DE20013873U1 - Arrangement for the optional display of two-dimensional or three-dimensional perceptible image content - Google Patents
Arrangement for the optional display of two-dimensional or three-dimensional perceptible image contentInfo
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Description
u.Z.: GM ZuschWegKlappO8OO Jena, 04. August 2000u.C.: GM ZuschWegKlappO8OO Jena, August 4, 2000
4D-Vision GmbH4D Vision GmbH
Löbstedter Straße 101Löbstedter Strasse 101
07749 Jena07749 Jena
Anordnung zur wahlweisen Darstellung von zweidimensional oder dreidimensional wahrnehmbaren BildinhaltenArrangement for optional display of two-dimensional or three-dimensional image content
4D-Vision GmbH ·· ·· · ·· ·· ·· ·· Jena, den 04. August 2000 u.Z.: GM ZuschWegKlappOSOO 4D-Vision GmbH ·· ·· · ·· ·· ·· ·· Jena, August 4th, 2000 CE: GM ZuschWegKlappOSOO
wahrnehmbaren Bildinhaltenperceptible image content
Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zur dreidimensionalen Darstellung,
insbesondere auf Anordnungen, die eine Darstellung von wahlweise zweidimensional oder
dreidimensional wahrnehmbaren Bildinhalten gestatten.The invention relates to arrangements for three-dimensional representation,
in particular to arrangements that allow a representation of either two-dimensional or
allow three-dimensionally perceptible image content.
Im Stand der Technik sind Möglichkeiten beschrieben, auf autostereoskopischen Anordnungen möglichst auch unbeeinflußt zweidimensionale Bildinhalte zu zeigen. Oftmals sind die dargebotenen Lösungen jedoch recht teuer bzw. aufwendig.
Hieraus leitet sich die Aufgabenstellung der Erfindung ab: Es soll eine autostereoskopische
Anordnung beschrieben werden, welche mit möglichst einfachen Mitteln die Umschaltung
zwischen zweidimensional oder dreidimensional wahrnehmbaren Bildinhalten gestattet.The state of the art describes ways of displaying two-dimensional image content on autostereoscopic arrangements without any influence. However, the solutions presented are often quite expensive or complex.
This is where the task of the invention comes from: It is intended to provide an autostereoscopic
Arrangement is described which allows the switching with the simplest possible means
between two-dimensional or three-dimensionally perceptible image content.
Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung zur wahlweisen Darstellung von zweidimensional oder dreidimensional wahrnehmbaren Bildinhalten, bestehend aus einem Bildanzeigegerät und einer optischen Baugruppe, wobei die Position der optischen Baugruppe mechanisch veränderbar ist, so daß die optische Baugruppe in mindestens einer Position, in der sich die Baugruppe vor oder hinter dem Bildanzeigegerät befindet, eine dreidimensional wahrnehmbare Darstellung gewährleistet, und so daß die optische Baugruppe in mindestens einer zweiten Position eine unbeeinflußte gewöhnliche zweidimensional wahrnehmbare Darstellung gewährleistet.This object is achieved according to the invention by an arrangement for the optional representation of two-dimensionally or three-dimensionally perceptible image contents, consisting of an image display device and an optical assembly, wherein the position of the optical assembly is mechanically changeable so that the optical assembly ensures a three-dimensionally perceptible representation in at least one position in which the assembly is located in front of or behind the image display device, and so that the optical assembly ensures an uninfluenced, ordinary two-dimensionally perceptible representation in at least a second position.
Hierbei kommt als optische Baugruppe bevorzugt ein Wellenlängenfilterarray in Frage. Entsprechende Strukturen bzw. Anordnungen zur dreidimensionalen Darstellung sind z.B. in der deutschen Gebrauchsmusterschrift 200 02 149.4 (4D-Vision) beschrieben.
Weiterhin ist es möglich, daß die optische Baugruppe aus einer Vielzahl von Linsen besteht oder ein der Art nach bekannter Barriereschirm ist. Weitere Varianten sind denkbar.A wavelength filter array is the preferred optical assembly. Corresponding structures or arrangements for three-dimensional representation are described, for example, in the German utility model 200 02 149.4 (4D vision).
It is also possible for the optical assembly to consist of a large number of lenses or to be a barrier screen of a known type. Other variants are conceivable.
Das Bildanzeigegerät kann beispielsweise als ein elektrolumineszentes Displays, eine Elektronenstrahlröhre, ein Plasmadisplay, ein laserstrahlbeleuchtetes Display, eine Rückprojektionsanzeige, ein LED-Display, ein Feldemissionsdisplays oder ein polymerbasiertes Anzeigegerät, jedoch bevorzugt als LC-Display ausgebildet sein.The image display device can be designed, for example, as an electroluminescent display, a cathode ray tube, a plasma display, a laser beam illuminated display, a rear projection display, an LED display, a field emission display or a polymer-based display device, but preferably as an LC display.
4D-Vision GmbH ·· ·· · ·· ·* ·· ·· Jena, den 04. August2000 u.Z.: GM ZuschWegKlapp0800 4D-Vision GmbH ·· ·· · ·· ·* ·· ·· Jena, August 4th, 2000 CE: GM ZuschWegKlapp0800
Die Veränderung der Position der optischen Baugruppe kann auf verschiedene Art und Weise geschehen. In einer sehr preiswerten Ausführung ist die optische Baugruppe an (mindestens) einem Scharnier befestigt ist, wodurch die Position besagter optischer Baugruppe durch eine Klappbewegung verändert werden kann. Für den 3D-Modus wird die Baugruppe dann vor bzw. hinter das Bildanzeigegerät geklappt, während sie für den 2D-Modus, wenn die Bildinhalte also gewöhnlich zweidimensionaler Art sind, in eine solche Stellung zum Bildanzeigegerät gebracht wird, daß die dort dargestellten Bilder unbeeinflußt wahrgenommen werden. Beispielsweise würde die optische Baugruppe dann einfach nach oben geklappt, so daß so sie im wesentlichen nicht mehr mit dem von dem Bildanzeigegerät ausgehenden Licht wechselwirkt.The position of the optical assembly can be changed in various ways. In a very inexpensive version, the optical assembly is attached to (at least) one hinge, whereby the position of said optical assembly can be changed by a folding movement. For the 3D mode, the assembly is then folded in front of or behind the image display device, while for the 2D mode, when the image content is usually two-dimensional, it is brought into such a position relative to the image display device that the images displayed there are perceived without being influenced. For example, the optical assembly would then simply be folded upwards so that it essentially no longer interacts with the light emanating from the image display device.
Bei einer anderen bevorzugten Variante ist die optische Baugruppe an einem Rahmen (z.B. einer Frontblende) befestigt, der über mindestens drei mechanische Steckverbindungen am Bildanzeigegerät befestigt bzw. von diesem entfernt werden kann (s. Fig. 1).
Die optische Baugruppe (1) ist hier beispielhaft ein Wellenlängenfilterarray. Das Filterarray ist in eine Frontblende (2) eingebaut, die über Paßstifte (3) und 4 Stück Klemmbolzen (4) (dies sind die mindestens drei mechanischen Steckverbindungen) verfügt. Für den 3D-Modus wird die Frontblende (2) mit dem Filterarray (1) einfach auf den Bildgeber (7) aufgesteckt. Die Paßstifte (3) sorgen für eine hochgenaue Positionierung, deren Aufnahme durch ein geneigtes Langloch (6) zur Vorjustage um die z-Richtung sowie ein Loch (5) zur Vorjustage in x-y-Ebene (Bildgeberebene), z.B. mit einem Doppelexzenter, ermöglicht werden. Durch die 4 Klemmbolzen (4) kann eine einfache Aufbringung bzw. Abnahme der Frontblende (2) mit der optischen Baugruppe (1) gewährleistet werden.In another preferred variant, the optical assembly is attached to a frame (e.g. a front panel) which can be attached to or removed from the image display device via at least three mechanical plug connections (see Fig. 1).
The optical assembly (1) here is, for example, a wavelength filter array. The filter array is built into a front panel (2) which has alignment pins (3) and 4 clamping bolts (4) (these are the at least three mechanical plug connections). For the 3D mode, the front panel (2) with the filter array (1) is simply plugged onto the imager (7). The alignment pins (3) ensure highly precise positioning, which is accommodated by an inclined slot (6) for pre-adjustment in the z-direction and a hole (5) for pre-adjustment in the xy plane (imager plane), e.g. with a double eccentric. The 4 clamping bolts (4) ensure easy attachment and removal of the front panel (2) with the optical assembly (1).
hi einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die optische Baugruppe auf einer Kartusche angebracht, welche über das Bildanzeigegerät geschoben und wieder entfernt werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, the optical assembly is mounted on a cartridge which can be pushed over the image display device and removed again.
Damit kann beispielsweise das Display eines Laptops wahlweise als 2D- oder als SD-Bildschirm betrieben werden. Hierzu wird die Kartusche paßgenau so angefertigt, daß sie sich über besagtes Laptop-Display schieben läßt und beispielsweise an der Stelle einrastet, in der sich die an der Kartusche befindliche optische Baugruppe an einer für den 3D-Modus nutzbaren Position befindet. Für die wahlweise zweidimensional wahrnehmbare DarstellungThis means that, for example, the display of a laptop can be operated either as a 2D or SD screen. For this purpose, the cartridge is made to fit precisely so that it can be pushed over the laptop display and, for example, snaps into place at the point where the optical assembly on the cartridge is in a position that can be used for 3D mode. For the optionally two-dimensional display
4D-VisionGmbH ··* *··" J *·· *··* "··**.·* Jena, den 04. August 2000 u.Z.: GM ZuschWegKlappQ800 4D-VisionGmbH ··* *··" J *·· *··* "··**.·* Jena, August 4, 2000 CE: GM ZuschWegKlappQ800
wird die Kartusche einfach wieder vom Display entfernt, so daß es als gewöhnliches Display wirken kann.The cartridge is simply removed from the display so that it can function as a normal display.
Selbstverständlich müssen die auf dem Anzeigegerät dargestellten Bildinhalte jeweils für eine zwei- bzw. dreidimensionale Darstellung angepaßt werden. Hierzu sei insbesondere bei der Verwendung eines Wellenlängenfilterarrays ausdrücklich auf das oben genannte Gebrauchsmuster verwiesen.Of course, the image content shown on the display device must be adapted for a two- or three-dimensional display. In this regard, explicit reference is made to the above-mentioned utility model, particularly when using a wavelength filter array.
Weiterhin können Mittel vorgesehen sein, die gewährleisten, daß die Position der optischen Baugruppe vor oder hinter dem Bildanzeigegerät hochgenau reproduziert werden kann. Dies kann beispielsweise über Einrastmechanismen oder Führungsnuten erreicht werden und dient der Optimierung der Darstellung dreidimensionaler Bildinhalte. Speziell bei der dreidimensionalen Darstellung macht es sich nämlich erforderlich, die optische Baugruppe mit ausreichender Genauigkeit zu positionieren.Furthermore, means can be provided to ensure that the position of the optical assembly in front of or behind the image display device can be reproduced with high precision. This can be achieved, for example, using locking mechanisms or guide grooves and serves to optimize the display of three-dimensional image content. In particular, with three-dimensional display it is necessary to position the optical assembly with sufficient precision.
In einem konkreten Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung wird als optische Baugruppe ein Wellenlängenfilterarray eingesetzt. Die Struktur des Filterarrays sei beispielhaft diejenige, die in der deutschen Gebrauchsmusterschrift 200 02 149.4 (4D-Vision) im Ausführungsbeispiel beschrieben ist.In a specific embodiment of the invention, a wavelength filter array is used as the optical assembly. The structure of the filter array is, for example, that described in the embodiment in the German utility model 200 02 149.4 (4D vision).
Das Bildanzeigegerät ist beispielhaft ein LC-Display, z.B. das Display eines Laptops vom Typ „Toshiba Libretto lOOCT". Die Größe der Filterelemente des Wellenlängenfilterarrays entspricht dann vorzugsweise der Größe der RGB-Subpixel auf diesem Display.The image display device is, for example, an LC display, e.g. the display of a laptop of the type "Toshiba Libretto lOOCT". The size of the filter elements of the wavelength filter array then preferably corresponds to the size of the RGB subpixels on this display.
Vorteilhafterweise ist die optische Baugruppe an einem Rahmen (z.B. einer Frontblende) befestigt, der über vier mechanische Steckverbindungen am Bildanzeigegerät befestigt bzw. von diesem entfernt werden kann. Diese Variante ist schemenhaft als Ausführungsbeispiel in Fig. 1 dargestellt.Advantageously, the optical assembly is attached to a frame (e.g. a front panel) which can be attached to or removed from the image display device via four mechanical plug connections. This variant is shown schematically as an embodiment in Fig. 1.
Das Filterarray ist in eine Frontblende (2) eingebaut, die über Paßstifte (3) und 4 Stück Klemmbolzen (4) (dies sind die mindestens drei mechanischen Steckverbindungen) verfügt. Für den 3D-Modus wird die Frontblende (2) mit dem Filterarray (1) einfach auf den Bildgeber (7) aufgesteckt. Die Paßstifte (3) sorgen für eine hochgenaue Positionierung, deren Aufnahme durch ein geneigtes Langloch (6) zur Vorjustage um die z-Richtung sowie ein Loch (5) zur Vorjustage in x-y-Ebene (Bildgeberebene), z.B. mit einem Doppelexzenter, ermöglicht wird.The filter array is built into a front panel (2) that has alignment pins (3) and 4 clamping bolts (4) (these are the at least three mechanical plug connections). For the 3D mode, the front panel (2) with the filter array (1) is simply plugged onto the imager (7). The alignment pins (3) ensure highly precise positioning, which is achieved by an inclined slot (6) for pre-adjustment in the z-direction and a hole (5) for pre-adjustment in the x-y plane (imager plane), e.g. with a double eccentric.
4D-Vision GmbH ·.* *··* &idigr; *..**.·* *··*"··* Jena, den 04. August 2000 u.Z.; GM ZuschWegKlapp0800 4D-Vision GmbH ·.* *··* &idigr; *..**.·* *··*"··* Jena, August 4, 2000 CE; GM ZuschWegKlapp0800
Durch die 4 Klemmbolzen (4) kann eine einfache Aufbringung bzw. Abnahme der Frontblende (2) mit der optischen Baugruppe (1) gewährleistet werden.
Das Gehäuse des Laptops muß selbstverständlich so umgebaut werden, daß die Paßstifte und Klemmbolzen die Aufnahme der Frontblende mit dem Wellenlängenfilterarray ermöglichen, was allerdings recht einfach durch das Einbringen von entsprechenden Löchern ausgeführt werden kann.The 4 clamping bolts (4) ensure easy attachment or removal of the front panel (2) with the optical assembly (1).
Of course, the case of the laptop must be modified so that the locating pins and clamping bolts allow the front panel with the wavelength filter array to be accommodated, which can be done quite easily by drilling the appropriate holes.
Damit kann das Display des genannten Laptops wahlweise als 2D- oder als 3D-Bildschirm betrieben werden. Hierzu wird die Frontblende an besagtes Laptop-Display angesteckt, wodurch sich die an der Frontblende befindliche optische Baugruppe an einer für den 3D-Modus nutzbaren Position befindet. Für die wahlweise zweidimensional wahrnehmbare Darstellung wird die Frontblende einfach wieder vom Display entfernt, so daß es als gewöhnliches Display wirken kann.This means that the display of the laptop can be used either as a 2D or 3D screen. To do this, the front panel is plugged into the laptop display, which means that the optical assembly on the front panel is in a position that can be used in 3D mode. To enable the display to be perceived in two dimensions, the front panel is simply removed from the display so that it can function as a normal display.
Selbstverständlich müssen die auf dem Anzeigegerät dargestellten Bildinhalte jeweils für eine zwei- bzw. dreidimensionale Darstellung angepaßt werden. Zur Erzeugung dreidimensional wahrnehmbarer Bildinhalte sei insbesondere auf das oben genannte Gebrauchsmuster verwiesen.Of course, the image content shown on the display device must be adapted for a two- or three-dimensional representation. For the generation of three-dimensionally perceptible image content, reference is made in particular to the above-mentioned utility model.
Die Erfindung bietet eine preiswerte Möglichkeit, auf Anordnungen zur autostereoskopischen Darstellung wahlweise dreidimensional oder unbeeinflußt zweidimensional wahrnehmbare Bildinhalte zu zeigen.The invention offers an inexpensive way of displaying image content that can be perceived either three-dimensionally or uninfluenced two-dimensionally on arrangements for autostereoscopic display.
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