JP2005535000A - 風景/物体を三次元表示するための装置 - Google Patents

風景/物体を三次元表示するための装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2005535000A
JP2005535000A JP2004569789A JP2004569789A JP2005535000A JP 2005535000 A JP2005535000 A JP 2005535000A JP 2004569789 A JP2004569789 A JP 2004569789A JP 2004569789 A JP2004569789 A JP 2004569789A JP 2005535000 A JP2005535000 A JP 2005535000A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flat panel
panel display
optical assembly
display
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004569789A
Other languages
English (en)
Inventor
クリップシュタイン、マルクス
シュトルヒ、ディーター
ロス、ギュンター
ヤールマルクト、ウーベ
ロスバッハ、ハンス−ユルゲン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
X3D Technologies GmbH
Original Assignee
X3D Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE20213819U external-priority patent/DE20213819U1/de
Priority claimed from DE10248786A external-priority patent/DE10248786A1/de
Priority claimed from DE10256905A external-priority patent/DE10256905A1/de
Application filed by X3D Technologies GmbH filed Critical X3D Technologies GmbH
Publication of JP2005535000A publication Critical patent/JP2005535000A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

本発明は、画像再現デバイス、および好適には、複数のフィルタ素子である、複数の光学素子からなる光学モジュール(5)を備えた、空間的に表示するためのデバイスに関する。上記光学素子の位置にいれば、観察者は、一方の目で風景/物体の第1の選択した視点からの部分情報を見ることができ、他方の目で第2の選択した該視点からの部分情報を見ることができる。このことは、固定デバイスにより、画像再現デバイスと光学構成要素モジュール(5)を取り外し可能に接続することにより達成される。画像再現デバイスに光学モジュール(5)を固定することにより、モノスコピック画像表示を自動立体画像表示に変換することもできるし、その逆を行うこともできる。好適には、光学モジュール(5)は、その構造が複数の光学素子を形成する構造化プレート(1)からなる。固定デバイスは、構造化プレート(1)とフラット・スクリーンの形をした画像再現デバイスの表面との間の空気圧を調整するための手段からなる。光学モジュール(5)は、構造化プレート(1)とフラット・スクリーン表面との間に低い圧力を生成することによりフラット・スクリーン上に維持される。

Description

本発明は、非常に多数のピクセルが、風景/物体の3つ以上の視認像から得られる部分情報のビットを含む、風景/物体を三次元表示するための装置に関する。上記装置は、
・複数のピクセルを再現するための視覚表示装置と、
・観察者の視線の方向に対して視覚表示装置の前に配置されている、好適にはフィルタ素子である、非常に多数の光学素子からなる光学アセンブリとを備える。
この場合、光学アセンブリ内の光学素子の位置は、ピクセルからの光が、複数の視認像のうちの第1の選択視認像の部分情報のビットが、一方の目で見ることができる観察場所で交差する方向に伝搬するように、また複数の視認像のうちの第2の選択視認像の部分情報のビットが、1人の観察者(または数人の観察者)の他方の目で見ることができるように定義される。
従来技術では、特許文献1は、フラット・パネル・ディスプレイ上にモノスコピック画像および自動立体画像を表示するのに適している構造化プレートを記載している。この開示は、取り外し可能に、構造化プレートをフラット・パネル・ディスプレイに取り付けることができる技術的機能を開示している。特殊な構成の場合、構造化プレートは、フラット・パネル・ディスプレイの外部フレームの頂部に取り付けられている適当な機械的接続部から吊り下げられる。この方法の欠点は、構造化プレートが、フレームの形状に依存することである。すなわち、構造化プレートを、すべてのフラット・パネル・ディスプレイと一緒に使用することができないことである。
特許文献2は、フラット・パネル・ディスプレイを、自動立体表示のようなレンチキュラー・スクリーンと一緒に動作させることができる方法を開示している。この開示は、フラット・パネル・ディスプレイが、自動立体効果を達成するために、定義された画像情報を受信するいくつかの実施形態を記載しているが、特定のフラット・パネル・ディスプレイにレンチキュラー・スクリーンを固定する実行可能な方法の詳細については記載していない。この特許明細書の原理は、レンチキュラー・スクリーンとして構成された光学アセンブリを、特に再度取り外し可能に、どのようにフラット・パネル・ディスプレイに機械的に取り付けたらよいのかという課題を解決していない。
特許文献3は、バリヤ・スクリーン(「格子」)の形をしている光学アセンブリを取り外し可能に内蔵している立体表示装置を開示し、また立体表示を確実に行うために、装置内で格子を整合するための補助手段を記載している。
特許文献4は、その上にヒンジで取り付けられている相補レンチキュラー装置により、レンチキュラー・スクリーンの影響を打ち消すことができる方法を記載している。特許文献4は、3D効果を事実上打ち消している。このアプローチは、主としてレンチキュラー・システムだけに使用するためのものであって、正確に相補型レンチキュラー装置を製造しなければならない。
上記すべての特許明細書は、いずれも、あるとしても、ある特殊な構造のフラット・パネル・ディスプレイだけではなく、例えば、フラット・パネル・ディスプレイとして構成されている2Dモニタの任意のタイプを使用した場合には、フラット・パネル・ディスプレイを自動立体フラット・パネル・ディスプレイに実際に可逆的に変換するのがほとんど不可能であるという課題を抱えている。
特許文献5に開示されているように、バリヤ・スクリーンは、スライドイン・ユニットによりモニタの前に取り外し可能に位置している。こうすれば、2Dから3Dに切り替えることはできるが、この方法は、そのエンクロージャがバリヤ・スクリーン用のスライドイン・ポケットを有している表示モジュールにしか使用することができない。そのため特殊設計のスクリーン・エンクロージャを使用しなければならない。バリヤ・スクリーンは、すべてのフラット・パネル・ディスプレイに容易に取り付けることができない。バリヤ・スクリーンをヒンジで開いたり、巻き上げたりする開示の他のスクリーンの場合も、モニタによけいなデバイスを取り付けなければならない。
特許文献6は、スクリーンの頂部に掛けるバリヤ・スクリーンとしての働きをする偏光フォイルを開示している。この場合も、このフォイルは、簡単な操作ですべてのモニタに取り付けることはできない。
特許文献7に取り外すことができる波長フィルタ・アレイが記載されている。この場合、フィルタ・アレイは、例えば、カートリッジに内蔵されている。可逆的な変換を行うには、カートリッジを、キャップのように単にモニタ上に置くだけでよい。2D表示の場合には、カートリッジは取り外される。しかし、現在種々のモニタ・エンクロージャが使用されているので、多くの異なるモニタ構造、およびその異なるエンクロージャの幾何学的形状に適合する1つのカートリッジを製造するのは、控えめにいっても容易なことではない。特許文献7はまた、前部からモニタにクリップで固定することができるフィルタ・アレイも開示している。このフィルタ・アレイの場合には、モニタ・エンクロージャは、補助デバイスを備えていなければならない。
特許文献8に切替え可能な2D/3Dディスプレイが開示されている。2Dと3Dとの間で切替えをするには、拡散プレートを取り付けたり、取り外したりしなければならない。このディスプレイの欠点は、ディスプレイまたはそのエンクロージャを、2D/3D間で切替えができるような特殊な設計にしなければならないことである。
特許文献9は、例えば、ユーザが種々のサイズのモニタに取り付けることができるように構成されている惑光防止フィルタのような光学表示装置を記載している。フレーム・ユニットは、同様にやや柔軟な膜からできている光学スクリーンを保持する。この膜により、デバイスをモニタに取り付けることができる。このデバイスの場合には、モニタを自動立体モニタに実際に可逆的に変換することはできない。
特許文献10は、画像スクリーンおよび透明なカバーを含むディスプレイを記載している。この場合、カバーは、ベース・プレートの前面にラグをパチンとはめ込んで、クリックイン機構により画像スクリーンに取り付けたり、取り外したりすることができる。このデバイスの場合には、それぞれの構造のモニタを自動立体モニタに実際に可逆的に変換することはできない。
ドイツ国特許出願出願公開第100 37 437号 (A1) PCT国際公開第99/05559号 イギリス国特許出願公開第472,562号 (A) 米国特許第5,500,765号 欧州特許出願公開第0860728号 (A1) 欧州特許出願公開第0829744号 (A2) ドイツ国実用新案登録明細書第200 13 873号 (U1) 日本国特許出願出願公開第2002−084553号 欧州特許第0535989号 (B1) ドイツ国特許出願出願公開第4315146号 (A1)
上記従来技術を発展させて、本発明の目的は、光学アセンブリを、可能な最大限度まで、その構成がいかなるものであろうとも、視覚表示装置に取り付けることができ、再度容易に取り外すことができる、「技術分野」に記載したタイプの装置を生成することである。光学アセンブリは、コストが安く、容易に実施することができ、容易に取り扱うことができることを目的としている。本発明は、さらに、風景/物体をモノスコピック・レンダリングと自動立体レンダリングとの間で安いコストで変換を行うことができる方法を提供する。
本発明の請求項1によれば、上記課題は、固定デバイスにより、視覚表示装置と光学アセンブリとを取り外し可能に、相互に結合することにより解決される。この場合、視覚表示装置に光学アセンブリを固定すると、モノスコピック画像表示から自動立体画像表示への変換が行われ、視覚表示装置から光学アセンブリを取り外すと、自動立体画像表示からモノスコピック画像表示への変換が行われる。
本発明による装置の第1の好ましい実施形態の場合には、光学アセンブリは、その構造が非常に多数の光学素子により形成されている構造化プレートを有する。目的の視覚表示装置は、フラット・パネル・ディスプレイであり、固定デバイスは、構造化プレートとフラット・パネル・ディスプレイの表面との間の空気圧を調整するための手段からなる。そのため、構造化プレートとフラット・パネル・ディスプレイの表面の間を真空にすると、光学アセンブリがフラット・パネル・ディスプレイに吸着し、構造化プレートとフラット・パネル・ディスプレイの表面の間の気圧を通常の気圧またはそれより高い気圧にすると、光学アセンブリがフラット・パネル・ディスプレイから離れる。
構造化プレートが二次元に拡がっていると有利である。さらに、フレームにより構造化プレートがその外縁部に保持されていることが好ましい。このようにすると、当然構造化プレートが安定する。フレームは、例えば、金属から作ることができ、比較的薄く、すなわち数百ミクロンにすることができる。
フレームが、フラット・パネル・ディスプレイの表面と構造化プレートとの間に隙間を形成するための1つまたはいくつかのスペーサを備えていると特に有利である。この隙間は、フラット・パネル・ディスプレイ上に、自動立体画像を生成するために必要になる場合がある。
さらに、構造化プレートおよびフレームで形成されているユニットを、このユニットをフラット・パネル・ディスプレイの上に置いた場合、構造化プレートとフラット・パネル・ディスプレイの表面との間に、ほぼ気密の凹部が形成されるように構成することができる。この気密凹部により、構造化プレートとモニタの表面との間に所望の真空を容易に形成できるように本発明を特に上記の方法で実施することができる。
構造化プレートとフラット・パネル・ディスプレイの表面との間の気圧を調整するための手段は、好適には、少なくとも1つの手動または電動ポンプおよび/または1つの弁を備える。こうすることにより、本発明による装置を容易に優れたコスト・パフォーマンスで実行することができる。
さらに、空気圧を調整するための手段は、フレームに固定され、光学アセンブリがフラット・パネル・ディスプレイに圧着された場合、構造化プレートとフラット・パネル・デ
ィスプレイの表面との間に真空が形成され、それによりユニット全体がフラット・パネル・ディスプレイに保持されるように設計された、空気を通さない可動縁部を備えることができる。
さらに、空気圧を調整するための手段は、光学アセンブリを容易に取り外し可能に、真空位置と外部の大気圧との間の圧力を等化する弁を備えることができる。本発明のこの実施形態も、容易に優れたコスト・パフォーマンスで製造することができる。空気を通さない可動縁部は、例えば、プラスチックまたはゴムにより作ることができる。
光学アセンブリが、さらに、ゴムからできているストライプ状のセグメントを備えていると有利である場合がある。これらセグメントは、特に光学アセンブリ内のジョイントを気密にするためのものである。
これに加えて、またはこれの代わりに、真空を発生することにより、フラット・パネル・ディスプレイに、構造化プレートを取り外し可能に固定するための吸着キャップを取り付けることができる。これにより、光学アセンブリを取り外し可能に確実に取り付けることができる。
本発明による装置の第2の好ましい実施形態の場合には、この場合も、視覚表示装置は、フラット・パネル・ディスプレイであり、一方フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリを固定するための手段は、好適には、光の吸収量ができる限り最も少ない、例えば、シーダ材オイルからなる液体である、接着媒体である。
この実施形態は、一方では媒体の原子間または分子間の接着力を利用し、他方では、フラット・パネル・ディスプレイまたは構造化光学プレートの表面の原子または分子を利用する。光学アセンブリは、シフトすることにより、またはちょっと力を加えて、接着結合を分離することにより取り外すことができる。
上記光学アセンブリのすべての実施形態の場合には、これらの実施形態がまたある種の掻き傷を生じない織物材料からなるストライプ状のセグメントを備える場合には、さらに有利になる。このような掻き傷を生じない織物材料のセグメントを使用すれば、フラット・パネル・ディスプレイ上の掻き傷を容易に避けることことができる。
さらに、光学アセンブリは、好適には、例えば、そのフレームのような、1つまたはいくつかのその外縁部を、フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャの部材上または部材に対して置くことができるような外部寸法を有する。とりわけ、このような外部寸法にすると、フラット・パネル・ディスプレイの画像形成面の構造に対して構造化プレートを最初に大体整合することができる。
3D画像を得るための1つの必要条件は、フラット・パネル・ディスプレイ上に適当な画像を表示することである。このような画像としては、例えば、斜視図のような風景の数枚の視認像の画像の組合わせを使用することができる。「画像の組合わせ」または「組合わせ画像」という用語は、数枚の視認像内に含まれ、行および/または列に配置されている画像情報から編集した画像を意味する。
画像の組合わせの編集方法についての詳細な説明については、例えば、DE100 03 326 C2を参照されたい。この特許明細書は、さらに、自動立体表示に適している波長フィルタ・アレイの例示としての実施形態を含む。この明細書を見れば、波長フィルタ・アレイを使用した場合、自動立体表示を生成するために、部分画像を完全に分離する必要がないことに、すなわち観察者のどちらかの目だけが、種々の視認像を選択したも
のを優先的に見ることに気が付くだろう。彼らは、1つおよび同じ視認像に割り当てることができる画像情報のある部分を同時に見ることさえできる。部分画像を100%光学的に分離することは必ずしも必要ではない。
光学アセンブリをフラット・パネル・ディスプレイから取り外した場合、フラット・パネル・ディスプレイは、通常のモノスコピック表示に戻る。すなわち、ある物体の通常の2D画像、または例えばテキストを示す完全で元通りの解像度の二次元表示に戻る。
特殊な用途用には、構造化プレートが2つ以上の層からできていると、同様に有利な場合がある。例えば、構造化プレートは、その上に積層または印刷された波長フィルタ・アレイを含む基板から作ることができる。この方法は、本発明を容易に優れたコスト・パフォーマンスで実施する1つの方法である。好適には、基板は、できるだけ安定し、薄く完全に透明である。例えば、基板は、ガラス板であってもよい。波長フィルタ・アレイは、好適には、モニタ、すなわちフラット・パネル・ディスプレイの方を向いている基板面上に位置する。
さらに、構造化プレートを移動することができる手段を設置すると有利である。例えば、構造化プレートを、1人または数人の観察者の目の位置を検出するための追跡ユニットと組合わせて使用する場合には、このような手段を設置すると特に有利である。この場合、継続的に所与の3D画像を見ている観察者に対して構造化プレートの最適な効果が達成されるように、例えば、検出した観察者の目の位置を分析するPCにより構造化プレートを制御することができる。このような追跡デバイスは、3D表示に関連して周知のものであり、これ以上の詳細な説明は省略する。
本発明の実施形態により、フレームおよび/または空気圧を調整するための手段、および/または吸着キャップが、可能な限りフラット・パネル・ディスプレイの画像視野の外に位置するように設計されていると有利である。このような設計は、例えば、非常に小さな寸法の吸着カップ、および(すでに説明したように)非常に狭いフレームにより達成することができる。また、空気圧を調整するための手段は、構造化光学プレートの縁部のところに設置することもできるし、または少なくとも一部を光学アセンブリのフレーム(設置されている場合)に内蔵させることもできる。
本発明は、例えば、LCDタイプのフラット・パネル・ディスプレイ、またはプラズマ・ディスプレイ用に使用することができる。同じように本発明は、任意の他のタイプの画像表示システムと一緒に使用することができる。特に、本発明は、光学アセンブリの幾何学的形状がCRTの形状に適合している場合には、CRTモニタと一緒に使用することができる。
例えば、構造化プレートが、フラット・パネル・ディスプレイの一部だけをカバーする場合、および/または観察ビーム経路内にまたは観察ビーム経路からその一部だけが移動する場合さらに有利である。さらに、光学アセンブリは、フラット・パネル・ディスプレイから取り外している間、光学アセンブリを一時的に保持することができるハンドル・フレームをその頂端部に設けることができる。この目的のために、例えば、ハンドル・フレームを、フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャの上縁部に一時的に掛けることができる。そうしたい場合には、ハンドル・フレームを光学アセンブリから取り外し可能に設計することができる。
本発明による装置の第3の好ましい実施形態の場合には、光学アセンブリは、前部および後部にそれぞれ広い表面を有し、その縁部全体に沿って狭い表面を有する構造化プレートを有する。光学アセンブリは、固定状態のまたは移動することができる、狭い側面の中
の少なくとも1つから、フラット・パネル・ディスプレイの2つの構成要素の間、好適には、表示モジュールのセグメントとそのエンクロージャのセグメント間に固定素子を押し込むことにより、光学アセンブリを固定する少なくとも1つの固定素子を備える。
これにより、フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャの幾何学的形状がいかなるものであれ、主としてフラット・パネル・ディスプレイにおよびフラット・パネル・ディスプレイから光学アセンブリを取り付け取り外すことができる。何故なら、フラット・パネル・ディスプレイは、例えば、固定ラグとして設計した固定素子を挿入することができる表示モジュールとそのエンクロージャとの間に狭い溝を設ける場合が多いからである。
このような光学アセンブリは、容易に優れたコスト・パフォーマンスで製造することができる。この光学アセンブリは、ユーザがあまり知識がない場合でも、光学アセンブリをフラット・パネル・ディスプレイへ非常に容易に取り付けることができ、そこから非常に容易に取り外すことができるという点で、特にユーザに優しいアセンブリである。
本発明による光学アセンブリをフラット・パネル・ディスプレイに取り付けている限り、表示する画像の内容がこのような使用に適している場合、フラット・パネル・ディスプレイは3Dスクリーンとして使用される。普通のもとの2D表示にする場合には、光学アセンブリをフラット・パネル・ディスプレイから取り外すことができる。
本発明の範囲内においては、「表示モジュール」という用語は、主として画像レンダリング面を備えるフラット・パネル・ディスプレイ(例えば、TFT−LCDまたはプラズマ・ディスプレイ)を意味する。この用語は、表示モジュールのほぼ分離できない部分である画像レンダリング面の後ろに配置することができる電子構成要素または他の構成要素も含む。
構造化プレートを使用に際して確実にできるだけ広い用途で使用できるようにするために、この場合にも、好適には、構造化プレートは、フラット・パネル・ディスプレイの表示モジュールを通して観察者の方向に延びるフラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャの延長部内に位置するように設計する。
それ故、特定の構造のフラット・パネル・ディスプレイを使用したい場合には、または本発明による光学アセンブリが取り付けられるこのようなフラット・パネル・ディスプレイの少なくとも可視面が指定されている場合には、構造化プレートの広い前面および後面の寸法は、本質的に使用するフラット・パネル・ディスプレイの表示モジュールの可視画像エリアの寸法に対応するものでなければならない。例えば、15.1インチ(約38cm)のTFT−LCDスクリーン用の光学アセンブリが、4:3のアスペクト比を有している場合には、構造化プレート、厳密に言えば、その広い前面および後面は、307.2mm×230.4mmの寸法を有さなければならない。
この場合もまた、光学アセンブリが、その外縁部の中の1つまたはいくつかが、フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャの一部上またはこれに対して、特に上記エンクロージャの延長部上に位置することができる外部寸法を有している場合に、機械的安定性が優れたものになる。特に、フラット・パネル・ディスプレイの画像エリアの下のエンクロージャの延長部がこの目的に適しているが、光学アセンブリも、同様に、右および/または左および/または上部のエンクロージャの延長部の内縁部上に位置することができる。
さらに、光学アセンブリは、構造化プレートの狭い縁面のうちの少なくとも2つから突
き出ている2つまたはそれ以上の固定ラグを有することが望ましい。
特に有利な実施形態の場合には、少なくとも2つの固定ラグが設けられ、固定ラグの少なくとも一方は、機械的スライド・デバイスおよび/または旋回デバイスを通して構造化プレートに移動可能に結合し、そのため、光学アセンブリをフラット・パネル・ディスプレイに取り付けると、固定ラグを、狭い縁面からほとんど突き出ない構造化プレートに対するある位置に移動することができ、フラット・パネル・ディスプレイに取り外し可能に光学アセンブリを取り付ける場合には、その場所で狭い縁面から少し突き出る構造化光学プレートに対してある位置に移動することができ、同時に、フラット・パネル・ディスプレイの2つの構成要素の間に位置することができる。
このようなスライド・デバイスは、少なくとも1つのスライド・レールおよび/または1本のピンを備えることができる。このような旋回デバイスは、好適には、少なくとも1つのヒンジおよび/または1つのピンを備える。それ故、これらの可動な固定ラグは、また比較的簡単にまた優れたコスト・パフォーマンス手段で実施することができる。
このような構成になっているので、ユーザは容易に取り付けることができる。何故なら、取り付け中、設置されているすべての固定ラグを狭い各縁面から突き出す必要がないからである。
容易に操作できるように、構造化プレートに移動可能に結合している固定ラグのうちの少なくとも1つは、固定ラグを手動で操作することができるハンドルを有することができる。好適には、各固定ラグは、このようなハンドルを備える。
固定ラグの中の少なくとも1つのための機械的スライドおよび/または旋回デバイスが、例えば、スプリングのような復帰素子を含んでいると、光学アセンブリをさらに容易に操作することができる。この復帰素子は、固定ラグを構造化プレートに対してある位置に、好適には、固定ラグが構造化プレートの狭い縁面の中の1つから突き出るこのような位置に設置する。この場合、ユーザは、フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリを取り付ける場合に、スプリングの力に抗して固定ラグを後ろに引くだけでよい。光学アセンブリがフラット・パネル・ディスプレイに対して設置されると、各ハンドルを離すだけで、フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリを固定することができる。
光学アセンブリを、長方形の寸法を有し、それぞれが構造化プレートの左右の狭い側面に位置する2つの固定ラグを有する構造化プレートの大きな面を有するように構成すると有利である。この場合、一方の狭い側面上の2つの固定ラグは、構造化プレートにしっかりと結合し、他方の狭い側面上の2つの固定ラグは、構造化プレートに移動可能に結合する。
さらに、光学アセンブリは、好適には、構造化プレートの狭い縁面上に少なくとも1つのクランプを備えることができる。このクランプは、構造化プレートの狭い縁面とフラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャ部分との間に締め付け結合を確立するためのものである。可動な固定ラグを含んでいない場合には、このようなクランプを有利に使用することができる。
上記光学アセンブリの実施形態の場合には、固定ラグのうちの少なくとも1つは、そこから固定ラグが突き出ている構造化光学プレートの狭い縁面の長さの0.2%から100%の間の長さを有する。
コスト・パフォーマンスを改善するために、各固定ラグは、特に金属(例えば、薄い特殊鋼)からできている小形で狭いプレートとして設計することができる。フラット・パネ
ル・ディスプレイに取り付けられている光学アセンブリにより、ピクセルが隠れないように、フラット・パネル・ディスプレイの表示モジュールの画像エリアの可視部分内に、できれば固定ラグが突き出ないようにしなければならない。好適には、画像表示に影響を与えないように、波長または中性濃度のステップ・フィルタ・アレイの不透明フィルタのような構造化プレートの透明でない構成要素の下に固定ラグを設置する。
固定ラグが、構造化プレートに直接しっかりと結合している場合には、好適には、金属またはプラスチックでできていて、構造化プレートにしっかりとクランプ止めされているか、リベット止めされているか、または構造化プレートに他の方法により結合している接続片を備えることができる。
この接続の際には、各固定ラグは、好適には、フラット・パネル・ディスプレイの表示モジュールから、好適には、1〜8mmである一定の距離のところでフラット・パネル・ディスプレイに取り付けられている構造化プレートを保持するように設計する。上記接続片の長さが適当である場合には、このような保持を容易に行うことができる。
さらに、光学アセンブリが、少なくともその狭い縁面で構造化プレートの全体または一部を囲んでいるフレームを備えていて、それを通して固定ラグが、固定状態でまたは移動可能に構造化プレートに結合し、それにより固定ラグが特にフレームから外部に突き出ている場合には、有利な場合がある。この接続の場合、「狭い側面からの固定ラグの延長」という表現は、包括的な意味を持つことに留意されたい。この表現は、各固定ラグが、狭い側面からだけでなく、特に各フレーム部分から(外に)突き出ていることを意味する。
このようなフレームの1つの利点は、光学アセンブリの取付けの強固さが改善されることである。何故なら、外力のような潜在的機械的な負荷が、本質的には構造化プレート上だけではなくフレーム上にも加わるからである。このようなフレームは、金属特にステンレス鋼またはアルミニウム、またはプラスチックからできている。このフレームのもう1つの利点は、同時にフラット・パネル・ディスプレイと構造化光学プレートとの間に隙間を形成するためにも使用することができることである。この目的のために、フレームは適当な深さを有し、構造化光学プレートの広い後面(視線の方向に)から固定ラグを所望の間隔だけ分離する。
フラット・パネル・ディスプレイ上の掻き傷を避けるために、光学アセンブリは、さらに、好適には、固定ラグに取り付けられている、ある種の掻き傷を生じない織物材料またはゴムからなるストライプ状セグメントを備える。
上記光学アセンブリの各実施形態は、好適には、少なくとも波長フィルタ・アレイ、中性濃度ステップ・フィルタ・アレイ、レンチキュラー・スクリーン、バリヤ・スクリーン、偏光フィルタ・アレイ、小形レンズ・アレイまたはプリズム・アレイを含む構造化プレートを備える。この場合、上記アレイのうちのいくつかを種々の組合わせで構造化プレート上に設置することもできる。
この意味での他の構成、特に斜めに設置されたレンチキュラー・スクリーンまたはバリヤ・スクリーンを含む構成も実行することができる。
好適には、構造化プレートは、複数の波長フィルタ、中性濃度ステップ・フィルタ・アレイおよび/または偏向フィルタからなる少なくとも1つのフィルタ・アレイを備える。このようにして、フラット・パネル・ディスプレイに装着された光学アセンブリは、その構造化プレートの効果のおかげで、フラット・パネル・ディスプレイの表示モジュールの個々のピクセルが放射した光を一定の伝搬方向に向け、その結果、表示モジュールの任意の1つのピクセルは、フィルタ・アレイのいくつかの相互に関連づけられた波長フィルタ
、中性濃度フィルタまたは偏光フィルタに対応し、またはフィルタ・アレイの波長フィルタ、中性濃度フィルタ、または偏光フィルタ上で、ピクセルの可視セグメントの断面積の重心と波長フィルタ、中性濃度フィルタ、または偏光フィルタの可視セグメントの断面積の重心との間の直線が、1つの伝搬方向に対応するように、表示モジュールのいくつかの相互に関連づけられたピクセルに対応する。
そのため、また表示モジュールが、風景/物体の少なくとも2つの視認像を結合した1つの画像をレンダリングする場合には、観察者は、任意の観察場所から、一方の目で複数の視認像からの第1の選択視認像の部分情報のビットをより多く見ることになり、他方の目で複数の視認像からの第2の選択視認像の部分情報のビットをより多く見ることになり、その結果、観察者は、複数の観察場所から3D画像を見ることになる。専門家にとって適当なフィルタ・アレイは周知のものである。詳細な説明については、とりわけ、WO01/56265 AおよびDE201 21318 U1を参照されたい。
場合によっては、表示モジュールの画像エリアの一部だけを3D表示にしたい場合がある。この場合には、光学アセンブリの構造化プレートは、その表面の一部上だけに、例えば、波長フィルタのような、画像分割のための光学構成要素が設置されるように設計され、一方、表面の残りの部分は主として光学的に不活性であるか、または透明である。
フラット・パネル・ディスプレイに取り付けた後で、光学アセンブリを調整することができるようにするために、他の有利な実施形態は、フラット・パネル・ディスプレイに対する光学アセンブリの位置を調整するための追加の手段を備える。これらの手段は、特にマイクロメータおよび/または偏心機構である。マイクロメータまたは偏心ディスクは、一定の方法で、フラット・パネル・ディスプレイの1つの構成要素、好適には、表示モジュール、および/またはエンクロージャのセグメントに力を加え、その結果、光学アセンブリの相対的位置が力の設定により影響を受ける。レンチキュラー・スクリーンを使用した場合には、最適な自動立体表示を行うために、レンチキュラー画像をピクセルの位置と整合させるために、このような調整が必要になる場合がある。
さらに、光学アセンブリは、取り外すことができる少なくとも1つの持ち運びハンドルを備えることができる。持ち運びハンドルを使用すれば、フラット・パネル・ディスプレイに取り付けられていない場合でも、光学アセンブリを楽に持ち運ぶことができる。
好適には、構造化プレートは、多層設計である。特に、選択可能な層は、さらに好適には、光学的に効果を有する層が塗布されているガラスまたはPMMAのような透明な基板である。このような層としては、それぞれがその上下の2つの層と結合するPMMAまたは接着フィルムでできているレンチキュラー・スクリーン等を使用することができる。
好適には、構造化プレートは、その上に積層または印刷されている波長フィルタ・アレイまたは中性濃度ステップ・フィルタ・アレイを含む基板からものである。フィルタ・アレイは、視線の方向に見た場合、基板の後面上に配置されている。好適には、基板は、ガラス板であることが好ましい。基板の上に積層する場合には、乾板またはフィルムを露出することにより、フィルタ・アレイを事前に作ることができる。(ガラス)基板上にフィルタ・アレイを印刷する方法は、従来技術においても周知であるので、これ以上の説明は省略する。別の方法としては、フィルタ・アレイを、蒸着またはリソグラフィにより基板上に形成することができる。最適な光を得られるように、すべての基板が必ず可能な最高の透明性を有するようにすることが重要である。
本発明の特殊な実施形態の場合には、フラット・パネル・ディスプレイのところに、構造化プレートの位置を移動するための手段を使用している。例えば、この移動を行うには
、ころ軸受またはレールが適している。観察者の目の位置の変化を追跡するために、画像分割光学系(この場合には、構造化プレート)が必要な場合のように、自動立体的に目の位置を追跡する方法を使用する場合には、このような実施形態が役に立つ場合がある。
光学アセンブリの取り扱いを容易にするために、その上端部に、フラット・パネル・ディスプレイから光学アセンブリを取り外している間に、光学アセンブリを保持することができるハンドル・フレームを設置することができる。そうしたい場合には、このハンドル・フレームは取り外すことができる。ハンドル・フレームは、例えば、フラット・パネル・ディスプレイから光学アセンブリを取り外す直前に、光学アセンブリに取り付けることができ、フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャの上端部に一時的にフック止めまたはクランプ止めされる。その後、固定ラグをフラット・パネル・ディスプレイの2つの構成要素の間に設けられているスロットから引き出すと、光学アセンブリはハンドル・フレームにより一時的に保持される。フラット・パネル・ディスプレイから最終的に取り外す場合には、ハンドル・フレームを光学アセンブリと一緒に取り外される。その後、ハンドル・フレームは、アセンブリから取り外され、その結果、例えば、ビロードのような繊維からできている保護パウチ内に光学アセンブリをさらに容易に収納することができる。
本発明による装置の第4の好ましい実施形態の場合には、視覚表示装置は、少なくとも表示モジュールおよびエンクロージャを備えるフラット・パネル・ディスプレイであり、同様に構造化プレートを備える光学アセンブリ用の固定デバイスは磁気手段である。
このように、少なくとも1つの強磁性または常磁性構成要素を構造化プレートに固定状態にまたは移動可能に固定することができ、それによりフラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャに接着力により結合される接着面を有する少なくとも1つのストリップ状の永久磁石を設置することができる。そのため、構造化プレートの強磁性または常磁性構成要素をストリップ状の永久磁石に吸着させることにより、フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリを取り外せるように固定することができる。
強磁性または常磁性構成要素は、好適には、構造化プレートを囲んでいるフレームと一緒に、光学アセンブリのフレームに内蔵させることができるか、またはフレームとして構成することができる。このようなフレームは、さらに、光学アセンブリの安定性を増強する。もちろん、表示モジュールおよび使用するフラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャを1つのユニットとして設計することもできる。
別の方法としては、少なくとも1つの永久磁石を構造化プレートに固定状態にまたは移動可能に固定することができ、また強磁性または常磁性特性を有する少なくとも1つのストリップ状の構成要素を設置し、フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャに接着することもできる。そのため、構造化プレートの永久磁石をストリップ状の強磁性または常磁性構成要素に吸着させることにより、光学アセンブリをフラット・パネル・ディスプレイに取り外し可能に固定することができる。
さらに、第1の永久磁石を構造化プレートに固定状態にまたは移動可能に固定することができ、第1の永久磁石を引きつけるように設計されており、それによりフラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャにしっかりと結合される接着面を有する少なくとも第2のストリップ状の永久磁石を設置することができる。そのため、第1の永久磁石を第2の永久磁石に結合することにより、光学アセンブリを、フラット・パネル・ディスプレイに取り外し可能に固定することができる。
これらの構成の場合にも、好適には、強磁性または常磁性構成要素を構造化プレートを
囲んでいるフレームと一緒に光学アセンブリのフレームに内蔵することができるか、またはフレームとして構成することができる。
製造中、後で自動立体表示に一時的に変換するようにフラット・パネル・ディスプレイを製造する場合には、強磁性または常磁性構成要素、またはもし使用している場合には、ストリップ状の磁石をフラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャに内蔵させることができる。エンクロージャに内蔵されている構成要素は、外部からは見えないが、依然として十分な磁気効果を有する。フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャが、それ自身強磁性または常磁性特性を有する場合には、光学アセンブリの一部として供給されている強磁性または常磁性構成要素は必要ない。その場合、光学アセンブリは、本質的に、少なくとも1つの構造化プレートおよび少なくとも1つのストリップ状の永久磁石からなる。
好適には、構造化プレートの広い表面の寸法が、使用するフラット・パネル・ディスプレイの表示モジュールの可視面より大きくなるか、または等しくなるように光学アセンブリを設計する。しかし、絶対そうしなければならないわけではない。例えば、表示モジュールの一部だけを三次元画像用に設計する場合には、構造化プレートをもっと小さくすることができる。しかし、この場合、構造化プレートの光学的に有効な部分を所望の画像フィールドの大きさに限定することもできる。
また、例えば、その外寸法が、フラット・パネル・ディスプレイに取り付けた場合に、その外縁部のうちの1つまたはいくつかが、フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャのセグメント、特にエンクロージャの延長部と接触するように設計されている場合には、光学アセンブリの位置決めはユーザにとって容易なものになる。この場合、ユーザは、位置決めのためのこのようなエンクロージャの延長部のうちの1つまたはいくつかが案内するエンクロージャに光学アセンブリを取り付けることができる。
さらに、ストリップ状永久磁石または強磁性または常磁性構成要素は、それに対して構造化プレートの外縁部を容易に整合するために位置させることができる位置決め角度プレートを備えることができる。フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャの異なる側面に2つまたは3つの位置決め角度プレートを設置することは特に望ましい。何故なら、そうすると、光学アセンブリの一定の位置が確立するからである。その場合には、光学アセンブリの実際の位置に対するソフトウェアによる校正を1回行うだけでよい。何故なら、位置決め角度プレートのおかげで、光学アセンブリは、いつでも正確に同じ位置に取り付けられるからである。
いくつかの視認像が組み合わされ、フラット・パネル・ディスプレイ・モジュールにより表示される画像の組合わせ構造は、光学アセンブリの実際の位置、特にその中に含まれている構造化プレートと整合させなければならない。この整合のために、通常、ソフトウェアが必要になる。
特殊な実施形態の場合には、構造化プレートは、好適には、縁部のところだけに、ある種の強磁性または常磁性材料で蒸気コーティングされた少なくとも1つの層を有する。
さらに、本発明の課題は、光学アセンブリを一時的に収容する形をし、それによりフラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャに永久的に結合される接着面を有する別のフレームにより解決される。そのため、フラット・パネル・ディスプレイをフラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャに接着している別のフレーム内に挿入することにより、光学アセンブリをフラット・パネル・ディスプレイに取り外し可能に固定することができる。
さらに、本発明の課題は、同時に、フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャの少なくとも一部の周囲に達し、エンクロージャの他の部分上に永久的な力を加え、それにより構造化プレートをフラット・パネル・ディスプレイに対して保持しながらクリップが構造化プレートに圧着され、それにより構造化プレートをフラット・パネル・ディスプレイに固定することができる少なくとも1つの柔軟なクリップにより解決される。
最後に、本発明の課題は、表示モジュールが、垂直線に対してゼロより大きな傾斜角を有し、エンクロージャが、例えば、表示モジュールのスクリーン面の底縁部の下に位置し、観察者の方を向いている延長部を有する冒頭に記載したタイプの装置により解決される。上記装置は、少なくとも、
・フラット・パネル・ディスプレイ上での自動立体表示に対して画像を確実に区分けする二次元にまたがる1つの構造化プレートと、
・例えば、構造化プレートの後面の底縁部のところにしっかりと固定され、それによりエンクロージャの延長部上に光学アセンブリが位置する少なくとも1つのスペーサとを備えていて、それにより、
・構造化プレートが重力によりまた垂直線に関する表示モジュールの現在の傾斜によりフラット・パネル・ディスプレイに保持され、構造化プレートの頂部が、好適には、フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャの頂部の外側に載っているか、または他のスペーサによりモニタ面から間隔を置いて位置している。
表示モジュールが、このように傾斜しているのは、例えば、ノートブック・パソコン、またはラップトップ・パソコンのようなポータブル・コンピュータに共通に見られる現象である。それ故、このようなデバイスにより、本発明のこの実施形態を特に有利に使用することができる。ポータブル・デバイスが、例えば、表示モジュールのモニタ面から、数ミリメートル離れた位置に位置するタッチ・センス・スクリーンを含んでいる場合には、今説明したスペーサを全然使用しないですむ。この場合、光学アセンブリは構造化プレートだけからなり、構造化プレートを現在のエンクロージャの延長部間に取り付ければ十分である。
この場合、2D表示にするために、構造化プレートを容易に取り外すことができる。最後の実施形態は、特にPDAおよび類似のデバイスと一緒に使用した場合有利である。しかし、この場合には、通常、構造化プレートが、現在のエンクロージャの延長部間に機械的応力により圧着されていない場合に、構造化プレートが落下するのを防止するために、スクリーン面は垂直線に対して傾斜していなければならない。
通常、構造化プレートは、本質的に長方形の輪郭を有する。しかし、例えば、円形または多角形のような他の形であってもよい。このような構造化プレートは、その周辺に、エンクロージャまたはエンクロージャの延長部からの取り外しを容易にする1つまたは数個の凹部を有することができる。例えば、長方形の構造化プレートの隅を丸くすることもできるし、斜めにすることもできる。
本発明は、さらに、上記光学アセンブリによりフラット・パネル・ディスプレイを自動立体フラット・パネル・ディスプレイに一時的に変換するための方法に関する。本発明による方法は、下記のステップ、すなわち、
・本明細書に記載する特許請求の範囲の中の少なくとも1つを満足させる光学アセンブリを製造または提供するステップと、
・その突出部分が、光学アセンブリの構造化プレートの一部または大部分を十分収容できる大きさのフラット・パネル・ディスプレイの表示モジュールの前面に凹部を形成する少なくとも表示モジュールとエンクロージャとを含むフラット・パネル・ディスプレイを製造または提供するステップと、
・フラット・パネル・ディスプレイの2つの構成要素の間、好適には、表示モジュールのセグメントとエンクロージャのセグメントの間に、光学アセンブリ上に設けられている固定ラグのうちの少なくとも1つを押し込むことにより、フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリを取り外し可能に固定するステップとを含む。
うまく適応しているので、上記方法のこれらのステップは、また本発明の他の実施形態にも適用することができる。
第1の2つのステップの順序は、もちろん逆にすることができる。何故なら、例えば、フラット・パネル・ディスプレイを最初に設置した場合には、光学アセンブリを後から設置することができるからである。原則的には、この方法は、ユーザが、フラット・パネル・ディスプレイに可逆的に、すなわち、取り外し可能に、また一時的に光学アセンブリを取り付けた場合に、いつでも実行することができる。
フラット・パネル・ディスプレイを自動立体スクリーンに簡単に安いコストで変換するために、本発明は、下記のステップ、すなわち、
・本明細書に記載する特許請求の範囲の中の少なくとも1つを満足させる光学アセンブリを製造または提供するステップと、
・その突出部分が、光学アセンブリの構造化プレートの一部または大部分を十分収容できる大きさのフラット・パネル・ディスプレイの表示モジュールの前面に凹部を形成する少なくとも表示モジュールとエンクロージャとを含むフラット・パネル・ディスプレイを製造または提供するステップと、
・フラット・パネル・ディスプレイの2つの構成要素の間、好適には、表示モジュールのセグメントとエンクロージャのセグメントの間に光学アセンブリ上の設けられている固定ラグのうちの少なくとも1つを押し込むことにより、フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリを永久的に固定するステップとを含む他の方法も視野に入れている。
フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリを永久的に固定することにより、フラット・パネル・ディスプレイは、事実上非可逆的に自動立体フラット・パネル・ディスプレイに変換される。好適には、フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリを永久的に固定するステップは、上記ステップの最後のステップの代わりに下記の行為のうちの1つにより行う。
・例えば、ある種の両面接着テープまたはある種の接着剤により、光学アセンブリの構造化プレートの狭い縁面のうちの少なくとも1つとフラット・パネル・ディスプレイの構成要素との間で接着結合を行うステップ、および/または、
・フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリを取り付ける前に、例えば、ある種の両面接着テープまたはある種の接着剤を使用して、広い後面に(視線の方向に)または構造化プレートのフレームに両面接着テープまたは接着剤を塗布して、フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリを取り付けた後で、接着剤または両面接着テープが乾燥する時間を考慮に入れて、広い後面(視線の方向に)または、設置されている場合には、構造化プレートのフレームとフラット・パネル・ディスプレイの構成要素との間に接着結合を行うステップ、および/または、
・構造化プレートまたはそのフレームとフラット・パネル・ディスプレイの構成要素との間に、例えば、シーダ材オイルのようなある種の流体を塗布することにより接着結合を行うステップ、および/または、
・はんだ付けまたは溶接により、構造化プレートとフラット・パネル・ディスプレイとの間にしっかりした結合を行うステップ。
本発明は、さらに、下記のステップを含む上記実施形態のうちの1つによる光学アセンブリを使用してフラット・パネル・ディスプレイを自動立体フラット・パネル・ディスプ
レイに一時的に変換するための方法に関する。
・上記実施形態のうちの1つにより光学アセンブリを製造または提供するステップと、
・少なくとも表示モジュールおよびエンクロージャを含むフラット・パネル・ディスプレイを製造または提供するステップと、
・フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャに対して、光学アセンブリの少なくとも1つのストリップ状の永久磁石、または少なくとも1つのストリップ状の強磁性または常磁性構成要素の接着結合を行うステップと、
・各永久磁化部分に、強磁性または常磁性部材を取り付けることにより、フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリを取り外し可能に固定するステップ。
上記最後のステップは、もちろん、少なくとも1つの第1のおよび少なくとも1つの第2の永久磁石が光学アセンブリに属している場合も含む。フラット・パネル・ディスプレイに対するストリップ状永久磁石またはストリップ状強磁性または常磁性構成要素の接着結合は、好適には、スクリーン・エンクロージャの前面に対して行う。
上記方法のステップは、下記のステップをさらに含むことができる。
・フラット・パネル・ディスプレイの表示モジュールに対する光学アセンブリの構造化プレートの位置を調整するステップ。
この調整は、特に、自動立体表示のために画像区分け幾何学的形状を最適化するように、構造化プレートとフラット・パネル・ディスプレイの表示モジュールのピクセルとの間の相互作用を変更する働きをする。構造化光学プレートが、例えば、レンチキュラー・スクリーンを含んでいる場合には、そのシリンダの頂点の主要な方向が上記ピクセルの方向に一定の角度を形成するように、または平行になるようにレンチキュラー・スクリーンが整合される。
好適には、この調整は下記のように実行する。
・表示モジュール上での試験画像の表示。試験画像は、好適には、n(n>2)個の視認像から組み合わせた行および/または列内に配置されている画像である。この場合、正確に(n−1)個の視認像は、それぞれ1つの完全に黒いエリアに対応し、正確に1個の視認像が、完全に白、または完全に青、または完全に緑、または完全に赤のエリアに対応する。
・シフトにより、構造化プレートが、表示モジュールに対して単眼画像が最大延長の白、青、緑または赤のエリアを示す位置に移動するまで、フラット・パネル・ディスプレイの表示モジュールに対して光学アセンブリの構造化プレートの位置を連続的にシフトし、任意に選択したものであるが、永久的な単眼で観察場所から見ることができる単眼で見る画像を同時に視覚的に検査すること。
最大延長のこのような白または色つきエリアは、見ることができる単眼画像セグメント上のどこからも見ることができるが、しかし見えなくてもよい。最大延長のエリアを全体として形成している1つまたはいくつかの多角形または丸い輪郭を有する部分的エリアも実行することができる。ところで、単眼画像を見る場合には、観察者は単に一方の目を閉じるだけでよい。
もちろん、n個の(試験)視認像の組合わせがベースとする画像組合わせ構造は、使用する構造化プレートに対応していなければならない。構造化プレートが、波長フィルタ・アレイを含んでいる場合には、実用新案DE201 21 318 U1に記載されている例示としてのフィルタ・アレイは、好適には、試験視認像の組合わせとしてこの実用新
案に記述されている例示としての各画像の組合わせにより調整する。
上記方法のステップの後で下記のステップを行うことができる。
・表示を自動立体的にするための表示モジュール上の風景および/または物体のいくつかの視認像から組合わせた画像の表示。
専門家であれば、いくつかの視認像から1つの画像を組み合わせる方法を知っている。再度、WO01/56265 Aを参照されたい。
風景および/または物体のいくつかの視認像から組合わせた1つの画像が表示モジュール上に表示される場合には、表示モジュールの少なくとも1つの物理的に最も小さいピクセル、好適には、カラーサブピクセルに、そう望む場合には、同時に2つの異なる視認像のピクセルから相互に関係する画像情報が存在するように、画像を組み合わせることができる。こうすることにより、画像情報が豊富になりおよび/または所望の観察距離に空間表示を行うことができ、部分的視認像を分割する構造化光学プレートのその層から表示モジュール面の距離を適応することができ(DE101 45 133 C1参照)、またはフラット・パネル・ディスプレイの表示モジュールに対する構造化光学プレートのまたは光学アセンブリの潜在的回転に示した画像内容を同様に適合することができる。
それ故、風景および/または物体のいくつかの視認像から組合わせた画像が表示される場合には、好適には、例えば、フィルタ素子の列のような、例えば、構造化光学プレート上のアレイのほぼ平行な好適な方向に対するピクセルの列のようなモニタのピクセルの好適な方向への任意の回転を最大限度補償することにより画像を組合わせる。変化した画像の組合わせ構造上の1つの同じ視認像からの画像情報のビットの一連の次の隣接位置が指定する好適な方向が、波長または中性濃度ステップ・フィルタ・アレイ上の一連の不透明でない、次に隣接するフィルタ素子が指定する好適な方向にほぼ平行になるように、上記補償が、モニタのピクセルが示す画像のための各画像の組合わせ構造で視認像の水平および/または垂直格子間の間隔を変化させることにより行われる。このことは本発明のすべての実施形態に当てはまる。
さらに、風景および/または物体のいくつかの視認像から組合わせた画像が、表示モジュール上に表示される場合には、例えば、列内に配置されているフィルタ素子のような構造化プレート上のアレイのほぼ平行な好ましい方向に対して、列内に配置されているピクセルのような、ピクセルの好適な方向のすべての望ましくない回転(すなわち、平行でない状態)が、最大限度、ピクセルが示す画像の対応する相補回転により補償されるように、画像を組み合わせることができる。
「ほぼ平行な」好ましい方向という用語は、本質的に、最大約5°の角度で交差する方向を意味する。表示される画像の相補回転は、2つの異なる視認像のピクセルからの画像情報を、表示モジュールの少なくとも1つの物理的に最も小さいピクセルと同時に相互に関連づける上記方法により行うことができる。
通常、この場合には、すでに説明したように、視認像の適切に変化した水平および/または垂直周期を有する対応して変化した画像の組合わせ構造を形成するために、2つの異なる視認像の画像情報を少なくとも1つのピクセルに同時に相互に関づける必要がでてくる。
本発明は、フラット・パネル・ディスプレイ・タイプ以外のモニタ上でも使用することができる。この場合、構造化光学プレートは、立体表示を行うために、部分画像を確実に十分分割するように湾曲していなければならない場合がある。
添付の図面を参照しながら、本発明の例示としての実施形態について以下に詳細に説明する。
図1は、光学アセンブリのある実施形態の第1の例を示す。この場合、光学アセンブリは、構造化光学プレート1と、構造化プレート1を収容するためのフレーム2と、構造化プレート1とフラット・パネル・ディスプレイの表面との間の空気圧を調整するための手段3とからなる。
フラット・パネル・ディスプレイは図示されていない。フラット・パネル・ディスプレイは、本発明による光学アセンブリの下に設置される。実際に使用する場合には、もちろん、フラット・パネル・ディスプレイの表面は垂直に配置され、本発明による光学アセンブリは、適当な位置でフラット・パネル・ディスプレイに取り付けられる。
図では、例示としての空気圧を調整するための手段3は、構造化プレート1とフラット・パネル・ディスプレイの表面との間の空気圧を調整できるブローバルブの形をしている。この手段を使用すれば、本発明の概念を簡単に実施することができる。例えば、ブローバルブを押すことにより、構造化プレート1とフラット・パネル・ディスプレイの表面との間に真空が発生すると、光学アセンブリがフラット・パネル・ディスプレイに取り付けられる。ブローバルブと、構造化プレート1とフラット・パネル・ディスプレイの表面との間の空間の間には、図示していない空気が透過する接続部が位置する。
構造化プレート1とフラット・パネル・ディスプレイの表面との間に、通常または過度の圧力が発生すると、フラット・パネル・ディスプレイから光学アセンブリを取り外すことができる。この場合、構造化プレート1は、例えば、フラット・パネル・ディスプレイの方を向いている側面に位置する透明なガラス基板および波長フィルタ・アレイからなる。
図1の場合には、波長フィルタ・アレイが記号R’、G’、B’により示し、これらの記号は、構造化プレート1の数個の波長フィルタだけを示す。しかし、実際にはフィルタ・アレイは、例えば、DE 100 03 326 C2に記載されているように、一定の位置に多数の個々の波長フィルタを備える。波長フィルタ・アレイは、(視線の方向に)ガラス基板の後面に積層されたフィルムの露出シートとして実施することができる。
その機能をよりよく理解してもらうために、図1のフレーム2のサイズは誇張してある。実際には、フレームは細長いもので、フラット・パネル・ディスプレイのできるだけ少ないピクセルを覆っている。フレーム2は、図1に示すように、構造化プレート1のすべての側面に装着されている。フレーム2は、すべての側面にスペーサ4を備えていて、このスペーサは、フラット・パネル・ディスプレイと波長フィルタ・アレイ間に一定の空間を形成する。
ここでは、フレーム2は、はっきり見えるようにスペーサ4から離して図示してある。しかし、実際の実施形態の場合には、両方の構成要素は、構造化プレート1と直接接触し、そのためプレート1はすべての側面に完全に装着されている。
光学アセンブリをフラット・パネル・ディスプレイに取り付け、フラット・パネル・ディスプレイが適当な画像を運ぶ3D情報を表示した場合には、観察者は3Dゴーグルを着用しなくても、三次元画像を見ることになる。光学アセンブリを取り外せば、フラット・パネル・ディスプレイを同じ解像度の二次元表示用に使用することができる。
図2は、本発明の実施形態のもう1つの例である。この場合も、構造化光学プレート1は、積層フィルタ・アレイを含むガラス基板、および構造化プレート1を装着するフレーム2からなる。さらに、例えば、ゴムまたはプラスチックでできていて、フラット・パネル・ディスプレイの画像面に圧着された場合に光学アセンブリ全体を正しい位置に保持する、周辺部6を備えている。
この場合、光学アセンブリ全体が、吸着パッドと類似の働きをする。光学アセンブリを取り外すために、もう1つの手段を、例えば、弁(図示せず)として設置することができる。この弁は、必要に応じて、大気圧と、構造化プレート1とフラット・パネル・ディスプレイの表面の間の空間との間で圧力を等化する。圧力が等化した後で、光学アセンブリ全体を再度フラット・パネル・ディスプレイから容易に取り外すことができる。
図面を分かりやすくするために、図2は周辺部の隅の部分を示していない。しかし、これら隅の部分は、実際の実施形態には存在し、周辺部の全縁部を確実に気密状態にする。さらに、この実施形態は、またスペーサ(図示せず)を備えることもできる。
図3は、光学アセンブリ5の原理を示す。光学アセンブリ5は、少なくとも表示モジュールおよびエンクロージャを備えたフラット・パネル・ディスプレイに固定され、自動立体表示のためにフラット・パネル・ディスプレイの部分画像を分離するように設計されている。図の光学アセンブリ5は、少なくとも下記の構成要素を備える。
・前面1.2およびより大きい後面1.1、およびすべての4つの側面に7.1、7.2、7.3,7.4を有し、フラット・パネル・ディスプレイ上で自動立体表示のための部分画像を確実に分離する構造化プレート1。
・構造化光学プレート1に固定状態または移動可能に接続し、構造化プレート1(図においては短い縁部7.2)の短い縁面の中の少なくとも1つ上に突き出ている少なくとも1つの固定ラグ8。この場合、固定ラグ8は、フラット・パネル・ディスプレイの2つの構成要素、好適には、表示モジュールのセグメントとエンクロージャのセグメントとの間に押し込まれた場合に、フラット・パネル・ディスプレイに、光学アセンブリ5を取り外し可能に固定するためのものである。
そのため、フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャの構成がいかなるものであろうと、確実に光学アセンブリ5をフラット・パネル・ディスプレイに取り付け、所望の場合には、取り外すことができる。何故なら、フラット・パネル・ディスプレイは、通常、表示モジュールとそのエンクロージャとの間に固定ラグ8を挿入することができる狭いギャップを有しているからである。
このような光学アセンブリ5は、容易に優れたコスト・パフォーマンスで作ることができる。光学アセンブリ5は、まず第一に、あまり従来の知識を有していないユーザでも、フラット・パネル・ディスプレイに取り付けることができるという点で、特にユーザに優しい。第二に、取り付け手順を逆にすることにより、光学アセンブリをフラット・パネル・ディスプレイから再度取り外すことができる。
構造化プレート1を確実にできるだけ広い用途に使用することができるように、好適には、構造化プレートを、フラット・パネル・ディスプレイの表示モジュールから、観察者の方に突き出ているフラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャの延長部内に位置することができるように設計する。
図4の場合には、このことは、特にその長い前面および後面1.1、1.2の外寸法が
、フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャ上にエンクロージャの延長部9が形成する凹部10の寸法より小さくなるか、または等しくなるように構造化光学プレート1を設計することにより達成される。それ故、凹部10の側面は、通常、フラット・パネル・ディスプレイ上に設けられているエンクロージャの延長部9に接し、その後面は表示モジュールに接している。
図4は、フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリ5を取り付ける原理を詳細に示す。図に示すように、通常、その内部に最大量が含まれる構造化プレート1を含む光学アセンブリ5は、このような凹部10に挿入される。この場合、固定ラグ8は、光学アセンブリ5をフラット・パネル・ディスプレイに固定するためのものであって、これらの固定ラグ8は、フラット・パネル・ディスプレイの2つの構成要素、好適には、図に示すように、表示モジュールのセグメントとエンクロージャのセグメントとの間に押し込まれる。この場合、エンクロージャの延長部9の右の縁部がセグメントを表す。図面は表示モジュールを明示していないが、凹部10の後方の境界としてイメージすることができる。
光学アセンブリ5の外部の幾何学的形状の寸法が、その短い縁面7.1、7.2、7.3および7.4の中の1つまたはいくつかが、フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャのセグメント、特にエンクロージャの延長部9上または延長部9に対して位置する場合には、優れた機械的安定性が達成される。この場合、特に望ましいのは、図4に示すように、フラット・パネル・ディスプレイの画像面の底面のところのエンクロージャの延長部9.4である。しかし、光学アセンブリ5は、同様に、エンクロージャの延長部9の左右の側面または上面に対して位置することもできる。
好適には、構造化プレート1の長い面1.1、1.2の輪郭は、図3および図4に示すようにほぼ長方形であることが好ましい。長い面1.1、1.2の寸法は、光学アセンブリ5が取り付けられる表示モジュールの画像面より大きいか、等しいものでなければならない。
さらに、光学アセンブリ5は、短い縁面7.1、7.2、7.3または7.4の中の少なくとも2つから突き出ている2つまたはそれ以上の固定ラグ8を備えることが望ましい。
図5は、フレーム11が提供されており、構造化プレート1と表示モジュール間でスペーサとして二重になっている光学アセンブリ5のもう1つの有利な実施形態である。固定ラグ8は、フレーム11のフラット・パネル・ディスプレイのほうを向いている側面にしっかりと固定される。それ故、固定ラグ8は、構造化プレート1の短い側面からだけでなく、フレーム11から突き出ている。フレーム11は、例えば、構造化プレート11がしっかりと装着されている溝(図示せず)を有する。
図5は、原理を示す単なる詳細図である。実際には、フレーム11は、通常、構造化プレート1のすべての4つの側面の周囲に設けられる。フレーム11は、例えば、市販の金属セクションまたはプラスチックから作ることができる。
図6は、光学アセンブリ5のもう1つの非常に有利な実施形態を示す。図面の縮尺は正確なものではなく、光学アセンブリ5のほんの一部だけを示す。この図は、設置されているいくつかの固定ラグ8の中の1つだけを示す。
固定ラグ8の中の少なくとも1つが、機械的スライド・デバイスを通して構造化プレート1に移動可能に接続している。そのため、光学アセンブリ5がフラット・パネル・ディスプレイに取り付けられると、固定ラグ8を、構造化プレート1に対してこのような位置
に移動させることができる。この場所において、固定ラグ8は短い縁面(この場合は、短い縁面7.2)からも、またはフレーム11からも有意に突き出ない。しかも、フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリ5を取り外し可能に取り付ける場合には、固定ラグ8を、構造化プレート1に対して、固定ラグが、短い縁面7.2またはフレーム11から突き出るフラット・パネル・ディスプレイの2つの構成要素の間に位置する位置に移動させることができる。
このようなスライド・デバイスは、例えば、少なくとも1本のスライド・レール12(詳細に図示せず)を備えることができる。固定ラグ8を、固定ラグ8を手動で移動させることができるハンドル14に機械的に接続する接続プレート13も設置されている。好適には、構造化プレート1に移動可能に接続している各固定ラグ8は、上記ハンドル14を備えている。
接続プレート13は、薄いシート・メタル、または例えば、プラスチックのような他の材料から安いコストで作ることができる。スライド・レール12は、案内溝としてフレーム11に内蔵させることもできるし、またはシートメタル・セクションの形でフレーム11の底面に設置することもできる。他の構成も同様に、使用することができる。重要な点は、スライド・レールが、好適には、直線に沿って各固定ラグ8の運動を案内することである。
図6は、また、可動な固定ラグ8の構成のもう1つの有利な詳細を示す。機械的スライド・デバイスが、固定ラグ8の中の少なくとも1つに対して、例えば、スプリングのような復帰素子15を備えている場合には、光学アセンブリ5をもっと容易に使用することができる。復帰素子15は、ホルダー16を通してフレーム11に接続し、外力を加えなくても固定ラグ8を構造化プレート1に対するある位置、好適には、固定ラグ8が短い縁面7.2の中の1つから突き出る相対的位置に移動させる。
フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリ5を固定するには、ユーザは固定ラグ8を引っ込ませて、固定ラグ8が短い縁面7.2から突き出ない相対的位置に移動させるだけでよい。光学アセンブリ5がフラット・パネル・ディスプレイに対して正しい位置に位置すると、フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリ5を固定するにはハンドル14を離すだけでよい。
復帰素子15は、固定ラグ8を、固定ラグ8が短い縁面7.2またはフレーム11から突き出る構造化プレート1に対するある位置に戻し、エンクロージャ・セグメント9と、フラット・パネル・ディスプレイの表示モジュール間に押し込めば、光学アセンブリ全体5はフラット・パネル・ディスプレイに固定される。
いくつかの可動な固定ラグ8を、操作を楽にするために、1つのハンドルに機械的に接続することができる。さらに、復帰素子15に接続している場合には、固定ラグ8を固定ラグ8が短い縁面7.2から突き出さない相対的位置にカチッと止め(再度カチッと)解放することができる。固定ラグを解放するには、ユーザは各ハンドル14を操作する。光学アセンブリ5は、ユーザが1つのハンドル14で同時に動かすことができるいくつかの可動な固定ラグ8を備えることができる。
このようにして、フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリ5を取り付けるプロセスはユーザにとって楽なものになる。何故なら、フラット・パネル・ディスプレイに対して光学アセンブリ5を設置した場合、現在使用しているすべての固定ラグ8を、短い各縁面7.1〜7.4から、または各フレーム11から必ずしも突出させる必要がないからである。フラット・パネル・ディスプレイから取り外す場合にも同じことがいえる。
構造化プレート1は、好適には、波長フィルタ・アレイを備える。例えば、DE 100 03 326 C2、WO01/56265 AおよびDE201 21 318 U1に開示されているので、波長フィルタ・アレイは専門家にとって周知のものである。
フラット・パネル・ディスプレイに取り付けられている光学アセンブリ5により、波長フィルタ・アレイは、個々のピクセルが放射する光に対するいくつかの伝搬方向を定義する。この場合、ピクセルの可視セグメントの断面積の重心と波長フィルタの可視セグメントの断面積の重心を結ぶ直線が、1つの伝搬方向に対応するように、各ピクセルはそれに相互に関連づけられた数個の波長フィルタに対応するか、または各波長フィルタはそれに相互に関連づけられた数個のピクセルに対応する。この伝搬方向は、複数の観察場所で交差する。
そのため、また表示モジュールが、風景/物体の少なくとも2つの視認像を組み合わせた画像をレンダリングする場合には、観察者は、任意の観察場所から、一方の目でこれらの視認像からの第1の選択視認像の部分情報の大多数のビットを見ることになり、他方の目でこれらの視認像からの第2の選択視認像の部分情報のビットを大多数見ることになり、その結果、観察者は、複数の観察場所から3D画像を見ることになる。
図7は、以後画像の組合わせと呼ぶ、このような組み合わせた画像の可能な構造の一例を示す。この図は、例示としてのこの構造または8つの視認像からなる3D表示に適している画像の組合わせを示す。R、GおよびB列内のピクセルは、各視認像の赤、緑、および青で画像情報をレンダリングする。DE100 03 326 C2および他の文献に詳細に記載されているように、ピクセルを表すボックスは、そこから各ピクセルが、対応するピクセル位置の画像情報を入手する、「1」から「8」の視認像の番号を識別する。
さらに、図8は、図7の画像の組合わせ構造と共にに、3D表示によく適している波長フィルタ・アレイの構造の一例を示す。図7と同様に、図8も、各構造の一部だけを示す。それ故、波長フィルタ・アレイは、行qおよび列p内の透明および不透明のフィルタ素子だけを含む。
図9および図10は、それぞれ図8の波長フィルタ・アレイおよび図7の画像の組合わせ構造をベースとする観察者の左右の目で見ることができる可能な視認像の混合の例を示す。それ故、この図は3D画像の生成方法を示す。
図8のフィルタ・アレイ内において、λ..λ24は、WO01/56265A内の関数F2に関する全可視スペクトルを阻止する波長範囲であり、λ..λは、可視スペクトルに対して透明な波長範囲であり、さらに、bmax=24、n=24であり、
Figure 2005535000
である。
この場合、透明または不透明フィルタ素子は、例えば、幅約0.032mm、高さ約0.298mmのものであるが、他の寸法も使用することができる。通常、3つの透明フィルタは水平方向に隣接しているので、図8の透明なボックスはそれぞれ3つの透明フィルタの直接的組合わせに対応する。このような組合わせは、約0.096mmの幅を有する
図7の画像の組合わせ構造の場合には、WO01/56265 A内の関数F1を参照して、下記のパラメータが適用される。
Figure 2005535000
視認像の数nは8に等しい。
波長フィルタ・アレイの構造の点で、およびフラット・パネル・ディスプレイ上に表示する各画像の組合わせ構造の点で有利な光学アセンブリ5のもう1つの実施形態について以下に説明する。
図11は、このような画像の組合わせのもう1つの可能な構造を示す。例示としてのこの図の画像の組合わせは、4つの視認像からなり3D表示に適している。
図11の画像の組合わせ構造の場合には、WO 01/56265 A内の関数F1を参照して、下記のパラメータが適用される。
Figure 2005535000
nは4に等しい。
さらに、図12は、図11の画像の組合わせ構造と一緒に3D表示に適している波長フィルタ・アレイの構造の一例(正確な縮尺でない)を示す。図11と同様に、図12も、各構造の一部だけを示す。それ故、波長フィルタ・アレイは、行qおよび列p内の透明および不透明のフィルタ素子だけを含む。
図12のフィルタ・アレイにおいては、λ..λ12は、WO01/56265A内の命令F2に関する全可視スペクトルを阻止する波長範囲であり、λ..λは、可視スペクトルに関する透明な波長範囲であり、さらに、bmax=12、n=12であり、
Figure 2005535000
である。
この場合、透明または不透明フィルタ素子は、例えば、幅約0.064mm、高さ約0.298mmであるが、他の寸法も使用することができる。通常、3つの透明フィルタは水平方向に隣接しているので、図12の透明なボックスそれぞれは、3つの透明フィルタ
の直接的組合わせに対応する。このような組合わせは、約0.192mmの幅を有する。
図13および図14は、それぞれ図12の波長フィルタ・アレイおよび図11の画像の組合わせ構造をベースとする観察者の左右の目が見ることができる可能な視認像の混合の数例を示す。それ故、これらの図は、やはり、3D画像の生成方法を示す。
簡単に安いコストで、フラット・パネル・ディスプレイを自動立体スクリーンに変換するためには、上記光学アセンブリ5を使用する、もう1つの方法を使用することができる。この方法は下記のステップを含む。
・本明細書に記載する特許請求の範囲の中の少なくとも1つを満足させる光学アセンブリ5を製造または提供するステップと、
・少なくとも表示モジュールとそのエンクロージャの延長部9が、光学アセンブリの構造化プレート1の一部または大部分を収容するのに十分な大きさの凹部10を形成するエンクロージャを含むフラット・パネル・ディスプレイを製造または提供するステップと、
・フラット・パネル・ディスプレイの2つの構成要素の間、好適には、表示モジュールのセグメントとエンクロージャのセグメントの間に、光学アセンブリ5上に設けられている固定ラグ8の中の少なくとも1つを押し込むことにより、フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリ5を永久に固定するステップ。
フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリ5を永久に固定することにより、フラット・パネル・ディスプレイは、事実上非可逆的に自動立体フラット・パネル・ディスプレイに変換される。好適には、フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリ5を永久に固定するためのステップは、上記ステップの最後のステップの代わりに下記の行動の中の1つを追加する。
・例えば、ある種の両面接着テープまたはある種の接着剤を使用して、構造化プレート1の狭い縁面7.1、7.2、7.3または7.4の中の少なくとも1つとフラット・パネル・ディスプレイの構成要素との間に接着結合を形成するステップ、および/または、
・フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリ5を取り付ける前に、例えば、ある種の両面接着テープまたはある種の接着剤を使用して、例えば、構造化プレート1のフレーム11に両面接着テープまたは接着剤を塗布して、例えば、長いエリア1.2または構造化プレート1のフレーム11のような長い後面(視線の方向の)とフラット・パネル・ディスプレイの構成要素との間に接着結合を形成するステップ、および/または、
・構造化プレート1またはそのフレーム11とフラット・パネル・ディスプレイの構成要素との間に、例えば、シーダ材オイルのようなある種の流体を塗布することにより接着結合を行うステップ、および/または、
・はんだ付けまたは溶接により、構造化プレート1とフラット・パネル・ディスプレイとの間にしっかりしたジョイントを形成するステップ。
上記方法の場合には、そうしたい場合には、光学アセンブリ5をフラット・パネル・ディスプレイに固定する各ステップの後にもう1つのステップを追加することができる。すなわち、
・フラット・パネル・ディスプレイの表示モジュールに対して、光学アセンブリ5の構造化プレートの位置を調整するステップ。
構造化光学プレート1の縁部および表示モジュールの画像エリアの隣接する縁部が、可能な最大限度平行に整合していない場合には、相互関係位置をこのように調整すると特に有利である。好適には、この調整は、上記のように行う。
例えば、図8の波長フィルタ・アレイを備える構造化プレート1を含む光学アセンブリ5を表示モジュールと整合する場合には、試験画像が、視認像「2」〜「8」が完全な黒のエリアを形成し、一方視認像「1」が完全な赤のエリアを形成する、図7の8つの視認像を含む画像の組合わせ構造である場合には有利である。
この調整の目的は、可視単眼画像内の最大の広さの目で見ることができる赤のエリアが位置するフラット・パネル・ディスプレイの表示モジュールに対する構造化プレート1の位置を知ることである。
同様に、図12の波長フィルタ・アレイを備える構造化プレート1は、好適には、図11の試験画像用の画像の組合わせ構造により整合させる。
そうしたい場合には、上記すべての方法および修正した方法を、同様に上記の他のステップに追加することができる。
・自動立体画像を入手するために、表示モジュール上に、風景および/または物体のいくつかの視認像から組合わせた画像を表示するステップ。
専門家ならいくつかの視認像から組合わせた画像の入手方法を知っている。再度、WO01/56265 Aを参照されたい。
構造化プレート1を含む1つの光学アセンブリ5が、異なる水平および/または垂直ピクセル周期(「ピクセル−ピッチ」を有する、いくつかの異なる表示モジュールと互換性を有していなければならない場合には、DE101 45 133 C1に開示されている風景および/または物体のいくつかの視認像から組合わせた1つの画像を拡大表示することは非常に重要である。この場合、いくつかの視認像からなる画像は、フィルタ構造上のフィルタ素子の周期と各表示モジュール上のピクセル周期との間の比率に適応させることができる。
特に、実際の利点は、1つのタイプの光学アセンブリ5を、種々のタイプの表示モジュール、特に異なるピクセル周期(「ピクセル・ピッチ」)を有する表示モジュールに対して使用することができることである。次いで、画像の組合わせの表示の適応が適当なソフトウェアにより行われる。
さらに、風景および/または物体のいくつかの視認像から組合わせた画像が表示モジュール上に表示される場合には、例えば、列に配置されているフィルタ素子のような構造化プレート1上のアレイのほぼ平行な好適な方向に対する、例えば、列に配置されているピクセルのようなピクセルの好適な方向に対する任意の望ましくない回転(すなわち、非平行状態)が、ピクセルが表示する画像の対応する相補回転により最大限度補償されるような方法で画像を組合わせることができる。
表示された画像の対応する回転は、同時に2つの異なる視認像からの画像情報を、少なくとも1つの物理的に最も小さいピクセルに相互に関連づける上記アプローチにより行うことができる。このことについて、図15および図16を参照しながら以下に詳細に説明する。
図15は、構造化光学プレート1が、それに対してある回転位置にあるフラット・パネルに取り付けられている場合の略図である。回転はδ=3°の角度で示してある。すなわち、説明のために大きく誇張してある。このような回転は、例えば、光学アセンブリ5をフラット・パネル・ディスプレイに取り付け、その主な延長が製造の際の欠陥により表示モジュールの行(または列)の方向に対して若干回転している、例えば、9.4のようなエンクロージャの延長部の内側に位置している場合に起こる(図4参照)。通常、これに
よる回転角度は、1°以下の絶対値を有するが、この絶対値はもっと大きなものであってもよい。
これと比較した場合、図15は、構造化プレート1の垂直縁部と、概略示す表示モジュール17のピクセルの垂直次元間のδ=3°の回転角を示す。通常、これらの状況下の3D表示は、品質が劣化するか、または全く表示できない。このような場合、画像を上記のように回転することができる。
図16は、図15に概略示す回転を適当に修正した画像内容により修正する方法の原理を示す。列H、I、J、KおよびLはピクセルの列を表し、行M、N、O、PおよびQは、マトリックス18内の表示モジュール17のピクセルの行を表す。仮想ピクセルの列および行からなり、画像の組合わせ構造を形成している簡単な回転したマトリックス19は、その列または行の方向が、好適には、上記回転δを行い、図16に示す第2の回転角度δ’=δが、列H−Lおよび行M−Qからなるピクセルのマトリックス18と、仮想ピクセルの回転したマトリックス19との間に位置するように整合している。図の場合には、δ’=δ=3°である。
これらの状況の下で3D表示が全然できなくても、適当に回転した画像内容を生成し、それより、3D表示を改善するために、列H−Lおよび行M−Qの表示モジュール17の実際のピクセルの画像内容が、図16に示すように、各回転に対応して、マトリックス18の個々の各ピクセルに対して画像情報が決定され、次いで、表示モジュール17のピクセルにより表示されるように発生される。
マトリックス18の実際のピクセルの形および大きさは、マトリックス19のその対応する仮想ピクセルの形および大きさと同じである。このことは、例えば、赤のサブピクセルの形が緑のサブピクセルの形とは異なる場合があり得ることを示す。次に、マトリックス19が、この違いを許容する仮想ピクセルにより確立される。
マトリックス18の個々の各仮想ピクセルに対する画像情報は、好適には、列H−Lおよび行M−Qに配置されている実際のピクセルのマトリックス18上のその回転位置に、仮想マトリックス19を投影し、各仮想ピクセルに対する実際のピクセルがベースとする画像の組合わせ構造の各視認像のエリアのシェアを決定することにより決定する。
図16の場合には、例えば、マトリックス18の第2の列および第3のライン内に破線で囲んだピクセルは、視認像「2」の約80%の画像情報と、視認像「1」の約8%の画像情報と、視認像「1」の約9%の画像情報と、視認像「8」の約3%の画像情報の混合物を含む。
これらの視認像が存在する場合には、マトリックス18の特に関連するピクセルに対する適当に混合した画像情報を、簡単に計算することができる(例えば、各画像情報に対するデジタル値の加重平均として)。いつでも、正しいR、GまたはBの色チャネルから情報を入手しなければならないこと、すなわち、例えば、関連するピクセル(破線で囲んだピクセル)が緑の光を放射する場合には、緑の情報を最も近い隣接マトリックス・セルから入手しなければならないことを銘記されたい。
上記手順により、マトリックス18のすべてのピクセルに対する画像情報が決定された場合には、この情報は、各フラット・パネル・ディスプレイの表示モジュール17の実際のピクセルのマトリックス上に表示される。
好適には、このことは、これら2つのピクセルが同じ波長に対する画像情報を含んでい
る限りは、2つのマトリックス(表示モジュールの実際のピクセルのマトリックス19およびマトリックス18)の相対整合として一番上の左の仮想ピクセルの画像情報が、一番上の左の実際のピクセル上に画像形成されるように行う。他の相対整合も行うことができる。
各マトリックスの縁部のところの仮想ピクセルおよび実際のピクセルについての喪失情報は、例えば、黒の画像情報により簡単の補償される。
ここで、実際に使用した表示モジュールのピクセルの実際のマトリックスは、図16のものよりも、かなり多くの行および列を含んでいることを思い出されたい。例えば、XGA解像度を有し、RGBカラーサブピクセルを含む15インチ(約38cm)のLCDディスプレイを使用した場合には、このディスプレイは、1024*3=3072列と768行を有する。仮想ピクセルの対応するマトリックスは、ほほ同じ数のピクセルを含む。
図17〜図21を参照しながら、起こりうる回転を補償するためのもう1つのアプローチについて以下に詳細に説明する。この説明は、構造化光学プレート1が、図8の波長フィルタ・アレイを備えているという仮定に基づいている。
図17は、波長フィルタ・アレイが回転位置でフラット・パネル・ディスプレイに取り付けられている場合に、観察者の一方の目が見ることができる視認像の可能な混合物の原理を示す詳細図である。この場合も、理解を助けるために、フラット・パネル・ディスプレイのフィルタ・アレイと表示モジュールとの間の、またはもっと厳密にいうと、(フィルタ・アレイの左の縁部に平行な)フィルタ・アレイ上のフィルタ素子の列の方向と、ピクセルの列の方向との間の回転は、約δ=3°である。すなわち大きく誇張して示してある。
図17は、観察者の目が、最初に、あるもっと多くの視認像の混合物を実際に見た場合を示す。しかし、図面のエリアが拡大し、種々のものがもっと大きくなった場合には、観察者の目は8つすべての視認像の等しいシェアを見ることがわかるだろう。それ故、観察者の他方の目が視認像の類似の混合物を見た場合には、満足すべき3D効果が必ずしも得られない。
風景および/または物体のいくつかの視認像から組み合わせた画像を表示モジュール上に表示する場合には、画像の組合わせは、例えば、フィルタ素子の列のような構造化プレート上のマトリックスのほぼ平行な好適な方向に対する、例えば、ピクセルの列のようなモニタのピクセルの好適な方向の回転が最大限度補償されるように行われ、その場合、モニタのピクセルが示す画像のための各画像の組合わせ構造の視認像の水平および/または垂直周期は、変化した画像組合わせ構造上の1つのおよび同じ視認像の画像情報のビットの一連の最も近い隣接する位置が定義する好適な方向が、波長または中性濃度ステップ・フィルタ・アレイ上の一連の不透明でない最も近い隣接するフィルタ素子が定義する好適な方向にほぼ平行に位置するように変化する。
通常、このような場合には、すでに説明したように、変化した画像組合わせ構造を視認像の適当に変化した水平および/または垂直周期に対応させるために、2つの異なる視認像の画像情報を少なくとも1つのピクセルに同時に相互に関連づけることが必要になる。
より詳細に説明するために、最初に図7を参照する。この図は、図8のフィルタ・アレイ用に有利に使用することができる画像の組合わせ構造を示す。この画像の組合わせ構造は、図17〜図19および図21による説明の基礎となるものである。
図18は、修正した画像の組合わせ構造により、図17に概略示す回転の修正原理を示
す詳細図である。この場合、例えば、1つのボックスにつき正確に1つのピクセルに対応する、図7の画像の組合わせ構造の高さが1.27の倍率で拡大されている。ピクセル自身のサイズは元通りで変化しない。拡大されたのは構造である。
この拡大により、1つの同じ視認像の(例えば、視認像「1」の)画像情報のビットの一連の最も近い隣接する位置が定義する好適な方向が変化している。上記好適な方向は、現時点では波長または中性濃度ステップ・フィルタ・アレイ上の一連の不透明でない最も近い隣接するフィルタ素子により定義される好適な方向にほぼ平行である。
一例として選択した1.27という倍率は、下記のように決定された。図19は、1つの同じ視認像(この場合は、視認像「1」である)の画像情報のビットの最も近い隣接する位置が定義する好適な方向の原理を示す詳細図である。斜めの太いラインがこの好適な方向を示す。この場合、このラインは、例えば、αのような水平方向に対する勾配角を形成する。
これと比較した場合、図20は、一連の不透明でない(この場合は透明)最も近い隣接するフィルタ素子が定義する好適な方向の原理を示す詳細図である。また、斜めの太いラインがこの好適な方向を示す。この場合、上記好適な方向は、例えば、αのような水平方向に対する勾配角を形成する。図7の画像の組合わせ構造により組合わされる画像が表示される、フィルタ・アレイとピクセルとの間の上記回転α≠αのため、しかし、3D画像の品質を改善するために、勾配角αおよびαは等しいことが望ましい。この時点で、修正した勾配角α’が勾配角αに等しくなるまで、図19の画像の組合わせ構造の高さが拡大されているので、勾配角αは上記のように変化する。拡大の基準は、角度αおよびαの接線の比率から容易に入手することができる。この場合、拡大の基準は、例えば、倍率1.27に対応する。この場合、例えば、tanα/tanα=1.27であるので、α=47°、α=α’=53.7°である。
画像の組合わせ構造の垂直方向の拡大は、1/1.127=0.7874のこの方向に対する濃度係数の使用に、それ故、DE101 45 133 C1に記載されているように、列方向の倍率にほぼ対応する。
垂直方向の拡大の他に、垂直方向に縮小することもできる。画像の組合わせ構造の水平方向の縮尺も行うことができる。
図21は、1つの同じ視認像の画像情報のビットの一連の最も近い隣接する位置が定義する好適な方向の原理を示す詳細図である。この場合、好適な方向(α’=α)の角度の等化は、上記の方法で行った。もちろん、変化した画像の組合わせ構造は、仮想構造であると理解されたい。すなわち、変化した画像の組合わせ構造は、(この場合は、視認像番号を含むボックスに対応する)修正した画像の組合わせ命令の最も小さいピクセルとは異なる寸法を有する表示モジュールのピクセルが通常表示する画像の組合わせ命令を満足する。
それ故、修正した画像の組合わせ命令のマトリックスは、ピクセルの実際のマトリックス上に投影する必要があり、エリアのシェアにより、通常異なる視認像の画像情報の対応するように加重したビットを含むモニタの1つのピクセルは、それぞれ修正した画像組合わせ命令を実際に実施するために駆動しなければならない。
さらに、原理上は、上記の意味で回転を補償することもできるし、画像の組合わせ構造を修正する唯一の基準だけで、例えば、上記の透明なフィルタ素子の周期のような構造化プレート1上のある構造の周期に、ピクセル周期を適応させることもできる。そうすることにより、2つの異なる視認像の画像情報を任意の1つのピクセルに同時に相互に関連づ
けることは可能ではあるが、絶対にそうしなければならないわけではない。
さらに、例えば、波長フィルタ・アレイのような構造化プレート1上の各構造に対して種々のフィルタ素子をシフトするためのコード化キーを指定することにより、また使用するフラット・パネル・ディスプレイ上に表示する画像の内容の各画像の組合わせ構造に対して、特にそこからピクセル情報のビットが発生する各視認像の位置をシフトするための適当な復号キーを使用することにより、3D画像をコード化することができる。
DE 101 18 461 C2に記載されている手順は、ハードウェアおよびソフトウェアの海賊版を防止するために使用される。ユーザが適当な復号キーを知らない場合には、構造化プレートが内蔵しているコード化された波長フィルタ・アレイから、3D画像を入手することはできない。
最後に、光学アセンブリ5の実施形態のもう1つの有利で特に実用的な例について説明する。この実施形態の場合には、光学アセンブリ5は、適当なエンクロージャ延長部を有する(それぞれのアスペクト比が4:3である)、種々様々な異なる15インチ(約38cm)のLCDスクリーン用に使用することができる。このような15インチ(約38cm)のフラット・パネル・ディスプレイは、通常、例えば、モデル「フィリップス150B」のディスプレイのような、(幅×高さ)が307.2mm×230.4mmまたは304.1mm×228.1mmの可視画像エリアを有する。
光学アセンブリ5の構造化プレート1、または厳密にいうと、長い前面1.1および長い後面1.2は、例えば、幅300mm×高さ224mm(または両方向に数ミリメートル短い)寸法の長方形の形をしている。
構造化プレート1は、基板上に積層または印刷された波長フィルタ・アレイからなる。このフィルタ・アレイは、構造化プレートの長い表面12上に位置する。基板は、例えば、好適には、厚さが約1.5mm〜2mmのガラス板である。フィルタ・アレイを積層する場合には、フィルタ・アレイは、露出乾板またはフィルムとして予め製造される。
波長フィルタ・アレイは、幅約33.2μmの図の(p,q)マトリックスの1つの列、および高さ約299μmの1つの行を含む図8の基本的構造を有する。最大+/−2μmのこれら寸法の若干の変更は、場合によっては有利である。フィルム・アレイ構造は、ほぼ長い面1.2全体を占める。拡大または濃化により、異なるサイズの表示モジュールに画像を適合させることができる。
また、フレーム11が設置されており、このフレームは、短い縁面7.1〜7.4のすべての周囲を延びる溝により構造化プレート1を装着する。フレーム11は、例えば、アルミニウムのような金属またはプラスチックでできている。フレームは、短い各縁面から約2mm突き出ている。その頂面および底面においては、フレーム11は約4mmの幅を有する。それ故、構造化プレート1は、両側で約2mmだけ溝と係合する。
フレーム11は、長い前面1.1から約0.5mmだけ、観察者の方向に向かって突き出るように設計されている。さらに、フレームは、長い後面1.2から約1.6mmだけ、観察者の方向から遠ざかる方向に突き出ている。このようにして、フレーム11は、表示モジュールと構造化光学プレート1との間でスペーサとして二重になっている。
また、このようなフレームは、光学アセンブリ5の安定性を改善する。何故なら、外力のような潜在的な機械的負荷が、本質的には構造化プレート1だけに加わるのではなく、上記フレーム11にも加わるからである。
さらに、2つの固定ラグ8が、(視線の方向に)短い側面7.4のほぼ背後で、構造化光学プレート1のフレーム11の底面にしっかりと固定されている。
固定ラグ8は、約4mmだけフレーム11から横方向に突き出ている、幅約2mm、厚さ約0.2mmの薄い金属プレートとして設計されている。しかし、固定ラグ8は、構造化プレート1の方向にはフレーム11から突き出ていないし、固定ラグ8は、表示モジュールの可視画像エリア内には突き出ていないので、すべてのピクセルを覆うことはない。
光学アセンブリ5のこのような実施形態においては、表示モジュールの外縁部のところに位置する数個のピクセルは、光学アセンブリ5の構成要素により、この場合特にフレーム11により覆われる。しかし、この若干の欠点は、以下に説明する本発明の広範な利点により十分補われる。
本発明のもう1つの実施形態は、少なくとも下記の構成要素を備える光学アセンブリを使用する。
・250mm×350mm×2mmの寸法の構造化プレート1
・構造化プレート1にしっかりと接続し、数ミリメートルだけフレームと係合しているその外縁部に構造化プレート1が装着している鉄のフレームとして構成されている強磁性構成要素。
・それぞれが、フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャへのその永久的接着結合のための接着面を有し、2つのストリップ状の永久磁石に対して、構造化プレート1の強磁性構成要素を配置することにより、フラット・パネル・ディスプレイに取り外し可能に(一時的に)光学アセンブリを固定することができる2つのストリップ状の永久磁石。
好適には、ストリップ状の永久磁石は、15インチ(約38cm)のTFT−LCディスプレイの表示面の左右に接着力により接合している。
この場合、構造化プレート1は、例えば、その上に波長フィルタ・アレイが積層されている厚さ約1.9mmのガラス基板を備える。フィルタ・アレイは、例えば、上記DE201 21 318 U1に記載されているフィルタ・アレイ構造の中の1つを有する、例えば、AGFA Alliance HN 0.1mmタイプの全露出、および全現像写真フィルムからなる。もちろん、他のフィルム構造も同様に使用することができる。
上記実施形態は、安いコストで作ることができ、容易に使用することができる。
従来技術と比較した場合、本発明はいくつかの利点を有する。その構造がいかなるものであれ、光学アセンブリ5をフラット・パネル・ディスプレイに取り付けることができ、そうしたい場合には、このディスプレイから取り外すことができる。光学アセンブリ5は容易に安いコストで作ることができる。光学アセンブリにより変換する場合、使用しているフラット・パネル・ディスプレイは、予備作業または使用後の作業も必要としない。フラット・パネル・ディスプレイを製造するのに試行錯誤的プロセスも必要としない。
光学アセンブリ5を使用する自動立体フラット・パネル・ディスプレイを確立するための方法を、特に本発明による自動立体フラット・パネル・ディスプレイを、特殊なエンクロージャ設計を行わなくても、また使用するために元来2Dフラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャを開かなくても確立できるので、安いコストで実施することができる。さらに、変換のための構成要素、すなわち、上記光学アセンブリ5を安いコストで製造することができる。本発明は、例えば、3Dグラフィックスの分野のような工業分野で使用することができる。
特に、本発明は、簡単な方法でまた安いコストで、フラット・パネル・ディスプレイ上でモノスコピック画像および自動立体画像表示用の部分画像を分離するのに適している光学アセンブリのフラット・パネル・ディスプレイに可逆的に取り付けることができる。上記固定は、最大限フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャの設計とは無関係に行われる。
最後に、表示モジュールは、カラー表示またはモノクロ表示用に設計することができることに留意されたい。
光学アセンブリの第1の実施形態。 光学アセンブリの第2の実施形態。 光学アセンブリの原理。 フラット・パネル・ディスプレイに光学アセンブリを取り付ける原理。 スペーサとして二重になっているフレームが提供されている光学アセンブリの詳細図。 フレームおよび少なくとも1つの可動な固定ラグが提供されている光学アセンブリの詳細図。 3D表示に適している8つの視認像からなる画像の組合わせの詳細図。 図7の画像の組合わせと共に、3D表示に適している波長フィルタ・アレイの構造の一例。 図8の波長フィルタ・アレイおよび図7の画像組合わせ構造をベースとする観察者の右の目で見ることができる可能な視認像の混合の例。 図8の波長フィルタ・アレイおよび図7の画像組合わせ構造をベースとする観察者の左の目で見ることができる可能な視認像の混合の例。 3D表示に適している4つの視認像からなる画像の組合わせの詳細図。 図11の画像組合わせと共に、3D表示に適している波長フィルタ・アレイの構造の一例。 図12の波長フィルタ・アレイおよび図11の画像組合わせ構造をベースとする観察者の右の目で見ることができる可能な視認像の混合の例。 図12の波長フィルタ・アレイおよび図11の画像組合わせ構造をベースとする観察者の左の目で見ることができる可能な視認像の混合の例。 構造化プレートがフラット・パネル・ディスプレイに対して回転した位置に取り付けられた場合の略図。 修正した画像内容により、図15の回転を修正する方法の原理を示す詳細図。 波長フィルタ・アレイをフラット・パネル・ディスプレイに対して回転した位置に取り付けた場合の、観察者の一方の目で見ることができる可能な視認像の混合の原理を示す詳細図。 修正した画像の組合わせ構造による図17の回転を修正する方法の原理を示す詳細図。 画像の組合わせ構造上の1つの同じ視認像から、画像情報のビットの一連の次の隣接する位置が示す好適な方向の原理を示す詳細図。 フラット・スクリーン・ディスプレイに対して回転した位置に取り付けられた波長フィルタ・アレイ上の不透明でない次に隣接するフィルタ素子が示す好適な方向の原理を示す詳細図。 変化した画像組合わせ構造上の1つの同じ視認像からの画像情報のビットの一連の最も近い隣接する位置が示す好適な方向の原理を示す詳細図。

Claims (27)

  1. 列および行から成るマトリックス内の個々のピクセルを同時に見えるようにし、前記ピクセルが風景/物体の3つ以上の視認像からの部分情報のビットを含む、風景/物体を三次元表示するための装置であって、
    ・前記ピクセルを再現するための視覚表示装置と、
    ・好適にはフィルタ素子である、非常に多数の光学素子を有し、(観察者の視線の方向に)前記視覚表示装置の前に配置されている光学アセンブリ(5)を備え、
    ・前記光学素子が、前記ピクセルが放射する光が、複数の視認像のうちの第1の選択視認像の部分情報のビットを1人または数人の観察者の一方の目で見ることができ、かつ、複数の視認像のうちの第2の選択視認像の部分情報のビットを他方の目で見ることができる観察場所で交差する方向に伝搬するように、前記光学アセンブリ(5)内に位置し、
    ・前記視覚表示装置および前記光学アセンブリ(5)が、固定デバイスにより相互に取り外し可能に接続し、
    ・前記視覚表示装置に前記光学アセンブリ(5)を固定すると、前記画像表示がモノスコピック表示から自動立体表示に変換され、一方前記視覚表示装置から前記光学アセンブリ(5)を取り外すと、画像表示が自動立体表示からモノスコピック表示に変換される装置。
  2. ・前記光学アセンブリ(5)が、その構造が複数の光学素子により形成されている構造化プレート(1)を有し、
    ・前記視覚表示装置が、フラット・パネル・ディスプレイであり、
    ・前記構造化プレート(1)と前記フラット・パネル・ディスプレイの表面との間の空気圧を調整するための手段が固定デバイスとして設置されており、そのため、
    ・前記構造化プレート(1)と前記フラット・パネル・ディスプレイの表面の間が真空になり、前記光学アセンブリ(5)が前記フラット・パネル・ディスプレイに固定され、
    ・前記構造化プレート(1)と前記フラット・パネル・ディスプレイの表面との間の気圧が通常の気圧またはそれより高い気圧になると、前記光学アセンブリ(5)が前記フラット・パネル・ディスプレイから取り外される、請求項1に記載の装置。
  3. 前記構造化プレート(1)が、
    ・二次元にわたっており、
    ・前記構造化プレート(1)と前記フラット・パネル・ディスプレイの表面間に隙間を形成するための1つまたはそれ以上のスペーサを有するフレーム(2)に、その外縁部の周囲全体が装着されており、
    ・フラット・パネル・ディスプレイに前記フレーム(2)と取り付けると、前記構造化プレート(1)と前記フラット・パネル・ディスプレイの表面間にほぼ気密の空洞部を形成する、請求項2に記載の装置。
  4. 前記構造化プレート(1)とフラット・パネル・ディスプレイの表面との間の空気圧を調整するための前記手段が、少なくとも1つの手動または電動ポンプおよび/または1つの弁を備える、請求項2または3に記載の装置。
  5. 前記空気圧を調整するための前記手段が、前記フレーム(2)に固定されており、前記フラット・パネル・ディスプレイに押しつけた場合に、前記構造化プレート(1)と前記フラット・パネル・ディスプレイの表面との間が真空になり、その結果アセンブリ(5)全体が前記フラット・パネル・ディスプレイに固定されるように設計されている、好適には、プラスチックまたはゴムからできている、移動可能な気密の周辺部(6)を備える、請求項3または4に記載の装置。
  6. 前記空気圧を調整するための前記手段が、さらに、必要に応じて、真空の場と外部の大気圧との間で圧力の等化を行う弁を備え、そのため前記光学アセンブリ(5)を容易に取り外すことができる、請求項2〜5のいずれか1項に記載の装置。
  7. 空気が漏れないように、すべてのジョイントを密封するためにゴムでできているストライプ状のセグメントを備える、請求項2〜6のいずれか1項に記載の装置。
  8. ・前記視覚表示装置が、フラット・パネル・ディスプレイであり、
    ・前記フラット・パネル・ディスプレイに前記光学アセンブリ(5)を固定するための前記手段が、好適には液体である、接着媒体であり、
    ・前記接着媒体が、可能な最小の光の量を吸収し、好適にはシーダ材オイルからなる、請求項1に記載の装置。
  9. ・前記視覚表示装置が、少なくとも表示モジュールおよびエンクロージャを備えるフラット・パネル・ディスプレイであり、
    ・前記光学アセンブリ(5)が構造化プレート(1)を備え、
    ・前記構造が複数の光学素子を形成し、
    ・前記光学アセンブリ(5)が、長い前面(1.1)および長い後面(1.2)、ならびにその側面(7.1〜7.4)の周囲全体を囲む短い縁面を有し、
    ・前記光学アセンブリ(5)が、前記構造化プレート(1)のところに固定状態または移動可能に配置されていると共に、前記短い縁面(7.2)のうちの少なくとも1つから突き出ている少なくとも1つの固定素子を備え、
    ・前記フラット・パネル・ディスプレイの2つの構成要素の間、好適には、前記表示モジュールのセグメントと前記エンクロージャのセグメントとの間に前記固定素子を押し込むことにより、前記光学アセンブリ(5)が固定される、請求項1に記載の装置。
  10. 前記構造化プレート(1)を、前記観察者の方向に前記フラット・パネル・ディスプレイの前記エンクロージャから突き出ている突起間に位置させることができ、前記構造化プレート(1)のその外縁部が、前記突起に接触するような大きさを有する、請求項9に記載の装置。
  11. 複数の固定ラグ(8)が、少なくとも1つの短い縁面(7.2)上に設けられており、これらの固定ラグの中の少なくとも1つが、スライド・デバイスおよび/または旋回デバイスにより移動することができ、前記光学アセンブリ(5)が前記フラット・パネル・ディスプレイに対して置かれた場合に前記短い各縁面(7.2)から突出せず、前記フラット・パネル・ディスプレイに前記光学アセンブリ(5)を固定するために、少なくとも1つの短い縁面(7.2)から突出し前記フラット・パネル・ディスプレイの前記2つの構成要素間に位置するように、スライドまたは旋回できる、請求項9または10に記載の装置。
  12. 前記構造化プレート(1)の1つの短い縁面に固定され、前記フラット・パネル・ディスプレイの前記エンクロージャに前記光学アセンブリ(5)をクランプ止めするために使用される、少なくとも1つのクランプをさらに備える、請求項9〜11のいずれか1項に記載の装置。
  13. ・前記視覚表示装置が、少なくとも1つの表示モジュールおよびエンクロージャを備えるフラット・パネル・ディスプレイであり、
    ・前記光学アセンブリが、少なくとも1つの構造化プレート(1)を備え、前記構造が、前記複数の光学素子から構成されており、
    ・磁気手段が、固定デバイスとして設けられている、請求項1に記載の装置。
  14. 前記構造化プレート(1)に固定状態または移動可能に固定されている少なくとも1つの強磁性または常磁性構成要素、および前記フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャに固定されている少なくとも1つのストリップ状の永久磁石を備え、そのため前記強磁性または常磁性構成要素を引力で保持している永久磁石に接触させることにより、前記光学アセンブリ(5)を前記フラット・パネル・ディスプレイに取り外し可能に固定することができる、請求項13に記載の装置。
  15. 前記強磁性または常磁性構成要素が、前記構造化プレート(1)を装着するフレーム(11)として構成されている、請求項13または14に記載の装置。
  16. 前記構造化プレート(1)が、前記フラット・パネル・ディスプレイの表示モジュールの可視エリアより大きいかまたは等しい寸法のほぼ長方形の輪郭を有し、前記光学アセンブリ(5)が、その外縁部が前記フラット・パネル・ディスプレイのエンクロージャのセグメント、特にエンクロージャの突起(9)に接触するような大きさを有する、請求項2〜15のいずれか1項に記載の装置。
  17. 前記構造化プレート(1)が、適当に設計された光学素子を含むフィルタ・アレイ、レンチキュラー・スクリーン、バリヤ・スクリーンまたはプリズム・アレイとして設計されている、請求項2〜16のいずれか1項に記載の装置。
  18. 前記構造化プレート(1)が、少なくとも複数の波長フィルタ、中性濃度ステップ・フィルタおよび/または偏光フィルタを有するフィルタ・アレイとして設計され、
    ・前記視覚表示装置に前記光学アセンブリ(5)を固定した場合に、前記表示モジュールのそれぞれ1つのピクセルが、前記フィルタ・アレイの数個の相互に関連する波長、中性濃度または偏光フィルタに対応し、逆に前記フィルタ・アレイの1つの波長、中性濃度または偏光フィルタが、
    ・前記ピクセルの可視セグメントの断面積の重心と、波長、中性濃度または偏光フィルタの可視セグメントの断面積の重心を結ぶ前記直線が、前記各ピクセルからの1つの光の伝搬方向に対応するように、
    前記表示モジュールの数個の相互に関連するピクセルに対応し、
    ・前記伝搬方向が、複数の観察場所で交差し、
    ・各観察場所から、観察者が、一方の目で前記複数の視認像のうちの第1の選択視認像の部分情報の大多数のビットを見、他方の目で第2の選択視認像の部分情報の大多数のビットを見、
    ・その結果、複数の観察場所から、前記観察者が3D画像を見る、請求項17に記載の装置。
  19. 前記構造化プレート(1)が、その上に積層または印刷された波長フィルタ・アレイを含む基板として設計されている、請求項18に記載の装置。
  20. 1人の観察者または数人の観察者の目の位置を検出するために、追跡ユニットと組合わせて使用するのに適している前記構造化プレート(1)を移動可能に保持するための手段が設置されている、請求項2〜19のいずれか1項に記載の装置。
  21. 前記視覚表示装置に対する前記光学アセンブリ(5)または前記構造化プレート(1)の位置を調整するための手段を含み、これらの手段が、特にネジマイクロメータおよび/または偏心機構を備える、請求項1〜20のいずれか1項に記載の装置。
  22. 固定デバイスで、光学アセンブリ(5)をフラット・パネル・ディスプレイに取り外し
    可能に固定する、請求項2〜21の少なくとも1つを満足させる光学アセンブリ(5)を用いてフラット・パネル・ディスプレイを自動立体フラット・パネル・ディスプレイに一時的に変換する方法。
  23. 前記フラット・パネル・ディスプレイに前記光学アセンブリ(5)を固定した後で、前記光学アセンブリ(5)および/または前記光学アセンブリ(5)内に含まれる構造化プレート(1)の位置が、前記フラット・パネル・ディスプレイに対して調整される、請求項22に記載の方法。
  24. 前記調整が下記のように、すなわち、
    ・試験画像が、好適には、正確に(n−1)個の視認像が、それぞれ1つの完全な黒のエリアにそれぞれ対応し、正確に1個の視認像が完全に白、または完全に青、または完全に緑または完全に赤のエリアに対応するように、行および/または列に配置されたn個(n>2)の視認像から構成される場合に、前記フラット・パネル・ディスプレイ上に試験画像を表示し、
    ・前記フラット・パネル・ディスプレイに対して前記光学アセンブリ(5)または前記構造化プレート(1)の位置を連続的にシフトし、また、単眼画像が最大範囲の白、青、緑または赤のエリアを示す相対位置にシフトが来るまで、任意に選択したものであるが永久的な単眼観察場所から見ることができる単眼画像を同時に視覚的に検査するように、実行される、請求項23に記載の方法。
  25. 風景および/または物体のいくつかの視認像から構成される1つの画像を表示することにより、例えばフィルタ素子の列のような、前記構造化光学プレート上のマトリックスのほぼ平行な好適な方向に対する、例えばピクセルの列のような、前記ピクセルの好適な方向の現在の任意な回転が、正しい量だけ前記ピクセルが表示する前記画像を回転することにより、可能な最大限度で補償される、請求項22〜24のいずれか1項に記載の方法。
  26. 波長または中性濃度ステップ・フィルタ・アレイを備えた構造化プレートを用いて、前記波長または中性濃度ステップ・フィルタ・アレイ上の一連の不透明でない最も近い隣接するフィルタ素子に平行な1つの視認像の画像情報のビットの一連の最も近い隣接する位置を整合することにより現在の任意の回転が補償される、請求項25に記載の方法。
  27. 風景および/または物体のいくつかの視認像から構成される1つの画像が、前記フラット・パネル・ディスプレイ上に表示される場合に、2つの異なる視認像からの画像情報のビットが、少なくとも1つの最も小さい物理ピクセル、好適には、カラー・サブピクセルと同時に相互に関連づけられるように、画像の組合わせが行われる、請求項22〜26のいずれか1項に記載の方法。
JP2004569789A 2002-09-03 2003-09-02 風景/物体を三次元表示するための装置 Pending JP2005535000A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE20213819U DE20213819U1 (de) 2002-09-03 2002-09-03 Optische Baugruppe
DE10248786A DE10248786A1 (de) 2002-10-16 2002-10-16 Optische Baugruppe und Verfahren zur Herstellung von autostereoskopischen Flachbildschirmen
DE10256905A DE10256905A1 (de) 2002-12-03 2002-12-03 Optische Baugruppe und Verfahren zur Herstellung von autostereoskopischen Flachbildschirmen
PCT/EP2003/009723 WO2004023823A1 (de) 2002-09-03 2003-09-02 Anordnung zur räumlichen darstellung einer szene/eines gegenstandes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005535000A true JP2005535000A (ja) 2005-11-17

Family

ID=31981888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004569789A Pending JP2005535000A (ja) 2002-09-03 2003-09-02 風景/物体を三次元表示するための装置

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1535476A1 (ja)
JP (1) JP2005535000A (ja)
AU (1) AU2003270137A1 (ja)
WO (1) WO2004023823A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010540980A (ja) * 2007-09-28 2010-12-24 ワイズ ヴィジョン ホールディングス リミテッド 表示画面上でのパララックスバリア方式画面の位置調整方法
KR101428171B1 (ko) 2012-07-12 2014-08-07 주식회사 포스코 디스플레이 장치 및 그 제조방법
KR20230088554A (ko) * 2021-12-10 2023-06-20 한국기계연구원 체적형 디스플레이

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2005279331A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-09 X3D Technologies Gmbh Assembly for representing images in three dimensions
JPWO2007034611A1 (ja) * 2005-09-21 2009-03-19 富士通テン株式会社 表示装置、その検査方法およびその製造方法並びに表示パネルの検査方法および製造方法
WO2007096818A1 (en) 2006-02-24 2007-08-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Autostereoscopic display
WO2008020417A2 (en) * 2006-08-18 2008-02-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Autostereoscopic display device and method of manufacturing the same
DE102008052835A1 (de) 2008-10-20 2010-04-22 3D Jtvm Ltd. Verfahren zur Positionieren eines optischen Elements auf einer Bildwiedergabeeinrichtung
AT507984B1 (de) * 2009-03-10 2012-01-15 Cochius Gabriela Adapterscheibe
CN113099213B (zh) * 2021-04-09 2024-04-26 焦作大学 一种三维图像显示处理装置和方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5473406A (en) 1994-07-21 1995-12-05 Eastman Kodak Company Apparatus and methods for assembling depth image systems
JP3255087B2 (ja) * 1997-06-23 2002-02-12 株式会社エム・アール・システム研究所 立体画像表示装置
DE20002149U1 (de) * 2000-01-25 2000-04-20 4D Vision Gmbh Anordnung zur räumlichen Darstellung einer Szene/eines Gegenstandes
DE10037437C2 (de) * 2000-07-24 2002-06-20 Hertz Inst Heinrich Strukturplatte für monoskopische und stereoskopische Bilddarstellung auf Flachbildschirmen
DE20013873U1 (de) * 2000-08-04 2001-03-01 4D Vision Gmbh Anordnung zur wahlweisen Darstellung von zweidimensional oder dreidimensional wahrnehmbaren Bildinhalten
JP2002084553A (ja) * 2000-09-11 2002-03-22 Canon Inc 立体ディスプレイ装置
DE20106691U1 (de) * 2001-04-18 2001-06-21 Tai Technology Co Einstellbare Parallaxenplatten-Baugruppe zum Betrachten von dreidimensionalen Bildern auf einer Darstellungseinheit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010540980A (ja) * 2007-09-28 2010-12-24 ワイズ ヴィジョン ホールディングス リミテッド 表示画面上でのパララックスバリア方式画面の位置調整方法
KR101428171B1 (ko) 2012-07-12 2014-08-07 주식회사 포스코 디스플레이 장치 및 그 제조방법
KR20230088554A (ko) * 2021-12-10 2023-06-20 한국기계연구원 체적형 디스플레이
KR102667676B1 (ko) * 2021-12-10 2024-05-23 한국기계연구원 체적형 디스플레이

Also Published As

Publication number Publication date
EP1535476A1 (de) 2005-06-01
WO2004023823A1 (de) 2004-03-18
AU2003270137A1 (en) 2004-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7099080B2 (en) Autostereoscopic lenticular screen
US7477331B2 (en) 2D/3D display and method for forming 3D image
US8085294B2 (en) Stereoscopic image display apparatus
US6133969A (en) Maintaining three-dimensional tolerances while manufacturing AMLCD displays
US9291829B2 (en) Geometrically and optically corrected parallax barrier providing autostereoscopic viewing of a display
EP1975678A2 (en) Method for manufacturing stereoscopic displaying apparatus, method for manufacturing phase shift plate, and the phase shift plate thereby
KR100781923B1 (ko) 화면 동기식 고해상도 광시야각 3d 디스플레이 장치
EP1622394B1 (en) Liquid crystal display device having thin polarizing film and thin phase retardation film
JPH10268230A (ja) 立体画像表示装置
CN105572957A (zh) 一种检偏件、显示器件及其控制方法和显示***
US9097902B2 (en) Autostereoscopic frame device for removable attachment to display panel
US20070121076A1 (en) Arrangement for the three-dimensional display of a scene / an object
US20120327199A1 (en) Autostereoscopic display with modulating screen having multiple sectional images
JP2005535000A (ja) 風景/物体を三次元表示するための装置
JP4088878B2 (ja) 立体画像表示装置
US8238024B2 (en) Arrangement for two-or three-dimensional display
JP2008065022A (ja) 画像投影用スクリーン及び投影型三次元画像通信端末装置
US8570651B1 (en) Both side screen for combined use of 2D/3D images
US20070103775A1 (en) Projection display device and electronic apparatus with the same
JP2010078883A (ja) 立体映像表示装置及び立体映像表示方法
US7164529B2 (en) Polarizing eyeglass device
Borner et al. A family of single-user autostereoscopic displays with head-tracking capabilities
WO2020230258A1 (ja) 表示装置とその方法
EP3316576B1 (en) Panel device and display device
JP2004053640A (ja) 背面投写型スクリーン及び背面投写型映像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060721

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060801

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20061101

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20061109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080226

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20080523

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20080530

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080618

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080715