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Vorrichtung zum optischen Ausgleich der Filmbewegung für einen Kinematographen mit gleichförmig laufendem Film, die einen in Abhängigkeit von dem Filmantrieb drehbaren Kranz von
Objektiven enthält, deren Achsen der Drehachse des Kranzes parallel sind.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum optischen Ausgleich der Filmbewegung für einen zur Aufnahme oder zur Projektion bestimmten Kinematographen mit gleichförmig laufendem Film, welche Vorrichtung einen in Abhängigkeit von dem Filmantrieb drehbaren Kranz von Objektiven enthält, deren Achsen der Drehachse des Kranzes parallel sind, Die Verwendung eines solchen Objektivkranzes ist vorgeschlagen worden, um die mechanischen Schwierigkeiten zu vermeiden, die sich bei der Verwendung eines sich parallel dem Film bewegenden Objektivbandes ergeben.
Während jedoch die Verwendung eines solchen Objektivbandes bei gleichzeitiger Projektion mehrerer Filmbilder eine nur sehr geringe (nämlich eine der Objektivteilung gleiche) Versetzung der auf dem Projektionsschirm entworfenen Bilder zur Folge hat, ist diese Versetzung bei der Verwendung eines Objektivkranzes erheblich, und zwar umso grösser, je mehr die kreisförmige Bahn der Objektivmitten von der geradlinigen Bahn der Filmbildmitten abweicht.
Sie lässt sich jedoch nach der Erfindung auf einen ungefähr ebenso geringen Betrag, wie bei der Verwendung eines Objektivbandes dadurch zurückführen, dass die geradlinige Bahn der Filmbildmitten während des Durchganges durch das Strahlenfeld optisch in eine praktisch genügend genau kreisförmige, mit der Bahn der Objektivmitten zusammenfallende Bahn umgewandelt wird, und zwar indem zwischen dem Objektivkranz und dem Film ebenfalls in Abhängigkeit von dem Filmantrieb drehbar ein Kranz von rhombischen Prismen oder von Zentralspiegeln angeordnet wird, deren Eintrittsflächen und Austrittsflächen auf der Drehachse des Kranzes senkrecht stehen, wobei diese Drehachse der des Objektivkranzes parallel ist.
Fig. i und 2 stellen in einer Aufrissansicht und in einem Grundrissschnitt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, bei dem zwischen dem Objektivkranz und dem Film ein Kranz rhombischer Prismen angeordnet ist. Der Objektivkranz a, dessen Achse b drehbar angeordnet ist, enthält 20 auf seinen Umfang gleichmässig verteilte Objektive ao, deren Achsen der Achse b parallel sind. Der Prismenkranz c, dessen Achse d drehbar so angeordnet ist, dass sie der Achse b des Objektivkranzes a parallel ist, enthält zwölf aneinander-
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richtung der beiden Kränze und des Films ist durch Pfeile angedeutet. Die Kränze sind so mit dem Antriebsmechanismus des Films gekuppelt zu aenken, dass sich eine gleiche Anzahl von Prismen, von Objektiven und von Filmbildern in gleichen Zeiten durch das Strahlenfeld bewegt.
Weiter sind folgende Bezeichnungen getroffen :'0 ist der Abstand der Objektivachsen von der Achse b und n ist die Versetzung, die ein senkrecht zur Strahleneintrittsfläche eines rhombischen Prismas in dieses Prisma eintretender Strahl erfährt.
Die Werte von'0 und n sind durch die Bedingung bestimmt, dass während des Durchganges durch das Strahlenfeld die geradlinige Bahn der Filmmitte durch die rhombischen Prismen in eine praktisch genügend genau kreisförmige, mit der Bahn der Okjektivmitten zusammenfallende Bahn umgewandelt wird. In Fig. 3 ist (in einer Projektion auf die Filmebene) der Umwandlungsvorgang schematisch dargestellt. Darin bezeichnet Mo die
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Geraden P1 P2 bewe@ende Filmmitte während des Durchwanderns des ganzen Strahlenfeldes in die Objektivmitte abgebildet werden, so muss P auf der Geraden Pi P2 liegen.
Man denke sich durch M@ ein rechtwinkliges Koordinatensystem gelegt, dessen X-Achse (M0 O1) senkrecht zu Pi P2 gerichtet ist. Die Koordinaten von P in bezug auf dieses Koordinatensystem sind dann
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Zieht man von der ersten dieser beiden Gleichungen ro - n ab, so ergibt sich die Gleichung
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Näberungsgleichungfürro
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woraus sich mit der obigen Gleichung für n die Näherungsgleichung für n ergibt
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Diese Werte für ro und n genügen der oben genannten Bedingung, dass während des Durchgangs durch das Strahlenfeld die geradlinige Bahn der Filmmitten durch die rhombischen Prismen in eine praktisch genügend genau kreisförmige, mit der Bahn der Objektivmitten zusammenfallende Bahn umgewandelt wird.
Der Nachweis, dass bei der Wahl von ro und n entsprechend diesen Gleichungen bei dem ersten Ausführungsbeispiel diese Bedingung erfüllt wird, soll in der Form geführt werden, dass nachgewiesen wird, dass die kreisförmige Bahn der Objektivmitten in eine praktisch genügend genau geradlinige, mit der Bahn der Film-
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Gleichung
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Setzt man in diese Gleichung die Werte Zozo und Zip = 12 des ersten Aus-
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vorkommenden Punkte P von der Geraden Pi P2, ebenso der grösste gegenseitige Abstand der am weitesten nach links und nach rechts von der Geraden entfernten Punkte P, ist also weniger als I/IOO mm, was als zulässig angesehen werden kann.
In Fig. 4 und 5 ist in einer Aufrissansicht und in einem Grundrissschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem zwischen dem Objektivkranz und dem Film ein Kranz von Zentralspiegeln in den Strahlengang geschaltet ist. Die Bezeichnungen stimmen, soweit angängig, mit denen des ersten Beispiels überein. Der Objektivkranz a enthält 24 Objektive ", deren Achsen der Drehachse b des Kranzes parallel sind. Der Zentralspiegelkranz g, dessen Achse h drehbar so angeordnet ist, dass sie der Achse b des Objektivkranzes a parallel ist, enthält 40 aneinanderstossende Zentralspiegel go, deren Einund Austrittsflächen auf der Achse h senkrecht stehen.
Zwischen dem Film e und dem Zentralspiegelkranz g sind zwei einfache, feststehende Spiegelprismen il und in den Strahlengang geschaltet, deren Spiegelflächen einander parallel und unter 450 gegen die
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und mit f'ist das Bild des Filmfensters f in bezug auf die Spiegelfläche des Prismas i2 bezeichnet. Die Bewegungsrichtung der beiden Kränze und des Films ist durch Pfeile angedeutet. Die Kränze sind so mit dem Antriebsmechanismus des Films gekuppelt zu denken, dass sich eine gleiche Anzahl von Zentralspiegeln, von Objektiven und von Filmbildchen in gleichen Zeiten durch das Strahlenfeld bewegt. Weiter sind folgende Bezeichnungen getroffen : ro ist der Abstand der Objektivachsen von der Achse b und r, ist der Abstand der Zentralspiegelecken von der Achse h.
Die Werte von 10 und'5 sind durch die Bedingung bestimmt, dass während des Durchgangs durch das Strahlenfeld die geradlinige Bahn der Filmmitte durch die Zentralspiegel in eine praktisch genügend genau kreisförmige, mit der Bahn der Objektivmitten zusammenfallende Bahn umgewandelt wird. Dieser Umwandlungsvorgang ist in Fig. 6 (in einer Projektion auf die Ebene des Spiegelbildes e'des Films e) schematisch dargestellt.
Darin bezeichnet Mo die Achse des Objektivkranzes und Ms die Achse des Zentralspiegelkranzes. Pi'ist die in der Mitte des Strahlenfeldes liegende Mitte eines Einzelbildchens des Spiegelbildes e', die durch einen Zentralspiegel in die Mitte 01 eines Objektivs abgebildet wird.
Mit SI ist die Ecke dieses Zentralspiegels bezeichnet, die, wie bekannt, in der Mitte
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Diesen Wert sowie die angegebenen Werte für ro, r"a und m in die Gleichung für x eingesetzt, ergibt die Gleichung
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Setzt man in diese Gleichung die Werte Zo = 24 und Z,
= 40 des zweiten Aus-
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Punkte P'von der Geraden P/P/ist also weniger als 1/100 mm. Auch der gegenseitige Abstand der am weitesten nach links und rechts von der Geraden entfernten Punkte P ist kaum grösser als I/IOO MM. Diese Abweichungen können als zulässig angesehen werden.