DE10001127A1

DE10001127A1 - Video projection system and method for projecting video data using a laser onto a projection surface

Info

Publication number: DE10001127A1
Application number: DE2000101127
Authority: DE
Inventors: Robert Aigner
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2001-07-19
Also published as: WO2001052555A3; WO2001052555A2

Abstract

The invention relates to a video projection system that is provided with a laser that emits a laser beam. The laser beam is deflected onto the projection surface by means of a deflection unit. The projection surface contains luminous substances which generate light beams when the laser beam impinges, whereby said light beams have a predetermined wavelength. The light beams generated by the luminous substances are detected using a detection unit. The intensity of the laser beam is controlled according to desired video data and the detected light beams and by means of a control unit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Videoprojektionssystem sowie ein Verfahren zum Projizieren von Videodaten mittels eines Lasers auf eine Projektionsfläche.The invention relates to a video projection system and a Method for projecting video data using a laser on a projection screen.

Ein solches Videoprojektionssystem sowie ein solches Verfah ren sind aus J. Kränert et al. Laser Display Technology, Proceedings IEEE The Eleventh Annual International Workshop on Micro Electro Mechanical Systems, Heidelberg, S. 99-104, 25.-29. Januar 1998, bekannt. Bei diesem Videoproduktions system wird mit drei Lasern, die mit einer Wellenlänge je weils einer Grundfarbe des RGB-Farbraums (Rot-Grün-Blau- Farbraums), d. h. mit rot, grün und blau, ein Laserstrahl aus gestrahlt. Die Laserstrahlen werden mit den zu projizierenden Videodaten moduliert und einer Ablenkungseinheit zugeführt, mit der die Laserstrahlen auf eine Projektionsfläche proji ziert werden. Die Ablenkungseinheit lenkt die Laserstrahlen zeilenweise bzw. spaltenweise über die Projektionsfläche, so dass schließlich ein Bild eines darzustellenden Videodaten stroms auf die Projektionsfläche projiziert wird. Nachteilig an diesem bekannten System und dem bekannten Verfahren sind insbesondere für den kommerziellen Einsatz in großen Stück zahlen die Tatsache, dass derzeit keine Halbleiterlaserdiode verfügbar ist, die einen Laserstrahl in dem Wellenlängenbe reich der Farbe grün ausstrahlt. Dies ist darauf zurückzufüh ren, dass kein Materialsystem bekannt ist, das einen dafür geeigneten Bandabstand der Elektronen im Valenzband aufweist. Die zum Erzeugen der Farbe grün verwendeten Laser sind sehr teuer und aufwendig. Derzeit werden üblicherweise optisch ge pumpte grüne Festkörperlaser, beispielsweise NdYAG-Laser mit Frequenzverdoppelung, eingesetzt. Ein solcher Laser ist je doch für den Einsatz in einem üblichen Fernsehgerät zu groß. Such a video projection system and such a process ren are from J. Kränert et al. Laser display technology, Proceedings IEEE The Eleventh Annual International Workshop on Micro Electro Mechanical Systems, Heidelberg, pp. 99-104, 25-29 January 1998, known. With this video production system comes with three lasers, each with a wavelength because of a basic color of the RGB color space (red-green-blue Color space), d. H. with red, green and blue, a laser beam from blasted. The laser beams are projected with the Video data modulated and fed to a deflection unit, with which the laser beams are projected onto a projection surface be decorated. The deflection unit directs the laser beams row by row or column by column over the projection surface, see above that finally an image of a video data to be displayed current is projected onto the projection surface. Disadvantageous are on this known system and the known method especially for commercial use in large pieces pay the fact that currently no semiconductor laser diode is available which has a laser beam in the wavelength range radiates rich in color green. This is due to this that no material system is known, one for it has a suitable band gap of the electrons in the valence band. The lasers used to create the color green are very expensive and complex. Currently, optically pumped green solid-state lasers, for example NdYAG lasers Frequency doubling used. Such a laser is ever but too big for use in a normal TV.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Systems und des bekannten Verfahrens ist darin zu sehen, dass aufgrund der hohen erfor derlichen Laserleistung für das horizontale und vertikale Ab rastern des zu projizierenden Bildes eine erhebliche Verlet zungsgefahr für ein empfindliches Körperteil eines Menschen, beispielsweise für das menschliche Auge, besteht, wenn sich das Körperteil in dem Bereich des Laserstrahls befindet.Another disadvantage of the known system and the known The process can be seen in the fact that due to the high laser power for horizontal and vertical ab raster the image to be projected a considerable violation danger of contact with a sensitive part of the human body, for the human eye, for example, if there is the body part is in the area of the laser beam.

Somit liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein Videopro jektionssystem sowie ein Verfahren zum Projizieren von Video daten bereitzustellen, mit denen eine billigere, auch für ei nen kommerziellen Einsatz in großen Stückzahlen geeignete Projektion von Videodaten mittels Lasertechnologie möglich wird.The invention is therefore based on the problem of a video pro ejection system and a method for projecting video provide data with which a cheaper, also for egg suitable for commercial use in large quantities Projection of video data possible using laser technology becomes.

Das Problem wird durch das Videoprojektionssystem sowie durch das Verfahren zum Projizieren von Videodaten mit den Merkma len gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.The problem is caused by the video projection system as well the method of projecting video data with the characteristics len solved according to the independent claims.

Ein Videoprojektionssystem zum Projizieren von Videodaten mittels eines Lasers auf eine Projektionsfläche weist einen Laser auf, der einen Laserstrahl ausstrahlt. Mittels einer Ablenkungseinheit, auf die der Laserstrahl trifft, wird die ser auf die Projektionsfläche abgelenkt. Mit der Ablenkungs einheit wird der Laserstrahl zeilenweise und/oder spaltenwei se über die Projektionsfläche gelenkt, so dass bei ausrei chend hoher Ablenkungsfrequenz ein Videobild auf die Projek tionsfläche projiziert wird. Die Projektionsfläche weist Leuchtstoffe auf. Die Leuchtstoffe erzeugen aufgrund der auf diese auftreffenden Lichtstrahlen mit jeweils einer vorgege benen Wellenlänge. Auf diese Weise können, obwohl der Laser nur einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge aussendet, Licht strahlen mit mehreren unterschiedlichen Wellenlängen erzeugt werden. Somit ist es möglich, Lichtstrahlen mit Wellenlängen zu erzeugen, die den Grundfarben eines Farbraums entsprechen (beim RGB-Farbraum die Farben die Grundfarben rot, grün und blau). Beispielsweise bei Verwenden von drei Arten von Leuchtstoffen, von denen eine erste Art Leuchtstoff Licht strahlen in einem Wellenlängenbereich der Farbe blau erzeugt, eine zweite Art Leuchtstoff Lichtstrahlen mit einem Wellen längenbereich der Farbe rot sowie eine dritte Art Leuchtstoff Lichtstrahlen mit einem Wellenlängenbereich der Farbe grün, können die Grundfarben des RGB-Farbraums erzeugt werden. Durch entsprechende Überlagerung der einzelnen Lichtstrahlen ist es somit möglich, alle Farben des RGB-Farbraums darzu stellen, d. h. zu erzeugen. Die von den Leuchtstoffen erzeug ten Lichtstrahlen werden von einer Erfassungseinheit erfasst und die erfassten Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlän gen werden einer Regelungseinheit zugeführt, mit der die In tensität des Laserstrahls abhängig von Soll-Videodaten und den erfassten Lichtstrahlen geregelt wird.A video projection system for projecting video data points to a projection surface by means of a laser Laser that emits a laser beam. By means of a The deflection unit that is hit by the laser beam becomes the distracted on the projection surface. With the distraction unit, the laser beam is row by row and / or column by column steered over the projection surface, so that when high deflection frequency a video image on the project projection surface is projected. The projection surface points Phosphors on. The phosphors produce due to the these impinging light beams with one in each case wavelength. This way, although the laser only emits a laser beam with a wavelength, light radiate with several different wavelengths become. Thus it is possible to use light rays with wavelengths to generate that correspond to the basic colors of a color space (in the RGB color space the colors are the basic colors red, green and blue). For example, when using three types of Phosphors, a first type of fluorescent light radiate in a wavelength range of the color blue, a second type of fluorescent light rays with a ripple length range of the color red and a third type of phosphor Light rays with a wavelength range of the color green, the basic colors of the RGB color space can be generated. By appropriate superimposition of the individual light beams it is therefore possible to display all colors of the RGB color space ask, d. H. to create. The generated by the phosphors th light rays are detected by a detection unit and the detected light rays of different wavelengths conditions are fed to a control unit with which the In intensity of the laser beam depending on target video data and the detected light rays is regulated.

Bei einem Verfahren zum Projizieren von Videodaten mittels eines Lasers auf eine Projektionsfläche strahlt der Laser ei nen Laserstrahl aus. Der Laserstrahl trifft auf die Projekti onsfläche auf und aufgrund des auftreffenden Laserstrahls werden von Leuchtstoffen, die in der Projektionsfläche ent halten sind, Lichtstrahlen mit jeweils einer vorgegebenen Wellenlänge erzeugt. Die von den Leuchtstoffen erzeugten Lichtstrahlen werden erfasst und die Intensität des Laser strahls wird abhängig von Soll-Videodaten und den erfassten Lichtstrahlen geregelt.In a method for projecting video data using the laser emits a laser onto a projection surface laser beam. The laser beam hits the projectiles surface on and due to the incident laser beam are made of phosphors that are ent in the projection surface are holding light rays each with a predetermined Wavelength generated. The generated by the phosphors Light rays are captured and the intensity of the laser beam becomes dependent on target video data and the captured Beams of light regulated.

Durch die Erfindung wird es auf einfache Weise möglich, auf einen aufwendigen, teueren und großen Laser zu verzichten, mit dem ein Lichtstrahl mit einer Wellenlänge im Bereich der Farbe grün erzeugt werden kann.The invention makes it possible in a simple manner to do without a complex, expensive and large laser, with which a light beam with a wavelength in the range of Color green can be generated.

Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass die Projekti onsfläche mit Leuchtstoffen versehen ist, die aufgrund der Anregung durch einen Laserstrahl Lichtstrahlen einer fest vorgegebenen Wellenlänge erzeugen. This is made possible in particular by the fact that the Projekti onsfläche is provided with phosphors due to the Excitation by a laser beam of light a fixed generate predetermined wavelength.

Als Leuchtstoffe können in diesem Zusammenhang beispielweise Materialen eingesetzt werden, die auf posphorhaltigen Sub stanzen basieren oder auch organische Leuchtstoffe. Solche organischen Leuchtstoffe sind beispielsweise Leuchtstoffe, die in sogenannten organischen Leuchtdioden eingesetzt wer den, um Lichtstrahlen mit den Wellenlängen der Farben grün, rot bzw. blau zu erzeugen.In this context, for example, as phosphors Materials are used that are based on phosphorus sub punch based or organic phosphors. Such organic phosphors are, for example, phosphors, who used in so-called organic light-emitting diodes to make light rays with the wavelengths of colors green, to produce red or blue.

So können folgende organische Leuchtstoffe eingesetzt werden zum Erzeugen der Grundfarben des RGB-Farbraums, durch deren Mischen alle Farben des RGB-Farbraums erzeugt werden können:
The following organic phosphors can be used to generate the basic colors of the RGB color space, by mixing all colors of the RGB color space can be generated:

- To generate a light beam with the wavelength from the Range of color red polythiophene can be used
- To generate a light beam with the wavelength from the Range of color blue polyfluorene can be used
- To generate a light beam with the wavelength from the Area of color green can use polyphenylene vinylene become.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Regelungseinheit die Intensität des Laserstrahls abhängig von einem Vergleichsergebnis der Soll-Videodaten mit den er fassten Lichtstrahlen regelt.In one embodiment of the invention, it is provided that the control unit depends on the intensity of the laser beam from a comparison result of the target video data with which he light rays.

Der Laser kann eine Halbleiterlaserdiode sein, die vorzugs weise einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge in dem Wellen längenbereich der Farbe blau erzeugt. Es kann aber auch ein Laserstrahl erzeugt werden, dessen Wellenlänge λ kleiner ist als 380 nm, d. h. z. B. ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge im Bereich der ultravioletten Strahlung.The laser can be a semiconductor laser diode, which is preferred point a laser beam with a wavelength in the wave length range of the color blue. But it can also be a Laser beam are generated, the wavelength λ is smaller than 380 nm, i.e. H. e.g. B. a laser beam with a wavelength in the field of ultraviolet radiation.

Mittels des hochfrequenten Laserstrahls wird es möglich, die Leuchtstoffe derart anzuregen, dass sie die Lichtstrahlen mit den Wellenlängen der entsprechend benötigten Grundfarben zum Erzeugen der benötigten Farben aus dem Farbraum erzeugen. By means of the high-frequency laser beam it is possible to To stimulate phosphors in such a way that they use the light rays the wavelengths of the corresponding primary colors required Generate the required colors from the color space.

Weiterhin kann die Erfassungseinheit einen Strahlteiler, vor zugsweise einen Strahlteiler vom polarisierenden Typ aufwei sen, mit dem die erfassten Strahlen in Strahlen jeweils einer Wellenlänge aufgeteilt werden. Wird ein polarisierender Strahlteiler verwendet, so ist ein Vorteil darin zu sehen, dass bei der Übertragung des Laserstrahls von dem Laser durch den Strahlteiler zu der Ablenkungseinheit keine Streuverluste auftreten.Furthermore, the detection unit can have a beam splitter preferably a polarizing type beam splitter with which the detected rays are one in rays Wavelength can be split. Becomes a polarizing one Beam splitter is used, so one advantage is to see that when transmitting the laser beam from the laser through the beam splitter to the deflection unit no wastage occur.

Der Strahlteiler sollte derart eingerichtet sein, dass er transparent ist für die Strahlung in dem Wellenlängenbereich der von dem Laser erzeugt wird.The beam splitter should be set up so that it is transparent to the radiation in the wavelength range generated by the laser.

Alternativ können zum Erzeugen der erforderlichen Farben na türlich auch Leuchtstoffe verwendet werden, die als Grundfar ben die Komplementärfarben der Farben rot, blau und grün er zeugen, d. h. Leuchtstoffe, die Lichtstrahlen mit Wellenlängen in den Bereichen der Farben cyan, magenta und gelb erzeugen.Alternatively, na of course, phosphors are also used, which are used as the basic color ben the complementary colors of the colors red, blue and green witness d. H. Phosphors, the light rays with wavelengths in the areas of the colors cyan, magenta and yellow.

Die Erfassungseinheit kann zum Bündeln der Strahlen ein Spek trometer oder auch einen Filter aufweisen. Die voneinander getrennten Strahlen der jeweiligen Wellenlänge werden in der Erfassungseinheit gemäss einer Ausgestaltung mittels Photode tektoren erfasst. Die Photodetektoren sind jeweils derart ausgestaltet, dass sie Strahlen mit der jeweiligen Wellenlän ge erfassen und verarbeiten können.The detection unit can be used to bundle the rays trometer or have a filter. The one from the other separate rays of the respective wavelength are in the Detection unit according to an embodiment by means of a photode detectors. The photodetectors are each such designed to emit rays with the respective wavelength ge can capture and process.

In einer weiteren Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die Regelungseinheit derart eingerichtet ist, dass der Laser de saktiviert wird, wenn eine vorgegebene Menge der erfassten Strahlen die Wellenlänge des Laserstrahls selbst enthält. Wenn die erfassten Strahlen nur Strahlen mit der Wellenlänge des Laserstrahls sind, so bedeutet dies, dass keine Licht strahlen durch die Leuchtstoffe in der Projektionsfläche er zeugt worden sind. Dies kann entweder bedeuten, dass ein Ge genstand in den Laserstrahl geraten ist, beispielsweise ein Körperteil eines Menschen oder es kann auch bedeuten, dass der Laserstrahl gar nicht auf die Projektionsfläche trifft, sondern an der Projektionsfläche vorbeistrahlt. Somit kann dieses Kriterium sehr vorteilhaft eingesetzt werden, um die Sicherheit des Videoprojektionssystems zu erhöhen, wenn für den Fall, dass ein Gegenstand in den Laserstrahl gelangt, vorsichtshalber der Laser desaktiviert wird, um mögliche Schäden des Laserstrahls, der beispielsweise beim menschli chen Auge auftreten kann, zu vermeiden. Auch kann diese In formation eingesetzt werden, um die Ablenkungseinheit abhän gig von den erfassten Strahlen zu regeln, so dass die Strah len wieder auf die Projektionsfläche gelenkt werden. Bei die ser Ausgestaltung kann ein Detektor vorgesehen sein, der Strahlung in dem Wellenlängenbereich des Laserstrahls er fasst.In a further embodiment it is provided that the Control unit is set up such that the laser de is activated when a specified amount of the detected Rays contain the wavelength of the laser beam itself. If the detected rays are only rays with the wavelength of the laser beam, it means that there is no light shine through the phosphors in the projection surface have been fathered. This can either mean that a Ge object has got into the laser beam, for example a Part of a human body or it can also mean that the laser beam does not hit the projection surface at all, but blasting past the projection surface. So can this criterion can be used very advantageously to the To increase security of the video projection system when for the case that an object gets into the laser beam, as a precaution, the laser is deactivated to avoid possible Damage to the laser beam, for example in human Chen eye can avoid. This In formation used to depend on the deflection unit gig of the detected rays so that the beam len be directed back onto the projection surface. At the This embodiment, a detector can be provided Radiation in the wavelength range of the laser beam sums up.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dar gestellt und wird im weiteren näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the figures and will be explained in more detail below.

Es zeigenShow it

Fig. 1 ein Blockdiagramm, in dem das Videoprojektionssystem gemäss dem Ausführungsbeispiel dargestellt ist; Fig. 1 is a block diagram in which the video projection system is illustrated according to the embodiment;

Fig. 2a bis 2c Prinzipskizzen des Erzeugens der Licht strahlen der Grundfarben rot, grün und blau bei einer Frontprojektion; FIG. 2a to 2c are schematic diagrams of generating the light of the primary colors red rays, green and blue at a front projection;

Fig. 3a bis 3c Prinzipskizzen des Erzeugens der Licht strahlen der Grundfarben rot, grün und blau bei einer Rückprojektion; Figures 3a to 3c are schematic diagrams of generating the light of the primary colors red rays, green and blue at a rear projection.

Fig. 4a und 4b jeweils eine Frontansicht einer Projek tionsfläche mit Leuchtstoffen. FIGS. 4a and 4b are respectively a front view of a projek tion surface with phosphors.

Fig. 1 zeigt ein Videoprojektionssystem 100 mit einer blauen Halbleiterlaserdiode 101, d. h. mit einer Halbleiterlaserdiode, die einen Laserstrahl 102 mit einer Wellenlänge im Be reich der Farbe blau erzeugt. Fig. 1 shows a video projection system 100 with a blue semiconductor laser diode 101 , ie with a semiconductor laser diode that generates a laser beam 102 with a wavelength in the range of the color blue.

Der Laserstrahl 102 wird einem polarisierenden Strahlteiler 103 zugeführt und durch diesen verlustfrei geleitet. Der durch den Strahlteiler 103 geleitete Laserstrahl 102 wird ei ner Ablenkungseinheit 104 zugeführt.The laser beam 102 is fed to a polarizing beam splitter 103 and passed through it without loss. The laser beam 102 guided by the beam splitter 103 is supplied to a deflection unit 104 .

Die Ablenkungseinheit 104 ist gemäss der in J. Kränert et al. Laser Display Technology, Proceedings of IEEE Micor Electro Mechanical Systems, Heidelberg, S. 99-104, 25.-29. Januar 1998, beschriebenen Ablenkungseinheit ausgebildet. Mittels der Ablenkungseinheit 104 wird der Laserstrahl 102 zeilenwei se und/oder spaltenweise über eine Projektionsfläche 105 ge führt, wodurch die Videobilder erzeugt werden. Der Laser strahl 102 trifft also auf die Projektionsfläche 105.The deflection unit 104 is according to the in J. Kränert et al. Laser Display Technology, Proceedings of IEEE Micor Electro Mechanical Systems, Heidelberg, pp. 99-104, 25.-29. January 1998, described distraction unit trained. By means of the deflection unit 104 , the laser beam 102 is guided line-wise and / or in columns over a projection surface 105 , whereby the video images are generated. The laser beam 102 thus strikes the projection surface 105 .

Wie in Fig. 2a dargestellt ist, weist die Projektionsfläche 105 drei verschiedene Leuchtstoffe 201, 202, 203 auf.As shown in FIG. 2a, the projection surface 105 has three different phosphors 201 , 202 , 203 .

Der erste Leuchtstoff 201 ist der organische Leuchtstoff Po lyfluoren, der auf Anregung eines blauen Laserstrahls 102 ei nen Lichtstrahl mit der Wellenlänge der Farbe blau erzeugt.The first phosphor 201 is the organic phosphor polyfluorene, which generates a light beam with the wavelength of the color blue upon excitation of a blue laser beam 102 .

Der zweite Leuchtstoff 202 ist der organische Leuchtstoff Po lythiophen, der aufgrund der Erregung mittels des blauen La serstrahls 102 einen Lichtstrahl mit einer Wellenlänge im Be reich des Lichts der Farbe rot erzeugt.The second phosphor 202 is the organic phosphor polythiophene, which generates a light beam with a wavelength in the range of the light of the color red due to the excitation by means of the blue laser beam 102 .

Der dritte Leuchtstoff 203 ist der organische Leuchtstoff Po lyphenylenvinylen, der Lichtstrahlen mit der Wellenlänge der Farbe grün erzeugt bei Anregung durch den blauen Laserstrahl 102.The third phosphor 203 is the organic phosphor polyphenylene vinylene, which generates light rays with the wavelength of the color green when excited by the blue laser beam 102 .

Die Leuchtstoffe 201, 202, 203 können ohne große Anforderun gen an die Genauigkeit statistisch gleichmäßig über die Pro jektionsfläche 105 verteilt werden, so dass jeweils gleichmäßig ungefähr ein Drittel eines Flächenanteils mit einem Leuchtstoff zum Erzeugen jeweils einer Grundfarbe versehen ist.The phosphors 201 , 202 , 203 can be statistically evenly distributed over the projection surface 105 without great demands on the accuracy, so that in each case approximately one third of a surface portion is provided with a phosphor for producing a basic color.

Eine exakte Begrenzung oder geometrische Positionierung der einzelnen Leuchtstoffe 201, 202, 203 ist nicht erforderlich, da aufgrund der im weiteren beschriebenen Regelung der Inten sität des Laserstrahls 102 für ein Auge eines Betrachters derartige Ungenauigkeiten nicht wahrgenommen werden können.An exact delimitation or geometrical positioning of the individual phosphors 201 , 202 , 203 is not necessary, since such inaccuracies cannot be perceived by an observer due to the regulation of the intensity of the laser beam 102 described below.

Somit entsteht eine unregelmäßige Verteilung 401 der Leucht stoffe 201, 202, 203 auf der Projektionsfläche 105 (vgl. Fig. 4a). Aufgrund der Trägheit des menschlichen Auges sind auch Schwankungen der Flächenanteile der unterschiedli chen Leuchtstoffarten 201, 202, 203 tolerierbar. Somit können auch großflächige Schirme oder Projektionsleinwände mit preiswerten Druckverfahren hergestellt werden.This creates an irregular distribution 401 of the luminous substances 201 , 202 , 203 on the projection surface 105 (cf. FIG. 4a). Due to the sluggishness of the human eye, fluctuations in the surface proportions of the different types of fluorescent materials 201 , 202 , 203 are tolerable. This means that large screens or projection screens can also be produced using inexpensive printing processes.

Bei Bewegung des Laserstrahls 102 über die Projektionsfläche 105 werden Lichtstrahlen mit Wellenlängen der Farben rot, blau und grün erzeugt. Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge der Farbe blau werden im weiteren mit dem Bezugszeichen 106 gekennzeichnet, Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge der Farbe grün mit dem Bezugszeichen 107 und Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge der Farbe rot mit dem Bezugszeichen 108.When the laser beam 102 is moved over the projection surface 105 , light beams with wavelengths of the colors red, blue and green are generated. Light rays with a wavelength of the color blue are identified in the following with the reference symbol 106 , light rays with a wavelength of the color green with the reference symbol 107 and light rays with a wavelength of the color red with the reference symbol 108 .

Die erzeugten Lichtstrahlen werden von einer Erfassungsein heit, die gemäss dem Ausführungsbeispiel in der Ablenkungs einheit 104 integriert ist, erfasst und dem polarisierenden Strahlteiler 103 zugeführt.The light beams generated are detected by a detection unit, which according to the exemplary embodiment is integrated in the deflection unit 104 , and fed to the polarizing beam splitter 103 .

Der Strahlteiler 103 lenkt die Lichtstrahlen der drei Wellen längen ab und führt die abgelenkten Lichtstrahlen einem Spek trometer oder Filter 109 zu, wo sie aufgeteilt werden in Lichtstrahlen jeweils einer Wellenlänge und Photodetektoren 110, 111, 112 zugeführt werden. Es ist jeweils ein Photode tektor für Lichtstrahlen einer Grundfarbe des RGB-Farbraums vorgesehen. Die auf diese Weise erfasste Farbinformation 113 wird einer Regelungseinheit 114 zugeführt, die mittels eines Soll-Ist-Vergleichs mit den zu projizierenden Videodaten, d. h. einer Differenzbildung der in den Videodaten enthaltenen Farbinformation für den zu schreibenden Bildbereich mit der erfassten Farbinformation 114, die Intensität des von der Halbleiterlaserdiode 102 erzeugten Laserstrahls 102 mit einem Regelungssignal 115 regelt.The beam splitter 103 deflects the light beams of the three wavelengths and guides the deflected light beams to a spectrometer or filter 109 , where they are divided into light beams each having a wavelength and photodetectors 110 , 111 , 112 are supplied. A photodetector for light beams of a basic color of the RGB color space is provided in each case. The color information 113 acquired in this way is fed to a control unit 114 which, by means of a target / actual comparison with the video data to be projected, that is to say a difference between the color information contained in the video data for the image area to be written and the acquired color information 114 , determines the intensity of the controls of the semiconductor laser diode 102 generated laser beam 102 with a control signal 115th

Aufgrund dieses Soll-Ist-Vergleichs wird die Intensität des Laserstrahls, d. h. die Stärke der Emission des von der Halb leiterlaserdiode 101 erzeugten Laserstrahls 102 geregelt.Based on this target-actual comparison, the intensity of the laser beam, ie the intensity of the emission of the laser beam 102 generated by the semiconductor laser diode 101, is regulated.

Aufgrund der statistisch gleichmäßigen Verteilung der Leucht stoffe 201, 202, 203 auf der Projektionsfläche 105 wird es durch Ausnutzen der Trägheit des menschlichen Auges möglich, durch Erhöhen bzw. Reduzieren der Intensität des Laserstrahls 102 und damit einer erzeugten Überlagerung der Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlängen die entsprechende Farbe in dem Farbraum zu bilden.Due to the statistically uniform distribution of the luminous substances 201 , 202 , 203 on the projection surface 105 , it is possible by utilizing the inertia of the human eye, by increasing or reducing the intensity of the laser beam 102 and thus a generated superimposition of the light beams of different wavelengths, the corresponding color to form in the color space.

Fig. 2a zeigt das Prinzip der Frontprojektion bei Auftreffen des Laserstrahls 102 auf den zweiten Leuchtstoff 202 Po lythiophen, wodurch Lichtstrahlen 108 der Wellenlänge für die Farbe rot erzeugt werden. Fig. 2a shows the principle of front projection when the laser beam 102 strikes the second phosphor 202 po lythiophene, whereby light rays 108 of the wavelength are generated for the color red.

Fig. 2b zeigt das Auftreffen des Laserstrahls 102 auf die Pro jektionsfläche 105, in diesem Fall auf den dritten Leucht stoff 203 Polyphenylenvinylen, wodurch Lichtstrahlen 107 mit der Wellenlänge der Farbe grün erzeugt werden. Fig. 2b shows the impact of the laser beam 102 on the projection surface 105 , in this case on the third phosphor 203 polyphenylene vinylene, whereby light rays 107 are generated with the wavelength of the color green.

Fig. 2c zeigt den Fall des Auftreffens des Laserstrahls 102 auf die Projektionsfläche 105 für den Fall, dass der Laser strahl 102 auf den ersten Leuchtstoff 203 Polyfluoren trifft, wodurch Lichtstrahlen 106 mit der Wellenlänge der Farbe blau erzeugt werden. Fig. 2c shows the case of the impact of the laser beam 102 on the projection surface 105 in the event that the laser beam 102 hits the first phosphor 203 polyfluorene, whereby light rays 106 with the wavelength of the color blue are generated.

Fig. 3a bis Fig. 3c zeigen den entsprechenden Fall des Auftref fens des Laserstrahls 102 auf die drei unterschiedlichen Leuchtstoffe 201, 202, 203 und die dadurch generierte Erzeu gung von Lichtstrahlen 106, 107, 108 für den Fall der soge nannten Rückprojektion. Fig. 3a to Fig. 3c show the corresponding case of the Auftref fens of the laser beam 102 on the three different phosphors 201, 202, 203, and thereby generated Erzeu supply of light beams 106, 107, 108 for the case of the so-called back projection.

Wie in Fig. 4b gezeigt ist, kann alternativ zu der statistisch gleichräßen Verteilung 401, eine deterministische Verteilung 402 der einzelnen Leuchtstoffe 201, 202, 203 nach vorgegebe ner Reihenfolge, beispielsweise alternierend nacheinander der erste Leuchtstoff 201, der zweite Leuchtstoff 202 und der dritte Leuchtstoff 203 entlang der Ablenkrichtung des Laser strahls 102 vorgesehen sein.As shown in FIG. 4b, as an alternative to the statistically uniform distribution 401 , a deterministic distribution 402 of the individual phosphors 201 , 202 , 203 can be carried out according to a predetermined sequence, for example the first phosphor 201 , the second phosphor 202 and the third phosphor alternately in succession 203 along the deflection direction of the laser beam 102 may be provided.

Claims

1. Video projection system for projecting video data using a laser onto a projection surface, with
the laser that emits a laser beam,
a deflection unit with which the laser beam is deflected onto the projection surface,
the projection surface which the laser beam strikes, the projection surface having phosphors from which light beams each having a predetermined wavelength are generated due to the impingement of the laser beam,
a detection unit with which the light rays generated by the fluorescent substances are detected,
a control unit with which the intensity of the laser beam is controlled depending on the target video data and the detected light beams.

2. Video projection system according to claim 1, where the control unit the intensity of the laser beam regulates depending on a comparison of the target video data the detected light rays.

3. Video projection system according to claim 1 or 2, in which the laser is a semiconductor laser diode.

4. Video projection system according to one of claims 1 to 3, in which the laser emits a laser beam with a wavelength λ emits smaller than 380 nm.

5. Video projection system according to one of claims 1 to 3, where the laser is a laser beam with a wavelength emits that corresponds to blue light.

6. Video projection system according to one of claims 1 to 5, in which the detection unit has a beam splitter, with which the captured rays in rays of one world length can be divided.

7. video projection system according to claim 6, where the beam splitter is a polarizing beam splitter is.

8. Video projection system according to one of claims 1 to 7, where the phosphors are substances with which light rays each with a wavelength that is generated Corresponds to the basic color of a color space.

9. Video projection system according to one of claims 1 to 8, in which the phosphors contain phosphorus-containing materials ten.

10. Video projection system according to one of claims 1 to 8, where the phosphors are organic phosphors.

11. Video projection system according to one of claims 8 to 10, where the primary colors of the color space are red, blue and are green.

12. Video projection system according to one of claims 1 to 11, in which the detection unit has a spectrometer.

13. Video projection system according to one of claims 1 to 11, in which the detection unit has a filter.

14. Video projection system according to one of claims 1 to 13, in which the detection unit has photodetectors which in each case rays with a wavelength of the detected rays to capture.

15. Video projection system according to one of claims 1 to 14, in which the control unit is set up in such a way that the laser is deactivated when a predetermined amount of beams only ent the wavelength of the laser beam ent holds.

16. Video projection system according to one of claims 1 to 15, in which the control unit is set up in such a way that the deflection unit depending on the detected rays is controlled.

17. A method for projecting video data by means of a laser onto a projection surface, with the following steps:
the laser emits a laser beam,
the laser beam hits the projection surface,
due to the incident laser beam, light sources with a predetermined wavelength are generated from phosphors contained in the projection surface,
the light rays generated by the phosphors are recorded,
the intensity of the laser beam is regulated depending on the target video data and the detected light beams.