Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anzeigen von stehenden Bildern oder bewegten Bildern wie Videoanimation auf einer dreidimensionalen

Projektionsleinwand, bei der die Projektion auf die Innenfläche einer aufblasbaren durchscheinenden Hülle projiziert wird.

Die US 4,103,369 beschreibt eine transportierbare aufblasbare Hülle, in der in einem abgegrenzten Areal eine im Wesentlichen zweidimensionale Leinwandfolie integriert ist, auf der Filme oder Bilder angezeigt werden können.

Ein mit mehreren Projektoren arbeitendes Anzeigesystem, das sich einer

aufblasbaren Projektionshülle bedient, ist aus der US 4,597,633 bekannt.

Aus der WO 2008/065400 A2 ist ein Anzeigesystem bekannt, das über eine aufblasbare Hülle verfügt, auf deren Innenfläche ein Projektionsbild erzeugt wird, das der Betrachter von außen auf der Außenfläche der Hülle sehen kann. Der Projektor ist in einer Öffnung der Hülle eingerichtet. Nachteilig an dem beschriebenen System ist, dass der Projektor mit einer hochkomplexen Weitwinkellinse ausgestattet ist, die den emittierten Projektionsstrahl derart aufweitet, sodass es auf der gesamten Innenseite der dreidimensionalen Hülle abgebildet wird. Für eine unverzerrte

Wiedergabe des Bildes auf der Hülleninnenseite ist ein komplexes Rendering der Ausgangsdaten des in 3D abzubildenden Bildes durchzuführen, das sowohl die räumliche Ausbildung der Innenhüllenfläche als auch die Umlenkungseigenschaften der Linse einberechnet werden müssen, um Abbildungsfehler zu vermeiden.

Zur Überwindung der benannten Nachteile wird eine Vorrichtung zum Anzeigen von stehenden oder bewegten Bildern auf einer dreidimensionalen Projektionsleinwand angegeben, die eine mit einem Gas aufblasbare Hülle aus einem flexiblen Material mit einer als dreidimensionale Projektionsleinwand dienenden Innenfläche und einem von der Hülle umgebenen Innenraum aufweist. Die Anzeigevorrichtung ist mit einer Gaseinlassöffnung ausgestattet, durch welche ein Gas, bevorzugt Luft, in die Hülle eingeblasen wird, um die Hülle zu entfalten und aufzublasen sowie zur Erhaltung des Hülleninnendrucks im aufgeblasenen Zustand. Die Gaseinlassöffnung kann direkt in der Hülle oder aber auch in einem mit der Hülle verbundenen Hüllenhaltegestell oder Sockel eingerichtet sein. Der zum Aufblasen der Hülle und Erhalt des Hülleninnendrucks erforderliche Gasstrom ist mit einem Gebläse erzeugbar. Das Gebläse steht mit der Gaseinlassöffnung in Verbindung. Entweder ist der Auslass des Gebläses direkt in der Gaseinlassöffnung eingerichtet oder dieser ist über einen zuführenden Schlauch mit der Gaseinlassöffnung verbunden.

Zur Erzeugung der dreidimensionalen Projektion auf der Innenoberfläche der Hülle ist ein Projektor eingerichtet, der ein Projektionsstrahl in den Innenraum der Hülle emittiert. Im Zenit der Hülle ist zur Umlenkung des vom Projektor emittierten

Projektionsstrahls auf die Innenfläche der Hülle ein Reflektionsspiegel mit einer gekrümmten, beispielsweise sphärisch, insbesondere halbsphärisch geformte Spiegeloberfläche eingerichtet, wobei das durch den Projektionsstrahl erzeugte Bild stehend oder bewegt sein kann und auf der Außenfläche der Hülle sichtbar und von einem sich außerhalb der Anzeigevorrichtung befindlichen Betrachter betrachtbar ist.

Die Anzeigevorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Projektor innerhalb des Innenraums der Hülle eingerichtet ist, und dort derart ausgerichtet ist, dass der vom Projektor emittierte Projektionsstrahl in Richtung des im Zenit eingerichteten

Reflektionsspiegel ausgestrahlt, vollständig vom Reflektionsspiegel reflektiert und auf die als dreidimensionale Projektionsleinwand dienenden Innenfläche der Hülle reflektiert wird, so dass die Innenfläche nahezu vollständig, insbesondere vollständig, mit der darzustellenden Bildinformationen überzogen ist.

Der Reflektionsspiegel ist bei aufgeblasener Hülle im Zenit der Hülle eingerichtet.

Das Grundkonstrukt der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung basiert auf einer durch Gas- bzw. Luftdruck getragenen Projektionshülle, die durch das Einblasen von Luft oder Gas eine dreidimensionale Form erhält. Durch den Aufbau der

erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung ist es möglich, dass sich das durch den Projektionsstrahl erzeugte stehende Bild oder bewegte Bild nahezu über die gesamte Innenfläche der der Hülle erstreckt und diese ausfüllt.

Der im Inneren der Projektionshülle benötige Gasdruck wird durch ein Gebläse oder andere Luftdruckquelle hergestellt. Typischerweise erfolgt die Belüftung

(Gaseinfüllung) der Anzeigevorrichtung durch eine zum Boden ausgerichtet

Gaseinfüllöffnung, so dass der Gasstrom bei Eintritt in den Innenraum der Hülle nach oben, vorteilhafterweise senkrecht nach oben gerichtet ist. Der Gasstrom wird vorteilhafterweise während der auf die Innenfläche der Hülle erfolgenden Projektion der Bilder oder Videos aufrechtgehalten. Alternativ kann in der Gaseinlassöffnung eine Verschlussvorrichtung integriert sein, die es ermöglicht, die Zufuhr des Gasstromes einzustellen und die

Anzeigevorrichtung für eine gewissen Zeit ohne laufenden Gasstrom zu betreiben.

Die Hülle besteht vorzugsweise aus einem weitestgehend luftundurchlässigen Gewebe wie Ballonseide oder Ripstop Nylon. Alternative Materialien sind

Kunststoffmaterialien wie Materialien aus Plastik.

Die Informationsübertragung der Bilddaten erfolgt dabei durch eine Projektion, so dass ein vorzugsweise kugelförmiger Bildschirm nahezu vollständig mit

Bildinformationen überzogen ist. Die Projektion erfolgt entgegen der bekannten Systeme aus dem Inneren der Hülle heraus.

In einem besonderen Ausführungsbeispiel ist der Projektor im Innenraum einer kugelförmigen Hülle in einem Ort, der sich auf einem Punkt auf der Mittelachse der Hülle befindet, eingerichtet und dort in Richtung des sich ebenfalls in Verlängerung der Mittelachse befindlichen Reflektionsspiegels, der in diesem Ausführungsbeispiel eine halbsphärische Form aufweist, ausgerichtet. Der vom Projektor ausgestrahlte Projektionsstrahl emittiert entlang der Mittelachse, um im Zenit der kugelförmigen Hülle auf den halbsphärischen Reflexionsspiegel zu treffen. Von dort wird das zu projizierende Bild oder Video auf die Innenfläche der kugelförmigen Hülle reflektiert, wobei sich das Bild oder Video vollständig auf der den Reflexionsspiegel umgebenen Kugelinnenfläche abbildet.

In einer weiteren Ausführungsform ist der im Innenraum der Hülle eingerichtete Projektor in dem vom Gebläse erzeugten Gasstrom positioniert. Vorteilhaft an der Einrichtung des Projektors im Gasstrom ist, dass zusätzlich zur Aufrechterhaltung des Innendrucks durch den fortlaufenden Gasstrom des Gebläses während der Projektion der Projektor gekühlt und dadurch die Betriebsdauer verlängert wird.

Als Projektor kann ein Videoprojektor der Bauart LCD, DLP oder LcoS eingesetzt, aber auch ein Lasersystem mit beweglichen Spiegeln oder auch ein Diaprojektor mit statischem Bild verwendet werden.

Im Inneren der Hülle kann zusätzlich ein Mikrocomputer eingerichtet sein, der die Bildgenerierung realisiert und mit einem Videoprojektor durch eine Datenverbindung wie beispielsweise HDMI verbunden ist. Hierdurch kann ein in eine azimuthale Projektionsform umgewandeltes Bild erzeugt werden. Zudem ermöglicht der Einsatz eines Mikrocomputers, Daten autonom als Video und Ton abzuspielen. Über gängige Schnittstellen wie WLAN bzw. Ethernetkabel ist ein Mikrocomputer steuerbar. Des Weiteren können Datenströme aus einem Netzwerk dargestellt werden.

Die Anzeigevorrichtung kann mit Sensoren zur Umgebungsbeobachtung wie

Infrarotsensoren oder Lidarsensoren ausgestattet sein. Mittels dieser Sensoren werden Informationen über den Aufenthalt und die Bewegung von sich im Umfeld der Anzeigevorrichtung befindlicher Personen registriert und diese Daten zur spontanen Gestaltung der Projektion auf der Innenfläche der Hülle verwertet werden. Diese Informationen werden hierzu über eine Auswerteeinheit ausgewertet, um die die generierten Bilddaten in die Projektion einzubinden oder zur Erzeugung neuer Projektion zu verwenden. Hierdurch ist es möglich, dass ein Betrachter mit der Projektion und/oder der Projektionsfläche interagieren kann, um beispielsweise Bildinhalte aufzurufen oder zu verändern.

In einer weiteren Ausführungsvariante ist innerhalb des Innenraums der Hülle eine Lichtregistrierungsvorrichtung wie beispielsweise eine Kamera eingerichtet, welche die Eigenschaft besitzt, sichtbares Licht einer definierten Eigenschaft zu erkennen und zu registrieren und mit welcher auf der Außenfläche der Hülle auftreffendes sichtbares Licht einer definierten Eigenschaft als ein Lichtereignis erfasst und diese digital verarbeitet wird, so dass eine zeitlich begrenzte Änderung des auf der Innenfläche der Hülle projizierten Bildes oder Videos eintritt.

Die Lichtregistrierungsvorrichtung scannt die Innenfläche der Hülle, vorzugsweise die gesamte Innenfläche, auf Lichtereignisse ab, um auf die Außenfläche der Hülle auftreffende Lichtereignisse zu erfassen. Der Scan der Hülleninnenfläche und/oder die Ereignisregistrierung kann auch indirekt über den eine Fokussierung der

Lichtregistrierungsvorrichtung auf die im Reflektionsspiegel wiedergegebenen Abbildung der Innenhüllenfläche geschehen.

Lichterereignisse sind beispielsweise Lichtpunkte, die mit einer Taschenlampe, einem Laserpointer oder einer anderweitigen fokussierenden Lichtquelle auf die

Außenfläche der Hülle projiziert werden. Erfassbar und verwertbar sind sowohl lokal stationäre Lichtereignisse (in anderen Worten unbewegte Lichtereignisse) als auch sich bewegende Lichtereignisse. Die erfassten Lichtereignisse werden in einer Recheneinheit, beispielsweise dem in der Anzeigevorrichtung eingerichteten

Microcomputer, in digitale Daten umgewandelt, die zu einer Änderung des

Programmablaufs der aktuellen Projektion führen. Beispielsweise kann ein Programm, bei dem auf die Innenfläche der Hülle verteilt Lichtpunkte projiziert werden, derart umprogrammiert werden, dass die Lichtpunkte um das Lichtereignis gruppiert werden, so dass bei dem Betrachter der visuelle Eindruck entsteht, dass sein per Lichtquelle auf der Außenfläche der Hülle erzeugtes Lichtereignis die Lichtpunkte anzieht. Sobald das Lichtereignis beendet ist, kehrt die Projektion in den vorherigen Programmablauf zurück oder ein neues Programm zur Wiedergabe einer anderen Projektion wird gestartet. Die Erfassung und Auswertung von außen auf die Außenfläche der Hülle aufgesetzten Lichtereignissen mittels einer

Lichterfassungseinheit ermöglichen eine weitere Form der Interaktion des

Betrachters mit der Projektionsfläche.

In einer weiteren Ausführungsvariante kann die Anzeigevorrichtung in einen

Heißluftballon integriert sein. Dabei ist der gewölbte Spiegel hängend im Zenit an der Ballonhülle montiert und wird durch den Gasdruck der erwärmten Luft im Ballon an der Position gehalten. Der oder die Projektoren sind in der Gondel darunter so montiert, dass sie den Spiegel bestrahlen. Die nötige Elektrizität wird durch einen Generator in der Gondel bzw. anderes Speichersystem zur Verfügung gestellt.

Der Reflektionsspiegel ist bei aufgeblasener Hülle schwebend eingerichtet. Durch flexible Positionierungsmittel wie Seile, Ketten oder Bänder kann der

Reflektionsspiegel in einer im Wesentlichen orttreuen Schwebeposition gehalten werden.

Um ein Reißen oder Platzen der Hülle während des laufenden Betriebs des

Gebläses zu verhindern, kann die Anzeigevorrichtung mit mindestens einem Mittel zum Regulieren des Aufblasdruckes bzw. des Hülleninnendrucks ausgestattet sein. Ein derartiges Mittel kann ein regulierendes Ventil oder eine Klappe im Sockel oder in der Hülle der Anzeigevorrichtung sein, alternativ oder zusätzlich kann eine

Druckregulierung über eine Perforation oder Schlitzung im Hüllenmaterials erfolgen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel näher erläutert:

Die Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung.

Die dargestellte Vorrichtung zum Anzeigen von stehenden und bewegten Bildern auf einer dreidimensionalen Projektionsleinwand umfasst eine mit einem Gas

aufblasbare kugelförmige Hülle 1 aus einem flexiblen Material, deren Innenfläche 2 eine dreidimensionale Projektionsleinwand bildet, auf der ein Bild 12 abbildbar ist.

Die Anzeigevorrichtung ist mit einer Gaseinlassöffnung 3 ausgestattet, durch welche Luft in die Hülle 1 eingeblasen wird, um die Hülle 1 zu entfalten und den für den aufgeblasenen Zustand erforderlichen Hülleninnendrucks zu erhalten. Die

Gaseinlassöffnung 3 ist in einem mit der Hülle 1 verbundenen Sockel eingerichtet. In der Gaseinlassöffnung 3 ist das Gebläse 4 eingerichtet.

Zur Erzeugung eines auf der Innenfläche 2 abbildbaren Bildes 12 ist innerhalb der Hülle 1 ein Projektor 8 eingerichtet, der ein Projektionsstrahl 7 in den Innenraum 6 der Hülle 1 emittiert. Im Zenit 9 der Hülle 1 ist zur kompletten Umlenkung des vom Projektor 8 emittierten Projektionsstrahls 7 auf die Innenfläche 2 der Hülle 1 ein Reflektionsspiegel 10 mit einer halbsphärisch geformte Spiegeloberfläche 11 eingerichtet. Das Bild 12 ist auf der Außenfläche der Hülle für den Betrachter sichtbar.

Der Projektor 8 ist im Innenraum 6 der kugelförmigen Hülle 1 auf der Mittelachse der Hülle und dort in Richtung des sich ebenfalls in Verlängerung der Mittelachse befindlichen Reflektionsspiegels 10 eingerichtet. Der vom Projektor 8 ausgestrahlte Projektionsstrahl 7 emittiert entlang der Mittelachse, um im Zenit 9 der kugelförmigen Hülle 1 auf den halbsphärischen Reflexionsspiegel 10 zu treffen. Von dort wird das zu projizierende Bild 12 auf die Innenfläche 2 der kugelförmigen Hülle 1 reflektiert.

Der Projektor 8 ist in dem vom Gebläse 4 erzeugten Gasstrom 5 positioniert, wodurch der Projektor 8 gekühlt und dadurch die Betriebsdauer der

Anzeigevorrichtung verlängert wird.

Im Inneren der Hülle 1 ist ein Mikrocomputer 14 eingerichtet, der die Bildgenerierung realisiert und mit dem Projektor 8 über ein Datenübertragungskabel 15 verbunden ist.

Zusätzlich ist im Innenraum 6 der Hülle 1 eine Lichtregistrierungsvorrichtung 17 in Form einer Kamera eingerichtet, mit welcher auf der Außenfläche 13 der Hülle 1 auftreffende Lichtereignisse erfasst und diese digital verarbeitet werden können, in Folge dessen eine zeitlich begrenzte Änderung des auf der Innenfläche 2 der Hülle 1 projizierten Bildes 12 erzeugbar ist.

Um ein Reißen oder Platzen der Hülle während des laufenden Betriebs des

Gebläses zu verhindern, ist im Sockel der Anzeigevorrichtung ein Mittel zum

Regulieren des Aufblasdruckes bzw. des Hülleninnendrucks eingerichtet. Bezugszeichenliste

1 Hülle

2 Innenfläche

3 Gaseinlassöffnung

4 Gebläse

5 Gasstrom

6 Innenraum

7 Projektionsstrahl

8 Projektor

9 Zenit

10 Reflexionsspiegel

1 1 Spiegeloberfläche

12 Projiziertes Bild/projiziertes Video

13 Außenfläche

14 Microcomputer

15 Date n ü be rtrag u n gskabe I

16 Mittel zum Regulieren des Hülleninnendrucks

17 Lichtregistrierungseinheit