Projektionsanordnung für Stereofilm Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Projektionsanordnung für Stereofilm, insbesondere für die Projektion farbiger Stereobilder nach dem Linsenrasterprinzip.
Es sind Verfahren zur Projektion von Stereofilm bekanntgeworden, bei welchen die für das linke bzw. rechte Auge bestimmten Einzelbilder (Rechts- und Linksbilder) hinter einander auf einem einzigen Filmstreifen aufgezeichnet sind. Die zusammengehörigen Rechts- und Linksbilder werden gleichzeitig auf dem Schirm überlagert, so dass die Projek tionsanordnung zwei Filmfenster aufweisen muss. Die Projektion der auf dem Bildschirm überlagerten Rechts- und Linksbilder erfolgt dabei im allgemeinen unter Verwendung ver schieden polarisierten Lichtes, wobei die Un- terseheidung für den Beschauer durch eine Brille mit entsprechenden Polarisatoren er folgt.
Der Höchstwert des Lichtes auf der Projektionsleinwand ist begrenzt durch die thermische Belastbarkeit des Films im Film fenster und ferner durch das Öffnungsver hältnis (Apertur) des Projektionsobjektivs. Ist. bei einer Anordnung der Lichtstrom durch das Öffnungsverhältnis begrenzt, so kann eine Steigerung nicht durch eine Vergrösserung der strahlenden Fläche der Lichtquelle er reieht werden, sondern nur durch eine Er höhting ihrer Leuchtdichte.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Projektionsanordnung für Stereofilm zur gleichzeitigen Projektion der auf einem ein- zigen Filmstreifen hintereinander aufgezeich neten Rechts- und Linksbilder.
Sie ist erfin dungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquelle eine Bogenlampe mit einer aus zwei Teilspiegeln bestehenden Hohl spiegelanordnung zur Beleuchtung der beiden Bildfenster für das Rechts- und Linksbild verwendet wird, wobei die beiden Teilspiegel Teile eines rotationssymmetrischen Hohl spiegels darstellen, deren lichtquellenseitige Brennpunkte angenähert in der Mitte des ausgenützten Teils der Bogenstrahlung liegen und so in bezug auf die Rotationsachse ge kippt sind, dass jede Spiegelhälfte gerade eines der beiden Bildfenster ausleuchtet, und da.ss für jedes Bildfenster ein Objektiv vor gesehen ist,
und dass sich zwischen den Ob jektiven und dem Projektionsschirm Polari- satoren befinden, welche die zum Rechts- und Linksbild gehörigen Lichtströme verschieden polarisieren.
Ausführungsbeispiele der erfindungsge mässen Projektionsanordnung sollen nun in folgendem mit Hilfe der beiliegenden Zeich nungen im einzelnen erläutert werden, wobei Fig. 1 schematisch im Schnitt entlang der optischen Achse ein erstes Ausführungsbei spiel darstellt.
Fig.2 zeigt eine Polarisationsanordnung, wie sie vorteilhaft verwendet wird.
Fig. 3 zeigt eine Variante der Anordnung der Fig. 1 und Fig. 4 eine weitere Variante zur Projek tion von Linsenrasterfarbfilm.
In der Anordnung nach Fig.1 dient als Lichtquelle der Bogen 1 einer Bogenlampe, der zwischen der positiven Kohle ? und der negativen Kohle 3 brennt. Das vom Bogen er zeugte Licht fällt auf eine aus den zwei Teil spiegeln 4 und 5 bestehende Hohlspiegel anordnung. Die beiden Teilspiegel sind ur sprünglich Teile eines rotationssymmetrischen Hohlspiegels, wie diese aus der Beleuchtungs technik bekannt sind, also beispielsweise eines Ellipsen- oder Parabelspiegels, und werden. erhalten durch Aufschneiden des rotations symmetrischen Hohlspiegels entlang eines Meridians.
Diese Teile sind gegen die Ro tationsachse des Hohlspiegels gekippt, und zwar so, dass ihre liehtquellenseitigen Brenn punkte zusammenfallen. Sie sind gegenüber der Bogenlampe so angeordnet, dass die Brenn punkte angenähert in der Mitte des zur Licht erzeugung ausgenützten Teils der Bogenent ladung liegen. Im allgemeinen verwendet man Ellipsenspiegel, weshalb in folgendem aus schliesslich auf diesen Sonderfall. Bezug ge nommen ist, ohne dass jedoch die Erfindung darauf eingeschränkt werden soll.
Bei einem Ellipsenspiegel befindet sich normalerweise der eine Brennpunkt am Ort der Lichtquelle, während der andere sich angenähert in der Ebene des Bildfensters befindet.
Infolge der Neigung der Teilspiegel fallen die von diesen erzeugten Bilder nicht mehr zusammen und die Kippung wird so gross ge wählt, dass jede Spiegelhälfte gerade eines der beiden Teilfenster 6 und 7 ausleuchtet. Der Abstand der Bildfenster 6 und 7 wird so ge wählt, dass sich hinter ihnen immer gerade die zusammengehörigen Rechts- und Links bilder befinden. Für jedes Bildfenster ist ein Objektiv 8 und 9 vorgesehen, welche die bei den Bilder auf dem nicht gezeigten Projek tionsschirm in Deckung überlagern. Zwischen den Objektiven 8 und 9 und dem Projektions schirm befinden sich Polarisatoren 10 lind 11, welche die hindurchtretenden, zum Rechts= bnv. Linksbild gehörigen Lichtbilder verschie den polarisieren.
Es ist aus der Technik des Stereofilms bekannt, da.ss man hierfür zirkular polarisiertes oder in zwei zueinander senkrech ten Ebenen polarisiertes Licht verwenden kann. Die Trennung der beiden Bilder bei dein Beschauer erfolgt, wie bereits erwähnt, durch die Verwendung von Brillen mit ent sprechenden Analysatoren.
Die beschriebene Anordnung hat den Vor teil, dass durch die Aufteilung des Beleuch tungssystems in zwei Teilspiegel der Öffnungs winkel der von diesen ausgehenden Lichtbün del genügend klein ist, um von einem. Objek tiv mit dem üblichen Öffnungsverhältnis aus genützt zu werden. Würde man ein Beleuch tungssystem ohne diese Aufteilung verwen den, so würde man einen Öffnungswinkel des die Bildfenster beleuchtenden Bündels von doppelter Grösse erhalten. Um ein solches Beleuchtungsbündel für die Projektion voll auszunützen, wäre eine starke Erhöhung des Öffnungsverhältnisses des Objektivs erfor derlich.
Die beschriebene Anordnung ergibt beson dere Vorteile bei Verwendung einer Bogen lampe, welche als eigentliche Lichtquelle eine zylinderförmige Bogenentladung besitzt, die entlang ihrer gesamten Oberfläche mit annä hernd gleicher Leuchtdichte strahlt. Erzeugen lässt sieh eine solche zylinderförmige Bogen entladung durch Luftstromkonzentration der Bogenentladung, wie diese beispielsweise in der- schweizerischen Patentschrift Nr. \?720,95 beschrieben ist, und durch die Verwendung eines Homogenisierungsspiegels 12, wie dieser in der Fig. 1 eingezeichnet. -ist. Dieser Spiegel.
umfasst angenähert den halben Raumwinkel. der Bogenentladung und ist so angeordnet, dass er ein seitenverkehrtes Bild der Bogen entladung auf dieser selbst erzeugt. Zu diesem Zweck kann man als Homogenisierungsspiegel entweder einen Kugelspiegel oder einen Ellip- senspiegel mit sehr nahe beieinanderliegenden Brennpunkten verwenden. Im Falle des sphä rischen Spiegels wird man den Krümmungs- mittelpunkt mit der Mitte des auszunützen den Teils der Bogenentladung zusammenfallen lassen. Im Falle des Ellipsenspiegels wird man die beiden Brennpunkte symmetrisch zur Mitte des auszunützenden Teils anordnen.
Da man bei der Luftstromkonzentration des Bo gens einen leuchtenden Zylinder erhält, des sen Leuchtdichte ziemlich gleichmässig von der positiven Kohle zur negativen Kohle hin abfällt, und da das vom Homogenisierungs- spiegei entworfene Bild der Bogenentladung dieser selbst mit entgegengesetztem Leucht- dichteabfall überlagert wird, ergibt sich durch die Addition der Strahlung der Lichtsäule und von deren Bild eine angenähert gleich mässige Leuchtdichte. Man erhält so eine Liehtquelle, welche entlang ihrer Achse mit annähernd gleicher Leuchtdichte strahlt.
Wie bereits erwähnt, kann zur Unter- seheidung der Rechts- und Linksbilder zirku lar polarisiertes oder in senkrechten Ebenen zueinander polarisiertes Licht verwendet werden. Gelangt der zweite Fall zur An wendung, so kann man vorteilhafterweise eine Anordnung verwenden, wie diese in der Fig. 2 dargestellt wird.
Bei dieser erfolgt die Polarisation des Lichtes nach dem Prinzip der bekannten Glasplattensysteme. Der eigent- liehe Polarisator ist aber, wie es aus der Technik der Interferenzfilter bekannt ist, als Dünnschichtpolarisator ausgebildet. Der ak tive Teil des Dünnschichtfilters besteht aus einer grossen Anzahl dünner Schichten 20 mit wechselweise verschiedenen Brechungskoeffi zienten.
Diese Schicht wird erhalten durch Aufdampfen auf eine Unterlage, beispielsweise auf die geneigte Fläche eines Prismas 2.1 mit angepasstem Brechungsindex. Ein zweites Prisma 2!2 ist auf das Interferenzfilter auf gekittet. Der in Richtung des Pfeils 23 auf treffende Lichtstrom wird durch das Inter- ferenzfilter 20 in einen reflektierten Licht strom 24 und einen durchtretenden Licht , Strom 25 aufgespalten. Diese beiden sind ver schieden polarisiert, beispielsweise in zwei zueinander senkrechten Ebenen. Der reflek tierte Lichtstrom 24 wird mittels eines Spie gels 26 umgelenkt, so dass er mit dem durch ; tretenden Lichtstrom 25 wiederum angenä hert parallel ist.
Auf der Fläche des Spiegels 26 befindet sich ein sogenanntes Viertelwel- lenplättchen , welches bekanntlich die Polari- rationsebene des auffallenden Lichtes um 90 dreht. Der reflektierte Lichtstrom 28 ist also gleich polarisiert wie der Lichtstrom 2'5. Durch geeignete Wahl der Neigung des Spie gels 26 werden diese beiden nunmehr gleich polarisierten Lichtströme so gegen den Schirm gerichtet, dass die durch sie entworfenen Bilder auf diesem in Deckung --übereinander liegen.
Vor jedes Objektiv der Projektionsanord nung wird nun ein solcher Polarisator ge mäss der Fig. 2 gesetzt, wie dies in der F'ig. 3 c dargestellt ist. Dadurch, dass die beiden aus dem Polarisator austretenden Lichtströme in der gleichen Weise polarisiert sind und die von ihnen entworfenen Bilder in Deckung übereinanderliegen, wird der volle, durch das zugehörige Filmfenster hindurchtretende Lichtstrom für die Beleuchtung des Piojek- tionsschirmes ausgenützt.
Im Gegensatz dazu tritt bei den sonst allgemein verwendeten Polarisatoren ein Lichtverlust von etwa 50 % auf.
In der Anordnung der Fig.1 sind die beiden Teilspiegel 4 und 5 so gekippt, dass die durch sie erzeugten Bilder in der Licht quelle gerade auf den beiden Bildfenstern 6 und 7 liegen. Bei dieser Anordnung sind die Hauptachsen der auf die beiden Bildfenster auftreffenden Beleuchtungsbündel entspre chend der Kippung der beiden Teilspiegel ge geneinander geneigt.
Diese treffen also nicht senkrecht auf den Film auf, wodurch sich Abschattungsverluste im Objektiv ergeben können. Vorteilhafterweise verwendet man deshalb eine Anordnung, wie diese in F'ig. 3 gezeigt ist, bei welcher zwischen den Teil spiegeln und dem Bildfenster je eine zusätz liche Spiegelanordnung 30 in den Strahlen gang eingefügt ist. Durch diese werden die Strahlengänge doppelt abgeknickt und so in Richtiuig zur Mitte verschoben, dass die Hauptstrahlen der beiden Beleuchtungsbün del im Bildfenster senkrecht auf den Film auftreffen.
Die oben erwähnten Abschattungs- verluste werden also vermieden. Ferner lässt sich eine Verringerung des Abstandes zwi schen den beiden Bildfenstern erreichen, ohne da.ss dies Lichtverluste, zum Beispiel durch Abschattung durch die Halterung der positi ven Kohle usw., bewirkt.
Eine Anordnung gemäss der Fig. 3 bietet besondere. Vorteile bei der Projektion von far bigem :Stereofilm unter Verwendung des Lin- senrasterfilmprinzips. Beim farbigen Linsen ra8terfilm, welcher bekanntlich das Prinzip der additiven Farbmischung anwendet, ist es erforderlich, ein Mehrzonenfarbfilter zu ver wenden, welches mindestens drei in den Wie dergabefarben gehaltene Zonen aufweist.
Ein Mehrzonenfarbfilter, welches das von der Lichtquelle erzeugte weisse Licht ohne Verlust in drei Lichtströme der Wiedergabefarben geometrisch-optisch und spektral aufspaltet, ist in dem schweizerischen Patent Nr. 2,816557 beschrieben. Bei einem solchen Farbfiltersatz werden mehrere nacheinander im Lichtstrom liegende Interferenzspiegel verwendet. Bei sol chen Parbfiltersätzen folgt im allgemeinen eine Abknickung des Strahlenganges um 90 .
Diese Tatsache lässt sich bei der vorliegenden Anordnung vorteilhaft verwenden, indem der Farbfiltersatz an Stelle des einen Spiegels der in Fig. 2 gezeigten Winkelspiegelanordnung verwendet wird.
F'ig. 4 zeigt eine solche Anordnung, in welcher die mit der Anordnung der Fig. 1 übereinstimmenden Teile gleiche Bezugszah len aufweisen. Die von den Teilspiegeln .1 und 5 erzeugten Liehtströme fallen auf den Ein gang der beiden Farbfiltersätze 40 und 41.
Diese bestehen je aus zwei Interferenzfiltern 43 und @ und einem weiteren Spiegel 45, so da.ss der weisse Lichtstrom .1@6 in nebeneinan- derliegende verschiedenfarbige Teilbündel47, 48 und -19 aufgespalten wird. Die Anordnung ist dabei so zu treffen, dass vom Linsenraster film aus gesehen die Grenzen der farbigen Teilbündel aneinander anschliessen, und zwar in einer Lage, welche den Zonengrenzen eines gewöhnlichen, aus Absorptionsfiltern beste henden Farbfilters entspricht.
Ein solches Filter würde sich in einem bestimmten Ab stand, der sogenannte Filterlage , v om Film befinden, der eine charakteristische Grösse des Linsenrasterfilms ist. Sind die aus den In- terferenzfiltersätzen austretenden farbigen Teilbündel so gerichtet, dass sich ihre Begren zungen gerade in diesem Abstand vom Film berühren, so durchsetzt das zugehörige far bige Licht gerade jeweils nur die der entspre chenden Teilfarbe zugeordnete Registrierzone hinter den Linsen des Linsenrasterfilms.
Vorteilhafterweise wendet man innerhalb des Farbfiltersatzes einen telezentrischen Strahlengang an, das heisst einen Strahlen gang, bei welchem die vom Mittelpunkt der Lichtquelle her kommenden Hauptstrahlen zueinander parallel sind.
Innerhalb eines sol chen telezentrischen Strahlenganges sind die durch die nicht unendlich kleine Ausdeh nung der Lichtquelle bedingten Abweichun gen des Lichtes von der Hauptrichtung ein Minimum, so dass folglich auch die durch die Abhängigkeit der Durchlasscharakteristilz der Interferenzfilter vom Einfallswinkel des Lichtes verursachten Farbdominanten auf ein Minimum verringert werden. Ein solcher tele- zent.rischer Strahlengang wird beispielsweise dadurch erreicht, dass vor dem Filtersatz eine Zerstreuungslinse '50 und hinter dem Filter satz eine Sammellinse 51 angeordnet wird.
Da durch die Interferenzspiegel eine ge wisse Polarisation auftritt, welche bei der nachfolgenden Polarisation für das Rechts- und Linksbild störend wirken könnte, wird hinter dem Filtersatz vorteilhafterweise je ein Depolarisator 53, angeordnet, welcher das austretende Licht wieder völlig depolarisiert. Als ein solcher Depolarisator kann man eine dünne Platte aus Kalkspat verwenden.
Die Kombination der Interferenzfarbfilter- sätze mit der beschriebenen Beleuchtungsan ordnung bietet grosse Vorteile. Die vom Bild fenster aus gesehene Austrittspupille des In terferenzfiltersatzes besteht aus drei neben e-inanderliegenden, in den Teilfarben des Farbfilms leuchtenden Teilzonen. Um die kreisförmige Apertur des Objektivs so voll ständig wie möglich auszunützen, muss die Austrittspupille vorteilhafterweise einen qua dratischen Querschnitt besitzen. Daraus folgt aber, dass die Eintrittspupille des Filtersatzes für das weisse Licht einen rechteckigen Quer- schnitt mit einem Seitenverhältnis von etwa 1 :3 haben muss.
Durch die Aufteilung des Beleuchtungssystems in zwei 'Teilspiegel ist aber das weisse Lichtbündel bereits ungefähr rechteckig und kann praktisch ohne Verlust durch den Interferenzfiltersatz ausgenützt werden, da sich bei dem obigen Seitenver hältnis der günstigste Kompromiss zwischen. Lichtausnützung und Lichtabfall gegen die Seiten des Bildfeldes ergibt.
Dies ist aus Fig. ö ersichtlich, bei wel cher der rechteckige Eintrittsquerschnitt 60 mit dem ungefähren Seitenverhältnis<B>1:</B> 3 in die halbkreisförmige öffniuzg,61 des Beleuch tungsbündels eingetragen ist. Macht man die längere Rechteekseite gleich dem Kreisdurch messer, so ergibt sich eine Lichtausnützung von etwa. 78 /a.
Es ist selbstverständlich, dass die vorlie gende Anordnung auch zur Projektion von farbigem Stereofilm nach der Subtraktiv- methode verwendet werden kann. In diesem Fall wird eine Anordnung gemäss der Fig. 3 verwendet, und die für den Linsenrasterfilm verwendeten Filtersätze der Anordnung der Fig. -1 kommen in Wegfall.
Der Aufbau der Projektionsanordnung kann dabei so getroffen werden, dass er wahl weise zur Projektion von Linsenrasterfilm und Subtraktivfarbfilm verwendet werden kann. Zu diesem Zweck wird lediglich der Interferenzfiltersatz 40 in der Anordni-mg der Fig. 4 durch einen einfachen Ablenkspiegel ersetzt. Desgleichen kann die Projektions anordnung auch so aufgebaut werden, da,ss die wahlweise Projektion von Stereofilm und ge- wöhnliehem Film möglich ist.
Zu diesem Zweck muss eine -Filmtransportvorrichtung vorgesehen werden, welche bei der Projektion von gewöhnlichem Film den Film jeweils um ein Filmbild fortbewegt. In diesem Fall wird nur ein Bildfenster verwendet und nur die Hälfte der Beleuchtungseinrichtung ausge nützt. Bei der Projektion von Stereofilm ist ein Transport des Films um zwei Filmbilder notwendig, so dass die Rechts- und Links bilder sich jeweils an den zugehörigen Bild fenstern befinden.
Projection arrangement for stereo film The present invention relates to a projection arrangement for stereo film, in particular for the projection of colored stereo images according to the lenticular principle.
Processes for the projection of stereo film have become known in which the individual images (right and left images) intended for the left and right eyes are recorded one behind the other on a single film strip. The right and left images that belong together are superimposed on the screen at the same time, so that the projection arrangement must have two film windows. The right and left images superimposed on the screen are generally projected using differently polarized light, the distinction being made for the viewer through glasses with appropriate polarizers.
The maximum value of the light on the projection screen is limited by the thermal load capacity of the film in the film window and also by the opening ratio (aperture) of the projection lens. Is. If the luminous flux is limited by the aperture ratio, an increase cannot be achieved by increasing the radiating surface of the light source, but only by increasing its luminance.
The present invention relates to a projection arrangement for stereo film for the simultaneous projection of the right and left images recorded one behind the other on a single film strip.
It is inventively characterized in that an arc lamp with a hollow mirror arrangement consisting of two partial mirrors is used as the light source for illuminating the two picture windows for the right and left image, the two partial mirrors representing parts of a rotationally symmetrical hollow mirror whose light source-side focal points are approximated in lie in the middle of the utilized part of the arc radiation and are tilted with respect to the axis of rotation that each mirror half just illuminates one of the two image windows, and that an objective is seen for each image window,
and that there are polarizers between the objectives and the projection screen, which polarize the light fluxes associated with the right and left image differently.
Embodiments of the projection arrangement according to the invention will now be explained in detail in the following with the aid of the accompanying drawings, FIG. 1 showing a schematic section along the optical axis of a first exemplary embodiment.
2 shows a polarization arrangement as it is used advantageously.
Fig. 3 shows a variant of the arrangement of Fig. 1 and Fig. 4 shows a further variant for the projek tion of lenticular color film.
In the arrangement according to FIG. 1, the arc 1 of an arc lamp is used as the light source, between the positive carbon? and the negative coal 3 is burning. The light produced by the arch falls on a mirror from the two parts 4 and 5 existing concave mirror arrangement. The two partial mirrors are originally parts of a rotationally symmetrical concave mirror as they are known from lighting technology, for example an elliptical or parabolic mirror, and are. obtained by cutting open the rotationally symmetrical concave mirror along a meridian.
These parts are tilted against the rotation axis of the concave mirror in such a way that their focal points on the loan source coincide. They are arranged opposite the arc lamp in such a way that the focal points are approximately in the center of the part of the arc discharge used to generate light. In general, elliptical mirrors are used, which is why we focus on this special case in the following. Reference is made without the invention being limited thereto.
In the case of an elliptical mirror, one focal point is normally located at the location of the light source, while the other is approximately in the plane of the image window.
As a result of the inclination of the partial mirrors, the images generated by them no longer coincide and the tilt is chosen so large that each mirror half just illuminates one of the two partial windows 6 and 7. The distance between the image windows 6 and 7 is chosen so that the right and left images that belong together are always behind them. For each image window a lens 8 and 9 is provided, which superimpose the tion screen in the images on the Projek, not shown, in congruence. Between the lenses 8 and 9 and the projection screen are polarizers 10 and 11, which pass through, to the right = bnv. Light images belonging to the left image differ in polarization.
It is known from the technology of stereo films that circularly polarized light or light polarized in two mutually perpendicular planes can be used for this purpose. As already mentioned, the two images are separated by the viewer by using glasses with appropriate analyzers.
The arrangement described has the advantage that, due to the division of the lighting system into two partial mirrors, the opening angle of the light bundles emanating from these is sufficiently small to be controlled by one. To be used lens with the usual focal ratio. If one were to use a lighting system without this division, one would obtain an opening angle of the beam illuminating the picture window of twice the size. In order to take full advantage of such an illumination beam for projection, a large increase in the aperture ratio of the lens would be necessary.
The arrangement described results in particular advantages when using an arc lamp which, as the actual light source, has a cylindrical arc discharge that radiates along its entire surface with approximately the same luminance. Such a cylindrical arc discharge can be generated by concentrating the arc discharge with airflow, as described, for example, in Swiss patent specification No. 720.95, and by using a homogenizing mirror 12, as shown in FIG. -is. This mirror.
includes approximately half the solid angle. the arc discharge and is arranged in such a way that it creates a reversed image of the arc discharge on it itself. For this purpose, either a spherical mirror or an elliptical mirror with very close focal points can be used as the homogenizing mirror. In the case of the spherical mirror, the center of curvature will coincide with the center of the part of the arc discharge to be used. In the case of the elliptical mirror, the two focal points will be arranged symmetrically to the center of the part to be used.
Since one obtains a luminous cylinder with the air flow concentration of the arc, the luminance of which falls fairly evenly from the positive carbon to the negative carbon, and since the image of the arc discharge created by the homogenization mirror is superimposed on this itself with the opposite decrease in luminance The addition of the radiation from the light column and its image produces an approximately uniform luminance. A light source is thus obtained which radiates along its axis with approximately the same luminance.
As already mentioned, circularly polarized light or light polarized in perpendicular planes to one another can be used to differentiate the right and left images. If the second case is used, an arrangement such as that shown in FIG. 2 can advantageously be used.
With this the polarization of the light takes place according to the principle of the known glass plate systems. However, as is known from interference filter technology, the actual polarizer is designed as a thin-film polarizer. The active part of the thin film filter consists of a large number of thin layers 20 with alternately different refraction coefficients.
This layer is obtained by vapor deposition on a base, for example on the inclined surface of a prism 2.1 with an adapted refractive index. A second prism 2! 2 is cemented onto the interference filter. The light flux impinging in the direction of arrow 23 is split by the interference filter 20 into a reflected light flux 24 and a light passing through, flux 25. These two are polarized differently, for example in two mutually perpendicular planes. The reflected luminous flux 24 is deflected by means of a mirror 26 so that it is with the through; emerging luminous flux 25 is in turn approximated parallel.
On the surface of the mirror 26 there is a so-called quarter-wave plate, which is known to rotate the plane of polarization of the incident light by 90. The reflected light flux 28 is therefore polarized in the same way as the light flux 2'5. By suitable choice of the inclination of the mirror 26, these two now equally polarized light streams are directed towards the screen in such a way that the images created by them are in congruence on the screen.
In front of each objective of the projection arrangement, such a polarizer is now placed according to FIG. 2, as shown in FIG. 3 c is shown. Because the two luminous fluxes emerging from the polarizer are polarized in the same way and the images created by them are superimposed, the full luminous flux passing through the associated film window is used to illuminate the projection screen.
In contrast, with the polarizers that are generally used, a light loss of about 50% occurs.
In the arrangement of Figure 1, the two partial mirrors 4 and 5 are tilted so that the images generated by them in the light source are just on the two picture windows 6 and 7. In this arrangement, the main axes of the illumination beam impinging on the two image windows are inclined towards one another in accordance with the tilting of the two partial mirrors.
So these do not hit the film perpendicularly, which can result in shadowing losses in the lens. It is therefore advantageous to use an arrangement such as that shown in FIG. 3 is shown, in which mirror between the part and the image window an additional Liche mirror arrangement 30 is inserted into the beam path. Through this, the beam paths are bent twice and shifted in the right way to the center that the main rays of the two illuminating bundles in the image window strike the film perpendicularly.
The above-mentioned shading losses are thus avoided. Furthermore, a reduction in the distance between the two picture windows can be achieved without this causing loss of light, for example through shading due to the holding of the positive carbon, etc.
An arrangement according to FIG. 3 offers special features. Advantages in the projection of color: stereo film using the lenticular film principle. In the case of colored lens film, which is known to apply the principle of additive color mixing, it is necessary to use a multi-zone color filter which has at least three zones in the reproduction colors.
A multi-zone color filter, which splits the white light generated by the light source into three luminous fluxes of the reproduction colors geometrically, optically and spectrally without loss, is described in Swiss patent no. In such a color filter set, several interference mirrors located one after the other in the luminous flux are used. With such parf filter sets, the beam path is generally bent by 90.
This fact can advantageously be used in the present arrangement in that the color filter set is used in place of the one mirror of the corner mirror arrangement shown in FIG.
F'ig. 4 shows such an arrangement in which the parts that correspond to the arrangement of FIG. 1 have the same reference numbers. The light currents generated by the partial mirrors .1 and 5 fall on the input of the two color filter sets 40 and 41.
These each consist of two interference filters 43 and @ and a further mirror 45, so that the white luminous flux .1 @ 6 is split up into adjacent, differently colored partial bundles 47, 48 and 19. The arrangement is to be made in such a way that, as seen from the lenticular lens film, the boundaries of the colored sub-bundles adjoin one another, namely in a position which corresponds to the zone boundaries of an ordinary color filter consisting of absorption filters.
Such a filter would be at a certain distance, the so-called filter layer, from the film, which is a characteristic size of the lenticular film. If the colored sub-bundles emerging from the interference filter sets are directed so that their boundaries touch each other at this distance from the film, the associated colored light only penetrates the registration zone behind the lenses of the lenticular film that is assigned to the corresponding sub-color.
A telecentric beam path is advantageously used within the color filter set, that is to say a beam path in which the main rays coming from the center of the light source are parallel to one another.
Within such a telecentric beam path, the deviations of the light from the main direction caused by the not infinitely small expansion of the light source are a minimum, so that consequently the color dominants caused by the dependence of the transmission characteristics of the interference filters on the angle of incidence of the light are reduced to a minimum will. Such a telecentric beam path is achieved, for example, in that a diverging lens 50 is arranged in front of the filter set and a converging lens 51 is arranged behind the filter set.
Since a certain polarization occurs due to the interference mirror, which could interfere with the subsequent polarization for the right and left image, a depolarizer 53 is advantageously arranged behind the filter set, which completely depolarizes the emerging light again. A thin plate of calcite can be used as such a depolarizer.
The combination of the interference color filter sets with the lighting arrangement described offers great advantages. The exit pupil of the interference filter set, seen from the image window, consists of three sub-zones lying next to one another and glowing in the partial colors of the color film. In order to use the circular aperture of the objective as fully as possible, the exit pupil must advantageously have a square cross section. It follows from this, however, that the entrance pupil of the filter set for the white light must have a rectangular cross-section with an aspect ratio of approximately 1: 3.
By dividing the lighting system into two partial mirrors, however, the white light bundle is already approximately rectangular and can be used practically without loss due to the interference filter set, since the above ratio is the most favorable compromise between. Light utilization and light fall-off against the sides of the image field results.
This can be seen from FIG. 6, in which the rectangular inlet cross section 60 with the approximate aspect ratio <B> 1: </B> 3 is entered in the semicircular opening 61 of the lighting bundle. If the longer side of the rectangle is made equal to the diameter of the circle, the result is a light utilization of approximately. 78 / a.
It goes without saying that the present arrangement can also be used to project colored stereo film using the subtractive method. In this case, an arrangement according to FIG. 3 is used, and the filter sets used for the lenticular lens film of the arrangement of FIG. 1 are omitted.
The structure of the projection arrangement can be made so that it can be used optionally for the projection of lenticular film and subtractive color film. For this purpose, only the interference filter set 40 in the arrangement of FIG. 4 is replaced by a simple deflecting mirror. Likewise, the projection arrangement can also be constructed in such a way that the optional projection of stereo film and usual film is possible.
For this purpose, a film transport device must be provided which, when normal film is projected, moves the film forward by one film frame at a time. In this case, only one picture window is used and only half of the lighting device is used. When projecting stereo film, it is necessary to transport the film by two film frames so that the right and left images are each in the associated image window.