DE2207632B2 - Verfahren zur optischen Wiedergabe von rasterartig aus Lichtpunkten gebildeten Zeichen auf einer Projektionsfläche - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur optischen Wiedergabe von rasterartig aus Lichtpunkten gebildeten Zeichen auf einer Projektionsfläche mit einer wahlfreien Ansteuerung der einzelnen Bildpunkte, wobei durch mindestens fünzigmalige Wiederholung pro Sekunde der zur Darstellung des Zeichens benötigten Lichtpunktfolge eine flimmerfreie Wiedergabe erzeugt ist.

Solche Verfahren bedienen sich bei der Darstellung einer Information keiner regelmäßigen Zeilenabtastung, wie z. B. das kommerzielle Fernsehen, sondern steuern nur die zur Sichtbarmachung der Information benötigten Bildpunkte an.

Ein derartiges Verfahren mit wahlfreier Ansteuerung der einzelnen Bildpunkte ist z. B. aus Display Systems Engineering, MacGraw-Hill, 1968, New-York, S. 341 -345,374-375, bekannt.

Zur entsprechenden Ablenkung eines Laserstrahls so werden digitale Lichtablenker mit abwechselnd hintereinander angeordneten Doppelbrechungselementen und Polarisationsschaltern für die optische Wiedergabe eingesetzt.

Bei Elektronenstrahl-Sichtgeräten setzt sich andererseits der gesamte Abtastvorgang eines Bildes aus horizontalen und vertikalen Schritten zusammen. Die Dunkelheit zwischen zwei Punkten ist somit vom Abstand der Punkte abhängig. Durch Beschleunigung des Elektronenstrahls während der Dunkelzeit kann zwar gegenüber dem Zeilenabtastverfahren die für die einmalige Darstellung der Information erforderliche Zeit reduziert werden, aber zur flimmerfreien Darstellung ist grundsätzlich eine Bildwiederholungsfrequenz von 50—60 Hz erforderlich. Diese Bildfrequenz bestimmt bei einer gegebenen Abtastgeschwindigkeit die maximal darstellbare Informationsmenge.

Für Elektronensichtgeräte mit regelmäßiger Zeilenabtastung sind Verfahren bekanntgeworden, u.a. das Zeilensprungverfahren beim Fernsehen, die zu einer Reduzierung der Bildfrequenz unter Aufrechterhaltung der Flimmerfreiheit geführt haben (vergl. Europa-Fachbuchreihe »Elektronik«, 3. Teil, S. 92—94, Verlag-Europa-Lehrmittel 1971,1. Aufl, Wuppertal-Bremen).

Es ist auch ein Elektronenstrahlverfahren bekanntgeworden, bei dem Teilausschnitte eines Gesamtbildes mit einer einzigen unregelmäßigen Punktfolge erzeugt werden, die auf einem Phosphorleuchtschirm mit großer Nachleuchtdauer wiedergegeben werden. Dadurch wird jedoch nicht mehr Information pro Bild gewonnen, sondern die Übertragungszeit pro Bild und damit die Bandbreite des Übertragungskanals reduziert

Bei optischer Projektion vom Filmbild wird die Hellzeit des stehenden Bildes derart unterbrochen, daß der gesamte Hell-Dunkel-Wechsel eines Bildes etwa 72mal in der Sekunde erfolgt, wodurch sich das Bild dem Auge ebenfalls flimmerfrei darbietet Im Gegensatz dazu handelt es sich bei der Erfindung jedoch nicht um die statische Projektion eines Bildes, sondern um die dynamische Projektion von Bildelementen eines Bildes.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer dynamischen Projektion von Bildelementen eines Bildes, bei der der Punktfolgefrequenz Grenzen gesetzt sind, den flimmerfreien Informationsinhalt zu erhöhen.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die zeicheribildenden Lichtpunkte aus mehreren ineinandergeschachtelten und zyklisch nacheinander ablaufenden Lichtpunktfolgen bestehen, wobei mindestens fünzig Folgen pro Sekunde ablaufen und der räumliche Abstand zwischen zwei Lichtpunkten einer Folge und die Ineinanderschachtelung der Folgen so gewählt sind, daß nach Ablauf eines Zyklus sämtliche Bildpunkte der Zeichen angesteuert sind.

Das Verfahren nach der Erfindung gestattet bei optischer Wiedergabe mit wahlfreier Ansteuerung der einzelnen Bildpunkte eine Reduzierung der Bildfrequenz und trotzdem eine flimmerfreie Informationsdarstellung. Bei der Darstellung von Zeichen und Linien werden nicht mehr alle Bildpunkte eines Zeichens oder einer Linie unmittelbar nacheinander angesteuert, sondern nur noch jeder 2., 4. oder 8. Bildpunkt eines Zeichens in entsprechenden Folgen. Nachdem auf diese Art jeder 2, 4. oder 8. Bildpunkt aller darzustellenden Zeichen angesteuert worden ist, werden die restlichen benötigten Bildpunkte sichtbar gemacht. Dadurch wird zwar die Zeitdauer zur Ansteuerung der gesamten Bildpunkte eines einzelnen Zeichens erhöht, jedoch die Zeit bis zur erneuten Ansteuerung des Zeichens verkürzt. Dies kommt einer Erhöhung der Bildpunktfrequenz gleich, so daß bei gegebener Bildpunktfrequenz mehr Information wiedergegeben werden kann.

Die Figuren der Zeichnung dienen zur Erläuterung der Erfindung. Sie zeigen eine alphanumerische Information, die mit Hilfe des bekannten aus hintereinander angeordneten Doppelbrechungselementen und aus Polarisationsschaltern bestehenden, digitalen Lichtablenkern auf einer Projektionsfläche dargestellt wird. Die Gesamtinformation besteht aus 80 hintereinander wiedergegebenen Bildpunkten bzw. Lichtpunkten. Die einzelnen Bildpunkte werden entsprechend der gewählten Numerierung nacheinander angesteuert. Nach F i g. 1 werden alle Bildpunkte eines Zeichens nacheinander sichtbar gemacht, bevor ein neues Zeichen angesteuert wird, indem der Lichtstrahl des digitalen Lichtablenkers um den entsprechenden Winkel abgelenkt oder parallel versetzt wird, wobei die Größe der

jeweiligen Ablenkung zeitlich unabhängig ist, d. h. die Umschaltzeit zwischen zwei Punkten ist unabhängig vom Abstand der Punkte.

F i g. 2 zeigt, wie zunächst jeder zweite Bildpunkt der darzustellenden Information nacheinander in einer Folge sichtbar gemacht wird, worauf dann die fehlenden Zwischenpunkte in einer weiteren Folge angesteuert werden. Die Numerierung der Bildpunkte in F i g. 3 gibt an, daß nur jeder vierte Bildpunkt der Bildinformation nacheinander sichtbar gemacht wird, bevor jeweils ι ο einer der verbleibenden drei Zwischenpunkte angesteuert wird.

Die einzelnen ineinander geschachtelten Lichtpunktfolgen sind mindestens 50 mal in der Sekunde wiederholbar, so daß auf der Projektionsfläche ein flimmerfreies Bild der Information sichtDar wird.

Eine andere Reihenfolge, bei der z. B. nacheinander nur jeder achte Bildpunkt einer darzustellenden Information sichtbar gemacht wird, läßt sich leicht entsprechend der in den Fig. 1—3 aufgezeigten Systematik entwickeln.

Bei kohärentem Licht, wie das von einem digitalen Laser-Lichtablenker ausgestrahlte, ist die Granulation bei der Projektion störend. Einige Verfahren zur Beseitigung der Granulation sind von der Verweikeit des Lichtpunktes auf der Projektionsfläche abhängig. Da bei dem erfindutigsgemäßen Verfahren die Verweilzeit des Lichtpunktes verlängert werden kann, ist auch die störende Auswirkung der Granulation verringert

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur optischen Wiedergabe von rasterartig aus Lichtpunkten gebildeten Zeichen auf einer Projektionsfiäche mit einer wahlfreien Ansteuerung der einzelnen Bildpunkte, wobei durch mindestens fünfzigmalige Wiederholung pro Sekunde der zur Darstellung des Zeichens benötigten Lichtpunktfolge eine flimmerfreie Wiedergabe erzeugt ist, dadurch gekennzeichnet, daß to die zeichenbildenden Lichtpunkte aus mehreren räumlich ineinandergeschachtelten und zyklisch nacheinander ablaufenden Lichtpunktfolgen bestehen, wobei mindestens fünzig Folgen pro Sekunde ablaufen und der räumliche Abstand zwischen zwei Lichtpunkten einer Folge und die Ineinanderschachtelung der Folgen so gewählt sind, daß nach Ablauf eines Zyklus sämtliche Bildpunkte der Zeichen angesteuert sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lichtpunktfolgen verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtpunktfolgen von einem digitalen Laser-Lichtablenker erzeugt werden, der aus abwechselnd hintereinander angeordneten Doppelbrechungselementen und Polarisationsschaltern besteht