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Projektionsschirm mit einer Fresnelfläche und mit diesem Schirm versehene
Projektionsvorrichtung Die Erfindung bezieht sieh auf einen Projektionsschirm, bei
dem eine Seite als eine Fresnelfläche ausgestaltet ist, d. h. daß sie mit im Schnitt
etwa dreieckigen Rippen ausgestattet ist, deren Profil sich entsprechend dem Abstand
von der in einer Ebene senkrecht zur Fresnelfläche und zur Richtung der Rille liegendlen
optischen Achse regelmäßig ändert, wodurch die optische Wirkung .des Schirmes, der
flach sein kann, derjenigen einer Linse oder eines Konkav- oder Konvexspiegels entspricht.
Meist werden kreisförmige oder nahezu kreisförmige, z. B. spiralförmige Rillen verwendet;
die Wirkung der F`resnelfläche entspricht dann derjenigen einer drehsymmetrischen
Linse oder eines drehsymmetrischen Spiegels. Manchmal finden geradlinige Rillen
Anwendung; man erhält dann die Wirkung einer zylindrischen Linse oder eines zylindrischen
Spiegels. Es ist bekannt, einen solchen Schirm zu verwenden, um die Sichtbarkeit
der auf ihn geworfenen Bilder zu verbessern, wie im folgenden erläutert wird. Um
die Bilder sichtbar zu machen, kann der Schirm aus lichtzerstreuendem Material bestehen
oder mit einer lichtzerstreuenden Schicht versehen sein, die z. B. durch Mattierung
entsteht. Der Schirm kann auch durchsichtig sein; in, diesem Fall können die Bilder
durch einen. anderen, lichtzerstreuend wirkenden Schirm sichtbar gemacht werden,
wobei entweder der eine Schirm wie ein Belag auf dem anderen aufliegt oder beide
Schirme hintereinander angeordnet sind. Der Schirm kann aber auch als ein sog. Aufsichtschirm
ausgebildet und mit einer das Licht reflektierenden, z. B. schwach mattierten Oberfläche
versehen sein.
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Bei solchen Schirmen wird eine Fresneloberfläche verwendet, um die
Richtungen, in denen das
Licht »von, den verschiedenen Schirmteilen
zerstreut wird, mehr zusammenzudrängen. Dies ergibt eine bessere Anpassung des Raumes,
aus dem ein Zusc'h.auer @ das Schirmbild gleichmäßig beleuchtet erblickt; an,den
normal zur Verfügung stehenden Zuschauerraum. Es wird dabei z. B. namentlich möglich,
den Schirm in einem geringeren Abstand gleichmäßig aufleuchten zu sehen.
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Es hat sich aber erwiesen, @däß auch bei diesen bekannten Schirmen
immer noch ein beträc'htl'icher Teil des auf sie geworfenen Lichtstromes verlorengehen
kann:.
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Durch Verwendung eines Schirmes nach der Erfindung, bei dem die Fresnelfläche
exzentrisch in bezug auf den Schirm liegt, ist es möglich, diesem Übelstand beizukommen.
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Die Erfindung wird an Hand eines in) der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Fig. i zeigt die Lichtverteilung bei einem Projektionsschirm ohne
eine Fresnelfläche; Fig. 2 zeig die Lichtverteilung bei einem mit einer Fresnelfläche
versehenernProjektionsschirm; Fig. 3 zeigt die Lichtverteilung bei einem Schirm
nach -der Erfindung; Fig:4 ist schließlich ein schematischer Schnitt eines Schirmes
nach der Erfindung.
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Als Beispiel zur Erläuterung der Erfindung ist ein Fernsehempfänger
gewählt worden, dessen Objektiv sich in O befindet, wodurch auf den Schirm S ein
Bild geworfen wird. Dieser Schirm kann z. B. aus einer dünnen Polystyrenplatte bestehen.
Das Bild wird auf dem Schirm sichtbar gemacht, da diese Platte mattiert und dabei
vorausgesetzt ist, daß das Licht in, einem Winkel von 30°' zerstreut wird.
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Wenn der Schirm keine Fresnelfläche hat (Fig. i), wird das den Schirm
in der Nähe des oberen bzw. des unteren Randes treffende Licht innerhalb zweier
mit a und ß bezeichneter Kegel ausgestrahlt.
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Das Bild .ist nur Tort ganz sichtbar, wo man sich innerhalb .der beiden
Raumwinkel a und ß befindet; im, vorliegenden, Fall liegt dieses Gebiet rechts außerhalb
der Figur: Durch die bekannte Anwendung einer Fresnelfläche ist es möglich, das
Licht mehr zu bündeln, entsprechend Fig.z Die Winkelhalhderendea der beiden Winkel
a und ß, die wieder 3o°' betragen, sind hier leicht konvergierend. Innerhalb des
schraffierten Teiles .des Raumes sieht man den Schirm über seineganze Oberfläche
gleichmäßig beleuchtet. Die Mitte C der Fresnelfläche liegt hier in der Schirmmitte.
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Im Zusammenhang mit der mittleren Höhe, in die man den Zuschauer setzen
kann, der das Bild, sowohl sitzend als auch stehend sehen: können muß, ist es erforderlich,
bei, dieser Bauart den Schirm ziemlich 'hoch anzuordnen, was zu einer kostspieligen,
und ästhetisch wenig befriedigenden Ausbildung des Projektionsapparates führt. Bei
der Baliart nach Fig. 3 ist erreicht, daß die untere Begrenzung des Raumes, wo man
das Bild vorzüglich sieht, etwa gleich hoch wie der Unterrand des Schirmes S liegt;
die Winkelhalbierende des Winkels ß bildet infolgedessen einen Winkel von i5° mit
der Waagerechten. Die Lage des Winkels a ist jetzt derart, daß sich die Winkelhalbierende
waagerecht erstreckt. Die im vorliegenden Fall dargestellte Lichtverteilung ist
dadurch erreicht, däß die Mitte C der Fresnelfläche etwas höher liegt; und zwar
dort, wo die Linde, die das Objektiv 0 mit dem Schnittpunkt A der Winkelhalbierenden
der Winkel a und ß verbindet, den Schirm S schneidet.
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Neben der Tatsache, daß es nunmehr möglich ist, den Schirm verhältnismäßig
niedrig anzuordnen, ist es außerdem möglich, das Bild auf dem Schirm in stehender
Haltung besser zu sehen, selbst wenn sich der Beobachter ganz nahe am Apparat befindet,
was insbesondere beim Abstimmen und Einstellen des Apparates wichtig ist.
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Die untere Begrenzung des Raumes, aus dem man das Bild gleichmäßig
beleuchtet sieht, ist im vorliegenden Fall waagerecht. Bei dieser Ausführungsform.
der Erfindung ist erreicht, daß die im unteren Teil des Zuschauerraumes verlorengehende
Lichtmenge bis auf ein Minimum herabgesetzt ist. Die Abgrenzung wird man ein wenig
unterhalb Augenhöhe einer sitzenden Person verlegen, welche Härte verhältnismäßig
konstant ist.
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Der Schnitt nach Fig.4 stellt schließlich eine Ausführungsform des
Schirmes nach der Erfindung dar. Die im Schnitt etwa dreieckigen Ringe der Fresnelfläche
sind stark vergrößert dargestellt.
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Es ist bekannt, einen Schirm mit einer Fresnelfläche an einer Seite
mit Mitteln, wie z. B. Rippen, an der anderen Seite. zu versehen, um außerdem eine
gewisse Breitenstreuung des Lichtes zu erzielen. Es leuchtet ein, daß solche Maßnahmen
auch beim Schirm nach -der Erfindung möglich sind.