DE263037C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bezieht sich auf kinematographische Apparate, bei welchen sowohl für Aufnahme wie für Projektion der Film bzw. der Bildträger stetig bewegt und die durch dessen Bewegung verursachte Wanderung des Bildes auf dem Film bzw. dem Projektionsschirm auf optischem Wege ausgeglichen wird. Die optischen Mittel zu diesem Ausgleich bestehen in der Regel aus einer in den Strahlen gang eingeschalteten, drehbaren Trommel, welche mit einem Kranz von optischen Gliedern, z. B. Linsen, Prismen oder Spiegeln, versehen ist und gleichmäßig gedreht wird, so daß bei richtiger Wahl der Fortschreitungsgeschwindigkeit des Bildträgers und der Winkelgeschwindigkeit der Trommel ein ruhendes Bild entsteht. Bei den bis jetzt vorhandenen Konstruktionen dieser Ausgleichstrommel ist jedoch, wie bekannt, kein vollständig ruhendes und dauernd scharfes Bild erreichbar. Es bleiben kleinere Bewegungen und Unscharfen der Bildpunkte, namentlich in den äußeren Teilen des Bildes, bestehen, welche ein Flimmern des Bildes verursachen können. Außerdem ist in den meisten Ausführungsarten die Helligkeit des Bildes nicht konstant, sondern nimmt in der Ubergangsstellung zweier Bilder beträchtlich ab.

Nach der Erfindung werden diese Ubelstände tiadurch zum Teil sehr beschränkt, zum Teil ganz beseitigt, daß man die Ausgleichstrommel mit einem Kranz von Zentralspiegeln ausstattet. Ein Zentralspiegel besteht, wie bekannt, aus drei ebenen, aufeinander senkrecht stehenden, spiegelnden Flächen und hat die Eigenschaft, daß Objekt und Spiegelbild eine puriktsymmetrische Lage zum Spiegelmittelpunkte besitzen, d. h. die Verbindungslinie zwischen Objektpunkt und Bildpunkt geht durch den Spiegelmittelpunkt und wird durch letzteren halbiert. Es tritt also jeder Strahl, der mit beliebiger Neigung zur Spiegelachse und beliebiger Orientierung zum Spiegel eintritt, nach der Reflexion an allen drei Spiegelflächen in paralleler, aber umgekehrter Riehtung aus, wobei der eintretende und der austretende Strahl in einer durch den Spiegelmittelpunkt gehenden Ebene · liegen und der Spiegelmittelpunkt den Abstand beider Strahlen halbiert. Wenn demnach ein Objekt geradlinig vor dem Spiegel vorbeibewegt wird, so wandert das Bild in bezug auf den Spiegel um den gleichen Betrag in paralleler Richtung nach der entgegengesetzten Seite; wird gleichzeitig der Zentralspiegel mit der halben Geschwindigkeit parallel zur Bewegungsrichtung des Objektes verschoben, so entsteht ein relativ zum Räume in allen Punkten ruhendes Bild. Hierbei ist eine etwaige gleichzeitig stattfindende Drehung des Zentralspiegels um eine beliebige Achse, solange noch alle drei Spiegelflächen die wirksamen Strahlen reflektieren können, für die Erzeugung des ruhenden Bildes belanglos, da die Lage des Bildes mir von der augenblicklichen Lage des Spiegelmittelpunktes abhängt.

Man kann also bei der Benutzung von Zentralspiegeln zum optischen Ausgleich der

Bildwanderung bei kinematographischen Apparaten dann ein absolut ruhendes Bild erzielen, wenn der Spiegelmittelpunkt und der lichtempfindliche Film bzw. Bildträger in parallelen Bahnen bewegt werden, und zwar ersterer mit halb so großer Geschwindigkeit wie letzterer. Da es konstruktiv schwierig ist, den Spiegelmittelpunkt genau geradlinig zu führen, kann man sich praktisch damit begnügen, die gerade Linie durch einen Kreisbogen zu ersetzen, indem man die Zentralspiegel auf einer Trommel mit genügend großem Radius befestigt, so daß Tangente und Bogen auf der benutzten Strecke annähernd zusammenfallen. Eine solche Trommel wird an geeigneter Stelle beispielsweise zwischen Objektiv und Film zweckmäßig in solcher Weise in den Strahlengang des kinematographischen Apparates geschaltet, daß die Drehachse der Trommel in derjenigen Ebene liegt, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des Films durch die Mitte des Filmfensters gelegt ist. Außerdem empfiehlt es sich aus konstruktiven Rücksichten, die Trommelachse parallel zur Filmebene zu legen und dementsprechend die optischen Achsen der Zentralspiegel im wesentlichen radial zur Trommelachse anzuordnen.

Besteht der Zentralspiegel aus gewöhnlichen ebenen Spiegeln, ist also der Spiegelhohlräum mit Luft erfüllt, so ist, wie bekannt, der für die Lage des Spiegelbildes maßgebende Spiegelmittelpunkt durch den Schnittpunkt der drei spiegelnden Ebenen gegeben. Für die vorliegende Anwendung der Zentralspiegel ist es jedoch günstiger, den Spiegelhohlraum mit Glas auszufüllen, so daß ein Spiegelprisma mit drei Reflexionsflächen entsteht. Hierbei wird der optische Spiegelmittelpunkt infolge der am Eintritt und Austritt auftretenden Brechungen gegenüber dem körperlichen Eckpunkt etwas verschoben, was bei der Festlegung der Winkelgeschwindigkeit der Spiegeltrommel zu beachten ist.

Für· die konstruktive Ausführung ist es von Wichtigkeit, daß die spiegelnden Flächen eine solche Ausdehnung besitzen, daß die einfallenden Strahlen der Reihe nach von allen drei Flächen reflektiert werden, während anderseits dafür zu sorgen ist, daß jedem neuen Bilde des Films ein neuer Zentralspiegel mit entsprechend liegendem Mittelpunkt zugeordnet . ist. Da diese beiden Bedingungen bei normalen Zentralspiegeln zu unzweckmäßigen Abmessungen der Prismen führen, empfiehlt es' sich, jeden Zentralspiegel in zwei getrennte Teile zu zerlegen, in ein einfaches Spiegelprisma und ein Dachkantprisma, welche so weit von einander entfernt werden, daß die dadurch bewirkte Abrückung des optischen Spiegelmittelpunktes vom Film konstruktiv bequeme Dimensionen der Spiegel und des ganzen Apparates ergibt. Man erhält damit zugleich die Möglichkeit einer einfachen Befestigung beider Spiegelteile durch Ankitten der Trennflächen an zwei planparallele Glasscheiben, die beide starr mit dem Trommelkörper verbunden sind. Außerdem gestattet der zwischen beiden Spiegelteilen befindliche Zwischenraum die Einschaltung von verstellbaren Glaskeilen, mit Hilfe welcher die optische Länge des Lichtweges und damit die Lage des optischen Spiegelmittelpunktes ohne Ablenkung des Achsenstrahls verändert werden können, so daß hierdurch ein bequemes Mittel gegeben ist, die Umdrehungsgeschwindigkeit des optischen Spiegelmittelpunktes der Fortschreitungsgeschwindigkeit des Films anzupassen. Man kann zu diesem Zwecke beispielsweise zwei feststehende, sich berührende Glaskeile mit parallelen Außenflächen anwenden, welche gegeneinander verschiebbar ange- i ordnet sind.

Zur Erzielung einer gleichbleibenden Helligkeit .des erzeugten Bildes ist einerseits nötig, daß stets alle vom Objekt ausgehenden wirksamen Strahlen an den richtigen Ort projiziert werden, während anderseits kein Punkt des Objekts gleichzeitig von mehr als einem Spiegel reflektiert werden darf. Die erste Forderung ist bei Zentralspiegeln ohne wei- , teres erfüllt, sobald die Größe der spiegelnden Flächen der Bildgröße entsprechend bemessen ist; der zweiten Forderung kann in einfacher Weise durch eine der Bildgröße entsprechende Blende oder durch die Größe des Filmfensters genügt werden.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung durch vier Figuren veranschaulicht, wobei auch die wesentlichsten Teile des zugehörigen kinematographischen Apparates schematisch an- I gedeutet sind unter der Annahme, daß die Spiegeltrommel zwischen Objektiv und Film in den Strahlengang geschaltet ist und der Apparat als Projektionsapparat benutzt wird; für Aufnahmeapparate sind die Zeichnungen sinngemäß geändert zu denken.

Fig. ι und 2 zeigen das Prinzip der Erfindung an einer einfachen Form der Spiegeltrommel mit ungeteilten Zentralspiegeln, no Fig. ι ist ein Längsschnitt, Fig. 2 ein dazu senkrechter Querschnitt. In einen Trommelkörper a, dessen Achse b drehbar gelagert ist, sind am Umfang unmittelbar aneinanderstoßende Spiegelprismen c in der Weise eingebaut, daß sämtliche Spiegelmittelpunkte in einer zur Trommelachse b senkrechten Ebene liegen. Seitlich von der Trommel vor der öffnung der Zentralspiegel befinden sich einerseits ein mit d bezeichnetes, feststehendes Projektionsobjektiv, anderseits ein bildtragenger Film e, welcher mittels eines Antriebs-

Claims (3)

rades f mit gleichmäßiger Geschwindigkeit' senkrecht zur Trommelachse bewegt wird. Die Beleuchtung der zu projizierenden Filmbilder erfolgt durch eine elektrische Bogenlampe, von welcher die Kohlen g1 und g2 angedeutet sind, und ein Kondensorsystem h1, h2 unter Einschaltung eines spiegelnden Prismas i und eines die Bildgröße abgrenzenden Filmfensters k. Die Bewegung des ίο Filmtransportrades f wird mittels dreier in Fig. ι angedeuteter Zahnräder I, m und η zwangläufig auf die Trommel α übertragen, wobei die Übersetzung so gewählt ist, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit der optischen Spiegelmittelpunkte halb so groß ist als die Fortschreitungsgeschwindigkeit des Films. Das Objektiv d erzeugt sodann von den vor dem Filmfenster h vorbeiwandernden Filmbildern in der Ebene X-Xf des Projektionsschirms eine relativ zum Schirm in allen Punkten fe ruhendes Bild von gleichbleibender Helligkeit. ™ In Fig. 3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei welchem jeder Zentralspiegel in zwei Teile zerlegt ist. Fig. 3 ist eine Vorderansicht, Fig. 4 ein Querschnitt. Ein Trommelköiper α trägt zwei starr mit ihm verbundene, planparallele, ringförmige Glasscheiben a1 und a2, an welche die beiden Teile der Zentralspiegel, die einfachen Spiegelprismen c1 und die Dachkantprismen c2, mit ihren Trennflächen angekittet sind; das ganze System wird von einer Achse b getragen, welche drehbar in einem Gehäuse b1 gelagert ist. Seitlich von der Trommel befindet sich vor dem einen Prismenkranz wiederum ein feststehendes Objektiv d und vor dem zweiten Prismenkranz ein gleichmäßig bewegter Film β. Das Filmtransport- _ rad / und ein zugehöriger Transportring f1 ψό sind hier mit der Trommel koachsial fest verbunden, so daß die sonst erforderliche Bewegungsübertragung in Wegfall kommt, also. Film und Spiegeltrommel sich stets genau übereinstimmend bewegen (das Transportrad f ist in der Aufrißzeichnung [Fig. 3] weggelassen). Die Beleuchtung der Filmbilder erfolgt in derselben Weise wie in Fig. 2 durch eine elektrische Bogenlampe, von welcher die Kohlen g1 und g2 angedeutet sind, und ein Kondensorsystem h1, h2, unter Ein-Schaltung eines Spiegelprismas i und eines die Bildgröße abgrenzenden Filmfensters k. Zwischen den beiden Glasscheiben a1 und a2 befinden sich ferner in einem feststehenden Gehäuse 0 zwei sich berührende Glaskeile p1 und p2 mit parallelen Außenflächen, von welchen der eine p2 mittels einer Schraube q gegen den andern verschiebbar angeordnet ist, um die optische Länge des Lichtweges und dadurch die Umdrehungsgeschwindigkeit der optischen Spiegelmittelpunkte verändern zu können. Zwei Federn r1 und r2 pressen die Glaskeile gegeneinander, so daß sie sich trotz der Verschiebung stets berühren. Paten τ-An Sprüche:

1. Spiegeltrommel zum optischen Ausgleich der Bildwanderung bei kinematographischen Apparaten mit stetig bewegtem Bildträger, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel einen Kranz gleichmäßig verteilter Zentralspiegel trägt.

2. Spiegeltrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zentralspiegel in zwei getrennte Teile, ein einfaches Spiegelprisma und ein Dachkantprisma zerlegt ist, welche beide Teile mit der Trommel starr verbunden sind.

3. Spiegeltrommel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenraum zwischen den beiden Teilen der Zentralspiegel einstellbare Glaskeile angeordnet sind, welche ohne Ablenkung des Achsenstrahles die optische Länge des Lichtweges zu verändern gestatten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.