DE2144837C3

DE2144837C3 - Process for the production of a stereo projection screen

Info

Publication number: DE2144837C3
Application number: DE2144837A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr. 8022 Gruenwald Bestenreiner; Reinhold Dr. 8000 Muenchen Deml; Richard Dr. 8000 Muenchen Wick
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1971-09-08
Filing date: 1971-09-08
Publication date: 1979-12-06
Also published as: DE2144837A1; DE2144837B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Projektionsschirmes zur Projektion mit dreidimensionalem Eindruck, der ein von zwei Projektoren projiziertes Bildpaar nur in jeweils getrennte Bereiche, sogenannte Sichtzonen, reflektiert, wobei der !Schirm auf holographischem Wege hergestellt wird und dabei die räumliche Zuordnung der .Sichtzonen zu den Projektoren festgehalten wird und wobei die relative Lage der Sichtzonen zum Schirm mittels eines verkleinerten Diapositives simuliert wird.The invention relates to a method for producing a projection screen for three-dimensional projection Impression that an image pair projected by two projectors is only in separate areas, so-called viewing zones, reflected, whereby the screen is produced in a holographic way and thereby the spatial assignment of the .Sichtzone to the projectors is recorded and the relative The position of the viewing zones in relation to the screen is simulated by means of a reduced slide.

Bei der Verwendung des Diapositives zur Simulation der Sichtzonen ist es erforderlich, ein virtuelles Bild desselben zu entwerfen, das bei der Herstellung des Hologrammes für den Bildschirm die Sichtzonen in der tatsächlichen Größe und Lage darstellt.When using the slide to simulate the viewing zones, a virtual image is required of the same to design the viewing zones in the production of the hologram for the screen actual size and location.

Da der Projektionsschirm verhältnismäßig groß ist, muß er aus Gründen, die später erläutert werden, in kleinen Teileinheiten hergestellt werden, die später zusammengefügt werden. Wie leicht einzusehen ist, sieht jedes Oberflächenelement die Sichtzonen und die Projektoren unter einem anderen Winkel.Since the projection screen is relatively large, it must for reasons which will be explained later in small sub-units can be produced, which are later joined together. How easy it is to see each surface element sees the viewing zones and the projectors from a different angle.

Gemäß der Lehre der DE-PS 15 97 153 wurde ein Diapositiv verwendet, das je nach dem Ort des Oberflächenelementes des Projektionsschirmes gegenüber der optischen Achse des zur Erzeugung des virtuellen Bildes dienenden optischen Systems verschoben wurde.According to the teaching of DE-PS 15 97 153 a slide was used, depending on the location of the Surface element of the projection screen opposite shifted the optical axis of the optical system used to generate the virtual image became.

Da aber das virtuelle Bild des Sicht/oncndiaposilives in jeder virtuellen Abbildungsebcne entsprechend der l.inscnformel mit einem anderen Abbildungsmaßstab abgebildet wird, muß das Sichtzonendiapositiv ein verzerrtes HiId der zu erzielenden räumlichen Vcrteiiiing der Sichtzoncn sein.But since the virtual image of the point of view / oncndiaposilives in each virtual mapping plane with a different mapping scale according to the first inscnformula is mapped, the viewing zone slide must have a distorted background of the spatial distribution to be achieved be the viewing zone.

Wenn nun ,air aufeinanderfolgenden Aufnahme aneinander anstoßender Schirmelcmenle das Sichizo-Mcndiapositiv verändert werden muß, so ergibt sich clii'M wegen des sieh längs dessen zur Hildschirmflächc senkrechten Kichtiing rindernden Abbildiingsinallsla bes. dall the Veränderung nicht eine lineare Verschic I in der fibenc parallel zur ISildschiimflachL· seinIf so, air consecutive intake Adjacent umbrella menle the Sichizo-Mcndia positive must be changed, then clii'M arises because of the look along it to the screen surface vertical kichtiing bovine imagesinallsla esp. that the change cannot be a linear displacement in the fibenc parallel to the flat screen

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kann, wie es einem einheitlichen Abbildungsmaßstab entspräche, sondern eine Scherung des Bildes istcan, as it would correspond to a uniform image scale, but is a shear of the image

Eine solche Scherung läßt sich aber mit einfachen optischen Mitteln nicht durchführen.Such a shear cannot be carried out with simple optical means.

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das die Herstellung der erforderlichen, jedem einzelnen Element des Schirmes zugeordneten Diapositive ermöglicht.It is the object of the invention to provide a method that allows the production of the required, each allows slides assigned to each element of the screen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Lage und Gestalt der Sichtzonen auf dem Diapositiv mittels einer elektronischen Datenverarbeitungsanalge ermittelt und aufgezeichnet und sodann in an sich bekannter Weise auf fotografischem Wege das Diapositiv davon gewonnen wird.According to the invention this is achieved in that the position and shape of the viewing zones on the slide determined and recorded by means of an electronic data processing system and then in itself known way by photographic means the slide is obtained therefrom.

Dabei wird bei der Herstellung des Projektionsschirmes in einzelnen zusammenzusetzenden Teilflächen für jede Teilfläche das dazugehörige Diapositiv rechnerisch ermittelt und fotografisch hergestelltIt is used in the manufacture of the projection screen in individual areas to be assembled for the associated slide is calculated computationally and produced photographically for each partial area

Durch Verwendung dieser Diapositive bei der holographischen Herstellung des Filmes ist gewährleistet, daß dabei jedem Schirmelement die Sichtzonen und die Projektoren unter dem der Wirklichkeit entsprechenden Bedingungen erscheinen.Using these slides in the holographic production of the film ensures that that each screen element the viewing zones and the projectors below the one corresponding to reality Conditions appear.

Weitere Vorteile und Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigtFurther advantages and details of the method according to the invention are illustrated in the drawings described. It shows

Fig.! schematisch einen Projektionsraum mit Projektoren und einem erfindungsgemäß hergestellten Projektionsschirm,Fig.! schematically with a projection room Projectors and a projection screen produced according to the invention,

F i g. 2 den Projektionsraum nach F i g. 1 im Grundriß,F i g. 2 the projection space according to FIG. 1 in plan,

Fig.3 schematisch die Herstellung eines Elementes des Projektionsschirmes.3 schematically shows the manufacture of an element of the projection screen.

In Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Projektionsraumes dargestellt Mit 1 ist ein Projektor bezeichnet, der eines von zwei Bildern eines Paares auf eine Projektionswand 2 projiziert. In Deckung mit dem Projektor 1 ist mit einem gewissen Abstand hinter diesem ein zweiter Projektor 3 angeordnet, der das andere Bild des Bildpaares projiziert. In dem Projektionsraum sind Sessel 4 für die Zuschauer angeordnet, die sich nahezu über die ganze Fläche des Theaters verteilen. Dabei ist darauf zu achten, daß die vordersten Sessel nicht zu nahe an die Projektionswand herangerückt sind.In Fig. 1 is a side view of a projection room 1 with a projector is referred to, the one of two images of a pair on one Projection screen 2 projected. In coverage with the projector 1 is a certain distance behind this a second projector 3 is arranged, which projects the other image of the image pair. In the projection room 4 chairs are arranged for the audience, which extends over almost the entire area of the theater to distribute. Make sure that the front armchairs are not too close to the projection screen are.

Wie aus F i g. 2 zu entnehmen ist, erstrecken sich über den gesamten Beobachterraum sogenannte Sichtzonen, die in Zuordnung zu der Mittellinie der Sessel angeordnet sind. Diese Sichtzonen sind etwa 70 mm breit, d. h. sie haben den durchschnittlichen Augenabstand der Betrachter als Breite und es schließen jeweils paarweise eine Sichtzone 5,6 für das für das rechte und das linke Auge dargebotene Bild aneinander an. Die Projektionswand 2 ist so ausgebildet, daß das von dem Projektor 3 ausgehende Licht von der Wand 2 /. B. nur in die Sichtzonen 5 für die rechten Augen, das von dem Projektor I ausgehende Licht nur in die .Sichtzonen 6 für die linken Augen reflektiert wird, d. h. nur aus dieser Position sichtbar ist.As shown in FIG. 2, so-called viewing zones extend over the entire observation area, which are arranged in association with the center line of the armchairs. These viewing zones are approximately 70 mm wide, d. H. they have the average eye relief of the viewer as their width and it each close in pairs, a viewing zone 5, 6 for the image presented for the right and left eye are attached to one another. the Projection wall 2 is designed so that the light emanating from the projector 3 from the wall 2 /. B. only In the viewing zones 5 for the right eyes, the outgoing light from the projector I only in the .Sichtzone 6 for the left eye is reflected, d. H. is only visible from this position.

Das Material zur Herstellung des Schirmes 2 ist mit einer lichtempfindlichen Ijiinlsion beschichtet, die nach Bellichliing Strcii/enlren mit einer Clröße kleiner als die l.ichlwcllcnlängc er/engt oder die den Brechungsindex nach llelichtiing anderI und. wie im folgenden anhand von fig. J beschrieben, belichtet wird. Sie wird von einer Seile mit einem l.iisersirahl helichlcl. der aiii dir anderen Seite in einem l'iinkl koiivcrj'ieit. in dem 111 dem wirklichen I'loicklmn .laiini die Apcriurhlcndc lines der l'roii kloicii .iiiri -ι millet ist. (ilen Ίι/eiliir undThe material for producing the screen 2 is coated with a light-sensitive Ijiinlsion, which according to Bellichliing Strcii / enlren with a size smaller than that l.ichlwcllcnlängc er / narrowed or the refractive index after lighting other and. as in the following from fig. J described, is exposed. She is from a rope with a l.iisersirahl helichlcl. the aiii you other side in a l'iinkl koiivcrj'ieit. in the 111th the real I'loicklmn .laiini the apcriurhlcndc lines of l'roii kloicii .iiiri -ι millet is. (ilen Ίι / eiliir and

sie von der anderen Seite mit von demselben Laser abgeleiteten Licht belichtet, das in diffuser Form von einer Garnitur von Sichtzonen des Projektionsraumes auszugehen scheint Dieser Vorgang kann jedoch aufgrund der großen Abmessungen nicht in dem natürlichen Theater ausgeführt werden. Um den gesamten Schirm auf einmal zu belichten, wäre ein optisches System, z. B. ein Spiegel oder Objektiv erforderlich. Has dieselbe Größe wie der Projektionsschirm hat, um Licht herzustellen, das in der Lage des Projektors konvergiert Der Vorgang kann jedoch nicht einmal stückweise in natürlicher Größe ausgeführt werden, da die Kohärenzlänge von Laserstrahlen in der Größenordnung von einigen Metern liegt, während die Abmessungen von üblichen Projektionsräumen, wie Kinos, in der Größenordnung von mehreren zehn Metern liegt Diese Schwierigkeiten werden durch stückweise Belichtung des Bildschirmes überwunden, wobei der Schirm nicht mit dem wirklichen Projektionsraum belichtet, sondern mit einem kleinen maßstabgetreuen Model! desselben, in diesem Falle mit dem errechneten Sichtzonendiapositiv, welches auf dem Bildschirm durch ein optisches System solcher Art abgebildet wird, daß es von diesem Modell ein virtuelles optisches Bild von der Größe und Gestalt des wirklichen 2^r> Projektionsraumes entwirft Dies verkürzt nicht nur die optischen Weglängen, sondern auch die Differenzen in den Weglängen zu den verschiedenen aufzunehmenden Bereichen, wodurch die Kohärenz sichergestellt wird.it is exposed from the other side with light derived from the same laser, which seems to be based on a set of viewing zones of the projection room in a diffuse form. However, due to the large dimensions, this process cannot be carried out in the natural theater. To expose the entire screen at once, an optical system, e.g. B. a mirror or lens required. Has the same size as the projection screen in order to produce light that converges in the position of the projector.However, the operation cannot even be carried out piece by piece in full size, since the coherence length of laser beams is of the order of a few meters, while the dimensions of ordinary ones Projection rooms, such as cinemas, are on the order of several tens of meters. These difficulties are overcome by exposing the screen piece by piece, whereby the screen does not illuminate with the actual projection room, but with a small, true-to-scale model! of the same, in this case with the calculated Sichtzonendiapositiv, which is imaged on the screen by an optical system of such a nature that it creates a virtual optical image of the size and shape of the actual 2 ^r> projection space of this model This not only shortens the optical Path lengths, but also the differences in the path lengths to the various areas to be recorded, which ensures coherence.

Dieser Vorgang wird für den zweiten Projektor mit so seiner eigenen Garnitur von Sichtzonen wiederholt Er wird außerdem wiederholt mit Laserlicht in den drei Grundfarben, falls der Bildschirm für die Projektion von Farbbildern verwendet werden soll.This process is repeated for the second projector with its own set of viewing zones is also repeated with laser light in the three primary colors, if the screen is designed for projection of Color images should be used.

Die F i g. 3 zeigt das optische Gerät zur Herstellung r< des Projektionsschirmes. Der Bereich des Schirmes, der gleichzeitig belichtet werden kann, ist, wie bereits, dargelegt, durch die Größe der verfügbaren Linsen beschränkt Der Strahl eines Lasers 11, der mit einer Linse 12 aufgeweitet ist, wird durch einen teildurchlässigen Spiegel 13 geteilt und von zwei Spiegeln 14 und 15 von je einer Seite auf das Projektionsschirmmaterial 2 umgelenkt, das aus einer lichtempfindlichen Schicht la auf einem durchsichtigen Träger 26 bestehtThe F i g. 3 shows the optical device for making r <the projection screen. The area of the screen that can be exposed simultaneously is, as already stated, limited by the size of the lenses available. The beam of a laser 11, which is expanded with a lens 12, is divided by a partially transparent mirror 13 and by two mirrors 14 and 15 deflected by one side each of the projection screen material 2 is formed from a photosensitive layer la on a transparent support 26

Die optische Anordnung ist so getroffen, daß während der Belichtung jedes Element des Schirmes 2 den Projektor 1 in der Position sieht die er in Bezug auf den Schirm schließlich einnehmen wird, abgebildet wird er jedoch von einem Strahl, der von der linken Seite durch ein optisches System 8 einfällt d. h. der Schirm sieht ein virtuelles, nicht reelles Bild Γ des Projektors 1. Er sieht ebenfalls die entsprechenden Sichtzonen in dem Kinotheater in der wirklichen Lage auf der rechten Seite, aber durch ein zweites optisches System 7, das auf das Diapositiv 9, eine verkleinerte, winkeltreue Abbildung der Sichtzonen 5 und 6 richtet Oie richtige relative Lage des Projektionsschirmelementes 2 und der virtuellen Bilder des Projektors Γ und aer Sichtzonen 5 und 6 wird durch die Zuordnung eines eigenen Diapositives zu jedem ProjektionsschirmeleiTient 2 erreichtThe optical arrangement is such that each element of the screen 2 sees the projector 1 in the position which it will ultimately assume in relation to the screen however, it is from a ray incident from the left side through an optical system 8 d. H. the screen sees a virtual, not real image Γ from the projector 1. He also sees the corresponding viewing zones in the cinema theater in the real position on the right Page, but by a second optical system 7, which is on the slide 9, a reduced, conformal image of the viewing zones 5 and 6 aligns the correct relative Position of the projection screen element 2 and the virtual images of the projector Γ and the viewing zones 5 and 6 is shown by assigning its own slide to each projection screen element 2 achieved

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt Der Projektionsschirm kann z. B. in Streifen aufgeteilt werden, denen jeweils ein Diapositiv zugeoidnet wird, während die Veränderung längs der Streifen in erster Näherung durch Verschieben des Diapositives aus der optischen Achse des Systems in bekannter Weise berücksichtigt wird. Das Diapositiv kann dabei gegen die optische Achse des Bildes gekippt werden, um die jeweilige Neigung der Sichtzonen gegenüber dem Schirmelement zu simulieren.The method according to the invention is not restricted to the exemplary embodiment shown. The projection screen can e.g. B. be divided into strips, each of which is assigned a slide while the change along the stripes in a first approximation by moving the slide out of the optical Axis of the system is taken into account in a known manner. The slide can be against the optical Axis of the image can be tilted to reflect the inclination of the viewing zones in relation to the screen element to simulate.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patentansprüche:Patent claims:

1, Method of making a projection screen for projection with a three-dimensional impression, which one projected by two projectors Image pair only reflected in separate areas, so-called viewing zones, with the screen on is produced holographically and thereby the spatial assignment of the viewing zones to the Projectors is held, the relative position of the viewing zones to the screen by means of a reduced slide is simulated, characterized in that the position and Shape of the viewing zones (S, 6) on the slide (9) by means of an electronic data processing system determined and recorded and then in a known manner by photographic means Slide (9) is obtained from it.

2. The method according to claim 1, characterized in that “I ate during the production of the projection screen (2) in individual partial areas to be put together for each partial area the associated Slide (9) is calculated and produced photographically.

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