DE9116716U1 - Laserprojektor - Google Patents

Laserprojektor

Info

Publication number
DE9116716U1
DE9116716U1 DE9116716U DE9116716U DE9116716U1 DE 9116716 U1 DE9116716 U1 DE 9116716U1 DE 9116716 U DE9116716 U DE 9116716U DE 9116716 U DE9116716 U DE 9116716U DE 9116716 U1 DE9116716 U1 DE 9116716U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
projector according
laser projector
image
laser
mirror
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE9116716U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE9116716U priority Critical patent/DE9116716U1/de
Priority claimed from DE4125241A external-priority patent/DE4125241C2/de
Publication of DE9116716U1 publication Critical patent/DE9116716U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/101Scanning systems with both horizontal and vertical deflecting means, e.g. raster or XY scanners
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/22Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type
    • G02B30/23Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type using wavelength separation, e.g. using anaglyph techniques
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/22Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type
    • G02B30/25Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type using polarisation techniques
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/302Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/32Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using arrays of controllable light sources; using moving apertures or moving light sources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/332Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/337Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using polarisation multiplexing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Description

Dipl.Phys. Michael Sollinger 12. Mai 1993
W-1000 Berlin 30
SOL41.G1
Laserproj ektor
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Laserprojektor der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Als Laserprojektoren werden Vorrichtungen bezeichnet, bei denen ein Laserstrahl durch geeignete Mittel definiert in
S0L41.1 Blatt 2
zwei Richtungen, die eine Ebene senkrecht zum nicht abgelenkten Laserstrahl aufspannen, abgelenkt wird. Bevorzugt verwendet wird als Ablenkvorrichtung eine Anordnung von zwei um orthogonale Achsen schwenkbaren Spiegeln, wobei die Spiegel durch Galvanometer-Scanner betätigt werden.
Der Laserstrahl kann vor seiner Richtungsablenkung durch geeignete Mittel amplitudenmoduliert und/oder in seiner spektralen Zusammensetzung definiert beeinflußt sein. Derartige Laserprojektoren sind bekannt und und haben wegen ihrer Fähigkeit, farbige, leuchtstarke Darstellungen auf nahezu beliebige Oberflächen zu projizieren, eine weite Verbreitung im Lichtshowbereich und in der Werbung gefunden.
Als Verfahren zur stereoskopischen Darstellung mittels Laserstrahlung ist das sogenannte "Holographieverfahren" bekannt geworden. Dieses Verfahren ist aber nicht geeignet, stereoskopische Darstellungen für einen größeren Betrachterkreis zu erzeugen.
Verschiedene Techniken zur Erzeugung stereoskopischer Bilder wurden bis jetzt im Film- und Fernsehbereich benutzt. Diese sind jedoch für Laserdarbietungen nicht geeignet.
Von einem Gegenstand werden durch zwei Kameras oder durch rechnerische Methoden zwei (Film-, Video-, Computer-) Bilder erzeugt, die denen ähnlich sind, die das rechte bzw. linke menschliche Auge von dem Gegenstand wahrnehmen würden.
S0L41.1 Blatt 3
Diese beiden Bilder werden in einer geeigneten Weise kodiert und dem Betrachter gleichzeitig auf einem Bildschirm bzw. Leinwand gezeigt. Durch eine entsprechende Kodierung ist es möglich, die Bilder wieder so zu separieren, daß nur das für das rechte Auge bestimmte Bild in das rechte Auge des Betrachters und das für das linke Auge bestimmte Bild in das linke Auge des Betrachters gelangt.
Bei allen Techniken wird somit die für das räumliche Sehen des Menschen notwendige Information simultan bereitgestellt. Das Paar menschlicher Augen nimmt dabei die räumliche Tiefe eines Gegenstandes dadurch wahr, daß die von den einzelnen Augen beobachteten Bilder des Gegenstandes unter etwas verschiedenen Blickwinkeln erscheinen.
Verschiedene Techniken zur Erzeugung stereoskopischer Bilder wurden bis jetzt im Film- und Fernsehbereich benutzt. Diese sind jedoch für Laserdarbietungen nicht von vorn herein geeignet.
Gemeinsam ist allen bekannten 3D-Wiedergabeverfahren, daß von einem Gegenstand durch zwei Kameras oder durch rechnerische Methoden zwei (Film-, Video-, Computer-) Bilder erzeugt werden, die denen ähnlich sind, die das rechte bzw. linke menschliche Auge von dem Gegenstand wahrnehmen würde.
Bei allen Techniken wird somit die für das räumliche Sehen des Menschen notwendige Information simultan bereitgestellt. Das Paar menschlicher Augen nimmt dabei die räumliche Tiefe eines Gegenstandes dadurch wahr, daß die von
S0L41.1 Blatt 4
den einzelnen Augen beobachteten Bilder des Gegenstandes unter geringfügig verschiedenen Blickwinkeln erscheinen.
Bei der Kinoprojektion werden die beiden Bilder gemeinsam auf eine Leinwand projiziert. Voraussetzung dafür ist entweder der Verzicht auf Information durch Reduzierung auf eine Schwarz-Weiß-Darstellung und Auswahl des für das linke und das rechte Auge bestimmten Bildes mittels Rot/Grün-Farbfilterung (Amalglyphen-Verfahren) oder aber bei gewünschter Farbwiedergabe eine Simultanprojektion mittels zweier in ihren optischen Eigenschaften hinreichend übereinstimmenden Projektoren und Infomationsauswahl mittels Polarisierung des Lichts und entsprechender Filterung beim Betrachter.
Bei der Laserprojektion entfallen diese Möglichkeiten, da einerseits nur eine punktweise Darstellung möglich ist und andererseits eine überlagerte Darstellung zweier Laserbilder wegen mangelnder Übereinstimmung der Ablenkeinheiten zweier unterschiedlicher Projektoren nicht zu einem Bild führt, das für den Betrachter eine dreidimensionale Darstellung hinreichender Qualität liefert.
Weiterhin sind aus der Fernsehtechnik Verfahren bekannt geworden, welche ebenfalls dreidimensionale Darstellungen liefern. Zum einen wird wieder das Verfahren mit Rot-Grün-Filterung verwendet. Auch beim Fernsehbild wird hier selbst bei der zeilenweisen Abtastung noch eine Überlagerung der beiden für den Betrachter flächig erzeugten Farbauszüge in schwarze und weiße Bildteile vorgenommen, wobei der die stereoskopische Darstellung hervorrufende Anteil sich in Form von Farbsäumen darstellt.
S0L41.1 Blatt 5
Auch hier besteht bei ein Unterschied zur Laserprojektion dahingehend, daß die darzustellenden Gegenstände bei letzterer nicht flächig wiedergegeben werden können.
Eine stereoskopische Farbwiedergabe von Fernsehbildern an Zuschauer, welche frei vor einem Bildschirm sitzen oder stehen, ist derzeit mit der bei stereoskopischen Darstellungen üblichen Qualität nicht möglich. Aus sind lediglich Verfahren bekannt, welche gewisse Pseudo-Stereo-Effekte hervorrufen, wie beispielsweise das in der EP-A-O 325 019 beschriebene Verfahren, welches mit einer ein gegenüber dem anderen Glass geringfügig abgedunkeltes Glas aufweisenden Brille arbeitet. Hierbei werden gewisse horizontale Bewegungseffekte vom Betrachter als räumlich empfunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Laserprojektor der eingangs genannten Gattung bei der eine auch einem größeren Zuschauerkreis zugängliche stereoskopische Darstellung erzeugt werden soll.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei BiIdgebung durch einen freien Linienzug eine stereoskopische Darstellung durch alternative Ausnutzung desselben Laserstrahls bei zeitlich synchroner Zuordnung sowohl der Ablenkmittel als auch der das Bild dem linken bzw. rechten Auge zuweisenden Codiermittel eine qualitativ hochwertige stereoskopische Darstellung möglich ist. Ein derartiges Verfahren ist bei der Kino- bzw. Fernsehbilddarstellung
S0L41.1 Blatt 6
nicht möglich, da sie von einer flächigen Bilddarstellung mit einmaliger Belichtung jedes Punktes der Bildfläche pro Bild ausgehen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können einzelne Teile der Bildfläche durchaus auch mehrfach berührt werden.
Besonders vorteilhaft ist dabei, daß ohne besondere Justierungsarbeiten ein sehr prägnanter stereoskopischer Effekt erzielbar ist, da sämtliche Ablenkvorrichtungen jeweils nur einfach vorhanden sein müssen, so daß die beiden jeweils einem Auge des Betrachters zugeordneten Darstellungen zu einem nahezu exakten Stereobild führen, welches einen lebensnahen räumlichen Eindruck gibt.
Insbesondere günstig ist es, wenn die Teilbilder reine Linienzugdarstellung bilden, da sich dann ein Effekt von bewegten Bildern aus "tanzenden Neonröhren" erzielen läßt.
Wenn denselben Gegenstand darstellende Teile des Projektionsbildes in aufeinanderfolgenden Sequenzen dargestellt werden, erfolgt die Wiedergabe zeitnah, so daß ein sich eventuell einstellender Flackereffekt minimiert ist.
Bei der Bewegtbilddarstellung ist die Bildfrequenz bevorzugt entsprechend dem Bildwechsel bei der Kinoprojektion oder Fernsehbildwiedergabe angepaßt.
Die Kodierung erfolgt bevorzugt nach dem anaglyphischen oder dem Polaroid-Verfahren. Hierbei ist es möglich, die beiden Bilder erst nach der Erzeugung durch die Projektoren zu kodieren (z.B. Projektion durch Polarisationsfil-
S0L41.1 Blatt 7
ter hindurch auf eine die Polariationsrichtung nicht beeinflussende Leinwand).
Bei beiden Kodierverfahren müssen aber die verschiedenen mittels des Laserprojektors erzeugten Bilder so auf der Projektionsfläche ausgerichtet werden, daß für den Betrachter die beiden Bilder auf der Projektionsfläche zu einem Bild zusammenfallen. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann dies mit hoher Präzision erfolgen, so daß ein guter räumlicher Eindruck erzielt werden kann.
Damit entfallen die bisher mit der Verwendung von zwei unterschiedlichen Projektoren bestehenden Schwierigkeiten, welche darin bestanden, daß es äußerst schwierig ist, die schwenkbaren Spiegel zweier Ablenkvorrichtungen, die üblicherweise von Galvanometer-Scannern betätigt werden und als mechanische Systeme gewissen Toleranzen unterworfen sind, kongruent auszulenken.
Abweichungen von der idealen Übereinstimmung stören jedoch den erwünschten stereoskopischen Effekt. Bei mobilen Anlagen ist, auch wenn beide Projektoren räumlich nur wenig voneinander getrennt sind, jeweils eine Justierung in Bezug auf die Entfernung der Projektoren zur Projektionsfläche notwendig. Zudem sind die Ablenkvorrichtungen der Laserprojektoren relativ teuer.
Dadurch, daß die Bilder für das rechte und das linke Auge erfindungsgemäß von derselben Ablenkeinrichtung erzeugt werden, unterliegen sie bei der erfindungsgemäßen Lösung denselben durch die Ablenkvorrichtung hervorgerufen Ver-
S0L41.1 Blatt 8
zerrungen, so daß der stereoskopische Effekt unbeeinträchtigt bleibt.
Da die Kodierung des Laserstrahls bevorzugt vor der Richtungsablenkung erfolgt, und der Laserstrahl hier i.a. nur einen geringen Strahlquerschnitt hat, ist es möglich, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kodierung bevorzugt verwendeten optischen Elemente klein und damit nur von geringer Trägheit zu halten und sie demzufolge schnell in den Laserstrahl schwenken zu können. Außerdem ist es möglich optische Vorrichtungen einzusetzen, die nur kleine Aperturen besitzen. Üblich sind bei Laserprojektionen Bildwechselfrequenzen von bis zu mehreren 100 Hz. Hierdurch gelingt es, stehende Bilder zu erzeugen und - da zu jedem Zeitpunkt ein Bild für eines der beiden Augen sichtbar ist - wird der bei zu geringer Bildwiederholfrequenz typische Flackereffekt nicht vergrößert.
Die beim Anaglyphenverfahren notwendige Farbumschaltung eines Weißlicht-Laserstrahles erfolgt bei einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch das Einführen von Farbfiltern in den Laserstrahl. Bei einer anderen Ausführung erfolgt die Farbumschaltung durch die Drehung eines Prismas oder eines (Reflexions- bzw. Transmissions-) Strichgitters im Laserstrahl, wobei durch eine ortsfeste Blende die durchgelassenen Farbe festgelegt wird. Eine weitere Ausführung umfaßt einen akusto-optischen Filter (Beugung des Laserlichtes an einem durch eine akustische Welle erzeugten Phasengitter in einem Kristall, wobei die Gitterkonstante durch ein Steuersignal veränderbar ist) zur Definition der Farbe des projizierten Bildes.
S0L41.1 Blatt 9
Bei zwei getrennten Laserlichtquellen, von denen die eine einen roten und die andere einen blauen und/oder grünen Laserstrahl emittiert, und deren Strahlen durch einen dichroitischen Farbteiler zu einem koaxialen Strahl vereinigt werden, genügt eine Unterbrechung des roten Laserstrahls zur Erzeugung eines blau/grünen Bildes und umgekehrt.
Zur definierten Unterbrechung eines nicht durch seine Energieversorgung modulierbaren Laserstrahls sind mehrere Verfahren geeignet: Einschwenken einer Blende in den Laserstrahl, Ablenkung des Laserstrahls über eine ortsfeste Blende, elektro-optische und akusto-optische Modulatoren.
Bevorzugt wird jedoch das Polaroid-Verfahren, da dieses Verfahren farbige Darstellungen gestattet. Der zur Ablenkung gelangende Laserstrahl sei entweder natürlich oder durch einen Polarisator linear polarisiert. Dieser Strahl wird zur Erzeugung des Bildes für z.B. das linke Auge verwendet. Dabei ist die Ablenkeinrichtung so ausgestattet, daß die Polarisation des abgelenkten Laserstrahls sich von der Polarisation des unabgelenkten Strahles nicht unterscheidet. Bei Vorrichtungen, die den Laserstrahl durch bewegliche Spiegel ablenken, können z.B. mit Aluminium bedampfte Spiegel verwendet werden. Zur Erzeugung des Bildes für das andere Auge wird die Polarisationsrichtung des unabgelenkten Laserstrahles um 90° gedreht. Die Drehung der Polarisationsrichtung kann durch das Einschwenken eines Halbwellenplättchens (Verzögerungsplättchen) in den Laserstrahl erfolgen. Bei einer bevorzugten Ausführung wird das Halbwellenplättchen durch einen Galvanometer-Scanner betä-
S0L41.1 Blatt 10
tigt. Wegen der geringen Größe des Halbwellenplättchens ergibt sich eine hohe Ansprechgeschwindigkeit. Halbwellenplättchen sind in achromatischen Ausführungen erhältlich, sodaß dieses Verfahren nicht nur auf eine Farbe (Wellenlänge) beschränkt ist.
Hierbei ist es insbesondere nicht notwendig - wie bei entsprechenden Verfahren, die mit Katodenstrahlröhren arbeiten - jeweils ein Augenglas der Brille mittels komplizierter Synchronisationsvorrichtungen dunkel zu tasten.
In einer anderen Ausführung erfolgt die Drehung der Polarisationsrichtung in einer Vorrichtung, die einen oder mehrere elektrooptischen Kristalle wie z.B. KD*P und ADP umfaßt. Elektrooptische Kristalle haben die Eigenschaft, die Polarisationsrichtung des einfallenden Lichtes durch Anlegen einer elektrischen Spannung zu drehen. Bei einer bestimmten Spannung wird die Polarisationsrichtung um genau 90° gedreht.
In einer weiteren Ausführung erfolgt die Drehung der Polarisationsrichtung in einer Vorrichtung, die mindestens eine twisted-nematische oder ferroelektrische Flüssigkristallzelle umfaßt.
Twisted-nematische Flüssigkristallzellen drehen bei ausgeschalteter Steuerspannung die Polarisationsrichtung des einfallenden Lichtes um genau 90°, während bei steigender Steuerspannung die Drehung der Polarisationsrichtung bis auf 0° abnimmt.
S0L41.1 Blatt 11
Demgegenüber zeigen ferroelektrisch^ Flüssigkristallzellen ein eher bistabiles Verhalten und drehen die Polarisationsrichtung des einfallenden Lichtes abhängig von der Steuerspanung um 0° oder um 90°.
5
Diese nicht-mechanischen Verfahren haben den Vorteil, trägheitlos zwischen den beiden Polarisationsrichtungen umschalten zu können.
In einer weiteren Ausführung gelangt ein Laserstrahl zunächst auf einen um eine Achse schwenkbaren Spiegel, der in seiner Ruhestellung den Laserstrahl auf einen Polarisationsstrahlteilerwürfel so reflektiert, daß der durch den Teilerwürfel transmittierte Strahl auf die Ablenkvorrichtung trifft. Dieser transmittierte Strahl ist linear polarisiert. In einer zweiten, von der Ruhestellung verschiedenen Stellung des Spiegels, gelangt der von diesem reflektierte Strahl über einen zweiten ortsfesten Spiegel auf die Seite des Polarisationsstrahlteilerwürfels, die orthogonal zu der Seite ist, durch die der o.g. transmittierte Strahl hindurchtritt, und zwar so, daß der im Teilerwürfel reflektierte Strahl auf die Ablenkvorrichtung trifft. Dieser reflektierte Strahl ist ebenfalls linear polarisiert und seine Polarisationsrichtung steht senkrecht zur Polarisationsrichtung des o.g. transmittierten Strahles. Durch Schwenken des Spiegels zwischen den beiden genennten Stellungen kann zwischen den Polarisationsrichtungen 0° und 90° hin- und hergeschaltet werden. Der Spiegel kann insbesondere durch einen Galvanometer-Scanner betätigt werden. Da der Spiegel sehr klein sein kann, ergibt sich eine hohe Ansprechgeschwindigkeit.
S0L41.1 Blatt 12
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Laserprojektors,
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Details einer zweiten Ausführung des erfindungsgemäßen Laserprojektors,
Figur 3 eine schematische Darstellung eines Details einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Laserprojektors, sowie
Figur 4 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Laserproj ektors.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Laserprojektor zur Erzeugung stereoskopischer Bilder, werden die für das rechte bzw. das linke Auge bestimmten Bilder alternierend durch dieselbe Ablenkvorrichtung in zeitlich rascher Abfolge erzeugt, wobei der Laserstrahl vor seiner Ablenkung so kodiert wird, daß die Darstellung beim Betrachten durch handelsübliche rot/grün bzw. Polaroid-Brillen räumlich erscheint.
Dabei wird der einfallende mit der Helligkeitsinformation modulierte Laserstrahl 1 mittels einer - weiter unten näher dargestellten - Vorrichtung 2 kodiert. Der kodierte
S0L41.1 Blatt 13
Laserstrahl wird dann durch die Ablenkvorrichtung 3 richtungsabgelenkt. Die bevorzugte Form der Ablenkvorrichtung 3 umfaßt zwei um orthogonale Achsen 6, 7 schwenkbare Spiegel 4, 5. Der Laserstrahl trifft dabei zunächst auf den unteren Spiegel 4 und wird von diesem gegen den oberen Spiegel 5 reflektiert. Durch eine definierte Drehung der Spiegel 4, 5 kann der von Spiegel 5 reflektierte Laserstrahl in nahezu jede Richtung innerhalb des zulässigen Raumwinkelbereichs abgelenkt werden. Die beiden Spiegel 4, 5 werden durch je einen Galvanometer-Scanner 8, 9 angetrieben, so daß in Abhängigkeit von der angelegten Spannung die Stellungen der Bilder für das rechte bzw. das linke Auge steuerbar sind.
Damit wird auf einer Leinwand oder in einem entsprechend reflektierenden Medium ein Projektionsbild erzeugt, das von einer Person, die eine entsprechende, die zeitlich aufeinanderfolgenden Informationen jeweils einem Auge zuweisende, Brille trägt, betrachtet werden können. Diesem Betrachter erscheinen die Darstellungen räumlich. Bei Verwendung unterschiedlich polarisierter Strahlung ist es erforderlich, daß die Projektionsfläche bei Reflektion die Polarisationseigenschaften des einfallenden Strahls beibehält.
Zur Erzeugung des Bildes für das andere Auge durch die Drehung der Polarisationsrichtung um 90° erfolgt bei einem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Kodiervorrichtung 2 durch das Einschwenken eines Halbwellenplättchens (Verzögerungsplättchen) 10 in den Laserstrahl 1. Bei dieser bevorzugten Ausführung ist das an einem
S0L41.1 Blatt 14
Stift 11 angeordnete Halbwellenplättchen 10 um eine Achse 12 schwenkbar und ist von einem Galvanometer-Scanner 13 betätigbar. Wegen der geringen Größe des Halbwellenplättchens 10 ergibt sich eine hohe Ansprechgeschwindigkeit. Halbwellenplättchen sind in achromatischen Ausführungen erhältlich, sodaß dieses Verfahren nicht nur auf eine Farbe (Wellenlänge) beschränkt ist. Diese optische Kodierung kann entweder vor oder nach der Richtungsablenkung des Laserstrahls erfolgen.
Bei dem in Figur 3 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel einer Kodiervorrichtung 2 erfolgt die optische Kodierung dadurch, daß ein Laserstrahl 1 zunächst auf einen um eine Achse 15 schwenkbaren Spiegel 14 gelangt, der in seiner Ruhestellung den Laserstrahl 16 auf eine erste Seite 20 eines Polarisationsstrahlteilerwürfels 17 so reflektiert, daß der durch den Teilerwürfel 17 transmittierte Strahl auf die Ablenkvorrichtung 3 (nicht dargestellt) trifft. Dieser transmittierte Strahl ist linear polarisiert. In einer zweiten, von der Ruhestellung verschiedenen Stellung des Spiegels 14, gelangt der von diesem reflektierte Strahl 18 über einen zweiten ortsfesten Spiegel 19 auf eine zweite Seite 21 des Polarisationsstrahlteilerwürfels 17, die orthogonal zu der ersten Seite 20 ist, durch die der erste transmittierte Strahl hindurchtritt, und zwar so, daß der im Teilerwürfel 17 reflektierte Strahl auf die Ablenkvorrichtung 3 trifft. Dieser zweite reflektierte Strahl ist ebenfalls linear polarisiert und seine Polarisationsrichtung steht senkrecht zur Polarisationsrichtung des ersten transmittierten Strahles. Durch Schwenken des Spiegels 14 zwischen den beiden genannten
S0L41.1 Blatt 15
Stellungen kann somit zwischen den Polarisationsrichtungen 0° und 90° hin- und hergeschaltet werden. Der Spiegel 14 kann insbesondere durch einen Galvanometer-Scanner betätigt werden. Da der Spiegel 14 sehr klein sein kann, ergibt sich eine hohe Ansprechgeschwindigkeit.
In Figur 4 wird die Steuerung des erfindungsgemäßen Laserprojektors anhand eines schematischen Blockschaltbildes dargestellt. In einem Bildprozessor 23 werden Projektionsbilder für das rechte und das linke Auge zeitlich nacheinander anhand der in einem Speichermedium 22 festgehaltenen Bilder rechnerisch erzeugt. Je nachdem, ob das Projektionsbild für das linke oder für das rechte Auge als nächstes vom Bildprozessor 2 3 abgegeben wird, wird ein entsprechendes Diskriminationssignal 24 abgegeben, welches die Kodiervorrichtung 2 steuert und gegebenenfalls umschaltet, so daß der von der Laserquelle 25 emittierte Laserstrahl 1, der bereits durch geeignete Mittel amplitudenmoduliert und/oder in seiner spektralen Zusammensetzung definiert beeinflußt worden ist, in der Kodiervorrichtung 2 ankommend, entsprechend eines der beiden Werte des optischen Parameters, die jeweils dem Projektionsbild für das linke oder das rechte Auge fest zugeordnet worden sind, kodiert wird. Weiterhin wird die Stellung der Ablenkvorrichtung 3, die erfindungsgemäß zur Erzeugung beider Projektionsbilder verwendet wird, je nach abzugebendem Projektionsbild ebenfalls von einem vom Bildprozesssor 23 abgegebenen Signal 26 gesteuert.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei-
S0L41.1 Blatt
spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.

Claims (20)

S0L41.1 Blatt 17 Ansprüche
1. Laserprojektor mit einer Ablenkvorrichtung zur Deflektion eines Laserstrahls,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung einer stereoskopischen (3-D) Steh- oder Bewegtbilddarstellung mindestens Teile des Projektionsbilds für das rechte Auge und Teile des Projektionsbilds für das linke Auge zeitlich nacheinander abwechselnd als aufeinanderfolgende Sequenzen mittels der Ablenkvorrichtung (3) erzeugt werden, wobei zwei verschiedene Werte eines optischen Parameters des auf die Ablenkvorrichtung (3) treffenden Laserlichts (1), mittels deren dieses selektierbar ist, jeweils fest dem linken bzw. rechten Auge zugeordnet sind, in der Weise, daß mit der Umschaltung zwischen den Sequenzen zur Erzeugung des dem jeweiligen Auge zugeordneten Bildanteils auch Selektionsmittel für den diesem Auge zugeordneten optischen Parameter in einer Kodiervorrichtung (2) umgeschaltet werden, so daß beim Betrachter eine Zuordnung der Sequenzen zum jeweiligen Auge mittels einer Filterbrille, die Bildanteile mit dem für diesem Auge zugeordneten optischen Parameter durchläßt aber die Bildanteile mit dem dem anderen Auge zugordneten optischen Parameter unterdrückt - erfolgen kann.
2. Laserprojektor nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet , daß Teile des Projektionsbildes
S0L41.1 Blatt 18
ausschließlich eine Linienzugdarstellung mit Strichdarstellung der Gegenstände oder Darstellung von durch Striche begrenzte Flächen, entsprechend einem durch Neonröhren dargestellten Bild, bilden.
5
3. Laserprojektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils denselben Gegenstand darstellende Teile des Projektionsbildes in aufeinanderfolgenden Sequenzen dargestellt werden.
4. Laserprojektor nach einem der vorangehenden Ansprüehe, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegtbilddarstellung mit einer Bildfrequenz entsprechend dem Bildwechsel bei der Kinoprojektion oder Fernsehbildwiedergabe erfolgt.
5. Laserprojektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Projektionsbild für das eine Auge nur solche Wellenlängen enthält, welche im Projektionsbild für das andere Auge nicht auftreten.
6. Laserprojektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a durch gekennzeichnet, daß die Projektionsbilder in der Kodiervorrichtung (2) durch ein in den Weg des Laserstrahls (1) eingefügtes Farbfilter farblich kodierbar sind.
S0L41.1 Blatt 19
7. Laserprojektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a durch gekennzeichnet, daß die Projektionsbilder in der Kodiervorrichtung (2) durch die Drehung eines im Weg des Laserstrahls (1) angeordneten Prismas oder Reflexions- bzw. Transmissions-Strichgitters farblich kodierbar sind, wobei die jeweils durchgelassene Farbe mittels einer ortsfesten Blende festgelegt wird.
8. Laserprojektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a durch gekennzeichnet, daß die Projektionsbilder in der Kodiervorrichtung (2) durch ein akustooptisches Filter farblich kodierbar sind, wobei der Laserstrahl an einem durch eine akustische Welle erzeugten Phasengitter in einem Kristall gebeugt wird und die Gitterkonstante des Kristalls durch ein Steuersignal veränderbar ist.
9. Laserprojektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsbilder in der Kodiervorrichtung (2) polarisiert werden und daß die Polarisation der Projektionsbilder für die beiden Augen jeweils linear ist und daß die Polarisationsrichtungen senkrecht zueinander stehen.
10. Laserprojektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsbilder in der Kodiervorrichtung (2) polarisiert werden und daß die Polarisation der Projektionsbilder für
S0L41.1 Blatt 20
die beiden Augen jeweils zirkulär ist und daß die Polarisationsdrehrichtungen entgegengesetzt zueinander gerichtet sind.
11. Laserprojektor nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Polarisation durch die elektrisch induzierte optische Aktivität eines Kristalls bewirkt wird.
12. Laserprojektor nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Polarisation durch die elektrisch induzierte optische Aktivität in einem Flüssigkristall erzeugt wird.
13. Laserprojektor nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Polarisation durch ein in den Weg des Laserstrahls (1) vor oder nach dessen Richtungsablenkung eingefügtes Halbwellenplättchen (Verzögerungsplättchen) (8) erzeugt wird.
14. Laserprojektor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Kodiervorrichtung (2) einen um eine Achse (15) schwenkbaren Spiegel (14), einen Polarisationsteilerwürfel (17) und einen weiteren Spiegel (19) aufweist, wobei der Laserstrahl (1) bei einer ersten Stellung des schwenkbaren Spiegels (14) direkt auf
S0L41.1 Blatt 21
eine erste Seite (20) des Polarisationsteilerwürfels (17) reflektiert wird und bei einer zweiten Stellung des schwenkbaren Spiegels (14) über den weiteren Spiegel (19) auf eine zur ersten Seite (20) orthogonal angeordneten zweiten Seite (21) des Polarisationsteilerwürfels (17) reflektiert wird.
15. Laserprojektor nach einem der vorangehenden Ansprüehe, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkvorrichtung (3) zwei um orthogonale Achsen (6, 7) schwenkbare Spiegel (4, 5) umfaßt.
16. Laserprojektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkvorrichtung (3) einen um zwei orthogonale Achsen (6, 7) schwenkbaren Spiegel umfaßt.
17. Laserprojektor nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Spiegel (6, 7) der Ablenkvorrichtung (3) durch einen Galvanometer-Scanner (8, 9) angetrieben wird.
18. Laserprojektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkvorrichtung (3) einen schwenkbaren Spiegel und einen rotierenden Polygonspiegel umfaßt, deren Achsen orthogonal zueinander gerichtet sind.
S0L41.1 Blatt 22
19. Laserprojektor nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Spiegel (6, 7, 14, 19) der Ablenkvorrichtung (3) mit einer nicht depolarisierenden Reflexionsschicht versehen ist.
20. Laserprojektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkvorrichtung (3) mindestens einen akusto-optischen Deflektor aufweist.
DE9116716U 1991-07-26 1991-07-26 Laserprojektor Expired - Lifetime DE9116716U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE9116716U DE9116716U1 (de) 1991-07-26 1991-07-26 Laserprojektor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE9116716U DE9116716U1 (de) 1991-07-26 1991-07-26 Laserprojektor
DE4125241A DE4125241C2 (de) 1991-07-26 1991-07-26 Laserprojektor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE9116716U1 true DE9116716U1 (de) 1993-07-22

Family

ID=25905961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE9116716U Expired - Lifetime DE9116716U1 (de) 1991-07-26 1991-07-26 Laserprojektor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE9116716U1 (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69323846T2 (de) Autostereoskopisches Wiedergabegerät
EP0909517B1 (de) Verfahren und system zur projektion von bildern auf einen schirm mit hilfe eines lichtbündels
DE69602935T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur vorführung stereoskopischer bilder
DE10339076B4 (de) Autostereoskopisches Multi-User-Display
DE10359403B4 (de) Autostereoskopisches Multi-User-Display
DE3850101T2 (de) Stereoskopische Anzeige.
DE19902110C2 (de) Videoprojektionssystem zur Projektion von mehreren Einzelbildern
EP2357831B1 (de) Verfahren und System zur Projektion von Bildern auf einem Schirm mit Hilfe eines Lichtbündels
DE69114790T2 (de) Direktsicht-Bildwiedergabeapparat.
DE69528439T2 (de) Vorrichtung zur Darstellung stereoskopischer Bilder und Bildaufnahmevorrichtung dafür
DE69935883T2 (de) Verfahren und Vorrichtung für eine dreidimensionale Darstellung
DE69018384T2 (de) Dreidimensionale Vollfarben-Projektionsanzeige.
DE69323042T2 (de) Autostereoscopische Anzeige
DE602005004895T2 (de) Einstellvorrichtung für die optische weglänge
DE102008001644B4 (de) Vorrichtung zur Darstellung von dreidimensionalen Bildern
DE69601552T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur bildverbesserung
DE69111542T2 (de) Dreidimensionale Vollfarben-Anzeigevorrichtung.
DE4123895C2 (de) Verfahren zur autostereoskopischen Bild-, Film- und Fernsehwiedergabe
DE19537356C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines stereoskopischen Videobildes
EP0907902B1 (de) Verfahren zur dreidimensionalen bilddarstellung auf einer grossbildprojektionsfläche mittels eines laser-projektors
DE69511704T2 (de) Dreidimensionales anzeigeverfahren und -gerät
DE3112548C2 (de)
DE69219434T2 (de) Ein dreidimensionales Abbildungssystem
DE69706003T2 (de) Elektronisches stereoskopisches system
DE4125241C2 (de) Laserprojektor