Aufnahme- und Projektionsspiegel für Panoramabildaufnahme und Panoramabildprojektion unter in horizontaler Ebene liegenden Bildwinkeln bis zu 360 Die Erfindung betrifft einen Aufnahme- und Pro jektionsspiegel für Panoramabildaufnahme und Pano- ramabildprojektion unter dn horizontaler Ebene lie genden Bildwinkeln bis zu 360 .
Die bekannten Aufnahme- und Projektionsspiegel in Kugel-, Kegel-, Paraboloid- oder Rotationskörper form sind so vor dem Objektiv einer Aufnahmeka mera gebräuchlicher Bauart angebracht, dass das auf ihnen erscheinende virtuelle Bild ides gesamten umge benden Panoramas vom Bildwinkel 360 in der Hori zontalen als ringförmiges Bild .auf den Filmstreifen abgebildet werden kann.
Bei der Projektion wird umgekehrt das aufgenom mene Bild, das als ringförmige Abbildung erscheint, über einen entsprechenden ,Kugel-, Kegel- oder Para- boloidspiegel auf kugel- oder zylinderförmige Projek tionsflächen abgestrahlt. Der Projektionsspiegel ist dabei so vor dem Projektionsgerät angebracht, dass das projizierte Ringbild ganz und in geeigneter Lage auf die Spiegelfläche trifft.
Das bei der Aufnahme verzerrte bzw. verzeichnete Ringbild wird dabei durch Umkdhrun,g des Aufnahmevorganges wieder entzerrt und verzeichnungsfrei auf der Projektionsflä che abgebildet. Trotzdem zeigten die .bisher vorge schlagenen kugel-, kegel-, paraboloid- oder rotations- körperförmigen Spiegel jedoch zahlreiche Nachteile, so dass sie bisher nicht mit zufriedenstellendem Er folg benutzt werden konnten.
Der Kegelspiegel liefert bei der Projektion keine Winkelvergrösserung des Projektionsbereiches in der Vertikalen, so dass die projizierten Bilder selbst bei einem relativ grossen Projektionswinkel des .Projek tionsgerätes zu flach erscheinen. Entsprechend wird bei der Aufnahme mit Kegelspiegeln immer nur ein sehr flacher Ausschnitt des 360 Panoramas erfasst, was ebenfalls störend winkt.
Eine genau in entgegengesetztem Sinne nachtei lige Wirkung zeigen .Kugel- und Paraboloidspiegel. Die Tangentialebenen an derartigen Spiegelkörpern durchlaufen alle Raumlagen von der Horizontallage, ,die sie im Scheitelpunkt des Spiegelkörpers einneh men; .bis zur Vertikallage, die sie bei der Kugel am Äquator einndhmen, beim Paraboloid bei hinrei chend grosser Entfernung vom Scheitelpunkt jedoch nur annähernd erreichen.
Das bedeutet jedoch bei Beachtung des Spiegelgesetzes, dass derartige Spie gelkörper selbst in Vertikalrichtung einen Bildwinkel bis zu annähernd 180 erfassen können.
Das :Aufnehme- bzw: Projektionsfeld wird daher im Gegensatz zum Kegelspiegel bei Kugelspiegeln oder Paraboloidspiegeln so übermässig erweitert, dass bei der .Aufnahme ein derart umfassender Aus schnitt des 360 Panoramas aufgenommen wird, wie er bei der Projektion grundsätzlich nicht wiedergege ben werden kann.
Die Nachteile des übergrossen Bildwinkels in der Vertikalen treten besonders stark bei der Projektion (hervor. Das aufgenommene, flächenmässig kleine Filmstreifenbild wird bei der Projektion derartig stark in, Vertikal- und Horizontalrichtung vergrössert, dass die Auflösungsgrenze des bis heute bekannten Fümstreifenmaterials weit überschritten wird. Die Vergrösserung ist ausserdem so stark, dass selbst kleinste Unregelmässigkeiten oder Beschädigungen des Filmstreifenmaterialsdeutliche Bildfehler bewir ken.
Ferner wird bei der Projektion der Lichtfluss des Projektionsgerätes über einen so ,grossen Raumwin kel verteilt, dass keine ausreichende Bildflächen- leuchtdichte auf der Projektionswand erreicht werden kann. Das projizierte Bild erscheint dunkel, ver schwommen, unscharf und äusserst kontrastarm.
Durch die Erfindung werden diese Nachteile grösstenteils behoben und ein funktionsgerechter Auf nahme- bzw. Projektionsspiegel geschaffen.
Die Erfindung geht davon aus, den vertikalen Bildwinkel der 360 -Vollpanorama-Aufnahme bzw. -Projektion durch geeignete Spiegelformung auf vernünftige mittlere Werte zu beschränken, ohne dabei, wie es bei den bisher vorgeschlagenen Spiegel typen der Fall war,
zur Beschränkung des vertikalen Bildwinkels einfach die überflüssigen Bereiche der Vertikalzone auszublenden und so eine äusserst ungünstige Bildflächen- wie auch Lichtnutzung in Kauf nehmen zu müssen.
Dies wird erfindungsgemäss erreicht durch einen Spiegel, der als aussen verspiegelter Rotationskörper ausgebildet ist, entstanden durch Rotation eines Kur venstückes um die Spiegelkörperachse, wobei das Kurvenstück ein konvexes Kreisbogenstück ist, des sen Kreismittelpunkt ausserhalb der Körperachse liegt und welches die Spiegelachse in einem spitzen Winkel schneidet.
Dabei kann der Spiegelkörper als Hohlkörper ausgebildet sein .und an seiner Spitze eine genügend grosse zentrisch ,zur Körperachse des Spie gels angebrachte Öffnung besitzen. Vor der Öffnung des Spiegels, und zwar der verspiegelten Aussenflä che gegenüber, kann schliesslich ein weiterer Reflek- torspiegel angeordnet sein.
Die erfindungsgemässe Anordnung ,kann. für alle Arten von Panoramabildaufnahmen .und Panorama bildprojektionen verwendet werden, z. B. auch in Ge räten, die für Werbezwecke Verwendung finden. In diesem Fall ist in einem Unterbau ein Lauf- oder Standbildprojektionsgerät untergebracht und auf dem Unterbau ein kegelstumpfförmiger Oberbau aus durchscheinendem, mattiertem und abbildungsfähi- gem, Material, wie z. B.
Glas, Kunststoff oder dgl., auf gesetzt, in welchem zentrisch ein konvex-, kugel- oder kegelförmiger Spiegel oder ein entsprechendes Spie gellinsenobjektiv derart untergebracht ist, dass über diesen Spiegel durch das im Unterbau untergebrachte Projektionsgerät das 360'-Bilddirekt oder nach vor heriger Umlenkung über eine Planspiegelfläche von innen abgestrahlt wird. Die Kegelstumpffläche kann dabei .aufrecht, d. h.
mit ihrer Spitze nach oben oder umgekehrt mit ihrer Spitze nach unten gerichtet, be nutzt werden.
Verschiedenste Ausführungsformen der Erfin dung und Anwendungsmöglichkeiten sind in der an liegenden Zeichnung wiedergegeben, und zwar zei gen: Fig. 1 und 2 .verschiedene Ausführungsformen des Spiegelsystems und Fig. 3 bis 6 verschiedene Ausführungsformen von Werbesäulen, in denen der erfindungsgemässe Spie gel zur Anwendung gelangt.
Wie Fe. 1 und 2 erkennen lassen, ist der Aufnah- me- und Projektionsspiegel ein aussen verspiegelter Rotationskörper, der durch die Rotation eines konve xen Kreisbogenstückes um die Spiegelkörp.erachse entstanden ist, wobei das Kreisbogenstück die Körper achse im spitzen Punkt des Spiegels unter einem spitzen Winkel schneidet und der dem Kreisbo- genstück gehörige Kreismittelpunkt ausserhalb der Körperachse liegt.
Bei einem Schnitt durch die Spie gelanordnung 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 Strah len auf die Spiegelfläche 2 und werden, mit Aus nahme der wenigen innenliegenden Strahlen, die auf' die Spiegelflächenspitze 4 treffen, innerhalb eines seitlichen ,vertikalen Projektionsbereiches 6, welcher sich über den gesamten .Spiegelumfang erstreckt,
ab- gelenkt. 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 .ausge hende Lichtstrom wird somit auf den vorbestimmten Projektionsbereich 6 konzentriert. Hierdurch wird es möglich, ein lichtstarkes und infolge der geringeren Flächenvergrösserung durch Winkelbeschränkung auch ein scharfes Bild auf einer den Spiegel umge benden zylinder-, kugel- oder kegelstumpfförmigen Projektionsfläche zu erzeugen. Entsprechendes gilt für die Aufnahme.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in. Fig. 2 dargestellt. Hierbei 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' im Abstand angebracht ist. Bei der Projektion treten die aus dem Objektiv 5 austreten den ,Projektionsstrahlen durch die Öffnung 9 an der Spitze des Spiegels 7' hindurch.
Sie treffen auf den Planspiegel 8 und werden von diesem auf die verspie- gelte Aussenfläche 2 des Spiegels 7' zurückgeworfen und von diesem auf eine nicht dargestellte Projek tionsfläche abgestrahlt.
Bei der Aufnahme ist der beschriebene Strahlen verlauf entsprechend umgekehrt und anstelle des Pro jektionsgerätes eine Aufnahmekamera gesetzt.
Ausser dem Planspiegel 8 kann auch ein Kugel-, Kegel-., Konvex-, Rotationskörper-Spiegel oder Spie gel nach vorliegender Erfindung benutzt werden. Desgleichen ist es möglich, bei dem in Fig. 2 darge stellten Spiegelsystem den Spiegel in bezug auf die Spiegelspitze :in aufrechter, umgekehrter oder belie big geneigter Lage zu benutzen.
Der beschriebene Spiegel bewirkt bei in der Hori zontalen liegenden Bildwinkeln bis zu 360 durch Beschränkung -des :vertikalen Bildwinkels auf den gewünschten Bildbereich eine Verringerung der Bild auflösung, eine stärkere Konzentration des Licht flusses und damit eine entscheidende Verbesserung der Bildschärfe, -helligkeit und -qualität. Dies wirkt sich besonders günstig aus bei Werbesäulen, wie sie z. B. in Fig.. 3 bis 6 schematisch dargestellt sind.
Derartige Werbesäulen bestehen aus einem Un terteil 10, in welchem das Lauf- oder Standbild-Pro- jektions.gerät 14 untergebracht ist. ;Darauf sitzt ein Oberteil 11, 12, 13 aus durchscheinendem, mattiertem und abbildungsfähigem Material, wie Glas, Kunststoff o. dgl., das .die Gestalt eines aufrechten (Fig. 3) oder umgekehrten Kegelstumpfes :
(Fig. 4) besitzt. In die sem sitzt ein Spiegel gemäss Fig. 1 oder Fig. 2, über welchen, das 3,60 -Bild durch den Lauf- oder Stand bildprojektor 14 direkt oder nach vorheriger Umlen kung über einen Planspiegel auf die kegelstumpfför- mige Projektionsfläche 11 (Fig. 3), 12 (Fig.4) oder 13 (Fzg. 5) von innen her abgestrahlt wird.
Bei der Werbesäule gem. Fig. 5 sind im Oberteil 13 eine Zone 18 aus durchscheinendem, mattiertem und abbildendem Material und eine oder mehrere wei tere Zonen 19, die sich oberhalb und/oder unterhalb der Zone 18 befinden, aus klarem und durchsichti gem Material vorgesehen.
Der Betrachter kann auch die ihm abgewandten, gegenüberliegenden Bildflä- chenteile beobachten, so dass er von einem Stand- punkt aus nahezu das gesamte über blicken kann.
Die gleiche Möglichkeit bietet die Werbesäule gem. Fig.6. Darüberhinaus ist es hier möglich, gleichzeitig das gesamte Panorama von innen her zu betrachten.
In einem Traggestell 20 sind ein Gehäuse 21 und eine Projektionsfläche 22 in Form eines Kegelstump- fes, einer Kugelschale oder eines Zylinders aufge hängt.
Im Gehäuse 2,1 ist der Stand- oder Laufbild- projektor 14 so untergebracht, dass er das Bild des 360 -iPanoramas entweder direkt oder nach Umlen kung durch eine Planspiegelfläche über einen Spiegel nach Fig. 1 oder Fig.2, welcher zentrisch innerhalb des von der Projektionsfläche 22 umschlossenen Raumes und .unterhalb des Projektors 14 angebracht ist, von innen her auf die Projektionsfläche 22 ab strahlt.
Das projizierte Bild kann bei einer derartigen Werbesäule von aussen und von innen betrachtet werden, indem der Zuschauer unter die aufgehängte Projektionsfläche 2.2 tritt und so von seinem Stand punkt aus das .ganze 3@60 -Panorama überblicken kann.
Das Stand- oder Laufbildprojektionsgerät 14 kann ausserdem so angebracht sein, dass es um seine optische Achse gedreht werden kann. Hierdurch wird es möglich, auch bei Projektion stehender Bilder .die auf den Projektionsschirm erscheinende Abbildung durch Drohen des ganzen Projektionsgerätes zu be wegen. Anstelle der Bewegung des ganzen Projek tionsgerätes kann auch nur ein Bildfenster gedreht werden.