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Die Erfindung betrifft eine Acrylglasplatte
für die
Wände,
Böden und
Decken von Projektionsräumen,
bei der auf der dem Betrachter zugewandte Rückfläche eine Projektionsfolie angeordnet
ist.
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Projektionsräume dienen zum dreidimensionalen,
wirklichkeitsnahen Betrachten und Bearbeiten von Gegenständen, die
in einem Computer entwickelt worden sind und noch nicht real existieren.
Der Projektionsraum weist einen Boden und eine Decke sowie zwischen
Boden und Decke mehrere Wände auf,
die aus Acrylglasplatten bestehen.
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Der Betrachter steht in diesem Raum
und trägt
eine 3-D-Brille, die mit einem Sensor ausgestattet ist. Dieser Sender
gibt die Position des Betrachterauges über sofort an den Rechner weiter,
und die Bilder werden dementsprechend verändert, um alles möglichst
real darzustellen. Deshalb ist es auch notwendig, daß die Bilder,
die der Betrachter sieht, ohne störende Linien oder störenden Schatten
ineinander übergehen.
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Es werden Gegenstände bzw. Sachen, etwa Autoinnenräume, Gewerbeparks,
Häuser
oder Festigungsstraßen
in diesem Projektionsraum betrachtet, die in der realen Welt noch
nicht existieren.
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Diese Sachen existieren bis jetzt
erst im Computer und sind noch in der Planung. Ziel ist es, dann
diese Sachen so real und wirklichkeitsnah wie möglich zu betrachten, um davon
einen realen Eindruck zu gewinnen. Auf diese Weise können Fehler schon
in der Planung erkannt und beseitigt werden.
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Ein Autohersteller kann Sachen und
Gegenstände
virtuell betrachten und schon wesentliche Teile ändern, bevor ein Modell angefertigt
wird. Er kann aber auch Teile verschiedener Zulieferer virtuell
zusammenbauen und Ungenauigkeiten oder Fehler erkennen und abschalten
und auf diese Weise Zeit und Kosten einsparen.
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Ein Architekt beispielsweise kann
seinem Kunden einen Gewerbepark oder eine Industrieanlage virtuell
vorstellen. Er kann zwischen den Gebäuden umherlaufen oder in ein
Gebäude
hineingehen und aus einem Fenster herausschauen, um zu sehen, welche
Aussicht er nach Fertigstellung des Hauses hat.
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Ein Projektionsraum dient dazu, ohne
allzu aufwendige Arbeiten-Gebrauchsgegenstände zu betrachten
und zu bearbeiten, beispielsweise einen Personen-Kraftwagen in seiner
inneren Gestaltung anders als bisher, beispielsweise für eine neue
Serie zu formen. Unter Zuhilfenahme eines Projektionsraumes ist
es nicht mehr notwendig, eine Mehrzahl von tatsächlichen Modellen herzustellen,
von denen später
nur eines für
die neue Serie ausgewählt
wird. Das ist eine an Zeit und Geld sehr aufwendige Verfahrensweise.
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Ein Projektionsraum, der wie ein
Würfel
aus sechs Acrylglasplatten besteht, wird von allen sechs Flächen her
von je einem Projektor angestrahlt, bzw. es werden Bilder auf diese
Acrylglasplatten derart projiziert, daß ein Betrachter innerhalb
des Projektionsraumes den Eindruck hat, als stünde der auf die Flächen bzw.
Leinwände
projizierte Personen-Kraftwagen tatsächlich im Projektionsraum.
Für den
Betrachter sind im Inneren des Projektionsraumes die projizierten
Bilder als wirkliche Bilder erkennbar.
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Eine bekannte Acrylglasplatte für dieses
Anwendungsgebiet ist beispielsweise 10 mm dick und trägt auf der
dem Betrachter zugewandten Seite bzw. der vom Projektionsgerät abgewandten
Seite eine Bildträgerschicht.
Die Bildschärfe
des Projektors ist so eingestellt, daß die Schärfeebene bzw. der Fokus in
der Bildträgerschicht
liegt.
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Wenn es sich bei den Projektoren
um digitale Projektoren handelt, so erscheint auf der Bildträgerschicht
ein Bild, welches eine Pixelung in Form von kleinen Quadraten auf
der gesamten Bildfläche
aufweist. Diese Pixelung stört
den Betrachter und vermindert seine Konzentration, wenn er das Bild
auf der Bildfläche
längere
Zeit betrachtet. Außerdem
hat der Betrachter den Eindruck, daß das Bild aufgrund der Pixelung
unruhig ist.
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Die Pixelung ist ein charakteristisches
Merkmal eines digitalen Projektors, welche im Projektor selbst begründet ist
und nicht beseitigt werden kann und daher auf der Bildfläche bzw.
der Bildträgerschicht
störend
erscheint.
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Die dem Projektor zugewandte bzw.
dem Betrachter abgewandte Fläche
der Acrylglasplatte ist glatt und somit hochtransparent, so daß die von
dem digitalen Projektor abgegebenen Strahlen nahezu verlustlos auf
der Bildträgerfläche abgebildet
werden. Daher erscheint auf der Bildträgerfläche das gewünschte Bild mit der auf der
gesamten Bildfläche befindlichen
störenden
Pixelung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
digitale Rückprojektion
zu optimieren, insbesondere die Pixelung weitgehend zu beseitigen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen,
daß die
dem Projektor zugewandte Vorderfläche der Acrylglasplatte matt
ist.
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Auf diese Weise werden die von dem
Projektor ausgehenden Strahlen auf der matten Fläche der Acrylglasscheibe abgebildet.
Das bedeutet gleichzeitig, daß die
Strahlen durch die matte Vorderfläche der Acrylglasplatte diffus,
also konturlos und verschwommen werden. Das bedeutet weiterhin,
daß die
Pixelung ebenfalls auf der Bildträgerfläche diffus, nämlich konturlos
und verschwommen abgebildet wird, nämlich derart, daß die Pixelung
nicht mehr konturenscharf und dadurch für den Betrachter nicht mehr
erkennbar ist. Die vom Projektionsgerät abgehenden Strahlen sind
zwar nach wie vor gepixelt, deren Abbildung auf der Bildträgerschicht
jedoch ist homogen, und zwar deswegen, weil die Strahlen durch die
matte Oberfläche
der Acrylglasplatte diffus, also ungeordnet und konturlos auf die
Bildträgerschicht
weitergeleitet werden. Weil die Strahlen in der mattierten Oberfläche der
Acrylglasplatte diffus ausgerichtet und in dieser diffusen Ausrichtung
auf die gegenüberliegende
Rückfläche der
Bildträgerschicht
gelangen, wird die Pixelung erheblich abgeschwächt bzw. wird verschwommen,
und zwar bis auf einen solchen Zustand, daß der normale Betrachter die
Pixelung nicht mehr wahrnimmt. Praktisch ist dadurch die Pixelung für den Normalbetrachter
beseitigt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann
auf die Vorderfläche
der Acrylglasplatte eine Lackierung aufgebracht sein, bei der es
sich zweckmäßig um eine
Satinations-Lackierung handelt. Durch eine solche Lackierung wird
die Vorderfläche
der Acrylglasscheibe satiniert mithin mattiert.
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Die Mattierung an der Vorderfläche der
Acrylglasplatte kann auch dadurch bewirkt werden, daß diese
Vorderseite geschliffen ist, wobei der Grobheitsgrad der geschliffenen
Vorderfläche
der Acrylglasplatte grob, mittelgrob oder fein sein kann.
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Die Projektionsfolie kann auf der
Rückfläche der
Acrylglasscheibe aufgeklebt oder aufgespannt sein.
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Durch diese Maßnahmen gelangt man zu einer
Steigerung der Homogenität
von etwa 90% bei einem Verlust der Schärfe von etwa 3%. Man gelangt mithin
zu einer höheren
Homogenität
und einer entsprechend höheren
Leseschärfe.
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Die bisher für diese Zwecke eingesetzten Röhrenprojektoren
haben eine Lichtstärke
bzw. Helligkeit von etwa 250 Lumen, während die digitalen Projektoren
eine Helligkeit von 1000 bis 10 000 Lumen aufweisen, im Amerikanischen
Ansi-Lumen genannt. Wegen der erheblichen höheren Helligkeit der Digitalprojektoren
sind auch deren Projektionen auf den Bildträgerschichten entsprechend heller.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
eines Ausführungsbeispieles
des näheren
erläutert:
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Eine Acrylglasscheibe 1 von
einer Dicke von beispielsweise 10 mm hat eine einem Projektor 2 zugewandte
Vorderfläche 3 und
eine dem Betrachter zugewandte, also vom Projektor 2 abgewandte Rückfläche 4.
Die Rückfläche 4 ist
glatt, mithin hochtransparent und trägt als Bildträgerschicht
eine Projektionsfolie 5. Letztere ist auf der Rückfläche 4 der Acrylglasplatte 1 aufgeklebt
oder aufgespannt. Mit R ist die Rückseite bzw. die Betrachterseite
bezeichnet.
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Die gegenüberliegende dem Projektor 2 zugewandte
Vorderfläche
der Acrylglasplatte 1 ist matt bzw. mattiert und trägt eine
Mattierung 6. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf der
Vorderfläche 3 der
Acrylglasplatte 1 ein Satinations-Lack aufgebracht, durch
den die Vorderfläche 3 der
Acrylglasplatte 1 mattiert ist. Mit V ist die dem Projektor 2 zugewandte
Vorderseite bezeichnet.
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Die von dem Projektor 2 ausgehenden
Strahlen 7,8,9,10 treffen zunächst auf
die Mattierung 6 auf und werden hier gemäß den physikalischen
Regeln der Optik gebrochen, was in der Zeichnung allerdings im einzelnen
nicht dargestellt ist. Zusätzlich
zu dem Brechen der Strahlen 7,8,9,10 werden
diese auch diffus weiter ausgebreitet, nämlich ungeordnet und konturlos
sowie verschwommen, so daß die
diffus gewordenen Strahlen 7,8,9,10 in
ihrem diffusen Zustand auf der Vorderfläche 3 der Acrylglasplatte 1 in diese
eintreten, die Acrylglasplatte 1 durchlaufen und an der
Rückfläche 4 der
Acrylglasplatte 1 aus dieser austreten und in der Projektionsfolie
eine Abbildung darstellen. Die Strahlen 7,8,9,10 werden
auch beim Austreten aus der Acrylglasplatte 1 und beim
Eintreten in die Projektionsfolie 5 gemäß den optischen Gesetzen der
Physik gebrochen. Die Gesamtheit der Strahlen 7,8,9,10 weist
eine Pixelung auf, die dadurch, daß die Strahlen 7,8,9,10 die
Mattierung 6 durchlaufen sehr stark gemindert bzw. sogar
beseitigt wird.
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- 1
- Acrylglasplatte
- 2
- digitaler
Projekto
- 3
- Vorderfläche
- 4
- Rückfläche
- 5
- Projektionsfolie
- 6
- Mattierung
- 7
- Strahl
- 8
- Strahl
- 9
- Strahl
- 10
- Strahl