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Projektionskörper für lichtoptische Abbildungsverfahren
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Projektionskörper für lichtoptische
Abbildungsverfahren.
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Bei einer Vielzahl lichtop tisch er Abbildungsverfahren wird das Bild
in verkleinertem oder vergrößertem Abbildungsmaßstab auf eine Ebene, die Bildebene,
projiziert. Als Beispiel hierfür können die allgemein bekannten Verfahren bei der
Vorführung von Filmen oder Dias genannt werden Als Projektionsfläche verwendet man
in diesen Fällen eine möglichst ebene, glatte'rund keine Eigenstruktur aufweisende
Fläche, da die Erreichung eines möglichst über den gesamten Bildbereich scharfen
Bildes angestrebt wird. Bei Verwendung einer gekrümmten Fläche erhält man, je nach
Fokussierung des Bildes auf eine bestimmte Ebene der Projektionsfläche, in davon
abweichenden Ebenen eine Verwischung der Bildkonturen, deren jeweilige Stärke abhängig
ist von der Tiefenschärfe des abbild enden
optischen Systems und
von der Abweichung der betrachteten Bildebene von der jeweils fokussierten Ebene.
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In all den Fällen jedoch, in denen es nicht darauf ankommt, ein in
allen Details scharfes Bild zu erhalten, kann es sehr wohl angebracht sein, gekrümmte
Projektionsflächen vorzusehen.
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Eine weite Verbreitung haben, vor allem als Mittel zur Unterhaltung
und zur effektvollen Beleuchtung, drehbar gelagerte und mit einem Antrieb verbundene
Kugeln gefunden, deren Oberfläche mosaikartig mit einer Vielzahl von ebenen, kleinen
und nicht zusammenhängenden Spiegeln bedeckt ist.
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Dadurch entstehen bei Bestrahlung dieser rotierenden Kugel je nach
der Orientierung der kleinen Spiegel eine Vielzahl von Reflexen in unterschiedlichen
Richtungen, die aufgrund der Rotation der Kugel über die Umgebung wandern. Allgemein
üblich ist die Kugel gleichzeitig von verschiedenen Seiten und in verschiedenen
Parben oder durch verschiedenfarbige Lampen, die nacheinander oder gleichzeitig
eingeschaltet und abgeschaltet werden und deren Schaltintervalle steuerbar sind.
zu beleuchten. Bei Vorhandensein von Musik, also insbesondere in Tanzlokalen, erfolgt
die Steuerung meist über sogenannte Lichtorgeln. Das sind elektrische Geräte, die
aus dem durch die Musik gelieferten Frequenzspektrum bestimmte, beliebig einstellbare
Bereiche ausfiltern und zur Steuerung der Schaltintervalle verwenden. Die von der
Kugel reflektierten Lichtbündel enden als
strukturlose Lichtbündel
an den Wänden, den Gegenständen oder den Personen dieses Raumes und üben vor allem
bei Rotation der projizierenden Kugel eine stark stimulierende Wirkung aus.
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Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung einer Anordnung
zugrunde, die gleichzeitig zur Beleuchtung und auch Unterhaltung in nahezu unendlich
vielen Variationen verwendet werden kann.
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Eine Lösung dieser Aufgabe erreicht man erfindungsgemäß dadurch, daß
die Projektionsfläche des Projektionskörpers konvex gekrümmt ist. Bei konvexer Krümmung
der Projektionsfläche und bei Fokussierung des Bildes auf den Bildmittelpunkt entsteht
im zentralen Bereich um den Mittelpunkt herum ein scharfes Bild, das nach außen
zu immer unschärfe wird, und zwar umso mehr, je weiter der betrachtete, außeraxiale
Bildpunkt von der fokussierten Ebene entfernt liegt. Selbstverständlich ist es aber
auch möglich, daß man das Bild auf eine Ebene außerhalb des zentralen Bildpunktes
scharfstellt.
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Dann entsteht in einer bestimmten Ebene der Projektionsfläche ein
scharfes Bild, solcher Art, daß sich die einzelenen, scharf abgebildeten Bildbereiche
linienförmig und bei einer zusammenhängenden Proj ektionsfläche zu einer geschlossenen
Linie zusammenfügen0 Die Form dieser Linie wird bestimmt durch die Stärke der Krümmung
des Projektionskörpers in den einzelnen
Raumrichtungen und da diese
Linie den Schnitt der Bildebene durch die Projektionsfläche darstellt, kann deren
Form nach Art der topographischen Darstellung als entstanden betrachtet werden.
Bei Projektion eines, vor allem Struktur aufweisenden Bildes auf eine solche konvex
gekrümmte Projektionsfläche werden je nach der Scharfstellung auf eine bestimmte
Bildebene gewisse Bereiche des Bildes deutlich hervorgehoben und andere angrenzende
Bereiche unscharf und verschwommen erscheinen. Auf diese Weise lassen sich Bildeindruck
sowie Aussagekraft stark variieren. so daß bei Projektion eines Bildes auf eine
gekrümmte Projektionsfläche und durch leichte Anderung der Fokussierung eine grundlegende
Änderung des visuellen Eindruckes erreichbar wird. Selbstverständlich ist eine weitere
Variationsmöglichkeit dadurch gegeben, daß man verschiedene Bilder zur Projektion
verwendet, die sowohl schwarz-weiß oder auch farbig sein können. Im allgemeinen
wird man der Einfachheit halber die Projektion von Dias bevorzugen, obwohl in dieser
Hinsicht keinerlei Einschränkungen zu berücksichtigen sind.
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In Ausbildung der Erfindung ist eine Kugel als Projektionskörper vorgesehen,
deren Oberfläche als Projektionsfläche verwendet werden kann. Verläuft die optische
Achse des abbildenden Systems durch den Mittelpunkt der Kugel, dann erhält man je
nach Scharfstellung einen zentralen, scharf abgebildeten Bildbereich oder aber bei
einer anderen Fokussierung einen scharf abgebildeten, um die optische Achse ringförmig
verlaufenden
Bereich. Bei Verwendung einer Kugel als Projektionskörper in dieser Art liegen stets
die scharf und auch unscharf abgebildeten Bildbereiche radialsymmetrisch zur optischen
Achse, die durch den Mittelpunkt der Kugel verläuft.
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Das für eine Kugel als Projektionskörper Dargelegte gilt in analoger
Weise auch bei der Verwendung eines Zylinders. Lediglich die Bereiche der scharf
bzw. unscharf abgebildeten Bilder verlaufen dann, bei Bestrahlung senkrecht zur
Symmetrieachse des Zylinders, in geraden Linien parallel zur Symmetrieachse. In
diesem Fall weist das Bild somit eine Zweizähligkeit auf.
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Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine Aufhängeschnur am
Projektionskörper zu befestigen. Bei einem Aufhängen vermittels dieser Schnur läßt
es sich nicht vermeiden, daß aufgrund der umgebenden Luft sowie der darin sich ausbildenden
Turbulenzen der aufgehängte Projektionskörper zu Schwingungen neigt, deren Amplituden
in vielen Fällen zwar recht gering sind, jedoch ausreichen Veränderungen der Bildschärfe
im Rhythmus der Eigenschwingungen hervorzurufen.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung weist die Projektionsfläche des
ProJektionskörpers Strukturen auf. Auch damit lassen sich je nach der vorhandenen
Struktur scharfe und unsoharfe Bereiche erzeugen, deren Lage und Aussehen dann nicht
nur von der Krümmung der Projektionsfläche abhängig ist sondern
auch
von der Struktur selbst, also sowohl von deren Form als auch deren Anordnung auf
der Oberfläche des Projektionskörpers. Diese Strukturen können erfindungsgemäß sowohl
periodisch als auch aperiodisch ausgebildet sein. Insbesondere bei Ausbildung aperiodischer
Strukturen läßt sich eine Verstärkung der visuellen Eindrücke durch den Uberraschungseffekt
erzielen.
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Weiter sieht die Erfindung vor, daß der Projektionskörper drehbar
befestigt ist. Bei einer Drehung des Projektionskörpers laufen die scharfen und
auch unscharfen Bildbereiche durch das ganze Bild. Dadurch wird dem Betrachter der
Eindruck vermittelt, daß sich die auf dem Bild ersichtlichen Strukturen in Bewegung
befinden. Diese Drehbewegung des Projektionskörpers ist prinzipiell um jede Achse
möglich.
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Als besonders eindrucksvoll erweist es sich, wenn man die Proj ektionsflächen
des Projektionskörpers mit periodischen und auch aperiodischen Strukturen versieht.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung steht der Projektionskörper
mit einem Antrieb in Verbindung. Der Antrieb sorgt für die Rotation des Projektionskörpers
und ermöglicht darüberhinaus eine bequeme Lruchführung des gesamten Abbildungsverfahrens.
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Ferner sieht die Erfindung vor, die Projektionsfläche mit verschieden
gefärbten Stellen zu versehen. Dadurch lassen sich
zusätzliche
Effekte erzielen, da die Reflektion des auf die Projektionsfläche auftreffenden
Lichtes dann von Stelle zu Stelle unterschiedlich ist. Sie hängt ab von der Farbe
im Auftreffpunkt des Lichtbündels und von der jeweils verwendeten Farbe, also der
Wellenlänge des Lichtbündels.
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In vielen Fällen wird das reflektierte Licht als störend empfunden,
weil es den Beschauer während des Betrachtens blendet und damit stört und darüberhinaus,
besonders bei starken Reflexen, das eigentliche Bild überlagert und verdeckt. Deshalb
wird in der Erfindung vorgeschlagen, die Projektionsfläche schwarz einzufarben.
Es ist allgemein bekannt, daß dunkle, insbesondere schwarze Körper eine nahezu völlige
Absorption der Auftreffenden elektromagnetischen Strahlung bewirken, eine Reflektion
demnach also unterbleibt.
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In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Projektionskörpers
mit einem für die lichtoptische Abbildung notwendigen Projektor dargestellt.
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Der in der Zeichnung dargestellte Projektionskörper 1 ist von kugelfürmiger
Gestalt und mit einer Aufhängevorrichtung 2 an Decke 3 befestigt0 Der Projektionskörper
1 weist an seiner Oberfläche Strukturen 4 auPg die im vorliegenden Fall als Erhebungen
und Vertiefungen ausgebildet sind und zwar auf eine solche eise daß der Projektionskörper
1 wie von Oberflächenwellen überzogen erscheint. In vorliegender Ausführungsform
ist
die Aufhängevorrichtung 2 als starrer Stab ausgebildet, so daß es möglich wird,
den Projektionskörper 1 vermittels eines Antriebs 5 in Rotation um die eigene Achse
zu versetzen. Auf diesen sich im allgemeinen Fall um die eigene Achse rotierenden
Projektionskörper 1 wird ein Bild vermittels Projektor 6 projiziert, wobei der Projektor
6 so justiert ist, daß die optische Achse 7 des abbildenden Systems durch die Mitte
8 des Projektionskörpers 1 verläuft.
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Die Apertur des zur Abbildung benutzten Lichtkegels 9 ist im gezeigten
Beispiel gerade so gewählt, daß der gesamte Lichtkegel 9 auf den Projektionskörper
1 auftrifft. Bei vorliegender Ausführungsform wird lediglich ein einziger Projektor
6 verwendet, so daß lediglich eine einzige Seite bestrahlt und somit für den Betrachter
interessant ist.