Wabenkondensor für Kinoprojektoren mit einer Spiegellampe Es ist bekannt, im Strahlengang einer Projektions- Lichtquelle, z. B. einer Kinospiegellampe, einen soge nannten Wabenkondensor anzuordnen, der aus Ra sterplatten besteht.
Diese Rasterplatten sind so ausgeführt, dass die Einzellinsen der vom Hohlspiegel aus gesehenen er sten Rasterplatte in ihrer Form dem Bildfenster ange passt sind und eine solche Brennweite besitzen, dass sie ein Bild der Lichtquelle in den entsprechenden Linsen der vom Hohlspiegel aus gesehenen zweiten Rasterplatte abbilden und die Einzellinsen dieser zweiten Rasterplatte, die in ihrer Form der Form der Lichtquelle angepasst sind, eine solche Brennweite besitzen, dass sie die Linsen des ersten Rasters, sich gegenseitig überdeckend, im Bildfenster abbilden. Das erste Raster wird im folgenden als Bildfeldraster und das zweite Raster als Leuchtfeldraster bezeichnet.
Es ist einleuchtend, dass die von den Mittelpunkten der Linsen des Bildfeldrasters nach den Mittelpunkten der Linsen des Leuchtfeldrasters verlaufenden Strahlen sich im Mittelpunkt des Bildfensters schneiden müs sen, damit die Überdeckung der Bilder stattfinden kann. Auch muss ein bestimmter Abstand der Raster platten eingehalten werden, damit bei gegebener Brennweite der Einzellinsen die oben beschriebene Art der gegenseitigen Abbildung gewährleistet ist.
Bei einer bestimmten Anordnung, Grösse und Brennweite der Einzellinsen der Rasterplatten ist also der Waben- kondensor für einen bestimmten Abstand vom Bild fenster, für ein bestimmtes Bildfensterformat und eine bestimmte Apertur des gesamten Beleuchtungs strahlenbündels bestimmt. Bisher war es üblich, den Wabenkondensor dem Normal-Bildfenster 15,2 X 20,9 mm und einem Öffnungsverhältnis des Objektives von 1 : 1,9 anzupassen.
Der Abstand der beiden Ra sterplatten und die Grösse der beiden Rasternetze waren so gewählt, dass der Verlauf der die Mittel- punkte der Bildfeldlinsen mit den Mittelpunkten der zugehörigen Leuchtfeldlinsen verbindenden Strahlen dem Verlauf des Strahlenkegels der gebräuchlichen Spiegellampen von 300 bzw. 350 mm Spiegeldurch messer angepasst war.
An der Leuchtfeldlinsenraster- platte war noch eine konvexe Linsenfläche angeord net, durch die die Hüllapertur des Beleuchtungsstrah- lenganges auf 1 : 1,9 erhöht wurden und damit den üblichen Objektivaperturen angepasst war.
Durch die Einführung der Breitwandverfahren wird jetzt eine Ergänzung am Wabenkondensor not wendig. Bei einem bekannten Breitwandverfahren (Cinemascope) hat sich das Bildformat auf 18,16 X 23,16 erhöht. Um grössere Lichtströme zur Ausleuch- tung der breiten Bildwände zu erreichen, ist man ausserdem bestrebt, zu höheren Objektivöffnungsver- hältnissen, z. B. 1 : 1,6, überzugehen.
Eine Ausleuch- tung der grösseren Bildfensterformate und der grösse ren Öffnungsverhältnisse ist aber mit dem bisher üblichen Wabenkondensor nicht mehr möglich. Die Erfindung bezweckt nun eine Anpassung des bekann ten Wabenkondensors an die verschiedenen Film formate, an verschiedene Objektivöffnungsverhältnisse sowie an verschiedene Spiegelgrössen, ohne dass an den Rasterlinsen selbst etwas geändert wird.
Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass die mit ein und dem selben kostspieligen Presswerkzeug gepresste Raster platten für die verschiedenen Betriebsbedingungen verwendet werden können.
Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe be steht darin, dass man bei einem im Projektionsstrahlen gang einer Kinospiegellampe befindlichen Wabenkon- densor auf der ungerasterten Seite der ersten und zweiten Rasterplatte je eine Linsenfläche anbringt, deren Brennweiten so gewählt sind, dass die Brenn weite der Linsenfläche auf der zweiten Rasterplatte der Formel
EMI0002.0001
und dass die Brennweite der Linsenfläche (L1) auf der ersten Rasterplatte (R1) der Formel
EMI0002.0004
entspricht,
wobei in den beiden Formeln unter a1 der Abstand der beiden Rasterplatten voneinander, unter a, der Abstand der zweiten Rasterplatte vom Kon vergenzpunkt ihrer Mittelstrahlen, unter b der Ab stand der zweiten Rasterplatte vom Bildfenster und unter b, der Abstand der ersten Rasterplatte vom Konvergenzpunkt ihrer Mittelstrahlen zu verstehen ist.
Es ist auf diese Weise möglich, einen Wabenkon- densor bestimmter Rasterung durch Anbringen von zwei Plankonvexlinsen an den nichtgerasterten Flä chen der Rasterplatten, einer bestimmten Bildfenster grösse anzupassen, ein bestimmtes Objektivöffnungs- verhältnis auszuleuchten und ihn in den Strahlengang einer bestimmten Spiegellampe einzufügen. Es ist auch leicht möglich, zwei verschiedene Wabenkondensoren, etwa für Normalformat oder Breitwandformat, bereit zuhalten und sie nach Bedarf auszuwechseln.
Sämt liche Wabenkondensoren haben dabei gleiche Raste rung, gleichen Plattenabstand und damit auch gleiche Fassung. Die Anpassungsmöglichkeit geht sogar so weit, dass Platten mit der gleichen Rasterung für Nor malfilm und auch für Schmalfilm verwendet werden können. Man wird nur die für Schmalfilmvorführung verwendeten Rasterplatten von kleinerem Durchmes ser wählen.
Im folgenden wird eine beispielsweise Ausfüh rungsform des erfindungsgemässen Wabenkondensors an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es sei z. B. ein Wabenkondensor gegeben mit :einem Abstand der beiden Raster R1 und R2 gleich a1 und mit dem Abstand des Konvergenzpunktes Bi der Mittelstrah len von dem Leuchtfeldraster R2 gleich a,.
Die Ver grösserung bei der sich überdeckenden Abbildung der Bildfeldrasterlinsen R1 durch die Leuchtfeldraster- linsen R, in der Ebene des Konvergenzpunktes bei ebenen Rasterplatten ist dann:
EMI0002.0028
Die erste Forderung an den Wabenkondensor ist nun die, die Vergrösserung dem Bildfensterformat an zupassen. Diese Vergrösserung sei V.
Dann ist der Abstand des Bildfensters B von dem Leuchtfeld- raster R., <I>-</I> b=al.V und als Brennweite der Linsenfläche L2 auf der Leuchtfeldrasterplatte R2 ergibt sich
EMI0002.0037
Beispielsweise sei an dem Wabenkondensor a1 = 65 mm, a2 = 180 mm und die Grösse der Bildfeld'- rasterlinse = 8,5 X 11 mm;
dann ist für das Breit wandformat von<B>18,16</B> X 23,16 und eine Grösse des Lichtfleckes auf dem Bildfeldraster von 20,2 X 25,2 die Vergrösserung V = 2,4.
Bei Normalfilmformat 15,2 X 20,4 und einem Lichtfleck von 17,5 X 23,0 wird die Vergrösserung V = 2,1.
Der Abstand b des Bildfensters vom Leuchtfeld- raster R, wird dann bei Breitwandformat 156 mm und bei Normalfilmformat 136 mm.
Die Brennweite der konvexen Linsenfläche L, auf der Leuchtfeldrasterplatte R, wird beim Breitwand format fL, = 1170 mm und bei Normalfilmformat fL2 = 555 mm.
Die zweite Forderung an den Wabenkondensor ist nun, dass für eine bestimmte Hohlspiegelgrösse und einen bestimmten Abstand des Hohlspiegels vom Bildfenster ein bestimmtes Objektivöffnungsverhält- nis, z. B. 1 : 1,9 oder 1 : 1,6, ausgeleuchtet wird, wo bei im Wabenkondensor der richtige Verlauf der Mit telpunktstrahlen erhalten bleiben muss.
Wenn ein Objektivöffnungsverhältnis 1 : x aus geleuchtet werden soll, so muss der Durchmesser des Lichtkegels bei R2 sein:
EMI0002.0061
Im Wabenkondensor müssen die Strahlen so ver laufen, dass sich die Verbindungslinien der Raster linsenmittelpunkte im Abstand d, und R, im Punkt Bi schneiden.
Daraus ergibt sich der Durchmesser des Licht kegels bei R1:
EMI0002.0066
Wenn der vom Hohlspiegel S ausgehende Licht kegel bei R1 den Durchmesser dl haben soll, so schneiden sich die vom Kratermittelpunkt K aus gehenden Strahlen in<I>B,</I> im Abstand b2 von R1 auf der optischen Achse. Die Linsenfläche auf L., muss nun die Strahlen so ablenken, dass sie sich -in Bi schneiden.
Wenn der Spiegeldurchmesser = d und der Ab stand des Spiegelrandes vom Bildfenster = e ist, so ergibt sich:
EMI0002.0071
und die Brennweite der Linsenfläche auf L1 wird
EMI0002.0073
Als Beispiel wird wieder ein Wabenkondensor ge wählt mit a1 = 65 mm, a.., <I>=</I> 180 mm.<I>V</I> wird bei Breitwandformat = 2,4, bei Normalformat = 2,1. Der Spiegeldurchmesser betrage 350 mm und der Ab stand des Spiegelrandes vom Bildfenster 852 mm.
Bei Objektiven 1 : 1,9 ergeben sich dann für dl, b2 und fLl folgende Werte:
EMI0003.0001
für <SEP> Breitwandformat: <SEP> für <SEP> Normalformat:
<tb> dl <SEP> = <SEP> 112 <SEP> mm <SEP> dl <SEP> = <SEP> 97,5 <SEP> mm
<tb> <I>b.., <SEP> =</I> <SEP> 297 <SEP> mm <SEP> b2 <SEP> = <SEP> 252 <SEP> mm
<tb> f1.1 <SEP> = <SEP> 1400 <SEP> mm <SEP> f1.1 <SEP> = <SEP> 8850 <SEP> mm
<tb> Bei <SEP> Objektiven <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 1,6 <SEP> ergeben <SEP> sich:
<tb> für <SEP> Breitwandformat: <SEP> für <SEP> Normalformat:
<tb> dl <SEP> = <SEP> 133 <SEP> mm <SEP> dl <SEP> - <SEP> 116 <SEP> mm
<tb> b.., <SEP> = <SEP> 387 <SEP> mm <SEP> b2 <SEP> = <SEP> 322 <SEP> mm
<tb> hl <SEP> = <SEP> 667 <SEP> mm <SEP> fLl <SEP> = <SEP> 1015 <SEP> mm
Honeycomb condenser for cinema projectors with a mirror lamp It is known, in the beam path of a projection light source, for. B. a cinema mirror lamp to arrange a so-called honeycomb condenser, which consists of Ra sterplatten.
These grid plates are designed so that the individual lenses of the first grid plate seen from the concave mirror are adapted in shape to the picture window and have such a focal length that they depict an image of the light source in the corresponding lenses of the second grid plate seen from the concave mirror and the individual lenses of this second grid plate, whose shape is adapted to the shape of the light source, have such a focal length that they image the lenses of the first grid, overlapping one another, in the image window. The first grid is referred to below as the image field grid and the second grid as the luminous field grid.
It is evident that the rays running from the centers of the lenses of the image field grid to the centers of the lenses of the luminous field grid must intersect in the center of the image window so that the images can be overlapped. A certain distance between the grid plates must also be maintained so that the type of mutual imaging described above is guaranteed for a given focal length of the individual lenses.
With a certain arrangement, size and focal length of the individual lenses of the grid plates, the honeycomb condenser is intended for a certain distance from the image window, for a certain image window format and a certain aperture of the entire illuminating beam. Up to now it has been customary to adapt the honeycomb condenser to the normal image window 15.2 X 20.9 mm and an aperture ratio of the objective of 1: 1.9.
The distance between the two grid plates and the size of the two grid networks were chosen so that the course of the rays connecting the center points of the image field lenses with the centers of the associated illuminated field lenses matched the path of the beam cone of the conventional mirror lamps with a mirror diameter of 300 or 350 mm was.
A convex lens surface was also arranged on the luminous field lens grid, by means of which the envelope aperture of the illuminating beam path was increased to 1: 1.9 and was thus adapted to the usual objective apertures.
With the introduction of the wide-screen process, an addition to the honeycomb condenser is now necessary. In a known wide screen method (Cinemascope) the image format has increased to 18.16 X 23.16. In order to achieve greater luminous fluxes to illuminate the wide screen walls, efforts are also made to use higher lens aperture ratios, e.g. B. 1: 1.6.
However, it is no longer possible to illuminate the larger picture window formats and the larger aperture ratios with the honeycomb condenser that was customary up to now. The invention aims to adapt the known honeycomb condenser to the different film formats, to different lens aperture ratios and to different mirror sizes without changing anything on the lenticular lenses themselves.
This has the advantage that the grid plates pressed with one and the same expensive pressing tool can be used for the various operating conditions.
The inventive solution to this problem is that in a honeycomb condenser located in the projection beam path of a cinema mirror lamp, a lens surface is attached to the unscreened side of the first and second grid plate, the focal lengths of which are selected so that the focal length of the lens surface on the second grid plate of the formula
EMI0002.0001
and that the focal length of the lens surface (L1) on the first grid plate (R1) of the formula
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corresponds to
where in the two formulas under a1 the distance between the two grid plates from each other, under a, the distance between the second grid plate from the point of convergence of its central rays, under b the distance between the second grid plate and the image window and under b, the distance between the first grid plate and the point of convergence of their Central rays is to be understood.
In this way, it is possible to adapt a honeycomb condenser to a specific screen size by attaching two planoconvex lenses to the non-rasterized surfaces of the raster plates, to illuminate a specific lens aperture ratio and to insert it into the beam path of a specific mirror lamp. It is also easily possible to have two different honeycomb condensers ready, for example for normal format or widescreen format, and to exchange them as required.
All honeycomb condensers have the same notch, the same plate spacing and thus also the same socket. The adaptability goes so far that plates with the same grid can be used for normal film and also for narrow film. One will only choose the grid plates of smaller diameter used for small film presentations.
In the following, an exemplary embodiment of the honeycomb condenser according to the invention is described in more detail with reference to the drawing. Let it be B. a honeycomb condenser given with: a distance between the two grids R1 and R2 equal to a1 and with the distance from the convergence point Bi of the Mittelstrah len from the luminous field grid R2 equal to a ,.
The magnification in the case of the overlapping imaging of the image field raster lenses R1 by the luminous field raster lenses R, in the plane of the convergence point in the case of flat raster plates is then:
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The first requirement of the honeycomb condenser is to adapt the magnification to the image window format. Let this enlargement be V.
Then the distance between the image window B and the luminous field raster R., <I> - </I> b = al.V and the focal length of the lens surface L2 on the luminous field raster plate R2 results
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For example, let a1 = 65 mm, a2 = 180 mm and the size of the image field raster lens = 8.5 X 11 mm on the honeycomb condenser;
then for the widescreen format of <B> 18.16 </B> X 23.16 and a size of the light spot on the image field grid of 20.2 X 25.2, the magnification is V = 2.4.
With a normal film format of 15.2 X 20.4 and a light spot of 17.5 X 23.0, the magnification is V = 2.1.
The distance b of the picture window from the luminous field raster R is then 156 mm for widescreen format and 136 mm for normal film format.
The focal length of the convex lens surface L on the luminous field grid plate R is fL = 1170 mm for the wide screen and fL2 = 555 mm for the normal film format.
The second requirement of the honeycomb condenser is that for a certain concave mirror size and a certain distance of the concave mirror from the image window a certain lens aperture ratio, z. B. 1: 1.9 or 1: 1.6, is illuminated, where in the honeycomb condenser the correct course of the center point rays must be preserved.
If a lens aperture ratio of 1: x is to be illuminated, the diameter of the light cone at R2 must be:
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In the honeycomb condenser, the rays must run in such a way that the connecting lines of the grid lens centers intersect at a distance d, and R, at point Bi.
This gives the diameter of the light cone at R1:
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If the light cone emanating from the concave mirror S should have the diameter dl at R1, then the rays emanating from the crater center K intersect in <I> B, </I> at a distance b2 from R1 on the optical axis. The lens surface on L. must now deflect the rays so that they intersect in Bi.
If the mirror diameter = d and the distance between the edge of the mirror and the image window = e, the result is:
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and the focal length of the lens surface becomes L1
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As an example, a honeycomb condenser is again selected with a1 = 65 mm, a .., <I> = </I> 180 mm. <I> V </I> becomes 2.4 for widescreen format and 2 for normal format 1. The mirror diameter is 350 mm and the distance between the edge of the mirror and the picture window is 852 mm.
With lenses 1: 1.9 the following values result for dl, b2 and fLl:
EMI0003.0001
for <SEP> widescreen format: <SEP> for <SEP> normal format:
<tb> dl <SEP> = <SEP> 112 <SEP> mm <SEP> dl <SEP> = <SEP> 97.5 <SEP> mm
<tb> <I> b .., <SEP> = </I> <SEP> 297 <SEP> mm <SEP> b2 <SEP> = <SEP> 252 <SEP> mm
<tb> f1.1 <SEP> = <SEP> 1400 <SEP> mm <SEP> f1.1 <SEP> = <SEP> 8850 <SEP> mm
<tb> With <SEP> objectives <SEP> 1 <SEP>: <SEP> 1,6 <SEP> <SEP> results in:
<tb> for <SEP> widescreen format: <SEP> for <SEP> normal format:
<tb> dl <SEP> = <SEP> 133 <SEP> mm <SEP> dl <SEP> - <SEP> 116 <SEP> mm
<tb> b .., <SEP> = <SEP> 387 <SEP> mm <SEP> b2 <SEP> = <SEP> 322 <SEP> mm
<tb> hl <SEP> = <SEP> 667 <SEP> mm <SEP> fLl <SEP> = <SEP> 1015 <SEP> mm