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Optische Überblendvorrichtung für Projektoren Die Erfindung betrifft
eine optische Uberblendvorrichtung für Projektoren, insbesondere für Diapositiv-Projektoren.
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Derartige Uberblendvorrichtungen sollen einen weichen Übergang z.B.
bei der Projektion von Diapositiven schaffen, d.h. während das eine Bild langsam
von der Projektion verschwindet soll das nächstfolgende Bild eingeblendet werden.
Diesen Effekt erhält man bisher im allgemeinen mit zwei Projektoren, von denen jeder
eine Lampe, einen Kondensor und ein Objektiv besitzt, sowie mit einer Synohroni
sabionseinrichtung illit; der eine der Projektionen zunehmend bis zur völligen Auslöschung
verdunkelt werden kann, während die andere Projektion bis zur normalen Licht stärke
zunehmend heller wird, wobei die Summe der beiden Lichtstärken konstant bleibt.
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Eine derartige Gerätschaft weist zahlreiche Nachteile auf. Zunachst
besi@z@ sie einen ganz @@@@@@@@@@@ @@@@@@ bedarf, der mindestens doppelt so groß
ist wie bei einem normalen Projektor. Weiterhin ist der Gestehungspreis wegen der
erforderlichen Verwendung zweier Optiken relativ hoch, zumal die Optiken mit Rücksicht
auf die von dem an einer derartigen Technik interessierten Amateur geforderte Qualität
teuer sind. Schließlich ist es schwierig und langwierig ein derartiges Gerät zum
Laufen zu bringen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine optische Uberblendvorrichtung
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie mit einem relativ geringen Aufwand
an Kosten herstellbar ist, einen geringen Platzbedarf hat und einfach zu betreiben
ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß hinter einer
Lichtquelle ein teildurchlässiger Spiegel mit variablem Reflektionsvermögen angeordnet
ist, der das auftreffende Licht in zwei abgehende Teilstrahlen aufspaltet, daß im
Wege eines jeden Teilstrahles eine Führung zur Aufnahme eines zu projizierenden
Bildes angeordnet ist, daß die Teilstrahlen nach ihrem Durchgang durch die Bilder
in einem zweiten teildurchlässigen Spiegel mit variablem Reflektionsvermögen zu
einem einzigen abgehenden Strahl zusammengefaßt werden und daß die beiden teildurchlässigen
Spiegel über eine Stellvorrichtung derart gekoppelt sind, daß die Summe ihrer Reflektionsvermögen
in jeder Stellposition im wesentlichen gleIch 1 ist,bzç. daß die Lichtmenge, die
durch den einen Spiegel hindurchgeht, gleich derjenigen Lichtmenge
ist,
die von dem anderen Spiegel reflektiert wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsfor der Erfindung ist vorgesehen,
daß die beiden Führungen zur Aufnahme der zu projizierenden.Bilder senkrecht auf
den jeweiligen optischen Achsen des Kondensors und des Objektivs zwischen dem Spiegel
und dem total reflektierenden Element zentriert sind.
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Eine andere, besonders vorteilhafte Ausführungsforn der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führung senkrecht auf der Reflektionsachse
des ersten tdal reflektierenden Elementes zwischen dem ersten Element und dem zweiten
Spiegel zentriert ist, während die zweite Führung senkrecht auf der optischen Achse
des Objektivs zwischen dem zweiten total reflektierenden Element und dem zweiten
Spiegel zentriert ist.
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In dem einen oder anderen Fall kann jeder Spiegel aus einer transparenten
Platte bestehen, auf der ein reflektierendes Material angebracht und gemäß einem
Raster oder Strichbild so verteilt ist, daß die Dichte der Abdeckung; ausgehend
von einer Zone totaler Reflektion sich bis zur völligen Aufhebung abschwächt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß
die beiden Spiegel durch eine Stellvorrichtung miteinander gekoppelt sind, die der
einen optischen Achse die total reflektierende Zone eines Spiegels und gleichzeitig
der anderen optischen Achse
die total transparente Zone des anderen
Spiegels zuführt und daß die Spiegel derart aufeinander abgestimmt sind, daß jeweils
die reflektierende Fläche einer in den Strahlenweg gebrachten Zwischenzone des einen
Spiegels der transparenten Fläche derjenigen Zwischenzone des anderen Spiegels entspricht,
die gleichzeitig durch die Stellvorrichtung in den Strahlengang der anderen optischen
Achse gebracht wird.
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Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher
erläutert.
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Figur 1 zeigt in Schemadarstellung ein erste AusfUhrungsform eines
Projektors mit der erfindungsgemaßen optischen Vorrichtung.
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Figur 2 zeigt in ähnlicher Darstellung wie Figur 1 eine zweite Ausführungsform
der optischen Vorrichtung.
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Figur 3 zeigt schematisch eine erste Realisierungsform der Spiegel
und einer Stellvorrichtung zum Verschieben der Spiegel und Figur 4 zeigt in ähnlicher
Darstellung wie Figur 2 eine zweite tusführungsform der Spiegel und einer Stellvorrichtung
zum Verstellen der Spiegel.
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Gemäß Fig. 1 enthält der Projektor in einem Gehäuse 1 eine Lampe 2
und ein Kondensor 3 mit antikalorischem Filter, die auf einer optischen Achse 4
zentriert sind.
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Ferner ist in dem Gehäuse ein Objektiv 5 auf einer optischen Achse
6, die parallel zur optischen Achse 4 verläuft, zentriert.
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Das Gehäuse 1 weist Führungen 7 und 8 zur Halterung der nacheinander
auf eine Leinwand oder eine Mattscheibe zu projizierenden Diapositive 9 und 10 auf.
Bei einem Bildwechsel soll ein weicher Übergang von einem Bild auf das andere erfolgen.
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Hinter dem Kondensor . 3 ist unter einem Winkel von 450 durch die
optische Achse 4 ein Spiegel 11 montiert, dessen Reflexionsvermögen variabel ist,
und der denjenigen
Anteil des einfallenden Lichts, der nicht reflektiert
wird, durchläßt. Das von dem Kondensor auf den Spiegel auftreffende Licht kann durch
den Spiegel hindurchgehen und entlang der optischen Achse 4 auf das Diapositiv 9
fallen und/oder am Spiegel 11 reflektiert werden, um entlang einer rechtwinklig
auf die optische Achse 6 auftreffenden Achse 12 weiter zu laufen.
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In dem Gehäuse 1 ist parallel zum Spiegel 11 im Schnittpunkt der Achsen
6 und 12 ein total reflektierendes Element 13 (Spiegel, Prisma o.dgl.) befestigt,
auf das das von dem Spiegel 11 reflektierte Licht auftrifft, und von dem aus das
Licht entlang der optischen Achse 6 durch das Diapositiv 10 geschickt wird.
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In dem Gehäuse 1 ist parallel zum Spiegel 11 auf der optischen Achse
4 auf der dem Spiegel 11 gegenüberliegenden Seite des Diapositivs 9 ein weiteres
total reflektierendes Element 14 angebracht. Das von dem Diapositiv ausgehende Licht
läuft entlang der rechtwinklig auf die optische Achse 6 auftreffenden Achse 15 weiter.
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In ähnlicher Weise ist ein anderer Spiegel 16 mit variablem Reflexionsvermögen
vorgesehen, der den nicht reflektierten Anteil des auftreffenden Lichtes durchläßt.
Dieser Spiegel ist parallel zum Spiegel 11 im Schnittpunkt der Achsen 5 E una 16
angeordnet. Das vom Diapositiv 10 ausgehende r,l Clt läuft durch den Spiegel 11
hindurch und gelangt zum Objektiv 5 und das von dem Diapositiv 9 ausgehende Licht
wird durch das rellektierende Element 14 auf den Spiegel 16 und von diesem zum Objektiv
5 hin reflektiert.
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Die Führungen 7 und 8 sind so angeordnet, daß die
Diapositive
9 und 10 mit solchen, die in mindestens einer Ladeeinrichtung enthalten sind, gewechselt
und auf den optischen Achsen 4 und 6 rechtwinklig zu diesen zentriert werden können,
während sie in Stellung sind. Andererseits muß das Objektiv 5 so eingestellt werden,
daß es zwei Diapositiven angepaßt ist.
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Zu diesem Zweck sind die Führungen 7 und 8 so angeordnet, daß die
mittleren Lichtwege des von den Dia-... ... ~ - .. $ind. positiven zum OUJextsv
3 lautenden Lichtes gleich d.h.
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die Entfernung a, b, c ist gleich der Entfernung d, c.
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Wie bereits erwähnt, sind die Spiegel 11 und 16 teildurchlässig und
haben ein variables Reflexionsvermögen.
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Sie lassen daher dasJenige Licht, das sie nicht reflektieren, durch.
Es handelt sich um Spiegel, die derart ausgebildet sind, daß die Summe der durch
Reflexion übertragenen Lichtmenge und der durch Transparenz übertragenen Lichtmenge
gleich der einfallenden Lichtmenge ist, wobei andererseits die von einer Zone des
Spiegels reflektierte Lichtmenge gegenüber der von der benachbarten Spiegelzone
reflektierten Lichtmenge abweicht.
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Wenn der Spiegel 11 unter diesen Umständen in seiner 450-Ebene verschoben
wird, damit auf der optischen Achse 4 Zonen mit ansteigendem Reflexionsvermögen
einander abwechseln, verringert sich die auf das Diapositiv 9 auftreffende Licrltmenges
während diejenige Lichtmenge, die auf das Diapositiv 10 auftrifft, sich vergrößert,und
wenn der Spiegel 16 in seiner 45 Ebene verschoben wird und damit auf der optischen
Achse 6 nach demselben Gesetz Zonen mit schwächer werdendem Reflexionsvermögen eingestellt
werden, dann wird die gesamte Lichtmenge, die vom Diapositiv 9 kommt und die gesamte
Lichtmenge, die vom Diapositiv
10 kommr, jeweils durch Refexion
bzw. Transparenz zum Objektiv 5 geleitet. Wenn ferner die Leuchtkraft der Lampe
2 konstant bleibt, ändert sich die Gesamthelligkeit der beiden einander überlagerten
Bilder kaum cder gar nicht, denn die Helligkeit des vom Diapositiv 9 kommenden Bildes
verringert sich, während die Helligkeit des von dem Diapositiv 10 kommenden Bildes
zunimmt. Das erste Bild wird abgedunkelt, um zu verschwinden, während das zweite
Bild bis zum Erreichen seiner endgültigen Leuchtstärke immer heller wird. Auf diese
Weise erzielt man eine weiche Uberblendung.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 2 abgebildet
ist, werden dieselben Teile der optischen Vorrichtung und die gleiche Anordnung
der Teile verwendet, mit Ausnahme der Führungen 7 und 8 für die Diapositive 9 und
10.
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Die Führung 8 verläuft auch hier quer zur optischen Achse 6 des Objektivs
5 und liegt zwischen de Element 13 und dem Spiegel 16, jedoch ist die Entfernung
der Führung gegenüber dem Spiegel 16 auf ein Minimum reduziert, damit von allen
montierbaren Objektiven diewenigen mit normaler oder kurzer Brennweite nicht von
der Verwendung ausgeschlossen sind, wie es aufgrund der optischen Geometrie bei
dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel der Fall sein kann. Die Führung 7 verläuft
gemäß Fig. 2 quer zur Reflexionsachse 15 und befindet sich zwischen dem Element
14 und dem Spiegel 16. Ihre Entfernung zum Spiegel 16 ist gleich derjenigen der
Führung 8 von dem Spiegel 16.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält der Kondensor 3
drei
Linsen, von denen zwei Linsen 3a und 3b in einer verstellbaren Fassung am Gehäuse
1 angebracht sind.
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Zwei gleiche Linsen 3c und 3d sind auf der optischen Achse 6 zwischen
dem Element 13 und der Führung 8 bzw.
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auf der Reflexionsachse 15 zwischen dem Element 14 und der Führung
7 angeordnet, um jeweils auf dem entsprechenden Strahlenweg die dritte Kondensorlinse
zu bilden.
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Unabhängig davon, welchen Aufbau der optischen Vorrichtung (Fig. 1
oder 2) man wählt, stehen für die Verstellung der beiden Spiegel 11 und 16 der vorstehend
beschriebenen Art mehrere verschiedenartige Vorrichtungen zur Verfügung.
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Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder Spiegel
ein Streifen aus-optischem Glas, dessen Flächen feinpoliert und parallel sind. Auf
einer der Flächen ist ein Raster oder Strichmuster aufgedruckt, dessen Verdunkelungsdichte
von einem Ende zum anderen hin zunimmt. Die bedruckten Teile des Rasters entsprechen
der Fläche, die ausgespart sein muß, um transparent zu bleiben, während die nichtbedruckten
Teile der Fläche entsprechen, die reflektierend sein muß. Ferner ist eine reflektierende
Schicht (aus Aluminium, Silber o.dgl.) z,B. unter Vakuum, auf die Rasterfläche aufgebracht,
die dann z.B. durch Auflösen entfernt wird.
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Infolge dieser Behandlung besitzt jeder Streifen an einem Ende eine
Zone 17, die total reflektierend ist, wobei die entsprechende total transparente
Zone entweder am anderen Ende des Rasters frei von reflektierendem Material ist,
oder der Streifen ganz aus dem Lichtweg herausgenommen wird. Zwischen den Zonen
17 und 18 befinden sich Zwischenzonen 19, in denen die Reflektion mehr und mehr
abnimmt
und die Transparenz mehr und mehr zunimmt.
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Die Stellvorrichtung arbeitet mit einem Ritzel und Zahnstangen. Bei
dem in Fig. 3 abgebildeten Ausführungsbeispiel sind dieS2eifen 11 und 16 gleich
und in derselben Weise angeordnet, mit den Zonen 17 nach unten. In diesem Fall müssen
sie translatorisch gegensinnig verschoben werden. Hierzu sind sie in Gleitführungen
am Gehäuse 1 gelagert und mit Zahnstangen 20 und 21 versehen, in die Ritzel 22 und
23 eingreifen. Die Ritzel sind auf einer gemeinsamen Antriebswelle 24 verkeilt und
in den nicht zusammenfallenden Ebenen der Streifen angeordnet.
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Die Streifen 11 und 16 können auch zueinander in Gegenrichtung angebracht
werden, wobei der eine mit der Zone 17 nach unten und der andere mit seiner Zone
17 nach oben weist. In diesem Fall müssen sie synchron gleichsinnig verstellt werden,
beispielsweise mit einem Drücker, einem Kabel, einer-Nocke o.dgl.
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Bei der zweiten Busführungsform, die in Fig. 4 abgebildet ist, ist
jeder Spiegel eine Scheibe aus optischem Glas mit fein-polierten und parallelen
Flächen. Die Scheibe weist nebeneinander eine total reflektierende Zone 20 und eine
total transparente Zone 26 auf, sowie dazwischen Zonen 27 mit unterschiedlichem
Reflexionsvermögen. Diese Zonen haben die gleiche Gestalt eines gekrümmten Trapezes.
Das Raster, das vor der Aufbringung der reflektierenden Schicht aufgedruckt wurde,
muß dieser Konfiguration angepaßt sein, damit die Verdunkelungsdichte für eine Zone
einheitlich ist.
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Die Scheh sind um die Achsen 28, 29 in den Neigungsebenen
der
Spiegel in dem Gehäuse 1 montiert.
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Die Stellvorrichtung kann ausZahnkränzen 30, 31 bestehen, die am Scheibenrand
befestigt sind und in die Ritzel 32, 33 eingreifen, die auf der Antriebswelle34
angebracht sind. Wenn die Scheiben sich im gleichen Sinne drehen, muß die Anordnung
ihrer Zonen 25 bis 27 symmetrisch sein Wenn die Scheiben gleich sind, kann die gleiche
Stellvorrichtung verwendet werden, unter der Bedingung, daß das Ritzel 32 direkt
in den Zahnkranz 30 und das Ritzel 33 über ein Umkehrritzel in den Zahnkranz 31
eingreift, oder daß die Achsen 28, 29 auf derselben Seite (links oder rechts) der
optischen Achsen 4 und 6 angeordnet sind.
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Das Gehäuse 1 enthält eine Scheidewand 35, die die Strahlenwege der
Diapositive 9 und 10 optisch gegeneinander abschirmt, jedoch einen Durchgang für
die Stellvorrichtung aufweist.
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Die erfindungsgemäX optische Vorrichtung eignet sich für die Durchführung
einer weichen Uberblendung in Projektionsgeräten und insbesondere in Projektoren
für Diapositive.