WO2003056389A1 - Projektionssystem - Google Patents

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WO2003056389A1
WO2003056389A1 PCT/DE2002/004519 DE0204519W WO03056389A1 WO 2003056389 A1 WO2003056389 A1 WO 2003056389A1 DE 0204519 W DE0204519 W DE 0204519W WO 03056389 A1 WO03056389 A1 WO 03056389A1
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PCT/DE2002/004519
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Inventor
Thomas Taubenberger
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/13—Projectors for producing special effects at the edges of picture, e.g. blurring
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/10—Projectors with built-in or built-on screen
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/3147—Multi-projection systems

Definitions

  • the invention relates to a projection system with a projection device and a blending device.
  • a large image is generated by projecting radiation onto a projection screen, such as a screen.
  • a projection screen such as a screen.
  • several, usually many individual projection systems are used, the individual projections of which are combined to form an overall projection, the large image projection.
  • the large image is therefore composed of several, usually many individual images, each generated by one of the individual projections.
  • FIG. 4 shows a sketch of a structure 400 of a large-screen projection system 400 with a first 401 and a second 402 projector and a large-screen screen 408.
  • the first 401 and the second 402 projector each send out projection radiation in the form of a corresponding radiation or projection cone 403 or 404.
  • Corresponding projections 405 and 406 become visible to an observer when the respective projection radiation 403 or 404 hits the large screen 408.
  • Such an overlap or overlap is also referred to as cross-fading or cross-fading.
  • Brightness falsifications occur in the cross-fade areas, which become disturbing for an observer of the projected large image, since the radiation intensities of the overlapping projections or projection radiations add up (cross-fading problem).
  • This fading problem is outlined in FIG. 5 on the basis of a corresponding, added intensity curve 500 over a screen width 504 of two projections 501 and 502 covering one part 503 of the screen.
  • the intensity of the individual projections (Fig. 3, 301, 302) has to start from (Fig. 3, 306) the coverage area (Fig. 3, 303) to an edge (Fig. 3, 307) of the coverage area (Fig. 3, 303) or the respective individual projection (Fig. 3, 301, 302) can be continuously reduced (Fig. 3).
  • Such a uniform (added) intensity curve 300 of two 306-307 projections 301 and 302 overlapping in a part 303 and reduced in intensity towards the edge 307 over a screen width 304 is shown in FIG.
  • a further problem can arise which results in uneven brightness distributions on a projection screen.
  • LCD projectors in LCD projection systems or DLP projectors in DLP projection systems which consequently use LCD or DLP technology for image generation and are known, for example, from [3], radiate in addition to those required for image generation Projection radiation still clearly visible scattered radiation or stray light.
  • This scattered radiation or this scattered light emerges in addition to an image-generating element, an LCD or DLP module, in the case of a respective LCD or DLP projector and also causes a falsification of intensity on the projection screen in addition to the projected image.
  • Projection systems with at least two combined individual projections for example from [1] known LCD or DLP projection systems, generate the uniform, non-distracting and thus desired intensity curve shown in FIG. 3 in the respective individual projections electronically (soft edge blending ).
  • the described soft edge blending technique is from the
  • the invention is therefore based on the object of specifying a projection system which is easier and cheaper to implement than the known ones and which enables better and more efficient cross-fading in projections.
  • the projection system has a projection device set up to generate a projection by emitting a projection radiation, and a glare device which is introduced into a beam path of the projection radiation in such a way that part of the projection is masked out in such a way that a continuous part is hidden in the masked part of the projection Reducing the intensity of the projection radiation.
  • a projection is understood to mean a multidimensional radiation field generated by the projection radiation emitted by the projection device, generally a projection cone, with a predetermined intensity distribution of the projection radiation.
  • the beam path is to be understood as a path covered by the emitted projection radiation.
  • the projection can be made visible on the projection screen.
  • Vignetting is a physically determined decrease in the brightness of an image towards the edge of the image. This is caused by shadowing edge rays through an aperture. Not all rays emanating from a point of light reach a projection surface. Some of these rays are shadowed. This leads to a decreasing brightness curve towards the edge of the picture.
  • a particular advantage of the invention is that it provides a mechanical (hardware) solution to the fading problem described.
  • the invention also has the advantage that the projection system according to the invention is independent of a projector type used in each case.
  • the invention can be implemented with any type of projector, for example an LCD or DLP projector.
  • the invention has the advantage that an adjustment, i.e. an adaptation of the hidden part to projection conditions is considerably simplified, for example by appropriate shaping or incorporation of the glare device into the beam path.
  • the hidden part can be changed and thus adapted.
  • the invention has the advantage that projection scattered light escaping through the inventive projection system, such as that in LCD and DLP projectors, can be eliminated.
  • the hidden part of the projection lies in an edge region of the projection.
  • the intensity of the projection radiation can thus be reduced in a direction towards the edge of the projection.
  • the intensity in the masked-out part of the projection is reduced to zero.
  • the radiation intensity can be continuously reduced to zero right up to the edge of the projection.
  • a linear functional specification is expedient because of the simple implementation, i.e. a linear reduction in radiation intensity.
  • Other functional regulations such as a logarithmic regulation for the course of the reduction in the radiation intensity or a regulation that can be described by a polynomial, are possible.
  • a light-tight material such as aluminum or a metal can be used as the material for the glare device.
  • a non-light-tight material such as tinted plexiglass or tinted filter glass
  • a non-light-tight material such as tinted plexiglass or tinted filter glass
  • the reduction in the radiation intensity and its functional course is achieved by filter coating the material and / or by changing the optical transparency of the material itself.
  • the intensity profiles adjust accordingly.
  • the flexibility of the projection system according to the invention can be increased in that the glare device is slidably inserted into the beam path in such a way that the hidden part can be changed.
  • This flexibility can be achieved, for example, by simply changing an insertion depth and / or changing the insertion location, in each case by shifting the blind device in a corresponding direction within the beam path.
  • a corresponding mechanical holder with vertical and horizontal guides is provided for one or more of the inventive glare devices.
  • any type of projector such as an LCD or DLP projector [1] can be used in further developments.
  • the plurality of glare devices can be introduced into the beam path in such a way that a part of the projection that is not masked out has the specifiable shape or pattern.
  • a shape or such a pattern can, for example, be a projection cone with a rectangular base area.
  • the projection system according to the invention has a projection screen for displaying the projection.
  • a large projection unit is realized in such a way that at least two of the inventive projection systems are aligned with one another in such a way that the respectively hidden parts of the respective projection overlap at least partially.
  • the overlapping takes place in such a way that a constant course of an intensity composed of the intensities of the two projection radiations is established for the covered part.
  • a large projection unit as large as possible, such as is desired for demonstration purposes at trade fairs or similar demonstration events, it is expedient to use or combine several or many of the projection units according to the invention, which are aligned with one another in such a way that a large projection is also possible a predefinable shape, in particular a large projection cone with a rectangular base.
  • Such a large projection cone then generates a regular large projection image with transitions or cross-fades between the individual projections that are barely visible to an observer when hitting a large projection screen.
  • H-EBS Optical Hardware Edge Blending System
  • FIG. 2 shows a sketch of a multi-image projection with a multi-image projection system with an optical hardware edge blending system according to an exemplary embodiment
  • FIG. 4 sketch of a structure of a multi-image project system with two projection systems combined with one another;
  • Figure 5 Sketch with a composite, uneven intensity curve in two combined projection systems with cross-fading problem.
  • FIG. 6 sketch of a structure of a hardware edge blending (H-EBS) multi-image project system with two combined H-EBS projection systems;
  • H-EBS hardware edge blending
  • H-EBS Optical Hardware Edge Blending System
  • FIG. 6 shows a structure 600 of a large-image projection system, in this case a two-image projection system, a so-called hardware edge blending (large-image projection) system 601 (H-EBS).
  • H-EBS hardware edge blending (large-image projection) system 601
  • the H-EBS 600 shown comprises a first 601 and a second 602 H-EBS projector, in this case an LCD projector, and a large screen 608.
  • any projector for example a DLP projector, can be used with the H-EBS.
  • the first 601 and the second 602 H-EBS projector each send out projection radiation in the form of a corresponding radiation or projection cone 603 or 604.
  • Corresponding (individual) projections 605 and 606 are visible to an observer when the respective projection radiation 603 or 604 strikes the large screen 608.
  • H-EBS diaphragm devices 609, 610 are introduced into the projection cones or beam paths 603, 604 of the H-EBS projectors 601, 602 (FIG. 1),
  • the two H-EBS projectors 601 and 602 are aligned with one another in such a way that both projections 605 and 606 are visible side by side on the large screen 608.
  • the two projections 605 and 606 overlap (crossfade or crossfade).
  • FIG. 2 shows a structure 200 or an H-EBS single projection 200 through one of the two H-EBS projectors 601 or 602, 201.
  • Beam path 202 of the H-EBS projector 201 introduced H-EBS glare device 609 or 610, 206 (see also FIG. 1).
  • the H-EBS diaphragm device 206 is attached in the direction of the beam path 202 after a projector optics 207 in front of the H-EBS projector 201.
  • a (radiation) diffraction effect 205 on a glare edge 208 of the H-EBS blending device 206, which (radiation) diffraction effect 205 is known from [2], ensures that a projection 203, in this case a projected image 203, 204 is faded out almost uniformly towards an image edge 209.
  • the intensity curve 210 in the case of a single projection, in this case the projection 203, is corresponding to the uniform (added) intensity curve 300 shown in FIG. 3 with two 306-307 projections that overlap in one part 303 and are reduced in intensity towards the edge 307.
  • This intensity reduction takes place in a mirror-image manner by means of a corresponding structure in the second H-EBS projector 601 or 602, so that the uniform (added) intensity curve 300 according to FIG. 3 is obtained during the cross-fading.
  • FIG 1 shows the H-EBS blending device 609, 610, 206 and 100 (introduced into the beam path 202 of the H-EBS projector 201).
  • the H-EBS diaphragm device 100 has a rectangular front plate 103, on which vertical 104 and horizontal 105 guides for mounting vertically 102 and horizontally 101 diaphragms are attached.
  • the screens 101, 102 each have a straight, non-curved screen edge 111.
  • the panels 101, 102 can be moved within their respective guides 104 and 105 and can be fixed in a desired position by means of locking options 106.
  • the front plate 103 is attached or aligned in front of the projector optics 207 of the H-EBS projector 201 in such a way that a horizontal axis of symmetry 109 and a vertical axis of symmetry 110 of the front plate 103 each coincide with an optical axis 108 of the projected radiation cone 202.
  • the horizontal and vertical arrangement of the diaphragms 101, 102, as well as the free displacement of the diaphragms 101, 102 within their guides 104, 105 make it possible for any, in this case any rectangular, openings 107 to pass through the projection radiation to be adjustable.
  • a different shape for the diaphragms 101, 102 or a different line arrangement for the diaphragm edges 111 also enable differently shaped passage openings 107, for example curved passage openings 107.
  • This flexibility in the adjustment of the passage opening 107 allows all edges of a projected image to be variably blended and the cross-fading to be flexibly adapted (adjustment).
  • the adjustment of the crossfade or the adjustment is flexible and easy. - The cost is significantly reduced compared to soft edge blending solutions.
  • the H-EBS 600 is independent of the type of projector used and its input signal source.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Projektionssystem mit einer Projektionsvorrichtung, eingerichtet zur Erzeugung einer Projektion durch Aussenden einer Projektionsstrahlung, und einer Blendvorrichtung, welche derart in einen Strahlengang der Projektionsstrahlung eingebracht ist, dass ein Teil der Projektion derart ausgeblendet wird, dass sich in dem ausgeblendeten Teil der Projektion eine kontinuierliche Verringerung einer Intensität der Projektionsstrahlung einstellt.

Description

Beschreibung
ProjektionsSystem
Die Erfindung betrifft ein Projektionssystem mit einer Projektionsvorrichtung und einer Blendvorrichtung.
Bei der Realisierung einer Großbildprojektion wird durch Projektion von Strahlung auf einen Projektionsschirm, wie eine Leinwand, ein Großbild erzeugt. Um ein möglichst großes Großbild zu projizieren, werden mehrere, in der Regel viele einzelne Projektionssysteme verwendet, deren Einzelprojektionen zu einer Gesamtprojektion, der Großbildprojektion, kombiniert werden. Das Großbild wird demnach aus mehreren, in der Regel vielen Einzelbildern, jeweils erzeugt von einem der Einzelprojektionen, zusammengesetzt.
Aus [3] sind verschiedene Realisierungen für Großbildprojektionen bekannt, welche sich beispielsweise in einer Anordnung oder einer Anzahl der einzelnen Projektionssysteme oder in einer Form der Gesamtprojektion unterscheiden.
Fig.4 zeigt skizziert einen Aufbau 400 eines Großbildprojek- tionssystems 400 mit einem ersten 401 und einem zweiten 402 Projektor sowie einer Großbildleinwand 408.
Der erste 401 und der zweite 402 Projektor senden jeweils Projektionsstrahlung, in Form eines entsprechenden Strah- lungs- oder Projektionskegels 403 bzw. 404, aus. Entsprechen- den Projektionen 405 bzw. 406 werden durch Auftreffen der jeweiligen Projektionsstrahlung 403 bzw. 404 auf der Großbildleinwand 408 für einen Beobachter sichtbar.
Bei einer solchen Großbildprojektion, wie beispielhaft in Fig.4 dargestellt, entstehen an Übergangsbereichen zwischen den Einzelprojektionen bzw. Einzelbildern Überlappungen, in welchen sich jeweils zwei Einzelprojektionen überdecken. Ein solcher Überlappungsbereich ist beispielsweise in Fig. 4, 408 dargestellt .
Eine solche Überlappung bzw. Überdeckung wird auch als Über- blenden oder Überblendung bezeichnet.
In den Überblendbereichen entstehen Helligkeitsverfälschungen, welche für einen Beobachter des projizierten Großbildes störend sichtbar werden, da sich Strahlungsintensitäten der sich jeweils überdeckenden Projektionen bzw. Projektionsstrahlungen addieren (Überblendproblem) .
In Fig.5 ist dieses Überblendproblem anhand eines entsprechenden, addierten Intensitätsverlaufs 500 über eine Lein- wandbreite 504 von zwei sich ein einem Teil 503 der Leinwand überdeckenden Projektionen 501 und 502 skizziert.
Um einen gleichmäßigen, korrekten und damit für den Beobachter nicht störenden (addierten) Intensitätsverlauf (Fig.3, 300) von zwei sich in einem Teil (Fig.3, 303) überdeckenden
Projektionen (Fig.3, 301, 302) zu gewährleisten, muss die Intensität der Einzelprojektionen (Fig.3, 301, 302) jeweils von einem Beginn (Fig.3, 306) des Überdeckungsbereiches (Fig.3, 303) an bis hin zu einem Rand (Fig.3, 307) des Überdeckungs- bereichs (Fig.3, 303) bzw. der jeweiligen Einzelprojektion (Fig.3, 301, 302) kontinuierlich verringert werden (Fig.3).
Die Addition der Intensitäten der sich überdeckenden Einzelprojektionen ergibt dann die gewünschte, für den Beobachter bei Sichtbarmachung des Grossbildes auf einem Schirm nicht störende Helligkeitsverteilung (Fig.3).
Ein solcher gleichmäßiger (addierten) Intensitätsverlauf 300 von zwei sich in einem Teil 303 überdeckenden und zum Rand 307 hin Intensitäts-verringerten 306-307 Projektionen 301 und 302 über eine Leinwandbreite 304 ist in Fig.3 dargestellt. Abhängig von einer verwendeten Projektortechnik, d.h. von verwendeten Projektortypen, kann ein weiteres Problem auftreten, welches ungleiche Helligkeitsverteilungen auf einem Projektionsschirm zur Folge hat.
Bauartbedingt strahlen LCD-Projektoren bei LCD-Projektionssystemen oder DLP-Projektoren bei DLP-Projektionssystemen, die folglich eine LCD- bzw. eine DLP-Technik zu einer Bildge- nerierung verwenden und beispielsweise aus [3] bekannt sind, neben der für die Bildgenerierung notwendigen Projektionsstrahlung noch deutlich sichtbare Streustrahlung bzw. Streulicht aus.
Diese Streustrahlung bzw. dieses Streulicht tritt neben einem bildgenerierenden Element, einem LCD- oder DLP-Modul, bei einem jeweiligen LCD- bzw. DLP-Projektor aus und verursacht auch noch neben dem projizierten Bild eine Intensitätsverfälschung auf dem Projektionsschirm.
Bei bisher verfügbaren Großbild- bzw. Mehrbild-Projektionssystemen, d.h. Projektionssysteme mit mindestens zwei kombinierten Einzelprojektionen, beispielsweise aus [1] bekannten LCD- oder DLP-Projektionssystemen, erfolgt die Erzeugung des in Fig.3 dargestellten gleichmäßigen, nicht störenden und da- mit gewünschten Intensitätsverlaufs bei den jeweiligen Einzelprojektionen auf elektronischem Weg (Soft Edge Blending) .
Dazu sind bei diesen bekannten, auf der Soft Edge Blending Technik basierenden Projektionssystemen zusätzliche, aufwen- dige und damit kostenintensive elektronische Baugruppen mit zusätzlichen Softwarekomponenten für die entsprechende Veränderung der Helligkeit bzw. des Intensitätsverlaufs (gemäß dem in Fig.3 dargestellten) bei den Projektionen nötig.
Die beschriebene Soft Edge Blending Technik ist bei den aus
[1] bekannten LCD- bzw. DLP-Projektionssystemen sowohl in den jeweils verwendeten Projektoren integriert realisiert als auch als Zusatzlösung bei entsprechenden Preisaufschlägen erhältlich.
Auch sind bei den aus [1] bekannten LCD- bzw. DLP-Projek- tionssystemen eine entsprechende Überblend-Steuerelektronik für die Behebung des Überblendproblems und der jeweils verwendete Projektor voneinander abhängig.
Da diese aus [1] bekannten LCD- bzw. DLP-Projektionssysteme technikbedingt nur in einem Projektionsbild enthaltene Bildelemente (Pixel) beeinflussen können, wird auch bei diesen bekannten Projektionssystemen das beschriebene Streulichtproblem nicht behoben.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Projektionssystem anzugeben, welches einfacher und kostengünstiger zu realisieren ist als die Bekannten und welches ein besseres und effizienteres Überblenden bei Projektionen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch das Projektionssystem mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst.
Das Projektionssystem weist auf eine Projektionsvorrichtung, eingerichtet zur Erzeugung einer Projektion durch Aussenden einer Projektionsstrahlung, sowie eine Blendvorrichtung, welche derart in einen Strahlengang der Projektionsstrahlung eingebracht ist, dass ein Teil der Projektion derart ausgeblendet wird, dass sich in dem ausgeblendeten Teil der Projektion eine kontinuierliche Verringerung einer Intensität der Projektionsstrahlung einstellt.
Dabei wird bei der Erfindung unter einer Projektion ein von der von der Projektionsvorrichtung ausgesendeten Projektionsstrahlung erzeugtes mehrdimensionales Strahlungsfeld, in der Regel ein Projektionskegel, mit einer vorgegebenen Intensitätsverteilung der Projektionsstrahlung verstanden. Unter dem Strahlengang ist bei der Erfindung ein von der ausgesendeten Projektionsstrahlung zurückgelegter Weg zu verstehen.
Wird demzufolge in den Strahlengang der Projektionsstrahlung ein Projektionsschirm eingebracht, auf welchem die Projektionsstrahlung auftrifft, kann die Projektion auf dem Projektionsschirm sichtbar gemacht werden.
Die physikalischen Grundlagen einer Strahlung, insbesondere einer Brechung einer Strahlung an einer Blendkante, sind aus [2] bekannt. Grundlagen über optische Abbildungen sind aus [4] bekannt.
Bei dem bei der Erfindung ausgenutztem physikalischem Effekt handelt es sich um eine sogenannte Vignettierung. Unter Vignettierung versteht man einen physikalisch bedingten Helligkeitsabfall eines Bildes zum Bildrand hin. Verursacht wird dieser durch ein Abschatten von Randstrahlen durch eine Blen- denöffnung. Dabei gelangen nicht alle von einem Lichtpunkt ausgehenden Strahlen auf eine Projektionsfläche. Ein Teil dieser Strahlen wird abgeschattet. Dies führt zu einem abnehmenden Helligkeitsverlauf zum Bildrand hin.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie eine mechanische (Hardware-) Lösung des beschriebenen Überblendproblems liefert.
Diese Lösung bei der Erfindung ist damit einfacher und kos- tengünstiger zu realisieren als beispielsweise die aus dem Stand der Technik bekannte elektronische (Software-) Lösung.
Gegenüber dieser aus dem Stand der Technik bekannten elektronischen Lösung weist die Erfindung zudem den Vorteil auf, dass das erfindungsgemäße Projektionssystem unabhängig von einem jeweils verwendeten Projektortyp ist. Die Erfindung kann mit jedem beliebigen Projektortyp, beispielsweise einem LCD- oder DLP-Projektor realisiert werden.
Des weiteren weist die Erfindung den Vorteil auf, dass eine Justage, d.h. eine Anpassung des ausgeblendeten Teils an Projektionsbedingungen, erheblich vereinfacht wird, beispielsweise durch eine entsprechende Formgestaltung oder Einbringung der Blendvorrichtung in den Strahlengang.
So kann beispielsweise durch einfaches Verandern einer Einbringtiefe und/oder Verandern des Einbringortes innerhalb des Strahlengangs der ausgeblendete Teil verändert und damit an- gepasst werden.
Darüber hinaus weist die Erfindung den Vorteil auf, dass durch das erfinderische Projektionssystem austretendes Projektionsstreulicht, wie solches bei LCD- und DLP-Projektoren, eliminiert werden kann.
Den abhangigen Ansprüchen sind jeweils bevorzugte, vorteilhafte und nicht triviale Weiterbildungen des Gegenstandes derjeniger Patentansprüche, auf die sie jeweils ruckbezogen sind, zu entnehmen.
Zur Losung des beschriebenen Uberblendproblems ist es zweckmäßig, dass bei einer Weiterbildung der ausgeblendete Teil der Projektion in einem Randbereich der Projektion liegt. Damit kann die Intensität der Projektionsstrahlung in einer Richtung zum Rand der Projektion verringert werden.
Des weiteren ist es auch für die Losung des Uberblendproblems zweckmäßig, dass in dem ausgeblendeten Teil der Projektion die Intensität auf Null verringert wird. Damit kann eine kon- tinuierliche Verringerung der Strahlungsintensität auf Null bis zum Rand der Projektion erreicht werden. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Blendvorrichtung, beispielsweise durch eine entsprechende Form, Tiefe und/oder ein entsprechendes Material, kann die kontinuierliche Verringerung der Intensität gemäß einer vorgebbaren funktioneilen Vorschrift gezielt erfolgen.
Zweckmäßig ist dabei wegen der einfachen Realisierung eine lineare funktionellen Vorschrift, d.h. eine lineare Verringerung der Strahlungsintensität. Andere funktioneile Vorschrif- ten, wie eine logarithmische Vorschrift für den Verlauf der Verringerung der Strahlungsintensität oder eine durch ein Polynom beschreibbare Vorschrift sind möglich.
Als Material für die Blendvorrichtung kann ein lichtdichtes Material, wie Aluminium oder ein Metall, verwendet werden.
Alternativ kann auch ein nicht lichtdichtes Material, wie getöntes Plexiglas oder getöntes Filterglas, verwendet werden. Die Verringerung der Strahlungsintensität sowie deren funkti- onaler Verlauf wird durch die Filterbeschichtung des Materials und/oder durch Änderung der optischen Transparenz des Materials selbst erzielt. Die Intensitätsverläufe stellen jeweils entsprechend ein.
Die Flexibilität des erfinderischen Projektionssystems kann dadurch erhöht werden, dass die Blendvorrichtung derart verschiebbar in den Strahlengang eingebracht ist, dass der ausgeblendete Teil veränderbar ist. Diese Flexibilität kann beispielsweise durch einfaches Verändern einer Einbringtiefe und/oder Verändern des Einbringortes jeweils durch Verschieben der Blendvorrichtung in eine entsprechende Richtung innerhalb des Strahlengangs realisiert werden.
Dazu ist bei einer Weiterbildung eine entsprechende mechani- sehe Halterung mit vertikalen und horizontalen Führungen für die bzw. für mehrere von den erfinderischen Blendvorrichtungen vorgesehen. Da das erfinderische Projektionssystem unabhängig von dem jeweils verwendeten Projektortyp ist, können bei Weiterbildungen beliebige Projektortypen, wie ein LCD- oder DLP-Projektor [1] , verwendet werden.
Zur Erzeugung eines vorgegeben Projektionsmusters bzw. einer Projektionsform ist es zweckmäßig mehrere Blendvorrichtungen, durch die jeweils ein Teil der Projektion ausblendbar ist, zu verwenden.
Die mehreren Blendvorrichtungen können dabei derart in den Strahlengang eingebracht werden, dass ein nicht ausgeblendeter Teil der Projektion die vorgebbare Form bzw. Muster aufweist. Eine solche Form bzw. ein solches Muster kann zum Bei- spiel ein Projektionskegel mit rechteckiger Grundfläche sein.
Bei einer Weiterbildung weist das erfinderische Projektionssystem einen Projektionsschirm zur Anzeige der Projektion auf.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Großsprojekti- onseinheit realisiert derart, dass mindestens zwei von den erfinderischen Projektionssystemen derart zueinander ausgerichtet sind, dass sich die jeweils ausgeblendeten Teile der jeweiligen Projektion zumindest teilweise überdecken.
In dem überdeckten Teil findet ein sogenanntes Überblenden (Überblendung) statt, wobei sich die Intensitäten der überdeckten Projektionen zu einer zusammengesetzten Gesamtinten- sität addieren.
Dabei ist es zweckmäßig, um ein für einen Beobachter möglichst gleichmäßiges und nicht störendes Überblenden zu erzielen, dass die Überdeckung derart erfolgt, dass sich für den überdeckten Teil ein konstanter Verlauf einer aus den Intensitäten der zwei Projektionsstrahlungen zusammengesetzten Intensität einstellt. Für eine Realisierung einer möglichst großen Großsprojek- tionseinheit, wie sie beispielsweise bei Messen oder ähnlichen Demonstrationsveranstaltungen zu Vorführzwecken gewünscht ist, ist es zweckmäßig mehrere oder viele von den erfinderischen Projektionseinheiten zu verwenden bzw. kombinieren, welche derart gegeneinander ausgerichtet sind, dass sich eine Großprojektion mit einer vorgebbaren Form, insbesondere einem Großprojektionskegel mit rechteckiger Grundfläche, einstellt.
Ein solcher Großprojektionskegel erzeugt dann bei einem Auftreffen auf einen Großprojektionsschirm ein regelmäßiges Großprojektionsbild mit für einen Beobachter kaum sichtbaren Übergängen bzw. Überblendungen zwischen den einzelnen Projek- tionen.
In Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches im weiteren näher erläutert wird.
Es zeigen
Figur 1 Optisches Hardware Edge Blending System (H-EBS) gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 2 Skizze einer Mehrbild-Projektion mit einem Mehr-bild- Projektionssystem mit einem optischen Hardware Edge Blending System gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Figur 3 Skizze mit einem zusammengesetzten, gleichmäßigen In- tensitätsverlauf bei zwei miteinander kombinierten
Projektionssystemen bzw. Projektionen ohne Überblendproblem;
Figur 4 Skizze eines Aufbaus eines Mehrbild-Projektssystems mit zwei miteinander kombinierten Projektionssyste- men; Figur 5 Skizze mit einem zusammengesetzten, ungleichmäßigen Intensitätsverlauf bei zwei miteinander kombinierten Projektionssystemen mit Überblendproblem.
Figur 6 Skizze eines Aufbaus eines Hardware Edge Blending (H- EBS) Mehrbild-Projektssystems mit zwei miteinander kombinierten H-EBS Projektionssystemen;
Ausführungsbeispiel: Optisches Hardware Edge Blending System (H-EBS)
In Fig.6 ist ein Aufbau 600 eines Großbildprojektionssyste s, in diesem Fall eines Zweibildprojektionssystems, ein soge- nanntes Hardware Edge Blending (Großbildprojektions-) System 601 (H-EBS), dargestellt.
Das dargestellte H-EBS 600 umfasst einen ersten 601 und einen zweiten 602 H-EBS-Projektor, in diesem Fall einen LCD- Projektor, sowie eine Großbildleinwand 608.
Es wird ergänzend angemerkt, dass bei dem H-EBS jeder beliebige Projektor, beispielsweise auch ein DLP-Projektor, einsetzbar ist.
Der erste 601 und der zweite 602 H-EBS-Projektor senden jeweils Projektionsstrahlung, in Form eines entsprechenden Strahlungs- oder Projektionskegels 603 bzw. 604, aus. Entsprechenden (Einzel-) Projektionen 605 bzw. 606 werden durch Auftreffen der jeweiligen Projektionsstrahlung 603 bzw. 604 auf der Großbildleinwand 608 für einen Beobachter sichtbar.
In den Projektionskegeln bzw. Strahlengängen 603, 604 der H- EBS-Projektoren 601, 602 sind sogenannte H-EBS-Blendvor- richtungen 609, 610 eingebracht (Fig.l), Die beiden H-EBS-Projektoren 601 und 602 sind derart zueinander ausgerichtet, dass beide Projektionen 605 und 606 nebeneinander auf der Großbildleinwand 608 sichtbar werden.
In einem Überlappungsbereich 607, welcher durch die H-EBS- Blendvorrichtungen 609, 610 verändert, d.h. vergrößert oder verkleinert (siehe auch Fig.l), werden kann, überdecken sich die zwei Projektionen 605 und 606 (Überblenden bzw. Überblendung) .
In Fig.2 ist ein Aufbau 200 bzw. eine H-EBS-Einzelprojektion 200 durch einen von den beiden H-EBS-Projektoren 601 bzw. 602, 201 dargestellt.
Fig.2 zeigt insbesondere die in den Projektionskegel bzw.
Strahlengang 202 des H-EBS-Projektors 201 eingebrachte H-EBS- Blendvorrichtung 609 bzw. 610, 206 (siehe auch Fig.l).
Die H-EBS-Blendvorrichtung 206 ist dabei in Richtung des Strahlengangs 202 nach einer Projektoroptik 207 vor dem H- EBS-Projektor 201 angebracht.
Durch einen (Strahlung-) Beugungseffekt 205 an einer Blendkante 208 der H-EBS-Blendvorrichtung 206, welcher (Strahlung- ) Beugungseffekt 205 aus [2] bekannt ist, wird erreicht, dass eine Projektion 203, in diesem Fall ein projiziertes Bild 203, zu einem Bildrand 209 hin nahezu gleichförmig ausgeblendet wird 204.
Dadurch wird der Intensitätsverlauf 210 bei einer Einzelprojektion, in diesem Fall der Projektion 203, entsprechend dem in Fig.3 dargestellten gleichmäßigen (addierten) Intensitätsverlauf 300 bei zwei sich in einem Teil 303 überdeckenden und zum Rand 307 hin Intensitäts-verringerten 306-307 Projektio- nen 301 und 302 verringert 204. In einer spiegelbildlichen Weise erfolgt diese Intensitätsverringerung durch einen entsprechenden Aufbau bei dem zweiten H-EBS-Projektor 601 bzw.602, so dass sich der gleichmäßige (addierte) Intensitätsverlauf 300 gemäß Fig.3 bei der Ü- berblendung einstellt.
Damit wird bei dem beschriebenen H-EBS-System das Überblendproblem gelöst.
In Fig.l ist die (in den Strahlengang 202 des H-EBS-Projek- tors 201 eingebrachte) H-EBS-Blendvorrichtung 609, 610, 206 und 100 dargestellt.
Die H-EBS-Blendvorrichtung 100 weist eine rechteckige Front- platte 103 auf, auf welcher vertikale 104 und horizontale 105 Führungen zur Aufnahme von vertikal 102 bzw. horizontal 101 verschiebbarer Blenden angebracht sind.
Die Blenden 101, 102 weisen dabei jeweils eine gerade, nicht gekrümmte Blendkante 111 auf.
Die Blenden 101,102 sind innerhalb ihrer jeweiligen Führungen 104 bzw. 105 verschiebbar und durch Arretierungsmöglichkeiten 106 jeweils in einer gewünschten Position fixierbar.
Die Frontplatte 103 ist derart vor der Projektoroptik 207 des H-EBS-Projektors 201 angebracht bzw. ausgerichtet, dass eine horizontale Symmetrieachse 109 und ein vertikale Symmetrieachse 110 der Frontplatte 103 jeweils mit einer optischen Achse 108 des projizierten Strahlungskegels 202 übereinstimmt .
Die horizontale und vertikale Anordnung der Blenden 101, 102, sowie die freie Verschiebbarkeit der Blenden 101, 102 inner- halb ihrer Führungen 104, 105 ermöglichen, dass beliebige, in diesem Fall beliebig rechtwinklige, Öffnungen 107 zum Durchlaß der Projektionsstrahlung einstellbar sind. Eine andere Formgebung bei den Blenden 101, 102 oder eine andere Linienführung bei den Blendkanten 111 ermöglichen auch anders geformte Durchlassöffnungen 107, zum Beispiel gekrümm- te Durchlassöffnungen 107.
Durch diese Flexibilität bei der Einstellung der Durchlassöffnung 107 können alle Kanten eines projizierten Bildes variabel geblendet und dadurch die Überblendung flexibel ange- passt (Justage) werden.
Wichtige Vorteile des beschriebenen H-EBS 600 sind somit:
Die Anpassung der Überblendung bzw. die Justage ist flexibel und einfach. - Der Kostenaufwand wird im Vergleich zu Soft Edge Blending Lösungen entscheidend verringert.
- Auftretendes Streulicht wird eliminiert.
Das H-EBS 600 ist unabhängig vom verwendeten Projektortyp und dessen Eingangssignalquelle.
In diesem Dokument wurden folgende Veröffentlichungen zitiert :
[1] Produktinformation, LCD- bzw. DLP-Projektionssysteme, erhältlich am 17.12.2001 unter http : //www.barco . com/projection Systems/;
[2] Jost J. Marchesi, Handbuch der Fotografie - Band 1 / Die Grundlagen, Verlag Photographie, ISBN 3723100244
[3] TAN Projektionstechnologie, TANORAMA™ POWERWALL , FA. TAN Projektionstechnologie GmbH & Co. KG, , erhältlich am 17.12.2001 unter http : //www. tan. de .
[4] Christian Hofmann, Die optische Abbildung, 1. Auflage, Seite 175, Akademische Verlagsgesellschaft Geest & Por- ting K.-G., Leipzig, 1988.

Claims

Patentansprüche
1. Projektionssystem mit einer Projektionsvorrichtung, eingerichtet zur Erzeugung einer Projektion durch Aussenden einer Projektionsstrahlung, und einer Blendvorrichtung, welche derart in einen Strahlengang der Projektionsstrahlung eingebracht ist, dass ein Teil der Projektion derart ausgeblendet wird, dass sich in dem ausgeblendeten Teil der Projektion eine kontinuierliche Verringerung einer Intensität der Projektionsstrahlung einstellt .
2. Projektionssystem nach Anspruch 1, bei der der ausgeblendete Teil der Projektion in einem Randbereich der Projektion ist.
3. Projektionssystem nach einem der vorangehenden Ansprüchen, bei der in dem ausgeblendeten Teil der Projektion die Inten- sität auf Null verringert wird.
4. Projektionssystem nach einem der vorangehenden Ansprüchen, bei der die kontinuierliche Verringerung der Intensität gemäß einer vorgebbaren funktionellen Vorschrift, insbesondere ei- ner linearen funktionellen Vorschrift, erfolgt.
5. Projektionssystem nach einem der vorangehenden Ansprüchen, bei der die Blendvorrichtung derart verschiebbar in den Strahlengang eingebracht ist, dass der ausgeblendete Teil veränderbar ist.
6. Projektionssystem nach einem der vorangehenden Ansprüchen, bei der die Projektionsvorrichtung ein LCD- oder DLP- Projektor ist.
7. Projektionssystem nach einem der vorangehenden Ansprüchen, mit mehreren Blendvorrichtungen, durch die jeweils einen Teil der Projektion ausblendbar ist.
8. Projektionssystem nach Anspruch 7, bei der die mehreren Blendvorrichtung derart in den Strahlengang eingebracht sind, dass ein nicht ausgeblendeter Teil der Projektion eine vorgebbare Form aufweist, insbesondere einen Projektionskegel mit rechteckiger Grundfläche.
9. Projektionssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem Projektionsschirm zur Anzeige der Projektion.
10. Großprojektionseinheit mit mindestens zwei Projektionssystemen jeweils nach einem der vorangehenden Ansprüchen, bei welcher Großprojektionseinheit die mindestens zwei Projektionssysteme derart zueinander ausgerichtet sind, dass sich die ausgeblendeten Teile der jeweiligen Projektion zumindest teilweise überdecken.
11. Großprojektionseinheit nach dem vorangehenden Anspruch, bei der die Überdeckung derart erfolgt, dass sich für den ü- berdeckten Teil ein konstanter Verlauf einer aus den Intensitäten der zwei Projektionsstrahlungen zusammengesetzten Intensität einstellt.
12. Großprojektionseinheit nach einem von den zwei vorangehenden Ansprüchen, mit mehreren Projektionssystemen, welche derart gegeneinander ausgerichtet sind, dass sich eine Großprojektion mit einer vorgebbaren Form, insbesondere einem Großprojektionskegel mit rechteckiger Grundfläche, einstellt.
13. Großprojektionseinheit nach dem vorangehenden Anspruch, mit einem Großprojektionsschirm zur Anzeige der Großprojekti- on.
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