DE1036633B - Einrichtung zum optischen Ausgleich der Bildwanderung des bei kinematographischen Geraeten kontinuierlichen Filmdurchlaufs, insbesondere in Geraeten zur Fernsehuebertragung von Filmen - Google Patents

Description

Bei der Fernsehübertragung von Filmen treten Probleme auf, die sich bei der Übertragung von Diapositiven oder bei der Direktaufnahme mit einer Kamera nicht stellen. Der Grund liegt darin, daß sowohl ,der Film als auch das Fernsehen von jeder Bewegung nur diskrete Zeitmomente festhalten und daß diese Quantisierung der Zeit für Film und Fernsehen verschieden normiert ist. Die einzige Lösung, die auch für nichtspeichernde Fernsehaufnahmeverfahren die Verwendung beliebiger Film- und Fernsehnormen erlaubt, besteht in der Benutzung des sogenannten optischen Ausgleichs der Bildwanderung des kontinuierlich durchlaufenden Films. Bei diesem Prinzip werden bekanntlich aufeinanderfolgende Filmbilder stetig ineinander umgeblendet, und dem Fernsehsystem wird *5 dauernd ein stillstehendes Bild des in Wirklichkeit vorwärts bewegten Filmes dargeboten.

Kinematographische Geräte mit einer Einrichtung zum optischen Ausgleich der Bildwanderung bei kontinuierlichem Filmdurchlauf sind 'schon seit langem in zahlreichen Ausführungen bekannt. Es wurden auch bereits Einrichtungen vorgeschlagen, bei welchen ein Antriebsmechanismus Teile von zwei nebeneinander angeordneten optischen Abbildungssystemen wechselweise derart bewegt, daß die optischen Achsen jeweils dem bewegten Filmbild folgen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine insbesondere zur Fernsehübertragung von Filmen bestimmte Einrichtung der zuletzt genannten Art. Das Neue liegt im wesentlichen darin, daß der Vorschub des Filmes im Bereich des Bildfensters nur von der tatsächlichen Bewegung der bewegten Teile der beiden optischen Abbildungssysteme durch eine zwischen den bewegten Teilen der optischen Abbildungssysteme und dem Film eingeschaltete mechanische Hebevorrichtung beeinflußt wird, welche den Film mittels Greifern fortbewegt.

Man hat zwar auch schon vorgeschlagen, zwischen dem Film und den bewegten Teilen von optischen Abbildungssystemen eine Hebelvorrichtung mit Greifern anzubringen. Bei einer dieser bekannten Ausführungen wirkt aber der Antriebsmechanismus auf den Film ein, der dann seinerseits mittels eines Greifers und einer Hebelvorrichtung den bewegten Teil des optischen Abbildungssystems antreibt. Hierbei ergibt sich der Nachteil, daß die gesamte zur Bewegung des beweglichen Teils des optischen Abbildungssystems erforderliche Kraft über die Ränder der Perforationslöcher des Films übertragen werden muß. Wegen des nötigen kurzzeitigen Rücklaufs des bewegten Teils des optischen Abbildungssystems ist diese Kraft beträchtlich größer als die zum Vorschub des Filmes benötigte Kraft, die bei der erfindungsgemäßen Einrichtung mittels Greifern auf den Film übertragen wird, wes-Einrichtung zum optischen

Ausgleich der Bildwanderung

des bei kinematographischen Geräten

kontinuierlichen Filmdurchlaufs,

insbesondere in Geräten
zur Fernsehübertragung von Filmen

Anmelder:

Gesellschaft zur Förderung der Forschung an der Eidg. Techn. Hochschule,

Zürich (Schweiz)

Vertreter:

Dr.-Ing. A. ν. Kreisler und Dr.-Ing. K. Schönwald,
Patentanwälte, Köln 1, Deichmannhaus

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 28. Januar 1954

Theo Stutz, Zürich (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

halb bei der erwähnten bekannten Einrichtung der Film einem beträchtlich höheren Verschleiß unterworfen ist als bei der Einrichtung gemäß der Erfindung.

Bei einem andern bekanntgewordenen Gerät erfolgt der Antrieb des Filmes zwar mittels der Greiferhebel, die zwischen dem Film und den bewegten Teilen der optischen Abbildungssysteme eingeschaltet sind, doch wurde bei dieser Ausführung keine kontinuierliche, sondern eine absatzweise Vorschubbewegung des Filmes erzielt. Dies ist aus zwei Gründen nachteilig, erstens weil mechanische Ungenauigkeiten in der Apparatur der wechsehveisen Beschleunigung und Verzögerung des Filmes wegen größere Störungen in der übertragenen Abbildung hervorrufen als bei kontinuierlich durchlaufendem Film und zweitens weil zur Übertragung von Tonfilmen noch mechanische Filter zum Beruhigen des Films im Bereiche des Tonabtastkopfes erforderlich sind, was bei der erfindungsgemäßen Einrichtung nicht unbedingt der Fall ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Darin ist 1 der Film

und 2 die für die Fernsehül>ertragung maßgebende Jiezugsebene. Film und Bezugsebene werden durch zwei gleichartige Objektive 3 und 4 aufeinander abgebildet. Die Objektive 3 und 4 sind im vorliegenden Beispiel zwei Hälften eines normalen symmetrischen Objektivs. Beide sind, unabhängig voneinander, parallel zur Filmvorschubrichtung verschiebbar und derart montiert, daß sich die Hauptpunkte beider Obiektivhälften auf derselben Parallelen zur Filmvorschublichtung bewegen. 5 ist eine rotierende Blende. 6 ist eine Antriebswelle mit zwei die Objektive 3 und 4 verschiebenden Kurvenscheiben, 7 ist eine Kondensoroptik und 8 eine Photokathode. 9 ist eine während des Betriebes stillstehende, zur Kompensation der Filmschrumpfung senkrecht zur Filmebene verschiebbare Achse. 10 und 11 sind zwei Greifer, die die Objektivbewegung über eine geeignete Hebelübersetzung dem Film mitteilen.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entsteht das Fernsehsignal in einem sogenannten Leuchtpunktabtaster. Die Bezugsebene 2 ist hier der Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre, die den als Lichtquelle benutzten Leuchtpunkt erzeugt. Dieser Leuchtpunkt bewegt sich über den Schirm und schreibt dabei ein Fernsehraster. Dieses Raster wird durch die Objektive 3 und 4 auf dem Film in mindestens einem Bild scharf abgebildet. Das Licht, das den Film passiert, fällt jenseits des Kondensors 7 auf die Photokathode 8. Die Lichtmenge ist dabei ein Maß für die Schwärzung desjenigen Punktes des Filmbildes, der der Lage des Lichtpunktes innerhalb des Fernsehrasters im betreffenden Zeitmoment entspricht. Der Emissionsstrom der Photokathode 8 stellt somit unmittelbar das Fernsehsignal dar.

Für die Fernsehabtastung spielt die Filmbewegung dann keine Rolle, wenn die Objektive 3 und 4 sich entsprechend dem Filmvorschub parallel zur Filmvorschubsrichtung verschieben. Diese Objektiv- und Filmbewegungen entsprechen einander genau, wenn der Film von den bewegten Objektiven mittels Greifern transportiert wird. Die Greifer kuppeln die Filmbewegung mit der tatsächlichen Objektivbewegung und berücksichtigen durch Hebelübersetzung das bei der Bewegung der optischen Achse entstehende Übersetzungsverhältnis. Durch diese Hebelübersetzung erzwingen die Greifer die gleiche Lagebeziehung zwischen der Bezugsel>ene 2, den Objektiven 3, 4 und dem Film 1, wie sie eine relativ stillstehende Abbildung erfordert.

Bei der in der Zeichnung dargestellten beispielsweisen Anordnung haben diejenigen Teile der Greifer, die in die Filmperforation eingreifen, die Form von Haken und wirken nur für eine Kraftübertragung in der Filmvorschubrichtung. In der entgegengesetzten Richtung gleiten sie aus dem Perforationsloch heraus. Eine schwache Feder drückt die Haken leicht gegen den Film, so daß sie bei einem Richtungswechsel der Relativbewegung wieder in das nächste Perforationsloch eingreifen können. Die beiden Greifer beanspruchen nur je die halbe Perforationsbreite, so daß sie vollständig unabhängig voneinander auf den Film einwirken.

Jeder Punkt der Bezugsebene 2 wird infolge der beschriebenen Anordnung durch jedes der beiden Objektive 3 und 4 derart auf dem Film abgebildet, daß die durch das Objektiv 3 vermittelten Bildpunkte gegenüber denjenigen durch das Objektiv 4 in der Filmvorrichtung verschoben sind. Durch den von der Welle 6 ausgehenden Antrieb werden die beiden Objektive 3 und 4 parallel zur Filmvorschubrichtung so bewegt, daß jeweils das eine der Objektive 3 und 4 sich im gleichen Sinne wie der Film bewegt und dadurch ein bestimmtes Filmbild trotz des bewegten Filmes stillstehend auf die Bezugsebene 2 abbildet, während sich das andere Objektiv entgegen der Filmrichtung in diejenige Stellung zurück bewegt, die der Abbildung des nächstfolgenden Filmbildes entspricht. Dasjenige Objektiv, das die an zweiter Stelle genannte Bewegung ausführt, ist jeweils durch die ίο Blende5 abgedeckt. Da die Rückwärtsbewegung gegen die Filmvorschubrichtung etwas rascher als die Bewegung mit ihr erfolgt, gibt es bei jedem Wechsel der Funktion der beiden Objektive eine gewisse Zeit, während der zwei aufeinanderfolgende Filmbilder auf dieselbe Stelle der Bezugsebene 2 stillstehend abgebildet werden. Während dieser Zeit werden sie durch die Blende 5 bei konstanter Gesamthelligkeit der Abbildung ineinander überblendet. Die Helligkeitskonstanz wird dadurch erreicht, daß die Blende 5 von der Objektivpupille des einzublendenden Objektivs den gleichen Flächenbetrag freigibt, den sie von der Pupille des auszublendenden Objektivs abdeckt. Dies läßt sich durch einen geeigneten Antrieb der Blende 5 erreichen, z. B. dadurch, daß die Blendenbleche auf einer relativ großen, rotierenden Scheibe oder Trommel mit horizontaler Achse angebracht werden, so daß sie in der Filmrichtung an den Objektivpupillen vorbeirotieren. Bei dieser Überblendung muß die Distanz der Objektive und der Greifer genau dem Abstand zweier Filmbilder entsprechen. Da der Abstand der Filmbilder vom Schrumpfungszustand des Filmes beeinflußt wird, sind Mittel zum Nachregulieren der Bewegungsamplitude der Objektive und der damit verbundenen Greifer vorhanden. Zu diesem Zweck sind zwischen den Kurvenscheiben auf der Welle 6 und den Objektiven 3 und 4 zwei gleichartige Flebel angeordnet, deren wirksame Länge durch Verschieben der Achse 9 verändert werden kann. Damit ändert sich auch die Hebelübersetzung zwischen den Kurvenscheiben und den Objektiven und paßt die Bewegungsamplitude der Objektive dem Schrumpfungszustand des Filmes an.

Die Bewegung der beiden Objektive ist bei ungefähr gleichförmiger Filmbewegung nicht gegen-

4-5 läufig. Es würden daher Rüttelkräfte auf das ganze Gerät übertragen, wenn nicht von der gleichen Antriebswelle 6 aus Hilfsmassen mit gegensinnigen mechanischen Impulsen angetrieben würden.

Bei der vorstehenden Beschreibung wurde vorausgesetzt, daß die Photokathode 8 über der ganzen beleuchteten Fläche gleichmäßig empfindlich sei. Dies wird dadurch erreicht, daß nach der Herstellung der Photozelle eine geeignete Farbstoffverteilung auf die äußere Glasoberfläche aufgetragen wird, die überall dort etwas Licht absorbiert, wo sonst die Photokathodenempfindlichkeit zu hoch wäre.

Während die Lösung des optischen Ausgleichs nach M e c h a u auf der Kondensorseite ein zweites Mal bewegte optische Elemente benutzt, um die Inhomogenität der Bogenlampe (der im vorliegenden Fall die Photokathode entspricht) gegenüber dem wiedergegebenen Bild stillzusetzen, lassen sich bei der beschriebenen Einrichtung schon mit stillstehenden Spiegeln, die zwischen Film und Photokathode in den Strahlengang eingeschaltet werden, die beiden Objektivpupillen ungefähr auf dieselbe Stelle der Photokathode abbilden, da der Pupillendurchmesser gegenüber der maximalen Verschiebung der Objektive groß ist.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht an das beschriebene Ausführungsbeispiel mit Leuchtpunkt-

abtastung gebunden, und es sind Anwendungen der erfindungsgemäßen Einrichtung außerhalb der Fern- «ehübertragung denkbar. So könnten die optischen Achsen der beiden optischen Abbildungssysteme auch durch Bewegung zweier Spiegel oder zweier Prismen entsprechend dem Filmvorschub bewegt werden. Es ist unter Umständen vorteilhaft, die Greifer, beispielsweise durch Kurvenscheiben, zusätzlich in rechtwinklig zum Film verlaufender Richtung zu bewegen, um ein genaueres Ein- und Ausrücken der Greifer in den Perforationslöchern des Filmes zu gewährleisten, wie dies bei vielen Schmalfilmprojektoren geschieht. Ebenso kann das Umbienden von einem Abbildungssystem auf das andere anstatt mit einer mechanischen Blende 5 rein elektrisch durchgeführt werden, wenn für jedes der optischen Abbildungssysteme eine eigene Photokathode verwendet wird.

Die beschriebene Einrichtung arbeitet bei beliebigen Geschwindigkeiten und Geschwindigkeitsschwankungen des Antriebs ohne zusätzliche Fehler in der geometrischen Abbildungsbeziehung, insbesondere auch während eines raschen Startes. Mechanische Filter zur Beruhigung des Filmes sind entbehrlich.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Einrichtung zum optischen Ausgleich der Bildwanderung des bei kinematographischen Geräten kontinuierlichen Filmdurchlaufs, insbesondere in Geräten zur Fernsehübertragung von Filmen, bei welcher ein Antriebsmechanismus Teile von zwei nebeneinander angeordneten optischen Abbildungssystemen wechselweise derart bevvegt, daß die optischen Achsen jeweils dem Bild folgen, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub des Filmes im Bereich des Bildfensters nur von der tatsächlichen Bewegung der bewegten Teile (3 und 4) der beiden optischen Abbildungssysteme durch eine zwischen den bewegten Teilen der optischen Abbildungssysteme und dem Film eingeschaltete mechanische Hebelvorrichtung beeinflußt wird, welche den Film mittels Greifer (10, 11) fortbewegt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Umbienden von einem optischen Abbildungssystem auf das andere dienende Blenden (5) durch mindestens einen Antriebsmechanismus derart bewegt werden, daß die Gesamthelligkeit der Abbildung zwischen dem Filmbild (1) und der für die Bildübertragung maßgebenden Bezugsebene (2) auch während des Umblendens von dem einen auf das andere optische Abbildungssystem konstant bleibt.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den bewegten Teilen (3, 4) der beiden optischen Abbildungssysteme Hilfsmassen zugeordnet sind, die derart bewegt werden, daß ihre mechanischen Impulse entgegengesetzt gleich denjenigen der bewegten Teile (3, 4) der optischen Abbildungssysteme sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (10, 11) in diejenigen Perforationslöcher des Filmes eingreifen, die bei der Belichtung des Filmes zur Festlegung der geometrischen Lage der Filmbilder (1) benutzt worden sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Fernsehübertragung von Filmen durch Leuchtpunktabtastung, dadurch gekennzeichnet, daß vor der verwendeten Photokathode (8) eine lichtabsorbierende Farbstoffschicht in solcher Verteilung angebracht ist, daß eine ungleichmäßige Verteilung der Lichtempfindlichkeit der Photokathode (8) ausgeglichen wird.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Fernsehübertragung von Filmen durch Leuchtpunktabtastung, dadurch gekennzeichnet, daß vor der verwendeten Photokathode (8) eine Kondensoroptik (7) angeordnet ist, die die beiden ! Pupillen der optischen Abbildungssysteme (3, 4) in der Mittelstellung ihrer bewegten Teile (3, 4) auf dieselbe Stelle der Photokathode (8) abbildet. ^:

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 385 823, 518 730; deutsche Patentanmeldung AIII IX/57 a (bekanntgemacht am 5. 4. 1951);

österreichische Patentschrift Nr. 138 629.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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