EP0704085A1 - Process and device for producing two- or three-dimensional images in gaseous media - Google Patents

Process and device for producing two- or three-dimensional images in gaseous media

Info

Publication number
EP0704085A1
EP0704085A1 EP94920440A EP94920440A EP0704085A1 EP 0704085 A1 EP0704085 A1 EP 0704085A1 EP 94920440 A EP94920440 A EP 94920440A EP 94920440 A EP94920440 A EP 94920440A EP 0704085 A1 EP0704085 A1 EP 0704085A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
laser
image
light
laser beams
focusing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP94920440A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0704085B1 (en
Inventor
Klaus Gustav Wende
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0704085A1 publication Critical patent/EP0704085A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0704085B1 publication Critical patent/EP0704085B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F19/00—Advertising or display means not otherwise provided for
    • G09F19/12—Advertising or display means not otherwise provided for using special optical effects
    • G09F19/16—Advertising or display means not otherwise provided for using special optical effects involving the use of mirrors

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for generating two- or three-dimensional images in gaseous media, in particular in the earth's atmosphere.
  • Fig. 1 shows the schematic structure of a device according to the invention with two laser beam deflection systems
  • Fig. 2 shows the entire arrangement in a block diagram
  • the invention is based on the fact that nitrogen and oxygen molecules can be ionized in very large electrical fields (field ionization), and that when an electron is recombined or recaptured, energy is released which is then visible to the molecule in question as light radiation (flash of light) Spectral range is given. If such lighting phenomena are caused at given points, for example a two-dimensional or three-dimensional matrix, a two- or three-dimensional image can be produced. A point of light that is repeated at approx. 25 Hz appears to the viewer as standing. The human eye has a resolution of about 1 minute of arc. At a distance of 100 m from the image to be generated, a line can therefore be drawn if the light points generated are approximately 3 cm apart.
  • the light spots are generated by bundling one or more laser beams, which preferably emit outside or at the edge of the visible spectral range, at the intended location where the light spot is to appear.
  • the corresponding device is shown in FIG. 1.
  • Laser beams or beam pulses are generated by one or more lasers (1)
  • the laser beam falls onto a focusing mirror (4), which focuses the received laser light and focuses it at a distance of 10-100 in a narrow area, in which the field strength then becomes so high that the atmospheric gases contained therein , mainly nitrogen and oxygen, are ionized. Because of the high probability of recombination, the ionization is immediately followed by the laser pulse.
  • a C0 2 laser or a YAG laser is used. Such a laser emits in the infrared spectral range, so that the observers cannot see the laser beam, but only the effect caused by it, ie the light flash (9) or the image composed of such light flashes (9).
  • the expansion mirror (3) shown in Fig. 1 can also be used for beam deflection, so that - analogous to the deflection of an electron beam in a black and white television picture - the focus of the
  • Laser beam pulses scans a given point matrix and generates light flashes (9) at those matrix points that are to appear bright in the image.
  • the focusing mirrors have a diameter of 30 to 50 cm, for example.
  • Both mirrors preferably the entire beam deflection system
  • Tons are used.
  • the two laser beams shown in FIG. 1 do not necessarily have to be in phase at the focusing point his. The only thing that matters is that enough molecules of the atmospheric air are ionized. However, if phase correctness is achieved, an increase in the field strength at the focal point is to be expected, so that the luminous efficiency increases.
  • the optical device (3) with which the laser beam is deflected so that its focal point scans the rows and columns of the intended image, can be equipped with piezo elements. These piezo elements move the deflection mirror and thus achieve beam deflection. So-called scanners are also possible, e.g. rotating mirrors with electrical coil arrangements, as well as so-called Bragg reflectors.
  • the spatial depth, i.e. the third dimension can be achieved by changing the focal length of the optical device (zoom).
  • the laser beam is sent to individual parallel amplifiers in each case after preamplification via a mirror system.
  • the 10 individual laser beams are directed onto the common focus lens via separate deflection systems and focused at the intended pixels, for example, at a distance of about 100 m from the focus lenses. Since the repetition frequency of the laser pulses can be 5 kHz, 50,000 light points per second can be generated with this system. This is sufficient, for example, to produce a neon sign floating in free space.
  • the components of the deflection device are shown schematically in FIG.
  • the entire control is synchronized to the laser beam source (1).
  • electrical signals are derived from the laser pulses with a trigger pulse generator (8), which signals are used in the computer control (6) for triggering the deflection device.
  • the position data available in a storage unit are called up in the computer control (6) and processed into signals which are fed to the optical device (3), which then independently sets the positioning units for the deflection mirrors.
  • the next position data is provided by the storage unit during the setting time.
  • the setting of the positioning units (7) is completed and the next light pulse is emitted by the synchronization source, which now generates the first image and at the same time acts as a trigger for the setting of the next positioning process.
  • a photo transistor can be used in the trigger pulse generator, the input signal of which is converted into a digital signal in an AD converter.
  • a standard office computer with a RAM memory capacity of more than 40MB can be used as the storage unit, for example.
  • the required position data for the pixels to be generated are stored in this memory.
  • One byte contains the information for a positioning unit.
  • the ready data are transmitted to the positioning units (7) on the basis of the trigger signal. After the data has been transferred, the edge position data are provided.
  • Each positioning unit (7) consists of a separate electrical control and a mechanical part.
  • the mechanical part can consist of a rotary magnet, for example, which is set to the 16 possible positions by fixed resistors.
  • a servomotor stepper motor

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

The invention pertains to a process for producing free-floating luminous letters or two- or three-dimensional images. To do this, laser beams whose emission frequency lies preferably outside the visible spectral range are focussed on places where the bright image points are to be produced, thereby generating in the atmosphere light flashes caused, for example, by field ionization of the air molecules and subsequent recombination. The focal point of the laser beams is progressively shifted in lines and columns, thereby composing from individual light flashes an image that is repeated so as to produce a stationary image with an image frequency above 16 Hz.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von zwei- oder dreidimensionalen Bildern in gasförmigen MedienMethod and device for generating two- or three-dimensional images in gaseous media
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von zwei- oder dreidimensionalen Bildern in gasförmigen Medien, insbesondere in der Erdatmosphäre.The invention relates to a method and a device for generating two- or three-dimensional images in gaseous media, in particular in the earth's atmosphere.
Im Stand der Technik werden im Rahmen von sog. "Lasershows" mit Hilfe von Lasern, die mit sichtbarem Licht arbeiten, über den Köpfen der Zuschauer sog. "schwebende" Bilder am Nachthimmel erzeugt. Diese Bilder brauchen jedoch eine Projektionsflache, die in den meisten Fällen eine dünne Gaze ist, die man am dunklen Nachthimmel nicht sehen kann und die teilweise durchscheinend ist. In anderen Fällen wird zur Bilderstellung Nebel oder Rauch verwendet, wobei an den Nebeltröpfchen oder den Rauchteilchen das Laserlicht reflek¬ tiert oder gestreut wird, so daß die Beobachter ein Bild sehen können. Werden zur Bilderzeugung Nebel oder Rauch- wölken benötigt, so ist dies einmal von sich aus störend und zum anderen kann der Betrachter aufgrund unvermeidbaren Streulichtes durch Luftfeuchtigkeit oder Staub jeweils den bzw. die Laserstrahlen sehen, mit denen dann an der Interferenz- bzw. der Fokussierungsstelle der Laserstrahlen das Bild erzeugt wird. Der Betrachter hat also niemals das Gefühl, daß ein selbstleuchtendes Bild frei im Raum erscheint.In the prior art, in the context of so-called "laser shows", so-called "floating" images are created in the night sky with the help of lasers that work with visible light. However, these images need a projection surface, which in most cases is a thin gauze that cannot be seen in the dark night sky and which is partially translucent. In other cases, fog or smoke is used for image creation, the laser light being reflected or scattered on the fog droplets or smoke particles, so that the observer can see an image. If fog or clouds of smoke are required for image generation, this is bothersome on the one hand and on the other hand the viewer can see the laser beam (s) with the inevitable scattered light from air humidity or dust, with which they then appear at the interference or focusing point the laser beams the image is generated. So the viewer never has the feeling that a self-illuminating image appears freely in the room.
Dementsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen anzugeben, mit denen im gasgefüllten Raum und insbesondere in der Atmosphäre leuchtende Bilder erzeugt werden können, ohne daß dazu Projektionsflachen oder Hilfsmittel wie Nebel oder Rauch eingesetzt werden müssen.Accordingly, it is an object of the invention to provide measures with which luminous images can be generated in the gas-filled space and in particular in the atmosphere without the need for projection surfaces or aids such as fog or smoke.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gelöst, das die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale aufweist. Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und eine zu seiner Durchführung geeignete Vor¬ richtung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved with a method which has the features listed in claim 1. Further advantageous refinements of the method according to the invention and a device suitable for carrying it out are specified in the subclaims.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei Laserstrahl-AblenksystemenFig. 1 shows the schematic structure of a device according to the invention with two laser beam deflection systems
Fig. 2 in einem Blockschaltbild die gesamte AnordnungFig. 2 shows the entire arrangement in a block diagram
Die Erfindung geht davon aus, daß Stickstoff- und Sauerstoffmoleküle in sehr großen elektrischen Feldern ionisiert werden können (Feldionisation) , und daß bei Rekombination bzw. bei Wiedereinfang eines Elektrons Energie frei wird, die von dem betreffenden Molekül dann als Lichtstrahlung (Lichtblitz) im sichtbaren Spektralbereich abgegeben wird. Werden solche Leuchterscheinungen an vor gegebenen Punkten, beispielsweise einer zweidimensionalen oder dreidimensionalen Matrix hervorgerufen, so kann ein zwei- bzw. dreidimensionales Bild hergestellt werden. Ein Lichtpunkt, der mit ca. 25 Hz wiederholt wird, erscheint dem Betrachter als stehend. Das menschliche Auge hat eine Auflösung von etwa 1 Bogenminute. Bei einer Entfernung von 100 m von dem zu erzeugenden Bild kann also eine Linie gezeichnet werden, wenn die erzeugten Lichtpunkte etwa 3cm auseinander liegen.The invention is based on the fact that nitrogen and oxygen molecules can be ionized in very large electrical fields (field ionization), and that when an electron is recombined or recaptured, energy is released which is then visible to the molecule in question as light radiation (flash of light) Spectral range is given. If such lighting phenomena are caused at given points, for example a two-dimensional or three-dimensional matrix, a two- or three-dimensional image can be produced. A point of light that is repeated at approx. 25 Hz appears to the viewer as standing. The human eye has a resolution of about 1 minute of arc. At a distance of 100 m from the image to be generated, a line can therefore be drawn if the light points generated are approximately 3 cm apart.
Gemäß der Erfindung werden die Lichtpunkte dadurch erzeugt, daß ein oder mehrere Laserstrahlen, die vorzugsweise außer¬ halb oder am Rande des sichtbaren Spektralbereiches emittieren, an dem jeweils vorgesehenen Ort, wo der Licht¬ punkt erscheinen soll, gebündelt werden. Entsprechende Vor- richtung ist in der Fig. 1 dargestellt. Durch einen oder mehrere Laser (1) werden Laser-Strahlen oder StrahlimpulseAccording to the invention, the light spots are generated by bundling one or more laser beams, which preferably emit outside or at the edge of the visible spectral range, at the intended location where the light spot is to appear. The corresponding device is shown in FIG. 1. Laser beams or beam pulses are generated by one or more lasers (1)
(2) erzeugt, deren Strahlquerschnitt zunächst in einer optischen Einrichtung (2) z.B. mittels eines Spiegels oder einer Linse aufgefächert bzw. defokussiert wird. Von dem Aufweitungsspiegel (3) fällt das Laserstrahlenbündel auf einen Fokussierungsspiegel (4) , der das empfangene Laserlicht bündelt und in einer Entfernung von 10 -100 in einem schmalen Raumbereich fokussiert, in dem dann die Feldstärke so hoch wird, daß die darin befindlichen atmosphärischen Gase, vornehmlich also Stickstoff und Sauerstoff, ionisiert werden. Der Ionisation folgt wegen der hohen Rekombinationswahrscheinlichkeit unmittelbar der Laserimpuls nach. Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung wird beispielsweise ein C02-Laser oder auch ein YAG-Laser eingesetzt. Ein solcher Laser emittiert im infraroten Spektralbereich, so daß die Beobachter den Laserstrahl nicht sehen können, sondern nur den von ihm hervorgerufenen Effekt, also den Lichtblitz (9) bzw. das aus solchen Lichtblitzen (9) zusammengesetzte Bild.(2), whose beam cross-section is initially in one optical device (2) is fanned out or defocused, for example by means of a mirror or a lens. From the expansion mirror (3) the laser beam falls onto a focusing mirror (4), which focuses the received laser light and focuses it at a distance of 10-100 in a narrow area, in which the field strength then becomes so high that the atmospheric gases contained therein , mainly nitrogen and oxygen, are ionized. Because of the high probability of recombination, the ionization is immediately followed by the laser pulse. In the arrangement shown in Fig. 1, for example, a C0 2 laser or a YAG laser is used. Such a laser emits in the infrared spectral range, so that the observers cannot see the laser beam, but only the effect caused by it, ie the light flash (9) or the image composed of such light flashes (9).
Die in der Fig. 1 dargestellten Aufweitungsspiegel (3) können zugleich auch zur Strahlablenkung eingesetzt werden, so daß - analog zur Ablenkung eines Elektronenstrahls in einem schwarz-weiß-Fernsehbild - der Fokussierungspunkt derThe expansion mirror (3) shown in Fig. 1 can also be used for beam deflection, so that - analogous to the deflection of an electron beam in a black and white television picture - the focus of the
Laserstrahlimpulse eine vorgegebene Punktmatrix abtastet und an denjenigen Matrixpunkten, die im Bild hell erscheinen sollen, Lichtblitze (9) erzeugt. Die Fokussierungsspiegel haben beispielsweise einen Durchmesser von 30 bis 50cm.Laser beam pulses scans a given point matrix and generates light flashes (9) at those matrix points that are to appear bright in the image. The focusing mirrors have a diameter of 30 to 50 cm, for example.
Beide Spiegel, vorzugsweise das gesamte StrahlablenksystemBoth mirrors, preferably the entire beam deflection system
(3) und der Laser (1) , sind auf einer sehr schweren Platte(3) and the laser (1) are on a very heavy plate
(5) montiert, um Strahlablenkungen zu vermeiden, die aufgrund von Boden-Erschütterungen auftreten könnten.(5) mounted to avoid beam deflections that could occur due to ground shocks.
Beispielsweise können für die Montage der Spiegel luftgelagerte Granitplatten mit einem Gewicht von etwa 4For example, air-mounted granite slabs with a weight of about 4 can be used to mount the mirrors
Tonnen eingesetzt werden. Als Alternative sind montierbareTons are used. As an alternative, are mountable
Stahlkonstruktionen denkbar.Steel structures conceivable.
Die beiden in Fig. 1 dargestellten Laserstrahlenbündel müssen im Fokussierungspunkt nicht unbedingt phasengleich sein. Es kommt nur darauf an, daß genügend viele Moleküle der atmosphärischen Luft ionisiert werden. Wird jedoch Phasenrichtigkeit erreicht, so ist eine Erhöhung der Feldstärke an dem Fokussierungspunkt zu erwarten, so daß die Lichtausbeute ansteigt.The two laser beams shown in FIG. 1 do not necessarily have to be in phase at the focusing point his. The only thing that matters is that enough molecules of the atmospheric air are ionized. However, if phase correctness is achieved, an increase in the field strength at the focal point is to be expected, so that the luminous efficiency increases.
Die optische Einrichtung (3), mit der die Laserstrahlbündel so abgelenkt werden, daß ihr Fokussierungspunkt die Zeilen und Spalten des vorgesehenen Bildes abscannt, kann mit Piezoelementen ausgerüstet sein. Diese Piezoelemente bewegen den Ablenkspiegel und erreichen damit die Strahlablenkung. Möglich sind auch sog. Scanner, z.B. drehende Spiegel mit elektrischen Spulenanordnungen, ebenso auch sog. Bragg- Reflektoren. Die räumliche Tiefe, d.h. die dritte Dimension, kann dadurch erzielt werden, daß die Brennweite der optischen Einrichtung verändert wird (Zoom) .The optical device (3), with which the laser beam is deflected so that its focal point scans the rows and columns of the intended image, can be equipped with piezo elements. These piezo elements move the deflection mirror and thus achieve beam deflection. So-called scanners are also possible, e.g. rotating mirrors with electrical coil arrangements, as well as so-called Bragg reflectors. The spatial depth, i.e. the third dimension can be achieved by changing the focal length of the optical device (zoom).
In einer alternativen Ausführungsform wird der Laserstrahl nach einer Vorverstärkung über ein Spiegelsystem an jeweils einzelne parallele Verstärker geschickt. Nach einer erneuten, beispielsweise 10-fachen Verstärkung, die eine 10 MW Impuls-Spitzenleistung ergibt, werden die 10 einzelnen Laserstrahlen über getrennte Ablenksysteme auf die gemeinsame Fokuslinse gelenkt und an den vorgesehenen Bildpunkten beispielsweise in etwa 100 m Entfernung von den Fokuslinsen fokussiert. Da die Wiederholungsfreguenz der Laserimpulse 5 kHz betragen kann, lassen sich mit diesem System 50.000 Lichtpunkte pro Sekunde erzeugen. Dies genügt beispielsweise für die Herstellung einer im freien Raum schwebenden Leuchtschriftanzeige.In an alternative embodiment, the laser beam is sent to individual parallel amplifiers in each case after preamplification via a mirror system. After renewed amplification, for example 10 times, which results in a 10 MW peak power, the 10 individual laser beams are directed onto the common focus lens via separate deflection systems and focused at the intended pixels, for example, at a distance of about 100 m from the focus lenses. Since the repetition frequency of the laser pulses can be 5 kHz, 50,000 light points per second can be generated with this system. This is sufficient, for example, to produce a neon sign floating in free space.
In der Fig. 2 sind schematisch die Komponenten der Ablenk¬ vorrichtung dargestellt. Die gesamte Steuerung wird auf die Laserstrahlenquelle (1) synchronisiert. Dazu werden aus den Laserimpulsen mit einem Triggerimpulsgenerator (8) elek¬ trische Signale abgeleitet, die in der ComputerSteuerung (6) für die Triggerung der Ablenkvorrichtung verwertet werden. Auf den Triggerimpuls werden in der Computersteuerung (6) die in einer Speichereinheit bereitliegenden Positionsdaten abgerufen und zu Signalen verarbeitet, die der optischen Einrichtung (3) zuugeführt werden, die danach eigenständig die Positioniereinheiten für die Ablenkspiegel einstellt. Während der Einstellzeit werden die nächsten Positionsdaten von der Speichereinheit bereitgestellt. Nach Ablauf der für den gesamten Vorgang verfügbaren Zeit, die weniger als 200 ms beträgt, ist die Einstellung der Positioniereinheiten (7) abgeschlossen, und von der Synchronisierungsquelle der nächste Lichtimpuls abgegeben, der nun das erste Bild generiert und gleichzeitig als Triggerung für die Einstellung des nächsten Positioniervorgangs dient.The components of the deflection device are shown schematically in FIG. The entire control is synchronized to the laser beam source (1). For this purpose, electrical signals are derived from the laser pulses with a trigger pulse generator (8), which signals are used in the computer control (6) for triggering the deflection device. On the trigger pulse, the position data available in a storage unit are called up in the computer control (6) and processed into signals which are fed to the optical device (3), which then independently sets the positioning units for the deflection mirrors. The next position data is provided by the storage unit during the setting time. After the time available for the entire process, which is less than 200 ms, the setting of the positioning units (7) is completed and the next light pulse is emitted by the synchronization source, which now generates the first image and at the same time acts as a trigger for the setting of the next positioning process.
Für die Gewinnung eines Triggerimpulses aus dem Laser¬ strahlimpuls kann in dem Triggerimpulsgenerator ein Foto¬ transistors eingesetzt werden, dessen Asgangssignal in einem AD-Wandler in ein digitales Signal umgeformt wird.In order to obtain a trigger pulse from the laser beam pulse, a photo transistor can be used in the trigger pulse generator, the input signal of which is converted into a digital signal in an AD converter.
Als Speichereinheit kann beispielsweise ein Standard-Büro¬ computer mit einer RAM-Speicherkapazität von mehr als 40MB verwendet werden. In diesem Speicher sind die benötigten Positionsdaten für die zu erzeugenden Bildpunkte abgelegt. Ein Byte enthält dabei die Information für eine Positionier- einheit. Zur Speicherung der X- und Y-Koordinaten des Bildes werden beispielsweise bei 16 möglichen Positionen jeweils 4 Bit benötigt. Aufgrund des Triggersignals werden die bereit¬ liegenden Daten an die Positioniereinheiten (7) übertragen. Nach der Übertragung der Daten werden die Randpositionsdaten bereitgestellt.A standard office computer with a RAM memory capacity of more than 40MB can be used as the storage unit, for example. The required position data for the pixels to be generated are stored in this memory. One byte contains the information for a positioning unit. To store the X and Y coordinates of the image, 4 bits are required, for example, with 16 possible positions. The ready data are transmitted to the positioning units (7) on the basis of the trigger signal. After the data has been transferred, the edge position data are provided.
Jede Positioniereinheit (7) besteht aus einer separaten elektrischen Steuerung und einem mechanischen Teil. Der mechanische Teil kann beispielsweise aus einem Drehmagneten bestehen, der durch Festwiderstände auf die 16 möglichen Positionen eingestellt wird. Alternativ zu kann aber auch ein Stellmotor (Schrittmotor) eingesetzt werden. Each positioning unit (7) consists of a separate electrical control and a mechanical part. The mechanical part can consist of a rotary magnet, for example, which is set to the 16 possible positions by fixed resistors. As an alternative, a servomotor (stepper motor) can also be used.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zum Erzeugen von zwei- oder dreidimensionalen selbstleuchtenden Bildern in gasförmigen Medien, insbesondere in der Erdatmosphäre, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß das jeweilige Bild mit Hilfe einer Folge von Licht- blitzen aufgebaut wird, die in dem gasförmigen Medium an den für den Bildaufbau vorgesehenen Bildpunkten durch Ionisation mittels Fokussierung eines oder mehrerer Laserstrahlen (2) ausgelöst werden.1. A method for generating two- or three-dimensional self-illuminating images in gaseous media, in particular in the earth's atmosphere, characterized in that the respective image is built up with the aid of a sequence of light flashes, which are provided in the gaseous medium at those provided for the image structure Pixels are triggered by ionization by focusing one or more laser beams (2).
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die Bildpunkte durch Scannen des Laserstrahl- Fokussierungspunktes entlang den Zeilen, den Spalten und ggfs. den Reihen einer zwei- bzw. dreidimensionalen Bildpunktmatrix erzeugt werden.2. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, that the image points are generated by scanning the laser beam focussing point along the rows, the columns and possibly the rows of a two- or three-dimensional pixel matrix.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die einzelnen Laserstrahlen (2) nach Austritt aus dem Laser (1) zunächst in einer optischen Einrichtung (2) aufgeweitet und anschließend mit einem Fokussierungs¬ spiegel auf den jeweils vorgesehenen Bildpunkt (9) fokussiert werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that ß the individual laser beams (2) after emerging from the laser (1) first expanded in an optical device (2) and then with a focussing mirror on the respectively provided pixel (9th ) to be focused.
4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die optische Einrichtung (3) zugleich die zum Abscannen des Bildes notwendige Ablenkung der Laserstrahlen (2) ausführt. 4. The method according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, that the optical device (3) at the same time performs the deflection of the laser beams (2) necessary for scanning the image.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß zur Erzeugung dreidimensionaler Bilder die Fokussierungsebene der Laserstrahlen (2) schrittweise verschoben wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that ß for generating three-dimensional images Focusing level of the laser beams (2) is gradually shifted.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß ein Laser (1) verwendet wird, dessen Impulsfolge mehr als 500 Hz, insbesondere ca. 5 kHz beträgt.6. The method according to any one of claims 1 to 5 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t d ß a laser (1) is used, the pulse sequence is more than 500 Hz, in particular about 5 kHz.
7. Verfahren nach einem der Anprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die Ausgangs-Strahlen eines Lasers (1) über ein Spiegelsystem an eine Anzahl parallel arbeitender Laser-Verstärker geleitet werden, und daß die Ausgangsstrahlen der Laser-Verstärker jeweils über eigene Defokussierungs-und Ablenksysteme auf eine gemeinsame Fokussierungslinse geleitet werden.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that ß the output beams of a laser (1) via a mirror system to a number of parallel working laser amplifier, and that the output beams of the laser amplifier each have their own defocusing and deflection systems are directed onto a common focusing lens.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die Frequenz des von dem Laser emittierten Strahls außerhalb des sichtbaren Spektralbereiches liegt.8. The method according to any one of claims 1 to 7, that the frequency of the beam emitted by the laser lies outside the visible spectral range.
9. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 8, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Laser (1) , bei denen die Frequenz des emittierten Lichtes außerhalb des sichtbaren Spektralbereiches liegt, einer optischen Einrichtung (2) zur Ablenkung der von dem (den) Laser(n) emittierten Strahlenbündel gemäß den Koordinaten der zu erzeugenden Lichtpunkte, und durch einen oder mehrere Fokussierungsspiegel (4) zur Fokussierung der Laserstrahlen an den vorgesehenen Lichtpunkten.9. Device for carrying out a method according to one of claims 1-8, characterized by one or more lasers (1), in which the frequency of the emitted light lies outside the visible spectral range, an optical device (2) for deflecting the ( the laser beam (s) emitted in accordance with the coordinates of the light points to be generated, and by one or more focusing mirrors (4) for focusing the laser beams at the light points provided.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Triggerimpulsgenerator (8) , der aus den von dem laser (1) abgegebenen Strahlimpulsen Triggersignale gewinnt , eine Computersteuerung, die in Antwort auf einen Triggerimpuls aus den Koordinaten-Daten des zu erzeugenden Lichtpunktes ein Steuersignal für eine Positioniervorrichtung (7) gewinnt, mit der die optische Einrichtung (3) verstellt wird. 10. The device according to claim 9, characterized by a trigger pulse generator (8), the trigger signals from the laser pulses (1) emitted by the beam pulses wins, a computer control which, in response to a trigger pulse from the coordinate data of the light point to be generated, obtains a control signal for a positioning device (7) with which the optical device (3) is adjusted.
EP94920440A 1993-06-14 1994-06-09 Process and device for producing two- or three-dimensional images in gaseous media Expired - Lifetime EP0704085B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4319680A DE4319680A1 (en) 1993-06-14 1993-06-14 Method and device for generating two- or three-dimensional images in gaseous media
DE4319680 1993-06-14
PCT/EP1994/001888 WO1994029837A1 (en) 1993-06-14 1994-06-09 Process and device for producing two- or three-dimensional images in gaseous media

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0704085A1 true EP0704085A1 (en) 1996-04-03
EP0704085B1 EP0704085B1 (en) 1997-03-26

Family

ID=6490315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP94920440A Expired - Lifetime EP0704085B1 (en) 1993-06-14 1994-06-09 Process and device for producing two- or three-dimensional images in gaseous media

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5871267A (en)
EP (1) EP0704085B1 (en)
DE (2) DE4319680A1 (en)
WO (1) WO1994029837A1 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19837425A1 (en) * 1998-08-18 2000-03-02 Andre Srowig Device for volumetric reproduction of a three-dimensional image in an autostereoscopic display by means of pulsed plasma generation in a natural atmosphere by means of a single focused laser beam
DE10127549A1 (en) * 2001-06-01 2002-12-05 Opto System Gmbh Variation of radiation behavior in planar, light-guiding transparent body for e.g. lighting or information display, is achieved by varying refractive index locally
JP3650811B2 (en) * 2002-02-13 2005-05-25 株式会社トプコン Aerial visible image forming device
AU2003304004A1 (en) * 2003-03-20 2004-10-11 Anton A. Dremlyuga Method and device for generating spatial images
US20060255020A1 (en) * 2005-05-16 2006-11-16 Igor Troitski Method for production of laser-induced images inside liquids
US7710643B2 (en) * 2007-01-31 2010-05-04 Alion Science And Technology Corporation Apparatus for and method of delivering visual image into air
DE102012014364B3 (en) * 2012-07-20 2013-11-28 Audi Ag Display device for displaying information in motor vehicle, has display modules to represent display content, which is two-dimensional and to display display content by volume, and laser projectors to produce respective laser beams
ES2614228B2 (en) * 2016-09-13 2018-01-09 Defensya Ingeniería Internacional, S.L. DEVICE FOR THE CREATION OF LIGHT SIGNALING IN THE AREA SURROUNDING ONE OR MORE VEHICLES
JP2019117227A (en) * 2017-12-26 2019-07-18 トヨタ自動車株式会社 On-vehicle device and vehicle system
EP3951380A4 (en) * 2020-01-16 2022-09-07 Anhui Easpeed Technology Co., Ltd. Air ionization display device
CN111208193A (en) * 2020-01-16 2020-05-29 安徽省东超科技有限公司 Air ionization display device
DE102020124649A1 (en) 2020-09-22 2022-03-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft METHOD AND DEVICE FOR GENERATION OF A VOLUME GRAPH

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3914655A (en) * 1973-06-28 1975-10-21 Ibm High brightness ion source
DE3805053A1 (en) * 1988-02-18 1989-08-31 Heinrich Prof Dr Ing Reents Method and the corresponding devices for guiding a laser beam by means of a flexible mirror surface
US4870485A (en) * 1988-09-23 1989-09-26 Fmc Corporation Three dimensional image generating apparatus having a phosphor chamber
DE4027471C2 (en) * 1990-08-30 1994-10-13 Drescher Ruediger Device for the spatial representation of images
JPH04180084A (en) * 1990-11-15 1992-06-26 Hiroshi Daimon Image displaying device
DE4128949C2 (en) * 1991-08-31 1994-02-03 Drescher Ruediger Device for the spatial representation of images
JP3174607B2 (en) * 1992-02-10 2001-06-11 株式会社日立製作所 3D display device
US5450147A (en) * 1992-09-28 1995-09-12 The Boeing Company Method for controlling projection of optical layup template utilizing cooperative targets
JP2729021B2 (en) * 1993-10-13 1998-03-18 株式会社日立製作所 Method and apparatus for drawing an image by superimposing on starry sky with laser

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9429837A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO1994029837A1 (en) 1994-12-22
US5871267A (en) 1999-02-16
DE59402243D1 (en) 1997-04-30
EP0704085B1 (en) 1997-03-26
DE4319680A1 (en) 1994-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0704085B1 (en) Process and device for producing two- or three-dimensional images in gaseous media
DE3924605C2 (en) Scanning electron microscope
GB2408905A (en) Backscatter imaging using Hadamard transform masking
EP2858358A1 (en) Display or projector device for a video signal, lighting module and calibration method for same
DE60102597T2 (en) HIGH-PERFORMANCE LASER AND ITS APPLICATION FOR GENERATING LIGHT IN EXTREME UV RANGE
WO2001007942A1 (en) Method, device and laser system for producing screen holograms, and screen hologram
WO2000011513A1 (en) Device for the volumetric reproduction of a three-dimensional image by pulsed plasma generation in a natural atmosphere, using a focused laser beam
Landen High‐resolution time‐and two‐dimensional space‐resolved x‐ray imaging of plasmas at NOVA
DE2116288A1 (en) cathode ray tube
TW337023B (en) Color cathode ray tube
US3546375A (en) Three-dimensional terrain mapping system
US5017829A (en) Framing camera
DE1762400A1 (en) Method and device for the optical display of messages transmitted by electrical signals
DE1278118B (en) Method and arrangement for distance measurement with a pulse laser as transmitter
JPS61500381A (en) Acousto-optic character generator and method
DE3325855A1 (en) DEVICE FOR GENERATING A SIGNAL ACCORDING TO A FOLDING PRODUCT OF TWO FUNCTIONS
DE873256C (en) Arrangement for making magnetic fields or electrical charge patterns visible
DE3831180C2 (en) Image recording device for image registration of X-ray radiation images with a high image frequency
DE2953706T1 (en)
DE19544068A1 (en) Video image projection system onto screen
Freeman Negative ions point the way forward in multiphoton ionization
DE102016119819B3 (en) Apparatus and method for the optical measurement of three-dimensional surfaces
DE3912188A1 (en) Laser surface marking device e.g. for electric cables - uses concentration of laser beam after passing through aperture mask
DE19814205C1 (en) Visualization method for surface characteristics of micro object e.g. for microelectronics, micro chemistry, micro optics or micro mechanics
DE29518766U1 (en) Video projection system

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19951123

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR GB IT

17Q First examination report despatched

Effective date: 19960503

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB IT

REF Corresponds to:

Ref document number: 59402243

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19970430

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 19970623

ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20000616

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20000619

Year of fee payment: 7

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20010609

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20010609

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20020228

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20030829

Year of fee payment: 10

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050101

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050609