DE19751157B4 - Projektionsanlage - Google Patents

Abstract

Projektionsanlage für Mittelformatbildträger zur großformatigen Projektion von Bildern im Außenbereich, mit mindestens einem Projektor, mindestens einem Bildträgermagazin mit mehreren Bildträgern und mindestens einer Projektionsfläche, dadurch gekennzeichnet , dass eine einseitig gesockelte, längs zur Projektionsrichtung eingebaute HMI-Lampe als Lichtquelle dient, dass die Optik in einem System mit der HMI-Lampe und die HMI-Lampe umschließendem Parabolspiegel realisiert ist, und dass ein zweites, parallel laufendes Bildträgermagazin den projizierten Bildträger aus dem Strahlengang aufnimmt und dieser unmittelbar vom Folgebildträger in einer einzigen mechanischen Bewegung eingeschoben wird.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Projektionsanlage für Mittelformatbildträger zur großformatigen Projektion von Bildern im Außenbereich, mit mindestens einem Projektor, mindestens einem Bildträgermagazin mit mehreren Bildträgern und mindestens einer Projektionsfläche.
• Derartige Projektionsanlagen werden insbesondere im Dauerbetrieb für Projektionszwecke im Außenbereich verwendet, insbesondere zur Außenwerbung. Nach Eintritt der Dunkelheit tritt die Projektion von Werbebildern an Stelle z.B. der Plakatwerbung oder Werbe-Wandbemalung.
• Dazu können grundsätzlich mit den aus der Praxis bekannten Projektionsgeräten Diapositive, d.h. auf fotografischem Wege hergestellte Bildträger auf geeignete Projektionsflächen, wie z.B. eigens dafür erstellte Projektionswände oder auf Hauswände projiziert werden. Die Größe des projizierten Bildes hängt von dem Abstand des Projektors zu der Projektionsfläche und der Brennweite des verwendeten Projektionsobjektivs ab. Mit den hier in Rede stehenden handelsüblichen Projektoren können wegen der begrenzten Lichtleistung dieser eigentlich für den Innenbereich konstruierten Geräte in vertretbarer Qualität nur geringe Bildgrößen realisiert werden.
• Aus der DE 92 11 678 U1 ist eine gattungsbildende Projektionsanlage zur großformatigen Projektion von Bildern im Außenbereich bekannt. Mit einer solchen Anlage lassen sich Bildträger aus einem Bildträgermagazin auf eine Projektionsfläche projizieren. Zur konkreten Lichtquelle wie auch zur Technik betreffend das Bildträgermagazin sagt die Druckschrift nichts aus.
• Aus der US 42 323 59 A ist für sich gesehen eine Beleuchtungseinrichtung zum Erzeugen eines Spot-Lichtes bekannt. Dazu wird eine HMI-Lampe als Lichtquelle eingesetzt, wobei die dort weiter vorgesehene Optik in einem System mit der HMI-Lampe und die HMI-Lampe umschließendem Parabolspiegel realisiert ist.
• Aus der DE 89 105 98 U1 ist ein Dia-Überblendprojektor bekannt, der sich allenfalls für den Innenbereich und nicht für die Projektion großformatiger Bilder im Außenbereich eignet. Für sich gesehen zeigt diese Druckschrift die Realisierung parallel laufender Bildträgermagazine, wobei damit eine ganz besondere Überblendtechnik realisiert ist.
• Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Projektionsanlage der gattungsbildenden Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass bei hinreichend guter Ausleuchtung für den Außenbereich ein schneller Bildträgerwechsel zur Erzeugung eines perfekten Werbeeffekts möglich ist. Dabei gilt es insbesondere ein beim Bildträgerwechsel üblicherweise auftretendes „Flackern" durch schnellstmöglichen Bildträgerwechsel zu vermeiden, um nämlich den Anforderungen im Außenbereich, insbesondere in Bezug auf den Straßenverkehr, gerecht zu werden.
• Die voranstehende Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, nämlich dadurch, dass eine einseitig gesockelte, längs zur Projektionsrichtung eingebaute HMI-Lampe als Lichtquelle dient, dass die Optik in einem System mit der HMI-Lampe und die HMI-Lampe umschließendem Parabolspiegel realisiert ist, und dass ein zweites, parallel laufendes Bildträgermagazin den projizierten Bildträger aus dem Strahlengang aufnimmt und dieser unmittelbar vom Folgebildträger in einer einzigen mechanischen Bewegung eingeschoben wird. Die Patentanmeldung beinhaltet einen neuen völlig andersartig aufgebauten Mittelformatprojektor speziell für die Dauerprojektion auf Großbildflächen im Außenbereich.
• Für den geplanten Verwendungszweck wird eine einseitig gesockelte HMI-Lampe mit bspw. 600 W Leistungsaufnahme verwendet. Die Lampe besteht aus einem Quarzglas-Außenkolben mit Brennraum im Lampenschaft und präzise gearbeiteten Elektroden. Der Lichtbogen misst ca. 7 mm. Am Fuß der Lampe ist der Glaskolben in einen genau gearbeiteten Sockel gefasst, der eine exakte Positionierung der Lampe im Spiegel erlaubt.
• Diese Lampe wird in Längsrichtung in einen metallenen hochglanzpolierten ellipsoiden Parabolspiegel vorzugsweise aus Aluminium eingebaut, der die Lampe dreiseitig umschließt und so exakt berechnet ist, dass er das punktförmige Licht der Lampe über einen Kondensor gleichmäßig auf einen Lichtkreis, der in der Bildträgerebene der Diagonalen der Bildträgergröße entspricht, teilpolarisiert und fokus siert. Die ca. 55.000 lumen Leistung dieser Lampe am Lichtbogen stehen damit an der Dia-Ebene des Projektors (nach geringen Verlusten durch eingebaute Wärmeschutz- und UV-Filter) weitgehend zur Verfügung. Dieses optische Konzept überträgt von der kreisförmigen Lichtleistung der Lichtbogenlampe ca. 20.000 lumen Lichtleistung auf die rechteckige Bildträgerfläche.
• Durch das minimierte Auftreffen von Lichtwellen auf Projektorteile entsteht auch eine geringere Umwandlung des Lichts in Wärmestrahlung.
• Die Stromkosten für ein solches Gerät halbieren sich bei erheblich größerer Lichtleistung gegenüber in Mittelformatprojektionsgeräten quer eingebauten zweiseitig gesockelten 1,2 kW HMI-Lampen.
• Die Lichtleistung dieser Lampe in diesem optischen System reicht für Projektionsflächen bis 300 m² aus. Für Extremfälle sehr großer Projektionsflächen mit erheblich vorhandenem Fremdlicht kann auch eine Lampe mit höherer Wattzahl und Leistung entwickelt und in dieses Gerät eingebaut werden.
• Die Zündung der HMI-Lampen, auch eine Heißzündung, erfolgt elektronisch mit fremdentwickelten Bauteilen. Die sonst erforderliche gewichtige Vorschaltdrossel kann entfallen.
• Diese optische Konstruktion erreicht eine sehr viel geringere Wärmeentwicklung, weil die Lichtleistung weitgehend erhalten bleibt und nicht in Wärmestrahlung umgewandelt wird. Die entstehende Wärme im Gerät kann über zwei über und unter dem Lampenhaus liegende Radiallüfter nach außen abgeführt werden, wobei der untere Lüfter über verschließbare Lüftungsschlitze im Gehäuse Kaltluft in das Gerät bläst und der obere Lüfter Warmluft über den Gehäusedeckel absaugt.
• Die unmittelbar auf den Bildträger einwirkende Wärmeentwicklung im Strahlengang kann über zwei voreinandergeschaltete Wärmeschutzfilter aus wärmedämmendem optischen Glas, und das entstehende UV-Licht, das zum Ausbleichen und zu Farbverschiebungen der Bildträger führt, kann durch einen UV-Filter, der auch unmittelbar in den Glaskolben der Lampe integriert sein könnte, gedämmt werden.
• Die Erwärmung auf Bildträger-Ebene kann so auf unter 100°C gesenkt werden. Dies erlaubt eine Standzeit der Dias von mindestens ca. 8 bis 12 Sekunden, wie sie von den meisten Städten bei in den Straßenraum hineinwirkenden Werbeprojektionen aus verkehrstechnischen Gründen gefordert wird und eine wirtschaftlich noch vertretbare Haltbarkeit von fotografisch hergestellten Diapositiven von etwa 14 Tagen bei Dauerbetrieb.
• Längere Standzeiten erlauben „Diapositive", die nicht auf fotografischem Wege hergestellt werden, sondern unmittelbar mit leistungsfähigen handelsüblichen Color-Thermosublimationsdruckern auf handelsübliche hitzeresistente DIN-A4-Transparentfolien im Diaformat gedruckt und geschnitten werden.
• Die Bildträger können drucktechnisch in vorteilhafter Weise unter Verwendung einer in einem Computer erzeugten und digital abgespeicherten Text- oder Bildvorlage unter Verwendung eines Hochleistungs-Color-Thermosublimationsdruckers ausgedruckt werden.
• Allerdings genügen die leistungsfähigsten Color-Thermosublimationsdrucker, die derzeit auf dem Markt sind, den Anforderungen an die Bildschärfe von Mittelformatbildträgern bei z.T. 50.000-facher Vergrößerung (bei Bildgrößen von 200 m²) noch nicht vollständig. Soweit nach den örtlichen Gegebenheiten nur kleinere Bildgrößen zu verwirklichen sind, können die Bildträger in ausreichender Auflösung bereits heute so hergestellt und anstelle fotografisch erzeugter Diapositive verwendet werden. Bei größeren Bildträgerformaten genügen diese Bildträger aber bereits nach dem heutigen Stand der Drucktechnik allen Anforderungen. Sie sind erheblich kostengünstiger zu erstellen und schneller und preisgünstiger reproduzierbar, als fotografisch hergestellte Diapositive. Das Projektionsgerät ist so ausgelegt, dass es solche Folien projizieren kann.
• Die Behörden bemängeln z.T. in den Genehmigungsverfahren für solche in den öffentlichen Straßenraum hineinwirkenden Anlagen eine Unruhe im Stadtbild durch den ständigen Diawechsel, die zu Verkehrsgefährdungen führen könnte. Diese Unruhe wird aber nicht nur durch den Wechsel der Dias selbst erzeugt, sondern insbesondere auch durch den Schaltvorgang. In handelsüblichen Projektoren erfolgt der Dia-Wechsel in drei nacheinander ablaufenden mechanischen Schritten (Vorfahren des Magazins auf die Diaebene, Einschub des Dias, Rückholung des Dias in das Magazin, Vorfahren des Magazins auf das nächste Dia). Zur Vermeidung störender Hellphasen verwenden die meisten Projektoren eine Schwarzblende während des Wechsels. Selbst in den besten Systemen lässt sich die Dauer dieser mechanischen Wechselphase kaum unter 1,5 bis 1,2 Sekunden senken.
• Beim beanspruchten Projektionsgerät ist auf der anderen Seite des Lampenhauses ein zweites gleichlaufendes Magazin installiert, in das der Bildträger vom Lichtgang direkt vom folgenden Bildträger eingeschoben wird. Der Bildträgerwechsel läuft damit in einer einzigen mechanischen Bewegung sehr viel schneller ab und ist subjektiv nicht mehr wahrnehmbar. Im Rückwärtslauf erfolgt der Vorgang umgekehrt.
• Die für solche Mittelformatprojektoren verwendeten Dia-Magazine sind handelsüblich in Einzellamellen aus Kunststoffen hergestellt, die an Außenecken mit Gewindestangen in unterschiedlichen Längen – je nach Fassungsvermögen des Magazins – verschraubt werden. Diese Konstruktion ist grundsätzlich erforderlich, um eine gewisse Beweglichkeit des großvolumigen Magazins zu gewährleisten. Andernfalls würden schon geringste Materialveränderungen am Gerät, wie sie insbesondere unter Temperatureinwirkungen im Außenbereich entstehen, das Magazin blockieren. Ein solches Magazin könnte auf der anderen Seite nicht die notwendige Verwindungssteife im Dauerbetrieb mit heißen Lichtbogenlampen aufweisen und ist ein schlechter Wärmeleiter. Der Kunststoff speichert geradezu jede Wärmezufuhr. Das Magazin wird ständig automatisch mit relativ heißen Metalldiarahmen bestückt und verformt und verklemmt sich.
• Die Magazine für den hier beschriebenen Projektor könnten deshalb aus Leichtmetall gefertigt werden. Das Lampenhaus kann an jeder Magazinseite eine wärmedämmende Beschichtung oder Verkleidung erhalten und die Laufschienen der Magazine könnten zur Verminderung des Reibungswiderstandes des Metallmagazins aus Teflon o.ä. gefertigt oder beschichtet werden.
• Das Projektionsgerät kann mit handelsüblichen Projektionsobjektiven unterschiedlicher Brennweiten bestückt werden, ggf. auch mit sogenannten „Shift-Objektiven", um eine seitliche oder Höhenverschiebung der Projektionsanlage gegenüber der Projektionsfläche ausgleichen zu können.
• Das Projektionsgerät muss üblicherweise bei Projektionen im Außenbereich an hochliegenden und schlecht zugänglichen Stellen installiert werden. Wartungsarbeiten insbesondere bei Dunkelheit sind deshalb weitestgehend zu vermeiden. Das Projektionsgerät könnte durch eine elektronische Steuerung mit Speicher-Chip über Dämmerungsschalter vollautomatisch ein- und ausgeschaltet werden, alle weiteren Funktionen könnten vollautomatisch gesteuert werden. Das Gerät könnte über einen programmierbaren Zeitschalter bei Bedarf zusätzlich automatisch ab- und wieder eingeschaltet werden und könnte außerdem über Telefonanschluß voll fernsteuerbar sein. Einzeldias könnten einzeln programmiert oder über Telefon angesteuert werden, ebenso könnte die Standzeiten für jedes Dia einzeln programmiert oder über Telefon geändert werden. Störungen könnte die Steuerung vollautomatisch beim Bereitschaftsdienst melden.
• Zur automatischen Meldung von Störungen des Bildträger-Transports könnten an den Transportschnecken der Dia-Magazine Sensoren angebracht werden. Die Transportschnecke ist so ausgelegt, dass sie nach jedem vollständigen Dia-Tansport die gleiche Stellung aufweist (0-Stellung), die durch den Sensor der elektronischen Steuerung mitgeteilt wird (Impuls 1). Um die Transportrichtung zu kontrollieren, wird in Richtung <vorwärts> bei einer 90°C-Umdrehung, in Richtung <rückwärts> nach einer 270°C-Umdrehung der Transportschnecke ein weiterer Impuls (Impuls 2) ausgelöst. Wird nach dem Befehl <Diawechsel> die 0-Stellung nicht verlassen (Impuls 1 bleibt bestehen), ist der Transportmechanismus gestört. Erfolgt Impuls 2 nicht in der für die Transportrichtung typischen Zeit, ist das Magazin verklemmt. Errreicht die Transportschnecke in der für den Diawechsel typischen Zeit nicht erneut die 0-Stellung (Impuls 1), ist ebenfalls ein Transportfehler aufgetreten. Ein weiterer Sensor am Dia-Transporthebel (der Hebel, der das Dia in den Projektionsgang bewegt) löst einen Impuls (Impuls A) aus, wenn der Transporthebel durch das Magazin in den Projektionsweg bewegt werden kann. (Je nach Bauart des Projektors löst der Sensor einen weiteren Impuls B aus, wenn der Diatransporthebel zurückgezogen werden kann. Dies ist bei dem beschriebenen 2-Magazin-Projektor nicht erforderlich, da das Dia nicht zurückgezogen, sondern in das zweite Magazin weitergeschoben wird). Vor einem Transport löst dieser Sensor den Impuls A aus. Ist dies nicht der Fall ist entweder das Dia im Transportweg verklemmt, oder das Magazin wieder an der 0-Stellung angelangt. (Ebenso liegt ein Transportproblem vor, wenn bei Geräten, in denen der Dia-Hebel das Dia aus dem Projektionsgang wieder in das Magazin zurückzieht, der Impuls B ausbleibt). Nach einem Transport muss der Sensor in der für Vorwärts- oder Rückwärtslauf typischen Zeit den Impuls A auslösen. Ist dies nicht der Fall, ist das transportierte Dia im Projektionsweg verklemmt.
• Durch die beschriebenen Sensoren wäre eine exakte Überwachung des Dia-Transports und der 0-Stellung des Magazins (der Magazine) gewährleistet. Ein besonderer mechanischer Abgleich der Sensoren wäre nicht erforderlich. Die elektronische Steuerung erfasst in einem Probedurchgang alle für den Projektor typischen Zeitwerte und kann sich so ohne Kenntnisse von Mechanik und Elektronik exakt an jeden Projektortyp anpassen und bei Ausbleiben der Impulse in der typischen Durchgangszeit den Telefonwahlvorgang auslösen und den Fehler melden und auf einem Pager oder City-Ruf-Gerät speichern.
• Handschaltungen – etwa bei Wartungsarbeiten – könnten über Sensortasten an der Gehäuserückseite erfolgen.
• Das gesamte technische Gerät einschließlich des Projektionsobjektivs könnte in ein zweischaliges wasserdichtes und wetterfestes wärmeisoliertes Gehäuse, bevorzugt aus Aluminium, eingebaut werden, das sich zur Wartung öffnen lässt. Das Gehäuse erhält an der Frontseite eine Durchsichtscheibe aus optischem Glas, einen Dämmerungsschalter und einen Temperaturfühler. Kaltluftzufuhr während der Projektionsphase erfolgt über verschließbare Lüftungsschlitze am Gehäuseboden. Übermäßige Abkühlung des Gehäuses während der Stillstandzeiten führt zur Kondenswasserbildung. Diese wird durch eine vollautomatische Gehäuseheizung bei geschlossener Kaltluftzufuhr unterbunden. Erhitzung des Gehäuses durch Sonneneinstrahlung wird mit Temperaturfühlern durch Öffnen der Kaltluftzufuhr und Einschalten der automatischen Lüfter beseitigt.
• Als Projektionsflächen können wahlweise unbehandelte hell gestrichene oder behandelte, auch mit Reflexionsschichten versehene Hauswände oder spezielle wind durchlässige Projektionsleinwände, z.B. auf Baugerüsten oder bei Veranstaltungen, verwendet werden.
• In der Zeichnung zeigt
• 1 in schematischer Darstellung das optische System einer Dia-Projektionsanlage und
• 2 in schematischer Darstellung eine Spezial-HMI-Gasentladelampe 600 Watt für Projektionszwecke, und zwar zum Einbau in Ellipsoid-Parabolspiegel, gemäß voranstehender Beschreibung.

Claims (12)

1. Projektionsanlage für Mittelformatbildträger zur großformatigen Projektion von Bildern im Außenbereich, mit mindestens einem Projektor, mindestens einem Bildträgermagazin mit mehreren Bildträgern und mindestens einer Projektionsfläche, dadurch gekennzeichnet , dass eine einseitig gesockelte, längs zur Projektionsrichtung eingebaute HMI-Lampe als Lichtquelle dient, dass die Optik in einem System mit der HMI-Lampe und die HMI-Lampe umschließendem Parabolspiegel realisiert ist, und dass ein zweites, parallel laufendes Bildträgermagazin den projizierten Bildträger aus dem Strahlengang aufnimmt und dieser unmittelbar vom Folgebildträger in einer einzigen mechanischen Bewegung eingeschoben wird.
2. Projektionsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die direkte UV-Lichtentwicklung und Wärmeentwicklung im Strahlengang vor der Bildträger-Ebene durch UV-Filter und Wärmefilter absorbiert wird.
3. Projektionsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle von fotografisch hergestellten Diapositiven drucktechnisch hergestellte Bildträger verwendet werden.
4. Projektionsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät mit verwindungssteifen Bildträgermagazinen aus Leichtmetall gefahren wird.
5. Projektionsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufschienen des Bildträgermagazins oder der Bildträgermagaziner mit Teflon beschichtet sind.
6. Projektionsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät mit einer vollautomatischen Steuerung ausgerüstet ist, die in Verbindung mit einem Dämmerungsschalter das Gerät ein- und ausschaltet.
7. Projektionsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Projektionsgerät über einen programmierbaren Zeitschalter das Gerät zusätzlich aus- und wiedereinschalten kann.
8. Projektionsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Projektionsgerät mit speziellen Sensoren an der Transportschnecke und am Diatransporthebel ausgerüstet ist, die alle Störungen beim Bildträgertransport erfassen und an die Steuerungseinheit melden.
9. Projektionsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Projektionsgerät über Telefonanschluß Störungen dem Bereitschaftspersonal automatisch meldet.
10. Projektionsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage über einen Telefonanschluß fernsteuerbar ist.
11. Projektionsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Geräts wasserdicht und wetterfest ausgebildet ist.
12. Projektionsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse über einen Temperaturfühler, eine automatische Gehäuseheizung und verschließbare Lüftungsschlitze am Gehäuseboden verfügt.