WO2012019878A1 - Displayvorrichtung zur darstellung stereoskopischer bilder - Google Patents

Displayvorrichtung zur darstellung stereoskopischer bilder Download PDF

Info

Publication number
WO2012019878A1
WO2012019878A1 PCT/EP2011/062280 EP2011062280W WO2012019878A1 WO 2012019878 A1 WO2012019878 A1 WO 2012019878A1 EP 2011062280 W EP2011062280 W EP 2011062280W WO 2012019878 A1 WO2012019878 A1 WO 2012019878A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
display device
emission
excitation
elements
light
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/062280
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Arnold Simon
Helmut Jorke
Original Assignee
Infitec 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
Application filed by Infitec Gmbh filed Critical Infitec Gmbh
Priority to CN201180045073.7A priority Critical patent/CN103119949B/zh
Publication of WO2012019878A1 publication Critical patent/WO2012019878A1/de
Priority to US13/746,783 priority patent/US20130229448A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/14—Display of multiple viewports
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical 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
    • G02B30/22—Optical 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 stereoscopic type
    • G02B30/23—Optical 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 stereoscopic type using wavelength separation, e.g. using anaglyph techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/332—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/334—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using spectral multiplexing

Definitions

  • Displacer device for displaying stereoscopic images
  • the invention relates to a display device for displaying stereoscopic images according to the preamble of claim 1.
  • Such display devices can be realized, for example, by generating partial images for the right and the left eye, respectively, for the awakening of a three-dimensional impression in the viewer;
  • the observer wears spectacles for the reconstruction of the three-dimensional image, which allows only the right partial image to pass selectively for the right eye and only the left partial image for the left eye.
  • This desired selection can be achieved, for example, in a time-division multiplex method with so-called "shutter glasses” or else by utilizing the polarization of the light by the generation of differently polarized partial images and the use of polarization filters in said spectacles.
  • the object of the invention is therefore to specify a display device in which the optical system used for image reproduction is used. see radiation with high spectral power density and controllable effort can be generated.
  • the display device for displaying stereoscopic images generates stereoscopic partial images in at least partially mutually different spectral regions.
  • Narrow-band emitting emission elements are present for image generation, different emission elements being present for producing spectrally narrow-band optical radiation in different spectral ranges, of which at least one contains a light-converting material which is excited by an excitation element for emitting optical radiation.
  • the narrow band optical radiation used for imaging is at least partially not produced using interference filters or a laser, but rather by exciting a light converting material, called a phosphor, by an external excitation to emit narrow band optical radiation.
  • a high spectral power density and, on the other hand, a structurally simplified solution is achieved, since in extreme cases the use of optical filters can be dispensed with.
  • narrowband optical radiation is meant radiation which is spectrally narrowband enough to represent Position of a two-dimensional color image is.
  • the adjustment of the light source increases the spectral luminous efficacy of the system.
  • LEDs narrowband emitters
  • the spectrum of the LEDs can be approximately described by a Gaussian curve.
  • the crosstalk between the right and left field should be less than 1%.
  • the distance of the transmission maxima must be at least 3 sigma. The width of two transmission areas and their spacing is 9 sigma.
  • the usable data for the key data 500 - 560 nm should be a sigma of approx. 6.7 nm.
  • the conversion FWHM approx. 2.4 sigma yields, for example, a maximum measure of 15 nm FWHM for green, for example. In general, this value should be corrected by the drift of the interference filter by oblique angles, so that FHWM is further reduced significantly.
  • the emission of narrow-band optical radiation in the required different spectral ranges can thus be achieved according to the teachings of the invention in particular by in that at least two different emission elements are assigned to similar excitation elements for the optical excitation of the emission elements.
  • the different spectral ranges can be achieved, for example, by the use of different phosphors, which are excited by means of a common source as an excitation element for emitting light.
  • the excitation elements may in particular be suitable for emitting optical radiation for exciting the optical emission elements.
  • the excitation elements can be realized as LEDs, which can be integrated in a simple manner on a semiconductor chip.
  • a UV LED can be used, which emits optical radiation of shorter wavelength than the emission element whose emission spectrum is usually in the visible spectral range.
  • At least one emission element contains a nanomaterial, for example quantum dot nanoparticles
  • a narrow-band emission of particular spectral purity can be achieved.
  • Typical values are for the green spectral range in the range of about 20-30nm.
  • the materials mentioned are currently being marketed as CdSe-ZnSe or CdS nanoparticles.
  • Emission peak wavelengths from 380 nm to 640 nm are available, although wavelengths outside this range are also feasible in principle.
  • the typical half-widths are due to production for CdS at ⁇ 30 nm (FWHM) and ⁇ 40 nm for CdSe-ZnSe. In principle, however, much smaller half-widths can be achieved.
  • the excitation element and the emission element are arranged at a distance from each other.
  • the resulting from the excitation element thermal load is reduced to the emission element;
  • structurally expanded possibilities for arranging the emission elements open up.
  • the emission element is arranged on a dichroic mirror, on the one hand, an alignment of the emitted radiation in the desired direction and at the same time an additional spectral filtering can be achieved.
  • the mirror can preferably transmit the light emitted by the excitation elements and preferably reflect the light emitted by the emission elements.
  • the mirror can preferably reflect the light emitted by the excitation elements and preferably transmit the light emitted by the emission elements.
  • a directly emitting display device can be realized in a variant of the invention in that the Emission elements themselves are at least partially formed as pixels or subpixels of a display.
  • the display device can have at least one substrate with a plurality of LEDs arranged on the substrate and emission elements assigned to at least one part of the LEDs.
  • Narrowband optical radiation in the visibly blue, visibly green and visibly red spectral range can be emitted by the pixels or subpixels, two emission bands being present for each of the spectral ranges mentioned. In this way, it becomes possible to generate on a common chip in parallel the two partial images of a stereoscopic image, which can be subsequently provided by means of a suitable filter glasses selectively to the right and the left eye of a viewer.
  • An alternative embodiment of the invention results from the fact that the pixels or subpixels are arranged on different substrates and the pixel images formed on the substrates are superimposed by means of an optical superposition unit.
  • it can be achieved, for example, that fewer different phosphors must be used as the light-converting material per substrate used, so that the production of the substrates with the emission elements arranged thereon is simplified in each case.
  • An alternative display device may also be realized by having a projection unit for generating an image and at least one emission element is arranged on a color wheel.
  • the desired stereo image can be achieved, for example, by arranging the rotating color wheel in the beam path between a projection light source and a projection screen and successively generating partial images in different spectral ranges.
  • the display device may be an LCD display, wherein at least part of the emission elements are formed as part of a lighting unit for backlighting the LCD display.
  • an emission element is located on the entrance or exit surface of a light guide, with which a homogeneous backlighting of the LCD display can be achieved.
  • FIG. 4 shows a variant of FIG. 3,
  • FIGS. 1 to 5 shows an exemplary application of the solutions presented in FIGS. 1 to 5,
  • FIG. 7 shows a display device using the components shown in FIG. 6, FIG.
  • FIG. 11 shows a variant of FIG. 10,
  • Fig. 14 shows an embodiment of the invention, in which a
  • FIG. 15 shows a variant of FIG. 14.
  • FIG. 1 shows, to explain the principle underlying the invention, an arrangement in which an excitation element 2 is in direct physical contact with an emission element 1, wherein the
  • the excitation element 2 may be, for example, an LED or OLED which emits optical radiation in the visible blue or near ultraviolet spectral range.
  • An example of this is InGaN LEDs that emit blue light.
  • the light-converting material of the emission element 1 may be a Ce or Europium-doped YAG crystal or a copper and aluminum-doped zinc sulfide crystal, whereby, after optical excitation by the excitation element 2, the emission of optical radiation in the spectral range of the three basic colors is possible.
  • FIG. 2 shows a further variant in which the emission element 1 is formed at a distance from the excitation element 2.
  • the construction shown has the advantage that the emission element 1 not by this measure is heated to the extent by the excitation element 2 as in the variant shown in Figure 1. Heating of the emission element 1 can lead to a deterioration of the properties of the emission element 1 up to its destruction.
  • the embodiment shown in FIG. 2 is therefore particularly suitable for those cases in which a quantum dot material is used for the emission element 1, since such materials are particularly sensitive to temperature increases.
  • FIG. 3 shows a variant in which two emission elements 1a and 1b are made of different materials and thus emit optical radiations of different wavelength ranges.
  • the reflection maximum of the mirror 3b lies in the same wavelength range as the emission wavelength of the emission element 1b
  • the reflection maximum of the dielectric mirror 3a lies in the same wavelength range as the emission wavelength of the emission element 1a.
  • the dielectric mirrors 3a and 3b Due to the narrow-band reflection characteristic of the dielectric mirrors 3a and 3b, optical radiation emanating from the LED 2 passes through it virtually unattenuated and excites the materials of the emission elements 1a and 1b for spectrally narrow-band emission. Due to the dielectric mirrors 3a, 3b, the two emission elements 1a and 1b emit substantially normal. on the one hand directly to its surface and on the other hand, the excited, a dielectric mirror 3a and 3b reflected radiation. As a result, a good effectiveness of the arrangement shown in Figure 3 is ensured.
  • FIG. 4 shows a variant of FIG. 3, in which the excitation element 2 is arranged in such a way that the optical radiation emanating from it falls directly on the emission element 1 arranged at a distance from it.
  • a dielectric mirror 3 On the side facing away from the excitation element 2 side of the emission element 1, in turn, a dielectric mirror 3 is arranged, which can act analogous to the dielectric mirror 3a and 3b of Figure 4.
  • FIG. 5 shows an arrangement of six different emission elements 1 a to 1 f on a common substrate 22.
  • the excitation elements 2 designed as LEDs are arranged, which can be constructed identically. Due to the different choice of material for the emission elements 1 a to 1 f, each of the emission elements 1 a to 1 f emits narrow band in its own spectral range after it has been excited by its associated excitation elements 2.
  • the two emission elements la and lb both in the visible red spectral region, but there each narrowband in different spectral lines emit.
  • the solution shown in FIG. 5 enables light sources to be clearly marked on the same substrate different emission characteristics in close spatial proximity to arrange.
  • the arrangement shown in FIG. 5 can be easily manufactured by established semiconductor technology methods.
  • FIG. 6 shows an exemplary application of the solutions presented in FIGS. 1 to 5 for the realization of a display device for displaying SD stereo images.
  • the first display 10 shown in subfigure 6a shows a substrate 22 with a multiplicity of LEDs arranged on the substrate 22 as excitation elements and the emission elements 1a, 1b and 1c assigned to the LEDs 2 in each case.
  • the second display 20 shown in FIG. 6b substantially corresponds in its construction to the display 10 shown in FIG. 6a and, in particular, the substrate 22 'can be provided with LEDs as excitation elements 2 which are identical to the excitation elements 2 shown in FIG. 6a.
  • the emission elements ld, le and lf which are arranged on the display 20, also emit in each case in the visible red, green and blue spectral range, but each with a different emission spectrum from the emission elements la to lc from Figure 6a.
  • the notation Rl, Gl, Bl for the emitted radiation of the emission elements 1 ac of Figure 6a and R2, G2, B2 used for the emitted radiation of the emission elements 1 af the figure 6b.
  • the two displays 10 and 20 from FIGS. 6a and 6b are now arranged at right angles to each other.
  • the dichroic mirror 35 On the bisector between the two displays 10 and 20 is arranged as an optical superposition unit of the dichroic mirror 35, which is highly reflective, for example, for the emanating from the display 20 optical radiation, for the emanating from the display 10 radiation, however.
  • an overlay of the two images shown on the displays 10 and 20 can be achieved in the illustrated viewing direction.
  • a three-dimensional image impression in the viewing direction can now be achieved by a viewer wearing spectacles whose right spectacle lens is provided with interference filters whose spectral characteristics are matched to the emission characteristic of the display 20. Ie.
  • the interference filter assigned to the right eye allows all or part of the optical radiation emitted by the display 20 to pass through. but blocks the optical radiation emitted by the display 10.
  • the interference filter associated with the left eye of the observer blocks radiation emitted by the display 20, but also allows the radiation emitted by the display 10 to pass entirely or partially.
  • the superimposition of the two partial images to produce a spatial impression can also be achieved by arranging the emission elements 1 for all spectral lines R 1, G 1, B 1 and R 2, G 2, B 2 on a common substrate 40, as shown in FIG.
  • the overlapping of the two partial images for the right and the left eye takes place directly on the substrate, on which excitation elements 2 and emission elements 1 are arranged.
  • the variant shown in FIG. 8 is particularly suitable for the realization of a 1-chip microdisplay.
  • An advantage of the technique of SD imaging shown in Figs. 6-8 is that the narrowband optical radiation used for display due to the at least partial use of light converting materials is principally generated without the use of spectral filters such as interference filters can.
  • Conventional 3D image generation in which said interference filter technology is used, uses comparatively broadband light sources and generates the partial images necessary for the three-dimensional representation by transmission of spectrally narrow-band partial regions, for example by interference filters.
  • intensity is lost, on the other hand it is necessary to collimate the optical radiation emitted by the broadband light source before its incidence on the interference filter in a comparatively narrow angular range in order to prevent spectral shifts and thus a crosstalk of the partial images with one another.
  • the narrow-band optical radiation is not generated by filtering but by light conversion, so that the above-described problem does not arise or is significantly reduced.
  • additional filters in particular interference filters, to improve the spectral purity of the radiation used.
  • FIG. 9 schematically shows an LCD display 30 in which a further variant of the invention is used.
  • an LCD matrix 31 is illuminated from the rear side with light which has the spectral properties already described above for producing a three-dimensional image impression.
  • the light source emits the 6 spectral ranges Rl, Gl, Bl and R2, G2, B2 required to achieve a colored overall impression.
  • Spectral ranges Rl, Gl, Bl are, for example, the left and the spectral regions R2, G2, B2 assigned to the right eye.
  • the associated configuration of the light valves of the matrix is then assigned to each partial image, so that in the present example the partial image for the left eye is represented by the LCD matrix if the light source is in at least one or more all of the three spectral regions Rl, Gl or Bl emitted. The same applies to the partial image for the right eye.
  • the narrow-band optical output radiation of a laser can be used on the one hand directly for image generation in a spectral range, on the other hand spectrally narrow-band radiation in another spectral range can be generated by means of light conversion from the laser radiation.
  • the required narrowband radiation can also be generated by filtering, for example by means of interference filters from broadband output radiation.
  • Homogeneous illumination of the LCD matrix 31 is achieved in the example shown by coupling the light used for backlighting into a planar light guide 32 arranged behind the LCD matrix, from which it emerges uniformly over the entire surface of the LCD matrix ,
  • the coupling into the optical waveguide 32 can be carried out via the side surfaces 322 or 321 or also the side surfaces not designated opposite these surfaces, each alone or in any desired combinations;
  • the side surfaces can be completely or partially coated with a light-converting material, whereby emission elements in the sense of the present invention are formed in each case.
  • a coating of those regions of the light guide 32, from which the light emerges to the background illumination of the LCD matrix, is conceivable.
  • a light conversion can also take place in the material of the light guide itself via the volume of the light guide.
  • the optical fiber does not necessarily have to be constructed in one piece as shown; a subdivision into line-shaped or column-shaped segments is possible - in addition to a matrix-like design.
  • the light guide 32 is used for backlighting in all spectral ranges used; Likewise, a plurality of successively arranged light guides may be present for the backlighting in different spectral ranges.
  • the light guides can be coated on their Einkoppelen or on their Auskoppelen with the corresponding light-converting materials. So z. B.
  • a direct backlighting of the display by optionally distributed matrix-like emission or excitation elements is conceivable.
  • the invention can also be used for generating a three-dimensional image impression by means of a projection method.
  • One possibility in this context is to generate sub-images in different spectral ranges in rapid succession by means of a so-called color wheel.
  • a projection system based on this principle is disclosed in German laid-open specification DE 102 49 815 A1.
  • the partial images of an image to be projected are first ner generated by a light source imaging unit such as a DLP chip and subsequently by means of an imaging unit on a projection screen, for example. A screen projected.
  • the rotating color wheel In the light path between the light source and the projection screen, for example. Between the light source and the imaging unit, the rotating color wheel is arranged, which contains at least two different circular sectors for generating the individual spectral components of the partial images.
  • the color wheel shown in the cited Offenlegungsschrift which is designed as a filter wheel
  • at least one sector of the color wheel is provided with a light-converting material which shows a spectrally narrow-band emission after excitation by an excitation element, whereby this sector of the color wheel as emission element in The sense of the present invention acts.
  • a color wheel can contain 6 sectors, of which 5 are designed as interference filters for the spectral regions Gl, G2, Bl, R1 and R2, and another sector is coated with a light-converting material which, when the blue excitation radiation (Bl) is narrow-banded in the blue region (FIG. B2) emitted. If a blue laser is used as an additional light source, the blue spectral range could be generated in this way by the excitation radiation Bl of the laser and the emitted radiation of the light converter.
  • the dichroic mirror can be selected such that it also blocks the sidebands of the emission excited in the light-converting material in order to largely prevent crosstalk between the individual partial images.
  • the dichroic mirror transmits the excitation light and reflects the light emitted by the light-converting material.
  • FIG. 10 shows a first possible configuration for an application of the above-described light conversion in projection systems.
  • the excitation light 102 strikes the emission element 101 whose rear side has a dichroic mirror 103, as can be seen from FIG. 10a.
  • the spectral distribution of the excitation light 102 and the light emitted as a result of the excitation is shown in FIG. 10b; where the left peak denotes the excitation light 102 and the right peak the emission obtained by light conversion. illuminated light.
  • FIGS. 10c and 10d show possible reflection properties of the dichroic mirror 103; In this case, the reflectivity of the dichroic mirror is plotted in each case over the wavelength ⁇ . As can be seen from FIG.
  • the reflectivity of the dichroic mirror 103 is high in the entire range of the wavelength of the emitted light and low in the entire range of the excitation light, ie the dichroic mirror 103 is practically transparent to the excitation light 102 that the unconverted portions of the excitation light 102 can pass the dichroic mirror 103 virtually undistorted.
  • the converted portions of the excitation light 102 are reflected at the dichroic mirror as indicated by the unsigned arrows in FIG. 10a.
  • 10d shows a variant in which the reflectivity of the dichroic mirror 103 is high only in a sub-range of the spectral bandwidth of the emitted light, so that the dichroic mirror 103 for the emitted light acts like a narrow-band filter (in reflection) and, as a result, the Spectral width of the emitted and then reflected light is reduced.
  • FIG. 11 shows a variant in which the dichroic mirror 103 'either completely or partially transmits the emitted light and reflects the excitation light 102.
  • the associated transmission properties of the dichroic mirror 103 ' are shown qualitatively in FIGS. 11c and 11d as transmittance over wavelength.
  • FIG. IIb shows the spectral distribution of the excitation light and of the emitted light and corresponds essentially to FIG. the representation already shown in FIG. 10b.
  • the emitted light passes through the mirror 103 'either in its full spectral width (see Figure 11c) or after further spectral filtering by the dichroic mirror 103', as shown in Figure lld.
  • the excitation light 102 is completely reflected back from the dichroic mirror 103 'in each of the cases shown in FIGS. 11c and 11d.
  • the truncation of the spectral edges shown in FIG. 1 d is necessary if the emitted light has too large a spectral width for use in the 3D visualization.
  • FIG. 12 shows a further variant of the solutions shown in FIGS. 10 and 11 with an orientation of the dichroic mirror 103 'and of the emission element 101' inclined to the direction of the excitation light 102.
  • FIG. 13 shows an embodiment of the invention in which a beam splitter cube 400 or 400 'is used.
  • the excitation light 102 is split into three partial beams.
  • each of the resulting partial beams (indicated by the arrows) strikes a respective emission element 101a, 101b and 101c, behind which there is a dichroic mirror 103a, 103b and 103c.
  • the dichroic mirror can act as described in the preceding figures 10 to 12.
  • Figure 14 shows an embodiment of the invention in which a filter / conversion wheel 200 is used;
  • the filter / conversion wheel 200 shows the two successively arranged part discs 201 and 202, which are shown in the partial figures 14a and 14b respectively in a plan view.
  • the partial disk 201 which can also be referred to as a conversion disk, contains a plurality of segments of different emission elements as well as a chromatically neutral segment 203, which is essentially transparent to the excitation light 102.
  • the disk 202 which may also be referred to as a filter disk, includes a plurality of dichroic mirror segments and also a neutral segment 204 transparent to the excitation light.
  • the two neutral segments 204 and 203 overlap brought and the filter / conversion wheel 200 rotates.
  • the excitation light 102 generated by a laser passes through the optic 205 and strikes the filter / conversion wheel 200 where it is converted depending on the position of the wheel 200.
  • the converted light is reflected at the graduated disk 202 and leaves the area of the filter / conversion wheel 200 in the direction of the optical element 205, which performs a parallelization of the converted light.
  • the filter / conversion wheel 200 will pass through and the excitation light 102 will fall on the mirror 206, which is the excitation light 102 in the direction of the converted light, so that the excitation light can be used for image formation in a 3-D stereo projection system.
  • Figure 15 shows a variant of Figure 14, in which the excitation light 102 is converted in each case; Consequently, the partial disks 301 and 303 also show no transparent or optically neutral segments, as shown in FIGS. 15a and 15b.
  • the excitation light 102 is focused and impinges on the filter wheel 300, where in the manner already described, the conversion and filtering of the emitted light takes place.
  • the converted light is available for 3-D projection purposes.
  • it is an RGB system with an additional secondary color or white, whereby the eight segments of the filter or conversion wheel 300 come about.
  • the shown different angular proportions of the individual segments make it possible to adapt to the spectral dependence of the sensitivity of the eye or to different emitted intensities.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Displayvorrichtung zur Darstellung stereoskopischer Bilder, wobei stereoskopische Teilbilder in mindestens teilweise voneinander verschiedenen spektralen Bereichen erzeugt werden und wobei schmalbandig emittierende Emissionselemente (1) zur Bilderzeugung vorhanden sind und wobei zur Erzeugung spektral schmalbandiger optischer Strahlung in unterschiedlichen Spektralbereichen unterschiedliche Emissionselemente (1) vorhanden sind, von welchen mindestens eines ein lichtkonvertierendes Material enthält, welches durch ein Anregungselement (2) zur Emission optischer Strahlung angeregt wird.

Description

Displaworrichtunq zur Darstellung stereoskopischer Bilder
Die Erfindung betrifft eine Displayvorrichtung zur Darstellung stereoskopischer Bilder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Derartige Displayvorrichtungen können beispielsweise dadurch realisiert werden, dass zur Erweckung eines dreidimensionalen Eindrucks beim Betrachter Teilbilder für das rechte bzw. das linke Auge erzeugt werden; der Betrachter trägt zur Rekonstruktion des dreidimensionalen Bildes eine Brille, welche selektiv für das rechte Auge lediglich das rechte Teilbild und für das linke Auge ausschließlich das linke Teilbild passieren lässt. Diese gewünschte Selektion kann beispielsweise in einem Zeitmultiplexverfahren mit sogenannten " Shutterbrillen" oder auch unter Ausnutzung der Polarisation des Lichts durch die Erzeugung unterschiedlich polarisierter Teilbilder und die Verwendung von Polarisationsfiltern in den genannten Brillen erreicht werden.
Daneben ist aus dem Stand der Technik ein Ansatz bekannt, bei welchem die Teilbilder in unterschiedlichen Spektralbereichen erzeugt werden und die jeweilige Selektion der Teilbilder für das entsprechende Auge mittels einer Filterbrille erreicht wird, wobei die Filterbrille auf die spektrale Charakteristik der Teilbilder für das linke bzw. das rechte Auge durch die Verwendung angepasster spektraler Bilder für das jeweilige Auge angepasst ist. Insbesondere können sowohl zur Erzeugung der Teilbilder als auch zur augenselektiven Filterung Interferenzfilter verwendet werden, die ein spektralscharfe Filterung durch eine Vielzahl aufeinanderfolgender dielektrischer Schichten mit periodisch sich änderndem Brechungsindex ausgebildet werden. Die Erzeugung der Teilbilder mit ihrer besonderen spektralen Charakteristik mit Interferenzfiltern, wie beispielsweise in der europäischen Patentschrift EP 1 101 362 Bl gezeigt, weist jedoch einige Nachteile auf. Insbesondere ist bei der Erzeugung der Teilbilder mit Interferenzfilter eine genaue Ausrichtung einer üblicherweise breitbandigen Lichtquelle zu den Interferenzfiltern erforderlich, um die spektrale Reinheit des zur Bilderzeugung verwendeten Lichts zu gewährleisten und damit ein Übersprechen der einzelnen Teilbilder untereinander zu unterbinden. Daneben geht die Ausfilterung breiter Teile eines breitbandigen Spektrums zu Lasten der Bildhelligkeit.
Eine Alternative zur Verwendung von Interferenzfiltern zur Bilderzeugung besteht in der Verwendung schmalbandiger
Lichtquellen wie beispielsweise Lasern. Diese Variante ist in der deutschen Patentschrift DE 198 08 264 C2 gezeigt. Die Erzeugung der üblicherweise zur Bildwiedergabe notwendigen sechs schmalbandigen Spektralbereiche erfordert in diesem Fall jedoch den Einsatz von sechs unterschiedlichen Lasern, wodurch sich der Aufwand zur 3D-Bilddarstellung erheblich erhöht .
Ausgehend von dem genannten Stand der Technik stellt sich die Erfindung damit die Aufgabe, eine Displayvorrichtung anzugeben, bei welcher die zur Bildwiedergabe verwendete opti- sehe Strahlung mit hoher spektraler Leistungsdichte und beherrschbarem Aufwand erzeugt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Displayvorrichtung mit den in Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung .
Die erfindungsgemäße Displayvorrichtung zur Darstellung stereoskopischer Bilder erzeugt stereoskopische Teilbilder in mindestens teilweise voneinander verschiedenen spektralen Bereichen. Dabei sind schmalbandig emittierende Emissionselemente zur Bilderzeugung vorhanden, wobei zur Erzeugung spektral schmalbandiger optischer Strahlung in unterschiedlichen Spektralbereichen unterschiedliche Emissionselemente vorhanden sind, von welchen mindestens eines ein lichtkonvertierendes Material enthält, welches durch ein Anregungselement zur Emission optischer Strahlung angeregt wird. Mit anderen Worten wird die zur Bilderzeugung verwendete schmal- bandige optische Strahlung mindestens teilweise nicht unter Verwendung von Interferenzfiltern oder eines Lasers erzeugt, sondern vielmehr dadurch, dass ein lichtkonvertierendes Material, ein sogenannter Phosphor, durch eine externe Anregung zur Emission schmalbandiger optischer Strahlung angeregt wird. Hierdurch wird einerseits eine hohe spektrale Leistungsdichte und andererseits eine konstruktiv Vereinfachte Lösung erreicht, da im Extremfall auf die Verwendung von optischen Filtern verzichtet werden kann.
Unter „schmalbandiger optischer Strahlung" wird dabei Strahlung verstanden, welche spektral schmalbandig genug zur Dar- Stellung eines zweidimensionalen Farbbildes ist. Im Gegensatz zu Breitbandlichtquellen nach dem Stand der Technik erhöht sich durch die Anpassung der Lichtquelle (Peaks) wie bereits erwähnt die spektrale Lichtausbeute des Systems.
Bisher war es mit schmalbandigen Emittern (LEDs) mit Ausnahme von Lasern noch nicht möglich, für die 3D Visualisierung mit der Wellenlängenmultiplextechnologie eine technische Lösung ohne zusätzliche Interferenzfilter anzubieten, da die Emission der LEDs noch zu breit war. Das Spektrum der LEDs kann annähernd durch eine Gaußkurve beschrieben werden kann. Um eine hochwertiges dreidimensionales Bild darzustellen, sollte das Übersprechen zwischen rechtem und linkem Teilbild kleiner als 1% betragen. Für eine Anwendung von spektralen Gaussemittern bei denen über 95% (2 Sigma) der spektralen Emission genutzt werden sollen und deren spektrales Übersprechen in den Nachbarkanal kleiner als 1% sein soll muss der Abstand der Transmissionsmaxima mindestens 3 Sigma betragen. Die Breite von zwei Transmissionsbereichen und deren Abstand beträgt 9 Sigma. Im Falle des Grünbereichs sollte sich für die Eckdaten 500 - 560 nm als nutzbarer Bereich ein Sigma von ca. 6,7 nm ergeben. Die Umrechnung FWHM = ca. 2,4 Sigma ergibt damit bspw. ein maximales Maß von 15 nm FWHM für Grün zum Beispiel. In der Regel sollte dieser Wert noch um den Drift der Interferenzfilter durch schräge Blickwinkel korrigiert werden, so dass FHWM weiter deutlich reduziert wird.
Die Emission von schmalbandiger optischer Strahlung in den benötigten verschiedenen Spektralbereichen kann nach der Lehre der Erfindung damit insbesondere dadurch erreicht wer- den, dass mindestens zwei unterschiedliche Emissionselemente gleichartigen Anregungselementen zur optischen Anregung der Emissionselemente zugeordnet sind. Die unterschiedlichen Spektralbereiche können bspw. durch die Verwendung unterschiedlicher Phosphore, welche mittels einer gemeinsamen Quelle als Anregungselement zur Lichtemission angeregt werden, erreicht werden.
Die Anregungselemente können insbesondere geeignet sein, optische Strahlung zur Anregung der optischen Emissionselemente auszusenden. Bspw. können die Anregungselemente als LEDs realisiert sein, welche auf einfache Weise auf einem Halbleiterchip integrierbar sind.
Als Anregungselement kann bspw. eine UV-LED verwendet werden, welche optische Strahlung kürzerer Wellenlänge aussendet als das Emissionselement, dessen Emissionspektrum üblicherweise im sichtbaren Spektralbereich liegt.
Dadurch dass mindestens ein Emissionselement ein Nanomateri- al, bspw. Quantum Dot Nanopartikel , enthält, kann eine schmalbandige Emission von besonderer spektraler Reinheit erreicht werden. Typische Werte liegen hier für den grünen Spektralbereich im Bereich von ca. 20-30nm. Die genannten Materialien werden derzeit im Markt als CdSe-ZnSe- oder CdS Nanopartikel angeboten. Es sind Emissionspeakwellenlängen von 380 nm bis 640 nm verfügbar, wobei auch Wellenlängen außerhalb dieses Bereiches prinzipiell machbar sind. Die typischen Halbwertsbreiten liegen produktionsbedingt für CdS bei < 30 nm (FWHM) und < 40 nm für CdSe-ZnSe. Prinzipiell sind jedoch wesentlich kleinere Halbwertsbreiten erreichbar. Insbesondere bei der Verwendung der thermisch vergleichsweise empfindlichen Nanomaterialien ist es vorteilhaft, wenn das Anregungselement und das Emissionselement voneinander beabstandet angeordnet sind. Hierdurch wird die von dem Anregungselement herrührende Thermallast auf das Emissionelement verringert; darüber hinaus eröffnen sich konstruktiv erweiterte Möglichkeiten zur Anordnung der Emissionselemente.
Es ist daneben -insbesondere im Fall einer Integration auf einem gemeinsamen Chip - auch möglich, dass sich das Anregungselement und das Emissionselement direkt berühren. Durch diese Maßnahme kann bspw. ein kompaktes, integriertes Mikro- display gebildet werden.
Dadurch, dass das Emissionselement auf einem dichroitischen Spiegel angeordnet ist, kann einerseits eine Ausrichtung der emittierten Strahlung in die gewünschte Richtung und gleichzeitig eine zusätzliche spektrale Filterung erreicht werden. Hierzu kann der Spiegel das von den Anregungselementen emittierte Licht bevorzugt transmittieren und das von den Emissionselementen emittierte Licht bevorzugt reflektieren.
Daneben kann der Spiegel das von den Anregungselementen emittierte Licht bevorzugt reflektieren und das von den Emissionselementen emittierte Licht bevorzugt transmittie- ren .
Eine direkt emittierende Displayvorrichtung kann in einer Variante der Erfindung dadurch realisiert werden, dass die Emissionselemente selbst mindestens teilweise als Pixel oder Subpixel eines Displays ausgebildet sind.
Hierzu kann die Displayvorrichtung mindestens ein Substrat mit einer Mehrzahl von auf dem Substrat angeordneten LEDs und mindestens einem Teil der LEDs zugeordneten Emissionselementen aufweisen. Durch die Pixel oder Subpixel kann schmalbandige optische Strahlung im sichtbar blauen, sichtbar grünen und sichtbar roten Spektralbereich emittiert werden, wobei für jeden der genannten Spektralbereiche zwei Emissionsbanden vorhanden sind. Auf diese Weise wird es möglich, auf einem gemeinsamen Chip parallel die beiden Teilbilder eines stereoskopischen Bildes zu erzeugen, die nachfolgend mittels einer geeigneten Filterbrille selektiv dem rechten bzw. dem linken Auge eines Betrachters zur Verfügung gestellt werden können.
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dadurch, dass die Pixel oder Subpixel auf verschiedenen Substraten angeordnet sind und die auf den Substraten entstehenden Pixelbilder mittels einer optischen Überlagerungseinheit zur Überlagerung gebracht werden. Durch diese Variante kann bspw. erreicht werden, dass pro verwendetem Substrat weniger unterschiedliche Phosphore als lichtkonvertierende Material verwendet werden müssen, so dass sich die Herstellung der Substrate mit den darauf angeordneten Emissionselementen jeweils vereinfacht.
Eine alternative Displayvorrichtung kann auch dadurch realisiert werden, dass sie eine Projektionseinheit zur Erzeugung eines Bildes aufweist und mindestens ein Emissionselement auf einem Farbrad angeordnet ist. In diesem Fall kann das gewünschte Stereobild beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das rotierende Farbrad im Strahlengang zwischen einer Projektionslichtquelle und einem Projektionsschirm angeordnet ist und nacheinander Teilbilder in unterschiedlichen Spektralbereiche erzeugt werden.
Weiterhin kann es sich bei der Displayvorrichtung um ein LCD-Display handeln, wobei mindestens ein Teil der Emissionselemente als Teil einer Beleuchtungseinheit zur Hinter- leuchtung des LCD-Displays ausgebildet sind.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung befindet sich ein Emissionselement auf der Eintritts- oder Austrittsfläche eines Lichtleiters, mit welchem eine homogene Hinterleuchtung des LCD-Displays erreicht werden kann.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert .
Es zeigt :
Fig. 1 eine Anordnung, bei welcher ein Anregungselement 2 in direktem Berührungskontakt in einem Emissionselement 1 steht,
Fig. 2 eine Variante, bei welcher das Emissionselement 1 von dem Anregungselement 2 beabstandet ausgebildet ist , Fig. 3 eine weitere Variante, bei welcher zwei Emissionselemente la und lb aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind,
Fig. 4 eine Variante zu Figur 3,
Fig. 5 eine Anordnung von sechs unterschiedlichen Emissionselementen la bis lf auf einem gemeinsamen Substrat 22,
Fig. 6 eine exemplarische Anwendung der aus den Figuren 1 bis 5 vorgestellten Lösungen,
Fig. 7 eine Displayvorrichtung unter Verwendung der in Figur 6 gezeigten Komponenten,
Fig. 8 eine Ausführungsform, bei welcher die Emissionselemente für sämtliche Spektrallinien auf einem gemeinsamen Substrat angeordnet sind,
Fig. 9 ein LCD-Display 30, bei welchem eine weitere Variante der Erfindung zur Anwendung kommt,
Fig. 10 eine erste mögliche Konfiguration für eine Anwendung der vorne beschriebenen Lichtkonversion in Projektionssystemen,
Fig. 11 eine Variante zu Figur 10,
Fig. 12 weitere Variante der in den Figuren 10 und 11 gezeigten Lösungen, Fig. 13 eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ein Strahlteilerwürfel zur Anwendung kommt,
Fig. 14 eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ein
Filter/Konversionsrad zur Anwendung kommt; und
Fig. 15 eine Variante zu Figur 14.
Figur 1 zeigt zur Erläuterung des der Erfindung zugrunde liegenden Prinzips eine Anordnung, bei welcher ein Anregungselement 2 in direktem Berührungskontakt in einem Emissionselement 1 steht, wobei das
Emissionselement 1 ein lichtkonvertierendes Material, also einen sogenanntes Phosphor, aufweist. Bei dem Anregungselement 2 kann es sich beispielsweise um eine LED oder OLED handeln, welche optische Strahlung im sichtbaren blauen oder nahen ultravioletten Spektralbereich aussendet. Ein Beispiel hierfür sind InGaN-LEDs, die blaues Licht aussenden. Bei dem lichtkonvertierenden Material des Emissionselementes 1 kann es sich je nach gewünschtem Wellenlängenbereich um einen Ce- rium oder Europium dotierten YAG-Kristall oder um einen Kupfer und Aluminium dotierten Zinksulfidkristall handeln, wodurch nach optischer Anregung durch das Anregungselement 2 die Emission optischer Strahlung im Spektralbereich der drei Grundfarben ermöglicht wird.
In Figur 2 ist eine weitere Variante dargestellt, bei welcher das Emissionselement 1 von dem Anregungselement 2 beabstandet ausgebildet ist. Die gezeigte Bauform hat den Vorteil, dass das Emissionselement 1 durch diese Maßnahme nicht in dem Ausmaß durch das Anregungselement 2 erwärmt wird wie in der in Figur 1 gezeigten Variante. Eine Erwärmung des Emissionselementes 1 kann zu einer Verschlechterung der Eigenschaften des Emissionselementes 1 bis hin zu dessen Zerstörung führen. Die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform bietet sich damit insbesondere für diejenigen Fälle an, in denen ein Quantum-Dot-Material für das Emissionselement 1 verwendet wird, da derartige Materialien besonders empfindlich auf Temperaturerhöhungen reagieren.
In Figur 3 ist eine Variante dargestellt, bei welcher zwei Emissionselemente la und lb aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind und somit optische Strahlungen unterschiedlichen Wellenlängenbereichen emittieren. Die Anregung beider Emissionselemente la und lb erfolgt über das gemeinsame, als LED ausgebildete Anregungselement 2. Auf den der LED 2 zugewandten Seiten der Emissionselemente la und lb sind jeweils dielektrische Spiegel 3a und 3b angeordnet, deren Reflexionsmaximum im Bereich der Emissionswellenlänge der Emissionselemente la und lb liegen. Das Reflexionsmaximum des Spiegels 3b liegt im selben Wellenlängenbereich wie die Emissionswellenlänge des Emissionselements lb, wohingegen das Reflexionsmaximum des dielektrischen Spiegels 3a im selben Wellenlängenbereich wie die Emissionswellenlänge des Emissionselements la liegt. Optische Strahlung, die von der LED 2 ausgeht, passiert aufgrund der schmalbandigen Reflexionscharakteristik der dielektrischen Spiegel 3a und 3b diese praktisch ungeschwächt und regt die Materialien der Emissionselemente la bzw. lb zur spektral schmalbandigen Emission an. Aufgrund der dielektrischen Spiegel 3a, 3b emittieren die beiden Emissionselemente la und lb im Wesentlichen nor- mal zu ihrer Oberfläche einerseits direkt und andererseits die angeregte, einem dielektrischen Spiegel 3a bzw. 3b reflektierte Strahlung. Hierdurch wird eine gute Effektivität der in Figur 3 gezeigten Anordnung gewährleistet.
Figur 4 zeigt eine Variante zu Figur 3, bei welcher das Anregungselement 2 in der Weise angeordnet ist, dass die von ihm ausgehende optische Strahlung unmittelbar auf das von ihm beabstandet angeordnete Emissionselement 1 fällt. Auf der dem Anregungselement 2 abgewandten Seite des Emissionselements 1 ist wiederum ein dielektrischer Spiegel 3 angeordnet, der analog wie die dielektrischen Spiegel 3a und 3b aus der Figur 4 wirken kann.
In Figur 5 ist eine Anordnung von sechs unterschiedlichen Emissionselementen la bis lf auf einem gemeinsamen Substrat 22 dargestellt. Unterhalb der Emissionselemente la bis lf sind jeweils die als LEDs ausgebildeten Anregungselemente 2 angeordnet, die identisch aufgebaut sein können. Aufgrund der unterschiedlichen Materialwahl für die Emissionselemente la bis lf emittiert jedes einzelne der Emissionselemente la bis lf nach dessen Anregung durch das ihm zugeordnete Anregungselemente 2 schmalbandig in einem eigenen Spektralbereich. So können beispielsweise die beiden Emissionselemente la und lb beide im sichtbaren roten Spektralbereich, dort jedoch jeweils schmalbandig in voneinander unterschiedlichen Spektrallinien emittieren. Analoges kann dann für die beiden Emissionselemente lc und ld (grüner Spektralbereich) und le und lf (blauer Spektralbereich) gelten. Vorteilhaft hierbei ist insbesondere, dass es die in der Figur 5 gezeigte Lösung ermöglicht, auf demselben Substrat Lichtquellen mit deutlich unterschiedlicher Emissionscharakteristik in enger räumlicher Nachbarschaft anzuordnen. Die in Figur 5 gezeigte Anordnung kann auf einfache Weise mit etablierten Halbleitertechnologieverfahren hergestellt werden.
In Figur 6 ist eine exemplarische Anwendung der aus den Figuren 1 bis 5 vorgestellten Lösungen für die Realisierung einer Displayvorrichtung zur Darstellung von SD- Stereobildern gezeigt. Das in Teilfigur 6a dargestellte erste Display 10 zeigt ein Substrat 22 mit einer Vielzahl von auf dem Substrat 22 angeordneten LEDs als Anregungselemente und den LEDs 2 jeweils zugeordneten Emissionselementen la, lb und lc. Dabei befinden sich auf dem Substrat 22 drei unterschiedliche Klassen von Emissionselementen, wobei la schmalbandig im roten sichtbaren Wellenlängenbereich, lb ebenfalls schmalbandig im grünen sichtbaren Wellenbereich und lc schmalbandig im blauen sichtbaren Spektralbereich emittiert .
Das in Figur 6b dargestellte zweite Display 20 entspricht in seinem Aufbau im Wesentlichen dem in Figur 6a gezeigten Display 10 und insbesondere kann das Substrat 22' mit LEDs als Anregungselementen 2 versehen sein, welche identisch mit den in Figur 6a gezeigten Anregungselementen 2 ausgebildet sind. Die Emissionselemente ld, le und lf, die auf dem Display 20 angeordnet sind, emittieren zwar auch jeweils im sichtbaren roten, grünen und blauen Spektralbereich, jedoch jeweils mit einem von den Emissionselementen la bis lc aus Figur 6a unterschiedlichen Emissionsspektrum. Zur Vereinfachung wird nachfolgend die Notation Rl, Gl, Bl für die ausgesandte Strahlung der Emissionselemente 1 a-c der Figur 6a sowie R2, G2, B2 für die ausgesandte Strahlung der Emissionselemente 1 a-f der Figur 6b verwendet.
In den in den Figuren 5 und 6 gezeigten Beispielen werden sämtliche spektral schmalbandigen Emissionen durch Lichtkonversion angeregt. Es ist daneben auch denkbar, die von den Anregungselementen emittierte Strahlung für eine Grundfarbe zu verwenden, bspw. eines oder beide der Emissionselemente für die Grundfarbe "Blau" direkt durch das Anregungselement zu ersetzen und damit eine oder beide schmalbandige Emissionen im blauen Spektralbereich unmittelbar - d. h. ohne
Lichtkonversion - zu erzeugen.
Zur Bildung einer Displayvorrichtung werden nun, wie in Figur 7 gezeigt, die beiden Displays 10 und 20 aus der Figur 6a bzw. 6b im rechten Winkel zueinander angeordnet. Auf der Winkelhalbierenden zwischen den beiden Displays 10 und 20 ist als optische Überlagerungseinheit der dichroitische Spiegel 35 angeordnet, der beispielsweise für die von dem Display 20 ausgehende optische Strahlung hochreflektiv, für die von dem Display 10 ausgehende Strahlung jedoch transparent ist. Auf diese Weise kann eine Überlagerung der beiden auf den Displays 10 bzw. 20 dargestellten Bilder in der dargestellten Blickrichtung erreicht werden. Ein dreidimensionaler Bildeindruck in Blickrichtung kann nun dadurch erreicht werden, dass ein Betrachter eine Brille trägt, deren rechtes Brillenglas mit Interferenzfiltern versehen ist, die in ihrer spektralen Charakteristik an die Emissionscharakteristik des Displays 20 angepasst sind. D. h. der dem rechten Auge zugeordnete Interferenzfilter lässt die von dem Display 20 ausgesandte optische Strahlung ganz oder teilweise pas- sieren, blockiert jedoch die von dem Display 10 ausgesandte optische Strahlung. Umgekehrt blockiert der dem linken Auge des Betrachters zugeordnete Interferenzfilter von dem Display 20 ausgesandte Strahlung, lässt jedoch die von dem Display 10 ausgesandte Strahlung ebenfalls ganz oder teilweise passieren. Wenn nun auf dem Display 20 das rechte Teilbild eines Stereobildes angezeigt wird und auf dem Display 10 das linke Teilbild, so entsteht bei dem Betrachter aufgrund des Zusammenwirkens der Emissionscharakteristik der beiden Displays 10 und 20 und der vor seinen Augen befindlichen Interferenzfilter unterschiedlicher Transmissionscharakteristik ein räumlicher Eindruck.
Die Überlagerung der beiden Teilbilder zur Erzeugung eines räumlichen Eindrucks kann auch dadurch erreicht werden, dass, wie in Figur 8 dargestellt, die Emissionselemente 1 für sämtliche Spektrallinien Rl, Gl, Bl und R2, G2, B2 auf einem gemeinsamen Substrat 40 angeordnet sind. In dem in Figur 8 gezeigten Fall erfolgt die Überlagerung der beiden Teilbilder für das rechte und das linke Auge direkt auf dem Substrat, auf welchem Anregungselemente 2 und Emissionselemente 1 angeordnet sind. Die in der Figur 8 dargestellte Variante eignet sich insbesondere zur Realisation eines 1- Chip-Mikrodisplays .
Ein Vorteil der in den Figuren 6-8 gezeigten Technik der SD- Bilderzeugung liegt darin, dass die zur Darstellung verwendete und erforderliche schmalbandige optische Strahlung aufgrund der mindestens teilweisen Verwendung von lichtkonvertierenden Materialien prinzipiell ohne die Verwendung spektraler Filter wie bspw. von Interferenzfiltern erzeugt werden kann. Konventionelle 3D-Bilderzeugung, in welchen die genannte Interferenzfiltertechnologie zur Anwendung kommt, verwendet vergleichsweise breitbandige Lichtquellen und erzeugt die zur dreidimensionalen Darstellung notwendigen Teilbilder durch Transmission spektral schmalbandiger Teilbereiche bspw. durch Interferenzfilter. Hierdurch geht jedoch einerseits Intensität verloren, andererseits ist es erforderlich, die von der breitbandigen Lichtquelle emittierte optische Strahlung vor ihrem Einfall auf den Interferenzfilter in einem vergleichsweise engen Winkelbereich zu kolli- mieren, um spektrale Verschiebungen und damit ein Übersprechen der Teilbilder untereinander zu unterbinden.
Im Unterschied hierzu wird vorliegend die schmalbandige optische Strahlung nicht durch Filterung, sondern durch Lichtkonversion erzeugt, so dass sich damit die oben geschilderte Problematik nicht stellt bzw. deutlich reduziert wird. Es ist allerdings denkbar, zur Verbesserung der spektralen Reinheit der verwendeten Strahlung zusätzliche Filter, insbesondere Interferenzfilter zu verwenden.
In den Figuren 6-8 wurde eine Variante vorgestellt, bei welcher beide Teilbilder zeitgleich dargestellt werden können.
Es sind jedoch auch Varianten möglich, bei welchen die Teilbilder und/oder auch die jeweiligen spektralen Anteile der Teilbilder sequentiell nacheinander erzeugt werden und sich aufgrund der Trägheit des Auges dennoch ein farbiger, dreidimensionaler Bildeindruck ergibt. Eine Ausführungsform der Erfindung, die auf diesem Prinzip beruht, ist in Fig. 9 dargestellt . Figur 9 zeigt schematisch ein LCD-Display 30, bei welchem eine weitere Variante der Erfindung zur Anwendung kommt. Dabei wird eine LCD-Matrix 31 von der Rückseite her mit Licht beleuchtet, welches die zur Erzeugung eines dreidimensionalen Bildeindrucks erforderlichen oben bereits dargestellten spektralen Eigenschaften aufweist. Die Lichtquelle emittiert die zur Erzielung eines farbigen Gesamteindrucks erforderlichen 6 Spektralbereiche Rl, Gl, Bl und R2, G2, B2. Die
Spektralbereiche Rl, Gl, Bl sind dabei bspw. dem linken und die Spektralbereiche R2, G2, B2 dem rechten Auge zugeordnet. Durch die entsprechend synchronisierte Ansteuerung der LCD- Matrix wird dann jedem Teilbild die zugehörige Konfiguration der Lichtventile der Matrix zugeordnet, so dass das im vorliegenden Beispiel das Teilbild für das linke Auge dann durch die LCD-Matrix dargestellt wird, wenn die Lichtquelle in mindestens einem oder allen der 3 Spektralbereiche Rl, Gl oder Bl emittiert. Entsprechendes gilt für das Teilbild für das rechte Auge. Dadurch, dass zur Hinterleuchtung in mindestens einem der Spektralbereiche ein Emissionselement verwendet wird, das durch ein Anregungselement zur Emission schmalbandiger optischer Strahlung angeregt wird, ergibt sich die Möglichkeit, auf die Verwendung zusätzlicher optischer Filter zu verzichten, wodurch einerseits der bereits oben dargestellten Problematik im Hinblick auf geometrische Einfallsbedingungen und Intensitätsverlust begegnet werden kann und sich andererseits aufgrund des geringeren erforderlichen Bauraumes verbesserte konstruktive Möglichkeiten zur Realisation eines kompakten, 3D-tauglichen LCD-Displays ergeben. Wie bereits erwähnt kann die Hinterleuchtung auch dadurch zustande kommen, dass verschiedene Verfahren zur Er- zeugung der optisch schmalbandigen Strahlung für die jeweiligen Spektralbereiche zur Anwendung kommen. So kann bspw. die schmalbandige optische Ausgangsstrahlung eines Lasers einerseits unmittelbar zur Bilderzeugung in einem Spektralbereich verwendet werden, andererseits kann mittels Lichtkonversion aus der Laserstrahlung spektral schmalbandige Strahlung in einem weiteren Spektralbereich erzeugt werden. Daneben kann die benötigte schmalbandige Strahlung auch durch Filterung, bspw. mittels Interferenzfiltern aus breit- bandiger Ausgangsstrahlung erzeugt werden. Eine homogene Ausleuchtung der LCD-Matrix 31 wird im gezeigten Beispiel dadurch erreicht, dass das zur Hinterleuchtung verwendete Licht in einen hinter der LCD-Matrix angeordneten flächigen Lichtleiter 32 eingekoppelt wird, aus dem es gleichmäßig über die gesamte Fläche der LCD-Matrix hinweg wieder austritt. Die Einkopplung in den Lichtleiter 32 kann über die Seitenflächen 322 oder 321 oder auch die diesen Flächen gegenüberliegenden nicht bezeichneten Seitenflächen jeweils für sich oder in beliebigen Kombinationen vorgenommen werden; dabei können die Seitenflächen ganz oder teilweise mit einem lichtkonvertierenden Material beschichtet werden, wodurch jeweils Emissionselemente im Sinne der vorliegenden Erfindung gebildet werden. Auch eine Beschichtung derjenigen Bereiche des Lichtleiters 32, aus denen das Licht zur Hindergrundbeleuchtung der LCD-Matrix austritt, ist denkbar. Darüber hinaus kann eine Lichtkonversion auch im Material des Lichtleiters selbst über das Volumen des Lichtleiters erfolgen. Der Lichtleiter muss nicht notwendigerweise wie dargestellt einstückig aufgebaut sein; auch eine Unterteilung in zeilen- oder spaltenförmige Segmente ist - neben einer matrixartigen Bauform - möglich. Im gezeigten Beispiel wird der Lichtleiter 32 für die Hinterleuchtung in allen verwendeten Spektralbereichen verwendet; ebenso können für die Hinterleuchtung in unterschiedlichen Spektralbereichen mehrere hintereinander angeordnete Lichtleiter vorhanden sein. Dabei können die Lichtleiter auf ihren Einkoppelseiten oder auf ihren Auskoppelseiten mit den entsprechenden lichtkonvertierenden Materialien beschichtet sein. So können z. B. zwei durch einen Luftspalt getrennte hintereinander angeordnete quaderförmige Lichtleiter verwendet werden, die auf ihrer Auskoppelseite (also der der LCD-Matrix zugewandten Seite - mit einem lichtkonvertierenden Material beschichtet sind. Daneben können auch zwei keilförmige Lichtleiter verwendet werden, die in der Weise durch einen Luftspalt getrennt angeordnet werden, dass sie zusammen wiederum eine Quaderform ergeben. In diesem Fall bietet sich eine Be- schichtung der Einkoppelseiten der Lichtleiter, also jeweils der der Keilspitze gegenüberliegenden Seiten - an.
Auch eine direkte Hinterleuchtung des Displays durch ggf. matrixartig verteilte Emissions- bzw. Anregungselemente ist denkbar .
Auch für die Erzeugung eines dreidimensionalen Bildeindruckes mittels eines Projektionsverfahrens kann die Erfindung zur Anwendung kommen. Eine Möglichkeit besteht in diesem Zusammenhang darin, mittels eines sogenannten Farbrades Teilbilder in unterschiedlichen Spektralbereichen in schneller Folge nacheinander zu erzeugen. Ein Projektionssystem, das auf diesem Prinzip beruht, ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 49 815 AI offenbart. Dazu werden zunächst die Teilbilder eines zu projizierenden Bildes auf ei- ner mittels einer Lichtquelle beleuchteten bildgebenden Einheit wie z. b. einem DLP-Chip erzeugt und nachfolgend mittels einer Abbildungseinheit auf einen Projektionsschirm, bspw. eine Leinwand, projiziert.
Im Lichtweg zwischen der Lichtquelle und dem Projektionsschirm, bspw. zwischen der Lichtquelle und der bildgebenden Einheit ist das rotierende Farbrad angeordnet, das mindestens zwei unterschiedliche Kreissektoren zur Erzeugung der einzelnen spektralen Anteile der Teilbilder enthält. Im Unterschied zu dem in der genannten Offenlegungsschrift gezeigten Farbrad, das als Filterrad ausgebildet ist, wird erfindungsgemäß mindestens ein Sektor des Farbrades mit einem lichtkonvertierenden Material versehen, das nach Anregung durch ein Anregungselement eine spektral schmalbandige Emission zeigt, wodurch dieser Sektor des Farbrades als Emissionselement im Sinne der vorliegenden Erfindung wirkt. Wie bereits vorne ausgeführt, ist es auch in diesem Fall nicht zwingend erforderlich, alle zur Bilderzeugung verwendeten spektralen Bereiche durch Lichtkonversion zu erzeugen; auch bei der Verwendung eines Farbrades sind - insbesondere in Kombination mit optisch schmalbandiger Anregung - Mischformen denkbar. Bspw. kann ein Farbrad 6 Sektoren enthalten, von welchen 5 als Interferenzfilter für die Spektralbereiche Gl, G2, Bl, Rl und R2 ausgebildet sind und wobei ein weiterer Sektor mit einem lichtkonvertierenden Material beschichtet ist, das bei blauer Anregungsstrahlung (Bl) schmalbandig im blauen Bereich (B2) emittiert. Bei Verwendung eines blauen Lasers als zusätzlicher Lichtquelle könnte auf diese Weise der blaue Spektralbereich durch die Anregungsstrahlung Bl des Lasers und die emittierte Strahlung des lichtkonvertie- renden Materials B2 adressiert werden. Um eine saubere Trennung der beiden blauen spektralen Teilbereiche Bl und B2 zu erreichen, ist es von Vorteil, denjenigen Sektor des Farbrades, der das lichtkonvertierende Material aufweist, zusätzlich mit einem dichroitischen Spiegel zu versehen, der lediglich den von dem lichtkonvertierenden Material emittierten Anteil B2 passieren lässt. Zusätzlich kann der dichroi- tische Spiegel so gewählt sein, dass er auch die Seitenbanden der im lichtkonvertierenden Material angeregten Emission sperrt, um ein Übersprechen zwischen den einzelnen Teilbildern weitestgehend zu unterbinden. Ebenso sind Varianten denkbar, bei welchen der dichroitische Spiegel das Anregungslicht passieren lässt und das von dem lichtkonvertierenden Material emittierte Licht reflektiert.
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung für Projektionssysteme anhand der weiteren Figuren erläutert; dabei werden zunächst auch Varianten ohne Farbrad adressiert .
Figur 10 zeigt eine erste mögliche Konfiguration für eine Anwendung der vorne beschriebenen Lichtkonversion in Projektionssystemen .
Dabei trifft das Anregungslicht 102 auf das Emissionselement 101, dessen Rückseite einen dichroitischen Spiegel 103 aufweist, wie aus Figur 10a erkennbar ist. Die spektrale Verteilung des Anregungslichtes 102 und des als Folge der Anregung emittierten Lichtes ist in der Figur 10b dargestellt; dabei bezeichnet der linke Peak das Anregungslicht 102 und der rechte Peak das durch Lichtkonversion gewonnene emit- tierte Licht. In den Figuren 10c und lOd sind mögliche Reflexionseigenschaften des dichroitischen Spiegels 103 dargestellt; dabei ist die Reflektivität des dichroitischen Spiegels jeweils über der Wellenlänge λ aufgetragen. Wie aus Figur 10c erkennbar, ist in der ersten Variante die Reflekti- vität des dichroitischen Spiegels 103 im gesamten Bereich der Wellenlänge des emittierten Lichtes hoch und im gesamten Bereich des Anregungslichtes gering, d. h. der dichroitische Spiegel 103 ist für das Anregungslicht 102 praktisch transparent, so dass die nicht konvertierten Anteile des Anregungslichtes 102 den dichroitischen Spiegel 103 praktisch unabgelenkt passieren können. Die konvertierten Anteile des Anregungslichtes 102 werden jedoch an dem dichroitischen Spiegel reflektiert, wie in Figur 10a durch die nicht bezeichneten Pfeile angedeutet. Figur lOd zeigt eine Variante, bei welcher die Reflektivität des dichroitischen Spiegels 103 nur in einem Unterbereich der spektralen Bandbreite des emittierten Lichtes hoch ist, so dass der dichroitische Spiegel 103 für das emittierte Licht wie ein schmalbandiger Filter wirkt (in Reflexion) und im Ergebnis die spektrale Breite des emittierten und anschließend reflektierten Lichtes reduziert wird.
Figur 11 zeigt eine Variante, bei welcher der dichroitische Spiegel 103' das emittierte Licht entweder vollständig oder teilweise transmittiert und das Anregungslicht 102 reflektiert. Die zugehörigen Transmissionseigenschaften des dichroitischen Spiegels 103' sind in den Figuren 11c und lld als Transmissionsgrad über Wellenlänge qualitativ dargestellt. Figur IIb zeigt die spektrale Verteilung des Anregungslichtes und des emittierten Lichtes und entspricht im Wesentli- chen der bereits in der Figur 10b gezeigten Darstellung. Wie aus Figur IIa ersichtlich, passiert im vorliegenden Fall das emittierte Licht den Spiegel 103' entweder in seiner vollen spektralen Breite (vgl. Figur 11c) oder nach einer weiteren spektralen Filterung durch den dichroitischen Spiegel 103', wie in Figur lld dargestellt. Das Anregungslicht 102 wird in jedem der in Figur 11c und lld gezeigten Fälle vollständig von dem dichroitischen Spiegel 103' zurückreflektiert. Die in Figur lld gezeigte Beschneidung der spektralen Flanken ist dann notwendig, wenn das emittierte Licht eine zu große spektrale Breite für die Anwendung in der 3D-Visualisierung besitzt .
Figur 12 zeigt eine weitere Variante der in den Figuren 10 und 11 gezeigten Lösungen mit einer gegen die Richtung des Anregungslichtes 102 geneigten Ausrichtung des dichroiti- schen Spiegels 103' und des Emissionselementes 101' .
Figur 13 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ein Strahlteilerwürfel 400 bzw. 400' zur Anwendung kommt. Das Anregungslicht 102 wird dabei in drei Teilstrahlen aufgespalten. In dem in Figur 13a gezeigten Beispiel trifft jeder der entstandenen Teilstrahlen (durch die Pfeile angedeutet) auf jeweils ein Emissionselement 101a, 101b und 101c, hinter welchem sich ein dichroitischer Spiegel 103a, 103b und 103c befindet. Der dichroitische Spiegel kann dabei wirken wie in den vorangegangen Figuren 10 bis 12 beschrieben. In der Teilfigur 13b ist eine Variante dargestellt, bei welcher der nicht abgelenkte Anteil des Anregungslichtes 102 den Strahlteilerwürfel 400' unkonvertiert passiert, wohingegen die abgelenkten Anteile des Anregungslichtes 102 wie in Figur 13a den Emissionselementen 101a bzw. 101b und den dichroitischen Spiegeln 103a bzw. 103b zugeführt werden.
Figur 14 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ein Filter/Konversionsrad 200 zur Anwendung kommt; dabei zeigt das Filter/Konversionsrad 200 die beiden hintereinander angeordneten Teilscheiben 201 und 202, die in den Teilfiguren 14a und 14b jeweils in einer Draufsicht dargestellt sind. Die Teilscheibe 201, die auch als Konversionsscheibe bezeichnet werden kann, enthält mehrere Segmente unterschiedlicher Emissionselemente sowie ein chromatisch neutrales Segment 203, welches für das Anregungslicht 102 im Wesentlichen transparent ist. Ebenso enthält die Scheibe 202, die auch als Filterscheibe bezeichnet werden kann, eine Mehrzahl von Segmenten mit dichroitischen Spiegeln und ebenfalls ein für das Anregungslicht transparentes, neutrales Segment 204. In Betrieb des Filter/Konversionsrades 200 werden die beiden neutralen Segmente 204 und 203 zur Überdeckung gebracht und das Filter/Konversionsrad 200 rotiert. Wie in Figur 14 gezeigt durchtritt bspw. das von einem Laser erzeugte Anregungslicht 102 die Optik 205 und trifft auf das Filter/Konversionsrad 200, wo es je nach Position des Rades 200 konvertiert bzw. durchgelassen wird. Das konvertierte Licht wird dabei an der Teilscheibe 202 reflektiert und ver- lässt den Bereich des Filter/Konversionsrades 200 in Richtung des optischen Elementes 205, welches eine Parallelisie- rung des konvertierten Lichtes vornimmt. In demjenigen Fall, in welchem sich das transparente bzw. chromatisch neutrale Segment 203 und 204 im Lichtweg befindet, wird das Filter/Konversionsrad 200 durchtreten und das Anregungslicht 102 fällt auf den Spiegel 206, welcher das Anregungslicht 102 in Richtung des konvertierten Lichtes reflektiert, so dass auch das Anregungslicht zur Bilderzeugung in einem 3-D- Stereoprojektions-System verwendet werden kann.
Figur 15 zeigt eine Variante zur Figur 14, bei welcher das Anregungslicht 102 in jedem Fall konvertiert wird; folgerichtig zeigen auch die Teilscheiben 301 und 303 keine transparenten bzw. optisch neutralen Segmente, wie in Figur 15a bzw. 15b gezeigt. Wie in Figur 15 dargestellt, wird das Anregungslicht 102 fokussiert und trifft auf das Filterrad 300, wo in der bereits beschriebenen Weise die Konversion und Filterung des emittierten Lichtes erfolgt. Nach dem Passieren der Kollimationslinse 304 und des Homogenisators 305 steht das konvertierte Licht für 3-D-Projektionszwecke zur Verfügung. Im gezeigten Beispiel handelt es sich um ein RGB- System mit einer zusätzlichen Sekundärfarbe oder Weiß, wodurch die acht Segmente des Filter- bzw. Konversionsrades 300 zustande kommen. Durch die gezeigten unterschiedlichen Winkelanteile der einzelnen Segmente kann eine Anpassung an die spektrale Abhängigkeit der Empfindlichkeit des Auges bzw. an unterschiedliche emittierte Intensitäten vorgenommen werden .

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Displayvorrichtung zur Darstellung stereoskopischer Bilder, wobei stereoskopische Teilbilder in mindestens teilweise voneinander verschiedenen spektralen Bereichen erzeugt werden und wobei schmalbandig emittierende Emissionselemente (1) zur Bilderzeugung vorhanden sind d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
zur Erzeugung spektral schmalbandiger optischer Strahlung in unterschiedlichen Spektralbereichen unterschiedliche Emissionselemente (1) vorhanden sind, von welchen mindestens eines ein lichtkonvertierendes Material enthält, welches durch ein Anregungselement (2) zur Emission optischer Strahlung angeregt wird.
2. Displayvorrichtung nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Emissionselemente (1) selbst mindestens teilweise als Pixel oder Subpixel eines Displays (10, 20) ausgebildet sind.
Displayvorrichtung nach Anspruch 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Displayvorrichtung mindestens ein Substrat (22, 22' mit einer Mehrzahl von auf dem Substrat (22, 22') angeordneten LEDs und mindestens einem Teil der LEDs zugeordneten Emissionselementen (la, lb, lc, ld, le, lf) aufweist und wobei durch die Pixel oder Subpixel schmal bandige optische Strahlung (Rl, G2, Bl, R2, G2, B2) im sichtbar blauen, sichtbar grünen und sichtbar roten Spektralbereich emittiert werden kann, wobei für jeden der genannten Spektralbereiche zwei Emissionsbanden vorhanden sind.
Displayvorrichtung nach Anspruch 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Pixel oder Subpixel auf verschiedenen Substraten angeordnet sind und die auf den Substraten entstehenden Pixelbilder mittels einer optischen Überlagerungseinheit (35) zur Überlagerung gebracht werden.
Displayvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
sie eine Projektionseinheit zur Erzeugung eines Bildes aufweist und mindestens ein Emissionselement (2) auf einem Farbrad angeordnet ist.
Displayvorrichtung nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
es sich bei der Displayvorrichtung um ein LCD-Display handelt und mindestens ein Teil der Emissionselemente
(1) als Teil einer Beleuchtungseinheit zur Hinterleuch- tung des LCD-Displays ausgebildet sind.
Displayvorrichtung nach Anspruch 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sich das Emissionselement (1) auf der Eintritts- oder Austrittsfläche eines Lichtleiters befindet.
8. Displayvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mindestens zwei unterschiedliche Emissionselemente (1) gleichartigen Anregungselementen (2) zur optischen Anregung der Emissionselemente (1) zugeordnet sind.
9. Displayvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Anregungselemente (2) geeignet sind, optische Strahlung zur Anregung der optischen Emissionselemente (1) aus zusenden .
10. Displayvorrichtung nach Anspruch 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
mindestens ein Anregungselement (2) optische Strahlung kürzerer Wellenlänge aussendet als das Emissionselement (1) ·
11. Displayvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
mindestens ein Emissionselement (1) ein Nanomaterial enthält .
12. Displayvorrichtung nach Anspruch 11,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Nanomaterial Quantum Dot Nanopartikel enthält.
13. Displayvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
sich das Anregungselement (2) und das Emissionselement
(1) direkt berühren.
14. Displayvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1-13,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Anregungselement und das Emissionselement voneinander beabstandet angeordnet sind.
15. Displayvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Emissionselement (1) auf einem dichroitischen Spiegel (35) angeordnet ist.
16. Displayvorrichtung nach Anspruch 15,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Spiegel das von den Anregungselementen (2) emittierte Licht bevorzugt transmittiert und das von den Emissionselementen (1) emittierte Licht bevorzugt reflektiert.
17. Displayvorrichtung nach Anspruch 15,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Spiegel das von den Anregungselementen (2) emittierte Licht bevorzugt reflektiert und das von den Emissionselementen (1) emittierte Licht bevorzugt transmit- tiert .
PCT/EP2011/062280 2010-07-19 2011-07-18 Displayvorrichtung zur darstellung stereoskopischer bilder WO2012019878A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201180045073.7A CN103119949B (zh) 2010-07-19 2011-07-18 用于显示立体图像的显示装置
US13/746,783 US20130229448A1 (en) 2010-07-19 2013-01-22 Display device for displaying stereoscopic images

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010031534.6 2010-07-19
DE102010031534A DE102010031534A1 (de) 2010-07-19 2010-07-19 Displayvorrichtung zur Darstellung stereoskopischer Bilder

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/746,783 Continuation US20130229448A1 (en) 2010-07-19 2013-01-22 Display device for displaying stereoscopic images

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012019878A1 true WO2012019878A1 (de) 2012-02-16

Family

ID=44462065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/062280 WO2012019878A1 (de) 2010-07-19 2011-07-18 Displayvorrichtung zur darstellung stereoskopischer bilder

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20130229448A1 (de)
CN (1) CN103119949B (de)
DE (1) DE102010031534A1 (de)
WO (1) WO2012019878A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150271481A1 (en) * 2014-03-21 2015-09-24 Christie Digital Systems Usa, Inc. System for forming stereoscopic images

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014097315A2 (en) * 2012-12-17 2014-06-26 Balakrishna Anil Kumar Display apparatus
CN103472588B (zh) * 2013-09-24 2015-12-23 深圳市华星光电技术有限公司 3d显示装置及3d显示方法
FR3028051B1 (fr) * 2014-10-31 2016-12-09 Thales Sa Systeme de visualisation stereoscopique a multiplexage de longueur d'onde actif

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19808264C2 (de) 1997-04-30 2000-04-06 Helmut Jorke Verfahren zum Erzeugen stereokopischer Farbbilder mit hohem Bildkontrast
DE10249815A1 (de) 2002-10-24 2004-05-13 Daimlerchrysler Ag Stereoprojektionssystem und Projektionsvorrichtung dafür
EP1101362B1 (de) 1999-05-26 2006-10-04 DaimlerChrysler AG Vorrichtung zur projektion eines farbbilds
US20070114495A1 (en) * 2005-11-23 2007-05-24 National Central University Red phosphor for white light emitting diodes
US20090085912A1 (en) * 2007-10-01 2009-04-02 Scott Miles L Full-Color Anaglyph Three-Dimensional Display
US20090190095A1 (en) * 2008-01-29 2009-07-30 Ellinger Carolyn R 2d/3d switchable color display apparatus

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19504047C1 (de) * 1995-02-08 1996-07-25 Daimler Benz Ag Lasersystem für Farbbildprojektion
DE10057102B4 (de) * 2000-11-16 2010-09-30 Infitec Gmbh Verfahren und Anordnung zur Darstellung eines mehrdimensionalen Bilds
US6876143B2 (en) * 2002-11-19 2005-04-05 John James Daniels Organic light active devices and methods for fabricating the same
WO2005039192A1 (en) * 2003-10-21 2005-04-28 Barco N.V. Method and device for performing stereoscopic image display based on color selective filters
JP3994994B2 (ja) * 2003-10-23 2007-10-24 セイコーエプソン株式会社 有機ｅｌ装置の製造方法、有機ｅｌ装置、電子機器
JP4618551B2 (ja) * 2004-08-24 2011-01-26 富士電機ホールディングス株式会社 色変換フィルター基板および該色変換フィルター基板を具備した多色発光デバイス
US7795600B2 (en) * 2006-03-24 2010-09-14 Goldeneye, Inc. Wavelength conversion chip for use with light emitting diodes and method for making same
US8730306B2 (en) * 2006-04-25 2014-05-20 Corporation For Laser Optics Research 3-D projection full color multimedia display
WO2008109296A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-12 3M Innovative Properties Company Array of luminescent elements
KR101460155B1 (ko) * 2008-01-15 2014-11-10 삼성전자주식회사 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정 디스플레이 장치
CN101776760A (zh) * 2010-02-09 2010-07-14 中国科学院上海技术物理研究所 一种基于单光子探测器的激光三维成像装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19808264C2 (de) 1997-04-30 2000-04-06 Helmut Jorke Verfahren zum Erzeugen stereokopischer Farbbilder mit hohem Bildkontrast
EP1101362B1 (de) 1999-05-26 2006-10-04 DaimlerChrysler AG Vorrichtung zur projektion eines farbbilds
DE10249815A1 (de) 2002-10-24 2004-05-13 Daimlerchrysler Ag Stereoprojektionssystem und Projektionsvorrichtung dafür
US20070114495A1 (en) * 2005-11-23 2007-05-24 National Central University Red phosphor for white light emitting diodes
US20090085912A1 (en) * 2007-10-01 2009-04-02 Scott Miles L Full-Color Anaglyph Three-Dimensional Display
US20090190095A1 (en) * 2008-01-29 2009-07-30 Ellinger Carolyn R 2d/3d switchable color display apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GERARD HARBERS ET AL: "Performance of High Power Light Emitting Diodes in Display Illumination Applications", JOURNAL OF DISPLAY TECHNOLOGY, IEEE SERVICE CENTER, NEW YORK, NY, US, vol. 3, no. 2, 1 June 2007 (2007-06-01), pages 98 - 109, XP011182138, ISSN: 1551-319X, DOI: 10.1109/JDT.2007.894384 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150271481A1 (en) * 2014-03-21 2015-09-24 Christie Digital Systems Usa, Inc. System for forming stereoscopic images

Also Published As

Publication number Publication date
CN103119949A (zh) 2013-05-22
CN103119949B (zh) 2015-09-02
US20130229448A1 (en) 2013-09-05
DE102010031534A1 (de) 2012-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19902110C2 (de) Videoprojektionssystem zur Projektion von mehreren Einzelbildern
DE19540108C2 (de) Vorrichtung zur Darstellung eines ersten Bildes in einem durch eine durchsichtige Scheibe sichtbaren zweiten Bild
DE112013004405B4 (de) Lichtquellenvorrichtung
EP0909517B1 (de) Verfahren und system zur projektion von bildern auf einen schirm mit hilfe eines lichtbündels
EP1252756B1 (de) Verfahren und anordnung zur räumlichen darstellung
EP2357831B1 (de) Verfahren und System zur Projektion von Bildern auf einem Schirm mit Hilfe eines Lichtbündels
DE102013215054A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung mit Leuchtstoffrad und Anregungsstrahlungsquelle
WO2008135110A2 (de) Anzeigevorrichtung und anzeigeverfahren zur binokularen darstellung eines mehrfarbigen bildes
WO2006131012A1 (de) Multibandpassfilter für projektionsanordnungen
DE102013222430A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung und Verfahren zum Erzeugen von Licht mittels einer Wellenlängenkonversionsanordnung und eines Bandstoppfilters sowie Verfahren zum Bereitstellen eines Bandstoppfilters
WO1996025009A1 (de) Farbbilderzeugungssysteme und verwendungen
WO2009026888A1 (de) System zur wiedergabe von stereobildern
DE69733744T2 (de) Hinterbeleuchtungsvorrichtung mit farbentrennung
DE112017002830T5 (de) Blickfeldanzeigevorrichtung und Kaltlichtspiegel
EP1965244A2 (de) Optische Anordnung und optisches Verfahren
DE102015104085A1 (de) Vorrichtung zur Dateneinspiegelung
WO2013120522A1 (de) Verfahren und projektor zum gleichzeitigen projizieren zweier bilder auf eine projektionsfläche
DE102014221382A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung mit Pumpstrahlungsquelle
WO2012019878A1 (de) Displayvorrichtung zur darstellung stereoskopischer bilder
WO2013120519A1 (de) Verfahren und projektor zum projizieren eines 3d-bildes auf eine projektionsfläche
DE2013518A1 (de) Zerlegung von mehrfarbigen Strahlenbündeln
DE19858591A1 (de) Projektionseinheit
DE202019105095U1 (de) Vorrichtung zur Projektion eines Stereobildes oder Stereoteilbildes
DE102019124743B4 (de) Vorrichtung zur Projektion eines Stereobildes oder Stereoteilbildes
EP1689162A2 (de) Anordnung zur räumlichen Darstellung

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180045073.7

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11736052

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11736052

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1