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Verfahren und Vorrichtung zur kinematographischen Aufzeichnung und
Wiedergabe Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zur kinematographischen
Aufzeichnung und Wiedergabe, wobei ein primäres Bild eines Gegenstandes durch ein
Objektiv in einer primären Ebene abgebildet und durch eine Unterbrechervorrichtung,
die in dem Strahlenweg zwischen dem Objektiv und der ersten Ebene angeordnet ist,
in eine Anzahl von Teilbildern zerlegt wird und bei dem das zerlegte Bild auf einem
bewegten photographischen Film aufgezeichnet wird, von dem es dann auf einen Schirm
mit Hilfe einer entsprechenden umgekehrten Projektionsvorrichtung projiziert werden
kann. Es wird also ein primäres Bild eines Gegenstandes durch eine Unterbrechervorrichtung
in eine Anzahl von Teilbildern zerlegt, die auf einem bewegten photographischen
Film aufgezeichnet werden, so daß es möglich ist, auf dem Film eine Aufzeichnung
sehr rascher Bewegungen oder Veränderungen des photographierten Gegenstandes zu
erfassen und bei dem dann die Aufzeichnung auf einem Bildschirm mit Hilfe einer
entsprechenden umgekehrten Apparatur projiziert wird, so daß die Bewegung oder die
Veränderungen des Gegenstandes auf dem Bildschirm betrachtet werden können.
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Bei einer bekannten Anordnung dieser Art bewirkt die Unterbrechervorrichtung
eine Zerlegung des primären Bildes in eine Anzahl von Schichten, die seitlich um
verschiedene Abstände versetzt werden, so daß die Teilbilder gestaffelt liegen und
so ein eindimensionales Bild für die Zwecke der Aufzeichnung auf dem Film bilden.
Diese Anordnung benötigt einen besonders breiten Film, der alle Teilbilder nebeneinanderliegend
aufnehmen kann, wobei an Filmlänge gespart wird.
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Die Erfindung bezieht sich darauf, ein Verfahren und ein Gerät der
beschriebenen Art anzugeben, mit dem eine kinematographische Photographie besonders
hoher Geschwindigkeit sowie eine entsprechende Projektion durchgeführt werden können,
z. B. mit einer Geschwindigkeit, bei der ein Bild in einer Tausendstelsekunde aufgenommen
wird, wobei eine ähnliche Ersparnis bezüglich der Filmlänge erreicht wird, jedoch
ohne daß es notwendig ist, einen Film besonders großer Breite zu benutzen.
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Gemäß der Erfindung liegt bei dem Verfahren das gesamte Bild, welches
aus einem vollständigen Satz von Teilbildern besteht, innerhalb einer Reihe von
im Abstand angeordneten streifenförmigen Flächenteilen, die jeweils zur Bewegungsrichtung
des Films geneigt sind und deren Teilbilder einander in dieser Richtung nicht überlappen,
so daß die durch jedes Teilbild in Längsrichtung des Films erfaßte Fläche von den
durch die anderen Teilbilder erfaßten Flächen getrennt ist. Es ist meistens zweckmäßig,
die Teilbilder alle streifenförmig auszubilden und zur Bewegungsrichtung des Films
zu neigen, wobei ein Teilbild jeweils eine der streifenförmigen Flächen in der Primärebene
einnimmt.
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Bei einer Ausführungsform des kinematographischen Gerätes zur Ausführung
des Verfahrens besteht die Unterbrechervorrichtung gemäß der Erfindung aus einer
Blende, die in der Primärebene öder in ihrer Nähe angeordnet ist und eine Anzahl
von im Abstand voneinander befindlichen Öffnungen aufweist, die einander in der
Bewegungsrichtung des Films nicht überlappen. Im Falle der streifenförmigen Teilbilder
können die Blendenöffnungen die Form von Schlitzen annehmen, die zur Bewegungsrichtung
des Films geneigt sind.
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Bei einer anderen Ausführungsform des kinematographischen Gerätes
zur Ausführung des Verfahrens besteht die Unterbrechervorrichtung aus einer Serie
von Linsenelementen und einer Blende mit einer einzigen Öffnung, die sich in einer
konjugierten Stellung zu der ersten Ebene in bezug auf jedes Linsenelement befindet.
Dabei zeigen die Linsenelemente die Wirkung, daß sie die Strahlen, die sie von solch
einer Öffnung empfangen, in der ersten Ebene konzentrieren und damit das Teilbild
erzeugen. Im Falle der streifenförmigen Teilbilder kann jedes Linsenelement aus
einer
Zylinderlinse bestehen, wobei die Erzeugenden der Zylinderflächen zur Bewegungsrichtung.des
Films geneigt sind. In diesem Fall hat die Öffnung in der Blende zweckmäßigerweise
die Form eines Schlitzes, der parallel zu den Erzeugenden der zylindrischen Linsenelemente
ist.
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Mit jeder derartigen Anordnung der Unterbrechervorrichtung können
verwertbare Ergebnisse erzielt werden, jedoch haben die Anordnungen ihre Grenzen.
So kann dann, wenn streifenförmige Teilbilder verwendet werden, der Abstand zwischen
solchen Teilbildern nicht verringert werden, ohne die Neigung jedes streifenförmigen
Bildes gegen die Bewegungsrichtung des Films zu verringern und damit die Verwendbarkeit
des endgültigen Filmbildes zu reduzieren. Darüber hinaus entspricht die Länge und
die Höhe der verwendbaren Fläche in der ersten Ebene, die teilweise von den Teilbildern
eingenommen wird, welche durch die Länge und Höhe der geschlitzten Blende oder des
Satzes von zylindrischen Linsenelementen festgelegt sind, üblicherweise nicht der
Form und den Abmessungen des Objekts, so daß in vielen Fällen ein großer Teil der
auswertbaren Fläche ungenutzt bleibt.
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Diese Nachteile können größtenteils beseitigt oder zumindest weitgehend
verringert werden durch die Verwendung eines Objektivs, welches mindestens ein verzerrendes
Element enthält, wodurch die Form des ersten Bildes des Objekts bis zu einem gewünschten
Maß verzerrt werden kann. So kann das Objektiv ein Paar gekreuzter zylindrischer
Linsen mit verschiedener Brennweite besitzen, die so angebracht sind, daß das erste
Bild des Objekts in beiden abbildenden Ebenen in der ersten Ebene liegt. Falls die
Unterbrechervorrichtung eine Serie von zylindrischen Linsenelementen enthält, deren
Erzeugende parallel zu dem Schlitz in der Blende sind, ist es günstig, wenn die
Erzeugenden einer der zylindrischen Linsen des Objektivs parallel zu denjenigen
der zylindrischen Linsenelemente liegen.
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Der Film kann die Teilbilder in der ersten Ebene oder unmittelbar
in ihrer Nähe aufnehmen, oder in Abänderung dessen kann der Film solche Bilder auch
durch optische Projektion von der ersten Ebene her in einer zweiten Ebene aufnehmen.
Während zwar ein einziges zusätzliches Objektiv für eine solche Projektion von der
ersten Ebene in die zweite Ebene verwendet werden kann, ist es mitunter günstiger,
für diese Zwecke zwei oder mehr gleiche zusätzliche Objektive zu verwenden, die
Seite an Seite mit einem gewissen Abstand voneinander angeordnet sind, wobei jedes
dieser Objektive ein Feld überdeckt, das nur von einem Teil der verwendbaren Fläche
in der ersten Ebene gebildet wird, welche die Teilbilder enthält.
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Die Erfindung kann in verschiedener Weise praktisch verwendet werden.
Einige zweckmäßige unterschiedliche Anordnungen von kinematographischen Geräten
sind schematisch in den Zeichnungen dargestellt. Diese zeigen im einzelnen folgendes
Fig. 1 zeigt eine einfache Anordnung in Seitenansicht; Fig.2 .ist die Frontansicht
der Blendenscheibe, welche in der Anordnung nach Fig.1 verwendet wurde; Fig. 3 ist
die gleiche Ansicht einer anderen Ausführungsform der Blendenscheibe; Fig.4, 5 und
6 zeigen jeweils in isometrischer Projektion drei unterschiedliche Anordnungen,
von denen jede eine Blendenscheibe ähnlich der in Fig. 3 verwendet; Fig. 7 zeigt
in gleicher Weise eine weitere abgeänderte Anordnung, welche eine Linsengruppe an
Stelle einer Blendenscheibe verwendet; Fig.8 zeigt die Beschaffenheit des Schirmbildes,
welches durch Verwendung des Gerätes mit umgekehrtern Strahlengang für dieProjektion
entsteht, und Fig. 9 zeigt eine Modefikation der Blendenscheibe nach Fig. 3.
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Bei der einfachen Anordnung nach Fig. 1 und 2 wird ein photographisches
Objektiv A dazu verwendet, das Bild eines ausgewählten Objekts B in einer ersten
Ebene zu fokussieren, und ein Streifen eines photographischen Films C wird in dieser
Ebene über die Bildfläche bewegt. Um die Beschreibung zu vereinfachen, wird angenommen,
daß die erste Ebene vertikal steht und daß sich der Film C in vertikaler Richtung
über die Bildfläche in dieser Ebene bewegt, obwohl in der Praxis irgendeine andere
geeignete Anordnung in dieser Beziehung getroffen werden kann. Unmittelbar vor der
ersten Ebene zwischen dem Objektiv und einer derartigen Ebene ist eine feste dünne
-BlenderiSCheibeD angeordnet, die eine Anzahl von kleinen Öffnungen Dl (Fig. 2)
besitzt. Diese Öffnungen D1 sind in der Platte D so angebracht, daß jede Öffnung
in einem schmalen vertikalen Streifen liegt, der dieser Öffnung zugeordnet ist.
Dies bedeutet, daß niemals zwei Öffnungen in einen derartigen Streifen eindringen.
Die Anordnung der Öffnungen ist jedoch so, daß die verschiedenen vertikalen Streifen
so dicht aneinander liegen, wie es praktisch möglich ist, so daß die Streifen zusammen
eine nahezu kontinuierliche Fläche der Scheibe bedecken, welche sich in seitlicher
Richtung über die vollständige ausnutzbare Breite des Films erstreckt. Bei einer
günstigen Anordnung beispielsweise liegen die Löcher mit gleichen Intervallabständen
in einer Anzahl von horizontalen Reihen, die auch einen gleichen Abstand voneinander
haben. Die Öffnungen in einer Reihe sind gegenüber denen der nächsten darüber befindlichen
Reihe nach einer Seite hin verschoben. Die Reihenzahl und die horizontalen Abstände
der Löcher in jeder Reihe sind so gewählt, daß die Löcher in der obersten Reihe
alle in gleichem Maß gegenüber denjenigen in der untersten Reihe nach derselben
Seite verschoben sind. Das Maß der Verschiebung von einer Reihe zur nächsten ist
gleich dem Durchmesser oder der Breite einer Öffnung, oder sie überschreitet diesen
Wert nur geringfügig. Somit bilden die Öffnungen ein Anzahl von »Kolonnen«, von
denen jede um einen kleinen Winkel gegen die Vertikale geneigt ist. Der Luftspalt
zwischen dem Film C und der Blendenscheibe D wird so klein gemacht, wie es praktisch
ohne Gefahr einer Störung in der Filmbewegung möglich ist.
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Nimmt man z. B. bei einer derartigen Anordnung an, daß der Gegenstand
B aus einer profilierten leuchtenden Fläche auf einem dunklen Hintergrund besteht,
so ist klar, daß das Bild in der ersten Ebene aus einer Anzahl kleiner Lichtflecke
oder -punkte besteht, so daß der Gegenstand skelettartig durch eine Anzahl im Abstand
zueinander befindlicher Punkte abgebildet wird, die über die Fläche der Bildebene
entsprechend der Form des Objekts verstreut sind. Die Beleuchtungsstärke von jedem
Punkt hängt natürlich von der Helligkeit des entsprechenden Objektpunktes ab. Wenn
der Film C kontinuierlich bewegt wird; so erzeugt jeder Punkt in der ersten Ebene
einen Lichtstreifen entlang des Films, und die verschiedenen Streifen überschneiden
sich nicht. Wenn sich das Objekt B ändert, so ändert sich die Beleuchtungsstärke
in
jedem Streifen, wobei jeder Punkt des Streifens den Zustand des entsprechenden Objektpunktes
in dem zugeordneten Zeitpunkt wiedergibt. Auf diese Weise stellt das vollständige
Bild auf dem Film eine Aufzeichnung der Änderungen des Objekts über eine Zeitperiode
dar.
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Eine solche Aufzeichnung kann dadurch interpretiert werden, daß das
Filmbild auf optischem Wege auf einen Schirm projiziert wird, wobei das gleiche
Gerät mit umgekehrtem Strahlengang verwendet wird. Der Film C wird also wieder in
vertikaler Richtung in der ersten Ebene an der Blendenscheibe D vorbeibewegt. In
diesem Fall -wird jedoch eine geeignete Lichtquelle vorgesehen, um den Film zu beleuchten,
wenn er die Blendenscheibe passiert, und ein Projektionsschirm ist in der Ebene
des Objekts untergebracht. Es ist klar, daß in jedem Augenblick die Teile des Streifenbildes,
welche durch die Löcher in der Blendenscheibe belichtet werden, exakt denjenigen
entsprechen, welche im entsprechenden Augenblick während des Photographierens auf
dem Film aufgezeichnet wurden. Infolgedessen ist das Bild, welches in diesem Augenblick
auf den Schirm projiziert wird, eine skelettartige punktweise Wiedergabe des Objekts,
und wenn der Film die Blendenscheibe passiert, so ändert sich diese skelettartige
Darstellung in der gleichen Weise, wie sich das Objekt während der Belichtungsperiode
geändert hat.
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Bei der vorgehend beschriebenen Anordnung wurde erwähnt, daß die Öffnungen
D1 in der Blendenscheibe D vorzugsweise so angeordnet sind, daß sie eine Anzahl
von Kolonnen bilden, von denen jede um einen kleinen Winkel zur Vertikalen geneigt
ist. Bei einer modifizierten Anordnung, wie sie in Fig. 3 gezeigt wird, sind die
Öffnungen in jeder Kolonne miteinander verbunden, so daß sie einen Schlitz D2 bilden.
Auf diese Weise hat die Blendenscheibe D eine horizontale Reihe von parallelen Schlitzen,
von denen jeder um einen kleinen Winkel gegen die Vertikale geneigt ist. Die Länge
jedes Schlitzes und der Abstand zwischen den Schlitzen ist so gewählt, daß sich
die Schlitze in bezug auf die vertikale Richtung nicht überlappen. Im übrigen ist
die Anordnung gleich der oben beschriebenen.
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Bei dieser Modifikation ist das Bild, das in der ersten Ebene zu irgendeinem
Zeitpunkt entsteht, wieder ein skelettförmiges Abbild des Objekts in diesem Zeitpunkt.
Statt daß es aus einer Anzahl von Punkten besteht, wird das skelettförmige Bild
aber in diesem Fall aus einer Anzahl von geneigten Linien zusammengesetzt. jeder
Punkt auf einer derartigen Linie entspricht einem Punkt des Objekts, und seine Beleuchtungsstärke
hängt von der Helligkeit des entsprechenden Objektpunktes ab. jedes derartige Linienbild
zeichnet einen Streifen Cl längs des Films C auf, und die Breite eines solchen Streifens
hängt von der Länge des Linienbildes ab, so daß die Breite und auch die Beleuchtungsstärke
entsprechend der Änderungen im Objekt ebenfalls variiert.
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Der Luftspalt, der aus mechanischen Gründen. zwischen der Blendenscheibe
D und dem Film C bei den vorhergehend beschriebenen Anordnungen beschrieben ist,
bringt notwendigerweise einen gewissen Verlust in der Auflösung des Bildes mit sich,
und in der Praxis ist es üblich, diesen Verlust - dadurch zu beseitigen, daß die
Blendenscheibe D in der ersten Ebene angebracht wird und däß ferner optische Einrichtungen
vorgesehen werden, um ein Bild von der ersten Ebene auf eine zweite Ebene zu projizieren,
wobei der Film so angeordnet ist, daß er sich in vertikaler Richtung in der zweiten
-Ebene bewegt. Die optischen Einrichtungen, welche diesem Zweck dienen, können nach
der Darstellung in Fig.4 aus einem einzigen zusätzlichen Objektiv E bestehen in
Verbindung mit einer Kollektor linse F, die in unmittelbarer Nähe der Blendenscheibe
D angebracht ist; um das Licht auf dem vorderen -Knotenpunkt des zusätzlichen Objektivs
E zu konzentrieren und damit eine gute Ausleuchtung des Bildes in der zweiten Ebene
von jedem Teil der Blendenscheibe D her zu erreichen. Diese Anordnung hat den weiteren
Vorteil, daß ein Film jeder gewünschten Breite verwendet -werden kann, da das zusätzliche
Objektiv E z. B. so -wirkt, daß die Größe des Bildes verringert wird; um damit die
Verwendung eines Films möglich zu machen, der schmäler ist als die Länge der Blendenscheibe
D.
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Obwohl die am vorgehenden beschriebenen Anordnungen verwendbare Resultate
liefern, haben sie doch ihre Grenzen. So ist die Länge der Blendenscheibe D durch
den Öffnungswinkel des Hauptobjektivs A und des eventuell vorgesehenen zusätzlichen
Objektivs E begrenzt, und die Anzahl der Schlitze D2 (oder der Kolonnen von Öffnungen
Dl) in der Blendenscheibe D kann nur dadurch vergrößert werden, daß entweder die
Neigung der Schlitze zur Vertikalen oder die Höhe der Blendenscheibe verringert
wird. Wenn die Neigung der Schlitze verringert wird, so leidet die Oualität der
Aufzeichnung auf den- Film darunter, da es dann weniger möglich ist, zwischen den
Beleuchtungsstärken zweier verschiedener Punkte in Längsrichtung der Schlitze zu
unterscheiden. Wenn die Höhe der Blendenscheibe relativ zu ihrer Länge verringert
wird, so ist es nicht möglich, die gesamte Länge der Blendenscheibe auszunutzen
(wenn nicht das Verhältnis von Höhe zur Länge des Objektivs selbst zufällig kleiner
ist als das entsprechende Verhältnis der Blendenscheibe), und der Vorteil durch
die Vergrößerung der Anzahl von Schlitzen geht damit wieder verloren.
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Diese Schwierigkeit wird bei der in Fig. 5 gezeigten abgeänderten
Anordnung dadurch vermieden, daß ein Verzerrungssystem in dem Hauptobjektiv vorgesehen
wird, das ein verzerrtes Bild liefert, so daß ein vollständiges Bild des Objekts
in einem Teil der ersten Ebene akkommodiert werden kann, der breiter ist gegenüber
seiner Höhe als das Objekt. Dadurch wird es möglich gemacht, daß die Länge der Blendenscheibe
vergrößert und seine Höhe verringert wird, wodurch eine größere Anzahl von Schlitzen
verwendet werden kann, ohne daß ihre Neigung zur Vertikalen verringert wird.
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Dieses verzerrende Objektiv kann verschiedene Formen besitzen und
eine zylindrische Linse oder mehrere Linsen oder ein Prismensystem zusätzlich zu
den sphärischen Elementen besitzen, oder es kann aus zylindrischen Linsen ohne sphärische
Elemente bestehen. Bei einer geeigneten Anordnung, wie sie dargestellt ist, besteht
das Hauptobjektiv aus zwei zylindrischen Linsen Al, A2, deren die Zylinderfläche
Erzeugende im rechten Winkel zueinander stehen, wobei die beiden Linsen in ihren
bilderzeugenden Ebenen konvergent sind (d. h. in ihren Ebenen, die jeweils im rechten
Winkel zu den Erzeugenden der Zylinderflächen stehen) und -wobei die Linsen unterschiedliche
äquivalente Brennweiten besitzen, aber in axialer Richtung so angeordnet sind, daß
sie das Objekt B in derselben ersten Ebene abbilden. So stehen bei der zylindrischen
Linse A1 die Erzeugenden in vertikaler Richtung, und sie ist näher am Objekt B
angeordnet
als die andere Linse A2, deren Erzeugende parallel zu der Längsseite der Blendenscheibe
D sind, wodurch die Länge des Bildes vergrößert und seine Höhe verringert wird.
Es wird dadurch ermöglicht, daß die Blendenscheibe D eine größere Länge und eine
kleinere Höhe hat. Infolge der verringerten Höhe können die Schlitze D2 enger, zusammengerückt
werden, ohne daß sie sich in bezug auf die vertikale Richtung überlappen. Dieses
Zusammenrücken in Verbindung mit der größeren Länge erhöht die Anzahl der Schlitze
in beträchtlichem Maße, wodurch die Brauchbarkeit des skelettförmigen Bildes ebenfalls
vermehrt wird.
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Die vergrößerte Länge der Blendenscheibe D macht es unzweckmäßig,
nur ein einziges zusätzliches Objektiv E für die Projektion des Bildes auf die zweite
Ebene zu verwenden, wenn eine übermäßige axiale Länge des vollständigen Gerätes
vermieden werden soll. Es ist daher günstiger, wie in Fig. 6 dargestellt, eine Reihe
von gleichen zusätzlichen Objektiven Ei, E2, E3 zu verwenden, von denen jedes nur
einen Teil der Fläche in der ersten Ebene überdeckt. Um bei dem endgültigen Bild
auf dem Film Störungen zu vermeiden, die sich aus dem >=Tberlappen der Blickfelder
dieser zusätzlichen Objektive ergeben, sind Flansche D3 hinter der Blendenscheibe
D vorgesehen, die sich in rückwärtiger Richtung erstrecken, um damit die einzelnen
Blickfelder voneinander abzutrennen. Jedem der zusätzlichen Objektive Ei, E2, E3
kann eine Kollektorlinse in der Nähe der Blendenscheibe zugeordnet sein, die ihren
entsprechenden Abschnitt überdeckt.
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Diese Verwendung von einem ganzen Satz zusätzlicher Objektive Ei,
E2, E3 führt durch die Umkehr des Bildes innerhalb von jedem Abschnitt der Blendenscheibe
D dazu, daß das endgültige Bild in der zweiten Ebene anders aussieht als das ursprüngliche
Objekt. Dies hat jedoch keine Bedeutung, da genau die gleiche Bildumkehr der einzelnen
Abschnitte bei der anschließenden Projektion des Films auf einen in der Objektebene
befindlichen Schirm vorgenommen wird. Das endgültige auf den Schirm projizierte
skelettartige Bild liefert damit eine exakte Wiedergabe des ursprünglichen Objekts
so weit, wie die Skelettnatur des Bildes dies erlaubt. Durch die vergrößerte Anzahl
von Schlitzen in der Blendenscheibe ist das endgültige skelettartige Bild, das auf
den Schirm projiziert wird, eine beträchtliche detaillierte Wiedergabe des ursprünglichen
Objekts, als dies bei der einfachen oben beschriebenen Anordnung möglich ist. Fig.8
zeigt die Beschaffenheit des erhaltenen Schirmbildes.
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Es ist nicht wichtig, daß bei der vorhergehend beschriebenen Anordnung,
welche Schlitze in der Blendenscheibe D verwendet, diese Schlitze alle parallel
zueinander sind oder einen gleichen Abstand voneinander haben, vorausgesetzt natürlich,
daß sich die Schlitze in bezug auf die vertikale Richtung nicht überlappen. Es wird
jedoch im allgemeinen zweckmäßig sein, parallele gleichabständige Schlitze zu verwenden,
um damit die beste Annäherung an das vollständige Objekt bei dem endgültigen projizierten
skelettartigen Bild zu erreichen. Fig.9 zeigt als Beispiel eine Blendenscheibe mit
zwei entgegengesetzt zueinander geneigten Sätzen von parallelen Schlitzen D-1, die
dazu geeignet sind, ein Bild des Objekts mit scharfen Umrissen zu liefern.
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Es ist für die Erfindung nicht wichtig, eine Blendenscheibe zu verwenden,
die in der ersten Ebene oder in deren Nähe angeordnet ist. Die notwendige Zerlegung
des ersten Bildes in eine Anzahl von im Abstand zueinander befindlichen Teilbildern
in der ersten Ebene kann auch auf andere Art durchgeführt werden. So kann beispielsweise
ein Satz von kleinen Linsenelementen in Verbindung mit einer Blende verwendet werden,
die nur eine einzige Öffnung besitzt. Jede der vorgehend beschriebenen Anordnungen,
die eine Blendenscheibe mit Öffnungen in der ersten Ebene oder in deren Nähe verwendet,
hat ihre Analogie in einem Satz von Linsenelementen und einer Blende mit einer einzigen
Öffnung, und es genügt daher, eine solche Anordnung zu beschreiben, die als analog
zu den Anordnungen der Fig. 5 und 6 angesehen werden kann.
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Bei dieser Anordnung kann eine Reihe von gleichen zylindrischen Linsenelementen
G verwendet werden, deren parallele Erzeugenden der Zylinderflächen zur Vertikalen
um den gleichen Winkel geneigt sind wie die Schlitze in der oben beschriebenen Blendenscheibe.
Diese Elemente sind Seite an Seite eng nebeneinander untergebracht und vorzugsweise
als bauliche Einheit miteinander vereinigt. Da diese Linsenelemente nicht von hoher
optischer Qualität sein müssen (insoweit, als dies die Korrektur der Aberration
betrifft), können sie zweckmäßigerweise dadurch gebildet werden, daß eine Reihe
von zylindrischen Stücken G auf die Vorderseite einer Glasscheibe G1 oder eines
anderen geeigneten durchsichtigen Materials aufgeschmolzen oder aufgepreßt werden.
Ein solcher Linsenblock G, G1 ist zwischen dem Hauptobjektiv A1, A2 und der ersten
Ebene in kurzem Abstand von der ersten Ebene angeordnet.
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Die zugeordnete Blende H mit einer einzigen öffnung ist in einer geeigneten
Stellung zwischen dem Objekt *B und dem Linsenblock G, G1, vorzugsweise in der Nähe
des Hauptobjektivs A1, A2, untergebracht, und sie wirkt als Begrenzung für die Strahlen,
welche durch das Hauptobjektiv hindurchgehen. Die einzige Öffnung HI in der Blende
H hat vorzugsweise die Form eines Schlitzes der parallel zu der Erzeugenden der
zylindrischen Linsenelemente G in dem Linsenblock ist. Die relative axiale Stellung
der verschiedenen Teile ist so, daß die geschlitzte Blende H und die" erste Ebene
annähernd konjugiert zueinander sind und in bezug auf die zylindrischen Linsenelemente
G, so daß alle Strahlen, welche durch den Schlitz HI hindurchgehen und auf ein zylindrisches
Element auffallen, in eine Fokussierlinie in der ersten Ebene gebracht werden. Die
Hauptobjektive A1, A2 arbeiten so, daß sie das Objekt auf die erste Ebene fokussieren,
wobei die Wirkung der zylindrischen Linsenelemente G mit in Betracht gezogen wird.
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Es ist klar, daß bei dieser Anordnung alle Strahlen, welche durch
den Schlitz H1 hindurchgehen und auf ein zylindrisches Linsenelement G auffallen,
von einem einzigen geneigten Streifen des Objekts B ausgesandt worden sind. Diese
Strahlen werden alle durch das zylindrische Linsenelement so fokussiert, daß ein
geneigtes Linienbild in der ersten Ebene entsteht. Die Dicke oder Breite eines solchen
Linienbildes hängt ab von der Breite eines Schlitzes H1, und der Schlitz kann so
ausgeführt sein, daß seine Breite verändert werden kann, beispielsweise um die Dicke
des Linienbildes zu regeln und optimale Helligkeit und Auflösung zu erreichen.
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Wie beiden vorgehend beschriebenen Anordnungen, die eine geschlitzte
Blendenscheibe in der ersten Ebene oder deren Nähe besitzen, sind dieLinienbilder
in der ersten Ebene so angeordnet, daß sie eine solche Länge und einen solchen Abstand
haben, daß sie sich in bezug auf die vertikale Richtung nicht überlappen. Der Film'
C ist wie oben angeordnet und wird in
vertikaler Richtung in der
ersten Ebene bewegt. Da ein ausreichender Luftspalt zwischen dein Linsenblock G,
G1 und der ersten Ebene besteht, ist es in diesem Falle nicht erforderlich, ein
zusätzliches Objektiv oder Objektive zur Projektion eines Bildes von der ersten
Ebene auf den Film in einer zweiten Ebene zu verwenden, außer in den Fällen, in
denen es erwünscht ist, einen Film zu verwenden, der schmäler ist als die Länge
des Linsenblocks.
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Im übrigen ist die Anordnung die gleiche wie die vorher beschriebenen,
welche eine geschlitzte Blendenscheibe verwenden. So kann das Hauptobjektiv aus
einem photographischen Objektiv mit einer sphärischen Oberfläche bestehen oder,
wenn ein verzerrtes Bild gewünscht wird, kann es aus zwei gekreuzten zylindrischen
Linsen A', A2 (entsprechend der Darstellung) bestehen. Im ersten Fall ist
die beste Stellung für die Blende H die normale Blendenstellung der Objektive, während
im letzten Fall die Blende H zweckmäßigerweise nahe an der Zylinderlinse A1 in der
Nähe des Objekts B liegt. In diesem letzteren Fall ist es im allgemeinen zweckmäßig,
wenn die Erzeugenden der Zylinderlinse A1, welche dem Objekt am nächsten ist, parallel
zu der Erzeugenden der Zylinderlinsen G in dem Linsenblock liegen, während die Erzeugenden
der Zylinderlinse A2, welche dem Linsenblock am nächsten ist, wie vorher horizontal
und parallel zu der Längsseite des Linsenblockes sind.
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Es wird darauf hingewiesen, daß nach Wunsch der Linsenblock aus einem
Satz sphärischer Linsenelemente bestehen kann, die in horizontalen Reihen und geneigten
Kolonnen angeordnet sind, wobei die Öffnung in der Blende dann aus einer kreisförmigen
Öffnung statt aus einem Schlitz besteht, so daß die Teilbilder in der ersten Ebene
aus einem Satz von Punkten oder kleinen Flecken bestehen, welche sich in bezug auf
die vertikale Richtung nicht überlappen.
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Es soll erwähnt werden, daß bei allen oben beschriebenen Anordnungen
das Hauptobjektiv, ob es nun verzerrende Elemente enthält oder nicht, von hoher
optischer Qualität sein soll mit einer guten Korrektur für die Aberration. Dies
gilt in gleicher Weise für die zusätzlichen Objektive (wenn solche vorgesehen sind)
zur Fokussierung eines Bildes von der ersten Ebene auf die zweite Ebene. Aber es
ist nicht erforderlich für die Kollektorlinse oder -linsen, wenn solche verwendet
werden, oder für die einzelnen Linsenelemente in dem Linsenblock, wenn ein solcher
verwendet wird, daß sie eine hohe optische Qualität besitzen.
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Für den Filmantrieb kann ein beliebiger Mechanismus verwendet werden.
Es ist jedoch in vielen Fällen zweckmäßig, den Film um die Oberfläche einer drehbaren
Trommel mit relativ großem Durchmesser zu wickeln, deren Achse parallel zu der Längsseite
der Blendenscheibe oder des Linsenblocks liegt. Die Trommel ist dabei hohl und aus
geeignetem transparentem Material hergestellt, so daß für Projektionszwecke eine
streifenförmige Lampe in der Trommel zwischen deren Achse und dem verwendbaren Teil
der ersten (oder zweiten) Ebene eingeschaltet sein kann, um den Film zu beleuchten.
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Durch eine geeignete hohe Drehgeschwindigkeit der Trommel ist es auf
diese Weise möglich, eine kinematographische Photographie und Projektion mit ultrahoher
Geschwindigkeit zu erzielen. Wenn beispielsweise die Trommel mit solcher Geschwindigkeit
gedreht wird, daß sie einem über ihre Peripherie laufenden Film eine -Geschwindigkeit
von 104 cm/sec erteilt, und wenn der Durchmesser von jedem Bildpunkt oder die undurchsichtige
Dicke jeder Bildlinie (in vertikaler Richtung gemessen) 0,012 cm beträgt, so wird
ein vollständiges neues Bild alle 1,2 Mikrosekunden erzeugt. Wenn eine Trommel einen
Außenumfang von 100 cm besitzt, so würde es möglich sein, für die einmal um die
Peripherie gewickelte Filmlänge eine gesamte Belichtungszeit von 10 000 Mikrosekunden
zu verwenden. Die Anordnung ist somit zum Photographieren und Aufzeichnen und für
eine nachfolgende Projektion von sich schnell ändernden Phänomenen, beispielsweise
elektrischen Bogen, geeignet. Wenn es natürlich gewünscht wird, daß die Trommel
mit langsamerer Geschwindigkeit während des Projektionsvorganges umläuft als während
der Photographie, so kann ein Bild mit verlangsamter Bewegung auf den Schirm aufgezeichnet
werden.