Einrichtung zur Erzeugung räumlich wahrnehmbarer Projektionsbilder Es ist zur Erzeugung räumlich wahrnehmbarer Projektionsbilder bereits bekannt, ein Filter, welches aus einer lichtabsorbierenden Fläche besteht, mit einer Reihe von Schlitzen zu versehen, deren Längs achsen auf konvergierenden, sich in einem gemein samen Punkt schneidenden Linien liegen, die in einem solchen Winkelabstand voneinander angeordnet sind, dass sie eine Waagrechte in gleiche Strecken teilen. Die Filterebene schliesst mit der senkrecht stehenden Bildschirmebene einen spitzen Winkel ein. Der Flucht punkt der konvergierenden Längsachsen der Schlitze liegt in der Schnittlinie der Bildschirmebene und der Filterebene. Gleichzeitig liegt dieser Fluchtpunkt in der Betrachtungsebene, in welcher die Augen der Zu schauer und der Projektor liegen.
Diese Betrachtungs ebene ist, wenn die Sitzreihen eines Filmtheaters auf einer horizontalen Ebene stehen, ebenfalls horizontal, schliesst also dann mit dem vertikal stehenden Bild schirm einen rechten Winkel ein. Wenn aber, wie dies häufig der Fall ist, die Sitzreihen von vorn nach hinten ansteigen, dann ist die Betrachtungsebene entsprechend geneigt.
Der Zweck dieser Massnahme ist der, zu erreichen, dass bei Veränderung des Augenortes in der Tiefe die Raumwirkung des Bildes nicht beeinträchtigt wird. Bei der bekannten Einrichtung muss jedoch das Filter, da es neben den lichtdurchlässigen Schlitzen auch lichtundurchlässige Zwischenräume aufweist, in seiner Ebene in eine rasche, hin und her gehende Bewegung versetzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Erzeugung räumlich wahrnehmbarer Projektionsbilder zu schaffen, welche, ohne die Not wendigkeit der erwähnten hin und her gehenden Be wegung, eine Veränderung des Augenortes in der Tiefe unter Gewährleistung einer einwandfreien Raum wirkung erlaubt, die also das Bild bei Betrachtung in beliebigem Tiefenabstand vom Betrachtungsschirm einwandfrei plastisch erscheinen lässt. Filter oder Raster, welche ohne mechanische Be wegung eine praktisch bildverlustfreie Raumbetrach tung ermöglichen, sind schon vorgeschlagen worden. Ein Vorschlag besteht darin, die Rasterelemente ab wechselnd aus komplementären Farbfiltern herzustellen, ein anderer darin, den Raster aus abwechselnd ver schieden lichtpolarisierenden Rasterelementen zu sammenzusetzen.
Bei Verwendung derartiger Raster, wird zwar, wie schon erwähnt, die räumliche Betrach tung ohne mechanische Bewegung des Rasters und ohne Bildverlust ermöglicht; indessen wird bei Ver wendung derartiger Raster durch Veränderung des Augenortes nach der Tiefe hin eine Beeinträchtigung der plastischen Wirkung hervorgerufen, wenn nicht besondere Massnahmen zur Verhinderung dieser Er scheinung getroffen werden.
Es hat sich nun erfindungsgemäss gezeigt, dass die einfachste Massnahme zur Verhinderung dieser Er scheinung darin besteht, den Raster zu dem Projek tionsschirm geneigt anzuordnen und die Rasterele mente zum Mittelpunkt der Schnittlinie des Schirmes und der Rasterebene konvergieren zu lassen. Der Unterschied gegenüber der bekannten, eingangs er wähnten Einrichtung liegt demzufolge darin, dass die konvergierend verlaufenden Elemente des zur Be trachtungsebene geneigt liegenden Rasters nicht ab wechselnd offen und lichtundurchlässig sind, sondern abwechselnd aus komplementären Farbfiltern oder aus verschieden polarisiertem Licht zugeordneten Fel dern bestehen.
Durch diese Kombination wird, wie bei der eingangs erwähnten bekannten Einrichtung, einer seits erreicht, dass Veränderungen des Augenortes in der Tiefe nicht stören; anderseits aber wird, im Gegensatz zur eingangs erwähnten Einrichtung, die Notwendigkeit einer mechanischen, hin und her gehenden Bewegung des Rasters vermieden.
Die Figuren zeigen schematisch ein Ausführungs beispiel der erfindungsgemässen Einrichtung, und zwar: Fig. 1 die Einrichtung in Ansicht von vorn, Fig. 2 den Grundriss zu Fig. 1, Fig. 3 in grösserem Massstab einen Querschnitt durch einen Teil eines Rasters und Fig. 4 einen Vertikalschnitt zu Fig. 2.
Die Projektionseinrichtung enthält zwei im Augen abstand angeordnete Projektionsobjektive, die in den Fig. 1 und 2 nicht gezeigt sind, durch welche zwei Stereoteilbilder auf einen Projektionsschirm 1, z. B. eine Mattscheibe, projiziert werden. Auf der den Objektiven zugewendeten Seite des Projektions schirmes ist ein ebener Raster 2 angeordnet. Die Elemente dieses Rasters bestehen aus das Licht ver schieden polarisierenden Feldern<I>a</I> und<I>b.</I> Die Ebene des Rasters 2 ist zur Ebene des Projektionsschirmes 1 geneigt; die Elemente<I>a</I> und<I>b</I> konvergieren zu einem Punkt e, der in der Mitte der Schnittlinie der Ebenen 1 und 2 liegt.
In Fig. 2 ist der Punkt c aus Gründen der Übersichtlichkeit etwa vor dem Projektionsschirm liegend gezeichnet. Die von dem einen Objektiv kommenden und durch die Begrenzungskanten der einzelnen Filterelemente<I>a</I> und<I>b</I> gehenden Projektions strahlen 3a, 3b und 3c schneiden sich in der Ebene des Rasters 2 mit Projektionsstrahlen 4a bzw. 4b bzw. 4e, die von dem andern Objektiv her kommen und durch die Begrenzungskanten der Filterelemente<I>a</I> und<I>b</I> gehen.
Die Bildteile, welche durch die Filterelemente a von dem einen Objektiv her auf den Schirm 1 ge worfen werden, und die von dem andern Objektiv über die gleichen Filterelemente a erzeugten Bildteile kommen dadurch auf dem Schirm 1 unmittelbar nebeneinanderzuliegen. Die Bildteile, welche durch die beiden Objektive über die Filterelemente b er zeugt werden, decken sich mit den über die Filter elemente a erzeugten Bildteile.
Das auf diese Weise auf dem Schirm 1 entworfene Bild kann von der Rückseite des Schirmes her be trachtet werden. Zu diesem Zweck ist ein zweiter, ebenfalls aus das Licht verschieden polarisierenden Filter<I>a'</I> und<I>b'</I> zusammengesetzter Raster 5 be- trachtungsseitig angeordnet. Seine Elemente<I>a'</I> und<I>b'</I> konvergieren gegen den Punkt e', der in Fig. 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit etwas vor dem Schirm 1 liegend gezeichnet ist. Die von den Augenorten L und R durch die Begrenzungskanten der Filter elemente<I>a'</I> und<I>b'</I> gehenden Sehstrahlen 6 und 7 schneiden sich in der Ebene des Schirmes 1 mit den Strahlen 3 und 4.
Zur Verdeutlichung des Verlaufs der Elemente<I>a, b</I> bzw.<I>a', b'</I> der beiden Raster 2 und 5 sind diese Elemente in Fig. 2 über die die Raster begrenzung andeutende Rahmenlinie Y hinaus ver längert gezeichnet.
Durch den Umstand, dass die Filterelemente a und <I>b,</I> bzw.<I>a'</I> und<I>b'</I> abwechselnd aus das Licht ver schieden polarisierenden Elementen bestehen, wird erreicht, dass, wenn man das Bild durch den Raster 5 betrachtet, jedes Auge nur diejenigen Bildteile auf nimmt, die durch das diesem Auge zugeordnete Objektiv erzeugt worden sind, da die Filterelemente <I>a'</I> und<I>b'</I> nur jeweils die entsprechend polarisierten Lichtstrahlen durchlassen.
Anderseits wird durch die zur Projektionsschirmebene geneigte Anordnung der Rasterebene und durch den konvergierenden Verlauf der Rasterelemente erreicht, dass bei Veränderung des Augenortes nach der Tiefe längs der gestrichelten Linie R-c', bzw. L-e' mindestens in gewissen Gren zen die plastische Bildwirkung nicht verloren geht.
Statt die Elemente<I>a, b</I> und<I>a', b'</I> als das Licht abwechselnd polarisierende Felder auszubilden, kann man die Anordnung auch so treffen, dass die Raster elemente abwechselnd aus komplementären Farb filtern bestehen, also beispielsweise die Elemente a und<I>a'</I> aus Grünfiltern und die Elemente<I>b</I> und<I>b'</I> aus Rotfiltern. Die Wirkungsweise der erfindungs gemässen Anordnung bleibt dann die gleiche.
An Hand des Ausführungsbeispiels ist die Er zeugung von Durchsichtsprojektionsbildern erläutert. In gleicher Weise lassen sich sinngemäss Aufsichts- projektionsbilder erzeugen. In diesem Falle ist die Projektionskamera mit den beiden Projektionsobjek tiven, wie bei den Filmtheatern üblich, auf der Zu schauerseite des Projektionsschirmes 1 liegend zu denken. Der Projektionsraster 2 kommt dann in Weg fall; der Betrachtungsraster 5 übernimmt dessen Auf gabe, er ist also zugleich Projektions- und Betrach tungsraster.
Bei Verwendung von Rastern mit das Licht ver schieden polarisierenden Elementen<I>a, b</I> wird die rastermässige Aufteilung von polarisiertem Licht bei spielsweise dadurch erzeugt, dass z. B. ein doppel brechender anisotroper Stoff, also eine Zellulose- Hydratfolie in einer den für die entgegengesetzte Polarisation notwendigen Gangunterschied der Wellen längen des durchgehenden Lichtes bewirkenden Stärke (Lamda % Folie) mit einer Teilmaschine in Raster felder so geschnitten wird, dass Felder entstehen, welche das durchgehende, polarisierte Licht in andere Schwingungsrichtung verwandeln (Elemente b bzw.
b'), während durch danebenliegende nichtpolarisierende Elemente<I>a</I> bzw.<I>a',</I> bei welchen die doppelbrechende Folie entfernt wurde, die Polarisation des durch tretenden Lichtes erhalten bleibt, wobei diese Felder mit der nötigen Ausrichtung zu der Ausrichtung der Schwingungsebene des zugehörigen Polarisators an geordnet sind; und zwar muss die Bedingung unab hängig von der konvergierenden Rasteranordnung für jeden Querschnitt gelten.
Man wird also bei Auflicht- projektion vor den Betrachtungs-Schirm, auf welchen die Stereoteilbilder projiziert werden, einen Polarisator und einen aus einer Zellulosehydratfolie gebildeten Raster der oben erwähnten Art anbringen. Bei Er zeugung von Durchsichts-Projektions-Bildern muss die gleiche Anordnung auf beiden Seiten des Betrachtungs schirmes getroffen werden.
Die Anordnung entspricht somit jener nach Fig. 2 mit dem Unterschied, dass zwischen den Projektionsobjektiven und dem Schirm 2 und ebenso zwischen den Augenorten L, R und dem Schirm 5 je ein Polarisator liegt. Durch den Polarisator wird das durchtretende Licht in eine bestimmte Polari sationsebene polarisiert. Trifft nun dieses polarisierte Licht beispielsweise auf den Raster 2 auf, so wird durch die freien, transparenten Elemente a die Polari sationsrichtung nicht geändert; durch die anisotropen Elemente b hingegen wird die Polarisationsrichtung geändert, so dass sie entgegengesetzt ist.
Auf diese Weise wird genau der gleiche Effekt erzielt, wie im Falle der Verwendung komplementärfarbiger Ele mente und im Falle der Verwendung von Polarisations filtern.
Zur Beseitigung der Störung der plastischen Wir kung bei Veränderung des Augenortes nach Seite oder Tiefe sind auch schon andere Massnahmen, als die soeben beschriebenen, vorgeschlagen worden.
Eine solche Massnahme besteht darin, dass ein Raster verwendet wird, dessen komplementärfarbige Elemente entweder je in sich hälftig oder paarweise verschieden polarisiertem Licht zugeordnet sind, so dass bei Veränderung des Hauptaugenortes nach Seite oder Tiefe im ersteren Falle ein durch eine Farb- elementshälfte des Projektionsrasters im Bereiche einer gleichfarbigen Elementshälfte des Betrachtungsrasters auf dem Schirm entworfenes Bildteilchen des einen Stereobildes für das Auge, welches durch dasselbe Farbelement des Betrachtungsrasters ein Bildelement des ihm zugeordneten andern Stereoteilbildes be trachtet,
unsichtbar bleibt (infolge der verschiedenen Polarisation des diesen Elementen zukommenden Lichtes), während im zweiten Falle ein durch eine Polarisationselementshälfte des Projektionsrasters im Bereiche einer gleichsinnigen Polarisationselements hälfte des Betrachtungsrasters entworfenes Bild teilchen des einen Stereobildes für das diesem Bild nicht zugeordnete Auge infolge komplementärer Farbenwirkung unsichtbar bleibt.
In Fig. 3 sind nebeneinanderliegende Elemente eines solchen Rasters schematisch angedeutet. Das Element<I>a</I> sei hier ein Rotfilter, das Element<I>b</I> ein Grünfilter. Das Element a ist in zwei Hälften I und II unterteilt; diese Elementhälften sind verschieden polarisiertem Licht zugeordnet. In gleicher Weise ist das Element b aufgeteilt.