DE60005162T2 - Projektionsanzeige mit grossem sichtfeld - Google Patents

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Adrian Robert Leigh Wrangaton TRAVIS
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich von 3D-Anzeigen, von am Kopf anzubringenden Anzeigen und von sich bewegenden Anzeigen und ist eine Art und Weise zum Vergrößern des Bildfelds dieser Anzeigen.
  • Projektionsanzeigen weisen herkömmlicherweise ein zweidimensionales (2D-) Array von Lichtstrahlern und eine Projektionslinse auf. Die Linse bildet eine Abbildung des Arrays auf einer Ebene im Raum ab, und wenn diese Abbildungsebene weit von der Projektionslinse entfernt ist, besteht der Effekt der Projektionslinse in der Kollimierung von von einem Pixel kommendem Licht auf das zweidimensionale Array.
  • Es ist auch möglich, dass eine Projektionsanzeige mit einem großen Durchmesser hinter einer Flüssigkristallanzeige oder einem anderen räumlichen Lichtmodulator platziert wird, um eine dreidimensionale Abbildung künstlich zu erzeugen, wie bei Travis, A. R. L., "Autostereoscopic 3-D Display", Applied Optics, Vol. 29, Nr. 29, S. 4341 bis 4343, 10. Oktober 1990, beschrieben. Es wird immer ein Pixel des zweidimensionalen Arrays von Lichtstrahlern beleuchtet, und es wird somit eine geeignete Ansicht eines dreidimensionalen Objekts gleichzeitig auf der Flüssigkristallanzeige derart angezeigt, dass die Ansicht des dreidimensionalen Objekts nur dann zu sehen ist, wenn sie aus derjenigen Richtung betrachtet wird, in der die Strahlen des von dem Pixel kommenden und von der Projektionslinse kollimierten Lichts verlaufen. Eine Sequenz von Ansichten wird mit einer Rate wiederholt, die diejenige übersteigt, mit der das Auge ein Flackern detektieren kann, wodurch eine dreidimensionale Abbildung zeitlich gemultiplext wird. Es ist ferner im Prinzip möglich, eine holografische dreidimensionale Abbildung durch Platzieren eines zweidimensionalen Arrays von Punktquellen-Lichtstrahlern in der Fokalebene der Projektionslinse zu erzeugen, wobei jede Punktquelle nacheinander be leuchtet wird und entsprechende Hologramme auf einer Flüssigkristallanzeige, die oben auf der Projektionslinse angeordnet ist, angezeigt werden, so dass jedes Hologramm nacheinander von einem anderen Betrachtungspunkt aus zu sehen ist.
  • Projektionsanzeigen sind in den meisten Fällen derart ausgerichtet, dass die Abbildung des Arrays auf einen großen lichtdurchlässigen Bildschirm fällt und ein auf den Bildschirm schauender Betrachter eine stark vergrößerte Abbildung des Bilds sieht, das auf dem zweidimensionalen Array abgebildet ist. Es ist jedoch mehr und mehr gängige Praxis geworden, kleine Projektionsanzeigen am Kopf des Betrachters anzubringen, so dass die Projektionsanzeige in Richtung des Auges des Betrachters gerichtet ist und Licht, das von der Projektionslinse von einem einzelnen Pixel auf das zweidimensionale Array von Lichtstrahlern kollimiert wird, anschließend von der Hornhaut des Betrachters auf die Netzhaut des Betrachters fokussiert wird, so dass der Betrachter eine augenscheinlich entfernte Abbildung sieht, das auch als virtuelle Abbildung bekannt ist.
  • Am Kopf anzubringende Anzeigen sind sperrig, und Benutzer würden eine ebene Ausführung vorziehen. Eine am Kopf anzubringende Anzeige kann beispielsweise durch Verwendung eines Plattenleiters, der ein schwaches Hologramm enthält, ebener ausgeführt werden, wie bei Amitai, Y., Reinhorn, S. und Friesem, A. A., "Visor-display design based on planar holographic optics", Applied Optics, Vol. 34, Nr. 8, 5. 1352 bis 1356, 10. März 1999, offenbart. Licht von einer Kathodenstrahlröhre und ein weiteres Hologramm können in den Wellenleiter eingekoppelt werden, und dieses Licht wird durch das schwache Hologramm aus dem Wellenleiter heraus in Richtungen gebeugt, die von dem Pixel in der Kathodenstrahlröhre bestimmt werden, von der das Licht ausgesendet worden ist.
  • Bei dreidimensionalen Abbildungen, die wie oben beschrieben durch Zeitmultiplexen der Beleuchtung einer Flüssigkristallanzeige künstlich erzeugt worden sind, ist es erforderlich, dass die Flüssigkristallanzeige ein schnellschaltendes Array von Dünnfilmtransistoren aufweist, und diese sind teuer. Trayner and Orr ( US 5600454 ) haben eine Vorrichtung präsentiert, bei der dieses durch Platzieren eines Hologramms hinter einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeige vermieden wird, die die Beleuchtung alternierender Reihen auf eine linksäugige Ansicht oder auf eine rechtsäugige Ansicht leitet. Aber sowohl dieses als auch das oben beschriebene Konzept mit umschaltbarer Beleuchtung sind sperrig, und Benutzer würden ebene dreidimensionale Anzeigen vorziehen.
  • Stattdessen kann eine als ebene Platte ausgeführte dreidimensionale Anzeige durch Kombinieren einer Projektionsanzeige mit einem Bildschirm realisiert werden, auf dem parallel zu der Oberfläche des Bildschirms verlaufendes Licht an einer Zeile einer Gruppe von entlang dem Bildschirm verlaufenden Zeilen emittiert wird, wie in WO 98/15128 offenbart. Es wird immer eine Zeile auf dem Bildschirm ausgewählt, und gleichzeitig projiziert die Projektionsanzeige eine parallel zu dem Bildschirm verlaufende Zeile von Pixeln, so dass diese an der ausgewählten Zeile emittiert werden. Die gleiche Zeile von Pixeln auf der Projektionsanzeige wird wiederholt verändert, wenn jede der Serien von Zeilen auf dem Bildschirm nacheinander derart ausgewählt wird, dass eine vollständige Abbildung auf dem Bildschirm zeitlich gemultiplext wird. Es wird nur eine Zeile der Projektionsanzeige verwendet, so dass das Array von Lichtstrahlern nur eine Zeile hoch zu sein braucht, und wenn das ausgegebene Licht in der Ebene des Bildschirms kollimiert wird, braucht die Projektionslinse nur ein oder zwei Millimeter hoch zu sein, so dass die Kombination aus Projektor und Bildschirm eben ausgeführt ist.
  • Wenn es sich um Licht von einer dreidimensionalen Anzeige handelt – wenn auch von einer Anzeige, deren Array von Lichtstrahlern nur ein Pixel hoch ist – welches parallel zu der Oberfläche des Bildschirms mit auswählbaren Zeilen verläuft, ist bei dieser Konfiguration die auf dem Bildschirm gebildete Abbildung dreidimensional. Die dreidimensionale Anzeige kann ein Array von Lichtstrahlern hinter einer Projektionslinse mit einer Flüssigkristallanzeige vor der Projektionslinse aufweisen, wie oben beschrieben, um jedoch mehrere Ansichten innerhalb einer Zeilenperiode der Anzeige anzuordnen, müsste die Umschaltrate der Flüssigkristalle gleich der Anzahl von Ansichten multipliziert mit der Zeilenrate der Anzeige sein, und nur wenige Flüssigkristallmischungen schalten derart schnell um.
  • Es gibt zahlreiche andere Arten von autostereoskopischen und holografischen dreidimensionalen Anzeigekonzepten, und jede von ihnen kann möglicherweise zur Verwendung in einem System mit ebener Platte vorgesehen sein. Besonders interessant ist ein altes Konzept mit einer Gruppe von kleinen Videoprojektoren in der Fokalebene einer Feldlinse – siehe A. R. L. Travis, Proc. IEEE Vol. 85, Nr. 11, Nov. 1997, 5. 1817-1832. Jeder Projektor ist derart positioniert, dass er eine Ansicht in der Ebene der Feldlinse erzeugt, gerade so, als wäre die Linse ein lichtdurchlässiger Bildschirm, jedoch anders als bei einem lichtdurchlässigen Bildschirm kollimiert die Feldlinse das Licht derart, dass das Bild nur aus einer einzigen Richtung zu sehen ist. Die anderen Projektoren erzeugen Ansichten, die von der Feldlinse aus anderen Richtungen sichtbar gemacht werden, so dass der Betrachter eine autostereoskopische dreidimensionale Abbildung sieht.
  • Das Problem, das bei diesem Konzept auftritt, besteht darin, dass es schwierig ist, eine Projektionslinse zu konfigurieren, deren Pupille dem Durchmesser der Linse gleich ist; folglich bestehen Zwischenräume zwischen den Videoprojektoren, die dunkle Zonen zwischen benachbarten Ansichten der dreidimensionalen Abbildung bilden. Ein leicht streuendes Element kann zum Reduzieren dieser Zwischenräume verwendet werden, der Streuwinkel variiert jedoch normalerweise mit dem Winkel des einfallenden Lichts. Aberrationen in der Feldlinse bedeuten, dass Strahlen, die von der Linse von einem einzelnen Punkt kollimiert werden, die Scheibe über deren Durchmesser in leicht unterschiedlichen Winkeln treffen. Das bedeutet, dass die Streuwinkel variieren, und obwohl die Abweichung gering ist, ist sie groß genug, um bemerkbare Zwischenräume zwischen den annähernd senkrechten Ansichten (wenn die Projektorbeabstandung derart eingestellt ist, dass die gesamte Überlappung eliminiert wird) oder Überlappungen zwischen Ansichten (wenn die Projektorbeabstandung derart eingestellt ist, dass Zwischenräume eliminiert werden) zu bewirken.
  • Ein weiteres größeres Problem mit dreidimensionalen Anzeigen und insbesondere am Kopf anzubringenden Anzeigen besteht darin, dass ihr Bildfeld durch die Aberration der Projektionslinse eingeschränkt ist. Bei Bildfeldern, die über 20° hinausgehen, kollimiert die Linse Licht in derart unzureichendem Maße, dass die Abbildung für die meisten Anwendungen zu verzerrt ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einige der Probleme mit auf dem Sachgebiet bekannten Projektionsanzeigen zu lösen oder zumindest zu verringern.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weitwinkel-Projektionsanzeige, bei der eine kreissymmetrische Linse, die manchmal als monozentrische Linse bezeichnet wird, und ein entsprechendes bogenförmig angeordnetes Array von Lichtstrahlern verwendet wird; die Mitte der bogenförmigen Anordnung des Arrays befindet sich in der Mitte der kreissymmetrischen Linse, und das Array ist in oder nahe der Fokalebene der kreissymmetrischen Linse platziert. Kreissymmetrische Linsen sind bereits vorher verwendet worden – siehe US 5132839 (Travis), sie sind jedoch in einer massiven Optik schwer herstellbar.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen: eine Weitwinkel-Projektionsanzeige mit einer scheibenförmigen kreissymmetrischen Linse, die Licht von unterschiedlichen um die Linsenachse angeordneten Punkten, die sich am Umfang der Scheibe befinden, kollimiert, und einem Array von Lichtstrahlern, die um die Linse positioniert sind, so dass von jedem Lichtstrahler kommende Lichtstrahlen von der Linse im wesentlichen in eine andere Richtung als die Lichtstrahlen seines benachbarten Lichtstrahlers kollimiert werden, und einem Lichtmodulator, wobei die zylindrische Linse eine scheibenförmige kreissymmetrische Linse ist und die Lichtstrahler auf ihrem Fokalumfang um die Scheibe positioniert sind und die Anzeige ferner eine Strahlenablenkeinrichtung zum Emittieren des kollimierten Lichts aus der Ebene der Linse und in Richtung eines Betrachters aufweist.
  • Die Strahlenablenkeinrichtung hat im wesentlichen die Form einer Platte, die mit der Ebene der Linse koplanar ist oder parallel zu dieser verläuft, und weist vorzugsweise eine Zeilenselektionseinrichtung auf, mit der immer eine Zeile einer sich verändernden Abbildung aus einem Array von Lichtstrahlern selektiert wird, um diese Zeile anzuzeigen. In diesem Fall kann die Emittierung durch Auslenken der Strahlen an der selektierten Zeile aus der Platte erfolgen. Beispielsweise kann die Platte eine Reflexionsfolie und einen Wandler zum Erzeugen einer lokalen, linearen, akustischen oder Oberflächenwelle in der Folie aufweisen, wobei das Vorhandensein der Welle an einer vorgegebenen Position eine Reflexion des Strahls und somit die Auslenkung an dieser Position bewirkt. Bei dieser Konfiguration läuft die von dem Wandler erzeugte Welle entlang der Platte und emittiert sukzessive die in ihrem Weg befindlichen Zeilen. Alternativ kann eine Drehspiegelanordnung zum Abtasten jeder Zeile über die Höhe eines Bildschirms verwendet werden.
  • Alternativ kann die Ablenkeinrichtung eine ebene Materialplatte sein, die nicht strahlenundurchlässig ist und die vorzugsweise parallel zu der Linse angeordnet und mit dem Linsenrand ausgerichtet ist, durch den die Strahlen austreten, so dass sie als Plattenleiter fungiert.
  • Die Zeilenselektionseinrichtung kann eine Schicht oder ein Streifen auf der Platte oder an einer anderen Position in dem kollimierten Lichtstrahl sein, die/der zwischen reflektierend oder transparent umschaltbar ist, wobei die Einrichtung zum Selektieren der Position, in der die Strahlen emittiert werden, zum Verändern des Zustands der umschaltbaren Schicht vorgesehen ist. Eine solche Schicht kann eine Flüssigkristallanzeige sein.
  • Die umschaltbare Schicht kann im Durchlässigkeitsmodus (so dass die Strahlen in der selektierten Zeile die Schicht durchlaufen und andere reflektiert werden) oder im Reflexionsmodus (bei dem nur die selektierte Zeile reflektiert wird) arbeiten. Im letzteren Modus kann das Gitter derart angeordnet sein, dass es Licht nur von einer Fläche der Platte in Richtung der umschaltbaren Schicht emittiert. Ein solches Gitter kann in der Platte positioniert sein. Die selektierte Zeile wird dann von der umschaltbaren Schicht durch die Platte zurück reflektiert. In diesem Modus ist die Selektionseinrichtung daher aus der Perspektive des Betrachters gesehen hinter der Platte angeordnet. Weitere Informationen können der oben genannten WO 95/15128 entnommen werden.
  • Jeder bei der vorliegenden Erfindung verwendete Lichtstrahler kann eine Mikroanzeige aufweisen, bei der es sich generell um eine kleine Flüssigkristallanzeige handelt, wobei eine Quelle für kollimiertes Licht hinter dieser angeordnet ist, wenn die Flüssigkristallanzeige durchlässig ist, und vor dieser angeordnet ist, wenn die Flüssigkristallanzeige reflektierend ist. Der Lichtstrahler kann einfach eine Mikroanzeige sein, die an dem Fokalumfang angeordnet ist. Alternativ kann jeder Lichtstrahler eine Mikroanzeige und eine Einzellinse aufweisen, die derart angeordnet sind, dass die Mikroanzeige Licht aussendet, das dann in Richtung der Einzellinse konvergiert. Jede Einzellinse sollte auf dem Fokalumfang der kreissymmetrischen Linse positioniert sein und dient im wesentlichen als Punktquelle, von der kollimiertes Licht erzeugt werden kann.
  • Die Mikroanzeige ist generell eindimensional und weist eine Reihe von in Spalten angeordneten Pixeln auf, und die entsprechende Linse ist zylindrisch und um ihre Brennweite von der Mikroanzeige getrennt. Wenn die Linse zylindrisch ist, ist die Mikroanzeige somit auf dem Fokalumfang angeordnet. Benachbarte Mikroanzeigen projizieren jeweils eine aus einer einzelnen Zeile bestehende Abbildung eines Objekts, wobei sich die Abbildungen nur durch den Betrachtungswinkels voneinander unterscheiden.
  • Alternativ kann jeder Lichtstrahler einfach eine auf dem Fokalumfang der kreissymmetrischen Linse positionierte Lichtquelle aufweisen. Bei dieser Konfiguration ist ein eindimensionaler umschaltbarer Streifen in dem Weg der kollimierten Strahlen vorgesehen. Der Streifen befindet sich vorzugsweise zwischen der kreissymmetrischen Linse und der Strahlenablenkplatte. Wenn die Lichtquellen Punktquellen sind, kann der Streifen durch geeignetes Ansprechen des Streifens zum Anzeigen eines Hologramms verwendet werden. Alternativ können angrenzende Quellen zum Anzeigen einer autostereoskopischen Ansicht verwendet werden. Die Strahler werden nacheinander aktiviert, und das auf dem Streifen angezeigte Muster wird mit der Betätigung der Strahler synchronisiert.
  • Die erfindungsgemäße Anzeige kann einen Diffusor aufweisen, der in dem kollimierten Licht positioniert ist, um Zwischenräume in dem Strahlenbündel zwischen dem Licht von jedem Lichtstrahler zu verengen. Der Diffusor kann als Beugungsgitter oder Linsenschirm ausgebildet sein und ist vorzugsweise der flachen Platte benachbart positioniert. Der Diffusor wird generell für autostereoskopische Anzeigen benötigt, um sicherzustellen, dass keine Zwischenräume zwischen Ansichten vorhanden sind; holografische Anzeigen benötigen generell keinen Diffusor.
  • Ein Bildspeicher zum Speichern aufeinanderfolgender Abbildungen einer sich bewegenden Anzeige kann für jede Mikroanzeige vorgesehen sein, bevor diese auf die Projektoren aufgebracht werden; dies ermöglicht ein Kompensieren optischer Fehler oder einer geometrischen Verzerrung, wie z. B. Scherung aufgrund des Projektionswinkels der Seitenprojektoren.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Reflektor, wie z. B ein Spiegel, auf mindestens einer Seite der Platte zum Reflektieren eines äußeren Teils der Abbildung von den außeraxialeren Projektoren, die die Platte nicht treffen, zurück zu der Platte vorgesehen. Ein solcher Reflektor reduziert den Zwischenraum, der an der Seite der Abbildung durch Strahlen von äußeren Mikroanzeigen in dem Array erzeugt werden kann. Ein einfacher Reflektor würde den äußeren Teil der Abbildung aus der korrekten Position quer zu dem gegenüberliegenden Teil der Abbildung reflektieren. Daher ist vorzugsweise eine Abbildungsverarbeitungseinrichtung vorgesehen, mit der sichergestellt wird, dass die reflektierten Pixel auf die korrekte Seite der Abbildung reflektiert werden. Diese kann in Zusammenhang mit dem Bildspeicher vorgesehen sein und zum Austauschen von Pixeln an den Außenrändern des Bildspeichers dienen.
  • Die erfindungsgemäße Anzeige kann im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die kreissymmetrischen Linse, die Platte und die Mikroanzeige (wenn vorhanden) angeordnet sein. Alternativ können die Ebenen, in denen die Platte und die Linse ausgebildet sind, einander benachbart sein und parallel zueinander verlaufen. In diesem Fall ist eine Umklappeinrichtung zum Umklappen des optischen Systems erforderlich, so dass die von dem Rand der Linse abgestrahlten Strahlen in die Platte geleitet werden. Die Umklappeinrichtung kann auch die Funktion des Wiederfindens von Strahlen, die andernfalls die Platte nicht treffen, erfüllen. Die Umklappeinrichtung kann einen Rückstrahler, der vorzugsweise neben demjenigen Teil der Linse angeordnet ist, an dem die Strahlen austreten, und schräg angebrachte Spiegel auf beiden Seiten des Rückstrahlers aufweisen. Der Rückstrahler ist vorzugsweise in einer Ebene positioniert, die im wesentlichen orthogonal zu den Seitenspiegeln verläuft, und die Prismen des Rückstrahlers verlaufen orthogonal zu seiner Längsachse.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform werden für eine virtuelle Anzeige die an einer beliebigen Position auf der Platte befindlichen Strahlen emittiert. Zu diesem Zweck kann die Platte ein schwaches Beugungsgitter aufweisen, das bewirkt, dass kollimiertes Licht in einer bestimmten Richtung läuft. Das Gitter sollte auf derjenigen Seite der Platte vorgesehen sein, auf der die Strahlen emittiert werden.
  • Spezifische Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
  • 1 das Verwenden einer monozentrischen Linse gemäß dem dieser zugrundeliegenden erfindungsgemäßen Prinzip;
  • 2 das Verwenden einer monozentrischen Linse entsprechend einer autostereoskopischen dreidimensionalen Weitwinkel-Mehrfach-Projektionsanzeige gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei der Bildschirm nur eine Pixelbreite hoch ist;
  • 3 eine autostereoskopische dreidimensionale Flachplatten-Weitwinkelanzeige, bei der die Ausführungsform aus 2 zum Einsatz kommt, mit Darstellung eines Bildschirms, auf dem parallel zu der Oberfläche des Bildschirms verlaufendes Licht an einer Zeile aus einer Gruppe von entlang dem Bildschirm verlaufenden auswählbaren Zeilen emittiert wird;
  • 4 das Verwenden eines Diffusors zum Eliminieren von Zwischenräumen zwischen benachbarten Ansichten auf einer dreidimensionalen Weitwinkelanzeige gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 5 das Erzeugen einer durch Scherung verzerrten Ansicht durch Strahlen von einer außenaxialen Mikroanzeige auf einer dreidimensionalen Weitwinkelanzeige gemäß der ersten Ausführungsform ohne vorgreifende Korrektur;
  • 6a und 6b das Umklappen von Strahlen von einander gegenüberliegenden Mikroanzeigen durch zwei Spiegel, so dass umgefaltete Strahlen von einer Mikroanzeige die Zwischenräume einer Ansicht ausfüllen, wel che von Strahlen von der gegenüberliegenden Mikroanzeige gebildet sind;
  • 7 eine Weitwinkel-Flachplatten-Projektionsanzeige gemäß einer Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung eines Beugungsgitters;
  • 8 eine holografische Weitwinkel-Flachplattenanzeige gemäß dieser Ausführungsform unter Verwendung einer Flüssigkristallplatte;
  • 9 die Anzeige gemäß einer Weiterentwicklung der zweiten Ausführungsform, wobei dargestellt ist, wie zwei Spiegel und ein eindimensionaler Rückstrahler die Beleuchtung selbst bei großen außenaxialen Winkeln gleichmäßig halten können;
  • 10 eine dreidimensionale Weitwinkel-Flachplattenanzeige unter Verwendung eines Lichtventils gemäß einer dritten Ausführungsform;
  • 11 eine holografische Weitwinkel-Flachplattenanzeige, die keine Dünnfilmtransistoren benötigt;
  • 12 eine am Kopf anzubringende Weitwinkel-Flachplattenanzeige; und
  • 13 eine vierte Ausführungsform der Erfindung.
  • Gemäß den Zeichnungen weist die in 1 gezeigte Projektionsanzeige eine kreissymmetrische Linse 1 und ein Array von Lichtstrahlern 2 auf, das bogenförmig ausgebildet ist, so dass jeder Lichtstrahler 2 in der Fokalebene oder Fokalfläche der kreissymmetrischen Linse 1 liegt.
  • Die kreissymmetrische Linse 1 weist eine Serie von konzentrischen koplanaren transparenten Ringen auf, deren Brechungsindices derart gewählt sind, dass die Linse 1 Licht von einem beliebigen Punkt auf der Fokalebene kollimiert. Zwischen den Rändern benachbarter Ringe kann eine herkömmliche Antireflexionsbeschichtung aufgebracht sein. Beispielsweise kollimiert eine Scheibe aus Polymethylmethacrylat mit einem Radius von 50 mm innerhalb eines Rings aus Polycarbonat mit einem Innenradius von 50 mm und einem Außenradius von 100 mm Licht von einem beliebigen Punkt auf der Fokalebene oder einem Ring mit einem Radius von 172 mm. Alternativ kann die kreissymmetrische Linse 1 eine Scheibe mit abgestuftem Index aufweisen, deren Brechungsindex mit dem Radius variiert und in der Mitte größer ist. Eine zweite Alternative besteht darin, dass die kreissymmetrische Linse 1 eine Materialscheibe aufweisen kann, deren Dicke mit dem Radius variiert. In diesem Fall wird Licht von dem Array von Lichtstrahlern 2 in einem einzigen Winkel in den Rand der Scheibe injiziert, der leicht von der Senkrechten zu der Scheibenachse abweicht; die ebenen Flächen der Scheibe bewirken, dass diese sich wie ein Plattenleiter verhält, und führen Licht durch Totalinnenreflexion von einem Rand zu dem anderen. Die Scheibe wird zur Mitte hin dicker, und wenn die Strahlen in die dickeren Teile der Scheibe geführt werden, wird der Winkel zwischen der Strahlenrichtung und der Achse der Scheibe kleiner. Der aufgelöste Teil der Strahlenrichtung in der Ebene der Scheibe wird daher kleiner, so dass die Strahlen zum Durchlaufen der Mitte der Scheibe längere Zeit benötigen als zum Durchlaufen der Ränder. Die Scheibe kollimiert daher Licht auf ungefähr die gleiche Weise wie eine Linse mit abgestuftem Index.
  • Bei der in 2 gezeigten autostereoskopischen Anzeige weist jeder Lichtstrahler des bogenförmig angeordneten Arrays aus Lichtstrahlern 2 eine kleine zylindrische Linse 3 auf, die durch kollimiertes Licht von einer (nicht gezeigten) Laserquelle beleuchtet wird, das von einer Mikroanzeige 4 reflektiert und durch eine (ebenfalls nicht gezeigte) weitere Linse oder weitere Linsen auf die kleine Linse 3 konvergiert wird, die somit als kleine Lichtquelle fungiert. Die Mikroanzeige 4 kann stattdessen auch durchlässig sein. Jede Mikroanzeige weist eine Reihe von vertikalen Pixeln auf.
  • In 3 wird von der kleinen Linse 3 ausgestrahltes Licht nach Modulation durch die Mikroanzeige 4 von der kreissymmetrischen Linse 1 zu einem parallelen Strahlenbündel konvergiert und verläuft parallel zu und leicht oberhalb der Fläche einer Reflexionsfolie 5. Ein an einem Ende der der Folie 5 angeordneter Wandler 6 erzeugt eine einzelne Oberflächenwelle 7, die die Länge der Folie 5 in der Ausbreitungsrichtung des Lichts durchläuft und die beim Laufen der Oberflächenwelle 7 das injizierte Licht entlang der Folie 5 an unterschiedlichen Zeilen reflektiert, da ihre Höhe ausreicht, um das Licht von der Linse 1 abzufangen. Anordnungen dieser Art sind in der früheren Anmeldung WO 98/15128 des Erfinders beschrieben.
  • Wenn davon ausgegangen wird, dass Licht zu einem einzelnen Zeitpunkt von einer einzelnen Mikroanzeige 4 kommt, wird das Licht von der Mikroanzeige 4 moduliert, auf die kleine Linse 3 konvergiert und dann von dieser aufgeweitet und von der kreissymmetrischen Linse 1 kollimiert, um eine Serie von parallelen Strahlen zu erzeugen, die parallel zu der Ebene der Folie 5 verlaufen. Wenn dieses Licht auf die Oberflächenwelle 7 trifft, wird das Licht von dem Bildschirm in einer bestimmten Richtung innerhalb der horizontalen Ebene, die die Welle enthält (unter der Voraussetzung, dass die Folie vertikal angeordnet ist), emittiert, und wenn ein Betrachter die Folie 5 aus dieser Richtung betrachtet, sieht er eine Zeile aus Pixeln an der Oberflächenwelle 7. Zu sukzessiven Zeitpunkten können, während sich die Oberflächenwelle 7 auf der Folie 5 nach unten bewegt, Zeilen aus Pixeln an anderen Positionen der Folie 5 sichtbar gemacht werden, und wenn dieser Vorgang ausreichend schnell wiederholt wird, sieht der Betrachter ein zeitlich gemultiplextes zweidimensionales Bild.
  • Dieser Gedanke kann weitergeführt werden, indem weitere Mikroanzeigen in unterschiedlichen Winkeln um die Achse der Linse angeordnet werden, um den Bereich möglicher Betrachtungswinkel zu vergrößern. Die weiteren Mikroanzeigen 4 können auf ähnliche Weise moduliert werden, um weitere zweidimensionale Abbildungen auf der Folie 5 zu erzeugen, jede zweidimensionale Abbildung ist jedoch aus einer anderen Richtung in der horizontalen Ebene, d. h. Azimuth, sichtbar. Wenn jede zweidimensionale Abbildung eine Ansicht dessen wäre, was der Betrachter sähe, wenn ein dreidimensionales Objekt an Stelle der Folie 5 vorhanden wäre, dann würde die von dem Betrachter gesehene Abbildung dreidimensional erscheinen. Es gibt einen wichtigen Vorbehalt, nämlich den, dass, wenn der Betrachter den Kopf von einer Seite zur anderen bewegt, der Betrachter unterschiedliche Ansichten der dreidimensionalen Abbildung sieht, jedoch Zwischenräume zwischen den Ansichten vorhanden sind, in denen der Betrachter nichts sieht, da das Bildfeld jeder zweidimensionalen Abbildung in dem bislang beschriebenen System eng ist, da jede Abbildung an einer effektiven Punktquelle in Form der kleinen Linse 3 beginnt. Eine Lösung dafür besteht darin, einen Diffusor 8, wie in 4 gezeigt, hinzuzufügen, der ein Gitter oder einen Schirm aus Linsen aufweist, das/der das Bildfeld jeder zweidimensionalen Abbildung erweitert, so dass keine Zwischenräume zwischen benachbarten Ansichten vorhanden sind.
  • Diffusoren, wie z. B. Linsen, weisen Aberrationen in dem Sinne auf, dass Strahlen, die aus unterschiedlichen Winkeln zu der Ebene des Diffusors laufen, in geringfügig unterschiedlichem Maße diffundiert werden. Das bedeutet, dass Licht, dass von einer mittleren Linse in unterschiedlichen Winkeln kollimiert wird, und zwar abhängig von der Entfernung des einzelnen Projektors von der Ausbreitungsachse, in unterschiedlichem Maße divergiert. Da jedoch die kreissymmetrische Linse keine Aberrationen aufweist, wird das Licht für jede Ansicht korrekt kollimiert, so dass sämtliche Strahlen, die die Ansicht bilden, in gleichem Maße diffundiert werden. Es ist daher möglich, selbst bei extremen Betrachtungswinkeln den Zwischenraum zwischen jeweils zwei benachbarten Ansichten durch Bewegen der entsprechenden Mikroprojektoren 4 zu schließen, ohne dass es zu einer Überlappung kommt.
  • Es tritt jedoch dahingehend ein Problem auf, dass bei extremen Betrachtungswinkeln die Strahlen auf einer Seite, z. B. von den Enden der gebogenen Mikroanzeigenzeile, über den Rand der Folie 5 hinaus verlaufen, bevor sie auf die Oberflächenwelle 7 treffen, während die Strahlen auf der anderen Seite einen immer größeren Teil der Oberflächenwelle 7 unbeleuchtet lassen, wie in 5 gezeigt. Das Bild wird durch Scherung verzerrt, und es erscheint ein dunkler dreieckiger Zwischenraum am oberen Teil jeder außenaxialen Ansicht. Die Verzerrung kann vorhergesehen werden und durch digitale Vorverarbeitung der Abbildung in einem Bildspeicher vor der Anzeige auf den Projektoren korrigiert werden, und die digitale Vorverarbeitung kann ferner angewandt werden, um die dreieckigen Zwischenräume zu eliminieren, vorausgesetzt, dass zwei Spiegel 9 dem System hinzugefügt werden, wie in 6a und 6b gezeigt.
  • Die zwei Spiegel 9 werden auf jede Seite der Folie platziert, wie in 6a und 6b gezeigt, so dass die Strahlen, die über den Rand der Folie 5 hinauslaufen und daher die Folie nicht "treffen", so dass diese sie nicht reflektieren kann, zurückreflektiert werden. Diese reflektierten Strahlen werden jetzt Teil derjenigen Ansicht, die der von den unreflektierten Strahlen gebildeten gegenüberliegt, dabei füllen die reflektierten Strahlen jedoch den Zwischenraum in der gegenüberliegenden Ansicht dadurch aus, dass die Strahlen in dieser gegenüberliegenden Ansicht einen Teil der Oberflächenwelle 7 unbeleuchtet lassen. Es bedarf dann nur eines Austauschs von Pixeln in dem Bildspeicher um sicherzustellen, dass die richtigen Pixel in der richtigen Position auf dem Bildschirm landen.
  • Es werden nun weitere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, bei denen Beugungsgitter verwendet werden.
  • Wenn kollimiertes Licht in einen Plattenleiter injiziert wird und ein schwaches Beugungsgitter auf eine Fläche des Plattenleiters geprägt wird, dann beugt das Gitter einen Teil des Lichts aus dem Wellenleiter. Die Richtung, in der das gebeugte Licht den Wellenleiter verlässt, wird durch die anfängliche Richtung des injizierten Lichts bestimmt, so dass durch Modulieren der Stärke des kollimierten Lichts in jede der verschiedenen Richtungen am Eingang in den Wel lenleiter die Stärke des von dem Gitter gebeugten Lichts gesteuert werden kann, und dieser Vorgang kann zum Projizieren einer Abbildung angewandt werden.
  • 7 zeigt, wie Licht von einer Weitwinkel-Projektionsanzeige mit einer kreissymmetrischen Linse 1 und einem Array von Lichtstrahlern 2 in einen Plattenleiter 10 injiziert wird. Licht von jedem Pixel des Arrays von Lichtstrahlern 2 wird von der kreissymmetrischen Linse 1 in eine bestimmte Richtung kollimiert, und dieses Strahlenbündel wird in den Plattenleiter 10 eingekoppelt und von dem schwachen Beugungsgitter 11 aus einer Fläche des Plattenleiters 10 heraus gebeugt, um zu bewirken, dass kollimiertes Licht in eine bestimmte Richtung läuft. Weitere Pixel des Arrays von Lichtstrahlern 2 bewirken, dass Licht von dem schwachen Beugungsgitter 11 in andere Richtungen gebeugt wird, und das Ergebnis ist die Projektion einer 2D-Abbildung von einer ebenen Platte.
  • Generell kann eine dreidimensionale Anzeige durch Platzieren einer schnell umschaltenden Flüssigkristallanzeige 12 über einer großen Projektionsanzeige erzeugt werden, und 8 zeigt die Anwendung dieses Prinzips auf eine dreidimensionale Weitwinkel-Flachplattenanzeige, und zwar durch Platzieren einer schnell umschaltenden Flüssigkristallanzeige 12 über der Platte 10. Die Abbildung kann entweder autostereoskopisch sein, wobei Pixel in dem Array von Lichtstrahlern 2 aneinander angrenzen sollten, oder holografisch sein, wobei Pixel in dem Array von Lichtstrahlern 2 Punktquellen sein sollten. Der einzige Unterschied besteht in der Praxis darin, dass es bei holografischen Systemen erforderlich ist, dass die Pixel klein genug sind, um Beugungseffekte zu bewirken.
  • Bei extremen Winkeln ist es in 7 möglich, dass Licht von der Weitwinkel-Projektionsanzeige den Plattenleiter 10 nicht trifft, wie in 5 gezeigt. 9 zeigt, wie zwei Spiegel 9 und ein eindimensionaler Rückstrahler 13 sowohl zum Umklappen des optischen Systems verwendet werden können, so dass sich der Plattenleiter 10 oben auf der Linse 1 befindet, als auch zum Sicherstellen, dass Licht selbst bei Weitwinkeln in den gesamten Plattenleiter 10 injiziert wird. Licht, das andernfalls aus dem System austreten würde, wird von einem der Spiegel 9 reflektiert, um auf einem eindimensionalen Rückstrahler 13 und dann auf einem schräg angebrachten Spiegel 14 zu landen. Die Ebenen des eindimensionalen Rückstrahlers 13 und des schräg angebrachten Spiegels 14 sind in rechtem Winkel zueinander und in einem Winkel von 45° zu der Ebene der Linse positioniert, so dass Licht in die Ebene des Plattenleiters 10 zurückgeführt wird, und die Prismen des Rückstrahlers verlaufen orthogonal zu der Längsachse des Rückstrahlers, so dass Licht entlang dem gleichen Weg in der Ebene des Plattenleiters 10 zurückgeführt wird, den das Licht in der Ebene des Weitwinkel-Projektors beim Herauslaufen nimmt. Das zurückgestrahlte Licht trifft den gleichen der beiden Spiegel 9, auf den es auch beim Herauslaufen trifft und wird daher in einer Position und Richtung in den Plattenleiter 10 geleitet, die mit denjenigen, in denen es aus der kreissymmetrischen Linse 1 des Weitwinkel-Projektors ausgetreten ist, kongruent ist.
  • Schnell umschaltende Flüssigkristallanzeigen sind einfacher herstellbar, wenn sie im Reflexionsmodus anstelle des Durchlässigkeitsmodus (wie im oben beschriebenen Beispiel) arbeiten. Dies ermöglicht beispielsweise die Verwendung dicker Metalldrähte auf der Rückseite der Anzeige, die schnell umschalten, da sie hochleitend, jedoch lichtundurchlässig sind. Dies ermöglicht ferner die Verwendung von Lichtventilen, die manchmal als optisch adressierbare räumliche Lichtmodulatoren bekannt sind. 10 zeigt das künstliche Erzeugen einer dreidimensionalen Weitwinkel-Abbildung auf einem Lichtventil. Licht von einer Weitwinkel-Projektionsanzeige wird in die Seite eines Plattenleiters 10 injiziert, und der Plattenleiter 10 weist ein schwaches Beugungsgitter 11 auf, das Gitter 11 hat jedoch einen bestimmten Bereich maximaler Intensität und ist volumetrisch, um Licht nur in Richtung der Stirnfläche der schnell umschaltenden Flüssigkristallanzeige 12 zu emittieren. Ein solches Gitter kann beispielsweise durch Verkleben zweier Blätter von Image Directing Film IDF II von 3M Fläche an Fläche unter Verwendung eines transparenten Klebers mit einem Brechungsindex, der sich geringfügig von dem des Films unterscheidet, hergestellt werden. Licht, das von der schnell umschaltenden Flüssigkristallanzeige 12 reflektiert wird, läuft durch den Plattenleiter 10 zurück und weiter zu dem Betrachter, wobei es nur minimal von dem Gitter 11 gespalten wird, da das Gitter 11 schwach ist. Die Anzeige 12 wird von einem Projektor 20 optisch umgeschaltet.
  • Gemäß der grafischen Darstellung aus 3 können die Folie 5 und die Oberflächenwelle 7 oder eine andere Emittiereinrichtung zum Konvertieren einer eine Zeile hohen dreidimensionalen Abbildung in eine volle dreidimensionale Flachplatten-Anzeige verwendet werden, und die kreissymmetrische Linse 1 kann zum Vergrößern des Bildfelds der meisten dreidimensionalen Anzeigekonzepte verwendet werden. 11 zeigt beispielsweise, wie eine holografische dreidimensionale Weitwinkel-Anzeige dadurch hergestellt werden kann, dass das Array von Lichtstrahlern 2 in der Fokalebene der kreissymmetrischen Linse 1 von einer Serie von unmodulierten Punktquellen gebildet wird, und dass diese Kombination zum Beleuchten einer eindimensionalen Flüssigkristallanzeige 15 verwendet wird. Das Bildfeld eines auf einer solchen Flüssigkristallanzeige 15 abgebildeten Hologramms wird von der Größe seiner Pixel bestimmt, ein Weitwinkel-Hologramm kann jedoch durch Beleuchten jeder Punktquelle in dem Array von Lichtstrahlern 2 und gleichzeitiges Verändern des Hologramms auf der eindimensionalen Flüssigkristallanzeige 15 innerhalb der Zeit, die die Oberflächenwelle 7 benötigt, um sich über die Breite einer einzelnen Zeile zu bewegen, zeitlich gemultiplext werden. Weitwinkel sind bei einer solchen Anzeige möglich, da es die minimalen Aberrationen der kreissymmetrischen Linse 1 ermöglichen, dass die Hologrammkomponenten ohne die Bildung von Zwischenräumen oder Überlappungen zeitlich gemultiplext werden. Die einzelne lange Flüssigkristallanzeige 15 ist schwieriger herzustellen als die kleinen Mikroanzeigen 4 der vorherigen Ausführungsform, es ist jedoch leichter, die für ein Hologramm erforderlichen Pixel zu erzeugen.
  • Wenn der gleiche Aufbau zum Anzeigen von dreidimensionalen Abbildungen unter Anwendung der autostereoskopischen anstelle der holografischen Pixelbildung in Betracht gezogen wird, wird immer eine Zeile einer Ansicht auf der Flüssigkristallanzeige 15 angezeigt. Die äquivalente Zeile der anderen Ansichten kann ohne Bildung von Zwischenräumen oder Überlappungen zeitlich gemultiplext werden; zu diesem Zweck muss das Array von Lichtstrahlern 2 nun Lichtquellen aufweisen, die ohne Zwischenräume aneinander angrenzen. Ferner sollte wie bei den vorherigen Ausführungsformen ein Diffusor verwendet werden.
  • Ein bedeutender Vorteil bei Verwendung der kreissymmetrischen Linse 1 in den beschriebenen Flachplattenkonzepten besteht darin, dass diese bei korrekter Konfiguration in einer einzigen schnellen Aktion aus einem Kunststoff ausgestanzt werden kann.
  • Es besteht auch Bedarf an der Vergrößerung des Bildfelds von am Kopf anzubringenden Anzeigen, und diese Vergrößerung kann durch Vorsehen einer gebogenen Anordnung des Arrays von Lichtstrahlern in der Fokalebene einer massiv-optischen kreissymmetrischen Linse realisiert werden, wie in 12 gezeigt.
  • Eine Variante des "mechanischen" Verfahrens der zeilenweisen Extraktion der Abbildung ist in 13 gezeigt. Hier ist der Ausgang der Linse 1 auf ein sich drehendes rechts-hexagonales Prisma. gerichtet, dessen Achse senkrecht zu der Hauptausbreitungsachse verläuft. Die Drehgeschwindigkeit des Prismas wird mit der Zeilenanzeige auf den Projektoren 4 synchronisiert, so dass, wenn der Projektor sämtliche horizontalen Zeilen der Abbildung durchlaufen hat, sich das Prisma um ein Sechstel einer Umdrehung gedreht hat und bereit ist, wiederum die nächste Zeile in Richtung des oberen Teils des Bildschirms zu reflektieren. Eine lentikulare Diffusorplatte 18 verbreitert die Abbildung in vertikaler Richtung, und ein (nicht gezeigter) Präzisions-Azimuthdiffusor ist zum Bewegen der Abbildung von den unterschiedlichen Projektoren vorgesehen.
  • Generell können sämtliche Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen in jeder beliebigen gewünschten Kombination verwendet werden, falls dies sinnvoll ist.

Claims (22)

  1. Weitwinkel-Projektionsanzeige mit einer zylindrischen Linse (1), die Licht von unterschiedlichen um die Linsenachse angeordneten Punkten kollimiert, und einem Array von Lichtstrahlern (2;3;4), die um die Linse positioniert sind, so dass von jedem Lichtstrahler kommende Lichtstrahlen von der Linse im wesentlichen in eine andere Richtung als die Lichtstrahlen seines benachbarten Lichtstrahlers kollimiert werden, und einem Lichtmodulator (4;15;20), dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Linse (1) eine planare, scheibenförmige, kreissymmetrische Linse ist und die Lichtstrahler auf ihrem Fokalumfang um die Scheibe positioniert sind und die Anzeige ferner eine Strahlenablenkeinrichtung (7;11;19) zum Emittieren des kollimierten Lichts aus der Ebene der Linse und in Richtung eines Betrachters aufweist.
  2. Projektionsanzeige nach Anspruch 1, bei der die Strahlenablenkeinrichtung einen sich drehenden prismatischen Reflektor (19) aufweist und eine Selektionseinrichtung zum Synchronisieren der Drehposition des Reflektors mit der Modulation des Lichts vorhanden ist.
  3. Projektionsanzeige nach Anspruch 1, bei der die Strahlenablenkeinrichtung eine ebene Materialplatte aufweist, die parallel zu der Ebene der Linse angeordnet ist.
  4. Projektionsanzeige nach Anspruch 3, ferner mit einer der Platte zugeordneten Zeilenselektionseinrichtung zum Selektieren von jeweils einer Zeile einer Abbildung aus dem Array von Lichtstrahlern, um diese Zeile anzuzeigen.
  5. Projektionsanzeige nach Anspruch 4, bei der das Emittieren dadurch erfolgt, dass die Strahlen an der selektierten Zeile von der Platte abgelenkt werden.
  6. Projektionsanzeige nach Anspruch 5, bei der die Platte eine Reflexionsfolie (5) aufweist und die Selektionseinrichtung ein Wandler (6) zum Erzeugen einer lokalen, linearen, akustischen oder Oberflächenwelle in der Folie ist, wobei das Vorhandensein der Welle in einer vorgegebenen Position eine Reflexion des Strahls bewirkt.
  7. Projektionsanzeige nach Anspruch 5, bei der die Platte ein Wellenleiter (10) ist, in den Licht von der Linse eingeleitet wird.
  8. Projektionsanzeige nach Anspruch 7, bei der die Emittiereinrichtung (11) ein Beugungsgitter ist, das bewirkt, dass kollimiertes Licht in eine bestimmte Richtung läuft.
  9. Projektionsanzeige nach Anspruch 7 oder 8, bei der die Zeilenselektionseinrichtung eine Schicht oder einen Streifen auf der Platte oder in einer anderen Position in dem kollimierten Lichtstrahl aufweist, die/der zwischen reflektierend oder transparent umschaltbar ist, wobei die Einrichtung zum Selektieren der Position, in der die Strahlen emittiert werden, zum Verändern des Zustands der umschaltbaren Schicht vorgesehen ist.
  10. Projektionsanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der jeder Lichtstrahler den entsprechenden Lichtmodulator aufweist, um eine Mikroanzeige (4) zu erzeugen.
  11. Projektionsanzeige nach Anspruch 10, bei der jeder Lichtemitter eine Mikroanzeige und eine Einzellinse (3) aufweist, die derart angeordnet sind, dass die Mikroanzeige Licht in Richtung der Einzellinse ausstrahlt, wobei jede Einzellinse auf dem Fokalumfang der kreissymmetrischen Linse (1) positioniert ist.
  12. Projektionsanzeige nach Anspruch 11, bei der jede Einzellinse zylindrisch ist und um ihre Brennweite von der Mikroanzeige beabstandet ist.
  13. Projektionsanzeige nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der benachbarte Mikroanzeigen jeweils eine vollständige eindimensionale Abbildung projizieren, wobei sich die Abbildungen nur durch den Betrachtungswinkel oder die Betrachtungsphase voneinander unterscheiden.
  14. Projektionsanzeige nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei der ein Bildspeicher zum Speichern aufeinanderfolgender Abbildungen einer sich bewegenden Anzeige für jede Mikroanzeige vorgesehen ist.
  15. Projektionsanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Lichtstrahler Punktquellen sind, die zum Anzeigen eines Hologramms verwendet werden, oder aneinander angrenzende Quellen sind, die zum Anzeigen einer autostereoskopischen Ansicht verwendet werden.
  16. Projektionsanzeige nach einem der Ansprüche 3 bis 9, bei der die Lichtquellen unmoduliert sind und der Lichtmodulator die Form eines umschaltbaren Streifens (15) aufweist, der in dem Pfad der kollimierten Strahlen zwischen der kreissymmetrischen Linse und der Platte ausgebildet ist, um das kollimierte Licht zu modulieren.
  17. Projektionsanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem Diffusor (8), der hinter der Strahlenablenkeinrichtung positio viert ist, um die Zwischenräume zwischen den Strahlen von benachbarten Lichtstrahlern zu verkleinern.
  18. Projektionsanzeige nach einem der Ansprüche 3 bis 17, ferner mit einem Reflektor (9), der auf mindestens einer Seite der Platte (10) vorgesehen ist, um einen äußeren Teil der Abbildung zu reflektieren, der auf dem Weg zurück zu der Platte die Platte nicht trifft.
  19. Projektionsanzeige nach Anspruch 18, ferner mit einer Abbildungsverarbeitungseinrichtung, mit der sichergestellt wird, dass die reflektierten Pixel den korrekten Teil der Abbildung anzeigen, wobei die Reflexion berücksichtigt wird.
  20. Projektionsanzeige nach Anspruch 3, die im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die kreissymmetrische Linse (1) und die Platte (5;10) angeordnet ist, vorzugsweise in derjenigen Ebene, in der das Licht von den Lichtstrahlern ausgestrahlt wird.
  21. Projektionsanzeige nach Anspruch 3, bei der die Ebenen, in denen die Platte und die Linse ausgebildet sind, zueinander benachbart und parallel verlaufen, wobei eine Umklappeinrichtung zum Umklappen des optischen Systems vorgesehen ist, so dass die von dem Rand der Linse abgestrahlten Strahlen in die Platte geleitet werden.
  22. Projektionsanzeige nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die kreissymmetrische Linse (1) eine im wesentlichen kreisförmige transparente Scheibe aufweist, deren Dicke oder Brechungsindex mit dem Radius variiert.
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