz-Gerät dieses 3D-Bild flimmerfrei darstellen. Bei heute üblichen TV- Sendungen ergibt sich durch diese Anordnung ein Quasi-3D-Stereobild bezüg lich der bewegten Bildelemente.The memories 28 , 29 are now read alternately (Write R, L). By correctly setting the switch 33 , the image components Y, U, V move to the subsequent stages in 100 Hz alternation. The image signals are alternately displayed on the screen via a color decoder. An IR control unit 35 switches e.g. B. shutter glasses. The LR page ID can be omitted for the time being. The controls of the switchover units and the IR transmitter can be derived from existing pulses. The signals reach a FRAS input or S-VHS input or RGB input or as an RF signal to the tuner. If there is an alternating 3D signal, the modified 100 Hz device will display this 3D image flicker-free. In today's common TV programs, this arrangement results in a quasi-3D stereo image relating to the moving picture elements.
Gemäß Fig. 8 bewegt sich ein Ball 36 als darzustellendes Objekt innerhalb eines Zeitraumes von links nach rechts. Die alternierend in die Speicher ge langenden Bildanteile 1L50, 2R50, 3L50, 4L50 (. . .gemäß den Zeitpfeilen t) wer den durch die Transformation zur 100 Hz-Bildfrequenz wechselweise ausgelesen und gelangen L-R-geordnet, also in der Perspektive verschoben, mit Hilfe eines Shutters, z. B. einer Shutterbrille 34 getrennt zu den Augen. Der Zeitablauf aus der Sicht eines Betrachters zeigt, dass sein rechtes und linkes Sehfeld hier per spektivisch verschobene Teilbildkomponenten erfahren. Darin ist der Quasi-3D- Effekt dieser Anordnung begründet.Referring to FIG. 8, a ball 36 moves as the object to be displayed within a period from left to right. The alternating image parts 1L50, 2R50, 3L50, 4L50 (... According to the time arrows t) reaching the memory are read out alternately by the transformation to the 100 Hz image frequency and arrive LR-ordered, i.e. shifted in perspective, with the help a shutter, e.g. B. a pair of shutter glasses 34 separated from the eyes. The passage of time from the perspective of a viewer shows that his right and left field of view are experienced here by means of spotting-field components. This is the reason for the quasi-3D effect of this arrangement.
Die fehlende Information der Seitenrichtigkeit (Vordergrund-Hintergrund) kann durch die denkgewohnte Erfahrung kompensiert werden. Durch den monauralen Gesamtbildeindruck sind die tiefen Ebenen erwartungsgemäß vorgegeben. Vor dergründige Bewegungen sind im Allgemeinen schneller, Bewegungen im hinte ren Bildteil allgemein langsamer; diese Tatsachen erzeugen eine räumlich richti ge Tiefeneinordnung der Bildelemente. Falsche Tiefeneindrücke werden aus der Denkgewohnheit weitgehend ignoriert.The missing information of the correctness of the page (foreground-background) can be compensated for by the familiar experience. Through the monaural Overall impression of the deep levels are given as expected. before The profound movements are generally faster, movements in the rear ren part of the picture generally slower; these facts produce a spatially correct Ge depth classification of the picture elements. Wrong deep impressions are from the Habit largely ignored.
Bei Bilddynamik ergibt sich somit ein stereoskopischer Tiefeneffekt. With image dynamics, this results in a stereoscopic depth effect.
11
Polarisationsfilter
polarizing filter
22
Zeile für erstes Bild
Line for first picture
33
Zeile für zweites Bild
Line for second picture
44
vertikales Polarisationsfilter
vertical polarizing filter
55
horizontales Polarisationsfilter
horizontal polarizing filter
66
Bildschirm
screen
77
rotes Pixel
red pixel
88th
grünes Pixel
green pixel
99
blaues Pixel
blue pixel
1010
Bildschirm
screen
1111
Pixel für rechtes Auge
Right eye pixel
1212
Pixel für linkes Auge
Left eye pixel
1313
rotes Pixel
red pixel
1414
grünes Pixel
green pixel
1515
blaues Pixel
blue pixel
1616
Steg
web
1717
Pfeiler
pier
2121
Loch
hole
2222
Strahl für R
Beam for R
2323
Strahl für G
Beam for G
2424
Strahl für B
Beam for B
2525
roter Farbstreifen
red color stripe
2626
grüner Farbstreifen
green stripe
2727
blauer Farbstreifen
blue streaks
2828
Bildspeicher
image memory
2929
Bildspeicher
image memory
3030
A/D-Wandler
A / D converter
3131
D/A-Wandler
D / A converter
3232
Schalter L-R in
Switch LR in
3333
Schalter L-R out
Switch LR out
3434
Shutterbrille
Shutterbrille
3535
IR-Steuereinheit
IR controller
3636
Ball
L linkes Auge
M optischer Mittelpunkt
R rechtes Auge
ball
L left eye
M optical center
R right eye
Claims (26)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10112181A DE10112181A1 (en) | 2000-10-02 | 2001-03-13 | Optical filter for three-dimensional display on matrix screens, e.g. LCD or plasma screens |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20017063U DE20017063U1 (en) | 2000-10-02 | 2000-10-02 | Optical filter arrangement for 3D display on matrix screens (e.g. LCD or plasma screens) |
| DE10112181A DE10112181A1 (en) | 2000-10-02 | 2001-03-13 | Optical filter for three-dimensional display on matrix screens, e.g. LCD or plasma screens |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10112181A1 true DE10112181A1 (en) | 2002-05-02 |
Family
ID=7947265
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE20017063U Expired - Lifetime DE20017063U1 (en) | 2000-10-02 | 2000-10-02 | Optical filter arrangement for 3D display on matrix screens (e.g. LCD or plasma screens) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (2) | DE20017063U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10230327A1 (en) * | 2002-07-05 | 2004-01-22 | Heinrich Bode | Cine film projector modification to obtain three-dimensional pictures from film sequences of objects moving across screen from left to right combines alternate frames to form stereo pairs |
| DE10234352A1 (en) * | 2002-07-28 | 2004-02-12 | Heinrich Bode | Quasi-three-dimensional (3D) accessory for a 100-Hertz color television shows 3D pictures by shielding a viewer's right and left eyes from first and second halves of picture elements respectively |
-
2000
- 2000-10-02 DE DE20017063U patent/DE20017063U1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-03-13 DE DE10112181A patent/DE10112181A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10230327A1 (en) * | 2002-07-05 | 2004-01-22 | Heinrich Bode | Cine film projector modification to obtain three-dimensional pictures from film sequences of objects moving across screen from left to right combines alternate frames to form stereo pairs |
| DE10234352A1 (en) * | 2002-07-28 | 2004-02-12 | Heinrich Bode | Quasi-three-dimensional (3D) accessory for a 100-Hertz color television shows 3D pictures by shielding a viewer's right and left eyes from first and second halves of picture elements respectively |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE20017063U1 (en) | 2001-03-08 |
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