DE4128949A1

DE4128949A1 - Raeumliches fernsehgeraet

Info

Publication number: DE4128949A1
Application number: DE4128949A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-08-31
Filing date: 1991-08-31
Publication date: 1993-03-18
Anticipated expiration: 2011-09-01
Also published as: DE4128949C2

Description

In den Schutzansprüchen wird ein Fernsehgerät beschrieben, welches räumliche Bilder ermöglicht, sowie die Aufnahme- und Speicherverfahren, sowie Übertragungssysteme.

Der Aufbau dieser nun im folgenden:

In einen Betrachtungsraum, welcher mit einer oder einem Gemisch mehrerer Luminiszenzfähiger Substanzen gefüllt ist, werden einzelne Bildinformationspunkte zum Leuchten gebracht, wobei mehrere verschiedene Strahlen welche sind elektromagnetischer Art wie Laser und Teilchenstrahlen wie Elektronenstrahlen miteinander kombiniert werden und an einem Punkt sich kreuzen, welcher dann beginnt zu leuchten, wichtig ist dabei, daß es keiner Referenzstrahlen bedarf, welche von dem darzustellenden Originalobjekt reflektiert werden. Zudem ist vorgesehen, daß um die Energieerhöhungen zu vereinfachen, die Schreibenden Kreuzstrahlen eine Fläche oder Zone beschreiben, welche als ganze Fläche gleichzeitig eine Energieerhöhung erhält durch beliebige Strahlung, wobei diese Strahlen auf diese Fläche gestreut werden, oder durch Elektro ring-Stromspannung, elektromagnetische Felder usw. diese Fläche und Zonen eine Energieerhöhung erhalten, und nur darauf die Schreibstrahlen schreiben, wobei diese Flächen sich von einer Seite zur anderen durch den Betrachtungsraum bewegen, durch entsprechende Motoren oder dergl. Der Betrachtungsraum kann selber in verschiedene einzelne Betrachtungsräume - noch zuvor genannter Art - in einzelne Zonen aufgeteilt werden, welche dort einzeln von Kreuzstrahlen beschrieben werden was die Kombination von Laser- und unbeweglicherem Elektronenstrahl ermöglicht. Zudem sieht es die Erfindung vor mehrere hundert bis tausend Laserstrahlen zu verwenden, welche bevorzugt auf dem Boden des Gerätes sind, und jeder für sich, über Poligonspiegel oder dergleichen, für seine Zone in dem sich bewegenden Energieflächenzonen den Leuchteffekt auslöst, wobei hierbei nicht mal mehr die Kreuzung zweier Punktstrahlen erforderlich ist, die Kreuzung mit der flachen Energiezone genügt (Fig. 2). Selbstverständlich können hierzu auch Elektronenstrahlen verwendet werden, welches entsprechende Aggregate zum Abfangen und steuern der Elektronen erfordert.

Weitere Formen des Betrachtungsapparates entnehmen sie den Ansprüchen; so ist es möglich den Betrachtungsraum von der Form wie bei einem herkömmlichen TV-Gerät zu halten, wobei der Betrachtungsraum 5 cm breit herausragt. Generell ist das Gerät auch für herkömmliche flache Bilder geeignet. Die Strahlen werden vom bildgebenden Rechner moduliert, welcher auch aufgrund einer Software auch herkömmliche Pal odg. -Filme in räumlich wirkende Bilder umrechnen kann wenn solche umgerechneten Bilder nicht schon von Fernsehanstalt geliefert werden. All solche Einzelbauteile sind bekannt. Zu den weiteren Funktionen dieses Gerätes sehen Sie bitte zu den Schutzrechten.

Eine andere Möglichkeit ist obengenannte Systeme nicht zum Erzeugen von Lichtpunkten zu verwenden, sondern zum Verändern der Lichtdurchlässigkeit oder des Brechungsverhaltens der Kreuzpunkte, so ist z. B. eine reflektierende - vorzugsweise weise milchige - Substanz gegeben, welche an dem Kreuzpunkt durchsichtig wird, und somit die darzustellende Form/Bild "ausgeschnitten" wird d. h. um das Bild wird alles durchsichtig, (dies soll ebenso in die Ansprüche einformuliert werden).

Das hat den Vorteil, daß keine betrachterabhängige Lichtpunktaddition auftritt. Dieses Bildobjekt kann nun mit Licht auch verschiedener Farben und durch Laser usw. beleuchtet werden, wobei dies zum Betrachter reflektiert wird. Zusätzlich möchte ich ergänzenderweise zu den Ansprüchen auch noch erwähnen, daß eine Betrachterstandorterfassung auch mittels einer Kamera und Rechnerprogramm möglich ist sowie alle Verfahren nach Anmeldung DE: 40 27 338.5-35.

In vielen Ansprüchen ist bereits eine Beschreibung enthalten, so daß ich hier nicht oder nur noch ergänzend auf einige Bereiche eingehe.

Daß nach 12.3.2 Bildzonen gleichen Inhalts z. B. bei Kameraschwenks bleiben gleiche Bildinfos erhalten, nur bewegen sich diese, diese von Sender zu Empfänger einmalig übertragen werden und mit einer Kennzeichnung und einer Koordinate versehen werden, so daß bei späteren Bildern, wo diese Zone irgendwo oder an der gleichen Stelle erscheint nur die Kennzeichnung und falls erforderlich die neue Koordinate übertragen werden muß.

Vektordaten ermöglichen durch Angabe zweier Größen (Zahlen) eine Entfernung, welche als Information für z. B. Helligkeitswert und einen Winkel, sowie Raumpunkte, welche nach festgelegten Standards Informationen darstellen. Verschiedene Betrachter können an ihren Standorten das Bild sehen wenn überlagernde Leuchtpunkte abgeschaltet werden, oder diese nur schwächer leuchten; auch kann im Abschlußglas Filter sein, die punktweise nur zu einem Betrachter Leuchtüberlagerungen löschen durch LCD-Filter usw.

Claims

1. Darstellung und Erzeugung/(Aufnahme) von bewegten Bildern im Raum, dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig von einem gleichzeitig mit einem Laserstrahl abgetasteten Original objekt jede Art von Bildern (wie z. B. sowohl Fotos, alle Bild-/Filmarten, körperinnere Organe, entfernte Land schaftsbilder, aufgezeichnete Bilder) darstellbar sind, durch Umwandeln von Bildsignalen jeder denkbaren Bild quelle, so daß nur die Oberfläche des darzustellenden Bildes derart im Raum erscheint, daß durch Überlagerung versch iedenster denkbarer getrennter mindestens zweier gebünd elter Energie-Strahlenquellen und Energiezonen derart in einem beliebigen Stoff im Raum, es nur an diesem angesteu erten Schnittpunkt der Strahlen/Energie-Zonen zu einer optischen Veränderung kommt, daß nur dort z. B. ein Licht leuchtpunkt entsteht; wobei für den Betrachter nur der nächstliegende, auf einer Betrachtungslinie liegender Punkt sichtbar dargestellt wird.

2. Darstellung und räumliches Fernsehgerät (in nachfolgenden Ansprüchen kurz 3 DTV genannt) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet daß, jeder Stoff oder Stoffgemisch im Raum verwendet werden kann, egal welcher Aggregatzustand; so sind auch besonders geeignet luminiszensfähige Gase, Flüs sigkristalle oder Feststoffe verschiedener Anordnungen.

3. 3 DTV nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß alle denkbaren Möglichkeiten der Energiezufuhr auf einen Sek tor und/oder einen Punkt angewendet werden können; so z. B. durch:

3.1 auf einen Punkt gebündelte Strahlen jeder Art sowohl elektromagnetische Wellen (Maser, Laser) als auch Teilchenstrahlen, oder andere.
3.2 gefächerte, gestreute, oder Sektorweise geführte Str ahlen jeder Art; oder sehr viele/parallele Energie strahlen in einem Sektor.
3.3 geregelte energiereiche Felder (z. B. Elektromagnet, elektrochemische),
3.4. chemische oder physikalische Energien (Stoßwellen, Schall, Wärme...),
3.5. Kombinationen daraus oder/und mit anderen; sowie die dafür erforderlichen Apparaturen/Aufbauten (wie Metall-Platten . . .).

4. 3 DTV nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet daß, der erste Strahl ein Punktstrahl wie Elektronenstrahl usw. ist, und als weitere Energiezufuhr ein ganzes Segment (also viele - mind. 10 - bis einige tausend Punkte) eine Energiezufuhr erhält (z. B. nach Anspruch 3) und alle Abwandlungen dieses Prinzips.

5. 3 DTV nach Anspruch 1-4 dadurch gekennzeichnet daß,

5.1. sich in die Breite strahlende Strahler oder andere Energiezonen (also keine Punktstrahler), sich in einem Segment kreuzen und eine erforderliche Ener gieerhöhung dort erreichen (Voraktivierung),
5.2. kleine Punktstrahler (od. sonst. Energiezufuhr) bedi enen jeweils für sich nur ein kleines Segment/Sektor (dadurch wird das Gesamtbild aus völlig seperat gest euerten Teilbildern erzeugt).

6. 3 DTV nach Anspruch 1-5 dadurch gekennzeichnet daß, darstellen nur des einen, nächsten - auf einer Betrachtungs linie liegenden Punkt zum Betrachter durch:

6.1. Sensorerfassung der Raumlage des/der Betrachter und seiner Augenlage durch Verwendung aller denkbaren Sensor- und Erfassungsarten (z. B. Ultraschall, Infrarot, Mikrowelle-Sensoren, oder von Tragen von Sendern, Refl ektoren, oder Materialien an dem Körper des Betrachters),
6.2. Rechnerunterstützte Steuern bzw. löschen von Bildpunk ten, aufgrund der Betrachterstandorte (Augen d. Betra.),
6.3. steuerbare Lichtabsorption an bestimmten erforderlichen Stellen/Punkten, diese Verfahren ermöglichen es mehreren Betrachtern zuzusehen (z. B. durch Aktivieren einer absorbierenden oder filternden Substanz; oder Senden von bestimmten Strahlen welche dort dies auslösen, z. B. nach Ansp. 1),
6.4. durch nur kurzzeitiges Aufleuchtenlassen derjenigen Punkte, welchen bei mehreren Betrachtern, bei einem oder mehreren der Betrachter auf einer Betrachtungs linie hinzuaddiert würden; oder durch vereinzeltes Weglassen solcher Punkte (das bedeutet insgesamt ein vermindertes oder nur kurzzeitiges Aufleuchten von den Punkten bei mehreren Bertrachten, welche sich fälschlicherweise auf einer B-Linie addieren würden).
6.5. Unterteilung des Bildschirmes in verschiedene Pola risationszonen oder sonstige Verwendung der Polaris ation z. B. mit polarisierenden Strahlen oder Polari sationsfiltern (eventuell mit Zuhilfenahme einer Betrachtungsbrille),
- 6.6.1 Steuerung über regelbaren Abschlußfilter; wobei jeder Betrachter ein extra Bildsegment zugeteilt wird;
- 6.6.2 (wobei auch verschiedene Brillen getragen werden könnten; welch nur bestimmte Punkte sichtbar machen, von Betrachter zu Betrachter verschieden).
- 6.6.3. Punktgenaue steuerbare und regulierbare Filter stärken im Abschlußglas zum Betrachter hin (z. B. LCD-Filter oder andere).
6.7. Alle sonstigen Verfahren und Kombinationen daraus und aus Anspr. 6/ 1-8.
6.8. Wobei einzelne Anspruchspunkte von Anspruch 6.(1-7) auch zur Bilddarstellung nach Anspruch 1 bis 5 verwendet werden können.

7. 3 DTV nach Anspruch 1-6 dadurch gekennzeichnet daß, nur leicht angeregte Stoffteilchen im Betrachtungsraum wieder auf ein niedereres Ausgangsenergienivau gebracht werden, z. B. durch folgende oder alle anderen Verfahren oder Kombinationen daraus

7.1. daß der/die Stoffe an "Entladungseinrichtungen" (welche verdeckt angeordnet sein können) vorbei geführt werden (durch Gebläse, Pumpen...); daß somit ein stetiger Stoffaustausch stattfindet.
7.2. sonstige bekannte Energieabgabesysteme (z. B. chemische, elektrische oder pysikalische Energieabfuhr...)
7.3. ultrakurze und hohe Energiezufuhr im gesamten Betr achtungsraum (nur z. B. zu erforderlichen Momenten ge schaltet; oder in regelmäßigen Abständen) wobei im selben Moment der Lichtaustritt zum Betrachter gestoppt/verhindert wird (z. B. durch mechanische Ein richtungen, oder chemo-pysikalisches solches Filterglas, das zwar kleine Lichtmengen ungehindert durchläßt, aber bei starkem Licht sofort voll filtert; usw).

8. 3 DTV nach Anspruch 1-7 dadurch gekennzeichnet daß, Farben wie folgt dargestellt werden können:

8.1. zu einem (Leucht-)Punkt wird ein Farbstrahler hinzugeführt, der diesen Punkt als Farbpunkt erscheinen läßt (z. B. durch farbigen Laser) - auch Farbmischen durch verschiedene Strahler ist möglich),
8.2. durch Verändern der Energiezufuhrarten auf einen Punkt z. B. durch mehr oder weniger Energie bei einem oder mehreren der Teilbereichen/Strahlern: oder durch eine andere Fre quenz oder Polarisation der Bestrahlung; oder einem anderen Einfallswinkel der Bestrahlung; oder durch Ändern der steuerbaren Energiefelder usw.
8.3. durch Verwenden verschiedener Stoffe im Raum, wobei unter schiedliche Stoffe auf unterschiedliche Bestrahlung mit einer anders farbigen Lichtabsendung reagieren.
8.4. durch variable und steuerbare Farbfilter im Abschlußglas zum Betrachter, auch unter Zuhilfenahme der Polarisation.

9. 3 DTV nach Anspruch 1-8 dadurch gekennzeichnet, daß, folgende Darstellungsarten von Bildern im Raum

9.1. nur die Oberfläche von 3-dimension. Objekten wird dargestellt
9.2. herkömmliche 2 D-TV-Bilder werden ebenso flach, also 2 D (zweidimens.) dargestellt (durch Verwenden von nur einer (senkrechten) Ebene
9.3. der Betrachtungsraum ist vor/in einem 3 DTV-Gerät nur wenige Zentimeter breit (d. h. beim Beispiel hier 5 cm.) und es werden dadurch räumliche Größen nur angedeutet
9.4. herkömmliche 2 D-TV-Bilder werden von einem Zwischengescha lteten "Prozeßor" genannten Aggregat aufgrund eingegebener Parameter in (leicht) räumliche Bilder umgerechnet/umgewan delt.

10. 3 DTV nach Anspruch 1-9 dadurch gekennzeichnet daß, die Datenlieferung und Bildaufnahme von allen denkbaren Systemen und Möglichkeiten stammen kann, so insbesondere

10.1.1. als Aufnahme ein "CCD-Kugelchip" verwendet wird, welcher eine gekrümmte Oberfläche besitzt (statt bisher ebene CCD-Cips nun gekrümmt bis kugelförmig),
10.1.2. Stereokamera und Stereobildaufnahmeverfahren liefern die Bilder,
10.2. Alle Bildspeicher- und Aufzeichnungssysteme (auch unelek tronische) wie z. B. Videogeräte usw. welche Bilder(daten) speichern, und deren neugestaltete und neu konstruierte Ausführungen (Stereovideo usw.)
10.3. Verwendung als Bildtelefon, (wobei nur die Daten der Per son übertragen werden brauchen -und nicht der gesamte Bildhintergrund.)
10.4. Computerbilder aller Art,
10.5. medizinische Bilder, und dementsprechend zur 3D-Aufnahme und Wiedergabe gebaute Geräte,
- 10.5.1. Endoskop welches statt einem flachen CCD-Chip am Ende zusätzlich (auch ineinander übergehend) auf den Seiten (bis ca. 5 cm) vom Ende ab eine (gekrümmte) CCD-Chip- Oberfläche besitzt; dort wird auch extra Licht hingeführt, und andere Versionen.
- 10.5.2. ein Ultraschallsender hat an seinen Seiten mindestens zwei getrennte Ultraschallempfänger, oder 2 getrennte Sender (event. verschiedener Frequenz) haben verschiedene Empfänger, so daß ein räumliches Bild entsteht. u.d.g.m.
- 10.5.3. alle sonstigen medizinischen Geräte und Bilddarstell ungsverfahren, und Aufnahmeverfahren; und deren Um-/Neukonstruktion auf(spez.) 3-dimensionale Bild wiedergabe/Aufnahme.
10.6. alle verzerrten Bilder, gewonnen durch z. B. Ansprüche 10 (besonders 10.1.1. und 10.5.1.) werden nach vorgeg. Parametern elektronisch kompensiert/ausgeglichen, da für 10.1.1 eine dementsprechende kugelförmige Kameralinse benötigt wird, welche hiermit ebenfalls geschützt wird. d. h. die entsprechende neue Optik für Kamera usw.

11. 3 DTV nach Anspruch 1-9 dadurch gekennzeichnet daß, es aus folgenden Systemen besteht: Betrachtungsraum in Kombination mit

- Datenlieferungseinheit (Aufnahmequellen) wie nach z. B. Anspruch 10.
- Datenwandler, der je nach Wunsch das Bild flach, räumlich "anghaucht" oder vollplastisch umwandelt (auch ausgehend von nur bekannten flachen Bildern).
- Datenübertragung,wie z. B. nach Anspruch 12.

12. Zur Bildübertragung bestehende Systeme umgerüstet oder ganz erneuert werden(Neukonstrukt.) so z. B.

12.1. Postkabelleitungen, vermittlungsstellen, Sender usw.,
12.2. daß Stereobilder über 2 herkömmliche TU-Sender übertragen werden, welche gleichzeitig empfangen werden und 3-D-Bild erzeugen,
- 12.3.1. daß zur Bildübertragung Algorythmen verwendet werden oder zusätzliche 3-D-Steuerzeichen (und statt dessen wiederholende Informationen in TV-Bildern weggelassen werden) so daß z. B. ein herkömmlicher TV-Kanal/Sender zur Ausstrahlung eines 3D-Bildes genügt; oder auch TV-Bilder über Telefonleitungen übertragen werden können, so durch nachfolgende Verfahren,
- 12.3.2. Bildflächen/Zonen gleicher Farbe/Intensität, oder bei Kamera schwenks gleichen Inhalts, werden datensparend so übertragen oder gespeichert: die Mitte der Zone wird per Koordinaten lokalisiert und angegeben, zuzüglich die Ausdehnung der gleichbleibenden Zone über den Radius vom Mittelpunkt; sowie der Farbwert und/oder Bild inhalt dieses Teilsegmentes wird angegeben und gespeichert (auch beim Empfänger). Bei dem/den nachfolgenden/m Bildwechsel wo ir gendwo in dem neuen Bild dieselbe Zone vorkommt, wird einfach nur der neue (oder alte) Koordinatenwert eingegeben/genannt und schon ist die ganze Zone mit nur einer neuen Information dargest ellt, sowie deren Abwandlungen,
- 12.3.3. Der (digitale) Amplitudenwert von einer Übertragungsfrequ enz dient als Koordinatenwert eines Informationswertes auf einer gedachten Fläche ( bei 2 Amplitudenwerten entweder zugeordneter getr. Frequenzen oder nachfolgend auf einer Frequenz) oder im Raum (bei 3 Amplitudenwerten obiger Art) so daß, wird die Frequenz z. B. mit 256 (bei Telefon) Amplitudenwerten (Stärke-Angaben) abgetastet, so ergibt dies einen Wert auf einer gedachten Koordinatenachse und der zweite Amplitudenwert die zweite Achse, so daß ein Punkt in einem fächigen Koordinatensystem entsteht, welches aus 65536 (2562) Punkten besteht. Diese hohe Zahl verschiedener Koordinaten-Daten-Möglichkeiten genügt um z. B. alle Farb- und Helligkeits-Angaben von einem oder mehreren Bildpunkten anzugeben. D.h. 2 Amplitudenwerte (oder 3) genügen, um über ein Koordinaten system festgelegter Parameter eine Vielzahl von möglichen Daten zu übertragen.
- 12.3.4. alle Abwandlungen von 12.3.3 und 12.3.4 z. B. statt Amplitude nwert auch Frequenz- oder Phasenmodulation genutzt wird. Sowie auch die Anwendung außerhalb der Bildübertragung (für andere Daten) und die Datenspeicherung inclusive folgender Abwandlung : daß allgemein Vektorangaben (mit z. B. 1 byte übertragen) eine viel größere Informations menge verbergen, die wie folgt genutzt wird: daß die Winkeldaten angaben , die Richtung im Raum (Fläche), Stärke/Länge und Lage des Vektors aufgrund vorgegebener Parameter des Senders und Empfängers - z. B. bereits 1 byte alle Farbwert- und Helligk.-Infor mationen eines TV-Punktes (digital) übermittelt.

13. 3 DTV nach Anspruch 1-12 dadurch gekennzeichnet daß, weiterer (möglicher)Aufbau des Apparates

- Feststoffe im Betrachtungsraum werden direkt (über durch sichtige Leitungen) angesteuert.
- Gaszufuhr und Gaseintritt im Betrachtungsraum durch durch sichtige Gasleitungen z. B. am Rand des Gerätes, oder in best. Raumlagen hinein.
- Regelmechanismen im Betrachtungsraum (durchsichtig)
- generelles Benutzen der Polarisation und solchen Stoffen
- Schutzrechtgemäßer Apparate-Aufbau (Regel- und Steuermech anismen für Energiezufuhr usw. usf.)
- daß der 3D-Betrachtungsraum nur ca. 5 cm breit ist, (das Gerät sieht ,dadurch ähnlich aus wie herkömmliche TV-Geräte, nur statt Bildröhrenglas ist der 5 cm breite 3D-Betrachtungs raum.
- Die Zuschauer werden von einer großen und hufeisenähnlichen. 3 DTV-Variante umgeben oder sitzen sonstwie hineinversetzt, rings um Zuschauer und Gerät sind zur Abdunkelung Tücher odg.
- als Beisp. horizontale 50 mal pro sec von oben nach unten (Boden) parallel laufende Laserkämme welche sek torweise (moduliertes) Licht absenden (oder Elektronen strahl) siehe Skizze.

14. Alle weiteren Ausführungen die sinngemäß oder inhalts gemäß oder kombinationsgemäß aus allen bisher genannten Schutzansprüchen entnommen werden können; (d. bedeutet auch Übernahme eines beschriebenen Teilberei ches in einen anderen Teilbereich des Gerätes).

15. Eine andere Möglichkeit ist obengenannte Systeme nicht zum erzeugen von Lichtpunkten zu verwenden, sondern zum Verändern der Lichtdurchlässigkeit oder des Brechungsverhaltens der Kreuzpunkte, so ist z. B. eine reflektierende vorzugsweise, milchige Substanz gegeben, welche an dem Kreuzpunkt durchsichtig wird, und somit die darzustellende Form/Bild "ausgeschnitten" wird.