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Die Erfindung betrifft einen Bildschirm zur Rückprojektion von I-Entergründen
für Film- bzw. Fernschaufnahmen, bestehend aus einer Vielzahl von optischen Elementen.
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Für Rückprojektionsanlagen, insbesondere für Filmateliers, werden
zur Zeit teillichtdurchlässige, aus mehreren Streuschichten bestehende, gegossene
Spezialwände benutzt. Diese Bildwände haben die Eigenschaft, die in die Wand eindringenden,
gerichteten Bildstrahlen allseitig zu zerstreuen. Diese Streuung ist notwendig,
damit auch von den Randpartien der Bildwand noch einige Lichtstrahlen in das
- Objektiv der Aufnahmekamera gelangen. Der durch - diese Streuung
bedingte Lichtverlust wird weiterhin durch die Absorptionsverluste in der Bildwand
erhöht, so daß der durch die Wand bedingte Lichtverlust sehr groß ist, insbesondere
- wirkt der. starke Helligkeitsabfall am Rand des # Bildes sehr störend.*
Infolge dieses geringen Nutzeffektes der Bildwand wird bei der Angabe für eine Bildwand
von 6,3 m Bildbreite für Schwarzweißfilm ein Lichtstrom von 35 000
Lumen
benötigt. Hierfür ist eine Spezial-Projektionslampe für 210 Ampere erforderlich.
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In der F i g. 1 wird der Lichtverlauf bei der bekannten Rückproanlage
gezeigt, wobei schematisch die Streuung des Mittelstrahles und der Randstrahlen
angedeutet sind. Besondere Schwierigkeiten macht es trotz Anwendung langbrennweitiger
Objektive, die Randpartien der Bildwand für eine Kinoaufnahme noch genügend auszuleuchten.
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Die vorgeschlagene Rückprowand soll die Aufgabe -lösen, den Nutzeffektoptimaler
Leuchtdichte an allen Punkten der Projektionswand wesentlich zu erhöhen. Damit werden
für die gesamte Rückproanlage erweiterte Anwendungsmöglichkeiten geschaffen, die
sich neben dem Normalfilm auch auf Breit- und Farbfilm sowie Fernsehen erstrecken.
Der wirtschaftliche Nutzen der bekannten bzw. vorhandenen gesamten Rückproanlagen
wird dadurch bedeutend gesteigert. Es ist hierbei auch berücksichtigt, daß die Herstellungskosten
der erfindungsgemäßen Projektionswand im Rahmen der Wirtschaftlichkeit bleiben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bildschirm
aus einzelnen Lichtleitstäben mit rechteckigem Querschnitt mosaikartig zusammengesetzt
ist, wobei die optische Achse der Lichtleitstäbe parallel zur optischen Achse der
Projektionswand ist. Die einzelnen Lichtleitstäbe aus Glas oder Kunststoff sind
also so angeordnet und ausgebildet, daß der größte Teil der auf die Bildwand fallenden
Lichtstrahlen in Richtung nach dem Objektiv der Auf-.nahmekamera abgelenkt werden.
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Es sind Bildschi e für Katodenstrahlröhren bekannt, bei denen statt
eines Glasschirrnes Bündel von optischen Fasern hoher numerischer Apertur Anwendung
finden, welche das Bild von der Leuchtschicht direkt, also ohne Lichtverlust, zur
fotografischen Schicht bringen. Diese in ihrem Querschnitt runden Glasfasern eignen
sich aber nicht für eine Bildwand für Rückprozwecke, insbesondere wenn es sich um
Bildwände mit sehr großen Formaten und extremen Seitenverhältnissen handelt. Schließlich
unterscheidet sich die bekannte Vorrichtung mit ihrem Glasfaserboden gegenüber der
erfindungsgemäßen Rückprobildwand in ihrer optischen Wirkung dahingehend, indem
das von der Katodenstrahlröhre von der Leuchtschicht diffus ausgestrahlte Licht
vollständig erfaßt und dem Film zugeführt wird. Anders hingegen erfolgt die Lichtführung
bei vorliegender Rückprobildwand; das Licht, welches gerichtet vom Projektionsobjektiv
ausgeht, wird infolge des rechteckigen Lichtleitstab-Ouerschnittes ähnlich wie durch
winklig gestellte Spiegel so abgelenkt, daß es in das Objektiv der Aufnahmekainera
fällt.
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In mehreren Ausführungsbeispielen ist die Erfindung dargestellt und
beschrieben. Es zeigt in schematischer Darstellung F i g. 1 den Lichtstrahlenverlauf
einer bekannten Rückproanlage, bei der die Bildwand sehr stark lichtstreuend und
absorbierend wirkt und demzufolge außerordentlich starke Lichtverluste, insbesondere
an den Rändern, auftreten, F i g. 2 den Lichtstrahlenverlauf einer Rückproanlage
mit dem erfindungsgemäßen Rückproschirm bei optimaler Lichtführung ohne nennenswerte
Lichtverluste, F i g. 3 bis 5 a einzelne rechteckige
Lichtleitstäbe, F i g. 6 und 6 a Rückprojektionswand in Ansicht und
im Querschnitt.
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In F i g. 2 wird im Hinblick der Lichtführung die Gesaintwirkung
der erfindungsgemäßen Bildwand 1
mit im Querschnitt rechteckigen Lichtleitstäben
zusammen mit Projektor 2 und Aufnahmekamera 3 im Prinzip gezeigt. Bei diesem
Beispiel ist angenommen, daß die Projektionsentfernung etwa der Aufnahmeentfernung
gleich ist.
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In Fi g . 3 wird ein einzelner Lichtleitstab gezeigt, wie er
beispielsweise, an der Peripherie der Bildwand verwendet wird. Die Lichtstrahlen,
die z. B. in einem Winkel von etwa 10' zur optischen Achse des ganzen Systems
in den Stab eintreten, werden an der Eintrittsfläche um einige Winkelgrade zum Lot
abgelenkt und dann innerhalb des Lichtleitstabes so reflektiert, daß die Lichtstrahlen
unter dem gleichen Winkel zur optischen Achse. des ganzen Systems austreten.
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Zufolge quadratisch geformter Lichtstäbe wird die Ablenkung der Lichtstrahlen-nach
dem Aufnahmeobjektiv auch bei sehr schrägem Lichteinfall, wie dies z. B. bei sehr
großformatigen Bildschirmen der Fall ist, erreicht. Es werden hierbei die Lichtstrahlen
im Lichtstab zweimal, wie in einem Tripelspiegel, reflektiert und nach dem Aufnähmeobjektiv
abgelenkt. In der F i g. 3 a wird ein Lichtstrahl schematisch dargestellt,
wie er bei Schrägeinfall mehrfach reflektiert wird und somit durch den Lichtstab
hindurchläuft.
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Die Austrittsflächen der Lichtleitstäbe können so mattiert sein, daß
eine ganz geringe Lichtstreuung in der Hauptrichtung nach dem Aufnahmeobjektiv entsteht.
Diese Streuung, welche eine Vergrößerung des Lichtbündels bedeutet, hat den Vorteil,
daß mit der Objektiv-Brennweite der Kamera variiert werden kann, ohne daß die Bildränder
in der Helligkeit störend abfallen. Wird diese Mattierung dagegen nicht'angewandt,
so ist nochmals ein bedeutender Lichtgewinn zu erwarten.
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Da der Eintrittswinkel der Lichtstrahlen in die Lichtleitstäbe nach
der Mitte der Wand zu geringer wird, müssen die Stäbe entsprechend ihres Abstandes
zur Mitte der Wand länger gewählt werden. In F i g. 4 findet ein etwas längerer
Lichtleitstab, z. B. am Rande des Mittelfeldes der Wand, Verwendung, gegenüber einem
kürzeren Lichtleitstab (F i g. 3), der beispielsweise am Rande der Bildwand
in Betracht kommt. Bei den Lichtleitstäben im Mittelfeld der Bildwand
kann
auf die oben beschriebene Reflexion des gesamten Lichtbündels im Inneren des Lichtleitstabes
verzichtet werden, weil in diesem Falle schon das direkte Strahlenbündel genügt,
um das Aufnahmeobjektiv noch ausreichend auszuleuchten, bzw. es muß in diesem Bereich,
wie bei den üblichen Rückprobildwänden bekannt, noch in entsprechender Weise gedämpft
werden, z. B. durch eine Sternblende.
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Um eine optimale Lichtleistung zu erreichen, können ferner die Eintrittsflächen
bzw. die Austrittsflächen oder beide zu der Achse des Lichtleitstabes in einem entsprechenden
Winkel abgesehrägt werden, so daß eine genaue Ablenkung der Strahlen nach dem Aufnahmeobjektiv
hin erfolgt (s. F i g. 5 und 5 a). In diesem Falle sind Projektionslampen
mit üblicher Lichtleistung ausreichend.
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Sollen an den Lichteintritts- und -austrittsflächen der Lichtleitstäbe
Reflexionsverluste weitestgehend unterdrückt werden, so sind diese mit einem reflexmindernden
Belag zu versehen.
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In F i g. 6 ist schematisch die Bildwand 1 mit Spannrahmen
4 gezeigt. Bei einer Bildwand für Kino-Rückprojektion von den Abmessungen
10 -4,5 m = 45 m2 sind bei einem Lichtleitstab von
15 mm2 etwa 200 000 Lichtstäbe oder bei 10 MM2 etwa 450
000 und bei 8 mm- etwa 700 000 erforderlich. Durch diese große
Anzahl der Lichtpunkte ist eine ausreichende Bildauflösung für die Hintergrundprojektion
für Kinoaufnahmen gegeben.
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Fertigungsmäßig können die Lichtleitstäbe in der üblichen Art aus
Glas oder Kunststoff gepreßt bzw. gezogen werden. Es ist zweckmäßig, die mosaikartige,
mit Lichtleitstäben zusammengesetzte Wand, welche etwa einer Mauer aus Ziegelsteinen
entspricht, erst am Bildaufnahmeort fertigzustellen bzw. aus einzelnen vormontierten
Teilen in einem rahmenartigen Gestell zusammenzusetzen.