Farbsteuervorrichtung für Bogenlampenprojektoren Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrich tung zur Steuerung der Farbe des Lichtes von Bogen lampenprojektoren.
Die Farbe des Lichtes eines Kohlebogens ändert sich beträchtlich von Zeit zu Zeit während seiner Be triebsdauer. Gewöhnlich ist dies bei Kinoprojektoren nicht störend, weil die Farbänderung den Zuschauern nicht bemerkbar ist, solange keine Vergleichsmög lichkeit besteht. Seit jedoch zusammengesetzte Bilder für Theaterprojektionen verwendet werden, ist eine veränderte Situation entstanden, weil die verschie denen Bilder, die das zusammengesetzte Gesamtbild darstellen, von verschiedenen Projektoren mit ver schiedenem Bogenlicht projiziert werden.
Wenn das Licht eines Projektors sich ändert, so dass der Farb ton verschieden ist von dem Licht des Projektors eines unmittelbar angrenzenden Bildes auf den Schirm, so ist die Änderung der Farbe für die Zuschauer deut lich sichtbar, weil aneinandergrenzende Flächen ver schiedener Farbe für einen Vergleich vorliegen. Wenn die Farbänderung wesentlich ist oder die Änderung in zwei angrenzenden Bildern in entgegengesetzten Richtungen des Spektrums verläuft, so ist die Kon tinuität der Bildfläche in einem wesentlichen Masse gestört.
Es ist Zweck dieser Erfindung, eine auto matisch arbeitende Vorrichtung zur Konstanthaltung der Farbe des Bogenlichtes innerhalb enger Gren zen von Schwankungen zu schaffen, so dass, wenn in verschiedenen Projektoren eine Mehrzahl solcher Lichtquellen, zwecks Erzeugung eines zusammen gesetzten Bildes auf dem Schirm verwendet werden, keine Änderungen der Farbe von aneinander grenzen den Bildern für die Zuschauer bemerkbar sind.
Die erfindungsgemässe Farbsteuervorrichtung ist gekennzeichnet durch mindestens eine farbempfind- liche Anordnung, die für eine bestimmte Farbkom ponente des Bogenlichtes empfindlich ist, sowie durch eine Einrichtung, durch die ein die Farbe beeinflus sender Stoff zugeführt wird, der den Anteil der ge wählten Lichtkomponente erhöht, und durch ein auto matisches Steuergerät, welches durch die farbemp- findliche Anordnung in der Weise beeinflusst wird, dass beim Feststellen einer Abnahme der Farbkom ponente die den Nachschub des die Farbe beeinflus senden Stoffes regelnde Einrichtung betätigt wird.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfin dung werden in der nachfolgenden Beschreibung an hand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die einen Projektor mit Mitteln zur automatischen Regelung der Farbe eines Lichtbogens zeigt.
Fig. 2 ist eine rückseitige Ansicht der Projektor blende, die in Fig. 1 gezeigt ist.
Fig. 3 ist eine vereinfachte schematische Darstel lung, die eine Variante zeigt.
Fig. 4 und 5 sind schematische Darstellungen an derer Ausführungsbeispiele.
Fig. 6 ist ein Schaltschema für eine der Farbkon- trollzellen.
Fig. 7 bis 11 sind Darstellungen zur Veranschau lichung der Arbeitsweise der Vorrichtung bei der Steuerung von Servomotoren, die die Zuführung der die Farbe beeinflussenden Substanz zu dem Licht bogen regeln.
Fig. 1 zeigt eine Bogenlampe 10 mit Kohlenelek- troden 11 und 12. Der Bogen selbst ist mit dem Be zugszeichen 14 versehen. Die Elektrode 11 ist die sich verbrauchende Elektrode und wird von einer Halterung 15 geführt, die längs einer Leitbahn 16 entlanggleitet, um die Elektrode 11 in dem Masse gegen die Elektrode 12 vorzuschieben, wie die Elek trode 11 abbrennt. Die Elektrode 12 ist die nega tive Elektrode und braucht nur ab und zu nachgestellt zu werden, da sie nur sehr langsam abbrennt.
Der Nachschub der Elektrode 11 erfolgt mecha nisch mittels eines Elektromotors 17, der mit der Haltevorrichtung 15 durch einen Zahnstangenmecha- nismus 18 verbunden ist. Die Betätigung des Mo tors 17 erfolgt unter dem Einfluss der Steuervorrich tung 21. Der Strom zum Betrieb des Motors 17 wird dieser Steuervorrichtung entnommen, wobei die Stromstärke der Stärke des im Stromkreis des Bogens 14 fliessenden Stromes entspricht. Der Strom für den Lichtbogen wird aus der Netzleitung 22 entnommen. Die Steuervorrichtung 21 ist in dem Stromkreis des Lichtbogens durch einen Leiter 24 eingeschaltet.
Der Lichtbogen 10 befindet sich in einem Kino projektor, der schematisch durch einen Reflektor 26, ein Filmfenster 30, eine Linse 31, eine Blende 32, eine Antriebsrolle 33, auf der der Film 34 kontinuier lich läuft, und aus einer Zugvorrichtung besteht, die durch einen intermittierend arbeitenden Antrieb 35 zum Vorschub des Films 34 um ein Bild pro Zeit einheit gebildet wird.
Die Blendenvorrichtung 32 ist am besten aus Fig. 2 erkennbar. Sie besteht aus zwei Sektoren 37, die über das Filmfenster 30 jedesmal bei einer Um drehung der Blende hinweglaufen. Beim Betrieb des Projektors rotiert die Blende 32 ständig in bekann ter Weise. Die rückseitigen Oberflächen der Blen- densektoren 37 sind vorzugsweise weiss gefärbt, so dass sie das Licht nach rückwärts zurückwerfen, wenn sie hinter dem Filmfenster 30 vorbeilaufen.
In Fig. 1 sind die Kontrollgeräte 40, 41, 42 und 43 dargestellt. Diese Kontrollgeräte befinden sich auf um einen bestimmten Winkel voneinander ge trennten Gebieten der Oberfläche des Reflektors 26. Jedes der Kontrollgeräte besitzt eine Abdeckung 44 zur Ausblendung des Lichtes mit Ausnahme des jenigen Lichtes, das von dem Teil der Sektoren blende ausgeht, die hinter dem Filmfenster liegt. Auf diese Weise wird ein Lichtimpuls auf die Photozelle eines jeden der Kontrollgeräte 40, 41, 42 und 43 jedesmal dann zurückgeworfen, wenn einer der Sek toren der Blende 37 hinter dem Filmfenster 30 durch läuft. Da die Blende 37 zwei Sektoren besitzt, emp fängt jedes Kontrollgerät zwei getrennte Lichtimpulse für jede Umdrehung der Blende.
Die Photozellen in den Kontrollgeräten 40, 41, 42 und 43 sind farbempfindlich, und zwar ist jede für eine andere Farbe empfindlich. Es können ver schiedene Arten von Kontrollgeräten benutzt werden, die für einige Wellenlängen empfindlicher sind als für andere, aber bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 sind die Zellen in den Kontrollgeräten 40, 41, 42 und 43 von der gleichen Art, und die Photo zellen in den Kontrollgeräten 40, 41 und 43 sind dadurch farbempfindlich gemacht, dass an ihren Lichteintrittsflächen Farbfilter 45, 46 und 47 ange bracht sind.
Beispielsweise ist die Photozelle in dem Kontroll gerät 40 durch Anbringung des Rotfilters 45 am emp findlichsten für die Rotkomponente des Lichtes ge macht, weil das Filter 45 die meisten der andern Farbkomponenten des Lichtes absorbiert. Das Filter 46 ist gelb, und das Filter 47 ist blau. Es können natürlich auch andere Kombinationen von Farbfiltern Verwendung finden.
Ein Paar Förderrollen 50 sind durch einen Servo motor 51 angetrieben, um einen Streifen 52 durch eine Führung 53, die nahe dem Bogen 14 endet, vor zuschieben. Wenn der Streifen 52 ein starrer Stab ist, so muss die Führung 53 geradlinig sein, jedoch ist der Streifen 52 vorzugsweise ein Draht, der auf eine Spule 54 aufgewickelt ist, von der er abgewickelt wird in dem Masse, wie die Zuführungsrollen 50 das Ende des Streifens, soweit erforderlich, in den Bogen hineinschieben. Der Motor 51 hat eine Steuerwick lung 55, und die Stromzufuhr für die Steuerwicklung 55 kommt von einem Motorkontrollgerät 56, das ent sprechend den relativen Änderungen des Stromes in den Stromkreisen der Kontrollzellen der Anordnungen 42 und 43 arbeitet.
Einzelheiten hierüber werden in Zusammenhang mit Fig. 6 näher erläutert.
Vorläufig genügt es zu verstehen, dass die Kon- trollzelle in dem Gerät 42 auf weisses Licht und die Kontrollzelle in dem Gerät 43 auf blaues Licht an spricht. Diese Zellen sind so eingestellt, dass der Ausgangsstrom in den Zellenanordnungen 42 und 43 ausbalanciert ist, solange das weisse Licht seinen normalen Gehalt an blauem Licht aufweist. Wenn dagegen der normale Gehalt an blauem Licht ab nimmt, so führt das Steuergerät 56 der Steuerwin dung 55 Strom zu, so dass der Motor 51 und die Zu führungsrollen 50 in eine Richtung gedreht werden, dass der Streifen 52 in den Bogen eingeführt wird.
Der Streifen 52 ist aus solchem Stoff, beispiels weise Caesium, gemacht, der den blauen Anteil des Bogenlichtes erhöht. Sobald eine hinreichende Menge des Streifenmaterials in den Bogen eingespeist ist, um die blaue Komponente auf ihren Normalwert zu bringen, kommt der Ausgangsstrom der Kontroll- zellenanordnungen 42 und 43 wieder ins Gleich- Er und der Motor 51 hört auf, weiteres die blaue Strahlung des Bogens begünstigendes Material in diesen einzuführen.
Auf Wunsch kann das Kontrollgerät 56 so kon struiert werden, dass es den Motor 51 in der ent gegengesetzten Richtung arbeiten lässt, wenn die blaue Komponente des Lichtes den Normalwert über schreitet, bei welchem der Ausgangsstrom der Kon- trollzellenanordnungen 42 und 43 im Gleichgewicht ist. Dies ist normalerweise unnötig, wenn der Strei fen 52 von dem Bogen aufgezehrt wird, was ge wöhnlich der Fall ist, weil der Abbrand des Strei fens, wenn der Streifen nicht weiter in den Bogen hineingeschoben wird, den gleichen Effekt hat, wie wenn die Vorschubrichtung der Zuführungsrollen umgekehrt wird.
Wenn nämlich das Ende des Strei fens 52 nicht mehr nahe genug an dem Bogen ist, um die Farbe des Lichtes zu beeinflussen, so liegt auch kein Grund vor, den Motor 51 umzusteuern, um den Streifen 52 weiter zurückzuziehen. Weitere Förderrollen 60 werden von einem Motor 61 angetrieben, um einen Streifen 62 längs einer Führung 63, die an einer Stelle direkt unterhalb des Bogens 14 endet, vorzuschieben. Dieser Streifen 62 wird von einer Spule 64 entnommen. Die Arbeits weise des Motors 61 wird von dem Motorkontroll- gerät 66 beeinflusst, das auf die relative Stärke der Signale von den Kontrollzellenanordnungen 41 und 42 anspricht.
Weitere Förderrollen 70 werden von einem Motor 71 in Umdrehung versetzt, um einen Streifen 72 durch eine Führung 73, die den Führungen 53 und 63 entspricht, vorzuschieben. Der Streifen 72 wird von einer Spule 74 getragen, und die Arbeitsweise des Motors 71 hängt von einem Kontrollgerät 76 ab, das durch die relative Stärke der Signale von den Kontrollzellenanordnungen 40 und 42 betrieben wird.
Fig. 3 zeigt eine Variante, in der die Elektroden mit 11 und 81 bezeichnet sind. In der Elektrode 81 ist eine sich in axialer Richtung erstreckende Öffnung vorgesehen, und die die Farbe beeinflussen den Streifen 52, 62 und 72 werden durch diese axiale Öffnung in der Elektrode 81 hindurchgeschoben.
Die Antriebsrollen, Spulen und Motoren zum Vor schieben der Streifen 52, 62 und 72 im Ausführungs beispiel nach der Fig. 3 sind zwar etwas verschieden von den entsprechenden Teilen in Fig. 1 orientiert, sind jedoch mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und die Motoren werden entsprechend den Signalen von den Kontrollzellenanordnungen in der gleichen Weise betrieben wie in der Ausführungsform gemäss Fig. 1.
Fig.4 zeigt eine dritte Ausführungsform, nach der die die Farbe beeinflussenden Stoffe in Form von Gasen in Zylindern 85, 86 und 87 komprimiert sind. Jeder dieser Zylinder liefert einen Gasstrom durch ein Reduzierventil 89 zu einem Ventil 90, welches die Strömung des Gases durch eine Düse steuert. Die drei verschiedenen Entladungsdüsen für die drei ver schiedenen die Farbe beeinflussenden Stoffe sind mit den Bezugszeichen 91, 92 und 93 versehen. Gase, die sich zum Beeinflussen der Farbe eignen, sind bei spielsweise Sauerstoff, Neon und Xenon, deren Ein führung eine rote bzw. eine gelblichorange bzw. eine blaue Farbe erzeugt.
Jedes der Ventile 90 wird von einem eigenen Servomotor geöffnet oder geschlossen. Die in der Vorrichtung gemäss Fig. 1 zur Zuführung der die Farbe beeinflussenden Streifen verwendeten Motoren 51,<B>61</B> und 71 können dazu benutzt werden, um die Ventile für die Düsen 91, 92 und 93 zu öffnen und zu schliessen. In der Ausführungsform nach Fig. 4 ist es erwünscht, dass die Motoren 51, 61 und 71 ihren Drehsinn umkehren, wenn die Ventile geschlos sen werden sollen. Entsprechende Begrenzungs schalter an den Ventilen halten die Motoren 51, 61 und 71 an, wenn die Ventile die Grenze ihrer Bewe gung erreichen, wie dies in der Praxis bei elektrisch betätigten Ventilen üblich ist.
Fig.5 zeigt eine vierte Ausführungsform dei Erfindung, nach der der die Farbe beeinflussende Stoff mit Hilfe von Gebläsen 95, 96 und 97 in Gas form aus Behältern entnommen und den Düsen 91, 92 und 93 zugeführt wird. Diese Gebläse werden von Motoren 51, 61 und 71 angetrieben. In beiden Fig. 4 und 5 liefern die Düsen 91, 92 und 93 Ströme oder Wolken von Gas in den Bereich des Bogens in einem von der Einstellung der Düsen abhängigen Masse.
Es stehen verschiedene Art von Stoffen für die Beeinflussung der Farbe eines Lichtbogens zwecks Erhöhung eines bestimmten Farbanteils des Lichtes zur Verfügung. Streifen zur Erhöhung des Rot anteils des Gelbanteils und des Blauanteils des Lichtes können mit Lithium bzw. Natrium bzw. Caesium her gestellt werden.
Fig. 6 ist eine Schaltung, die die vorzugsweise verwendeten Verbindungen darstellt, durch die die Kontrollgeräte die Arbeitsweise jedes der Servo motoren steuern. Diese Darstellung zeigt die Kon trollgeräte 42 und 43 in ihrer Verbindung mit dem Steuergerät 56, welches den Antriebsstrom der Steuerwicklung 55 des Servomotors 51 zuführt.
Beide Kontrollgeräte 42 und 43 erhalten ihre Be triebsspannung von Batterien 98.
Jedes der Kontrollgeräte 42 und 43 enthält eine Batterie 98, eine Photozelle 100 und einen Verstärker 102. Das Steuergerät 56 enthält eine veränderliche Impedanz, die mit einer Primärwicklung mit Mittel abgriff 104 eines Transformators 105 in Verbindung steht, der eine Sekundärwicklung 106 besitzt, die an einen Servoverstärker 108 angeschlossen ist. Der Ausgang des Kontrollgerätes 42 ist über die einstell bare Impedanz 103 mit dem einen Pol der Primär wicklung 104 verbunden, der Ausgang des andern Kontrollgerätes 43 ebenso mit der andern der Pri märwicklung 104.
Der Ausgang des Steuergerätes 56 ist mit der auf Phasenänderungen ansprechenden Steuerwicklung 55 des Motors 51 verbunden. Der Servomotor hat ausser dem eine Bezugswicklung 110, die ihre Spannung durch den Kondensator 112 von einem Kraftver stärker 114 erhält. Der Eingang des Kraftverstär kers 114 ist mit dem Ausgang des Kontrollgerätes 42 verbunden, wodurch eine Wechselstromquelle ge schaffen ist, die synchron mit der Arbeitsweise der Projektorblende 32 (Fig. 2) läuft.
Um den Servomotor 51 entsprechend der Inten sität und Phase des Stromes in der Wicklung 55 in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zu betreiben, erhält die Wicklung<B>110</B> einen Wechselstrom geeig neter Phase vermittels des in Serie mit dem Ausgang des Kraftverstärkers 114 geschalteten Kondensators 112.
Wenn die dem einen Pol der Primärwicklung 104 zugeführte Ausgangsspannung des Kontrollgerätes 43 gleich dem Teil der Ausgangsspannung des KQn- trollgerätes 42 ist, der durch die einstellbare Impe danz 103 zum andern Pol der Primärwicklung 104 gelangt, so wird kein Strom in der Sekundärwicklung 106 induziert. Der in beiden Hälften der Primär wicklung 104 fliessende Strom hat die Form von Impulsen und die Frequenz der Blendensektoren, die die Lichtimpulse auf die Photozellen 100 fallen las sen.
Wenn die Stromimpulse in jeder der Hälften der Primärwicklung 104 ungleich sind, so erzeugen sie in der Sekundärwicklung 106 des Transformators 105 einen Wechselstrom.
Das Prinzip der Arbeitsweise des Steuergerätes 56 wird anhand der Fig. 7 bis 11 erläutert. Der Teil der Signale, der von dem Kontrollgerät 42 dem einen Pol der Primärwicklung 104 zugeführt wird, ist durch die Linie 121 in Fig. 7 dargestellt. Die Er hebungen 122 auf dieser Linie entsprechen je einem Durchgang der Blendenscheibe hinter dem Fenster des Projektors. Solange das von den Blendenflächen reflektierte Licht konstant bleibt, sind sämtliche Er hebungen 122 von gleicher Amplitude.
Die Signale des Kontrollgerätes 43, die dem an dern Pol der Transformatorwicklung -104 zugeführt werden, sind durch die Linie 126 in Fig. 8 darge stellt. Längs der Linie 126 erscheinen Erhebungen 127 und 128 in bestimmten Abständen. Die Erhe bungen 127 entsprechen Signalen, die von reflektier tem Licht herrühren, das die normale blaue Kom ponente aufweist, für welche die Photozellen 42 und 43 ursprünglich abgeglichen waren. Dagegen entspre chen die Erhebungen 128 Reflexionen von Licht, das eine geringere Blaukomponente als das Normallicht aufweist. Daher haben die Erhebungen 128 geringere Amplitude als die Erhebungen 127.
Fig. 9 zeigt die Auswirkung der entgegengesetz ten Polarität der in den beiden Hälften der Primär wicklung 104 des Transformators fliessenden Impuls ströme. Aus dieser graphischen Darstellung ist er sichtlich, dass bei gleichen Erhebungen 122 und 127 ein gegenseitiger Ausgleich erfolgt, so dass die Linie in Fig. 10 entsteht und der in der Sekundärwicklung 106 induzierte Strom zu null wird, was durch die gerade Linie 130 zum Ausdruck kommt.
Wenn die Erhebungen 128, wie im Falle der Fig.9 von geringerer Amplitude als die Erhebun gen 122 sind, so können sie sich nicht ausgleichen, und es entsteht ein Induktionsstrom in der Sekundär wicklung entsprechend den Erhebungen 131 in Fig. 10. Es ist einleuchtend, dass bei einer Umkehr der Be dingungen, das heisst bei einer Amplitude der Er hebungen<B>128,</B> die grösser ist als die der Erhebungen 122, eine Form der Erhebungen gemäss l31, aber mit umgekehrter Phase entsteht, wie dies in Fig. 11 unter dem Bezugszeichen 13l' angedeutet ist.