DE102021006654B3

DE102021006654B3 - Bildschirmeinheit und Brillen-Anzeige-System zum Anzeigen eines virtuellen Bildes mit verbesserter Effizienz

Info

Publication number: DE102021006654B3
Application number: DE102021006654.5A
Authority: DE
Inventors: Miro Taphanel
Original assignee: Gixel GmbH
Current assignee: Gixel GmbH
Priority date: 2021-12-16
Filing date: 2021-12-16
Publication date: 2023-05-04
Anticipated expiration: 2041-12-17

Abstract

Die Offenbarung bezieht sich auf ein Brillen-Anzeige-System (1) zum Anzeigen eines virtuellen Bildes in einem Sichtfeld eines Nutzers, mit einer Bildschirmeinheit (2) zum Abstrahlen eines Lichtes (34) als computergenerierte Bildinformation, wobei die Bildschirmeinheit (2) zumindest eine erste Farblinie und eine zweite Farblinie, jeweils unterschiedlicher Farbe (14, 11), mit jeweils zumindest einer sich entlang der Farblinie erstreckenden Reihe von Farb-Bildpunkten aufweist; mit einer Abtast-Umlenkeinheit (3) zum Abtasten der Bildschirmeinheit (2) und zum Umlenken der von der abgetasteten Bildschirmeinheit (2) abgestrahlten computergenerierten Bildinformation in ein Auge des Nutzers; wobei die elektro-optische Effizienz der Farb-Bildpunkte der ersten Farblinie geringer ist als die elektro-optische Effizienz der Farb-Bildpunkte der zweiten Farblinie, und die erste Farblinie mindestens eine Reihe von Farb-Bildpunkten mehr aufweist als die zweite Farblinie um die unterschiedliche elektro-optische Effizienz auszugleichen, um ein Brillen-Anzeige-System (1) bereitzustellen, welches eine verbesserte Effizienz aufweist.

Description

Die Offenbarung bezieht sich auf ein Brillen-Anzeige-System zum Anzeigen eines virtuellen Bildes in einem Sichtfeld eines Nutzers, mit einer Bildschirmeinheit zum Abstrahlen eines Lichtes als computergenerierte Bildinformation, wobei die Bildschirmeinheit zumindest eine erste Farblinie und eine zweite Farblinie, jeweils unterschiedlicher Farbe, mit jeweils zumindest einer sich entlang der Farblinie erstreckenden Reihe von Farb-Bild-Punkten aufweist, sowie mit einer Abtast-Umlenkeinheit zum Abtasten der Bildschirmeinheit und zum Umlenken der von der abgetasteten Bildschirmeinheit abgestrahlten computergenerierten Bildinformation zu den Augen des Nutzers.
Aus dem Stand der Technik bekannt sind Farb-Zeilendisplays, also Farb-Zeilen-Bildschirmeinheiten, welche auch als lineare Farb-Displays oder lineare Farb-Bildschirmeinheiten bezeichnet werden können, die ein zweidimensionales Farbbild mittels eines zeitlichen Multiplexingverfahrens und einer eindimensional scannenden Spiegeleinheit im Abbildungsstrahlengang generieren können. Dafür werden Zeilen-Bildschirmeinheit und scannende Spiegeleinheit synchronisiert gesteuert. Zur Farbdarstellung werden dazu drei Grund- oder Primärfarben eingesetzt, welche einen Farbraum aufspannen. Typischerweise eine rote, eine grüne und eine blaue Farbe.
Besonders vorteilhafte technische Umsetzungen nutzen hier sog. µLEDs. Diese sind vorteilhaft, weil mit ihnen besonders schnelle Schaltzeiten der Anzeigepixel, also der vom Nutzer wahrgenommenen Bildpunkte in dem zwei- oder dreidimensionalen Farbbild, erreicht werden können und die Lichtintensität vergleichsweise sehr hoch ist. Für mehrfarbige Darstellungen werden entsprechend lichtemittierende Leuchtdioden mit Abmessungen im µm-Bereich und drei unterschiedlichen zentralen Wellenlängen im Blau-, Grün- und Rot-Bereich verwendet, um mittels additiver Farbmischung eine gewünschte Farbe zu realisieren. Die zeilenscannende Bildschirm- oder Bildschirmtechnologie ist besonders nützlich für den Einsatz in Brillen-Anzeige-Systemen, sog. Head-Mounted Devices, welche auch als Virtuelle-Realität-Brille oder Erweiterte-Realität-Brille (VR-Brille oder AR-Brille) bezeichnet werden. Daraus ergeben sich spezifische Anforderungen an Gewicht, Stromverbrauch und Abwärmeentwicklung der Bildschirmeinheit. Gerade bei Anwendungen im Bereich der erweiterten Realität ist hier auch die maximal erreichbare Helligkeit entscheidend, da bei dieser Anwendung ein virtuelles Bild einer natürlichen Umgebung überlagert wird und das virtuelle Bild vor zum Teil sehr hellen Umgebungen nur von dem Nutzer gesehen werden kann, wenn das eingespiegelte virtuelle Bild heller ist als das der natürlichen Umgebung entstammende Licht. Dies ist gerade bei starkem Sonneneinfall, also beispielsweise bei einem Außeneinsatz der Erweiterte-Realität-Brille eine besonders stark einschränkende Randbedingung.
Die WO 2021/206875 A1 beschreibt ein sog. tri-lineares Display, welches eine zweidimensionale Bilddarstellung bei Betrachtung über einen synchronisierten scannenden Spiegel ermöglicht. Dabei werden GaN-pLEDs zeilenartig auf einem CMOS-Träger integriert. Zusätzlich zu drei RGB-Farblinien wird als Option auch eine weitere Farblinie vorgeschlagen, insbesondere eine Umsetzung mit weißen LEDs als weitere Zeile.
Die US 7,771,098 B2 beschreibt ein Display mit vier primären Farbemittern, wobei auch eine gelbe zusätzliche Farbe empfohlen wird. Zweck ist hier die Erweiterung des Farbraums und die Steigerung der Lichtintensität.
Grundsätzlich sind unterschiedliche Verfahren bekannt, wie ein RGB-Videosignal zur Ansteuerung einer Bildschirmeinheit oder eines Displays mit mehreren ein Anzeigepixel bildenden Primäremittern, also mehr als drei RGB-Emittern, genutzt werden kann. Die Primäremitter bilden dann entsprechende Subpixel oder Farb-Bildpunkte, welche ihrerseits die Anzeigepixel bilden. Beispielsweise wird in dem Buch „The Multi-Primary Advantage“ von Michael E. Miller im Kapitel „Colour in Electronic Display Systems“, erschienen bei Springer 2019, auf den Seiten 183 bis 209 ein solches Verfahren vorgestellt. Dort wird eine weitere primäre Farbe dazu benutzt, Energie zu sparen.
Ein weiteres Problem, nämlich die Korrektur chromatischer Aberrationen, wird in der Veröffentlichung „Practical Chromatical Apparation Correction in Virtual Reality Displays Enabled by Cost-Effective Ultra Broad Band Liquid Crystal Polymalenses“ von Zhan Tao et al., erschienen in Advanced Optical Materials 8.2 (2020): 1901360, behandelt. Dort werden chromatische Aberrationen mittels diffraktiver Flüssigkristalllinsen optisch korrigiert. Zur Lösung dieses Problems sind auch weitere Ansätze bekannt, welche jedoch aufgrund ihrer technischen Randbedingungen für Brillen-Anzeige-Systeme ausgesprochen nachteilig sind, da sie eine große Anzahl optischer Elemente und damit viel Bauraum benötigen und als Folge ein hohes Gewicht aufweisen und sich insgesamt nachteilig auf die Gestaltung auswirken. Entsprechend werden chromatische Aberrationen in bekannten Brillen-Anzeige-Systemen unzureichend kompensiert, was sich gerade bei einer kontrastreichen Darstellung, beispielsweise von schwarzem Text auf weißem Grund, in sichtbaren Artefakten in Form von regenborgenfarbigen Rändern niederschlägt.
Es stellt sich somit die Aufgabe, die bekannten Probleme zu überwinden und ein Brillen-Anzeige-System bereitzustellen, welches eine verbesserte Effizienz aufweist, insbesondere mehrere im Stand der Technik scheinbar unabhängig voneinander bestehenden Probleme überwindet.
Diese Aufgabe wird durch das Brillen-Anzeige-System gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Ein Aspekt betrifft ein Brillen-Anzeige-System, auch VR-Brille oder AR-Brille genannt, zum Anzeigen eines virtuellen Bildes in einem Sichtfeld eines Nutzers, bevorzugt in Überlagerung mit einem realen Bild aus einer physischen Umgebung des Nutzers. Das Brillen-Anzeige-System weist eine Bildschirmeinheit zum Abstrahlen eines Lichtes als computergenerierte Bildinformation auf. Dabei weist die Bildschirmeinheit zumindest eine erste Farblinie und eine zweite Farblinie und eine zweite Farblinie mit jeweils unterschiedlicher Farbe auf, wobei jede Farblinie wiederum jeweils zumindest eine sich entlang der Farblinie, also entlang einer Haupterstreckungsrichtung der Farblinie, erstreckende Reihe von Farb-Bildpunkten der der Farblinie zugeordneten Farbe aufweist. Die Farb-Bildpunkte einer Farblinie, welche auch als Primäremittern entsprechende Sub-Pixel bezeichnet werden können, haben also bevorzugt eine einzige Farbe, nämlich die der Farblinie zugeordnete Farbe. Jede Farblinie entspricht somit einem Farbkanal und weist somit bevorzugt ausschließlich Primäremitter der einen zugeordneten Farbe auf. Die räumliche Erstreckung jeder Reihe entspricht dabei einer räumlichen Erstreckung der Bildinformation in Richtung der Reihe. Die räumliche Erstreckung der Reihe verläuft somit senkrecht zu einer Abtastrichtung der weiter unten beschriebenen Abtast-Umlenkeinheit und entspricht somit einer ersten Dimension der zweidimensional dargestellten computergenerierten Bildinformation. Die Reihen jeder Farblinie und bevorzugt auch sämtliche Reihen verlaufen parallel. Zusätzlich zu Primäremitterelementen, welche jeweilige LEDs sein oder umfassen können, kann die Bildschirmeinheit auch ein oder mehrere Linsenelemente aufweisen, welche ausgebildet sind, von das von den Primäeremitterelementen erzeugte Licht zu der erwähnten Abtast-Umlenkeinheit zu lenken, insbesondere zu bündeln.
Die Bildschirmeinheit kann folglich auch als lineare Bildschirmeinheit oder Zeilen-Bildschirmeinheit bezeichnet werden, da sie ausgebildet ist, zu einem Zeitpunkt nur eine eindimensionale Bildinformation anzuzeigen. Die zum Anzeigen der zweidimensionalen Bildinformation erforderliche zweite Dimension wird dann durch die bekannte zeilenscannende Technologie erschlossen.
Entsprechend weist das Brillen-Anzeige-System auch eine Abtast-Umlenkeinheit, eine Scanner-Umlenkeinheit oder Scannereinheit, zum Abtasten der Bildschirmeinheit und zum Umlenken der von der abgetasteten Bildschirmeinheit abgestrahlten computergenerierten Bildinformation zu den Augen des Nutzers, also in zumindest ein Auge, d. h. eines oder beide Augen des Nutzers, auf. Zu diesem Zweck kann die Abtast-Umlenkeinheit eine Vielzahl von Strahlteiler-Elementen, welche als scannende Strahlteiler-Elemente ausgeführt sind, aufweisen. Durch eine geeignet ausgeführte Steuereinheit, welche ausgebildet ist Bildschirmeinheit und Abtast-Umlenkeinheit synchronisiert zu steuern, kann so mittels eines Zeitmultiplexing-Verfahrens unter Nutzung der Zeilen-Bildschirmeinheit ein virtuelles zweidimensionales Bild generiert werden. Bei dem Zeitmultiplexing-Verfahren wird die Helligkeit der Zeilen-Bildschirmeinheit mit einem jeweiligen Scan-Winkel der Abtast-Umlenkeinheit synchronisiert werden, wie dies allgemein bekannt ist.
Dabei ist eine elektro-optische Effizienz der Farb-Bildpunkte der ersten Farblinie geringer als die elektro-optische Effizienz der Farb-Bildpunkte der zweiten Farblinie, und die erste Farblinie weist mindestens eine Reihe von Farb-Bildpunkten mehr auf als die zweite Farblinie, um die unterschiedliche elektro-optische Effizienz auszugleichen, so dass die maximal erzeugbare von einem menscheichen Nutzer wahrnehmbare und dem wellenlängenabhängigen Farbempfinden des Menschen entsprechende, Helligkeit der unterschiedlichen Farblinien aneinander angeglichen wird. Folglich kann die elektro-optische Effizienz auch als empfundene elektro-optische Effizienz bezeichnet werden, wobei das Helligkeitsempfinden des Menschen dann quantitativ durch die V-Lambda-Kurve der zum Anmeldezeitpunkt geltenden DIN 5031 beschrieben ist. Diese allgemein festgelegte Kurve wird auch als Hellempfindlichkeitskurve bezeichnet oder relativer spektraler Helligkeitsempfindlichkeitsgrad genannt und beschreibt das nicht lineare und wellenlängenabhängige Farbempfinden des Menschen. Das Ausgleichen umfasst hier auch ein nicht vollständiges Ausgleichen im Sinne eines Angleichens bzw. Verringerns von Unterschieden in der maximal erzeugbaren Helligkeit der unterschiedlichen Farblinien. Die Anzahl von Reihen, welche die erste Farblinie mehr aufweist als die zweite Farblinie, kann entsprechend die Anzahl mit dem geringsten resultierenden Helligkeitsunterschied bei der maximalen vom menschlichen Nutzer wahrgenommenen mit den beiden Farblinien jeweils erzeugbaren Helligkeit sein. Diese Helligkeit kann beispielsweise pro Anzeige-Pixel betrachtet werden.
Das hat den Vorteil, dass die für längere Wellenlängen abnehmende elektro-optische Konvertierungseffizienz von Halbleitermaterialien, die zur Herstellung von LEDs verwendet werden, kompensiert wird. Aufgrund der menschlichen Farbwahrnehmung sind mindestens drei Primärfarben notwendig, um einen Farbraum aufzuspannen. Für einen angestrebten möglichst großen Farbraum muss entsprechend auch eine rote LED mit verhältnismäßig langer Wellenlänge verwendet werden, beispielsweise mit einer Wellenlänge von 640 nm. Wird stattdessen nur eine Wellenlänge von beispielsweise 600 nm verwendet, reduziert sich der Farbraum stark, wodurch sich viele Rottöne nicht mehr darstellen lassen. Die geringere elektro-optische Effizienz wird somit vorliegend durch eine oder mehr weitere Reihen von Farb-Bildpunkten kompensiert, so dass trotz geringerer elektro-optischer Effizienz bei einem großen Farbraum die gewünschten Intensitäten erreicht werden können. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei geeigneter Ansteuerung die Bildinformationen der nacheinander von der Abtast-Umlenkeinheit abgetasteten Farb-Bildpunkte und damit LEDs im Auge des Nutzers aufsummiert werden, und somit durch das Abtasten oder Scannen die an verschiedenen Orten angeordneten Farb-Bildpunkte, die nacheinander abgetastet werden, als am gleichen Ort, als gleiches Anzeige-Pixel wahrgenommen werden. Zugleich kann so die für längere Wellenlängen im Rotbereich stark abnehmende Empfindlichkeit des menschlichen Auges kompensiert werden. Die beschriebene Ausführung bildet trotz der zumindest einen zusätzlichen Reihe von Farb-Bildpunkten die Grundlage für eine Gestaltung des Brillen-Anzeige-Systems, welches trotz der zusätzlichen Farb-Bildpunkte in der Gesamteffizienz verbessert ist, wie auch anhand der folgenden Ausführungen noch erläutert wird.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Farb-Bildpunkte Leuchtdioden sind oder umfassen, welche eine Leuchtbreite von weniger als 50 µm und/oder eine Leuchtfläche von weniger als 0,003 mm² haben. Als Leuchtbreite kann dabei eine Breite und/oder Länge einer lichtemittierenden Fläche der Leuchtdioden, der Leuchtfläche, verstanden werden, oder, im Falle runder oder elliptischer Leuchtflächen der entsprechende maximale Durchmesser. Derartige LEDs können als µLEDs bezeichnet werden. Bevorzugt basieren die Leuchtdioden auf GaN-Technologie, weisen also Galliumnitrid als lichtemittierendes Material auf. Für auf Galliumnitrid basierende Leuchtdioden ist die geschilderte Ausführungsform besonders vorteilhaft, da bei diesem Halbleiter die Konvertierungseffizienz für längere Wellenlängen besonders stark abnimmt. Mit der geringen Größe von µLEDs und den besonders schnellen Schaltzeiten von GaN-Primäremittern lassen sich besonders raumsparend und effizient Zeilen-Bildschirmeinheiten realisieren.
Besonders vorteilhaft sind hier nicht-quadratische Farb-Bildpunkte, also Farb-Bildpunkte mit nicht-quadratischen Leuchtflächen, das heißt, Leuchtflächen, welche rund oder oval sind oder rechteckig mit unterschiedlichen Seitenlängen. Damit können die Farblinien mit den jeweiligen Reihen in ein weiteres Abtasten und Überlagern der mehreren Reihen einer Farbe vorteilhaft angeordnet werden, sodass ein zweidimensionales virtuelles Bild besonders effizient erzeugt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Farbe der ersten Farblinie im Bereich von 560 bis 650 nm liegt, insbesondere im Bereich von 570 nm bis 590 nm. Die Farbe der ersten Farblinie oder der ersten Farbe liegt somit im rot-orangen oder auch orangenen Bereich. Da im rot-orangenen Bereich die elektro-optische Effizienz besonders gering ist, ist es günstig, dort mehr Reihen von Farb-Bildpunkten vorzusehen. Die Wahl der ersten Farbe als im orangenen Bereich, also im Bereich von 570 bis 590 nm, ist besonders vorteilhaft, da sich so in Kombination mit anderen Farben besonders energieeffizient Weisstöne darstellen lassen: Bei geeigneter Wahl der zweiten Farbe, also der Farbe der zweiten Farblinie, beispielsweise im Bereich von 400 nm bis 495 nm, bevorzugt im Bereich von 440 nm bis 485 nm, also im blauen Bereich, lässt sich so eine Vielzahl von Weißtönen anzeigen, ohne dass dabei die üblichen und sowohl auf Grund der schlechten menschlichen Wahrnehmung roter Farbtöne als auch auf Grund der schlechten elektro-optischen Effizienz für die Darstellung ineffizienten LEDs im Bereich von 600 nm und mehr zusammen mit einer weiteren grünen LED aktiviert werden müssten. Es müssen somit für den Weißton nicht nur eine Farbe weniger, nämlich zwei Farben statt drei Farben, erzeugt werden, sondern überdies kann auf das Erzeugen eines roten Lichts im Bereich von 600 nm und mehr gänzlich verzichtet werden und somit die Energieeffizienz deutlich gesteigert werden. Gerade für Brillen-Anzeige-Systeme ist die daraus resultierende höhere Helligkeit bei geringerer Wärme vorteilhaft, wobei überdies aufgrund der besseren Energieeffizienz für die gleiche Betriebszeit ein kleinerer Akku gewählt werden kann, d.h. bei gleichbleibender Betriebsdauer ein Brillen-Anzeige-System mit geringerem Gewicht realisiert werden kann.
Des Weiteren ergibt sich hier auch der zusätzliche Vorteil einer für verbesserten Kompensation von wellenlängenabhängigen chromatischen Aberrationen, wie im Folgenden näher erläutert. Hier ist zu bedenken, dass die Ursache der chromatischen Aberrationen die Wellenlängenabhängigkeit des Brechungsindexes bei der Verwendung von einem oder mehreren Linsenelementen zur Abbildung der Zeilen-Bildschirmeinheit in das Sichtfeld des menschlichen Nutzers ist.
Bekanntermaßen ist es in der refraktiven Optik am einfachsten, wenn nur eine Wellenlänge, beispielsweise ein spektral-schmalbandiges Laserlicht, abgebildet werden muss. Aufgrund des Farbempfindens der menschlichen Wahrnehmung sind jedoch gerade bei Brillen-Anzeige-Systemen mehrere Wellenlängen oder mehrere Emissionsspektren notwendig, um einen brauchbaren Farbraum darstellen zu können. Typischerweise werden die bekannten drei Emissionsspektren verwendet, welche einzeln betrachtet eine rote, grüne und blaue Farbe haben. Beispielsweise werden in Optiksimulationen zur Auslegung von Optiken für den sichtbaren Bereich standardmäßig die Wellenlängen der Fraunhofer-Linien F, d, C (486 nm, 588 nm, 656 nm) verwendet. Im Falle eines LED-Displays oder eines µLED-Displays sind die von diesen erzeugten Wellenlängenverteilungen bekannt und werden gemäß der jeweiligen Emissionsspektren in der Optimierung der Optik verwendet. Problematisch ist, dass bei drei Primäremitterelementen, einem roten, einem grünen und einem blauen Primäremitterelement, die drei Emissionsspektren vergleichsweise weit auseinander liegen und somit eine Korrektur der chromatischen Aberration technisch sehr anspruchsvoll ist. Entsprechend treten die chromatischen Aberrationen am deutlichsten bei kontrastreichen Bildinhalten, vor allem bei Schwarz-Weiß-Bildinhalten, hervor, da dort alle drei Primärfarben gleichermaßen aktiviert sind.
Da jedoch gemäß der hier vorgestellten Ansatzes Schwarz-Weiß-Bildinhalte je nach vorliegender Auslegung und dem gewünschten Weißton (welcher einer von vielen Weisstönen unterschiedlicher Farbtemperatur sein kann) nur oder zum allergrößten Teil die Farbe der ersten Farblinie und die Farbe der zweiten Farblinie benötigt werden und somit die Optik des Brillen-Anzeige-Systems im technischen Kompromiss nur für diese zwei zentralen Wellenlängen bzw. Emissionsspektren optimiert werden müssen und nicht für drei zentrale Wellenlängen bzw. Emissionsspektren, ist eine verbesserte effektive chromatische Korrektur in dem hier beschriebenen Ansatz technisch einfach zu realisieren. Die beschriebene Ausgestaltung ermöglicht somit eine bessere chromatische Korrektur der Optik für Bildinhalte, bei denen chromatische Artefakte in Form von Regenbogenfarbsäume in konventionellen Ansätzen besonders sichtbar sind. Dafür werden stärkere chromatische Aberrationen für Farbdarstellungen und Bildinhalte, bei denen chromatische Aberrationen von menschlichen Nutzern nicht mehr so stark wahrgenommen werden können, in Kauf genommen.
Vorteilhaft ist hier auch, dass die beiden Farben, sprich für eine Weißdarstellung genutzten dominanten Wellenlängen näher beieinander liegen als in den üblichen Ansätzen. Dies unterscheidet den beschriebenen Ansatz auch maßgeblich von Lösungen, welche eine weiße LED als vierte Farbe vorschlagen. Dort müssen selbstverständlich ebenfalls für das Darstellen einer weißen Farbe weniger Farb-Bildpunkte aktiviert werden, nämlich idealerweise genau die eine zusätzliche weiße LED und keine der anderen LEDs. Dies ist jedoch der Fall, da die erhältlichen weißen LEDs eine vergleichsweise breite spektrale Verteilung aufweisen, mit dominanten Wellenlängen im blauen Spektralbereich und in der Region um 600 nm. Entsprechend erfordert der Einsatz eines einzelnen weißen LED-Bildpunktes, dass die zur Betrachtung erforderlichen Linsensysteme wie in den anderen konventionellen Lösungen für eine Vielzahl von weit auseinander liegenden Wellenlängen optimiert werden müssen, was wie beschrieben mit dem hier vorgeschlagenen Ansatz nicht notwendig ist.
Entsprechend ist in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass in einem CIE-1931-Normfarbtafel-Farbraum eine Verbindungslinie der Farben der ersten und der zweiten Farblinie im Wesentlichen parallel zu einem Abschnitt der Schwarzkörper-Kurve verläuft, welcher die Schwarzkörper-Kurve von dem Hochtemperaturende (T=∞) bis höchstens zur Höhe des Weißpunkts, insbesondere bis höchstens zum Temperaturpunkt von 2.700 K, bevorzugt bis höchstens zum Temperaturpunkt von 1.800 K, umfasst. Die Schwarzkörper-Kurve wird auch Black-Body-Curve genannt. Unter „im Wesentlichen parallel“ kann hier ein tangentialer Verlauf der Verbindungslinie verstanden werden und/oder ein Verlauf, bei welchem ein maximaler Abstand der Verbindungslinie von dem genannten Abschnitt der Schwarzkörper-Kurve einen vorgegebenen maximalen Abstand, welcher beispielsweise 0,05 oder 0,01 im CIE-1931-Normfarbtafel-Farbraum betragen kann, nicht überschreitet. Der Abstand zwischen Verbindungslinie und dem Abschnitt der Schwarzkörper-Kurve wird dabei senkrecht zur Verbindungslinie gemessen. Er ist somit der Abstand zweier Schnittpunkte einer senkrecht zur Verbindungslinie verlaufenden Geraden, wobei der erste Schnittpunkt der Schnittpunkt mit der Verbindungslinie ist und der zweite Schnittpunkt der Schnittpunkt mit dem Abschnitt der Schwarzkörper-Kurve.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Bildschirmeinheit genau zwei Farblinien, nämlich die erste und die zweite Farblinie aufweist. Damit lässt sich ein besonders energieeffizientes Bild-Anzeige-System realisieren, welches vor allem zum Anzeigen von schwarzem Text auf weißem Grund oder weißem Text auf schwarzem Grund geeignet ist.
In einer zur letzten Ausführungsform alternativen Ausführungsform weist die Bildschirmeinheit zusätzlich zu der ersten und zu der zweiten Farblinie noch eine dritte und eine vierte Farblinie auf. Dabei liegt die Farbe der dritten Farblinie im grünen Bereich, d. h. im Bereich von 500 nm bis 550 nm, bevorzugt im Bereich von 515 nm bis 535 nm, und die Farbe der vierten Farblinie im roten Bereich von 580 nm bis 650 nm, bevorzugt im Bereich von 590 nm bis 640 nm. Das hat den Vorteil, dass die beschriebenen Vorteile in einem erweiterten Farbraum eines üblichen Vollfarbdisplays erzielt werden und somit eine Vollfarb-Anzeige mit verbesserter Effizienz bereitgestellt wird.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die elektro-optische Effizienz der Farbpunkte der dritten Farblinie zwischen der elektro-optischen Effizienz der Farbpunkte der zweiten Farblinie und der ersten Farblinie liegt und die dritte Farblinie zumindest eine Reihe von Farb-Bildpunkten mehr aufweist als die zweite Farblinie und/oder die erste Farblinie zumindest eine Reihe von Farb-Bildpunkten mehr als die dritte Farblinie. Entsprechend kann auch vorgesehen sein, dass die elektro-optische Effizienz der Farbpunkte der vierten Farblinie geringer als die elektro-optische Effizienz der Farbpunkte der ersten Farblinie ist und die vierte Farblinie zumindest eine Reihe von Farb-Bildpunkten mehr aufweist als die erste Farblinie. Das hat den Vorteil, dass die eingangs beschriebene Kompensation der elektro-optischen Effizienz weiter verbessert und auch für die weiteren Farben erreicht wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Farblinien, insbesondere jede der Farblinien, zumindest zwei, bevorzugt zumindest drei Reihen von Punkten der jeweiligen Farbe der Farblinie aufweist. Das hat den Vorteil, dass Schwankungen in der Helligkeit zwischen den zeitlich hintereinander Abgetasteten Farb-Bildpunkten ausgeglichen werden können, da durch das abtastende Umlenken eine zeitliche Mittelung über die unterschiedlichen Reihen erfolgt. Infolge werden streifenartige Artefakte, wie sie bei einer häufig auftretenden nicht ganz präzisen Ansteuerung der Helligkeit der µLEDs auftritt, vermieden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist entsprechend vorgesehen, dass jede Farblinie eine Reserve-Reihe von Farb-Bildpunkten aufweist, und die Bildschirmeinheit ausgebildet ist, anstelle jeweiliger als funktionsuntüchtig kategorisierter Farb-Bildpunkte der zumindest einen zuvor beschriebenen regulären Reihe entsprechende Farb-Bildpunkte der Reservereihe anzusteuern, d.h. zu aktivieren oder deaktivieren, wobei die beiden Farb-Bildpunkte in der zugehörigen Reihe jeweils dieselbe Position haben. Der Farb-Bildpunkt der Reserve-Reihe ersetzt somit einen Farb-Bildpunkt in einer der anderen Reihen, wenn dieser ausfällt. Die Kategorisierung als funktionsuntüchtig kann bei einem Herstellungsprozess erfolgen, was dann einen Ausschuss der Ware verringert, oder auch nach Inbetriebnahme im Rahmen eines Kalibrierungsprozesses festgestellt werden. In beiden Fällen wird die Nachhaltigkeit und somit Effizienz des Brillen-Anzeige-Systems gefördert.
Ein weiterer Aspekt betrifft eine Bildschirmeinheit für eine der beschriebenen Ausführungsformen des Brillen-Anzeige-Systems. Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der Bildschirmeinheit entsprechen den die Bildschirmeinheit betreffenden Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen des Brillen-Anzeige-Systems und deren Vorteilen.
Die vorstehend in der Beschreibung, auch im einleitenden Teil, genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen werden anhand der nachfolgenden Figuren gezeigt, die den erfindungsgemäßen Gegenstand näher erläutern, ohne diesen auf die hier gezeigten spezifischen Ausführungsformen einschränken zu wollen.
Dabei zeigen:

1 einen CIE-1931-Farbraum, anhand dessen eine beispielhafte erste Ausführungsform einer Bildschirmeinheit für ein Brillen-Anzeige-System erläutert wird;
2 einen weiteren CIE-1931-Farbraum, anhand dessen eine alternative Ausführungsform einer Bildschirmeinheit für das Brillen-Anzeige-System erläutert wird;
3 ein beispielhaftes Brillen-Anzeige-System mit einer Bildschirmeinheit wie sie anhand von 1 oder 2 beschrieben wurde; und
4a bis 4c eine beispielhafte Ausführungsform einer Bildschirmeinheit.

In den Figuren sind funktionsgleiche oder gleiche Elemente dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt einen CIE-1931-Farbraum 10 mit den Koordinaten × und y. In diesem wird ein Unter-Farbraum 16 durch vier Primärfarben 11, 12, 13 und 14 aufgespannt. Begrenzt wird der Farbraum 10 durch die Begrenzungslinie 101, welche durch monochromatische Emissionsspektren gegeben ist. Im gezeigten Beispiel handelt es sich bei der Primärfarbe 11, welche als zweite Farbe bezeichnet werden kann, um ein blaues Spektrum mit hier 475 nm zentraler Wellenlänge. Bei Primärfarbe 12 handelt es sich vorliegend um ein grünes Spektrum mit einer beispielhaften zentralen Wellenlänge von 525 nm. Die Primärfarbe 12 kann als dritte Farbe bezeichnet werden. Bei Primärfarbe 13 handelt es sich vorliegend um ein rotes Spektrum mit einer beispielhaften zentralen Wellenlänge von 640 nm. Diese Farbe kann als vierte Farbe bezeichnet werden. Bei Primärfarbe 14 handelt es sich vorliegend um ein orangenes Spektrum mit einer beispielhaften zentralen Wellenlänge von 580 nm. Die Primärfarbe 14 kann als erste Farbe bezeichnet werden. Die vier Farben unterteilen den Teilfarbraum 16 in zwei Unter-Teilfarbräume 161 und 162. Im Unter-Teilfarbraum 161 kann dabei eine deutlich höhere elektro-optische Effizienz erreicht werden als im Unter-Farbraum 162, da dort Farben nur mit der ersten, zweiten und dritten Farbe 14, 11, 12 erzeugt werden können, wohingegen im Unter-Teilfarbraum 162 Farben mit der ersten, zweiten und vierten Farbe 14, 11, 13 erzeugt werden. Dies ist dadurch bedingt, dass für Farben im ersten Unter-Teilfarbraum 161 ein der vierten Farbe 13 zugeordnetes Emitterelement, beispielsweise eine entsprechende µLED nicht aktiviert werden muss. Dieses weist aufgrund der längeren Wellenlänge vorliegend eine wesentlich schlechtere elektro-optische Effizienz auf als ein der ersten Farbe 14 zugeordnetes Emitterelement.
Eingezeichnet ist auch eine Reihe von Weiß-Farb-Punkten 15, die sog. CIE-Normbeleuchtungen, welche auf der Schwarzkörper-Kurve 17 liegen. Eingezeichnet sind vorliegend die CIE-Normbeleuchtungen E, D50, D55, D65, D75 und D93. Der Weißpunkt 15W mit dem zugeordneten RGB-Videosignal R = G = B wird dabei in Abhängigkeit des jeweiligen Anwendungsszenarios auf einen der CIE-Normbeleuchtungsweiß-Farb-Punkte 15 oder einen ähnlichen Weiß-Farb-Punkt kalibriert und liegt als einziger Punkt 15, 15W nicht auf der Schwarzkörper-Kurve 17. Vorliegend wird also durch die Verwendung von mehr als drei unterschiedlichen Primärfarben der erweiterte Farbraum 16 genutzt, wobei sich der Teil-Farbraum 16 wiederum in Unter-Farbräume 161, 162 unterteilen lässt, mit einem elektro-optisch effizienteren Unter-Teil-Farbraum 161 und einen elektro-optisch ineffizienteren Unter-Farbraum 162. Besonders vorteilhaft ist hier, dass der effizientere Farbraum 161 die Weiß-Farb-Punkte 15, insbesondere den Weißpunkt 15W beinhaltet. Dadurch lassen sich die den Weiß-Farb-Punkten 15 bzw. dem Weißpunkt 15W entsprechenden Weißtöne besonders energieeffizient darstellen.
In einer besonders vorteilhaft ausgestalteten Ausführung liegt eine Linie 18, welche die Unter-Teil-Farbräume 161 und 162 trennt, die Verbindungslinie 18 welche erst Farbe 14 und zweite Farbe 11 verbindet, nahe an den Weiß-Farb-punkten 15 bzw. dem Weißpunkt 15W, insbesondere den Weiß-Farb-Punkten 15, welche für die für das jeweilige Anwendungsszenario besonders relevant sind. Da die Weiß-Farb-Punkte 15 entsprechend ihrer jeweils zugeordneten Farbtemperatur auf der Schwarzkörper-Kurve 17 angeordnet sind, entspricht diese vorteilhafte Ausführung einem im Wesentlichen parallelen Verlauf der Verbindungslinie 18 mit einem Hochtemperatur-Abschnitt der Schwarzkörper-Kurve 17, welche von dem Hochtemperaturende der Schwarzkörper-Kurve 17 bis zu einem Weißpunkt 15, beispielsweise im der Normbeleuchtung D50 entsprechenden Weißpunkt 15, welchem in etwa eine Temperatur von 5.000 K auf der Schwarzkörper-Kurve 17 zugeordnet werden kann.
Damit muss zur Erzeugung von weißem Licht fast nur oder nur die erste Farbe 14 und die zweite Farbe 11 mit hoher Intensität erzeugt werden, d. h. einzig die Farb-Bildpunkte zweier unterschiedlicher Farben aktiviert werden. Als Folge sind bei der Darstellung von weißem Text auf schwarzem Hintergrund oder umgekehrt, schwarzem Text auf weißem Hintergrund in dominanter Weise nur zwei Emissionsspektren in dem Licht vorhanden. Das ist für eine chromatische Korrektur der Optik vorteilhaft, da nur zwei wesentliche Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche korrigiert werden müssen und nicht wie sonst üblich, drei Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche. Überdies liegen die beiden Wellenlängen von Farbe 11 und Farbe 14 besonders nah beisammen, unterscheiden sich im gezeigten Beispiel lediglich um 105 nm. Ohne die erste Farbe 14 müsste hingegen die Optik im gezeigten Beispiel für die Wellenlänge 475 nm, 525 nm und 640 nm korrigiert werden, also über einen Wellenlängenbereich von 180nm statt 105 nm. Es wird somit mit der ersten orangenen Farbe eine technisch einfache Korrektur chromatischer Aberrationen für den relevanten Fall der Darstellung von Schwarz-Weiß-Schrift erreicht und gleichzeitig dadurch, dass GaN (µ)LEDs für längere Wellenlängen eine stark abfallende elektro-optische Effizienz aufweisen, auch die elektro-optische Effizienz in genutzten Brillen-Anzeige-Systemen gesteigert.
In 2 wird eine beispielhafte Ausführungsform mit genau zwei Farben 14, 11 gezeigt. Ein entsprechendes Brillen-Anzeige-System ermöglicht somit Schwarz-Weiß-Darstellungen, sowie Farbdarstellungen weniger Farben, welche auf der Verbindungslinie 18 liegen. Entsprechend müssen in diesem Fall Linsenelemente, welche Teil der zugeordneten Bildschirmeinheit sind, nur für die beiden Farben 14, 11 chromatisch optimiert werden. Idealerweise haben die die beiden Farben 14, 11 erzeugenden Farb-Bildpunkte dann ein spektral schmales Spektrum, beispielsweise indem sie als µLED GaN-Technologie realisiert sind. Idealerweise werden die jeweiligen Emitter derart gewählt, dass die Verbindungslinie 18 im Wesentlichen parallel zu einem Hochtemperatur-Abschnitt der Schwarzkörper-Kurve 17 verläuft. Beispielsweise kann die Verbindungslinie 18 der Schwarzkörper-Kurve 17 an der Stelle am nächsten kommen oder diese sogar berühren oder schneiden, welche dem für das jeweilige Anwendungsszenario erwünschten Weißpunkt 15 entspricht. Das heißt, dass ein Abstand zwischen Verbindungslinie 18 und Schwarzkörper-Kurve 17 für den Punkt der Schwarzkörper-Kurve minimal ist, welche dem bevorzugt angestrebten Weißpunkt 15 entspricht. In der Praxis heißt dies, dass kleine Abweichungen zwischen dem erwünschten Weißpunkt und der durch die beiden Farben realisierbaren Weißton toleriert werden können. Entsprechend kann dann kein Normweißlicht reduziert werden, und ein mit einer derartigen Bildschirmeinheit erzeugtes Schwarz-Weiß-Bild hat einen Farbstich. Je größer hier die Abweichung, desto größer der Farbstich, so dass die maximal erlaubte Abweichung für das jeweilige Nutzungsszenario der Bildschirmeinheit spezifisch festgelegt werden muss.
Im gezeigten Beispiel sind auf der Schwarzkörper-Kurve 17 mehrere Punkte T_∞, T₅₅₀₀, T₃₀₀₀, T₂₅₀₀ eingetragen, welche einer jeweiligen Temperatur von ∞, 5.500 K, 3.000 K und 2.500 K entsprechen. Der Abstand der Verbindungslinie 18 von den jeweiligen Punkten T_∞, T₅₅₀₀, T₃₀₀₀, T₂₅₀₀, also die Abstände d_∞, d₅₅₀₀, d₃₀₀₀, d₂₅₀₀ ergeben sich dabei durch die Länge einer Normalen auf der Verbindungslinie 18 durch die jeweiligen Punkte T_∞, T₅₅₀₀, T₃₀₀₀, T₂₅₀₀. Je nach Anwendungsszenario können die Farben 14, 11 und damit der Verlauf der Verbindungslinie 18 so gewählt werden, dass der maximale Abstand eines gewünschten Abschnittes, beispielsweise eines Hochtemperaturabschnittes der Schwarzkörper-Kurve 17, welcher von dem Punkt T_∞ bis zu dem Punkt einer vorgegebenen Temperatur, beispielsweise T₂₅₀₀ reicht, maximal einen vorgegebenen Wert erreicht. Dabei kann die Verbindungslinie 18 die Schwarz-körper-Kurve 17 auch ein- oder zweimal schneiden. Die Verbindungslinie 18 kann auch so gelegt werden, dass beispielsweise eine quadratische Abweichung von der Verbindungslinie 18 zu dem gewünschten Abschnitt der Schwarzkörper-Kurve 17 minimiert wird, somit beispielsweise ein quadratischer Fehler minimiert wird.
In 3 wird ein beispielhaftes Brillen-Anzeige-System 1 mit einer Zeilen-Bildschirmeinheit 2 zum Abstrahlen eines Lichtes 34 als computergenerierte Bildinformation, sowie mit einer Abtast-Umlenkeinheit 3 zum Abtasten der Bildschirmeinheit 2 und zum Umlenken des von der abgetasteten Bildschirmeinheit 2 abgestrahlten Lichtes 34 in ein Auge 392 des Nutzers dargestellt.
Die Bildschirmeinheit 2 weist dabei ein Anzeigeelement 30 sowie ein Linsenelement 31 auf, welches in einem optischen Weg zwischen dem Anzeigeelement 30 und der Abtast-Umlenkeinheit 3 angeordnet ist. Die Abtast-Umlenkeinheit 3 weist eine Reihe von scannenden teiltransparenten Spiegelelementen 32 auf, welche in einer z-Richtung übereinander angeordnet sind. Zu einem gegebenen Zeitpunkt wird das Licht 34, welches in y-Richtung eine durch das Bildschirmelement 30 vorgegebene Intensitätsverteilung aufweist, an jedem Strahlteiler 32 zum Auge 392 umgelenkt. Dabei trifft nur ein Teil des Lichtes 34 auf die Pupille 391 des Auges 302 und wird somit wahrgenommen.
Die Strahlteilerelemente 32 sind vorliegend als scannende oder abtastende Strahlteilerelemente 32 ausgeführt und weisen entsprechend eine parallel zur y-Achse verlaufende Rotationsachse 33 mit einer Maximalauslenkung 323 und 322 sowie einer Nominalauslenkung 321 auf. Entsprechend kann das Licht 34 unter allen zwischen den Maximalauslenkung 323 und 322 entsprechenden zugeordneten Maximalwinkeln 343, 342 liegenden scan-Winkeln 341 zum Auge 392 gelenkt werden. Mittels eines Zeitmultiplexing-Verfahrens lässt sich so bei einem linearen Bildschirmelement 30 ein virtuelles zweidimensionales Bild generieren. Dabei wird wie bekannt das zeilenförmige Bildschirmelement 30 in seiner Helligkeit synchron zum jeweiligen Scan-Winkel 341 gesteuert. Die Haupterstreckungsrichtung des Zeilenbildschirmelementes 30 verläuft dabei parallel zur y-Achse in die Zeichenebene hinein. Dies ist dann auch die Richtung der zugeordneten Farblinien, wie im Folgenden beschrieben.
In 4 sind verschiedene Ansichten eines beispielhaften linearen oder zeilenförmigen Bildschirmelements 30 dargestellt. Auf einen Träger 45, beispielsweise einem Silizium-Substrat mit integrierter Schaltungselektronik, sind eine Vielzahl von LEDs, hier µLEDs, in jeweilige Farblinien 411, 412, 413 und 414 angeordnet. Jede Farblinie 411, 412, 413, 414 umfasst jeweiligen Reihen 411a, 412a, 412b, 413a, 413b, 413c, 414a, 414b, ..., 414g von Farb-Bildpunkten 401. Die Anzahl der Reihen ist dabei beispielhaft gewählt. Jede Farblinie 411, 412, 413, 414 entspricht einer Farbe 11, 12, 13, 14. Beispielsweise kann die Farblinie 414 der ersten Farbe 14 entsprechen, die Farblinie 411 der zweiten Farbe 11, die Farblinie 412 der dritten Farbe 12 und die Farblinie 414 der vierten Farbe 13. Damit wird ein vierfarbiges Zeilendisplay realisiert.
Jede Gruppe kann optional eine Reservereihe 411', 412', 413', 414' mit Reserve-Farb-Bildpunkten 402 enthalten. Falls somit in einer Farblinie, beispielsweise der Farblinie 414, ein defekter Farb-Bildpunkt 403 festgestellt und infolge als funktionsuntüchtig kategorisiert wird, kann mittels einer Software an dessen Stelle ein zugeordnete Reserve Farb-Bildpunkt 404 genutzt werden. Dabei sind die beiden Farb-Bildpunkte 403, 404 in der jeweiligen Reihe, hier der Reihe 414, an derselben Position in x-Richtung und somit Abtastrichtung 46 angeordnet, d. h. in derselben Spalte. Da das Bildschirmelement in der Scanrichtung 46 senkrecht zur y-Richtung abgetastet wird, können diese Reserve-Farb-Bildpunkte 402 beabstandet von den regulären Reihen 411a, 412a, 412b, 413a bis 413c, 414a bis 414g, angeordnet sein. Vorteilhafterweise weisen die Reihen 411a, 411', 412a, 412b, 412', 413a bis 413c, 413', 414a bis 414g, 414' einer Farblinie jeweils in der Abtastrichtung 46 den gleichen den x-Pitch-Abstand 426 auf, und die Farb-Bildpunkte 401 einer Reihe in y-Richtung einen gleichförmigen y-Pitch-Abstand 421. Dabei ist der y-Pitch-Abstand 421 senkrecht zur Scanrichtung idealerweise identisch zum x-Pitch-Abstand 426 in Scanrichtung. Durch Verwendung eines anamorphotischen Linsenelements 31 kann dies grundsätzlich technisch auch mit unterschiedlichen Abständen realisiert werden. Die Farb-Bildpunkte 402 bzw. deren Leuchtflächen können prinzipiell beliebig geformt sein, also beispielsweise rund, quadratisch oder rechteckig. Besonders vorteilhaft ist jedoch eine rechteckige Ausgestaltung, da im Zusammenspiel mit µ-Linsen 47, wie sie in 4b und 4c als Teil des Linsenelements 31 gezeigt sind, in der Haupterstreckungsebene des Bildschirmelementes 30 unterschiedliche Winkelverteilungen 481 und 482 eingestellt werden können, welche den geometrischen Abmessungen 422 und 423 der Leuchtflächen in x- bzw. y-Richtung entsprechen.
Der Abstand der Farblinien 411, 412, 413, 414, 424 untereinander ist bevorzugt als Vielfaches des x-Pitch-Abstand 426 zu wählen, da die Helligkeitsinformation synchron mit dem scannenden Strahlteilerelement 32 in der Abtastrichtung 46 von Reihe zu Reihe weitergeleitet werden muss. Pro Farblinie 411 bis 414, d. h. je Farbe 11 bis 14 kann die Anzahl der Reihen in Scanrichtung 46 frei gewählt werden, um etwaige empfundene Helligkeitsunterschiede durch eine Mehrfachbelichtung auszugleichen. Dazu wird die Helligkeitsinformation jedes hier als µLED ausgeführten Farb-Bildpunktes 401 einer Zeile nach dem Scannen zur nächsten Reihe auch um eine Reihe verschoben und nochmal angezeigt. Dadurch addiert sich für das Auge 392 die Helligkeit auf.

Claims

Brillen-Anzeige-System (1) zum Anzeigen eines virtuellen Bildes in einem Sichtfeld eines Nutzers, mit - einer Bildschirmeinheit (2) zum Abstrahlen eines Lichtes (34) als computergenerierte Bildinformation, wobei die Bildschirmeinheit (2) zumindest eine erste Farblinie und eine zweite Farblinie, jeweils unterschiedlicher Farbe (14, 11), mit jeweils zumindest einer sich entlang der Farblinie erstreckenden Reihe von Farb-Bildpunkten aufweist; - einer Abtast-Umlenkeinheit (3) zum Abtasten der Bildschirmeinheit (2) und zum Umlenken der von der abgetasteten Bildschirmeinheit (2) abgestrahlten computergenerierten Bildinformation in ein Auge des Nutzers; wobei die elektro-optische Effizienz der Farb-Bildpunkte der ersten Farblinie geringer ist als die elektro-optische Effizienz der Farb-Bildpunkte der zweiten Farblinie, und die erste Farblinie mindestens eine Reihe von Farb-Bildpunkten mehr aufweist als die zweite Farblinie um die unterschiedliche elektro-optische Effizienz auszugleichen, dadurch gekennzeichnet, dass jede Farblinie eine Reserve-Reihe von Farb-Bildpunkten aufweist, und die Bildschirmeinheit (2) ausgebildet ist, an Stelle jeweiliger als funktionsuntüchtig kategorisierter Farb-Bildpunkte der zumindest einen regulären Reihe entsprechende Farb-Bildpunkte der Reserve-Reihe anzusteuern, wobei die beiden Farb-Bildpunkte in der zugehörigen Reihe jeweils dieselbe Position haben.
Brillen-Anzeige-System (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farb-Bildpunkte Leuchtdioden sind oder umfassen, die eine Leuchtbreite kleiner als 50µm und/oder eine Leuchtfläche kleiner als 0,003mm2 haben, und insbesondere auf GaN-Technologie basieren.
Brillen-Anzeige-System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farb-Bildpunkte rechteckig mit unterschiedlichen Seitenlängen sind.
Brillen-Anzeige-System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbe (14) der ersten Farblinie im Bereich von 560nm bis 650nm liegt, insbesondere im Bereich von 570nm bis 590nm.
Brillen-Anzeige-System (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbe (11) der zweiten Farblinie im Bereich von 400nm bis 490nm liegt, insbesondere im Bereich von 440nm bis 480nm.
Brillen-Anzeige-System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem CIE-1931-Normfarbtafel-Farbraum (10) eine Verbindungslinie (18) der Farben (14, 11) der ersten und zweiten Farblinie im Wesentlichen parallel zu einem Abschnitt der Schwarzkörper-Kurve (17) verläuft, welcher die Schwarzkörper-Kurve (17) von dem Hochtemperatur-Ende (T_∞) bis höchstens zur Höhe des Weißpunkts (15W), insbesondere bis höchstens zum Temperaturpunkt (T2700) von 2700K, bevorzugt bis höchstens zum Temperaturpunkt (T1800) von 1800K, umfasst.
Brillen-Anzeige-System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildschirmeinheit (2) genau zwei Farblinien aufweist.
Brillen-Anzeige-System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildschirmeinheit (2) zusätzlich zu der ersten und zu der zweiten Farblinie noch eine dritte und eine vierte Farblinie aufweist, wobei die Farbe (12) der dritten Farblinie im Bereich von 500nm bis 550nm liegt, insbesondere im Bereich von 515nm bis 535nm, und die Farbe (13) der vierten Farblinie im Bereich von 580nm bis 650nm, insbesondere im Bereich von 590nm bis 640nm.
Brillen-Anzeige-System (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die elektro-optische Effizienz der Farbpunkte der dritten Farblinie zwischen der elektro-optischen Effizienz der Farbpunkte der zweiten Farblinie und der ersten Farblinie liegt und die dritte Farblinie zumindest eine Reihe von Farb-Bildpunkten mehr aufweist als die zweite Farblinie und die erste Farblinie zumindest eine Reihe von Farb-Bildpunkten mehr als die dritte Farblinie.
Brillen-Anzeige-System (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektro-optische Effizienz der Farbpunkte der vierten Farblinie geringer als die elektro-optischen Effizienz der Farbpunkte der ersten Farblinie ist und die vierte Farblinie zumindest eine Reihe von Farb-Bildpunkten mehr aufweist als die erste Farblinie.
Brillen-Anzeige-System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farblinien zumindest zwei, bevorzugt zumindest drei Reihen von Farb-Bildpunkten der jeweiligen Farbe der Farblinie aufweist.
Bildschirmeinheit (2) für ein Brillen-Anzeige-System (1) nach einem der vorherigen Ansprüche