DE1964787C

DE1964787C - Projection device for projecting onto a reflective wall

Info

Publication number: DE1964787C
Application number: DE19691964787
Authority: DE
Inventors: Yoshio Machida Tokio Fukushima (Japan)
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1968-12-30
Filing date: 1969-12-24
Publication date: 1973-05-10

Description

Die Erfindung betrifft ein Projektionsgerät zur Aufprojektion auf eine Reflexwand, bei welchem die optische Achse des Beobachters und die des hinter dem Beobachter angeordneten Projektionssystems unter Verwendung eines dessen Abbildungsstrahlen umlenkenden Spiegels nur geringfügig auseinanderliegen. The invention relates to a projection device for projecting onto a reflective wall, in which the optical axis of the observer and that of the projection system arranged behind the observer are only slightly apart when using a mirror that deflects its imaging rays.

Es ist eine Reflexwand zur Aufprojektion bekannt, welche nahezu alles Licht zurück in Richtung auf den Projektor strahlt und ein Bild hoher Leuchtkraft bei niedrigem Projektorlichtstrom ergibt. Eine solche Reflexwand ist aus einer Vielzahl von Glasperlen mit kleinem Durchmesser aufgebaut. Die Glasperlen sind in eine lichtreflektierende Materialschicht dicht nebeneinander, ohne sich jedoch wechselseitig zu überlagern, so eingebettet, daß die auf die Reflexwand auftreffenden Lichtstrahlen von der hinteren Oberfläche der Glasperlen in Richtung auf die einfallenden Lichtstrahlen reflektiert werden. Wird daher ein Bild durch einen Projektor auf die Reflexwand projiziert, dann wird das reflektierte Licht in Richtung auf den Projektor und dessen unmittelbare Umgebung zurückgestrahlt, so daß ein Betrachter, wenn er sich in unmittelbarer Nähe des Projektors aufhält, das Bild mit einer hohen Leuchtdichte sehen kann. Befindet sich der Betrachter jedoch außerhalb dieses beschränkten Bildwinkels, dann kann er das Bild auf der Bildwand nicht sehen.There is a known reflective wall for front projection, which almost all of the light back towards the The projector shines and produces an image with high luminosity with a low projector luminous flux. Such a reflex wall is made up of a large number of glass beads with a small diameter. The glass beads are in a light-reflecting material layer close to each other, but without overlapping each other, embedded in such a way that the light rays striking the reflective wall come from the rear surface the glass beads are reflected in the direction of the incident light rays. Therefore, a picture is carried through A projector is projected onto the reflective wall, then the reflected light is directed towards the projector and its immediate surroundings are reflected back, so that a viewer when he is in the immediate The projector that can see the high luminance image. Is located However, if the viewer is outside of this limited angle of view, then he can see the image on the screen not see.

Um die durch die Reflexwand gegebene hohe Leuchtdichte ausnutzen zu können, ist es also erforderlich, daß sich der Betrachter in unmittelbarer Nähe des Strahlengangs des Projektors befindet. Für Bildaufnahmen, welche von der Hintergrundaufprojektion Gebrauch machen, ist es bekannt, den Projektor in einer Objektiv-Fassung des Revolverkopfes der Aufnahmekamera anzubringen, so daß die optischen Achsen des Kameraobjektivs und des Projektors dicht beieinanderliegen und nur in einem kleinen Winkel zueinander verlaufen. Für das gleiche Ziel ist es bekannt, einen halbdurchlässigen Spiegel zu verwenden, so daß die Objektive der Aufnahmekamera und des Projektors optisch zur Deckung gebracht werden und ihre optischen Achsen zusammenfallen.In order to be able to use the high luminance given by the reflective wall, it is necessary to that the viewer is in the immediate vicinity of the beam path of the projector. For taking pictures, which make use of the background projection, it is known to be the projector to be attached in a lens mount of the turret head of the recording camera, so that the optical axes camera lens and projector are close together and only at a small angle run towards each other. For the same purpose it is known to use a semi-transparent mirror, so that the lenses of the recording camera and the projector are optically brought into congruence and their optical axes coincide.

Es ist auch bekannt, eine Reflexbildwand bei der Bildtrennung projezierter, stereoskopischer Halbbilder anzuwenden. Dabei wird ebenfalls em halbdurchlässiger Spiegel angewendet, durch welchen der Betrachter zur Beobachtung des projizierten Bildes hindurchsieht. Ein derartiger halbdurchlässiger Spiegel wirkt jedoch bei der Beoabachtung des projizierten Bildes störend. . .It is also known to use a reflex screen for the image separation of projected, stereoscopic fields apply. Here, too, a semi-transparent mirror is used through which the viewer can see looks through to observe the projected image. However, such a semi-transparent mirror is effective in observing the projected one Disturbing image. . .

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Projektionsgerät der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welchem die Abbildungsstrahlen des Projektionssystems möglichst eng an die optische Achse des Beobachters herangeführt sind, ohne daß der zur Umlenkung der Abbildungsstrahlen verwendete Spiegel störend wirkt.The object of the invention is to create a projection device of the type mentioned at the outset, in which the imaging rays of the projection system are brought as close as possible to the optical axis of the observer without the mirror used to deflect the imaging beams having a disruptive effect.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Spiegel halbringförmig ist und daß zur Anpassung des Beleuchtungsstrahlengangs ein halbringförmiger Hohlspiegel oder eine halbringförmige Kondensorlinse vorgesehen ist, deren Oberfläche erhalten wird durch Drehung eines Bogens aus der Zeichenebene heraus und um eine Achse, die in der Zeichenebene liegt und einen Endpunkt des Bogens bc-This object is achieved in that the mirror is semicircular and that for Adaptation of the illumination beam path to a semi-circular concave mirror or a semi-circular mirror Condenser lens is provided, the surface of which is obtained by rotating an arc from the plane of the drawing out and around an axis which lies in the plane of the drawing and an end point of the arc bc-

Der halbringförmige Spiegel erlaubt es, daß die Reflexionsoberfläche des Spiegels nah an die Au^n eines Beobachters herangebracht ist, wobei durch Jen Hohlspiegel bzw. die Kondensorlinse eine optimJe Ausnutzung der Lichtquelle in Anpassung an die Gestalt des Spiegels erreicht wird.The semi-annular mirror allows the reflective surface of the mirror to be close to the outside is brought up by an observer, with the concave mirror or the condenser lens providing an optimal Utilization of the light source in adaptation to the shape of the mirror is achieved.

Der Spiegel kann an der Rückseite eines Stuhl·, -,o befestigt werden, daß er den Kopf des Beobachten oberhalb und seitlich teilweise umgibt. Sobald sich ώ r Beobachter auf den Stuhl setzt, hat er die Stellung.zugenommen, aus welcher er das aufprojizierte Bild ^n besten einsehen kann. Zur Stereoskopen Aufprojektion können an dem Stuhl auch zwei erfindung ü:- mäße Projektionsgeräte angeordnet werden, wobei u ·■_· Spiegel der beiden Projektionsgeräte jeweils eiiu.-.i Auge des Beobachters zugeordnet sind. Auf die·.·.; Weise kann der Beobachter ein dreidimensional ;s Bild erkennen.The mirror can be attached to the back of a chair so that it partially surrounds the head of the observer above and to the side. As soon as the observer sits on the chair, he has taken the position from which he can best see the projected image. Two projection devices according to the invention can also be arranged on the chair for stereoscopic front projection, with mirrors of the two projection devices each being assigned to one eye of the observer. On the·.·.; Way, the observer can see a three-dimensional image.

Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention is illustrated with reference to in the drawing illustrated embodiments explained. In the drawing shows

F i g. 1 einen Beobachter auf einem Stuhl, an dem ein halbringförmiger Spiegel für die Aufprojektion angebracht ist,F i g. 1 an observer on a chair on which a semi-circular mirror is attached for the front projection is,

Fig. 2 einen halbringförmigen Hohlspiegel zur Anpassung des Beleuchtungsstrahlengangs,Fig. 2 shows a semicircular concave mirror for Adjustment of the lighting beam path,

F i g. 3 eine halbringförmige Kondensorlinse zur Anpassung des Beleuchtungsstrahlengangs undF i g. 3 a semicircular condenser lens for adapting the illumination beam path and

F i g. 4 und 5 je ein Projektionssystem in einem erfindungsgemäßen Projektionsgerät.F i g. 4 and 5 each have a projection system in one according to the invention Projection device.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist der Spiegel 31 zur Umlenkung der Abbildungsstrahlen bei der Aufprojektion eines Bildes auf eine Reflexwand halbringförmig und so angeordnet, daß die Augen eines auf dem Stuhl siteenden Beoachters nahezu die gleiche Höhe einnehmen wie der Spiegel 31, welcher eine halbringförmige, zylindrische Oberfläche besitzt. Das auf die Reflexwand aufprojizierte Bild kann nur von dem auf dem Stuhl sitzenden Beobachter eingesehen werden.As shown in FIG. 1 shows the mirror 31 for deflecting the imaging rays during front projection of an image on a reflective wall in a semicircular shape and arranged so that the eyes of one on the The observer's chair occupies almost the same height as the mirror 31, which is a semicircular, possesses a cylindrical surface. The image projected onto the reflective wall can only be of the The observer seated in a chair can be viewed.

Das Projektionssystem zur Anpassung an den halbringförmigen Spiegel ist in den F i g. 2 und 3 dargestellt. Für das Projektionssystem gemäß F i g. 2 ist ein Hohlspiegel 81 mit kugeliger, konkaver Oberfläche vorgesehen, durch welchen die Lichtstrahlen der Lichtquelle 82 zu einer scheinbaren Lichtquelle 82 a von halbringförmiger Gestalt umgelenkt werden.The projection system for adaptation to the semicircular mirror is shown in FIGS. 2 and 3 shown. For the projection system according to FIG. 2 is a concave mirror 81 with a spherical, concave surface provided, through which the light rays of the light source 82 to an apparent light source 82 a are deflected from a semicircular shape.

Wie aus Fig.3 ersichtlich, kann für den gleichen Zweck eine halbringförmige, zylindrische Kondensorlinse 91 vorgesehen werden, welche die wirkliche Lichtquelle 92 in ein halbringförmiges Bild 92a fokussiert. Durch die Erzeugung eines halbringförmigen Bildes 82 a bzw. 92 a der Lichtquelle 82 bzw. 92 wird diese am wirksamsten ausgenutzt, so daß das projizierte Bild eine gleichförmige Helligkeit über seine gesamte Fläche hin erhält. Der Hohlspiegel 81 und die Kondensorlinse 91 entstehen durch Drehung eines geeigneten Bogens um eine Achse, die in der Ebene des Bogens verläuft und durch einen seiner Endpunkte hindurchgeht. . .As can be seen from Fig.3, for the same Purpose a semicircular, cylindrical condenser lens 91 are provided, which is the real Light source 92 focused in a semicircular image 92a. By creating a semicircular Image 82 a or 92 a of the light source 82 or 92, this is used most effectively, so that the projected Image is given a uniform brightness over its entire surface. The concave mirror 81 and the Condenser lens 91 are formed by rotating a suitable arc around an axis that is in the plane of the Arc and passes through one of its endpoints. . .

Aus den Fig.3 und 4 ist das Projektionssystem einmal unter Verwendung eines Hohlspiegels 81 (Fig.4), zum anderen unter Verwendung einer Kondensorlinse 91 (Fig.5) ersichtlich. Von der Lichtquelle 82 bzw. 92 wird eine scheinbare Lichtquelle 82 a bzw. 92 a erzeugt, die von dem Projektionsobjektiv 4 auf den halbringfönnigen Spiegel 31 abgebildet ίο wird und von diesem auf die nicht gezeigte Reflexwand umgelenkt wird.The projection system is shown in FIGS once using a concave mirror 81 (FIG. 4), and on the other hand using a condenser lens 91 (Fig. 5) can be seen. The light source 82 or 92 becomes an apparent light source 82 a and 92 a generated, which are imaged by the projection lens 4 on the semicircular mirror 31 ίο becomes and from this to the reflex wall, not shown is diverted.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Projection device for front projection onto a reflective wall, in which the optical axis of the Observer and that of the projection system arranged behind the observer using one of the mirrors deflecting the imaging rays are only slightly apart, characterized in that the mirror (31) is semicircular and that for adaptation of the illumination beam path is a semicircular concave mirror (81) or a semicircular Condenser lens (91) is provided, the surface of which is obtained by rotating an arc out of the drawing plane and around an axis that lies in the drawing plane and an end point of the bow.