DE10118662A1 - Speckle reduction method - Google Patents

Speckle reduction method

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DE10118662A1
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Wilfried Plas
Dirk Rathjen
Hubert Burggraf
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Abstract

Bei einem Verfahren zur Reduktion bei der Abbildung eines mit Laserlicht beleuchteten, diffus streuenden Gegenstands auftretenden Speckle wird zur Verwendung eines marktüblichen nur hinsichtlich seiner Kohärenzlänge passend ausgewählten Lasers, insbesondere für eine Bildprojektion, Laserlicht mit einer hinreichend kleinen Kohärenzlänge verwendet und der beleuchtete Gegenstand mit volumenstreuendem Material in einer über den Gegenstand annähernd konstanten Schichtdicke versehen, wobei die Schichtdicke an die Kohärenzlänge so angepaßt wird, daß ein gwünschtes Maß der Specklereduktion erreicht wird.In a method for reducing the image of a speckle which is illuminated with a laser light and diffusely scattering, laser light with a sufficiently small coherence length is used to use a commercially available laser that is only selected with regard to its coherence length, in particular for image projection, and the illuminated object with volume-scattering material provided in an approximately constant layer thickness over the object, the layer thickness being adapted to the coherence length in such a way that a desired degree of speckle reduction is achieved.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion von bei der Abbildung eines mit Laserlicht beleuchteten, diffus streuenden Gegenstands, auftretenden Speckle.The invention relates to a method for reducing the image of a diffuse illuminated by laser light scattering object, speckle occurring.

Bei der Beleuchtung eines lichtstreuenden Mediums oder Objekts mit Laserlicht wird die Homogenität des Laserlichts am Ort des Detektors, z. B. des Auges eines Betrachters oder einer Kamera, auf den der beleuchtete Gegenstand abgebildet wird, wesentlich verschlechtert, wobei sich dem Bild des beleuchteten Gegenstands eine granulare Struktur mit benachbarten Helligkeitsmaxima und -minima überlagert und den Eindruck einer Körnigkeit des beleuchteten Gegenstands erweckt. Diese auf eine räumliche Intensitätsmodulation beruhende Lichterscheinung wird als Speckle bezeichnet. Der Modulationsgrad und die Modulationsfrequenz, und damit die Deutlichkeit der Körnigkeit, hängen von dem Kohärenzgrad und der Wellenlänge des verwendeten Laserlichts, der Oberflächenbeschaffenheit des beleuchten Gegenstands sowie von der Apertur des Detektors, also z. B. des Auges eines Betrachters oder einer Kamera, und seines Abstandes von dem beleuchteten Gegenstand ab.When illuminating a light-scattering medium or Object with laser light becomes the homogeneity of the laser light at the location of the detector, e.g. B. the eye of a viewer or a camera on which the illuminated object is imaged is significantly deteriorated, the image of the illuminated object with a granular structure neighboring brightness maxima and minima superimposed and the Impression of a graininess of the illuminated object awakened. This on spatial intensity modulation based light is called speckle. The Degree of modulation and the frequency of modulation, and thus the Clarity of granularity depend on the degree of coherence and the wavelength of the laser light used, the Surface quality of the illuminated object as well from the aperture of the detector, e.g. B. the eye of one Viewer or a camera, and its distance from that illuminated object.

In der Literatur sind verschiedene Methoden zur Specklereduktion vorgeschlagen worden, so z. B. die Beeinflussung der räumlichen oder zeitlichen Kohärenz des Laserlichts und die Mittelung über statistisch unabhängige Specklebilder (vgl. T. Iwai, T. Asakura, IEEE Proc. Vol. 84, 5. Mai 1996, S 765-781). Bei der letzten der genannten Methoden erhält man die statistisch unabhängigen Specklebilder z. B. durch Bewegen des beleuchteten Gegenstands, wodurch sich die Speckle zeitlich ändern. Liegt die zeitliche Änderung unter der Integrationszeit des Detektors, z. B. des Auges eines Betrachters, mitteln sich alle statistisch unabhängigen Specklebilder innerhalb dieses Zeitbereichs. Da z. B. im Falle einer Bildprojektion auf den Gegenstand, der in diesem Fall ein Projektionsschirm ist, die zeitliche Mittelung pro Pixel erfolgen muß, müßte die Mittelung in extrem kurzer Zeit durchgeführt werden, was technisch nicht oder nur mit sehr großem Aufwand möglich ist.Various methods are used in the literature Speckle reduction has been proposed, e.g. B. the  Influencing the spatial or temporal coherence of the Laser light and the averaging over statistically independent Speckle images (see T. Iwai, T. Asakura, IEEE Proc. Vol. 84, 5 May 1996, S 765-781). In the last of the above One obtains the statistically independent methods Speckle pictures z. B. by moving the illuminated Object, which changes the speckle over time. Lies the change over time under the integration time of the Detector, e.g. B. the eye of a viewer, average all statistically independent speckle images within this Time range. Because e.g. B. in the case of an image projection on the Object, which in this case is a projection screen temporal averaging per pixel must take place What can be done in an extremely short time is technically not possible or only possible with great effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das unter Verwendung eines in Hinblick auf eine kurze Kohärenzlänge ausgewählten, handelsüblichen Lasers eine merkliche Reduktion der Speckle herbeiführt, die bei der Abbildung von mit diesem Laser beleuchteten Gegenständen auftreten.The invention has for its object a method of Specify the type mentioned above, which using a selected with a view to a short coherence length, commercial laser a noticeable reduction in speckle brings about that when imaging with this laser illuminated objects.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst.The object is according to the features in Claim 1 solved.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß der Gegenstand mit einem im Markt als Standardlaser angebotenen und damit preisgünstigen Laser, der nur hinsichtlich seiner Kohärenzlänge ausgewählt wird, beleuchtet werden kann und durch einen einfachen Eingriff in die Struktur des beleuchten Gegenstands eine erhebliche Verminderung der Speckle erreicht wird. Ein ungemein aufwendigerer Eingriff in das Laserssytem des passend ausgewählten Lasers ist für die Specklereduktion dagegen nicht erforderlich. Der Specklekontrast C läßt sich dabei bis unter die Wahrnehmbarkeitsgrenze drücken, in jedem Fall aber unter den als tolerabel akzeptierten Wert von C = 5%. Der Specklekontrast wird definiert als die mittlere, quadratische Abweichung der Intensität eines jeden Ortes im beleuchteten Gegenstand vom Mittelwert, normiert auf das Quadrat des Mittelwerts. Die örtliche Intensitätsverteilung wird z. B. mit einer CCD-Kamera gemessen und der Specklekontrast mittels eines Auswerteprogramms bestimmt.The inventive method has the advantage that Item with a standard laser available on the market and therefore inexpensive laser that only in terms of its Coherence length is selected, can be illuminated and by simply intervening in the structure of the illuminate Object achieved a significant reduction in speckle becomes. An extremely complex intervention in the laser system  of the appropriately selected laser is for speckle reduction against it not necessary. The speckle contrast C can be thereby pushing it below the perceptibility limit, in everyone But falls below the acceptable value of C = 5%. The speckle contrast is defined as the mean, quadratic deviation of the intensity of each place in the illuminated object from the mean, normalized to that Square of the mean. The local intensity distribution z. B. measured with a CCD camera and the Speckle contrast determined using an evaluation program.

Zweckmäßige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.Appropriate embodiments of the invention Process with advantageous developments and Refinements of the invention result from the others Claims.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Schichtdicke und/oder die Dicke des volumenstreuenden Materials einerseits in Hinblick auf einen guten Specklereduktionsgrad und andererseits in Hinblick auf einen ausreichenden Transmissionsgrad zum Erreichen einer geforderten Leuchtdichte optimiert. Die Specklereduktion ist um so besser, je stärker die Schichtdicke des volumenstreuenden Materials gemacht wird, jedoch nimmt mit der ansteigenden Schichtdicke der Transmissionsgrad für das Laserlicht ab, so daß die Leuchtdichte im beleuchteten Gegenstand sinkt. Mit einer geeigneten Bemessung der Schichtdicke kann daher entsprechend dem verwendeten volumenstreuenden Material und dem verwendeten Laserlicht ein Optimum an Abbildungsqualität erzielt werden. Eine gleiche Qualitätsoptimierung kann durch die Auswahl der Dichte des volumenstreuenden Materials erreicht werden. According to an advantageous embodiment of the invention the layer thickness and / or the thickness of the volume-spreading Materials on the one hand with a view to a good one Degree of speckle reduction and on the other hand with regard to one sufficient transmittance to achieve a required luminance optimized. The speckle reduction is the better, the thicker the layer thickness of the volume-scattering material is made, however, takes away the increasing layer thickness the transmittance for the Laser light off, so that the luminance in the illuminated Object sinks. With a suitable dimensioning of the Layer thickness can therefore be used according to the volume-scattering material and the laser light used Optimal imaging quality can be achieved. The same Quality optimization can be done by choosing the density of the volume-scattering material can be achieved.  

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung läßt sich ein ausgewogenes Ergebnis von Abbildungsqualität und Specklereduktion dann erreichen, wenn die Schichtdicke des volumenstreuenden Materials in Hinblick auf die Bildschärfe der Abbildung des beleuchteten Gegenstands und der erzielbaren Specklereduktion optimiert wird. Um das Optimum zu erreichen, ist die Schichtdicke und/oder die Dichte des volumenstreuenden Materials so lange zu vergrößern, bis bei dem mit dem ausgewählten Laser beleuchteten Gegenstand eine Verschlechterung der Bildschärfe für den Detektor merkbar wird. Danach ist die Schichtdicke und/oder die Dichte wieder soweit zu reduzieren, bis diese Schärfeneinbuße gerade nicht mehr erkennbar ist.According to an advantageous embodiment of the invention a balanced result of image quality and Achieve speckle reduction if the layer thickness of the volume-scattering material in terms of image sharpness the illustration of the illuminated object and the achievable speckle reduction is optimized. To the optimum to achieve the layer thickness and / or the density of the to enlarge volume-scattering material until the object illuminated with the selected laser Deterioration in image sharpness is noticeable for the detector becomes. Then the layer thickness and / or the density is again to reduce until this loss of focus just not is more recognizable.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich besonders vorteilhaft zur Laserprojektion von Bildern anwenden. Laserprojizierte Bilder zeichnen sich durch hohe Schärfentiefe und große Farbbrillianz aus, die bislang durch die von den Speckle verursachte Körnigkeit einen nicht unerheblichen Qualitätsverlust erleiden. Die Bildprojektion kann dabei im Durchlicht- oder Auflichtverfahren durchgeführt werden, wobei in jedem Fall mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Specklereduktion die Bildqualität des projizierten Bildes deutlich verbessert wird. Dabei wird eine Optimierung der Bildqualität des auf den Projektionsschirm projizierten Bildes bezüglich der Zielparameter Bildschärfe, Leuchtdichte und Specklereduktion durch Variation der Steuerparameter Schichtdicke und Dichte des in der Projektionsfläche des Projektionsschirms vorhandenen volumenstreuenden Materials erreicht.The process according to the invention can be carried out particularly well advantageous to use for laser projection of images. Laser projected images are characterized by high Depth of field and great color brilliance from the so far the graininess caused by the speckle is not one suffer insignificant loss of quality. The image projection can be carried out using transmitted light or incident light be, in any case with the invention Process for speckle reduction the image quality of the projected image is significantly improved. Doing so Optimizing the image quality of the on the projection screen projected image regarding the target parameters image sharpness, Luminance and speckle reduction by varying the Control parameters layer thickness and density of the in the Projection screen of the projection screen available volume-scattering material reached.

Ein Projektionsschirm zur Durchführung der Laserprojektion zeichnet sich erfindungsgemäß durch eine Projektionsfläche aus, die das erfindungsgemäß ausgelegte volumenstreuende Material enthält.A projection screen to carry out the laser projection is characterized according to the invention by a projection surface  from which the volume spreading designed according to the invention Contains material.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:The invention is based on one shown in the drawing Embodiment described in more detail below. It each show in a schematic representation:

Fig. 1 ausschnittweise ein Laserprojektionssystem für die Bildprojektion im Durchlichtverfahren, Fig. 1 a partial laser projection system for projecting images in transmitted light method,

Fig. 2 ausschnittweise einen Schnitt eines Projektionsschirms des Laserprojektionssystems in Fig. 1 gemäß Schnittlinie II-II in Fig. 1. FIG. 2 shows a section of a section of a projection screen of the laser projection system in FIG. 1 according to section line II-II in FIG. 1.

Das Verfahren zur Reduktion von Speckle, die bei der Abbildung eines mit Laserlicht beleuchteten Gegenstands auf einen Detektor, z. B. im Auge eines Betrachters, auftreten, ist nachfolgend anhand eines Verfahrens zur Laserprojektion von Bildern beschrieben, bei dem mittels eines handelsüblichen Lasers, der in Hinblick auf eine möglichst kleine Kohärenzlänge seines Laserlichts ausgesucht worden ist, ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert wird, das von einem Betrachter betrachtet wird, Bild und Projektionsfläche also in dem den Detektor bildenden Auge des Betrachters abgebildet werden. Das beschriebene Verfahren kann aber auch zur Verbesserung von lasergestützten Verfahren der optischen Meßtechnik und z. B. auch bei der Interferometrie eingesetzt werden.The method of reducing speckle used in the Image of an object illuminated with laser light a detector, e.g. B. occur in the eye of a viewer is below using a method for laser projection described by pictures, in which by means of a commercially available laser, which in terms of a possible selected small coherence length of his laser light is, an image is projected onto a screen that is viewed by a viewer, image and Projection surface in the eye of the detector Viewer. The procedure described can also be used to improve laser-based processes the optical measuring technology and z. B. also in the Interferometry can be used.

Das in Fig. 1 in perspektivischer Darstellung schematisch skizzierte Laserprojektionssystem weist eine Projektionswand 10 mit mindestens einem Projektionsschirm 11 sowie ein dem Projektionsschirm 11 zugeordnetes Laserprojektionsgerät 12 mit drei Lasern für die Grundfarben Rot, Blau und Grün auf, die entweder über separate Objektive 13 oder aber auch über ein gemeinsames Objektiv auf den Projektionsschirm 11 gerichtet sind und dort eine Projektionsfläche 14 beleuchten. Die Bildprojektion erfolgt im Ausführungsbeispiel als sog. Durchlichtprojektion, d. h. daß sich der Projektionsschirm 11 zwischen einem Betrachter und dem Laserprojektionsgerät 12 befindet.The laser projection system schematically outlined in FIG. 1 has a projection wall 10 with at least one projection screen 11 and a laser projection device 12 assigned to the projection screen 11 with three lasers for the primary colors red, blue and green, which either have separate lenses 13 or else are directed onto the projection screen 11 via a common lens and illuminate a projection surface 14 there . In the exemplary embodiment, the image projection is carried out as a so-called transmitted light projection, ie the projection screen 11 is located between an observer and the laser projection device 12 .

Zur Reduktion der in dem auf die Projektionsfläche 14 projizierten Bild vom Betrachter beobachteten Speckle wird einerseits ein passend ausgewählter Laser verwendet, dessen Laserlicht eine hinreichend kleine Kohärenzlänge aufweist, und wird andererseits die Projektionsfläche 14 mit einem volumenstreuenden Material 15 ausgefüllt, und zwar mit einer in Lichteinfallsrichtung gesehenen Schichtdicke, die über die Projektionsfläche 14 in etwa konstant ist. Die Schichtdicke ist dabei an die Kohärenzlänge des Laserlichts so angepaßt, daß eine Reduktion der Speckle um ein gewünschtes Maß eintritt. Vorteilhaft wird die Schichtdicke größer als ein 1/10 der Kohärenzlänge gemacht und beispielsweise eine Kohärenzlänge von ca. 0,3 mm gewählt. Da bei einer Durchlichtprojektion einerseits aber der Specklereduktionsgrad mit zunehmender Schichtdicke ansteigt, andererseits aber mit zunehmender Schichtdicke der Transmissionsgrad des volumenstreuenden Materials 15 für das Laserlicht sinkt, ist die Schichtdicke so ausgelegt, daß ein Optimum bezüglich der beiden konträr verlaufenden Kriterien erreicht wird. Des weiteren wird die Schichtdicke der Schicht aus volumenstreuendem Material 15 auch in Hinblick auf die Bildschärfe des auf die Projektionsfläche 14 projizierten Bildes und der erzielbaren Specklereduktion optimiert. Diese Optimierung findet in der Weise statt, daß die Schichtdicke solange verstärkt wird, bis der Betrachter eine merkliche Verschlechterung der Bildschärfe wahrnimmt. Anschließend wird die Schichtdicke wieder verkleinert, und zwar soweit, bis die erkannte Bildunschärfe wieder beseitigt ist.To reduce the speckle observed by the viewer in the image projected onto the projection surface 14 , a suitably selected laser is used on the one hand, the laser light of which has a sufficiently small coherence length, and on the other hand the projection surface 14 is filled with a volume-scattering material 15 , namely with a light incidence direction seen layer thickness, which is approximately constant over the projection surface 14 . The layer thickness is adapted to the coherence length of the laser light in such a way that the speckle is reduced by a desired amount. The layer thickness is advantageously made greater than 1/10 of the coherence length and, for example, a coherence length of approximately 0.3 mm is selected. Since in a transmitted light projection on the one hand the degree of speckle reduction increases with increasing layer thickness, but on the other hand the transmittance of volume-scattering material 15 for the laser light decreases with increasing layer thickness, the layer thickness is designed in such a way that an optimum is achieved with regard to the two contradicting criteria. Furthermore, the layer thickness of the layer of volume-scattering material 15 is also optimized with regard to the image sharpness of the image projected onto the projection surface 14 and the achievable speckle reduction. This optimization takes place in such a way that the layer thickness is increased until the viewer perceives a noticeable deterioration in the image sharpness. The layer thickness is then reduced again until the detected image blur is eliminated.

Als zweiter Steuerparameter für die Optimierung von Specklereduktion, Leuchtdichte des Bildes bzw. Transmissionsgrad des volumenstreuenden Materials 15 und Bildschärfe wird die Dichte des volumenstreuenden Materials 15 verwendet, so daß mit einer geeignet gewählten Dichte und einer geeignet eingestellten Schichtdicke ein Optimierungsmaximum bezüglich der drei genannten Zielparameter. Specklereduktion, Leuchtdichte und Bildschärfe erreicht werden kann.As a second control parameter for the optimization of speckle reduction, luminance of the image or transmittance of the volume-scattering material 15 and image sharpness, the density of the volume-scattering material 15 is used, so that with a suitably chosen density and a suitably set layer thickness an optimization maximum with regard to the three target parameters mentioned. Speckle reduction, luminance and sharpness can be achieved.

Das volumenstreuende Material 15 kann als Projektionsfläche 14 unmittelbar in den Bildschirm 11 eingesetzt werden oder aber auf einen transparenten Träger 16 aufgebracht und zusammen mit diesem als Projektionsfläche 14 in den Projektionsschirm 11 integriert werden. Das volumenstreuende Material 15 kann dabei auf einer oder auf beiden Seiten des transparenten Trägers 16 aufgebracht werden, aber auch in einer Zwischenschicht zwischen zwei Teilen des dann längsgeteilten Trägers 16 angeordnet werden. Ist nur eine Oberfläche des transparenten Trägers 16 mit dem volumenstreuenden Material 15 belegt, so kann die Anordnung der Projektionsfläche 14 im Projektionsschirm 11 so getroffen werden, daß das volumenstreuende Material 15 entweder dem Laserprojektionsgerät 12 oder dem Betrachter des Projektionsschirms 11 zugekehrt ist. The volume-scattering material 15 can be inserted directly into the screen 11 as a projection surface 14 or can be applied to a transparent carrier 16 and integrated together with the latter as a projection surface 14 in the projection screen 11 . The volume-scattering material 15 can be applied to one or both sides of the transparent carrier 16 , but can also be arranged in an intermediate layer between two parts of the carrier 16 , which is then divided longitudinally. If only one surface of the transparent support 16 is covered with the volume-scattering material 15 , the arrangement of the projection surface 14 in the projection screen 11 can be made such that the volume-scattering material 15 faces either the laser projection device 12 or the viewer of the projection screen 11 .

Als volumenstreuendes Material 15 werden verschiedene Werkstoffe verwendet. In einem ersten Ausführungsbeispiel ist das volumenstreuende Material 15 ein Opalglas, das bei einer Kohärenzlänge des Laserlichts von ca. 0,3 mm vorzugsweise mit einer Schichtdicke von 0,4 mm ausgeführt wird. Als Opalglas eignet sich hierfür beispielsweise das "Milchüberfangglas Opalica" der Fa. Schott Desag. Das Opalglas kann als Projektionsfläche 14 direkt in den Projektionsschirm 11 eingesetzt aber auch zuvor auf ein wesentlich dickeres Glassubtrat als transparenten Träger 16 aufgetragen werden.Various materials are used as volume-spreading material 15 . In a first exemplary embodiment, the volume-scattering material 15 is an opal glass, which is preferably made with a layer thickness of 0.4 mm with a coherence length of the laser light of approximately 0.3 mm. For example, the "Opalica milk glass" from Schott Desag is suitable as opal glass. The opal glass can be used as a projection surface 14 directly in the projection screen 11 , but can also be previously applied to a much thicker glass substrate as a transparent carrier 16 .

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird als volumenstreuendes Material 15 eine ungesinterte Folie aus Polytetrafluorethylen (PTFE) verwendet. Bei einer Kohärenzlänge von 0,3 mm hat sich eine Folienstärke von z. B. 0,2 mm als vorteilhaft erwiesen.In a further exemplary embodiment, an unsintered film made of polytetrafluoroethylene (PTFE) is used as the volume-spreading material 15 . With a coherence length of 0.3 mm, a film thickness of z. B. 0.2 mm proved to be advantageous.

Als volumenstreuendes Material 15 können weiterhin verschiedene disperse Systeme, so z. B. Gele oder Dispersionslacke, verwendet werden. Hierzu zählen auch PTFE- haltige Lacke, die unterhalb der Sintertemperatur aushärten. Als Beispiel wird der PTFE-Lack "Klüberplus S03-105" der Fa. Klüber verwendet, der bei Raumtemperatur aushärtet. Der Vorteil der Lacke ist darin begründet, daß auf einfache und kostengünstige Weise eine optimale Schichtdicke auf einem transparenten Träger 16 eingestellt und auf beliebig gekrümmten Oberflächen einfach und kostengünstig homogene Transmissions- und Streubedingungen geschaffen werden können. Der Vorteil des speziellen Klüberplus-Lacks liegen in dessen Eigenschaft, schon bei Raumtemperatur auszuhärten, so daß er dadurch auf temperaturempfindliche, transparente Substrate als Träger 16, z. B. Kunststoff, aufgebracht werden kann. Zu den als volumenstreuenden Material 15 brauchbaren dispersen Systemen zählt auch eine PTFE-Beschichtung auf einem transparenten Träger 16.As volume scattering material 15 may further comprise various disperse systems, such. B. gels or dispersion paints can be used. This also includes PTFE-containing paints that harden below the sintering temperature. As an example, the PTFE varnish "Klüberplus S03-105" from Klüber is used, which cures at room temperature. The advantage of the lacquers is that an optimal layer thickness can be set on a transparent support 16 in a simple and inexpensive manner and homogeneous transmission and scattering conditions can be created easily and inexpensively on any curved surfaces. The advantage of the special Klüberplus varnish lies in its property of curing at room temperature, so that it can be used on temperature-sensitive, transparent substrates as supports 16 , e.g. B. plastic can be applied. The disperse systems that can be used as volume-scattering material 15 also include a PTFE coating on a transparent carrier 16 .

Anstelle der beschriebenen Durchlichtprojektion kann die Laserprojektion auch als Auflichtprojektion vorgenommen werden, bei der Betrachter und Laserprojektionsgerät 12 sich auf der gleichen Seite des Projektionsschirms 11 befinden.Instead of the transmitted light projection described, the laser projection can also be carried out as a reflected light projection in which the viewer and the laser projection device 12 are located on the same side of the projection screen 11 .

Claims (24)

1. Verfahren zur Reduktion von bei der Abbildung eines mit Laserlicht beleuchteten, diffus streuenden Gegenstands auftretenden Speckle, dadurch gekennzeichnet, daß Laserlicht mit einer hinreichend kleinen Kohärenzlänge verwendet wird, daß der beleuchtete Gegenstand mit volumenstreuendem Material (15) in einer, in Lasereinfallsrichtung gesehen, über den Gegenstand in etwa konstanten Schichtdicke versehen wird und daß die Schichtdicke an die Kohärenzlänge so angepaßt wird, daß ein gewünschtes Maß der Specklereduktion erreicht wird.1. A method for reducing speckle occurring in the imaging of a diffusely scattering object illuminated with laser light, characterized in that laser light with a sufficiently small coherence length is used so that the illuminated object with volume-scattering material ( 15 ) is seen in a direction of laser incidence, is provided with an approximately constant layer thickness over the object and that the layer thickness is adapted to the coherence length so that a desired degree of speckle reduction is achieved. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des volumenstreuenden Materials (15) bezüglich des Transmissionsgrads für das Laserlicht und des Specklereduktionsgrads optimiert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the layer thickness of the volume-scattering material ( 15 ) is optimized with respect to the transmittance for the laser light and the Specklerreduktionsgrads. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des volumenstreuenden Materials (15) bezüglich des Transmissionsgrads für das Laserlicht und des Specklereduktionsgrads optimiert wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the density of the volume-scattering material ( 15 ) is optimized with respect to the degree of transmission for the laser light and the Specklerreduktionsgrads. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des volumenstreuenden Materials (15) bezüglich der Bildschärfe der Abbildung des beleuchteten Gegenstands und der erzielbaren Specklereduktion optimiert wird.4. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that the layer thickness of the volume-scattering material ( 15 ) is optimized with respect to the sharpness of the image of the illuminated object and the achievable speckle reduction. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des volumenstreuenden Materials (15) bezüglich der Bildschärfe der Abbildung des beleuchteten Gegenstands und der erzielbaren Specklereduktion optimiert wird.5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that the density of the volume-scattering material ( 15 ) is optimized with respect to the sharpness of the image of the illuminated object and the achievable Specklereduction. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke größer gewählt wird als 1/10 der Kohärenzlänge.6. The method according to any one of claims 1-5, characterized characterized in that the layer thickness is chosen larger than 1/10 of the coherence length. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohärenzlänge ca. 0,3 mm gewählt wird.7. The method according to claim 6, characterized in that the coherence length is selected approximately 0.3 mm. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß als Material Opalglas verwendet wird.8. The method according to any one of claims 1-7, characterized characterized in that opal glass is used as the material becomes. 9. Verfahren nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des Opalglases mit 0,4 mm ausgeführt wird.9. The method according to claim 7 and 8, characterized in that the layer thickness of the opal glass with 0.4 mm is performed. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß als Material eine ungesinterte PTFE- Folie verwendet wird.10. The method according to any one of claims 1-6, characterized characterized in that an unsintered PTFE Foil is used. 11. Verfahren nach Anspruch 7 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienstärke ca. 0,2 mm gewählt wird. 11. The method according to claim 7 and 10, characterized characterized in that the film thickness selected approximately 0.2 mm becomes.   12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß als Material ein disperses System verwendet wird.12. The method according to any one of claims 1-6, characterized characterized in that the material is a disperse system is used. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als disperses System ein Gel verwendet wird.13. The method according to claim 12, characterized in that a gel is used as the disperse system. 14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als disperses System eine PTFE-Beschichtung verwendet wird.14. The method according to claim 12, characterized in that a PTFE coating is used as the disperse system becomes. 15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als disperses System ein Dispersionslack verwendet wird.15. The method according to claim 12, characterized in that a dispersion varnish is used as the disperse system. 16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als disperses System ein PTFE-haltiger Lack verwendet wird, der unterhalb der Sintertemperatur, vorzugsweise bei Raumtemperatur, aushärtet.16. The method according to claim 12, characterized in that a PTFE-containing lacquer is used as the disperse system which is below the sintering temperature, preferably at room temperature, cures. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand einen transparenten Träger (16) aufweist und das volumenstreuende Material (15) auf mindestens eine Oberfläche des transparenten Trägers (16) aufgetragen wird.17. The method according to any one of claims 1-16, characterized in that the object has a transparent carrier ( 16 ) and the volume-scattering material ( 15 ) is applied to at least one surface of the transparent carrier ( 16 ). 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand einen transparenten Träger (16) aufweist und das volumenstreuende Material (15) zwischen zwei Teilen des transparenten Trägers (16) angeordnet wird. 18. The method according to any one of claims 1-16, characterized in that the object has a transparent carrier ( 16 ) and the volume-scattering material ( 15 ) is arranged between two parts of the transparent carrier ( 16 ). 19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der transparente Träger (16) aus Glas oder Kunststoff hergestellt wird.19. The method according to claim 17 or 18, characterized in that the transparent carrier ( 16 ) is made of glass or plastic. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-19, gekennzeichnet durch seine Verwendung bei der Laserprojektion von Bildern, indem als beleuchteter Gegenstand eine Bildprojektionsfläche (14) verwendet wird, die mit volumenstreuenden Material (15) ausgefüllt wird.20. The method according to any one of claims 1-19, characterized by its use in the laser projection of images in that an image projection surface ( 14 ) is used as an illuminated object, which is filled with volume-scattering material ( 15 ). 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserprojektion im Durchlichtverfahren durchgeführt wird.21. The method according to claim 20, characterized in that the laser projection is carried out using the transmitted light method becomes. 22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserprojektion im Auflichtverfahren durchgeführt wird.22. The method according to claim 20, characterized in that the laser projection was performed using the incident light method becomes. 23. Projektionsschirm zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 20-22, gekennzeichnet durch eine das volumenstreuende Material (15) enthaltende Projektionsfläche (14).23. Projection screen for carrying out the method according to one of claims 20-22, characterized by a projection surface ( 14 ) containing the volume-scattering material ( 15 ). 24. Projektionsschirm nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke und Dichte des volumenstreuenden Materials (15) so eingestellt ist, daß ein Optimum an Bildschärfe, Leuchtdichte und Specklereduktion für einen ein auf die Projektionsfläche (14) projiziertes Bild betrachtenden Betrachter erreicht ist.24. Projection screen according to claim 23, characterized in that the layer thickness and density of the volume-scattering material ( 15 ) is set such that an optimum image sharpness, luminance and speckle reduction is achieved for a viewer viewing an image projected onto the projection surface ( 14 ).
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