Verfahren zum Betrieb eines Projektionsgerätes und Abtastorgan zur Ausübung dieses Verfahrens Bei der Projektion von Diapositiven wird der plötz liche Übergang hell-dunkel-hell-dunkel , wie er beim Bildwechsel, insbesondere bei Geräten, die zwischen zwei Bildern verdunkeln auftritt, unangenehm empfun den und ist ermüdend für die Augen der Zuschauer. Das erfindungsgemässe Verfahren will hier Abhilfe schaf fen und gibt dazu den Weg an, die Speisespannung der Projektionslampe so zu regulieren, dass sie bei jedem Bildwechsel auf einen festen Minimalwert absinkt und nach erfolgtem Bildwechsel allmählich, dem physiologi schen Empfinden des Auges angepasst, wieder an schwillt.
Eine solche Regulierung der Speisespannung kann mit Vorteil auf elektronischem Wege erfolgen. Im Prin zip könnte man die gewünschte Regulierung auch auf andere Weise, beispielsweise mit Hilfe eines mechanisch, elektromotorisch betätigten Widerstandes erzielen. Die elektronische Regulierung bietet aber besondere Vor teile: 1. kann man die Speisespannung der Projektions lampe auf einen, dem jeweiligen mittleren Bildhellig- keitswert gegenläufig entsprechenden Wert anschwellen lassen. Insbesondere bei zu hellen überbelichteten Dia positiven, kommen die Farben dann viel besser zu ihrem Recht.
2. Wird die Projektionslampe geschont. Sie brennt meist mit reduzierter Spannung und ein Einschalte stromstoss bei noch kaltem Glühfaden wird vermieden. Die Lampe- hat daher eine viel grössere Lebensdauer als beim normalen Betrieb ohne Regulierung.
Dazu ist es von Vorteil den festen Minimalwert der Speisespannung der Projektionslampe so hoch zu wäh len, dass deren Glühfaden beheizt bleibt, aber kein sichtbares Licht mehr ausstrahlt.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren, welches zusammen mit der elektronischen Regulierung der Speisespannung eine Regulierung auf den mittleren Bildhelligkeitswert erlaubt. An Hand der Zeichnung ist das Verfahren an einem Ausführungsbeispiel erläutert und sind die Mittel zur Ausübung desselben vereinfacht dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 und 1 a Diagramme, Fig. 2 ein Blockschema einer elektronischen Steue rung mit einer schematischen Darstellung eines Dia-Pro- jektors und Fig. 3 ein Abtastorgan in perspektivischer Darstel lung.
Fig. 1 ist ein Diagramm, in welchem die Speise spannung in Funktion der Zeit dargestellt ist. Von links nach rechts ist hier abgebildet: eine Speisespannung <B>E,1</B> der Projektionslampe während der Projektion eines Diapositivs mit mittlerer Bildhelligkeit. Im Zeitpunkt 1 wird auf das nächste Diapositiv umgeschaltet. In der Zeit t1 (etwa 0,5 sek) sinkt die Speisespannung auf den Wert E.i" und bleibt auf diesem Wert bis der me chanische Bildwechsel vollzogen ist, d. h. vom Zeitpunkt 2 bis zum Zeitpunkt 3 (beispielsweise 1 sek). Im Zeit punkt 3 tritt die elektronische Regulierung in Funktion. Diese wird von einem in den Strahlengang der Projek tion eingefügten Abtastorgan gesteuert.
In der Zeit von 3 bis 4 (t2 = etwa 31/2 sek) schwillt die Speisespannung auf den Wert Ep2 an, der niedriger ist als der Wert Epi weil die mittlere Helligkeit, bzw. die Lichtdurch lässigkeit des nun projizierten Diapositivs grösser ist als diejenige des vorhergehenden Bildes.
Während der Zeit, in der dieses Bild projiziert wird (Projektionszeit t,2) bleibt die Spannung auf dem Wert Ep.. Im Zeitpunkt 5 wird ein neuer Bildwechsel eingeleitet, die Speise spannung sinkt in der Zeit t3 auf E ",i", bleibt während des mechanischen Wechselvorganges auf diesem Wert und steigt danach im Zeitpunkt 7 auf den Wert Ep3 an. Die Spannung Eps ist höher als Ep2, weil die mittlere Bildhelligkeit des dritten Diapositivs kleiner ist als die jenige der vorhergehenden Dias.
Diese Anpassung an die Bildhelligkeit geht bei zu dunkeln Bildern nur bis zur maximal vorgeschriebenen Brennspannung E.a., der Lampe. Weder die Zeiten t1, t3 zum Absenken der Spannung noch die zum Anschwellen auf einen, der Bildhelligkeit entsprechenden Spannungswert benötigten Zeiten t2, t.4 sind genau gleich. Zum Einregulieren auf eine höhere Spannung ist mehr Zeit erforderlich.
Fig. 1 a zeigt einen Steuerimpuls von einem Steuer organ, der ein Absinken der Speisespannung mit nach folgendem Bildwechsel und ein Anschwellen der Speise spannung auf einen der Bildhelligkeit entsprechenden Wert einleitet. Dies wird nun an Hand der Fig. 2 näher erläutert.
Auf verhältnismässig einfache Weise kann man die Steuerung für das Absenken und Anschwellen der Spei sespannung im gegenläufigen Sinn für eine Lautstärke regulierung einer, die Bildwechselpause überbrückenden Ton-Untermalung verwenden. Mit dem Absinken der Speisespannung für die Projektionslampe steigt die Laut stärke einiger Musiktöne und beim Anschwellen der Speisespannung klingt die Musik langsam aus.
In Fig. 2 sind eine vereinfachte Darstellung eines Diaprojektors mit Fernbetätigung und ein Blockschema einer elektronischen Regelung der Speisespannung der Projektionslampe miteinander in Wirkverbindung dar gestellt.
Die dargestellten Teile des Projektors umfassen: einen Hohlspiegel 40, eine Projektionslampe 41, zwei Kondensorlinsen 42, eine Diapositiv-Wechselvorrichtung 43 mit ihrem Schaltmagneten 44 und ein Projektions- Linsensystem 45. Eine Projektionswand ist mit 46 be zeichnet und der Strahlengang ist mit dünnen Linien angedeutet. Zwischen dem Diapositiv und der Projek tionslinse ist ein Abtastorgan 50 angeordnet, welches mit einem lichtabhängigen Element 51 versehen ist.
Fig. 3 zeigt ein solches Abtastorgan in Form einer runden Scheibe 50 mit planparallelen Flächen. Am Um fang ist die Scheibe bei 52 verspiegelt, welche Verspie- gelung nur dort unterbrochen ist, wo ein lichtabhängi ges Element, hier in Form eines Photowiderstandes angeordnet ist. Im Prinzip könnte auch die Verspiege- lung weggelassen werden und gegebenenfalls ein Photo zelle Verwendung finden.
Eine solche Scheibe hat nämlich die Eigenschaft nur wenig Licht zu absorbieren, trotzdem aber dem lichtabhängigen Element eine, der mittleren Bildhelligkeit des Diapositivs entsprechende Lichtmenge zuzuführen. Dabei spielt es keine Rolle, ob das Diapositiv auf der einen Seite sehr hell (z. B. den Himmel darstellt) und auf der anderen Hälfte dunkel ist. Es ergibt sich immer ein Mittelwert der Bildhellig keit beim lichtabhängigen Element.
Das eigentliche Regulieren der Speisespannung lässt sich auf elektronischem Wege leicht mit Hilfe eines Halbleiter-Thyristors lösen. Ein solcher Thyristor ar beitet mit einem wellenförmigen Gleichstrom, dem man ihm zuführt und von dem er je nach seiner Steuerung einen grösseren oder kleineren Anteil jeder Halbwelle durchlässt. Auf diese Weise lässt sich die Speisespannung für die Projektionslampe regulieren. Der im Schema mit R bezeichnet Block enthält zur Hauptsache ein solches Regelorgan in Form eines Thyristors. Das Reg lerorgan wird von einem Block S her mit wellenförmi gem Gleichstrom gespeist.
Die eigentliche Regulierung erfolgt nach Massgabe eines Steuersignals vom Aus werteorgan Au her. Das Auswerteorgan wird ebenfalls von S her mit Strom versorgt und erhält vom Abtast- organ 50 bzw. aus der Widerstandsänderung des Photo widerstandes 51 einen entsprechenden Messstrom, den es auswertet und in ein Steuersignal für das Reglerorgan R umwandelt.
Zum Auswertorgan kommen zudem noch Steuerimpulse vom Tastorgan T und vom Block KV +Rel, welche das Auswertorgan umsteuern, ent weder auf Herunterregeln auf Ei" oder Aufregeln auf eine dem Messstrom entsprechende Spannung Ep.
Tastorgan T wird ebenfalls von S her mit Strom versorgt und gibt bei seiner Betätigung Steuerimpulse sowohl an das Auswerteorgan Au als auch an den Block KV + Rel (Kippverstärker mit Relais). Der Kippverstärker enthält Steuerelemente in sogenannter Flip-Flop-Schaltung. Bei jedem Steuerimpuls (Trigger- signal) schaltet die bistabile Schaltung um, so dass ent weder ein erstes oder ein zweites Steuerelement Strom durchlässt.
Ein erster Triggerimpuls bringt die Steuer elemente zum Kippen , so dass nun das zweite Ele ment Strom durchlässt. Mittels einer Verzögerungsschal tung wird ein Relais (Rel) mit Zeitverzögerung zum Ansprechen gebracht. Die Kontakte dieses Relais schlie ssen den Stromkreis für den Bildwechselmagneten 44, geben dem Auswerteorgan Au den Steuerimpuls zum Aufregulieren auf E, und auch dem Kippverstärker einen zweiten Triggerimpuls, so dass dessen Steuerele mente in die Ausgangslage kippen.
Schliesslich ist dem Speiseblock S noch ein Filter Fi vorgeschaltet, welches die vom Thyristor erzeugten Schaltschwingungen vom Netz fernhält.
Die Arbeitsweise ist nun folgende: Ein Druck auf die Taste des Betätigungsorgans T (entsprechend einem Impuls nach Fig. l a) bringt die Steuerelemente im Kippverstärker KV zum Kippen. Derselbe Impuls geht auch zum Auswerteorgan Au, dem es ein Kommando für Herunterregeln auf E.;" be deutet. Etwa in derselben Zeit (etwa 1 sek) die zum herunterregulieren erforderlich ist, hat sich ein Konden sator der Verzögerungsschaltung genügend aufgeladen, um das Relais Rel. zum Ansprechen zu bringen. Des sen Kontakte schliessen dann den Stromkreis für den Schaltmagneten 44, so dass ein Bildwechsel stattfindet.
Zugleich leiten die Kontakte des Relais dem Auswerte organ Au einen Steuerimpuls für Aufregulieren zu. Das Aufregulieren wird vom Auswertorgan nach Mass gabe des jeweiligen Signals (Widerstandswertes) des Abtastorgans 50, 51 bis auf einen Wert E, gesteuert. Der ganze Bildwechsel mit vorhergehenden Abdunkeln und nachfolgendem, langsamem Aufhellen geht daher vollautomatisch vor sich, wenn das Steuersignal nach Fig. 1a gegeben wird.
Es ist klar, dass man die Schaltung auch anders aufbauen kann. Beispielsweise könnte man das Ab senken der Spannung dazu benützen ein Minimal-Span- nungsrelais zum Ansprechen zu bringen und dieses den Bildwechselmagneten betätigen zu lassen.
Am Bild wechselmechanismus könnte ein Kontakt angebracht sein, der sich schliesst, wenn der Bildwechsel vollzogen ist und dann das Signal zum Aufregulieren der Spannung gibt. Schliesslich sei noch bemerkt, dass das neue Ver fahren auch bei andern Projektionsapparaten, beispiels weise bei einem Epidiaskop angewendet werden kann.
Method of operating a projection device and scanning device for carrying out this method When projecting slides, the sudden transition from light-dark-light-dark is uncomfortable, as it occurs when changing images, especially in devices that darken between two images tiresome for the eyes of the audience. The method according to the invention aims to remedy this and indicates the way to regulate the supply voltage of the projection lamp so that it drops to a fixed minimum value with each change of image and gradually swells up again after the image change, adapted to the physiological sensation of the eye .
Such regulation of the supply voltage can advantageously take place electronically. In principle, the desired regulation could also be achieved in other ways, for example with the help of a mechanical, electromotive resistor. The electronic regulation, however, offers particular advantages: 1. the supply voltage of the projection lamp can be increased to a value that is opposite to the respective mean image brightness value. In particular, with excessively bright overexposed slides, the colors come into their own much better.
2. Is the projection lamp spared. It usually burns with reduced voltage and switching on a current surge when the filament is still cold is avoided. The lamp therefore has a much longer life than normal operation without regulation.
For this purpose, it is advantageous to select the fixed minimum value of the supply voltage of the projection lamp so high that its filament remains heated but no longer emits visible light.
The invention also relates to a method which, together with the electronic regulation of the supply voltage, allows regulation to the mean image brightness value. The method is explained using an exemplary embodiment with reference to the drawing, and the means for performing the same are shown in simplified form. 1 and 1a are diagrams, FIG. 2 is a block diagram of an electronic control with a schematic representation of a slide projector, and FIG. 3 is a perspective representation of a scanning element.
Fig. 1 is a diagram in which the supply voltage is shown as a function of time. From left to right is shown here: a supply voltage <B> E, 1 </B> of the projection lamp during the projection of a slide with medium image brightness. At time 1, the next slide is switched over. In time t1 (about 0.5 sec) the supply voltage drops to the value Ei "and remains at this value until the mechanical image change is completed, ie from time 2 to time 3 (for example 1 sec) the electronic regulation comes into operation, which is controlled by a scanning element inserted in the beam path of the projection.
In the time from 3 to 4 (t2 = about 31/2 sec) the supply voltage swells to the value Ep2, which is lower than the value Epi because the mean brightness or the light transmission of the slide being projected is greater than that of the previous picture.
During the time in which this image is projected (projection time t, 2), the voltage remains at the value Ep. At time 5, a new image change is initiated, the supply voltage drops to E ", i" in time t3 during the mechanical change process to this value and then increases at time 7 to the value Ep3. The voltage Eps is higher than Ep2 because the mean image brightness of the third slide is lower than that of the previous slide.
This adaptation to the image brightness is only possible up to the maximum prescribed operating voltage E.a., the lamp, if the images are too dark. Neither the times t1, t3 for lowering the voltage nor the times t2, t.4 required for swelling to a voltage value corresponding to the image brightness are exactly the same. More time is required to adjust to a higher voltage.
Fig. 1 a shows a control pulse from a control organ that initiates a decrease in the supply voltage with the following image change and a swelling of the supply voltage to a value corresponding to the image brightness. This will now be explained in more detail with reference to FIG.
In a relatively simple way, you can use the control for the lowering and swelling of the Spei sesspannung in the opposite sense for a volume regulation of a sound background that bridges the picture change pause. As the supply voltage for the projection lamp drops, the volume of some music tones increases, and when the supply voltage increases, the music slowly fades away.
In Fig. 2, a simplified representation of a slide projector with remote control and a block diagram of an electronic control of the supply voltage of the projection lamp are provided in operative connection with one another.
The parts of the projector shown include: a concave mirror 40, a projection lamp 41, two condenser lenses 42, a slide changer 43 with its switching magnet 44 and a projection lens system 45. A projection screen is marked 46 and the beam path is indicated with thin lines . A scanning element 50, which is provided with a light-dependent element 51, is arranged between the slide and the projection lens.
Fig. 3 shows such a scanning element in the form of a round disk 50 with plane-parallel surfaces. At the periphery of the pane is reflective at 52, which reflective coating is only interrupted where a light-dependent element, here in the form of a photo resistor, is arranged. In principle, the mirror coating could also be omitted and a photo cell could be used if necessary.
Such a disk has the property of absorbing only a small amount of light, but nevertheless supplies the light-dependent element with an amount of light corresponding to the average image brightness of the slide. It does not matter whether the slide is very light on one side (e.g. shows the sky) and dark on the other half. There is always an average image brightness for the light-dependent element.
The actual regulation of the supply voltage can easily be done electronically with the help of a semiconductor thyristor. Such a thyristor works with a wave-like direct current, which is fed to it and of which it lets through a larger or smaller proportion of each half-wave, depending on its control. In this way, the supply voltage for the projection lamp can be regulated. The block marked R in the scheme mainly contains such a control element in the form of a thyristor. The regulator is fed from a block S with wellenförmi gem direct current.
The actual regulation takes place in accordance with a control signal from the evaluation organ Au. The evaluation element is also supplied with current from S and receives a corresponding measurement current from the scanning element 50 or from the change in resistance of the photo resistor 51, which it evaluates and converts into a control signal for the regulator element R.
In addition, control impulses from the sensing element T and from the block KV + Rel, which reverse the evaluation element, are sent to the evaluating organ, either to regulate down to Ei "or regulate up to a voltage Ep corresponding to the measuring current.
Touch element T is also supplied with current from S and, when it is actuated, gives control pulses both to the evaluation element Au and to the block KV + Rel (trigger amplifier with relay). The trigger amplifier contains control elements in a so-called flip-flop circuit. With each control pulse (trigger signal) the bistable circuit switches over so that either a first or a second control element lets current through.
A first trigger pulse causes the control elements to tilt, so that the second element now lets current through. A relay (Rel) is triggered with a time delay by means of a delay circuit. The contacts of this relay close the circuit for the picture changing magnet 44, give the evaluation element Au the control pulse to upregulate it to E, and also give the trigger pulse a second trigger pulse to the tilt amplifier so that its control elements tilt into the starting position.
Finally, the feed block S is preceded by a filter Fi, which keeps the switching oscillations generated by the thyristor away from the network.
The mode of operation is as follows: Pressing the button of the actuator T (corresponding to a pulse according to FIG. 1a) causes the control elements in the tilt amplifier KV to tilt. The same impulse also goes to the evaluation unit Au, which receives a command to regulate down to E .; "means. In about the same time (about 1 sec) that is required to regulate down, a capacitor of the delay circuit has been charged enough to control the relay Rel. Whose contacts then close the circuit for the switching magnet 44, so that a picture change takes place.
At the same time, the contacts of the relay transmit a control pulse for upregulation to the evaluation organ Au. The upregulation is controlled by the evaluation element according to the respective signal (resistance value) of the scanning element 50, 51 up to a value E. The entire image change with preceding darkening and subsequent slow lightening therefore takes place fully automatically when the control signal according to FIG. 1a is given.
It is clear that the circuit can also be set up differently. For example, the lowering of the voltage could be used to trigger a minimum voltage relay and to let it operate the picture changing magnet.
A contact could be attached to the picture change mechanism, which closes when the picture change is complete and then gives the signal to regulate the voltage. Finally, it should be noted that the new method can also be used with other projection apparatus, for example with an epidiascope.