DE10060072A1

DE10060072A1 - Anamorphot für die digitale Projektion

Info

Publication number: DE10060072A1
Application number: DE10060072A
Authority: DE
Inventors: Udo Schaus
Original assignee: Jos Schneider Optische Werke GmbH
Current assignee: Jos Schneider Optische Werke GmbH
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2002-06-06
Also published as: US20020118466A1; US6512636B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen kompakten zweiteiligen, das Projektionsobjektiv umfassenden Anamorphoten für die digitale Projektion von elektronisch erzeugten Bildern, um diese mit einem Seitenverhältnis von bis 1 zu 2,55 projizieren zu können. Die erste vor dem Projektionsobjektiv P angeordnete afokale Baugruppe B¶1¶ weist zwei Kittglieder U¶1¶ und U¶2¶ auf, welche jeweils aus zwei zylindrischen Linsen mit hoher Brechkraft in horizontaler Richtung bestehen, und verfügt über eine Fernrohrvergrößerung zwischen 0,77 und 0,5. Die zweite unmittelbar hinter dem Projektionsobjektiv P angeordnete Baugruppe B¶2¶ des Anamorphoten ist aus mindestens einer Zylinderlinse gebildet, die geringe Brechkraft in vertikaler Richtung mit einer negativen Brennweite, welche länger als eine Dioptrie ist, aufweist. Mit der Erfindung ist damit ein anamorphotisches Objektiv von sehr kurzer Baulänge, kleinem Durchmesser und daher geringem Gewicht geschaffen, welches hervorragende Qualität der projizierten Bilder gewährleistet.

Description

Die Erfindung betrifft einen kompakten Anamorphoten für die digitale Projektion von elektronisch erzeugten Bildern.

Anamorphotische Objektive werden als Spezialobjektive für die Bilderzeugung und -wiedergabe im Breitwandver fahren eingesetzt. Solche Anamorphote unterscheiden sich von herkömmlichen Objektiven vor allem dadurch, daß die Brennweite in horizontaler Richtung von der in vertikaler Richtung deutlich abweicht. Das Verhältnis dieser beiden Brennweiten wird auch Anamorphotfaktor genannt. Während für die Bilderzeugung ein Anamorphot eingesetzt wird, der das Objekt in der Höhe normal auf nimmt, in der Breite aber gestaucht, wird bei der Wie dergabe mit einem entgegengesetzt wirkenden Anamorpho ten das Bild in die natürlichen Proportionen ent staucht.

Bei der digitalen Projektion elektronisch erzeugter Bilder kommen üblicherweise LCDs und DMDs zum Einsatz, die Bilder mit einem Seitenverhältnis von 4 zu 3 oder 5 zu 4 erzeugen. Bei der Wiedergabe dieser Bilder mit einem normalen Projektionsobjektiv entstehen bei der Projektion folglich Bilder mit dem gleichen Seitenver hältnis. Ein solches Bild entspricht nicht dem physio logisch besten Sehempfinden des Menschen, da für das beidäugige Sehen ein horizontal erweitertes Gesichts feld bis zu einem Seitenverhältnis von 1 zu 2,55 als normal angesehen wird.

Es sind bereits Anamorphote für die digitale Projek tion bekannt. Ein solcher Anamorphot ist beispielswei se in der US 5,930,050 beschrieben. Dieses anamorphoti sche Objektiv weist einen guten Korrektionzustand auf. Erreicht wird das durch einen fünflinsigen afokalen Vorsatz, dessen Teilbrechkräfte im Vergleich zu ande ren handelsüblichen Anamorphoten deutlich entspannt wurden. Dieser fünflinsige Vorsatz führt aber anderer seits zu einer unverhältnismäßigen Zunahme der Baulän ge und des Durchmessers des Objektives sowie der Her stellungskosten.

Weiterhin haben die im wesentlichen in der Filmprojek tion eingesetzten anamorphotischen Linsensysteme, die nur über einen afokalen Vorsatz verfügen, zwar eine ausreichend korrigierte sphärische Aberration, eine befriedigende Komafreiheit und auch ein geebnetes Bild feld im Horizontalschnitt. Im Vertikalschnitt tritt aber immer eine starke Wölbung der sagittalen Bildscha le auf, wohingegen die meridionale Bildschale geebnet ist. Dieser Astigmatismus macht sich bei der anamorpho tischen Projektion in der vertikalen Richtung störend bemerkbar.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen kompakten Anamorphoten mit hoher Leistungsfähigkeit für die digi tale Projektion zu schaffen, der kompakt und leicht baut sowie kostengünstig herzustellen ist.

Gelöst wird diese Aufgabenstellung durch ein anamorpho tisches Objektiv, das aus einer ersten, zwischen der Projektionswand und dem Projektionsobjektiv angeord neten Baugruppe und einer zweiten, dem Projektionsob jektiv nachgeordneten Baugruppe besteht. Die erste Bau gruppe setzt sich aus einem afokalen Kittglied, das aus zwei zylindrischen Linsen mit jeweils hoher Brech kraft in horizontaler Richtung und einem zweiten nach folgenden ebenfalls ein aus zwei zylindrischen Linsen bestehenden Kittglied, das auch eine hohe Brechkraft in horizontaler Richtung besitzt, zusammen. Diese er ste Baugruppe verfügt über eine Fernrohrvergrößerung zwischen 0,77 und 0,5. Die zweite, unmittelbar hinter dem Projektionsobjektiv angeordnete Baugruppe besteht aus wenigstens einer Zylinderlinse, die nur eine gerin ge Brechkraft in vertikaler Richtung mit einer negati ven Brennweite, die länger als eine Dioptrie ist, be sitzt.

Dieses erfindungsgemäße anamorphotische Objektiv weist eine sehr kurze Baulänge auf und ist klein im Durchmes ser. Durch die Anordnung der beiden Baugruppen vor und hinter dem Projektionsobjektiv wird das Bild in hori zontaler Richtung um den Faktor 1,3 bis 2,0 gespreizt.

Weiterhin wird durch die Anordnung der zweiten Baugrup pe mit geringer Brechkraft in vertikaler Richtung un mittelbar hinter dem Projektionsobjektiv die Sagittal schale, durch Verkleinerung der Petzvalsumme geebnet. Darüber hinaus wird durch die Anordnung dieser zweiten Baugruppe unmittelbar hinter dem Projektionsobjektiv, die bei anamorphotischen Projektionen, die eine Blen denzahl < 2,5 haben und deren Projektionsobjektive te lezentrisch sind, der vorgenannte positive Effekt er reicht, da die nachgesetzte Baugruppe, aufgrund der Telezentrie, die bei der digitalen Projektion ge fordert wird, für alle Strahlenbündel symmetrisch bela stet wird, so daß die auftretende Variation des Öff nungsfehlers in beiden Schnitten, bei Blendenzahlen < 2,5 vernachlässigt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausfüh rungsbeispielen näher erläutert.

Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 den Aufbau des erfindungsgemäßen Anamorphoten in Verbindung mit einem Projektionsobjektiv im Horizontalschnitt.

Fig. 2 den Aufbau des erfindungsgemäßen Anamorphoten in Verbindung mit einem Projektionsobjektiv im Vertikalschnitt.

Fig. 3 das Kurvendiagramm der sagittalen und meridiona len Bildschale eines ersten Ausführungsbei spiels,

Fig. 4 das Kurvendiagramm der sagittalen und meridiona len Bildschale eines zweiten Ausführungsbei spiels.

Gemäß Fig. 1 und 2 besteht der erfindungsgemäße Anamor phot für die digitale Projektion in seinem grund legenden Aufbau aus einer Baugruppe B₁, die zwischen der Projektionswand und dem Projektionsobjektiv (P) angeordnet ist. Diese erste afokale Baugruppe B₁ setzt sich aus einem Kittglied U₁, das aus zwei zylindri schen Linsen mit jeweils hoher Brechkraft in horizonta ler Richtung und einem zweiten nachfolgenden ebenfalls ein aus zwei zylindrischen Linsen bestehenden Kitt glied U₂ das auch eine hohe Brechkraft in horizonta ler Richtung besitzt, zusammen. Die zweite, unmittel bar hinter dem Projektionsobjektiv angeordnete Baugrup pe B₂ ist eine Zylinderlinse, die nur eine geringe Brechkraft in vertikaler Richtung besitzt.

In den nachfolgenden Tabellen werden die technischen Daten für die erfindungsgemäßen anamorphotischen Pro jektionsobjektive für zwei Ausführungsbeispiele aufge führt.

Ausführungsbeispiel 1

Ausführungsbeispiel 2

Claims

1. Kompakter Anamorphot für die digitale Projektion von elektronisch erzeugten Bildern bestehend aus einer Anordnung eines afokalen Vorsatzes und min destens einer Zylinderlinse sowie einem Projek tionsobjektiv, gekennzeichnet durch eine zwischen der Projektionswand und dem Projek tionsobjektiv (P) angeordnete erste afokale Bau gruppe (B₁), die sich aus einem Kittglied (U₁), das aus zwei zylindrischen Linsen mit jeweils ho her Brechkraft in horizontaler Richtung und einem zweiten nachfolgenden ebenfalls ein aus zwei zy lindrischen Linsen bestehenden Kittglied (U₂), das auch eine hohe Brechkraft in horizontaler Richtung besitzt, zusammensetzt und die über eine Fernrohrvergrößerung zwischen 0,77 und 0,5 verfügt sowie einer zweiten, unmittelbar hinter dem Projektions objektiv angeordneten zweiten Baugruppe (B₂), die mindestens eine Zylinderlinse aufweist, welche nur eine geringe Brechkraft in vertikaler Rich tung mit einer negativen Brennweite hat, die län ger als eine Dioptrie ist, besteht.

2. Kompakter Anamorphot nach Anspruch 1 gekenn zeichnet durch die folgenden Konstruktionsparame ter:

3. Kompakter Anamorphot nach Anspruch 1 gekenn zeichnet durch die folgenden Konstruktionsparame ter: