DE102013218061A1

DE102013218061A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Reduktion einer Lichtgranulation eines Bildes auf einem Darstellungselement einer Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE102013218061A1
Application number: DE102013218061.6A
Authority: DE
Inventors: Anton Paweletz; Eladio Lopez
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2015-03-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (255) zur Reduktion einer Lichtgranulation eines Bildes auf einem Darstellungselement (230) einer Anzeigevorrichtung (210), die einen optischen Apparat (215) zum Projizieren des Bildes auf einen Projektionsschirm (220) und/oder einen Umlenkspiegel (225) zum Umlenken des Bildes von dem Projektionsschirm (220) zu dem Darstellungselement (230) umfasst. Die Vorrichtung (255) umfasst eine Einrichtung (260) zum Bewegen des Projektionsschirms (220) und/oder des Umlenkspiegels (225), um die Lichtgranulation zu reduzieren, wobei die Einrichtung (260) zum Bewegen ausgebildet ist, um den Projektionsschirm (220) und/oder des Umlenkspiegels (225) in einer linearen, insbesondere eindimensionalen Bewegungsrichtung (343) zu bewegen.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Reduktion einer Lichtgranulation eines Bildes auf einem Darstellungselement einer Anzeigevorrichtung, auf eine Anzeigevorrichtung, ein entsprechendes Verfahren sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
Um genaue Bilder auf ein Head-Up-Display projizieren zu können, ist die Verwendung von besonders guten Spiegeln oder Projektionsflächen im Projektionsweg eines Projektionsstrahls erforderlich, die eine Oberflächenrauigkeit von kleiner der Wellenlänge des auf diese Spiegel eingestrahlten Lichts haben. Diese hochgenauen Spiegel oder Projektionsflächen sind jedoch kostenintensiv und somit für den Masseneinsatz meist zu teuer. Aus diesem Grund werden für Massenprodukte für beispielsweise Fahrzeuge Lösungen gesucht, um die an diesen „rauen“ Oberflächen entstehende Lichtgranulation (auch als Speckle-Effekt bezeichnet) zu kompensieren. Die „raue“ Oberfläche enthält in der Regel intrinsische – also mit bloßem Auge nicht sichtbare – Unebenheiten, die den sogenannten Speckle-Effekt erzeugen. Dieser Effekt führt auf dem projizierten Bild zu unerwünschten sichtbaren kleinen Bereichen mit zufallsbedingten Lichtstärkeabweichungen, die als Bild-Speckle (engl. speckle = Fleck, Sprenkel) bezeichnet werden. Lösungen zur Speckle-Effekt-Reduzierung beinhalten technische Ansätze, bei denen zwischen den optischen Apparat, z. B. ein Laserprojektionssystem, und die Projektionsfläche eingegriffen wird.
Die US 2010/0232005 A1 offenbart eine Laserstrahlanzeige mit einem räumlichen Phasenmodulator, der zwischen eine Lichtquelle und ein Abtastmodul geschaltet ist, um mittels Phasenmodulierung von Lichtstrahlen eine Speckle-Reduzierung in einem auf eine Projektionsfläche projizierten Anzeigebild zu erzielen.
Auch kann eine Bewegung einer Projektionsfläche und/oder eines Spiegels erfolgen, um den Speckle-Effekt zu reduzieren, wie es beispielsweise in der DE 10 2011 084 530 A1 offenbart ist. Eine solche Lösung weist aber mehrere Probleme auf, wie beispielsweise eine zu kleine Bewegungsamplitude (Piezo, Magnetostriktion) oder einer relativ hohe erforderliche Betriebsspannung (Piezo, aktive Polymere). Auch sind hohe Kosten im Steuergerät (Piezo, Magnetostriktion) und bei einigen Ansätzen auch relativ hohe Materialkosten (z. B. bei magnetostriven Aktoren) zu erwarten. In den meisten Fällen hat das bewegliche Teil des Aktors elektrische Anschlüsse, die seine Masse vergrößern, und seine Zuverlässigkeit beeinträchtigen.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Reduktion einer Lichtgranulation eines Bildes auf einem Darstellungselement einer Anzeigevorrichtung, eine Anzeigevorrichtung, ein entsprechendes Verfahren sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft eine Vorrichtung zur Reduktion einer Lichtgranulation eines Bildes auf einem Darstellungselement einer Anzeigevorrichtung, die einen optischen Apparat zum Projizieren des Bildes auf einen Projektionsschirm und einen Umlenkspiegel zum Umlenken des Bildes von dem Projektionsschirm zu dem Darstellungselement umfasst, wobei die Vorrichtung das folgende Merkmal aufweist:
eine Einrichtung zum Bewegen des Projektionsschirms und/oder des Umlenkspiegels, um die Lichtgranulation zu reduzieren, wobei die Einrichtung zum Bewegen ausgebildet ist, um den Projektionsschirm und/oder des Umlenkspiegels in einer linearen, insbesondere eindimensionalen Bewegungsrichtung zu bewegen.
Bei dem optischen Apparat kann es sich um einen Laser-Projektor zum Erzeugen von einfarbigem oder farbigem Licht handeln. Der optische Apparat kann ausgebildet sein, um Informationen des auf dem Darstellungselement anzuzeigenden virtuellen Bildes mittels gerichteter Lichtstrahlen auf den Projektionsschirm zu werfen, um ein Urbild des virtuellen Bildes auf diesem darzustellen.
Entsprechend kann es sich bei dem Projektionsschirm um ein flaches z. B. rechteckiges Element handeln, dessen Oberfläche geeignet ist, um die aus dem optischen Apparat emittierten Strahlen so zu reflektieren, dass das Urbild des virtuellen Bildes entsteht. Dazu ist der Projektionsschirm in geeigneter Entfernung gegenüber einer Strahlenaustrittsöffnung des optischen Apparates positioniert. Die Reflexionsfläche des Projektionsschirms kann eine für das Auge nicht sichtbare feinkörnige Struktur aufweisen, auf der der Speckle-Effekt beruhen kann. Der Projektionsschirm kann Abmessung von einigen Quadratzentimetern, beispielsweise eine Fläche von näherungsweise drei mal sechs Zentimeter aufweisen.
Der Umlenkspiegel wiederum kann ausgebildet sein, um eine Reflexion des auf dem Projektionsschirm dargestellten Urbildes zu erstellen und diese unter Umständen vergrößert auf das Darstellungselement umzulenken, durch das dann schließlich das virtuelle Bild für das Auge des Betrachters sichtbar erscheint. Aus Sicht des Betrachters kann das virtuelle Bild so erscheinen, als ob das virtuelle Bild hinter dem Darstellungselement, bei einem Fahrzeug beispielsweise im Bereich der Motorhaube des Fahrzeugs oder im Vorfeld des Fahrzeugs angeordnet ist. Dazu kann der Umlenkspiegel in einem geeigneten Winkel zu dem Projektionsschirm positioniert sein. Bei dem Umlenkspiegel kann es sich z. B. um einen Faltspiegel handeln, der aufgrund seiner robusteren Beschichtung besonders für eine Verwendung in Zusammenhang mit einem Lasergerät geeignet ist.
Die Anzeigevorrichtung kann sich aus dem optischen Apparat, dem Projektionsschirm und dem Umlenkspiegel zusammensetzten. Ferner kann das Darstellungselement Teil der Anzeigevorrichtung sein oder als separates Element von der Anzeigevorrichtung verwendet werden. Dabei können der optische Apparat, der Projektionsschirm und der Umlenkspiegel in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein, wobei das Gehäuse wiederum benachbart zu dem Darstellungselement angeordnet ist. In einem Strahlengang zwischen dem optischen Apparat, dem Projektionsschirm, dem Umlenkspiegel und dem Darstellungselement kann zumindest ein weiteres optisches Element, beispielsweise eine Linse oder ein weiterer Spiegel angeordnet sein.
Der Speckle-Effekt bzw. die Lichtgranulation lässt sich besonders effektiv verringern, indem optische Elemente der Anzeigevorrichtung in einer linearen, insbesondere eindimensionalen Bewegungsrichtung bewegt werden. Beispielsweise kann der Schirm der Anzeigevorrichtung fortlaufend eindimensional bewegt werden. Unter einer eindimensionalen Bewegung (die auch als lineare Bewegung bezeichnet werden kann) kann eine Bewegung verstanden werden, die nur (d. h. innerhalb eines Toleranzbereichs ausschließlich) in eine Richtung erfolgt. Die Einrichtung zum Bewegen kann somit ausgebildet sein, um eine Bewegung des Projektionsschirms und/oder des Umlenkspiegels nur in eine Richtung, nämlich die Bewegungsrichtung aktiv zu bewegen.
Der hier vorgeschlagene Ansatz bietet den Vorteil, dass einerseits eine ausreichend gute Reduzierung der Lichtgranulation bei gleichzeitig sehr geringem technischen Aufwand möglich ist. Hierdurch fünf kann einerseits eine kostengünstige Vorrichtung bereitgestellt werden, die ein geringes Gewicht aufweist und sehr gut angesteuert werden kann.
Besonders günstig ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Einrichtung zum Bewegen ausgebildet ist, um den Projektionsschirm und/oder den Umlenkspiegel unter Verwendung eines magnetischen Aktuators zu bewegen. Ein magnetischer Aktuator kann beispielsweise ein Bewegungselement sein, welches unter Einwirkung einer magnetischen Kraft eine Bewegung von zwei unterschiedlichen Elementen ermöglicht. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer kontaktlosen Befähigungsmöglichkeit von zwei unterschiedlichen Elementen, die einerseits weitgehend verschleißarm und andererseits sehr präzise ansteuerbar ist.
Günstig ist ferner eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Einrichtung zum Bewegen eine Führungsschiene aufweist, die ausgebildet ist, um ein Abweichen der Bewegung des Projektionsschirms und/oder des Umlenkspiegels von der Bewegungsrichtung zu verhindern. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass ein Verkanten des Projektionsschirms und/oder des Umlenkspiegels bei der linearen eindimensionalen Bewegung weitgehend verhindert werden kann. Zugleich bietet die Führungsschiene eine Stabilisierungsmöglichkeit bei der Bewegung des Projektionsschirms und/oder des Umlenkspiegels bei einer Bewegung in die Bewegungsrichtung.
Eine besonders günstige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Einrichtung zum Bewegen zwei zueinander bewegliche Komponenten aufweist, insbesondere wobei eine erste der Komponenten am Projektionsschirm und/oder dem Umlenkspiegel befestigt ist und eine zweite der Komponenten an einem zum Projektionsschirm und/oder dem Umlenkspiegel relativ beweglichen Halterahmen befestigt ist. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass eine zuverlässig funktionierende Bewegung des Projektionsschirms und/oder des Umlenkspiegels bei gleichzeitig geringem Gewicht der Einrichtung zum Bewegen realisiert werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Einrichtung zum Bewegen einen von Strom durchfließbaren Stator und einen an dem Projektionsschirm und/oder dem Umlenkspiegel befestigten magnetischen und/oder magnetisierbaren Elementes aufweist, insbesondere wobei eine Mittelposition des magnetischen und/oder magnetisierbaren Elements in unbestromten Zustand des Stators mit einem Versatz zu einer Mittelposition des Stators ausgerichtet ist. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass an dem beweglichen Projektionsschirm und/oder dem beweglichen Umlenkspiegel keine elektrischen Kontakte zur Einleitung eines Stroms in ein bewegliches Element vorzuhalten sind. Zugleich ist durch den Versatz der Mittelposition des magnetischen oder magnetisierbaren Elements im Bezug zu der Mittelposition des Stators eine definierte Auslenkung des magnetischen oder magnetisierbaren Elements eine schnelle Einschwingung einer Bewegung des Projektionsschirms und/oder des Umlenkspiegels erreichbar.
Um eine Schwingung des Projektionsschirms und/oder des Umlenkspiegels mit einer definierten Schwingungsfrequenz möglichst schnell nach einem Anschwingen zu erreichen, kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Halterahmen mittels zumindest eines Dämpfungselementes mit dem Projektionsschirm und/oder dem Umlenkspiegel gekoppelt sein, wobei das zumindest eine Dämpfungselement ausgebildet ist, um eine Schwingung zwischen dem Halterahmen und dem Projektionsschirm und/oder dem Umlenkspiegel mit einem vordefinierten und/oder einstellbaren Dämpfungsfaktor zu dämpfen.
Auch können gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die zwei Komponenten der Einrichtung zum Bewegen in Bewegungsrichtung zueinander angeordnet sein, oder wobei die zwei Komponenten der Einrichtung zum Bewegen in einer vorn der Bewegungsrichtung abweichenden Richtung zueinander angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer sehr großen Flexibilität bei der Festlegung der Bauraumerfordernisse der Einrichtung zum Bewegen.
Insbesondere wenn der hier vorgeschlagene Ansatz in einer größeren Einheit wie beispielsweise einem Fahrzeug verbaut werden soll, welches Komponenten mit unterschiedlichen Resonanzfrequenzen aufweist, kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Einrichtung zum Bewegen ausgebildet sein, um den Projektionsschirm und/oder den Umlenkspiegel mit einer vordefinierten, insbesondere mit einer einstellbaren Frequenz zu bewegen. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer flexiblen Anpassungsmöglichkeit eines Anregungssignals zur Ansteuerung der Einrichtung zum Bewegen, so dass die Bewegung des Projektionsschirms und/oder des Umlenkspiegels in einer von weiteren mechanischen Komponenten der Anzeigevorrichtung und/oder mit der Anzeigevorrichtung gekoppelten Komponenten ab hegen Resonanzfrequenz bewegt werden kann. Auf diese Weise lässt sich die Bewegung des Projektionsschirms und/oder des Umlenkspiegels unter einem sehr geringen Energieeinsatz ermöglichen.
Vorteilhaft ist ferner eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Anzeigevorrichtung mit folgenden Merkmalen:

– einen Projektionsschirm und/oder einen Umlenkspiegel;
– einen optischen Apparat zum Projizieren des Bildes auf den Projektionsschirm und/oder den Umlenkspiegel; und
– eine Vorrichtung gemäß einer hier vorgestellten Variante.

Ferner schaffte der hier vorgestellte Ansatz ein Verfahren zur Reduktion einer Lichtgranulation eines Bildes auf einem Darstellungselement einer Anzeigevorrichtung, die einen optischen Apparat zum Projizieren des Bildes auf einen Projektionsschirm und einen Umlenkspiegel zum Umlenken des Bildes von dem Projektionsschirm zu dem Darstellungselement umfasst, wobei das Verfahren den folgenden Schritt aufweist:
Bewegen des Projektionsschirms und/oder des Umlenkspiegels, um die Lichtgranulation zu reduzieren, wobei die das Bewegen derart erfolgt, dass der Projektionsschirm und/oder der Umlenkspiegel in einer linearen, insbesondere eindimensionalen Bewegungsrichtung bewegt wird.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programmprodukt auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Prinzipdarstellung zur Erläuterung des Speckle-Effekts bzw. einer Lichtgranulation;
2 eine Prinzipdarstellung eines Fahrzeugs mit einer Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 eine Prinzipskizze einer Einrichtung zum Bewegen des Projektionsschirms und/oder des Umlenkspiegels zur Verwendung in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 eine perspektivische Darstellung eines Teils der Einrichtung zum Bewegen des Projektionsschirms und/oder des Umlenkspiegels aus 3;
5 ein prinzipieller Schaltplan für eine Impulsschaltung zur Erzeugung eines Ansteuersignals für die Einrichtung zum Bewegen des Projektionsschirms und/oder des Umlenkspiegels;
6 ein Diagramm eines zeitlichen Verlaufs einer Spannung einer Steuerimpulskette und eines hierdurch resultierenden Stromverlaufs;
7 eine Prinzipskizze einer weiteren Einrichtung zum Bewegen des Projektionsschirms und/oder des Umlenkspiegels zur Verwendung in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8 eine Schnittdarstellung von Komponenten der in 7 dargestellten Variante der Einrichtung zum Bewegen; und
9 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Verfahren.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
1 zeigt entsprechend eine Prinzipdarstellung zur Erläuterung des Speckle-Effekts. Gezeigt ist ein Ausschnitt aus einem Schnitt durch eine Projektionsfläche 100, deren Oberfläche eine körnige bzw. raue Struktur aufweist. Entgegen der Darstellung in 1 befindet sich die Körnigkeit der Oberfläche im mikroskopisch kleinen Bereich und ist hier zu besseren Verständlichkeit vergrößert dargestellt.
Aufgrund der beschriebenen intrinsischen Unebenheiten weist die Oberfläche der Projektionsfläche 100 eine Vielzahl punktförmiger Streuzentren 110 auf. Wird nun die Oberfläche des als Projektionsfläche 100 bzw. Schirm verwendeten Materials, die diese intrinsischen Unebenheiten aufweist, mit kohärentem Licht 120, wie es beispielsweise von einem Laser emittiert wird, beleuchtet, wird dieses von den Streuzentren 110 in Form konzentrischer Kugelwellen 130 reflektiert. Eine gegenseitige Interferenz benachbarter Kugelwellen 130 hat zur Folge, dass ein Auge 140 eines Betrachters, das nur über einen begrenzten Blendendurchmesser verfügt, kleine Bereiche mit unterschiedlichen Lichtstärken, genannt Bildspeckles, wahrnimmt.
Auf Laser basierende Projektionsgeräte erzeugen gegenseitige Interferenzen zwischen Wellenfronten mit unterschiedlichen Phasen und der Projektionsfläche 100, z. B. einem Schirm. Diese Interferenzen können aufgrund einer Körnigkeit der Schirmoberfläche zu einer fleckigen Lichtstärkeverteilung führen.
Anhand der nachfolgenden Figuren werden gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung schwingende optische Elemente sowie ein Anti-Speckle-Verfahren für Head-Up-Displays mit Laserprojektionsgerät erläutert.
2 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Fahrzeugs 200 mit einer Anzeigevorrichtung 210 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Anzeigevorrichtung 210 ist in dem Fahrzeug 200 installiert und liegt hier in Form einer Frontsichtanzeige bzw. eines Head-up Displays vor. Das Head-up Display 210 umfasst einen optischen Apparat 215, einen Projektionsschirm 220, einen Umlenkspiegel 225, ein Darstellungselement 230 und ein Steuergerät 235.
In der Darstellung in 2 ist ein Projektionsweg oder Strahlengang eines virtuellen Bildes (in 2 nicht dargestellt) bzw. von Daten desselben mittels mehrerer gestrichelter Pfeile 240 mit unterschiedlichen Richtungen dargestellt. So wird ein Urbild des virtuellen Bildes mittels gerichteter Lichtstrahlen von dem optischen Apparat 215, der hier in Form eines Laserprojektors vorliegt, auf den Projektionsschirm 220 geworfen. Von der Oberfläche des Projektionsschirms 220 wird das Bild auf den Umlenkspiegel bzw. Faltspiegel 225 reflektiert. Dieser leitet das Bild auf das Darstellungselement 230 um, wo das Bild schließlich als das für einen Betrachter 245 sichtbare virtuelle Bild angezeigt wird. Das Darstellungselement 230 liegt hier in Form einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs 200 vor. Bei dem Betrachter 245 handelt es sich hier um einen Fahrer oder allgemein um einen Insassen des Fahrzeugs 200. Aus der Darstellung in 2 ist gut ersichtlich, dass das virtuelle Bild in etwa auf einer Augenhöhe des Betrachters 245 auf dem Darstellungselement 230 angezeigt wird, sodass es in einer Blickrichtung 250 des Betrachters 245 liegt.
Um den Speckle-Effekt bzw. die Lichtgranulation aufgrund der unebenen Oberfläche des Projektionsschirms 220, wie sie oben anhand von 1 erläutert wurde, zu reduzieren bzw. zu vermeiden, weist das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Anzeigevorrichtung 210 eine hierin vorgestellte Vorrichtung 255 zum Reduzieren eines Speckle-Effekts auf. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 255 zwei Einrichtungen 260 zum Bewegen des Projektionsschirms 220 und des Umlenkspiegels 225 auf. Alternativ kann auch nur eine Einrichtung 260 zum Bewegen des Projektionsschirms 220 oder nur eine Einrichtung 260 zum Bewegen des Umlenkspiegels 225 vorgesehen sein. Das Steuergerät 235 liefert über Leitungen 270 ein Anregungssignal an zumindest einen – in 2 nicht gezeigten – Aktuator der Einrichtung 260, der ansprechend auf das Anregungssignal den Projektionsschirm 220 und den Umlenkspiegel 225 so in schneller Folge bewegen bzw. vibrieren lässt, sodass der Speckle-Effekt ganz oder teilweise ausgeschaltet wird. So kann der Betrachter 245 das virtuelle Bild ohne Bild-Speckle auf dem Darstellungselement 230 betrachten.
Der hier nun vorgestellte Ansatz schafft gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung einen kostensparenden Linearantrieb der Projektionsfläche bzw. des Umlenkspiegels dieser Vorrichtung 255 zum Reduzieren, der sich einfach an unterschiedliche Kundenanforderungen (z. B. Resonanzfrequenzen beim Aufbau in der Fahrzeugkarosserie) konfigurieren und anpassen lässt. Frontsichtanzeigen, die auf einem Laserprojektionssystem basieren, benötigten wie zuvor bereits kurz beschrieben, eine flache Oberfläche, die als Projektionsfläche (den sogenannten Schirm) verwendet werden kann. Die für den Schirm vorgesehenen Abmessungen sind häufig einige Quadratzentimeter groß größer, wobei hier eine optische (geometrische) Relation zwischen den Abmessungen des Schirms, der Pixelzahl und der Entfernung zwischen dem Projektor und dem Schirm maßgebend ist. Dieser Proportionen der Abmessungen werden beim optischen Design entschieden, sodass Schirme mit möglichst kleinen Abmessungen zum Einsatz kommen können. Die Projektionsfläche enthält in der Regel eine mit bloßem Auge nicht sichtbare Oberflächen-Mikrostruktur mit dem Nachteil, einen sogenannten Speckle-Effekt zu erzeugen. Dieser Effekt führt auf dem projizierten Bild zu unerwünschten sichtbaren kleinen unscharfen Bereichen mit zufallsbedingten Lichtstärkeabweichungen, die als Bild-Speckle (engl. speckle = Fleck, Sprenkel) bezeichnet werden. Eine prinzipielle Darstellung der Entstehung eines solchen Speckle-Bildes ist anhand der 1 näher erläutert.
Es wurde nun zur Reduktion des Speckle-Effektes vorgeschlagen, dass der Schirm der Anzeigevorrichtung fortlaufend bewegt wird. Dabei lässt sich der Speckle-Effekt verringern, indem optische Elemente der Anzeigevorrichtung bewegt werden. Der vorgeschlagene Ansatz bietet den Vorteil, dass lediglich in eine Projektionsfläche, z. B. einen Projektionsschirm oder einen Umlenkspiegel, einer Anzeigevorrichtung einzugreifen ist. Auf eine Zwischenschaltung eines separaten Geräts zwischen einzelne optische Elemente der Anzeigevorrichtung kann verzichtet werden. So können Bauraum und Kosten gespart werden. Zur Erzeugung der Bewegung können geeignete Aktoren eingesetzt werden, die beispielsweise auf elektroaktiven Materialien basieren. So können beispielsweise mit dem Einsatz elektroaktiver Materialien Bewegungen an einem Material vorgesehen werden, das beispielsweise als Schirm in einer Frontsichtanzeigevorrichtung verwendet wird. Gemäß dem dort vorgeschlagenen Ansatz kann es sich bei den elektroaktiven Materialien z.B. um Piezo-Aktoren, elektroaktive Polymere oder irgendeinen anderen geeigneten Materialtyp handeln. Als Piezo-Aktor kommt beispielsweise ein wellenförmig gebogener flexibler Piezo-Flachaktor in Frage, bei den elektroaktiven Polymeren kann es sich um dielektrische oder Ionen-EAPs (Elektroaktive Polymere) handeln. Allerdings weist dieser Ansatz einige vorstehend genannte Nachteile auf, die mit dem hier vorgestellten neuen Ansatz gelöst werden können.
Mit dem hier vorgestellten Ansatz wird insbesondere ein „kontaktloser Antrieb", ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reduktion eines Speckle-Effekts oder einer Lichtgranulation eines Bildes auf einem Darstellungselement einer Anzeigevorrichtung vorgeschlagen.
Das Verfahren zum Reduzieren eines Speckle-Effekts eines Bildes auf einem Darstellungselement einer Anzeigevorrichtung, die einen optischen Apparat zum Projizieren des Bildes auf einen Projektionsschirm und einen Umlenkspiegel zum Umlenken des Bildes von dem Projektionsschirm zu dem Darstellungselement umfasst das periodische Bewegen des Projektionsschirms in einer (einzigen) Richtung, um den Speckle-Effekt zu reduzieren. Die Periode der Bewegung und ihre Amplitude können gemäß dem nun neu vorgestellten Ansatz voneinander unabhängig eingestellt werden. Der hier neu vorgestellte Ansatz unterscheidet sich von einem bekannten Ansatz unter anderem durch eine besondere, einfache (insbesondere kontaktlose) Antriebsvorrichtung – zur geeigneten Oszillation der Projektionsfläche innerhalb der Anzeigevorrichtung.
Durch den hier vorgestellten Ansatz ist nun eine sehr strom- oder energiesparende Betriebsweise der Vorrichtung 255 zum Reduzieren möglich, da durch den Resonanzbetrieb dem Aktuator nur die Verlustenergie bei seinen Eigenschwingungen zugefügt werden braucht. Zugleich kann eine flexible Anpassung der Vorrichtung an Kundenwünsche durch einerseits eine Auswahl einer (beliebigen) Schwingungsfrequenz und andererseits eine Auswahl von Parametern der mechanischen Aufhängung der gesamten optischen Einrichtung ermöglicht werden. Zugleich ist eine einfache Konstruktion und die Verwendungsmöglichkeit von preiswerten konventionellen Werkstoffen sichergestellt. Hierdurch entstehen bei der Fertigung einer Vorrichtung 255 zum Reduzieren geringe Herstellungs- und Aufbaukosten. Ferner erweist sich eine Vorrichtung 255 gemäß einem Ausführungsbeispiel des hier vorgestellten Ansatzes als besonders gut geeignet für einen Einsatz unter verschieden Umweltbedingungen und für eine einfache Diagnostik und Möglichkeit der Temperaturkompensation.
Bei der Projektionsfläche gemäß einem Ausführungsbeispiel des hier vorgestellten Ansatzes ist es möglich, ein flaches z. B. rechteckiges Element einzusetzen, dessen Oberfläche geeignet ist, um die aus dem optischen Apparat 215 emittierten Strahlen 240 so zu reflektieren, dass das Urbild des virtuellen Bildes entsteht. Dazu ist der Projektionsschirm 220 in geeigneter Entfernung gegenüber einer Strahlenaustrittsöffnung des optischen Apparates 215 positioniert. Die Reflexionsfläche des Projektionsschirms 220 kann eine für das Auge nicht sichtbare feinkörnige Struktur aufweisen, auf der der Speckle-Effekt beruhen kann. Der Projektionsschirm 260 kann Abmessung von einigen Quadratzentimetern, beispielsweise eine Fläche von näherungsweise drei mal sechs Zentimeter aufweisen. 1 zeigt eine Prinzipskizze der ersten Ausführung für eine Vorrichtung 255 mit einem Ausführungsbeispiel des oszillierenden Linearantriebs der beweglichen Projektionsfläche, wie er nachfolgend unter Bezugnahme beispielsweise auf die 3 noch näher beschrieben wird.
3 zeigt eine Prinzipskizze des Aufbaus einer Vorrichtung 255 zur Reduktion einer Lichtgranulation gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, Dabei wird ein Linearantrieb 300 verwendet, der die bewegliche Projektionsfläche d.h. den Projektionsschirm 220 bewegt. Der Linearantrieb 300 ist in der 3 als symmetrischer Magnetkreis ausgeführt, er kann jedoch auch auf eine andere Art und Weise realisiert sein, wie es nachfolgend noch näher beschrieben ist.
Das auf dem Darstellungselement 230 darzustellende Bild wird mittels Licht in einem Strahlengang des virtuellen Bildes 240 aus einem optischen Apparat 210 (beispielsweise einem MV-Projektor) ausgegeben und auf den Projektionsschirm 220 projiziert, von dem es (evtl. über weitere Einheiten wie einen Umlenkspiegel 225) auf das Darstellungselement 230 reflektiert wird. Auf dem Darstellungselement 230 (als Head-Up-Display-Optik) wird dann das Licht 240 vom Betrachter 245 als virtuelles Bild 310 wahrgenommen. Die Vorrichtung 260 zur Reduktion der Lichtgranulation (die hier der Projektionsschirm 220 ist, die jedoch alternativ oder zusätzlich auch der Umlenkspiegel 225 sein könnte) ist beidseitig je mittels eines Dämpfungselementes 315 an einem Chassis 320 des Fahrzeugs 200 aufgehängt oder befestigt. Das Dämpfungselement 315 umfasst eine Parallelschaltung einer Feder mit einem Absorberelement, wobei das Dämpfungselement 315 an einem äußeren Halterahmen 325 als Aufnahmeelement der Vorrichtung 260 befestigt ist. Der äußere Halterahmen 325 ist mit einem inneren Halterahmen 330 verbunden, in welchem der Projektionsschirm 220 mittels Federn 335 beweglich an einer an den inneren Halterahmen 330 befestigten Führungsschiene 340 als linearer Führung der Projektionsplatte 225 in nur eine (einzige) Bewegungsrichtung 343 befestigt ist. Der Projektionsschirm 220 weist ein magnetisches oder magnetisierbares Element 345 auf, welches in den Projektionsschirm 220 eingebettet ist. An dem äußeren Halterahmen 325, d. h. zum magnetischen oder magnetisierbaren Element 345 relativ beweglich angeordnet, ist ein Stator(kern) 350 befestigt, welcher mit einem Stromfluss durch (konzentrische) Wicklungen 355 in einem ferromagnetischen Kern 360 des Stators 350 beaufschlagt werden kann, um eine Magnetkraft auf das magnetische oder magnetisierbare Element 345 auszuüben. Hierdurch kann eine Magnetkraft F_a erzeugt werden, die in Überlagerung mit der Gewichtskraft F_N des magnetischen oder magnetisierbaren Elements 345 zu einer resultierenden Kraft F_R führt, durch die das magnetische oder magnetisierbare Element 345 von einer aktuellen Auslenkung x (bei der beispielsweise eine Mittelposition des magnetischen oder magnetisierbaren Elements 345 einen Versatz von einer Mittelposition des Statorkerns 350 aufweist) in eine Position x_m ausgelenkt wird, die einer Schwingungsamplitude des magnetischen oder magnetisierbaren Elementes 345 und damit einer Schwingungsamplitude des Projektionsschirms 220 entspricht.
Der hier vorgestellte neue Ansatz zum Antrieb der Projektionsfläche ermöglicht dabei unter anderem die Umsetzung einiger wichtiger Vorteile. Zum einen lässt sich die Projektionsfläche (d.h. der Projektionsschirm 220) mit einer gesteuerten Amplitude und Frequenz periodisch, linear entlang eines Freiheitsgrades bewegen. Die Bewegung des Projektionsschirmes 220 in andere Freiheitsgrade ist durch eine möglichst genaue Linearlagerung bzw. durch eine relativ steife aber schwingungsdämpfende und schalldämpfende Befestigung zum Fahrzeug definiert. Ferner erfolgt die Bewegung des Projektionsschirms im oszillatorischen Betrieb mit einer Frequenz, die nahe an die mechanische Oszillationsfrequenz des Feder-Massesystems des beweglichen internen Rahmens (d.h. des inneren Halterahmens 330). Der Reibungskoeffizient der Linearlagerung (d.h. der Führungsschiene 340) ist sehr gering durch z. B. entsprechende Materialpaarung.
Die in der Prinzipskizze aus 3 dargestellte Vorrichtung 260 zur Reduktion der Lichtgranulation gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst mehrere Baugruppen:

– einen externen Rahmen, bestehend zumindest aus dem Aufnahmeelement 325, dem Dämpfungselement 315, einer linearen Führungsschiene 340 und einem Statorkern 350 mit zumindest einer Wicklung 355.
– einem internen Rahmen 330 (der im externen Rahmen bzw. dem Aufnahmeelement 325 linear gelagert und auf einem Federsystem mit Federn 335 aufgehängt ist), bestehend aus zumindest der beweglichen Projektionsplatte 220 und einem magnetischen Kern 345, der in der Projektionsplatte eingebettet ist.

Der interne Rahmen (d.h. der innere Halterahmen 330) kann sich gegenüber dem externen Rahmen (d.h. dem äußeren Halterahmen 325) leicht, d. h. mit geringer Reibung bewegen. Diese Beweglichkeit der beiden Rahmen 330 und gegeneinander ermöglicht mehrere Funktionen:

1. Der interner Rahmen 330 lässt sich oszillatorisch gegenüber dem externen Rahmen 325 bewegen, wobei er aufgehängt am Federsystem mit den Federn 335 ist und mit der elektromagnetischen Reluktanzkraft zwischen einem stromdurchflossenen Stator 355 und dem magnetischen oder magnetisierbaren Element 345 angetrieben wird.
2. Die Bewegung des internen Rahmen 330 kann periodisch mit einer Frequenz die nahe an die mechanische Oszillationsfrequenz f des Feder-Massesystems des internen Rahmen 30 entsprechend der nachfolgenden Gleichung (1) erfolgen
wobei C die Federsteifigkeit der Federn 335 und Mr die beweggliche Masse des internen Rahmen 330 repräsentiert, woraus sich T = 1/f als die Schwingungsperiode des inneren Rahmens 335 ergibt.

Wenn die Projektion (des Lichts im Strahlengang 240 aus dem MV-Projektor 210 bzw. optischen Apparat) auf einem Laser-Flying-Spot-Prinzip basiert, dann sollte die Bewegungsfrequenz des Linearantriebes 300 so ausgelegt werden, dass die Interferenz mit der Projektor-Widerholfrequenz vermieden wird.

3. Das im beweglichen Rahmen 330 eingebettete magnetische oder magnetisierbare Element 345 ist geometrisch so dimensioniert (ca. 2/3 der Breite des Stators 350), dass sich gegenüber des Stators 350 zwei sog. „Aligne-Postionen" (rechts und links) ergeben. Als „Aligne-Position" kann dabei eine Position des magnetischen oder magnetisierbare Elements 345 bezeichnet werden, in der eine definierte magnetische Ausrichtung des internen Rahmen 330 (und seines magnetischen Elements 345) gegenüber dem Stator 350 des externen Rahmen 325 gewährleistet ist, die bei Bestromung der Statorspule 355 und unwirksamem Federsystem resultiert. In unbestromten Zustand richtet das magnetische oder magnetisierbare Element 345 den internen Rahmen 330 exakt symmetrisch in der Mitte des Stators 350 bzw. externen Rahmens 325 aus. Bei der hier vorgeschlagenen Konfiguration gibt es genau zwei „Aligne-Postions" (jeweils rechts 410 und links 420 in 4). Die Position des internen Rahmens 330 ist so eingestellt, dass sich im unbestromten Zustand eine leichte Verstimmung zum Zentrum des externen Rahmens 330 ergibt. Dadurch bekommt man einen definierten Anlauf (Start) der Schwingungen des internen Rahmens 330. Diese Methode ermöglicht den sparsamen einphasigen Betrieb der Vorrichtung.

4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Magnetischen Systems des Linearantriebs 300 in einer vergrößerten Darstellung. Hierbei sind die linke Aligne-Position 410 und die rechte Aligne-Position 420 klar zu erkennen. Weiterhin ist aus der 4 auch ersichtlich, dass das magnetische oder magnetisierbare Element 345 nicht zentrisch auf dem Projektionsschirm 220 angeordnet ist, sodass hier ein gutes Anschwingverhalten des Projektionsschirms 220 erwartet werden kann.

4. Bei dieser Ausgestaltung des magnetischen Systems 345 und 350 des Linearantriebs 300 ist es vorgesehen, dass die Statorspule bzw. -wicklung 355 ein bzw. zwei Mal in der Schwingungsperiode T impulsartig bestromt wird.

5 zeigt einen Schaltplan einer Impulsschaltungseinheit 500 zur Bestromung des Stators 350 bzw. der zumindest einen Statorwicklung 355. Dabei weist die Impulsschaltungseinheit 500 einen Eingang 510 auf, über welchen der Impulsschaltungseinheit 500 eine Spannung U_B wie beispielsweise eine Spannung eines Fahrzeugbordnetzes zugeführt werden kann. Zwischen Klemmen des Eingangs 510 ist eine Kapazität C geschaltet. Ferner ist zwischen die Klemmen des Eingangs 510 eine Serienschaltung aus einer Diode D und einem MOSFET-Transistor 520 geschaltet, wobei die Anode der Diode D mit einer Klemme des Eingangs 510 und Kathode der Diode mit einem Anschluss des MOSFET-Transistors 520 verbunden ist, an dessen Steuereingang bzw. Gate eine Spannung in der Form einer Steuerimpulskette 530 angelegt werden kann. Der weitere Anschluss des MOSFET-Transistors 520 ist mit der anderen der Klemmen des Eingangs 519 verbunden. Am Ausgang 540 der Impulsschaltungseinheit 500, an dem eine Spannung zwischen den Klemmen der Anode und der Kathode der Diode angegriffen werden kann, kann ein dem zeitlichen Verlauf der Spannung der Steuerimpulskette 530 entsprechender Strom I_S durch die Statorwicklung 355 ausgegeben werden, der über einen Widerstand R_S (der den Spulenwiderstand der Statorwicklung 355 repräsentiert) an die andere der Klemmen des Ausgangs 540 der Impulsschaltungseinheit 500 wieder zur Impulsschaltungseinheit 500 zurückgeleitet wird.
Die Induktivität der Statorwicklung 355 ist hierbei von dem Strom I_S und der Auslenkung x abhängig, die eine Position des magnetischen oder magnetisierbaren Elementes 345 in Bezug zum Stator 350 repräsentiert.
6 zeigt ein Diagramm, in dem der Spannungsverlauf entsprechend der Steuerimpulskette 530 am MOSFET-Tansistors 520 und der hierauf resultierende Stromverlauf I_S über die Zeit t dargestellt ist. Dabei repräsentieren die Zeitpunkte TL und TR jeweils die Zeitpunkte bei Erreichen der Mitte des magnetischen oder magnetisierbaren Elementes 345 der Aligne-Positionen 410 bzw. 420, wobei die Spannung U_S den rechteckförmigen Spannungsverlauf der Steuerimpulskette 530, die Zeitspanne T_ch Stromaufbauzeit, die T_dch die Stromabbauzeit und T die Oszillationsperiode repräsentiert.
5 und 6 verdeutlichen die zeitlichen Folgen der Spulenspannung und des Stromes im Bezug auf die Oszillation des internen Rahmens 330. Dieses Bestromungsmuster kann aus einer einfachen Impulsschaltung 500 mit einem Schalter bekommen werden (z. B: – einem MOSFET-Transistor 520 in der Reihe mit der Statorspule 355 und einer Freilaufdiode D, parallel zur Statorspule 355).
Alternativ kann die eine sinunsoidale Spannung eingesetzt werden z. B. generiert durch einen Sinusgenerator mit einer einstellbaren Frequenz und einem Linear-Verstärker.
Bei der vorgeschlagenen Ausführungsversion nach 3 und 4 ist die Richtung elektromagnetischen Kraft hauptsächlich senkrecht zur der Bewegungsrichtung. Die resultierende elektromagnetische Kraft F_r zwischen dem Stator 350 und dem magnetischen oder magnetisierbaren Element 345 des internen Rahmens 330 ist periodisch. Sie hat zwei Komponenten F_a (Antriebskraft) und F_n (Normalkraft). Die Normalkraft ist für die lineare Lagerung und die Reibungsverluste des internen Rahmens 330 maßgebend. Der Vorteil dieser Anordnung lässt sich durch eine definierte Anpresskraft der Lagerung beschreiben. Als Nachteil einer solchen Anordnung sind größere Reibungsverluste im Vergleich zu der Ausführung mit einer longitudinalen elektromagnetischen Kraft F_I zu erwarten, wie sie bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemäß 7 zu erwarten sind.
7 zeigt eine perspektivische Darstellung eines inneren Rahmens 330 mit einem Linearantrieb, der im Wesentlichen in einer Ebene wie das magnetische und/oder magnetisierbare Element 345 angeordnet sind. Die senkrechten Lagekräfte F_n können durch entsprechende Ausführung der Kontaktflächen zwischen beiden Rahmen 325 und 330 aufgefangen werden oder vorteilhaft z. B. durch einen Satz von Kugeln oder Rollen (vorteilhaft aus Kunststoff) zwischen beiden beweglichen Flächen der Rahmen 325 und 330. Bei der longitudalen Ausführung entsprechend der Darstellung aus 7 wirkt die Antriebskraft F_a in der Bewegungsrichtung. Die senkrechten Lagerkräfte F_n sind kleiner, sodass die Reibung geringer ist. Diese Ausführung entsprechend der Darstellung aus 7 bedarf jedoch einer höheren Präzision in der Ausführung der Linearlagerung.
8 zeigt eine Querschnittdarstellung durch Komponenten des linearen Antriebs mit dem magnetischen oder magnetisierbaren Element 345, dem Stator 350, der zumindest einen Statorwicklung 355 und dem ferromagnetischen Kern. 360, wie er bei einem linearen Antrieb entsprechend der Darstellung aus 7 eingesetzt werden kann.
9 zeigt ein vereinfachtes Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung als Verfahren 900 zur Reduktion einer Lichtgranulation eines Bildes auf einem Darstellungselement einer Anzeigevorrichtung, die einen optischen Apparat zum Projizieren des Bildes auf einen Projektionsschirm und einen Umlenkspiegel zum Umlenken des Bildes von dem Projektionsschirm zu dem Darstellungselement umfasst. Das Verfahren 900 umfasst einen Schritt 910 des Bewegens des Projektionsschirms und/oder des Umlenkspiegels, um die Lichtgranulation zu reduzieren, wobei die das Bewegen derart erfolgt, dass der Projektionsschirm und/oder der Umlenkspiegel in einer linearen, insbesondere eindimensionalen Bewegungsrichtung bewegt wird.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2010/0232005 A1 [0003]
DE 102011084530 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung (255) zur Reduktion einer Lichtgranulation eines Bildes auf einem Darstellungselement (230) einer Anzeigevorrichtung (210), die einen optischen Apparat (215) zum Projizieren des Bildes auf einen Projektionsschirm (220) und/oder einen Umlenkspiegel (225) zum Umlenken des Bildes von dem Projektionsschirm (220) zu dem Darstellungselement (230) umfasst, wobei die Vorrichtung (255) das folgende Merkmal aufweist: eine Einrichtung (260) zum Bewegen des Projektionsschirms (220) und/oder des Umlenkspiegels (225), um die Lichtgranulation zu reduzieren, wobei die Einrichtung (260) zum Bewegen ausgebildet ist, um den Projektionsschirm (220) und/oder des Umlenkspiegels (225) in einer linearen, insbesondere eindimensionalen Bewegungsrichtung (343) zu bewegen.
Vorrichtung (255) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (260) zum Bewegen ausgebildet ist, um den Projektionsschirm (220) und/oder den Umlenkspiegel (225) unter Verwendung eines magnetischen Aktuators (345, 350) zu bewegen.
Vorrichtung (255) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (260) zum Bewegen eine Führungsschiene (340) aufweist, die ausgebildet ist, um ein Abweichen der Bewegung des Projektionsschirms (220) und/oder des Umlenkspiegels (225) von der Bewegungsrichtung (343) zu verhindern.
Vorrichtung (255) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (260) zum Bewegen zwei zueinander bewegliche Komponenten (345, 350) zum Antreiben einer Bewegung des Projektionsschirms (220) und/oder des Umlenkspiegels (225) aufweist, insbesondere wobei eine erste (345) der Komponenten (345, 350) am Projektionsschirm (220) und/oder dem Umlenkspiegel (225) befestigt ist und eine zweite (350) der Komponenten (345, 350) an einem zum Projektionsschirm (220) und/oder dem Umlenkspiegel (225) relativ beweglichen Halterahmen (330) befestigt ist.
Vorrichtung (255) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (260) zum Bewegen einen von Strom durchfließbaren Stator (350) und einen an dem Projektionsschirm (220) und/oder dem Umlenkspiegel (225) befestigten magnetischen und/oder magnetisierbaren Elementes (345) aufweist, insbesondere wobei eine Mittelposition (x) des magnetischen und/oder magnetisierbaren Elements (345) in unbestromten Zustand des Stators (350) mit einem Versatz (x_m) zu einer Mittelposition des Stators (350) ausgerichtet ist.
Vorrichtung (255) gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (330) mittels zumindest eines Dämpfungselementes (335) mit dem Projektionsschirm (220) und/oder dem Umlenkspiegel (225) gekoppelt ist, wobei das zumindest eine Dämpfungselement (335) ausgebildet ist, um eine Schwingung zwischen dem Halterahmen (330) und dem Projektionsschirm (220) und/oder dem Umlenkspiegel (225) mit einem vordefinierten und/oder einstellbaren Dämpfungsfaktor zu dämpfen.
Vorrichtung (255) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Komponenten (345, 350) der Einrichtung (260) zum Bewegen in Bewegungsrichtung (343) zueinander angeordnet sind, oder wobei die zwei Komponenten der Einrichtung (260) zum Bewegen in einer von der Bewegungsrichtung (343) abweichenden Richtung zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung (255) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (260) zum Bewegen ausgebildet ist, um den Projektionsschirm (220) und/oder den Umlenkspiegel (225) mit einer vordefinierten, insbesondere mit einer einstellbaren Frequenz (1/T) zu bewegen.
Anzeigevorrichtung (210) mit folgenden Merkmalen: – einen Projektionsschirm (220) und/oder einen Umlenkspiegel (225); – einen optischen Apparat (215) zum Projizieren des Bildes auf den Projektionsschirm (220) und/oder den Umlenkspiegel (225); und – eine Vorrichtung (255) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche.
Verfahren (900) zur Reduktion einer Lichtgranulation eines Bildes auf einem Darstellungselement (230) einer Anzeigevorrichtung (210), die einen optischen Apparat (215) zum Projizieren des Bildes auf einen Projektionsschirm (220) und einen Umlenkspiegel (225) zum Umlenken des Bildes von dem Projektionsschirm zu dem Darstellungselement umfasst, wobei das Verfahren (900) den folgenden Schritt aufweist: Bewegen (910) des Projektionsschirms (220) und/oder des Umlenkspiegels (225), um die Lichtgranulation zu reduzieren, wobei die das Bewegen derart erfolgt, dass der Projektionsschirm (220) und/oder der Umlenkspiegel in einer linearen, insbesondere eindimensionalen Bewegungsrichtung bewegt wird.
Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (900) nach Anspruch 10, wenn das Programmprodukt auf einer Vorrichtung ausgeführt wird.