DE2260885A1

DE2260885A1 - Rueckprojektions-bildwand

Info

Publication number: DE2260885A1
Application number: DE2260885A
Authority: DE
Inventors: Yaroslau Russell Bratkowski
Original assignee: A FREEN Ltd
Current assignee: A FREEN Ltd
Priority date: 1971-12-15
Filing date: 1972-12-13
Publication date: 1973-06-20
Also published as: NL7217094A; GB1419945A; AU5002372A; JPS4877830A; FR2167053A5; BR7208771D0; US3830556A; CA968598A; BE792745A; IT984646B

Description

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PATENTANWÄLTE

dr. W. Schalk · dipl.-ing. P. Wirth · dipl.-ing. G. Dan ν en berg DR. V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WEI NHOLD · DR. D.GUDEL

6 FRANKFURT AM MAIN

CR. ESCHENHEIMER STRASSE 39

11. Dez. 1972
Gu/gm

A. Preen Limited 804-407 Granville Vancouver, British Columbia Canada

Rückprojektions-Bildwand

Die Erfindung betrifft eine Rückprojektions-Bildwand zum Darstellen eines von einer Bildquelle projizierten Bildes. Typische Anwendungsgebiete der Erfindung schliessen die Vorführung von Filmen, Werbematerial bzw. Werbespots, projizierten Fernsehbildern oder eines Spielstandes ein.

Derartige Bildwände werden häufig verwendet, beispielsweise in freiem" Gelände v/ährend. des Tages, und es ist dann wichtig, zunächst das von der Bildquelle geworfene Licht in wirksamer Weise zu verwenden und zweitens die Übertragung von Licht, daß intern innerhalb der Bildwand reflektiert ist und von Aussenlicht, das von der Bildwand reflektiert wird, zu reduzieren. Auf diese

Weise können Genauigkeit und Kontraststärke des auf die Bildwand geworfenen Bildes verbessert werden.

Es ist eine Rückprojektions-Bildwand bekannt geworden, die linsenförmig ausgebildete Fokussierlinsen an der Rückseite der Bildwand aufweist, die dazu dienen, diirch

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einen Spiegel von einem Projektor an der Rückseite der Bildwand reflektiertes Licht auf die Vorderseite zu fokussieren, und bei der Refraktionslinsen vorgesehen sind, die zu einem Linsensystem mit den Fokussierlinsen verbunden sind, wobei die Refraktions- bzw. Brechungslinsen an der Vorderseite der Bildwand vorgesehen bzw. in die Fokussierlinsen an der Rückseite der Bild wand eingebaut sind. . .

Biese bekannten Fokussierlinsenanordnungen weisen eine zylindrische oder kugelförmige Krümmung auf, und die Brechungslinsen sind ebenfalls mit zylindrischen Krümmungen bzw. als Fresnel-Linsen ausgebildet.

Um eine getrennte Steuerung der senkrechten und waagrechten Sichtwinkel zu ermöglichen, ist weiterhin vorgeschlagen worden, zylindrisch ausgebildete Linsen vorzusehen^· die an den jeweiligen Bildwänden derart vorgesehen sind, dass die Linsen an einer Bildwand sich im rechten Winkel zu denen an der anderen Bildwand befinden, und dass die Linsen unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen. Um eine einheitliche Projektions-Bildwand herzustellen, wurde alternativ vorgeschlagen, die Rückseite linsenförmig in einer kugelförmigen Linsen-Konfiguration auszubilden, tfnd die Refraktionslinsen sowohl in der Vorderseite wie auch in der Rückseite der Bildwand vorzusehen.

Obwohl diese bekannten Anordnungen eine gewisse Kontrolle der Sichtwinkel bzw. der Winkel gestatten, versagen sie hinsichtlich der Bedeutung der genauen Verteilung der Lichtintensität über diesen Winkeln.

Die Verwendung eines zylindrischen oder kugelförmigen Linsenteils besitzt daher den Nachteil, dass die Intensität des damit gebrochenen Lichtes sich im mittleren Bereich des Sichtwinkels der Bildwand konzentriert.

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3 -^ '■;

Infolgedessen sind die Betrachter, die sich in den Randbereichen eines Zuschauerbereiches befinden, der von dem von der Bildwand zurückgeworfenen Licht bedeckt ist, einem weniger intensiven Licht ausgesetzt als jene im mittleren Bereich eines Zuschauerfeldes, woraus folgt, dass das Bild in den Randbereichen eines Zuschauerfeldes nicht einwandfrei deutlich zu sehen ist.

Zur Beseitigung dieser Nachteile ist es erwünscht, eine einheitliche Verteilung des Lichtes über das Zuschauerfeld hersu- ■ 'stellen bzw. eine Verteilung mit höherer Intensität zu einer oder mehreren vorbestimmten Regionen des Zuschauerfeldes im Vergleich zu dem restliehen Zuschauerfeld, und zwar je nach der besonderen Örtlichkeit, der Grosse und Anordnung des Zuschauerfeldes in jedem besonderen Pail.

Die Erfindung schlägt daher eine Rückpro jektions-Bildwand vor, die es gestattet, dass die Verteilung des von der Bildwand ge—, worfenen projizierten Lichtes/in seiner Intensität vor be stimmt ist.

Die Rückprojektions-Bildwand nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine "Rückseite zur Aufnahme von von einer Bildquelle projiziertem Licht, ferner durch eine Vorderseite zum Veranschaulichen eines auf der Rückseite projizierten Bildes, durch eine Anordnung von Linsen an wenigstens einer der Vorder- oder Rückseite zum Ablenken des projizierten Lichtes, wobei die Linsenanordnung aus einer Reihe von einzelnen, über die Bildwand verteilten Linsen besteht, und wobei jede der Linsen eine Vielzahl von Linsenoberflächenbereichen . ausbildet, die eine jeweils individuelle Form aufweisen, und zwar abhängig von einem korrespondierenden Bereich eines vorbestimmten,·erwünschten Verteilungsmusters der Lichtintensität bzw. Helligkeit, und wobei die Linsen eine Kombination der Vielzahl von Oberflächenbereiehen besitzen, die mindestens eine Linsenoberfläche ausbildet, so dass das Verteilungsmuster der Lichtintensität bzw. der Helligkeit dem projizierten Licht entspricht, das durch die Linsenoberfläche hindurchführbar ist.

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Der Erfindung liegt fernerhin ein Verfahren zum Herstellen einer Rückprojektions-Bildwand zu Grunde, das dadurch gekennzeichnet ißt, daae eine transparente Bildwand mit einer Anordnung von Linsen zum Ablenken von durch die Bildwand hindurchgeführtem projiziertem Licht vorgesehen wird» dass die Anordnung von Linsen eine Reihe von einzelnen Linsen ausbildet, die über die Bildwand

verteilt werden, wobei ein Auswählen eines gewünschten Verteilungsbzw ^Helligkeit musters der Lichtintensität /nir jeae der Linsen eingeschlossen wird, wodurch die Form jeder der Vielzahl ton Linsenoberflächenbereichen vorbestimmt wird, und zwar in Übereinstummung mit korrespondierenden Bereichen des Verteilungsmusters der Lichtintensität, und dass diese Formen derart kombiniert werden, dass jede Linse so ausgebildet wird, dass sie das Verteilungsmuster der Lichtintensität herstellt.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen im folgern en näher erläutert. Es zeigt: -

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Bildprojektionsanordnung ;

Fig. 2 die Rückseite eines Bildwandteils der Anordnung nach Fig. 1;

Fig» 3 einen vergrösserten Bereich der Rückseite nach Fig. 2; Fig. 4 die Vorderseite der Bildwand nach Fig. 1;

Fig. 5 einen vergrösserten Bereich der Vorderseite nach Fig. 4;

Fig. 6 im Schnitt einen weggebrochenen Teil eines Teils der Bildwand nach Fig. 1;

Fig. 7- im Schnitt einen weggebrochenen Teil einer Linse als Teil einer Bildwand nach fer Erfindung;

Fig. 8 eine Ansicht eines Zuschauerfeldes zum Aufnehmen von Licht von der Linse nach Fig. 7;

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Pig.· 9 ein Schema zur Darstellung eines Verfahrens zum Erhalten einer Linsenoberflächenform nach der Erfindung; . ■ . ~ ""

Pig. 10 einen Schnitt durch einen weggebrochenen Teil einer weiteren Linse nach der vorliegenden Erfindung;

Pig. 11 reine perspektivische Ansicht der Linse nach Pig. TO;

Pig. 12 ein Schema eines weiteren Verfahrens/zum Erhalten einer Linsenoberflächenform nach der Erfindung;

Pig. 13- perspektivisch einen weggebrochenen Teil einer weiteren Bildwand nach der Erfindung;

Pig. 14 ein Lichtverteilungsmuster entsprechend der Bildwand der Pig. 13;

Pig. 15 und ■ ·

Pig. 16 Ansichten weggebrochener Teile zweier weiterer BiId- - wände nach der vorliegenden Erfindung; - ~~ -

Pig. 17» 18 und 19 Ansichten weggebrochener Teile dreier weiterer Bildwände entsprechend der Erfindung;

Pig. 20 bis 23 im Schnitt·weggebrochene Teile durch vier weitere Bildwände nach der Erfindung, wobei verschiedene mögliche Linsenanordnungen verdeutlicht sind;

Pig. 24 eine perspektivische Ansicht einer einzelnen Linse, die einen Teil einer Bildwand entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt; und

Pig. 25 perspektivisch weggebrochene Teile zweier Presnel-• Linsen als Teil der Projektionsanordnung nach Pig. 1.

Um das Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung zu vereinfachen, wird im folgenden zunächst die Projektionsanordnung mit der Rückprojektions-Bildwand nach der Erfindung beschrieben

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•und anschliessend die Formen der verschiedenen Linaenoberflachen, die in dieser Bildwand vorgesehen sein können, und die Verfahren zum Erhalten dieser Formen werden zum Schluss beschrieben.

Pig. 1 zeigt eine grosse senkrechte optische Bildwand 1 mit einer Rückseite 2 und einer Vorderseite 3. Bin Projektor 5 projiziert ein optisches Bild auf die Rückseite 2 der Bildwand 1, und zwar durch ein optisches System, das als Ganzes mit bezeichnet ist. '

Das optische System 6 besitzt zwei Fresnel-Linsen, von denen jede parallel angeordnete Linsenteile besitzt, und die derart angeordnet sind, dass die Linsenteile einer Fresnel-Linse im rechten Winkel zu der anderen sitzen,um die divergierenden Lichtstrahlen vom Projektor 5 in parallele Strahlen umzuwandeln, die

■■ Die zu der Rückseite 2 der Bildwand 1 geführt werden. /rresnel-Linsen sind weiter unten noch näher beschrieben.

Ein auf der Vorderseite 3 der Bildwand 1 hergestelltes Bild wird, wie weiter unten noch näher beschrieben, von Zuschauern betrachtet, die über einen als Ganzes mit 8 bezeichneten Zuschauerbereich verteilt sind. Im vorliegenden Pail ist das Zuschauerfeld 8 ein offener Bereich, in dem Automobile mit Zuschauern geparkt sein können, es ist aber selbstverständlich, dass in anderen Fällen dieses Zuschauerfeld auf andere Weise ausgebildet sein kann, beispielsweise mit Sitzen und in Gänge und Reihen getrennt b«w. es kann als Teil einer Sportanlage angelegt oder in geschlossenen Räumen vorgesehen sein.

Die Bildwand 1 ist in geeigneter Weise konstruiert und versteift, um bedrohlichen Kräften während der Verwendung, beispielsweise Wind, zu widerstehen.

Dn ?ig. 2 iot die Rückseite 2 der Bildwand und in ?ig. 3 in vergrösserter Sicht ein Teil 9 der Rückseite 2 gezeigt. In ähn-

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.licher Weise zeigt Fig· -4 die Vorderseite der Bildwand und ?ig.5 in vergrösserter Sicht einen Teil 7 der Vorderseite der Bildwand. Wie Fig. 3 zeigt, ist die Rückseite 2 der Bildwand in eine Reihe von kleinen Bereichen 10 aufgeteilt, die in Fig. 3 quadratisch dargestellt sind .und miteinander in Berührung stehen. Jeder der Bereiche 10 besitzt eine Linse, die das parallele licht von dem optischen System 6 fokussiert, und zwar in eine Quasi-Brennebene, die in diesem Beispiel mit der Vorderseite 3 der Bildwand 1 übereinstimmt. Durch diese Linsen wird der Lichteinfall auf die Bereiche 10 in korrespondierende gleichmassig angeordnete kleinere Bereiche 11 an der Vorderseite 3 der Bildwand 1 konzentriert (vgl. Fig. 5)· Auf diese Weise wird das Licht in getrennte homogene Bereiche aufgeteilt," die durch die jeweiligen Bereiche 11 verlaufen. Da das Licht an der Vorderseite der Bildwand in kleinere Bereiche konzentriert ist, entstehen unbeleuchtete Zonen 12 über der Vorderseite der Bildwand, die die beleuchteten Bereiche 11 trennen. Die unbeleuchteten Zonen 12 besitzen eine Abdichtung aus lichtabsorbierendem Katerial, um das Reflektieren an der Vorderseite 3,der Bildwand zu -verringern, und dadurch eine Verringerung in der Kontraststärke des an der Vorderseite 3 sichtbaren Bildes zu verhindern.

Die Bereiche 11 an der Vorderseite der Bildwand besitzen eine derartige Grosse, dass bei den in Frage kommenden Betrachtungsabständen die Aufteilung des projizierten Bildes in getrennte kleine Bereiche 11 an der Vorderseite der Bildwand einem Betrachter im Zuschauerfeld 8 nicht sichtbar wird.

Es wird ohne weiteres deutlich, dass die Wahrnehmbarkeit des auf die Vorderseite 3 der Bildwand geworfenen Bildes verstärkt wird, wenn so viel wie möglich von dem vom Projektor 5 ausgestrahlten Licht auf das Zuschauerfeld 8 geworfen wird, d.h; wenn die Mengen des intern innerhalb der Bildwand reflektierten Lichtes auf einen Bereich ausserhalb des Zuschauerfeldes 8 so gering wie möglich gehalten werden. Für die Intensität des von der Vorderseite 3 der Bildwand auf das Zuschauerfeld 8 gewor-

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.fenen Lichtes ist es fernerhin erwünscht, dass dieses in geeigneter Weise verteilt wird^ um sicherzustellen_t daas.·genügen«! intensiviertes Licht die äusseren Bänder des Zuschauerbereiches erreichen, um die dort vorhandenen Betrachter in die !Lage &u versetzen, das Bild an der Vorderseite US zu betrachten und somit eine übermässige Konzentration von Licht in einem Bereich des Zuschauerfeldes 8 zu verhindern und die ungenügende"Übertragung von Licht in andere Bereiche des Zuschauerfeldes θ ebenfalls zu -verhindern.

Aus diesem Grund sind die Linsen in der Bildwand 1 so ausgebildet, dass jede Linse eine vorbestimmte Verteilung der Intensität des durch die Bildwand zu dem Zuschauerfeld 8 geführten Lichtes herstellt. Pig. 6 zeigt einen Schnitt durch ein weggebrochenes Teil einer möglichen Ausbildungsform der Bildwand 1, die in diesem Fall an ihrer Rückseite eine Linsenanordnung aufweist, die eine Reihe von konvexen Linsenoberflächen 14 besitzt, und an ihrer Vorderseite eine Linsenanordnung aufweist, die eine Reihe von konvexen Linsenoberflächen 15 aufweist, die die Bereiche 11 Höesetzen und durch eine "Maske 16 aus lichtabsorbierendein Material getrennt sind. Die Struktur der die Bildwand nach Fig.6 ausbildenden einzelnen Linsen ist in Fig. 24 näher erläutert und wird weiter unten beschrieben.

Die Maske 16 absorbiert und verringert das Reflektieren von Tageslicht und anderem Aussenlicht, das in die Bereiche 12 zwischen den Bereichen 11 einfällt. Es hat sich herausgestellt, dass die Maske 16 zwischen den beleuchteten Bereichen 11 durch das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist, vorausgesetzt, dass die Grossen der einzelnen Linsen, die Breite der sich zwischen den einzelnen Linsen erstreckenden Abdichtung und der Abstand des Betrachters von der Bildwand derartig ist, dass das Auge des Betrachters nicht in der Lage ist, die von den einzelnen Linsen ausgestrahlten Lichtflecke aufzulösen und als getrennt wahrzunehmen. Dieses Merkmal der Bildwand ist nicht wesentlich, es kann jedoch je nach dem Verwendungszweck der Bildwand wün-

•sehenswert sein und kann daher für einige Anwendungsbereiche der Erfindung dazu führen, die'Bildwand so auszubilden, dass die einzelnen Linsen klein genug sind um zu gewährleisten, dass die einzelnen Lichtflecke vom Betrachter bei dem vorgesehenen Betrachtungsabstand von der Bildwand nicht aufgelöst werden. Beispiele der Materialien, die zur Ausbildung der Abdichtung'16 verwendet werden können, sind schwarze Farbe, dunkel gefärbtes Glas, -dunkel gefärbter Kunststoff, fotografische Silberhalogen-Emulsion, optische Beschichtungen und dunkel gefärbte eloxierte Metalle.

Zur Herstellung bzw. Vorbestimmung der Formen der Linsenoberflächen, die in der Bildwand 1 verwendet werden, sind verschiedene Wege möglich. Bei einem Verfahren wird das Zuschauerfeld 8 in eine Reihe von Unterabteilungen aufgeteilt, von denen jede dieselbe Menge von Licht erfordert, die aber nicht notwendigerweise denselben Bereich umfassen bzw. dieselbe Form besitzen. Die in Fig. 8 gezeigten Linien bezeichnen eine derartige Aufteilung des Zuschauerfeldes.

Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch eine Ausbildungsform der Linse, die in jedem der Bereiche 10 der Bildwand vorgesehen sein kann. Die in Fig. 7 gezeigte Linse besitzt eine Vielzahl von Flächen bzw. abgeschrägten Flächen 18, die jeweils mit dem zuvor genannten Unterabteilungen tfes Zuschauerfeldes 8 derart verbunden sind, dass das durch jede der Flächen 18 übertragene Licht dieser Linse in die jeweils entsprechende Unterabteilung geführt wird. Die Grosse, Winkel und Flächenform jeder der Flächen 18 sind vorbestimmt, so dass das dort gebrochene Licht die gewünschte Beleuchtungsintensität innerhalb der entsprechenden Unterabteilung des Zuschauerfeldes 8 herstellt.

Die erforderlichen Winkelberechnungen für jede. Fläche 18, die zur Herstellung dieser Wirkung erforderlich sind, können ohne weiteres nach dem Snellius'sehen Gesetz vorgenommen werden.

Die BoruLohe der AbHChrä^ungen, und zwar ru'lat.iν zueinander, k^;m~

i U ) !! ■' <*>■ / Ί \\ 6 C>

nen berechnet werden, indem angenommen wird, dass jeder dieser Bereiche gemessen wird als seine Projektion auf eine Ebene im rechten Winkel zur Richtung des Lichteinfalles auf die Linse, und dass die Unterabteilungen des Zuschauerfeldes jeweils mit den Abschrägungen verbunden sind, die gleiche Mengen von Licht aufnehmen. Die Abschrägungsbereiche Bind dann proportional zu

(1 - Rj) M

wobei Rm die totale Brechung der reflektierten Lichtintensität ist, wenn das Licht durch die beiden Oberflächen der Linse hindurchgeführt wird, und M ist die Abweichungsrate der Eingangsund Ausgangs strahl en, die weiter unten noch näher beschrieben ist,

Die bekannte Fresnel-Gleichung, die die Menge R von reflektiertem Licht repräsentiert, das "
reflektiert wird, lautet:

Licht repräsentiert, das von einem transparenten Brechungsmedium

R =

100

sin² (i-r) . tK²

sin² (i+r) tg² (i+r)

wobei i und r den Einfallswinkel bzwJirechungswinkel eines Strahls repräsentieren, der durch eine Brechungsfläche geht» Diese Gleichung kann jedesmal angewendet werden, wenn der Strahl ein Brechungsmedium betritt bzw. verlässt» H-,, die Gesamtmenge von reflektiertem Licht, wenn der Strahl durch zwei Brechungsflächen hindurchgeführt wird wie i» vorliegenden fall, kann dargestellt werden als

R_T = 1 - [(1 - R₁) (1 - R₂)]

wobei R.J und R₂ jeweils die Reflexionsverluste bei zwei Brechungsflächen repräsentieren, d.h.an den Eingangs- und Ausgangs flächen der Lin.se. . ·

U) i) -i) 2 ti / C) H ß ^ri

Alternativ kann R„, genauer durch folgende Gleichung berechnet werden;

^{+ R}TB

wobei Rm. und Rm-o die Gesamtreflexionsverluste in zwei unterschiedlichen Polarisationsebenen sind, und

R.- ist der Reflexionsverlust bei der Eingangsfläche in einer Polarisationsebene usw. und wo ' .

' -^ sin² (Z₁ - ρ-)
= 100 X * - '

r_t)

tg² (I₁ und R_n., = 100 X

tg² (Z₁ +T₁) ;

i^ und r-j sind die Einfallswinkel und Brechungswinkel bei der Eingangsflache.,.

Der Paktor M ist das Verhältnis , wobei 4^ die Zunahmeänäerung im Ausgangswinkel θ ist, die durch ,eine änderung Λ i im Einfallswinkel hergestellt wird. Wenn das Verhältnis zwischen G und" i grafisch dargestellt -wird, ist M die leigung der entstehenden Kurve, und zwar bei jedem gegebenen Winkel.

Anstatt die projezierten Bereiche der Absehrägungen der Mnse zu variieren, wie weiter oben beschrieben, ist es alternativ
möglich, das Zuschauerfeld so aufzuteilen, dass der von jeder Unterabteilung des Zusehauerfeldes empfangene Lichtstrom proportional zu den Bereichen der Absehrägungen ist, die in diesem
Pail alle dieselben projizierten Zonen haben.

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Pig. 8 zeigt ein auf diese Weise in Unterabteilungen aufgeteiltes Zuschauerfeld.

Pig. 8 "verdeutlicht, dass xlie Reflexionsverluste dadurch kompensiert werden, dass proportional kleinere Bereiche den Unterabteilungen zugegeben werden, die seitlich rom Mittelpunkt des Zuschauerfeldes abgesetzt sind, und nicht den Unterabteilungen im Mittelpunkt.

Entsprechend der weiter unten aufgeführten Berechnungen sind die Abschrägungen vorzugsweise so geneigt, dass eine einheitliche Verteilung der Lichtintensität über die jeweiligen Unterabteilungen des Zuschauerfeldes erreicht wird.

Die Anwendung einer abgeschrägten linse, wie weiter unten beschrieben, hat Diskontinuitäten zwischen den Abschrägungen zufolge, so dass ein kompliziertes Herstellungsverfahren· notwendig ist, beispielsweise die Anwendung einer Computer-gesteuerten Pantografen-Präzisionsfräsmaschine bzw. einer Computer-gesteuerten Ionenstrahl-Ätzmaschine.

Um die Herstellung der Linse zu vereinfachen, kann eine alternative Methode der Berechnung verwendet werden, die es gestattet, dass die Linsenelemente mit glatten, (d.h. kontinuierlichen) Flächen ausgebildet sind. Die erforderlichen Berechnungen sind ähnlich jenen, die weiter oben beschrieben sind, insofern als der Paktor (1-Rm) auf Grund derselben Gleichungen berechnet ist. Der Unterschied liegt darin, dass die Werte für diesen Paktor berechnet sind für Intervalle, die radiale Abstände von der Hittelpunktachse der Linse (bzw. der optischen Achse der Linse) repräsentieren, während aie bisher für jede Position jeder Abschrägung berechnet wurden. Auf diese Weise wird der oben erwähnte Korrektionsfaktor verwendet, um die erwünschte legung der Linsenfläche zu erzeugen.

Pig. 9 verdeutlicht ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Neigung mittels der Korrektionsfaktoren:

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- 13 (1-R₁) KM,

wobei K ein geometrischer Korrektionsfaktor ist, der die Relation der Bereiche in der Ebene der Bildwand zu den Winkelbereichen im Zuschauerfeld herstellt.

Wenn dieses alternative Verfahren angewendet wird, so wird der Bereich der Einfallswinkel, die zum Produzieren von Licht über das Zuschauerfeld erforderlich sind, d.h. Licht von der Linse über einen Bereich eines mit dem Zuschauerfeld korrespondierenden Ausfallwinkels zu werfen, in gleiche Abstände geteilt, z.B. in Abstände von 1° in den senkrechten und waagrechten Ebenen. Angenommen, dass Intervalle von 1 gewählt sind, so sind die Faktoren (1-Rm)KM berechnet und multipliziert mit der Sekante I für jeden Grad des Einfalls bis zu einschliesslich dem maximalen Einfallswinkel. Beginnend mit einem Einfallswinkel von O-' wird eine horizontale Linie von einer Längeneinheit gezogen, und das Ergebnis aller Korrektionsfaktoren bei einem Einfallswinkel von O ist als X angesehen. Zweitens, sind die Faktoren berechnet für einen Einfallswinkel von 1°, so wird das Ergebnis als X-| angesehen, und eine Linie mit einer Länge von X - X., wird mit einer Neigung von 1 gezogen, und zwar beginnend vom Ende der vorhergehenden Linie. Wird dieser Weg fortgesetzt, so wird eine Kurve erhalten, die aus vielen Liniensegmenten besteht. Mathematisch gesehen kann ein derartiges Verfahren ,jede Anzahl von Teilungen implizieren, und es kann somit dazu dienen, die exakte Form für jeden gewünschten Genauigkeitsgrad zu erhalten. Werden variierende Berechnungen angewendet, so kann eine glatte Kurve durch eine grössere Anzahl von Endpunkten gezogen werden, und ein grösserer Grad von Genauigkeit erhalten werden; bzw. Fuktionen der ursprünglichen Gleichungen führen zu einem. Verfahren der Integralrechnung, wobei eine-Funktion, die die tatsächliche Kurve beschreibt, gefolgert werden kann.

Während das zuvor beschriebene Verfahren angewendet werden kann, um eine Linsenoberfläche mit glatten Neigungen herzustellen, kann es erwünscht sein, unter bestimmten Umständen eine Diskontinuität,

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d.h. eine abrupte Veränderung der Richtung in der Heigung der Linsenoberfläche herzustellen. Beispielsweise ist in den Pig.10 und 11 eine Linse gezeigt, die Linsenoberflächen 20 und 21 besitzt, die in einer einzigen Trennungslinie 22 zusammentreffen. Es wird deutlich, dass das Ergebnis dieser Trennung darin besteht, dass das durch die Linse geförderte Licht auf zwei getrennte, unter Abstand gebildete Bereich^ die getrennte Zuschaue erfeider ausbilden, gerichtet ist. Dies kann in solchen fällen erwünscht sein, wo getrennte Zuschauerfelder an entgegengesetzten Seiten eines Bereiches bestehen, in dem kein Licht;erforderlich ist.

Ein weiteres Verfahren zum Berechnen der erforderlichen Form eier Linsenoberfläche;: wird nun im Zusammenhang mit Fig. 12 näher beschrieben.

Pig. 12 zeigt schematisch eine Linse mit einer hinteren Oberfläche RS, die in unterbrochenen Linien dargestellt ist, und eine vordere Oberfläche PS, die planar und im rechten Winkel zur Richtung des projizierten Lichteinfalles auf die hintere Oberfläche RS gezeigt ist. Ein Strahl I dieses projizierten Lichtes ist gezeigt, der durch einen Punkt P an der hinteren Oberfläche RS hindurchgeführt wird, bei dem die Normale H und die Tangente T gezeigt sind, und der Strahl besitzt jeweils gegenüberliegende Einfallswinkel und Brechungswinkel·et bzw. ß. Der Strahl I besitzt gegenüberliegende Einfallswinkel und Brechungswinkel φ und γ an der vorderen Oberfläche PS. Somit kann- y als der Sichtwinkel des Strahles angesehen werden und besitzt natürlich eine optische Beziehung zu der Neigung tg<* der hinteren Oberfläche RS am Punkt P.

Die Breite der Linse ist 1 und, angenommen, dass das projizierte Licht gleichförmig über die hintere Oberfläche RS verteilt ist, und dass die Linsenbreite 1 in K Aufteilungen Aχ geteilt ist, so überträgt jeder Zuwachs 4x=1/k dieselbe Menge von . Licht wie ein korrespondierender Zuwachs Ay =y/k des Sichtwinkels γ für den Fall, bei dem Licht gleichmässig über den

Sichtwinkel γ verteilt ist'. _Λ . _. ¹ 309826/0865

Aus dem Snellius¹ Gesetz erhält man:

, _-i sin Ϋ

f = sin -Ji — » wobei η der Brechungsindex

der Linse ist. . "

ist
'Ähnlich/ sinoC = η sin ß.

Aus Pig. 12 wird deutlich, dass oC = ß + $ , so dass sin (Β+φ) = η sin ß istj die Lösung heisst hier

tg ß =

η - cos

Wenn Y bekannt ist, so können φ und ß und infolgedessen oC , berechnet werden.

Wenn P die koordinaten x-, y₁ besitzt, so können die Koordinaten des Punktes X₁₊₁» 3N₊-J ^^er ünsenoberfläche erhalten werdenj beispielsweise, indem folgende Weisungen an einen Computer gegeben werden:

x_l+1 = X₁ + Δ χ

= Y₁ + &γ

tg

und tg OL = tg / <9 + tg

wobei

Somit kann, wenn γ, η und Δ χ bekannt sind, Aj erhalten werden, und somit die Koordinaten

Es ist auch möglich, Reflexionsverluste bei den beiden Flächen der Linse zu berücksichtigen. Zieht man nur unpolarisiertes Licht in Betracht und ignoriert die geringen Polarisationen auf Grund der Brechung bei der ersten Oberfläche, so kann die zuvor erwähn-

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te Fresnel-Gleichung wie folgt ausgedrückt werden: y. Ι/ο fein² (6 - β¹) , tg² (6 - β¹)

Γ = I/ C. I "A— 3-*- -r O 1

[sin² (θ + Ö¹) tg² (& + &^U

wobei θ und & jeweils den Einfallswinkel und den Brechungswinkel repräsentieren.

Der Bruchteil von durchgelass—xiicTit ist t = 1-r, Wenn die Durch— lässig*-Koeffizienten für die hinteren und vorderen Oberflächen, jeweils t- und tp sind, dann ist t = t-itp der Bruchteil des durch die Linse durchgelassenen Lichtes.

Um eine einheitliche Beleuchtung zu erhalten, kann die Menge des für jede Aufteilung des Sichtwinkels bestimmten Lichtes durch folgende Schreibweise für wachsendes X modifiziert werden:

/ _Y - d χ
⁶ ^x - t '

d.h. wenn für einen bestimmten Winkel eine geringe Beförderung besteht, so kann die Menge des das korrespondierende Aufteilungselement erreichenden Lichtes der Linse umgekehrt proportional erhöht werden.

Es ist selbstverständlich, dass /χ kontrolliert werden kann, so dass eine spezifische, nicht einheitliche Verteilung der Beleuchtung erhalten wird. Somit kann das Variieren der Abgabeintensität I des Lichtes als eine Punktion des Süitwinkels γ betrachtet werden:

wobei I₀ die Intensität bei γ=ο und f die Punktion von f ist

Infolgedessen kann, um die gewünschte Verteilung zu erhalten, der Zuwachs <ix folgendermassen modifiziert werden:

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Somit kann eine vorbestimmte Lichtverteilung durch geeignetes Justieren des X Zuwachses erhalten werden.

Fig. 13 zeigt eine Anordnung von Linsen, die eine Reihe von Linsen 25 besitzt, von denen jede glatt in eine benachbarte Linse 25 übergeht, so dass eine Vielzahl von parallelen, gekrümmten bzw. gebogenen Rippen entsteht. Jede Linse 25 besitzt eine Krümmung in einer Ebene, die so -berechnet ist, dass eine gewünschte waagrechte Verteilung des durch diese gebrochenen Lichtes entsteht, und eine davon unterschiedliche Krümmung in einer senkrechten Ebene, zur Herstellung eines unterschiedlichen, senkrechten Lichtaustritts. Diese Neigungen "bzw. Krümmungen können durch die zuvor beschriebenen mathematischen Berechnungen erhalten werden. Auf diese Weise kann das Licht einer durch die Linsen 25 ausgebildeten Bildwand einheitlich über ein Zuschauerfeld verteilt werden, das die Form besitzt, die in Fig. H gezeigt ist, in welcher ein Zuschauerfeld 26 gezeigt ist.

Maske bzw.
Die Fig. 13 zeigt Teile einer/Abdichtung 27, die an der vorderen Fläche der Bildwand und übereinstimmend mit der Abdichtung 16 der Fig. 6 gezeigt ist.

Wie -^¹Ig. 15 zeigt, kann das/die Rückseite der Bildwand eintretende parallele Licht durch die Linsenanordnung auf eine Art Brennebene geworfen werden, die mit der Vorderseite 3 der Bildwand zusammenfällt, an der sich die Abdichtung 16 befindet. Die Quasi-Brennebene und die Abdichtung müssen nicht notwendigerweise an der Vorderseite der Bildwand vorgesehen sein, je nach den optischen Eigenschaften der besonderen Linsenanordnung, die in jedem besonderen Falle verwendet wird. Beispielsweise kann, wie Fig. 16 zeigt, die Bildwand eine flache Rückseite 30 und eine Linsenanordnung 31 an.ihrer Vorderseite zum Fokussieren der parallelen Strahlen in eine Quasi-Brennebene aufweisen, die nach vorne von . der Vorderseite-der Bildwand unter Abstand angeordnet ist,

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8AD QRfQlNAL

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in welchem Pall eine entsprechende durchlöcherte Abdichtung 32 auch vor der Vorderseite der Bildwand angeordnet sein kann, und zwar so, dass sie mit der Quasi-Brennebene zusammenfällt.

In den im Vorausgehenden beschriebenen Ausführungsformen der Bildwand nach der Erfindung besitzt diese eine Vielzahl von einzelnen Linsen, von denen jede jeweils einem Bereich bzw. Zone 10 der Bildwand entspricht (vgl. Pig. 3). Es ist aber auch möglich, die Linsen derart zu kombinieren, dass sie eine Vielzahl von parallelen linearen Rippen ausbilden, die sich über die "Bildwand erstrecken. Beispielsweise zeigt Pig. 17 eine als Ganzes mit 54 bezeichnete Bildwand, die an der Rückseite mit parallelen linearen Rippen 35 ausgebildet ist. Die Rippen 35 besitzen einen schrägen Querschnitt entsprechend dem in Pig. 10 dargestellten, d.h. jede Rippe besitzt entlang ihrem Scheitel eine einzelne Trennlinie, so dass jede der Rippen 35 das auf sie auf treffende Licht an k,wei getrennte Bereiche des Zuschauerfeldes weitergibt.

Ein einzelner Satz von linearen Linsen, d.h. Rippen mit einem konstanten Querschnitt entlang ihrer Länge kontrollieren das Ausbreiten des Lichtes von der Vorderseite der Bildwand in Richtungen parallel zu nur einer Ebene, beispielsweise der horizontalen oder vertikalen Ebene. Um das Licht in zwei Ebenen, die sie¹ in rechten Winkeln zueinander befinden, zu kontrollieren, kann die Bildwand mit linearen Rippen an entgegengesetzten Enden ausgebildet sein, wobei die Rippen an einer Seite der Bildwand sich, im rechten Winkel zu den Rippen an der anderen Seite der Bildwand befinden (vgl. Pig. 18). In Fig. 18 sind die beiden Sätze von Rippen als Ganzes mit 38 und 39 bezeichnet. In diesem Fall kann das Licht durch die Bildwand auf eine Quasi-Brennebene 40 fokussiert werden. ■

Anstelle von zwei Sätzen von Rippen an entgegengesetzten Seiten der Bildwand kann diese als zusammengesetzte Bildwand ausgebildet sein (vgl. Fig. 19). Die Bildwand der Fig. 19 besitzt einen Satz von parallelen linearen Rippen 41» die in einer Schicht ausge-

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bildet sind, die unter Abstand von einer zweiten Schicht vorgesehen ist, auf der parallele lineare Rippen 42 sich im rechten Winkel zu den Rippen 41 erstrecken. In diesem Fall ist eine Quasi-Brennebene 43 vorgesehen.

Mit dem Verfahren zum Berechnen der Formen der Linsenoberflächen bezüglich Fig. 12 kann eine einheitliche Beleuchtung eines Zuschauerfeldes hergestellt werden; es ist jedoch auch möglich, nach diesem Verfahren ungleiche Beleuchtungen eines Zuschauerfeldes zu ermöglichen. Beispielsweise kann es erforderlich sein, eine grössere Lichtintensität in einem Bereich eines Zuschauerfeldes herzustellen, das von der Bildwand weiter entfernt ist als andere Bereiche des Zuschauerfeldes bzw. eine stärkere Beleuchtung an den seitlichen Randgebieten des Zuschauerfeldes. Dies kann dadurch geschehen, dass an· S,telle von gleichem Zuwachs ein variierender Zuwachs für den Einfallswinkel in den Berechnungen gewählt wird, wie bezüglich Fig. 12 beschrieben. Die Linsenform der Fig. 20 besitzt z.B. im Verhältnis zu der nach Fig. 21 einen kleineren Neigungsradius im mittleren Bereich jeder Linse. In der Tat zeigt Fig. 20 schematisch eine Linsenausbildung, mittels derer einheitliche.Lichtintensität durch das gesamte Zuschauerfeld entsteht; gleichwohl wird darauf hingewiesen, dass diese Fig. die für eine derartige Lichtverteilung erforderliche Linsenkrümmung nicht iri akkurater Weise wiederspiegelt. Im Gegensatz dazu zeigt (ä)ie Linsenausbildung der Fig. 21 eine Krümmung der Linsenoberfläche, die wesentlich weniger gegen die optische Achse jeder Linse gerichtet ist, und die eine grössere Helligkeit in dem mittleren Bereich des Zuschauerfeldes herstellt. Im Gegensatz zur Ausführungsform der Fig. 20 kann durch Verwendung eines progressiv kleiner werdenden Krümmungsradius für die optische Achse jeder Linse eine geringere Helligkeit in den mittleren Bereich des Zuschauerfeldes befördert werden, bis eine abrupte Unterbrechung der Linsenneigung, wie sie bezüglich der Fig. 10 und 17 beschrieben wurde, schliesslich einen zentralen dunklen Bereich zwischen zwei unter Abstand voneinander vorgesehenen beleuchteten Zuschauerfeldern herstellt·

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Die erfindungsgemässe Bildwand nach Pig. 22 besitzt eine Maske 40, die in die Bildwand eingebettet, und nicht an deren Oberfläche bzw. unter Abstand von dieser vorgesehen ist. Vorteilhaft hieran ist, dass wenn periodisches Waschen der Bildwand zum Entfernen von darauf anhaftendem Schmutz erforderlich ist, die Maske sich während dieses Waschens nicht abnutzt. Weiter— hin wird die Maske vor Wettereinflüssen und den Einflüssen chemischer Verunreinigungen in der luft geschützt.

Wie bereits erwähnt, ist die Effizienz der Bildwand abhängig nicht nur von der Verringerung der !inflexion von Licht, das ausserhalb der Vorderseite der Bildwand vorhanden ist, sondern auch von einer geringeren Weitergabe von Licht von der Vorderseite der Bildwand, das intern innerhalb der Bildwand reflektiert wurde. Die Abdichtung verhindert die Weitergabe von intern reflektiertem Licht durch die Bereiche der Vorderseite der Bildwand» welche von der Abdichtung eingenommen werden. Es kann jedoch die Wirksamkeit der Bildwand noch erhöht werden, indem das Auftreten von derartigen internen Reflexionen verringert wird. Hierzu wird die Anordnung von Linsen, die in Pig. 23 dargestellt ist, angewendet. Bei dieser Linsenanordnung bildet die Rückseite der Bildwand eine Linsenoberfläche 45 aus, die zum Brechen und geeigneten Fokussieren des parallelen Lichteinfalls auf die Rückseite der Bildwand dient.'Die Vorderseite der Bildwand besitzt eine Maske 46, die durch offene Zonen unterbrochen ist, um eine Weiterleitung der Strahlen, die durch die Linsenfläche 45 gebrochen sind, zu gewährleisten. Bei diesen in der optischen Achse der Linse liegenden offenen Zonen wird die Vorderseite der Bildwand ausgebildet, und zwar mit einer Ausnehmung mit einer konkav gebogenen Oberfläche 47. Diese gebogene Oberfläche 47 wird definiert als die Oberfläche, zu der Normale die an jeder Stelle der Oberfläche 47 errichtet werden, den Winkel halbieren, der durch die extremsten Einfallsstrahlen, die durch diese Stelle gehen, entsteht (d.h. die Einfallstrahlen, die den grössten Unterschied im Einfallswinkel zwischen pich aufweisen) ·

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Pig. 24 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Dort ist eine einzelne Linse als Ganzes mit 50 bezeichnet, die als eine Linse aus einer Linsenanordnung in der Bildwand der Fi/i. 6 angenommen ist. Die gebogene hintere Linsenoberfläche 14 kontrolliert die waagrechte Verteilung des Lichtes von der Vorderseite der Bildwand. Die gebogene Linsenoberfläche 14 bildet hierbei einen Teil der Oberfläche von einer aus einer Vielzahl von parallelen linearen Rippen an der hinteren Fläche der Bildwand aus.

Die vordere Fläche der Linse 50 besitzt eine gebogene Linsenoberfläche 15, die die vertikale Ausbreitung des Lichts von der Vorderseite der Bildwand kontrolliert, und die hierzu in einer vertikalen Ebene gebogen ist, d.h. in einer Ebene, die im rechten Winkel zu der der Linsenoberfläche 14 steht. Die Krümmungen der Linsenoberflächen H und 15, die erforderlich sind, ein vorbestimmtes Verteilungsrauster der Lichtintensität herzustellen, und zwar in der Lichtausbreitung von der Vorderseite der Bildwand,, sind, wie im Vorausgehenden beschrieben, berechnet.

Es ist ersichtlich, dass die Linsenoberfläche 15 an der Vorderseite der Linse 50 in der Vorderfläche der Linse eingebuchtet ist. Diese Einbuchtung der gebogenen Linsenoberfläche 15 vereinfacht die Anwendung einer Abdichtung 16 an der vorderen Oberfläche der Linse 50. ~

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Fig. 25 zeigt Teile eines Paares von Fresnel-Lins en 54, 55, die das optische System 6 der Fig. 1 ausbilden, das zum Unwandeln des divergierenden Lichtes dient, welches von einem Bildprojektor 5 in paralleles;.Licht projiziert wird. Wie ersichtlich, besitzt, jede der Fresnel-Linsen 54, 55 eine Bildwand, die durch eine Vielzahl von parallelen linearen Rippen 56 ausgebildet ist. Die Rippen 56 der Linse 54 erstrecken sich im rechten Winkel zu denen der Linse 55, so dass das durch die derartig gekreuzten Presnel-Linsen 54, 55 hindurchgeführte Licht in zwei Ebenen gebrochen wird, die sich im rechten Winkel zueinander befinden, beispielsweise in waagre-chten und senkrechten Ebenen. Die linearen Rippen

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der Fresnel-Linsen haben die Form eines Teils einer zylindrisch ausgebildeten Linsenoberflache, die zur Ausbildung der Teile in parallele Ebenen aufgeteilt ist, die dann so verlegt werden, dass sie in einer gemeinsamen Ebene liegen.

Die Fresnel-Linsen 54, 55 und die zuvor beschriebenen parallelen linearen Linsen sind vorzugsweise als Metallwerkstück ausgebildet/ die dann als Teil der Bildwand gegossen werden, die anschlies-

§end mit aneinander anstoßenden Kanten zusammengehalten werden. ach

/gem Ebnen bzw. Schneiden des Werkstückes wird die Ausbildung isr gegossenen ^orm vervollständigt, indem deren Oberflächen polier; und - falls erforderlich - re touchiert werden. Die Bildwände sini vorzugsweise aus einem Acryl-Kunststoffmaterial gegossen.

Wichtig für die Erfindung ist also, dass eine Vorrichtung zum Pro jizie- eines Bildes vorgeschlagen wird, die einen Bildprojektor besitzt, sowie eine Einrichtung zum Umwandeln von vom Projektor geworfenem divergierendem Licht in paralleles Licht, und eine Rückprojektions-Bildwand zur Aufnahme des parallelen Lichtes an der Rückseite und zum Weitergeben des Lichtes von der Vorderseite der Bildwand, wobei die Lichtumwandlungseinrichtung ers;e und zweite Lichtablenkungsbildwande besitzt, und wobei jede der ersten und zweiten Bildwände zum Lichtablenken eine Vielzahl von parallelen linearen Linsen aufweist, wobei eich die Linsen an der ersten lichtablenkende'n Bildwand im rechten Winkel zu den Linsen an der zweiten lichtablenkenden Bildwand befinden.

-Ansprüche-

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Claims

12.12.1972 . A.Freen Limited^ 2 6 O 8 8 5

Ansprüche

1. Rückprojektions-Bildwand, gekennzeichnet durch _v

a.eine Rückseite (2) zur Aufnahme von von einer Bildquelle projiziertem Licht^

b.eine Vorderseite/zum Veranschaulichen eines auf der Rückseite projeziertem Bildes;

c.eine Anordnung von Linsen (10) an wenigstens einer der Vorder- oder Rückseite zum Ablenken des projezierten Lichtes;

d.ySitPAnordnung von Linsen bildende, Vielzahl von einzelnen, über die Bildwand (1) verteilten Linsen (10);

e.^oH^ejeder der Linsen ausgebildete. Vielzahl von Linsenoberflächenbereichen (14,15) mit einer jeweils individuellen Form, und zwar abhängig von einem korrespondierenden Bereich eines vorbestimmten, erwünschten Verteilungsmusters der Lichtintensität bzw. Helligkeit; und

f. das Ausbilden von wenigstens einer Linsenoberfläche dadurch, daß jede der Linsen eine Kombination der Viel ""»hl von.Oberflächenbereichen aufweist, so daß das Verteilungsmuster der Lichtintensität bzw. Helligkeit dem projizierten Licht entspricht, das durch die Linsenoberfläche hindurchführbar ist.

2. Rückprojektions- Bildwand, gekennzeichnet durch

a. eine Rückseite (2) zur Aufnahme von von einer Bildquelle projeziertem Licht;

b. eine Vorderseite (3) zum Veranschaulichen eines auf der Rückseite projizierten Bildes;

c. eine Anordnung von Linsen (10) an wenigstens einr der Vorder- oder Rückseite zum Ablenken des projizierten Lichtes;

d. eine die Anordnung von Linsen bildende Vielzahl von einzelnen, über die Bildwand (1) verteilten Linsen (10);

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e. eine sich über die Bildwand erstreckende Maske (16);

f. die Ausbildung der Maske (16) aus Licht-abfiorbierendem Material und mit offenen Bereichen zum Passieren von durch die Linsen gehendem Licht;

g. die Anordnung einer Vielzahl von Linsenoberflächenbereichen (14,15) mit einer jeweils individuellen Form, und zwar abhängig von einem vorbestimmten erwünschten Verteilungsmuster der Lichtintensität bzw. Helligkeit; und

h. die Ausbildung jeder der Linsen durch eine Kombination der Oberflächenbereiche (14,15) zum Verteilen des durch die Linsen gehenden Lichtes entsprechend dem Verteilungsmuster der Lichtintensität bzw. Helligkeit»

3. Rückprojektions-Bildwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsen (10) eine in einer ersten Ebene gebogene Linsenoberfläche (14) an einer Seite der Bildwand und eine in einer zweiten Ebene gebogene zweite Linsenoberfläche (15) an der anderen Seite der Bildwand besitzen,die sich im Winkel zur ersten Ebene erstreckt, wobei die erste und die zweite Linsenoberfläche durch unterschiedliche Linsenoberflächenbereiche zum Erzeugen von unterschiedlichen Verteilungsmustern der Lichtintensität längs der ersten und der zweiten Ebene ausgebildet sind.

4. Rückprojektions-Bildwand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichret, daß die Linsen (10) eine in einer ersten Ebene gebogene Linsenoberfläche (14) an einer Seite der Bildwand und eine in einer zweiten Ebene gebogene zweite Linsenoberfläche (15) an der anderen Seite der Bildwand besitzen, die sich im Winkel zur ersten Ebene erstreckt, wobei die erste und die zweite Linsenoberfläche durch unterschiedliche Linsenoberflächenbereiche zum Erzeugen von unterschiedlichen Verteilungsmustern der Lichtintensität längs der ersten und der zweiten Ebene ausgebildet sind.

5. RückprojeKtions-Bildwand nach einem der Ansprüche 1,2 oder

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3, dadurch gekennzeichnet, daß die individuell festgesetzten Linsenoberflächenbereiche (14,15) ihren Neigungsbzw. Krümmungszuwachs über die Linsenoberfläche variieren, so daß eine einheitliche Verteilung der Lichtintensität über den Ausgangswinkel der Linse entsteht.

6. Rückproπektions-Bildwand nach einem der Ansprüche 1.2 oder

rippenartige 3, dadurch gekennzeichnet, daß die/Linsenanordnung (25)

" erste parallele lineare Linsenanordnungen an einer Seite der Bildwand (1) und zweite parallele lineare Linsenanordnuigen an der anderen Seite der Bildwand in einem Winkel zur ersten rippenartigen Anordnung ausbildet.

7. Rückprojektions-Bildwand nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung an einer Seite der Bildwand als parallele Rippen^25Jausgebildet ist, wobei jede: der Rippen; eine Folge von konvexen Linsenoberflächen aufweist, deren Krümmung jeweils in Längsrichtung und Querrichtung der jeweiligen Rippe variiert. ' /

8. Rückprojektions-Bildwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenoberflächenbereiche Abschrägungen ( 18 ) der Linsen ausbilden, wobei jede Abschrägung eine variierende Biegung aufweist, so daß eine einheitliche Verteilung der Helligkeit des durch die Abschrägung gehenden Li.cb.tes entsteht.

9. Rückprojektions-Bildwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenoberflache/eine Krümmung aufweist, ' die wenigstens eine Trennlinie (22) abrupt ändert.

10..Rückprojektions-Bildwand nach Anspruch .2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung/sich über die Rückseite (2) der Bildwand (1) erstreckt, und daß Ausnehmungen an der Vorderseite (3) der Bildwand zum Reduzieren interner Relexionen innerhalb der Bildwand ausgebildet sind, welche Ausnehmungen optisch mit der Linsenanordnung fluchten, 309825/0865

wobei eine Maske (16) an der Vorderseite (3) vorgesehen ist, die sich zwischen^ den Ausnehmungen erstreckt·

11. Rückprojektions-Bildwand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (40) in die Bildwand (1) eingebettet ist.

12. Verfahren zur Herstellung einer Rückpr-ojektions-Bildwand durch Ausbilden einer transparenten Bildwand mittels einer Linsenanordnung zum Ablenken von durch die Bildwand gehendem pprojiziertem Licht» wobei die Linsenanordnung eine Reihe von individuell ausgebildeten und über die Bildwand verteilten Linsen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das erwünschte Verteilungsmuster der Lichtintensität bzw. Helligkeit jeder der Linsen //Orbestimmt; wird, daß die Formen jeder der Linsenoberflächenbereiche/abhängig von korrespondierenden Bereichen des Verteilungsmusters der Lichtintensität vorbestimmt werden, und daß durch Kombinieren der Formen zum Ausbilden/aer Linsen die Herstellung eines Verteilungsmusters der Lichtintensität ermöglicht wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß

der Linsenoberflächenbereicne'/aDhä

'/aDnängig

von dem Zuwachs des Ausgangswinkels jeder der Linsen gemacht wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß

ein gleichmäßiger Zuwachs des Ausgangswinkels, zum Fest-

(14,15) setzen der Form des Linsenoberflächenbereicns jgewählt wird, so daß eine einheitliche Helligkeitsverteilung von jeder der Linsen erzeugt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12,13 oder 1_4f dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbereiche in einer ersten Linsenoberfläche an einer Seite der Bildwand und in einer zweiten Linsenoberfläche an der anderen Seite der Bild- · wand kombiniert werden, wobei die erste Linsenoberfläche

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eine von der zweiten Linsenoberfläche unterschiedliche Form besitzt, und die erste Linsenoberfläche in einer ersten Ebene , und die zweite Linsenoberfläche in einer zweiten Ebene, die sich im Winkel zur ersten Ebene erstreckt, gebogen wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12,13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Maske/aus Licht-absorbierendem Material an der Vorderseite (3) der Bildwand (1) vorgesehen wird, und daß die Maske mit offenen Bereichen ausgebildet wird, die zum Passieren des von den Linsen ausgehenden Lichtes dienen.

17· Verfahren nach einem der Ansprüche 12,13 oder 14, dadurch gekennzeichnet,.daß jede der Linsen mit einer Vielzahl von

C18/
Abschrägungen/ausgebildet wird, und daß der Bereich jeder der Abschrägungen abhängig von dem Verteilungsmudber der Lichtintensität bzw. Helligkeit festgesetzt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12,13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Linsen mit einer Linsenfläche ausgebildet wird, die eine Krümmung längs einer Trennlxnie (22) abrupt ändert.

19. Vorrichtung zum Projizieren eines Bildes, gekennzeichnet durch einen Bildprojektor (5), eine Einrichtungyium Umwandeln von vom Projektor ausgehendem divergierendem Licht in paralleles Licht, und durch eine Rück-projektions-Bildwand (1) zum Aufnehmen von parallelem Licht an der JRückseite (2) und zum Übertragen des Lichtes von der Vorderseite (3), wobei die Lichtumwandlungseinrichtüng (54,55) erste und zweite Lichtablenkungsbildwände/ aufweist, und jede der ersten und zweiten Lichtablenkungsbildwände eine Vielzahl von parallelen linearen Linsen besitzt, von denen die Linsen der ersten Ablenkungsbildwand sich im Winkel zu denen der zweiten Ablenkungsbildwand erstrecken.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,

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(54,55)
daß jede der Linsen/eine Linsenoberfläche in Form eines länglichen Schnittes einer zylindrischen Linse besitzt.

Der Patentanwalt:

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