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Projektionsapparat für Kinematographie.
Die Erfindung bezieht sich auf Kinematographen, bei denen der optische Ausgleich durch zwei Prismenkränze bewirkt wird, die sich so drehen, dass sie zusammen ein Prisma von wechselnder brechender Kante bilden. Der Kinematograph gemäss vorliegender Erfindung unterscheidet sich von den bekannten Kinematographen darin, dass der optische Ausgleich durch Prismenkränze eriolgt und dass ein übrigbleibender Rest von Bewegung des Projektionsbildes durch einen Objektivteil ausgeglichen wird, der um eine zur Bildfensterebene senkrechte Achse
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Fig. 2 ist eine Ansicht von oben auf die Vorrichtung.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht der links von der gestrichelten Linie 3-3 u der Fig. z liegenden Teile in Richtung des Pfeiles gesehen.
Fig. 4, 5 und 6 sind Diagramme.
In dem Gestell A lagert die Welle B, auf welcher die Riemscheibe b befestigt ist. Der Filmstreifen D ist an seinen Rändern mit Durchbohrungen versehen, in welche die Zähne c der Trommel C in bekannter Weise greifen. Eine Walze c'ist unterhalb der Zahntrommel C in dem Gestell vorgesehen, auf welcher das Filmband ruht und durch welche letzteres in Eingriff mit der Zahntrommel C gehalten wird. Eine Platte E ist an den freien Enden der Ausladungen a, a' des Gestells A befestigt und mit einer Öffnung e versehen (gestrichelte Linien der Fig. i). Auf der Welle B sitzen Schraubenräder F, F', welche mit ähnlichen Rädern G, G'der Wellen g, g' kämmen. Die Wellen g, g'lagern in dem Gestell A rechtwinklig zu der Welle B, und zwar auf jeder Seite der die Platte E tragenden Ausladungen a.
Die Schraubenräder drehen die Wellen g, g' in entgegengesetzten Richtungen, wie durch die in der Fig. i angedeuteten Pfeile veranschaulicht.
Auf der Welle g ist eine Glasscheibe I zwischen Flanschen h, h'befestigt, deren eine oder äussere Fläche flach und deren andere oder innere Fläche dem Scheibenumfange zu konisch ausgebildet ist, derart, dass vierseitige Prismen i von gleichem Winkel und gleicher Grösse entstehen. Die einzelnen Prismen sind durch radial angeordnete Riffeln i'voneinander getrennt. Auf der Welle g' und zwar zwischen Flanschen/, A ist eine'ähnliche Glasscheibe I'vorgesehen, welche die Scheibe I übergreift. Die flache Seite der Scheibe l'liegt der Scheibe I zugekehrt, so dass beide Scheiben dicht übereinander angeordnet sind.
Die Scheiben I und Z'sind auf ihren Wellen so befestigt, dass die einander entsprechenden Stellen der prismatischen Flächen sich übergreifen.
Die Flanschen h,/h'und 72,'%3, zwischen welchen die Scheiben I, l'vorgesehen sind, sind vermittelst Stellschrauben j verstellbar, so dass die Scheiben in bezug auf einander als auch auf das Objektiv eingestellt werden können. Quer zu der Öffnung des Gestelles A und in einer Ebene mit
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hintere Linse (nicht gezeigt) führender Zylinder J angeordnet. Die vordere Linse K des'Objektivs ist in einem Ring I befestigt, welcher an einem Arm L geführt wird. Der letztere ist dreh-und
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des Armes L wird vom Arm l', getragen, welcher in Eingriff mit der unrunden Scheibe g2 der Welle g steht.
Eine Feder N, deren eines Ende an die Stange M befestigt und deren anderes Ende frei um einen Stift P des Armes L gelegt ist, drückt den Arm L nach ab-und auswärts, so dass die
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Klinke P, die auf der inneren Seite des Armes L vorgesehen ist, in Eingriff mit der unrunden Scheibe g3 gehalten wird.
Die. Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende : Das Filmband D bewegt sich bei Drehung der Zahntrommel C nach abwärts, und zwar dicht hinter der Platte E, deren Öffnung e der Länge dreier oder mehrerer (zweckmässig j) Filmbandbilder entspricht. Die Schraubenräder F, F' und G, G'drehen die Scheiben I, I'wie durch die Pfeile in der Fig. 1 angedeutet, in entgegengesetzten Richtungen, derart, dass sich das Filmband um die Länge eines einzigen Bildes bei jeder Viertelumdrehung der Scheiben nach abwärts bewegt.
Die Scheiben sind in bezug auf das Filmband so eingestellt, dass, wenn eine der die Prismen einer Scheibe trennenden Linien sich mit der entsprechenden Teillinie der anderen Scheibe gegenüber dem Mittelpunkt der Öffnung e deckt, eine Teillinie zwischen den Filmbandbildern ebenfalls dem Mittelpunkt der Öffnung e und den Teillinien dieser Prismen gegenüberliegt.
Es ist einleuchtend, dass bei Drehung der Scheiben I, I'um ein Achtel einer Umdrehung in die Stellung der Fig. I das Lichtbündel einer Lichtquelle, welches durch den Kondensator X (Fig. 4) tritt, durch das Filmband und die Öffnung e in der Platte E und durch die Objektive, zwischen welchen die Scheiben I, I'parallele senkrechte Flächen bilden, treten wird. Da & Filmband. welches infolge der Bewegung des Filmbandes jetzt in dem Mittel der hoffnung e der Platte E steht, wird in bezug auf die Brennachse des Systems als das 1Iittelbild der drei projizierten Bilder dargestellt und auf die Bildwand geworfen.
Die über und unter diesem Mittelbild befindlichen Bilder können durch den Schirm 0 (Fig. 3) \'erfinstert werden. Dieser Schirm kann einstellbar an dem Gestell A befestigt oder aber auf andere Weise unabhängig vorgesehen sein. Er besitzt eine Öffnung, welche gross genug ist, um das auf die Bildwand während der Verfinsterung der Bilder oben und unten darzustellende Bild zeigen zu können.
Wenn sich das Filmband nach abwärts bewegt, ändert sich durch die kontinuierliche Drehung der Scheiben E, E' deren Flächenstellung in bezug auf das Lichtbündel. Es findet eine winklige Einstellung der äusseren Flächen der Scheiben von oben schräg nach abwärts und auswärts statt, so dass dadurch ein strahlenbrechendes Gebilde von zunehmender Kraft geschaffen wird, welches der Wirkung der Abwärtsbewegung des Filmbandes entgegenwirkt oder dieselbe
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welches das mittlere Bild darstellt, um die Hälfte seiner Breite nach abwärts bewegt wird, geht unmittelbar eine Änderung in der prismatischen Gestalt des betreffenden Teiles der Scheiben vor sich, welcher in der Bahn des Lichtstrahlbündels liegt, da die Riffeln der Scheiben nahezu zusammenfallen und ein prismatisches Gebilde darstellen,
in welchem die äusseren Flächen der Scheiben schräg nach ab-und einwärts verlaufen und somit das Bild, welches auf der Bildwand dargestellt wurde, plötzlich in eine Stellung versetzen, in welcher es durch den Schirm 0 verfinstert werden kann. Unmittelbar darauf gelangt jedoch auf die Bildwand ein Bild, welches von dem direkt über dem ersten Filmbandbild befindlichen dargestellt wird. Die dieses Bild erzeugenden Strahlen werfen das Bild auf die Bildwand infolge der Strahlenbrechung des neuen Prismas, welches von entgegengesetzter Natur zu dem vorher in dem Lichtbündel erschienenen ist.
Die Wirkung der kontinuierlichen Bewegung des Filmbandes wird ausgeglichen, so dass das projizierte Bild auf der Bildwand ortsfest verbleibt, anstatt sich infolge der prismatischen Gestalt, nach aufwärts zu bewegen, da diese prismatische Form anstatt die Bildstrahlen in zunehmendem masse nach abwärts bricht, die gleiche kompensierende Wirkung besitzt und die Strahlen nach aufwärts bricht, bis die nicht strahlenbrechende Stellung der Scheiben (Fig. i und 4) erreicht und überschritten wird. Die kompensierende Wirkung wird allmählich mehr und mehr nach abwärts gebrochen, wenn das Filmband durch die untere Fläche des Lichtbündels unterhalb der Brennpunktachse tritt, aus welcher Stellung es sonst höher auf der Bildwand dargestellt wird.
Da das projizierte Filmbandbild seine Bewegung nach abwärts fortsetzt, wird das dadurch tretende Lichtbündel wieder der plötzlichen Änderung des prismatischen Einflusses der Scheiben ausgesetzt und nach oben über die Bildwand geworfen, gerade wie zuvor, während das Bildstrahlenbündel auf die Bildwand geworfen wird.
Es ist somit ersichtlich, dass die Lichtstrahlen von einem Filmbandbild in dem oberen Teil eines projizierten Bündels über der Brennpunktachse des Systems auf die Bildwand geworfen werden, durch ein Prisma treten, welches sie mit stets abnehmender Kraft nach aufwärts wirft,
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punktachse des Systems befindet, wenn die rotierenden Scheiben eine Fläche darstellen, welche in senkrechter Ebene nicht strahlbrechend ist. Hierauf tritt das Filmbandbild in das Lichtbündel unterhalb der Brennachse und trifft dabei auf ein allmählich anwachsendes Prisma von entgegengesetzter Natur, welches das Bündel nach abwärts bricht, bis letzteres plötzlich auf ein voll entwickeltes Prisma geänderter Xatur auftrifft, welches das Bildstrahlenbündel plötzlich ablenkt, um das zu projizierende Bild von der Bildwand verschwinden zu lassen.
Um das nächsthöhere Bild erscheinen zu lassen, ist eine jähe Änderung des prismatischen Einflusses nötig, was durch
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das plötzliche Erscheinen eines voll entwickelten Prismas entgegengesetzter Natur erreicht wird, welches bei Durchtritt der Riffeln auf den Scheiben durch das Lichtbündel verursacht wird.
Nach Fig. 5 wird das durch das System tretende Lichtbündel nach aufwärts gebrochen bis zu einer Stelle, welche über dem optischen Mittel des äusseren Objektivs liegt, durch welches es wieder nach abwärts gebrochen wird, und zwar in die beabsichtigte Stellung auf die Bildwand.
Diese geringe senkrechte Verschiebung des Lichtbündels an dem Schirm 0 verursacht eine geringe Schattenschwankung der Kanten der Öffnung des Schirmes an den Rändern des Bildschirmes. Um nun diese unangenehme Erscheinung zu beseitigen, werden die Ränder des Bildschirmes aus dunklem, das Licht absorbierendem Material hergestellt.
Da sich die Bildwandentfernungen ändern und es somit notwendig ist, die Vorrichtung so einzustellen, dass die aufeinander folgenden Bilder sich auf der Bildwand decken, werden die prismatischen Scheiben J, J'nach Lösen der Flanschen auf den Wellen g, g'entsprechend eingestellt. Die Fig. 5 zeigt, dass, je weiter die Scheiben von dem äusseren Objektiv fortbewegt werden, die dadurchtretenden Strahlen desto höher über dem optischen Mittel des äusseren Objektivs auftreffen werden oder aber um so tiefer, wenn die andere prismatische Form in Gebrauch ist. Es ist ausserdem ersichtlich, dass die Strahlenbrechung durch das Objektiv derjenigen durch das Prisma entgegengesetzt ist, wodurch die Strahlenbrechung teilweise negativ wird.
Wenn daher die Prismen zu stark für eine bestimmte Bildwandentfernung sind, kann deren Wirkung durch Entfernung von dem äusseren Objektiv abgeschwächt oder umgekehrt werden.
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Einwirkung der rotierenden prismatischen Scheiben die Rede ist, soll dies nicht so ausgelegt werden, dass dieser Ausgleich vollständig erfolgt, da die Geschwindigkeit der übereinander- greifenden Teile der Scheiben nach aufwärts in senkrechter Richtung wegen der Kreisbewegung veränderlich ist und die senkrechte Geschwindigkeit in der Mitte des Lichtbündels am grössten ist und mit der Annäherung zunimmt und nach Passieren dieses Punktes abnimmt. Es ist daher notwendig, eine Vorrichtung zum Ausgleich dieser Veränderlichkeit vorzusehen.
Die Wirkung der Elemente, welche bereits beschrieben wurden, würde darin bestehen, dass auf der Bildwand ungefähr stetige Bilder dargestellt werden, welche durch eine leichte, regelmässige, senkrechte
Schwankung beeinträchtigt würde. Um dies zu verhüten, und ein"felsenfestes"Bild zu erzeugen,
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Die Drehung der Welle g setzt eine unrunde Scheibe g2 in Bewegung, auf welcher das Ende des mit dem Objektiv K verbundenen Armes l'gleitet. Nach Fig, I ist die unrunde Scheibe g2 in bezug auf ein entsprechendes Prisma der Scheibe J so ausgebildet, dass das Objektiv K kurz
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wird, wodurch eine Änderung in seiner Strahlenbrechung bewirkt wird.
Es sei daher angenommen, dass, wenn sich die Vorrichtung aus der Stellung der Fig. i bewegt, eine nur unbedeutende Bewegung des Objektivs in die höchste Stelle bringt und dass es dann nach abwärts fällt, wenn die rotierenden Scheiben dem Lichtbündel ein Prisma entgegenstellen, dessen Seiten der Grundfläche zu divergieren. Dieses Prisma vergrössert sich derart, dass der Divergierungswinkel seiner Seiten stetig zunimmt, so dass die Strahlen von dem Filmbandbild, welches gezeigt wird, nach abwärts im wesentlichen im selben Verhältnis bewegt wird, als sie durch die Abwärtsbewegung des Filmbandes nach aufwärts bewegt werden. Dieser Ausgleich ist aber nicht vollständig infolge
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änderung an verschiedenen Stellen in der gleichen senkrechten Linie.
Daher verursacht die Bewegung des Films nach abwärts, wenn er eine tiefe Lage einnimmt, wo das Bildbündel unter Einfluss des weniger schnell anwachsenden Prismas steht, ein Aufwerfen des Bildes auf die Bildwand in solchem Umfange, dass es bei Einwirkung des Prismas nicht überkommen werden kann.
Es wird somit notwendig, das äussere Objektiv K wenig nach abwärts zu bewegen. Diese Bewegung wird nicht durch die Scheibe g2 gehindert und ist derart, dass gewisse Bilder auf der Bildwand gehalten werden, soweit die senkrechte Verschiebung in Frage kommt. Es ist klar, dass die Wirkungsweise der rotierenden Scheiben trotz der Tatsache, dass, da sie übereinandergreifen, die eine Scheibe die seitliche Verschiebung des Lichtbündels, welche durch die andere hervorgerufen wird, bewirkt. Nichtsdestoweniger verursachen beide zusammen eine veränderliche seitliche Strahlenbrechung des Lichtbündels infolge der Tatsache, dass der Winkel der äusseren Flächen sich mit der Drehung der Scheiben ändert und somit eine Ungleichheit in ihrer winkligen Beziehung zu den Lichtstrahlen hervorrufen. Dieses Merkmal ist schematisch in Fig. 6 veranschaulich.
Nach dieser Figur werden die Lichtstrahlen gezeigt, wie sie gebrochen werden, wenn die Scheibenflächen einen äussersten Winkel (volle Linien) und einen geringeren Winkel (gestrichelte Linien) darstellen. Um das Bild auf der Bildwand gegen seitliche Schwankungen zu schützen und auszugleichen, ist eine unrunde Scheibe g3 vorgesehen, mit welcher ein an dem Arm L befestigte Klinke P in Eingriff steht. Zweck dieser Scheibe g3 besteht darin, den Arm L
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wenn ein nach seinem unteren Teile zu grösser werdendes Prisma bei Drehung der Scheiben dem Lichtbündel ausgesetzt wird, wodurch die äusseren Flächen der Scheiben in wagrechter Ebene ein mehr paralleles Verhältnis annehmen und auf diese Weise das Bildbündel nach links werfen.
Diese Wirkung wird durch die Bewegung des äusseren Objektivs K nach rechts kompensiert.
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Festhalten des Bildes auf der Bildwand herbeizuführen, hängt zum Teil vom richtigen Abschleifen der unrunden Flächen der Scheiben ab, während sich die Vorrichtung bei sehr niedriger Geschwindigkeit dreht, da geringe Defekte und Unregelmässigkeiten in der Konstruktion der Scheiben J, J'@ oder der Teile, auf welchen sie befestigt sind, ebenfalls durch entsprechende Formgebung der Scheiben ausgeglichen werden können. Natürlich findet die Arbeitsweise der Scheiben, wenn der prismatische Zustand der durch die Drehung der Scheiben hervorgerufen wird, entgegengesetzt zu der weiter oben erwähnten statt, d. h. wenn das Lichtbündel durch ein Prisma tritt, dessen Seiten nach oben zu divergieren.
Die kompensierenden Wirkungen, welche durch die Bewegung des äusseren Objektivs K erzielt werden, können natürlich auch durch Verstellen des inneren Objektivs herbeigeführt werden, wobei das äussere Objektiv ortsfest verbleibt. Es ist jedoch zweckmässiger, das äussere Objektiv einzustellen, da dies einfacher vor sich geht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
I. Kinematograph. in welchem der AuIeich durch wandernde Objektive oder Objektivteile erzielt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Ausgleich durch Prismenkränze erfolgt, und dass ein übrig bleibender Rest von Bewegung des Projektionsbildes durch einen Objektivteil ausgeglichen wird, der um eine zur Bildfensterebene senkrechte Achse längs eines
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