DE4300726A1

DE4300726A1 - Verfahren und Vorrichtung für die Integration von Laserlichteffekten in Filmvorführungen

Info

Publication number: DE4300726A1
Application number: DE19934300726
Authority: DE
Inventors: Susan Kasen Summer; Burkhard Katz
Original assignee: IMAGE TECHNOLOGY ASSOCIATES NE
Current assignee: IMAGE TECHNOLOGY ASSOCIATES NE
Priority date: 1993-01-14
Filing date: 1993-01-14
Publication date: 1994-07-21

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die Integration von Laserlichteffekten in Filmvorführungen, bei denen ein Film auf die Vorderseite einer mit Schalldurchtrittsöffnungen verse henen Projektionswand projiziert wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

In modernen Kinosälen sind Filmvorführungen in den meisten Fällen Projektionen zweidimensionaler Bilder auf eine Projek tionswand. Es sind zwar Verfahren zur dreidimensionalen Projek tion von Filmen bekannt, zum Beispiel durch die Projektion zwei verschiedener Bilder mit unterschiedlichen Farben auf die Pro jektionswand und unter Verwendung von zweifarbigen 3-D-Brillen, jedoch haben sich diese Verfahren aufgrund einer zu geringen Bildqualität kommerziell nicht durchgesetzt.

In modernen Kinosälen befindet sich ein großer Teil der Laut sprecher hinter der Projektionswand, damit die Beschallung von der Projektionswand ausgehend wahrgenommen wird. Damit der Schall durch die Projektionswand hindurchtreten kann, weist diese kleine, für den Betrachter nicht sichtbare Schalldurch trittsöffnungen auf. Handelsübliche Projektionswände, wie zum Beispiel die unter der Bezeichnung PLANA vertriebene Projek tionswand der Firma MECHANISCHE WEBEREI, sind mit Löchern von etwa 1 mm Durchmesser und einem Abstand von 5 mm zueinander versehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genann ten Art zu schaffen, das in herkömmlichen Kinosälen anwendbar ist und bei dem die zweidimensionalen Filmvorführungen durch dreidimensionale Laserlichteffekte aufgewertet werden, welche Bestandteil des Filmes zu sein scheinen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß minde stens ein Bereich der Rückseite der Projektionswand, in dem sich mindestens eine Schalldurchtrittsöffnung befindet, mit einem durch diese Öffnung in den Zuschauerraum strahlenden Laserstrahl angestrahlt wird.

Wegen seiner geringen Divergenz weitet sich der Laserstrahl nach dem Hindurchtreten durch die Schalldurchtrittsöffnung nur ge ringfügig auf und für den Zuschauer entsteht ein scharf abge grenzter, in den Zuschauerraum hineinragender Lichtstrahl, der von der Projektionswand bzw. dem Bild des Filmes auszugehen scheint. Mit diesem Verfahren kann die Filmvorführung zu be stimmten Zeitpunkten, zu denen spektakuläre Vorgänge, zum Bei spiel Feuergefechte, im Film dargestellt werden, durch den in den Zuschauerraum ragenden Laserstrahl aufgewertet und berei chert werden.

Damit der Laserstrahl tatsächlich durch eine Schalldurchtritts öffnung hindurchtritt, ist es vorteilhaft, ihn mit einer geeig neten Linsenoptik auf einen Durchmesser aufzuweiten, der größer ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten Schall durchtrittsöffnungen.

Mittels einer Ablenkvorrichtung kann der Laserstrahl auch auf eine Linie auf der Projektionswand gelenkt werden. Derartige Ablenkvorrichtungen, sogenannte XY-Scanner, sind in der Lage, den Laserstrahl innerhalb eines Kegels mit einem Öffnungswinkel von 60° sehr schnell in beliebige Richtungen abzulenken. So kann ein Laserstrahl, dessen Durchmesser kleiner ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten Schalldurchtrittsöffnungen, auf eine kurze Linie, zum Beispiel eine Kreislinie, abgelenkt werden, auf der mindestens eine der Schalldurchtrittsöffnungen liegt, so daß der Laserstrahl durch diese Schalldurchtrittsöffnung in den Zuschauerraum strahlt.

Alternativ kann mit der Ablenkvorrichtung der Laserstrahl auf eine größere Linie gelenkt werden, auf der mehrere Schalldurch trittsöffnungen liegen, so daß ein räumlicher Strahlenfächer in den Zuschauerraum dringt. Entspricht diese Linie der Kontur eines auf dem Filmbild befindlichen Gegenstandes, so wird dieser Gegenstand mit einer Aureole versehen. Zusätzlich werden die Abschnitte der Linie, in denen der Laserstrahl nicht durch die Schalldurchtrittsöffnungen tritt, erleuchtet und die Kontur des Gegenstandes ist durch eine helle Linie hervorgehoben.

Für eine wirkungsvolle Anwendung des Verfahrens ist es notwen dig, das Anstrahlen der Projektionswand mit dem Filmablauf zu synchronisieren. Dabei ist es ratsam, den Effekt der in den Zuschauerraum dringenden Laserstrahlen auf wenige, spektakuläre Filmszenen zu beschränken. In Science-Fiction-Filmen können zum Beispiel bei Feuergefechten mit Strahlenwaffen bestimmte Strah lengänge in den Zuschauerraum verlängert werden. Gegenstände oder Personen, die sich aus dem Nichts auf der Leinwand zu materialisieren scheinen, können durch Anstrahlen ihrer Konturen mit der genannten Aureole durch den Laserstrahlfächer versehen werden.

Mit dem Anstrahlen der Rückseite der Projektionswand kann eine Klangquelle, zum Beispiel ein digitaler Synthesizer, synchroni siert werden und sein Signal in das Beschallungssystem des Kinosaales geleitet werden.

Damit das Verfahren bei Filmvorführungen durchführbar ist, sind vorher die Zeitpunkte und Positionen geeigneter lichtintensiver Teile oder Objekte des Filmbildes zu bestimmen. Anschließend ist zu entscheiden, wie diese Teile des Filmbildes durch den Einsatz des Laserstrahles aufgewertet werden sollen. Es kann ein punkt förmiger Laserstrahl auf die Projektionswand gerichtet werden, zum Beispiel auf den Ort, an dem der Strahl einer Strahlenwaffe das Filmbild erhellt, oder auf die Konturlinien geeigneter Objekte. Alternativ kann der Linienzug des Laserstrahles auch ein Muster auf der Projektionswand bilden, welches zum Beispiel ein abstraktes Filmbild aufwertet.

Die Koordinaten der festgelegten Bereiche und Zeitpunkte für den Einsatz des Laserstrahls werden in dem Datenspeicher eines. Steuerungsrechners abgespeichert. Damit die Laserlichteffekte reproduzierbar sind, werden die abgespeicherten Daten mit dem Filmablauf synchronisiert. Dies kann dadurch geschehen, daß bei Filmbeginn von Hand ein Startsignal in den Steuerungsrechner eingegeben wird und dieser anschließend die Zeitpunkte für den Lasereinsatz mit einer internen Uhr ermittelt. Aufgrund von Gleichlaufschwankungen des Filmprojektors können hierbei jedoch Abweichungen zwischen der Filmzeit und der Rechnerzeit ent stehen.

Um dies zu vermeiden, ist es vorteilhaft, ein Synchronisations signal von der Bild- oder Tonspur des Filmes dem Steuerungsrech ner zuzuführen, der hierdurch die Rechnerzeit automatisch an die reelle Filmzeit angleicht. Ein derartiges Synchronisationssignal kann zum Beispiel als nicht hörbares oder herausfilterbares Signal auf der Tonspur des Filmes aufgebracht werden.

Alternativ können auch die Bildzähler oder die Löcher der Trans portperforation die im Randbereich eines jeden Filmes angebracht sind, als Synchronisationssignal verwendet werden. Dazu wird in dem Filmprojektor eine Lichtschranke, bestehend aus einer Leuchtdiode und einer Photozelle angeordnet, die von dem Randbe reich des Films durchlaufen wird. Das durch die periodische Schwankung der Lichtdurchlässigkeit des Films erzeugte, alter nierende Ausgangssignal der Leuchtdiode wird auf eine Zählschal tung im Steuerungsrechner geleitet und die Anzahl der Zählimpul se in die Anzahl der durchgelaufenen Bilder umgerechnet. So ist es möglich, die Laser- und Toneffekte exakt mit dem Filmablauf zu synchronisieren.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah rens umfaßt mindestens einen Filmprojektor an einem Ende eines Zuschauerraums, eine Projektionswand an dem anderen Ende des Zuschauerraums, eine Laserlichtquelle mit einer Ablenkvorrich tung und einen Rechner zur Steuerung der Laserlichtquelle und der Ablenkvorrichtung sowie zur Synchronisation der Laserlicht effekte mit dem Filmablauf.

Sollen die Laserlichteffekte zusätzlich mit Klangeffekten; die nicht von der Tonspur des Films stammen, unterstützt werden, so ist weiterhin eine Klangsignalquelle, zum Beispiel ein digitaler Synthesizer vorzusehen, der synchron mit der Laserlichtquelle von dem Steuerungsrechner angesteuert wird und dessen Klangsig nale in das Beschallungssystem des Kinosaales geleitet werden.

Da bei den meisten Filmproduktionen darauf geachtet wird, daß die spektakulärsten Ereignisse sich in der Leinwandmitte abspie len, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform die Ablenkvor richtung für den Laserstrahl ortsfest hinter der Projektionswand angeordnet. Bei einem Abstand zwischen Ablenkvorrichtung und Projektionswand von 60 cm und einem maximalen Ablenkwinkel des Laserstrahls von 30° ergibt sich so ein kreisförmiger Bereich mit einem Durchmesser von etwa 70 cm auf der Projektions wand, auf den der Laserstrahl gerichtet werden kann.

Ein unbeschränkter Freiheitsgrad bezüglich der Position des angestrahlten Bereiches der Projektionswand sowie des Austritts winkels der Laserstrahlen aus der Projektionswand läßt sich erreichen, wenn die Ablenkvorrichtung hinter der Projektionswand verfahrbar angeordnet ist. Hierzu kann die Ablenkvorrichtung auf einer Halterung befestigt sein, die mit einem ersten Antriebsmo tor entlang einer vertikalen Führungsschiene verschiebbar ist. Die Führungsschiene ist an einer oberen und einer unteren ho rizontalen Führung geführt, in denen sie mit konstantem Abstand zur Projektionswand mittels eines zweiten Antriebsmotors ver schiebbar ist. Beide Antriebsmotoren werden durch den Steu erungsrechner gesteuert, so daß die Ablenkvorrichtung auf eine beliebige Position hinter der Projektionswand fahrbar ist. Die Ablenkvorrichtung für den Laserstrahl ist über einen flexiblen Lichtleiter mit der Laserlichtquelle verbunden. Wenn gleichzei tig an mehreren Stellen die Rückseite der Projektionswand mit einem Laserstrahl angestrahlt werden soll, ist es möglich, mehrere Führungsschienen in der horizontalen Führung anzuordnen, die jeweils durch einen separaten Antriebsmotor horizontal verschoben werden. Jede dieser Führungsschienen weist eine vertikal verschiebbare Halterung für eine Ablenkvorrichtung für den Laserstrahl auf, welche über einen separaten Lichtleiter mit der Laserlichtquelle verbunden ist. Der Strahl der Laserlicht quelle wird dabei durch einen Strahlteiler auf verschiedene RGB-Mischeinheiten aufgeteilt, welche jeweils mit den einzelnen Ablenkvorrichtungen verbunden sind.

Die optimalen Laserlichteffekte lassen sich erzielen, wenn als Laserlichtquelle ein Weißlichtlaser, zum Beispiel ein Argon laser, verwendet wird, dessen Strahl in einer sogenannten RGB-Mischeinheit in seine Rot-, Grün- und Blauanteile aufgeteilt wird und diese Farbanteile anschließend zu einer beliebigen Farbe zusammengemischt werden. Mit dieser RGB-Mischeinheit läßt sich der Laserstrahl außerdem trägheitslos abstellen, so daß gleichzeitig unterschiedliche Linienabschnitte angestrahlt werden können und beim Übergang zwischen den Abschnitten der Laserstrahl ausgestellt ist.

Die Laserstrahlintensität ist selbstverständlich so zu wählen, daß das menschliche Auge nicht verletzt werden kann.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nun folgenden Zeichnungsbeschreibung.

Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 die Seitenansicht einer Prinzipskizze einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Vorrichtung mit stationärer Ablenkvorrichtung für den Laserstrahl,

Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit verfahrbarer Ablenkvorrichtung und

Fig. 3 den vergrößerten Ausschnitt einer Projektionswand.

In Fig. 1 erkennt man die Projektionswand 1 mit Vorderseite 2 und Rückseite 3, zwischen denen die Schalldurchtrittsöffnungen 4 verlaufen. Auf die Vorderseite 2 der Projektionswand 1 wird von einem am gegenüberliegenden Ende eines Zuschauerraumes angeord neten Filmprojektor 5 das Filmbild projiziert.

Hinter der Projektionswand 1 ist in deren mittlerem Bereich der Laser 6 angeordnet, dessen Strahl 8 von einer Ablenkvorrichtung 7 auf die Rückseite 3 der Projektionswand 1 lenkbar ist und dabei durch die Schalldurchtrittsöffnung 4 hindurch in den Zuschauerraum austritt. Zwischen Laser 6 und Ablenkvorrichtung 7 ist eine RGB-Mischeinheit 9 angeordnet, in der der Laserstrahl in seine Rot-, Grün- und Blauanteile aufgeteilt und zu einer beliebigen Farbe zusammengeführt wird. Das Laserlicht wird durch Lichtleiterabschnitte 10 von dem Laser 6 zur RGB-Mischeinheit 9 und von hier zur Ablenkvorrichtung 7 geleitet.

Der Laser 6, die Ablenkvorrichtung 7 und die RGB-Mischeinheit 9 werden von einem Steuerungsrechner 11 über Signalleitungen 12 angesteuert, von denen in Fig. 1 nur die Signalleitung 12 zwischen Rechner 11 und Laser 6 dargestellt ist. Der Laser 6 ist weiterhin an eine Kühlwasserzufuhr und eine Stromquelle ange schlossen.

Zur Erzeugung der mit den Laserlichteffekten synchronisierten Klangeffekte kann an den Steuerungsrechner 11 über eine weitere Signalleitung ein (nicht dargestellter) digitaler Synthesizer angeschlossen werden, der mit dem Beschallungssystem des Kinos verbunden ist.

In der Fig. 2 ist die Ablenkvorrichtung 7 hinter der Projek tionswand 1 verfahrbar angeordnet. Sie ist an einer Halterung 13 befestigt, die entlang einer vertikalen Führungsschiene 14 mit einem ersten Antriebsmotor 15 verschiebbar ist. Die vertikale Führungsschiene 14 ist in einer horizontalen Führung, bestehend aus zwei horizontal verlaufenden Schienen 16, geführt und dort mittels eines zweiten Antriebsmotors 17 verfahrbar. Beide An triebsmotoren 15, 17 werden ebenfalls von dem Steuerungsrechner 11 über Signalleitungen 12 gesteuert. Das Laserlicht wird über einen flexiblen Lichtleiter 10 zur Ablenkvorrichtung 7 geleitet. So kann die Ablenkvorrichtung 7 in eine beliebige Position hinter der Projektionswand 1 verfahren werden und der Austritts winkel des Laserstrahls 8 aus der Projektionswand 1 ist frei wählbar.

In Fig. 2 ist die zwischen Laser 6 und Ablenkvorrichtung 7 angeordnete RGB-Mischeinheit 9 nicht dargestellt.

In dem in Fig. 3 dargestellten vergrößerten Ausschnitt der Projektionswand 1 sind deutlich die Schalldurchtrittsöffnungen 4 zu erkennen. Damit der Laserstrahl 8 zuverlässig durch minde stens eine Schalldurchtrittsöffnung 4 hindurchtritt, ist er derart aufzuweiten, daß sein Durchmesser beim Auftreffen auf die Rückseite 3 der Projektionswand 1 größer ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten Schalldurchtrittsöffnungen 4. Der Auftrittspunkt des Laserstrahls 8 auf der Projektionswand 1 ist in Fig. 3 strichpunktiert eingezeichnet.

Bezugszeichenliste

1 Projektionswand
2 Vorderseite
3 Rückseite
4 Schalldurchtrittsöffnung
5 Filmprojektor
6 Laserlichtquelle
7 Ablenkvorrichtung
8 Laserstrahl
9 RGB-Mischeinheit
10 Lichtleiter
11 Steuerungsrechner
12 Signalleitung
13 Halterung
14 Führungsschiene
15 erster Antriebsmotor
16 horizontale Führung
17 zweiter Antriebsmotor

Claims

1. Verfahren für die Integration von Laserlichteffekten in Filmvorführungen, bei denen ein Film auf die Vorderseite (2) einer mit Schalldurchtrittsöffnungen (4) versehenen Projektions wand (1) projiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Bereich der Rückseite (3) der Projektionswand (1), in dem sich mindestens eine Schalldurchtrittsöffnung (4) befindet, mit einem durch diese Öffnung (4) in den Zuschauerraum strahlenden Laserstrahl (8) angestrahlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl (8) auf einen Durchmesser aufgeweitet wird, der größer ist als der Abstand zwischen zwei benachbarten Schall durchtrittsöffnungen (4).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl (8) mittels einer Ablenkvorrichtung (7) auf eine Linie auf der Projektionswand (1) gestrahlt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Anstrahlen der Projektionswand (1) mit dem Filmablauf synchronisiert wird, so daß die Projektionswand (1) zu festgelegten Zeitpunkten auf festgelegten Bereichen ange strahlt wird, auf denen zu diesen Zeitpunkten lichtintensive Teile des Filmbildes liegen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß gleichzeitig mit dem Anstrahlen der Rückseite (3) der Projektionswand (1) ein Signal für einen Klangeffekt in ein Beschallungssystem geleitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte

a) Bestimmen der Zeitpunkte und Positionen, bei denen lichtintensive Teile des Filmbildes auftreten,
b) Festlegen der Bereiche auf der Projektionswand (1), die zu den bestimmten Zeitpunkten mit dem Laserstrahl (8) angestrahlt werden und Abspeichern der Koordinaten dieser Bereiche in dem Datenspeicher eines Steuerungsrechners (11) und
c) Synchronisieren des Steuerungsrechners (11) mit der Filmvorführung und Ansteuerung von einer Laserlichtquelle (6) und von Positioniervorrichtungen (7, 15, 17) für den Laserstrahl (8) durch den Steuerungsrechner (11) zum Anstrahlen der festgelegten Bereiche der Rückseite (3) der Projektionswand (1) zu den bestimmten Zeitpunkten.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Synchronisationssignal auf der Bild- oder Tonspur des Films abgespeichert ist, welches während der Filmvorführung kontinu ierlich von dem Steuerungsrechner (11) aufgenommen wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch

a) eine an einem Ende eines Zuschauerraums angeordnete Projektionswand (1),
b) einen am anderen Ende eines Zuschauerraums angeordneten Filmprojektor (5),
c) eine hinter der Projektionsleinwand (1) angeordnete Laserlichtquelle (6) mit einer Ablenkvorrichtung (7) für den Laserstrahl (8) und
d) einen Rechner (11) zur Steuerung der Laserlichtquelle (1) und der Ablenkvorrichtung (7).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerungsrechner (11) einen Steuersignalausgang aufweist, der mit einer Klangsignalquelle, insbesondere einem digitalen Synthesizer, verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkvorrichtung (7) über einen Lichtleiter (10) mit der Laserlichtquelle (6) verbunden ist und auf einer Halterung (13) befestigt ist, die mit einem ersten Antriebsmotor (15) entlang einer Führungsschiene (14) vertikal verschiebbar ist, welche mit einem zweiten Antriebsmotor (17) in einer horizonta len Führung (16) mit konstantem Abstand zur Projektionswand (1) verschiebbar ist, wobei die Antriebsmotoren (15, 17) mit dem Steuerungsrechner (11) steuerbar sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserlichtquelle (6) ein Weißlichtlaser ist und daß zwischen der Laserlichtquelle (6) und der Ablenkvor richtung (7) eine RGB-Mischeinheit (9) angeordnet ist, die mit dem Steuerungsrechner (11) steuerbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Filmprojektor (5) auf der einen Seite eines Film-Randbereiches mit periodisch wechselnder Lichtdurch lässigkeit eine Lichtquelle angeordnet ist und auf der anderen Seite eine Photozelle angeordnet ist, deren Ausgangssignal sich proportional zur Lichtdurchlässigkeit ändert, wobei die Photo zelle an einen Eingang des Steuerungsrechners (11) angeschlossen ist und ihr Ausgangssignal von dem Steuerungsrechner (11) zur Synchronisation der Laserlichteffekte mit dem Filmablauf verwen det wird.