DE1054733B - Reflex-Projektionsschirm, insbesondere fuer erhellte Raeume - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Reflex-Projektionsschirm, insbesondere für erhellte Räume, mit einer Schirmfläche mit diffuser oder teilweise gerichteter Reflexion.

In vielen Fällen, insbesondere auf dem Gebiet der Werbung und des Vortragswesens, ergibt sich die Forderung, auch in erhellten Räumen Lichtbilder oder Filme projizieren zu können. So ist z. B. die Abdunklung von Ausstellungs- oder Verkaufsräumen unzulässig, da sie aus Gründen ungestörter Verkaufsabwicklung ausreichend hell sein müssen. In Vortragssälen soll es während der Projektion einerseits dem Vortragenden möglich sein, auf der Tafel zu schreiben oder zu zeichnen, und anderseits soll auch der Zuhörer in der Lage sein, das auf der Tafel Geschriebene zu lesen und sich Notizen zu machen. Bei der Werbung durch Vertreter, insbesondere für Modeartikel, Automobile od. dgl., weiter für die Schaufensterwerbung besteht ebenfalls die Forderung nach Wiedergabe farbiger, wirkungsvoller Lichtbilder in erhellten Räumen, da in der Regel weder die Büros der Kunden noch Schaufenster verdunkelt werden können.

Für die Projektion in. erhellten Räumen wurden bisher nur für die Durchprojektion brauchbare Lösungen vorgeschlagen. Da jedoch die Durchprojektion mehr Raum und größere Geräte erfordert als die Reflexprojektion, ist in vielen Fällen nur letztere anwendbar. Eine befriedigende Lösung für die Reflexprojektion in erhellten Räumen ist bisher aber noch nicht bekanntgeworden.

Bei der Projektion von Lichtbildern hat man zu unterscheiden zwischen der durchschnittlichen Helligkeit, mit der das Bild erscheint, und dem Kontrast, der zwischen den hellsten und dunkelsten Einzelheiten des Bildes untereinander herrscht. Es genügt nicht allein, daß das Projektionsbild hell erscheint, es muß auch alle Kontraste wiedergeben, die im Original enthalten sind.

Die durchschnittliche Helligkeit, mit der ein Projektionsbild vom Zuschauer empfunden wird, ist im wesentlichen von drei Faktoren abhängig, und zwar

1. von der Beleuchtungsstärke, mit der die Bildschirmfläche vom Projektor bestrahlt wird,

2. von den Reflexionseigenschaften des Bildschirmes und

3. von der jeweiligen sich subjektiv einstellenden Lichtempfindlichkeit des betrachtenden Auges.

Bei erhelltem Zuschauerraum wird die Umgebung des Bildschirmes stark aufgehellt, wodurch sich die Lichtempfindlichkeit des betrachtenden Auges infolge Adaptation entsprechend verringert. Bei unveränderten Reflexionseigenschaften des Bildschirmes muß daher zur Erzeugung desselben subjektiven Helligkeitseindruckes die Beleuchtungsstärke des Bildschirmes erhöht werden. Dies kann unter Beibehaltung eines gegebenen Projektors durch Verkleinern der Bildfläche geschehen. Soll die Bildfläche nicht verkleinert werden, so muß das Projektionslicht verstärkt werden.

Überdies zeigt sich jedoch noch eine andere unan-

Reflex-Proj ektions s chirm,
insbesondere für erhellte Räume

Anmelder:
Dipl.-Ing. Dr. techn. Walter Hesse und
Dipl.-Ing. Dr. techn. Manfred Reiffenstein_r Wien

Vertreter: Dipl.-Chem. Dr. W. Koch, Hamburg 4,
und Dr.-Ing. R. Glawe₁
München 27, Cuvilliesstr. 16, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Österreich vom 7. Juli 1955

Dipl.-Ing. Dr. techn. Walter Hesse
und Dipl.-Ing. Dr. techn. Manfred Reiffenstein, Wien, sind als Erfinder genannt worden

genehme Erscheinung: Die gebräuchlichen weißen Reflexionsschirrne reflektieren nämlich nicht nur das Projektionslicht, sondern auch das bei erhelltem Zuschauerraum sehr bedeutende diffuse Streulicht in das Zuschauerauge. Die Folge ist eine starke Kontrastminderung des Bildes. Alle dunklen Töne und satten Farben verweißlichen, das Bild wirkt kraftlos und flau.

Es ist bekannt, mittels mattierter oder gerasterter Metallschirme das Projektionslicht gerichtet in das Gebiet der Zuschauerplätze zu reflektieren und dadurch das Licht seitlich vom Projektor angebrachter störender Lichtquellen unschädlich zu machen. Jedoch wird auch ein solcher das Projektionslicht lenkender Reflexschirm in einem von diffusem Streulicht erfüllten Zuschauerraum nur ein in seinen dunklen Partien aufgehelltes kontrastarmes Projektionsbild liefern.

Zweck der Erfindung ist es, die geschilderten Übelstände zu vermeiden. Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß der Projektionsschirm gemäß der Erfindung zuschauerseitig mit einer Hchtabsorbierenden Schicht versehen ist.

Die gerichtet reflektierenden Elemente des Schirmes dienen in bekannter Weise dazu, das störende Licht solcher Lichtquellen unschädlich zu machen, die sich in genügend großem seitlichem Abstand vom Projektor befinden, indem sie dieses aus dem Bereich der Zuschauerplätze wegreflektieren.

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Die lichtabsorbierende Schicht des erfindungsgemäßen Schirmes, die auch durch dunkle Färbung von gerichtet reflektierenden Schichten gebildet werden kann, dient dazu, das diffus im Zuschauerraum vorhandene störende Streulicht zu verschlucken und dadurch eine schädliche Aufhellung der dunklen Partien des Projektionsbildes zu verhindern.

In den Fig. 1 und 2 sind die Intensitätsverhältnisse bei dunklem und erhelltem Zuschauerraum für verschiedene Schirmtypen dargestellt. Als Ordinaten sind die Lichtintensitäten aufgetragen, als Abszissen eine lineare Aneinanderreihung beliebiger Punkte des Projektionsbildes.

Die Kurve 1 in Fig. 1 zeigt die Lichtintensitäten eines Projektionsbildes bei dunklem Zuschauerraum. Die größte vorkommende HeUigkeit sei /, die kleinste i. Der Bildkontrast ergibt sich zu

O₀ — .

Wird nun in einem erhellten Zuschauerraum das konstante störende Streulicht K (Kurve 2) berücksichtigt, so überlagert dieses die Helligkeitskurvel des Projektionsbildes, und es ergibt sich die Kurve 3. Der entstehende Bildkontrast errechnet sich zu

C= ^{J + K} "

Wie man ohne weiteres erkennt, ist dieser Kontrast kleiner als jener bei dunklem Zuschauerraum.

Die Fig. 2 zeigt die Verhältnisse mit der erfindungsgemäßen lichtabsorbierenden Schicht am Projektionsschirm. Die Kurve 1 zeigt wieder die Lichtintensitäten des vom Projektor gelieferten Projektionsbildes mit der größten Helligkeit / und der kleinsten HeUigkeit i. Da die dieses Bild erzeugenden Lichtstrahlen nunmehr bis zu ihrem Eintritt in die Zuschaueraugen die zuschauerseitig angeordnete lichtabsorbierende Schicht gemäß der Erfindung zweimal durchdringen müssen, erleiden sie einen Intensitätsverlust, der proportional der ursprünglichen HeUigkeit zu veranschlagen ist. Es verbleibt somit im Projektionsbild eine größte HeUigkeit von m · J und eine kleinste HeUigkeit von m · i, wobei m ein konstanter Faktor kleiner als 1 ist (Kurve 4).

Das konstante Streulicht K (Kurve 2) muß ebenfalls die absorbierende Schicht durchdringen, jedoch tut es das nicht auf dem kürzesten Wege wie das gerichtete Projektionslicht, sondern durchschnittlich — weil es ja ungerichtet bzw. in allen Richtungen im Raum vorhanden ist — unter einem viel flacheren Winkel. Es beschreibt daher einen weit längeren Weg im absorbierenden Mittel und erleidet dadurch eine sehr große Schwächung, da ja das Maß der Absorption eine Exponentialfunktion des im absorbierenden Mittel zurückgelegten Weges ist.

Der verbleibende restliche Streulichtanteil ist daher r · K, wobei r ein Faktor kleiner als 1 und auch kleiner als m ist (s. Kurve 5). Dieser restliche Streulichtanteil r · K ist nun zu den Weiten der Kurve 4 zu addieren; es ergibt sich dadurch die endgültige Kurve 6 als Intensitätskurve des Projektionsbildes in erhellten Räumen, und der Bildkontrast hieraus errechnet sich zu

₌ m-J + r-k m· i -{- r · k

Dieser Wert des Kontrastes ist größer als der Wert C aus Fig. 1, der für bekannte Bildschirme in erheUten Räumen gilt. Macht man die absorbierende Schicht so dunkel, daß das-gesamte diffuse Streulicht von ihr ver-

schluckt wird — was nach den Versuchen bei mittleren Raumhelligkeiten leicht möglich ist —, so erhält man ein r = 0, und der Bildkontrast wird

m · i i

Man erreicht also dann mit dem erfindungsgemäßen Bildschirm in erheUten Räumen denselben Kontrast wie ίο mit bekannten Schirmen bei dunklem Zuschauerraum. Lediglich die absolute Büdhelligkeit ist m · J an SteUe von /. Dem kann jedoch durch Verwendung eines stärkeren Projektors ohne Schwierigkeiten abgeholfen werden.

Eine Ausführungsart des erfindungsgemäßen Projektionsschirmes besteht z. B. darin, daß man eine farblos spiegelnde Schirmfläche mit einer dunklen, durchscheinend lichtstreuenden Schicht (absorbierende Schicht) überzieht.

Die durchscheinende lichtabsorbierende Schicht oder auch die spiegelnde Grundfläche können in an sich bekannter Weise mit einer vertikalen RiUung versehen werden, um den Streuwinkel in horizontaler Richtung zu vergrößern, was besonders für breite Zuschauerräume oder breite Bildschirme wichtig ist.

Die gerichtet reflektierenden Elemente des Reflexschirmes können in bekannter Weise durch sehr viele aneinandergrenzende, sehr kleine Kugelkalotten oder Hohlspiegelchen gebildet werden, die durch ein Druckverfahren eingeprägt sind. An Stelle der Kugelkalotten können auch erhabene oder hohle torische Flächen verwendet werden, die im Vertikalschnitt einen größeren Krümmungsradius aufweisen als im Horizontalschnitt; hierdurch kann in horizontaler Richtung ein größerer Streuwinkel erreicht werden als in vertikaler Richtung. Auf diese bekannte gerichtet reflektierende Grundfläche wird dann die erfindungsgemäße lichtabsorbierende Schicht zuschauerseitig aufgebracht.

Der erfindungsgemäße Projektionsschirm kann auch im Druckverfahren hergesteUt werden, indem z. B. auf eine metaUisch weiß spiegelnde oder mattweiß glänzende Fläche, wie AluminiumfoUe od. dgl., die spiegelnden Elemente eingeprägt und die absorbierende Schicht mit Transparentfarbe aufgedruckt werden.

Die erfindungsgemäße Absorptionswirkung kann auch durch dunkle Eloxierung einer metaUischen Bildwand erreicht werden oder durch Aufspritzen einer dunklen, durchscheinenden Schicht auf diese.
Die Schirmfläche kann ferner in bekannter Weise gegen den Zuschauerraum hohl gekrümmt werden, um eine noch günstigere Lenkung des reflektierten Projektionslichtes zu erhalten.

Alle Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Projektionsschirmes können in bekannter Weise viele kleine Öffnungen erhalten, um die Tondurchlässigkeit zu gewährleisten.

Bei der Projektion in normal verdunkelten Räumen liefert der erfindungsgemäße Projektionsschirm kontrastreichere Bilder als die bekannten Schirme, da er das diffuse Streulicht unschädhch macht, das insbesondere bei großer Bildfläche und bei heUer Ausmalung des Raumes durch das Projektionsbild selbst entsteht.

Da einerseits metaUische Flächen die erwünschte Eigenschaft haben, polarisiertes Licht, wie dieses für Zwecke der stereoskopischen Projektion verwendet wird, nicht zu depolarisieren, und da überdies die absorbierenden Elemente das aus depolarisiertem Licht bestehende Streulicht weitgehend verschlucken, kann der erfindungsgemäße Projektionsschirm für die stereoskopische Projektion nach dem Polarisationsfilterver-

Claims (3)

fahren — wie Versuche bewiesen haben — besonders geeignet hergestellt werden. Patentansprüche:

1. Reflex-Proj ektionsschirm, insbesondere für erhellte Räume, mit einer Schirmfläche mit diffuser oder teilweise gerichteter Reflexion, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm zuschauerseitig mit einer lichtabsorbierenden Schicht versehen ist.

2. Reflex-Projektionsschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gerichtet reflektierenden Elemente oder die lichtabsorbierende Schicht

oder beide durch ein an sich bekanntes Druckverfahren hergestellt sind.

3. Reflex-Projektionsschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtabsorbierende Schicht auf einer metallischen Bildwand durch dunkle Eloxierung der Oberfläche gebildet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 343 972, 345068, 357103, 362;

österreichische Patentschrift Nr. 82 322;
französische Patentschriften Nr. 553 328, 591 722;
schweizerische Patentschrift Nr. 165 201.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 809 789/229 3.59