DE102015008564A1 - Generation of structured light - Google Patents
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Abstract
Zur energieeffizienten Erzeugung einer Punktewolke wird eine Vorrichtung mit einer Lichtquelle (1) und einer Lichtleiteinrichtung (3), die eine optisch an die Lichtquelle (1) gekoppelte Lichteinkoppelstelle (4) und eine Lichtauskoppelstelle (5) aufweist, bereitgestellt. Die Lichtleiteinrichtung (3) weist ein Faserbündel (6) mit einer Vielzahl an Lichtleitfasern (7) aufweist, das von der Lichteinkoppelstelle (4) zu der Lichtauskoppelstelle (5) verläuft. Alle benachbarten Lichtleitfasern (7) des Faserbündels (6) weisen an der Lichteinkoppelstelle (4) einen ersten Abstand zueinander auf. An der Lichtauskoppelstelle (5) weisen die Lichtleitfasern (7) einen gegenüber dem ersten größeren zweiten Abstand auf.For energy-efficient generation of a point cloud, a device with a light source (1) and a light guide device (3), which has a light coupling point (4) optically coupled to the light source (1) and a light extraction point (5), is provided. The light-conducting device (3) has a fiber bundle (6) with a multiplicity of optical fibers (7), which runs from the light-coupling point (4) to the light-extraction point (5). All adjacent optical fibers (7) of the fiber bundle (6) have a first distance from one another at the light coupling point (4). At the light extraction point (5), the optical fibers (7) have a relation to the first larger second distance.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen strukturierten Lichts in Form eines Musters in einem Kraftfahrzeug mit einer Lichtquelle und einer Lichtleiteinrichtung, die eine optisch an die Lichtquelle gekoppelte Lichteinkoppelstelle und eine Lichtauskoppelstelle aufweist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein System zur Detektion einer Geste und/oder einer Bewegung in einem Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.The present invention relates to a device for producing structured light in the form of a pattern in a motor vehicle with a light source and a light guide, which has a light coupling point optically coupled to the light source and a Lichtauskoppelstelle. Moreover, the present invention relates to a system for detecting a gesture and / or movement in a motor vehicle with such a device.
In Kraftfahrzeugen werden Steuerungen zunehmend mittels Gestenerkennung durchgeführt. Dies ist von Vorteil, da der Fahrer dann nicht dadurch abgelenkt wird, dass er Bedienelemente aufsuchen muss.In motor vehicles controls are increasingly carried out by means of gesture recognition. This is advantageous because the driver is then not distracted by the fact that he must visit controls.
Üblicherweise umfasst ein zur Detektion von Gesten und Bewegungen genutztes System eine Lichtquelle, eine Vorrichtung, wie zum Beispiel eine Lochmaske zur Erzeugung eines strukturierten Lichts in Form einer Punktewolke, eine Kamera zur Aufnahme eines an einer Oberfläche eines Objekts reflektierten Lichts und eine zugehörige Auswerteeinheit.Typically, a system used to detect gestures and movements includes a light source, a device such as a shadow mask for producing a patterned light in the form of a scatter plot, a camera for receiving a reflected light on a surface of an object, and an associated evaluation unit.
Eine spezielle 3D-Kameratechnologie ist von sogenannten „Kinect-Kameras” bekannt, die für Spielekonsolen verwendet werden. Für die Erzeugung eines 3D-Bildes werden bei einer solchen Kinect-Kamera ein Infrarot-Projektor und eine Infrarot-Kamera verwendet, um Tiefendaten zu erzeugen. Strukturiertes Licht, bildet das Kernstück der 3D-Raumerfassung. Der IR-Projektor sendet ein definiertes Muster im Infrarotbereich in den Raum. Diese ist vom menschlichen Auge nicht wahrnehmbar. Die IR-Kamera kann dieses Muster aufnehmen und weitergeben. Als Lichtquelle wird eine Laserdiode verwendet. Das Muster für das strukturierte Licht wird durch eine Lochblende beziehungsweise Lochmaske mit einer Vielzahl an Löchern erzeugt. Die Grundstruktur der Punktewolke ist definiert und bekannt. Die Tiefe wird durch Triangulation gegen eine bekannte Schablone (Referenzpunktewolke) berechnet. Dazu stehen der IR-Projektor und die Kamera in einem definierten Abstand zueinander. Trifft diese Wolke auf ein unebenes Objekt, werden der Abstand der Punkte zueinander und deren Position im Kamerabild verändert. Durch die aus der Deformation des Musters berechnete Punktewolke lassen sich Tiefenabstände der Punkte zueinander triangulieren. Dieses Prinzip ist in
Lochblenden beziehungsweise -masken besitzen den großen Nachteil, dass ein großer Teil der Lichtleistung von der Maske absorbiert wird und damit nicht genutzt werden kann. Dies führt zu einem schlechten Wirkungsgrad der Mustererzeugung.Apertures or masks have the great disadvantage that a large part of the light output is absorbed by the mask and thus can not be used. This leads to a poor pattern generation efficiency.
Alternativ können Muster- und Punktewolken auch mittels diffraktiver Optiken erzeugt werden, die vor eine Lichtquelle gesetzt werden. Mit diesen diffraktiven Optiken lassen sich zwar deutlich effizienter Muster erzeugen, allerdings haben diese Optiken über dem im Kraftfahrzeug geforderten Temperaturbereich deutliche Nachteile. Insbesondere kommt es zu einem Wellenlängendrift über der Temperatur, der zu einer deutlichen die Qualität des Musters mindernde Verschlechterung des Wirkungsgrades führt.Alternatively, pattern and point clouds can also be generated by means of diffractive optics placed in front of a light source. With these diffractive optics, although significantly more efficient patterns can be produced, however, these optics have significant disadvantages over the temperature range required in the motor vehicle. In particular, there is a wavelength drift above the temperature, which leads to a significant deterioration in the efficiency of the quality of the pattern.
Darüber hinaus ist aus der Druckschrift
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Erzeugen strukturierten Lichts bereitzustellen, bei der dieses Erzeugen energieeffizienter durchgeführt werden kann.The object of the present invention is to provide a device for producing structured light, in which this generation can be carried out in a more energy-efficient manner.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 8 sowie durch ein System nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention this object is achieved by a device according to
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen eine Vorrichtung zum Erzeugen strukturierten Lichts in einem Kraftfahrzeug mit einer ersten Lichtquelle und einer Lichtleiteinrichtung, die eine optisch an die erste Lichtquelle gekoppelte erste Lichteinkoppelstelle und eine Lichtauskoppelstelle aufweist, wobei die Lichtleiteinrichtung ein erstes Faserbündel mit einer Vielzahl an ersten Lichtleitfasern aufweist, das von der Lichteinkoppelstelle zu der Lichtauskoppelstelle verläuft, alle benachbarten ersten Lichtleitfasern des ersten Faserbündels an der Lichteinkoppelstelle einen ersten Abstand zueinander besitzen, die benachbarten ersten Lichtleitfasern des ersten Faserbündels an der Lichtauskoppelstelle einen zweiten Abstand besitzen, der größer als der erste Abstand ist.According to the invention, there is therefore provided a device for producing structured light in a motor vehicle having a first light source and a light guide device, which has a first light coupling point optically coupled to the first light source and a light extraction point, wherein the light guide means the first fiber bundle having a plurality of first optical fibers, which extends from the Lichteinkoppelstelle to the Lichtauskoppelstelle, all adjacent first optical fibers of the first fiber bundle at the Lichteinkoppelstelle have a first distance to each other, the adjacent first optical fibers of the first fiber bundle at the Lichtauskoppelstelle have a second distance, which is larger than the first distance.
Bei einer Ausführungsform umfasst die Lichtleitereinrichtung dementsprechend mindestens ein erstes Faserbündel mit einer Vielzahl an ersten Lichtleitfasern. Sie erstrecken sich von der Lichteinkoppelstelle zu der Lichtauskoppelstelle. An dem geometrischen Ort der Lichteinkopplung, d. h. der Lichteinkoppelstelle, besitzen alle benachbarten ersten Lichtleitfasern des ersten Faserbündels einen möglichst minimalen ersten Abstand zueinander. Die ersten Lichtleitfasern liegen hier also so dicht wie möglich aneinander, d. h. im Idealfall sind die Lichtleiterfasern sich berührend mit einem ersten Abstand von 0 mm angeordnet. Bei üblichen runden Fasern ist vorzugsweise jede innen liegende Faser von sechs gleich geformten Fasern umgeben, wodurch sich eine dichteste Packung ergibt. Damit das von der Lichtquelle ausgestrahlte Licht möglichst verlustfrei in das Faserbündel einkoppelbar ist, ist der Abstand der Lichtleitfasern möglichst minimal auszuführen.Accordingly, in one embodiment, the optical fiber device comprises at least a first fiber bundle with a multiplicity of first optical fibers. They extend from the light coupling point to the light extraction point. At the geometric location of the light coupling, d. H. the Lichteinkoppelstelle, all adjacent first optical fibers of the first fiber bundle have a minimum possible first distance from each other. The first optical fibers are thus as close as possible to each other, d. H. Ideally, the optical fibers are arranged in contact with a first distance of 0 mm. In conventional round fibers, preferably each inner fiber is surrounded by six equally shaped fibers, resulting in a densest packing. So that the light emitted by the light source can be coupled into the fiber bundle with as little loss as possible, the distance between the optical fibers should be as minimal as possible.
Die an der Lichteinkoppelstelle benachbarten Fasern sind vorzugsweise auch an der Lichtauskoppelstelle benachbart. Dort besitzen sie aber einen gewissen zweiten Abstand, der größer ist als der erste Abstand. Der Vorteil dieser Vorrichtung liegt darin, dass das gesamte in die Lichtleiteinrichtung eingekoppelte Licht (bis auf minimale interne Verluste) auch an der Lichtauskoppelstelle austritt und zur Mustererzeugung verwendet wird. Damit ergibt sich eine sehr effiziente Mustererzeugung.The adjacent to the Lichteinkoppelstelle fibers are preferably adjacent to the Lichtauskoppelstelle. But there they have a certain second distance, which is greater than the first distance. The advantage of this device is that the entire coupled into the light guide light (except for minimal internal losses) also exits at the light extraction point and is used for pattern generation. This results in a very efficient pattern generation.
Die Lichtleitfasern jedes der Faserbündel können einen Durchmesser von weniger als 100 μm, insbesondere weniger als 50 μm besitzen. Beispielsweise besitzen sie einen Durchmesser von 30 μm. Dadurch kann eine Vielzahl an Lichtleitfasern an der Einkoppelstelle zu einem verhältnismäßig kleinen Einkoppelpunkt zusammengeführt werden. Vorzugsweise besitzt jedes Faserbündel mindestens zwanzig einzelne Lichtleitfasern.The optical fibers of each of the fiber bundles may have a diameter of less than 100 μm, in particular less than 50 μm. For example, they have a diameter of 30 microns. As a result, a multiplicity of optical fibers can be brought together at the coupling-in point to form a relatively small coupling point. Preferably, each fiber bundle has at least twenty individual optical fibers.
In Ausgestaltung der Erfindung ist darüber hinaus eine Kollimatoreinrichtung angeordnet, mit der das das an der Lichtauskoppelstelle austretende Licht kollimierbar ist. Das aus den Lichtleitfasern austretende Licht wird hierbei durch die Kollimatoreinrichtung parallel ausgerichtet. Dies bedeutet, dass jeder einzelne Lichtstrahl, der aus einer der vielen Fasern austritt, kollimiert wird, um beispielsweise in einem vorbestimmten Abstand auf einem Objekt einen Punkt vorgegebener Größe zu erzeugen.In an embodiment of the invention, moreover, a collimator device is arranged, with which the light emerging at the light extraction point can be collimated. The light emerging from the optical fibers is in this case aligned in parallel by the collimator device. This means that each individual light beam emerging from one of the many fibers is collimated, for example, to produce a point of predetermined size at a predetermined distance on an object.
In einer Ausgestaltung wird der zweite Abstand zwischen benachbarten ersten Lichtleitfasern durch zweite Fasern bewirkt. Vorzugsweise besitzen die zweiten Fasern den gleichen Querschnitt wie die ersten Lichtleitfasern, so dass sich eine regelmäßige Struktur von ersten und zweiten Lichtleitfasern an der Auskoppelstelle ergeben kann. Der zweite Abstand ist durch die zweiten Fasern in Kombination mit anderen Elementen wie Füllmaterial oder ausschließlich durch die zweiten Fasern bewirkt. Bei den zweiten Fasern kann es sich um reine ggfs. als Lichtleitfasern ausgeführte Dummyfasern handeln, die nicht zur Lichtleitung, sondern lediglich als Abstandshalter genutzt werden. Gegebenenfalls werden zusätzliche Abstandshalter eingesetzt. Alternativ oder in Kombination mit den Fasern ist der zweite Abstand durch zwischen den ersten Fasern angeordneten Füllmaterial wie beispielsweise Kunstharz oder Kunststoff erzeugbar.In one embodiment, the second distance between adjacent first optical fibers is effected by second fibers. Preferably, the second fibers have the same cross-section as the first optical fibers, so that a regular structure of first and second optical fibers can result at the coupling-out point. The second distance is effected by the second fibers in combination with other elements such as filler or solely by the second fibers. The second fibers may be pure, if appropriate, optical fibers designed as dummy fibers, which are not used for light transmission, but only as a spacer. Optionally, additional spacers are used. Alternatively or in combination with the fibers, the second distance can be generated by filling material arranged between the first fibers, for example synthetic resin or plastic.
Bei einer Weiterbildung sind die zweiten Fasern Komponenten eines zweiten Lichtfaserbündels, welches Teil der Lichtleiteinrichtung ist und eine von der ersten verschiedene, zweite Lichteinkoppelstelle sowie die Lichtauskoppelstelle aufweist, wobei die zweite Lichteinkoppelstelle an eine zweite Lichtquelle angekoppelt ist. Die Lichteinkoppelstelle des zweiten Faserbündels unterscheidet sich also von der Lichteinkoppelstelle des ersten Faserbündels, während der Ort der Lichtauskopplung von beiden Fasernbündeln der Gleiche ist. Dies wird insbesondere dadurch realisiert, dass die Faserbündel am Ort der Lichtauskopplung ineinander verwoben sind. Dabei grenzen beispielsweise die ersten Lichtleitfasern und die zweiten Lichtleitfasern abwechselnd aneinander. An der Lichteinkoppelstelle weisen die Fasern des zweiten Lichtfaserbündels einen Abstand zueinander auf, der gegenüber dem Abstand an der Auskoppelstelle kleiner ist.In a development, the second fibers are components of a second optical fiber bundle, which is part of the light guide device and has a second, different Lichteinkoppelstelle from the first and the Lichtauskoppelstelle, wherein the second Lichteinkoppelstelle is coupled to a second light source. The Lichteinkoppelstelle of the second fiber bundle thus differs from the Lichteinkoppelstelle the first fiber bundle, while the location of the light extraction of the two fiber bundles is the same. This is realized in particular in that the fiber bundles are interwoven at the location of the light extraction. For example, the first optical fibers and the second optical fibers adjoin one another alternately. At the light coupling point, the fibers of the second optical fiber bundle are at a distance from each other which is smaller than the distance at the coupling-out point.
Bei einer zusätzlichen Weiterentwicklung sind die Fasern Komponenten eines dritten Faserbündels, welches Teil der Lichtleiteinrichtung ist und welches eine von der ersten und zweiten verschiedene, dritte Lichteinkoppelstelle sowie die Lichtauskoppelstelle aufweist, wobei die dritte Lichteinkoppelstelle an eine dritte Lichtquelle angekoppelt ist. Der zweite Abstand zwischen benachbarten ersten Lichtleitfasern ist durch dritte Leitfasern (neben den zweiten Lichtleitfasern) mitbewirkt. An der Lichteinkoppelstelle weisen die Fasern des dritten Lichtfaserbündels einen Abstand zueinander auf, der gegenüber dem Abstand an der Auskoppelstelle kleiner ist. Auskoppelseitig ist das dritte Faserbündel mit dem ersten und zweiten Faserbündel verwoben, während die Einkoppelstellen örtlich voneinander getrennt sind. Dieses Prinzip des Verwebens der Auskoppelstellen lässt sich für weitere Faserbündel fortführen.In an additional refinement, the fibers are components of a third fiber bundle which is part of the light guide device and which has one of the first and second different, third Lichteinkoppelstelle and Lichtauskoppelstelle, wherein the third Lichteinkoppelstelle is coupled to a third light source. The second distance between adjacent first optical fibers is contributed by third conductive fibers (in addition to the second optical fibers). At the light coupling point, the fibers of the third optical fiber bundle have a distance from one another which is smaller than the distance at the coupling-out point. On the coupling-out side, the third fiber bundle is interwoven with the first and second fiber bundles, while the coupling-in points are spatially separated from one another. This principle of weaving the decoupling points can be continued for further fiber bundles.
Falls mehrere Lichtquellen eingesetzt werden, können diese von einer Steuereinrichtung angesteuert sein, mit der sie zueinander zeitversetzt aktivierbar sind. Dies bedeutet, dass die einzelnen Faserbündel nacheinander von Licht durchströmt werden. Nachdem jedes Faserbündel eine eigene Teilpunktewolke erzeugt, können so zeitversetzt beziehungsweise nacheinander die Teilpunktewolken zur Verbesserung der Auflösung erzeugt werden.If several light sources are used, they can be controlled by a control device, with which they can be activated with a time delay. This means that the individual fiber bundles are traversed by light in succession. After each fiber bundle generates its own sub-point cloud, the sub-point clouds can be generated in a time-shifted manner or one after the other to improve the resolution.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Vorrichtung zum Erzeugen strukturierten Lichts wird der zweite Abstand der Lichtleitfasern an der Lichtauskoppelstelle durch eine Lochmaske bewirkt, in deren Löcher die ersten Lichtleitfasern münden. Dies bedeutet, dass die Lichtleitfasern an ihrem austrittseitigen Ende durch die Lochmaske gehalten werden. Die Lochmaske verleiht den einzelnen Lichtleitfasern dann den gewünschten Abstand. Damit können nahezu beliebige zweite Abstände, die auch verschieden von dem Durchmesser der Lichtleitfasern sein können, realisiert werden. Darüber hinaus sind die Abstände der Fasern des ersten, zweiten, dritten oder weiteren Lichtleiterfaserbündels zueinander an der Lichtauskoppelstelle durch die Lochmaske zu bewirken. Die Lochmaske ist Teil der Lichtleiteinrichtung. Alternativ bewirkt die Lochmaske im Fertigungsprozess die Abstände der Faser, indem die Fasern an der Austrittsstelle durch die Lochmaske fixiert sind, die Fasern mittels einem Füllmaterial in der fixierten Position verbunden werden und danach die Lochmaske entfernbar ist. In an alternative embodiment of the device for producing structured light, the second distance of the optical fibers at the light extraction point is effected by a shadow mask, in whose holes the first optical fibers open. This means that the optical fibers are held at their exit end by the shadow mask. The shadow mask then gives the individual optical fibers the desired distance. Thus, almost any second distances, which may also be different from the diameter of the optical fibers, can be realized. In addition, the distances between the fibers of the first, second, third or further optical fiber bundle to each other at the light extraction point through the shadow mask to effect. The shadow mask is part of the light guide. Alternatively, in the manufacturing process, the shadow mask effects the distances of the fiber by fixing the fibers at the exit point through the shadow mask, connecting the fibers by means of a filler in the fixed position, and thereafter removing the shadow mask.
Erfindungsgemäß wird obige Aufgabe auch gelöst durch eine Vorrichtung zum Erzeugen strukturierten Lichts mit einer Lichtquelle und einer Lichtleiteinrichtung, die optisch an die Lichtquelle gekoppelte ist, wobei die Lichtleiteinrichtung eine Lichtführungsplatte mit einer Vielzahl an Auskoppelelementen aufweist, und an den Auskoppelelementen eine Kollimatoreinrichtung angeordnet ist, mit der das jeweils austretende Licht jedes Auskoppelelements kollimierbar ist.According to the invention the above object is also achieved by a device for generating structured light with a light source and a light guide, which is optically coupled to the light source, the light guide having a light guide plate with a plurality of outcoupling elements, and on the decoupling a Kollimatoreinrichtung is arranged with the respectively emerging light of each decoupling element is collimated.
Anstelle der Faserbündel besitzt die Lichtleiteinrichtung hier eine Lichtführungsplatte mit einer Vielzahl an Auskoppelelementen. Derartige Auskoppelelemente lenken das Licht aus dem Inneren der Lichtführungsplatte an deren Flachseite, d. h. mit einer Richtungskomponente senkrecht zur Haupterstreckungsebene der Lichtführungsplatte, aus dieser heraus. Vorzugsweise besitzt die Lichtführungsplatte mindestens zwanzig solcher Auskoppelelemente.Instead of the fiber bundles, the light guide device here has a light guide plate with a large number of outcoupling elements. Such decoupling direct the light from the interior of the light guide plate on the flat side, d. H. with a directional component perpendicular to the main extension plane of the light guide plate, out of this. Preferably, the light guide plate has at least twenty such outcoupling elements.
Vorzugsweise wird durch die Erfindung ein System zur Detektion einer Geste und/oder Bewegung in einem Kraftfahrzeug mit einer oben genannten Vorrichtung zum Erzeugen strukturierten Lichts bereitgestellt. Dieses System umfasst ferner eine Kamera zum Erfassen des auf den Objekten im Projektionsbereich projizierten Musters des strukturierten Lichtes und eine Auswerteeinrichtung zum Ermitteln der Geste und/oder Bewegung des Objektes aus der anhand der Reflexion des strukturierten Lichtes ermittelten Punktewolke. Das Muster des reflektierten strukturierten Lichtes wird also auf einem Objekt erfasst, dessen Geste beziehungsweise Bewegung zuverlässig erkannt werden soll.Preferably, the invention provides a system for detecting a gesture and / or movement in a motor vehicle with an above-mentioned device for producing structured light. This system further comprises a camera for detecting the pattern of the structured light projected on the objects in the projection area and an evaluation device for determining the gesture and / or movement of the object from the point cloud determined on the basis of the reflection of the structured light. The pattern of the reflected structured light is thus detected on an object whose gesture or movement is to be reliably detected.
Günstigerweise ist die Auswerteeinrichtung des Systems so ausgelegt, dass die Geste und/oder Bewegung auf der Basis einer Triangulation und einer vorgegebenen Referenzpunktewolke in Bezug auf ein Referenzbild berechnet werden kann. Dies bedeutet, dass die einzelnen Punkte der Punktewolke den Abstand zueinander verändern, wenn das Objekt, das punktuell bestrahlt wird, sich bewegt. Alternativ zu der Triangulation konnten auch andere Verfahren, wie beziehungsweise Lichtlaufzeiten (time of flight) gemessen werden, um Tiefendaten zu gewinnen. Dazu müsste die Kamera eine entsprechende Punktauflösung gewährleisten.Conveniently, the evaluation device of the system is designed such that the gesture and / or movement can be calculated on the basis of a triangulation and a predetermined reference point cloud with respect to a reference image. This means that the individual points of the point cloud change the distance to each other when the object that is being irradiated point by point moves. As an alternative to triangulation, other methods such as time of flight could be measured to obtain depth data. For this, the camera would have to ensure a corresponding point resolution.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:The present invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:
Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Die einzelnen Merkmale können nicht nur in den geschilderten Merkmalskombinationen, sondern auch in Alleinstellung oder anderen Kombinationen realisiert werden.The embodiments described in more detail below represent preferred embodiments of the present invention. The individual features can be realized not only in the described feature combinations, but also in isolation or other combinations.
Speziell in einem Kraftfahrzeug, aber auch gegebenenfalls in anderen Geräten, soll eine Steuerung mit Hilfe von Gestenerkennung durchgeführt werden. Dazu kann die in
Aus
Von der Auskoppelstellte
Mit diesem Aufbau von
Als Lichtquelle kommt beispielsweise eine LED, ein Laser, ein VCSEL, ein VCSEL-Array oder dergleichen in Frage. Um Verluste beim Einkoppeln in die Lichtleiteinrichtung
An der Auskoppelstelle
Die
Bedingt durch die großen Abstände bei einem Fasersystem mit Dummy-Fasern, die lediglich als Abstandshalter verwendet werden, ist die laterale Auflösung für z. B. bildverarbeitende Systeme relativ schlecht. Um die laterale Auflösung deutlich zu verbessern, können die Dummy-Fasern teilweise oder komplett auch als lichtleitende Fasern ausgeführt und mit einer oder mehreren Beleuchtungseinheiten verbunden werden.Due to the large distances in a fiber system with dummy fibers, which are used only as a spacer, the lateral resolution for z. B. image processing systems relatively poor. In order to significantly improve the lateral resolution, the dummy fibers can be partially or completely also designed as light-conducting fibers and connected to one or more lighting units.
Ein solches System mit verbesserter lateraler Auflösung ist in den
Die Lichtleiteinrichtung
Grundsätzlich müssen nicht drei Lichtmustererzeugungssysteme ineinander verwoben sein. Vielmehr können es auch zwei, vier oder mehr sein. Mit diesen ineinander geschachtelten beziehungsweise verwobenen Mustererzeugungssystemen ist es möglich, zeitlich sequenziell mehrere Muster zu projizieren und als Teilbilder zu erfassen. Diese zeitlich versetzten Teilbilder können durch eine Kamera
Für die Erzeugung eines gewünschten Musters werden die Auskoppelelemente
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 1', 1''1, 1 ', 1' '
- Lichtquellelight source
- 2, 2', 2''2, 2 ', 2' '
- Optikoptics
- 33
- Lichtleiteinrichtunglight guide
- 44
- Einkoppelstellecoupling point
- 5 5
- Auskoppelstelledecoupling point
- 6, 6', 6''6, 6 ', 6' '
- Faserbündelfiber bundles
- 77
- Lichtleitfasernoptical fibers
- 88th
- Projektionssystemprojection system
- 99
- Kollimatorcollimator
- 1010
- Projektionsoptikprojection optics
- 1111
- Dummy-FaserDummy Fiber
- 1212
- Lochmaskeshadow mask
- 1313
- Füllwerkstofffilling material
- 1414
- Kameracamera
- 1515
- Auswerteeinheitevaluation
- 16, 16'16, 16 '
- Objektobject
- 1717
- LichtführungsplatteLight guide plate
- 1818
- Stirnseitefront
- 1919
- Auskoppelelementoutcoupling
- 2020
- Seitenflächeside surface
- 21, 21'21, 21 '
- PunktPoint
- aa
- erstes Lichtleitfasersystemfirst optical fiber system
- bb
- zweites Lichtleitfasersystemsecond optical fiber system
- cc
- drittes Lichtleitfasersystemthird optical fiber system
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2014/026918 A1 [0007] WO 2014/026918 A1 [0007]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- D. Scharstein und R. Szeliski (2003): „High Accuracy Stereo Depth Maps Using Structured Light”, In Proceedings of IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Seiten 195–202 [0004] D. Scharstein and R. Szeliski (2003): "High Accuracy Stereo Depth Maps Using Structured Light", In Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, pp. 195-202 [0004]
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Citations (9)
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