DE1209424B - Projektionseinrichtung fuer sich langsam aendernde Bilder, insbesondere in einem Projektionsplanetarium - Google Patents

Description

• Projektionseinrichtung für sich langsam ändernde Bilder, insbesondere in einem Projektionsplanetarium Die Erfindung betrifft eine Projektionseinrichtung zur Darstellung langsamer Bewegungen und/oder Helligkeitsänderungen diffus begrenzter Objekte, insbesondere zur zeitraffenden Darstellung form- und helligkeitsvarianter Himmelskörper in einem Planetarium, die sich durch Einfachheit, geringen Aufwand an Filmmaterial und große Laufruhe auszeichnet.
• Bei der zeitraffenden Darstellung bewegter Vorgänge wird im allgemeinen so vorgegangen, daß mit einer großen Bildfrequenz aufgenommen und mit der üblichen, sehr viel geringeren Bildfrequenz projiziert wird. Man benötigt also für dieses Verfahren außerordentlich große Filmlängen.
• Die Erfindung will diesen Nachteil vermeiden. Sie greift auf den Vorgang des optischen Bildausgleiches mit einem Polygonprisma zurück; dieses Gerät unterscheidet sich aber von den bekannten Geräten dadurch, daß mit außerordentlich geringen Bildfrequenzen gearbeitet wird.
• Die Projektionseinrichtung nach der Erfindung zeichnet sich aus durch die Verwendung des an sich bekannten gleichförmig ablaufenden Filmvorschubes mit Polygonprisma, jedoch für Bildfrequenzen, die unterhalb der Verschmelzungsfrequenz liegen und den Ersatz des üblichen Bildfensters und der Rotationsblende durch eine an der Frontseite des Objektivs angeordnete vignettierende Rechteckblende. Es hat sich gezeigt, daß sich mit einer solchen Anordnung Form- und Helligkeitsänderungen an diffus begrenzten Objekten ganz ausgezeichnet darstellen lassen, da das Auge bei diesen geringen Frequenzen nicht den Eindruck sprunghafter Änderungen des Bildinhaltes erhält, sofern diese Änderungen von Bild zu Bild hinreichend geringfügig sind und die Projektionsanordnung im Gegensatz zur üblichen Kinematographie so getroffen ist, daß der ausgenutzte Lichtstrom der Projektionslampe zeitlich unveränderlich ist. Die Bilder werden also kontinuierlich durch überblendung so ineinander geführt, daß die Summe der beiden Bildhelligkeiten konstant bleibt.
• Für die Darstellung form- und helligkeitsvarianter Himmelskörper in einem Projektionsplanetarium haben sich Bildfrequenzen von etwa einem Bild pro Sekunde bis einem Bild pro 21/2 Sekunden außerordentlich bewährt. Da mit einer solchen Bildfrequenz außerordentlich langsame Transportgeschwindigkeiten für den Film und Umlaufgeschwindigkeiten des Polygonprismas verbunden sind, ergibt sich zugleich eine ungewöhnlich große Laufruhe der Anordnung und naturgemäß eine geringe Filmlänge für die endlose Schlaufe, was die Einrichtung nach der Erfindung für Projektionsplanetarien besonders geeignet macht. In der Tat benötigt man für die Darstellung des Werdens und Vergehens eines Kometen nur etwa 1/7o der bisherigen Filmlänge.
• Zu beachten ist folgende Erscheinung: Wenn das projizierte Bild in Bewegungsrichtung des Films durch ein Bildfenster üblicher Größe in der Filmbühne begrenzt wird, wandert der scharf abgebildete Rand des Bildfensters als sichtbarer Streifen über das Bild. Dies läßt sich nun nach einem weiteren Merkmal der Erfindung verhindern, indem man die Größe des Bildfensters in Filmbewegungsrichtung etwa verdoppelt und die zur Vermeidung von Nebenbildern notwendige Begrenzung des Bildes mit einer vignettierenden Rechteckblende erzielt, die auf der Frontseite des Objektivs angeordnet ist und im Effekt das normale Bildfenster auf der Filmbühne ersetzt. Ferner muß der mit Hilfe des Polygonprismas erreichte Parallelverschiebungsbetra;g des Strahlenganges zwischen Film und Objektiv mit der Länge des Filmbildes, gemessen in Bewegungsrichtung, identisch sein. Damit ist bei gegebener Objektivbrennweite und gegebener Projektionsentfernung die maximale Abmessung des zu projizierenden Bildes festgelegt.
• Dieser maximal erreichbare Parallelverschiebungsbetrag nimmt zu mit folgenden drei Einflußgrößen: 1. Mit dem für ein Einzelbild zugelassenen Drehwinkel des Prismas, 2. mit dem Brechungsindex des Prismenmaterials und 3. mit dem Prismendurchmesser.
• Mit der Größe des Drehwinkels ist allerdings nicht viel zu erreichen, da mit zunehmendem Drehwinkel die Bildfehler in erheblich stärkerem Maße als proportional zunehmen. Ein gewisser maximaler Dreh- Winkel pro Einzelbild läßt sich also nicht überschreiten. Darum empfiehlt sich die Wahl eines Polygonprismas mit verhältnismäßig hoher Flächenzahl. Bewährt haben sich bei einer Objektivschnittweite von 35 mm Polygonpri.smen mit 16 Flächen.
• Mit Bezug auf den Brechungsindex des Prismenmaterials kann man jedoch durch Wahl eines hochbrechenden Glases etwas gewinnen.
• Ein erheblicher Gewinn läßt sich erzielen mit einem Objektiv, dessen filmseitige Schnittweite im Verhältnis zu seiner Brennweite möglichst groß ist und dem ein Polygonprisma zugeordnet ist, dessen Durchmesser etwa gleich jener Schnittweite des Objektivs ist.
• Im folgenden wird das Wesen .der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert, welche ein Ausführungsbeispiel zum Einbau in ein Projektionsplanetarium im Schnitt darstellt. Auf der kreisrunden Einbauplatte 1 sind die einzelnen Teile der Projektionseinrichtung montiert; das Projektionsobjektiv mit der demselben vorgeordneten Rechteckblende ist in der optischen Achse der Projektionseinrichtung an die Einbauplatte angesetzt. Der optische Teil der Projektionseinrichtung besteht aus der Lichtquelle 2, dem Kondensor 3, dem umlaufenden Polygonprisma 4, dem diesem vorgeordneten Projektionsobjektiv 5 und der an dessen Frontseite angeordneten Rechteckblende 6. Das Filmfenster 7 in der Bildbühne ist in Richtung des Filmablaufs auf das Doppelte seiner normalen Größe verlängert. Der zu einer endlosen Schlaufe zusammengeklebte Film 8 wird über die Transportrolle 9 und die Umlenkrollen 10 durch einen mit der Transportrolle gekuppelten, nicht dargestellten Umlaufmotor in langsamen Umlauf versetzt, während das Polygonprisma über ein derart bemessenes Getriebe in Rotation versetzt wird, daß die Umlauffrequenz der -ablenkenden Prismenflächen gleich der Bildfrequenz ist.
• Naturgemäß ist der Gegenstand der Erfindung nicht ,auf das Ausführungsbeispiel - beschränkt. Es kann auch Anwendung finden zur Darstellung anderer Objekte mit diffusen Konturen, unter anderem auch zu Werbezwecken.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Projektionseinrichtung zur Darstellung von Reihenbildern langsam sich ändernder Bewegungen und/oder Helligkeiten, insbesondere in einem Planetarium, gekennzeichnet durch die Verwendung eines an sich bekannten gleichförmig ablaufenden Filmvorschubes mit Polygonprisma für Bildfrequenzen unterhalb der Verschmelzungsfrequenz und einer an Stelle des üblichen Bildfensters und der Rotationsblende angeordneten vignettierenden Rechteckblende an der Frontseite des Objektivs.
2. 2. Projektionseinrichtung nach Anspruch 1; gekennzeichnet durch einen Filmtransport für eine Bildfrequenz von maximal 1 Sekunde.
3. 3. Projektionseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch ein Objektiv mit einer im Verhältnis zu seiner Brennweite möglichst großen filmseitigen Schnittweite und ein hinsichtlich seines Durchmessers etwa der Schnittweite entsprechendes Umlaufprisma aus einem Material hoher Brechkraft.
4. 4. Projektionseinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen in endloser. Schleife umlaufenden Film.