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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Projektionsanordnung mit einem Projektor
zum Projizieren eines Bildes auf eine Projektionsfläche, der
eine Lichtquelle, eine dieser nachgeschaltete Filmbühne zum
Haltern eines auf einem Trägermedium
aufgezeichneten Positiv-Bildes und eine Projektionsoptik zum Projizieren
eines durchleuchteten Positiv-Bildes. Die Erfindung bezieht sich
ferner auf eine Projektionseinheit zum Ankoppeln an einen Projektor.
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Die
DE 195 34 263 A1 und
die
DE 196 42 617
A1 zeigen jeweils eine Projektionsanordnung der eingangs
genannten Art. In der
EP
0 961 502 A2 ist eine Projektionsanordnung beschrieben,
bei der der Projektor eine Lichtquelle, eine Ansteuereinheit, einen
mittels dieser steuerbaren Lichtmodulator und eine Projektionsoptik
aufweist.
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Bei
der Projektionsanordnung der eingangs genannten Art ist der Projektor
zum Beispiel ein Projektor zum Projizieren eines Kinofilmes, der
eine Lichtquelle, eine mechanische Filmbühne und ein Projektionsobjektiv
enthält.
Die Lichtquelle gibt ein Lichtstrahlbündel ab, das Positiv-Bilder auf einem Film
durchleuchtet, der quer zur Lichtausbreitungsrichtung des Lichtstrahlbündels geführt wird.
Die durchleuchteten Positiv-Bilder werden mittels des Projektionsobjektivs
auf eine Leinwand projiziert. Der Film wird im Betrieb von einer
Filmspule oder einem Filmteller auf einer Seite der Filmbühne abgewickelt, über die
Filmbühne
geführt,
und auf der anderen Seite der Filmbühne durch eine weitere Filmspule
oder einen weiteren Filmteller aufgewickelt. Der Film wird diskontinuierlich
so über
die Filmbühne
geführt,
daß der
Film 24 mal pro Sekunde an einem Bildfenster auf der Filmbühne vorbeigeschoben
und angehalten wird, wobei jedes einzelne Bild zweimal durchleuchtet
wird. Gleichzeitig werden auch noch die Steuersignale für die Kino-Tonanlage
abgetastet. Mit einem solchen Projektor können lediglich herkömmliche
Kinofilme projiziert werden. Eine gleichzeitige Projektion von Zusatzbildern,
die nur als digitale und/oder analoge Daten vorliegen und die zur
Projektion erst auf der Basis dieser Daten erzeugt werden müssen, ist
nicht möglich.
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Eine
solche gleichzeitige Projektion von Zusatzbildern ist beispielsweise
zur Projektion von Untertiteln in einem fremdsprachlichen Film vorteilhaft, da
dann nicht mehr individuelle Kopien des Kinofilms mit den entsprechenden
Untertiteln für
einen bestimmten Sprachraum hergestellt werden müssen. Es könnten nämlich der Originalfilm mit
entsprechenden Untertiteldateien, die die Daten für den Untertitel in
der jeweiligen Sprache enthalten, verwendet werden. Zur Projektion
von solchen nur als Daten vorliegenden Untertiteln können Projektionsvorrichtungen, die
zur Bilderzeugung Lichtmodulatoren enthalten, mit denen die Untertitel
als Zusatzbild gemäß den Daten
erzeugt werden können,
eingesetzt werden. Als Lichtmodulatoren werden beispielsweise LCD-Module
oder Kippspiegel-Matrizen (DMD-Chips) verwendet. Wenn man zusätzlich zum Projektor
zum Projizieren von herkömmlichen
Filmen eine solche Projektionsvorrichtung vorsieht, führt das zu
hohen Anschaffungskosten, da eine vollständige Projektionsvorrichtung
angeschafft werden muß.
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Hier
soll nun die Erfindung Abhilfe schaffen und die eingangs genannte
Projektionsanordnung so verbessern, daß die Projektionsanordnung
zur gleichzeitigen Projektion eines auf einem Trägermedium aufgezeichneten Positiv-Bildes
und eines auf der Basis vorgegebener Bilddaten zu erzeugenden Zusatzbildes
geeignet ist, wobei die Umrüstung
eines schon vorhandenen herkömmlichen
Projektors zur verbesserten Projektionsanordnung leicht möglich sein
soll. Zudem soll eine Projektionseinheit zum Ankoppeln an einen
Projektor vorgeschlagen werden.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe bei der Projektionsanordnung der eingangs genannten Art
dadurch gelöst,
daß die
Projektionsanordnung eine Ansteuereinheit und eine an dem Projektor
ankoppelbare Projektionseinheit aufweist, die einen mittels der
Ansteuereinheit steuerbarer Lichtmodulator zum Erzeugen eines Zusatzbildes
auf der Basis vorgegebener Bilddaten, dem eine optische Einrichtung
zum Projizieren des Zusatzbildes auf die Projektionsfläche nachgeschaltet
ist, und einen Strahlteiler umfaßt, wobei der Strahlteiler
in einem angekopelten Zustand der Projektionseinheit an dem Projektor
zwischen der Lichtquelle und der Filmbühne angeordnet ist und das
Licht aus der Lichtquelle in einen ersten Teilstrahl, der auf die
Filmbühne
zum Durchleuchten des Positiv-Bildes gerichtet ist, und einen zweiten Teilstrahl,
mit dem der Lichtmodulator beaufschlagbar ist, aufteilt. Die Umrüstung eines
schon vorhandenen, herkömmlichen
Projektors zu der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung
ist leicht möglich,
da das Projektionsmodul nur an den herkömmlichen Projektor angekoppelt
werden muß.
Ferner ist es möglich,
die Lichtquelle eines herkömmlichen
Projektors zum Projizieren von Positiv-Bildern auch als Lichtquelle für den Lichtmodulator
zu verwenden.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung besteht
darin, daß das
auf den Strahlteiler treffende Licht einen vorbestimmten Strahlquerschnitt
aufweist und der Strahlteiler derart ausgebildet ist, daß der Aufteilungsgrad
zwischen dem ersten und zweiten Teilstrahl über den Strahlquerschnitt variiert.
Dadurch ist es beispielsweise bei der Projektion von Untertiteln als
Zusatzbild möglich,
daß das
Positiv-Bild mit Licht mit möglichst
großer
Helligkeit durchleuchtet wird, während
ein kleiner Bereich des Strahlquerschnitts zur Beaufschlagung des
Lichtmodulators verwendet wird.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung
umfaßt
der Strahlteiler einen teildurchlässigen Spiegel, einen Strahlteilerblock
oder ein teilweise in einem Strahlquerschnitt des von der Lichtquelle
abgegebenen Lichtstrahlbündels
angeordnetes Umlenkelement (z. B. ein Spiegel oder ein Prisma).
Damit wird eine zuverlässige
Aufteilung des Lichtstrahlbündels
erreicht.
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Bevorzugt
kann die erfindungsgemäße Projektionsanordnung
dadurch weitergebildet werden, daß der Strahlteiler in den Strahlengang
zwischen Lichtquelle und Filmbühne
ein- und ausfahrbar ist. Dabei kann noch weiter eine Umlenkeinrichtung
vorgesehen werden, die im aus dem Strahlengang zwischen Lichtquelle
und Filmbühne
herausgefahrenen Zustand des Strahlteilers in diesen Strahlengang
einfahrbar ist um das Licht aus der Lichtquelle auf den Lichtmodulator
zu richten. Dadurch kann mit dieser Projektionsanordnung neben der
gleichzeitigen Projektion des Zusatzbildes die Projektionsanordnung auch
derart betrieben werden, daß entweder
ein durchleuchtetes Positiv-Bild oder ein mittels des Lichtmodulators
erzeugtes Bild projiziert wird.
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Die
erfindungsgemäße Projektionsanordnung
kann besonders vorteilhaft dadurch weitergebildet werden, daß eine Aufteileinrichtung
vorgesehen ist, die das Licht der Lichtquelle in unterschiedliche Farben
aufteilt, und daß der
Lichtmodulator mehrere Lichtmodulationseinheiten aufweist, die jeweils
eine der Farben modulieren. Durch diesen Aufbau können Lichtleistungen
erreicht werden, die die Helligkeitsanforderungen von Kinos erfüllen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung
ist eine Zusammenführoptik
vorgesehen, die das von Lichtmodulationseinheiten abgegebene Licht
zu einem Strahlenbündel
zusammenführt
und zur optischen Einrichtung leitet. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, daß das modulierte
Licht unterschiedlicher Farbe mittels einer optischen Einrichtung
auf die Leinwand abgebildet werden kann.
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Bevorzugt
ist die erfindungsgemäße Projektionsanordnung
derart weitergebildet, daß der
Lichtmodulator ein LCD-Modul, das als Transmissions- oder Reflexionsmodul
ausgebildet sein kann, ein GLV-Modul oder eine Kippspiegelmatrix
aufweist. Dadurch kann ein Bild mit hoher Qualität erzeugt werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind bei der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung
die Projektionsoptik und die optischen Einrichtung als eine einzige
Projektionsvorrichtung ausgebildet. Dadurch ist es möglich, eine
Projektionsanordnung bereitzustellen, die nur eine Projektionsvorrichtung
benötigt,
so daß Kosten
eingespart werden können.
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Die
erfindungsgemäße Projektionsanordnung
kann vorteilhaft derart weitergebildet werden, daß ein Speicher
zum Speichern Daten vorgesehen ist. Der Speicher kann ein digitaler
Speicher sein, wie z. B. eine Festplatte eines Computers, oder kann auch
ein analoger Speicher sein, wie z. B. ein herkömmliches Videoband. Durch das
Vorsehen eines solchen Speichers können die gesamten Daten für die Zusatzbilder
in der Projektionsanordnung gespeichert werden, so daß man nicht
auf hohe Übertragungskapazitäten einer
Verbindung zu einem externen Speicher angewiesen ist.
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In
einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die
erfindungsgemäße Projektionsanordnung
eine Schnittstelle zum Empfangen von Daten auf. Diese Schnittstelle
kann beispielsweise ein DVD-Laufwerk sein. Sie kann auch eine Schnittstelle
für ein
Computernetzwerk, wie z. B. das Internet, sein. Damit ist es möglich, die
Daten einfach zur Projektionsanordnung zu übertragen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind eine
Anzeigevorrichtung und eine Bildaufnahmevorrichtung vorgesehen,
wobei die Bildaufnahmevorrichtung das auf die Projektionsfläche projizierte
Bild aufnehmen und auf der Anzeigevorrichtung darstellen kann. Wenn
die Bildaufnahmevorrichtung den auf die Projektionsfläche projizierten Film
aufnimmt und auf der Anzeigevorrichtung wiedergibt, ist es möglich, die
Vorführung
außerhalb
des Zuschauerraums zu kontrollieren. So kann beispielsweise der
Ausfall der Projektionslampe oder der Kinosaalbeleuchtung sofort
diagnostiziert werden.
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Die
erfindungsgemäße Projektionseinheit zum
Ankoppeln an einen Projektor, der eine Lichtquelle, eine dieser
nachgeschaltete Filmbühne
zum Haltern eines auf einem Trägermedium
aufgezeichneten Positiv-Bildes sowie eine Projektionsoptik zum Projizieren
eines durchleuchteten Positiv-Bildes auf eine Projektionsfläche aufweist,
enthält
eine Ansteuereinheit, einen mittels dieser steuerbaren Lichtmodulator
zum Erzeugen eines Zusatzbildes auf der Basis vorgegebener Bilddaten,
eine dem Lichtmodulator nachgeschaltete optische Einrichtung zum
Projizieren des Zusatzbildes auf eine Projektionsfläche und
einen Strahlteiler, der in einem angekoppelten Zustand des Projektionsmoduls
an dem Projektor zwischen der Lichtquelle und der Filmbühne angeordnet
ist und das Licht aus der Lichtquelle in einen ersten Teilstrahl,
der auf die Filmbühne
zum Durchleuchten des Positiv-Bildes gerichtet ist, und einen zweiten
Teilstrahl, mit dem der Lichtmodulator beaufschlagbar ist, aufteilt.
Mit dieser Projektionseinheit kann ein herkömmlicher Projektor einfach
und schnell nachgerüstet
werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend im Vergleich zu einem aus dem Stand der
Technik bekannten Filmprojektor anhand der Zeichnungen im Prinzip beispielshalber
noch näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine prinzipielle Draufsicht
einer erfindungsgemäßen Projektionsanordnung;
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2 eine Draufsicht eines
Lichtmodulators gemäß einer
Ausführungsform;
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3 ein Blockschaltbild der
erfindungsgemäßen Projektionsanordnung;
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4 eine Draufsicht des Lichtmodulators gemäß einer
weiteren Ausführungsform;
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5 eine Seitenansicht des
in 4 gezeigten Lichtmodulators;
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6 und 7 prinzipielle Darstellungen zur Erläuterung
einer alternativen Ausführungsform
eines Lichtmodulators; und
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8 eine prinzipielle Draufsicht
eines herkömmlichen
Filmprojektors.
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Zum
besseren Verständnis
der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung
wird kurz der prinzipielle Aufbau eines herkömmlichen Projektors zum Projizieren
von Positiv-Bildern bzw. -Filmen unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Ein solcher
herkömmlicher
Projektor enthält
ein Lampengehäuse 1, eine
mechanische Filmbühne 2 und
ein Projektionsobjektiv 3. In dem Lampengehäuse 1 ist
eine Lichtquelle (nicht gezeigt) angeordnet, die ein Lichtstrahlbündel 4 abgibt,
das ein Positiv-Bild auf einem auf der mechanischen Filmbühne 2 gehalterten
Film 5 durchleuchtet, der quer zur Lichtausbreitungsrichtung
des Lichtstrahlbündels 4 geführt wird.
Das durchleuchtete Positiv-Bild wird mittels des Projektionsobjektivs 3 auf
eine Projektionsfläche
(nicht gezeigt) projiziert.
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In 1 ist eine schematische
Draufsicht der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung
gezeigt. Die Projektionsanordnung enthält, genauso wie der in 8 gezeigte herkömmliche
Projektor, ein Lampengehäuse 1,
in dem eine nicht gezeigte Lichtquelle (z. B. eine Xenon-Lampe) angeordnet
ist, eine mechanische Filmbühne 2 und
ein Projektionsobjektiv 3. Zusätzlich enthält die erfindungsgemäße Projektionsanordnung
eine Strahlteilereinheit 6 und ein Zusatzbilderzeugungsmodul 7.
Die Strahlteilereinheit 6 enthält einen ersten teildurchlässigen Spiegel 8,
der im Strahlengang zwischen dem Lampengehäuse 1 und der mechanischen
Filmbühne 2 angeordnet
ist und das Lichtstrahlbündel 4 der
Lichtquelle in ein erstes Lichtstrahlbündel, das auf die Filmbühne 2 gerichtet
ist, und ein zweites Lichtstrahlbündel aufteilt, das im wesentlichen
senkrecht zur Lichtausbreitungsrichtung von dem Lampengehäuse 1 zur
mechanischen Filmbühne 2 umgelenkt
wird. Das Verhältnis
der Lichtintensitäten
des ersten und zweiten Lichtstrahlbündels kann 1:1 betragen. Es
sind auch andere Verhältnisse
möglich.
Das zweite Lichtstrahlbündel
trifft auf einen zweiten Umlenkspiegel 9 der Strahlteilereinheit 6 und
wird durch diesen zweiten Umlenkspiegel 9 um ca. 90° derart umgelenkt,
daß sich
das durch den zweiten Umlenkspiegel 9 umgelenkte Lichtstrahlbündel bevorzugt
parallel zu dem aus dem Lampengehäuse 1 austretenden
Lichtstrahlbündel 4 ausbreitet.
Dieses umgelenkte zweite Lichtstrahlbündel trifft auf das Zusatzbilderzeugungsmodul 7.
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Wie
in 2 gezeigt ist, enthält das Zusatzbilderzeugungsmodul 7 einen
Lichtmodulator 10 und eine Projektionsoptik 11.
Der Lichtmodulator 10 wird auf der Basis vorgegebener Bilddaten
so angesteuert, daß er
ein aus Bildpixeln bestehendes Bild erzeugt, das mittels der Projektionsoptik 11 projiziert wird.
Ferner kann noch ein Lichtintegrator bzw. Lichtmischstab (nicht
gezeigt) vorgesehen sein, der dem Lichtmodulator 10 vorgeschaltet
ist und das Lichtstrahlbündel 4 so
umformt, daß die
im folgenden beschriebenen Lichtmodulationseinheiten 21, 22, 23 möglichst
gleichmäßig beleuchtet
werden. Der Lichtmodulator 10 enthält eine Farbaufteilungseinheit 12, die
drei Spiegel 13, 14 und 15 aufweist,
die hintereinander entlang einer ersten optischen Achse angeordnet
sind und die jeweils um 45° gegenüber dieser
ersten optischen Achse geneigt sind. Der eingangsseitig angeordnete
Spiegel 13 ist ein Spiegel, der von dem weißen Licht
des Lichtstrahlbündels
nur den blauen Anteil reflektiert. Die restlichen Farbanteile des
Lichtes gehen durch den Spiegel 13 hindurch und treffen auf
den nächsten
Spiegel 14, der davon nur den grünen Lichtanteil reflektiert.
Der durch diesen Spiegel 14 hindurchgehende rote Lichtanteil
wird dann von dem Spiegel 15 reflektiert, der selektiv
rotes Licht reflektiert.
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Der
Lichtmodulator 10 enthält
ferner eine Farbzusammenführeinheit 16,
die drei Spiegel 17, 18 und 19 aufweist.
Diese Spiegel 17, 18 und 19 sind entlang
einer zweiten optischen Achse angeordnet, die parallel zur ersten
optischen Achse des in den Lichtmodulator 10 einfallenden
Lichtbündels
ist. Ferner sind diese Spiegel 17, 18 und 19 so
um 45° gegenüber der
zweiten optischen Achse geneigt und angeordnet, daß das von
den Spiegeln 13, 14 und 15 reflektierte
blaue, grüne
und rote Licht jeweils so umgelenkt wird, daß es sich entlang der zweiten
optischen Achse ausbreitet. Dadurch werden die blauen, grünen und
roten Lichtstrahlbündel
zu einem gemeinsamen Lichtstrahlbündel 20 zusammengeführt. Ferner
enthält
der Lichtmodulator 10 drei Lichtmodulationseinheiten 21, 22 und 23 (z.
B. LCD-Module), die jeweils einen Farbanteil des in einen blauen,
grünen
und roten Farbanteils aufgespaltenen Lichts modulieren und so jeweils
die erforderlichen Farbpixel erzeugen, die zusammen das gewünschte Bild
ergeben. Bei der in 2 gezeigten
Ausführungsform
ist die Lichtmodulationseinheit 21 für den blauen Lichtanteil zwischen
den Spiegeln 17 und 18 angeordnet. Die Lichtmodulationseinheit 22 für den grünen Lichtanteil
ist zwischen den Spiegeln 14 und 18 angeordnet,
und die Lichtmodulationseinheit 23 für den roten Lichtanteil ist
zwischen den Spiegeln 14 und 15 angeordnet. Die
Modulation mittels der Lichtmodulationseinheiten 21, 22 und 23 wird
gemäß den vorliegenden
digitalen und/oder analogen Daten durchgeführt. Das Lichtstrahlbündel 20,
das farbmoduliert ist, wird dann mittels der Projektionsoptik 11 auf
die Leinwand (nicht gezeigt) projiziert. Die Spiegel 13, 14, 15 und 21, 22, 23 können als
die dichroitische Spiegel ausgebildet sein.
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In 3 ist ein Blockschaltbild
der erfindungsgemäßen Projektionsanordnung
gezeigt. Wie der 3 zu
entnehmen ist, enthält
die erfindungsgemäße Projektionsanordnung
eine Projektionseinheit 24 und eine Steuereinheit 25.
Die Projektionseinheit 24 enthält den Lichtmodulator 10,
die Projektionsoptik 11, die in dem Lampengehäuse 1 angeordnete
Lampe 26, die Strahlteilereinheit 6, die mechanische
Filmbühne 2 und
das Projektionsobjektiv 3. Der mechanischen Filmbühne 2 wird
der Film 5 zugeführt.
Die Steuereinheit 25 enthält einen Dateneingang 27,
eine Kontrolleinheit 28, einen Tonausgang 29,
einen Speicher 30, eine Bedieneinheit 31, die eine
Eingabeeinheit, z. B. eine Tastatur, und eine Anzeigevorrichtung,
z. B. einen Bildschirm, enthält,
und ferner einen Ausgabeschnittstelle (nicht gezeigt), über die
beispielsweise das Dimmen der Saalbeleuchtung oder die Bewegung
eines Vorhangs von der Projektionsfläche gesteuert werden kann.
Die Steuereinheit 25 kann als eigene Einheit ausgebildet sein,
die getrennt von der Projektionseinheit 24, z. B. in einem
anderen Raum, aufgestellt werden kann.
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Für die Übertragung
der Daten von der Steuereinheit 25 zur Projektionseinheit 24 können verschiedene
Datenverbindungen eingesetzt werden. Wesentlich ist dabei, daß die Bandbreite
ausreicht für die
Datenübertragung.
Vorteilhaft ist beispielsweise das LVDS-System (Low Voltage Differential
Signaling System der Firma National Semiconductor) oder das PanelLink-System der Firma
Silicon Image, mit denen eine Übertragung
großer
Datenmengen über
ein Kabel mit nur zwei Adern möglich
ist.
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Die
Daten 32 werden der Steuereinheit 25 über den
Dateneingang 27 zugeführt.
Dabei kann es sich bei dem Dateneingang 27 einerseits um
eine Schnittstelle zu einem externen Netzwerk handeln, wie z. B.
dem Internet. Der Dateneingang 27 kann andererseits auch
durch ein Laufwerk zur Aufnahme eines Speichermediums, wie z. B.
ein DVD-Laufwerk, verwirklicht sein. Die über den Dateneingang 27 eingegebenen
Daten können
entweder durch die Kontrolleinheit 28 in den Speicher 30 eingeschrieben werden
oder direkt zur Steuerung des Lichtmodulators 10 in der
Projektionseinheit 24 verwendet werden. Die Kontrolleinheit 28 kann
optional Tondaten aus den eingegebenen Daten herausfiltern und über den
Tonausgang 29 synchron zu den Bilddaten an eine Kinotonanlage 33 anlegen.
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Die
Kontrolleinheit 28 kann ferner die Bilddaten entweder unverändert zur
Steuerung des Lichtmodulators 10 verwenden oder kann eine
Formatanpassung, eine Auflösungsanpassung
oder eine sonstige, gewünschte
Grafik-Transformation durchführen, wobei
die Anpassung bzw. Transformation sowohl durch Hardware als auch
durch Software realisiert werden kann.
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Ferner
ist es mittels der Kontrolleinheit 28 möglich, Verzeichnungen zu kompensieren,
die durch die Projektionsoptik 11 bedingt sind. Dabei kann
es sich beispielsweise um Kissen- oder Tonnenverzeichnungen handeln.
Dazu werden mittels der Kontrolleinheit 28 die Bilddaten
für die
Steuerung des Lichtmodulators 10 derart vorverzeichnet,
daß diese Vorverzeichnung
durch die Verzeichnung der Projektionsoptik 11 kompensiert
wird, so daß auf
der Leinwand 34 ein Bild mit möglichst geringer Verzeichnung projiziert
wird. Auch ist es mittels der Kontrolleinheit 28 möglich, gegebenenfalls
gewünschte
Farbanpassungen und Farbkonversionen durchzuführen.
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Die
beschriebenen Bearbeitungen der Daten können entweder während der
Projektion durchgeführt
werden, oder sie können
im voraus durchgeführt werden,
wobei dann die bearbeiteten Daten im Speicher 30 gespeichert
werden.
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Vorteilhaft
kann die erfindungsgemäße Projektionsanordnung
noch eine Kamera (nicht gezeigt) aufweisen, die im Zuschauerraum
installiert ist und das auf die Leinwand 34 projizierte
Bild aufnimmt und zu der Steuereinheit 25 überträgt, die
das übertragene
Bild auf den Bildschirm der Bedieneinheit 31 darstellt.
Damit kann die korrekte Durchführung
der Filmvorführung überwacht
werden und, falls nötig,
kann sofort eingegriffen werden.
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Bei
der Projektion wird das Bild des klassischen Kinofilmes im Durchlichtverfahren
in herkömmlicher
Weise projiziert. Zusätzlich
werden noch Zusatzbilder, wie z. B. Untertitel, durch das Zusatzbilderzeugungsmodul 7 erzeugt
und gleichzeitig projiziert. Die gegebenenfalls erforderliche Synchronisation
zwischen Film- und Untertitelprojektion kann beispielsweise anhand
der auf dem klassischen Film enthaltenen Tonsignale (Lichtton oder
Steuersignale für
einen Digitalton) erfolgen. So kann zum Beispiel der Originalton
vollständig
oder in Auszügen
auch in der Untertiteldatei enthalten sein, so daß eine Messung
der unter Umständen
auftretenden Zeitdifferenz durch einen Vergleich dieser Signale
möglich
ist. Ein Ausgleich einer erfaßten
Differenz kann dann beispielsweise durch Auslassen von Wiederholungen einzelner
Bilder des nur langsam variierenden Untertitels erfolgen.
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Das
Zusatzbilderzeugungsmodul 7, die Strahlteilereinheit 6 und
die Projektionsoptik 11 sind als ein Projektionsmodul ausgebildet,
daß an
einen herkömmlichen
Projektor, wie er beispielsweise in 8 gezeigt
ist, an- und abkoppelbar ist. Durch die Ausbildung als separates,
tragbares Projektionsmodul kann man dieses Projektionsmodul beispielsweise
nach Bedarf an den Projektor koppeln. Auch ist es möglich, sich
ein solches Projektionsmodul für
mehrere Projektoren anzuschaffen, und das Projektionsmodul jeweils
an den gewünschten
Projektor anzukoppeln.
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Um
ein leichtes Ankoppeln des Projektionsmoduls an den herkömmlichen
Projektoren zu ermöglichen,
wird bevorzugt eine Halterung vorgesehen, die aus einer an dem jeweiligen
Projektor vorgesehen ersten Kopplungseinrichtung und einer an dem
Projektionsmodul vorgesehen zweiten Kopplungseinrichtung besteht.
Die erste Kopplungseinrichtung ist mit einer definierten räumlichen
Beziehung zu dem herkömmlichen
Projektor angeordnet. Bevorzugt ist sie beispielsweise an dem Fuß des Lampengehäuses 1 des
Projektors befestigt und enthält
einen Sockel mit einer selbstzentrierenden Dreipunktauflage, auf
die das Projektionsmodul aufgesetzt werden kann. Die selbstzentrierende
Dreipunktauflage weist beispielsweise drei konische Hülsen auf,
in die bei Auflage des Projektionsmoduls entsprechende Gegenstücke des
Projektionsmoduls eingreifen. Diese konischen Hülsen können in ihrer Lage senkrecht
zur Ebene der Auflagefläche
einzeln verstellt werden und können
gemeinsam in der Ebene der Auflagefläche verstellt werden. Dadurch
weist die Halterung eine Justiermöglichkeit auf, die in der am
Projektor verbleibenden ersten Kopplungseinrichtung vorgesehen ist,
so daß das
Projektionsmodul lediglich auf die Dreipunktauflage aufgesetzt werden
muß und
dann eine sofortige Betriebsbereitschaft vorliegt.
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Vorteilhaft
kann die Halterung noch eine Daten- und Stromschnittstelle aufweisen,
die ein an der ersten Kopplungseinrichtung vorgesehenes erstes Steckerteil
und ein an der zweiten Kopplungseinrichtung vorgesehenes zweites
Steckerteil aufweist. Die Steckerteile sind dabei so angeordnet,
daß beim
Aufsetzen des Projektionsmoduls auf die Dreipunktauflage ein mechanischer
und elektrischer Kontakt hergestellt wird. Dazu kann eines der Steckerteile schwimmend
gelagert sein, während
das andere der Steckerteile in seiner Lage fixiert ist.
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Wenn
die Halterung, wie oben beschrieben wurde, mit einer Datenschnittstelle
versehen ist, wird für
jeden herkömmlichen
Projektor eine entsprechende Zuleitung vorgesehen. Dadurch ist es
möglich,
nur eine einzelne Steuereinheit 25 für alle herkömmlichen Projektoren bereitzustellen,
so daß das
Projektionsmodul und die Steuereinheit 25 als getrennte Einheiten
ausgebildet sind. Dadurch wird einerseits die Transportabilität des Projektionsmoduls
erhöht. Andererseits
kann die Steuereinheit an einer beliebigen Stelle angeordnet werden,
so daß im
Vorführraum,
in dem der herkömmliche
Projektor steht, keinerlei räumliche
Beeinträchtigungen
entstehen.
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Alternativ
kann das Projektionsmodul die Steuereinheit 25 enthalten.
In diesem Fall ist das Projektionsmodul eine funktionsfähige, transportable Einheit.
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In 4 und 5 ist eine alternative Ausführungsform
des Lichtmodulators 10 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform
sind drei Prismen 35, 36 und 37 derart
angeordnet und ausgebildet, daß in
dem ersten Prisma 35 blaues Licht aus dem von dem zweiten Umlenkspiegel 9 umgelenkten
Lichtstrahlbündel durch
Reflexion herausgefiltert wird und auf eine Kippspiegelmatrix 38 gerichtet
wird. In dem zweiten Prisma 36 wird von dem verbleibenden
Lichtbündel nur
das rote Licht durch Reflexion herausgefiltert und auf eine Kippspiegelmatrix 39 gerichtet.
Das restliche Licht, nämlich
der grüne
Anteil wird durch ein drittes Prisma 37 auf eine Kippspiegelmatrix 40 gerichtet. Die
einzelnen Farbanteile werden durch die Kippspiegelmatrizen 38, 39 und 40 gemäß den Bilddaten entsprechend
moduliert und zurückreflektiert,
so daß sie
zu einem gemeinsamen Lichtstrahlbündel 20 zusammengeführt werden,
das über
die Projektionsoptik 11 auf die Leinwand projiziert wird.
In 5 ist schematisch
gezeigt, daß die
einzelnen Spiegel so gekippt sein können, daß das Licht zur Bilderzeugung
zur Projektionsoptik zurück
reflektiert (durchgezogene Linie) oder auf ein Blendenelement 41 zurück reflektiert
wird (gepunktete Linie). Wenn das Licht auf das Blendenelement 41 reflektiert
wird, bleibt das entsprechende Farbpixel in der Bilddarstellung
dunkel. Anstatt der Kippspiegelmatrizen 38; 39 und 40 können auch
reflektive LCD-Module verwendet werden.
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In
einer weiteren Ausführungform
der Erfindung ist die Projektionsoptik 11 des Zusatzbilderzeugungsmoduls 7 derart
ausgebildet, daß eine
Zwischenabbildung des modulierten Bildes derart erzeugt wird, daß das Projektionsobjektiv 3 sowohl
zur Projektion des Positiv-Filmes als auch zur Projektion mit dem
Zusatzbilderzeugungsmodul 7 eingesetzt werden kann.
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Als
Lichtmodulator 10 kann auch ein GLV-Modul 42 eingesetzt
werden. In 6 und 7 ist schematisch die Funktionsweise
eines solchen GLV-Moduls 42 (eines schaltbaren Beugungs-Reflexionsgitters)
gezeigt, daß z.
B. bei dem in 4 und 5 gezeigten Lichtmodulator
anstatt der dort verwendeten Kippspiegelmatrizen 38, 39, 40 eingesetzt
werden kann. Das GLV-Modul 42 weist für jedes Bildpixel mehrere reflektierende,
sich parallel zueinander erstreckende Streifen 43 auf,
die abwechselnd in ihrer Lage fixiert und in der Höhe beweglich
gelagert sind. In einer ersten einstellbaren Stellung der Streifen 43 liegen
diese alle in einer Ebene, so daß das über ein Umlenkelement 44 auf
die Streifen 43 fallende Licht zurückreflektiert wird (6) In einer zweiten in 7 gezeigten Stellung der
Streifen 43 ist jeder zweite Streifen 43 in der
Höhe zu
den anderen Streifen 43 versetzt, so daß die Streifen 43 ein
Reflexions-Beugungsgitter bilden. Aufgrund der Beugung wird ein
großer
Teil des einfallenden Lichtes nicht wieder auf den Umlenkspiegel 44 zurückreflektiert. Somit
ist die Intensität
des durch den Umlenkspiegel 44 zurückreflektierten Lichtes wesentlich
geringer als in der Stellung von 6.
Damit läßt sich
eine Hell-/Dunkelschaltung des Bildpixels verwirklichen. Wesentlich
bei diesem GLV-Modul 42 ist somit, daß der Winkel des von diesem
Modul reflektierten Lichtes in der oben beschriebenen Weise verändert werden
kann und das reflektierte Licht in Abhängigkeit des Winkels entweder
zur Erzeugung eines hellgeschalteten Bildpixels verwendet wird oder
auf eine Strahlfalle gerichtet und somit dunkelgeschaltet wird. Dabei
hängt es
im wesentlichen von der Konstruktion des Lichtmodulators ab, ob
das reflektierte Licht (6)
oder das gebeugte Licht (7)
für ein
hellgeschaltetes Bildpixel eingesetzt wird. Das GLV-Modul 42 kann
als Matrixanordnung vorliegen, so daß die Bildpixel in Zeilen und
Spalten angeordnet sind. Alternativ kann das GLV-Modul 42 als lineare Anordnung
von Bildpunkten verwirklicht sein. In diesem Fall ist dann für die Bilddarstellung
ein Scannen der Bildzeile oder -spalte erforderlich. Dies kann durch
bekannte Scan-Einrichtungen, die dem Lichtmodulator 10 nachgeschaltet
sind, verwirklicht werden.
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Der
erste teildurchlässige
Spiegel 8 kann in einer weiteren Ausführungsform so ausgebildet sein, daß der Aufteilungsgrad
zwischen dem ersten und zweiten Teilstrahl über einen Strahlquerschnitt
des auf den ersten teildurchlässigen
Spiegel 8 treffenden Lichts variiert. So kann beispielsweise
eine Variation über
die Bildhöhe
des zu projizierenden Positiv-Bildes derart erfolgen, daß das Positiv-Bild
mit möglichst
großer
Helligkeit durchleuchtet wird, während in
dem Bereich des Untertitels hauptsächlich das Zusatzbilderzeugungsmodul 7 beleuchtet
wird.
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Der
in 1 gezeigte erste
teildurchlässige Spiegel 8 kann
auch auf einem nicht gezeigten Schlitten, der mittels eines Motors
und eines Schneckengetriebes senkrecht zur Lichtausbreitungsrichtung des
Lichtstrahlbündels 4 verfahrbar
ist, befestigt sein. Dadurch kann der erste teildurchlässige Spiegel 8 in und
aus dem Strahlengang herein- und herausgefahren werden. Dabei ist
es vorteilhaft, mechanisch selbstrastende Arretierungen vorzusehen,
durch die der erste teildurchlässige
Spiegel 8 im ein- und ausgefahrenen Zustand jeweils arretiert
wird. Dadurch kann das Antriebssystem des Schlittens stromlos geschalten
werden, wenn der erste teildurchlässige Spiegel 8 im
ein- oder ausgefahrenen Zustand ist. Dazu kann man die Arretierungen
noch mit Endlagenschaltungen versehen, die ein Signal abgeben, wenn
sich der erste teildurchlässige
Spiegel 8 in dem gewünschten
ein- oder ausgefahrenen Zustand befindet. In einer weiteren Ausführungsform
kann weiter noch ein Umlenkelement (z. B. ein Spiegel) vorgesehen
sein, das auch auf dem Schlitten befestigt ist und in Ein- bzw.
Ausfahrrichtung anschließend
an den ersten teildurchlässigen
Spiegel 8 angeordnet ist. In diesem Fall kann der Schlitten
in drei verschiedenen Stellungen verfahren werden. In der ersten Stellung
ist der erste teildurchlässige
Spiegel 8 im Strahlengang (gleichzeitiges Projizieren des
durchleuchteten Positiv-Bildes und des erzeugten Zusatzbildes),
in der zweiten Stellung ist nur das Umlenkelement im Strahlengang,
um mit dem Licht den Lichtmodulator zu beaufschlagen (es wird nur
das durch den Lichtmodulator erzeugte Bild projiziert), und in der
dritten Stellung ist weder der erste teildurchlässige Spiegel 8 noch
das Umlenkelement im Strahlengang (es wird nur das durchleuchtete
Positiv-Bild projiziert).