DE4125241C2

DE4125241C2 - Laser projector

Info

Publication number: DE4125241C2
Application number: DE4125241A
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Phys Sollinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-07-26
Filing date: 1991-07-26
Publication date: 1998-08-06
Anticipated expiration: 2011-07-27
Also published as: DE4125241A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Laserprojektor der im Oberbe griff des Anspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a laser projector in the Oberbe handle of claim 1 specified type.

Als Laserprojektoren werden Vorrichtungen bezeichnet, bei denen ein Laserstrahl durch geeignete mittel definiert in zwei Richtungen, die eine Ebene senkrecht zum nicht abge lenkten 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.Devices are referred to as laser projectors which a laser beam is defined by suitable means in two directions that are not perpendicular to a plane perpendicular to the directed laser beam, is deflected. Prefers An arrangement of is used as a deflection device two mirrors pivotable about orthogonal axes, whereby the mirrors are operated by galvanometer scanners.

Der Laserstrahl kann vor seiner Richtungsablenkung durch geeignete Mittel amplitudenmoduliert und/oder in seiner spektralen Zusammensetzung definiert beeinflußt sein. Der artige 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 gefun den.The laser beam can pass through before it is deflected suitable means amplitude-modulated and / or in its spectral composition defined influenced. The like laser projectors are known and because of their ability to display colorful, luminous images to project almost any surface, a wide one Spread in the light show area and in advertising the.

Als Verfahren zur stereoskopischen Darstellung mittels La serstrahlung ist das sogenannte "Holographieverfahren" be kannt geworden. Dieses Verfahren ist aber nicht geeignet, stereoskopische Darstellungen für einen größeren Betrach terkreis zu erzeugen.As a method for stereoscopic imaging using La radiation is the so-called "holography process" became known. However, this method is not suitable stereoscopic images for a larger view generating circle.

Verschiedene Techniken zur Erzeugung stereoskopischer Bil der wurden bis jetzt im Film- und Fernsehbereich benutzt. Diese sind jedoch für Laserdarbietungen nicht geeignet.Different techniques for generating stereoscopic images so far they have been used in the film and television sector. However, these are not suitable for laser performances.

Von einem Gegenstand werden durch zwei Kameras oder durch rechnerische Methoden zwei (Film-, Video-, Computer-) Bil der erzeugt, die denen ähnlich sind, die das rechte bzw. linke menschliche Auge von dem Gegenstand wahrnehmen wür den. From an object by two cameras or by computational methods two (film, video, computer) bil that produces those that are similar to those that the right or left human eye would perceive of the object the.

Diese beiden Bilder werden in einer geeigneten Weise ko diert 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.These two images are ko in a suitable way dated and the viewer simultaneously on a screen or canvas shown. With an appropriate coding it is possible to separate the images so that only the image intended for the right eye into the right one Eye of the beholder and that intended for the left eye Image gets into the viewer's left eye.

Bei allen Techniken wird somit die für das räumliche Sehen des Menschen notwendige Information simultan bereitge stellt. Das Paar menschlicher Augen nimmt dabei die räum liche Tiefe eines Gegenstandes dadurch wahr, daß die von den einzelnen Augen beobachteten Bilder des Gegenstandes unter etwas verschiedenen Blickwinkeln erscheinen. With all techniques, the one for spatial vision man's necessary information is simultaneously available poses. The pair of human eyes takes up the space depth of an object is true in that the of images of the object observed in the individual eyes appear from somewhat different angles.

Bei der Kinoprojektion werden die beiden Bilder gemeinsam auf eine Leinwand projiziert. Voraussetzung dafür ist ent weder der Verzicht auf Information durch Reduzierung auf eine Schwarz-Weiß-Darstellung und Auswahl des für das lin ke und das rechte Auge bestimmten Bildes mittels Rot/Grün-Farbfilterung (Anaglyphen-Verfahren) oder aber bei gewünschter Farbwiedergabe eine Simultanprojektion mittels zweier in ihren optischen Eigenschaften hinrei chend übereinstimmenden Projektoren und Infomationsauswahl mittels Polarisierung des Lichts und entsprechender Filte rung beim Betrachter.In the cinema projection, the two images become common projected onto a screen. The prerequisite for this is ent neither the waiver of information by reduction to a black and white representation and selection of the lin ke and the right eye certain image by means of Red / green color filtering (anaglyph method) or else a simultaneous projection if desired color rendering by means of two optical properties corresponding projectors and information selection using polarization of light and appropriate filters viewer.

Bei der Laserprojektion entfallen diese Möglichkeiten, da einerseits nur eine punktweise Darstellung möglich ist und andererseits eine überlagerte Darstellung zweier Laserbil der wegen mangelnder Übereinstimmung der Ablenkeinheiten zweier unterschiedlicher Projektoren nicht zu einem Bild führt, das für den Betrachter eine dreidimensionale Dar stellung hinreichender Qualität liefert.These possibilities do not apply to laser projection because on the one hand only a point by point representation is possible and on the other hand, a superimposed representation of two laser images the one due to a mismatch between the deflection units two different projectors do not form an image leads to a three-dimensional dar for the viewer of sufficient quality.

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 Überlage rung der beiden für den Betrachter flächig erzeugten Farb auszüge in schwarze und weiße Bildteile vorgenommen, wobei der die stereoskopische Darstellung hervorrufende Anteil sich in Form von Farbsäumen darstellt. Methods are also known from television technology which also three-dimensional representations deliver. On the one hand, the process with red Green filtering used. Also with the television picture here even with the line-by-line scanning still a layer tion of the two colors created for the viewer excerpts made in black and white parts of the picture, whereby the portion causing the stereoscopic display presents itself in the form of color fringes.

Auch hier besteht ein Unterschied zur Laserprojektion dahingehend, daß die darzustellenden Gegenstände bei letz terer nicht flächig wiedergegeben werden können.Here, too, there is a difference to laser projection in that the objects to be displayed in the last cannot be reproduced across the board.

Eine stereoskopische Farbwiedergabe von Fernsehbildern an Zuschauer, welche frei vor einem Bildschirm sitzen oder stehen, ist derzeit mit der bei stereoskopischen Darstel lungen üblichen Qualität nicht möglich. Es sind Verfahren bekannt, welche gewisse Pseudo-Stereo-Effekte hervorrufen, wie beispielsweise das in der EP-A-0 325 019 beschriebene Verfahren, welches mit einer ein gegenüber dem anderen Glass geringfügig abgedunkeltes Glas aufwei senden Brille arbeitet. Hierbei werden gewisse horizontale Bewegungseffekte vom Betrachter als räumlich empfunden.A stereoscopic color reproduction of television pictures Spectators sitting freely in front of a screen or stand, is currently with the stereoscopic display normal quality not possible. There are Process known which has certain pseudo stereo effects cause, such as that in EP-A-0 325 019 described method, which with a one opposite the other glass has slightly darkened glass send glasses works. Here are certain horizontal Movement effects perceived by the viewer as spatial.

Ein gattungsgemäßer Projektor ist aus DE-OS 23 21 254 bekannt. Aus US 35 49 800 ist ein Laser projektor bekannt, der jedoch keine stereo skopische Darstellung liefern kann.A generic projector is from DE-OS 23 21 254 known. From US 35 49 800 is a laser known projector, but not stereo can provide a scopic representation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Laser projektor der eingangs genannten Gattung, mit dem eine auch einem größeren Zuschauerkreis zugängliche stereoskopische Darstellung erzeugt werden kann, anzugeben.The invention has for its object an improved laser projector of the type mentioned, with one also stereoscopic accessible to a wider audience Representation can be generated to specify.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is carried out with the characteristic features of the Claim 1 solved.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei Bild gebung durch einen freien Linienzug eine stereoskopische Darstellung durch alternative Ausnutzung desselben Laser strahls bei zeitlich synchroner Zuordnung sowohl der Ab lenkmittel 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 herkömmlichen Kino- bzw. Fernsehbilddarstellung 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 be rührt werden.The invention is based on the finding that with image given by a free line a stereoscopic Representation through alternative use of the same laser rays with synchronous assignment of both the Ab steering means as well as the picture the left or right Eye-catching coding means a high quality stereoscopic display is possible. Such a thing The method is in the conventional cinema or television picture display not possible because of a flat image display with single exposure of each point of the image area per Run out picture. In the method according to the invention individual parts of the picture area can also be used several times be stirred.

Besonders vorteilhaft ist dabei, daß ohne besondere Ju stierungsarbeiten ein sehr prägnanter stereoskopischer Ef fekt erzielbar ist, da sämtliche Ablenkvorrichtungen je weils nur einfach vorhanden sein müssen, so daß die beiden jeweils einem Auge des Betrachters zugeordneten Darstel lungen zu einem nahezu exakten Stereobild führen, welches einen lebensnahen räumlichen Eindruck gibt.It is particularly advantageous that without special Ju a very concise stereoscopic ef is fectively achievable, since all deflection devices ever because it just has to be there so that the two Representation assigned to one eye of the viewer leads to an almost exact stereo image, which gives a realistic spatial impression.

Insbesondere günstig ist es, wenn die Teilbilder reine Li nienzugdarstellung bilden, da sich dann ein Effekt von be wegten Bildern aus "tanzenden Neonröhren" erzielen läßt.It is particularly favorable if the partial images are pure Li form train representation, because then an effect of be can achieve moving pictures from "dancing neon tubes".

Wenn denselben Gegenstand darstellende Teile des Projek tionsbildes in aufeinanderfolgenden Sequenzen dargestellt werden, erfolgt die Wiedergabe zeitnah, so daß ein sich eventuell einstellender Flackereffekt minimiert ist.If parts of the project representing the same object tion image shown in successive sequences are played back promptly, so that a any flickering effect is minimized.

Bei der Bewegtbilddarstellung ist die Bildfrequenz bevor zugt dem Bildwechsel bei der Kinoprojektion oder Fernsehbildwiedergabe angepaßt.The frame rate is before the moving image display moves the picture change in the cinema projection or television picture display adapted.

Die Kodierung erfolgt nach dem Polaroid-Verfahren. Hierbei ist es möglich, die beiden Bilder erst nach der Erzeugung durch die Projekto ren zu kodieren (z. B. Projektion durch Polarisationsfil ter hindurch auf eine die Polarisationsrichtung nicht be einflussende Leinwand).The coding follows the Polaroid process. It is possible to do this both images only after they have been created by the project encoding (e.g. projection through polarization fil ter through not on the polarization direction influential canvas).

Bei dem Kodierverfahren müssen aber die verschiedenen mittels des Laserprojektors erzeugten Bilder so auf der Projektionsfläche ausgerichtet werden, daß für den Be trachter 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.In the coding process, however, the different images generated by the laser projector on the Projection screen are aligned that for the Be watch the two pictures on the screen to coincide with a picture. By the invention Measures can be done with high precision, so that a good spatial impression can be achieved.

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 übli cherweise von Galvanometer-Scannern betätigt werden und als mechanische Systeme gewissen Toleranzen unterworfen sind, kongruent auszulenken.This eliminates the previously used two difficulties encountered by different projectors, which consisted of the fact that it is extremely difficult to pivoting mirror of two deflectors, the usual usually operated by galvanometer scanners and subject to certain tolerances as mechanical systems are congruent to deflect.

Abweichungen von der idealen Übereinstimmung stören jedoch den erwünschten stereoskopischen Effekt. Bei mobilen Anla gen ist, auch wenn beide Projektoren räumlich nur wenig voneinander getrennt sind, jeweils eine Justierung in Bezug auf die Entfernung der Projektoren zur Projektions fläche notwendig. Zudem sind die Ablenkvorrichtungen der Laserprojektoren relativ teuer.However, deviations from the ideal match are annoying the desired stereoscopic effect. For mobile systems is sufficient, even if both projectors are not very spacious are separated from each other, each one adjustment in Regarding the distance of the projectors from the projection area necessary. In addition, the deflectors are the Laser projectors are relatively expensive.

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 zerrungen, so daß der stereoskopische Effekt unbeeinträch tigt bleibt.Because the images for the right and left eyes produced according to the invention by the same deflection device they are subject to the solution according to the invention the same caused by the deflector Ver strains, so that the stereoscopic effect unimpaired remains.

Da die Kodierung des Laserstrahls vor der Rich tungsablenkung erfolgt und der Laserstrahl hier i. a. nur einen geringen Strahlquerschnitt hat, ist es möglich, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kodierung bevor zugt 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. Hier durch 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 Bildwiederholfre quenz typische Flackereffekt nicht vergrößert. Since the coding of the laser beam before the Rich deflection occurs and the laser beam here i. a. just has a small beam cross section, it is possible to in the coding device according to the invention before used optical elements small and therefore only to keep low inertia and therefore fast to be able to pivot into the laser beam. Besides, it is possible to use optical devices that are only small Have apertures. Laser projections are common Frame rate of up to several 100 Hz. Here it succeeds in creating still pictures and - there an image for one of the two eyes at any time is visible - it becomes repetitive if the picture is too low typical flickering effect not magnified.

Zur definierten Unterbrechung eines nicht durch seine Energieversorgung modulierbaren Laserstrahls sind grundsätzlich mehrere Verfahren geeignet: Einschwenken einer Blende in den La serstrahl, Ablenkung des Laserstrahls über eine ortsfeste Blende, elektro-optische und akusto-optische Modulatoren.For a defined interruption not by his Power supply of modulatable laser beam are basically several Process suitable: swiveling an aperture in the La laser beam, deflection of the laser beam over a fixed Aperture, electro-optical and acousto-optical modulators.

Angewandt wird jedoch das Polaroid-Verfahren, da dieses Verfahren farbige Darstellungen gestattet. Der zur Ablen kung gelangende Laserstrahl sei entweder natürlich oder durch einen Polarisator linear polarisiert. Dieser Strahl wird zur Erzeugung des Bildes für z. B. das linke Auge ver wendet. Dabei ist die Ablenkeinrichtung so ausgestattet, daß die Polarisation des abgelenkten Laserstrahls sich von der Polarisation des unabgelenkten Strahles nicht unter scheidet. Bei Vorrichtungen, die den Laserstrahl durch be wegliche Spiegel ablenken, können z. B. mit Aluminium be dampfte Spiegel verwendet werden. Zur Erzeugung des Bildes für das andere Auge wird die Polarisationsrichtung des un abgelenkten Laserstrahles um 90° gedreht. Die Drehung der Polarisationsrichtung kann allgemein durch das Einschwenken eines Halbwellenplättchens (Verzögerungsplättchen) in den Laser strahl erfolgen. Bei einer bevorzugten Ausführung wird das Halbwellenplättchen durch einen Galvanometer-Scanner betä tigt. Wegen der geringen Größe des Halbwellenplättchens ergibt sich eine hohe Ansprechgeschwindigkeit. Halbwellen plättchen sind in achromatischen Ausführungen erhältlich, sodaß dieses Verfahren nicht nur auf eine Farbe (Wellen länge) beschränkt ist.However, the Polaroid process is used because of this Colored procedures allowed. The one to distract laser beam is either natural or linearly polarized by a polarizer. That beam is used to generate the image for z. B. ver the left eye turns. The deflection device is equipped that the polarization of the deflected laser beam is different the polarization of the undeflected beam is not below separates. For devices that the laser beam through be can deflect moving mirrors, e.g. B. with aluminum steamed mirrors can be used. To create the image for the other eye the polarization direction of the un deflected laser beam rotated by 90 °. The rotation of the The direction of polarization can generally be determined by swiveling one Half wave plate (delay plate) in the laser beam done. In a preferred embodiment, this is Press the half-wave plate with a galvanometer scanner does. Because of the small size of the half-wave plate the response speed is high. Half waves plates are available in achromatic versions, so that this method is not limited to one color (waves length) is limited.

Hierbei ist es insbesondere nicht notwendig - wie bei ent sprechenden Verfahren, die mit Katodenstrahlröhren arbei ten - jeweils ein Augenglas der Brille mittels komplizier ter Synchronisationsvorrichtungen dunkel zu tasten.In particular, it is not necessary here - as with ent speaking processes that work with cathode ray tubes ten - one eyeglass of the glasses by means of complicated to synchronize the synchronization devices darkly.

Möglich ist auch die Drehung der Pola risationsrichtung in einer Vorrichtung, die einen oder mehrere elektrooptischen Kristalle wie z. B. KDP 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 ge nau 90° gedreht.Rotation of the pola is also possible direction of risk in a device that one or several electro-optical crystals such as B. KDP and ADP includes. Electro-optical crystals have the property the direction of polarization of the incident light Apply an electrical voltage to rotate. At a certain voltage, the direction of polarization is ge turned 90 °.

Möglich ist ferner die Drehung der Pola risationsrichtung in einer Vorrichtung, die mindestens ei ne twisted-nematische oder ferroelektrische Flüssigkri stallzelle umfaßt.It is also possible to rotate the pola Direction of risk in a device that has at least one egg ne twisted nematic or ferroelectric liquid crystal stall cell includes.

Twisted-nematische Flüssigkristallzellen drehen bei aus geschalteter Steuerspannung die Polarisationsrichtung des einfallenden Lichtes um genau 90°, während bei steigender Steuerspannung die Drehung der Polarisationsrichtung bis auf 0° abnimmt. Twisted nematic liquid crystal cells turn off switched control voltage the polarization direction of the incident light by exactly 90 °, while with increasing Control voltage the rotation of the polarization direction up decreases to 0 °.

Demgegenüber zeigen ferroelektrische Flüssigkristallzellen ein eher bistabiles Verhalten und drehen die Polarisa tionsrichtung des einfallenden Lichtes abhängig von der Steuerspanung um 0° oder um 90°.In contrast, ferroelectric liquid crystal cells show a rather bistable behavior and turn the Polarisa direction of the incident light depends on the Control voltage by 0 ° or by 90 °.

Diese nicht-mechanischen Verfahren haben den Vorteil, trägheitlos zwischen den beiden Polarisationsrichtungen umschalten zu können.These non-mechanical processes have the advantage inertia between the two polarization directions to be able to switch.

Erfindungsgemäß gelangt ein Laserstrahl zu nächst auf einen um eine Achse schwenkbaren Spiegel, der in seiner Ruhestellung den Laserstrahl auf einen Polarisa tionsstrahlteilerwürfel so reflektiert, daß der durch den Teilerwürfel transmittierte Strahl auf die Ablenkvorrich tung trifft. Dieser transmittierte Strahl ist linear pola risiert. In einer zweiten, von der Ruhestellung verschie denen Stellung des Spiegels, gelangt der von diesem re flektierte Strahl über einen zweiten ortsfesten Spiegel auf die Seite des Polarisationsstrahlteilerwürfels, die orthogonal zu der Seite ist, durch die der o. g. transmit tierte Strahl hindurchtritt, und zwar so, daß der im Tei lerwürfel reflektierte Strahl auf die Ablenkvorrichtung trifft. Dieser reflektierte Strahl ist ebenfalls linear polarisiert und seine Polarisationsrichtung steht senk recht zur Polarisationsrichtung des o. g. transmittierten Strahles. Durch Schwenken des Spiegels zwischen den beiden genennten Stellungen kann zwischen den Polarisationsrich tungen 0° und 90° hin- und hergeschaltet werden. Der Spie gel kann insbesondere durch einen Galvanometer-Scanner be tätigt werden. Da der Spiegel sehr klein sein kann, ergibt sich eine hohe Ansprechgeschwindigkeit. According to the invention, a laser beam arrives next to a mirror that can be pivoted about an axis, the in its rest position the laser beam on a Polarisa tion beam splitter cube reflected so that the by the Splitter cubes transmitted beam to the deflecting device tung meets. This transmitted beam is linearly polar rized. In a second, different from the rest position the position of the mirror, the right of this reflected beam over a second fixed mirror to the side of the polarization beam splitter cube, the is orthogonal to the side through which the above-mentioned. transmit tated beam passes through, so that the in the Tei The cube reflects the beam onto the deflector meets. This reflected beam is also linear polarized and its direction of polarization is lower right to the polarization direction of the above. transmitted Beam. By swiveling the mirror between the two named positions can be between the polarization direction be switched back and forth between 0 ° and 90 °. The game gel can be in particular by a galvanometer scanner be done. Since the mirror can be very small, it results high response speed.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:Advantageous developments of the invention are in the Un claims are identified below along with the description of the preferred embodiment the invention with reference to the figures. It demonstrate:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Aus führungsbeispiels das erfindungsgemäßen Laserprojektor. Fig. 1 is a schematic representation of a first exemplary embodiment from the laser projector according to the invention.

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Details einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Laserprojektors, sowie Fig. 2 is a schematic representation of a detail of a further embodiment of the laser projector according to the invention, and

Fig. 3 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Laserprojektors. Fig. 3 is a block diagram of the laser projector according to the invention.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Laserprojektor zur Erzeu gung stereoskopischer Bilder werden die für das rechte bzw. das linke Auge bestimmten Bilder alternierend durch dieselbe Ablenkvorrichtung in zeitlich rascher Abfolge er zeugt, wobei der Laserstrahl vor seiner Ablenkung so ko diert wird, daß die Darstellung beim Betrachten durch handelsübliche rot/grün bzw. Polaroid-Brillen räumlich er scheint.In the laser projector shown in Fig. 1 for generating stereoscopic images, the images intended for the right or left eye are alternately generated by the same deflection device in rapid succession, the laser beam being coded before its deflection so that the display when viewed through commercially available red / green or polaroid glasses it appears spatially.

Dabei wird der einfallende mit der Helligkeitsinformation modulierte Laserstrahl 1 mittels einer - weiter unten nä her dargestellten - Vorrichtung 2 kodiert. Der kodierte Laserstrahl wird dann durch die Ablenkvorrichtung 3 rich tungsabgelenkt. Die bevorzugte Form der Ablenkvorrichtung 3 umfaßt zwei um orthogonale Achsen 6, 7 schwenkbare Spie gel 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 Laser strahl in nahezu jede Richtung innerhalb des zulässigen Raumwinkelbereichs abgelenkt werden. Die beiden Spiegel 4, 5 werden durch je einen Galvanometer-Scanner 8, 9 ange trieben, so daß in Abhängigkeit von der angelegten Span nung die Stellungen der Bilder für das rechte bzw. das linke Auge steuerbar sind.The incident laser beam 1, which is modulated with the brightness information, is encoded by means of a device 2 - shown in more detail below. The coded laser beam is then deflected by the deflection device 3 direction. The preferred form of the deflection device 3 comprises two pivotable mirrors 4 , 5 about orthogonal axes 6 , 7 . The laser beam first strikes the lower mirror 4 and is reflected by it against the upper mirror 5 . By a defined rotation of the mirror 4, 5 of the light reflected from mirror 5 the laser beam can be deflected in virtually any direction within the allowed spatial angle range. The two mirrors 4 , 5 are each driven by a galvanometer scanner 8 , 9 , so that the positions of the images for the right or left eye can be controlled depending on the voltage applied.

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 zu weisende Brille trägt, betrachtet werden können. Diesem Betrachter erscheinen die Darstellungen räumlich. Bei Ver wendung unterschiedlich polarisierter Strahlung ist es er forderlich, daß die Projektionsfläche bei Reflektion die Polarisationseigenschaften des einfallenden Strahls beibe hält. It will be on a canvas or in a corresponding way reflective medium creates a projection image that from a person who is a corresponding one who timed keep an eye on successive information wearing pointing glasses, can be viewed. This The representations appear spatial to the viewer. With Ver it is using differently polarized radiation required that the projection surface reflect the Polarization properties of the incident beam holds.

Bei der in Fig. 2 gegebenen Detaildarstellung der Kodiervorrichtung 2 erfolgt die optische Ko dierung 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 Sei te 20 eines Polarisationsstrahlteilerwürfels 17 so reflek tiert, daß der durch den Teilerwürfel 17 transmittierte Strahl auf die Ablenkvorrichtung 3 (nicht dargestellt) trifft. Dieser transmittierte Strahl ist linear polari siert. In einer zweiten, von der Ruhestellung verschiede nen Stellung des Spiegels 14, gelangt der von diesem re flektierte Strahl 18 über einen zweiten ortsfesten Spiegel 19 auf eine zweite Seite 21 des Polarisationsstrahlteiler würfels 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 Polarisa tionsrichtung des ersten transmittierten Strahles. Durch Schwenken des Spiegels 14 zwischen den beiden genannten Stellungen kann somit zwischen den Polarisationsrichtungen 0° und 90° hin- und hergeschaltet werden. Der Spiegel 14 kann insbesondere durch einen Galvanometer-Scanner betä tigt werden. Da der Spiegel 14 sehr klein sein kann, er gibt sich eine hohe Ansprechgeschwindigkeit.When given in Fig. 2 detailed representation of the encoder 2, the optical Ko takes place dation in that a laser beam 1 first passes a pivotable about an axis 15. Mirror 14, which in its rest position te the laser beam 16 to a first Be 20 of a polarization beam splitter cube 17 so reflected that the beam transmitted through the divider cube 17 hits the deflection device 3 (not shown). This transmitted beam is linearly polarized. In a second, from the rest position NEN position of the mirror 14 , the reflected by this re beam 18 passes through a second fixed mirror 19 to a second side 21 of the polarizing beam splitter 17 , which is orthogonal to the first side 20 through which first transmitted beam passes through, in such a way that the beam reflected in the divider cube 17 strikes the deflection device 3 . This second reflected beam is also linearly polarized and its direction of polarization is perpendicular to the direction of polarization of the first transmitted beam. By pivoting the mirror 14 between the two positions mentioned, it is thus possible to switch back and forth between the polarization directions 0 ° and 90 °. The mirror 14 can in particular be actuated by a galvanometer scanner. Since the mirror 14 can be very small, it gives a high response speed.

In Fig. 3 wird die Steuerung des erfindungsgemäßen Laser projektors anhand eines schematischen Blockschaltbildes dargestellt. In einem Bildprozessor 23 werden Projektions bilder für das rechte und das linke Auge zeitlich nachein ander anhand der in einem Speichermedium 22 festgehaltenen Bilder rechnerisch erzeugt. Je nachdem, ob das Projek tionsbild für das linke oder für das rechte Auge als näch stes vom Bildprozessor 23 abgegeben wird, wird ein ent sprechendes Diskriminationssignal 24 abgegeben, welches die Kodiervorrichtung 2 steuert und gegebenenfalls um schaltet, so daß der von der Laserquelle 25 emittierte La serstrahl 1, der bereits durch geeignete Mittel amplitu denmoduliert und/oder in seiner spektralen Zusammensetzung definiert beeinflußt worden ist, in der Kodiervorrichtung 2 ankommend, entsprechend eines der beiden Werte des opti schen Parameters, die jeweils dem Projektionsbild für das linke oder das rechte Auge fest zugeordnet worden sind, kodiert wird. Weiterhin wird die Stellung der Ablenkvor richtung 3, die erfindungsgemäß zur Erzeugung beider Pro jektionsbilder verwendet wird, je nach abzugebendem Pro jektionsbild ebenfalls von einem vom Bildprozesssor 23 ab gegebenen Signal 26 gesteuert.In Fig. 3, the control of the laser projector according to the invention is shown using a schematic block diagram. In an image processor 23 , projection images for the right and left eyes are generated computationally one after the other on the basis of the images recorded in a storage medium 22 . Depending on whether the projection image for the left or for the right eye is next delivered by the image processor 23 , a corresponding discrimination signal 24 is emitted, which controls the coding device 2 and switches if necessary, so that the emitted by the laser source 25 Laser beam 1 , which has already been amplitude-modulated by suitable means and / or has been defined in its spectral composition, arrives in the coding device 2 , corresponding to one of the two values of the optical parameters, each representing the projection image for the left or right eye have been permanently assigned, is encoded. Furthermore, the position of the Ablenkvor device 3 , which is used according to the invention for generating both projection images, is also controlled, depending on the projection image to be delivered, by a signal 26 provided by the image processor 23 .

Claims

1. Projector with a light source ( 1 , 25 ), a deflection device for the deflection of a projection beam and a coding device ( 2 ) for generating a stereoscopic (3-D) still or moving image display, in which at least parts of a projection part image for the right eye and part of a projection part of the image for the left eye temporal succession alternately as successive sequences by means of Ablenkvorrich device (3) are generated, said two different values ei nes optical parameter of, on the deflector (3) striking the projection light (1) by means of which this can be selected to obtain the two partial images, are each firmly assigned to the left or right partial image, in such a way that, with the switchover between the sequences for generating the respective partial image, also selection means for the optical parameter assigned to this eye in the Ko diervorrichtung ( 2 ) are switched so that when loading trac an assignment of the sequences to the respective eye by means of filter glasses allows the image portions with the value of the optical parameter assigned to this eye to pass through, but suppresses the image portions with the value of the optical parameter assigned to the other eye, characterized in that
the light source is a laser beam generating unit ( 1 ), the optical parameter is the polarization, wherein
the polarization of the projection partial images for the two eyes is linear and the polarization directions are perpendicular to one another, and the coding device is arranged between the light source ( 1 ) and the deflection device ( 3 ) and
has a mirror ( 14 ) pivotable about an axis ( 15 ), a polarization splitter cube ( 17 ) and a further mirror ( 19 ), the laser beam ( 1 ) in a first position of the pivotable mirror ( 14 ) directly on a first side ( 20 ) of the polarization splitter cube ( 17 ) is reflected and is reflected at a second position of the pivotable mirror ( 14 ) via the further mirror ( 19 ) onto a second side ( 21 ) of the polarization splitter cube ( 17 ) arranged orthogonally to the first side ( 20 ).

2. Laser projector according to claim 1, characterized ge indicates that parts of the projection image only a line drawing with lines provision of objects or representation of by stri limited areas form.

3. Laser projector according to one of the preceding claims che, characterized in that each parts of the project representing the same object tion image shown in successive sequences will.

4. Laser projector according to one of the preceding claims che, characterized in that the Moving image display with a frame rate accordingly the change of picture in cinema projection or television picture playback takes place.

5. Laser projector according to one of the preceding claims, characterized in that the deflection device ( 3 ) comprises two mirrors ( 4 , 5 ) which can be pivoted about orthogonal axes ( 6 , 7 ).

6. Laser projector according to one of the preceding claims, characterized in that the deflection device ( 3 ) comprises a mirror which can be pivoted about two orthogonal axes ( 6 , 7 ).

7. Laser projector according to claim 5 or 6, characterized in that at least one mirror ( 6 , 7 ) of the deflection device ( 3 ) is driven by a galvanometer scanner ( 8 , 9 ).

8. Laser projector according to one of claims 1 to 4, characterized in that the deflection device ( 3 ) comprises a pivotable mirror and a rotating polygon mirror, the axes of which are oriented orthogonally to one another.

9. Laser projector according to one of claims 5 to 8, characterized in that at least one mirror ( 6 , 7 , 14 , 19 ) of the deflection device ( 3 ) is provided with a non-depolarizing reflection layer.

10. Laser projector according to one of the preceding claims, characterized in that the deflection device ( 3 ) has at least one acousto-optical deflector.