DE19747597A1

DE19747597A1 - Vorrichtung zur Darstellung statischer und bewegter Bilder unter Verwendung einer Bildwand, Bildwand sowie Verfahren zur Darstellung und zur Herstellung

Info

Publication number: DE19747597A1
Application number: DE1997147597
Authority: DE
Inventors: Claus-Peter Dr Klages; Michael Dr Vergoehl; Andreas Dr Weber
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1997-02-12
Filing date: 1997-10-28
Publication date: 1998-08-20
Anticipated expiration: 2017-10-29
Also published as: DE19747597B4; WO1998036320A1; AU6620998A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Darstellung statischer oder bewegter Bilder unter Verwendung einer Bildwand, die Bildwand zur Verwendung bei einer solchen Vorrichtung, ein Verfahren zur Darstellung statischer oder be wegter Bilder unter Verwendung der Bildwand bzw. der Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung der Bildwand.

Vorrichtungen zur Darstellung statischer oder bewegter Bilder unter Ver wendung einer Bildwand sind beispielsweise als Diaprojektor oder Film projektoren bekannt. Um projizierte Bilder möglichst unbeeinflußt von Tageslicht oder künstlicher Raumbeleuchtung betrachten zu können, sollte die Reflexion von störendem Licht möglichst gering sein. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei einer flächigen Aufprojektion farbiger Bilder mit monochromatischem Licht, wie es beispielsweise von Lasern erzeugt werden kann (Laserfernsehen, Folienprojektion mit Laserlichtquellen), Projektions- oder Bildwände wünschenswert sind, welche ein stark wellenlängenselektives Reflexionsverhalten zeigen. Unter Aufprojektion ist im Sinne der DIN 190 45 Teil 4 zu verstehen, daß sich der Betrachter auf der gleichen Seite der Leinwand oder Bildwand befindet wie der Projektor. Die Reflexion sollte also im Bereich der Wellenlängen, welche der Strahlung der monochromatischen Lichtquellen, beispielsweise der verwendeten Laserlichtquellen, welche beispielsweise eine rote, grüne und blaue Strahlung aussenden, entsprechen, nicht gering sein. Bei diesen Wellenlängen sollte die Reflexion im allgemeinen möglichst hoch sein. Für blaues Licht liegen die Wellenlängen bei etwa 430 bis 460 nm, für grünes Licht bei etwa 510 bis 540 nm und für rotes Licht bei etwa 620 bis 630 nm. Eine solche selektive Reflexion sollte für einen Abstrahlungswinkel ε₂ (definiert in DIN 19045, Teil 4) in einem Bereich von bis zu ± 45 Grad gegeben sein (siehe auch DIN 190 45, Teil 2).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Darstellung sta tischer oder bewegter Bilder unter Verwendung einer Bildwand, die Bildwand selbst, ein Verfahren zur Darstellung statischer oder bewegter Bilder unter Ver wendung der Bildwand sowie ein Verfahren zur Herstellung der Bildwand zu schaffen, wobei die statischen oder bewegten Bilder auf der Bildwand auch bei Tageslicht deutlich und ungestört vom Tages- oder sonstigen Umgebungslicht bzw. Störlicht wahrnehmbar sein sollen. Ein bei bekannten Projektionswänden auftretender Effekt, daß das auf die Projektionswand auftreffende Tages- oder sonstige Umgebungslicht ebenfalls von der Wand reflektiert wird und als Stör licht in das Auge des Betrachters gelangt, so daß das Bild als überstrahlt er scheint, soll vermieden werden.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Vorrichtung ein oder mehrere monochromatische Laserlichtquellen aufweist, daß eine Aufprojektion durch das Laserlicht der Laserlichtquellen auf die Bildwand vorgesehen ist, und daß die Bildwand spek tral selektiv reflektierend ist, wobei sie unbeeinflußt von Störlicht einer von den Wellenlängen des monochromatischen Laserlichts abweichenden Wellenlänge im wesentlichen dunkel wirkt und das monochromatische Laserlicht stark re flektiert. Die Aufgabe wird durch eine Bildwand zur Verwendung bei einer solchen Vorrichtung dadurch gelöst, daß die Bildwand spektral selektiv reflek tierend ist und einen Kontrast aufweist, der im Bereich der Wellenlängen λ_0i des monochromatischen Laserlichtes einen vorbestimmbaren oder vorbestimmten Grenzwert übersteigt, wobei der Kontrast K (λ_0i) der Verhältniswert von mittlerer räumlich integrierter Reflexion R (λ_0i) zum Y-Normfarbwert ist. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Darstellung statischer oder bewegter Bilder unter Verwendung einer Bildwand bzw. einer obengenannten Vorrichtung dadurch gelöst, daß die Bilder durch Abrastem der Bildwandfläche mit einem oder mehreren zeitlich modulierten Laserstrahlen oder durch räumliche Modulation eines oder mehrerer aufgeweiteter Laserstrahlen, insbesondere durch eine LGD-Matrix, oder nach Art einer Projektion eines auf einem durchscheinenden Trägermaterial vorgesehenen Bildes unter Verwendung des Lichtes eines oder mehrerer aufgeweiteter Laserstrahlen erzeugt werden. Ein solches Trägermaterial mit Bild kann beispielsweise ein Diapositiv oder eine Folie eines Tageslichtprojektors sein. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Bildwand dadurch gelöst, daß ein im wesentlichen flächiges oder mit einer Topographie versehenes Substrat entweder transparent ist für alle Wellenlängen des sichtbaren Lichtes oder mit einer lichtabsorbierenden Beschichtung versehen wird, und daß ein Mehrschichtsystem auf dem Substrat direkt oder indirekt aufgebracht wird. Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen definiert.

Dadurch wird eine Vorrichtung mit einer Bildwand bzw. auch eine Bildwand ge schaffen, bei der die Reflexion der Bildwand möglichst hoch (ideal R=100%) für die Wellenlängen des monochromatischen Laserlichtes (insbesondere für rote, grüne und blaue Strahlung, bezeichnet als RGB-Wellenlängen) und möglichst niedrig für die übrigen Wellenlängen ist (ideal R=0). Vorzugsweise weist die Reflexion als Funktion des Abstrahlungswinkels ε₂ eine in gewissen vor bestimmten Grenzen wählbare Winkelcharakteristik auf.

Vorzugsweise wird eine Fläche einer Bildwand, insbesondere ein Substrat, zu nächst stark absorbierend, idealerweise schwarz eingefärbt. Anschließend wird unter Verwendung eines Mehrschichtensystems mit mehreren, vorzugsweise transparenten Schichten, welche auf dem stark absorbierenden Substrat aufge bracht werden, die Reflektivität an den Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums erhöht, welche vom Laserlicht bzw. von den Laserlichtquellen emittiert werden.

Alternativ hierzu besteht die Möglichkeit, ein für sämtliche Wellenlängen des sichtbaren Lichtes transparentes Substrat zu verwenden und auf diesem, wie bereits beschrieben, ein Mehrschichtsystem aufzubringen, welches die Re flektivität für die Wellenlängen des monochromatischen Laserlichtes erhöht und diese außerhalb dieser Wellenlängenbereiche insbesondere zusätzlich absenkt, ähnlich der Wirkung einer Antireflexschicht.

Das Mehrschichtsystem kann zum einen direkt auf dem absorbierenden oder transparenten Substrat aufgebracht werden. Zum anderen kann das Mehr schichtsystem Bestandteil eines Pigmentes sein, welches beispielsweise in einer transparenten Lackschicht auf das Substrat aufgetragen wird.

Dadurch wird eine Bildwand geschaffen, welche spektral selektiv das von den monochromatischen Laserlichtquellen ausgesandte Laserlicht stark reflektiert, zugleich aber eine im Vergleich zu einer bekannten Projektions- oder Bildwand stark abgesenkte Helligkeit aufweist (siehe auch DIN 50 32). Infolge des da durch auftretenden erhöhten Kontrastes wird eine Darstellung von statischen und bewegten Bildern auf der Bildwand derart ermöglicht, daß der Beobachter diese Bilder auch bei Tageslicht wahrnehmen kann. Im Idealfall erscheint die Bildwand für das Auge des Betrachters unter normaler Tageslichtbeleuchtung schwarz, bietet jedoch für das monochromatische Laserlicht die gleiche Reflexion wie eine weiße Bildwand.

Besonders bevorzugt wird eine räumlich integrierte Reflexion für das RGB-Licht von jeweils zumindest 50% sowie eine über den sichtbaren Spektralbereich gemittelte Reflexion von maximal 40% gewählt.

Zum Erzeugen der spektralen Selektivität der Bildwand können vorzugsweise zwei Verfahren alternativ angewendet werden. In einem ersten Verfahren kann die Bildwand besonders bevorzugt mit einem Effektlack lackiert sein, welcher in einer transparenten organischen Matrix eingebettete Pigmente, insbesondere plättchenförmige Pigmente, enthält. Die Pigmente sind mit Interferenzschichten so versehen, daß sie in einem oder mehreren der RGB-Wellenlängenbereiche stark reflektieren und in den übrigen Wellenlängenbereichen lediglich schwach reflektieren.

Vorzugsweise wird der Lackierprozeß so gewählt, daß die Pigmente in der Lackschicht eine definierte Winkelverteilung ihrer Flächennormalen um die Senkrechte auf die Bildwand herum aufweisen. Die Winkelverteilung kann (rotations-)symmetrisch oder auch unsymmetrisch sein. Die Gesamtheit der in der Lackschicht auf der Bildwand eingebetteten Pigmente kann dadurch selektiv von den Lasern ausgestrahltes Licht reflektieren. Bei dem Licht jedoch, welches eine kontinuierliche Verteilung der Wellenlängen über einen größeren Bereich aufweist, wie dies Umgebungslicht oder Hintergrundbeleuchtung tut, weisen die Pigmente vorzugsweise eine geringe Helligkeit auf.

Für diese erfindungsgemäße Verwendung geeignete Pigmente weisen bei spielsweise ein transparentes Trägermaterial, insbesondere Glasplättchen oder Glimmerplättchen sowie ein ein- oder beidseitig aufgebrachtes Mehrschicht system auf. Dieses kann aus zumindest zwei transparenten Schichtmaterialien mit unterschiedlichem Brechungsindex bestehen. Diese beiden Schicht materialien sind dann vorzugsweise abwechselnd auf dem Trägermaterial auf gebracht. Die gewünschte selektive Reflexion für beispielsweise rotes, grünes oder blaues Licht kann, in Abhängigkeit von der Schichtsystemart, wahlweise durch ein einzelnes RGB-Pigment, durch eine Mischung aus zwei Pigmenten (RG + B oder R + GB oder RB + G) oder durch eine Mischung aus drei Pigmenten (Rot und Grün und Blau) erfüllt werden.

Die Pigmente, welche aus einem Trägermaterial mit darauf aufgefügtem ge eignetem Mehrschichtsystem bestehen, können vorzugsweise durch Ab scheidung von anorganischen Materialien, beispielsweise Oxiden, aus Flüssig keiten oder durch chemische oder physikalische Gasphasenabscheidung er halten werden. Die naßchemische und die Gasphasenabscheidung werden be vorzugt für die Herstellung von Effektpigmenten eingesetzt. Für die erfindungs gemäße Anwendung bei einer Bildwand wird besonders bevorzugt eine physi kalische Gasphasenabscheidung (PVD-Verfahren, physical vapor deposition- Verfahren) vorgesehen. Die physikalische Gasphasenabscheidung gestattet eine Abscheidung von sehr dichten, stabilen Schichten, mit einer guten Repro duzierbarkeit. Besonders bevorzugt kann ein für die Beschichtung von Schüttgut adaptierter Sputterprozeß eingesetzt werden.

Alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, ein geeignetes Interferenz pigment ohne ein Trägersubstrat ausschließlich durch einen PVD-Prozeß her zustellen, wobei eine geeignete Schichtfolge zunächst auf einem beispielsweise bandförmigem Substrat aufgebracht und anschließend von dem Substrat ab gelöst und zerkleinert wird. Ein solches Verfahren wird beispielsweise von der Firma Flex Products angewendet.

Alternativ zur Verwendung eines selektiv reflexionserhöhenden Pigmentes, welches auf einem stark absorbierenden oder aber transparenten Substrat in einer transparenten Lackschicht aufgetragen ist, kann auch eine entsprechend vorgefertigte Fläche bzw. ein entsprechendes Substrat direkt mit einem ge eigneten mehrlagigen Schichtsystem versehen werden. Vorzugsweise wird da bei zunächst eine Schwärzung des Substrates beispielsweise durch einen ent sprechend gewählten Lack, vorgenommen. Im Anschluß daran kann das ge schwärzte Substrat selbst einem Beschichtungsprozeß unterworfen werden, wobei auf dem geschwärzten Substrat ein Schichtsystem aufgetragen wird, welches die gewünschen optischen Eigenschaften aufweist. Als Beschichtungs verfahren kann vorzugsweise ein Aufdampfverfahren oder ein Sputterverfahren vorgesehen werden. Das Substrat ist vorzugsweise im wesentlichen flächig und besonders bevorzugt eine mit Kunststoff imprägnierte Textilbahn. Vorzugsweise wird die Oberfläche des im wesentlichen flächigen Substrates vor dem Auf bringen des Mehrschichtsystems mit einer definierten Rauhigkeit oder Ober flächentopographie versehen. Dadurch wird eine für den Betrachter unan genehme spiegelnde Reflexion vorteilhaft vermieden und zudem erreicht, daß eine Reflexion in einen definierten Abstrahlwinkelbereich erfolgt. Eine definierte Rauhigkeit oder Topographie kann beispielsweise durch Verwenden eines ge eigneten Textilmaterials oder aber durch einen Prägeprozeß in der auflami nierten Kunststoffschicht oder durch Verwenden eines geeignet mit Feststoff partikeln gefüllten Lackes, oder alternativ durch eine Kombination der ge nannten Verfahren erzeugt werden.

Anstelle des Vorsehens eines geschwärzten Substrates kann dies ebenfalls als transparentes Substrat ausgebildet sein. Auch dabei wird die gewünschte Unterdrückung der Störlichtreflexion von dem Substrat erreicht. Besonders vor teilhaft kann dadurch auch eine Projektion auf durchsichtigen Glas- oder Kunststoffflächen erfolgen, insbesondere auf Fensterscheiben oder ähnlichem. Die Bildwand kann dadurch beispielsweise ein Head-up-Display in einem Flug zeug oder einem Simulator sein.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden Ausführungs beispiele anhand der Zeichnung beschrieben.

Diese zeigen in:

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Bildwand zur Ver deutlichung der selektiven Reflexion für rotes, grünes und blaues Licht,

Fig. 2 eine Prinzipskizze der Realisierung einer erfindungsgemäßen Bild wand mit einer Interferenzpigmente enthaltenden transparenten Lackschicht vor einem dunklen Hintergrund,

Fig. 3 ein Reflexionsspektrum einer Ausführungsform einer erfindungs gemäßen Bildwand mit sechs Perioden jeweils einer hoch brechenden und einer niedrigbrechenden Schicht,

Fig. 4 ein Reflexionsspektrum einer Bildwand entsprechend Spektrum gemäß Fig. 3 bei Verwendung von Anatas anstatt Titandioxid,

Fig. 5 ein Reflexionsspektrum einer erfindungsgemäßen Bildwand be stehend aus neun Schichten von abwechselnd einer hoch brechenden und einer niedrigbrechenden Schicht und

Fig. 6 ein Reflexionsspektrum einer erfindungsgemäßen Bildwand, bei der eine Überlagerung von drei einzelnen Pigmenten in einer Lack schicht vorgesehen ist.

Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze eines Ausschnittes einer erfindungsgemäß ge stalteten Bildwand 1, auf welche Lichtstrahlen auftreffen. Auf die Bildwand fällt sowohl das RGB-Laserlicht in Form der Lichtstrahlen 11, 12, 13 als auch weißes Hintergrundlicht, beispielhaft durch die Pfeile 14, 15, 16,17 dargestellt, welche Wellenlängen charakterisieren, die vom RGB-Licht verschieden sind, auf. Eine Strahlung mit Wellenlängen, die nicht exakt der von rot, grün oder blau ent sprechen wird entsprechend dem angestrebten Spektralverlauf der Reflexion nicht reflektiert. Eine Reflexion findet lediglich für das Laserlicht mit den RGB- Wellenlängen statt. Zwar wird auch der Anteil des weißen Hintergrundlichtes, welcher diesen Wellenlängen entspricht, von der Bildwand reflektiert. Aufgrund der kleinen Halbwertsbreite dieser Reflexionspeaks (vergleiche auch Fig. 3 bis 6) ist jedoch der dadurch entstehende Helligkeitseindruck so klein, daß die Bildwand für das Auge des Betrachters bei ausgeschaltetem Laserlicht dunkel erscheint.

Eine mögliche Ausführungsform der Bildwand 1 sieht Fig. 2 vor. Hierbei ist das geschwärzte Substrat 40 mit einer transparenten Lackschicht 30 versehen, in welche Interferenzpigmente 50 eingebettet sind. Durch die einzelnen Pfeile ist wiederum eine selektive Reflexion angedeutet, wobei der oberste rote Licht strahl 12 nicht reflektiert wird, sondern durch das Interferenzpigment 50 hin durchtritt und von dem dunklen Substrat 40 absorbiert wird. Dasselbe gilt für den gelben Lichtstrahl 14. Lediglich der grüne Lichtstrahl 11 sowie der blaue Lichtstrahl 13 werden reflektiert an den jeweiligen Interferenzpigmenten 50. Die Winkelverteilung der Reflexion ergibt sich dabei aus der Anordnung bzw. dem Anordnungswinkel der jeweiligen Pigmente 50.

Ein derartiges beschichtetes Pigment 51 ist in vergrößerter Darstellung in der rechten unteren Bildecke dargestellt. Das Substrat 52 kann beispielsweise SiO₂ insbesondere mit einer Dicke von 200 nm bis 1 µm sein. Durch Aufbringen eines mehrlagigen Schichtsystemes auf das Trägermaterial in Form des Substrates 52 (hier dargestellt durch die drei Schichten 53, 54, 55) wird ein selektiver Reflektor geschaffen, welcher vergleichbar ist mit den Funktionen eines Laserspiegels. Die Beschichtung des Trägermateriales kann naßchemisch durch eine wässe rige Lösung erfolgen oder aber durch Abscheidung aus der Gasphase mittels eines chemischen Verfahrens, insbesondere des GVD-Verfahrens (chemical vapor deposition-Verfahren) oder eines physikalischen Verfahrens, ins besondere des PVD-Verfahrens (physical vapor deposition-Verfahren) erfolgen. Derartige Pigmente werden beispielsweise von der Firma Merck als aus einer wässerigen Lösung hergestellt und von der Firma BASF als durch chemische Abscheidung (CVD-Verfahren) gewonnen angeboten.

Die Besonderheit von Perlglanzpigmenten liegt darin, daß eine kohärente Re flexion vorgesehen ist. Die elektrischen Feldstärken werden dabei zum sicht baren Gesamtlicht addiert. Die Interferenz an dünnen Schichten ist letztendlich eine Lichtteilung. Ein Indiz hierfür ist, daß in der Durchsicht jeweils die zur Re flexion komplementierende Farbe sichtbar ist. Neben dein zueinander kom plementären Farben der Reflexion und der Transmission ist ein weiteres Merk mal der Interferenz an dünnen Schichten, daß sich die Farben in Abhängigkeit vom Einfallswinkel des Lichtes ändern. Bei der Herstellung der erfindungs gemäß genutzten Interferenzpigmente wird beispielsweise Glimmer mit einem Metalloxidfilm versehen. Als erstes Metalloxid wird hier beispielsweise Titanoxid genutzt. Ein Kristallgitter des Titanoxid ist das des als Anatas bezeichneten Stoffes. Durch Zusatz geringer Mengen von Zinnoxid kann die Modifikation des Rutils erzeugt werden.

Fig. 3 zeigt ein Reflexionsspektrum (Darstellung in der räumlich integrierten Reflexion über der Wellenlänge. Es wird damit der spektrale Verlauf der Re flexion eines Interferenzstapels dargestellt. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Interferenzstapel um ein Bestandteil eines Pigmentes, welches direkt auf ein entsprechendes Substrat als Grundlage der Bildwand aufgebracht wird. Auf dem Substrat 62 ist abwechselnd eine niedrigbrechende Schicht 63 und eine hochbrechende Schicht 64 angeordnet. Die Brechungsindizes der hoch brechenden und der niedrigbrechenden Schicht 64, 63 entsprechen hierbei denen von Titandioxid in der Rutilphase und Siliciumdioxid. In dieser Aus führungsform sind sechs Perioden von jeweils einer hochbrechenden und einer niedrigbrechenden Schicht 64, 63 vorgesehen. Die hochbrechende Schicht weist jeweils beispielsweise eine Schichtdicke von 496 nm auf, wohingegen die niedrigbrechende Schicht eine Schichtdicke von 217 nm aufweist. Durch die selektive Absenkung der Reflexion aufgrund der unterschiedlichen, überein andergeschichteten hoch- und niedrigbrechenden Schichten wird die Helligkeit L* (L*, a* und b* sind nach DIN 5302 für D 65 Beleuchtung berechnet worden) auf einen Wert von 67 (wobei der Normwert eines Lambert-Strahlers mit kon stanter Reflektivität von 100% bei 100 liegt), der Y-Normfarbwert von dem Normwert 100 auf 37,6 reduziert. Der Kontrast K, definiert als das Verhältnis von RGB-Reflektivität zu Y-Normfarbwert für die Projektion, erhöht sich dement sprechend um einen Faktor von 2,7, wobei eine Bildwand mit einer spektral konstanten Reflektivität einen Kontrast von 1,0 aufweist.

Anstelle des Vorsehens eines Pigmentes 60 kann aber auch der Interferenz stapel ein Schichtsystem sein, welches direkt auf ein geeignetes Substrat als Grundlage der Bildwand aufgebracht wird.

Die unterste Schicht 62 kann beispielsweise aus Glimmer oder Siliciumdioxid oder einem anderen Substrat bestehen. Diese Schicht geht nicht in die Be rechnung ein, wobei das Substrat als halbunendliches Medium gilt.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bild wand 1 untersucht, bei der die hochbrechende Titandioxidschicht in der Anatas- Phase vorliegt. Alle übrigen Bedingungen entsprechen den zu Fig. 3 ge schilderten. Durch die Verwendung eines alternativen hochbrechenden Mate riales werden die einzelnen Peaks schmaler und zugleich die Amplituden kleiner im Vergleich zu dem Spektrum gemäß Fig. 3. Da das hier gezeigte Schicht system 64 eine geringere Helligkeit L* bzw. einen geringeren Normfarbwert Y aufweist als das Schichtsystem 64 gemäß Fig. 3, die RGB-Reflektivität jedoch nur wenig abgesenkt wird, ist die Verstärkung des Kontrastes zusätzlich erhöht. Im Mittel wird der Kontrast in der Ausführungsform gemäß Fig. 4 um einen Faktor von 5,3 erhöht.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Reflexionsspektrum einer alternativen Ausführungs form einer erfindungsgemäßen Bildwand 1. Bei dieser Ausführungsform sind neun verschiedene Schichten 71-79 vorgesehen. Die einzelnen Schichtdicken sind dabei im Unterschied zu den Fig. 3 und 4 nicht periodisch vorgesehen. Die unterste hochbrechende Schicht 71 hat eine Schichtdicke von 260 nm, die darüber vorgesehene niedrigbrechende Schicht 72 eine Schichtdicke von 420 nm, die darüber vorgesehene hochbrechende Schicht 73 eine Schichtdicke von 380 nm, die darüber vorgesehene niedrigbrechende Schicht 74 eine Schicht dicke von 100 nm, die darüber vorgesehene hochbrechende Schicht 75 eine Schichtdicke von 600 nm, die wiederum darüber vorgesehene niedrigbrechende Schicht 76 eine Schichtdicke von 100 nm, die darüber vorgesehene hoch brechende Schicht 77 eine Schichtdicke von 380 nm, die darüber vorgesehene niedrigbrechende Schicht 78 eine Schichtdicke von 420 nm und die als oberstes vorgesehene hochbrechende Schicht 79 eine Schichtdicke von 260 nm. Die Helligkeit L* reduziert sich dadurch auf einen Betrag von 52, der Y-Normfarbwert auf einen Wert von 20. Der Kontrast erhöht sich unter Berücksichtigung der re duzierten Remission für das RGB-Licht um einen Faktor von 2,5.

in Fig. 6 ist das Reflexionsspektrum einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bildwand 1 dargestellt. Hierbei sind drei verschiedene Sorten Pigmente 80, 90,100 in einer Lackschicht eingebracht. Jedes dieser Pigmente weist eine eigene Beschichtung auf und reflektiert nur einen einzigen eng begrenzten Wellenlängenbereich. Beispielsweise sind 16 Perioden von jeweils einer niedrigbrechenden Schicht 82, 92, 102 sowie einer hoch brechenden Schicht 83, 93,103 auf einem Träger 81, 91,101 aufgetragen. Als Material wird beispielsweise ein System Si_1-x-y O_xN_y mit variabler Schichtdicke verwendet, bei dem sich der Brechungsindex durch Variation der Nitrid konzentration Y einstellen läßt. Die Helligkeit reduziert sich dadurch auf L*=33, der Y-Normfarbwert auf Y=7,87. Der Kontrast erhöht sich dabei um einen Faktor von 5. Bei dem verwendeten Material sind die Schichtdicken um die Nitrid konzentrationen unterschiedlich wählbar.

Bezugszeichenliste

1

Bildwand

10

Lichtstrahlen, einfallend

11

grüner Lichtstrahl

12

roter Lichtstrahl

13

blauer Lichtstrahl

14

weißes Hintergrundlicht

15

weißes Hintergrundlicht

16

weißes Hintergrundlicht

17

weißes Hintergrundlicht

20

Lichtstrahlen, reflektiert

21

grünes Lichtbündel

22

rotes Lichtbündel

23

blaues Lichtbündel

30

Lackschicht, transparent

40

geschwärztes Substrat

50

Interferenzpigmente

51

vierschichtiges Pigment

52

unterste Schicht (Trägermaterial)

53

mittlere erste Schicht

54

mittlere zweite Schicht

55

obere Schicht

60

Interferenzstapel

62

Substrat des Interferenzstapels

63

niedrigbrechende Schicht

64

hochbrechende Schicht

71

hochbrechende Schicht

72

niedrigbrechende Schicht

73

hochbrechende Schicht

74

niedrigbrechende Schicht

75

hochbrechende Schicht

76

niedrigbrechende Schicht

77

hochbrechende Schicht

78

niedrigbrechende Schicht

79

hochbrechende Schicht

80

Interferenzstapel

81

Trägermaterial

82

niedrigbrechende Schicht

83

hochbrechende Schicht

90

Interferenzstapel

91

Trägermaterial

92

niedrigbrechende Schicht

93

hochbrechende Schicht

100

Interferenzstapel

101

Trägermaterial

102

niedrigbrechende Schicht

103

hochbrechende Schicht

Claims

1. Vorrichtung zur Darstellung statischer oder bewegter Bilder unter Ver wendung einer Bildwand, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine oder mehrere monochromatische Laserlichtquellen aufweist, daß eine Aufprojektion des Laserlichts der Laserlichtquellen auf die Bildwand vorgesehen ist, und daß die Bildwand spektral selektiv reflektierend ist, wobei sie unbeeinflußt von Störlicht einer von den Wellenlängen des monochromatischen Laserlichts abweichenden Wellenlänge im wesentlichen dunkel wirkt und das monochromatische Laserlicht stark reflektiert.

2. Bildwand zur Verwendung bei einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildwand spektral selektiv reflektierend ist und einen Kontrast auf weist, der im Bereich der Wellenlängen λ_0i von monochromatischem Laserlicht einen vorbestimmbaren oder vorbestimmten Grenzwert übersteigt, wobei der Kontrast K (λ_0i) der Verhältniswert von mittlerer räumlich integrierter Reflexion R (λ_0i) zum Y-Normfarbwert ist.

3. Bildwand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildwand ein absorbierendes oder transmittierendes Substrat auf weist.

4. Bildwand nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildwand zum Erzeugen der spektralen Selektivität selektiv re flexionserhöhende Pigmente aufweist oder eine direkte, selektiv reflexions erhöhende Beschichtung mit zumindest zwei Schichten aufweist.

5. Bildwand nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß selektiv reflexionserhöhende Pigmente auf einer absorbierenden Schicht vorgesehen sind.

6. Bildwand nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine direkte, selektiv reflexionserhöhende Beschichtung auf einer ab sorbierenden Schicht vorgesehen ist.

7. Bildwand nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß selektiv reflexionserhöhende Pigmente auf einer transparenten Schicht vorgesehen sind.

8. Bildwand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine direkte, selektiv reflexionserhöhende Beschichtung auf einer trans parenten Schicht vorgesehen ist.

9. Bildwand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiv reflexionserhöhenden Pigmente in einer Lackschicht ange ordnet sind.

10. Bildwand nach Anspruch 5 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiv reflexionserhöhenden Pigmente vorbestimmbare und wähl bare Abstrahlungswinkel aufweisen und daß eine einstellbare Winkel verteilung der Pigmente vorgesehen ist.

11 Bildwand nach einem der Ansprüche 5, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiv reflexionserhöhenden Pigmente naßchemisch hergestellt sind.

12. Bildwand nach einem der Ansprüche 5, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmente in einer Gasphase hergestellt sind.

13. Bildwand nach einem der Ansprüche 5 oder 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmente plättchenförmig sind.

14. Bildwand nach einem der Ansprüche 5 oder 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmente kugelförmig sind.

15. Bildwand nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein dielektrisches Schichtsystem als Beschichtung vorgesehen ist, welches ein oder mehrere metallische Schichten und/oder Oxide oder Nitride von Silizium, Aluminium, Titan, Zirkon oder Hafnium aufweist.

16. Bildwand nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung durch Aufdampfen hergestellt ist.

17. Bildwand nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung durch Sputtern hergestellt ist.

18. Bildwand nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung naßchemisch hergestellt ist.

19. Bildwand nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die absorbierende Schicht eine vorbestimmte anwendungsspezifisch angepaßte Oberflächentopographie aufweist.

20. Bildwand nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächentopographie durch Vorsehen eines Textilmaterials mit ausgewählt angepaßter Strukturierung erzeugt ist.

21. Bildwand nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die angepaßte Oberflächentopographie durch Vorsehen eines Kunst stoffmaterials mit einer durch mechanische Bearbeitung vorbestimmt struk turierten Oberfläche erzeugt ist.

22. Bildwand nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächentopographie durch Vorsehen einer absorbierenden Be schichtung mit angepaßt ausgewählter oder erzeugter Strukturierung erzeugt ist.

23. Bildwand nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiv reflexionserhöhenden Pigmente in einer Lackschicht vorge sehen sind.

24. Bildwand nach Anspruch 7 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiv reflexionserhöhenden Pigmente vorbestimmbare und wähl bare Abstrahlungswinkel aufweisen und daß eine einstellbare Winkelver teilung der Pigmente vorgesehen ist.

25. Bildwand nach einem der Ansprüche 7, 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiv reflexionserhöhenden Pigmente naßchemisch hergestellt sind.

26. Bildwand nach einem der Ansprüche 7, 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmente in einer Gasphase hergestellt sind.

27. Bildwand nach einem der Ansprüche 7 oder 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmente plättchenförmig sind.

28. Bildwand nach einem der Ansprüche 7 oder 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmente kugelförmig sind.

29. Bildwand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein dielektrisches Schichtsystem als Beschichtung vorgesehen ist, welches ein oder mehrere metallische Schichten und/oder Oxide oder Nitride von Silizium, Aluminium, Titan, Zirkon oder Hafnium aufweist.

30. Bildwand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung durch Aufdampfen hergestellt ist.

31. Bildwand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung durch Sputtern hergestellt ist.

32. Bildwand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung naßchemisch hergestellt ist.

33. Bildwand nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 23 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Schicht eine vorbestimmte anwendungsspezifisch an gepaßte Oberflächentopographie aufweist.

34. Bildwand nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächentopographie durch Prägen der Substratschicht ge schieht.

35. Bildwand nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die angepaßte Oberflächentopographie durch Vorsehen eines Kunst stoffmaterials mit einer durch mechanische Bearbeitung vorbestimmt struk turierten Oberfläche erzeugt ist.

36. Bildwand nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächentopographie durch Vorsehen einer transparenten Be schichtung mit angepaßt ausgewählter oder erzeugter Strukturierung erzeugt ist.

37. Verfahren zur Darstellung statischer oder bewegter Bilder unter Verwendung einer Bildwand gemäß einem der Ansprüche 2 bis 36 und/oder einer Vor richtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilder durch Abrastern der Bildwandfläche mit einem oder mehreren zeitlich modulierten Laserstrahlen oder durch räumliche Modulation eines oder mehrerer aufgeweiteter Laserstrahlen, insbesondere durch eine LCD- Matrix, oder nach Art einer Projektion eines auf einem durchscheinenden Trägermaterial vorgesehenen Bildes unter Verwendung des Lichtes eines oder mehrerer aufgeweiteter Laserstrahlen erzeugt werden.

38. Verfahren zum Herstellen einer Bildwand nach einem der Ansprüche 2 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen flächiges und/oder mit einer Topographie ver sehenes Substrat (40) entweder transparent ist für alle Wellenlängen des sichtbaren Lichtes oder mit einer lichtabsorbierenden Beschichtung versehen wird, und daß ein Mehrschichtsystem auf dem Substrat direkt oder indirekt aufgebracht wird.

39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat mit einer Lackschicht versehen wird, welche in einer trans parenten organischen Matrix eingebettete plättchenförmige Pigmente enthält, welche mit Interferenzschichten versehen sind.

40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmente in der Lackschicht während des Lackierungsprozesses mit einer definierten Winkelverteilung ihrer Flächennormalen um die Senkrechte auf die Bildwand herum versehen werden.

41. Bildwand nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat geschwärzt wird, und daß auf dem geschwärzten Substrat ein Schichtsystem mit den gewünschten optischen Eigenschaften auf getragen wird.

42. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Substrat mit dem Schichtsystem mit den gewünschten optischen Eigenschaften beschichtet wird.