DE10030417A1 - Bildprojektor - Google Patents

Abstract

In einem Bildprojektor zur Erzeugung eines sichtbaren Bildes auf einem Objekt (50) projiziert eine Lichtstrahl-Projektionseinrichtung einen Lichtstrahl, und eine Ablenkeinrichtung (7) ändert häufig eine Fortpflanzungsrichtung, in welcher sich der projizierte Lichtstrahl fortpflanzt, um eine Position eines Oberflächenbereiches auf dem Objekt zu ändern, wobei dieser Oberflächenbereich durch den projizierten Lichtstrahl so zu bestrahlen ist, daß der bestrahlte Oberflächenbereich schnell und wiederholt über das Objekt bewegt wird, um das sichtbare Bild auf dem Objekt (50) zu erzeugen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND VERWANDTE TECHNIK

Die Erfindung betrifft einen Bildprojektor oder ein Bilderzeugungsverfahren zum Projizieren eines Lichtstrahls auf ein Objekt, um ein sichtbares Bild auf dem Ob­ jekt zu erzeugen.

Bei einem Bildprojektor des Standes der Technik, wie offenbart in JP A-9-230499, wird ein zweidimensionales sichtbares Bild auf einer eine kristalline Flüssigkeit enthaltenden, optisch transparenten Platte erzeugt, und das sichtbare Bild wird auf einen Bildschirm projiziert, indem man einen Lichtstrahl durch die optisch transpa­ rente Platte hindurch auf den Bildschirm schickt.

Als Ablenkungseinrichtung zum Ändern oder Ablenken einer Lichtstrahl- Fortpflanzungsrichtung ist ein Galvano-Spiegel, wie offenbart in JP A-7-218857, allgemein bekannt.

ZIEL UND INHALT DER ERFINDUNG

Ein Ziel der Erfindung ist, einen Bildprojektor oder ein Bilderzeugungsverfahren zum Erzeugen eines sichtbaren Bildes auf einem Objekt bereitzustellen, wobei bei dem Bildprojektor oder dem Bilderzeugungsverfahren die Anzahl der Lichtquellen auffallend gering ist, ein zweidimensionales sichtbares Bild nicht erzeugt werden braucht, und ein großes und/oder hochauflösendes sichtbares Bild auf dem Objekt erhalten wird.

Gemäß der Erfindung weist ein Bildprojektor zum Erzeugen eines sichtbaren Bildes auf einem Objekt auf: Eine Lichtstrahl-Projektionseinrichtung, welche einen Licht­ strahl projiziert, und eine Ablenkeinrichtung, welche die Fortpflanzungsrichtung, in welcher sich der projizierte Lichtstrahl fortpflanzt, häufig ändert, um die Position eines Oberflächenbereiches auf dem Objekt zu ändern, wobei der Oberflächenbe­ reich durch den projizierten Lichtstrahl so zu bestrahlen ist, daß der bestrahlte Oberflächenbereich schnell und wiederholt über das Objekt bewegt wird, um das sichtbare Bild auf dem Objekt zu erzeugen.

Da die Fortpflanzungsrichtung häufig geändert wird, um die Position auf der Ober­ fläche des Objekts zu verändern, und dabei die Oberfläche durch den projizierten Lichtstrahl so zu bestrahlen ist, daß sich der bestrahlte Oberflächenbereich schnell und wiederholt über das Objekt bewegt, um ein sichtbares Bild auf dem Objekt zu erzeugen, ist die Anzahl der Lichtquellen zum Erzeugen des sichtbaren Bildes be­ merkenswert klein, und das zweidimensionale sichtbare Bild braucht nicht erzeugt zu werden, bevor es auf das Objekt projiziert wird, und es wird dabei ein großes und/oder hochauflösendes sichtbares Bild auf dem Objekt erzielt.

Wenn der Lichtstrahl mindestens zwei Element-Lichtstrahlen beinhaltet, um jeweils gleichzeitig die Oberflächenbereiche voneinander getrennt zu bestrahlen, wird die Frequenz der schnellen und wiederholten Bewegung des bestrahlten Oberflächenbe­ reichs auf dem Objekt vermindert. Die Element-Lichtstrahlen können in der Licht­ strahl-Projektionseinrichtung in Fortpflanzungsrichtung gesehen entlang einer ge­ dachten im wesentlichen geraden Linie angeordnet sein, so daß der Lichtstrahl in Fortpflanzungsrichtung gesehen von länglicher und schmaler Form ist, um die Oberflächenbereiche voneinander getrennt entlang der gedachten in Fortpflanzungs­ richtung gesehen im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt zu bestrahlen. Wenn die Oberflächenbereiche entlang der gedachten im wesentlichen geraden Li­ nie wiederholt auf dem Objekt in Fortpflanzungsrichtung gesehen, in einer Rich­ tung im wesentlichen senkrecht zur gedachten im wesentlichen geraden Linie be­ wegt werden, so daß das sichtbare Bild auf dem Objekt bleibt, wird schnell ein bandförmiges sichtbares Bild auf dem Objekt erzeugt. Wenn die Oberflächenberei­ che entlang der gedachten im wesentlichen geraden Linie wiederholt auf dem Ob­ jekt in Fortpflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen in paralleler Richtung zur gedachten im wesentlichen geraden Linie verschoben werden, so daß das sichtbare Bild auf dem Objekt gehalten wird, wird eine längliche Form des sichtbaren Bildes auf dem Objekt schnell erzeugt. Die Element-Lichtstrahlen entlang der gedachten im wesentlichen geraden Linie können in Fortpflanzungsrichtung gesehen genau auf der gedachten im wesentlichen geraden Linie angeordnet sein, oder können in Fortpflanzungsrichtung gesehen relativ zur gedachten im wesentlichen geraden Li­ nie versetzt angeordnet sein.

Die Farb- und/oder die Leuchtintensität des Lichtstrahls oder mindestens einem der Element-Lichtstrahlen können in Übereinstimmung mit der Bewegung des Oberflä­ chenbereiches auf dem Objekt verändert werden, so daß komplexe Bildelemente im sichtbaren Bild auf dem Objekt erzeugt werden.

Die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung weist mindestens zwei Lichtquellen auf, welche jeweils voneinander farblich verschiedene Farbkomponenten-Lichtstrahlen erzeugen, die zum Lichtstrahl oder mindestens einem Element-Lichtstrahl kombi­ niert werden, so daß komplexe farbige Bildelemente im sichtbaren Bild auf dem Objekt erzeugt werden.

Wenn die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung eine Lichtquelle zum Erzeugen des Lichtstrahls und eine mit der Lichtquelle verbundene optische Faser zur Übertra­ gung des Lichtstrahls von der Lichtquelle zur Ablenkeinrichtung aufweist, kann die Positionsbeziehung zwischen der Lichtquelle und der Ablenkeinrichtung nach Wunsch frei festgelegt werden, indem die Flexibilität der optischen Faser ausge­ nutzt wird. Wenn die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung mindestens zwei Licht­ quellen aufweist, welche jeweils voneinander farblich verschiedene Farbkompo­ nenten-Lichtstrahlen erzeugen, die zum Lichtstrahl kombiniert werden, sowie eine optische Faser, die mit jeder der Lichtquellen verbunden ist, um den Farbkompo­ nenten-Lichtstrahl von jeder der Lichtquellen zur Ablenkeinrichtung zu übertragen, kann die Positionsbeziehung zwischen jeder der Lichtquellen und der Ablenkein­ richtung nach Wunsch frei festgelegt werden, indem die Flexibilität der optischen Faser ausgenutzt wird.

Wenn die Oberflächenbereiche entlang der gedachten im wesentlichen geraden Li­ nie auf dem Objekt in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zur gedachten in Fortpflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt bewegt werden, und anschließend erneut die Oberflächenbereiche entlang der im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt in Richtung im wesentlichen senkrecht zur gedachten in Fortpflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie bewegt werden, nachdem die Oberflächenbereiche entlang der gedachten im we­ sentlichen geraden Linie auf dem Objekt in Richtung im wesentlichen parallel zur gedachten in Fortpflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt bewegt wurden, so daß das sichtbare Bild durch sequentielles "Stapeln" in Richtung im wesentlichen parallel zur gedächten im wesentlichen geraden Linie erzeugt wird, wobei das sichtbare Bild durch die gleichzeitig bestrahlten Oberflä­ chenbereiche entlang der gedachten im wesentlichen geraden Linie erzeugt wird, die in Richtung im wesentlichen senkrecht zur gedachten im wesentlichen geraden Linie schnell bewegt werden, wird ein großes und hochauflösendes Bild auf dem Objekt erhalten, wobei dabei keine große Anzahl von Lichtquellen verwendet wird und ein zweidimensionales sichtbares Bild vor seiner Projektion auf das Objekt erzeugt wird.

Der Lichtstrahl kann einen inkohärenten Lichtstrahl beinhalten. Die Lichtstrahl- Projektionseinrichtung kann ein organisches Elektro-Lumineszenz-Element und/oder eine lichtemittierende Diode zur Erzeugung des Lichtstrahls beinhalten.

Die Ablenkungseinrichtung kann einen Drehspiegel beinhalten, der so angeordnet ist, daß er den Lichtstrahl empfängt, so daß dessen Fortpflanzungsrichtung häufig geändert wird. Der Drehspiegel kann in einer Drehrichtung um eine Drehachse kontinuierlich angetrieben werden oder in einander entgegengesetzten Richtungen geschwenkt werden, um eine Hin- und Herbewegung in Umfangsrichtung auszufüh­ ren. Der Drehspiegel kann eine Mehrzahl von Element-Drehspiegeln aufweisen, die um die Drehachse herum verteilt sind und jeweils den Lichtstrahl empfangen.

Falls ein Projizieren des Lichtstrahls auf das Objekt verhindert wird, wenn die Oberflächenbereiche entlang der gedachten im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt relativ stark in Richtung im wesentlichen parallel zur gedachten in Fort­ pflanzungsrichtung gesehenen im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt ver­ schoben sind, und ein Projizieren des Lichtstrahls auf das Objekt stattfindet, wenn die Positionen der Oberflächenbereiche entlang der gedachten im wesentlichen ge­ raden Linie im wesentlichen konstant (was eine geringe Verschiebung einschließt) auf dem Objekt in einer Richtung im wesentlichen parallel zur gedachten in Fort­ pflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt bleiben, wird die Bildschärfe des sichtbaren Bildes auf dem Objekt aufrechterhalten oder dessen Verschlechterung durch eine Überlagerung zwischen den bestrahlten und verschobenen Oberflächenbereichen entlang der gedachten im wesentlichen geraden Linie verhindert. Falls ein Projizieren des Lichtstrahls auf das Objekt stattfindet, wenn die Positionen der Oberflächenbereiche entlang der gedachten im wesentli­ chen geraden Linie im wesentlichen konstant (was eine geringe Verschiebung bein­ haltet) auf dem Objekt in Richtung im wesentlichen parallel zur gedachten in Fort­ pflanzungsrichtung gesehen geraden Linie auf dem Objekt bleibt, während die Po­ sitionen der Oberflächenbereiche entlang der gedachten im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zur gedachten in Fortpflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt verändert werden, wird die Bildschärfe eines jeden der durch die Oberflächenberei­ che entlang der gedachten im wesentlichen geraden Linie erzeugten Bildelemente erhalten, ohne daß dabei eine Überlagerung zwischen den bestrahlten und verscho­ benen Oberflächenbereichen entlang der gedachten im wesentlichen geraden Linie auftritt.

Falls ein Projizieren des Lichtstrahls auf das Objekt verhindert wird, wenn der Drehspiegel in die eine der einander entgegengesetzten Richtungen geschwenkt wird, und ein Projizieren des Lichtstrahls auf das Objekt stattfindet, wenn der Drehspiegel in die andere Richtung von den einander entgegengesetzten Richtungen geschwenkt wird, wird die Steuerung für die Stromversorgung der Lichtstrahl- Projektionseinrichtung und/oder die Ansteuerung der Ablenkeinrichtung für das Aufrechterhalten der Bildschärfe des sichtbaren Bildes vereinfacht.

Falls ein Projizieren des Lichtstrahls auf das Objekt verhindert wird, wenn die Fortpflanzungsrichtung in Richtung einer Grenze oder Ecke zwischen den zueinan­ der in Umfangsrichtung benachbarten Element-Spiegeln gerichtet ist, wird eine Verschlechterung des sichtbaren Bildes durch einen von der Grenze oder Ecke zwi­ schen den Element-Spiegeln reflektierten Lichtstrahl verhindert.

Falls der Oberflächenbereich auf dem Objekt in einander entgegengesetzten oder im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen verschoben wird, wird der Lichtstrahl auf das Objekt projiziert, wenn der Oberflächenbereich auf dem Objekt in der einen Richtung verschoben wird, und ein Projizieren des Lichtstrahls auf das Objekt wird verhindert, wenn der Oberflächenbereich auf dem Objekt in der anderen Richtung verschoben wird, und die Steuerung für die Stromversorgung der Lichtstrahl-Projektionseinrichtung und/oder die Ansteuerung der Ablenkein­ richtung für das Aufrechterhalten der Bildschärfe des sichtbaren Bildes wird verein­ facht.

Es wird bevorzugt, daß die Element-Lichtstrahlen bei ihrer Fortpflanzung zwischen der Lichtstrahl-Projektionseinrichtung und der Ablenkeinrichtung, oder bei Auftref­ fen auf die Ablenkeinrichtung im wesentlichen parallel zueinander sind. Es wird bevorzugt, daß die Element-Lichtstrahlen, welche sich gleichzeitig von der Ablenk­ einrichtung zum Objekt fortpflanzen, im wesentlichen parallel zueinander sind.

Wenn der Lichtstrahl oder mindestens einer der Element-Lichtstrahlen von der Lichtstrahl-Projektionseinrichtung zur Ablenkeinrichtung projiziert werden, nach­ dem die voneinander farblich verschiedenen Farbkomponenten-Lichtstrahlen mit­ einander gemischt wurden, um den Lichtstrahl oder mindestens einen der Element- Lichtstrahlen zu erzeugen oder zu diesen kombiniert zu werden, wird ein Relativ­ versatz zwischen Farbkomponenten in jedem der Bildelemente verhindert, so daß die Farbe über die Gesamtheit jedes der Bildelemente gleichmäßig ist.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, welche Hauptelemente eines Bild­ projektors einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist eine schematische Vorderansicht, welche eine in einem Bildpro­ jektor verwendbare Lichtquelleneinheit zeigt.

Fig. 3a ist eine schematische Vorderansicht, welche eine weitere, im Bild­ projektor verwendbare Lichtquelleneinheit zeigt.

Fig. 3b ist eine schematische Vorderansicht, welche eine weitere, in einem Bildprojektor verwendbare Lichtquelleneinheit zeigt.

Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, welche ein sichtbares Bild zeigt, das durch Ändern der Horizontalposition von Oberflächenbereichen auf dem Objekt erzeugt wird, wobei die Oberflächenbereiche jeweils durch Element-Lichtstrahlen bestrahlt werden.

Fig. 5a ist eine schematische Ansicht, welche eine Anordnung der Element- Lichtstrahlen, in Fortpflanzungsrichtung eines Lichtstrahls gesehen, zeigt.

Fig. 5b ist eine schematische Ansicht, welche das sichtbare Bild zeigt, das durch die Anordnung der Element-Lichtstrahlen von Fig. 5a erzeugt wird, wenn keine Anpassung der An- und Ausschalt-Zeitpunkte der Element-Lichtstrahlen erfolgt, um die Oberflächenbereiche auf einer gedachten geraden Linie auf dem Objekt auszurichten.

Fig. 6 ist eine schematische Ansicht, welche Hauptelemente eines weiteren Bildprojektors als zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Fig. 7 ist eine schematische Vorderansicht, welche eine weitere, im Bild­ projektor verwendbare Lichtquelleneinheit zeigt.

Fig. 8a ist ein Querschnitt eines Polygonspiegels entlang einer gedachten Ebene senkrecht zur Drehachse des Polygonspiegels.

Fig. 8b ist ein Querschnitt eines Polygonspiegels entlang einer gedachten Ebene VIIIb-VIIIb, welche die Drehachse des Polygonspiegels ent­ hält.

Fig. 8c ist ein Querschnitt eines Polygonspiegels entlang einer gedachten Ebene VIIIc-VIIIc, welche die Drehachse des Polygonspiegels ent­ hält.

Fig. 8d ist ein Querschnitt eines Polygonspiegels entlang einer gedachten Ebene VIIId-VIIId, welche die Drehachse des Polygonspiegels ent­ hält.

Fig. 9 ist eine schematische Ansicht, welche die Beziehung zwischen dem Neigungsgrad eines Element-Spiegels des Polygonspiegels und einer vom Lichtstrahl bestrahlten Position eines Oberflächenbereichs zeigt.

Fig. 10a ist eine schematische Vorderansicht, welche eine weitere in einem Bildprojektor verwendbare Lichtquelleneinheit zeigt.

Fig. 10b ist eine schematische Vorderansicht, welche eine weitere in einem Bildprojektor verwendbare Lichtquelleneinheit zeigt.

Fig. 11 ist eine schematische Ansicht, welche ein sichtbares Bild zeigt, das durch Ändern der Horizontalposition von Oberflächenbereichen auf dem Objekt erzeugt wird, wobei die Oberflächenbereiche jeweils durch Element-Lichtstrahlen bestrahlt werden.

Fig. 12a ist ein Querschnitt eines Polygonspiegels entlang einer gedachten Ebene senkrecht zur Drehachse des Polygonspiegels.

Fig. 12b ist ein Querschnitt eines Polygonspiegels entlang einer gedachten Ebene XIIb-XIIb, welche die Drehachse des Polygonspiegels ent­ hält.

Fig. 12c ist ein Querschnitt eines Polygonspiegels entlang einer gedachten Ebene XIIc-XIIc, welche die Drehachse des Polygonspiegels enthält.

Fig. 12d ist ein Querschnitt eines Polygonspiegels entlang einer gedachten Ebene XIId-XIId, welche die Drehachse des Polygonspiegels ent­ hält.

Fig. 13a bis 13f sind schematische Ansichten, welche jeweils die Beziehung zwi­ schen dem Neigungsgrad eines Element-Spiegels des Polygonspie­ gels und einer durch den Lichtstrahl bestrahlten Position des Ober­ flächenbereichs zeigt.

Fig. 14 ist eine schematische Ansicht, welche einen weiteren, im Bildpro­ jektor verwendbaren Polygonspiegel zeigt.

Fig. 15 ist eine schematische Ansicht, welche die Beziehung zwischen dem Neigungsgrad eines Element-Spiegels des Polygonspiegels von Fig. 14 und der durch den Lichtstrahl bestrahlten Position des Oberflä­ chenbereichs zeigt.

Fig. 16 ist eine schematische Ansicht, welche ein sichtbares Bild zeigt, das durch Ändern der horizontalen und vertikalen Position von Oberflä­ chenbereichen auf dem Objekt erzeugt wird, wobei die Oberflä­ chenbereiche jeweils durch Element-Lichtstrahlen bestrahlt werden.

Fig. 17 ist eine schematische Ansicht, welche Hauptelemente eines weiteren Bildprojektors als dritte Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Fig. 18 ist eine schematische Ansicht, welche ein sichtbares Bild zeigt, das durch Ändern der horizontalen Position von Oberflächenbereichen auf dem Objekt erzeugt wird, wobei die Oberflächenbereiche jeweils durch Element-Lichtstrahlen bestrahlt werden.

Fig. 19a ist eine Vorderansicht eines Galvano-Spiegels von Fig. 18.

Fig. 19b ist ein Querschnitt des Galvano-Spiegels von Fig. 18 entlang einer zu dessen Schwenkachse senkrechten gedachten Ebene.

Fig. 19c ist ein Querschnitt des Galvano-Spiegels von Fig. 18 entlang einer gedachten Ebene, welche dessen Schwenkachse beinhaltet.

Fig. 20 ist eine schematische Ansicht, welche die Beziehung zwischen der Drehposition des Galvano-Spiegels und der vom Lichtstrahl be­ strahlten Position eines Oberflächenbereichs zeigt.

Fig. 21 ist eine schematische Ansicht, welche eine weitere Beziehung zwi­ schen der Drehposition des Galvano-Spiegels und der vom Licht­ strahl bestrahlten Position eines Oberflächenbereichs zeigt.

Fig. 22a bis 22d sind schematische Ansichten, welche jeweils eine Beziehung zwi­ schen der Drehposition des Galvano-Spiegels und dem Reflexions­ winkel des Lichtstrahls auf dem Galvano-Spiegel zeigen.

Fig. 23 ist eine schematische Ansicht, welche Hauptelemente eines weiteren Bildprojektors als vierte Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Fig. 24 ist eine schematische Ansicht, welche ein sichtbares Bild zeigt, das durch Ändern der horizontalen und vertikalen Position von Oberflä­ chenbereichen auf dem Objekt erzeugt wird, wobei die Oberflä­ chenbereiche jeweils durch Element-Lichtstrahlen bestrahlt werden.

Fig. 25a ist eine Vorderansicht eines Galvano-Spiegels von Fig. 23.

Fig. 25b ist ein Querschnitt des Galvano-Spiegels von Fig. 23 entlang einer zu dessen Schwenkachse senkrechten gedachten Ebene.

Fig. 25c ist ein Querschnitt des Galvano-Spiegels von Fig. 23 entlang einer gedachten Ebene, welche dessen Schwenkachse beinhaltet.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN Erste Ausführungsform

Wie in Fig. 1 gezeigt besitzt ein Bildprojektor 1, welcher ein sichtbares Bild (die Anzahl der horizontalen Bildelemente beträgt beispielsweise 800 und die Anzahl der vertikalen Bildelemente beträgt beispielsweise 600) auf einen Bildschirm 50 projiziert, einen Signalwandler 2a, welche mit A/D-Wandlung und Signalsynchroni­ sierung Eingangsbildsignale in Ausgangsbildelement-Steuersignale wandelt, eine Steuereinrichtung 2b für lichtemittierende Dioden (LEDs), welche die Bildelement- Steuersignale in LED Treibersignale wandelt, die ein Treibersignal für Rotlicht­ emittierende LED, ein Treibersignal für Grünlicht-emittierende LED und ein Trei­ bersignal für Blaulicht-emittierende LED mit -Kompensation und Gradations- Steuerung beinhalten, eine Polygonspiegel-Steuereinrichtung 2c, welche die Dreh­ position eines Polygonspiegels 7 zur Synchronisierung mit einem Lichtstrahl steu­ ert, und ein optisches System.

Das optische System beinhaltet: eine LED-Gruppierung 3, eine Fokussierlinse 4, welche Lichtstrahlen in jeweilige optische Fasern 5 einleitet, eine Lichtstrahl- Projektionseinrichtung 6, welche das rote, grüne und blaue Licht zu jedem Ele­ ment-Lichtstrahl kombiniert und einen die Element-Lichtstrahlen beinhaltenden Lichtstrahl projiziert, den Polygonspiegel 7 zum häufigen Ändern der Fortpflan­ zungsrichtung des projizierten Lichtstrahls, eine Verzerrungskompensationslinse 8 und eine Projektionslinse 9. Durch diesen Bildprojektor 1 wird das sichtbare Bild, welches 600 vertikale Bildelemente und 800 horizontale Bildelemente beinhaltet, 60 mal pro Sekunde auf den Bildschirm 50 projiziert, um ein sich bewegendes Bild zu erzeugen.

Die LED-Gruppierung 3 enthält 600 LED-Sätze 3-1 bis 3-600, von denen jeder ein Rotlicht-emittierendes LED 3a, ein Grünlicht-emittierendes LED 3b und ein Blau­ licht-emittierendes LED 3c aufweist. Ein weiteres Farblicht-emittierendes LED kann jeden der LED-Sätze eingebaut sein. Die 600 LED-Sätze sind entlang einer gedachten im wesentlichen geraden Linie angeordnet, wie in Fig. 2 gezeigt. Die LED-Gruppierung 3 kann 600 LED einer einzelnen Farbe anstatt der Vielfarb- LED-Sätze enthalten.

Die Fokussierlinse 4 (richtig: Fokussierlinsen 4), die auf die LED-Sätze 3-1 bis 3- 600 ausgerichtet sind, fokussieren das von den LED-Sätzen 3-1 bis 3-600 erzeugte Vielfarb-Licht in die optischen Fasern 5, um die Element-Lichtstrahlen in die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung 6 einzuleiten, so daß das Licht, das jeweils durch das Rotlicht-emittierende LED 3a, das Grünlicht-emittierende LED 3b und/oder das Blaulicht-emittierende LED 3c erzeugt und zu den Element-Lichtstrahlen kom­ biniert wurde, der Lichtstrahl-Projektionseinrichtung 6 in effektiver Weise zugeführt wird. Die Lichtstrahl-Projektionseinrichtung 6 besitzt Projektionslinsen 6a, welche die Element-Lichtstrahlen in korrekter Weise parallel zueinander von der Licht­ strahl-Projektionseinrichtung 6 auf den Polygonspiegel 7 projizieren. Die optischen Fasern 5 ermöglichen, daß die LED-Gruppierung 3, welche die Lichtquellen 3-1 bis 3-600 beinhaltet, frei relativ zur Lichtstrahl-Projektionseinrichtung 6 angeordnet werden können und dabei die Lichtstrahlen, die zu den Element-Lichtstrahlen kombiniert wurden, in effektiver Weise der Lichtstrahl-Projektionseinrichtung 6 zugeführt werden. Die LED-Gruppierung 3 kann wie in Fig. 3a oder Fig. 3b ge­ zeigt geformt sein.

Der Polygonspiegel 7 dreht sich, um die Fortpflanzungsrichtung häufig zu ändern, was beinhaltet, daß die Element-Lichtstrahlen in korrekter Weise zueinander paral­ lel sind. Die Verzerrungs-Kompensationslinse 8 lenkt den Lichtstrahl, der von der Lichtstrahl-Projektionseinrichtung 6 projiziert und vom Polygonspiegel 7 abgelenkt wurde, auf die Projektionslinse 9. Die Projektionslinse 9 expandiert und projiziert den Lichtstrahl, der in Übereinstimmung mit den Bildsignalen variiert und vom Polygonspiegel 7 reflektiert wurde, um das sichtbare Bild auf dem Bildschirm 50 zu erzeugen, wie in Fig. 4 gezeigt.

Wenn die Austrittsenden der optischen Fasern 5 so geformt sind, daß sie als Pro­ jektionslinsen 6a wirken, werden die Projektionslinsen 6a nicht benötigt.

Um die 800 horizontalen Bildelemente 60 mal pro Sekunde zu erzeugen, damit ein scharfes, sich bewegendes Bild erzeugt wird, muß die Farb- und/oder Leuchtinten­ sität des Element-Lichtstrahls 48.000 mal (800 . 60) pro Sekunde geändert werden. Wenn der Polygonspiegel 7 sechs Bildelemente aufweist, muß sich, damit die 800 horizontalen Bildelemente 60 mal pro Sekunde erzeugt werden, der Polygonspiegel 7 mit zehn Umdrehungen pro Sekunde drehen. Die LED-Steuereinrichtung 2b und die Polygonspiegel-Steuereinrichtung 2c arbeiten miteinander derart zusammen, daß ein Projizieren der Element-Lichtstrahlen von der Lichtstrahl- Projektionseinrichtung 6 verhindert wird, wenn die Fortpflanzungsrichtung des Element-Lichtstrahls auf eine Ecke des Polygonspiegels 7 zwischen den in Um­ fangsrichtung zueinander benachbarten Element-Spiegeln gerichtet ist.

Anstelle der Lichtstrahl-Projektionseinrichtung 6, welche die Projektionslinse 6a beinhaltet, welche auf einer gedachten in Fortpflanzungsrichtung gesehen im we­ sentlichen geraden Linie angeordnet ist, wie in Fig. 7b gezeigt, kann die Licht­ strahl-Projektionseinrichtung 6, welche die Projektionslinse 6a beinhaltet, die rela­ tiv zur gedachten in Fortpflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie versetzt angeordnet ist, wie in Fig. 7a gezeigt, den Element-Lichtstrahl relativ zur gedachten in Fortpflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie proji­ zieren, wie in Fig. 5a gezeigt. Durch die versetzten Element-Lichtstrahlen B-1 bis B-600 ist das horizontale Ende des sichtbaren Bildes, das durch die Horizontalend- Bildelemente S-1 bis S-600 auf der jeweiligen Horizontal-Bildelement-Gruppierung L-1 bis L-600 auf dem Objekt gebildet wird, nicht gerade, wie in Fig. 5b darge­ stellt. Wenn jedoch die An- und Ausschalt-Zeitpunkte der von den versetzt ange­ ordneten Projektionslinsen 6a projizierten Element-Lichtstrahlen, d. h. die Hori­ zontalpositionen der Bildelemente S-1 bis S-600, welche von den an- und ausge­ schalteten und in horizontaler Richtung bewegten oder abgelenkten Element- Lichtstrahlen erzeugt werden, jeweils abgestimmt werden, um die festen Horizon­ talpositionsunterschiede zwischen den von den versetzten angeordneten Projekti­ onslinsen 6a projizierten Element-Lichtstrahlen zu kompensieren, kann ein im we­ sentlichen gerades horizontales Ende des sichtbaren Bildes, das durch die Horizon­ talende-Bildelemente S-1 bis S-600 erzeugt wird, festgelegt werden.

Der Polygonspiegel 7 kann durch ein Prisma aus elektro-optischem Kristall als Ablenkungseinrichtung zum Ablenken der Fortpflanzungsrichtung ersetzt werden, so daß die Horizontal-Bildelemente durch die Bewegung des Lichtstrahls erzeugt werden. Das Prisma aus elektro-optischem Kristall kann auch als Verzerrungs- Kompensationslinse 8 arbeiten, wobei dabei die Verzerrungs-Kompensationslinse 8 und die Ablenkeinrichtung miteinander kombiniert sind.

Zweite Ausführungsform

In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, wie dargestellt in Fig. 6, weist der Polygonspiegel 7 ein Paar von Element-Spiegelsätzen 7a-c und 7d-f [auf?], wo­ bei in jedem dieser Element-Spiegelsätze die Neigungswinkel der Element-Spiegel relativ zu einer Drehachse des Polygonspiegels 7 in Umfangsrichtung des Polygon­ spiegels 7 verändert sind, um die Fortpflanzungsrichtung in vertikaler Richtung abzulenken, d. h. in einer Richtung parallel zur gedachten in Fortpflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie, wie in den Fig. 8a-d gezeigt.

Die Änderung der Neigungswinkel der Element-Spiegel relativ zur Drehachse des Polygonspiegels 7 in Übereinstimmung mit dem Fortschreiten der Drehung des Polygonspiegels 7 bewirkt eine vertikale Verschiebung der 800 horizontalen Bild­ elemente, wie in Fig. 9 gezeigt. Beispielsweise bildet der in vertikaler Richtung erste der Element-Lichtstrahlen drei in vertikaler Richtung nebeneinanderliegende Gruppierungen der 800 horizontalen Bildelemente L-1 bis L-3. Die Neigungswin­ kel der Element-Spiegel sind so festgelegt, daß die vertikalen Abstände P1, P2 zwischen den drei in vertikaler Richtung nebeneinanderliegenden Gruppierungen der 800 horizontalen Bildelemente L-1 bis L-3 gleich groß sind und der vertikale Abstand P3 zwischen den einander benachbarten Horizontal-Bildelementen, welche durch die einander in vertikaler Richtung in der Lichtstrahl-Projektionseinrichtung 6 benachbarten Element-Lichtstrahlen erzeugt werden, gleich groß ist wie die ver­ tikalen Abstände P1, P2. Daher kann die Anzahl der Element-Lichtstrahlen, die in vertikaler Richtung entlang der gedachten im wesentlichen geraden Linie in der Lichtstrahl-Projektionseinrichtung 6 anzuordnen sind und die Anzahl der LED- Lichtsätze als geforderte Lichtquellen, um 600 vertikale Gruppierungen L-1 bis L- 600 der 800 horizontalen Bildelemente zu erzeugen, wie in Fig. 11 dargestellt, 200 betragen.

Die optischen Fasern 5 ermöglicht, daß die LED-Gruppierung 3, welche die Licht­ quellen oder LED-Sätze 3-1 bis 3-600 beinhaltet, frei relativ zur Lichtstrahl- Projektionseinrichtung 6 angeordnet sein können, und dabei die Element- Lichtstrahlen der Lichtstrahl-Projektionseinrichtung 6 in effektiver Weise zugeführt werden. Die LED-Gruppierung 3 kann wie in Fig. 10a oder Fig. 10b dargestellt geformt sein.

Um die 800 Horizontal-Bildelemente 60 mal pro Sekunde zu erzeugen, damit ein scharfes, sich bewegendes Bild erzeugt wird, während dabei jeder der Element- Lichtstrahlen drei in vertikaler Richtung nebeneinanderliegende Gruppierungen der 800 Horizontal-Bildelemente bildet, muß sich die Farb- und/oder Lichtintensität des Element-Lichtstrahls 144.000 (800 . 60 . 3) mal pro Sekunde ändern. Wenn der Polygonspiegel 7 zwei Sätze von drei Element-Spiegeln aufweist, muß der Polygon­ spiegel 7, um die 800 Horizontal-Bildelemente 60 mal pro Sekunde zu erzeugen, sich mit 30 Umdrehungen pro Sekunde drehen.

Eine Kombination eines Blaulicht-emittierenden LED eines Nitrid-Verbindungs- Halbleiters, eines Grünlicht-emittierenden LED eines Nitrid-Verbindungs- Halbleiters und eines Rotlicht-emittierenden LED eines Al-Ga-In-P-Verbindungs- Halbleiters ermöglicht, daß das sichtbare Bild auf dem Objekt hohe Lichtintensität aufweist.

Der Polygonspiegel 7 kann sechs Element-Spiegel aufweisen, deren Neigungswin­ kel relativ zur Drehachse des Polygonspiegels 7 in Umfangsrichtung des Polygon­ spiegels 7 verändert sind, wie in den Fig. 12a-d dargestellt, um die Fortpflanzungs­ richtung in vertikaler Richtung abzulenken, d. h. in Richtung parallel zur gedachten in Fortpflanzungsrichtung gesehenen im wesentlichen geraden Linie, wie in den Fig. 13a-f gezeigt.

Die Änderung der Neigungswinkel der Element-Spiegel relativ zur Drehachse des Polygonspiegels 7 in Übereinstimmung mit dem Fortschreiten der Drehung des Polygonspiegels 7 bewirkt eine vertikale Verschiebung der 800 Horizontal- Bildelemente, wie in den Fig. 13a-f gezeigt. Einer der Element-Lichtstrahlen er­ zeugt sechs in vertikaler Richtung nebeneinanderliegende Gruppierungen von 800 horizontalen Bildelementen. Die Neigungswinkel der Element-Spiegel sind so festgelegt, daß die vertikalen Abstände zwischen in vertikaler Richtung nebenein­ anderliegenden Gruppierungen der 800 Horizontal-Bildelemente, die durch den einen der Element-Lichtstrahlen erzeugt werden, gleich groß bleiben und um einen vertikalen Abstand zwischen den zueinander benachbarten Horizontal- Bildelementen, welche jeweils durch die in vertikaler Richtung in der Lichtstrahl- Projektionseinrichtung 6 zueinander benachbarten Element-Lichtstrahlen erzeugt werden, gleich groß wie die vertikalen Abstände zwischen den in vertikaler Rich­ tung nebeneinanderliegenden Gruppierungen der 800 Horizontal-Bildelemente zu halten, die durch den einen der Element-Lichtstrahlen erzeugt werden. Daher kann die Anzahl der Element-Lichtstrahlen, die in vertikaler Richtung entlang der ge­ dachten im wesentlichen geraden Linie in der Lichtstrahl-Projektionseinrichtung 6 anzuordnen ist, und die Anzahl der LED-Lichtsätze, welche die geforderten Licht­ quellen zur Erzeugung der 600 vertikalen Gruppierungen der 800 Horizontal- Bildelemente darstellen, 100 betragen.

Um die 800 Horizontal-Bildelemente 60 mal pro Sekunde zu erzeugen, damit ein scharfes, sich bewegendes Bild erzeugt wird, während dabei jeder der Element- Lichtstrahlen sechs in vertikaler Richtung nebeneinanderliegende Gruppierungen der 800 Horizontal-Bildelemente bildet, muß sich die Farb- und/oder Lichtintensi­ tät des Element-Lichtstrahls 288.000 (800 . 60 . 6) mal pro Sekunde ändern. Wenn der Polygonspiegel 7 sechs Element-Spiegel aufweist, muß der Polygonspiegel 7, um die 800 Horizontal-Bildelemente 60 mal pro Sekunde zu erzeugen, sich mit 60 Umdrehungen pro Sekunde drehen.

Ein Polygonspiegel 11, der sich parallel zu seiner Drehachse erstreckende Element- Spiegel 11b-g beinhaltet und sich um eine Welle 11a schwenken läßt, wie in Fig. 14 gezeigt, kann anstelle des Polygonspiegels 7 verwendet werden. Die Winkelpositi­ on der Schwenkwelle 11a wird durch die Lorentz-Kraft F eingestellt, die durch gesteuertes Anlegen eines axialen elektrischen Stroms I an die Welle 11a und Aus­ bildung eines Magnetfelds B, das die Welle 11a zwischen einem Permanentmagne­ ten 12 durchquert, erzeugt wird, so daß die Änderung der Neigungswinkel der Element-Spiegel 11b-g relativ zu einer Basis-Drehachse des Polygonspiegels 11 in Übereinstimmung mit fortschreitender Drehung des Polygonspiegels 11 eine verti­ kale Verschiebung der 800 Horizontal-Bildelemente bewirkt, wie in Fig. 15 gezeigt. Einer der Element-Lichtstrahlen erzeugt sechs in vertikaler Richtung nebeneinan­ derliegende Gruppierungen der 800 Horizontal-Bildelemente. Die Neigungswinkel der Element-Spiegel 11b-g sind so festgelegt, daß die vertikalen Abstände P1-P5 zwischen in vertikaler Richtung nebeneinanderliegenden Gruppierungen der 800 Horizontal-Bildelemente, die durch den einen der Element-Lichtstrahlen erzeugt werden, gleich groß bleiben und ein vertikaler Abstand P6 zwischen den einander benachbarten Horizontal-Bildelementen, die jeweils durch die zueinander in verti­ kaler Richtung in der Lichtstrahl-Projektionseinrichtung 6 benachbarten Element- Lichtstrahlen erzeugt werden, gleich groß bleiben wie die vertikalen Abstände P1- P5 zwischen den in vertikaler Richtung nebeneinanderliegenden Gruppierungen der 800 Horizontal-Bildelemente, die durch den einen der Element-Lichtstrahlen er­ zeugt werden. Daher kann die Anzahl der Element-Lichtstrahlen, die in vertikaler Richtung entlang der gedachten im wesentlichen geraden Linie in der Lichtstrahl- Projektionseinrichtung 6 anzuordnen ist und die Anzahl der LED-Lichtsätze als beanspruchte Lichtquellen, um die 600 vertikalen Gruppierungen der 800 Hori­ zontal-Bildelemente zu erzeugen, 100 betragen. Da sich der Neigungswinkel des Polygonspiegels 11 allmählich verändert, sind die 600 Vertikal-Gruppierungen L-1 bis L-600 der 800 Horizontal-Bildelemente relativ zur Horizontalrichtung geneigt, wie in Fig. 16 gezeigt.

Dritte Ausführungsform

Der Polygonspiegel 7 kann durch einen Galvano-Spiegel 7, wie dargestellt in Fig. 17, ersetzt werden. Der Galvano-Spiegel 7 beinhaltet ein Siliziumsubstrat 7a, einen auf dem Siliziumsubstrat 7a gehalterten Spiegel 7c, eine Torsionsstange 7b, welche das Siliziumsubstrat 7a trägt, und eine den Spiegel 7c umgebende elektromagneti­ sche Spule 7d. Dadurch, daß die elektromagnetische Spule 7d in einem Magnet­ feld mit elektrischer Energie versorgt wird, um das Drehmoment einer Lorentz- Kraft zu erzeugen, schwenkt der Spiegel 7c in der gewünschten Drehrichtung von den einander entgegengesetzten Drehrichtungen hin und her, so daß die von der Lichtstrahl-Projektionseinrichtung 6 zum Galvano-Spiegel 7 projizierte Fortpflan­ zungsrichtung nach Wunsch geändert werden kann, um die 800 Horizontal- Bildelemente in jeder der 600 Vertikalgruppierungen der 800 Horizontal- Bildelemente erzeugt werden kann, wie in Fig. 18 gezeigt.

In einem NTSC-Bildabtastsystem werden die 800 Horizontal-Bildelemente in 52,7 mmsec (richtig: ms) gebildet und die Erzeugung der 800 Horizontal-Bildelemente wird innerhalb 10,8 mmsec (richtig: ms) nach der vorhergehenden Erzeugung der 800 Horizontal-Bildelemente erneut begonnen. Um die 800 Horizontal- Bildelemente 60 mal pro Sekunde zu erzeugen, muß der Galvano-Spiegel 7 mit mindestens ca. 176,4 Hz oszillieren (die Hälfte der Oszillationszeitdauer von 2,83 mmsec (richtig: ms) für das Rückkehren in seine Ausgangsposition zur Erzeugung der 800 Horizontal-Bildelemente nach der vorhergehenden Erzeugung der 800 Ho­ rizontal-Bildelemente) und mit mindestens ca. 36,2 Hz oszillieren (die Hälfte der Oszillationszeitdauer von 2,83 mmsec (richtig: ms) für die Erzeugung der 800 Ho­ rizontal-Bildelemente), und die Farb- und/oder Lichtintensität des Element- Lichtstrahls muß sich mit ungefähr ca. 58 kHz (48 kHz . 63,5/52,7) ändern. Um beide Schwingungen von ca. 176,4 Hz und 36,2 Hz bei jedem Schwenken zu er­ zielen, steuert die Steuereinrichtung 2c die Stromversorgung der elektromagneti­ schen Spule 7d.

Wie in den Fig. 19a-c gezeigt, kann der Spiegel 7c eine konvexe Spiegelfläche 7c-1 aufweisen, deren Krümmungsradius in einer gedachten zur Torsionsstange 7b senk­ rechten Ebene konstant ist. Durch die konvexe Spiegelfläche 7c-1 wird unter einem festen Winkelbewegungsbereich des Spiegels als Ablenkeinrichtung die Positions­ verteilungs-Gesamtbreite und das Intervall des Oberflächenbereiches, der durch den zu einem festen Zeitintervall angeschalteten Lichtstrahl oder Element-Lichtstrahl bestrahlt wird, kleiner und konstanter im Vergleich zum Spiegel mit ebener Ober­ fläche, wie gezeigt in den Fig. 20 und 21, so daß ein sichtbares Bild, welches dem Lichtstrahl oder den Element-Lichtstrahlen, die von der Lichtstrahl- Projektionseinrichtung 6 projiziert wurden, korrekt entspricht, auf dem Objekt scharf erzeugt wird, und die Größe der Verzerrungs-Kompensationslinse 8 kann vermindert werden.

Wie in den Fig. 22a-d gezeigt, bei welchen Ko den Krümmungsradius-Mittelpunkt der konvexen Spiegelfläche 7c-1 bezeichnet und O den Drehmittelpunkt des Spie­ gels 7c bezeichnet, wird die Winkeländerung zwischen den Fortpflanzungsrichtun­ gen des Lichtstrahls oder der Element-Lichtstrahlen um einen Reflexionspunkt, bei welchem der Lichtstrahl oder Element-Lichtstrahl auf den Spiegel 7c auftrifft und gemäß der Drehung des Spiegels 7c auf das Objekt reflektiert wird, durch die kon­ vexe Spiegelfläche 7c-1 verkleinert. Die Form der konvexen Spiegelfläche 7c-1 kann angepaßt werden, damit das Positions-Verteilungsintervall des Oberflächenbe­ reiches, der durch den Lichtstrahl oder Element-Lichtstrahlen, die bei dem festen Zeitintervall angeschaltet werden, bestrahlt wird, in korrekter Weise konstant wird, so daß die Verzerrungs-Kompensationslinse 8 weggelassen werden kann.

Wie in Fig. 23 gezeigt, kann ein Galvano-Spiegel 10, der durch Schwenken den Lichtstrahl oder die Element-Lichtstrahlen in zwei zueinander senkrechten Dimen­ sionen oder Richtungen ablenkt, verwendet werden. Der Galvano-Spiegel 10 bein­ haltet ein erstes Siliziumsubstrat 10b, welches durch ein Paar von ersten Torsions­ stangen 10a gehaltert wird, um den Lichtstrahl oder die Element-Lichtstrahlen in vertikaler Richtung, d. h. der Richtung im wesentlichen parallel zur gedachten im wesentlichen geraden Linie abzulenken, und ein zweites Siliziumsubstrat 10d, wel­ ches auf dem ersten Siliziumsubstrat 10b durch ein Paar von zweiten Torsionsstan­ gen 10c gehaltert ist, um den Lichtstrahl oder die Element-Lichtstrahlen in hori­ zontaler Richtung, d. h. einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu gedachten im wesentlichen geraden Linie abzulenken. Ein Spiegel 10e ist auf dem zweiten Sili­ ziumsubstrat 10d befestigt. In einem Magnetfeld werden eine auf dem ersten Sili­ ziumsubstrat 10b befindliche Spule 10b-1 und eine auf dem zweiten Siliziumsub­ strat 10d befindliche Spule 10d-1 durch die Steuereinrichtung 2c mit Strom ver­ sorgt, um das erste Siliziumsubstrat 10b und das zweite Siliziumsubstrat 10d jeweils in Drehung zu versetzen, so daß der Lichtstrahl oder die Element-Lichtstrahlen in zueinander senkrechten Richtungen abgelenkt werden.

In einem NTSC-Bildabtastsystem werden die 800 Horizontal-Bildelemente in 52,7 mmsec (richtig: ms) gebildet und die Erzeugung der 800 Horizontal-Bildelemente wird innerhalb 10,8 mmsec (richtig: ms) nach der vorhergehenden Erzeugung der 800 Horizontal-Bildelemente erneut begonnen.

Wenn der Galvano-Spiegel 10, der den Lichtstrahl oder die Element- Lichtstrahlen in vertikaler Richtung ablenkt, sechs vertikale Gruppierungen (beispielsweise L-1 bis L-6) der 800 Horizontal-Bildelemente, wie gezeigt in Fig. 24 erzeugt, muß er, um die 800 Horizontal-Bildelemente 60 mal pro Sekunde zu erzeugen, in horizon­ taler Richtung mit mindestens ca. 1053 Hz oszillieren (die Hälfte der Schwenkzeit­ dauer von 0,47 mmsec (richtig: ms) (10001(60 . 6) . (10,8/63,5)), um zum Begin­ nen der Erzeugung der 800 Horizontal-Bildelemente in seine Ausgangsposition zurückzukehren, nachdem er zuvor 800 Horizontal-Bildelemente erzeugt hat), und muß in horizontaler Richtung mit mindestens ca. 217 Hz oszillieren (die Hälfte der Oszillationszeitdauer von 2,31 mmsec (richtig: ms) (10001(60 . 6) . (52,7/63,5)), um die 800 Horizontal-Bildelemente in jeder vertikalen Gruppierung der 800 Hori­ zontal-Bildelemente zu erzeugen). Der Lichtstrahl oder die Element-Lichtstrahlen sollen von der letzten Position b des in horizontaler Richtung letzten erzeugten Bildelements der in vertikaler Richtung niedrigsten Gruppierung der 800 Horizon­ tal-Bildelemente in die Ausgangsposition a des in horizontaler Richtung anfänglich erzeugten Bildelements der in vertikaler Richtung höchsten Gruppierung der 800 Horizontal-Bildelemente innerhalb der Hälfte der Oszillationszeitdauer von 0,47 mmsec (richtig: ms) (1053 Hz) zurückzukehren, um in die Ausgangsposition zum Beginnen der Erzeugung der 800 Horizontal-Bildelemente zurückzukehren, nach­ dem zuvor die 800 Horizontal-Bildelemente in jeder der in sequentieller Richtung erzeugten vertikalen sechs Gruppierungen der 800 Horizontal-Bildelemente erzeugt wurden, und damit der Galvano-Spiegel 10 die vertikalen sechs Gruppierungen der 800 Horizontal-Bildelemente 60 mal pro Sekunde erzeugt, muß er in vertikaler Richtung mit mindestens ca. 31 Hz (die Hälfte der Oszillationszeitdauer von 16,20 mmsec (richtig: ms) (10001(60 . 6) . 5 + 2,31) oszillieren.

Wie in den Fig. 25a-c gezeigt, kann der Spiegel 10 eine halbkugelförmige Spiegel­ oberfläche 10e-1 aufweisen. Durch die halbkugelförmige Spiegelfläche 10e-1 wird unter einem festen Winkelbewegungsbereich des als Ablenkeinrichtung dienenden Spiegels die Positionsverteilungsgesamtbreite und das Intervall des Oberflächenbe­ reiches, der durch den zu einem festen Zeitintervall angeschalteten Lichtstrahl oder Element-Lichtstrahl bestrahlt wird, kleiner und konstanter im Vergleich zum Spie­ gel mit ebener Oberfläche, wie gezeigt in den Fig. 20 und 21, so daß ein sichtbares Bild, welches dem Lichtstrahl oder den Element-Lichtstrahlen, die von der Licht­ strahl-Projektionseinrichtung 6 projiziert wurden, korrekt entspricht, auf dem Ob­ jekt scharf erzeugt wird, die Größe der Verzerrungs-Kompensationslinse 8 vermin­ dert werden kann und das Positions-Verteilungsintervall des Oberflächenbereiches, der durch den Lichtstrahl oder die Element-Lichtstrahlen bestrahlt wird, die bei dem festen Zeitintervall angeschaltet werden, in korrekter Weise konstant wird, so daß die Verzerrungs-Kompensationslinse 8 weggelassen werden kann.

Claims (30)

1. Bildprojektor zum Erzeugen eines sichtbaren Bildes auf einem Objekt (50), welcher aufweist:
eine Lichtstrahl-Projektionseinrichtung (6), welche einen Lichtstrahl proji­ ziert, und
eine Ablenkeinrichtung (7, 10), welche eine Fortpflanzungsrichtung, in wel­ cher sich der projizierte Lichtstrahl fortpflanzt, häufig ändert, um eine Po­ sition eines Oberflächenbereiches auf dem Objekt zu ändern, wobei der Oberflächenbereich durch den projizierten Lichtstrahl so zu bestrahlen ist, daß der bestrahlte Oberflächenbereich schnell und wiederholt über das Ob­ jekt bewegt wird, um das sichtbare Bild auf dem Objekt (50) zu erzeugen.

2. Bildprojektor nach Anspruch 1, bei welchem der Lichtstrahl mindestens zwei Element-Lichtstrahlen beinhaltet, welche jeweils gleichzeitig die Ober­ flächenbereiche voneinander getrennt bestrahlen.

3. Bildprojektor nach Anspruch 2, bei welchem die Element-Lichtstrahlen entlang einer gedachten in Fortpflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie angeordnet sind, so daß der Lichtstrahl gleichzeitig die Ober­ flächenbereiche voneinander getrennt entlang der gedachten in Fortpflan­ zungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt (50) bestrahlt.

4. Bildprojektor nach Anspruch 3, bei welchem die Oberflächenbereiche ent­ lang der gedachten im wesentlichen geraden Linie wiederholt auf dem Ob­ jekt (50) in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zur gedachten in Fortpflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie bewegt wird, so daß das sichtbare Bild auf dem Objekt (50) verbleibt.

5. Bildprojektor nach Anspruch 3, bei welchem die Oberflächenbereiche ent­ lang der gedachten im wesentlichen geraden Linie wiederholt auf dem Ob­ jekt (50) in im wesentlichen paralleler Richtung zur gedachten in Fortpflan­ zungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie verschoben werden, so daß das sichtbare Bild auf dem Objekt verbleibt.

6. Bildprojektor nach Anspruch 1, bei welchem die Farb- und/oder Lichtinten­ sität des Lichtstrahls in Übereinstimmung mit der Bewegung des Oberflä­ chenbereichs auf dem Objekt (50) durch die Ablenkeinrichtung (7, 10) ver­ ändert wird.

7. Bildprojektor nach Anspruch 2, bei welchem die Farb- und/oder Lichtinten­ sität mindestens eines Element-Lichtstrahls in Übereinstimmung mit der Bewegung der Oberflächenbereiche auf dem Objekt (50) durch die Ablen­ keinrichtung (7, 10) verändert wird.

8. Bildprojektor nach Anspruch 3, bei welchem die Element-Lichtstrahlen auf der gedachten in Fortpflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie angeordnet sind.

9. Bildprojektor nach Anspruch 3, bei welchem die Element-Lichtstrahlen relativ zur gedachten in Fortpflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen ge­ raden Linie versetzt angeordnet sind.

10. Bildprojektor nach Anspruch 1, bei welchem die Lichtstrahl-Projektions­ einrichtung (6) mindestens zwei Lichtquellen (3a, 3b, 3c) aufweist, welche jeweils voneinander farblich verschiedene Farbkomponenten-Lichtstrahlen erzeugen, die zum Lichtstrahl kombiniert werden.

11. Bildprojektor nach Anspruch 2, bei welchem die Lichtstrahl-Projektions­ einrichtung mindestens zwei Lichtquellen (3a, 3b, 3c) aufweist, welche je­ weils voneinander farblich verschiedene Farbkomponenten-Lichtstrahlen er­ zeugen, die zum mindestens einen Element-Lichtstrahl kombiniert werden.

12. Bildprojektor nach Anspruch 1, bei welchem die Lichtstrahl-Projektions­ einrichtung (6) eine Lichtquelle (3) aufweist, welche den Lichtstrahl er­ zeugt, und eine optische Faser (5), die mit der Lichtquelle (3) verbunden ist, um den Lichtstrahl von der Lichtquelle (3) zur Ablenkeinrichtung (7, 10) zu übertragen.

13. Bildprojektor nach Anspruch 1, bei welchem die Lichtstrahl-Projektions­ einrichtung mindestens zwei Lichtquellen (3a, 3b, 3c) aufweist, welche je­ weils voneinander farblich verschiedene Farbkomponenten-Lichtstrahlen er­ zeugen, die zum Lichtstrahl kombiniert werden, sowie eine optische Faser (5), die mit jeder der Lichtquellen (3a, 3b, 3c) verbunden ist, um den Farb­ komponenten-Lichtstrahl von jeder der Lichtquellen (3a, 3b, 3c) zur Ab­ lenkeinrichtung (7, 10) zu übertragen.

14. Bildprojektor nach Anspruch 3, bei welchem die Oberflächenbereiche ent­ lang der gedachten im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt (50) in im wesentlichen senkrechter Richtung zur gedachten in Fortpflanzungsrich­ tung gesehen im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt bewegt wer­ den, und anschließend erneut die Oberflächenbereiche entlang der gedach­ ten im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt in einer im wesentlichen senkrechten Richtung zur gedachten in Fortpflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt (50) bewegt werden, nachdem die Oberflächenbereiche entlang der gedachten im wesentlichen geraden Li­ nie auf dem Objekt (50) in im wesentlichen paralleler Richtung zur ge­ dachten in Fortpflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt (50) bewegt wurden, so daß das sichtbare Bild durch se­ quentielles "Stapeln" in Richtung im wesentlichen parallel zur gedachten im wesentlichen geraden Linie erzeugt wird, wobei das sichtbare Bild durch die gleichzeitig bestrahlten Oberflächenbereiche entlang der gedachten im we­ sentlichen geraden Linie erzeugt wird, die rasch in Richtung im wesentli­ chen senkrecht zur gedachten im wesentlichen geraden Linie bewegt wer­ den.

15. Bildprojektor nach Anspruch 1, bei welchem der Lichtstrahl einen inkohä­ renten Lichtstrahl beinhaltet.

16. Bildprojektor nach Anspruch 1, bei welchem die Ablenkeinrichtung (7, 10) einen Drehspiegel beinhaltet, der angeordnet ist, um den Lichtstrahl so zu empfangen, daß die Fortpflanzungsrichtung häufig verändert wird.

17. Bildprojektor nach Anspruch 16, bei welchem sich der Drehspiegel (7, 10) in Drehrichtung um eine Drehachse kontinuierlich antreiben läßt.

18. Bildprojektor nach Anspruch 16, bei welchem sich der Drehspiegel (7, 10) in einander entgegengesetzten Richtungen schwenken läßt, um eine Hin- und Herbewegung in Umfangsrichtung auszuführen.

19. Bildprojektor nach Anspruch 17, bei welchem der Drehspiegel (7, 10) eine Mehrzahl von Element-Drehspiegeln (7n, 10n) beinhaltet, welche um die Drehachse verteilt angeordnet sind, um jeweils den Lichtstrahl zu empfan­ gen.

20. Bildprojektor nach Anspruch 1, bei welchem die Lichtstrahl-Projektions­ einrichtung (6) ein organisches Elektro-Lumineszenz-Element und/oder eine lichtemittierende Diode zum Erzeugen des Lichtstrahls beinhaltet.

21. Bildprojektor nach Anspruch 3, bei welchem ein Projizieren des Licht­ strahls auf das Objekt verhindert wird, wenn die Oberflächenbereiche ent­ lang der gedachten im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt (50) in im wesentlichen paralleler Richtung zur gedachten in Fortpflanzungsrich­ tung gesehen im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt (50) verscho­ ben sind, und ein Projizieren des Lichtstrahls auf das Objekt stattfindet, wenn die Positionen der Oberflächenbereiche entlang der gedachten im we­ sentlichen geraden Linie auf dem Objekt (50) in im wesentlichen paralleler Richtung zur gedachten in Fortpflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt (50) im wesentlichen konstant gehalten wer­ den.

22. Bildprojektor nach Anspruch 21, bei welchem ein Projizieren des Licht­ strahls auf das Objekt (50) stattfindet, wenn die Positionen auf den Oberflä­ chenbereichen entlang der gedachten im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt (50) in im wesentlichen paralleler Richtung zur gedachten in Fortpflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt im wesentlichen konstant gehalten werden, hingegen die Positionen der Oberflächenbereiche entlang der gedachten im wesentlichen geraden Li­ nie auf dem Objekt (50) zur gedachten in Fortpflanzungsrichtung gesehen im wesentlichen geraden Linie auf dem Objekt (50) in im wesentlichen senkrechter Richtung verändert werden.

23. Bildprojektor nach Anspruch 18, bei welchem ein Projizieren des Licht­ strahls auf das Objekt (50) verhindert wird, wenn der Drehspiegel (7, 10) in der einen der einander entgegengesetzten Richtungen geschwenkt wird, und ein Projizieren des Lichtstrahls auf das Objekt (50) stattfindet, wenn der Drehspiegel (7, 10) in der anderen der einander entgegengesetzten Richtun­ gen geschwenkt wird.

24. Bildprojektor nach Anspruch 19, bei welchem ein Projizieren des Licht­ strahls auf das Objekt (50) verhindert wird, wenn die Fortpflanzungsrich­ tung auf eine Grenze zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Ele­ ment-Spiegeln (7n, 10n) gerichtet ist.

25. Bildprojektor nach Anspruch 1, bei welchem sich der Oberflächenbereich auf dem Objekt (50) in einander entgegengesetzten Richtungen verschieben läßt, ein Projizieren des Lichtstrahls auf das Objekt (50) stattfindet, wenn der Oberflächenbereich (50) in der einen Richtung verschoben wird, und ein Projizieren des Lichtstrahls auf das Objekt (50) verhindert wird, wenn der Oberflächenbereich auf dem Objekt (50) in der anderen Richtung ver­ schoben wird.

26. Bildprojektor nach Anspruch 1, bei welchem sich der Oberflächenbereich auf dem Objekt (50) in im wesentlichen zueinander senkrechten Richtungen verschieben läßt, ein Projizieren des Lichtstrahls auf das Objekt (50) statt­ findet, wenn der Oberflächenbereich auf dem Objekt (50) in der einen der Richtungen verschoben wird, und ein Projizieren des Lichtstrahls auf das Objekt (50) verhindert wird, wenn der Oberflächenbereich auf dem Objekt (50) in der anderen der Richtungen verschoben wird.

27. Bildprojektor nach Anspruch 2, bei welchem die Element-Lichtstrahlen sich zwischen der Lichtstrahl-Projektionseinrichtung (6) und der Ablenkeinrich­ tung (7, 10) im wesentlichen parallel zueinander fortpflanzen.

28. Bildprojektor nach Anspruch 2, bei welchem die sich von der Ablenkein­ richtung (7, 10) fortpflanzenden Element-Lichtstrahlen im wesentlichen par­ allel zueinander verlaufen.

29. Bildprojektor nach Anspruch 10, bei welchem der Lichtstrahl von der Lichtstrahl-Projektionseinrichtung (6) auf die Ablenkeinrichtung (7, 10) projiziert wird, nachdem die voneinander farblich verschiedenen Farbkom­ ponenten-Lichtstrahlen miteinander vermischt wurden, um den Lichtstrahl zu erzeugen.

30. Bildprojektor nach Anspruch 11, bei welchem mindestens ein Element- Lichtstrahl von der Lichtstrahl-Projektionseinrichtung (6) auf die Ablen­ keinrichtung (7, 10) projiziert wird, nachdem die voneinander farblich ver­ schiedenen Farbkomponenten-Lichtstrahlen miteinander vermischt wurden, um den mindestens einen Element-Lichtstrahl zu erzeugen.