DE60308586T2

DE60308586T2 - Dreidimensionale Bildanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE60308586T2
Application number: DE60308586T
Authority: DE
Inventors: c/o Pioneer Corporation Kazuo Tsurugashima-shi Kuroda; c/o Pioneer Corporation Shuuichi Tsurugashima-shi Yanagisawa; c/o Pioneer Corporation Satoshi Tsurugashima-shi Sugiura
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2023-05-09
Also published as: US20040008156A1; EP1361760B1; JP2004029750A; DE60308586D1; CN1457199A; US7113188B2; EP1361760A3; EP1361760A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine 3D (dreidimensionale)- Anzeigevorrichtung und ein -verfahren eines Helligkeitsmodulationstyps (d.h. eines Luminanz- oder Intensitätsmodulationstyps), welche für einen Betrachter ein 3D-Bild durch Anzeigen einer Mehrzahl von Bildern eines Objekts durch Verändern der Helligkeit der Bilder und Überlappen der Bilder übereinander von einem Standpunkt des Betrachters aus darstellen können.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Es gibt ein LC (Flüssigkristall)-Shutterbrillen-Verfahren oder dergleichen als eine 3D-Anzeigevorrichtung, welche ein 3D-Bild eines Films zeigen und das 3D-Bild elektrisch neu schreiben kann. Dieses LC-Shutterbrillen-Verfahren zeigt das 3D-Bild durch Eingeben eines Bildsignals, welches aus Bilddaten besteht, die durch Aufnehmen eines Bildes eines 3D-Objekts aus verschiedenen Richtungen erhaltene Parallaxeninformationen aufweisen, in eine 2D-Anzeigevorrichtung. Ein Betrachter oder Beobachter trägt eine LC-Shutterbrille. Wenn das Bild eines ungeraden Halbbildes auf der 2D-Anzeige ist, wird die LC-Blende für ein rechtes Auge in die Lage versetzt, Licht hindurch zu lassen, und die LC-Blende für ein linkes Auge wird in die Lage versetzt, das Licht zu unterbrechen. Wenn andererseits das Bild eines geraden Halbbildes auf der 2D-Anzeige ist, wird die LC-Blende für ein rechtes Auge in die Lage versetzt, das Licht zu unterbrechen, und die LC-Blende für das linke Auge wird in die Lage versetzt, das Licht hindurch zu lassen. In diesem Fall kann durch Anzeigen eines Bildes für das rechte Auge während des ungeraden Halbbildes und Anzeigen eines Bildes für das linke Auge während des geraden Halbbildes mit zwei synchronisierten Bildern der Betrachter das 3D-Bild durch Beobachten der beiden Bilder einschließlich der Parallaxe für das rechte Auge und das linke Auge mit seinen Augen wahrnehmen.
Gemäß diesem LC-Shutterbrillen-Verfahren ist es für den Betrachter notwendig, die LC-Schutterbrille zu verwenden. Es ist beispielsweise unnatürlich, die LC-Schutterbrille in einer Fernsehkonferenz zu verwenden. Bei den physiologischen Faktoren des 3D-Sehens kann ein großer Widerspruch zwischen (i) der Parallaxe von beiden Augen oder der Konvergenz und (ii) dem Fokussieren auftreten. Das heißt, obwohl das LC-Shutterbrillen-Verfahren der Parallaxe von beiden Augen und der Konvergenz genügen kann, da es eine Fokusfläche in einer Fläche des Bildes gibt, kann dieser Widerspruch die Augen des Betrachters so ermüden.
Deshalb wird ein Raumvolumen-Verfahren vorgeschlagen, welches das 3D-Bild durch Platzieren einer Mehrzahl der 2D-Anzeigevorrichtungen vor dem Betrachter zeigt, um ein Problem wegen des oben beschriebenen Widerspruchs zwischen (i) der Parallaxe von beiden Augen oder der Konvergenz und (ii) dem Fokussieren zu lösen. Das Raumvolumen-Verfahren kann das 3D-Bild zwischen zwei der 2D-Anzeigevorrichtungen durch Anzeigen einer Sammlung von mehreren 2D-Bildern, welche in eine Tiefenrichtung von einem Standpunkt des Betrachters aus abgetastet werden, beispielsweise auf zwei Teilen der 2D-Anzeigevorrichtungen zeigen, welche in einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind. Gemäß diesem Verfahren, welches sich von dem LC-Shutterbrillen-Verfahren unterscheidet, ist es möglich, den Widerspruch zwischen (i) der Parallaxe von beiden Augen oder der Konvergenz und (ii) dem Fokussieren abzuschwächen. Jedoch ist es gemäß dem Raumvolumen-Verfahren schwierig, ein Objekt zu zeigen, welches an einer mittleren Position der beiden der 2D-Anzeigevorrichtungen platziert ist oder seine Position in einem großen Ausmaß in Richtung der Tiefenrichtung von dem Betrachter aus ändert, weil die mehreren 2D-Bilder diskret in der Tiefenrichtung von dem Betrachter aus positioniert sind.
Deshalb wird ein 3D-Anzeigeverfahren eines Helligkeitsmodulationstyps vorgeschlagen, welches den Abstand interpolieren kann, selbst wenn die Darstellungspositionen der mehreren 2D-Bilder diskret sind, indem der Helligkeit des 2D-Bildes, welches auf jedem der beiden Teile der 2D-Anzeigevorrichtungen gezeigt wird, eine Variation verliehen wird. Gemäß diesem Helligkeitsmodulationsverfahren ist es möglich, den Widerspruch zwischen (i) der Parallaxe von beiden Augen oder der Konvergenz und (ii) dem Fokussieren abzuschwächen, und es ist möglich, eine Überanstrengung der Augen oder dergleichen abzuschwächen. Das Helligkeitsmodulationsverfahren hat auch einen Vorteil, welcher darin besteht, eine Datenmenge beim Zeigen des 3D-Bildes zu verringern, weil es möglich ist, den Betrachter dazu zu bringen wahrzunehmen, dass das Objekt in der mittleren Position der beiden Bildflächen dreidimensional existiert, und ferner Objekte zu zeigen, die in einer Mehrzahl von Flächen vorhanden sind.
Jedoch hat dieses Helligkeitsmodulationsverfahren ein derartiges Problem, dass die 3D-Anzeigevorrichtung das Bild eines halbtransparenten Objekts oder das Bild, durch welches hindurch der Betrachter ein Objekt hinter dem Bild sehen kann, nicht darstellen kann.
Zu diesem Problem wird durch die Japanische Patentanmeldung, Offenlegungsnummer JP-A-2000-115812 das Helligkeitsmodulationsverfahren vorgeschlagen, welches das Bild eines halbtransparenten Objekts und das Bild, durch welches hindurch der Betrachter das Objekt hinter dem Bild sehen kann, durch Überlappen und Zeigen der Bilder des Objekts auf mehreren 2D-Anzeigevorrichtungen unter Verwendung einer Mehrzahl von halbdurchlässigen Spiegeln darstellen kann.
Jedoch ist bei diesem Verfahren die 3D-Anzeigevorrichtung im Ausmaß groß und ist so kompliziert, dass die 3D-Anzeigevorrichtung allgemeine Erfordernisse der Miniaturisierung, Leichtgewichtigkeit und Kostenreduzierung in dem betroffenen technischen Gebiet nicht erfüllen kann, weil die 3D-Anzeigevorrichtung eine Vielzahl von optischen Elementen, wie zum Beispiel halbdurchlässige Spiegel und dergleichen aufweist.
JP-A-07261677 offenbart eine stereoskopische Anzeigevorrichtung, welche durch Anordnen mehrerer Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinheiten gebildet wird, so dass sie parallel durch Belassen eines Raumes zwischen ihnen gestapelt werden können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine 3D-Anzeigevorrichtung und ein 3D-Anzeigeverfahren des Helligkeitsmodulationstyps bereitzustellen, welche das verbesserte 3D-Bild mit einer relativ klein dimensionierten und einfachen Struktur zeigen können.
Das obige Ziel der vorliegenden Erfindung kann durch eine 3D-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1 erreicht werden. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Gemäß der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung sind die Anzeigeeinrichtungen hintereinander in dem vorbestimmten Abstand auf der Sichtlinie des Betrachters angeordnet. Die „Sichtlinie" der vorliegenden Erfindung meint eine Sichtlinie oder -achse oder eine Linie des Blicks eines idealen oder realen Betrachters, der die 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung ansieht, so dass er oder sie das 3D-Bild wahrnehmen kann. Zumindest eine Anzeigeeinrichtung mit Ausnahme der Anzeigeeinrichtung, die von dem Betrachter am entferntesten positioniert ist (auf welche im Folgenden einfach als „die hinterste Anzeigeeinrichtung" Bezug genommen wird, so es der Anlass erfordert), weist die Bildanzeigefläche mit sowohl dem Selbstemissionsvermögen als auch der Eigenschaft der Lichtdurchlässigkeit auf. Somit kann diese zumindest eine Anzeigeeinrichtung das Bild durch Selbstemittieren anzeigen und kann, wenn sie nicht leuchtet, ein von ihrer Rückseite kommendes Licht durch sie hindurchleiten.
Beim Betrieb zeigen die Anzeigeeinrichtungen unter der Steuerung der Steuereinrichtung beispielsweise jeweils die Bilder desselben Objekts (zum Beispiel ein selbes Bild des Objekts oder Bilder desselben Objekts, deren Größen voneinander verschieden sind, oder dergleichen), deren Helligkeit zwischen den Anzeigeeinrichtungen variiert wird, an einer im Wesentlichen gleichen Bildschirmposition von jeder der Anzeigeeinrichtungen an. Deshalb kann der Betrachter ein durch die an einer nach vorn gerichteten Position positionierte Anzeigeeinrichtung (auf welche im Folgenden einfach als „die nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtungen" Bezug genommen wird, so es der Anlass erfordert) angezeigtes Bild, welches auf einem anderen Bild überlappt ist, das durch die an einer rückwärtigen Position positionierte Anzeigeeinrichtung (auf welche im Folgenden einfach als „die rückwärtige Anzeigeeinrichtung" Bezug genommen wird, so es der Anlass erfordert) angezeigt wird, durch die nach vorn gerichtete Anzeigeeinrichtung hindurch sehen. Das heißt, der Betrachter, der sich auf der Sichtlinie befindet, kann ein 3D-Bild des Helligkeitsmodulationsverfahrens wahrnehmen.
Alternativ können beispielsweise die Anzeigeeinrichtungen jeweils die Bilder der verschiedenen Objekte, deren Helligkeit zwischen den Anzeigeeinrichtungen in Antwort auf die Position oder Tiefe jedes Objekts bezüglich des Betrachters variiert wird, an unterschiedlichen Bildschirmpositionen von jeder der Anzeigeeinrichtungen anzeigen. In diesem Fall kann der Betrachter, der sich auf der Sichtlinie befindet, auch ein 3D-Bild des Helligkeitsmodulationsverfahrens wahrnehmen.
Insbesondere weist in der vorliegenden Erfindung jede der in der oben beschriebenen Weise platzierten Anzeigeeinrichtungen oder zumindest eine der Anzeigeeinrichtungen mit Ausnahme der hintersten Anzeigeeinrichtung eine Anzeigeeinrichtung auf, welche die das Bild zeigende Fläche mit sowohl dem Selbstemissionsvermögen als auch der Eigenschaft der Lichtdurchlässigkeit aufweist. Dafür kann beispielsweise eine EL-Anzeigeeinheit verwendet werden. Andererseits muss die hinterste Anzeigeeinrichtung keine Transparenz aufweisen, da es ein von der Rückseite der hintersten Anzeigeeinrichtung kommendes Bild nicht gibt. Für die hinterste Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise eine LCD (Flüssigkristallanzeige)-Einheit, eine Plasma-Anzeigeeinheit, eine CRT (Kathodenstrahlröhre)-Anzeigeeinheit oder dergleichen verwendet werden.
In der vorliegenden Erfindung ist es ausreichend, wenigstens zwei Anzeigeeinrichtungen als die Mehrzahl von Anzeigeeinrichtungen zu verwenden. In diesem Fall nimmt der Betrachter das 3D-Bild, welches an einer Position dargestellt wird, die mit der Helligkeit des durch jede der beiden Anzeigeeinrichtungen gezeigten Bildes in Verbindung steht, zwischen den beiden Anzeigeeinrichtungen wahr. Es ist auch möglich zu konstruieren, drei Anzeigeeinrichtungen einzubeziehen, von denen jede mit jeweils einem der Farb-RGB-Signale in Verbindung steht. Es ist ferner möglich zu konstruieren, ein übertragenes Bild darzustellen und das 3D-Bild darzustellen, welches auf dem übertragenen Bild überlappt ist.
Oben beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine klein dimensionierte und einfach gesteuerte 3D-Anzeigevorrichtung des Helligkeitsmodulationsverfahrens, welche das optische Element, wie eine Mehrzahl von halbdurchlässigen Spiegeln zum Überlappen oder Mischen einer Mehrzahl von Bildern des Objekts, wie beispielsweise in der oben beschriebenen Japanischen Patentanmeldung, Offenlegungsnummer 2000-115812, nicht aufzuweisen braucht, unter Verwendung der Anzeigeeinrichtung mit sowohl dem Selbstemissionsvermögen als auch der Eigenschaft der Lichtdurchlässigkeit realisiert.
Nebenbei bemerkt können in der vorliegenden Erfindung alle der Anzeigeeinrichtungen mit Ausnahme der hintersten Anzeigeeinrichtung durch die Anzeigeeinrichtung konstruiert werden, welche die Eigenschaft der Lichtdurchlässigkeit aufweist, wie die EL-Anzeigeeinheit oder dergleichen. Alternativ kann nur eine Anzeigeeinrichtung mit Ausnahme der hintersten Anzeigeeinrichtung durch die Anzeigeeinrichtung konstruiert werden, die die Eigenschaft der Lichtdurchlässigkeit aufweist, wie die EL-Anzeigeeinheit, und die anderen Anzeigeeinheiten mit Ausnahme der nur einen Anzeigeeinrichtung und der hintersten Anzeigeeinrichtung können durch eine Anzeigeeinrichtung konstruiert werden, die die Lichtdurchlässigkeit nicht aufweist, wie die LCD-Einheit oder dergleichen, welche platziert wird, um das Bild durch den halbdurchlässigen Spiegel hindurch zu zeigen.
In einem Aspekt der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung steuert die Steuereinrichtung die Anzeigeeinrichtungen, um jeweils die Bilder eines selben Objekts an einer im Wesentlichen gleichen Bildschirmposition von jeweils einer der Anzeigeeinrichtungen anzuzeigen.
Gemäß diesem Aspekt zeigen die Anzeigeeinrichtungen jeweils die Bilder desselben Objekts, deren Helligkeit zwischen den Anzeigeeinrichtungen variiert wird, an einer im Wesentlichen gleichen Bildschirmposition von jeder der Anzeigeeinrichtungen an. Deshalb kann der Betrachter, der sich auf der Sichtlinie befindet, ein 3D-Bild des Helligkeitsmodulationsverfahrens wahrnehmen.
In einem Aspekt der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung steuert die Steuereinrichtung die Anzeigeeinrichtungen derart, dass eine der Anzeigeeinrichtungen, welche nach vorn gerichtet positioniert ist, ein Bild desselben Objekts mit einer größeren Helligkeit anzeigt als eine andere der Anzeigeeinrichtungen, die rückwärtig positioniert ist, wenn das dreidimensionale Bild näher zu dem Betrachter hin gezeigt werden soll, und derart, dass eine der Anzeigeeinrichtungen, welche rückwärtig positioniert ist, ein Bild desselben Objekts mit einer größeren Helligkeit anzeigt als eine andere der Anzeigeeinrichtungen, die nach vorn gerichtet positioniert ist, wenn das dreidimensionale Bild weiter entfernt von dem Betrachter gezeigt werden soll.
Gemäß diesem Aspekt steuert die Steuereinrichtung die Helligkeit des auf jeder der Anzeigeeinrichtungen gezeigten Bildes, damit der Betrachter das Bild des Objekts als das 3D-Bild wahrnehmen kann. Beispielsweise macht die Steuereinrichtung die Helligkeit des Bildes hoch, welches auf der nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtung gezeigt wird, und macht diejenige des Bildes niedrig, welches auf der rückwärtigen Anzeigeeinrichtung gezeigt wird, um zu bewirken, dass der Betrachter das 3D-Bild an einer näheren Position von dem Betrachter wahrnimmt. Dann kann der Betrachter das 3D-Bild als an der nahen Position zu der nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtung gezeigt wahrnehmen. Andererseits macht die Steuereinrichtung die Helligkeit des Bildes niedrig, welches auf der nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtung gezeigt wird, und macht diejenige des Bildes hoch, welches auf der rückwärtigen Anzeigeeinrichtung gezeigt wird, um zu bewirken, dass der Betrachter das 3D-Bild an der weiter entfernten Position von dem Betrachter wahrnimmt. Dann nimmt der Betrachter das 3D-Bild als an der nahen Position zu der rückwärtigen Anzeigeeinrichtung gezeigt wahr. Deshalb kann der Betrachter, der sich auf der Sichtlinie befindet, das 3D-Bild des Helligkeitsmodulationsverfahrens wahrnehmen.
In diesem Aspekt kann die Steuereinrichtung ferner die Anzeigeeinrichtungen derart steuern, dass eine Summe der Helligkeiten der Anzeigeeinrichtungen, die von der nach vorn gerichteten bis zur rückwärtigen Position positioniert sind, auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird.
Durch eine Gestaltung in dieser Weise kann die Steuereinrichtung den Bildschirm daran hindern, zu flimmern, was die Schwankung der Helligkeit begleitet, weil die Helligkeit, welche aus der Helligkeit von allen Anzeigeeinrichtungen zusammengesetzt ist, in allen Fällen durch die Steuerung der Steuereinrichtung auf dem vorbestimmten Wert (zum Beispiel einem Wert oder einem konstanten Wert) gehalten wird.
In einem weiteren Aspekt der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung steuert die Steuereinrichtung die Helligkeit auf der Basis einer Entfernung von einer Kameraeinrichtung zum Aufnehmen des Bildes desselben Objekts zu demselben Objekt.
Gemäß diesem Aspekt wird die Steuerung der Helligkeit des auf der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung dargestellten Bildes auf der Basis der Entfernung von der Kameraeinrichtung zu dem Objekt ausgeführt. Die Entfernung von der Kameraeinrichtung zu jedem Objekt wird beispielsweise von einer Entfernungsmesseinrichtung gemessen und wird in Übereinstimmung mit der Bildinformation als die Entfernungsinformation aufgezeichnet. Wenn sich das Objekt nahe der Kameraeinrichtung befindet, ist die Helligkeit der nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtung höher als die der rückwärtigen Anzeigeeinrichtung. Wenn sich im Gegensatz dazu das Objekt weit weg von der Kameraeinrichtung befindet, ist die Helligkeit der nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtung niedriger als die der rückwärtigen Anzeigeeinrichtung. Deshalb kann eine Entfernungsbeziehung beim Aufnehmen des Bildes des realen Objekts reproduziert werden. Zum Messen der Entfernung kann beispielsweise ein Verfahren unter Verwendung von Ultraschall, Infrarotlicht oder dergleichen eingesetzt werden.
In einem weiteren Aspekt der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung weist die 3D-Anzeigevorrichtung ferner eine Eingabeeinrichtung auf, durch welche die Helligkeit auf einen gewünschten Wert eingestellt wird.
Gemäß diesem Aspekt kann der Betrachter oder Produzent die Helligkeit des Bildes durch die Eingabeeinrichtung auf den gewünschten Wert einstellen. Deshalb kann der Betrachter eine Beziehung einer Position des Objekts frei einstellen und das 3D-Bild wahrnehmen. Es kann wichtig sein, die Beziehung der Position des Objekts beim Darstellen eines Bildes, welches insbesondere durch einen Computer erzeugt wird, zu bestimmen. Als die Eingabeeinrichtung kann beispielsweise ein Verfahren des Ausführens durch Programmieren in einen Computer oder das des Bestimmens durch eine Eingabeeinheit, wie eine Tastatur, während des Wahrnehmens des Bildes eingesetzt werden.
In einem weiteren Aspekt der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung emittiert die zumindest eine der Anzeigeeinrichtungen derart selbst, dass eine Menge eines selbstemittierten Lichts, das in Richtung des Betrachters gerichtet ist, größer als diejenige ist, die von dem Betrachter weg gerichtet ist.
Gemäß diesem Aspekt ist hinsichtlich der nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtung oder der Anzeigeeinrichtung mit Ausnahme der hintersten Anzeigeeinrichtung die Menge des Lichts geringer, das in die Richtung des Weggehens von dem Betrachter emittiert wird. Deshalb kann die Menge des Lichts reduziert werden, das das in Richtung des Betrachters kommende Bildrauschen bildet, das durch eine Reflexion des in die Richtung des Weggehens von dem Betrachter emittierten Lichts auf einer Fläche der Anzeigeeinrichtung erzeugt wird, welche hinter der emittierenden Anzeigeeinrichtung platziert ist. Im Ergebnis kann die Qualität des 3D-Bildes verbessert werden.
In einem weiteren Aspekt der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung weist die zumindest eine der Anzeigeeinrichtungen an einer Rückseite davon einen halbdurchlässigen Spiegel auf.
Gemäß diesem Aspekt ist es hinsichtlich der nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtung oder der Anzeigeeinrichtung mit Ausnahme der hintersten Anzeigeeinrichtung möglich, durch den halbdurchlässigen Spiegel das Licht zu reduzieren oder zu unterbrechen, das in die Richtung des Weggehens von dem Betrachter emittiert wird. Deshalb kann die Menge des Lichts reduziert werden, das das in Richtung des Betrachters kommende Bildrauschen bildet, das durch eine Reflexion des in die Richtung des Weggehens von dem Betrachter emittierten Lichts auf der Fläche der Anzeigeeinrichtung erzeugt wird, welche hinter der emittierenden Anzeigeeinrichtung platziert ist.
Nebenbei bemerkt ist der oben beschriebene halbdurchlässige Spiegel vorzugsweise in der Nähe der Anzeigeeinrichtung oder in einem vorbestimmten Abstand von der Anzeigeeinrichtung senkrecht zu derselben Sichtlinie platziert. Der oben beschriebene halbdurchlässige Spiegel ist vorzugsweise mit dieser Anzeigeeinrichtung überlappt oder liegt dieser Anzeigeeinrichtung gegenüber. Deshalb ist es aufgrund der Existenz des halbdurchlässigen Spiegels möglich zu verhindern, dass das optische System großformatig wird.
In einem weiteren Aspekt der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung weist die zumindest eine der Anzeigeeinrichtungen an einer Rückseite davon ein Filter auf, so dass eine Menge eines durch das Filter hindurch von dem Betrachter weg gerichteten, selbstemittierten Lichts geringer als diejenige ist, die durch das Filter hindurch in Richtung des Betrachters gerichtet ist.
Gemäß diesem Aspekt ist es hinsichtlich der nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtungen oder der Anzeigeeinrichtung mit Ausnahme der hintersten Anzeigeeinrichtung möglich, durch das Filter das Licht zu reduzieren oder zu unterbrechen, das in der Richtung des Weggehens von dem Betrachter emittiert wird. Deshalb kann die Menge des Lichts reduziert werden, das das in Richtung des Betrachters kommende Bildrauschen bildet, das durch die Reflexion des in die Richtung des Weggehens von dem Betrachter emittierten Lichts auf der Fläche der Anzeigeeinrichtung erzeugt wird, welche hinter der emittierenden Anzeigeeinrichtung platziert ist.
In einem weiteren Aspekt der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung weist die zumindest eine der Anzeigeeinrichtungen an einer Rückseite davon eine Polarisationsplatte auf.
Gemäß diesem Aspekt ist es hinsichtlich der nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtung oder der Anzeigeeinrichtung mit Ausnahme der hintersten Anzeigeeinrichtung möglich, durch die Polarisationsplatte das Licht zu reduzieren oder zu unterbrechen, das in die Richtung des Weggehens von dem Betrachter emittiert wird. Deshalb kann die Menge des Lichts reduziert werden, das zu dem in Richtung des Betrachters kommenden Bildrauschen wird, das durch die Reflexion des in die Richtung des Weggehens von dem Betrachter emittierten Lichts auf der Fläche der Anzeigeeinrichtung erzeugt wird, welche hinter der emittierenden Anzeigeeinrichtung platziert ist. Insbesondere kann, wenn die Polarisationsplatte in die Lage versetzt wird, das Licht des Bildes des durch die rückwärtige Anzeigeeinrichtung angezeigten Objekts hindurch zu lassen, das gute helle 3D-Bild dargestellt werden.
In einem weiteren Aspekt der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung ist die zumindest eine der Anzeigeeinrichtungen auf einer Rückseitenfläche davon antireflexionsbehandelt.
Gemäß diesem Aspekt wird eine Reflexion eines Lichts, welches von der nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtung nach hinten emittiert wird, auf der Fläche der rückwärtigen Anzeigeeinrichtung oder der hintersten Anzeigeeonrichtung wirksam durch den Antireflexionsfilm, die -schicht oder -beschichtung verhindert. Im Ergebnis kann das in Richtung des Betrachters gehende Bildrauschen, welches aus der Lichtreflexion resultiert, reduziert werden.
In einem weiteren Aspekt der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung ist die andere der Anzeigeeinrichtungen, die rückwärtig positioniert ist, auf einer Vorderseitenfläche davon antireflexionsbehandelt.
Gemäß diesem Aspekt wird eine Reflexion des Lichts, welches von der nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtung nach hinten emittiert wird, auf der Fläche der rückwärtigen Anzeigeeinrichtung oder der hintersten Anzeigeeinrichtung wirksam durch den Antireflexionsfilm, die -schicht oder -beschichtung verhindert. Im Ergebnis kann das in Richtung des Betrachters gehende Bildrauschen, welches aus der Lichtreflexion resultiert, reduziert werden.
In einem weiteren Aspekt der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung weist die andere der Anzeigeeinrichtungen, die rückwärtig positioniert ist, an einer Vorderseitenfläche davon eine Lichtstreuungsplatte auf.
Gemäß diesem Aspekt wird das Licht, welches von der nach vorn gerichteten Anzeigeeonrichtung nach hinten emittiert wird, durch die Lichtstreuungsplatte gestreut, bevor das Licht an der Oberfläche der rückwärtigen Anzeigeeinrichtung oder der hintersten Anzeigeeinrichtung ankommt. Deshalb wird die Reflexion des Lichts, welches nach hinten emittiert wird, an der Fläche der rückwärtigen Anzeigeeinrichtung oder der hintersten Anzeigeeinrichtung wirksam durch die Lichtstreuungsplatte verhindert. Im Ergebnis kann das in Richtung des Betrachters gehende Bildrauschen, welches aus der Lichtreflexion resultiert, reduziert werden.
Nebenbei bemerkt kann eine beliebige Kombination der oben erwähnten Aspekte für die nach vorn gerichtete Anzeigeeinrichtung und/oder für die rückwärtige Anzeigeeinrichtung bewirken, dass die Qualität des 3D-Bildes weiter verbessert wird.
In einem weiteren Aspekt der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung weist die zumindest eine der Anzeigeeinrichtungen ein EL-Element auf.
Gemäß diesem Aspekt ist die Anzeigeeinrichtung, wie die EL-Anzeigeeinheit oder dergleichen, die das EL-Element aufweist, sowohl beim Selbstemittieren als auch bei der Lichtdurchlässigkeit überlegen. Daher ist es möglich, eine dünne und klein dimensionierte Anzeigevorrichtung als die 3D-Anzeigevorrichtung herzustellen, und es wird bevorzugt, die Anzeigeeinrichtung wie die EL-Anzeigeeinheit zu verwenden, um die 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung zu konstruieren.
In einem weiteren Aspekt der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung weist die Anzeigeeinrichtung, die von dem Betrachter am entferntesten positioniert ist, eine Bildanzeigefläche auf, die die Eigenschaft der Lichtdurchlässigkeit nicht aufweist.
Gemäß diesem Aspekt kann, hinsichtlich der hintersten Anzeigeeinrichtung, welche die Lichtdurchlässigkeit nicht aufzuweisen braucht, beispielsweise eine LCD-Einheit, eine Plasma-Anzeigeeinheit, eine CRT-Anzeigeeinheit oder dergleichen verwendet werden. Es ist möglich, Preis-Leistung und die Kapazität hinsichtlich der gesamten 3D-Anzeigevorrichtung effizient zu verbessern.
Es ist jedoch möglich, die hinterste Anzeigeeinrichtung unter Verwendung der EL-Anzeigeeinheit oder dergleichen, die das Selbstemittieren und die Lichtdurchlässigkeit aufweist, wie eine andere Anzeigeeinrichtung zu konstruieren. Selbst bei dieser Konstruktion, so lange wie die Anzeigeeinrichtung, die das Selbstemittieren und die Lichtdurchlässigkeit aufweist, als die hinterste Anzeigeeinrichtung verwendet wird, können einige Vorteile der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung geeignet erhalten werden.
Das obige Ziel der vorliegenden Erfindung kann durch ein 3D-Anzeigeverfahren unter Verwendung der oben beschriebenen 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung erreicht werden, wobei das Verfahren die Prozesse aufweist des: Erzeugens von Bildsignalen für die Anzeigeeinrichtungen, um jeweils die Bilder anzuzeigen; und des Steuerns der Anzeigeeinrichtungen auf der Basis der erzeugten Bildsignale, um jeweils die Bilder eines selben Objekts an einer im Wesentlichen gleichen Bildschirmposition von jeweils einer der Anzeigeeinrichtungen anzuzeigen.
Gemäß dem 3D-Anzeigeverfahren der vorliegenden Erfindung werden die Anzeigeeinrichtungen auf der selben Sichtlinie des Betrachters hintereinander in dem vorbestimmten Abstand in der gleichen Weise wie die oben erwähnte 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung angeordnet. Durch den Steuerungsprozess zeigen die Anzeigeeinrichtungen jeweils die Bilder desselben Objekts an, deren Helligkeit zwischen den Anzeigeeinrichtungen variiert wird. Der Betrachter kann das von der nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtung angezeigte Bild, welches auf dem Bild überlappt ist, das von der rückwärtigen Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, durch die nach vorn gerichtete Anzeigeeinrichtung hindurch betrachten. Das heißt, der Betrachter, der sich auf der Sichtlinie befindet, kann ein 3D-Bild des Helligkeitsmodulationsverfahrens wahrnehmen.
Insbesondere weist in der vorliegenden Erfindung jede der in der oben beschriebenen Weise platzierten Anzeigeeinrichtungen oder zumindest eine der Anzeigeeinrichtungen mit Ausnahme der hintersten Anzeigeeinrichtung eine Anzeigeeinrichtung auf, welche die das Bild zeigende Fläche mit sowohl dem Selbstemissionsvermögen als auch der Eigenschaft der Lichtdurchlässigkeit aufweist. Deshalb wird eine klein dimensionierte und einfach zu steuernde 3D-Anzeigevorrichtung des Helligkeitsmodulationsverfahrens realisiert, welche das optische Element, wie eine Mehrzahl von halbdurchlässigen Spiegeln zum Überlappen oder Mischen einer Mehrzahl von Bildern des Objekts, wie beispielsweise in der oben beschriebenen Japanischen Patentanmeldung, Offenlegungsnummer 2000-115812, nicht aufzuweisen braucht.
In einem Aspekt des 3D-Anzeigeverfahrens der vorliegenden Erfindung weist der Steuerungsprozess die Prozesse auf des: Steuerns der Anzeigeeinrichtungen derart, dass eine der Anzeigeeinrichtungen, welche nach vorn gerichtet positioniert ist, ein Bild desselben Objekts mit einer größeren Helligkeit anzeigt als eine andere der Anzeigeeinrichtungen, die rückwärtig positioniert ist, wenn das dreidimensionale Bild näher zu dem Betrachter hin gezeigt werden soll; und des Steuerns der Anzeigeeinrichtungen derart, dass eine der Anzeigeeinrichtungen, welche rückwärtig positioniert ist, ein Bild desselben Objekts mit einer größeren Helligkeit anzeigt als eine andere der Anzeigeeinrichtungen, die nach vorn gerichtet positioniert ist, wenn das dreidimensionale Bild weiter entfernt von dem Betrachter gezeigt werden soll. Gemäß diesem Aspekt steuert der Steuerungsprozess die Helligkeit des auf jeder der Anzeigeeinrichtungen gezeigten Bildes, damit der Betrachter das Bild des Objekts als das 3D-Bild wahrnehmen kann. Beispielsweise macht die Steuereinrichtung die Helligkeit des Bildes hoch, welches auf der nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtung gezeigt wird, und macht diejenige des Bildes niedrig, welches auf der rückwärtigen Anzeigeeinrichtung gezeigt wird, um zu bewirken, dass der Betrachter das 3D-Bild an einer näheren Position von dem Betrachter wahrnimmt. Dann kann der Betrachter das 3D-Bild als an der nahen Position zu der nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtung gezeigt wahrnehmen. Andererseits macht die Steuereinrichtung die Helligkeit des Bildes niedrig, welches auf der nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtung gezeigt wird, und macht diejenige des Bildes hoch, welches auf der rückwärtigen Anzeigeeinrichtung gezeigt wird, um zu bewirken, dass der Betrachter das 3D-Bild an der weiter entfernten Position von dem Betrachter wahrnimmt. Dann nimmt der Betrachter das 3D-Bild als an der nahen Position zu der rückwärtigen Anzeigeeinrichtung gezeigt wahr. Deshalb kann der Betrachter, der sich auf der Sichtlinie befindet, das 3D-Bild des Helligkeitsmodulationsverfahrens wahrnehmen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung steuert der Steuerungsprozess ferner die Anzeigeeinrichtungen derart, dass eine Summe der Helligkeiten der Anzeigeeinrichtungen, die von der nach vorn gerichteten bis zur rückwärtigen Position positioniert sind, auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird.
Durch eine Gestaltung in dieser Weise kann der Steuerungsprozess den Bildschirm daran hindern, zu flimmern, was die Schwankung der Helligkeit begleitet, weil die Helligkeit, welche aus der Helligkeit von allen Anzeigeeinrichtungen zusammengesetzt ist, in allen Fällen durch die Steuerung des Steuerungsprozesses auf dem vorbestimmten Wert (zum Beispiel einem Wert oder einem konstanten Wert) gehalten wird.
In einem weiteren Aspekt des 3D-Anzeigeverfahrens der vorliegenden Erfindung steuert der Steuerungsprozess die Helligkeit auf der Basis einer Entfernung von einer Kameraeinrichtung zum Aufnehmen des Bildes desselben Objekts zu demselben Objekt.
Gemäß diesem Aspekt wird die Steuerung der Helligkeit des durch das 3D-Anzeigeverfahren der vorliegenden Erfindung dargestellten Bildes auf der Basis der Entfernung von der Kameraeinrichtung zu dem Objekt ausgeführt. Die Entfernung von der Kameraeinrichtung zu jedem Objekt wird beispielsweise von einer Entfernungsmesseinrichtung gemessen und wird in Übereinstimmung mit der Bildinformation als die Entfernungsinformation aufgezeichnet. Wenn sich das Objekt nahe der Kameraeinrichtung befindet, ist die Helligkeit der nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtung höher als die der rückwärtigen Anzeigeeinrichtung. Wenn sich im Gegensatz dazu das Objekt weit weg von der Kameraeinrichtung befindet, ist die Helligkeit der nach vorn gerichteten Anzeigeeinrichtung niedriger als die der rückwärtigen Anzeigeeinrichtung. Deshalb kann eine Entfernungsbeziehung beim Aufnehmen des Bildes des realen Objekts reproduziert werden.
Das Wesen, der Nutzen und weitere Merkmale dieser Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung deutlicher ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden, unten kurz beschriebenen Zeichnungen gelesen wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine konzeptionelle schematische Darstellung, die eine Anzeige der vorliegenden Ausführungsform zeigt, die mit einer 3D-Anzeigevorrichtung und einem -verfahren der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
2 ist eine weitere konzeptionelle schematische Darstellung, die die vorliegende Ausführungsform zeigt, die mit einer 3D-Anzeigevorrichtung und einem -verfahren der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine zusammengefasste Struktur der Ausführungsform zeigt, die mit einem Kamerasystem zum Aufnehmen eines Bildes für eine 3D-Anzeige der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine zusammengefasste Struktur der Ausführungsform zeigt, die mit der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
5 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine erste und eine zweite Ausführungsform zeigt, die mit einer Einrichtung zum Anzeigen eines Bildes der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung verbunden sind.
6 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine dritte Ausführungsform zeigt, die mit der Einrichtung zum Anzeigen des Bildes der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
7 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine vierte Ausführungsform zeigt, die mit der Einrichtung zum Anzeigen des Bildes der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
8 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine fünfte Ausführungsform zeigt, die mit der Einrichtung zum Anzeigen des Bildes der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
9 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine sechste Ausführungsform zeigt, die mit der Einrichtung zum Anzeigen des Bildes der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
10 ist eine schematische Schnittansicht, die ein detaillierteres Beispiel der zweiten Ausführungsform zeigt, die mit der Einrichtung zum Anzeigen des Bildes der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
11 ist eine schematische Schnittansicht, die ein weiteres detaillierteres Beispiel der zweiten Ausführungsform zeigt, die mit der Einrichtung zum Anzeigen des Bildes der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
12 ist eine schematische Schnittansicht, die ein weiteres detaillierteres Beispiel der zweiten Ausführungsform zeigt, die mit der Einrichtung zum Anzeigen des Bildes der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zuerst wird ein Konzept einer 3D-Anzeigevorrichtung, die zum Implementieren der vorliegenden Erfindung geeignet ist, unter Bezugnahme auf 1 und 2 erläutert. 1 zeigt einen Zustand, dass ein Betrachter ein Objekt wahrnehmen kann, das in der 3D-Anzeige relativ nach vorn gerichtet positioniert ist, und 2 zeigt einen Zustand, dass der Betrachter das Objekt wahrnehmen kann, das in der 3D-Anzeige relativ rückwärtig positioniert ist. Sofern es nicht besonders definiert ist, meint „eine Oberfläche" oder „eine Vorderfläche" der 3D-Anzeigevorrichtung eine Fläche, welche in Richtung des Betrachters gerichtet ist (d.h. eine Fläche, welche dem Betrachter gegenüberliegt), während eine „Rückfläche" der 3D-Anzeigevorrichtung eine Fläche meint, welche entgegengesetzt zu dem Betrachter gerichtet ist (d.h. eine Fläche, welche dem Betrachter nicht gegenüberliegt).
In 1 sind eine Anzeigeeinheit 11 und eine Anzeigeeinheit 12 parallel zueinander angeordnet und sind auf einer selben Sichtlinie des Betrachters 10 hintereinander in einem vorbestimmten Abstand d0 angeordnet. In diesem Zustand wird von einem selben Objekt ein Bild 111 auf der Anzeigeeinheit 11 angezeigt und ein Bild 121 auf der Anzeigeeinheit 12 angezeigt. Die Bilder 111 und 121 werden an solchen Positionen angezeigt, an denen der Betrachter 10 die Bilder 111 und 121 überlappt beobachten kann.
Zu diesem Zeitpunkt werden das Bild 111 und das Bild 121 derart angezeigt, dass eine Helligkeit des Bildes 111 und eine Helligkeit des Bildes 121 in einem vorbestimmten Verhältnis zueinander stehen und eine Summe der Helligkeit des Bildes 111 und der Helligkeit des Bildes 121 konstant ist. Durch Zeigen beider Bilder in diesem Zustand wird durch den Betrachter 10 ein zusammengesetztes Bild 131 an einer Position zwischen der Anzeigeeinheit 11 und der Anzeigeeinheit 12 wahrgenommen. Wenn zum Beispiel die Helligkeit des Bildes 111 größer als die des Bildes 121 ist, kann das Bild 131 als rückwärtig in einem Abstand d1 entfernt von der Anzeigeeinheit 11 und nach vorn gerichtet in einem Abstand d2 entfernt von der Anzeigeeinheit 12 existierend gesehen werden (d1<d2, d1+d2=d0).
In 2, welche ein anderes Objekt mit einer gleichen Form des Objekts in 1 betrifft, wird ein Bild 112 auf der Anzeigeeinheit 11 angezeigt und ein Bild 122 auf der Anzeigeeinheit 12 angezeigt. Zu diesem Zeitpunkt kann, wenn die Helligkeit des Bildes 112 geringer als die des Bildes 122 ist, ein zusammengesetztes Bild 132 als rückwärtig in einem Abstand d3 entfernt von der Anzeigeeinheit 11 und nach vorn gerichtet in einem Abstand d4 entfernt von der Anzeigeeinheit 12 existierend gesehen werden (d3>d4, d3+d4=d0). Zu diesem Zeitpunkt wird das Bild 132 derart angezeigt, dass die Summe der Helligkeit der Anzeigeeinheit 11 und der Anzeigeeinzeit 12 wie in dem Fall von 1 konstant ist.
Durch abwechselndes Anzeigen der Bilder, welche in der oben beschriebenen 1 und 2 dargestellt sind, in einem vorbestimmten Takt, durch welchen der Nachbildeffekt für den Betrachter 10 wirksam aufrechterhalten wird, wird visuell erkannt, dass das Bild 131 vor dem Bild 132 ist. Als dieser vorbestimmte Takt kann ein geeigneter Takt eingestellt werden, beispielsweise 1/60 Sekunde, was einen Halbbild-Takt eines NTSC (National Television System Committee)-Typs bedeutet, 1/30 Sekunde, was einen Vollbild-Takt des NTSC-Typs bedeutet, oder 1/50 Sekunde, was den Halbbild-Takt eines PAL (Phase Alteration by Line)-Typs bedeutet, 1/25 Sekunde, was den Vollbild-Takt des PAL-Typs bedeutet, oder ein vorbestimmter bevorzugter Takt, durch welchen der Nachbildeffekt als das 3D-Anzeigesystem aufrechterhalten werden kann.
(KAMERAVORRICHTUNG FÜR 3D-ANZEIGE-BILD)
Als nächstes wird mit Bezug auf 3 ein Beispiel einer Kameravorrichtung 1 erläutert, welche ein Bild für die 3D-Anzeige aufnimmt.
In 3 weist die Kameravorrichtung 1 beispielsweise eine Kamera 23, eine Entfernungsmesseinheit 24 und eine Aufzeichnungseinheit 25 auf. Die Kamera 23 kann eine TV-Kamera des NTSC-Typs, des PAL-Typs oder dergleichen sein. Die Entfernungsmesseinheit 24 dient zum Messen einer Entfernung zu einem Objekt und verwendet beispielsweise einen Infrarotstrahl oder eine Ultraschallwelle. Die Aufzeichnungseinheit 25, welche mit einem Band, einer Platte oder dergleichen als ein Aufzeichnungsmedium ausgestattet ist, zeichnet Daten von dem Bild, welches von der Kamera 23 aufgenommen wird, und die Entfernung zu dem Objekt auf, die von der Entfernungsmesseinheit 24 erfasst wird. Die Entfernung zu dem Objekt oder die entsprechende Helligkeit des Objekts kann als ein vorbestimmter Wert durch eine Eingabeeinrichtung 26, beispielsweise eine Fernsteuerungseinheit, Frontplattenschalter, eine Tastatur oder dergleichen eingegeben werden.
Es wird hier vorausgesetzt, dass zwei Objekte, welche verwendet werden, um das Bild für die 3D-Anzeige aufzunehmen, ein erstes Objekt 21 beziehungsweise ein zweites Objekt 22 sind. Das erste Objekt 21 und das zweite Objekt 22 werden platziert, dass sie einen Zwischenraumabstand dazwischen in Rückwärts- und Vorwärtsrichtung bezüglich des Betrachters 10 haben. Das erste Objekt 21 und das zweite Objekt 22, welche wie oben beschrieben platziert sind, werden von der Kamera 23 von einer Blickrichtung des Betrachters 10 aus aufgenommen, und die Bilddaten werden in die Aufzeichnungseinheit 25 aufgezeichnet.
Zum gleichen Zeitpunkt wie das Aufnehmen des Bildes 23 durch die Kamera wird jede von einer Entfernung D1 zu dem ersten Objekt 21 und einer Entfernung D2 zu dem zweiten Objekt 22 durch die Entfernungsmesseinheit 24 gemessen. Die gemessenen Entfernungen D1 und D2 werden von der Aufzeichnungseinheit 25 in Verbindung mit den Bilddaten aufgezeichnet, die von der Kamera 23 aufgenommen werden. Um ein 3D-Bild abzuspielen, wie es später ausführlich unter Bezugnahme auf 4 beschrieben wird, kann der Betrachter 10 die Bilder des ersten Objekts 21 und des zweiten Objekts 22 dreidimensional wahrnehmen, da die Bilder des ersten Objekts 21 und des zweiten Objekts 22 jeweils auf einer Mehrzahl von Anzeigeeinheiten mit Steuerung der Helligkeit auf der Basis der Entfernungsdaten über diese Entfernungen D1 und D2 angezeigt werden.
Es ist ferner möglich, das 3D-Bild durch direktes Eingeben (i) der Bilddaten, welche von der Kamera 23 aufgenommen werden, und (ii) der Entfernungsdaten, welche von der Entfernungsmesseinheit 24 gemessen werden, in die 3D-Anzeigevorrichtung 2 darzustellen. Die Entfernungsdaten und die Bilddaten sind nicht auf die durch die Kameravorrichtung 1 erhaltenen Daten beschränkt, es ist stattdessen möglich, von einem Computer erzeugte Daten zu verwenden.
(3D-ANZEIGEVORRICHTUNG)
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 4 die 3D-Anzeigevorrichtung 2 erläutert. 4 zeigt das 3D-Bild, das unter Verwendung der Bilddaten und der Entfernungsdaten angezeigt wird, welche durch die oben beschriebene Kameravorrichtung 1 erhalten werden.
In 4 weist die 3D-Anzeigevorrichtung eine erste Anzeigeeinheit 11, eine zweite Anzeigeeinheit 12, eine Bildabspieleinheit 31, eine Anzeigebildeinheit 32, eine Entfernungsinformationseinheit 33, eine Synchronisierungssignaleinheit 34, eine Helligkeitsmodulationseinheit 35, einen Signalgenerator 36 für die erste Anzeigeeinheit, einen Signalgenerator 37 für die zweite Anzeigeeinheit, eine Steuereinheit 38 für die erste Anzeigeeinheit und eine Steuereinheit 39 für die zweite Anzeigeeinzeit und so weiter auf.
Die erste Anzeigeeinheit 11 ist nahe zu dem Betrachter 10 angeordnet und weist eine Anzeigeeinrichtung auf, welche selbstemittiert und eine Lichtdurchlässigkeit aufweist, wie zum Beispiel ein EL-Element. Die zweite Anzeigeeinheit 12 ist im Vergleich mit der ersten Anzeigeeinheit 11 von dem Betrachter 10 entfernt angeordnet und kann mit einer Anzeigeeinrichtung versehen sein, welche in der gleichen Weise wie die erste Anzeigeeinheit 11 selbstemittiert und eine Lichtdurchlässigkeit aufweist, wie zum Beispiel ein EL-Element, oder kann mit einer LCD (Flüssigkristallanzeige)-Einheit, einer CRT (Kathodenstahlröhre)-Anzeigeeinheit oder dergleichen versehen sein.
Die erste Anzeigeeinheit 11 und die zweite Anzeigeeinheit 12 sind auf derselben Sichtlinie des Betrachters 10 angeordnet, wobei ihre Bildschirme senkrecht zu der Sichtlinie des Betrachters 10 sind. Obwohl es in 4 nicht dargestellt ist, ist es ferner möglich, eine oder eine Mehrzahl von Anzeigeeinheiten zwischen die erste Anzeigeeinheit 11 und die zweite Anzeigeeinheit 12 einzufügen. Die eingefügte(n) Anzeigeeinheit oder -einheiten können durch die Anzeigeeinrichtung konstruiert sein, welche in der gleichen Weise wie die erste Anzeigeeinrichtung 11 selbstemittiert und die Lichtdurchlässigkeit aufweist. Es ist selbstverständlich, dass jede der Anzeigeeinheiten die Steuereinrichtung benötigt.
Ein EL-Element, welches als die erste Anzeigeeinheit 11 verwendet wird und welches als die zweite Anzeigeeinheit 12, wie es die Umstände verlangen, zwischen der ersten Anzeigeeinheit 11 und der zweiten Anzeigeeinheit 12 verwendet werden kann, emittiert selbst und kann ein Licht durchlaufen lassen, das von einer Rückseite von diesem kommt. Die Verwendung einer selbstemittierenden und transparenten Anzeigeeinheit charakterisiert die 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung und trägt zur Größen- und Kostenreduzierung der Vorrichtung bei. Selbstverständlich ist es möglich, die EL-Anzeigeeinheit als die zweite Anzeigeeinheit 12 zu verwenden.
Übrigens ist die Anzeigeeinheit der 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung nicht auf EL beschränkt, solange die Anzeigeeinheit die Merkmale des Selbstemittierens und des Transparentseins für das von hinten kommende Licht aufweist.
Die Bildabspieleinheit 31 gibt die Bilddaten und die Entfernungsdaten durch Abspielen oder Wiedergeben eines Mediums aus, zum Beispiel der Platte, auf welcher (i) die Bilddaten des ersten Objekts 21 und des zweiten Objekts 22 und (ii) die Entfernungsdaten des ersten Objekts 21 und des zweiten Objekts 22, deren Bilder durch die Kameravorrichtung 1 aufgenommen wurden, aufgezeichnet sind. Übrigens wird diese Bildabspieleinheit 31 nicht benötigt, wenn die Ausgabe der Kamera 23 direkt verwendet wird, um das 3D-Bild zu zeigen.
Die Anzeigebildeinheit 32 erzeugt die Bilddaten, die tatsächlich anzuzeigen sind, aus den Informationen heraus, welche durch die Bildabspieleinheit 31 abgespielt oder wiedergegeben wurden. Das heißt, wie in 3 gezeigt, die Anzeigebildeinheit 32 trennt die Bilddaten des ersten Objekts 21 und des zweiten Objekts 22, deren Bilder aufgenommen wurden, und gibt die Bildinformationen an eine nächste Stufe für den Anzeigevorgang aus.
Die Entfernungsinformationseinheit 33 trennt die Informationen des Objekts, dessen Bild aufgenommen wurde, zum Beispiel ersten Objekts 21 oder des zweiten Objekts 22, die in 3 gezeigt sind, für die Entfernung von der Kamera 23 (genauer von der Entfernungsmesseinheit 24), nämlich die Entfernungsdaten, von dem wiedergegebenen Signal des Aufzeichnungsmediums. Dann gibt die Entfernungsinformationseinheit 33 die Entfernungsdaten an die nächste Stufe für den Anzeigevorgang aus. In diesem Fall behalten die Entfernungsdaten und die Bilddaten, welche gleichzeitig mit den Entfernungsdaten abgespielt werden, die Beziehung des Synchronisierens miteinander bei.
Die Synchronisierungssignaleinheit 34 erreicht eine Synchronisierung zwischen (i) einem Synchronisierungssignal beim Anzeigen des Bildes mit dem abgespielten Signal des Aufzeichnungsmediums, zum Beispiel nicht nur dem Signal über eine horizontale Synchronisierung und eine vertikale Synchronisierung, sondern auch den Bilddaten des ersten Objekts 21 und des synchronisierten zweiten Objekts 22, die tatsächlich anzuzeigen sind, und (ii) den Entfernungsdaten über die Entfernung von der Kamera 23. Auf diese Weise korreliert die Synchronisierungssignaleinrichtung 34 die Entfernung von dem Objekt mit einer Figur, die das Objekt zeigt.
Die Helligkeitsmodulationseinrichtung 35 steuert die Helligkeit des ersten Objekts 21 und des zweiten Objekts 22 beim Anzeigen dieser auf der ersten Anzeigeeinheit 11 und der zweiten Anzeigeeinheit 12 gemäß dem Abstand von der Kamera 23 zu dem ersten Objekt 21 beziehungsweise dem zweiten Objekt 22, die anzuzeigen sind, nämlich der Entfernung von dem Betrachter 10. Die Steuerung bewirkt, dass die Helligkeit des auf der ersten Anzeigeeinheit 11 angezeigten ersten Objekts 21 größer als die des auf der zweiten Anzeigeeinheit 12 angezeigten ersten Objekts 21 und bewirkt auch, dass die Helligkeit des zweiten Objekts 22, welches auf der ersten Anzeigeeinheit 11 angezeigt wird, geringer als die des zweiten Objekts 22 ist, welches auf der zweiten Anzeigeeinheit 12 angezeigt wird, unter einer Annahme, dass das erste Objekt 21 näher zu dem Betrachter 10 angeordnet ist, als es das zweite Objekt 22 ist.
Übrigens werden unter Berücksichtigung des Nachbildeffektes des Betrachters 10 das erste Objekt 21 und das zweite Objekt 22 in dem verschiedenen Halbbild oder Vollbild angezeigt. Deshalb wird eine Helligkeit, welche aus (i) der Helligkeit der ersten Anzeigeeinheit 11 und (ii) der der zweiten Anzeigeeinheit 12 beim Zeigen des ersten Objekts 21 zusammengesetzt ist, eingestellt, dass sie gleich einer Helligkeit ist, welche aus (i) der Helligkeit der ersten Anzeigeeinheit 11 und (ii) der der zweiten Anzeigeeinheit 12 beim Zeigen des zweiten Objekts 22 zusammengesetzt ist, um eine Unnatürlichkeit beim Sehen zu entfernen.
Der Signalgenerator 36 für die erste Rnzeigeeinheit erzeugt ein Signal des Bildes, welches auf der ersten Anzeigeeinheit 11 anzuzeigen ist, auf der Basis eines Signals der Anzeigebildeinheit 32 und der Helligkeitsmodulationseinheit 35 und der Synchronisierungssignaleinheit 34. Das Bildsignal, welches hier erzeugt wird, macht die Helligkeit beim Anzeigen des ersten Objekts 21 hoch und macht auch die Helligkeit beim Anzeigen des zweiten Objekts 22 niedrig, bei einer Annahme, dass das erste Objekt 21 näher zu dem Betrachter 10 ist, als es das zweite Objekt 22 ist. Das Synchronisierungssignal zum Anzeigen wird diesem auf diese Weise erzeugten Bildsignal hinzugefügt.
Der Signalgenerator 37 für die zweite Anzeigeeinheit erzeugt ein Signal des Bildes, welches auf der zweiten Anzeigeeinheit 12 anzuzeigen ist, auf der Basis des Signals der Anzeigebildeinheit 32 und der Helligkeitsmodulationseinheit 35 und der Synchronisierungssignaleinheit 34. Das Bildsignal, welches hier erzeugt wird, macht die Helligkeit beim Anzeigen des ersten Objekts 21 niedrig und die Helligkeit beim Anzeigen des zweiten Objekts 22 hoch, bei einer Annahme, dass das erste Objekt 21 näher zu dem Betrachter 10 ist, als es das zweite Objekt 22 ist. Das Synchronisierungssignal zum Anzeigen wird diesem auf diese Weise erzeugten Bildsignal hinzugefügt.
Die Steuereinheit 38 für die erste Anzeigeeinheit konvertiert das Bildsignal, welches von dem Signalgenerator 36 für die erste Anzeigeeinheit gesendet wird, in eine Ansteuerungs-Wellenform entsprechend der Art der ersten Anzeigeeinheit 11, zum Beispiel der EL-Anzeigeeinheit. Die Steuereinheit 38 für die erste Anzeigeeinheit erhält eine Spannung und einen Strom für das Ansteuern und legt die Spannung und den Strom an die erste Anzeigeeinheit 11 an und bringt die Anzeigeeinheit 11 zum Anzeigen des Bildes.
Die Steuereinheit 39 für die zweite Anzeigeeinheit konvertiert das Bildsignal, welches von dem Signalgenerator 37 für die zweite Anzeigeeinheit gesendet wird, in die Ansteuerungs-Wellenform entsprechend der Art der zweiten Anzeigeeinheit 12, zum Beispiel der EL-Anzeigeeinheit, der LCD-Einheit, der CRT-Anzeigeeinheit oder dergleichen. Die Steuereinheit 39 für die zweite Anzeigeeinheit erhält eine Spannung und einen Strom für das Ansteuern und legt die Spannung und den Strom an die zweite Anzeigeeinheit 12 an und bringt die Anzeigeeinheit 12 zum Anzeigen des Bildes.
Der Betrachter 10 kann das 3D-Bild wahrnehmen, da das wie oben beschrieben erzeugte Bildsignal auf der ersten Anzeigeeinheit 11 und der zweiten Anzeigeeinheit 12 angezeigt wird.
Zuerst wird das Bild 111 des ersten Objekts 21 auf der ersten Anzeigeeinheit 11 angezeigt und das Bild 121 des ersten Objekts 21 wird auf der zweiten Anzeigeeinheit 12 angezeigt. Das Bild 111 und das Bild 121 sind miteinander synchronisiert und werden an der Position zusammenfallend mit der Sichtlinie des Betrachters 10 angezeigt. Die Helligkeit des Bildes 111 ist größer als die des Bildes 121. In diesem Fall kann der Betrachter 10, wie in 1 gezeigt, das Bild 131 an einer Position wahrnehmen, die nahe zu der ersten Anzeigeeinheit 11 ist.
Andererseits wird in dem nächsten Anzeigetakt das Bild 112 des zweiten Objekts 22 auf der ersten Anzeigeeinheit 11 angezeigt und ein Bild 122 des zweiten Objekts 22 wird auf der zweiten Anzeigeeinheit 12 angezeigt. Das Bild 112 und das Bild 122 sind miteinander synchronisiert und werden an der Position zusammenfallend mit der Sichtlinie des Betrachters 10 angezeigt. Die Helligkeit des Bildes 122 ist größer als die des Bildes 112. In diesem Fall kann der Betrachter 10, wie in 2 gezeigt, das Bild 132 an einer Position wahrnehmen, die nahe zu der zweiten Anzeigeeinheit 12 ist.
Auf diese Weise kann der Betrachter 10 das erste Objekt 21 und das zweite Objekt 22 sehen, welche rückwärtig und vorstehend platziert sind, und dadurch das 3D-Bild durch Wiederholen des Bildes wahrnehmen, welches wie oben erwähnt innerhalb der Nachbild-Zeit des Betrachters 10 angezeigt wird.
Übrigens hat die 3D-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Eigenschaft des Verwirklichens einer klein dimensionierten und kostenreduzierten Vorrichtung, da sie derart konstruiert ist, dass der Betrachter das auf der rückwärtigen Anzeigeeinheit angezeigte Bild durch die nach vorn gerichtete Anzeigeeinheit hindurch sehen kann, indem als die nach vorn gerichtete Anzeigeeinheit eine Anzeigeeinheit eingesetzt wird, welche selbstemittiert und die Lichtdurchlässigkeit aufweist. Deshalb sind die Kameravorrichtung und die 3D-Anzeigevorrichtung nicht auf die obige Beschreibung beschränkt. Es ist möglich, dass eine Vorrichtung und eine Struktur entwickelt werden, die eine gleiche Wirkungsweise oder Funktion haben.
(1. AUSFÜHRUNGSFORM DER BILDANZEIGEEINRICHTUNG IN DER 3D-ANZEIGEVORRICHTUNG)
Die erste Ausführungsform der Bildanzeigeeinrichtung wird mit Bezug auf 5 erläutert.
Wie in 5 gezeigt, weist die erste Anzeigeeinheit 11 der vorliegenden Ausführungsform eine Anzeigeeinrichtung auf, welche das Bild durch Selbstemittieren (wie durch die selbstemittierten Lichter L1 und L2 angezeigt) anzeigt und welche das von ihrer Rückseite kommende Licht L3 durchlaufen lässt, zum Beispiel das EL-Element. Dementsprechend kann der Betrachter 10 das Bild, welches auf der zweiten Anzeigeeinheit 12 angezeigt wird, durch die erste Anzeigeeinheit 11 hindurch zusätzlich zu dem Bild sehen, welches auf der ersten Anzeigeeinheit 11 angezeigt wird. Diese Einrichtung kann bewirken, dass die 3D-Anzeigevorrichtung klein dimensioniert ist.
(2. AUSFÜHRUNGSFORM DER BILDANZEIGEEINRICHTUNG IN DER 3D-ANZEIGEVORRICHTUNG)
Die zweite Ausführungsform der Bildanzeigeeinrichtung wird mit Bezug auf 5 in der gleichen Weise erläutert.
Wie in 5 gezeigt, weist die erste Anzeigeeinheit 11 der vorliegenden Ausführungsform eine Anzeigeeinrichtung auf, welche das Bild durch Selbstemittieren (wie durch die selbstemittierten Lichter L1 und L2 angezeigt) anzeigt und welche das von ihrer Rückseite kommende Licht L3 durchlaufen lässt, zum Beispiel das EL-Element. Die Anzeigeeinrichtung, bei der die Menge des Lichts der Oberfläche größer als die der Rückfläche ist, wird in der zweiten Ausführungsform eingesetzt. Es ist möglich, so eine Anzeigeeinrichtung durch Einsetzen eines Leuchtelements der Anzeigeeinrichtung zu verwirklichen, welches das Licht von der Oberfläche mehr als von der Rückfläche emittiert. Das von der Rückfläche emittierte Licht L2 trifft an der zweiten Anzeigeeinheit 12 als ein Licht L4 ein und ein Reflexionslicht L5 an der Oberfläche der zweiten Anzeige 12 kehrt zu der ersten Anzeigeeinheit 11 zurück. Das Reflexionslicht L5 kann für das Darstellen des Bildes mehr oder weniger schaden. Deshalb ist es möglich, die Qualität des 3D-Bildes durch Reduzieren des von der Rückfläche emittierten Lichts L2 zu verbessern, nämlich des Reflexionslichts L5 an der Oberfläche der zweiten Anzeigeeinheit 12.
(3. AUSFÜHRUNGSFORM DER BILDANZEIGEEINRICHTUNG IN DER 3D-ANZEIGEVORRICHTUNG)
Die dritte Ausführungsform der Bildanzeigeeinrichtung wird mit Bezug auf 6 erläutert.
Wie in 6 gezeigt, weist die erste Rnzeigeeinheit 11 der vorliegenden Ausführungsform eine Anzeigeeinrichtung auf, welche das Bild durch Selbstemittieren (wie durch die selbstemittierten Lichter L1 und L2 angezeigt) anzeigt und welche das von ihrer Rückseite kommende Licht L3 durchlaufen lässt, zum Beispiel das EL-Element. Ferner ist die Rückfläche der Anzeigeeinrichtung mit einem halbdurchlässigen Spiegel 13 versehen. Das von der ersten Anzeigeeinheit 11 in Richtung der zweiten Anzeigeeinheit 12 emittierte Licht L2 wird tatsächlich durch den halbdurchlässigen Spiegel 13 unterbrochen, und andererseits kann das von der zweiten Anzeigeeinheit 12 emittierte Licht L3 den halbdurchlässigen Spiegel 13 und die erste Anzeigeeinheit 11 durchlaufen. Deshalb kann der Betrachter 10 das Bild, welches auf der zweiten Anzeigeeinheit 12 angezeigt wird, durch den halbdurchlässigen Spiegel 13 und die erste Anzeigeeinheit 11 hindurch sehen. Es ist möglich, die Qualität des 3D-Bildes zu verbessern, indem das Licht L2, welches von der Rückseite der Anzeigeeinheit 11 emittiert wird, daran gehindert wird, dass es an der zweiten Anzeigeeinheit 12 reflektiert wird und zu der Seite des Betrachters 10 zurückkehrt.
(4. AUSFÜHRUNGSFORM DER BILDANZEIGEEINRICHTUNG IN DER 3D-ANZEIGEVORRICHTUNG)
Die vierte Ausführungsform der Bildanzeigeeinrichtung wird mit Bezug auf 7 erläutert.
Wie in 7 gezeigt, weist die erste Anzeigeeinheit 11 der vorliegenden Ausführungsform eine Anzeigeeinrichtung auf, welche das Bild durch Selbstemittieren (wie durch die selbstemittierten Lichter L1 und L2 angezeigt) anzeigt und welche das von ihrer Rückseite kommende Licht L3 durchlaufen lässt, zum Beispiel das EL-Element. Ferner ist die Rückfläche der Anzeigeeinrichtung mit einem optischen Filter 14 versehen. Das Licht, das von einer Seite des Betrachters 10 zu einer entgegengesetzten Seite des Betrachters 10 das optische Filter 14 durchläuft, ist schwächer als das Licht, das von der entgegengesetzten Seite des Betrachters 10 zu der Seite des Betrachters 10 das optische Filter 14 durchläuft. Wegen des optischen Filters 14 wird das von der ersten Anzeigeeinheit 11 zu der zweiten Anzeigeeinheit 12 emittierte Licht L4 reduziert, während der Betrag der Dämpfung des Lichts L3, welches von der zweiten Anzeigeeinheit 12 emittiert wird, beim Durchlaufen des optischen Filters 14 gering ist. Deshalb kann der Betrachter 10 das Bild, welches auf der zweiten Anzeigeeinheit 12 angezeigt wird, durch die erste Anzeigeeinheit 11 hindurch sehen. Es ist möglich, die Qualität des 3D-Bildes zu verbessern, weil das Reflexionslicht L5 an der zweiten Anzeigeeinheit 12 sehr schwach ist.
(5. AUSFÜHRUNGSFORM DER BILDANZEIGEEINRICHTUNG IN DER 3D-ANZEIGEVORRICHTUNG)
Die fünfte Ausführungsform der Bildanzeigeeinrichtung wird mit Bezug auf 8 erläutert.
Wie in 8 gezeigt, weist die erste Anzeigeeinheit 11 der vorliegenden Ausführungsform eine Anzeigeeinrichtung auf, welche das Bild durch Selbstleuchten (wie durch die selbstleuchtenden Lichter L1 und L2 angezeigt) anzeigt und welche das von ihrer Rückseite kommende Licht L3 durchlaufen lässt, zum Beispiel das EL-Element. Ferner ist die Rückfläche der Anzeigeeinrichtung mit einer Polarisationsplatte 15 versehen. Wegen der Polarisationsplatte 15 wird das von der ersten Anzeigeeinheit 11 zu der zweiten Anzeigeeinheit 12 emittierte Licht L4 polarisiert. Das Reflexionslicht L5, welches an der zweiten Anzeigeeinheit 12 reflektiert, wird beim abermaligen Durchlaufen der Polarisationsplatte 15 unterbrochen und kann den Betrachter 10 kaum oder nicht erreichen. Andererseits kann das von der zweiten Anzeigeeinheit 12 emittierte Licht L3 die Polarisationsplatte 15 durchlaufen. Deshalb kann der Betrachter 10 das Bild, welches auf der zweiten Anzeigeeinheit 12 angezeigt wird, durch die erste Anzeigeeinheit 11 hindurch sehen. Es ist möglich, die Qualität des 3D-Bildes zu verbessern, weil die Lichtreflexion L5 kaum oder nicht zu dem Betrachter 10 zurückkehren kann.
(6. AUSFÜHRUNGSFORM DER BILDANZEIGEEINRICHTUNG IN DER 3D-ANZEIGEVORRICHTUNG)
Die sechste Ausführungsform der Bildanzeigeeinrichtung wird mit Bezug auf 9 erläutert.
Wie in 9 gezeigt, weist die erste Anzeigeeinheit 11 der vorliegenden Ausführungsform eine Anzeigeeinrichtung auf, welche das Bild durch Selbstleuchten (wie durch die selbstleuchtenden Lichter L1 und L2 angezeigt) anzeigt und welche das von ihrer Rückseite kommende Licht L3 durchlaufen lässt, zum Beispiel das EL-Element. Die Oberfläche der zweiten Anzeigeeinheit 12 ist mit einer Antireflexionsschicht 16 versehen. Das von der ersten Anzeigeeinheit 11 zu der zweiten Anzeigeeinheit 12 emittierte Licht L4 wird durch die Antireflexionsschicht 16 reduziert. Deshalb kehrt das Reflexionslicht L5 des Lichts L4 kaum zu dem Betrachter 10 zurück. Andererseits kann das von der zweiten Anzeigeinheit 12 emittierte Licht L3 die Antireflexionsschicht 16 durchlaufen. Deshalb kann der Betrachter 10 das Bild, welches auf der zweiten Anzeigeeinheit 12 angezeigt wird, durch die erste Anzeigeeinheit 11 hindurch sehen. Es ist möglich, die Qualität des 3D-Bildes zu verbessern, weil das Reflexionslicht L5 an der zweiten Anzeigeeinheit 12 kaum zu dem Betrachter 10 zurückkehrt.
Übrigens ist es anstelle des Bereitstellens der Antireflexionsschicht 16 auf der Oberfläche der zweiten Anzeigeeinheit 12 möglich, Mittel zum Reduzieren des Reflexionslichts L5 einzusetzen, zum Beispiel können eine Antireflexionsbehandlung oder ein Antireflexionsschicht-Beschichtungsprozess auf der Oberfläche der zweiten Anzeigeeinheit 12 durch eine maschinelle Einrichtung oder eine chemische Einrichtung angewendet werden, oder es kann alternativ eine Lichtstreuungsplatte angebracht werden.
Oben wurde die erste bis sechste Ausführungsform der Bildanzeigeeinrichtung erläutert. Es ist selbstverständlich, zwei oder mehr von ihnen innerhalb des technisch verfügbaren Bereichs zu kombinieren. Zum Beispiel kann die Menge des Lichts, das von der Anzeigeeinheit, welche vorne positioniert ist, in Richtung der Rückseite von dieser gerichtet ist, reduziert werden, während die Antireflexionsschicht auf der Oberfläche der Anzeigeeinheit eingerichtet ist, welche hinten positioniert ist.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform das 3D-Anzeigeverfahren des Helligkeitsmodulationstyps durch Verwenden einer relativ einfachen Struktur und Steuerung realisiert werden.
Außerdem ist es dem Betrachter möglich, eine Mehrzahl von Objekten mit Erkennung ihrer Rückwärtig-und-Vorstehend-Abstandsbeziehung durch alternatives Anzeigen der Mehrzahl von Objekten, welche unterschiedliche Tiefen zueinander aufweisen, mit Steuern der Helligkeit auf zwei Anzeigeeinrichtungen, welche rückwärtig und vorstehend platziert sind, innerhalb der Zeitdauer, während der Nachbild-Effekt des Betrachters aufrechterhalten wird, zu sehen.
Obwohl oben das Beispiel der 3D-Anzeige beschrieben ist, kann eine oder eine Kombination der ersten bis sechsten Ausführungsform ein 2D-Bild zeigen.
Ferner werden konkretere Beispiele der ersten Anzeigeeinrichtung 11 mit solch einer Struktur, dass in der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform die Emissionsmenge des Lichts in der Vorwärtsrichtung erhöht wird und dass die Emissionsmenge des Lichts L2 von der Rückfläche reduziert wird, mit Bezug auf 10 bis 12 erläutert. Jede von 10 bis 12 zeigt eine schematische Zeichnung, die eine konkrete Struktur der ersten Anzeigeeinheit 11 darstellt, die in der zweiten Ausführungsform verwendet wird.
Wie in 10 gezeigt, kann eine organische EL-Anzeigeeinheit 100 als die erste Anzeigeeinheit 11 in der zweiten Ausführungsform verwendet werden. Die organische EL-Anzeigeeinheit 100 weist eine organische EL-Emissionsschicht 111, ein Substrat 112, eine ITO (Indiumzinnoxid)-Elektrode (Anode) 113, eine Isolationsschicht 115, einen Kathoden-Abstandshalter 116, eine transparente Glas-Dichtungsumhüllung 117, eine transparente Elektrode 118 und eine Reflexionsplatte 119 auf.
Die organische EL-Emissionsschicht 111 weist eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine Lichtemissionsschicht, eine Elektronentransportschicht und eine Elektroneninjektionsschicht auf, welche in 10 nicht dargestellt sind. Die Lochinjektionsschicht kann beispielsweise aus CuPc (Kupfer-Phthalocyanin) bestehen. Die Lochtransportschicht kann beispielsweise aus NPB (N,N-Di(Naphthalen-1-yl)-N,N-Diphenyl-Benzidin) bestehen. Die Lichtemissionsschicht kann aus Alqz₃ (Tris-(8-Hydroxyquinolin)-Aluminium) bestehen. Die Elektronentransportschicht kann beispielsweise aus BCP (Bathocuproin) bestehen. Die Elektroneninjektionsschicht besteht beispielsweise aus LiF (Lithiumfluorid).
Das Substrat 112 wird verwendet, um die organische EL-Emissionsschicht 111 zu schützen und zu tragen. Das Substrat 112 kann ein Glassubstrat aufweisen. Ein Polymersubstrat kann als das Substrat 112 verwendet werden. Der Betrachter 10 sieht ein Bild, welches aus einem Licht erzeugt wird, das von der organischen EL-Emissionsschicht 111 durch das Substrat 112 hindurch emittiert wird.
Die ITO-Elektrode 113 ist eine Anodenelektrode, die die Eigenschaft der Lichtdurchlässigkeit aufweist. Eine IZO (Indiumzinkoxid)-Elektrode kann anstelle der ITO-Elektrode als die Anodenelektrode verwendet werden.
Die Isolationsschicht 115 wird verwendet, um einen Elektrizitätsverlust zu verhindern. Die Isolationsschicht 115 kann aus einem Polyimid bestehen und auf dem Substrat mit Ausnahme eines Teiles des Substrats 113, wo die organische EL-Emissionsschicht 111 zu bilden ist, ausgebildet sein.
Der Kathoden-Abstandshalter 116 wird verwendet, um eine Kathode (nämlich die transparente Elektrode 118) einer beliebigen Form beim Gestalten der Kathode zu erzeugen. Der Kathoden-Abstandshalter 116 ist auf der Isolationsschicht 115 mit Ausnahme eines Teils, wo die Kathode zu bilden ist, ausgebildet.
Die transparente Glas-Dichtungsumhüllung 117 dient zum Schützen der oben beschriebenen Elemente vor äußerem Einfluss. Alternativ kann anstelle der transparenten Glas-Dichtungsumhüllung 117 eine transparente Dichtungsschicht verwendet werden.
Die transparente Elektrode 118 ist die Kathodenelektrode, die beispielsweise das ITO aufweist, welches die Eigenschaft der Lichtdurchlässigkeit hat. Die transparente Elektrode 118 kann IZO oder eine Metallelektrode in einer Schichtform aufweisen.
Die Reflexionsplatte 119 kann aus einem Metall wie zum Beispiel Aluminium bestehen, dessen Reflexionsgrad hoch ist. Es ist bevorzugt, dass die Reflexionsplatte 119 an zumindest einem Teil einer Grenzfläche zwischen der organischen EL-Emissionsschicht 111 und der transparenten Elektrode 118 angeordnet wird.
Die organische EL-Anzeigeeinheit 100, welche die oben beschriebene Struktur aufweist, erzeugt ein Licht, welches von der gesamten organischen EL-Emissionsschicht 111 emittiert wird und in eine Richtung der Vorderfläche von dieser läuft. Andererseits erzeugt die organische EL-Anzeigeeinheit 100 ein Licht, welches von der organischen EL-Emissionsschicht 111 mit Ausnahme eines Teiles der organischen EL-Emissionsschicht 111, wo die Reflexionsplatte 119 nicht ausgebildet ist, emittiert wird und in eine Richtung der Rückfläche von dieser läuft. Deshalb ist es wie bei der ersten Anzeigeeinheit 11 der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform möglich, die Anzeigeeinheit zu realisieren, welche das Licht mehr von der Vorderfläche als von der Rückfläche emittiert und das wenigere Licht L2 von der Rückfläche emittiert.
Wie in 11 gezeigt, kann eine organische EL-Anzeigeeinheit 101, welche eine Struktur hat, dass zumindest ein Teil der organischen EL-Emissionsschicht 111 die Reflexionsplatte 119 aufweist und ein anderer Teil der organischen EL-Emissionsschicht 111 die Reflexionsplatte 119 nicht aufweist, den gleichen Vorteil wie die oben beschriebene organische EL-Anzeigeeinheit 100 aufweisen.
Es läuft nämlich ein Licht, welches sowohl von (i) der organischen EL-Emissionsschicht 111, welche die Reflexionsplatte 119 nicht hat, und (ii) der organischen EL-Emissionsschicht 111, welche die Reflexionsplatte 119 hat, emittiert wird, in Richtung der Vorderfläche. Auf der anderen Seite läuft ein Licht, das nur von der organischen EL-Emissionsschicht 111 emittiert wird, welche die Reflexionsplatte 119 nicht hat, in Richtung der Rückfläche.
Deshalb ist es wie bei der in 10 gezeigten Struktur möglich, die Anzeigeeinheit zu realisieren, welche das Licht mehr von der Oberfläche als von der Rückfläche emittiert und das wenigere Licht L2 von der Rückfläche emittiert.
Bei der oben beschriebenen organischen EL-Anzeigeeinheit 100 und 101 ist das in 5 gezeigte Licht L1 äquivalent zu dem in Richtung des Substrats 112 emittierten Licht. Das in 5 gezeigte Licht L2 ist äquivalent zu dem in Richtung der entgegengesetzten Seite des Substrats 112 emittierten Licht. Jedoch ist das nicht darauf beschränkt, das in 5 gezeigte Licht L1 kann äquivalent zu dem in Richtung der entgegengesetzten Seite des Substrats 112 emittierten Licht sein, während das in 5 gezeigte Licht L2 äquivalent zu dem in Richtung des Substrats 112 emittierten Licht sein kann. Als eine organische EL-Anzeigeeinheit 102 in diesem Fall wird bevorzugt, dass die Reflexionsplatte 119 an einer Grenzfläche oder zumindest einem Teil der Grenzfläche zwischen der organischen EL-Emissionsschicht 111 und der ITO-Elektrode 113 angeordnet ist, wie es in 12 gezeigt ist.

Claims

Dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2), aufweisend: eine Mehrzahl von Anzeigeeinrichtungen (11, 12), welche auf einer Sichtlinie eines Betrachters (10) hintereinander in einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind; und eine Steuereinrichtung (31–39) zum Steuern der Anzeigeeinrichtungen (11, 12), um jeweils Bilder anzuzeigen, um ein dreidimensionales Bild für den Betrachter (10) zu zeigen, wobei zumindest eine der Anzeigeeinrichtungen (11) mit Ausnahme einer Anzeigeeinrichtung (12), welche von dem Betrachter (10) am entferntesten positioniert ist, eine Bildanzeigefläche aufweist und sowohl ein Selbstemissionsvermögen als auch eine Eigenschaft der Lichtdurchlässigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2) ferner an der zumindest einen der Anzeigeeinrichtungen (11) ein Mittel zum Emittieren von mehr Licht in Richtung zu dem Betrachter (10) als von dem Betrachter (10) weg aufweist.
Dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: Mittel zum Hemmen einer Reflexion des von einer Seite des Betrachters (10) kommenden Lichts an der Vorderseitenfläche der Anzeigeeinrichtung (12), die von dem Betrachter am entferntesten positioniert ist.
Dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (31–39) die Anzeigeeinrichtungen (11, 12) steuert, um jeweils die Bilder eines selben Objekts an einer im Wesentlichen gleichen Bildschirmposition auf einer jeweiligen der Anzeigeeinrichtungen (11, 12) anzuzeigen.
Dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (31–39) die Anzeigeeinrichtungen (11, 12) derart steuert, dass eine der Anzeigeeinrichtungen (11), welche nach vorn gerichtet positioniert ist, ein Bild desselben Objekts mit einer größeren Helligkeit als die andere der Anzeigeeinrichtungen (12) anzeigt, die rückwärtig positioniert ist, wenn das dreidimensionale Bild näher zu dem Betrachter (10) zu zeigen ist, und derart, dass eine der Anzeigeeinrichtungen (12), welche rückwärtig positioniert ist, ein Bild desselben Objekts mit einer größeren Helligkeit als die andere der Anzeigeeinrichtungen (11) anzeigt, die nach vorn gerichtet positioniert ist, wenn das dreidimensionale Bild entfernter von dem Betrachter (10) zu zeigen ist.
Dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (31–39) ferner die Anzeigeeinrichtungen (11, 12) derart steuert, dass die Summe der Helligkeiten der Anzeigeeinrichtungen (11, 12), die von der nach vorn gerichteten bis zur rückwärtigen Position positioniert sind, auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird.
Dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2) gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (31–39) die Helligkeit auf der Basis der Entfernung von einer Kameravorrichtung (1) zum Aufnehmen des Bildes desselben Objekts zu demselben Objekt steuert.
Dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2) gemäß irgendeinem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2) ferner eine Eingabeeinrichtung (26) aufweist, durch welche die Helligkeit auf einen gewünschten Wert eingestellt wird.
Dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Emittieren von mehr Licht in Richtung zu dem Betrachter (10) als von dem Betrachter (10) weg durch die zumindest eine der Anzeigeeinrichtungen (11) bereitgestellt wird, die mehr Licht in Richtung zu dem Betrachter (10) als von dem Betrachter weg selbstemittiert.
Dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Emittieren von mehr Licht in Richtung zu dem Betrachter (10) als von dem Betrachter (10) weg durch einen halbdurchlässigen Spiegel (13) an einer Rückseite der zumindest einen der Anzeigeeinrichtungen (11) bereitgestellt wird.
Dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Emittieren von mehr Licht in Richtung zu dem Betrachter (10) als von dem Betrachter (10) weg durch ein Filter (14) an der Rückseite der zumindest einen der Anzeigeeinrichtungen (11) bereitgestellt wird.
Dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Emittieren von mehr Licht in Richtung zu dem Betrachter (10) als von dem Betrachter (10) weg durch eine Polarisationsplatte (15) an der Rückseite der zumindest einen der Anzeigeeinrichtungen (11) bereitgestellt wird.
Dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Emittieren von mehr Licht in Richtung zu dem Betrachter (10) als von dem Betrachter (10) weg durch eine Antireflexionsbehandlung auf der Rückseitenfläche der zumindest einen der Anzeigeeinrichtungen (11) bereitgestellt wird.
Dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Hemmen einer Reflexion des Lichts durch eine Antireflexionsbehandlung auf der Vorderseitenfläche der anderen der Anzeigeeinrichtungen (12), die rückwärtig positioniert ist, bereitgestellt wird.
Dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Hemmen einer Reflexion des Lichts durch eine Lichtstreuungsplatte (16) an der Vorderseitenfläche der anderen der Anzeigeeinrichtungen (12), die rückwärtig positioniert ist, bereitgestellt wird.
Dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine der Anzeigeeinrichtungen (11) ein EL (Elektrolumineszenz)-Element aufweist.
Dreidimensionale Anzeigevorrichtung (2) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung (12), die am entferntesten von dem Betrachter (10) positioniert ist, eine Bildanzeigefläche aufweist, die keine Eigenschaft der Lichtdurchlässigkeit aufweist.