DE640893C - Einrichtung fuer Stereobildwurf - Google Patents

Description

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Bildwurfeinrichtung für stillstehende oder sich bewegende Bilder, welche eine stereoskopische Wiedergabe innerhalb eines großen Bereiches von Betrachtungswinkeln und -abständen liefert.

Die Bilder, welche projiziert werden sollen, sind von bekannter Art und befinden sich zweckmäßig auf einem Reihenbildfilm mit

J.0 normalen Abmessungen, wenn es sich um den Bildwurf von sich bewegenden Bildern handelt. Im einzelnen handelt es sich um sogenannte zusammengesetzte Bilder, die aus einer Anzahl von ineinandergreifenden Ansichten eines Gegenstandes bestehen. Die den Gegenstand darstellenden Ansichten werden hierbei von einer entsprechenden Anzahl von Blickpunkten, die etwas voneinander verschieden sind, aus gesehen, und jede Ansicht ist in eine Anzahl von einzelnen Streifen aufgeteilt, welche mit den entsprechenden Streifen der anderen Ansicht ineinandergreifen, mit anderen Worten, jede Ansicht des Gegenstandes besteht aus einer großen Anzahl .25 voneinander getrennter schmaler Streifen, die über die Breite des zusammengesetzten Bildes in gleichförmigen Abständen verteilt sind. Die entsprechenden Streifen von jedem der anderen Bilder liegen in dem Zwischenraum zwischen zwei Streifen einer einzelnen Ansicht. Jede Gruppe von zusammengehörigen Streifen, welche einen bestimmten begrenzten Teil des Gegenstandes darstellt, wie er von verschiedenen Blickpunkten aus gesehen wird, kann also als ein Feld des zusammengesetzten Bildes bezeichnet werden. Es sind nun bereits Geräte vorgeschlagen worden, welche Bilder dieser Art erzeugen, die aus einer unendlichen Anzahl von Einzelansichten bestehen, die einen fortlaufend sich ändernden Blickpunkt wiedergeben.
. Im einzelnen sind Apparate zur Projektion und zur Betrachtung von Bildern der vorstehend angegebenen Art in .stereoskopischer Wiedergabe bekanntgeworden, die einen durchsichtigen Schirm aufweisen, auf welchen die Bilder geworfen werden. Gegenüber diesem durchsichtigen Schirm befitidet sich ein gerasterter Schirm, welcher abwechselnd aus durchsichtigen und undurchsichtigen, senkrechten Streifen besteht. Die Bildfelder werden hierbei in Deckung mit der Rasterung' des Schirmes gebracht. Ein Betrachtungsapparat dieser Art nutzt jedoch das Licht außerordentlich ungünstig aus. Außerdem muß der Bildwerfer hinter dem Schirm angeordnet

werden im Gegensatz zu der bei der Wiedergabe von sich bewegenden Bildern üblichen Weise. ■·!>■

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindungbildet nun ein Gerät, mit welchem bei-idgr Projektion und der Betrachtung von Bildjicia'-der vorstehend bezeichneten Art das proji*^ zierte Licht in viel höherem Maße ausgenutzt werden kann, als es bisher möglich war. ίο Außerdem können gemäß der weiteren Erfindung der Bildwerfer und das Publikum sich auf derselben Seite des Schirmes befinden. -

Dies wird dadurch erreicht, daß bei Verwendung eines an sich bekannten, mit einer großen Anzahl von gekrümmten und die Projektionsstrahlen nach bestimmten Richtungen ablenkenden Erhebungen oder Vertiefungen versehenen Bildschirmes für Auf- oderDurchprojektion die Erhebungen oder Vertiefungen eines Schirmes eine durch die Einzelfeldgröße des gerasterten Diapositivträgers sowie durch die optische Vergrößerung bedingte Größe besitzen 'und sich mit den projizierten Einzelfeldern soweit wie möglich in Deckung befinden, so daß die einzelnen nebeneinanderliegenden Schirmelemente unmittelbar verschiedene Ansicht darstellende Einzelfelder dem Beschauer vermitteln.

Bei Verwendung von spiegelnden Elementen an der Oberfläche des Bildschirmes, die in waagerechter und senkrechter Richtung gekrümmt sind, kann der Bildwerfer auf der gleichen Seite des Schirmes wie das Publikum angeordnet werden, und falls Abmessung und Form der Schirmelemente zweckmäßig gewählt und die Felder des projizierten Bildes sich in Deckung mit ihnen befinden, entsteht eine einwandfreie stereoskopische Wiedergabe des Bildes.

Falls die Verwendung eines Bildwurfes von der Rückseite aus gewünscht wird, ist zweckmäßig ein Schirm mit durchsichtigen, doppelt gekrümmten Linsenelementen zu verwenden, um eine genügend wirksame Ausnutzung des projizierten Lichtes zu erreichen. Auch in diesem Fall müssen Form und Abmessung der Schirmelemente zweckmäßig gewählt werden. Für eine genaue Deckung zwischen den Bildfeldern und den Schirmelementen ist Sorge zu tragen.

Es sind weiterhin stereoskopische Bilder bekannt, welche in waagerechter und senkrechter Richtung verschiedene Bilder des Gegenstandes zeigen. Derartige Bilder ähneln den vorstehend beschriebenen, aber jedes Feld des zusammengesetzten Bildes enthält außerdem ineinandergreifende Ansichten eines bestimmten kleinen Teiles des in dem Feld wiedergegebenen Gegenstandes, wie sie von einer Anzahl von verschiedenen Blickpunkten senkrecht gesehen werden. Bilder dieser Art können also als Bilder angesehen werden, zusammengesetzt sind aus einer Ansenkrechter Felder, von denen jedes ,ei^en Teil des Gegenstandes darstellt, wie er yjßn verschiedenen Blickpunkten waagerecht ^"gesehen wird, und ferner aus einer Anzahl von waagerechten Feldern, von denen jedes einen Teil des Gegenstandes darstellt, wie er von verschiedenen Blickpunkten senkrecht gesehen wird.

Bilder, welche waagerecht und senkrecht verschiedene Ansichten wiedergeben, können als doppelt wirkend und solche, die nur in waagerechter Richtung verschieden wiiken, als einfach wirkend bezeichnet werden. Falls Abmessung und Entfernung der gekrümmten Elemente des für Auf- oder Durchprojektion bestimmten Schirmes so gewählt sind, daß die Felder der doppelt wirkenden Bilder sowohl waagerecht als auch senkrecht zur Deckung gebracht werden, können Bilder dieser Art einwandfrei stereoskopisch wiedergegeben werden.

An Hand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele soll· die Erfindung näher erläutert werden. Im einzelnen zeigen

Fig. ι eine schematische, schaubildliche Ansicht einer Ausführungsform eines bekannten Bildwurf schirmes,

Fig. 2 eine im größeren Maßstabe gezeichnete Ansicht eines Teiles der Vorderfläche dieses Schirmes,

Fig. 3 und 4 Kantenansichten von konvex bzw. konkav ausgebildeten Schirmelementen, Fig. 5 und 6 schematische Draufsichten auf die in Verbindung mit den konvexen bzw. konkaven Schirmelementen benutzten optischen Systeme,

Fig. 7 eine Vorderansicht einer anderen Ausführungsform eines Bildwurfschirmes,

Fig. 8 eine Draufsicht auf den Schirm nach Fig. 7,

Fig. 9 eine Seitenansicht des Schirmes, Fig. 10 eine Vorderansicht einer abgeänderten Ausführungsform eines Schirmes nach Fig- 7>

Fig. 11 eine schematische Draufsicht zur Veranschaulichung der Benutzung eines gerippten, durchscheinenden Schirmes,

Fig. 12 eine Vorderansicht des Schirmes nach Fig. 11,

Fig. 13 eine Vorderansicht eines mit kleinen Linsen versehenen Bildschirmes und

Fig. 14 eine schematische Draufsicht einer anderen Ausführungsform eines gerippten, durchsichtigen Schirmes.

Die Fig. !veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung, die sowohl für einfach als auch für doppelt wirkende Bilder benutzt

werden kann. Die Sitze eines Theaters sind mit ι bezeichnet, über und hinter denen ein Vorführungsgerät 2 in der' üblichen Weise angeordnet ist, um die Bilder auf den Vorführungsschirm 3 werfen zu können. Dieser Schirm trägt eine große Anzahl von kleinen Flächen 4, die, wie die Fig. 3 und 4 zeigen, entweder konvex oder konkav sein können und aus einem stark spiegelnden Material, z. B. einem polierten weißen Metall, bestehen. Die Zwischenräume zwischen den spiegelnden Flächen werden, wie bei 5 in den Fig. 3 und 4 angedeutet ist, zweckmäßig geschwärzt, so daß sie nicht spiegelnd wirken. Die Flächen 4 müssen so zahlreich und so klein sein, daß die Gesamtheit der jedem Beschauer zugespiegelten einzelnen Lichtpunkte ein Bild mit genügender Klarheit ergibt. In den Zeichnungen sind die Größenverhältnisse der einzelnen Schirmelemente im Vergleich zu dem Schirm selbst der Deutlichkeit halber übertrieben dargestellt.

Fig. 5 zeigt schematisch die optischen Vorgänge bei einem Schirm mit spiegelnden konvexen Elementen, wie er in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt ist. Die beiden Augen des Beschauers sind in Fig. 5 mit den Ziffern 6 und 7 bezeichnet.

Wenn der Beobachter auf eine beliebige spiegelnde Fläche sieht, z. B. auf die Fläche4' der Fig. 5, sieht er mit seinem linken Auge das Licht des Bildwerfers 2, das an der Stelle 8 der spiegelnden Fläche 4' zurückgeworfen wird, und mit seinem rechten Auge 7 sieht er Licht, welches von einer anderen Stelle 9 an der spiegelnden Fläche 4.' zurückgeworfen wird.

Falls jedoch der Bildwerfer auf den Schirm ein übliches, einfach wirkendes stereoskopisches Bild wirft, dessen einzelne Bildfelder sich in genauer Deckung mit den senkrechten Reihen der spiegelnden Teile des Schirmes 3 befinden, besteht das Bild, welches der Beschauer mit seinem linken Auge 6 sieht, aus einer großen Anzahl senkrechter Bildstreifen, die alle einen Teil eines Bildes mit einer einzigen Ansicht des aufgenommenen Gegenstandes bilden. In gleicher Weise siebt der Beschauer mit seinem rechten Auge eine andere Ansicht des Gegenstandes, da die Bilder jetzt von einer etwas abweichenden Stellung kommen, weil das rechte Auge einen anderen Teil jedes projizierten Bildfeldes sieht. Wenn nun die durch das rechte Auge aufgenommene Ansicht aus einer rechts liegenden Lage in bezug auf die Lage der durch das linke Auge aufgenommenen Ansicht erscheint, hat der Beschauer den Eindruck eines stereoskopischen Bildes. '

In Fig. 6 ist ein ähnliches optisches Schema dargestellt, welches die Anwendung der Erfindung bei konkaven, spiegelnden Flächen 10 veranschaulicht.

Wenn der Beschauer hier gegen eine beliebige konkave, spiegelnde Fläche 10 des Schirmes 3' blickt, sieht er mit seinem linken Auge 6' Licht des Bildwerfers 2', welches an der Stelle n der spiegelnden Fläche 10 zu- " rückgeworfen wird, und mit seinem rechten Auge 7' sieht er Licht, welches von einem anderen Punkt 12 auf der spiegelnden Fläche 10 kommt. In einem solchen Falle liegt der spiegelnde Punkt 11, von welchem aus das linke Auge Licht erhält, rechts von demPunkt 12, von welchem das rechte Auge Licht bekommt. Der Vorgang ist demnach hier umgekehrt wie bei dem in Fig. 5 dargestellten Schema. Wenn .man also für ein bestimmtes Feld des zusammengesetzten Bildes die Schirmelemente nicht konvex, sondern konkav macht, so kehrt sich von links nach rechts die Reihenfolge der beiden Streifen des Feldes um, welches die beiden Augen eines Beschauers sehen.

Wird das gleiche stereoskopische Bild sowohl auf den Schirm 3 gemäß Fig. 5 als auch auf den Schirm 3' gemäß Fig. 6 geworfen, so liefert einer der Schirme je nach der Art des stereoskopischen Bildes . dem Beschauer ein genaues stereoskopisches Bild, während der andere ein pseudoskopisch.es Bild wiedergibt, dessen stereoskopische Wirkung umgekehrt ist, d.h. Gegenstände, die im Vordergrunde erscheinen müssen, sind noch weiter hinten zu sehen als Gegenstände, die im Hintergrund zu erscheinen haben.

Ob die spiegelnden Teile nach außen konvex oder konkav ausgebildet werden müssen, um ein einwandfreies Ergebnis zu erhalten, hängt von der Art des Gerätes ab, das bei der Herstellung des Bildes auf der im Vorführgerät verwendeten Platte oder dem Film benutzt worden ist. Bei einem gegebenen Bild erzeugen verschiedene Kameras innerhalb eines einzigen Feldes entweder Streifen, bei welchen die linke" Ansicht des in Frage kommenden Teiles des Gegenstandes an der linken Seite des Bildfilms und die rechte Ansicht des gleichen Teiles des Gegenstandes " an der rechten Seite des Bildfilms liegt, oder die Lage der Ansichten ist von links nach rechts umgekehrt. Dies hängt davon ab, ob konvexe oder konkave Schirmelemente benutzt werden.

Falls die kleinen spiegelnden Schirmfläclien die Form von senkrechten Rippen haben, wie es in den Fig. π und -14 angegeben ist, wird dem Beschauer nur von einer schmalen, waagerechten, sich über die Breite des Schirmes erstreckenden Zone aus Licht zugespiegelt. Die Lage dieser Zone in senkrechter Richtung hängt von der relativen senkrechten Stellung

des Beschauers, des Bildwerfers und des Schirmes ab. Die anderen Teile des Schirmes erscheinen dunkel und geben kein Bild wieder. Aus diesem Grunde werden senkrechte, durch Zwischenräume voneinander getrennte Flächenstreifen verwendet; denn falls die senkrechte Krümmung dieser Flächen genügt, ist jeder Punkt aller reflektierenden Flächen in einem solchen Winkel geneigt, daß ίο er von dem Lichtwerfer stammendes Licht dem Beschauer zuspiegelt. Der Beschauer sieht infolgedessen ein sich über die ganze beleuchtete Fläche des Schirmes erstreckendes Bild.

Wenn das vorgeführte Bild doppelt wirkend ist, ist die Gestalt der spiegelnden Flächen des Schirmes die gleiche wie diejenige des Schirmes oder der Spiegel oder der Linsen, die bei der Herstellung der doppelt wirkenden Bilder verwendet werden. Außerdem müssen die Teile des vorgeführten Bildes sich mit den entsprechenden Elementen des Schirmes in Deckung befinden.

Bei den in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Schirmen sind die spiegelnden Flächen etwa kreisförmig oder elliptisch. Nach den Fig. 7, 8 und 9 sind die spiegelnden Flächen 14 rechteckig und in senkrechter wie auch waagerechter Richtung konvex gekrümmt. Die spiegelnden Flächen können jedoch auch in anderer Weise ausgebildet werden, z. B. kann man sie, wie bei 15 in Fig. 10 dargestellt ist, versetzt zueinander anordnen, oder es kann irgendeine andere geeignete Ausführung gewählt werden. Die Ausbildung der spiegelnden Flächen muß jedoch mit der bei der Herstellung der Bilder verwendeten Ausbildung der Flächen übereinstimmen.

Bei einem Bildwurf von hinten kann man *o einen Schirm der in den Fig. 11 und 12 dargestellten Art benutzen. Der Schirm ist mit 24 bezeichnet und besteht aus durchsichtigem Werkstoff. An seiner Vorderseite befindet sich eine Anzahl von senkrechten, zylindrisehen Vergrößerungsrippen 25. Die Rückseite 26 des gerippten Schirmes 24 kann lichtverteilend gemacht werden, und das Bild kann unmittelbar auf diese Rückseite oder auf eine lichtverteilende Oberfläche geworfen werden, die sich in der Nähe der Rückseite des Schirmes 24 befindet.

Das Bild auf der Oberfläche 26 muß sich ungefähr in dem Brennpunkt der zylindrischen Linsen 25 befinden, welche die gerippte Fläche bilden. Wenn die Rückseite 26 nicht gemäß Fig. 11 eben ist," sondern gemäß Fig. 14 konvexe Rippen 27 aufweist, von denen jede mit einer der Rippen an der Vorderseite des Schirmes 24' konzentrisch ist und einen solchen von dem Brechungskoeffizienten des verwendeten Werkstoffes abhängigen Krümmungsradius aufweist, daß der beste Brennpunkt erzielt wird, wird die größte Bildhelligkeit erreicht.

Falls das vorzuführende Bild doppelt wirkend ist, ist an Stelle der gerippten Schirme 24 oder 24' gemäß Fig. 11 und 14 ein Schirm mit kleinen Linsen 28 zu verwenden, wie er in Fig. 13 dargestellt ist. Jede dieser Linsen kann einen Querschnitt gleich dem der Rippen nach Fig. 11 oder 14 haben.

Auch bei einfach wirkenden Bildern bietet die Verwendung eines Schirmes gemäß Fig. 13, bei welchem kleine Linsen in senkrechten Reihen angeordnet werden, Vorteile gegenüber der Verwendung eines Schirmes mit gerippter Oberfläche gemäß Fig. 11 oder 14. Denn falls die Rückseite der Schirme 24 oder 24' das auf sie von dem Bildwerfer auffallende Licht nicht vollständig zerstreut, hat der gerippte Schirm die Neigung, dem Beschauer ein Bild darzubieten, welches teilweise stark und teilweise schwach beleuchtet ist. Durch die Verwendung kleiner Linsen mit kreisförmiger oder ähnlicher Gestalt kann man dies vermeiden und eine ungefähr gleichförmige Beleuchtung erzielen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung für Stereobildwurf, bei der go die verschiedene Ansichten darstellenden Einzelbilder eines gerasterten Diapositivträgers auf einen in Einzelfelder vom Beschauer aus unterteilten Bildschirm projiziert werden und bei der sich die Streifen der projizierten Einzelbilder mit den Bildschirmfeldern in Deckung befinden, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines an sich bekannten, mit einer großen Anzahl von gekrümmten, die Pro- too jektionsstrahlen nach bestimmten Richtungen ablenkenden Erhebungen oder Vertiefungen versehenen Bildschirmes für Auf- oder Durchprojektion die Erhebungen oder Vertiefungen des Schirmes eine durch die Einzelfeldgröße des gerasterten Diapositivträgers sowie durch die optische Vergrößerung bedingte Größe besitzen und sich mit den projizierten Einzelfeldern soweit wie möglich in Deckung befinden, no so daß die einzelnen nebeneinanderliegenden Schirmelemente unmittelbar verschiedene Ansichten darstellende Einzelfelder dem Beschauer vermitteln.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen