DE2315658B2 - Verfahren und vorrichtung zur verminderung oder beseitigung der bei laserstrahlprojektionen auftretenden granulation - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur verminderung oder beseitigung der bei laserstrahlprojektionen auftretenden granulationInfo
- Publication number
- DE2315658B2 DE2315658B2 DE19732315658 DE2315658A DE2315658B2 DE 2315658 B2 DE2315658 B2 DE 2315658B2 DE 19732315658 DE19732315658 DE 19732315658 DE 2315658 A DE2315658 A DE 2315658A DE 2315658 B2 DE2315658 B2 DE 2315658B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- granulation
- ultrasonic
- excited
- laser beam
- propagation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005469 granulation Methods 0.000 title claims description 49
- 230000003179 granulation Effects 0.000 title claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 12
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 description 7
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 4
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 3
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/48—Laser speckle optics
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/11—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/32—Systems for obtaining speckle elimination
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine ihe zur Verminderung oder Beseitigung der
Granulation bei Informaüonsprojektionen, die durch
räumliche LaserstrahlmoduJation erzeugt werden.
Eine bekannte Erscheinung bei Abbildungsverfahren,
die mit licht hohen Kohärenzgrades arbeiten, ist das Auftreten von Granulation, die immer dann vorhanden
ist. wenn im Strahlengang statistisch streuende Medien
angeordnet sind Diese können z. B. die abzubildenden
Objekte selbst sein, holographische Speichermedien wie Photoemulsionen oder Projektionswände, auf denen mit
Laserlicht Informationen dargestellt werden. Bei subjektiver Betrachtung erscheinen derartig erzeugte
Bilder. Strichzeichnungen etc. durchzogen von einer statistischen Struktur von Intensitätsmaxima und
-minima. Theoretische Untersuchungen haben gezeigt, daß die Ausdehnung einzelner, auf der Netzhaut des
Betrachters abgebildeten Maxima oder Minima nur vom Pupillendurchmesser und von der Wellenlänge abhängen.
Das bedeutet u. a., daß z. B. eine auf einen Schirm
mit einem Laserstrahl projizierte Schrift bei größer
werdender Beobachtungsentfernung von Maxima und Minima mit inmer größer werdendem Durchmesser
du. Jizogen erscheint. Sobald dieser Durchmesser die
Größenoi dnung der Bildelemente besitzt, sinkt die effektive Auflösung, so daß die Schrift schließlich nicht
mehr gelesen werden kann. Darüber hinaus wirkt selbst bei einer Größe der Maxima und Minima, die
beträchtlich unter der Bildelementgröße liegt, die Erscheinung der Granulation ermüdend auf den
Beobachter.
Wegen der genannten negativen Auswirkungen der Granulation sind zahlreiche Methoden zu ihrer
Beseitigung vorgeschlagen worden. Alle gehen davon aus. daß die Granulation durch eine Überlagerung
mehrerer Bilder desselben Informationsgehaltes, aber mit voneinander statistisch unabhängiger Granulationsverteilung vermindert oder beseitigt werden kann.
Dabei dürfen diese Teilbilder nicht miteinander interferieren, d.h. die Überlagerung der Einzelbilder
muß inkohärent erfolgen. Das kann entweder dadurch geschehen, daß die Einzelbilder simultan überlagert
werden, wobei das Licht dieser Bilder inkohärent zueinander ist. oder die Überlagerung geschieht durch
ihre Darbietung in rascher zeitlicher Reihenfolge. Theoretische und experimentelle Untersuchungen haben
gezeigt, daß eine befriedigende Mitteilung der Granulation erst nach Überlagerung von 50 bis 100
Granulationsbildern erfolgt.
Die bisher bekannten Verfahren zur Granulationsbeseitigung sind in allen denjenigen Fällen wirkungsvoll
und teilweise auch relativ einfach in ihrem technischen Aufwand, wu der informationsinhalt statisch dargeboten
wird, wie z. B. mit Hilfe eines Diaprojektors oder eines stationären Hologramms. Hier genügt z. B. die
Erzeugung von etwa 50 Bildern in V25 Sekunde, um die
Granulation für einen Beobachter verschwinden zu lassen Dies läßt sich leicht z. B. durch Anbringung einer
bei relativ niedriger Drehzahl rotierenden Streuscheibe an geeigneter Stelle des Strahlenganges erreichen.
Wesentlich schwieriger liegt die Situation, wenn die
darzustellende Information durch zeitliche, punktweise Abtastung des Bildes mit dem Laserstrahl erzeugt wird.
In diesem Falle kann die Granulation nur dann beseitigt werden, wenn während der Verweilzeit des Laserstrahls
in einem Bildpunkt die oben angegebenen 50 unabhängigen Granulationsmuster in zeitlicher Reihenfolge
erzeugt werden. Da die Verweilzeit bei vielen Anwendungsbeispielen .(z. B. Fernsehbild) im Bereich
einer Mikrosekunde oder noch weniger liegt, bedeutet
diese Forderung, daß die Granulationsmuster mit einer Rate von etwa 10 bis 100 MHz wechseln. Es wurde in
der deutschen Patentanmeldung 21 50495.0 bereits ein
Verfahren angegeben, das grundsätzlich einen Granulationsmusterwechsel im Bereich dieser Frequenzen S
ermöglicht Es besteht darin, daß 4as zu projizierende
Bild zunächst in mikroskopischer Größe auf einer sehr feinkörnigen Mattscheibe abgebildet wird. In sehr
dichtem Abstand (Größenordnung etwa 1 um) rotiert eine zweite g'eiche Mattscheibe, so daß nach einer
geringen Drehbewegung von etwa 0/>2 μπι ein neues
Granulationsmuster entsteht
Bei Verweilzeite» des Laserstrahles von z. B. 2 ps, die
den z. Z. bei digitalen Lichtablenkern erzielten Ablenkfrequenzen
von 500 kHz entsprechen, ergibt sich daraus eine Umlaufgeschwindigkeit der Mattscheibe von 1 m/s.
Diese Geschwindigkeit stellt, zusammen mit der erforderlichen hohen Präzision der Bewegung im
μπι-Bereich eine außerordentlich hohe Anforderung an
die Mechanik einer solchen Vorrichtung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei Vermeidung aufwendiger Mechanik die Granulation
ohne makroskopisch bewegte Mittel zu reduzieren oder zu beseitigen.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der Laserstrahl in der Bildebene eines ersten Objektivs
durch eine Streuscheibe aufgeweitet wird und daß in einem in der Nähe eines zweiten Objektivs angeordneten
transparenten Medium mittels Ultraschall Schwingungen bzw. Wellen im wesentlichen senkrecht zur
optischen Achse angeregt werden, wobei die Wellenlänge der Ultraschallwelle mindestens einem Durchmesser
der Granulationselemente der Lichtwelle am Ort des Mediums entspricht.
Die darzustellende Information wird zunächst auf eine stillstehende Mattscheibe feriner Körnung abgebildet
und das auf der Mattscheibe entstehende Bild von einem zweiten Objektiv auf dem eigentlichen Bildschirm
abgebildet, während sich hinter oder vor dem Objektiv ein flüssiges oder festes Medium befindet, das
von Ultraschallwellen erregt wird.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen
F i g. 1 eine schematische Anordnung zur Erläuterung,
F i g. 2 und 3 schematische Ausführunpsbeispiele von
Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens.
Die Erfindung sei anhand der F i g. 1 näher erläutert, die schematisch den prinzipiellen Aufbau eines Laserdisplay-Systems
darstellt, das mit einem digitalen Laserstrahlablenker arbeitet. Der von einem Lasergenerator
G erzeugte Laserstrahl durchlauft zunächst den digitalen Lichtablenker DL und wird sodann von
einem ersten Objektiv 01 in dessen Brennebene auf einer Streuscheibe Sf fokussiert. Durch Betätigung des
Lichtablenkers wird in dieser Brennebene ein primäres Bild der darzustellenden Information erzeugt. Ohne die
Streuscheibe Sf würde der Laserstrahl, der im allgemeinen vom Grundmodentyp ist, entsprechend den
gestrichelt gezeichneten Strahlbegrenzungslinien durch das zweite Objektiv 02 auf den Schirm P fokussiert
werden. Die Streuscheibe Sf verbreitert den Laserstrahl derart, daß seine Streukeule auf die Apertur des
Objektives 02 fällt. Ein in die Aperturebene, die auch die Austrittspupille des Projektionssystems darstellt, gebrachter
Schirm zeigt für jede Stellung des Laserstrahls auf der Streuscheibe das für das Laserlicht charakteristische
Granulationsmuster. Dieses Granulationsmuster ist Ausdruck der Tatsache, daß die von der Streuscheibe
ausgehende Strahlung nur noch angenähert eine Kugelwelle darstellt, deren Wellenfronten starke,
feinstrukturierte Phasenschwankungen aufweisea Die Folge ist, daß auch die Intensitätsverteilung innerhalb
des Fokus am Schirm P starken Schwankungen unterliegt und eine Granulationsstruktur zeigt Diese ist
um so feiner, je großer die Apertur des Objektives 02 ist
Jede Änderung der Phasenschwankungen der durch das Objektiv 02 hindurchtretenden Welle wird zu einer
Änderung der Granulation im Fokus führea
Diese Tatsache wird dadurch ausgenutzt, daß, wie in F i g. 2 gezeigt vor oder hinter dem Objektiv 02 eine
Schicht T aus flüssigem oder festem Material angebracht wird, in dem sich eine oder mehrere Ultraschallwellen
ausbreiten. Bekanntlich verursachen Schallwellen im Übertragungsmedium periodisch Verdünnungen
oder Verdichtungen der Materie. Optisch äußert sich das in einer entsprechenden Änderung des Brechungsindexes.
1st die Schallwellenlänge ausreichend klein, so wirkt die periodische Brechungsindex-Änderung wie ein
optisches Beugungsgitter: Ein senkrecht zur AusbreitungsrichJung des Schalles durch dieses Gitter hindurchtretender
Lichtstrahl erfährt eine Beugung in die nullte, erste, zweite usw. Ordnung unter Beugungswinkeln, wie
sie vor, der klassischen Gittertheorie her bekannt sind. Dieser nach Debye und Sears benannte Effekt ist für
zahlreiche Verfahren der räumlichen und zeitlichen Modulation des Lichtes vorgeschlagen und benutzt
worden. 1st die Wellenlänge des Schalles wesentlich größer als die des Lichtes, so wirkt die periodische
Änderung des Brechungsindexes nicht mehr als Beugungsgitter, sondern als periodische Schliere, d. h.
die Wirkung der »Störung« auf die Ausbreitung des Lichtes kann im wesentlichen nach den Gesetzen der
geometrischen Optik ermittelt werden. Unter der Voraussetzung, daß die Wellenlänge der Ultraschallwelle
von etwa gleicher Größenordnung ist wie der Durchmesser der Granulations-»körner« der durch sie
hindurchtretenden Lichtwelle, kann diese »Schlierenwirkung« der Ultraschallwelle erfolgreich ausgenutzt
werden. Die von der Schallwelle bewirkten Brechungsindexgradienten sorgen für eine Abweichung der
entsprechenden Einzelanteile der Welle von der ursprünglichen Fortpflanzungsrichtung und damit für
eine »Umverteilung« der Amplituden und Phasen innerhalb des Fokus, d. h. das Granulationsmuster
ändert sich. Die Änderung geschieht kontinuierlich in Abhängigkeit der kontinuierlichen Änderung des von
der Ultraschallwelle erzeugten Brechungsindexgradienten. Mit der richtungsgemäßigt η Modulation der
Einzelanteile der Lichtwelle ist naturgemäß eine gewisse Verbreiterung des Fokus verbunden. Je kleiner
der Durchmesser der Granulationskörper im Fokus ist, desto geringere, von der Schallwelle erzeugte Brechungsindexgradienten
werden zu einer Änderung der Granulationsstruktur benötigt und desto geringer wird
die Verbreiterung des Fokus für einen gewünschten Grad der Granulationsbeseitigung. Ceteris paribus sind
also der Grad der Granulationsbeseitigung und der Fokusdurchmesser gekoppelt. Außerdem wird bei sonst
gleichen Parametern die Granulation um so besser beseitigt, je größer die Apertur des Objektives 02 bei
entsprechender Verbreiterung der Streukeule ist. Versuche haben gezeigt, daß bei Verhältnissen, wie sie
in der Praxis der Lasergroßbildprojektion auftreten, der Grad der Granulationsbeseitigung bei einer geringen
Vergrößerung des Fokus — etwa 25 bis 50 % befriedigend ausiällt.
Noch bessere Ergebnisse als mit der zuvor beschriebenen Anordnung können erzielt werden, wenn anstatt
der periodischen Ultraschallwelle eine unperiodische Schallwelle verwendet wird, wobei die Korrelationslänge
dieser Welle mit der der optischen Welle übereinstimmt. Näherungsweise läßt sich das durch die
Anregung weiterer diskreter Ultraschallfrequenzen im selben oder einem weiteren, nachgeordneten Ausbreitungsmediüm
erreichen. Die Anregung kann in einem oder mehreren Niedien erfolgen. In einer weiteren
Verbesserung des beschriebenen Verfahrens wird ein weiteres Ultraschallfeld in einer zum Licht und zum
ersten Ultraschallfeld senkrechten Ausbreitungsrichtung angeregt. Hiermit kann z. B. — bei gleicher
Defokussierung — ein größerer Grad der Granulationsverminderung erreicht werden.
Die Positionierung der Ultraschallanordnung ist nicht auf die Ausgangsapertur des Systems beschränkt. Auch
Aufstellung in Richtung auf das Primärbild oder zum Projektionsschirm ρ hin ist möglich. Entsprechend der
oben gegebenen Vorschrift wird in diesen Fällen die Schallwellenlänge kleiner sein müssen.
Obwohl das Ausführungsbeispiel zunächst für die Anwendung von Informationsdarstellungen geschildert
wurde, bei denen das Bild durch eine Laserstrahlabtastung erzeugt wird, so ist die Erfindung nicht auf diese
Anwendung beschränkt. Sie läßt sich auch bei allen Darstellungen benutzen, bei denen die räumliche
Laserstrahlmodulation stationär erzeugt wird, wie sie z. B. mit Hilfe eines auf einer Photoplatte befindlichen
Hologramms erhalten wird. Die Ultraschallzelle kann hier entsprechend dem Erfindungsgedanken in der
Austrittspupille des Systems benutzt werden.
Anstelle des Schlierenverfahrens kann auch ein in der Nähe des Objektivs im Strahlengang befindlicher durch
Ultraschallwellen in seiner Lage oder Kontur veränderlicher z. B. prismatischer Körper das KiId auf dem
Bildschirm um eine Strecke bewegen, die klein gegenüber dem Auflösungselement des Büdes ist.
Nach F i g. 3 wird ein von einem Lasergenerator G erzeugter Laserstrahl durch den Strahlablenker DL so
bewegt, daß der Strahl in der Brennebene eines nachgeordneten Objektivs 01 ein Bild der darzustellenden
Information zeichnet. Eine in der Brennebene befindliche Mattscheibe M weitet den im allgemeinen in
der Grundmode befindlichen Laserstrahl zu einer Streukeule, die auf ein zweites Objektiv 02 fällt. Dies
Objektiv bildet das primäre Bild auf dem eigentlichen Projektionsschirm P ab. auf dem die Information
subjektiv oder objektiv beobachtet werden soll. Die von jedem Punkt des Primärbildes ausgehende Streukeulc
steift näherungsweise eine Kugelwelle dar, deren Phasenfront gewissen Schwankungen unterworfen ist.
Ohne Einführung der Mattscheibe M wird der in der Grundmode befindliche Laserstrahl hinter der Brennebene des ersten Objektives 01 den durch die
gestrichelten Begrenzungslinien angedeuteten Verlauf nehmen. Am Ort des Fokus auf dem Projektionsschirm
P ist die Weflenfront -ben und die Intensitätsverteilung
homogen. Durch die Rauhigkeit des Schirmes P wird der
Strahl in einem weiten räumlichen Kegel zurückgestreut Da alle ElementarweHen der rückgestreuten
Welle statistisch unterschiedliche Phasen besitzen, aber im allgemeinen zueinander einen Kohärenzgrad von
nahezu 1 besitzen, kommt es zu der objektiv und subjektiv zu beobachtenden Granulation.
Die Umwandlung des in der Grundmode befindlichen Laserstrahls in einen aufgeweiteten Streustrahl finden
an der Granulationserscheinung zunächst nichts, sorgt
jedoch dafür, daß die Intensitätsverteilung im Fokus am Schirm P nicht mehr homogen ist, sondern die für die
Granulation typischen Schwankungen aufzeigt. Außerdem ist die Wellenfront nicht mehr eben, sondern von
unregelmäßiger Struktur.
Aufgrund der beschriebenen Struktur der Wellen front im Fokus führt jede Bewegung dieses Fokuspunktes
auf dem Schirm, die um die Weite eines
■ο Granulationspunktes hinausgeht, zu einer Änderung der
Granulationsstruktur des vom Schirm Prückgestreuten Lichtes in seinem Fernfeld. Beobachtet z. B. eine Person
das vom Laser erzeugte Bild aus einer Entfernung, bei der die einzelnen Granulationselemente im Bildelement
nicht mehr aufgelöst werden, so erhält der Beobachter bei jeder der erwähnten Bewegungen den Eindruck
eines anderen Granulationsmusters auf seiner Netzhaut.
Wenn nun das von der Mattscheibe M auf den
Projektionsschirm P geworfene Bild mit hoher Fre-
ϊο quenz um einen Bruchteil der Ausdehnung eines
Bildelementes, aber um mehrere Granulationselementdurchmesser bewegt wird, d.h. die Amplitude eines
ultraschallgesteuerten Mediums ausgenutzt wird, kann ebenfalls eine erhebliche Granulationsminderung erzielt
werden.
Hinter dem Objektiv 02 befindet sich ein Medium aus einem Material, das durch Ultraschallwellen von der
Wellenlänge in der Größenordnung der Objektivapertur angeregt werden kann. Eine bevorzugte Ausführung
besteht aus einer länglichen Quarzplatte 5. die 711 akustischen Eigenschwingungen angeregt wird. In
diesem Falle ändert sich die Dicke der Platte in der Mitte mit maximaler Amplitude, während die Amplitude
der Dickenänderung an den Schmalseiten verschwindet.
Entsprechend wirkt die Quarzplatte wie ein Doppelprisma
variabler Brechkraft. Bringt man die Platte mit einer der beiden Hälften vor das Objektiv 02. so läßt ..ie bei
Anregung zu Dickenschwingungen das aus dem Objektiv tretende Lichtbündel im Takte ihrer Schwingungen
um einen im allgemeinen kleinen Winkelbetrag oszillieren. Entsprechend bewegt sich der Fokus F des
Laserstrahls auf der Projektionswand P Ist die Amplitude dieser oszillierenden Bewegung größer als
die durchschnittliche Größe der Granulationselemente.
so sieht ein Beobachter aus einer Entfernung, aus der er
die einzelnen Intensitätsschwankungen im Fokus nicht mehr auflösen kann, eine von der ersten unabhängige
Granulationsstruktur.
Bei ausreichend großer Amplitude der Dickenschwin-
jo gungen und genügend kleiner Granulationsstruktur im
Fokus wird die Anzahl der unabhängigen Granulationsstrukturen, die der Beobachter wahrnimmt, so groß, daß
eine Mittelung der beobachteten Granulation bei nur geringem Verlust an Bildauflösung eintritt
Die Anzahl der vom Beobachter gesehenen, unabhängigen Granulationsstrukturen kann wesentlich erhöht
werden, wenn die Oszillationsbewegung des Fokus nicht linear, sondern zweidimensional erfolgt In einer
Erweiterung des Erfindungsgedankens wenden daher
zwei Schwingungsplatten in den Strahlengang gebracht
wobei eine Platte S gegen die andere S' um die Systemachse um 90° gedreht ist
In einer weiteren Modifikation der Erfindung kann in
der Nähe des Objektives 01 eine weitere Schwingung*-
platte S" angebracht werden, deren Schwingung zu einer Bewegung des Laserfokus auf der Mattscheibe M
führt. Die Schwingungen beider Hatten erfolgen derart synchron und mit einer solchen Amplitude und
Richtung, daß der Laserfokus am Projektionsschirm P ruht. Durch das Zusammenwirken beider Schwingungen
wird eine zeitliche Änderung der Granulation im Fokus am Projektionsschirm verursacht, ohne daß eine
Auflösungseinbuße hingenommen werden muß.
Das Verfahren ist auch bei Abbildungs-Systemen m stationärer, räumlicher Laserstrahlmodulation, wie si
z. B. bei Verwendung von Hologrammen auftril einsetzbar.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Verfahren zur Verminderung oder Beseitigung
der Granulation bei IiüonnationsprGJeküonen, die
durch räumliche Laserstrahlmodulation erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der
Laserstrahl in der Bildebene eines ersten Objektivs {01) durch eine Streuscheibe (St) aufgeweitet wird
und daß in einem in der Nähe eines zweiten Objektivs (02) angeordneten transparenten Medium «°
(T) mittels Ultraschall Schwingungen bzw. Wellen im wesentlichen senkrecht zur optischen Achse
angeregt werden, wobei die Wellenlänge der Ultraschallwelle mindestens einem Durchmesser der
Granulationselemente der Lichtwelle am Ort des Mediums entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
daß die Ultraschallwelle aus einem Gemisch von Ultraschallfrequenzen besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im selben oder einem gesonderten
Medium ein zweites Ultraschallfeld erzeugt wird, dessen Ausbreitungsrichtung im wesentlichen
senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Lich'es und des erstgenannten Uliraschdllfeldes liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß in der Nähe des zweiten Objektivs (02) ein dessen Apertur ausfüllender durchsichtiger
fester Körper (S) zu Ultraschalldickenschwingung~n angeregt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß sich neben dem ersien Körper (S) ein zweiter Körper (S) von gleichen Eigenschaften im
Strahlengang befindet, der gegenüber dem ersten um die Systemachse um 90° gedreht ist und dessen
sich mit hoher Geschwindigkeit yeriodisch verändernde Charakteristik ebenfalls durch Ultraschall
erzeugt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder b, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Nähe des ersten
Objektivs (01), das das Zwischenbild erzeugt, ein oder zwei zu Ultraschallschwingungen angeregte
prismatische Körper (S") befinden, die das Zwischenbild derart bewegen, daß die auf dem
Projektionsschirm (P) auftretende Bewegung des Bildes kompensiert wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen zwei Objektiven (01,02), die hinter einem digitalen Lichtablenker (DL) angeordnet sind, eine
Streuscheibe (Sf^ angeordnet ist und hinter dem
zweiten Objektiv (02) eine Schicht (T) aus flüssigem Material angebracht ist. das von einer Ultraschallwelle
angeregt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zusatzlich im Strahlengang eine
weitere Schicht aus einem flüssigem Medium angeordnet ist, das zu Ultraschallschwingungen
angeregt wird, deren Ausbreitungsrichtung im wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung
des Laserlichtes und des Schallfeldes der ersten Schicht liegt.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2315658A DE2315658C3 (de) | 1973-03-29 | 1973-03-29 | Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung oder Beseitigung der bei Laserstrahlprojektionen auftretenden Granulation |
US05/454,308 US3941456A (en) | 1973-03-29 | 1974-03-25 | Device for reducing the granulation in the transmission of optical information by means of a highly coherent beam of radiation |
GB1343074A GB1466425A (en) | 1973-03-29 | 1974-03-26 | Transmitting optical information |
NL7404029A NL7404029A (de) | 1973-03-29 | 1974-03-26 | |
FR7410784A FR2223717B1 (de) | 1973-03-29 | 1974-03-28 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2315658A DE2315658C3 (de) | 1973-03-29 | 1973-03-29 | Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung oder Beseitigung der bei Laserstrahlprojektionen auftretenden Granulation |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2315658A1 DE2315658A1 (de) | 1974-10-03 |
DE2315658B2 true DE2315658B2 (de) | 1977-02-10 |
DE2315658C3 DE2315658C3 (de) | 1980-11-20 |
Family
ID=5876317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2315658A Expired DE2315658C3 (de) | 1973-03-29 | 1973-03-29 | Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung oder Beseitigung der bei Laserstrahlprojektionen auftretenden Granulation |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3941456A (de) |
DE (1) | DE2315658C3 (de) |
FR (1) | FR2223717B1 (de) |
GB (1) | GB1466425A (de) |
NL (1) | NL7404029A (de) |
Families Citing this family (59)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS604401B2 (ja) * | 1975-01-21 | 1985-02-04 | コニカ株式会社 | 干渉装置 |
US4035068A (en) * | 1975-06-25 | 1977-07-12 | Xerox Corporation | Speckle minimization in projection displays by reducing spatial coherence of the image light |
US4033683A (en) * | 1976-07-14 | 1977-07-05 | Tancredi Henry J | Image viewing apparatus |
US4155630A (en) * | 1977-11-17 | 1979-05-22 | University Of Delaware | Speckle elimination by random spatial phase modulation |
GB8410973D0 (en) * | 1984-04-30 | 1984-06-06 | Crosfield Electronics Ltd | Modifying coherent radiation |
DE3879169T2 (de) * | 1987-08-10 | 1993-06-17 | Hughes Aircraft Co | Optische rasterfilter fuer das trennen koheraenter strahlungen. |
US4874223A (en) * | 1987-08-10 | 1989-10-17 | Hughes Aircraft Company | Optical notch filter for discriminating against coherent radiation |
US5873845A (en) * | 1997-03-17 | 1999-02-23 | General Electric Company | Ultrasound transducer with focused ultrasound refraction plate |
US6303986B1 (en) * | 1998-07-29 | 2001-10-16 | Silicon Light Machines | Method of and apparatus for sealing an hermetic lid to a semiconductor die |
US6872984B1 (en) | 1998-07-29 | 2005-03-29 | Silicon Light Machines Corporation | Method of sealing a hermetic lid to a semiconductor die at an angle |
US6191887B1 (en) | 1999-01-20 | 2001-02-20 | Tropel Corporation | Laser illumination with speckle reduction |
ATE225947T1 (de) * | 1999-04-12 | 2002-10-15 | Deutsche Telekom Ag | Verfahren und vorrichtung zur reduktion der speckelbildung an einem projektionsschirm |
DE19924519A1 (de) | 1999-04-12 | 2000-10-19 | Deutsche Telekom Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Reduktion der Speckelsbildung an einem Projektionsschirm |
US6956878B1 (en) | 2000-02-07 | 2005-10-18 | Silicon Light Machines Corporation | Method and apparatus for reducing laser speckle using polarization averaging |
US6323984B1 (en) | 2000-10-11 | 2001-11-27 | Silicon Light Machines | Method and apparatus for reducing laser speckle |
US6387723B1 (en) * | 2001-01-19 | 2002-05-14 | Silicon Light Machines | Reduced surface charging in silicon-based devices |
US7177081B2 (en) * | 2001-03-08 | 2007-02-13 | Silicon Light Machines Corporation | High contrast grating light valve type device |
US6707591B2 (en) * | 2001-04-10 | 2004-03-16 | Silicon Light Machines | Angled illumination for a single order light modulator based projection system |
US20030208753A1 (en) * | 2001-04-10 | 2003-11-06 | Silicon Light Machines | Method, system, and display apparatus for encrypted cinema |
US6865346B1 (en) | 2001-06-05 | 2005-03-08 | Silicon Light Machines Corporation | Fiber optic transceiver |
US6747781B2 (en) | 2001-06-25 | 2004-06-08 | Silicon Light Machines, Inc. | Method, apparatus, and diffuser for reducing laser speckle |
US6782205B2 (en) * | 2001-06-25 | 2004-08-24 | Silicon Light Machines | Method and apparatus for dynamic equalization in wavelength division multiplexing |
US6646778B2 (en) * | 2001-08-01 | 2003-11-11 | Silicon Light Machines | Grating light valve with encapsulated dampening gas |
US6639722B2 (en) * | 2001-08-15 | 2003-10-28 | Silicon Light Machines | Stress tuned blazed grating light valve |
US6829092B2 (en) * | 2001-08-15 | 2004-12-07 | Silicon Light Machines, Inc. | Blazed grating light valve |
US6930364B2 (en) | 2001-09-13 | 2005-08-16 | Silicon Light Machines Corporation | Microelectronic mechanical system and methods |
US6956995B1 (en) | 2001-11-09 | 2005-10-18 | Silicon Light Machines Corporation | Optical communication arrangement |
US6692129B2 (en) * | 2001-11-30 | 2004-02-17 | Silicon Light Machines | Display apparatus including RGB color combiner and 1D light valve relay including schlieren filter |
US6800238B1 (en) | 2002-01-15 | 2004-10-05 | Silicon Light Machines, Inc. | Method for domain patterning in low coercive field ferroelectrics |
US6728023B1 (en) | 2002-05-28 | 2004-04-27 | Silicon Light Machines | Optical device arrays with optimized image resolution |
US6767751B2 (en) * | 2002-05-28 | 2004-07-27 | Silicon Light Machines, Inc. | Integrated driver process flow |
US6839479B2 (en) * | 2002-05-29 | 2005-01-04 | Silicon Light Machines Corporation | Optical switch |
US7054515B1 (en) | 2002-05-30 | 2006-05-30 | Silicon Light Machines Corporation | Diffractive light modulator-based dynamic equalizer with integrated spectral monitor |
US6822797B1 (en) | 2002-05-31 | 2004-11-23 | Silicon Light Machines, Inc. | Light modulator structure for producing high-contrast operation using zero-order light |
US6829258B1 (en) | 2002-06-26 | 2004-12-07 | Silicon Light Machines, Inc. | Rapidly tunable external cavity laser |
US6813059B2 (en) * | 2002-06-28 | 2004-11-02 | Silicon Light Machines, Inc. | Reduced formation of asperities in contact micro-structures |
US6908201B2 (en) * | 2002-06-28 | 2005-06-21 | Silicon Light Machines Corporation | Micro-support structures |
US6714337B1 (en) | 2002-06-28 | 2004-03-30 | Silicon Light Machines | Method and device for modulating a light beam and having an improved gamma response |
US6801354B1 (en) | 2002-08-20 | 2004-10-05 | Silicon Light Machines, Inc. | 2-D diffraction grating for substantially eliminating polarization dependent losses |
US7057795B2 (en) | 2002-08-20 | 2006-06-06 | Silicon Light Machines Corporation | Micro-structures with individually addressable ribbon pairs |
US6712480B1 (en) | 2002-09-27 | 2004-03-30 | Silicon Light Machines | Controlled curvature of stressed micro-structures |
US6928207B1 (en) | 2002-12-12 | 2005-08-09 | Silicon Light Machines Corporation | Apparatus for selectively blocking WDM channels |
US6987600B1 (en) * | 2002-12-17 | 2006-01-17 | Silicon Light Machines Corporation | Arbitrary phase profile for better equalization in dynamic gain equalizer |
US7057819B1 (en) | 2002-12-17 | 2006-06-06 | Silicon Light Machines Corporation | High contrast tilting ribbon blazed grating |
US6934070B1 (en) | 2002-12-18 | 2005-08-23 | Silicon Light Machines Corporation | Chirped optical MEM device |
US6927891B1 (en) | 2002-12-23 | 2005-08-09 | Silicon Light Machines Corporation | Tilt-able grating plane for improved crosstalk in 1×N blaze switches |
US7068372B1 (en) | 2003-01-28 | 2006-06-27 | Silicon Light Machines Corporation | MEMS interferometer-based reconfigurable optical add-and-drop multiplexor |
US7286764B1 (en) | 2003-02-03 | 2007-10-23 | Silicon Light Machines Corporation | Reconfigurable modulator-based optical add-and-drop multiplexer |
US6947613B1 (en) | 2003-02-11 | 2005-09-20 | Silicon Light Machines Corporation | Wavelength selective switch and equalizer |
US6922272B1 (en) | 2003-02-14 | 2005-07-26 | Silicon Light Machines Corporation | Method and apparatus for leveling thermal stress variations in multi-layer MEMS devices |
US6806997B1 (en) | 2003-02-28 | 2004-10-19 | Silicon Light Machines, Inc. | Patterned diffractive light modulator ribbon for PDL reduction |
US7391973B1 (en) | 2003-02-28 | 2008-06-24 | Silicon Light Machines Corporation | Two-stage gain equalizer |
US7027202B1 (en) | 2003-02-28 | 2006-04-11 | Silicon Light Machines Corp | Silicon substrate as a light modulator sacrificial layer |
US6922273B1 (en) | 2003-02-28 | 2005-07-26 | Silicon Light Machines Corporation | PDL mitigation structure for diffractive MEMS and gratings |
US6829077B1 (en) | 2003-02-28 | 2004-12-07 | Silicon Light Machines, Inc. | Diffractive light modulator with dynamically rotatable diffraction plane |
US7042611B1 (en) | 2003-03-03 | 2006-05-09 | Silicon Light Machines Corporation | Pre-deflected bias ribbons |
US8016428B2 (en) | 2005-06-20 | 2011-09-13 | Panasonic Corporation | 2-dimensional image display device or illumination device for obtaining uniform illumination and suppressing speckle noise |
US20080106779A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Infocus Corporation | Laser Despeckle Device |
EP2196844B1 (de) * | 2008-12-10 | 2014-09-10 | Delphi Technologies, Inc. | Projektionseinheit mit einer Fleckenunterdrückungsvorrichtung, die auf piezoelektrischer Betätigung basiert |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3650608A (en) * | 1969-12-23 | 1972-03-21 | Texas Instruments Inc | Method and apparatus for displaying coherent light images |
US3851961A (en) * | 1971-04-28 | 1974-12-03 | Siemens Ag | Light projection apparatus |
-
1973
- 1973-03-29 DE DE2315658A patent/DE2315658C3/de not_active Expired
-
1974
- 1974-03-25 US US05/454,308 patent/US3941456A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-03-26 NL NL7404029A patent/NL7404029A/xx unknown
- 1974-03-26 GB GB1343074A patent/GB1466425A/en not_active Expired
- 1974-03-28 FR FR7410784A patent/FR2223717B1/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3941456A (en) | 1976-03-02 |
DE2315658A1 (de) | 1974-10-03 |
GB1466425A (en) | 1977-03-09 |
NL7404029A (de) | 1974-10-01 |
FR2223717B1 (de) | 1978-08-11 |
DE2315658C3 (de) | 1980-11-20 |
FR2223717A1 (de) | 1974-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2315658C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung oder Beseitigung der bei Laserstrahlprojektionen auftretenden Granulation | |
EP3528029B1 (de) | Mikroskop | |
DE112013002113B4 (de) | Strahlformer | |
EP1016274B1 (de) | Anordnung, bei der von einer lichtquelle aus licht auf eine fläche gerichtet wird | |
WO2009135926A1 (de) | Vorrichtung zur darstellung von stereoskopischen bildern | |
DE102015205873A1 (de) | Verfahren zur Berechnung von Hologrammen zur holographischen Rekonstruktion von zweidimensionalen und/oder dreidimensionalen Szenen | |
DE112013002095T5 (de) | Strahlformungsvorrichtung | |
EP2212739B1 (de) | Verfahren und anordnung zur optischen erfassung einer beleuchteten probe | |
DE19501525C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Vermindern von Interferenzen eines kohärenten Lichtbündels | |
DE60111198T2 (de) | Optisches instrument mit optischem element zur erzeugung einer erweiterten austrittspupille | |
EP1130439B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Beleuchtung eines transparenten Objekts | |
DE1572678C3 (de) | Verfahren zum Erzeugen von Ultraschall-Hologrammen und Apparat zu dessen Durchführung | |
EP0904569A1 (de) | Verfahren zur herstellung von eine räumlich gemusterte oberfläche aufweisenden druck- oder prägezylindern | |
EP1260850B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung von stationären Bildstörungen bei Bildprojektionen mit zeitlich oder räumlich kohärentem Licht, sowie System zur Bildprojektion | |
DE19805111A1 (de) | Vorrichtung zum Ablenken, ihre Verwendung sowie ein Videosystem | |
DE19710660C2 (de) | Vorrichtung zur Beseitigung oder Reduktion von Bildspeckles | |
DE102018115785B4 (de) | Anzeigeeinheit zur dreidimensionalen Wiedergabe, Verfahren zur holografischen Wiedergabe und Hologramm eines bewegten Objektes | |
DE1547386A1 (de) | Optischer Sender oder Verstaerker zur Projektion eines phasenmodulierenden Objektes | |
DE2028357B2 (de) | Elektronenmikroskop | |
DE19819474C1 (de) | Vorrichtung mit einem Laser | |
DE2801262A1 (de) | Optisches geraet | |
DE19502660C2 (de) | Projektionsverfahren und Projektor | |
DE2228082C3 (de) | Einrichtung zur Analyse des intensitätsmässig aufgezeichneten Interferenzmusters eines schwingenden, mit kohärentem Licht beleuchteten Objektes | |
DE2621097B2 (de) | Einrichtung zur darstellung einer ultraschallwellenverteilung | |
DE102023134338A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Wiedergeben von holografischen Bildern |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |