CS271106B1 - Panoramatic projector - Google Patents

Description

Vynález se týká panoramatického projektoru pro promítání obrazu na válcovou, případné mnohosténnou promítací plochu až do 360° jediným projekčním optickým systémem.

Pro promítání panoramatického obrazu na promítací plochu až do 360° bylo dosud obvykle používáno soustavy více projektoru, které promítaly přední projekcí jednotlivé, na sebe navazující části celkového zamýšleného panoramatického obrazu. Tyto jednotlivé projektory byly umístěny buď za válcovou promítací plochou a každý z nich promítal svůj obraz otvorem v promítací ploše na protilehlou část válcové promítací plochy, nebo projektory byly umístěny hvězdicovitě ve středu kruhového hlediště ohraničeného válcovou nebo mnohosténnou promítací plochou, odkud promítaly své příslušné části celkového obrazu na uvedenou válcovou nebo mnohosténnou promítací plochu. Aby byla snížena rozeznátelnost svislého spojení jednotlivých úseků, promítaných jednotlivými projektory, musely být projektory vybaveny speciálními maskami, přičemž počet použitých projektorů musel být minimálně o jednu třetinu vyšší proti počtu, jaký by odpovídal normální šíři jimi promítaného obrazu. Nicméně, ani použití zvýšeného počtu projektorů nezajistilo nikdy naprosto přesnou návaznost jednotlivých dílčích promítaných obrazů, tudíž ani naprosto dokonalý vjem celkového panoramatického obrazu, nebol nikdy nebylo možno vyloučit odchylky jednotlivých projektorů, zejména odchylky v jejich optických a osvětlovacích soustavách a ve vodicích drahách, které jsou nevyhnutelným průvodním jevem sériové výroby projektorů a které zejména při projekci na velkou promítací plochu své negativní vlivy zmnohonásobují. Vedle uvedené technické nedokonalosti výsledného celkového panoramatického obrazu je velkou nevýhodou tohoto způsobu promítání ekonomická nákladnost potřebného zařízení. Dále jsou známy způsoby a zařízení, kdy se panoramatická projekce uskutečňuje promítáním pomocí jediného středně umístěného sférického nebo asférického zrcadla (obvykle na stropě sálu). Při tomto způsobu je sice zapotřebí pouze jediný projektor, čímž je zajištěna dokonalá spojitost celkového obrazu, avšak projekcí rovinné plochy předlohy promítaného obrazu na promítací plochu válcovou pomocí sférického nebo asférického zrcadla, dochází к deformaci obrazu, kterou je nutno určitými, způsoby vykompenzovat. Tato kompenzace je mimořádně obtížná a přitom vždy více či méně nedokonalá, což se projevuje různým geometrickým zkreslením při projekci. Mezi nevýhody způsobu nutno počítat především značné světelné ztráty, protože se využívá jen malé části předlohy ve tvaru mezikruží. Navíc, pokud se obraz nepromítá na sférické zrcadlo kolmo zespodu, ale z boční strany prostoru, je pod sférické zrcadlo nutno umístit ještě další ploché zrcadlo. Toto ploché zrcadlo však zastiňuje část horizontu, a vylučuje tak uskutečnění nepřerušené projekce v rozsahu celých 360°. Konečně je známo panoramatické promítání pomocí jediného projektoru, u kterého světelné paprsky jsou sférickým zrcadlem upraveny paralelně ve svazek kruhového průřezu, který dopadá na zrcadlo tvaru kužele s konkávním průběhem stěny, jehož vrcholem prochází osa uvedeného svazku rovnoběžných paprsků světla a jehož průměr základny se rovná průměru průřezu tohoto svazku. Zrcadlo ve tvaru kužele odráží paprsky světla na něj dopadající odstředně v pravém úhlu přes obraz nasnímaný na filmové smyčce, která jako válec obepíná zrcadlový kužel v rozsahu 360° a dále přes toroidní čočku konvexního tvaru, upravenou prstencovitě kolem smyčky promítaného filmu, na válcovou promítací plochu. Nevýhodou zařízení je jeho nákladná výroba.

Všechny uvedené nevýhody známých zařízení pro promítání několika samostatných dílčích nebo jediného spojitého obrazu na válcovou nebo mnohosténnou promítací plochu až do 360° odstraňuje panoramatický projektor podle vynálezu, který se skládá ze zdroje světla, z válcové předlohy se záznamem obrazu, z objektivů a ze soustavy pěti zrcadel nastavených pevně, střídavě v úhlu 45° nebo 135°, proti směru svazku paprsků světla, která rotuje jako celek kolem optické osy objektivu. Prvé zrcadlo soustavy, umístěné na optické ose, odklání svazek paprsků vyzařovaných zdrojem světla v pravém úhlu z optické osy na druhé zrcadlo, umístěné mimo optickou osu, které jej opět v pravém úhlu odráží na zrcadlo třetí, nacházející se proti vnější straně válcové předlohy se záznamem obrazu. Tímto zrcadlem je svazek paprsků světla vržen přes válcovou předlohu obrazu na čtvrté ze soustavy zrcadel, které se nachází opět na optické ose, uprostřed prostoru ohraničeného

CS 271106 81 válcovou předlohou obrazu. Zde je svazek paprsků světla odražen opět v pravém úhlu do objektivu. Po. projití objektivem dopadá konečně svazek paprsků světla, který již nese obraz, na páté zrcadlo, tento obraz vytvořený objektivem podle válcové obrazové předlohy vrhá na válcovou nebo mnohostěnnou promítací plochu jako nekonečnou množinu dílčích částí obrazu, které se na promítací plochu promítají spojitě a jsou divákem vnímány jako jediný, nepřerušený, celkový obraz.

Výhodou zařízení podle vynálezu je, že jím promítaný obraz nevykazuje žádné tvarové zkreslení, ani vertikální přerušování výsledného celkového obrazu. Celkový obraz nemá rovněž ani žádnou z ostatních vad, které se и známých zařízení projevují, jako např. odchylky v barevném podání, kontrastu, v ostrosti apod. jednotlivých částí celkového obrazu, promítaných jednotlivými projektory. Další výhodou zařízení podle vynálezu je, že plně využívá celou plochu obrazové předlohy, přičemž jednotlivé nové obrazy lze podle volby buď se zacloněním, nebo viditelně bez omezení měnit známými způsoby výměny obrazových předloh. Mimořádnou výhodou projektoru podle vynálezu je, že se skládá ze známého, výrobně i ekonomicky nenáročného zdroje světla a objektivu běžné konstrukce, jakož i ze sady výrobně i ekonomicky nenáročných plochých zrcadel, které v důsledku malé hmotnosti a malých rozměrů nevyžadují pro uskutečnění požadované rotace mimořádně náročný pohonný mechanismus .

Příkladné provedení panoramatického projektoru podle vynálezu je schematicky znázorněno na výkresu.

Podle příkladného schematického znázornění je panoramatický projektor, skládající se ze zdroje světla JL, objektivu 2, válcové obrazové předlohy 2 a válcové promítací plochy opatřen soustavou zrcadel 2» á* Z, 8.» nastavených pevně proti směru svazku paprsků světla vyzařovaného ze zdroje světla 2> střídavě v úhlu 45°nebo 135°, která jako celek rotuje okolo optické osy 10. Přitom prvé zrcadlo soustavy se nachází na optické ose 10, druhé zrcadlo 6 mimo optickou osu 10 proti prvému zrcadlu 2» třetí zrcadlo 2 mimo optickou osu 10 vně obrazové předlohy 2 proti čtvrtému zrcadlu 8l> nacházejícím se na optické ose 10, a konečně páté zrcadlo 2 nacházející se na optické ose 10 uprostřed prostoru ohraničeného válcovou promítací plochou 2» přičemž mezi zrcadly 2 ^a 2 ^{se na} optické ose 10 nacházi objektiv 2.

Svazek paprsků světla 11, vyzařovaný zdrojem světla 2» J^e prvým zrcadlem 2 odkláněn o 90° z optické osy 10 na druhé zrcadlo 6 a jím opět o 90° na třetí zrcadlo 7_. Třetí zrcadlo 2 vrací svazek paprsků světla 11 přes válcovou obrazovou předlohu 2 zpět na optickou osu 10 na čtvrté zrcadlo 8, které jej po odražení o 90° směruje do objektivu 2. Obraz vytvořený objektivem 2 dopadá na páté zrcadlo 2> kterým je vrhán na válcovou promítací plochu 4.

Panoramatický projektor podle vynálezu může nalézt výhodné uplatnění jako účinný a ekonomicky nenákladný prostředek pro vytváření panoramatických obrazů na částečném i úplném horizontu 360°, jakož i nejrůznějších efektových projekcí při audiovizuálním předvádění v divadlech, v různých typech trenažérů, dioramatech, planetáriích, v parcích lidové zábavy a v radě dalších oblastí. Zejména může být s výhodou používán v projekci nespojitých obrazů, jako jsou např. proměnlivé kulisy apod. Lze jej s výhodou využít i к promítání pohyblivého obrazu.

Claims (1)

1. Panoramatický projektor pro promítání obrazu na válcovou, případně mnohostěnnou promítací plochu až do 360°, složený ze zdroje světla, válcové předlohy se záznamem obrazu, z objektivu a válcové nebo mnohostěnné promítací plochy, vyznačující se tím, že v cestě svazku paprsků světla (11) vyzařovaného zdrojem světla (1) se nachází soustava pěti zrcadel

   OS 271106 01 (5 až 9), nastavených proti směru svazku paprsků světla (11) střídavě v úhlu 45°a 135°, která je otočná jako celek kolem optické osy (10) objektivu (2), kdy prvé zrcadlo (5) se nachází na optické ose (10), druhé zrcadlo (6) mimo optickou osu (10) proti zrcadlu prvému (5), třetí zrcadlo (7) mimo optickou osu (10) proti druhému zrcadlu (6) vně obrazové předlohy (3), dále čtvrté zrcadlo (8) na optické ose (10) uprostřed prostoru ohraničeného obrazovou předlohou (3) proti třetímu zrcadlu (7) a konečně páté zrcadlo (9) nacházející se na optické ose (10) uprostřed prostoru ohraničeného válcovou promítací plochou (4), přičemž mezi zrcadlem čtvrtým (0) a zrcadlem pátým (9) se na optické ose (10) nachází objektiv (2).