<Desc/Clms Page number 1>
" Procédé de projection d'images stéréoscopiques au moyen de la lumière polarisée ".
L'invention a pour objet un procédé de reproduction d'images stéréoscopiques au moyen de la lumière polarisée . Des procédés de ce genre sont déjà connus et reposent sur le fait que deux images partielles polarisées différemment sont projetées sur un écran sur lequel elles sont observées , par exemple par un analyseur correspondant , par exemple sous forme de lunettes , chaque oeil percevant l'image qui lui est destinée . Pour rendre, lors de l'observation , l'effet de l'extinction des images par- tielles droites et gauches respectivement , indépendant de la position de l'analyseur conditionnée par l'inclinaison de la têtP
<Desc/Clms Page number 2>
on en est venu à l'utilisation d'images polarisées circulairement à droite et à gauche . Dans des procédés de ce genre , on devait tenir compte jusqu'à présent d'une perte essentielle de lumière .
C'est pourquoi , afin d'atteindre une reproduction d'images stéré- oscopiques, pratiquement exempte de perte de lumière, on propose, selon l'invention , de décomposer les deux images partielles à projeter par un polariseur d'interférence (polariseur à ré- flexion) , chacune en deux paires d'images polarisées linéaire- ment , perpendiculairement l'une à l'autre , et se superposant dans les surfaces de sortie du polariseur d'interférence .
Ces paires d'images sont polarisées circulairement à droite et à gau- che par une laquette #/4 montée sur chacune des deux surfaces de sortie du polariseur d'interférence , dont les axes optiques perpendiculaires l'un à l'autre sont orientés de telle manière qu'ils se trouvent dans un angle de 45 relativement aux plans polaires des images et ces paires d'images sont mises en super- position sur un écran de projection .
Ce degré de polarisation pratiquement le plus uniforme possible pour toutes les quatre images individuelles s'obtient par l'utilisation d'un polari- seur d'interférence , dans lequel le rayon traversant en ligne droite la couche d'interférence a un angle d'incidence qui a le degré de polarisation optimum pour la matière utilisée , par exemple de 55 pour le verre ordinaire ; dans ce polarisaseur d'interférence , le rayon venant du côté opposé a le même angle d'incidence et en conséquence les rayons réfléchis chaque fois avec le même degré de polarisation , mais avec un plan de polari- sation tourné de 90 , sont déviés parallèlement à chacun des rayons traversant en ligne droite .
Le dispositif d'interférence a , dans ce cas , la forme d'un ensemble constructif unitaire , dans lequel aussi bien les deux surfaces d'entrée de la lumière que les deux surfaces de sortie se trouvent soit directement l'une contre l'autre pour former un ensemble , soit séparées l'une de l'autre par une distance quelconque . La projection
<Desc/Clms Page number 3>
d'une paire , parmi les quatre images partielles mélangées par paires , peut être obtenue par un système unique polarisé soit linéairementsoit circulairement au lieu de l'être par deux objectifs de reproduction .
Pour superposer exactement les pai- res d'images sur l'écran de projection , on a monté sur les ob- jectifs des dispositifs de mise au point ou bien on a prévu des dispositifs de prismes qui rendent possible aussi bien le déplacement latéral des images projetées que leur déplacement ver. le haut ou vers le bas . Un dispositif travaillant selon ce pro- cédé offre , en plus d'un fonctionnement pratiquement exempt de pertes de lumière , l'avantage d'une construction extraordinai- rement simple et peu coûteuse .
Sur le dessin , on a représenté , à titre d'exemple non limitatif , une forme de réalisation de l'invention .
La figure 1 représente l'agencement schématique des organes optiques de l'appareil de projection .
La figure 2 représente la vue d'un polariseur d'in- terférence dont les surfaces d'entrée s'appliquent directement l'une contre l'autre .
La figure 3 représente la vue d'un polariseur d'in- terférence dont les surfaces d'entrée sont séparées l'une de l'autre.
La figure 4 représente le plan de polarisation d'une des images et le plan de polarisation perpendiculaire associé de la même image .
La figure 5 représente le plan de polarisation de l'autre image et le plan de polarisation perpendiculaire au premier , associé à la même image sur la deuxième surface de sortie .
Sur la figure 1 , la source lumineuse (lampe à incan- descence du projecteur ) est désignée par 1 , son réflecteur par la¯ , et le condensateur par 2 ; 3a et 3b sont les deux diaposi- tifs stéréoscopiques juxtaposés ou superposés , qui peuvent être
<Desc/Clms Page number 4>
soit noirs et blancs , soit en couleurs . Dans le cas présent , il peut s'agir , aussi bien des dispositifs d'an projecteur à images fixes que des images mobiles d'un projecteur à film étroit ou d'un appareil normal de projection cinématographique . Le format des images ne joue ici aucun rôle . Le dispositif , selon le procédé proposé , peut être adapté à n'importe quel format.
Il est également indifférent que les diapositifs à projeter soient montés séparément ou qu'ils se trouvent sur un film com- mun ou sur une plaque de verre commune . 4 et 6 forment les sur- faces extérieures d'un polariseur d'interférence ( polariseur à réflexion) connu en soi et pratiquement exempt de pertes de lumière , lesquelles surfaces extérieures sont à réflexion totale Ce polariseur est , à la façon connue , de préférence en verre.
La surface polarisante proprement dite est représentée par 5 .
Cette couche alternée polarisante 5 est une couche de sulfure de zinc et de cryolithe vaporisée , à la manière connue , et collée.
A la place des surfaces 4 et 6 à réflexion totale , on peut aussi utiliser des dispositifs de miroir , dans lesquels le polari- - eur d'interférence en verre formerait un ensemble limité par ' les points A, B, C et D .
Si les diapositifs 3a et 3b sont irradiés par la sour ce lumineuse 1 par l'intermédiaire du condensateur 2 , les ray- ons lumineux 10 de l'image 3b sont réfléchis totalement sur la surface 4 et rencontrent la couche alternée 5. Les rayons lumineu incidents sont décomposés sur cette surface et , notamment , le rayon lumineux 10 est réfléchi totalement une fois sur la surfa- ce 5 , est polarisé linéairement dans un plan avec un rendement de 96% et quitte le polariseur suivant le rayon 10a . La deux- ième partie des rayons 10 tombant sur 5 traverse en ligne droite la couche alternée 5 , rencontre la surface de limitation 6 à réflexion totale du polariseur d'interférence et quitte celui- ci suivant le rayon 10b avec une direction de polarisation per- pendiculaire à 10a .
Ce rayon est polarisé linéairement pratique
<Desc/Clms Page number 5>
ment à 160%. Ces deux rayons 10a , 10b contiennent chacun prati- quement 50% de la lumière totale quia traversé le diapositif 3b.
Le rayon 10a n'est pas polarisé à 100%, mais contient encore une petite fraction de lumière non polarisée , ce qui s'est révé- lé comme non gênant en pratique .
Le diapositif 3a envoie ses rayons 11 également sur la couche alternée 5 et cette fois sur l'autre face de la couche alternée vers la surface de réflexion 6 . Là , le rayon 11 tra- verse d'une part la couche alternée 5 et quitte , suivant le ray- on 11a, le polaris--eur d'interférence , son degré de polarisa- tion atteignant alors pratiquement 100%. Sa direction d'oscilla- tion est alors exactement perpendiculaire au plan de polarisation du rayon 10a , qui est émis par l'image 3b .
Mais le rayon 11 est en outre , totalement réfléchi sur la couche alternée 5 et est polarisé linéairement , de ce fait , perpendiculairement à la direction d'oscillation de lla , auquel cas le degré de polarisa- tion est égal à environ 96% . Cette fraction du rayon 11, réflé- chie en 5,,est totalement réfléchie sur la surface de délimitation 6 à réflexion totale du polariseur d'interférence et quitte suivant le rayon llb le polariseur , son plan de polarisation se trouvant alors perpendiculaire à celui de lOb .
Sur les deux surfaces de sortie 12a et 12b du polari- seur d'interférence se trouvent ainsi chaque fois deux paires d'images dont les rayons lumineux sont polarisés linéairement et perpendiculairement l'un à l'autre . Mais alors une des images sur la surface 12b appartient au diapositif 3a, représentée par le rayon lla , tandis que la deuxième image du diapositif 3b, polarisée perpendiculairement à la première , provient du diapo- sitif 3b et est indiquée par le rayon 10a .
Sur la surface de sortie 12a , par contre , sur laquel le se trouve aussi une paire d'images , l'image représentée par le rayon lOb provient du diapositif 3b . Dans ce cas , l'image , provenant de 3b , représentée par le rayon 10b, est polarisée
<Desc/Clms Page number 6>
exactement perpendiculairement à la même image sur la surface 12b , image qui est représentée par le rayon 10a .De nouveau et inversement , l'image représentée sur la surface 12a avec son rayon llb est polarisée perpendiculairement à la même image 3a sur la surface de sortie 12b, image qui est représentée par le rayon lla .
Sur les figures 4 et 5 , ces conditions,.sont représen- tées encore une fois en détail . Pour une meilleure représenta- tion des conditions , l'image 3a de la figure 4 et l'image 3b de la figure 5 ont été représentées isolément . En réalité , les deux séries d'images (figures 4 et 5) sont superposées.
Sur la figure 4 , 6 représente , vu de devant,le plan de polarisation d'une des images qui correspond , par exemple , au rayon 10a de la figure 1 . 17 désigne le plan de polarisation de la deuxième image , disposé perpendiculairement au premier , sur la deuxième surface de sortie 12a , qui correspond par con- séquent au rayon lOb .
De façon correspondante , 18 représente la surface de polarisation de l'autre image , qui est ainsi perpendiculaire à 16 , tandis que 19 représente la direction de polarisation sur la deuxième surface de sortie .
Les deux diapositifs à projeter 3a et 3b sont décompo- sés ainsi pratiquement chacun en deux paires d'images polarisées linéairement et perpendiculairement l'une à l'autre , qui sont superposées dans le's surfaces de sortie 12a et 12b de sorte qu'au total , il y a quatre images .
Il paraît tout d'abord impossible de séparer à nouveau, au cours de la projection , ce mélange de quatre images dont les plans de polarisation sont perpendiculaires l'un à l'autre .
Cette conception est cependant corrente pour autant qu'il s'agit d'une projection avec de la lumière polarisée linéairement.
Mais une possibilité surprenante de séparation parfai- te de ces images s'est révélée par l'utilisation de la polarisa-
<Desc/Clms Page number 7>
tion circulaire ou elliptique . Pour plus de simplicité , on ne parlera ci-après que de polarisation circulaire ..
Sur la figure 1 , 7 et 8 désignent chacun une plaquette #/4, qui est associée à chacune des surfaces de sortie 12a et 12b du polariseur d'interférence . Cette plaquette A/4 peut être , de préférence , une feuille d'hydrate de cellulose ou être du quartz , du gypse et du mica ou , le cas échéant , un parallé- lipipède de Fresnel . Les axes optiques des plaquettes #/4 7 et 8 sont perpendiculaires l'un à l'autre et sont orientés de telle manière qu'ils forment un angle de 45 relativement aux plans de polarisation des images en 12a et en 12b . La figure 4 rend plus clair les effets optiques qui se produisent alors .
Sur la figure 4 , 16 et 17 désignent les directions linéaires de polarisation . 20 et 21 sont les axes optiques des plaquettes A/4 qui sont d'une part perpendiculaires l'un à l'au- tre , et en outre forment un angle de 45 avec les plans des pola- riseurs linéaires . Dans les deux cas , on a maintenant une po- larisation circulaire qui est représentée par des demi-cercles indiqués par des flèches et qui a le même sens de rotation pour les deux images partielles . Sur la figure 5 , les images polari- sées linéairement sont inversées et représentées par 18 et 19 .
Sur l'arrangement de la figure 4 , les positions des axes optiques des plaquettes /\/4 sont représentés par 20 et 21 , et de même sur la figure 5 où elles sont indiquées aussi par 20 et 21 . Il s'en- suit que les images de la figure 5 ont maintenant impérativement un sens de rotation exactement opposé à celui de la figure 4 ,ce qui est représenté par des demi-cercles munis de flèches .
Dans les surfaces de sort.ie 12a et 12b de la figure 1 , les deux images appartenant à 3a sont polarisées , par exemple circulairement à droite , et les deux images appartenant à 3b, de façon correspondante,circulairement à gauche .
Si les quatre images partielles , dont deux se trouvent chaque fois dans les surfaces de sortie 12a et 12b , sont proje-
<Desc/Clms Page number 8>
tées,à l'aide de deux objectifs 9a et 9b,sur une surface de pro- jection métallisée les deux diapositifs stéréoscopiques 3a et 3b apparaissent en relief lorsqu'on les observe avec une paire de lunettes qui éteint pour un oeil la lumière polarisée circu- lairement à gauche et , pour l'autre oeil , la lumière polarisée circulairement à droite .
Dans la division des rayons au moyen de polariseurs , établis sur le principe des couches minces , il se produit de grosses difficultés en ce sens que l'angle de déviation pour la polarisation la plus totale possible ne peut pas être égal à 90 , puisque , pour le degré de polarisation dans la couche mince , l'angle de Brewster est primordial , qui est essentiellement dif- férent de l'angle d'incidence égal à 45 . Ainsi , par exemple , la constitution de la couche pour obtenir une polarisation totale de 45 , devrait être telle qu'une des couches ait un indice de réfraction égal à 1,40 , et l'autre couche un indice de réfraction égal à 1,65 .
Cette petite différence entre les indices de réfraction , nécessite de nouveau un nombre de couches individuelles si grand qu'il se produirait une augmentation du prix de revient des polariseurs telle que l'on ne pourrait pas opérer facilement avec ceux-ci .
Pour cette raisonon propose de choisir l'angle d'inci- dence supérieur à 45 . Dans ces cas , on utilise pour le verre , des polariseurs d'interférence , qui sont constitués avec un angle de 45 . On renonce alors , de propos délibéré , à une polarisation totale de toutes les quatre images partielles ; cependant.le degré de polarisation est suffisamment élevé pour qu'on obtienne une séparation d'images exempte de troubles de toutes les quatre images individuelles. Mais son avantage prin- cipal consiste en ce que le degré de polarisation de toutes les quatre images isolées est pratiquement le même , ce qui est né- cessaire pour empêcher la vision d'images doubles par l'observa- teur .
<Desc/Clms Page number 9>
Sarcla figure 2 , on a représenté un corps de ce genre.
22a et 22b sont les deux surfaces d'entrée du polariseur , devant lesquelles le film se déroule , une image étant associée à chaque surface partielle . Dans ce cas , les images peuvent être aussi bien superposées que juxtaposées . 23 est un des miroirs , qui réfléchissent les rayons de telle sorte qu'ils tombent , avec un angle d'incidence de 55 , sur la couche alternée et y sont subdi- visés , pendant que , sur la face opposée , la lumière de la deux- ièmé image , en traversée rectiligne , rencontre la couche alter- née également avec un angle d'incidence de 55 et y est décomposée en deux rayons qui sont polarisés aussi perpendiculairement l'un à l'autre . 24 est le deuxième miroir , qui dévie les deux rayons et les laisse sortir parallèlement à la première paire de rayons .
L'écartement entre les deux surfaces de sortie peut être alors adapté à tous les besoins pratiques à des distances plus ou moins rapprochées . Il est cependant nécessaire que tout le polariseur d'interférence soit un élément de construction unitaire , de pré- férence en verre poli et collé .
De façon identique à celle dont les surfaces de sortie s'appliquent l'une contre l'autre ou peuvent être écartées d'une distance quelconque l'une de l'autre , les surfaces d'entrée Figu@ re 3 peuvent être écartées d'une distance quelconque . Par ce moyen , le polariseur est également approprié au procédé de pro- jection par deux rubans (machines jumelles) . Les plaquettes #/4 nécessaires , prévues sur les surfaces de sortie , sont indiquées par les lignes diagonales 7 et 8 .
Les mêmes plaquettes /4 peuvent être montées aussi sur les deux surfaces d'entrée 22a et 22b .Elles n'ont alors aucune action optique lors de l'entrée de la lumière dans le polariseur, mais tout le polariseur peut cependant , le cas échéant , être utilisé en direction opposée .
Au cours de la projection des images polarisées circu- lairement , il faut veiller à ce que les images partielles correc
<Desc/Clms Page number 10>
pondantes des surfaces 12a et 12b se superposent avec une grande précision sur l'écran de projection . A cet effet , le cas éché- ant , on peut utiliser , pour la correction des déplacements relatifs , même très minimes , des axes longitudinaux des deux systèmes optiques , des prismes compensateurs 13a , 13b , 14a et 14b , auquel cas soit ceux-ci , soit les deux objectifs 9a ,9b doivent être munis d'un dispositif de mise au point , qui , en plus de la mise au point précise nécessaire des images à la ma- nière connue , permet aussi bien une rotation latérale qu'une mise en position soulevée ou abaissée dans de petites limites (cf. les cercles 15) .
A l'aide du dispositif décrit , il est possible en outre , en supprimant un des deux objectifs 9a et 9b de la figu- re 1 , de réaliser une projection d'images stéréoscopiques avec un objectif unique , bien entendu en tenant compte d'une perte importante de lumière .
La projection des images à partir de la surface 12a ou 12b peut avoir lieu en supprimant les plaquettes 7 et 8 #/4, même polarisées linéairement , et cette projection être observée, de façon correspondante , avec une paire de lunettes polarisées linéairement .
Il faut tenir compte de ce que , pour des projections dans des salles relativement petites , notamment pour des projec tions à domicile , cet arrangement essentiellement plus simple et moins coûteux suffira dans de nombreux cas . Un appareillage de ce genre présenterait , en outre , l'avantage de pouvoir être agrandi pour le montage d'un deuxième objectif pour amélio- rer son rendement .
<Desc / Clms Page number 1>
"Method of projecting stereoscopic images using polarized light".
The subject of the invention is a method for reproducing stereoscopic images by means of polarized light. Methods of this type are already known and are based on the fact that two partially polarized images which are polarized differently are projected onto a screen on which they are observed, for example by a corresponding analyzer, for example in the form of glasses, each eye perceiving the image. which is intended for him. To make, during the observation, the effect of the extinction of the right and left partial images respectively, independent of the position of the analyzer conditioned by the inclination of the head P
<Desc / Clms Page number 2>
one came to the use of images polarized circularly to the right and to the left. In processes of this kind, it has heretofore been necessary to take account of an essential loss of light.
This is why, in order to achieve reproduction of stereoscopic images, practically free of loss of light, it is proposed, according to the invention, to decompose the two partial images to be projected by an interference polarizer (polarizer with reflection), each in two pairs of images linearly polarized, perpendicular to each other, and overlapping in the output surfaces of the interference polarizer.
These pairs of images are circularly polarized to the right and to the left by a lacquer # / 4 mounted on each of the two output surfaces of the interference polarizer, the optical axes of which are perpendicular to each other and are oriented in the same direction. such that they are at an angle of 45 relative to the polar planes of the images and these image pairs are superimposed on a projection screen.
This nearly as uniform degree of polarization as possible for all four individual images is achieved by the use of an interference polarizer, in which the ray passing in a straight line through the interference layer has an angle of. incidence which has the optimum degree of polarization for the material used, for example 55 for ordinary glass; in this interference polarizer, the ray coming from the opposite side has the same angle of incidence and consequently the reflected rays each time with the same degree of polarization, but with a plane of polarization rotated by 90, are deflected parallel to each of the rays crossing in a straight line.
The interference device has, in this case, the form of a unitary constructive whole, in which both the two light entry surfaces and the two exit surfaces are either directly against each other. to form a whole, or separated from each other by any distance. Projection
<Desc / Clms Page number 3>
of a pair, among the four partial images mixed in pairs, can be obtained by a single polarized system either linearly or circularly instead of by two reproduction objectives.
To superimpose the pairs of images exactly on the projection screen, focusing devices have been mounted on the lenses or else prism devices have been provided which make possible the lateral displacement of the images as well. projected as their displacement ver. up or down. A device working according to this method offers, in addition to practically light loss-free operation, the advantage of extraordinarily simple and inexpensive construction.
In the drawing, there is shown, by way of non-limiting example, an embodiment of the invention.
Figure 1 shows the schematic arrangement of the optical members of the projection apparatus.
FIG. 2 shows the view of an interference polarizer, the entry surfaces of which are applied directly against each other.
FIG. 3 shows the view of an interference polarizer with the input surfaces separated from one another.
FIG. 4 represents the plane of polarization of one of the images and the associated perpendicular plane of polarization of the same image.
FIG. 5 represents the plane of polarization of the other image and the plane of polarization perpendicular to the first, associated with the same image on the second exit surface.
In FIG. 1, the light source (incandescent lamp of the projector) is designated by 1, its reflector by 1, and the capacitor by 2; 3a and 3b are the two juxtaposed or superimposed stereoscopic slides, which can be
<Desc / Clms Page number 4>
either black and white, or in color. In the present case, it may be a question of both still image projector devices and moving images of a narrow film projector or of a normal cinematographic projection apparatus. The format of the images is irrelevant here. The device, according to the proposed method, can be adapted to any format.
It is also immaterial whether the slides to be projected are mounted separately or whether they are on a common film or on a common glass plate. 4 and 6 form the outer surfaces of an interference polarizer (reflective polarizer) known per se and practically free of light loss, which outer surfaces are totally reflective. This polarizer is, in the known manner, preferably glass.
The actual polarizing surface is represented by 5.
This alternating polarizing layer 5 is a layer of zinc sulphide and vaporized cryolite, in the known manner, and glued.
Instead of the total reflection surfaces 4 and 6, mirror devices can also be used, in which the glass interference polarizer would form an assembly bounded by points A, B, C and D.
If the slides 3a and 3b are irradiated by the light source 1 through the capacitor 2, the light rays 10 of the image 3b are totally reflected on the surface 4 and meet the alternating layer 5. The light rays incidents are broken down on this surface and, in particular, the light ray 10 is totally reflected once on the surface 5, is linearly polarized in a plane with an efficiency of 96% and leaves the polarizer along the ray 10a. The second part of the rays 10 falling on 5 crosses in a straight line the alternating layer 5, meets the limiting surface 6 with total reflection of the interference polarizer and leaves the latter along the ray 10b with a permissible direction of polarization. pendicular to 10a.
This ray is linearly polarized convenient
<Desc / Clms Page number 5>
ment at 160%. These two rays 10a, 10b each contain substantially 50% of the total light which has passed through slide 3b.
Beam 10a is not 100% polarized, but still contains a small fraction of unpolarized light, which has been found not to be a problem in practice.
The slide 3a sends its rays 11 also on the alternating layer 5 and this time on the other side of the alternating layer towards the reflecting surface 6. There, the ray 11 passes on the one hand through the alternating layer 5 and leaves, along the ray 11a, the interference polarizer, its degree of polarization then reaching practically 100%. Its direction of oscillation is then exactly perpendicular to the plane of polarization of ray 10a, which is emitted by image 3b.
But the ray 11 is furthermore fully reflected on the alternating layer 5 and is linearly polarized, therefore, perpendicular to the oscillation direction of 11a, in which case the degree of polarization is about 96%. This fraction of ray 11, reflected at 5, is totally reflected on the total reflection delimiting surface 6 of the interference polarizer and leaves the polarizer along ray llb, its plane of polarization then being perpendicular to that of lOb.
On the two output surfaces 12a and 12b of the interference polarizer there are thus each time two pairs of images whose light rays are linearly polarized and perpendicular to each other. But then one of the images on surface 12b belongs to slide 3a, represented by ray 11a, while the second image on slide 3b, polarized perpendicular to the first, comes from slide 3b and is indicated by ray 10a.
On the exit surface 12a, on the other hand, on which there is also a pair of images, the image represented by the ray 10b comes from the slide 3b. In this case, the image, coming from 3b, represented by the ray 10b, is polarized
<Desc / Clms Page number 6>
exactly perpendicular to the same image on surface 12b, which image is represented by ray 10a. Again and vice versa, the image shown on surface 12a with its ray 11b is polarized perpendicular to the same image 3a on the output surface 12b, image which is represented by the ray 11a.
In Figures 4 and 5, these conditions are shown again in detail. For a better representation of the conditions, image 3a of FIG. 4 and image 3b of FIG. 5 have been shown in isolation. In reality, the two series of images (Figures 4 and 5) are superimposed.
In FIG. 4, 6 represents, seen from the front, the plane of polarization of one of the images which corresponds, for example, to the radius 10a of FIG. 1. 17 denotes the plane of polarization of the second image, disposed perpendicular to the first, on the second exit surface 12a, which therefore corresponds to the radius 10b.
Correspondingly, 18 represents the polarization surface of the other image, which is thus perpendicular to 16, while 19 represents the direction of polarization on the second exit surface.
The two projecting slides 3a and 3b are thus broken down practically each into two pairs of images polarized linearly and perpendicular to each other, which are superimposed in the output surfaces 12a and 12b so that in total , there are four images.
It seems first of all impossible to separate again, during the projection, this mixture of four images whose polarization planes are perpendicular to each other.
This design is however correct as far as it is a projection with linearly polarized light.
But a surprising possibility of perfect separation of these images was revealed by the use of polarization.
<Desc / Clms Page number 7>
circular or elliptical tion. For simplicity, we will only speak of circular polarization below.
In Figure 1, 7 and 8 each denote a # / 4 wafer, which is associated with each of the output surfaces 12a and 12b of the interference polarizer. This plate A / 4 may preferably be a sheet of cellulose hydrate or be quartz, gypsum and mica or, where appropriate, a Fresnel parallelepiped. The optical axes of platelets # / 4 7 and 8 are perpendicular to each other and are oriented such that they form an angle of 45 relative to the polarization planes of the images at 12a and 12b. FIG. 4 makes the optical effects which then occur more clearly.
In Figure 4, 16 and 17 denote the linear directions of polarization. 20 and 21 are the optical axes of plates A / 4 which are on the one hand perpendicular to each other, and furthermore form an angle of 45 with the planes of the linear polarizers. In both cases, we now have a circular polarization which is represented by semicircles indicated by arrows and which has the same direction of rotation for the two partial images. In Figure 5, the linearly polarized images are inverted and represented by 18 and 19.
In the arrangement of figure 4, the positions of the optical axes of the plates / \ / 4 are represented by 20 and 21, and likewise in figure 5 where they are also indicated by 20 and 21. It follows that the images of FIG. 5 now imperatively have a direction of rotation exactly opposite to that of FIG. 4, which is represented by semi-circles provided with arrows.
In the output surfaces 12a and 12b of FIG. 1, the two images belonging to 3a are polarized, for example circularly to the right, and the two images belonging to 3b, correspondingly, circularly to the left.
If the four partial images, two of which are each located in the output surfaces 12a and 12b, are projected
<Desc / Clms Page number 8>
Tied, with the aid of two objectives 9a and 9b, on a metallic projection surface, the two stereoscopic slides 3a and 3b appear in relief when observed with a pair of glasses which extinguishes the circulating polarized light for one eye. - left stretch and, for the other eye, circularly polarized light to the right.
In the division of the rays by means of polarizers, established on the principle of thin films, great difficulties arise in that the angle of deflection for the most total possible polarization cannot be equal to 90, since, for the degree of polarization in the thin film, the Brewster angle is essential, which is essentially different from the angle of incidence equal to 45. Thus, for example, the constitution of the layer to obtain a total polarization of 45, should be such that one of the layers has a refractive index equal to 1.40, and the other layer a refractive index equal to 1, 65.
This small difference between the refractive indices again necessitates such a large number of individual layers that there would be an increase in the cost of the polarizers such that one could not easily operate with them.
For this reason, we suggest choosing the angle of incidence greater than 45. In these cases, interference polarizers are used for the glass, which are made with an angle of 45. We then deliberately renounce a total polarization of all the four partial images; however, the degree of polarization is high enough that a disturbance-free image separation of all four individual images is obtained. But its main advantage is that the degree of polarization of all four isolated images is practically the same, which is necessary to prevent the viewer from seeing double images.
<Desc / Clms Page number 9>
Sarcla figure 2, there is shown a body of this kind.
22a and 22b are the two entry surfaces of the polarizer, in front of which the film unwinds, an image being associated with each partial surface. In this case, the images can be superimposed as well as juxtaposed. 23 is one of the mirrors, which reflect the rays so that they fall, with an angle of incidence of 55, on the alternate layer and are subdivided therein, while, on the opposite face, the light of the second image, in rectilinear crossing, meets the alternating layer also with an angle of incidence of 55 and is decomposed there into two rays which are also polarized perpendicular to each other. 24 is the second mirror, which deflects the two rays and lets them exit parallel to the first pair of rays.
The spacing between the two exit surfaces can then be adapted to all practical needs at more or less close distances. It is, however, necessary that the whole of the interference polarizer be a unitary construction element, preferably of polished and glued glass.
In the same way as the one in which the exit surfaces apply against each other or can be spaced apart any distance from each other, the entrance surfaces in Fig. 3 can be spaced apart d 'any distance. By this means, the polarizer is also suitable for the two-strip projection process (twin machines). The required # / 4 pads provided on the outlet surfaces are indicated by diagonal lines 7 and 8.
The same plates / 4 can also be mounted on the two input surfaces 22a and 22b. They then have no optical action when the light enters the polarizer, but the whole polarizer can however, if necessary , be used in the opposite direction.
When projecting circularly polarized images, care must be taken to ensure that the partial images correct.
<Desc / Clms Page number 10>
laying surfaces 12a and 12b are superimposed with great precision on the projection screen. To this end, where appropriate, it is possible to use, for the correction of the relative displacements, even very small ones, of the longitudinal axes of the two optical systems, compensating prisms 13a, 13b, 14a and 14b, in which case either these , or the two objectives 9a, 9b must be fitted with a focusing device which, in addition to the necessary precise focusing of the images in a known manner, allows both lateral rotation and focusing. in a raised or lowered position within small limits (see circles 15).
Using the device described, it is also possible, by eliminating one of the two objectives 9a and 9b of FIG. 1, to carry out a projection of stereoscopic images with a single objective, of course taking account of significant loss of light.
The projection of the images from the surface 12a or 12b can take place by removing the platelets 7 and 8 # / 4, even linearly polarized, and this projection can be observed, correspondingly, with a pair of linearly polarized glasses.
It must be taken into account that for screenings in relatively small rooms, especially home screenings, this essentially simpler and less expensive arrangement will suffice in many cases. An apparatus of this type would also have the advantage of being able to be enlarged for mounting a second objective in order to improve its efficiency.