NL1005868C2 - Gelaagd weergavestelsel en werkwijze voor volumetrische presentatie. - Google Patents

Gelaagd weergavestelsel en werkwijze voor volumetrische presentatie. Download PDF

Info

Publication number
NL1005868C2
NL1005868C2 NL1005868A NL1005868A NL1005868C2 NL 1005868 C2 NL1005868 C2 NL 1005868C2 NL 1005868 A NL1005868 A NL 1005868A NL 1005868 A NL1005868 A NL 1005868A NL 1005868 C2 NL1005868 C2 NL 1005868C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
optical shutters
liquid crystal
volumetric
display
crystal layer
Prior art date
Application number
NL1005868A
Other languages
English (en)
Other versions
NL1005868A1 (nl
Inventor
Ronald Steven Gold
Jerry Earl Freeman
Original Assignee
He Holdings
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
Application filed by He Holdings filed Critical He Holdings
Publication of NL1005868A1 publication Critical patent/NL1005868A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL1005868C2 publication Critical patent/NL1005868C2/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/04Display arrangements
    • G01S7/06Cathode-ray tube displays or other two dimensional or three-dimensional displays
    • G01S7/20Stereoscopic displays; Three-dimensional displays; Pseudo-three-dimensional displays
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/363Image reproducers using image projection screens
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/388Volumetric displays, i.e. systems where the image is built up from picture elements distributed through a volume
    • H04N13/395Volumetric displays, i.e. systems where the image is built up from picture elements distributed through a volume with depth sampling, i.e. the volume being constructed from a stack or sequence of 2D image planes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/398Synchronisation thereof; Control thereof
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/189Recording image signals; Reproducing recorded image signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/20Image signal generators
    • H04N13/286Image signal generators having separate monoscopic and stereoscopic modes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/324Colour aspects
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/332Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/388Volumetric displays, i.e. systems where the image is built up from picture elements distributed through a volume
    • H04N13/393Volumetric displays, i.e. systems where the image is built up from picture elements distributed through a volume the volume being generated by a moving, e.g. vibrating or rotating, surface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Description

Gelaagd weergavestelsel en werkwijze voor volumetrische presentatie.
De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op optische weergavestelsels, en meer in het bijzonder op volumetrische weergavestelsels.
5 Vele beelden bevatten volumetrische, dat wil zeggen drie-dimensionale gegevens. Voorbeelden van zulke beelden zijn weergaven voor verkeerscontrole op vliegvelden, militaire taktische en strategische weergaven, en medische beeldvormingsweergaven (bijvoorbeeld MRI, magneti-10 sche-resonantiebeeldvorming en CAT, gecomputeriseerde axiale tomografie). Belangrijke volumetrische gegevens gaan verloren wanneer zulke volumetrische beelden gepresenteerd worden op een weergave met een enkel oppervlak, dat wil zeggen een weergave die plaatselijk twee-dimen-15 sionaal is.
Aldus zijn verschillende volumetrische weergavestelsels ontwikkeld. Deze omvatten stereoscopische weergavestelsels, autostereoscopische weergavestelsels en stelsels die lasers combineren met snel draaiende spie-20 gels, snel draaiende schroeven of draaiende cilindrische holografische elementen. Hoewel deze stelsels volumetrische gegevens kunnen weergeven, hebben ze dikwijls onvoldoende scheidend vermogen en wekken ze visuele artefacten op. Bovendien bevatten ze typisch bewegende delen 25 en zijn ze ingewikkeld en duur.
De uitvinding is gericht op een eenvoudig goedkoop voluroetrisch weergavestelsel dat statisch en in werkelijke tijd volumetrische beelden kan weergeven voor bezichtiging door individuën of groepen zonder dat er be-30 wegende delen, licht-verzwakkende elementen zoals pola-risators, of hulpmiddelen voor het kijken nodig zijn.
Deze doeleinden worden bereikt met een stelsel dat het kenmerk bezit dat het omvat: een weergave-orgaan met meerdere electrisch rea-35 gerende optische sluiters, die elk een doorzichtige toestand en een doorlatende toestand hebben, en waarin 1005368 2 optische sluiters in een gelaagde relatie zijn opgesteld, en dat het projectiestelsel en zo geconfigureerd is dat achtereenvolgende beelden op de optische sluiters 5 worden geprojecteerd, waarbij elk van de optische sluiters gekozen exemplaren van die beelden weergeeft door in de doorzichtige toestand te worden gebracht terwijl andere optische sluiters in hun doorlatende toestand gebracht. De ge-10 laagde optische sluiters worden bij voorkeur gerealiseerd net materialen die gevormd kunnen worden in verschillende geometrische vormen. De geometrische vorm kan zo worden gekozen dat de volumetrische weergave wordt verbeterd door de vorm van de oorspronkelijk gegevens-15 bron te benaderen, dat wil zeggen de optische sluiters worden ruimtelijk zo opgesteld dat ze een nabootsing zijn van de ruimtelijke opstelling van de gegevens.
Een voorkeursuitvoering is gekenmerkt doordat elk van de optische sluiters omvat: 20 een electrisch reagerende vloeibaar kristallaag die een doorzichtige en een doorlatende staat heeft, en die geconfigureerd kan worden in gekozen geometrische vormen, en een optisch transparant electrodestelsel dat zo 25 opgesteld is dat het een electrische potentiaal ontvangt en die electrische potentiaal aanlegt over de vloeibaar-kristallaag. De lagen zijn gevormd met vloeibaar-kris-talmaterialen, bijvoorbeeld een in polymeer gedisper-geerd vloeibaar kristal of een polymeer-gestabiliseerd 30 vloeibaar kristal met de cholesterische textuur, die gemakkelijk in vorm gebracht kunnen worden. Ter vergemakkelijking van de omschakeling tussen de doorzichtige en de doorschijnende toestand, is elke vloeibaar-kris-tallaag voorzien van electroden van optisch transparant 35 materiaal, bijvoorbeeld indium-tinoxyde. De beelden worden achtereenvolgens op het weergave-orgaan geprojecteerd met conventionele projectors. Een volledig op 100586b 3 halfgeleiders gebaseerd stelsel wordt gerealiseerd met een halfgeleider projector, bijvoorbeeld een vloeibaar-kristalweergave met actieve matrix en een projectielens.
Bij voorkeur is de projectiefrequentie voldoende om 5 de perceptie van flikkering door een waarnemer te voorkomen. Indien gewenst, kan de gegevensfrequentie van projectorsysteem-componenten worden verlaagd door meerdere beeldbronnen op te nemen die elk op een respectief segment van het weergave-orgaan projecteren. De gege-10 vensfrequentie van de componenten kan worden teruggebracht door meerdere beeldbronnen op te nemen die elk projecteren op een respectieve groep optische sluiters van het weergave-orgaan.
Weergavestelsels volgens de uitvinding kunnen in 15 werkelijke tijd beelden in volle kleuren weergeven waarvan het scheidend vermogen slechts beperkt wordt door het scheidend vermogen van het projectiestelsel. De helderheid van de weergave wordt verbeterd omdat het stelsel niet het gebruik vereist van licht-verzwakkende op-20 tische elementen zoals polarisators.
Fig. 1 is een gedeeltelijk doorgesneden aanzicht van een voluroetrisch weergavestelsel volgens de uitvinding; fig. 2 is een vergroot detail, aangeduid binnen de 25 gebogen lijn 2 in fig. 1, van een electrodestelsel; fig. 2B toont op dezelfde wijze als fig. 2A een ander electrodestelsel; fig. 3 is een tijddiagram dat tijdbepalingspulsen toont die aangelegd worden aan optische sluiters in het 30 stelsel van fig. 1; fig. 4 toont perspectivisch een ander volumetrisch weergavestelsel; fig. 5 is een tijdschema dat tijdbepalingspulsen toont die aangelegd worden aan optische sluiters in het 35 stelsel van fig. 4; fig. 6 toont perspectisch nog een volumetrisch weergave stelsel, en 1 0 0 5 8 68 4 fig. 7 is een zijaanzicht van een projector in het stelsel van fig. 6.
Fig. 1 illustreert een volumetrisch weergavestelsel 20 dat een weergave-orgaan 22 en een projectiestelsel 24 5 omvat. Het weergave-orgaan 22 heeft meerdere electrisch reagerende optische sluiters 26A tot 26N (waarin N een te kiezen aantal voorstelt) die in gelaagd verband zijn opgesteld; terwille van de duidelijkheid van de tekening zijn lagen tussen de optische sluiters 26D en 26N-1 aan-10 gegeven door gebroken lijnen 27. Elk van de optische sluiters 26A tot 26N kan selectief worden geschakeld tussen een doorzichtige toestand en een doorlatende toestand.
Zoals getoond in fig. 2A, omvat elk van de optische 15 sluiters 26A tot 26N een vloeibaar-kristallaag 28 en een electrodestelsel dat spanningen aanlegt die de vloeibaar-kristallaag 28 in zijn doorzichtige of doorlatende toestand brengen. Fig. 2A illustreert een uitvoeringsvorm 30A van het electrodestelsel dat een laag 32 omvat 20 van een optisch transparant, electrisch geleidend materiaal (bijvoorbeeld indiumoxyde, tinoxyde of indium-tinoxyde) aangebracht tussen alle naburige paren van de vloeibaar-kristallagen 28.
Fig. 2B illustreert een andere uitvoeringsvorm 30B 25 van het electrodestelsel die twee optisch transparante, electrisch geleidende lagen 32 omvat tussen elk naburig paar vloeibaar-kristallagen 28 en een vel 34 van een optisch transparant, electrisch isolerend materiaal, bijvoorbeeld siliciumdioxyde (Si02), geplaatst tussen de 30 lagen 32.
Hoewel het electrodestelsel 30A eenvoudiger is, vereist het een ingewikkelder electrisch stelsel omdat de spanning die aangelegd wordt aan de vloeibaar-kristallagen 28 die zich in een doorlatende toestand bevin-35 den, een functie is van een plaats ten opzichte van een gekozen vloeibaar-kristallaag 28 die in doorzichtige toestand verkeert. Omdat elke vloeibaar-kristallaag 28 1005868 5 geïsoleerd is van zijn buren in het electrodestelsel 30B, zijn de aan elke vloeibaar-kristallaag 28 aangelegde schakelspanningen onafhankelijk van de toestand van naburige vloeibare kristallagen. In het electrodestelsel 5 30B zou een van de electroden 32 van elke vloeibaar-kristallaag 28 geaard kunnen worden en schakelspanningen aangelegd aan de andere electrode.
In het volumetrische weergavestelsel 20, is het weergave-orgaan 22 halfbolvormig uitgevoerd met een 10 grondvlak 37 (het verlengde van het grondvlak vanaf het doorgesneden gedeelte van het weergave-orgaan is door een gebroken lijn aangeduid). De binnenste optische sluiter 26A heeft een halfbolvormig vlak 38 dat zich vanaf het grondvlak 37 naar boven uitstrekt, en de bui-15 tenste optische sluiter 26N heeft een halfbolvormig buitenvlak 39. Het projectiestelsel 24 omvat één of meer projectors 40 die gericht zijn op het vlak 38. De projectors zijn zo geplaatst en geconfigureerd dat elk een andere ruimtehoek van het weergave-orgaan 22 zal ver-20 lichten (duidelijksheidshalve zijn alleen projectors getekend in het vlak van doorsnede).
Fig. 3 illustreert als voorbeeld een tijddiagram 42 dat spanningspulsen laat zien die aan het weergave-orgaan 22 worden aangelegd tijdens de werking van het 25 volumetrische weergavestelsel 20; afhankelijk van de gekozen optische sluiters kan het pulsniveau positief, negatief of nul zijn. In dit diagram wordt puls 44A aan optische sluiter 26A aangelegd om deze te schakelen naar zijn doorzichtige toestand. Op dat moment wordt een met 30 de transparante toestand overeenkomende spanning aangelegd aan alle andere optische sluiters 26. Evenzo wordt de puls 44B aan optische sluiter 26B aangelegd om deze naar zijn doorzichtige staat om te schakelen terwijl alle andere optische sluiters in hun transparante toe-35 stand gehouden worden. Deze pulsopeenvolging gaat voort tot puls 44N aangelegd is aan optische sluiter 26N. Elk stel pulsen 44A, 44B....44N vormt een kader dat voltooid 1095868 6 wordt in een kadertijd 46. Zo is de kaderfrequentie het omgekeerde van de kadertijd 46.
Het volumetrische weergavestelsel 20 is speciaal geschikt voor het weergeven van een volumetrisch beeld 5 dat N halfbolvormige lagen heeft. Tijdens de werking worden de pulsen van het tijddiagram 42 aangelegd aan de optische sluiters 26A tot 26N, en tegelijk worden opeenvolgende beelden op het weergave-orgaan 22 geprojecteerd door het projectiestelsel 24. Elk van de opeenvolgende 10 beelden komt overeen met een laag van het oorspronkelijke volumetrische beeld, en die laag komt overeen met één van de optische sluiters 26A tot 26N.
Er wordt bijvoorbeeld een eerste beeld, overeenkomend met de laag van optische sluiter 26A, op het weer-15 gave-orgaan 22 geprojecteerd gedurende de tijd waarin puls 44A van het tijddiagram 40 ervoor gezorgd heeft dat optische sluiter 26A in zijn doorzichtige staat verkeert. Een tweede beeld, dat overeenkomt met de laag van optische sluiter 26B, wordt op het weergave-orgaan 22 20 geprojecteerd gedurende de tijd waarin puls 44B ervoor gezorgd heeft dat deze optische sluiter 26T in zijn doorzichtige staat verkeert. Deze operationele opeenvolging van projecteren van achtereenvolgende beelden op het weergave-orgaan en omschakelen van achtereenvolgende 25 exemplaren van de optische sluiters tot in hun doorzichtige toestand gaat voort tot een Ne beeld op het weergave-orgaan 22 geprojecteerd wordt tijdens puls 44N. Behalve wanneer het een achtereenvolgende wordt, wordt elke optische sluiter in zijn doorlatende toestand ge-30 houden. Deze opeenvolging maakt de weergave van een kader van het volumetrische beeld compleet.
In zijn doorzichtige toestand maakt een gekozen optische sluiter de doorgang van licht mogelijk, maar met een zekere mate van verstrooiing en diffusie. Omdat 35 de andere optische sluiters in hun transparante toestand verkeren, wordt licht van een gekozen beeld door het binnenvlak 38 geprojecteerd en op de gekozen optische 1005868 7 sluiter en is het beeld op die sluiter zichtbaar vanaf de buitenzijde 39. Als de gecordineerde opeenvolging van pulsen 44 en geprojecteerde beelden herhaald wordt roet een kaderfrequentie die voldoende is om flikkeren te 5 voorkomen, zal een in het vlak 39 kijkende waarnemer een waar volumetrisch beeld zien vanwege de gelaagde relatie van de optische sluiters 26.
De vloeibaar-kristallagen 28 van fig. 2A en 2B hebben een eindige responsietijd, die typisch gemeten wordt 10 in millisecunden. Als gevolg daarvan kan het uiterlijk van de volumetrische weergave verbeterd worden door de schakelpulsen 44 op afstand te plaatsen, zoals aangegeven in het tijddiagram 42 van fig. 3. Hierdoor wordt zekergesteld dat elk gekozen beeld weergegeven wordt op 15 de bijbehorende laag en niet op een naburige laag.
Vloeibare kristallen voor het realiseren van het volumetrische weergavestelsel volgens de uitvinding worden bij voorkeur gekozen uit die vloeibare kristallen -bijvoorbeeld vloeibare kristallen met gedispergeerd po-20 lymeer en polymeer-gestabiliseerde vloeibare kristallen met cholesterische textuur- die tot geometrische vormen kunnen worden gevormd die het volumetrische beeld versterken. Vloeibare kristallen op polymeerbasis voeren typisch een aantal druppels vloeibaar kristal, gedisper-25 geerd in een polymeermatrix. Omdat de polymeermatrix gemakkelijk gevormd kan worden, zijn deze vloeibare kristallen bijzonder geschikt voor gebruik in weergave-organen volgens de uitvinding.
De gekozen geometrische vorm van het weergave-or-30 gaan heeft bij voorkeur een nabootsing van de ruimtelijke relatie van de oorspronkelijke gegevensbron van het volumetrische beeld. De halve bolvorm van het volumetrische weergave stelsel 20 zou bijvoorbeeld geschikt zijn als weergave voor een verkeerscontrole bij vliegvelden, 35 waarin achtereenvolgende lagen terugkerende signalen weergeven op achtereenvolgende afstanden vanaf een radar zender. Het aantal lagen in het weergave-orgaan kan 1005868 8 zo worden gekozen dat het geheel of bij benadering aangepast is aan de lagen in de oorspronkelijke gegevensbron .
Het spanningsniveau van de schakelpulsen 44 van 5 fig. 3 wordt bepaald door het gekozen materiaal van het vloeibare kristal. Een positieve spanning en een spanning van omstreeks nul komen bijvoorbeeld respektieve-lijk overeen met de transparante en met de doorzichtige staat van typische vloeibare kristallen met gedisper-10 geerd polymeer.
Fig. 4 illustreert een andere uitvoering 60 van het volumetrische weergave stelsel, welke uitvoering een weergave-orgaan 62 en een projectiestelsel 64 omvat. Het weergave-orgaan 62 heeft vijf electrisch reagerende opis tische sluiters 66A tot 66E die in gelaagd verband zijn opgesteld, en het projectiestelsel 44 omvat vier projectors 66A tot 66D.
In tegenstelling tot de geometrische vorm van het weergave-orgaan 22 van fig. 1 is het weergave-orgaan 62 20 zo gevormd dat het een platte vorm heeft. Deze vorm zou bijvoorbeeld een MRI-weergave van een lichaamsorgaan zoals een hersenhoeveelheid kunnen versterken, waarbij elke laag een plak weergeeft van MRI gegevens op een andere diepte in dat lichaamsorgaan.
25 Elk van de vier projectors 68 is zo geplaatst dat op een respectief segment van het weergave-orgaan 62 wordt geprojecteerd. Vier segmenten worden aangeduid door gebroken lijnen 70 op het weergave-orgaan 62. Projector 68a projecteert bijvoorbeeld op alle optische 30 sluiters 66A tot 66D, maar slechts over een segment 72 van deze sluiters. Deze opstelling van het projectiestelsel verlaagt de werkzame gegevensfrequentie voor elke projector aanzienlijk.
Een tijddiagram 80 voor het projectiestelsel 64 35 wordt getoond in fig. 5. In elke kadert ijd 62 worden door pulsen 84A tot 84E respektievelijk optische schakelaars 66A tot 66E geschakeld naar hun doorzichtige 1 0 0 5 8 68 9 toestand. Een veldtijd 86 wordt gedefinieerd als de tijd tussen de aanvang van doorzichtige toestanden van naburige optische sluiters. De laadfrequentie voor gegevens van elke projector wordt verlaagd omdat elk van de vier 5 projectors slechts over het betreffende segment van het weergave-orgaan 62 hoeft te projecteren. Als het beeld op elke optische sluiter opgebouwd zou zijn uit 1024 x 1024 pixels, zou elk van de vier segmenten opgebouwd zijn uit 512 x 512 pixels. Door zo vier projectors te 10 gebruiken in plaats van één, is het aantal in een gege-venprojector gedurende de veldtijd 86 te laden pixels met een factor 4 verlaagd.
Fig. 6 illustreert een ander volumetrisch weergave-stelsel 90, soortgelijk aan het stelsel van fig. 4, 15 waarbij overeenkomstige elementen door dezelfde verwij-zingscijfers zijn aangeduid. Het stelsel 90 heeft echter een projectiestelsel 94 dat twee projectors 98A en 98B omvat. In dit projectiestelsel projecteert elke projector over de volledige afmeting van gekozen exemplaren 20 van de optische sluiters in het weergave-orgaan 62. In een als voorbeeld gegeven uitvoering van de tijdbepaling projecteert projector 98A op optische sluiter 66A, projector 98B op optische sluiter 66B en projector 98A op optische sluiter 66C en zo verder. De projectors dienen 25 te worden geladen met het totale aantal pixels dat op elke optische sluiter wordt geprojecteerd, maar hun laadtijd is in hoofdzaak tweemaal de veldtijd 86 in fig.
5. In vergelijking met het gebruik van een enkele projector wordt bij deze uitvoering het laadritme van de 30 gegevens gehalveerd.
Fig. 7 illustreert één van de projectors 98 van fig. 6. De projector 98 omvat een conventionele beeldbron 99, bijvoorbeeld een kathodestraalbuis, een vloei-baar-kristalweergave met actieve matrix of een weergave 35 op laserbasis, en een projectielens 100 die het door de beeldbron opgewekte beeld projecteert op het weergave-orgaan 62. Deze beeldbronnen kunnen een beeld opwekken 1005868 10 met elke bekende techniek, bijvoorbeeld rasteraftasting of willekeurige pixel-aftasting, en met elk bekend weer-gavemedium, bijvoorbeeld op halfgeleiderbasis of een vacuümbuis.
5 Er is een enkellaags proto-type gefabriceerd met een in polymeer gedispergeerd vloeibaar kristal. Er werden kleurenbeelden van hoge kwaliteit weergegeven wanneer het vloeibare kristal in zijn doorzichtige staat werd gebracht.
10 Volumetrische weergavestelsels volgens de uitvin ding zijn goedkoop en eenvoudig; zij hebben bijvoorbeeld geen bewegende delen. De helderheid van de weergavestelsels wordt verbeterd omdat er geen lichtverzwakkende componenten bij nodig zijn zoals polarisators. Met hun 15 gelaagde weergave-organen en aangegeven contouren realiseren deze stelsels een echte volumetrische weergave, in tegenstelling tot stereoscopische weergaven die een perceptie van diepte doen ontstaan. Het weergave-orgaan ervan kan worden bekeken vanaf elke positie vóór het 20 weergavevlak ervan, bijvoorbeeld het vlak 39 in fig. 1, anders dan bij enkele bekende weergavestelsels die vereisen dat de ogen van de waarnemer zich op bepaalde type locaties bevinden. De stelsels kunnen volumetrische beelden in volle kleuren weergeven die geschikt zijn 25 voor toepassingen niet in werkelijke tijd, bijvoorbeeld MRI-afbeelding, of toepassingen in werkelijke tijd, bijvoorbeeld verkeerscontrole op vliegvelden.
1005866

Claims (10)

1. Volumetrisch weergavestelsel met een projectiestelsel, met tenminste één beeldbron, met het kenmerk, dat het omvat: een weergave-orgaan (22) met meerdere electrisch 5 reagerende optische sluiters (26A tot 26N) die elk een doorzichtige toestand en een doorlatende toestand hebben, en waarin optische sluiters in een gelaagde relatie zijn opgesteld, en dat het projectiestelsel (24) zo geconfigureerd is 10 dat achtereenvolgende beelden op de optische sluiters worden geprojecteerd, waarbij elk van de optische sluiters gekozen exemplaren van die beelden weergeeft door in de doorzichtige toestand te worden gebracht terwijl andere optische 15 sluiters in hun doorlatende toestand gebracht zijn.
2. Volumetrisch projectiestelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het weergave-orgaan zo geconfigureerd is dat het een gekozen geometrische vorm heeft.
3. Volumetrisch weergavesysteem volgens conclusie 1 20 of 2, met het kenmerk, dat elk van de optische sluiters omvat: een electrisch reagerende vloeibaar kristallaag (28) die een doorzichtige en een doorlatende staat heeft, en die geconfigureerd kan worden in gekozen geo-25 metrische vormen, en een optisch transparant electrodestelsel (30) dat zo opgesteld is dat het een electrische potentiaal ontvangt en die electrische potentiaal aanlegt over de vloeibaar-kristallaag.
4. Volumetrisch weergavestelsel volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de vloeibaar-kristallaag een in polymeer gedispergeerde vloeibaar-kristallaag is.
5. Volumetrisch projectiesysteem volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat het electrodestelsel ten 1005868 minste een indium-tinoxyde laag (32) omvat, geplaatst tussen elk naburig paar optische sluiters.
6. Volumetrisch weergave-orgaan voor het weergeven van achtereenvolgende geprojecteerde beelden, met het 5 kenmerk, dat het omvat een aantal electrisch reagerende optische sluiters (26A tot 26N) die elk een doorlatende toestand en een doorzichtige toestand hebben, waarin de optische sluiters zo geconfigureerd zijn dat ze een gekozen geometrische vorm hebben en opgesteld zijn in 10 een gelaagd verband.
7. Volumetrisch projectie-orgaan volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat elk van de optische sluiters omvat: een electrisch reagerende vloeibaar-kristallaag 15 (28) die een doorzichtige en een doorlatende staat heeft, en die geconfigureerd kan worden in gekozen geometrische vormen, en een optisch transparant electrodestelsel (30) dat zo opgesteld is dat het een electrische potentiaal ont-20 vangt en die electrische potentiaal aanlegt over de vloeibaar-kristallaag.
8. Volumetrisch projectie-orgaan volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de vloeibaar-kristallaag een in polymeer gedispergeerde vloeibaar-kristallaag is.
9. Volumetrisch projectie-orgaan volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het electrodestelsel ten minste een indium-tinoxyde laag (32) omvat, geplaatst tussen elk naburig paar optische sluiters.
10. Werkwijze voor het weergeven van een volume-30 trisch beeld, omvattend de volgende stappen: het projecteren van achtereenvolgende beelden op een gelaagde opstelling van electrisch reagerende optische sluiters die elk een doorzichtige toestand en een doorlatende toestand hebben; 35 het omschakelen van achtereenvolgende exemplaren van optische sluiters naar hun doorzichtige toestand, en 100586b het tijdens de doorzichtige toestand van elk achtereenvolgend exemplaar van optische sluiters in de doorlatende toestand houden van alle andere optische sluiters. 5 1005868
NL1005868A 1996-04-22 1997-04-22 Gelaagd weergavestelsel en werkwijze voor volumetrische presentatie. NL1005868C2 (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/636,197 US5813742A (en) 1996-04-22 1996-04-22 Layered display system and method for volumetric presentation
US63619796 1996-04-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL1005868A1 NL1005868A1 (nl) 1997-10-23
NL1005868C2 true NL1005868C2 (nl) 1999-07-13

Family

ID=24550868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1005868A NL1005868C2 (nl) 1996-04-22 1997-04-22 Gelaagd weergavestelsel en werkwijze voor volumetrische presentatie.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5813742A (nl)
JP (1) JP3088966B2 (nl)
BE (1) BE1011678A5 (nl)
GB (1) GB2312584B (nl)
NL (1) NL1005868C2 (nl)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7724208B1 (en) 1999-08-19 2010-05-25 Puredepth Limited Control of depth movement for visual display with layered screens
US7730413B1 (en) 1999-08-19 2010-06-01 Puredepth Limited Display method for multiple layered screens
US8120547B2 (en) 2001-05-01 2012-02-21 Puredepth Limited Information display
US8146277B2 (en) 2002-09-20 2012-04-03 Puredepth Limited Multi-view display
US8154473B2 (en) 2003-05-16 2012-04-10 Pure Depth Limited Display control system

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020163482A1 (en) * 1998-04-20 2002-11-07 Alan Sullivan Multi-planar volumetric display system including optical elements made from liquid crystal having polymer stabilized cholesteric textures
US6377229B1 (en) 1998-04-20 2002-04-23 Dimensional Media Associates, Inc. Multi-planar volumetric display system and method of operation using three-dimensional anti-aliasing
US6466185B2 (en) * 1998-04-20 2002-10-15 Alan Sullivan Multi-planar volumetric display system and method of operation using psychological vision cues
DE19907334A1 (de) * 1999-02-20 2000-08-24 Bayer Ag Elektrochrome Gradientenblende
US6512498B1 (en) * 1999-06-21 2003-01-28 Actuality Systems, Inc. Volumetric stroboscopic display
WO2001009664A1 (en) * 1999-08-01 2001-02-08 Deep Video Imaging Limited Interactive three dimensional display with layered screens
WO2001015128A1 (en) 1999-08-19 2001-03-01 Deep Video Imaging Limited Data display for multiple layered screens
JP2001134221A (ja) * 1999-09-13 2001-05-18 Asulab Sa 2つの重なり合った表示装置を含む表示アセンブリ
US6697034B2 (en) 1999-12-30 2004-02-24 Craig Stuart Tashman Volumetric, stage-type three-dimensional display, capable of producing color images and performing omni-viewpoint simulated hidden line removal
US6572232B2 (en) * 2000-03-06 2003-06-03 Si Diamond Technology, Inc. Image projection system
US6616284B2 (en) * 2000-03-06 2003-09-09 Si Diamond Technology, Inc. Displaying an image based on proximity of observer
US6588909B2 (en) * 2001-06-07 2003-07-08 Si Diamond Technology, Inc. Shutter for image projection system
MY158492A (en) 2000-11-17 2016-10-14 Pure Depth Ltd Improved display technology
KR20020073054A (ko) * 2001-03-14 2002-09-19 한국과학기술연구원 다층영상 표현시스템 및 그 방법
NZ511255A (en) 2001-04-20 2003-12-19 Deep Video Imaging Ltd Multi-focal plane display having an optical retarder and a diffuser interposed between its screens
NZ514119A (en) 2001-09-11 2004-06-25 Deep Video Imaging Ltd Improvement to instrumentation
NZ514500A (en) 2001-10-11 2004-06-25 Deep Video Imaging Ltd A multiplane visual display unit with a transparent emissive layer disposed between two display planes
US7619585B2 (en) 2001-11-09 2009-11-17 Puredepth Limited Depth fused display
JP2005522715A (ja) 2002-03-17 2005-07-28 ディープ ヴィデオ イメージング リミテッド イメージの点像分布関数をコントロールする方法
NZ517713A (en) 2002-06-25 2005-03-24 Puredepth Ltd Enhanced viewing experience of a display through localised dynamic control of background lighting level
US9137525B2 (en) 2002-07-15 2015-09-15 Pure Depth Limited Multilayer video screen
NZ526028A (en) 2003-05-21 2006-02-24 Pure Depth Ltd Backlighting system for display screen utilised to control the distribution of power to at least one light source
US8289274B2 (en) * 2004-01-13 2012-10-16 Sliwa John W Microdroplet-based 3-D volumetric displays utilizing emitted and moving droplet projection screens
US7614748B2 (en) * 2004-10-25 2009-11-10 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for displaying three-dimensional images
GB2426828B (en) * 2005-06-03 2011-03-30 Jacob Ezra Solid state colour wheel
NZ542843A (en) 2005-10-05 2008-08-29 Pure Depth Ltd Method of manipulating visibility of images on a volumetric display
JP2007272642A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Nec Corp 管制塔用レーダ表示装置及び表示方法
WO2007127319A2 (en) * 2006-04-25 2007-11-08 The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma Volumetric liquid crystal display for rendering a three- dimensional image
KR101258584B1 (ko) * 2006-06-21 2013-05-02 엘지디스플레이 주식회사 부피표현방식 3차원 영상표시장치
US8100539B2 (en) * 2007-04-10 2012-01-24 Tunable Optix Corporation 3D imaging system employing electronically tunable liquid crystal lens
US8432411B2 (en) 2007-05-18 2013-04-30 Pure Depth Limited Method and system for improving display quality of a multi-component display
CN101897196A (zh) 2007-08-22 2010-11-24 普尔·代普斯有限公司 确定多组件显示器的空隙漫射器的位置
US7724183B2 (en) * 2007-10-19 2010-05-25 Technology Service Corporation Systems and methods for space-time radar imaging
US9524700B2 (en) 2009-05-14 2016-12-20 Pure Depth Limited Method and system for displaying images of various formats on a single display
US8928682B2 (en) 2009-07-07 2015-01-06 Pure Depth Limited Method and system of processing images for improved display
US8643684B2 (en) 2011-01-18 2014-02-04 Disney Enterprises, Inc. Multi-layer plenoptic displays that combine multiple emissive and light modulating planes
US9179134B2 (en) 2011-01-18 2015-11-03 Disney Enterprises, Inc. Multi-layer plenoptic displays that combine multiple emissive and light modulating planes

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57146219A (en) * 1981-03-05 1982-09-09 Toshiba Corp Stereoscopic vision device for tomographic image
US4472737A (en) * 1982-08-31 1984-09-18 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Stereographic tomogram observing apparatus
WO1991015930A2 (en) * 1990-04-05 1991-10-17 Raychem Corporation Three dimensional display
JPH049003A (ja) * 1990-04-26 1992-01-13 Victor Co Of Japan Ltd 立体画像表示装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3989355A (en) * 1975-01-21 1976-11-02 Xerox Corporation Electro-optic display system
US4562463A (en) * 1981-05-15 1985-12-31 Stereographics Corp. Stereoscopic television system with field storage for sequential display of right and left images
US4670744A (en) * 1985-03-14 1987-06-02 Tektronix, Inc. Light reflecting three-dimensional display system
US4792850A (en) * 1987-11-25 1988-12-20 Sterographics Corporation Method and system employing a push-pull liquid crystal modulator
US4974957A (en) * 1989-02-02 1990-12-04 Barney Kaelin Device for 3-dimensional imaging of laser and/or collimated light

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57146219A (en) * 1981-03-05 1982-09-09 Toshiba Corp Stereoscopic vision device for tomographic image
US4472737A (en) * 1982-08-31 1984-09-18 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Stereographic tomogram observing apparatus
WO1991015930A2 (en) * 1990-04-05 1991-10-17 Raychem Corporation Three dimensional display
JPH049003A (ja) * 1990-04-26 1992-01-13 Victor Co Of Japan Ltd 立体画像表示装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 006, no. 248 (P - 160) 7 December 1982 (1982-12-07) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 159 (P - 1339) 17 April 1992 (1992-04-17) *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7724208B1 (en) 1999-08-19 2010-05-25 Puredepth Limited Control of depth movement for visual display with layered screens
US7730413B1 (en) 1999-08-19 2010-06-01 Puredepth Limited Display method for multiple layered screens
US8179338B2 (en) 1999-08-19 2012-05-15 Igt Method and system for displaying information
US8120547B2 (en) 2001-05-01 2012-02-21 Puredepth Limited Information display
US8711058B2 (en) 2001-05-01 2014-04-29 Puredepth Limited Information display
US8146277B2 (en) 2002-09-20 2012-04-03 Puredepth Limited Multi-view display
US8154473B2 (en) 2003-05-16 2012-04-10 Pure Depth Limited Display control system

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1039782A (ja) 1998-02-13
GB2312584B (en) 2000-04-12
BE1011678A5 (nl) 1999-12-07
JP3088966B2 (ja) 2000-09-18
GB2312584A (en) 1997-10-29
NL1005868A1 (nl) 1997-10-23
US5813742A (en) 1998-09-29
GB9708052D0 (en) 1997-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1005868C2 (nl) Gelaagd weergavestelsel en werkwijze voor volumetrische presentatie.
US6487020B1 (en) Volumetric three-dimensional display architecture
US4333715A (en) Moving picture apparatus
JP3027506B2 (ja) 空間光変調器及び方向性ディスプレイ
US5111313A (en) Real-time electronically modulated cylindrical holographic autostereoscope
JP4320410B2 (ja) 自動立体画像表示装置
JP3096613B2 (ja) 立体表示装置
JP3990865B2 (ja) 3次元アンチエリアシングを用いた多平面ボリュメトリック表示システム及びその動作方法
JP3192298B2 (ja) ディスプレイ
EP0571363B1 (en) Solid state 360 degree viewing apparatus
JPH10505689A (ja) 自動立体表示装置
EP0759255A1 (en) Three-dimensional image display system
JP2000201362A (ja) 体積3dイメ―ジを表示するための改良された方法及び装置
US5612798A (en) Optically addressed liquid crystal display device having a matrix array of photocells
JP4515565B2 (ja) 立体表示装置
US5812186A (en) Three-dimensional display method(s) and apparatus
US20100302136A1 (en) Method and apparatus for displaying three-dimensional stereo images viewable from different angles
JP2966762B2 (ja) 立体表示装置
JP2001508553A (ja) 立体ホログラムディスプレイ(holdisp)
US5949389A (en) Imaging system
Mills et al. High-speed interaction on a vibrating-mirror 3D display
WO2005106572A1 (en) Scanning aperture three dimensional display device
EP0359804A1 (en) SCREEN SIMULATION WINDOW.
JP2003530606A (ja) 三次元画像の表現方法および装置
Williams et al. Image quality metrics for volumetric laser displays

Legal Events

Date Code Title Description
AD1A A request for search or an international type search has been filed
RD2N Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report)

Effective date: 19990511

PD2B A search report has been drawn up
SD Assignments of patents

Owner name: RAYTHEON COMPANY

VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20011101