DE2630362A1

DE2630362A1 - Bildwand fuer frontalprojektion

Info

Publication number: DE2630362A1
Application number: DE19762630362
Authority: DE
Inventors: John Wilson Brown
Original assignee: Qantix Corp
Current assignee: Qantix Corp
Priority date: 1975-07-10
Filing date: 1976-07-06
Publication date: 1977-01-20
Also published as: DE2630362C2; US4012115A; CA1085201A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildwand für Frontalprojektion mit einem transparenten vorderen Lichtaufnahmeteil und insbesondere auf eine Einrichtung, die die Probleme vermeidet, die auf Reflexionen von diesem Teil zurückzuführen sind.

In der US-Patentschrift 3 782 805 ist eine transparente Bildwand für Frontalprojektion beschrieben, die das von einem Projektor projizierte Licht wirksam ausnützt,aber keine unerwünschten Bilder in Richtung Zuschauer reflektiert, Mit einer solchen Projektionsbildwand wurden bemerkenswerte Ergebnisse in bezug auf die Fähigkeit nachgewiesen, zu den

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Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

Zuschauern nur Licht zurückzuwerfen, das unter einem kleinen vorbestimmten horizontalen Winkel auf die Bildwand auffällt, während Licht außerhalb dieses horizontalen Winkels hindurchtreten kann.

Aus der US-Patentschrift 3 966 301 ist eine Bildwand bekannt, die der vorstehend.genannten ähnlich ist; diese Patentschrift lehrt das zusätzliche Merkmal, auf der Rückseite der Bildwand flache Teile in den Bereichen vorzusehen, die für die Reflexion des Lichts nicht benötigt werden, so daß zusätzliches Umgebungslicht aus der Richtung des bevorzugten horizontalen Winkels, das aber aus einem bevorzugten vertikalen Winkelbereich herausfällt, hindurchtritt statt reflektiert zu werden.

Man hat gefunden, daß sich eine weitere Quelle für unerwünschte, auf Umgebungslicht zurückzuführende Reflexionen aus den Reflexionen von der Vorderseite der transparenten Bildwand ergibt, auf die in den vorstehend genannten Patenten Bezug genommen ist. Während ungefähr 92% des projizierten Lichts und des Umgebungslichts, das auf die Vorderfläche der Bildwand trifft, durch diese Fläche hindurch tritt und der Wirkung der Hinterfläche unterliegt, die in den vorstehend erwähnten Patenten ausführlich erläutert ist,

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wird ungefähr 8% durch die Vorderfläche der Bildwand reflektiert. Die als Vorderflächenreflexion . bezeichnete Erscheinung erzeugt nur für einen Betrachter, der sich auf der Linie zwischen der Fläche der Bildwand und der Projektionslinse befindet, ein störendes Glitzern, das auf dem pro'jizierten Licht beruht. Das Glitzern des projizierten Lichts erscheint auf der Bildwand als eine vertikale Linie. Es sei jedoch vermerkt, daß in einem gut beleuchteten Raum die Vorderflächenreflexion des Umgebungslichts, obwohl sie nur 8% des auf die Bildwand einfallenden Lichts beträgt, im Vergleich mit dem projizierten Licht ein großes Wirkungsvermögen aufweist.

Da-s US-Patent 2 974 564 gibt ein System für das Vermeiden des Glitzerns von der Vorderflächenreflektion einer beschichteten Bildwand an, bei dem eine Bildwand für Frontalprojektion mit einer transparenten Vorderflächenbeschichtung reflektierende Flächen im Abstand hinter der Bildwand aufweist, die in bezug auf die flache transparente Vorderfläche geneigt oder schräggestellt sind. Da die Vorderfläche der genannten Bildwand flach ist, wird die Bildwand selbst so befestigt, daß die Vorderfläche in bezug auf das Blickfeld geneigt oder schräggestellt ist, womit das von der Vorderfläche reflektierte Glitzern in einen Bereich außerhalb des Blickfelds abgelenkt wird. Die Neigung der Projektionsbildwand wird so angeordnet, daß die reflektierenden Flächen

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in bezug auf das projizierte Licht gekippt sind, um das projizierte Bild in das Blickfeld zu bringen. Der Projektor muß deswegen außerhalb des Blickfelds liegen und die geneigten reflektierenden Flächen projizieren das Licht in das Blickfeld. Wegen der Neigung der Bildwand erfordern die geneigten reflektierenden Flächen komplizierte und ungewöhnliche Formen, um über die Fläche der Bildwand eine gleiche Intensität zu erreichen. Ein hauptsächlicher Nachteil des Systems der genannten US-Patentschrift, der auf die Neigung der Bildwand zurückzuführen ist, ist die große Fläche, die erforderlich ist, um eine geeignete vorderflächenreflexionsfreje Betrachtungsfläche zu schaffen, einschließlich der für die Bildwand erforderliche Fläche als auch der für den Projektor erforderliche zusätzliche Fläche.

Erfindungsgemäß wird eine Bildwand fürFrontalprojektion geschaffen, die eine Reflexionseinrichtung für die Reflexion des auftreffenden Lichts aufweist, sowie eine transparente Lichtaufnahmefläche, die vor der Reflexionseinrichtung angeordnet ist, so daß das gegen die Reflexionseinrichtung projizierte Licht hindurchtreten und, nachdem es von der Reflexionseinrichtung reflektiert worden ist, nochmals in umgekehrter Richtung durch diese Fläche durchtreten muß, wobei die Fläche so ausgesteltet ist, daß das von der Fläche reflektierte Licht in eine Richtung geleitet wird, die unterschied- '

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lieh zu der ist, in die das von der Reflexionseinrichtung reflektierte Licht geleitet wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Sc'hrägan sieht eines erfindungsgemäßen Projektionssystems;

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht eines Teils der in Fig. 1 dargestellten Bildwand, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist; und

Fig. 3 zeigt eine Rückansicht des in Fig. 2 dargestellten Teils der Bildwand.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 befindet sich eine Bildwand 10 für Frontalprojektion vor einem 'Blickfeld . Ein Projektor 11 ist so angeordnet, daß er von einer Stelle in unmittelbarer Nähe zum unteren Rand des Blickfelds Licht auf die Vorderfläche der Bildwand 10 projiziert. In den Fig. und 3 sind Einzelheiten der Konstruktion der Vorderfläche und Hinterfläche eines repräsentativen Bereichs 12 der Bildwand 10 dargestellt. Wie es bei den Bildwänden gemäß den US-Patenten 3 782 805 und 3 966 301 der Fall ist, ist die Bildwand

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10 aus einem lichtdurchlässigen Material hergestellt, das einen vorbestimmten kritischen Winkel der inneren Reflexion von weniger 45 aufweist, wobei eine Vielzahl paralleler Rippen 13 auf der Hinterfläche der Bildwand ausgebildet ist. Jede der parallelen Rippen 13 besitzt gekrümmte Flanken,die in einer Spitze enden. Die gekrümmten Flanken erstrecken sich aus unmittelbarer Nähe zur Hinterfläche von dieser weg unter einem Winkel, der gleich oder größer als 45 ist. Der Winkel zwischen einer Seitentangente an der Flanke und der Hinterfläche nimmt bei Annäherung an die Spitze kontinuierlich ab. Dieser Winkel ist größer als der vorbestimmte kritische Winkel der inneren Reflexion an der Spitze oder genau so groß,aber geringer als 45 . Die Vielzahl der parallelen Rippen 13 dient als Reflektor, wie es in dem US-Patent 3 782 805 ausführlich beschrieben ist.

Die Rippen 13 sind durch eine Vielzahl von ebenen Flächen 14 intermittierend unterbrochen. Die ebenen Flächen 14 sind an Stellen eingefügt, wo das auf die Vorderfläche der Bildwand einfallende projizierte Licht nicht für eine Reflexion fokussiert werden würde. Deshalb.geht ein gewisses durch die Bildwand 10 hindurchtretendes Umgebungslicht durch die flachen Teile der ebenen Flächen 14 hindurch/und es wird nicht in das Blickfeld zurückgesandt. Für eine vollständige Beschreibung der Funktion und der Anordnung der flachen ebenen Flächen 14 wird auf die US-Patentschrift 3 966 301 verwiesen.

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Die Vorderfläche der Bildwand 10 weist eine Vielzahl paralleler Rippen 16 auf, von denen jede einen Abschnitt eines Zylinders darstellt. Bei den Bildwänden der US-Patente 3 782 805 und 3 966 301 sind die den Rippen 16 entsprechenden vorderen Rippen kontinuierliche Zylinderabschnitte, und sie weisen keine abrupt endende Oberflächen auf. Bei der vorliegenden Bildwand enden die vorderen Rippen 16, sobald eine an ihnen angelegte Seitentangente parallel zum Hauptkörper der Bildwand 10 ist. An dieser Stelle endet die Rippe und es erhebt sich die nächste Rippe aus der Bildwand. Auf diese Weise wird eine sägezahnförmige Vorderfläche mit gekrümmten Neigungsabschnitten erreicht. Die Krümmung der Rippen 16 in der Form des Zylinderabschnitts bewirkt eine vertikale Zerstreuung des projizierten Lichts.

Wegen des vorliegenden Aufbaus wird das auf dem Projektor 11 austretende" Licht, das nicht durch die Vorderfläche der Bildwand 10 hindurchtritt,sondern statt dessen von ihr reflektiert wird, durch die geneigten Teile der Rippen 16 nach unten abgelenkt, wenn sie von einer Stelle unterhalb des unteren Rands 17 der Bildwand 10 ausgehen . Wird der Projektor etwas unterhalb dieses Niveaus angeordnet, dann wird deshalb das gesamte von der Vorderfläche der Bildwand 10 reflektierte Licht nach unten und nicht in das Blickfeld vor der Bildwand 10 abgelenkt. Das durch die Vorderfläche der Bildwand 10hindurchtretende Licht wird in Richtung Blickfeld zurückgeworfen (wie

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es durch die Krümmung der Rippen 13 und 16 definiert ist). Durch die Verwendung der geneigten gekrümmten vorderen Rippen 16 macht die Bildwand einen Unterschied zwischen dem Licht, das von der Vorderfläche reflektiert wird, indem- es nach unten abgelenkt wird, und dem Licht, das durch die Bildwand hindurchgeht und von den Rippen 13 durch eine innere Reflexion zurückgeworfen wird, das zum Projektor allgemein zurückgestrahlt wird.

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Claims

Patentansprüche

_v 1i Bildwand für Frontalprojektion mit einer Reflexionseinrichtung für die Reflexion von auftreffendem Licht und einer vor der Reflexionseinrichtung angeordneten transparenten Lichtaufnahmefläche, so'daß Licht, das gegen die Reflexionseinrichtung projiziert wird, durch die Fläche hindurchtreten und, nachdem es durch die Reflexionseinrichtung reflektiert worden ist, durch diese Fläche zurückkommen muß, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (16) so geformt ist, daß sie von ihr reflektiertes Licht in eine Richtung leitet, die unterschiedlich zu der ist, in die das von der Reflektionseinrichtung (13) reflektierte Licht geleitet wird.
2. Bildwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (16) eine Vielzahl paralleler sägezahnförmiger Rippen (16) aufweist, und daß jede der Rippen einen Teil aufweist, der in bezug auf die Reflexionseinrichtung (13) geneigt ist.
3. Bildwand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,, daß die geneigten Teile der parallelen sägezahnförmigen Rippen (16) gekrümmt sind, so daß das aus einer gegebenen Richtung empfangene Licht unter verschiedenen Winkeln zerstreut wird.

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4. Bildwand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionseinrichtung (13) eine Schicht aus einem lichtdurchlässigen Material aufweist, das einen vorbestimmten kritischen Winkel der inneren Reflexion von weniger als 45 aufweist und daß eine Vielzahl paralleler Rippen (13) auf der Hinterfläche ausgebildet ist, wobei jede der parallelen Rippen (13) gekrümmte Flanken aufweist, die in einer Spitze enden, wobei sich die gekrümmten Flanken von der Hinterfläche unter einem Winkel erheben,der in unmittelbarer Nähe zu der Hinterfläche gleich oder größer als 45 ist, wobei der Winkel zwischen einer Seitentangente der Flanken und der Hinterfläche bei Annäherung an die Spitze kontinuierlich abnimmt, und wobei dieser Winkel größer als der vorbestimmte kritische Winkel der inneren Reflexion oder so groß wie dieser ist,aber geringer als 45 .
5. Bildwand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (16), die geneigte Teile aufweisen, senkrecht zu den Rippen (13) auf der Hinterfläche angeordnet sind, und daß die Rippen (13) auf der Hinterfläche durch eine Vielzahl von sich wiederholenden ebenen Flächen (14) intermittierend unterbrochen sind, wobei die ebenen Flächen parallel zu den Rippen (16) mit den geneigten Teilen gebildet sind.

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