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Aufnahme- und Projektionsspiegel für Panoramabildaufnahme und Panoramabildprojektion unter in horizontaler Ebene liegenden Bildwinkeln bis zu 3600
Die Erfindung betrifft einen Aufnahme- und Projektionsspiegel für Panoramabildaufnahme und Panoramabildprojektion unter in horizontaler Ebene liegenden Bildwinkeln bis zu 3600, der als aussen verspiegelter, einem Paraboloid ähnlicher Rotationskörper ausgebildet ist. Diese bekannten Aufnahmeund Projektionsspiegel sind so vor dem Objektiv einer Aufnahmekamera gebräuchlicher Bauart angebracht, dass das auf ihnen erscheinende virtuelle Bild des gesamten umgebenden Panoramas vom Bildwinkel 3600 in der Horizontalen als ringförmiges Bild auf den Filmstreifen abgebildet werden kann.
Bei der Projektion wird umgekehrt das aufgenommene Bild, das als ringförmige Abbildung erscheint, über einen entsprechenden Paraboloidspiegel auf kugel-oder zylinderförmige Projektionsflächen abgestrahlt. Der Projektionsspiegel ist hiebei so vor dem Projektionsgerät angeordnet, dass das projizierte Ringbild ganz und in geeigneter Lage auf die Spiegeloberfläche trifft. Das bei der Aufnahme verzerrte bzw. verzeichnete Ringbild wird dabei durch Umkehrung des Aufnahmevorganges wieder entzerrt und verzeichnungsfrei auf der Projektionsfläche abgebildet.
Bei diesem bekannten Aufnahme-und Projektionsspiegel bereitet jedoch der einwandfreie Schliff der Oberfläche des einem Paraboloid ähnlichen Spiegelkörpers erhebliche Schwierigkeiten. Abgesehen von der zu fordernden Oberflächengüte des Spiegelkörpers mussmit Rücksichtnahme auf die verzerrungsfreie Reproduzierbarkeit des bei der Aufnahme entstandenen Ringbildes auch auf die Einhaltung der genauen geometrischen Oberflächenform des Spiegelkörpers geachtet werden. Diese Forderungen sind nur durch flächenhaftes Schleifen, d. h. also durch flächenhaften Kontakt zwischen dem Schleifwerkzeug und dem Werkstück, zu erfüllen.
Diese Bearbeitungsweise ist aber nicht nur zeitraubend und kostspielig, sondern vielfach auch nicht präzise genug, um eine einwandfreie Übereinstimmung der optischen Verhältnisse bei der Aufnahme und der Projektion zu gewährleisten.
Die Beseitigung dieser Nachteile der bekannten Ausführung eines Aufnahme- und Projektionsspiegels ist das Ziel der Erfindung, welche darin besteht, dass die Erzeugende des Rotationskörpers von einem Kreisbogenstück, das einem Krümmungskreis der das Paraboloid erzeugenden Parabel entspricht, gebildet wird. Diese Ausführung lässt ein wesentlich einfacheres und zudem genaueres Herstellungsverfahren für den Spiegelkörper zu, da seine Oberfläche durch einen Schleifvorgang mit zweidimensionaler Bewegung des Schleifwerkzeuges hergestellt werden kann. Das hiefür erforderliche Schleifwerkzeug braucht nämlich nicht flächenhaft ausgebildet zu werden, sondern es wird vielmehr ein scheiben- und kreisbogenförmiges Werkzeug verwendet, welches um den-Mittelpunkt des erzeugenden Kreisbogenstückes des Spiegelkörpers bewegt wird.
Infolge der bestehenden Grenzverwandtschaft zwischen der das Paraboloid erzeugenden Parabel und dem sie ersetzenden Krümmungskreis ist gewährleistet, dass der erfindungsgemässe Aufnahme- und Projektionsspiegel zumindest annähernd gleich günstige optische Eigenschaften wie ein nach einem Paraboloid geformter Spiegelkörper besitzt. Durch die vereinfachte und zugleich verfeinerte Bearbeitungweise der Oberfläche des Spiegelkörpers ist es sogar möglich, mit gleichem Aufwand eine höhere Ober-
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flächengüte und damit vcrbesserte optische Eigenschaften des Spiegelkörpers gegenüber einem durch flächenhaftes Schleifen oberflächenbearbeiteten Spiegelkörper zu erzielen.
Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungs-und Anwendungsbeispielen an Hand der Zeich- nungen näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 und 2 je ein Ausführungsbeispiel eines Spiegelkörpers nach der Erfindung und Fig. 3 bis 6 verschiedene Ausführungsformen von Werbesäulen, in denen der erfindungsgemässe Spiegel zur Anwendung gelangt.
Wie Fig. 1 und 2 erkennen lassen, ist der erfindungsgemässe Aufnahme- und Projektionsspiegel ein aussen verspiegelter Rotationskörper, der durch die Rotation eines konvexen Kreisbogenstückes um die Spiegelkörperachse entstanden ist, wobei das Kreisbogenstück die Körperachse im spitzen Punkt des Spiegels unter einem spitzen Winkel schneidet und der dem Kreisbogenstück gehörige Kreismittelpunkt ausserhalb der Körperachse liegt. Bei einem Schnitt durch die Spiegelanordnung durch die Körperachse 1 bildet die Mantelfläche 2 des Spiegelkörpers 7 eine Kreislinie um einen Kreismittelpunkt 3, der ausserhalb der Spiegelkörperachse 1 liegt.
Bei der Projektion treffen die aus dem Objektiv 5 eines üblichen Projektionsgerätes austretenden Strahlen auf die Spiegelfläche 2 und werden, mit Ausnahme der wenigen innenliegenden Strahlen, die auf die Spiegelflächenspitze 4 treffen, innerhalb eines seitlichen vertikalen Projektionsbereiches 6, welcher sich über den gesamten Spiegelumfang erstreckt, abgelenkt. Es kommen praktisch die gesamten aus dem Objektiv 5 austretenden Strahlen im gewünschten Winkelbereich 6 auf dem ganzen Spiegelumfang der Projektion völlig zugute.
Nahezu der gesamte vom Projektionsgerät ausgehende Lichtstrom wird somit auf den vorbestimmten Projektionsbereich 6 konzentriert. Hiedurch wird es möglich, ein lichtstarkes und infolge der geringeren Flächenvergrösserung durch Winkelbeschränkung auch ein scharfes Bild auf einer den Spiegel umgebenden zylinder-, kugel-oder kegelstumpfförmigen Projektionsflache zu erzeugen. Entsprechendes gilt für die Aufnahme.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Hiebei wird ein Spiegel 7 der in diesem Falle als Hohlkörper ausgebildet und mit einer Öffnung 9 versehen ist, in Verbindung mit einem Reflektorspiegel 8 benutzt, der zentrisch über dem Spiegel 7 1 in geeignetem Abstand angebracht ist. Bei der Projektion treten die aus Objektiv 5 austretenden Projektionsstrahlen durch die Öffnung 9 an der Spitze des Spiegels 71 hindurch. Sie treffen auf den Reflektorspiegel 8 und werden von diesem auf die verspiegelte Aussenfläche 2 des Spiegels 7'zurückgeworfen und von diesem auf eine Projektionsfläche abgestrahlt.
Bei der Aufnahme ist der beschriebene Strahlenverlauf entsprechend umgekehrt und an Stelle des Projektionsgerätes eine Aufnahmekamera gesetzt.
Als Reflektorspiegel 8 können ausser Planspiegeln auch Kugel-, Kegel-, Konvex-, Rotationskörper-Spiegel oder Spiegel nach der Erfindung benutzt werden.
Der erfindungsgemässe Spiegel bewirkt bei in der Horizontalen liegenden Bildwinkeln bis zu 3600 durch Beschränkung des vertikalen Bildwinkels auf den gewünschten Bildbereich eine Verringerung der Bildauflösung, eine stärkere Konzentration des Lichtflusses und damit eine entscheidende Verbesserung
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sie z. B. in Fig. 3 - 6 schematisch dargestellt sind.
Derartige Vorrichtungen bestehen aus einem Unterteil 10, in welchem das Lauf- oder Standbild-Projektionsgerät 14 untergebracht ist. Darauf sitzt ein Oberteil 11,12, 13 aus durchscheinendem, mattiertem Material, wie Glas, Kunststoff od. dgl., das die Gestalt eines aufrechten (Fig. 3) oder umgekehrten Kegelstumpfes (Fig. 4) besitzt. In diesem sitzt ein konvex-, kugel- oder kegelförmiger Spiegel oder ein entsprechendes Spiegellinsenobjektiv 15,16 oder 17, über welches das 3600- Bild durch den Lauf- oder Standbildprojektor 14 direkt oder nach vorheriger Umlenkung über eine Planspiegelfläche auf die kegelstumpfförmige Projektionsfläche 11,12 oder 13 von innen her abgestrahlt wird.
Bei der Anordnung gemäss Fig. 5 sind im Oberteil 13 eine Zone 18 aus durchscheinendem, mattiertem und abbildendem Material und eine oder mehrere weitere Zonen 19, die sich oberhalb und/oder unterhalb der Zone 18 befinden, aus klarem und durchsichtigem Material vorgesehen. Der Betrachter kann auch die ihm abgewendeten, gegenüberliegenden Bildflächenteile beobachten, so dass er von einem Standpunkt aus nahezu das gesamte 360 -Panorama überblicken kann.
Die gleiche Möglichkeit bietet die Vorrichtung gemäss Fig. 6. Darüber hinaus ist es hier möglich, gleichzeitig das gesamte Panorama von innen her zu betrachten.
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In einem Traggestell 20 sind ein Gehäuse 21 und eine Projektionsfläche 22 in Form eines Kegelstumpfes, einer Kugelschale oder eines Zylinders aufgehängt. Im Gehäuse 21 ist der Standoder Laufbildprojektor 14 so untergebracht, dass er das Bild des 3600-Panoramas entweder direkt oder nach Umlenkung durch eine Planspiegelfläche über einen konvex-, kugel- oder kegelförmigen Spiegel 17 oder über eine Spiegelanordnung nach der Erfindung, welcher zentrisch innerhalb von Pro- jcktionsflächc 22 und unterhalb des Projektors 14 angebracht ist, von innen her auf die Projek- tionsfläche 22 abstrahlt.
Das projizierte Bild kann bei einer derartigen Vorrichtung von aussen und von innen betrachtet werden, indem der Zuschauer unter die aufgehängte Projektionsfläche 22 tritt und so von seinem Standpunkt aus das ganze 3600-Panorama überblicken kann.
Das Stand-oder Laufbildprojektionsgerät 14 kann ausserdem so angebracht sein, dass es um seine optische Achse gedreht werden kann. Hiedurch wird es möglich, auch bei Projektion stehender Bilder die auf dem Projektionsschirm erscheinende Abbildung durch Drehen des ganzen Projektionsgerätes zu bewegen. An Stelle der Bewegung des ganzen Projektionsgerätes kann auch nur ein Bildfenster gedreht werden.