DE10053867A1

DE10053867A1 - Beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10053867A1
Application number: DE10053867A
Authority: DE
Inventors: Armin Grasnick; Ingo Relke; Wolfgang Tzschoppe; Falk Doerfel; Sven-Marti Scherzberg-Naujokat
Original assignee: 4D Vision GmbH
Current assignee: Newsight 07745 Jena De GmbH
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2001-09-27
Anticipated expiration: 2020-10-28
Also published as: DE10053867B4; DE10053868A1; DE10053868C2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungsvorrichtung, umfassend eine Lichtquelle (1) und einen planen optischen Lichtleiter (2), der von zwei einander gegenüberliegenden Großflächen (2.1, 2.2) und von umlaufenden Schmalflächen (2.3, 2.4) begrenzt ist, wobei die von der Lichtquelle (1) ausgehende Strahlung über wenigstens eine der Schmalflächen (2.3) in den Lichtleiter (2) eingekoppelt wird, dort teils infolge der Totalreflexion an den beiden Großflächen (2.1, 2.2) hin- und her reflektiert und teils als Nutzlicht kontinuierlich über eine der beiden Großflächen (2.1) abgestrahlt wird. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist die der abstrahlenden Großfläche (2.1) gegenüberliegende zweite Großfläche (2.2) mit einer aus Partikeln gebildeten, die Totalreflexion innerhalb des Lichtleiters (2) störenden Beschichtung (4) versehen, wobei das Störvermögen über die zweite Großfläche (2.2) hinweg zwischen zwei vorgegebenen Grenzwerten inhomogen ist. In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung sind diese Grenzwerte von der Dichte d der Beschichtung (4) abhängig, wobei die Dichte d ein Maß ist für den mittleren Abstand der Partikel pro Flächeneinheit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungsvorrichtung, umfassend eine Licht quelle und einen planen optischen Lichtleiter, der von zwei einander gegenüberliegen den Großflächen und von umlaufenden Schmalflächen begrenzt ist, wobei die von der Lichtquelle ausgehende Strahlung über wenigstens eine der Schmalflächen in den Lichtleiter eingekoppelt wird, dort teils infolge der Totalreflexion an den beiden Groß flächen hin- und her reflektiert und teils als Nutzlicht kontinuierlich über eine der bei den Großflächen abgestrahlt wird.

Flächenhafte Beleuchtungsvorrichtungen, die einen Lichtleiter als indirekte Lichtquelle verwenden, sind bereits bekannt. Sie dienen beispielsweise als Hintergrundbeleuch tung von Leuchtkästen. Ein weiteres Anwendungsgebiet sind transluzente Bildwieder gabeeinrichtungen mit LC-Displays, die eine über die gesamte Displayfläche möglichst gleichmäßige Helligkeit erfordern; auch hier können derartige Beleuchtungsvorrichtun gen als Hintergrundbeleuchtung dienen.

Der Lichtleiter ist beispielsweise eine Platte aus einem Plastwerkstoff oder aus Glas. Über eine oder mehrere der Schmalflächen, die die Platte umlaufend begrenzen, wird Licht in die Platte eingeleitet.

Die Intensität des seitlich durch eine Schmalfläche hindurch eingestrahlten Lichts nimmt zur Plattenmitte hin ab, da nur ein Anteil an der Innenseite der Großfläche total reflektiert wird, ein weiterer Anteil aber als Nutzlicht durch die Großfläche hindurch abgestrahlt wird. Aufgrund dieses mit zunehmender Anzahl von Reflexionen kontinu ierlichen Lichtverlustes ist die Lichtdichteverteilung über die abstrahlende Großfläche ungleichmäßig. Um dem entgegenzuwirken und die Abstrahlung über die Großfläche hinweg zu homogenisieren, werden üblicherweise zusätzliche Folien mit beispielsweise gitterartigen Strukturen auf die Großfläche aufgebracht. Diese Maßnahme zur Beein flussung der Lichtdichteverteilung ist jedoch verhältnismäßig aufwendig.

In US 5,897,184 wird eine im wesentlichen nach dem vorgenannten Prinzip arbeitende Beleuchtung für autostereoskopische Displays vorgestellt. Hier ist ein flächig ausge dehnter Lichtleiter mit Kerben oder Noppen versehen, die eine für den 3D-Betrieb er forderliche strukturierte Beleuchtung erzeugen. Als nachteilig stellt sich dabei aller dings heraus, daß ein solcher Lichtleiter nur mit hohem technologischen Aufwand her stellbar ist. Außerdem ist diese Beleuchtung im Zusammenhang mit der Anwendung in autostereoskopischen Displays im wesentlichen nur für zweikanalige 3D-Darstellungen geeignet.

Die US 5,349,379 beschreibt ein ebenfalls für autostereoskopische Displays vorgese henes Beleuchtungssystem, bei dem eine Vielzahl schmaler länglicher Lampen derart gesteuert wird, daß ein aus zwei Perspektivansichten zusammengesetztes Bild struktu riert beleuchtet wird, wodurch das Bild dreidimensional wahrnehmbar ist. Nachteilig sind hierbei die notwendigerweise hohe Anzahl an Lampen und auch wieder die im wesentlichen auf zweikanalige 3D-Darstellungen eingeschränkte Verwendbarkeit dieses Beleuchtungssystems.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß eine verbesserte Lichtausnutzung möglich ist. Außerdem soll die Beleuchtungsein richtung zur Verwendung in autostereoskopischen Displays geeignet sein und eine visuelle Wahrnehmbarkeit in der Weise ermöglichen, daß für einen Betrachter bei Betä tigung der Beleuchtungsvorrichtung wahlweise eine zwei- oder dreidimensionale Dar stellung einer Szene bzw. eines Gegenstandes möglich ist.

Bei einer Beleuchtungseinrichtung der vorbeschriebenen Art ist erfindungsgemäß die der abstrahlenden Großfläche gegenüberliegende zweite Großfläche mit einer aus Par tikeln gebildeten, die Totalreflexion innerhalb des Lichtleiters störenden Beschichtung versehen, wobei das Störvermögen über die zweite Großfläche hinweg zwischen zwei vorgegebenen Grenzwerten inhomogen ist. In einer besonders bevorzugten Ausfüh rung der Erfindung sind diese Grenzwerte von der Dichte der Beschichtung abhängig, wobei die Dichte ein Maß ist für den mittleren Abstand der Partikel pro Flächeneinheit.

Damit kann mit wenig aufwendigen technischen Mitteln auf einfache Art und Weise die Lichtdichteverteilung beeinflußt über die abstrahlende Großfläche hinweg eine ge wünschte Lichtdichteverteilung erzeugt werden. Die Funktionsweise der Erfindung läßt sich wie folgt erklären:
Wie bereits dargelegt, breitet sich das Licht innerhalb des Lichtleiters im wesentlichen in Richtung der Großflächen aus, wobei kontinuierlich Licht als Nutzlicht an der ab strahlenden Großfläche austritt, da bei jeder Reflexion an der abstrahlenden Großflä che lediglich ein Teil des Lichtes infolge Totalreflexion wieder in den Lichtleiter hinein reflektiert wird. Mit der erfindungsgemäß auf die der abstrahlenden Großfläche gegen überliegende zweite Großfläche aufgebrachten Beschichtung wird die Totalreflexion gestört, indem das Reflexionsverhalten durch Beeinflussung des Ausfallwinkels an der zweiten Großfläche so geändert wird, daß mehr Licht unter einem Winkel auf die ab strahlende Großfläche trifft, bei dem die Totalreflexion dort nicht mehr vollkommen stattfinden kann und dadurch eine größere Lichtmenge als Nutzlicht nach außen ge langt.

Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß es sich bei dem hier beschrie benen Lichtleiter um einen transparenten Körper handelt, der beispielsweise aus Glas, Acrylglas oder Polystyrol, also aus einem dichteren Medium besteht als die umgebene Luft. Es ist bekannt, daß dort, wo die Mantelfläche eines Lichtleiters mit benachbarten Stoffen oder Gegenständen in engen Kontakt kommt, die Totalreflexion gestört wird und dabei Streustrahlungen die Folge sind. Dies ist in der Lichtleitertechnik grundsätz lich unerwünscht. Die vorliegende Erfindung jedoch nutzt diesen Effekt, um die Total reflexion an einer Großfläche des Lichtleiters definiert zu stören, und zwar so, daß das Störvermögen an unterschiedlichen Abschnitten der Großfläche auch unterschiedlich ausgeprägt ist, wie im folgenden noch gezeigt wird.

Eine Ausgestaltungsvariante der Erfindung sieht vor, daß mit wachsendem Abstand x von einer Schmalfläche, in die das Licht eingekoppelt wird, das Störvermögen der Be schichtung zunehmend stärker ausgebildet ist. Dabei kann das Störvermögen progres siv in parallel zu dieser Schmalfläche ausgerichteten streifenförmigen Flächenabschnit ten zunehmend ausgebildet sein. Im gesonderten Falle kann die der Einkopplung ge genüber liegende Schmalfläche reflektierend ausgebildet sein, so daß dorthin gerichte te Strahlung in den Lichtleiter zurückgeworfen wird.

Hierdurch ergibt sich eine im Hinblick auf die Technologie des Aufbringens der Be schichtung einfache Lösung, die für viele Anwendungszwecke ausreichend ist. So kann vorgesehen sein, daß in einem ersten Flächenabschnitt nahe der Schmalfläche eine Beschichtung aufgebracht ist, bei welcher der mittlere Abstand der Partikel pro Flä cheneinheit groß und damit die Störung der Totalreflexion verhältnismäßig gering ist. Im nächsten parallel hierzu ausgerichteten Flächenabschnitt, der beispielsweise im Abstand x₁ von der Schmalfläche beginnt, ist der mittlere Abstand der Partikel pro Flä cheneinheit kleiner als im ersten Flächenabschnitt und damit die Störung der Totalre flexion stärker ausgeprägt. In einem dritten Flächenabschnitt, beginnend im Ab stand x₂ von der betreffenden Schmalfläche, ist der mittlere Abstand der Partikel pro Flächeneinheit wiederum geringer, d. h. es sind mehr Partikel pro Flächeneinheit vor handen, was zur Folge hat, daß die Totalreflexion in diesem Bereich noch stärker ge stört wird. Das setzt sich in dieser Weise über die gesamte zweite Großfläche fort, wo bei der am weitesten von der betreffenden Schmalfläche entfernte Flächenabschnitt die größte Dichte an Partikeln pro Flächeneinheit aufweist und damit auch das Störvermö gen dort am ausgeprägtesten ist.

Damit wird in der Nähe der Lichtquelle bzw. nahe der Schmalfläche, in die das Licht eingestrahlt wird, zwar die Totalreflexion am wenigsten gestört, aufgrund der größe ren Lichtintensität aber ein ausreichend großer Teil des Lichtes durch die abstrahlende Großfläche ausgekoppelt. Mit zunehmender Entfernung von der Schmalfläche und mit zunehmender Dichte der Partikel in der Beschichtung wird die Totalreflexion jedoch progressiv zunehmend stärker gestört, so daß in jedem der Bereiche der abstrahlenden Großfläche, die diesen Flächenabschnitten gegenüberliegen effektiv etwa ebenso viel Licht ausgekoppelt wird, wie nahe der Schmalfläche.

Auf diese Weise kann eine etwa homogen leuchtende Großfläche erzielt werden, die auch die dreifache meßbare Leuchtdichte pro Flächeneinheit aufweist, als dies bei ver gleichbaren aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen der Fall ist. Dies macht sich insbesondere bei sehr großflächigen Lichtleitern bemerkbar, was für Groß bilddarstellungen von Vorteil ist.

Eine noch weitere Steigerung der Helligkeit ist mit einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung möglich, bei der das Störvermögen der Beschichtung mit wachsenden Ab ständen x₁ und x₂, ausgehend von zwei Schmalflächen, in die jeweils Licht eingekop pelt wird, zunehmend stärker ausgebildet ist. Dabei kann es sich um zwei Schmalflä chen handeln, die sich am Lichtleiter parallel gegenüberliegen. Auch in diesem Falle kann das Störvermögen der Beschichtung so ausgebildet sein, daß das Störvermögen progressiv in parallel zueinander und zu den Schmalflächen ausgerichteten streifen förmigen Abschnitten zunimmt, und zwar bis zu einem Maximum, das etwa in Mitte der Längsausdehnung der zweiten Großfläche liegt.

Bevorzugt ist als Beschichtung ein Lack außen auf die zweite Großfläche aufgebracht, wobei die örtliche Lackdichte ein Äquivalent für das Störvermögen an diesem Ort ist. Die Lackdichte kann nach der Funktion d = f(x) definiert sein, wobei x das Maß für den Abstand von der Schmalfläche ist, in die das Licht eingekoppelt wird, und d einem Dichtewert entspricht. Dabei gilt beispielsweise d = 1 für einen vollständig lackierten Bereich und d = 0 für einen unlackierten Bereich der zweiten Großfläche.

In vorteilhafter Ausgestaltung kann als Dichtefunktion

d = f(x) = a₃.x³ + a₂.x² + a₁.x + a₀

vorgegeben sein, wobei die Parameter a₀, a₁, a₂ und a₃ wählbar sind. Beispielsweise haben sich die Parameter a₀ = 0, a₁ = 4, a₂ = -4 und a₃ = 0 bewährt.

Es sei der Vollständigkeit halber darauf hingewiesen, daß sich der Gegenstand der Er findung nicht auf Polynome dritten Grades beschränkt, sondern es kann in einzelnen Anwendungsfällen durchaus auch sinnvoll sein, eine Dichtefunktion in Form eines Po lynoms höheren als des dritten Grades anzustreben.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann weiterhin derart ausgestaltet sein, daß die Dichte d nicht nur in Abhängigkeit von dem Abstand x von der Schmalfläche, in die das Licht eingekoppelt wird, vorgegeben ist, sondern auch in Abhängigkeit von der senk recht dazu verlaufenden Koordinate y. Dann ist beispielsweise die Lackdichte nach der Funktion d = f(x,y) definiert, wobei x wie schon vorbeschrieben ein Maß für den Ab stand von der Schmalfläche ist, in die das Licht eingekoppelt wird, y jedoch ein Maß für eine Position senkrecht zu diesem Abstand. Damit kann für jeden Ort x,y auf der zwei ten Großfläche die Dichte der Beschichtung vorgegeben werden und Einfluß genommen werden auf die Lichtmenge, die in einem gegenüberliegenden Bereich durch die ab strahlende Großfläche austritt.

Die Dichtefunktion d = f(x,y) kann vor allem dann von Interesse sein, wenn ein ganz bestimmtes Leuchtdichteprofil über die abstrahlende Großfläche hinweg erzeugt wer den soll. So läßt sich mit der Funktion d = 1 für [0,4 < x < 0,6 und 0,4 < y < 0,6], sonst d = 0, ein besonders heller Fleck etwa in der Mitte der abstrahlenden Großfläche er zielen, wenn die Werte x bzw. y auch hier normiert sind, d. h. wenn beispielsweise gilt x_min = y_min = 0, x_max = y_max = 1. Auf diese Weise können besonders hohe Leuchtdichten in die sem mittleren Fleck erreicht werden.

Das Aufbringen des Lackes außen auf die zweite Großfläche kann durch ein übliches Druckverfahren, z. B. durch Siebdruck, erfolgen, indem ein der Dichtefunktion entspre chendes Bild erzeugt werden, das die gesamte zweite Großfläche einschließt, wobei auch hier wieder d = 1 für eine vollackierte Flächeneinheit und d = 0 eine nicht mit Lack versehene Flächeneinheit gilt. Die Erzeugung dieses Bildes kann gegebenenfalls eine Gradationskurve zugrunde gelegt werden.

In einer abgewandelten Ausführung kann die gesamte zweite Großfläche von außen homogen lackiert, d. h. mit einer Beschichtung gleichmäßiger Dichte versehen sein. Dann wird besonders viel Licht durch die abstrahlende Großfläche ausgekoppelt, wobei allerdings Inhomogenitäten auftreten, da nahe der einstrahlenden Lichtquelle die In tensität am größten ist.

Eine Vergleichmäßigung kann in diesem Falle mit einer über die abstrahlende Großflä che gelegten Folie erzielt werden, die das Licht abschnittsweise mehr oder weniger dämpft. Das Dämpfungsverhalten kann mit einer Funktion beschrieben werden, die der weiter oben genannten Dichtefunktion adäquat ist, wobei allerdings der Wert der größ ten Dichte hier eine maximale Dämpfung bzw. Auslöschung des Lichtes zur Folge hat. Die Vorteile bestehen im wesentlichen in preiswert herzustellenden Beleuchtungsein richtungen, die sich aus wenigen Bauteilen technologisch einfach herstellen lassen und die insbesondere für helle Beleuchtungen mit ausgezeichneter Lichtausnutzung geeig net sind.

In einer weiteren besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Be schichtung aus einer Vielzahl von Partikeln mit höherem und Partikeln mit geringerem Störvermögen gebildet ist, die in vorgegebenen Mengenverhältnissen aufgebracht sind, wobei in Flächenbereichen der zweiten Großfläche, in denen die Totalreflexion stärker gestört werden soll, die Partikel mit höherem Störvermögen und in Flächenbereichen, in denen die Totalreflexion weniger stark gestört werden soll, die Partikel mit geringe rem Störvermögen überwiegen. Sehr vorteilhaft lassen sind als Partikel mit höherem Störvermögen matte Silberteilchen und als Partikel mit geringem Störvermögen glän zende Silberteilchen verwenden. Auch diese können mittels Druckverfahren aufge bracht werden, wobei es beispielsweise vorteilhaft ist, wenn in einem ersten Druckvor gang die glänzenden, in einem zweiten Druckvorgang die matten Silberteilchen aufge bracht werden.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß von der Beschichtung Teilbereiche ausgespart sind und die zweite Großfläche in diesen Teilbereich eine möglichst hohe Lichtdurch lässigkeit aufweist. In besonderen Fällen können diese Teilbereiche in regelmäßigen, frei wählbaren Mustern angeordnet sein, die sich dann als Sättigungsmuster auf der abstrahlenden Großfläche ausprägen.

Die vorstehend erläuterte Beleuchtungsvorrichtung einschließlich ihrer Ausgestal tungsvarianten ist ausgezeichnet zur Verwendung in autostereoskopischen Displays geeignet, die mit einer transluzenten Bildwiedergabe arbeiten. Insofern wird die Auf gabe der Erfindung auch gelöst im Hinblick auf die Möglichkeit, bei Betätigung der Beleuchtungsvorrichtung wahlweise zwischen einer zwei- oder dreidimensionalen Wahrnehmbarkeit einer dargestellten Szene bzw. eines Gegenstandes zu wählen.

Erfindungsgemäß ist die Beleuchtungsvorrichtung dabei zwischen einer Bildwiederga beeinrichtung und einem Wellenlängenfilterarray angeordnet; die Bildwiedergabeein richtung ist zur Darstellung eines Kombinationsbildes aus einer Vielzahl von Bildele menten ausgebildet, die Informationen aus mehreren Ansichten der Szene/des Gegen standes wiedergeben; das Wellenlängenfilterarray weist eine Vielzahl von in vorgege benen Wellenlängenbereichen lichtdurchlässigen Wellenlängenfilterelementen auf; dem Wellenlängenfilterarray ist eine zusätzliche Lichtquelle nachgeordnet; es sind Mittel vorgesehen, mit denen in einem ersten Betriebsmodus zwecks dreidimensionaler Dar stellung Licht ausschließlich von der zusätzlichen Lichtquelle durch das Wellenlängen filterarray und die Bildwiedergabeeinrichtung hindurch zu einem Betrachter gelangt oder in einem zweiten Betriebsmodus überwiegend oder ausschließlich Licht der erfin dungsgemäßen, zwischen dem Wellenlängenfilterarray und der Bildwiedergabeeinrich tung positionierten Beleuchtungsvorrichtung zu dem Betrachter gelangt, dessen Blick auf die Reihenfolge Bildwiedergabeeinrichtung, Beleuchtungsvorrichtung, Wellenlän genfilterarray und zusätzliche Lichtquelle gerichtet ist.

Besonders vorteilhaft ist, wenn im ersten Betriebsmodus nur die zusätzliche Lichtquelle eingeschaltet ist. Dagegen sind im zweiten Betriebsmodus sowohl die zusätzliche Lichtquelle als auch die in den Lichtleiter einstrahlende Lichtquelle eingeschaltet oder es ist die zusätzliche Lichtquelle ausgeschaltet, dagegen die in den Lichtleiter ein strahlende Lichtquelle eingeschaltet.

Auf diese Weise ist es möglich, bei entsprechend gewähltem Betriebsmodus den auto stereoskopischen Effekt bei der Darstellung der Szene bzw. des Gegenstandes hervor- oder aufzuheben, so daß für einen Betrachter entweder die dreidimensionale oder le diglich eine zweidimensionale Wahrnehmung möglich ist, wie später noch ausführlich gezeigt werden wird.

Als alternatives Mittel zur Auswahl der Betriebsmodi kann zwischen der zusätzlichen Lichtquelle und dem Wellenlängenfilterarray ein ansteuerbarer Shutter angeordnet sein, der je nach Ansteuerung den von der Lichtquelle ausgehenden Strahlengang un terbricht oder freigibt. So wird auf einfache Weise erreicht, daß über die gesamte Bild fläche hinweg entweder eine zweidimensionale oder eine dreidimensionale Darstellung angeboten wird. Abweichend davon kann auf vorgegebenen Flächenabschnitten der abstrahlenden Großfläche eine dreidimensionale, zur gleichen Zeit auf den übrigen Flächenabschnitten nur zweidimensionale Darstellung erzeugt werden, wenn der Shut ter so ausgebildet ist, daß er abschnittsweise angesteuert werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin auch noch gelöst mit einer Beleuchtungsvor richtung für ein Display zur autostereoskopischen Wiedergabe, welches eine aus einer Vielzahl von Bildwiedergabeelementen gebildete Bildwiedergabeeinrichtung, ein Wel lenlängenfilterarray mit einer Vielzahl von in vorgegebenen Wellenlängenbereichen lichtdurchlässigen Wellenlängenfilterelementen sowie eine in Blickrichtung eines Be trachters hinter dem Wellenlängenfilterarray angeordnete flächige Lichtquelle umfaßt, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, daß das Wellenlängenfilterarray mindestens auf der der Lichtquelle abgewandten Seite mit spiegelnden oder streuenden Oberflä chenelementen ausgestattet ist und weiterhin Mittei vorgesehen sind, durch welche Licht zumindest zeitweise auf diese Oberflächenelemente gerichtet ist.

Dabei ist in einem ersten Betriebsmodus lediglich Strahlung auf die der flächigen Lichtquelle zugewandten Seite des Wellenlängenfilterarrays gerichtet. In einem zweiten Betriebsmodus ist Strahlung auf beide Seiten des Wellenlängenfilterarrays gerichtet. In einem dritten Betriebsmodus dagegen trifft nur Strahlung auf die mit Oberflächenele menten versehene, der flächigen Lichtquelle abgewandte Seite des Wellenlängenfilter arrays.

Der erste Betriebsmodus ermöglicht die dreidimensionale Wiedergabe der Szene, die auf dem bilddarstellenden Raster der Bildwiedergabeeinrichtung in mehreren Perspek tivansichten dargestellt ist. Der dreidimensionale Eindruck entsteht für den Betrachter deshalb, weil für jedes Auge des Betrachters, beeinflußt durch die Positionen der Wel lenlängenfilterelemente relativ zu den Positionen zugeordneter Bildwiedergabeelemen te bzw. durch die damit festgelegten Ausbreitungsrichtungen des Lichts, nur Bildin formationen aus zugeordneten Perspektivansichten sichtbar sind.

Im zweiten und dritten Betriebsmodus, in denen nicht bzw. nicht nur das durch das Wellenlängenfilterarray hindurch gerichtete Licht in die Augen des Betrachters gelangt, sondern auch das auf die der flächigen Lichtquelle abgewandte Seite des Wellenlängen filterarrays (und damit auf die Oberflächenelemente) gerichtete und von dort reflektier te Licht durch das bilddarstellende Raster hindurch für den Betrachter sichtbar ist, ist die Wirkung der Richtungsselektion und damit auch die Zuordnung von Bildinformatio nen zu dem rechten oder linken Auge aufgehoben, was zur Folge hat, daß die Darstel lung der Szene/des Gegenstandes vom Betrachter lediglich zweidimensional wahrge nommen wird.

Der Unterschied zwischen dem zweiten und dem dritten Betriebsmodus besteht darin, daß im zweiten Betriebsmodus aufgrund des zusätzlichen Lichtdurchsatzes durch das Wellenlängenfilterarray rückseitig mehr Licht auf das bilddarstellende Raster einfällt und damit die Helligkeit des zweidimensional erscheinenden Bildes verstärkt wird. Im dritten Betriebsmodus dagegen erscheint die zweidimensionale Darstellung bei gerin ger Helligkeit.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind zusätzliche Lichtquellen zur Beleuchtung der mit Oberflächenelementen versehenen Seite des Wellenlängenfilter arrays vorgesehen und diese zusätzlichen Lichtquellen sowie auch die flächige Licht quelle jeweils mit separat ansteuerbaren Ein-/Ausschaltern gekoppelt.

Damit ist es in einfacher Weise je nach Ansteuerung der Ein-/Ausschalter möglich, ent weder mit der flächigen Lichtquelle lediglich die (vom Betrachter aus) rückseitige Flä che des Wellenlängenfilterarrays, die mit Oberflächenelementen versehene betrachter seitige und die rückseitige Fläche des Wellenlängenfilterarrays oder nur die mit Ober flächenelementen versehene betrachterseitige Fläche des Wellenlängenfilterarrays zu beleuchten und wie oben beschrieben, dem Betrachter je nach Betriebsmodus eine zwei- oder dreidimensionale Wahrnehmung der Szene bzw. des Gegenstandes anzubie ten.

In einer alternativen Ausgestaltungsvariante können anstelle der Ein-/Ausschalten LC- Shutter vorgesehen sein, die in den auf die jeweilige Seite des Wellenlängenfilterarrays gerichteten Strahlengängen positioniert und so ansteuerbar sind, daß entsprechend den drei Betriebsmodi nur Strahlung auf die rückseitige Fläche des Wellenlängenfilter arrays, auf die rückseitige und auf die dem Betrachter zugewandte (mit Oberflä chenelementen versehene) Fläche oder nur auf die dem Betrachter zugewandte Seite des Wellenlängenfilterarrays gerichtet sind.

Alternativ kann die Beleuchtung nur der einen Seite oder beider Seiten des Wellenlän genfilterarrays auch mit Hilfe von schwenkbar gelagerten Reflektoren erzielt werden, die seitlich zum Wellenlängenfilterarray und in Relation zu der flächigen Lichtquelle so positioniert sind, daß in einer ersten Schwenkposition die von der flächigen Lichtquelle ausgehende Strahlung nur auf die Rückseite des Wellenlängenfilterarrays, in einer zweiten Schwenkposition die von der flächigen Lichtquelle ausgehende Strahlung auf beide Seiten des Wellenlängenfilterarrays gerichtet ist. Auf die zusätzlichen Lichtquel len kann in diesem Falle verzichtet werden. Als flächige Lichtquelle kann eine von meh reren Lampen gespeiste Einrichtung vorgesehen sein.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, daß die Oberflächenelemente le diglich auf die opaken Flächenbereiche eines insbesondere als LC-Displays ausgebilde ten Wellenlängenfilterarrays aufgebracht sind.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1 die prinzipielle Darstellung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvor richtung mit einer Lichtquelle und einem planen Lichtleiter;

Fig. 2 ein Beispiel für eine mögliche Strukturierung der Dichte d der Be schichtung in einer stark vergrößerten Darstellung;

Fig. 3 ein Beispiel der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung mit einer weiteren Lichtquelle zur Einkopplung von Licht in den Lichtlei ter;

Fig. 4 ein Beispiel für die Strukturierung der Dichte d der Beschichtung 4 bei Ausführung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung entsprechend Fig. 3 in einer stark vergrößerten Darstellung;

Fig. 5 bis Fig. 7 Beispiele für unterschiedliche Dichteverteilungen über die zweite Großfläche hinweg bei Ausführung der erfindungsgemäßen Beleuch tungseinrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 8 ein Beispiel für die Dichteverteilung über die zweite Großfläche hin weg bei Ausführung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung gemäß Fig. 3;

Fig. 9 ein Beispiel für den prinzipiellen Aufbau einer Anordnung zur zwei- oder dreidimensionalen Darstellung, in welche die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung integriert ist;

Fig. 10 ein stark vergrößerter Ausschnitt aus der Struktur des Wellenlängen filterarrays;

Fig. 11 ein stark vergrößerter Ausschnitt aus der Bildstruktur der Bildwieder gabeeinrichtung;

Fig. 12 ein prinzipieller Aufbau einer Anordnung zur wahlweise zwei- oder dreidimensionalen Darstellung, in welcher die erfindungsgemäße Be leuchtungsvorrichtung integrierbar ist;

Fig. 13 ein Beispiel für die erfindungsgemäße Anordnung von streuenden oder spiegelnden Oberflächenelementen auf dem Wellenlängenfilter array;

Fig. 14 ein weiteres Ausgestaltungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beleuch tungsvorrichtung.

In Fig. 1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung dargestellt, die eine Lichtquelle 1 und einen planen Lichtleiter 2 umfaßt. Der Lichtleiter 2 ist durch zwei einander gegenüberliegen de Großflächen 2.1 und 2.2 sowie durch umlaufende Schmalflächen begrenzt, von de nen in der gewählten Darstellung lediglich Schnitte zu sehen sind.

Die zwei weiteren den Lichtleiter 2 begrenzenden Schmalflächen sind parallel unter halb und oberhalb der Zeichenebene vorstellbar.

Die Lichtquelle 1 besteht beispielsweise aus einer stabförmigen Lampe, deren Längs ausrichtung senkrecht zur Zeichenebene ausgerichtet ist, wobei die Lichtquelle 1 in bezug auf die Schmalfläche 2.3 so positioniert ist, daß die von ihr ausgehende Strah lung durch die Schmalfläche 2.3 hindurch in den Lichtleiter 2 eingekoppelt wird. Die eingekoppelte Strahlung wird zu einem Teil L₁ innerhalb des Lichtleiters hin- und herre flektiert und zu einem Teil L₂ als Nutzlicht über die Großfläche 2.1 abgestrahlt.

Um nun die Lichtdichteverteilung über die abstrahlende Großfläche 2.1 hinweg in ei nem vorgegebenen Maß zu beeinflussen zu können, ist erfindungsgemäß auf der der abstrahlenden Großfläche 2.1 gegenüberliegenden Großfläche 2.2 eine die Totalrefle xion störende Beschichtung 4 vorgesehen, die aus einzelnen Partikeln besteht und deren Störvermögen über die flächige Ausdehnung der Großfläche 2.2 hinweg zwi schen zwei Grenzwerten inhomogen ist. Die Grenzwerte des Störvermögens sind mit der Dichte der Beschichtung bestimmt, wobei die Dichte der Beschichtung ein Maß für den mittleren Abstand der Partikel zueinander pro Flächeneinheit ist.

Der Lichtquelle 1 kann in einer bevorzugten Ausgestaltung noch ein Reflektor 3 zuge ordnet sein, der zur Erhöhung der Intensität der auf die Schmalfläche 2.3 gerichteten Strahlung beiträgt.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel dafür, wie die Dichte d der Beschichtung 4 und damit deren Störvermögen über die Großfläche 2.2 hinweg strukturiert sein kann. Die Großflä che 2.2 ist mit Blickrichtung A aus Fig. 1 stark vergrößert dargestellt.

Die über die Großfläche 2.2 hinweg unterschiedliche Dichte ist durch Schraffuren mit unterschiedlichem Abstand der Schraffurlinien symbolisiert. Es sei angenommen, daß in Flächenbereichen mit größerem Abstand der Schraffurlinien zueinander eine gerin gere Dichte, in Flächenabschnitten mit geringerem Abstand zwischen den Schraffurli nien eine größere Dichte und damit ein ausgeprägteres Störvermögen der Beschich tung 4 gegeben ist.

Aus Fig. 2 in Beziehung zu Fig. 1 geht weiterhin hervor, daß nahe der Schmalfläche 2.3, durch welche das Licht in den Lichtleiter 2 eingekoppelt wird, die Dichte bzw. das Stör vermögen gering, mit wachsendem Abstand x von dieser Schmalfläche 2.3 jedoch pro gressiv von Flächenabschnitt zu Flächenabschnitt zunehmend stärker ausgebildet ist.

Dies hat zur Folge, daß in der Nähe der Schmalfläche 2.3 aufgrund der geringsten Dichte der Beschichtung 4 die Totalreflexion am wenigsten gestört wird, trotzdem aber infolge der aufgrund der Nähe der Lichtquelle 1 hohen Lichtintensität ein Teil L₂ des Lichtstromes aus der Großfläche 2.1 austritt, der im wesentlichen ebenso groß ist wie der durch die Großfläche 2.1 hindurchtretende Lichtstrom in größerer Entfernung x von der Schmalfläche 2.3, da mit zunehmender Entfernung x zwar die Lichtintensität geringer, aufgrund der zunehmenden Störung der Totalreflexion aber mehr Licht durch die abstrahlende Großfläche 2.1 ausgekoppelt wird.

Mit zunehmenden Abstand x von der Schmalfläche 2.3 nimmt demnach zwar die Lichtintensität ab, jedoch das Störvermögen der Beschichtung 4 zu, was bei entspre chender Auslegung der Dichte d dazu führt, daß über die gesamte Großfläche 2.1 hin weg das Licht mit nahezu gleicher Intensität abgestrahlt wird.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine weitere Lichtquelle 5 vorgesehen ist und die von der Lichtquelle 5 ausgehende Strahlung noch zusätzlich durch die Schmal fläche 2.4 in den Lichtleiter 2 eingekoppelt wird. Um in diesem Falle eine Vergleichmä ßigung der Lichtabstrahlung über die Großfläche 2.1 zu erzielen, ist in einer Ausgestal tung der Erfindung vorgesehen, die nicht zweite Großfläche 2.2 mit einer Beschich tung 4 zu versehen, deren Störvermögen in diesem Falle von beiden Schmalflächen 2.3 und 2.4 ausgehend zur Mitte des Lichtleiters 2 hin bis zu einem gemeinsamen Maxi mum zunehmend stärker ausgebildet ist. Dies ist schematisch anhand Fig. 4 darge stellt.

Auf diese Weise wird erreicht, daß mit zunehmenden Abständen x von den Schmalflä chen 2.3 und 2.4 die Beschichtung 4 die Totalreflexion von Flächenabschnitt zu Flä chenabschnitt stärker stört und dadurch dafür gesorgt wird, daß trotz abnehmender Lichtintensität immer noch die gleiche bzw. eine ausreichende Lichtmenge durch die Großfläche 2.1 als Nutzlicht abgestrahlt wird.

Die aus einer Vielzahl einzelner Partikel bestehende Beschichtung 4 kann durch unter schiedliche Materialien realisiert werden. So ist es beispielsweise denkbar, daß Partikel mit höherem und Partikel mit geringerem Störvermögen vorgesehen sind und diese beiden Arten von Partikeln in einem vorgegebenen Mengenverhältnis auf die Großflä che 2.2 aufgebracht werden. Dabei überwiegen in Flächenbereichen, in denen die To talreflexion stärker gestört werden soll, Partikel mit höherem Störvermögen und in Flächenbereichen, in denen die Totalreflexion weniger stark gestört werden soll, die Partikel mit geringerem Störvermögen. Beispielsweise können die Partikel mit höherem Störvermögen matte Silberteilchen und die Partikel mit geringerem Störvermögen glän zende Silberteilchen sein.

Eine alternative Ausführung hierzu, die technologisch einfacher herstellbar ist, sieht eine aus einem Lack bestehende Beschichtung 4 vor. In diesem Falle ist die örtliche Lackdichte ein Äquivalent für das Störvermögen an einem betreffenden Ort. Ist bei spielsweise die Lackdichte mit der Funktion d = f(x) definiert, ist x wie bereits angege ben das Maß für den Abstand von der Schmalfläche 2.3 und/oder der Schmalfläche 2.4 und d ein Maß für die Dichte mit den Grenzwerten d = 0 und d = 1, wobei 1 das Stör vermögen bei größter Lackdichte und 0 das Störvermögen bei fehlender Lackschicht angeben. Beispielsweise sind in

d = f(x) = a₃.x³ + a₂.x² + a₁.x + a₀

die Parameter a₀, a₁, a₂ und a₃ wählbar. Als vorteilhafte Parametersätze haben sich im Zusammenhang mit der Anordnung nach Fig. 1 bewährt

a₀ = 0; a₁ = 0,5; a₂ = 2; a₃ = -0,5 (1);

a₀ = 0; a₁ = 0; a₂ = 1; a₃ = 0 (2);

a₀ = 0; a₁ = 0,5; a₂ = -0,5; a₃ = 1 (3).

Für die Anordnung nach Fig. 3 kann vorteilhaft vorgegeben werden

a₀ = 0, a₁ = 4, a₂ = -4 und a₃ = 0 (4).

In Fig. 5 bis Fig. 8 ist für die Parametersätze (1) bis (4) die Dichteverteilung in Abhän gigkeit vom Abstand x dargestellt. Die Parameter sind grundsätzlich frei wählbar. Je doch ist darauf zu achten, daß die Funktion d = f(x) im Definitionsbereich [x_min, x_max] Werte 0 ≦ d ≦ 1 liefert. Dabei beschreiben die Werte x_min und x_max trivialerweise die hori zontale Ausdehnung der zu lackierenden Großfläche 2.2. Vorzugsweise ist x_min = 0 der Position der Schmalfläche 2.3 bzw. 2.4 zugeordnet, in die das Licht eingekoppelt wird, und x_max kann durch einfache Normierung auf den Wert 1 gebracht werden. Im Ausfüh rungsbeispiel nach Fig. 1 und Fig. 3 ist x_min der Position der Schmalfläche 2.3 zugeord net.

Werden Lichtquellen 1, 5 verwendet, die in Richtung y (vgl. Fig. 2 und Fig. 4) Licht mit inhomogener Intensität abstrahlen, so kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, die Dichte nicht nur in Richtung x, sondern auch in Richtung y zu variieren, wodurch die Dichtefunktion dann die Form d = f(x,y) erhält.

In ähnlicher Weise wie bereits beschrieben wird damit erreicht, daß an Orten innerhalb des Lichtleiters 2 mit geringerer Intensität die Großfläche 2.2 eine dichtere Beschich tung 4 aufweist, wobei die Totalreflexion stärker dort gestört ist und dadurch die durch die Großfläche 2.1 hindurchtretende Menge an Nutzlicht bzw. die Intensität des Nutzlichtes erhöht wird. Dagegen ist an Orten höherer Intensität entlang der Koordina te y eine geringere Dichte d und damit ein geringeres Störvermögen vorgesehen, wobei trotzdem eine ausreichende Lichtmenge als Nutzlicht durch die Großfläche 2.1 nach außen gelangt. Es wird also zusätzlich auch in Richtung der Koordinate y eine Ver gleichmäßigung der abgestrahlten Lichtmenge erzielt.

Selbstverständlich kann die Erfindung nicht nur dazu genutzt werden, die durch die Großfläche 2.1 abgestrahlte Lichtmenge zu vergleichmäßigen, sondern es kann mit der Variation der Dichte d, wenn diese in entsprechender Weise vorgegeben ist, vor allem auch erreicht werden, daß durch bevorzugte Flächenabschnitte der Großfläche 2.1 Licht mit höherer Lichtintensität abgestrahlt wird als durch andere Flächenabschnitte. Auf diese Weise lassen sich je nach Vorgabe Lichtstrukturen und -figuren erzeugen, die sich durch größere oder geringere Helligkeit von ihrer Umgebung auf der Großflä che 2.1 abheben. Auf diese Weise kann bei Bedarf ein besonders heller Fleck in der Mitte der abstrahlenden Großfläche 2.1 erzielt werden, wie weiter oben bereits darge stellt wurde.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann beispielhaft die gesamte Groß fläche 2.2 homogen lackiert bzw. verspiegelt werden, so daß besonders viel Licht durch die Großfläche 2.1 - dann allerdings nicht mit homogener Verteilung - abge strahlt wird.

Im folgenden wir die Verwendung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung in einer Anordnung zur wahlweise dreidimensionalen oder zweidimensionalen Darstel lung einer Szene/eines Gegenstandes ausführlicher erläutert. Eine solche Anordnung, in welche die Beleuchtungsvorrichtung integriert ist, ist in ihrem prinzipiellen Aufbau in Fig. 9 dargestellt.

Diesbezüglich sind in der Blickrichtung B eines Betrachters zunächst eine Bildwieder gabeeinrichtung 6 in Form eines transluzenten LC-Displays, dann ein Lichtleiter 2, ein Wellenlängenfilterarray 7 und eine Planbeleuchtungsquelle 8 angeordnet, wobei letzte re beispielsweise als Planon-Lichtkachel (Hersteller "OSRAM") ausgebildet sein kann. Zur Homogenisierung der Strahlungsintensität, die von der Planbeleuchtungsquelle 8 ausgeht, kann zwischen der Planbeleuchtungsquelle 8 und dem Wellenlängenfilter array 7 eine Streuscheibe eingeordnet sein, die hier jedoch zeichnerisch nicht wieder gegeben ist. Die Beschichtung 4 kann dabei in einer besonderen Ausführungsform eine zugleich das Filterarray bildende Lackschicht sein.

Auf der Bildwiedergabeeinrichtung 6 werden Kombinationsbilder dargestellt, die Bildin formationen aus mehreren Ansichten, insbesondere Perspektivansichten der darzu stellenden Szene bzw. des Gegenstandes, beinhalten. Um zu gewährleisten, daß der Betrachter stets gleichzeitig Bildinformationen aus unterschiedlichen Ansichten, d. h. aus unterschiedlichen Bildkanälen, sieht, wird das Wellenlängenfilterarray 7 in Abhän gigkeit von den einzelnen Bildwiedergabeelementen der Bildwiedergabeeinrichtung 6, bevorzugt in Pixel- oder Subpixelgröße, strukturiert. Beispielhaft ist in Fig. 10 eine mögliche Struktur für das Wellenlängenfilterarray und in Fig. 11 eine Zuordnung der Perspektivansichten zu den Bildelementen der Bildwiedergabeeinrichtung 6 dargestellt.

So sind in Fig. 10 in einem stark vergrößerten Ausschnitt einzelne Filterelemente des Wellenlängenfilterarrays 7 entsprechend ihrer Durchlässigkeit für bestimmte Wellen längenbereiche gekennzeichnet. Dabei sind die mit R' gekennzeichneten Filterelemente lediglich im Bereich des roten Lichtes, die mit G' gekennzeichneten Filterelemente le diglich im Bereich des grünen Lichtes und die mit B' gekennzeichneten Filterelemente lediglich im Bereich des blauen Lichtes durchlässig. Mit S sind Filterelemente gekenn zeichnet, die lichtundurchlässig sind.

Fig. 11 zeigt einen ebenfalls stark vergrößerten Ausschnitt der Struktur zugeordneter Bildwiedergabeelemente der Bildwiedergabeeinrichtung 6. Während in Fig. 10 jedes Quadrat einem Filterelement entspricht, entspricht in Fig. 11 jedes Quadrat einem Bild wiedergabeelement. Die in die Bildwiedergabeelemente eingetragenen Ziffern bezeich nen jeweils eine von acht Perspektivansichten, aus denen die jeweilige Bildinformation stammt. Auf der Bildwiedergabeeinrichtung 6 erscheint also ein Kombinationsbild, das entsprechend Fig. 11 aus einzelnen Bildinformationen von acht Perspektivansichten zusammengesetzt ist. Über das gesamte Raster der Bildwiedergabeeinrichtung 6, das wie bereits dargelegt ein LC-Display sein kann, ist die Anzahl der Bildwiedergabeele mente wesentlich größer als hier dargestellt, und die Ausdehnung der einzelnen Bild wiedergabeelemente ist wesentlich geringer.

Die Rasterung der Filterelemente und der Bildwiedergabeelemente sind bezüglich ihrer Abmessungen zueinander proportional oder identisch. Autostereoskopische Einrich tungen, die nach diesen Prinzip arbeitet, sind bekannt und müssen deshalb hier nicht näher erläutert werden. Statt dessen soll hier auf die Funktion der in diese Anordnung integrierten erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung eingegangen werden.

Diesbezüglich zeigt Fig. 9 die schon im ersten Ausführungsbeispiel erwähnte Licht quelle 1 mit dem Reflektor 3, die nahe der Schmalfläche 2.3 des Lichtleiters 2 ange ordnet ist, so daß die von der Lichtquelle 1 ausgehende Strahlung mit möglichst hoher Intensität durch die Schmalfläche 2.3 hindurch in den Lichtleiter 2 eingekoppelt wird. Sowohl die Lichtquelle 1 als auch die Planbeleuchtungsquelle 8 sind mit separat an steuerbaren Ein-/Ausschaltern gekoppelt, wodurch es möglich ist, entweder nur die Lichtquelle 1 oder nur die Planbeleuchtungsquelle 8 oder auch beide zu betreiben. Damit lassen sich die bereits genannten beiden Betriebsmodi realisieren.

In dem ersten Betriebsmodus, in dem die Planbeleuchtungsquelle 8 ein-, dagegen aber die Lichtquelle 1 ausgeschaltet ist, erreicht der Beleuchtungsstrahlengang durch das Wellenlängenfilterarray 7, den Lichtleiter 2 und die Bildwiedergabeeinrichtung 6 hin durch die Augen des Betrachters, wobei beiden Augen, vorgegeben durch die Position der Wellenlängenfilterelemente relativ zu den Positionen der zugeordneten Bildwieder gabeelemente, unterschiedliche Bildinformationen angeboten werden und insofern für den Betrachter ein räumlicher Eindruck der auf der Bildwiedergabeeinrichtung darge stellten Szene bzw. des Gegenstandes entsteht.

Im zweiten Betriebsmodus ist auch oder nur die Lichtquelle 1 eingeschaltet, was zur Folge hat, daß überwiegend oder ausschließlich Licht zum Betrachter gelangt, das zwar von der Großfläche 2.1 kommt und Bildinformationen mit sich führt, jedoch nicht das Wellenlängenfilterarray 7 passiert hat. Damit entfällt die Selektion und Richtungsvor gabe für ausgewählte Bildinformationen und deren Zuordnung zu dem rechten oder linken Auge des Betrachters, so daß die dreidimensionale Wahrnehmung nicht möglich ist. Sind beide Lichtquellen 1 und 8 eingeschaltet, gilt letztere Feststellung insbeson dere dann, wenn der noch durch das Wellenlängenfilterarray 7 dringende Lichtanteil bezogen auf die Leuchtdichte pro Flächeneinheit deutlich geringer ist, als der bezogen auf die Großfläche 2.1 von der Lichtquelle 1 herrührende Lichtanteil.

Das vom Wellenlängenfilterarray 7 im wesentlichen unbeeinflußte Licht durchdringt in diesem Fall die Bildwiedergabeeinrichtung 6 und trägt die Bildinformationen gleichbe rechtigt zu beiden Augen des Betrachters, so daß dieser die auf der Bildwiedergabeein richtung 6 die Szene/den Gegenstand zweidimensional wahrnimmt.

Die Beschichtung 4 dient in diesem Falle dazu, möglichst viel Nutzlicht über die Groß fläche 2.1 bei eingeschalteter Lichtquelle 1 abzustrahlen. Die Beschichtung 4 ist in dem hier gewählten Beispiel vorzugsweise aus matten und glänzenden Silberpartikeln gebildet.

Zur Vergleichmäßigung der Einkopplung des Lichtes von der Lichtquelle 1 in den Lichtleiter 2 können zwischen Lichtquelle 1 und Lichtleiter 2 (nicht dargestellte) Zylin derlinsen oder auch eine Streuscheibe vorgesehen sein. Die Dichtestruktur der Be schichtung 4 ist in diesem Fall beispielsweise wie in Fig. 2 dargestellt ausgebildet, wo durch erreicht wird, daß die Intensität des über die Großfläche 2.1 abgestrahlten Nutz lichtes über die gesamte Großfläche 2.1 weitestgehend gleichmäßig ist und insofern eine gleichmäßig verteilte Bildhelligkeit gewährleistet ist.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel soll nachfolgend eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung, wiederum im Zusammenhang mit einem Displays zur autostereoskopischen Wiedergabe, vorgestellt und erläutert wer den, wobei auch hierbei die Beleuchtungsvorrichtung erfindungsgemäß die Umschal tung von einer dreidimensionalen Wiedergabe auf eine zweidimensionale Wiedergabe und umgekehrt ermöglicht.

Den prinzipiellen Aufbau einer solchen Anordnung zeigt Fig. 12. Schematisch darge stellt sind dort eine Planbeleuchtungsquelle 9, ein Wellenlängenfilterarray 10 und eine mit einer Ansteuerelektronik 12 gekoppelte Bildwiedergabeeinrichtung 11. Die Plan beleuchtungsquelle 9 besteht beispielsweise ebenfalls aus einer OSRAM-Flachlampe "Planon". Denkbar ist auch die Verwendung einer flächigen Lichtquelle, wie sie in her kömmlichen LC-Displays genutzt wird.

Aus der Blickrichtung B eines Betrachters ist zunächst die Bildwiedergabeeinrich tung 11, dahinter das Wellenlängenfilterarray 10 und hinter diesem die Planbeleuch tungsquelle 9 angeordnet. Das Wellenlängenfilterarray 10 besteht aus einer Vielzahl von Filterelementen etwa mit den Abmessungen 0,99 mm (Breite) und 0,297 mm (Hö he). Diese Abmessungen sind abgestimmt auf ein Farb-LC-Display "Batron BT 63212", das als Bildwiedergabeeinrichtung 11 dienen soll. Der Abstand zwischen Bildwiederga beeinrichtung 11 und Wellenlängenfilterarray 10 beträgt im gewählten Beispiel 2 mm.

Die Zuordnung der einzelnen Bildwiedergabeelemente der Bildwiedergabeeinrich tung 11 zu den einzelnen Filterelementen des Wellenlängenfilterarrays 10 entspricht den Darstellungen nach Fig. 10 und Fig. 11. Die Ansteuerelektronik 12 hat die Funktion eines Bezeichners, die darin besteht, das Kombinationsbild in vorgegebenen Zeittakten zu verändern. So können beispielsweise in größeren Zeitabständen Standbilder gegen einander ausgetauscht werden oder durch Austausch in entsprechend kürzeren Zeitab ständen, die die Trägheit des Auges berücksichtigen, bewegte Bilder erzeugt werden.

Wie in Fig. 11 dargestellt, werden dem Kombinationsbild acht Perspektivansichten zu grunde gelegt, d. h. die Bildinformationen werden aus acht Perspektivansichten bezo gen und zu einem Gesamtbild kombiniert. Jedes der in Fig. 11 als Quadrat dargestelltes Subpixel hat in bezug auf eine Perspektivansicht stets exakt die gleiche Position inner halb des Bildrasters. Dieses Raster ist auch hier wesentlich größer als in Fig. 11 darge stellt und besteht entsprechend dem bereits genannten LC-Display des vorgenannten Typs beispielsweise aus 1024 Spalten und 768 Zeilen. Die Bildkombination und Bildge neration auf diesem LC-Display wird durch die Ansteuerelektronik 12 besorgt.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß die opaken Teilflächen auf der der Planbe leuchtungsquelle 9 abgewandten Seite des Wellenlängenfilterarrays 10 mit streuenden Oberflächenelementen 13 beschichtet sind. Die streuenden Oberflächenelemente 13 sind beispielsweise in eine 0,5 mm dicke Scheibe durch Ätzen eingearbeitet. Diese Ätzungen sind lediglich in Flächenbereichen vorgesehen, die den in Fig. 10 mit S be zeichneten opaken Filterelemente entsprechen. Die übrigen mit R', G' und B' bezeich neten Filterelemente bleiben von dieser Ätzung bzw. von streuenden Oberflächenele menten 13 frei und sind insofern ungehindert transparent.

Seitlich neben der so mit streuenden Oberflächelementen 13 strukturierten Außenflä che des Wellenlängenfilterarrays 10 sind zusätzliche Lichtquellen 14 positioniert (vgl. Fig. 13), und zwar so, daß die von den zusätzlichen Lichtquellen 14 ausgehende Strah lung auf die streuenden Oberflächenelemente 13 trifft. Auch können den zusätzlichen Lichtquellen 14 Reflektoren 15 zugeordnet sein, die für eine Erhöhung der Intensität der auf die streuenden Oberflächenelemente 13 gerichteten Strahlung sorgen.

Bevorzugt werden stabförmige Lampen verwendet, deren Ausdehnung etwa der Län genausdehnung des Wellenlängenfilterarrays 10 senkrecht zur Zeichenebene ent spricht. Bei der Positionierung der zusätzlichen Lichtquellen 14 ist zu beachten, daß die der Planbeleuchtungsquelle 9 zugewandte Seite der Wellenlängenfilterarrays 10 von den zusätzlichen Lichtquellen 14 nicht beleuchtet wird.

Bei eingeschalteten zusätzlichen Lichtquellen 14 trifft das von dort ausgehende Licht nicht nur auf die streuenden Oberflächenelemente 13, sondern beleuchtet aufgrund des verhältnismäßig geringen Abstandes von nur 2 mm zwischen Wellenlängenfilter array 10 und Bildwiedergabeeinrichtung 11 relativ diffus und homogen auch das bild darstellende Raster der Bildwiedergabeeinrichtung 11.

Auch hier sind die Planbeleuchtungsquelle 9 und die zusätzlichen Lichtquellen 14 je weils getrennt ein- und ausschaltbar, so daß sich die bereits erwähnten beiden Be triebsmodi einstellen lassen.

Im ersten Betriebsmodus sind die zusätzlichen Lichtquellen 14 ausgeschaltet. Die Bild wiedergabeeinrichtung 11 wird ausschließlich durch die Planbeleuchtungsquelle 9 durch das Wellenlängenfilterarray 10 hindurch beleuchtet. In diesem Betriebsmodus findet eine Richtungsselektion aufgrund der Lagezuordnung von Filterelementen und Bildwiedergabeelementen statt, die wie beschrieben dafür sorgt, daß jedem Auge des Betrachters nur ausgewählte Bildinformationen sichtbar sind und damit der dreidimen sionale Eindruck für den Betrachter entsteht.

Im zweiten Betriebsmodus sind lediglich die zusätzlichen Lichtquellen 14 eingeschal tet, während die Planbeleuchtungsquelle 9 ausgeschaltet ist. In diesem Betriebsmodus ist für einen Betrachter das auf der Bildwiedergabeeinrichtung 11 dargestellte Kombi nationsbild bzw. die dargestellte Szene zweidimensional wahrnehmbar, da das von der Bildwiedergabeeinrichtung 11 zum Betrachter gelangende Licht bezüglich seiner Rich tung nicht durch die Zuordnung von Filterelementen und Bildwiedergabeelementen beeinflußt ist, sondern gleichmäßig die Bildwiedergabeeinrichtung durchstrahlt und das Licht von allen Bildwiedergabeelementen gleichberechtigt die Augen des Betrach ters erreicht.

Optional kann im zweiten Betriebsmodus auch die Planbeleuchtungsquelle 9 einge schaltet sein, wobei das Kombinationsbild ebenfalls zwei- oder dreidimensional wahr nehmbar ist, je nach Leuchtdichteverhältnis pro Flächeneinheit der Beleuchtungsquel len 9 und 14. In diesem Betriebsmodus ist aufgrund des zusätzlichen Lichtdurchsatzes durch die Filterelemente R', G', B' rückseitig Licht höherer Intensität auf die Bildwie dergabeeinrichtung 11 gerichtet. Die Bildhelligkeit ist angehoben.

Anstelle von Ein- und Ausschaltern zur Steuerung der Beleuchtung können auch Shut ter vorgesehen sein, die jeweils in die Strahlengänge eingeordnet sind und je nach Be darf den entsprechenden Lichtweg sperren oder freigeben. Die Steuerung des Ein- und Ausschaltens der Lampen kann in allen beschriebenen Fällen über Prozessoren mit Hilfe von Software erfolgen.

In einer weiteren Ausgestaltungsvariante dieser Anordnung kann auch vorgesehen sein, daß lediglich die Planbeleuchtungsquelle 9 vorhanden ist und das Licht der Plan beleuchtungsquelle 9 über seitlich zum Wellenlängenfilterarray 10 angeordnete Reflek toren 16, wie in Fig. 14 dargestellt, auch auf die der Planbeleuchtungsquelle 9 abge wandte Außenseite des Wellenlängenfilterarrays 10 gelangen kann.

Dabei wird Licht von der Planbeleuchtungsquelle 9 einerseits unmittelbar zum Wellen längenfilterarray 10 hin und zusätzlich über seitlichen Schmalflächen in Richtung auf die Reflektoren 16 abgestrahlt. Die Reflektoren 16 sind schwenkbar gelagert. Dabei ist in einer ersten Schwenkposition die von der Planbeleuchtungsquelle 9 ausgehende Strahlung nicht auf die streuenden Oberflächenelemente 13 in Blickrichtung eines Be trachters, in einer zweiten Schwenkposition auch auf die streuenden Oberflächenele mente 13 gerichtet.

Auf diese Weise ist im ersten Fall, d. h. in der ersten Schwenkposition gewährleistet, daß das von der Planbeleuchtungsquelle 9 ausgehende Licht lediglich durch das Wel lenlängenfilterarray 10 hindurch und durch die Bildwiedergabeeinrichtung 11 hindurch zum Betrachter gelangt, während in der zweiten Schwenkposition auch Licht zum Be trachter gelangt, das bezüglich seiner Ausbreitungsrichtung nicht von der Zuordnung von Filterelementen zu Bildwiedergabeelementen beeinflußt ist. So ist im ersten Fall die dreidimensionale, im zweiten Fall die zweidimensionale Wahrnehmung der Darstellung möglich.

Weitere Ausgestaltungsvarianten sind denkbar, z. B. in der Weise, daß die Reflekto ren 16 nicht schwenkbar gelagert sind, sondern fest so eingestellt sind, daß die von den Seitenflächen der Planbeleuchtungsquelle 9 austretende und auf die Reflekto ren 16 gerichtete Strahlung stets von diesen umgelenkt und auf die streuenden Ober flächenelemente 13 gerichtet wird, jedoch zwischen den lichtabstrahlenden Schmalflä chen und den Reflektoren ansteuerbare Shutter 17 vorgesehen sind, die diesen Licht weg je nach Vorgabe sperren oder freigeben. Bei freigegebenem Lichtweg zu den Re flektoren 16 ist die Wahrnehmung zweidimensional, bei gesperrtem Lichtweg dreidi mensional wahrnehmbar.

Außerdem können anstelle der streuenden Oberflächenelemente spiegelnde Oberflä chenelemente vorgesehen sein, welchen die mit S bezeichneten Flächenbereiche (vgl. Fig. 10) überdecken.

Im Rahmen der Erfindung liegt es außerdem, wenn zusätzlich an der Seite des Wellen längenfilterarrays 10, die der Planbeleuchtungsquelle 9 zugewandt ist, reflektierende Oberflächenelemente 13' aufgebracht sind, wodurch erreicht wird, daß über einen be stimmten Grenzwinkel hinaus einfallendes Licht von dieser Fläche reflektiert und unter diesem Grenzwinkel, etwa senkrecht einfallendes Licht transmittiert wird. Auf diese Weise ist vorteilhaft erreicht, daß das schräg auf das Wellenlängenfilterarray 10 auftref fende Licht über seitlich angebrachte Reflektoren teilweise zur Beleuchtung der streu enden Oberflächenelemente 13 genutzt werden kann, während das Wellenlängenfilter array 10 nach wie vor trotzdem noch durchstrahlt wird.

Bezugszeichenliste

1

Lichtquelle

2

Lichtleiter

2.1

,

2.2

Großflächen

2.3

,

2.4

Schmalflächen

3

Reflektor

4

Beschichtung

5

Lichtquelle

6

Bildwiedergabeeinrichtung

7

Wellenlängenfilterarray

8

,

9

Planbeleuchtungsquelle

10

Wellenlängenfilterarray

11

Bildwiedergabeeinrichtung

12

Ansteuerschaltung

13

,

13

' Oberflächenelemente

14

Lichtquellen

15

,

16

Reflektoren

17

Shutter
a₀

, a₁

, a₂

, a₃

Parameter
d Dichte
A, B Blickrichtung
R', G', B', S Filterelemente
L₁

, L₂

Strahlungsanteile

Claims

1. Beleuchtungsvorrichtung, umfassend mindestens eine Lichtquelle (1) und einen planen optischen Lichtleiter (2), der von zwei einander gegenüberliegenden Groß flächen (2.1, 2.2) und umlaufenden Schmalflächen (2.3, 2.4) begrenzt ist, wobei die von der Lichtquelle (1) ausgehende Strahlung über wenigstens eine der Schmalflächen (2.3) in den Lichtleiter (2) eingekoppelt wird, dort teils infolge To talreflexion an den beiden Großflächen (2.1, 2.2) hin- und herreflektiert und teils als Nutzlicht über eine der beiden Großflächen (2.1) abgestrahlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die der abstrahlenden Großfläche (2.1) gegenüberliegende zweite Großflä che (2.2) mit einer die Totalreflexion störenden Beschichtung (4) aus Partikeln versehen ist, deren Störvermögen über die flächige Ausdehnung der zweiten Großfläche (2.2) hinweg zwischen zwei Grenzwerten inhomogen ist.

2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzwerte von der Dichte d der Beschichtung (4) abhängig sind und die Dich te d ein Maß für den mittleren Abstand der Partikel zueinander pro Flächenein heit ist.

3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit wachsendem Abstand x von einer Schmalfläche (2.3), in die das Licht einge koppelt wird, das Störvermögen der Beschichtung (4) zunehmend stärker ausge bildet ist.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Störvermögen mit wachsendem Abstand x in parallel zur Schmalfläche (2.3) aus gerichteten streifenförmigen Flächenabschnitten progressiv zunehmend stärker ausgebildet ist.

5. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Störvermögen der Beschichtung (10) mit wachsenden Abständen x₁, x₂ von zwei Schmalflächen (2.3, 2.4), in die jeweils Licht eingekoppelt wird, zunehmend stärker ausgebildet ist.

6. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich parallel gegenüberliegende Schmalflächen (2.3, 2.4) zur Einkopplung des Lichtes vorgesehen sind und das Störvermögen mit wachsenden Abständen x₁, x₂ in parallel zu der jeweiligen Schmalfläche (2.3, 2.4) ausgerichteten streifenförmi gen Flächenabschnitten progressiv bis zu einem gemeinsamen Maximum zu nehmend ausgebildet ist.

7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß als Beschichtung (4) ein Lack außen auf die zweite Großflä che (2.1) aufgebracht ist, wobei die örtliche Lackdichte ein Äquivalent für das Störvermögen an diesem Ort ist.

8. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackdichte nach der Funktion d = f(x) definiert ist,

- mit x einem Maß für den Abstand von der jeweiligen Schmalfläche (2.3, 2.4), in die das Licht eingekoppelt wird und
- mit d einem Wert für die Dichte, wobei d = 1 für eine vollständig lackierte Fläche und d = 0 für eine unlackierte Fläche gilt.

9. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Dichte d die Funktion d = f(x) = a₃.x³ + a₁.x₂ + a₁.x² + a₀ mit wählbaren Parame tern a₀, a₁, a₂ und a₃ gilt.

10. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Parameter a₀ = 0, a₁ = 4, a₂ = -4 und a₃ = 0 vorgegeben sind.

11. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackdichte nach der Funktion d = f(x,y) definiert ist,

- mit x einem Maß für den Abstand von der jeweiligen Schmalfläche (2.3, 2.4), in die das Licht eingekoppelt wird,
- mit y einem Maß für eine Position senkrecht zum Abstand x.

12. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Beschichtung (4) aus einer Vielzahl von Partikeln mit höherem und von Partikeln mit geringerem Störvermögen gebildet ist, die in vorgegebenen Mengenverhältnissen vorgesehen sind, wobei in Flächenbereichen der zweiten Großfläche (2.2), in denen die Totalreflexion stärker gestört werden soll, die Par tikel mit höherem Störvermögen und in Flächenbereichen, in denen die Totalre flexion weniger stark gestört werden soll, die Partikel mit geringerem Störvermö gen überwiegen.

13. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Partikel mit höherem Störvermögen matte Silberteilchen und als Partikel mit ge ringerem Störvermögen glänzende Silberteilchen vorgesehen sind.

14. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß von der Beschichtung (4) Teilbereiche ausgespart sind und die zweite Großflächen (2.2) in diesen Teilbereichen lichtdurchlässig ist.

15. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilbereiche in regelmäßigen Mustern angeordnet sind.

16. Verwendung einer Beleuchtungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 15 in einer Anordnung zur wahlweise zwei- oder dreidimensionalen Darstellung einer Szene/eines Gegenstandes, wobei

- die Beleuchtungsvorrichtung zwischen einer Bildwiedergabeeinrichtung (11) und einem Wellenlängenfilterarray (10) angeordnet ist,
- die Bildwiedergabeeinrichtung (11) zur Darstellung eines Kombinationsbildes aus einer Vielzahl von Bildelementen ausgebildet ist, die Informationen aus mehreren Ansichten der Szene/des Gegenstandes wiedergeben,
- das Wellenlängenfilterarray (10) eine Vielzahl von in vorgegebenen Wellenlän genbereichen lichtdurchlässigen Wellenlängenfilterelementen aufweist,
- dem Wellenlängenfilterarray (10) eine zusätzliche Lichtquelle (9) nachgeordnet ist und
- Mittel vorgesehen sind, mit denen in einem ersten Betriebsmodus zwecks drei dimensionaler Darstellung Licht von der zusätzlichen Lichtquelle (9) nur auf die den Betrachter abgewandte Seite des Wellenlängenfilterarrays (7) gerichtet ist und durch das Wellenlängenfilterarray (7) und die Bildwiedergabeeinrichtung (6) hindurch zum Betrachter gelangt,
- in einem zweiten Betriebsmodus zwecks zweidimensionaler Darstellung Licht von der Beleuchtungsvorrichtung nur durch die Bildwiedergabeeinrichtung (6), nicht jedoch durch das Wellenlängenfilterarray (7) hindurch zum Betrachter gelangt und
- in einem dritten Betriebsmodus, in dem die Szene/der Gegenstand teilweise zweidimensional, teilweise dreidimensional wahrnehmbar ist, teils Licht von der zusätzlichen Lichtquelle (9) durch das Wellenlängenfilterarray (7) und die Bild wiedergabeeinrichtung (6) hindurch, teils Licht von der Beleuchtungsvorrichtung nur durch die Bildwiedergabeeinrichtung (6) hindurch zum Betrachter gelangt.

17. Verwendung einer Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 16, wobei ansteuer bare Ein-/Ausschalter vorgesehen sind, durch die

- im ersten Betriebsmodus die zusätzliche Lichtquelle (9) eingeschaltet, dagegen aber die in den Lichtleiter (2) einstrahlende Lichtquelle (1) ausgeschaltet ist,
- im zweiten Betriebsmodus die zusätzliche Lichtquelle (9) ausgeschaltet, dagegen die in den Lichtleiter (2) einstrahlende Lichtquelle (1) eingeschaltet ist und
- im dritten Betriebsmodus sowohl die zusätzliche Lichtquelle (9) als auch die in den Lichtleiter (2) einstrahlende Lichtquelle (1) eingeschaltet sind und zwischen der zusätzlichen Lichtquelle (9) und dem Wellenlängenfilterarray (10) ein ansteu erbarer Shutter vorgesehen ist, der je nach Ansteuerung den gesamten Quer schnitt oder nur Teile des Querschnittes des von der Lichtquelle (9) ausgehenden Strahlenganges unterbricht oder zur Abstrahlung auf das Wellenlängenfilter array (10) freigibt.

18. Beleuchtungsvorrichtung für ein Display zur autostereoskopischen Wiedergabe einer Szene/eines Gegenstandes, das eine aus einer Vielzahl von Bildwiederga beelementen gebildete Bildwiedergabeeinrichtung (11), ein in Blickrichtung eines Betrachters hinter der Bildwiedergabeeinrichtung (11) angeordnetes, aus einer Vielzahl von in vorgegebenen Wellenlängenbereichen lichtdurchlässigen Wellen längenfilterelementen bestehendes Wellenlängenfilterarray (10) und eine hinter diesem Wellenlängenfilterarray (10) angeordnete flächige Lichtquelle (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Wellenlängenfilterarray (10) mindestens auf der der Lichtquelle (9) abge wandten Seite mit spiegelnden und/oder streuenden Oberflächenelementen (13) ausgestattet ist und
- Mittel vorgesehen sind, durch welche die von der Lichtquelle (9) oder von zu sätzlichen Lichtquellen (14) ausgehende Strahlung zumindest zeitweise auf der Lichtquelle (9) abgewandten Seite des Wellenlängenfilterarrays (10) gerichtet ist, wobei in einem ersten Betriebsmodus lediglich Strahlung auf die der Lichtquel le (9) zugewandte Seite des Wellenlängenfilterarrays (10) trifft,
in einem zweiten Betriebsmodus Strahlung von der Lichtquelle (9) oder von zu sätzlichen Lichtquellen (14) auf beide Seiten des Wellenlängenfilterarrays (10) trifft und
in einem dritten Betriebsmodus Strahlung von der Lichtquelle (9) oder von zu sätzlichen Lichtquellen (14) nur auf die der Lichtquelle (9) abgewandte Seite des Wellenlängenfilterarrays (10) gerichtet ist.

19. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Be leuchtung der der Lichtquelle (9) abgewandten Seite des Wellenlängenfilter arrays (10) zusätzliche mit einem ansteuerbaren Ein-/Aus-Schalter gekoppelte Lichtquellen (14) vorgesehen sind und auch die Lichtquelle (9) mit einem separat ansteuerbaren Ein-/Aus-Schalter gekoppelt ist.

20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Be leuchtung der der Lichtquelle (9) abgewandten Seite des Wellenlängenfilter arrays (10) zusätzliche Lichtquellen (14) vorhanden und in den Beleuchtungs strahlengängen ansteuerbare LC-Shutter (10) vorgesehen sind, die die Beleuch tung beider Seiten des Wellenlängenfilterarrays (10) je nach Ansteuerung unter brechen oder nicht unterbrechen.

21. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Be leuchtung der der Lichtquelle (9) abgewandten Seite des Wellenlängenfilter arrays (10) schwenkbar gelagerte Reflektoren vorgesehen sind und
in einer ersten Schwenkposition der Reflektoren von der Lichtquelle (9) ausge hende Strahlung nur auf die der Lichtquelle (9) zugewandten Seite des Wellen längenfilterarrays (10) gerichtet ist,
in einer zweiten Schwenkposition der Reflektoren von der Lichtquelle (9) ausge hende Strahlung auf beide Seiten des Wellenlängenfilterarrays (2) gerichtet ist und
in einer dritten Schwenkposition der Reflektoren von der Lichtquelle (9) ausge hende Strahlung nur auf die der Lichtquelle (9) abgewandten Seite des Wellenlän genfilterarrays (10) gerichtet ist.

22. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekenn zeichnet, daß die Oberflächenelemente (13) auf den opaken Flächenelementen des Wellenlängenfilterarrays (10) positioniert sind.

23. Anordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß als flächige Lichtquelle (9) eine von mehreren Lampen gespeiste Einrichtung vor gesehen ist.