DE19822878A1

DE19822878A1 - Panorama Projektionsbox mit nahtloser Bilddarstellung

Info

Publication number: DE19822878A1
Application number: DE1998122878
Authority: DE
Inventors: Ernst Stechemesser
Original assignee: BKE MEDIA KOMMUNIKATIONSSYSTEM
Current assignee: BKE MEDIA KOMMUNIKATIONSSYSTEM
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 1999-11-25

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Panorama-Rückprojektionsbox mit einer nahtlosen Bilddarstellung. DOLLAR A Das System besteht aus einer in ihrem gesamten Bereich homogen strukturierten Rückprojektionsscheibe 1, die in die Frontseite eines Gehäuses 2 eingebaut ist. Über ein Einfach- oder Mehrfachumlenkspiegelsystem 3, 4 werden die Projektionsstrahlen des Projektors 5 von der Scheibenrückseite her auf die Projektionsfläche 1 geleitet. Der erfindungsgemäße Gedanke zur Herstellung einer nahtlosen Panoramadarstellung aus den Einzelbildflächen 6, 7 und 8 besteht darin, diese in den Bereichen 9 und 10 überlappen zu lassen und die Einzelbilddarstellungen innerhalb der Überlappungsbereiche mit einer zu den Außenrändern hin auf Lichtintensität 0 verlaufenden Graukeilzonen zu überlagern. DOLLAR A Panorama-Rückprojektionsboxen mit nahtloser Bilddarstellung sind attraktive Displayeinrichtungen für zahlreiche Anwendungen im Informations- und Werbebereich. Durch ihren flachen Aufbau eigenen sie sich besonders für eine Deckenmontage in Flughäfen, Hotels, Kaufhäusern oder auf Messen oder Aussstellungen.

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Panorama-Rückprojektionsbox mit einer nahtlosen Bilddarstellung.

Im Bereich der Videoprojektion sind Rückprojektionsboxen bekannt, die in der Regel als Einzelflächendisplays eingesetzt werden. In Schalt und Steuerwarten werden gelegentlich auch mehrere Boxen mit schmalen Bildwandstegen neben einander aufgestellt, um großformatige Panoramaflächen für Anlagenpläne und Flußdiagramme darzustellen. Bei allen bisher bekannten Systemen sind die Einzelflächen des Panoramabildes jedoch scharf gegeneinander abgegrenzt, wobei sich die Hersteller derartiger Anlagen darum bemühen, die Trennstege zwischen den Einzelbildern so schmal wie möglich auszuführen. Eine nahtlose, völlig stegfreie Panoramabilddarstellung ist mit den bisher bekannten Rückpro jektionsanlagen jedoch nicht möglich.

Gegenstand der Erfindung war es daher, ein Panorama-Rückprojektionssystem zu entwickeln, das eine nahtlose, völlig stegfreie Bilddarstellung im gesamten Bereich der Panoramabildwand ermöglicht.

Eine Anlage nach der Erfindung ist in Fig. 1 an einem Beispiel mit drei Teilflä chen dargestellt. Das System besteht aus einer in ihrem gesamten Bereich ho mogen strukturierten Rückprojektionsscheibe 1, die in die Frontseite eines Ge häuses 2 eingebaut ist. Über ein Einfach- oder Mehrfachumlenkspiegelsystem 3, 4 werden die Projektionsstrahlen des Projektors 5 von der Scheibenrückseite her auf die Projektionsfläche 1 geleitet. Der erfindungsgemäße Gedanke zur Herstellung einer nahtlosen Panoramadarstellung aus den Einzelbildflächen 6, 7 und 8 besteht darin, diese in den Bereichen 9 und 10 überlappen zu lassen und die Einzelbilddarstellungen innerhalb der Überlappungsbereiche mit einer zu den Außenrändern hin auf Lichtintensität 0 verlaufenden Graukeilzonen zu überlagern. Der Helligkeitsabfall innerhalb der Graukeilzonen soll dabei nach Möglichkeit linear und exakt und antimetrisch in Bezug auf die Nachbarzonen verlaufen. Als praktisch günstige Breiten der Überlappungszonen haben sich Werte im Bereich zwischen 1/6 und ¼ der Ausgangsbildfläche bewährt. Aus gangsbildfläche ist in der Regel ein Video-oder Datenbild mit Seitenverhältnis 3: Alle anderen Ausgangsformate sind jedoch ebenfalls zulässig.

Werden nun die mit Graukeilen überlagerten Überlappungssszonen benach barter Teilflächenprojektionen deckend übereinander geschoben, so addieren sich bei sachgemäß ausgeführtem Graukeilverlauf die Summen der Teilhellig keiten der Einzelbilder in jedem Punkt des Überlappungs- und Graukeilbereichs zu 100%, also zu dem Helligkeitswert, welcher der mittleren Helligkeit der Ein zelflächen selbst entspricht. Bei einem weißen Testbild ergibt sich so eine über den gesamten Bereich der 3-Teilflächen gleichmäßig helle Panoramafläche 11.

Zwar sind Overlapping- und Softedgetechnik sowie Rückprojektionsverfahren für sich bekannt, neu ist jedoch die erfindungsgemäße Kombination von Over lapping- und Softedgetechnik in einer geschlossenen Rückprojektionsbox in Verbindung mit einer durch die Überlappungszonen bedingten, in Ihrer ganzen Fläche homogen strukturierten Rückprojektionsscheibe 1. Abweichend von den in Rückprojektionssystemen in der Regel verwandten Durchlichtscheiben mit frontseitiger Lenticular- und rückseitiger Fresnellinsenstruktur wird bei dem er findungsgemäßen Projektionssystem auf der Scheibenrückseite bewußt auf eine Linsenstruktur verzichtet, da sonst in den Überlappungsbereichen 9 und 10 aufgrund der unterschiedlichen Lage der Projektionsquellen zu den optischen Achsen der Fresnellinsen erheblich störende optische Überlagerungen auftreten würden.

Die erfindungsgemäße Panorama-Rückprojektionsbox kann in ihrer konstrukti ven Ausführung in mannigfacher Weise variiert werden.

Fig. 2 zeigt den Schnitt durch eine Projektionsbox, bei der auf ein Umlenkspie gelsystem verzichtet wird. Die Projektion erfolgt direkt mit einer möglichst kurz brennweitigen Projektionsoptik von der Rückseite her auf die Projektionsschei be 1.

Variiert werden kann auch die Anzahl der verwendeten Teilflächen, aus denen das Gesamtpanorama zusammengesetzt wird. In Fig. 3 ist die Frontansicht einer Panoramaanlage mit nur 2 Teilflächen dargestellt. Fig. 4 zeigt eine Ein richtung mit insgesamt 4 Teilflächen. Der erfindungsgemäße Grundgedanke ermöglicht auch Panorama-Rückprojektionsboxen mit theoretisch beliebig vielen Teilflächen, die ein zusammenhängendes nahtloses Panorama-Band bilden.

Sofern mit Spiegelumlenkungen innerhalb der Rückprojektionsbox gearbeitet wird, können diese so angeordnet werden, daß abweichend von der in Fig. 1 dargestellten Ausführung die Spiegel und Projektoren Z-förmig angeordnet sind.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel für diese Ausführung. Bei Umlenksystemen mit 2 Spiegeln können diese sowohl für einen U-förmigen Strahlengangverlauf wie auch für einen Z-förmigen angeordnet werden. Zur Erzielung eines möglichst kompakten Gesamtaufbaus sind auch Rückprojektionsboxen mit mehr als zwei Umlenkspiegeln pro Einzelbildfläche vorgesehen. Fig. 6 zeigt als Beispiel den Schnitt durch eine Boxeneinrichtung mit Z-förmig verlaufendem Strahlengang.

Neben den bisher beschriebenen vertikal ausgerichteten Innenspiegelsystem können auch solche mit horizontaler Ausrichtung benutzt werden, wie es in Fig. 7 an einem Beispiel dargestellt ist.

Eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Rückprojektionsbox mit nahtloser Bilddarstellung besteht darin, die frontseitige nahtlose Rückproflä che segmentweise oder kontinuierlich zu krümmen. In Fig. 8 ist ein Beispiel für eine konkav gekrümmte Panoramafläche dargestellt, Fig. 9 zeigt ein Beispiel für eine konvex gekrümmte Fläche.

Die frontseitig eingebaute Rückprojektionsscheibe 1 kann zur Verbesserung der Bildhelligkeit und zur Vergrößerung des seitlichen Sichtwinkels sowohl auf der Vorder- wie auch auf der Rückseite mit einer geeignet geformten vertikal ver laufenden Lenticularstruktur ausgerüstet werden. Durch derartige Strukturen werden die optischen Eigenschaften zur Erzielung eines nahtlosten Panorama bildes im Bereich der Überlappungszonen nicht negativ beeinflußt. Um die Fer tigung der erforderlichen Panoramascheiben zu vereinfachen, können diese auch aus nahtlos miteinander verbundenen Einzelsegmenten aufgebaut wer den.

Panorama-Rückprojektionsboxen mit nahtloser Bilddarstellung sind attraktive Displayeinrichtungen für zahlreiche Anwendungen im Informations- und Werbe bereich. Durch Ihren flachen Aufbau eignen sich besonders für eine Decken montage. In Flughäfen oder Hotels geht durch die Anbringung der Projektions anlagen an der Raumdecke kein kostbarer Verehrsraum verloren. Das unge wöhnliche und eindrucksvolle Panoramaformat sorgt für einen hohen Aufmerk samkeitswert. Auf der extrem breiten Projektionsfläche lassen sich sowohl ta bellarisch angeordnete Flugpläne darstellen wie auch großformatige, über die gesamte Panoramafläche ausgedehnte Textinformationen vermitteln, die auch noch aus großem Abstand deutlich zu erkennen sind.

Bezüglich der Darstellungsinhalte ist sowohl die Wiedergabe von Grafikdarstel lungen wie auch von bewegten Video-Sequenzen möglich. Beide Darstellungs arten können auch simultan oder sequenziell miteinander kombiniert werden. Die für die Darstellung vorgesehen Bildinhalte sind unter Berücksichtigung des jeweils gewählten speziellen Panoramaformats und des sich daraus ergebenen Seitenverhältnisses in geeigneter Weise aufzubereiten und zu gestalten. Als Projektionsgeräte kommen alle gängigen Video-Projektionssysteme in Frage. Es können u. a. Projektoren auf -Röhren CRT-Basis oder auch Geräte mit LCD, DLP oder Light-Valve-Technik eingesetzt werden.

Claims

1. Panorama-Rückprojektionsbox mit nahtloser Bilddarstellung und einer homogen strukturierten Projektionsscheibe, die in die Frontseite eines Gehäuses 2 eingebaut ist sowie integriertem Umlenkspiegelsystem, dadurch gekennzeichnet,
dass die Einzelbildflächen 6,7 und 8 in den Bereichen 9 und 10 überlappen und die Einzelbilddarstellungen in den Überlappungsbereichen mit zu den Außenrändern hin auf Lichtintensität 0 verlaufenden Graukeilzonen überlagert sind,
dass der Helligkeitsabfall innerhalb der Graukeilzonen linear und antimetrisch in Bezug auf die Nachbarzonen verläuft, wobei die Breiten der Überlappungszonen vorzugsweise im Bereich zwischen 1/6 und 1/4 der Breite der Ausgangsbildflächen liegen,
dass die mit Graukeilen überlagerten Überlappungszonen benachbarter Teilflächenprojektionen deckend übereinander geschoben werden, so dass sich die Summen der Teilhelligkeiten der Einzelbilder in jedem Punkt des Überlappungs- und Graukeilbereichs zu 100%, also zu dem Helligkeitswert, welcher der mittleren Helligkeit der Einzelflächen entspricht, addieren,
dass eine in ihrer ganzen Fläche homogen strukturierte Rückprojektionsscheibe 1 benutzt wird.

2. Panorama-Rückprojektionsbox mit nahtloser Bilddarstellung nach Anspruch 1, dadurch besonders gekennzeichnet, dass beliebig viele Teilflächen zu einem Panoramabild zusammengesetzt werden.

3. Panorama-Rückprojektionsbox mit nahtloser Bilddarstellung nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch besonders gekennzeichnet, dass die Umlenkspiegel innerhalb der Projektionsbox Z-förmig oder U-förmig bezogen auf einen vertikalen Systemschnitt angeordnet sind.

4. Panorama-Rückprojektionsbox mit nahtloser Bilddarstellung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch besonders gekennzeichnet, dass anstelle von vertikal angeordneten Umlenkspiegelsystemen auch solche mit horizontaler Ausrichtung benutzt werden können.

5. Panorama-Rückprojektionsbox mit nahtloser Bilddarstellung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch besonders gekennzeichnet, dass die Projektion direkt mit weitwinkligen Projektionsoptiken von der Rückseite her auf die Projektionsscheibe 1 erfolgt.

6. Panorama-Rückprojektionsbox mit nahtloser Bilddarstellung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch besonders gekennzeichnet, dass die frontseitige Rückprojektionsfläche segmentweise oder kontinuierlich gekrümmt ist, wobei die Anordnung von Spiegeln und Projektionsgeräten hinter der Projektionsfläche entsprechend angepaßt ist.

7. Panorama-Rückprojektionsbox mit nahtloser Bilddarstellung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch besonders gekennzeichnet, dass die frontseitig eingebaute Rückprojektionsscheibe 1 auf der Vorder- oder auf der Rückseite oder auf beiden Seiten mit geeignet ausgebildeten vertikal oder horizontal verlaufenden Lentikularstrukturen ausgerüstet ist.