DE1121465B

DE1121465B - Recording or projection mirror arrangement for panoramic image recording or projection at angles of view up to 360íÒin the horizontal

Info

Publication number: DE1121465B
Application number: DEST15387A
Authority: DE
Inventors: Victor Baumann; Ernst Stechemesser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-07-24
Filing date: 1959-07-24
Publication date: 1962-01-04

Description

Aufnahme- bzw. Projektionsspiegelanordnung für Panoramabildaufnahme bzw. -projektion unter Bildwinkeln bis zu 360' Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufnahme-bzw. Projektionsspiegelanordnung für eine Panoramabildaufnahme bzw. -projektion unter Bildwinkeln bis zu 360' in der Horizontalen, mit einem Spiegel, der als außen verspiegelter Rotationskörper ausgebildet ist und durch Rotation eines Kurvenstückes um die Spiegelkörperachse entsteht.Recording or projection mirror arrangement for recording or projecting panoramic images at angles of up to 360 ' . Projection mirror arrangement for a panoramic image recording or projection at angles of up to 360 ' in the horizontal, with a mirror which is designed as an externally mirrored rotating body and is created by rotating a curved piece around the mirror body axis.

Aufnahme- und Projektionsspiegel in Kugel-, Kegel-, Paraboloid- oder Rotationskörperform sind bekannt. Diese Spiegel werden zunächst so vor dem Objektiv einer Aufnahmekamera gebräuchlicher Bauart angebracht, daß das Bild des gesamten umgebenden Panoramas vom Bildwinkel 360' in der Horizontalen als ringförmiges Bild auf den Filmstreifen abgebildet werden kann.Recording and projection mirrors in spherical, conical, paraboloid or rotational body shape are known. These mirrors are first attached in front of the lens of a recording camera of conventional design that the image of the entire surrounding panorama from the angle of view 360 ' in the horizontal can be displayed as a ring-shaped image on the film strip.

Bei der Projektion wird umgekehrt das aufgenommene Bild des 160'-Panoramas, das als ringförmige Abbildung vorliegt, über einen entsprechenden Kugel-, Kegel- oder Paraboloidspiegel auf eine kugel- oder zylinderförmige Projektionsfläche abgestrahlt. Der Projektionsspiegel obiger Art ist dabei so vor dem Projektionsgerät gebräuchlicher Bauart angebracht, daß das projizierte Ringbild ganz und in geeigneter Lage auf die Spiegelfläche trifft. Das bei der Aufnahme verzerrte bzw. verzeichnete Ringbild wird dabei durch Umkehrung des Aufnahmevorganges wieder entzerrt und verzeichnungsfrei auf der Projektionsfläche abgebildet.When projecting, the image of the 160 'panorama is reversed, which is available as a ring-shaped image, via a corresponding spherical, conical or parabolic mirrors emitted onto a spherical or cylindrical projection surface. The projection mirror of the above type is more common in front of the projection device Design attached that the projected ring image entirely and in a suitable location meets the mirror surface. The ring image distorted or recorded during the recording is rectified and distortion-free by reversing the recording process shown on the projection surface.

Diese bekannten kugel-, kegel-, paraboloid- oder rotationskörperförmigen Spiegel zeigen jedoch zahlreiche Nachteile und konnten deshalb bisher auch noch nicht mit zufriedenstellendem Erfolg benutzt werden.These known spherical, conical, paraboloid or rotational body-shaped However, mirrors have numerous disadvantages and have therefore been able to do so so far cannot be used with satisfactory results.

Ein entscheidender Nachteil z. B. der Kegelspiegel besteht darin, daß derartige Spiegel bei der Projektion keine Winkelvergrößerung des Projektionsbereiches in der Vertikalen liefern, so daß die projizierten Bilder selbst bei relativ großem Projektionswinkel des gebräuchlichen Projektionsgerätes zu flach erscheinen. Entsprechend wird bei der Aufnahme mit Kegelspiegeln immer nur ein sehr flacher Ausschnitt des 360'-Panoramas erfaßt, was ebenfalls störend wirkt.A major disadvantage z. B. the cone mirror consists of that such mirrors do not increase the angle of the projection area during projection deliver in the vertical, so that the projected images even with a relatively large The projection angle of the common projection device appears too flat. Corresponding When recording with conical mirrors, only a very flat section of the 360 'panoramas captured, which is also disturbing.

Eine genau in entgegengesetztem Sinn nachteilige Wirkung zeigen dagegen z. B. Kugel- und Paraboloidspiegel.On the other hand, they show a detrimental effect in exactly the opposite sense z. B. spherical and paraboloid mirrors.

Die Tangentialebenen an derartigen Spiegelkörpem durchlaufen alle Raumlagen von der Horizontallage, die sie im Scheitelpunkt des Spiegelkörpers einnehmen bis zur Vertikallage, die sie bei der Kugel am Äquator einnehmen, beim Paraboloid bei hinreichend großer Entfernung vom Scheitelpunkt jedoch nur angenähert erreichen. - Das bedeutet jedoch bei Beachtung des Spiegelgesetzes, da-ß derartige Spiegelkörper selbst in Vertikalrichtung einen Bildwinkelbis zu annähernd 180' erfassen können.The tangential planes on such mirror bodies run through all spatial positions from the horizontal position that they assume at the apex of the mirror body to the vertical position that they assume for the sphere at the equator, but only approximate with the paraboloid at a sufficiently large distance from the apex. - However, if the law of mirrors is observed, this means that such mirror bodies can cover an image angle of up to approximately 180 'even in the vertical direction.

Das Aufnahme- bzw. Projektionsfeld wird daher im Gegensatz zum Kegelspiegel bei Kugelspiegeln oder Paraboloidspiegeln so überrnäßig erweitert, daß bei der Aufnahme ein derart umfassender Ausschnitt des 360'-Panoramas aufgenommen wird, wie er bei der Projektion grundsätzlich nicht wiedergegeben werden kann.The recording or projection field is therefore in contrast to the conical mirror with spherical mirrors or paraboloid mirrors so excessively expanded that when recording such a comprehensive section of the 360 'panorama is recorded as it is in the projection cannot be reproduced in principle.

Die Nachteile des übergroßen Bildwinkels in der Vertikalen treten besonders stark bei der Projektion hervor. Das aufgenommene, flächenmäßig kleine Filmstreifenbild wird bei der Projektion derartig stark in Vertikal- und Horizontalrichtung vergrößert, daß die Auflösungsgrenze des bis heute bekannten Filmstreifenmaterials weit überschritten wird. Die Vergrößerung ist außerdem so stark, daß selbst kleinste Unregelmäßigkeiten oder Beschädigungen des Filmstreifenmaterials deutliche Bildfehler bewirken.The disadvantages of the oversized vertical angle of view occur particularly strong when projecting. The recorded, small area Filmstrip image becomes so strong in the vertical and horizontal directions when projected that increases the resolution limit of the filmstrip material known to date is far exceeded. The magnification is also so strong that even the smallest Irregularities or damage to the filmstrip material, clear image defects cause.

Ferner wird bei der Projektion der Lichtfluß des Projektionsgerätes über einen so großen Raumwinkel verteilt, daß eine ausreichende Bildflächenleuchtdichte auf der Projektionswand nicht erreicht werden kann.Furthermore, the light flux of the projection device is used in the projection Distributed over such a large solid angle that a sufficient luminance of the image surface cannot be reached on the screen.

Auf Grund dieser prinzipiellen Nachteile ist es bei allen bisherigen Versuchen mit vorstehend aufgeführten Spiegelkörpern nicht gelungen, eine zufrieden-Z stellende Bildqualität und -wirkung zu erzielen. Das projizierte Bild erscheint dunkel, verschwommen, unscharf und äußerst kontrastarm.Because of these basic disadvantages, it is the same with all previous ones Attempts with the mirror bodies listed above failed to produce a satisfied-Z endorsing To achieve image quality and effect. The projected image appears dark, blurry, blurred and extremely poor in contrast.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und einen funktionsgerechten Aufnahme- bzw. Projektionsspiegel zu schaffen.The invention was therefore based on the object of avoiding these disadvantages and to create a functionally appropriate recording or projection mirror.

Die Erfindung geht davon aus, den vertikalen Bildwinkel der 360'-Vollpanorama-Aufnahme bzw. -Projektion durch geeignete Spiegelformung auf vernünftige mittlere Werte zu beschränken ohne dabei, wie es bei den bisher vorgeschlagenen Spiegeltypen der Fall war, zur Beschränkung des vertikalen Bildwinkels einfach die überflüssigen Bereiche der Vertikalzone auszublenden und so eine äußerst ungünstige Bildflächen- wie auch Lichtnutzung in Kauf zu nehmen.The invention assumes the vertical angle of view of the 360 'full panorama recording or projection towards reasonable mean values through suitable mirror shaping restrict without doing so, as is the case with the previously proposed mirror types was, to limit the vertical angle of view, simply the unnecessary areas fade out of the vertical zone and thus an extremely unfavorable image area as well Accept light use.

Die Erfindung besteht darin, daß das den Rotationsspiegel begrenzende Kurvenstück ein konvexes Kreisbogenstück ist, dessen Kreismittelpunkt außerhalb der Körperachse liegt, und das die Spiegelachse in einem spitzen Winkel schneidet. In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Abb. 1 treffen die aus Objektiv 5 eines gebräuchlichen Projektionsgerätes austretenden Strahlen auf die Spiegelfläche 2 auf und werden bis auf die innersten Strahlen, die auf Spiegelflächenspitze 4 und deren engere Umgebung auftreffen, sämtlich in einen bestimmten seitlichen vertikalen Projektionsbereich 6 abgelenkt, so daß sie der Projektion im gewünschten Winkelbereich 6 voll zugute kommen.The invention consists in that the curved piece delimiting the rotating mirror is a convex circular arc piece, the center of which is outside the body axis, and which intersects the mirror axis at an acute angle. Exemplary embodiments of the invention are shown in the figures. In Fig. 1 , the rays emerging from the lens 5 of a conventional projection device hit the mirror surface 2 and, apart from the innermost rays that hit the mirror surface tip 4 and its immediate vicinity, are all deflected into a certain lateral vertical projection area 6 so that they the projection in the desired angular range 6 benefit fully.

Nahezu der gesamte vom Projektionsgerät ausgebende Lichtstrom wird somit auf den vorbestimmten Projektionsbereich 6 konzentriert. Hierdurch wird es möglich, ein genügend lichtstarkes und infolge der geringeren Flächenvergrößerung durch Winkelbeschränkung auch ein hinreichend scharfes Bild auf der zylinder-, kugel- oder kegelstumpfförrnigen Projektionsfläche zu erzeugen.Almost the entire luminous flux emitted by the projection device is thus concentrated on the predetermined projection area 6 . This makes it possible to generate a sufficiently bright and, as a result of the smaller area enlargement due to the angle restriction, also a sufficiently sharp image on the cylindrical, spherical or frustoconical projection surface.

Entsprechendes gilt für die Aufnahme.The same applies to the recording.

Als weitere Ausführungsform eines Aufnahme-bzw. Projektionsspiegels nach der Erfindung ergibt sich ein Spiegelsystem, wie es in Abb. 2 beispielhaft dargestellt ist.As a further embodiment of a recording or. Projection mirror According to the invention, there is a mirror system as shown in Fig. 2 by way of example is shown.

Hierbei wird Spiegel 7 nach der Erfindung, der in diesem Fall als ein Hohlkörper ausgebildet ist, in Verbindung mit einem Spiegel 8 benutzt, der zentrisch über der zu ergänzenden Spitze von Spiegel 7 in geeignetem Abstand angebracht ist.Here, mirror 7 according to the invention, which in this case is designed as a hollow body, is used in connection with a mirror 8 which is attached centrally above the tip of mirror 7 to be supplemented at a suitable distance.

Bei der Projektion treten die aus Objektiv 5 eines gebräuchlichen Projektionsgerätes austretenden Projektionsstrahlen durch eine Öffnung 9 an der Spitze des Spiegels 7 zunächst durch diesen hindurch, treffen auf Spiegel 8, werden von diesem auf die verspiegelte Außenfläche 2 des Spiegels 7 nach vorliegender Erfindung zurückgeworfen und von diesem auf die Projektionsfläche abgestrahlt.During projection, the projection rays emerging from the lens 5 of a conventional projection device pass through an opening 9 at the tip of the mirror 7, first through this, hit the mirror 8, are thrown back from this onto the mirrored outer surface 2 of the mirror 7 according to the present invention and from this radiated onto the projection surface.

Bei der Aufnahme kehrt sich der beschriebene Strahlenverlauf entsprechend um. Als Spiegel 8 können außer Planspiegeln auch Kugel-, Kegel-, Konvex-, Rotationskörper-Spiegel oder Spiegel nach vorliegender Erfindung benutzt werden. , Aufnahme- und Projektionsspiegel wie auch die in Abb. 2 an einem Beispiel dargestellten Spiegelsysterne nach vorliegender Erfindung können in bezug auf die Spiegelspitze in aufrechter, umgekehrter oder beliebig geneigter Lage benutzt werden.During the exposure, the beam path described is reversed accordingly. In addition to plane mirrors, spherical, conical, convex, rotational body mirrors or mirrors according to the present invention can also be used as mirror 8. , Recording and projection mirrors as well as the mirror systems according to the present invention shown in an example in Fig. 2 can be used with respect to the mirror tip in an upright, inverted or any inclined position.

Die Spiegel nach der Erfindung können ferner als Hohl- oder Massivkörper mit oder ohne zentrische Bohrung benutzt werden.The mirrors according to the invention can also be hollow or solid can be used with or without a centric hole.

Spiegel nach der Erfindung für Aufnahme und Projektion unter Bildwinkeln bis zu 360' in der Horizontalen bewirken durch Beschränkung des vertikalen Bildwinkels auf den gewünschten Bildbereich eine Verringerung der Bildauflösung, eine stärkere Konzentration des Lichtflusses und damit eine entscheidende Verbesserung der Bildschärfe-, -helligkeit und -qualität.Mirrors according to the invention for recording and projection at image angles of up to 360 ' in the horizontal cause a reduction in the image resolution, a greater concentration of the light flux and thus a decisive improvement in the image sharpness, brightness and - by limiting the vertical image angle to the desired image area. quality.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Recording or projection mirror arrangement for panoramic recording or projection at angles of view up to 360 ' in the horizontal, with a mirror which is designed as an externally mirrored rotating body and is produced by rotating a curved piece around the mirror body axis, characterized in that the curved piece is a convex circular arc piece whose center point (3) lies outside the body axis (1) and which intersects the mirror axis at an acute angle.

2. recording or projection mirror arrangement according to claim 1, characterized in that the mirror body is designed as a hollow body (Fig. 2) and that it has at its tip an opening (9) attached centrally to the body axis of the mirror and that centrally opposite the opening ( 9) a further mirror in the form of a plane, spherical, conical, convex mirror or a mirror is attached to the mirrored outer surface after the invention. 3. recording or projection mirror arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that the mirror body can be used upright with respect to the tip of the mirror surface or vice versa or at any inclination. 4. recording or projection mirror arrangement according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the mirror body can be designed as a hollow body, solid body or as a solid body with bores or recesses. Documents considered: French Patent No. 969 919.