DE2409924A1

DE2409924A1 - Vorrichtung zur herstellung einer vielfalt von projektionsbildern

Info

Publication number: DE2409924A1
Application number: DE2409924A
Authority: DE
Inventors: Yuji Ito; Nori Kato
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1973-03-02
Filing date: 1974-03-01
Publication date: 1974-09-05
Also published as: GB1414284A; US3944351A; FR2220067B1; FR2220067A1; JPS49114933A

Description

DIPL.-PHYS. F. ENDLICH a«« uhterpfaffenhofen ι. März

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PATENTANWALT

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Meine Akte: C-jj46o

Anmelder: Canon Kabushiki Kaisha, No. 3-chome, Shimomaruko, Ohta-ku, Tokyo, Japan

Vorrichtung zur Herstellung einer Vielfalt von

Projektionsbildern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Vielzahl von Projektionsbildern gemäss dem Oberbegriff des Hauptanspruchs .

Die Erfindung beschäftigt sich mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines photographischen Bildes mit der erwünschten Farbskala durch eine Überlagerung einer Mehrzahl von Lichtbildinformationen aufweisenden Strahlenbtindelneines farbigen Projektionslichts auf einem Schirm.

Es ist bekannt, mehrere Projektoren so anzuordnen, dass sie ein Projektionssystem für die Erzeugung eines Farbbilds von einem Objekt liefern, indem auf einen Schirm von den Projektoren Bilder von Positiven durch Farbfilter in den drei Primärfarben geworfen werden* Die Positive sind von Negativen erhalten, die von

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dem gleichen Objekt in verschiedenen Wellenlängenbereichen aufgenommen wurden z.B. zwecks der Ermittlung einer Luftverschmutzung und der Auffindung von Bodenschätzen. Bei einer derartigen Anordnung ist es ausgesprochen erwünscht, dass die ideale Bildebene für jeden Projektor parallel zu dem Schirm verläuft.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung eines photographischen Bildes mit der erwünschten Farbskala zu schaffen, bei der eine Mehrzahl von die Bildinformation tragenden Strahlenbündel eines farbigen Projektionslichtes auf einen Schirm projiziert wird, bei dem jede ideale Bildebene parallel zu dem Schirm verläuft. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Hauptanspruches gelöst.

Wesentliche Merkmale der Erfindung sind somit darin zu sehen, dass eine Vorrichtung zur Herstellung einer Vielfalt von Projel..-tionsbildern geschaffen wird, bei der die idealen Bildebenen ■■;-. ausgebildet sind, dass sie parallel zu dem Schirm liegen. Dias geschieht, indem man ein Projektionsobjektiv, ein photographisches Transparent, sowie eine fadenartige Lichtquelle, welche einen Teil von einem aus einer Mehrzahl von Projektionssystemen bilden bezüglich einer den Schirm senkrecht schneidenden Bezugsachse derart ausrichten lässt, dass die optische Achse des Projektionsobjektivs parallel dazu verläuft und dass das Transparent und der Leuchtfaden senkrecht dazu verlaufen, wodurch eine gleichmässige Verteilung der Beleuchtungsstärke des Projektionslichtes über den gesamten Schirmbereich erzielt wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung an Hand der beiliegenden Zeichnung ersichtlich. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 zum Teil eine Vorderschnittansicht und zum Teil eine schematische Ansicht von einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung;

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Fig. 2 eine Seitenansicht von einem Teil der in Pig. I ersichtlichen Elemente;

Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der seitlichen Lagenbeziehung der drei Projektionsobjektive und der Dias von · einem Punkt des Schirmes der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung aus gesehen;

Fig. 4 ein Diagramm zur detaillierten Erläuterung der Anordnung von den die in Fig. 1 gezeigte Projektionsanordnung bildenden Elementen;

Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung einer abgewandelten Ausführungsform der in Fig. 4 dargestellten Anordnung; ur.i

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Gerätes.

In den Zeichnungen ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt, die dazu dient, ein photographisches Bild mit ein ν Skala von Farben zu erzeugen oder mit einem ausgewählten Bereich an Farben, in dem die Bilder von drei Kanälen überlagert werden. Die Vorrichtung enthält drei Diahalter 1 für die Aufnahme vor. drei Dias 1,, Ig und 1,/ die von dem gleichen Objekt in drei unterschiedlichen YJellenlängenbereichen aufgenommen sind. Des weiteren enthält die Vorrichtung drei Projektionsobjektive 2 zur Projektion der Bilder von den drei Kanälen sowie drei Farbfilter 3· Die Farbfilter sind derart ausgewählt, daß sie lediglich in einem Bereich des sichtbaren Spektrums durchlässig sind, sowie daß sie zu den Bildern der Kanäle passen. Die Vorrichtung enthält des weiteren einen Schirm 4 sowie zwei ebene Spiegel 5 und 6. Diese sind senkrecht zueinander angeordnet und in die Strahlengänge der, von den Projektionsobjektiven herrührenden Lichtbündel derart eingebracht, daß sie die Projektionsstrahlenbündel gemäß Fig. 1 auf den Schirm werfen. Die Vorrichtung enthält ferner drei Beleuchtungssysteme für die Dias, von denen jedes einen Leuchtfaden 7 von einer Lampe, Reflektoren mit' gekrümmter Oberfläche, deren Krümmungsmittelpunkt mit de.. Leuchtfäden zusammenfallen, eine Kondensorlinse 9 sowie ein

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Wärmefliter 10 und eine Pelcillnse 11 enthält. Man erkennt aus Fig. 3* daß die drei -Projektionsanordnungen, welche aus einem Projektionsobjektiv 2, einem Farbfilter, einem Dia und einem Beleuchtungssystem bestehen, nebeneinander rund um eine Bezugsachse 12 angeordnet sind, die senkrecht zu dem Schirm verläuft und durch den Mittelpunkt des Schirmes hindurchgeht. Sie sind in einem derartigen Abstand voneinander angeordnet, daß jede dieser Anordnungen in einem bestimmten Abstand äquidistant zu der Bezugsachse 12 angebracht ist. Je zwei benachbarte schließen einen Winkel von 120° miteinander ein. Man erkennt aus Fig. 4, daß die Anbringung und die Orientierung der Elemente von jeder Anordnung derart gewählt sind, daß (l) die optische Achse des Projektionsobjektivs 2 parallel zur Bezugsachse 12 verläuft; daß (2) das zwischen dem Filter 3 hinter dem Projektionsobjektiv und dem Beleuchtungssystem angeordnete Dia senkrecht zur Bezugsachse 12 angeordnet ist; daß (3) der Mitte?: . punkt des gesamten Projektionsobjektivs 2 und der Mittelpu- . des Diahalterbereichs eine Linie 13 festlegen, die durch den Punkt hindurchgeht, an dem die Bezugsachse 12 den Schirm 4 schneidet; daß (4) die optische Achse des Beleuchtungssystems mit der oben festgelegten Linie 13 zusammenfällt; und daß (5) die Richtung des Lichtfadens 7 senkrecht zur Bezugsachse verläuft. Zwecks Erleichterung der Betrachtung der auf dem Schirm überlagerten Bilder wird die Anordnung der ebenen Spiegel 5 und .6 bevorzugt nach rückwärts in einem Winkel θ gegenüber der Horizontalen geneigt, so daß es möglich ist, den Schirm auf der Oberseite des Pults von dem Gerätegehäuse mit einer Neigung in Richtung auf die Rückseite verlaufen zu lassen, die, wie aus Fig. 6 hervorgeht, mit einem Winkel von 2 θ erfolgt.

Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung werden die Bilder der von'den Beleuchtungssystemen beleuchteten Dias durch dio Filter 3 von den Projektionsobjektiven 2 auf den Schirm 4 projiziert, nachdem sie von den ebenen Spiegeln 5 und 6 reflektiert

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worden sind, so daß die Informationsstrahlenbündel des farbigen Projektionslichts auf dem Schirm überlagert werden, so daß sie ein Farbenbild liefern, wobei es gleichgültig ist, ob das auf dem Schirm erzeugte Bild die gesamte Farbskala aufweist oder ob es in Abhängigkeit von der Kombination der ausgewählten Farbfilter nur einen ausgewählten Farbbereich aufweist. Wenn die überlagerten Bilder gegeneinander versetzt sind, da Verschiebungs- und Winkelabweichungen, Bildgrößenunterschiede in den vergrößerten Bildern und ungenaue Scharfeinstellungen vorliegen, wird erfindungsgemäß zuerst eine Korrektur der Längs- und Querachsenverschiebung und der Winkelverschiebungen von den überlagerten Bildern vorgenommen, d.h. es wird eine sogenannte sequentielle Ausrichtung der Bilder durchgeführt. Als zweites werden das Projektionsobjektiv und das Dia in derselben Anordnung in einer bestimmten festen räumlichen Beziehung zueinander gerneinsam mit dem Beleuchtungssystem längs der Linie 13 bewegt, um die Bildgröße eines vergrößerten Bildes gleich derjenigen der anderen Bilder zu machen. Schließlich erfolgt eine Scharfeinstellung, indem das Projektionsobjektiv längs der optischen Achse verschoben wird.

Zur Erzielung einer gleichmäßigen Beleuchtungsverteilung von jedem Projektionsstrahlenbündel auf dem Schirm, und zwar über das gesamte Schirmgebiet, lassen sich erfindungsgemäß, obwohl die Mittellinie der Projektionsanordnung, d.h. die oben genannte Linie 13* um einige Grade geneigt verläuft gegenüber der Baz^^sachse 12 senkrecht zum Schirm, das Projektionsobjektiv 2, das Dia und der Leuchtfaden so im Hinblick auf die Bezugsachse ausrichten, daß die optische Achse des Projektionsobjektivs parallel dazu verläuft und daß das Dia und der Leuchtfaden senkrecht dazu verlaufen. Dies führt zu.dem Ergebnis, daß ein Bild 14 des Leuchtfadens, das an der Austrittspupille des Projektionsobjektivs von den Linsen 9 und 10 erzeugt wird, parallel zur optischen Achse des Projektionsobjektives verläuft, so daß das Bild 14, das Dia 1 und der Schirm 4 parallel zueinander auf der gleichen Achse 13 liegen. Hierdurch wird gegenüber dem Stand

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der Technik eine äußerst verbesserte gleichmäßige Beleuchtungsverteilung auf dem Schirm erreicht. Darüber hinaus erleichtert es das Zusammenfallen der optischen Achse des·Beleuchtungssystems mit der Linie 13, die Korrektur der Aberrationen des Beleuchtungssystems zu verbessern. Hierdurch ergibt sich als weiterer Vorteil, daß man ein Projektionslicht erhält, das über den gesamten Bereich des Dias eine gleichförmige Intensität aufweist.

Bei dem Stand der Technik war es üblich, beispielsweise bei der Einstellung der Bildgröße das Projektionsobjektiv und das Dia als Einheit längs der optischen Achse des Projektionsobjektives zu bewegen. Das Verfahren gemäß dem Stand der Technik für eine derartige Einstellung der Bildgröße führt dazu, daß der Mi^te'.-bereich der überlagerten Bilder nicht mehr fluchtet, so daS eine zusätzliche sequentielle Ausrichtung in der Längsrieh". "..^' und in den Quer richtungen durchgeführt werden muß. Dieser ."aohteil tritt bei der vorliegenden Erfindung nicht mehr auf, da die Anordnung des Projektionssystems längs der Geraden 13 und nicht längs der optischen Achse des Projektionssystem bewegt wird, wenn eine Einstellung der Bildgröße durchgeführt werden soll, und da die Scharfeinstellung dadurch erfolgt, daß rna., lediglich das Projektionsobjektiv in axialer Richtung verschiebt.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß der obere oder untere Bereich des Leuchtfadens 7 in dem in Fig. 4· gezeigten Beleuchtungssystem an der Stelle abgeschnitten sein kann, an.der er die Gerade 13 schneidet. In diesem Falle wird derjenige Bereich der von dem erhitzten Leuchtfaden ausgesandten Strahlungsenergie, der nach rückwärts in Richtung auf den eine gekrümmte Oberfläche aufweisenden Spiegel 8 austritt, an die Lage des abgeschnittenen Leuchtfadens 7¹ fokussiert, so daß die Strahlungsenergie des erhitzten Leuchtfadens wirksam für die Projektion verwendet v. „r»d, oder es wird ansonsten der nach rückwärts ausgesandte Teil der

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Strahlungsenergie von dem Leuchtfaden selbst daran gehindert, nach vorne auszutreten.

Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Gerätes. Das Bezugszeichen 16 kennzeichnet einen Raum, in dem die drei Projektionsanordnungen nach unten gerichtet an der rechten oberen Ecke auf dem Pult des Gerätegehäuses angebracht sein können. Links von den Projektionsanordnungen kann der Schirm als eine gegenüber der Horizontalen nach rückwärts geneigte Fläche angeordnet sein, was dazu dient, eine angenehme kontinuierliche Betrachtung des Schirmes durch einen Beobachter zuzulassen, während die notwendigen Arbeitsvorgänge, wie eins aufeinanderfolgende Ausrichtung, eine Justierung der Größe und eine Scharfeinstellung,von jedem der überlagerten Bilder vorgenommen werden. Des weiteren ist es möglich, den Schirm um eine Strecke 2 von der Lage der Projektionsanordnungen l6 nach rückwärts verschoben anzuordnen, damit man an dem rechten unteren Eck einen freien Platz 17 erhält, in dem ein Armaturenbrett rr.it Steuereinheiten, wie Steuerschaltern des Beleuchtungssystems, gehaltert sein können.

Vorstehend war lediglich eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im einzelnen gezeigt und beschrieben. Es sind jedoch auch andere Ausführungen möglich, wobei Änderungen in der Anordnung der Konstruktion und der Form der Vorrichtung durchgeführt werden können, ohne daß man hierbei den Grundgedanken der Erfindung verläßt.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur Erzeugung einer Vielfalt von Projektionsi?ilde*rn auf einem Schirm, gekennzeichnet durch die Kombination aus einem Schirm (4-), aus einer Mehrzahl von Projektionsobjektiven (2), die derart angeordnet sind, daß ihre optischen Achsen parallel zu einer Bezugsachse (12) verlaufen, welche an einer Stelle, die ziemlich an dem Mittelpunkt des Schirmbereichs gelegen ist, diesen schneidet, wobei die Mittelpunkte der gesamten Projektionsobjektive (2) auf ihren entsprechenden Achsenlinien (IJ) liegen, welche einander an einem Punkt des Schirmes schneiden, aus Diahaltern (l), die jeweils hinter den Projektionsobjektiven (2) angeordnet sind, und aus jeweils hinter den Diahaltern (l) angeordneten optischen Beleuchtungssystemen (8 mit 11), deren optische Achsen mit den entsprechenden Achsenlinien (13) zusammenfallen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Projektionsobjektiv (2), Diahalter (l) und optisches Beleuchtungssystem (8 mit ll), die auf einer Achse (13) angeordnet sind, in einer festen räumlichen Beziehung zueinander längs dieser Achse (13) zwecks Einstellung der Bildgröße bei der Vergrößerung verschieblich sind.

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