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Title:
3D PROJECTION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/096637
Kind Code:
A1
Abstract:
The aim of the invention is to develop a conventional projection system for three-dimensional representation in such a way that the production costs can be minimised and in addition, the synchronisation of the two frames can be simplified. This is achieved by a 3D projection system comprising an image display device for the three-dimensional representation of objects on a projection surface by means of an image signal (70a, 70b), which comprises both views of an object (O) to be represented, said views being vertically or horizontally separated. Both views of the object are superimposed on the projection surface (40) using a single image display device for the representation of the image signal, to generate a 3D representation of said object.

Inventors:
SCHRODT STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/DE2005/000583
Publication Date:
October 13, 2005
Filing Date:
April 01, 2005
Export Citation:
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Assignee:
SCHRODT STEFAN (DE)
International Classes:
G03B21/00; G03B21/28; G03B35/22; G03B35/26; H04N13/00; (IPC1-7): H04N13/00; G03B35/22; G03B35/26
Foreign References:
FR2610118A11988-07-29
US20020186466A12002-12-12
EP0971261A22000-01-12
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 02 29 February 1996 (1996-02-29)
HAYMAN H J G: "A 3-D MONITOR FOR ROTATED SPLIT-SCREEN TELEVISION", IMAGE TECHNOLOGY, BRITISH KINEMATOGRAPH SOUND AND TELEVISION SOCIETY, LONDON, GB, vol. 77, no. 6, 1 June 1995 (1995-06-01), pages 152 - 154, XP000504103, ISSN: 0950-2114
Attorney, Agent or Firm:
LIPPERT, STACHOW & PARTNER (Bergisch Gladbach, DE)
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Claims:
3-D Projektionssystem
1. 3D Projektionssystem mit einer Bildanzeigeeinrichtung zur dreidimensionalen Darstellung von Objekten auf einer Pro¬ jektionsfläche, ge kennz e i chnet durch ein Bild¬ signal (70a, 70b), welches vertikal oder horizontal von¬ einander getrennt beide Ansichten eines darzustellenden Objektes (O) umfasst, wobei durch die Darstellung des Bildsignals mit einem einzelnen Bildanzeigegerät beide An¬ sichten des Objektes auf der Projektionsfläche (40) zur Erzeugung einer 3DDarstellung des Objektes überlagert sind.
2. 3D Projektionssystem nach Anspruch 1, dadurch ge ¬ ke nn z e i chne t , da s s das Bildsignal (70a) ein Breitbildformat darstellt mit einer horizontalen Bilder¬ streckung, die größer ist als die vertikale Bildersteckung und beide Ansichten als stereographische Halbbilder (71, 72) eines darzustellenden Objektes in horizontaler Rich¬ tung übereinander angeordnet sind.
3. 3D Projektionssystem nach Anspruch 2, dadurch ge ke nn z e i chne t , da s s beiden Stereohalbbilder in dem Bildsignal jeweils ein Breitbildformat besitzen, mit identischer Pixelzahl in horizontaler und vertikaler Rich¬ tung, und wobei die beiden Stereohalbbilder im Bildsignal übereinander angeordnet sind. 5.
4. 3D Projektionssystem nach Anspruch 2, dadurch ge ¬ ke nn z e i c hne t , da s s beiden Stereohalbbilder in dem Bildsignal mit identischem PixelLängenzu Breitenverhältnis umfasst ist, wobei die beiden Stereo LO halbbilder im Bildsignal übereinander angeordnet sind.
5. 3D Projektionssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, ge ke nn z e i chnet durch einen Projektor mit einem breitbildformatigem Bildelement (Panel), wobei beiden L5 Stereohalbbilder zusammen eine vertikale Pixelanzahl be¬ sitzen, welche identisch mit der horizontalen Pixelzahl des Bildelementes ist.
6. 3D Projektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 20 ge ke nn z e i chnet du r ch eine Spiegeleinrichtung (30) zum gleichzeitigen Reflektieren beider Halbbilder (71, 72) auf die Projektionsfläche, umfassend 2 aneinander grenzende, in einem vorgegebenen Winkel zueinander ange¬ ordnete, und jeweils einem Halbbild zugeordnete Spiegel 25 flächen (31, 32) .
7. 3D Projektionssystem nach Anspruch 6, dadurch ge¬ kenn z e i chnet , da s s die Spiegelflächen (71, 72) ebenen sind und der Winkel zwischen beiden Spiegelflächen 30 kleiner 30 Grad, insbesondere kleiner 20 Grad ist.
8. 3D Projektionssystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge kenn z e i chnet , das s der Winkel zwischen beiden Spiegelflächen durch Verkippen der Spiegelflächen zueinan 35 der einstellbar ist. 9.
9. 3D Proj ektionssystem nach Anspruch 8 , d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , d a s s die Kippachse parallel zur hori zontalen Achse auf der Proj ektionsf läche ( 40 ) ver¬ läuft .
10. 3D Projektionssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, d a du r ch g e ke nn z e i chn e t , da s s die Spiegel¬ einrichtung (30) ferner eine ebene, beiden Halbbildern zu¬ geordnete dritte Spiegelfläche (33) aufweist, welche in Projektionsrichtung den beiden ersten Spiegelflächen (31, 32) vorgeschaltet ist.
11. 3D Projektionssysbem nach Anspruch 10, da du r ch ge ¬ kenn z e i chnet , da s s die dritte Spiegelfläche (33) derart angeordnet ist, dass ein die Spiegeleinrichtung durchlaufendes Bild um 90 Grad zur optischen Achse gedreht wird.
12. 3D Projektionssystem nach Anspruch 10, dadu rch ge kenn z e i chn e t , ' da s s zur Differenzierung der bei¬ den stereographischen Halbbilder auf der Projektionsfläche ein Mittel zum Einstellen eines Parameters von Licht in zumindest einem Stereohalbbild vorgesehen ist.
13. Spiegeleinrichtung (30) zur Verwendung in einem 3D Pro¬ jektionssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 12.
14. Bildaufzeichnungseinrichtung (50, 51, 52) zur Erzeugung eines Bildsignals, zur Verwendung in einem SD Projektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
15. Bildaufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 14, g e ¬ kenn z e i chnet dur ch zwei Bildaufzeichnungsgeräte (51, 52) , welche gleichzeitig jeweils eine Ansicht des Ob jektes in Form eines Bildsignals aufnehmen/erfassen und einen Bildteiler, welcher die beiden Bildsignale in en einzelnes Bildsignal mischt, derart, dass die beiden An¬ sichten des Objektes in dem einzelnen Bildsignal horizon¬ tal oder vertikal getrennt umfasst sind.
16. Bildaufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 15, da ¬ du r c h g e ke n n z e i chn e t , da s s d i e beiden Bildaufzeichnungsgeräte als breitbildformatige Kameras ausgebildet sind, welche zur optischen Achse um 90 oder 270 Grad verdreht sind.
17. Bildaufzeichnungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16 g e ke nn z e i chn e t du r ch eine Speicherein¬ richtung zum Speichern des, die beiden zwei Ansichten des Objektes umfassenden Bildsignals.
18. Bildaufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 14, g e ¬ kenn z e i chn e t du r ch ein einzelnes Bildaufzeich¬ nungsgerät mit einer Aufnahmeoptik, dem eine optische Vor¬ satzeinrichtung (90) vorgeschaltet ist, welche 2 Stereo halbbilder eines Objektes gleichzeitig erfasst, mittels optischer Spiegelflächen die beiden Stereohalbbilder zu einem Gesamtbild zusammensetzt, bei welchem die beiden Stereohalbbilder übereinander angeordnet sind und das zu¬ sammengesetzte Bild auf das Objektiv des Bildaufzeich nungsgerät projiziert.
19. Bildaufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 18, da ¬ dur ch ge ke nn z e i chnet dur ch das die optische Vorsatzeinrichtung (90) für die Verarbeitung eines jeden Halbbildes 4 ebene Spiegelflächen (93a, 94a, 95a, 96a; 93b, 94b, 95b, 96b)) umfasst.
20. Bildaufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 17, 18 oder 19, da dur ch ge kenn z e i chne t dur ch das einzel nes Bildaufzeichnungsgerät eine Kamera mit Breitbildformat umfasst, wobei die Kamera um 90 Grad oder 270 Grad um die optische Achse gedreht ist .
Description:
3-D Projektionssystem

Die Erfindung betrifft ein 3D-Proje"ktionssystem mit einer Bild¬ anzeigeeinrichtung zur dreidimensionalen Darstellung von Objek- ten auf einer Projektionsfläche sowie eine Bildaufzeichnungs¬ einrichtung zur Erzeugung eines Bildsignals, das mit dem SD- Projektionssystem verwendet werden kann.

Herkömmlicherweise ist es bei dreidimensionalen Projektionen üblich, sowohl mehrere Kameras als Datenquellen als auch mehre¬ re Bildanzeigegeräte für die Projektion zu verwenden. Hierbei werden für jeweils eine Betrachtungsansicht des menschlichen Auges eine Kamera bzw. Datenquelle zur Bildaufzeichnung bzw. Bildwiedergabe und jeweils ein Bildanzeigegerät zur Anzeige des jeweiligen Bildes (rechte oder linke Ansicht) verwendet. Die Differenzierung von linker und rechter Ansicht wird dabei durch Einstellung einer Eigenschaft des für die rechte bzw. linke An¬ sicht verwendeten Lichtes realisiert. Beispielsweise kann sich das Licht für beide Ansichten in der Polarisation oder der WeI- lenlänge unterscheiden. Der Betrachter nutzt dann eine entspre¬ chende Sehhilfe, die es ermöglicht, dass nur die jeweilige An¬ sicht von dem betreffenden Auge erfasst werden kann.

Diese dreidimensionalen Projektoren bieten ein großes Anwen- dungsspektrum. Beispielsweise lassen sich damit dreidimensiona- Ie Strukturen von Gegenständen insbesondere für Lehrzwecke be¬ sonders gut darstellen. Auch für die Gestaltung von Räumlich¬ keiten, Fahrzeugen etc. kann die dreidimensionale Projektion eine wertvolle Hilfe sein. Darüber hinaus sind natürlich auch zeitliche Abläufe, beispielsweise in einem Film dreidimensional darstellbar.

Die beschriebenen Systeme weisen mehrere gravierende Nachteile auf. Beispielsweise wird sowohl für die Aufnahme als auch für die Wiedergabe aufgrund der beiden zu berücksichtigenden An¬ sichten jeweils zwei Aufnahme- bzw. Wiedergabeeinrichtungen be¬ nötigt. Infolgedessen sind herkömmliche 3D-Projektionssysteme verhältnismäßig, teuer und werden deshalb im privaten Bereich kaum eingesetzt. Darüber hinaus besteht aufgrund der zu überla- gernden zwei Stereohalbbilder immer das Problem der Synchroni¬ sation. Insbesondere bei 3D-Filmen muss zu jedem Zeitpunkt si¬ chergestellt sein, dass das System gerade die einander zugeord¬ neten Ansichten (Stereohalbbilder) darstellt. Schon elektro¬ nische Laufzeitunterschiede bei der unterschiedlichen Bearbei- tung der beiden Ansichten können verursachen, dass die Synchro¬ nisation verloren geht und insofern Halbbilder dargestellt wer¬ den, die nicht einander zugeordnet sind, was schnell zu uner¬ wünschten Effekten führen kann.

Insofern besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein herkömm¬ liches Projektionssystem zur dreidimensionalen Darstellung von Objekten derart weiterzubilden, dass dessen Herstellungskosten minimiert werden können und darüber hinaus die Synchronisation der beiden zugeordneten Halbbilder vereinfacht wird.

Diese Aufgabe löst die Erfindung auf überraschend einfache Wei¬ se schon mit einem 3D-Proj ektionssystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 .

Danach arbeitet das erfindungsgemäße 3D-Proj ektionssystem mit einer Bildanzeigeeinrichtung zur dreidimensionalen Darstellung von Objekten auf einer Projektionsfläche mit einem Bildsignal, welches vertikal oder horizontal voneinander getrennt beide An¬ sichten eines darzustellenden Objektes gleichzeitig umfasst, wobei durch die Darstellung des Bildsignals mit einem einzelnen Bildanzeigegerät beide Ansichten des Objektes auf der Projekti¬ onsfläche zur Erzeugung einer 3D-Darstellung des Objektes über¬ lagert sind. Der Begriff Bildsignal kann dabei sowohl das elektrische Bildsignal, d.h. das Signal, welches zur Darstel¬ lung des Bildes auf elektrischer Ebene notwendig ist umfassen als auch ein optisches Bildsignal, d.h. ein Bild. Erfindungsge¬ mäß weist damit ein einzelnes Bild für das Bildanzeigegerät ho¬ rizontal oder vertikal getrennt beide Objektansichten auf, die naturgemäß damit auch gleichzeitig verarbeitet werden, so dass die sonst üblichen Synchronisationsprobleme zwischen den Ste- reohalbbildern überhaupt nicht auftreten können. Da die gesamte Information zur 3D-Darstellung eines Objektes in einem einzel¬ nen Bildsignal umfasst ist, das demgemäß mit einer einzelnen Bildanzeigeeinrichtung dargestellt werden kann, entfällt dar¬ über hinaus die bei herkömmlichen Systemen vorhandene Notwen- digkeit, dass zwei Bildanzeigegeräte zur 3D—Darstellung eines Objektes verwendet werden müssen. Es versteht sich, dass das erfindungsgemäße Prinzip natürlich auch auf zeitlich hinterein¬ ander darzustellende 3D-Bilder angewendet werden kann.

Die heutigen Bildanzeigeeinrichtungen weisen ein Breitbildfor¬ mat, beispielsweise ein 4 :3-Format auf. Diese zeichnen sich da¬ durch aus, dass die horizontale Bilderstreckung größer ist als die vertikale BilderStreckung. Um bei dem erfindungsgemäßen SD- Projektionssystem ein Breitbildformat für die 3D-Darstellung bereitzustellen, kann es zweckmäßig sein, wenn beide Ansichten als stereographische Halbbilder eines darzustellenden Objektes in horizontaler Richtung übereinander angeordnet sind. Somit wird erreicht, dass das ursprüngliche Bildformat, was erfin¬ dungsgemäß nun durch die beiden Teilansichten zusammen einge- nommen wird, optimal ausgenutzt wird, da die lange Bildkante in zwei Teile aufgespalten wird. Damit kann erreicht werden, dass auch beide Stereohalbbilder, die auf dem Projektionsschirm überlagert werden, selbst auch ein Breitbildformat besitzen, was den Betrachtereindruck verbessert. Zweckmäßigerweise weisen beide Stereohalbbilder eine identische Pixelzahl in horizonta- ler und vertikaler Richtung auf, sodass keine Größenunterschie¬ de in der Abbildung kompensiert werden müssen. In bestimmten Ausführungsformen kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn beide Stereohalbbilder in dem Bildsignal nur mit einem identi¬ schem Pixel-Längen-zu-Breiten-Verhältnis umfasst sind, die ab- solute Größe in horizontaler bzw. vertikaler Richtung jedoch unterschiedlich ist. Auf diese Weise können beispielsweise auch Unterschiede im Abbildungsmaßstab im optischen Strahlengang für die unterschiedlichen Ansichten kompensiert werden, so dass letztlich auf der Projektionsfläche die beiden Ansichten mit identischer horizontaler bzw. vertikaler Ausdehnung dargestellt werden.

Um ein Bildelement wie ein Panel eines Projektors optimal zu nutzen, kann vorgesehen sein, dass beide Stereohialbbilder zu- sammen eine vertikale Pixelanzahl besitzen, welche identisch mit der horizontalen Pixelzahl des Bildelementes ist. In dem beschriebenen Fall liegen also die vertikalen Kanten der Ste¬ reohalbbilder in Richtung zur horizontalen Kante des Bildele¬ mentes, d.h. beide Halbbilder sind auf dem Panel um 90° ver- dreht.

Um beide Stereohalbbilder auf der Projektionsfläche überlagert darzustellen, ist zweckmäßigerweise eine Spiegeleinrichtung zum gleichzeitigen Reflektieren beider Halbbilder auf die Projekti- onsfläche vorgesehen, welche zwei aneinander angrenzende, in einem vorgegebenen' Winkel zueinander angeordnete und jeweils einem Halbbild zugeordnete Spiegelflächen umfasst. Die beiden Spiegelflächen der Spiegeleinrichtung können zur Vermeidung von Abbildungsfehlern eben sein, wobei der Winkel zwischen beiden Spiegelflächen kleiner 30°, insbesondere kleiner 20° beträgt. Die Verkippung der beiden Spiegelflächen zueinander führt letztlich zu der Überlagerung der beiden Halbbilder auf der Projektionsfläche, wobei die beiden Halbbilder vor dieser un¬ gleichen Reflexion in einem einzelnen Bildsignal, d.h. Bild ü- bereinander angeordnet waren. Demgemäß wird diese Überexnander- anordnung durch die wie beschrieben gestaltete Spiegeleinrich¬ tung aufgehoben und beide Halbbilder deckungsgleich zαeinader angeordnet.

Es kann insofern zweckmäßig sein, wenn der Winkel zwischen bei- den Spiegelflächen durch Verkippung der Spiegelflächen zueinan¬ der einstellbar ist, um bei einem veränderlichen Abstand zwi¬ schen der Spiegeleinrichtung und der Projektionsfläche die bei¬ den Halbbilder auf der Projektionsfläche wieder zur Überlage¬ rung zu bringen.

Es kann zweckmäßig sein, wenn die Kippachse der beiden benach¬ barten Spiegelflächen der Spiegeleinrichtung parallel zur hori¬ zontalen Achse auf der Projektionsfläche verläuft, wodurch festgelegt ist, dass die beiden übereinander angeordneten HaIb- bilder auf der Projektionsfläche durch einfaches Verkippen in vertikaler Richtung der Spiegelflächen zueinander ineinander überführbar sind.

Um eine geringeBaugröße der Spiegeleinrichtung bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass diese eine weitere, ebene, beiden Halbbildern zugeordnete dritte Spiegelfläche aufweist, welche in Projektionsrichtung den beiden ersten Spiegelflächen vorge¬ schaltet ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die dritte Spiegelfläche zu den erstgenannten so angeordnet ist, dass ein die Spiegeleinrichtung durchlaufendes Bild um 90° zur optischen Achse gedreht wird. Hierdurch wird erreicht, dass zwei in hori¬ zontaler Richtung übereinander angeordnete Halbbilder beim Durchlaufen der Spiegeleinrichtung wieder aufrecht gestellt werden, sodass die beiden Halbbilder wie oben beschrieben durch die gegenseitige Verkippung der beiden ersten Spiegelflächen zueinander auf der Projektionsfläche zur Überlappung gebracht werden können. Somit wird auch erreicht, dass das projizierte 3D-BiId ein Breitbildformat besitzt, wodurch sich der optische Eindruck der 3D-Projektion verbessert.

Um zu erreichen, dass in den Augen des Betrachters auch nur die diesem jeweils zugeordnete Halbbildansicht ankommt, werden bei der Erfindung herkömmliche Mittel zur Differenzierung der bei¬ den Halbbilder auf der Projektionsfläche eingesetzt, mit denen das Licht für das eine Halbbild gegenüber dem Licht des anderen Halbbildes unterschieden werden kann, beispielsweise durch Po¬ larisatoren oder Wellenlängenfilter.

Zur Erzeugung eines wie oben beschriebenen Bildsignals, das beide Stereohalbbilder gleichzeitig umfasst, wobei die Halbbil- der übereinander angeordnet sind, schlägt die Erfindung mehrere Möglichkeiten vor. Beispielsweise ist ein solches Bildsignal mit zwei Bildaufzeichnungsgeräten erfassbar, welche gleichzei¬ tig jeweils eine Ansicht des Objektes in Form eines Bildsignals aufnehmen, wobei ein Bildteiler umfasst ist, welcher die beiden Bildsignale der beiden Halbbilder in ein einzelnes Bildsignal mischt, derart, dass die beiden Ansichten des Objektes in dem einzelnen Bildsignal horizontal oder vertikal übereinander an¬ geordnet umfasst sind.

Es ist zweckmäßig, wenn die beiden Bildaufzeichnungsgeräte als breitbildformatige Kameras und identisch ausgebildet sind, wo¬ bei die Kameras zur optischen Achse um 90° oder 270° verdreht sind. Auf diese Weise wird die Vertikalachse des Objektes und die Horizontalachse des Bildelementes der Kamera, d.h. das Pa- nel ineinander übergeführt, sodass sich bei dem erfindungsge¬ mäßen 3D~Proje'ktionssystem wiederum die oben stehend beschrie¬ bene Breitbildformatdarstellung der Stereohalbbilder ergibt . Das im Bildteiler erzeugte Bildsignal mit den beiden übereinan¬ der angeordneten Stereohalbbildern kann erfindungsgemäß in ei- nem Speicher abgelegt werden, beispielsweise in einem Videore¬ corder, einem DVD-Recorder, einem Festplattenrecorder oder ei- nein anderen Datenspeicher.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bildaufzeichnungsein¬ richtung ein einzelnes Bildaufzeichnungsgerät umfasst, wodurch die Kosten weiter erniedrigt werden können. Um zwei Stereohalb¬ bilder eines Objektes mit einer einzelnen Kamera aufzunehmen, ist erfindungsgemäß der Aufnahmeoptik des Bildaufzeichnungsge¬ rätes eine optische Vorsatzeinrichtung vorgeschaltet, mit wel¬ cher zwei Stereohalbbilder eines Objektes gleichzeitig erfasst und mittels vorhandener optischer Spiegelflächen die beiden Stereohalbbilder auf dem Panel der Kamera zu einem Gesamtbild zusammensetzt sind. Dieses Gesamtbild zeichnet sich dadurch aus, dass die beiden Stereohalbbilder übereinander angeordnet sind und das zusammengesetzte Bild von der optischen Vorsatz- einrichtung auf die Aufnahmeoptik des Bildaufzeichnungsgerätes projiziert wird.

Es ist zweckmäßig, wenn die optische Vorsatzeinrichtung für die Verarbeitung eines jeden Halbbildes vier ebene Spiegelflächen aufweist, die jeweils das entsprechende Halbbild auf den diesem Halbbild zugeordneten Abschnitt auf der Aufnahmeoptik des Bild¬ aufzeichnungsgerätes projiziert.

Auch hier kann vorteilhafterweise das Bildaufzeichnungsgerät eine Kamera mit Breitbildformat aufweisen, wobei diese Kamera um 90° oder 270° um die optische Achse gedreht ist.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beige¬ legten Zeichnungen durch das Beschreiben einiger Ausführungs- formen erläutert, wobei

Fig. 1 eine Bildaufzeichnungseinrichtung zur Erzeugung ei¬ nes Bildsignals für das erfindungsgemäße 3D- Projektionssystem,

Fig. 2 eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungs- gemäßen 3D-Projektionssystems,

Fig. 3 eine Spiegeleinrichtung zur Nutzung mit einem erfin¬ dungsgemäßen 3D-Projektionssystem,

Fig.4 die in Fig. 3 dargestellte Spiegeleinrichtung in ei¬ ner perspektivischen Ansicht,

Fig. 5a eine optische Vorsatzeinrichtung zur Erfassung einer der beiden Objektansichten in derr Kamera,

Fig. 5b eine doppelte optische Vorsatzein-richtung zur Erfas¬ sung beider Objektansichten in einer Kamera und

Fig. 6 die in Fig. 5a gezeigte VorsatzeJLnrichtung in einer perspektivischen Ansicht

zeigt .

Bevor auf das erfindungsgemäße 3D-Proj ektion ssystem zur dreidi¬ mensionalen Darstellung von Obj ekten auf einer Proj ektionsflä¬ che eingegangen wird, sei zunächst an einem IBeispiel erläutert, wie ein im Proj ektionssystem zu verarbeitendes Bildsignal er¬ zeugt werden kann .

Fig. 1 zeigt eine solche Situation. Ein Objekt O wird mit zwei Kameras 51, 52 aufgenommen, die aufgrund ihrer Beabstandung voneinander unterschiedliche Ansichten des Objektes erfassen. Bemerkenswert ist hier, dass beide Kameras ein Breitbildformat besitzen und um einen Winkel von 90° um ihre optische Achse ge¬ dreht sind, was durch die angegebenen Drelhpfeile angedeutet ist. Beide Bildsignale der Kameras 51, 52 wenden einem elektro¬ nischen Bildteiler 60 zugeführt, der beide Ansichten in einem einzelnen Bildsignal 70a, 70b wiedergibt. "Vorliegend kann am Bildteiler eine der Bildsignale 70a, 70bausgewählt werden Mit der Bezugsziffer 72 ist jeweils die Ansicht des linken Auges, d.h. der linken Kamera und mit dem Bezugszeichen 71 die rechte Ansicht dargestellt. Beide Bildsignale 70a, 70b unterscheiden sich in ihrer horizontalen bzw. vertikalen Bilcäanordnung.

Die zweckmäßigste Anordnung der Ansichten 72, 71 für das erfin¬ dungsgemäße 3D-Projektionssystem zeigt das Bildsignal 70b, bei welchem die beiden Ansichten als stereographis che Halbbilder des darzustellenden Objektes in horizontaler Richtung überein¬ ander angeordnet sind. Wie zu erkennen, sind beide Objektan- sichten um 90° um die optische Achse gedreht. Die hier elekt¬ risch vorliegenden Bildsignale sind in einem Datenspeicher 80 ablegbar.

Das wie in Fig. 1 dargestellt erzeugte Bildsignal 70b kann nun mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten 3D-Projektionssystem zur dreidimensionalen Darstellung des Objektes O genutzt wer¬ den. Das System besteht aus einem Projektor 10, welcher das ge¬ rade beschriebene Bildsignal über eine Spiegel einrichtung 30 auf eine Projektionsfläche 40 projiziert, wobei im optischen Strahlengang zwei Interferenzfilter 20b, 20a zur Trennung der Bilder angeordnet sind. Die Spiegeleinrichtung 30 umfasst in der dargestellten Ausführungsform zwei ebene Spiegelflächen 32, 31, die geringfügig um einen Winkel α gegeneinander verkippt sind. Die Spiegeleinrichtung 30 und der Projektor 10 sind zu- einander so ausgerichtet, dass das eine StereohalLbbild im Bild¬ signal dem Umlenkspiegel 32 zugeordnet ist und cias andere Ste¬ reohalbbild 71 im Bildsignal 70b dem Spiegel 3L , sodass beide Objektansichten im Bildsignal mit einem unterschiedlichen Win¬ kel auf die Projektionsfläche geworfen werden. Der Kippwinkel α kann nun abhängig von der Entfernung der Spiegel_einrichtung 30 zur Projektionsfläche 40 so eingestellt werden, dass sich die beiden Teilbilder genau überlagern und der gewünschte 3D-Effekt auftritt. Es versteht sich, dass hierzu der Betrachter die bei¬ den sich überdeckenden Halbbilder im Auge wiederum mit entspre- chenden Interferenzfiltern differenzieren muss, damit der 3D- Effekt auftreten kann. In den Figuren 3 und 4 ist eine weitere Spiegeleinrichtung 30 dargestellt, welche sich hier für die Projektion eines Bildsig¬ nals eignet, das dem in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 70a ent- spricht. In Fig. 3 ist die Spiegeleinrichtung 30 in einer Draufsicht, einer Frontansicht und einer Seitenansicht zusammen mit den anderen Teilen des erfindungsgemäßen SD- Projektionssystems dargestellt. Auch die in Fig. 3 gezeigte Spiegeleinrichtung umfasst zwei geteilte Spiegelflächen 31, 32, die leicht zueinander gekippt sind, sodass sich die jeweiligen Halbbilder auf dem Projektionsschirm 40 wieder überlagern. Im Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Spiegeleinrichtung weist die in Fig..3 gezeigte einen weiteren als Eingangsspiegel angeordneten ebenen Spiegel 33 auf. Diese ist nun so angeord- net, dass ein die Spiegeleinrichtung durchlaufendes Bild um 90° zur optischen Achse gedreht wird. Auf diese Weise wird er¬ reicht, dass die übereinander angeordneten Halbbilder in der Waagerechten auf dem Schirm vertikal übereinander liegen und durch einfache Verkippung der beiden Spiegel 31, 32 die beiden Halbbilder auf den Schirm 40 zur Überlappung gebracht werden können. Der Aufbau dieser Spiegeleinrichtung 30 wird insbeson¬ dere aus in Fig. 4 gezeigten perspektivischen Ansicht der Ein¬ richtung 30 deutlich.

Die Spiegeleinrichtung 30 weist als Tragteil eine Basis 35 auf, auf der eine Säule 34 mit einer 45° Abschrägung befestigt ist, die einen ebenen Spiegel 33 trägt. Auf den ebenen Spiegel fällt das Bildsignal 70a, siehe Fig. 1 und wird dort auf die beiden Teilspiegel 31, 32 geworfen, welche unter dem Kippwinkel a zu- einander angeordnet sind. In der angegebenen Ausführungsform ist dieser Kippwinkel mittels eines nicht dargestellten Mecha¬ nismus einstellbar, sodass die Entfernung zwischen der Spiegel¬ einrichtung 30 und der Projektorfläche variabel sein kann. Der Umlenkspiegel 32 stützt sich auf dem an der Basis 35 befestig- ten Seitenteil 36 ab. Im angegebenen Beispiel ist die Verbin¬ dung zwischen den Teilen 36 und 32 starr, es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass diese einstellbar ist. Die optische Achse des Systems verläuft demnach wie beschrieben von linlcs auf den Spiegel 33 nach oben zu dem Spiegel 32 bzw. 31 und verlässt nachfolgend die Einrichtung nach rechts. Alle drei Spiegel sind so angeordnet, dass die optische Achse am Spiegel 33 als auch an dem Spiegel 32, 31 unter einem Winkel von 45° auf diese auf¬ tritt. Es versteht sich, dass das Bildsignal auf dem Spiegel 33 derartig einzujustieren ist, dass wie in Fig. 3 dargestellt, jeder der Umlenkspiegel 32, 31 nur eines der Halbbilder 71, 72 reflektiert. Um einen möglichst geringen Bildverlust bereit¬ stellen zu können, ist der Abstand zwischen den beiden Umlenk¬ spiegeln 31, 32 sehr gering gehalten. Wie der Fachmann erkennt, dreht die in Figur 3 gezeigte Spiegeleinrichtung 3.0 ein Bild um die optische Achse um 90°, sodass die in horizontaler Richtung übereinander liegenden Ansichten nach dem Durchlaufen der Ein¬ richtung in vertikaler Richtung übereinander liegen, τ_md inso¬ fern mittels der beschriebenen Verkippung der beiden Spiegel 31, 32 zueinander die Teilbilder auf der Projektionsflache zur Überlappung gebracht werden können.

In Fig. 1 wurde oben stehend eine Bildaufzeichnungseinrichtung gezeigt, welche das für das erfindungsgemä ße SD- Projektionssystem benötigte Bildsignal erzeugen kann. Diese Einrichtung hat jedoch noch den Nachteil, dass hierzu zwei Ka- meras benötigt werden, d.h. jeweils eine Kamera für die Auf¬ zeichnung einer der beiden Ansichten des Objektes. Durch die Verwendung einer besonderen optischen Vorsatzeinrich~tung vor der Kamera kann diese Notwendigkeit überwunden werden. , sodass letztlich das benötigte Bildsignal 70a, siehe Fig. 1 mit einer einzelnen Kamera erzeugt werden kann, siehe die Figurenn 5a, 5b und 6. Um das Verständnis zu erleichtern, wird zunächst die Vorsatzeinrichtung mit Bezug auf die Frontansicht 5a und per¬ spektivische Ansicht 6 für die Erzeugung eines der bei den Ste¬ reohalbbilder auf dem Panel 53 der Kamera 50 erläuterii. Licht von einem Objekt 0 tritt über die Bildeintrittsöffnurig 91 in die Vorrichtung 90 ein und wird über den Spiegel 96a nach oben auf den Spiegel 95a reflektiert, der das Licht weiter an den Spiegel 94a gibt, der das Licht zum Spiegel 93a reflektiert, siehe Fig. 6, welcher die Teilansicht auf einen Abschnitt des Objektivs 54 der Kamera 40 führt. Alle 4 Spiegel sind hier eben ausgeführt. Wie in der Seitenansicht von Fig. 5a gut zu erken¬ nen, ist die Kamera zur Bildaustrittsöffnung 92 und dem Spiegel 93a gerade so ausgerichtet, dass die Hälfte des Objektivs 54 von dem Spiegel 93a Licht erhält, insofern ist sichergestellt, dass auch nur die Hälfte des Panels 53 mit der einen Ansicht des Objektes O belegt ist. Durch die angegebene Anordnung ist wiederum sichergestellt, dass ein Bildsignal erzeugt wird, dass dem Signal 70a in Fig. 1 entspricht. Zur Erfassung der anderen Objektivansicht ist letztlich die gleiche Vorrichtung noch ein¬ mal versetzt zur Kamera notwendig, siehe Fig. 5b, welche die Verhältnisse in einer Frontansicht zeigt. Aus Fig. 5b geht auch hervor, dass wiederum die Kamera 50 um 90° gedreht ist, damit die Halbbilder in horizontaler Richtung auf dem Panel überein¬ ander angeordnet sind, d.h. in der Richtung, in welcher das Pa¬ nel 53 der Kamera 50 seine größte Erstreckung aufweist. Die in Fig. 5a für die eine Ansicht gegebenen Erläuterungen wiederho¬ len sich für die zweite Ansicht Ol, sodass darauf verwiesen werden kann. Das resultierende Bildsignal, welches beispiels¬ weise auf einem Datenspeicher abgelegt werden kann, ist auf dem Panel 53 dargestellt und entspricht dem mit dem Bezugszeichen 70a in Fig. 1 gezeigten.

Wie der Fachmann aus den vorstehenden Erläuterungen erkennt, lassen sich mit der Erfindung einfache und kostengünstige SD- Film- oder Bildbetrachtungssysteme realisieren, die erheblich attraktiver als herkömmliche Systeme sind. 3-D Projektionssystem

Bezugszeichenliste

1 D-Projektionssystem 10 Projektor 20 Interferenzfilter/Polfilter 30 Spiegeleinrichtung 31,32 Umlenkspiegel 33 Eingangsspiegel 34 Säule 35 Basis 36 Seitenteil 40 Projektionsfläche 50 Bildaufzeichnungsgerät 51 Kamera linke Ansicht 52 Kamera rechte Ansicht 53 Panel 54 Objektiv 60 Elektronischer Bildteiler 70a , b Bildsignal 71 rechte Ansicht 72 linke Ansicht 80 Datenspeicher 90 Vorsatzeinrichtung 91 Bildeintrittsöffnung 92 Bildaustrittsöffnung 93a , b 94 a , b 95a , b 9 βa , b Spiegel α Kippwinkel O Objekt Or Objekt rechte Ansicht Ol Objekt linke Ansicht