EP1399779A2 - Projektionssystem - Google Patents

Projektionssystem

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Publication number
EP1399779A2
EP1399779A2 EP02747207A EP02747207A EP1399779A2 EP 1399779 A2 EP1399779 A2 EP 1399779A2 EP 02747207 A EP02747207 A EP 02747207A EP 02747207 A EP02747207 A EP 02747207A EP 1399779 A2 EP1399779 A2 EP 1399779A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
projection
section
projection system
contact area
projection surfaces
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02747207A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian Hetmann
Rainer Herpers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Square Vision AG
Original Assignee
Square Vision AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Square Vision AG filed Critical Square Vision AG
Publication of EP1399779A2 publication Critical patent/EP1399779A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • G03B21/54—Accessories
    • G03B21/56—Projection screens
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a projection system with at least two projection surfaces, the projection surfaces each having a front side and a rear side and forming a contact area with one of their side edges in each case.
  • Such projection systems are used, for example, to create projection spaces.
  • Multidimensional data can be visualized within these projection spaces, which are generally formed from at least three vertically extending projection surfaces, so that a three-dimensionally represented space results (virtual reality simulation environment).
  • the projection space consists of a front projection surface and side projection surfaces which laterally adjoin this front projection surface and extend in the direction of the viewer.
  • the projection surfaces are formed by screens.
  • a projector is assigned to each screen, which projects a part of the overall image.
  • the projectors are controlled using special software so that a coherent three-dimensional image is created.
  • the user stands within the projection space and is completely surrounded by the three-dimensional world shown and is virtually integrated into it.
  • the projectors can project their images onto the side facing the viewer, or so-called rear projection screens can be used, onto which the image is projected from the rear and shines through it.
  • canvases are merely placed next to one another, so that the three-dimensional effect is considerably disturbed by the inevitable gap between the canvases. This is due, among other things, to the fact that projection rooms of this type generally have to be designed to be removable so that they can be assembled and disassembled at different locations.
  • the object of the present invention is to provide a removable projection system in which the projection surfaces are arranged in such a way that an image that is as undisturbed as possible can also be generated in the contact area.
  • the projection system should be easy and quick to assemble or disassemble and be easy to transport. It should continue to be easy and inexpensive to manufacture.
  • edge regions of the projection surfaces are connected to one another in such a way that the front sides of the edge regions lie one on top of the other and thus the contact region is formed by folding lines from the folded projection surfaces, b) the edge regions of the projection surfaces are continuously connected to one another over an entire length of the contact region , c) the clamping section is fastened to a rigid holding element running approximately parallel to the contact area.
  • the contact area is thus sharp and has no gap.
  • the term “contact area” is to be understood as the contact between two projection surfaces that can be seen by the viewer. That by the or Image generated in projectors is not disturbed in the contact area by elements located in the beam path of the projector or projectors.
  • the projection system according to the invention is particularly suitable for the formation of a removable, three-walled projection space, in which three-dimensional projection spaces with a size of approx. 3 x 2.25 m, which are arranged in front of, to the left and to the right of the viewer, d. H. Scenes can be displayed with 3D information.
  • the projection area formed by one or more screens has a total size of 9 x 2.25 m.
  • the canvases are stretched smoothly and do not create any folds or waves, they are integrated into a frame construction.
  • the edge areas of the projection surfaces which should each have contact with an adjacent screen, are folded over in the direction of the back of the projection surfaces and each with an edge area folded over in the same way adjacent projection surface connected. From the point of view of the beholder, an immediate transition of the front sides of two projection surfaces is thus achieved.
  • the edge areas connected to one another on the rear sides of the projection surfaces are braced against a rigid holding element.
  • This holding element can in particular be a removable rod, advantageously made of steel or light metal.
  • edge regions connecting the contact area of the projection surfaces and the holding element run in the bisector of the angle enclosed by the two projection surfaces. This means that when the two projection surfaces are braced into the of direction of the holding element, ie in the direction of the front of the projection surfaces, these are stretched and aligned optimally and prevent creasing.
  • the two edge areas can be connected by gluing or sewing.
  • Other connection options can also be used as long as the connection runs continuously over the entire contact area, since it is precisely this continuous course that prevents creasing.
  • the projection surfaces can also be implemented by a continuous one-piece screen.
  • a non-permanent type of connection can be selected as the type of connection of the edge regions which extend to the rear, that is to say in the direction of the rear sides of the projection surface.
  • the edge regions can, for example, be passed through a gap located between two profile bars and held by subsequent closing of the gap.
  • the free ends of the edge areas are braced against the rigid rod, which can be done by moving the canvas in the direction away from the rod.
  • the edge areas can be attached to the rod by starting from the contact area of the two projection surfaces on the back, first passing a region of the edge areas through the profile rods and then connecting a sufficiently large loop into which the rod can be inserted.
  • the projection surfaces can also be sewn or glued together. Disassembly is then achieved by pulling the rod out of the loop or inserting it into it.
  • the projection surfaces themselves are clamped in a frame, which ensures the necessary tightening and smoothing of the material. It is particularly advantageous if the canvas can be clamped into the frame, which can be made of light metal, for example, with the aid of button strips or push-button connections. The smallest possible distance between the buttons or snaps must be selected so that the material is tightened as evenly as possible.
  • the projection system can be assembled, for example, by first inserting the rods into the loops resulting from the edge regions and then inserting them into a floor element.
  • This floor element also serves as a connecting element for the frame of two adjacent projection surfaces.
  • the side projection surfaces can be pivotally attached to the floor element.
  • the canvas material is then buttoned into the frame and the side projection surfaces finally pivoted into the correct position.
  • the pivoting of the side projection surfaces simultaneously leads to tension in the entire projection surface.
  • projection means are suitable, as are known, for example, from US Pat. No. 4,003,080 and European Patent Application 0 938 694.
  • FIG. 1 a projection system in perspective
  • FIG. 2 a first embodiment variant according to the invention of a contact area of the projection surfaces in section
  • FIG. 3 a second embodiment variant of the configuration of the contact area according to the invention in section
  • FIG. 4 a third embodiment variant of the configuration of the contact area according to the invention in section
  • FIG. 5 an embodiment variant of the bracing of the projection system in a perspective view
  • Figure 6 an inventive connecting element from below.
  • FIG. 1 shows a possible basic structure of a projection system 1.
  • This advantageously consists of three projection surfaces 2, one of which forms a front projection surface 4, to each of which a side projection surface 8 angled in the direction of an observer 6 is connected on two opposite sides.
  • the viewer 6 thus stands in front of the front projection surface 4, to which side projection surfaces 8 are connected on the right and left.
  • the front projection surface 4 and the side projection surfaces 8 can also be aligned at right angles to one another be so that a kind of square space is formed in which the viewer 6 is positioned.
  • Sub-images of the overall image appear on each of the projection surfaces 4, 8, as a result of which the viewer 6 is completely enclosed and integrated into the three-dimensional world shown.
  • the three-dimensional representation is advantageously calculated in real time, ie it is not videos or rigid images that are shown, but interactive scenes.
  • the projection surfaces 2 are formed from a continuous screen or from several screens.
  • these are so-called rear projection screens, onto which images are generated from a rear side 12 with the aid of powerful projectors 14 or so-called projectors, which can be seen by a viewer 6 from a front side 16.
  • reflecting screens can also be used, onto which the image is projected from the front 16.
  • the projection surfaces 2 are installed in such a way that their contact areas 18, which result from the joining of side edges of the projection surfaces 2, are as sharp as possible.
  • the projected images of two projection surfaces 2 should merge directly into one another in the contact area 18, so there should not be any disruptive frames or elements disrupting the beam path of the projector.
  • the canvas is therefore held in a frame 22, preferably a tenter frame.
  • the canvas can be inserted into this frame with the aid of buttons, push buttons, zippers or the like. The formation of bumps such as waves should be avoided because these negatively affect the quality of the projected image.
  • the frame or frames 22 can be removed from plastic or metal, in particular light metal. Standard parts from a stand construction system (multitube pipe system) can prove to be suitable.
  • the maximum component length is 150 cm.
  • the small size of the individual components makes transportation and assembly much easier.
  • a car station wagon or a small van is sufficient as a means of transport.
  • adjustable feet 24 with a height of their cantilever legs of maximum 20 mm are used, which do not cover the required projection surface 2.
  • the projection area size of a projection area 2 is 3 ⁇ 2.25 m, without the projected image being covered at the contact areas 18.
  • the inventive and advantageous creation of a sharp contact area 18 is explained with reference to Figures 2, 3 and 4.
  • the projection surfaces 2 have edge regions 26 which are folded over in the region of the mutually aligned side edges in the direction of the rear side 12 of the projection surfaces 2 and are subsequently connected to one another.
  • the front sides 16 of two projection surfaces 2 thus lie one on top of the other.
  • These superimposed edge areas 26 are continuously connected to one another over the entire length of the contact area 18 and form a clamping section 27.
  • This clamping section 27 pointing in the direction of the rear side 12 of the projection surfaces 2 is to create a sharp contact area 18 on a holding means which runs essentially parallel to the contact area 18 28 attached.
  • This holding means 28 can be a rod made of plastic or light metal and is rigid, that is, in the direction the back 12 or the front 16 is not movable.
  • the canvas can thus be stretched on the holding means 28 by pulling in the direction of the front side 16.
  • the clamping section 27 advantageously runs along an bisector of an angle ⁇ enclosed by the projection surfaces 2.
  • the frame or frames 22 are rigid and immovable and the canvas can be stretched by moving the holding means 28.
  • FIGS. 2, 3 and 4 show different possibilities for fastening the clamping section 27 to the holding means 28.
  • edge regions 26 it is possible to sew or glue the edge regions 26 to one another and releasably connect them with the aid of a zipper, push buttons or the like to a tab 30 which is firmly connected to the holding means 28.
  • FIG. 3 shows the possibility of releasably bracing the tensioning section 27 of two screens.
  • the edge regions 26 are inserted between two clamping means 32, for example flat iron, running parallel to the desired contact region 18 and are held by bringing the clamping means 32 together, for example with the aid of spring force or the like.
  • the clamping means 32 are in turn firmly connected to the holding means 28.
  • Figure 4 shows a particularly advantageous embodiment of the arrangement according to the invention.
  • a continuously continuous screen is used for all, preferably three, projection surfaces 2.
  • the canvas is in each case around the holding guided means 28 and connected between the holding means 28 and the projection surfaces 2.
  • a loop 34 is formed.
  • sewing or gluing of the edge regions 26 is appropriate, whereby tensioning may also be possible.
  • the assembly is then carried out, for example, by inserting the holding means 28, in particular a rod, into the loop 34.
  • the canvas is thus pre-assembled with two loops 34.
  • FIG. 5 shows a basic illustration of a further possibility for optimizing the contact area 18.
  • the tensioning section 27, which extends from the contact area 18 to the holding means 28, can be designed in such a way that deflection of the holding means 28 during the tensioning is compensated for.
  • a width B2 in the outer region of the clamping section 27 exceeds a width Bi in the central region of the clamping section 27.
  • the exact cut of the connected edge regions 26 can be determined when the project system 1 is installed for the first time, so that the dimensions in a second or later construction are optimally coordinated.
  • the cutting of the clamping section 27 can be adapted accordingly.
  • FIG. 6 shows a connecting element 36 from below, which is connected to the holding means 28 (not shown here) and two frames 22.
  • a frame rod 38 is connected to a first semicircular section 37 and a second semicircular second section 39.
  • the first section 37 is rigidly integrated into the projection system 1, the second section 39, on the other hand, is pivotably mounted relative to the first section 37.
  • a pivot axis S runs along the centers of rotation M of both sections 37, 39.
  • the fixed first section 37 has in its outer region an elongated hole 40 which extends along the circumference, through which extends a screw section fastened to the pivotable second section 39, on which in turn a nut 42 is screwed on.
  • the pivotable section 39 can be pivoted, the pivoting movement being limited by the stop of the screw section on end edges of the elongated hole 40.
  • the elongated hole 40 is designed such that the canvas is optimally stretched when the screw section strikes an end edge of the elongated hole 40.
  • the projection system 1 according to the invention can be produced in a cost-saving manner, with good transportability being provided in the disassembled state. Assembly and disassembly is quick and easy.
  • the projection system 1 can be set up on the ceiling, walls or the floor of the respective installation room without further attachment.
  • the contact area 18 is sharp and allows an optimal representation of the image or images.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Projektionssystem (1) mit mindestens zwei Projektionsflächen (2), wobei die Projektionsflächen (2) jeweils eine Vorderseite (16) und eine Rückseite (18) aufweisen und mit jeweils einer ihrer Seitenkanten einen Kontaktbereich (18) ausbilden. Randbereiche (26) der Projektionsflächen (2) sind zur Bildung eines Spannabschnitts (27) derart miteinander verbunden sind, dass jeweils die Vorderseiten (16) der Projektionsflächen (2) aufeinanderliegen und somit der Kontaktbereich (18) durch Faltlinien aus den umgefalteten Projektionsflächen (2) gebildet ist. Die Randbereiche (26) der Projektionsflächen (2) sind über eine gesamte Länge des Kontaktbereiches (18) kontinuierlich miteinander verbunden und der Spannabschnitt (27) an einem in etwa parallel zum Kontaktbereich (18) verlaufenden starren Halteelement (28) befestigt.

Description

Bezeichnung: Projektionssystem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Projektionssystem mit mindestens zwei Projektionsflachen, wobei die Projektionsflachen jeweils eine Vorderseite und eine Rückseite aufweisen und mit jeweils einer ihrer Seitenkanten einen Kontaktbereich ausbilden.
Derartige Projektionssyteme werden beispielsweise zur Schaffung von Projektionsräumen eingesetzt. Innerhalb dieser Projektionsräume, die in der Regel aus mindestens drei sich vertikal erstreckenden Projektionsflachen gebildet sind, können mehrdimensionale Daten visualisiert werden, sodass sich ein dreidimensional dargestellter Raum ergibt (Virtual Reality Simulationsumgebung). Der Projektionsraum besteht aus einer Frontprojektionsfläche und sich an diese Frontprojektionsfläche jeweils seitlich anschließende, sich in Richtung des Betrachters erstreckende Seitenprojektionsflächen. Die Projektionsflachen werden durch Leinwände gebildet.
Jeder Leinwand ist ein Projektor zugeordnet, der jeweils einen Teil des Gesamtbildes projiziert. Mit Hilfe einer speziellen Software werden die Projektoren gesteuert, sodass ein zusammenhängendes dreidimensionales Bild entsteht. Der Benutzer steht innerhalb des Projektionsraums und wird komplett von der dargestellten dreidimensionalen Welt umschlossen und ist quasi in diese integriert.
Die Projektoren können dabei je nach Ausführung der Leinwände ihre Bilder auf die dem Betrachter zugewandte Seite projizieren oder es können sogenannte Rückprojektionsleinwände verwendet werden, auf die das Bild von der Rückseite projiziert wird und durch diese hindurchscheint. Bei bekannten Systemen werden derartige Leinwände lediglich aneinander- gestellt, sodass der dreidimensionale Effekt durch den unvermeidbaren Spalt zwischen den Leinwänden erheblich gestört wird. Dies ist unter anderem dadurch bedingt, dass derartige Projektionsräume in der Regel demontierbar ausgeführt sein müssen, um sie an verschiedenen Orten auf- und abbauen zu können.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein demontierbares Projektionssystem zu schaffen, bei der die Projektionsflachen derart zueinander angeordnet sind, dass auch im Kontaktbereich ein möglichst ungestörtes Bild erzeugbar ist. Das Projektionssystem soll einfach und sechnell zu montieren bzw. demontieren sowie problemlos zu transportieren sein. Es soll weiterhin einfach und kostengünstig herstellbar sein.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass
a) Randbereiche der Projektionsflachen zur Bildung eines Spannabschnitts derart miteinander verbunden sind, dass jeweils die Vorderseiten der Randbereiche aufeinanderliegen und somit der Kontaktbereich durch Faltlinien aus den umgefalteten Projektionsflachen gebildet ist, b) die Randbereiche der Projektionsflachen über eine gesamte Länge des Kontaktbereiches kontinuierlich miteinander verbunden sind, c) der Spannabschnitt an einem in etwa parallel zum Kontaktbereich verlaufenden starren Halteelement befestigt sind.
Somit ist der Kontaktbereich scharf ausgebildet und weist keinen Spalt auf. Unter dem Begriff Kontaktbereich ist die vom Betrachter aus zu sehende Berührung zweier Projektionsflachen zu verstehen. Das durch den oder die Projektoren erzeugte Bild ist auch im Kontaktbereich nicht durch im Strahlengang des Projektors bzw. der Projektoren befindliche Elemente gestört.
Das erfindungsgemässe Projektions System eignet sich insbesondere für die Bildung eines demontierbaren dreiwandigen Projektionsraumes, in dem auf drei Projektionsflachen mit einer Größe von ca. 3 x 2,25 m, die vor, links und rechts vom Betrachter angeordnet sind, räumliche Szenen, d. h. Szenen mit 3D-Informationen dargestellt werden.
Somit hat die durch eine oder mehrere Leinwände gebildete Projektionsflä- che Gesamtausmaße von 9 x 2,25 m.
Damit die Leinwände glatt gespannt sind und weder Falten noch Wellen aufwerfen, sind sie in eine Rahmenkonstruktion eingebunden. Um einen möglichst scharfen Übergang zwischen den verschiedenen Projektionsflachen zu erreichen, also einen Spalt weitgehend zu verhindern, sind die Randbereiche der Projektionsflachen die jeweils mit einer benachbarten Leinwand Kontakt haben sollen in Richtung der Rückseite der Projektionsflachen umgefaltet und jeweils mit einem in gleicher Weise umgefalteten Randbereich der benachbarten Projektionsfläche verbunden. Somit wird aus Sicht des Betrachters ein unmittelbarer Übergang der Vorderseiten zweier Projektions- flächen erreicht. Die sich auf den Rückseiten der Projektionsflachen miteinander verbundenen Randbereiche werden gegen ein starres Halteelement abgespannt. Dieses Halteelement kann insbesondere eine demontierbare Stange, vorteilhafterweise aus Stahl oder Leichtmetall sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die den Kontaktbereich der Projektionsflachen und das Halteelement verbindenden Randbereiche in der Winkelhalbierenden des von den beiden Projektionsflachen eingeschlossenen Winkels verlaufen. Dies führt dazu, dass beim Abspannen der beiden Projektionsflachen in die von dem Halteelement wegweisende Richtung, also in Richtung der Vorderseite der Projektionsflachen diese gespannt werden und sich optimal ausrichten und ein Faltenwerfen verhindern.
Die Verbindung der beiden Randbereiche kann durch Kleben oder Nähen erfolgen. Auch weitere Verbindungsmöglichkeiten können eingesetzt werden, solange die Verbindung kontinuierlich über den gesamten Kontaktbereich verläuft, da gerade durch diesen kontinuierlichen Verlauf ein Faltenwerfen verhindert wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante können die Projektions- flächen auch durch eine durchgehende einteilige Leinwand ausgeführt sein. In diesem Fall kann als Verbindungsart der sich nach hinten, also in Richtung der Rückseiten der Projektionsfläche erstreckenden Randbereiche eine nicht dauerhafte Verbindungsart gewählt werden. Die Randbereiche können beispielsweise durch einen sich zwischen zwei Profilstangen befindlichen Spalt hindurchgeführt und durch anschließendes Schließen des Spaltes gehalten sein. Die freien Enden der Randbereiche sind gegen die starre Stange abgespannt, was durch Bewegen der Leinwand in die von der Stange wegweisende Richtung erfolgen kann. Die Befestigung der Randbereiche an der Stange kann dadurch erfolgen, dass ausgehend vom Kontaktbereich der beiden Projektionsflachen auf der Rückseite zunächst ein Bereich der Randbereiche durch die Profilstangen geführt ist und sich daran eine ausreichend grosse Schlaufe anschließt, in die die Stange eingeführt werden kann.
Anstelle der Profilstangen können die Projektionsflachen auch miteinander vernäht oder verklebt sein. Die Demontage wird dann dadurch erreicht, dass die Stange aus der Schlaufe herausziehbar bzw. in diese einführbar ist. Die Projektionsflachen selbst sind in einen Rahmen eingespannt, der für die notwendige Straffung und Glättung des Materials sorgt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Leinwand in die Rahmen, die beispielsweise aus Leichtmetall hergestellt sein können, mit Hilfe von Knopfleisten oder Druckknopfverbindungen einspannbar sind. Dabei ist ein möglichst geringer Abstand zwischen den Knöpfen oder Druckknöpfen zu wählen, damit eine möglichst gleichmäßige Straffung des Materials erfolgt.
Die Montage des Projektionssystems kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass zunächst die Stangen in die sich aus den Randbereichen ergebenden Schlaufen eingeführt und anschließend in ein Bodenelement eingesetzt werden. Dieses Bodenelement dient außerdem als Verbindungselement für die Rahmen zweier benachbarter Projektionsflachen. Die Seitenprojektionsflächen können schwenkbar an dem Bodenelement befestigt sein. Das Leinwandmaterial wird anschließend in die Rahmen eingeknöpft und die Seiten- projektionsflächen abschließend in die richtige Position geschwenkt. Hierbei kann es zur Bestimmung der korrekten Position sinnvoll sein, wenn an dem Bodenelement eine Schwenkbegrenzung vorgegeben ist. Das Verschwenken der Seitenprojektionsflächen führt gleichzeitig zu einer Spannung der gesamten Projektionsfläche.
Um den Platzbedarf der Vorrichtung zu reduzieren, wird vorgeschlagen, zwischen den Projektionsmitteln und den Projektionsflachen geeignet angeordnete Spiegel zu positionieren um den Strahlengang falten zu können. Es können auch Weitwinkelobjektive verwendet werden. Schließlich eignen sich Projektionsmittel, wie sie beispielsweise aus der US-Patentschrift 4,003,080 und der Europäischen Patentanmeldung 0 938 694 bekannt sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale des erfindungsgemäßen Ge- genstandes sind in der Figurenbeschreibung und in den Unteransprüchen enthalten. Anhand der nachfolgenden Figuren wird die Erfindung am Beispiel eines Ausführungsbeispieles, das nicht einschränken zu verstehen sein soll, näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1: ein Projektionssystem in perspektivischer Darstellung,
Figur 2: eine erste erfindungsgemäße Ausführungsvariante eines Kontaktbereiches der Projektionsflachen im Schnitt,
Figur 3: eine zweite Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Ausbildung des Kontaktbereiches im Schnitt,
Figur 4: eine dritte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Ausbildung des Kontaktbereiches im Schnitt,
Figur 5: eine Ausführungsvariante der Verspannung des Projektionssystems in perspektivischer Darstellung,
Figur 6: ein erfindungsgemäßes Verbindungselement von unten.
Figur 1 zeigt einen möglichen grundsätzlichen Aufbau eines Projektions Systems 1. Dieses besteht vorteilhafterweise aus drei Projektionsflachen 2, von denen eine eine Frontprojektionsfläche 4 bildet, an die sich an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils eine in Richtung eines Betrachters 6 abgewinkelte Seitenprojektionsfläche 8 anschließt. Der Betrachter 6 steht also vor der Frontprojektionsfläche 4, an die sich rechts und links jeweils Seitenprojektionsflächen 8 anschließen. Die Frontprojektionsfläche 4 und die Seitenprojektionsflächen 8 können auch rechtwinklig zueinander ausgerichtet sein, sodass sich eine Art quadratischer Raum bildet, in dem der Betrachter 6 positioniert ist. Auf jeder der Projektionsflachen 4, 8 erscheinen Teilbilder des Gesamtbildes, wodurch der Betrachter 6 komplett von der dargestellten dreidimensionalen Welt umschlossen und in sie integriert ist. Vorteilhafterweise wird die dreidimensionale Darstellung in Echtzeit berechnet, d. h. es werden keine Videos bzw. starren Bildern, sondern interaktive Szenen gezeigt.
Die Projektionsflachen 2 sind aus einer durchgehenden oder aus mehreren Leinwänden gebildet. Vorteilhafterweise handelt es sich dabei um sogenannte Rückprojektionsleinwände, auf die von einer Rückseite 12 mit Hilfe von leistungsstarken Projektoren 14 oder sogenannten Beamern Bilder erzeugt werden, die von einer Vorderseite 16 vom Betrachter 6 gesehen werden können. Grundsätzlich sind auch reflektierende Leinwände einsetzbar, auf die das Bild von der Vorderseite 16 her projiziert wird.
Um einen ungestörten dreidimensionalen Effekt erreichen zu können, ist es wesentlich, dass die Projektionsflachen 2 derart installiert sind, dass ihre Kontaktbereiche 18, die durch das Aneinanderfügen von Seitenkanten der Projektionsflachen 2 entstehen, möglichst scharf ausgeführt sind. Insbesondere sollten die projizierten Bilder zweier Projektionsflachen 2 im Kontaktbereich 18 unmittelbar ineinander übergehen, es dürfen also keine störenden Rahmen oder den Strahlengang des Projektors störende Elemente vorhanden sein. Die Leinwand wird deshalb in einer bevorzugten Ausführungsvariante in einem Rahmen 22, vorzugsweise ein Spannrahmen gehalten. Um eine einfache Montage bzw. Demontage zu erreichen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Leinwand in diesen Rahmen mit Hilfe von Knöpfen, Druckknöpfen, Reisverschlüssen oder ähnlichem eingesetzt werden kann. Dabei sollte die Bildung von Unebenheiten wie Wellen vermieden werden, da diese die Qualität des projizierten Bildes negativ beeinflussen.
Der bzw. die Rahmen 22 sind demontierbar aus Kunststoff oder Metall, insbesondere Leichtmetall, gebildet. Hierbei können sich Standardteile aus einem Messebausystem (Multitube-Rohrsystem) als geeignet erweisen.
Zur Gewährleistung einer möglichst grossen Flexibilität und Transportfähigkeit beträgt die maximale Bauteillänge 150 cm. Durch die geringe Grosse der Einzelkomponenten wird der Transport und der Aufbau stark erleichtert. Als Transportmittel reicht ein PKW-Kombi oder ein Kleintransporter aus. Mit den Rahmen 22 werden Stellfüsse 24 mit einer Höhe ihrer Auslegerbeine von maximal 20 mm verwendet, die die benötigte Projektionsfläche 2 nicht verdecken. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante beträgt die Projektions- flächengrösse einer Projektionsfläche 2 3 x 2,25 m, ohne dass an den Kontaktbereichen 18 das projizierte Bild verdeckt wird.
Die erfindungsgemäße und vorteilhafte Schaffung eines scharfen Kontaktbereiches 18 wird anhand der Figuren 2, 3 und 4 erläutert. Die Projektionsfl chen 2 weisen Randbereiche 26 auf, die im Bereich der zueinander ausgerichteten Seitenkanten in Richtung der Rückseite 12 der Projektionsflachen 2 umgefaltet und anschliessend miteinander verbunden sind. Somit liegen also jeweils die Vorderseiten 16 zweier Projektionsflachen 2 aufeinander. Diese aufeinanderliegenden Randbereiche 26 sind kontinuierlich über die gesamte Länge des Kontaktbereiches 18 miteinander verbunden und bilden einen Spannabschnitt 27. Dieser in Richtung der Rückseite 12 der Projektionsflachen 2 weisende Spannabschnitt 27 ist zur Schaffung eines scharfen Kontaktbereiches 18 an einem im wesentlichen parallel zum Kontaktbereich 18 verlaufenden Haltemittel 28 befestigt. Dieses Haltemittel 28 kann eine Stange aus Kunststoff oder Leichtmetall sein und ist starr, also in Richtung der Rückseite 12 oder der Vorderseite 16 nicht bewegbar. Die Leinwand kann somit durch Zug in Richtung der Vorderseite 16 an dem Haltemittel 28 gespannt werden. Vorteilhafterweise verläuft der Spannabschnitt 27 entlang einer Winkelhalbierenden eines durch die Projektionsflachen 2 eingeschlossenen Winkels α. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass anstelle des Haltemittels 28 der bzw. die Rahmen 22 starr und unbeweglich ausgeführt sind und die Leinwand durch Bewegen des Haltemittels 28 gespannt werden kann.
Die Figuren 2, 3 und 4 zeigen verschiedene Möglichkeiten der Befestigung des Spannabschnitts 27 an dem Haltemittel 28.
Gemäss Figur 2 ist es möglich, die Randbereiche 26 miteinander zu vernähen oder zu verkleben und mit Hilfe eines Reissverschlusses, Druckknöpfen oder ähnlichem lösbar mit einer Lasche 30 zu verbinden, die fest mit dem Haltemittel 28 verbunden ist.
Figur 3 zeigt die Möglichkeit einer lösbaren Verspannung des Spannabschnitts 27 zweier Leinwände. Die Randbereiche 26 werden dabei zwischen zwei parallel zum gewünschten Kontaktbereich 18 verlaufende Spannmittel 32, beispielsweise Flacheisen, eingeführt und durch Aufeinanderzuführen der Spannmittel 32, beispielsweise mit Hilfe von Federkraft oder ähnlichem, gehalten. Die Spannmittel 32 sind wiederum fest mit dem Haltemittel 28 verbunden.
Figur 4 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anordnung. Dabei wird eine kontinuierlich durchgehende Leinwand für alle, vorzugsweise drei Projektionsflachen 2 verwendet. Die Leinwand ist zur Schaffung der Kontaktbereiche 18 jeweils um das Halte- mittel 28 herumgeführt und zwischen dem Haltemittel 28 und der Projektionsflachen 2 verbunden. Es bildet sich eine Schlaufe 34. Hier bietet sich e- benfalls ein Vernähen oder Verkleben der Randbereiche 26 an, wobei auch eine Verspannung möglich sein kann. Die Montage erfolgt dann beispielsweise dadurch, dass das Haltemittel 28, insbesondere eine Stange, in die Schlaufe 34 eingeführt wird. Die Leinwand ist also vorkonfektioniert mit zwei Schlaufen 34 ausgeführt.
Figur 5 zeigt in einer Prinzipdarstellung eine weitere Möglichkeit zur Optimierung des Kontaktbereiches 18. Der Spannabschnitt 27, der vom Kontaktbereich 18 bis zum Haltemittel 28 reicht, kann derart ausgeführt sein, dass ein Durchbiegen des Haltemittels 28 während des Verspannens ausgeglichen wird. Zum Ausgleich von Spannungen übersteigt eine Breite B2 im Außenbereich des Spannabschnitts 27 eine Breite Bi im Mittelbereich des Spannab Schnitts 27. Der genaue Zuschnitt der verbundenen Randbereiche 26 kann bei einer ersten Installation des Projektsystems 1 ermittelt werden, sodass bei einem zweiten oder späteren Aufbau die Abmessungen optimal aufeinander abgestimmt sind. Je nach Fixierung des Haltemittels 28 kann der Zuschnitt der Spannabschnittes 27 entsprechend anzupassen.
Figur 6 zeigt ein Verbindungselement 36 von unten, das mit dem Haltemittel 28 (hier nicht dargestellt) und zwei Rahmen 22 verbunden ist. Mit einem ersten halbkreisförmigen Abschnitt 37 und einem zweiten halbkreisförmigen zweiten Abschnitt 39 ist jeweils eine Rahmenstange 38 verbunden. Der erste Abschnitt 37 ist starr in das Projektionssystem 1 eingebunden, der zweite Abschnitt 39 dagegen gegenüber dem ersten Abschnitt 37 schwenkbar gelagert. Eine Schwenkachse S verläuft entlang der Drehmittelpunkte M beider Abschnitte 37, 39. Der feststehende erste Abschnitt 37 weist in seinem Aus- senbereich ein sich entlang des Umfangs erstreckendes Langloch 40 auf, durch das sich ein an dem schwenkbaren zweiten Abschnitt 39 befestigter Schraubenabschnitt erstreckt, auf dem wiederum eine Mutter 42 aufgeschraubt ist. Ist nun die Mutter 44 gelöst, kann der schwenkbare Abschnitt 39 geschwenkt werden, wobei die Schwenkbewegung durch den Anschlag des Schraubenabschnitts an Endkanten des Langloches 40 begrenzt ist. Mit Hilfe der Mutter 42 kann jede beliebige Position fixiert werden. Vorteilhafterweise ist jedoch das Langloch 40 derart ausgeführt, dass die Leinwand dann optimal gespannt ist, wenn der Schraubenabschnitt an einer Endkante des Langlochs 40 anschlägt.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsvarianten beschränkt, sondern gilt auch für alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen.
Das erfindungsgemäße Projektionssystem 1 kann kostensparend gefertigt werden, wobei im demontierten Zustand auch eine gute Transportfähigkeit gegeben ist. Die Montage und Demontage ist einfach und schnell durchzuführen. Das Projektionssystem 1 kann ohne weitere Befestigung an der Decke, Wänden oder dem Fußboden des jeweiligen Aufstellungsraumes aufgestellt werden. Der Kontaktbereich 18 ist scharf und erlaubt eine optimale Darstellung des bzw. der Bilder.

Claims

Patentansprüche
1. Projektionssystem (1) mit mindestens zwei Projektionsflachen (2), wobei die Projektionsflachen (2) jeweils eine Vorderseite (16) und eine Rückseite (18) aufweisen und mit jeweils einer ihrer Seitenkanten einen Kontaktbereich (18) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass a) Randbereiche (26) der Projektionsflachen (2) zur Bildung eines Spannabschnitts (27) derart miteinander verbunden sind, dass jeweils die Vorderseiten (16) der Projektionsflachen (2) aufeinanderliegen und somit der Kontaktbereich (18) durch Faltlinien aus den umgefalteten Projektionsflachen (2) gebildet ist, b) die Randbereiche (26) der Projektionsflachen (2) über eine gesamte Länge des Kontaktbereiches (18) kontinuierlich miteinander verbunden sind, c) der Spannabschnitt (27) an einem in etwa parallel zum Kontaktbereich (18) verlaufenden starren Halteelement (28) befestigt ist.
2. Projektionssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung des Spannabschnitts (27) an dem Halteelement (28) kontinuierlich über die gesamte Länge des Spannabschnitts (27) erfolgt.
3. Projektionssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsflachen (2) durch eine Leinwand, insbesondere durch eine Rückprojektionsleinwand gebildet sind.
4. Projektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannabschnitt (27) über seine gesamte Länge (L) lösbar mit einer fest mit dem Haltemittel (28) verbundenen Lasche (30) verbindbar ist.
5. Projektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Spannabschnitt (27) durch zwei parallel zum Kontaktbereich (18) verlaufende Spannmittel (32), beispielsweise Flacheisen erstreckt und in diesen lösbar gehalten ist, wobei die Spannmittel (32) fest mit dem Haltemittel (28) verbunden sind.
6. Projektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leinwand um das Haltemittel (28) herumgeführt und zwischen dem Haltemittel (28) und dem Kontaktbereich (18) zur Bildung eines Spannabschnitts (27) verbunden ist.
7. Projektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannabschnitts (27) derart ausgeführt ist, dass eine Verformung des Haltemittels (28) durch ein Spannen der Leinwand ausgeglichen und ein ungekrümmter Kontaktbereich (18) gewährleistet ist.
8. Projektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungselement (36) vorgesehen ist, das mit zwei Rahmenstangen (38) verbunden ist, wobei eine Rahmenstange (38) mit einem ersten halbkreisförmigen Abschnitt (37) und eine Rahmenstange (38) mit einem zweiten halbkreisförmigen zweiten Abschnitt (39) verbunden ist, wobei der erste Abschnitt (37) starr in das Projektionssystem (1) eingebunden und der zweite Abschnitt (39) gegenüber dem ersten Abschnitt (37) schwenkbar gelagert ist, wobei eine Schwenkachse (S) entlang von Drehmittelpunkten (M) beider Abschnitte (37, 39) verläuft.
9. Projektionssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der feststehende erste Abschnitt (37) in seinem Aussenbereich ein sich entlang des Umfangs erstreckendes Langloch (40) aufweist, durch das sich ein an dem schwenkbaren zweiten Abschnitt (39) befestigter Schraubenabschnitt erstreckt, auf dem eine Mutter (42) aufgeschraubt ist, wobei die Schwenkbewegung durch den Anschlag des Schraubenabschnitts an Endkanten des Langloches (40) begrenzt ist und mit Hilfe der Mutter (42) jede beliebige Position fixierbar ist.
10. Projektionssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Langloch (40) derart ausgeführt ist, dass die Leinwand dann optimal gespannt ist, wenn der Schraubenabschnitt an einer Endkante des Langlochs (40) anschlägt.
11. Projektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Frontprojektionsfläche (4) und zwei Seitenprojektionsflächen (8) vorgesehen sind.
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