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Verfahren und Vorrichtung zum optischen Ausgleich der Bildwanderung bei Kine- matogra. phen.
Die Bauart des Kinematographen, die den Gegenstand der Erfindung bildet, beruht auf einem Verfahren des optischen.Ausgleichs der Bildwanderung. Das Verfahren und die Einrichtung sind für die Aufnahme-und Vorfuhrungskinematographen brauchbar.
Die kinematographische Vorrichtung, die folgerichtig aus dein Verfahren des optischen Ausgleichs heraus hergestellt ist, löst die Aufgaben der stetigen Bewegung des Bildbandes bei absatzweisem Stillstand des Bildes auf der Bildwand mit Hilfe einer Anzahl optischer Körper und stetiger reiner umlaufbewegung der Ausgleichsvorrichtung. Im Vergleich mit bekannten Vorrichtungen gleichen Zwecks ver-
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von der Genauigkeit der Bewegungen der Vorrichtung, deren Teile sich bekanntlich rasch abnutzen.
Das Ausgleichsverfahren nach der Erfindung beruht auf der optischen Konjunktion eines Punktes des bewegten Gegenstandes bzw. seiner Bewegungsebene, mit dem festen Punkt eines optischen Systems, welches aus einem beweglichen und einem unbeweglichen optischen System besteht, wobei, wenn der bewegte Gegenstand (z. B. ein Filmband) in einer Ebene bewegt wird, die obenerwähnten konjugierten Punkte durch konjugierte Gerade ersetzt werden. Der feste Punkt (bzw. die feste Gerade) des zusammengesetzten optischen Systems wird durch die geometrische Zusammenstellung des optischen Mittelpunktes des unbeweglichen optischen Teilsystems mit dem Drehpunkt bzw. Drehachse des bewegliehen Teil- systems bestimmt.
Auf dieser Zusammenstellung beruht auch die gegenseitige Koordination der optischen Teilsysteme, welche beide zusammengenommen das zusammengesetzte optische System bilden, durch welches die obenerwähnten optischen Konjuktionen zustande gebracht werden.
Durch die Kennzeichnung des Verfahrens des optischen Ausgleichs der Bildwanderung ergibt sich ohne weiteres die Konstruktionsart der benötigten optischen Körper, die die optischen Systeme bilden.
Das unbewegliche optische System muss aus nicht zur Achse symmetrischen optischen Körpern gebildet werden, die einen gemeinsamen optischen Mittelpunkt haben, oder aus solchen zur Achse symmetrischen optischen Körpern, bei denen man annehmen kann, dass ihre optischen Hauptpunkte bzw. Hauptlinien wenigstens nahezu in einem einzigen Punkt bzw. in einer einzigen Linie (geraden Strecke) zusammenfallen. Das bewegliche optische System kann allgemein aus irgendwelchen optischen Körpern mit Ausnahme derjenigen gebildet sein, deren optische Mittelpunkte sich auf der Drehungsachse des beweglichen Systems befinden.
Das vorliegende Ausgleichsverfahren umfasst ein Verfahren der Koordination der beiden genannten Arten optischer Systeme und ein Verfahren der Bestimmung des stillstehenden Punktes oder der stillstehenden Strecke des optischen Apparates, der aus den beiden verbundenen optischen Systemen besteht.
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eigentliche Grundlage zur Hervorbringung des reelen Bildes in beliebiger Entfernung von der Ausgleichsvorrichtung dar. Man braucht zu diesem Zweck nur das feststehende virtuelle Bild mittels eines Objektivs oder einer andern optischen Vorrichtung z. B. mittels eines mit einem Objektiv kombinierten total reflektierenden Prismas auf die Bildwand zu werfen.
Bei dem Vorgang der Herstellung eines feststehenden Bildes eines bewegten Gegenstandes an einer beliebigen Stelle des Raumes kommt hier also lediglieh das virtuelle Bild in Betracht ; diese Wirkungsweise steht also im Gegensatz zu jener der bekannten Anordnungen, z. B. nach den deutschen Patentschriften Nr. 380.068, 380. 069 und 395. 305. Alle diesp
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bekannten Anordnungen beruhen auf der Bildung eines wirklichen Bildes, das sich aus der ausschliess- lichen Verwendung des umlaufenden Linsenringes ergibt.
Die Bedeutung des beschriebenen Ausgleichsverfahrens kommt in der Bauart des Vorführungs- kinematographen zum Ausdruck, dessen Bau und Wirkungsgrundlage die Zeichnung als Beispiel sehematisch darstellt.
Den Hauptteil der Vorrichtung bildet der Stabilisator 1. Dieser besteht ai, s den beiden Scheiben 2 und 3, die mit Zähnen 4 versehen sind, die in Verbindung mit den Rollen 18 das Bildband 10 fuhren. Die Scheiben 2 und 3 sind durch die Ringe 5 und die Scheidewände 6 fest zu einer Trommel verbunden. Die Trommel dreht sich in der Richtung des Pfeiles i um die Achse o. Zum Stabilisator gehören ferner die Linsen 7, 8 und 9. Die Linsen 7 bilden den umlaufenden Teil der optischen Vorrichtung und müssen folgende Bedingungen erfüllen : ihre Brennweiten sind einander gleich und negativ, d. h. die Linsen sind konkav. Die Zahl der Linsen ist gerade, so dass die optischen Hauptachsen jedes Paares gegenüberliegender Linsen in einer Geraden liegen.
Auch liegen die optischen Achsen sämtlicher Paare gegenüberliegender Linsen in einer zur Drehachse der Trommel senkrechten Ebene und schneiden sich in den auf der Drehachse liegenden Punkte o. Die Winkel der benachbarten optischen Achsen sind untereinander gleich.
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liegenden optischen Mittelpunkt, der mit dem Schnittpunkt o der optischen Achsen der Linsen 7 zusammenfällt.
Die optischen Systeme, die aus je einem Paar Linsen 7 und den Linsen 8 und 9 bestehen, verbinden optisch den Schnittpunkt der Achsen des Linsenpqares 7 und des Bildbandes 10 mit dem Punkte o. Entsprechend werden alle Punkte des im Belichtungsfelde befindlichen, beweglichen Bildbandes optisch mit nahe dem Punkte 0 gelegenen festen Punkten verbunden.
Die Scheidewände 6 stehen im Abstande der Teilungslinie der aufeinanderfolgenden Einzelbilder I des Bildbandes. Das Bildband 10 ist auch auf die Trommel 2, 3 so aufgelegt, dass eine Teilungslinie und eine
Scheidewand 6 immer auf dem gleichen Halbmesser liegt. Jedem Bilde des Bildbandes entspricht also immer ein Paar gegenüberliegender Linsen ?'. Da die Zähne 4 das Bildband mit der Trommel kuppeln, bleibt die gegenseitige Lage der Teilungslinien des Bildbandes und der Scheidewände 6 dauernd erhaben.
Ein Fenster 11 zwischen den Blenden 12 beschränkt das Feld, das von dem S1rahlenbüschel 17 der Lampe des Kinematographen belichtet wird, auf die Grösse eines Bildes des Bildbandes. Die Blenden 12 sind einstellbar, um die genaue Länge eines Bildes einslellen zu können.
Infolge der beschriebenen Anordnung ergibt die in der Zeichnung dargestellte Bewegungsstellung des Stabilisators 1 das Folgende : die Punkte a und b der Bilder cd und e g des Bildbandes, also die Schnitt- punkte der optischen Achsen 1 und t der benutzten Linsenpaare 7 mit dem Bildband, sind mit dem feststehenden Punkte 0 durch das optische System des Stabilisators verbunden. Die gleichzeitige Darstellung der Punkte a und b im Punkte o wurde eine Übereinanderlagerung der Bilder a'und b'dieser Punkte und der zu ihnen gehörigen, zur Ebene der anliegenden Zeichnung senkrechten Linie, in der im Punkte o zur
Zeichnung senkrechten Linie bewirken.
Die genaue Einstellung der Blenden 12 ist erforderlich, um diese Übereinanderlagerung zu verhindern, die sich unter den besprochenen Cinständen über die ganzen Bild- felder bewegen würde.
Die beiden optischen Systeme des Stabilisators 1 geben Bilder die gleich den Bildern des Bild- bandes sind und gegengleich den optischen Achsen l und t liegen. Daher ist d'o ein Bild des belichteten
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sich aus den Teilen der benachbarten Bilder zusammen. Diese Teile wechseln in dem Lichtfelde ; wenn ein Teil des Bildes cl c aus dem Lichtfelde herauswandert, und in den Schatten hinter der Blende 12 eintritt, so tritt statt dessen ein ihm ähnlicher Teil des Bildes g e in das Lichtfeld ein. Die Summe der Felder, die das Bild e'cl'ausmachen, ändert sich daher nicht.
In der Nachbarschaft des Punktes o und diesen Punkt einschliessend entsteht also dauernd eine Abbildung eines Bildes des Bildbandes, u. zw. zur Hälfte oberhalb, zur Hälfte unterhalb des Punktes o in der Zeichnung. Diese Abbildung ist ein virtuelles Bild und die darin gegebene Darstellung wechselt in der Weise, dass eine wandernde, zur Zeichnungsebene senkrechte Linie, die Abbildung des voraus-
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in der Bildprojektion ein.
Diese virtuelle Abbildung stellt den Ausgangspunkt der Projektion dar, die mit Hilfe des Objektivs 16 erfolgt. Zwischen die Abbildung und das Objekt ist aber in den Strahlengang noch ein System aus zwei zylindrischen Linsen. M und 15 eingeschaltet, die eine gemeinsame Längsachse und eine lichtbrechende Oberfläche haben. Die eine Linse 14 hat eine mit der Drehachse des Stabilisators zusammenfallende Querachse, die zweite ist dagegen um 90'gedreht. Die Linsen ändern in dieser Zusammen-
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Form, dass die Wölbungen m und it eingeebnet werden, auf denen sich die Bilder des Bildbandes abbilden.
Eine Blende 13 verhindert, dass zerstreute Lichtstrahlen auf die seitlichen Linsen 7 fallen.
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DieoptischeAusbildungdesStabilisatorslässtdieBerichtigungbeidervorkommendenAb- errationen und andiTer optisciier Fehler unabhängig von dem Objektiv 16 oder mit seiner Hilfe zu. Zu diesem Zweck und zu ändern Zwecken können den Linsen, die in der Besehreibung genannt sind, noch andere Linsen oder anders geartete optische Körper zugesetzt werdeu.
Es sei davon abgesehen, die bereits gelöste Frage der Projektion des zylindrischen Bildbandes von
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zeichnet, dass die Punkte des wandernden Bildes optisch durch ein aus umlaufenden und feststehenden optischen Körpern zusammengesetztes System mit den festen Punkten oder der festen Linie dieses Systems verbunden werden.