DE346162C - Vorrichtung zum optischen Ausgleich der Filmbewegung fuer Kinematographen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausgleich der Filmbewegung mittels gleichförmig rotierender optischer Teile für einen zur Aufnahme oder zur Projektion bestimmten Kinematographen mit gleichförmig bewegtem Film. Vorrichtungen dieser Art sind bereits mehrfach beschrieben worden. Sie lösen aber die Aufgabe, von dem bewegten Film ein ruhendes Bild zu erzeugen, nur un-

u> vollkommen. Entweder ist nur die Mittellinie des Bildes ruhend, während die oberen und unteren Teile des Bildes eine Bewegung senkrecht zur Bildebene ausführen, oder es tritt ein Schwanken des ganzen Bildes in der Tiefenrichtung oder in der Seitenrichtung auf. •Nach der Erfindung werden diese Nachteile vermieden, wenn die optische Ausgleichvorrichtung mit zwei um einander parallele Achsen drehbar angeordneten Prismenkränzen ausgestattet wird, die beide eine gleiche Anzahl rhombischer Prismen in solcher Anordnung enthalten, daß die Ein- und AustrittsfläGhen der Prismen auf jenen Achsen senkrecht stehen, und daß die Prismen jedes Kranzes mit

25. radialen Begrenzungsebenen aneinanderstoßen, und wenn dabei sämtliche Prismen so ausgebildet werden, daß sie den in sie parallel zu jenen Achsen eintretenden Strahlen die gleiche Parallelversetzung erteilen.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform wird erhalten, wenn zwei einander gleiche Prismenkränze so angeordnet werden, daß ihre Drehachsen zu verschiedenen Seiten der optischen Achse des kinematographischen Apparates liegen. Der Antrieb der beiden Kränze muß dabei so gewählt werden, daß die Kränze eine gegenläufige Drehung erfahren, und daß ihre Winkelgeschwindigkeiten übereinstimmen. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in Abb. ι und 2 der Zeichnung in einer Aufrißansieht und in einem Grundrißschnitt dargestellt. Die zwei gleichen Prismenkränze sind mit α und b, ihre zu verschiedenen Seiten der optischen Achse X-X des kinematographischen Apparates liegenden, zu dieser Achse parallelen und mit dieser Achse in ein und derselben Ebene liegenden Drehachsen mit M-M und N-N bezeichnet. Jeder Prismenkranz enthält 14 rhombische Prismen a¹ bzw. δ¹, deren Ein- und Austrittsflächen auf den Drehachsen M-M und N-N senkrecht stehen, und die mit radialen Begrenzungsebenen aneinanderstoßen. Mit c ist das Objektiv, mit d der Film und mit e das Filmfenster bezeichnet.

Abb. 3 zeigt die Versetzung eines von einem ruhenden Objektpunkt kommenden, senkrecht zu den Eintrittsflächen der rhombischen Prismen des Kranzes a in diesen Kranz eintretenden Strahles A in einem zu dem Strahl senkrechten Schnitt bei verschiedenen gegenseitigen Stellungen der Kränze α und b. Nehmen die mittleren Hauptschnitte der beiden gemeinsam an der Versetzung beteiligten Prismen a\ und b\ die in Abb. 1 gezeichnete Lage (ihre Mittellage) ein, in der sie in der durch die Drehachsen M-M und N-N bestimmten Ebene liegen, so wird der Strahl A durch das Prisma a\ nach S¹ und von dort durch das Prisma b\ nach B² versetzt. Ist η der gegenseitige Abstand der Spiegelflächen eines rhombischen Prismas und β der Winkel, den diese Flächen mit der Dreh-

achse des Prismenkranzes einschließen, so gilt dabei die Gleichung:

COS β ' ο

es fällt also B² mit A zusammen. Ferner ist AB¹ parallel der die Drehachsen M-M und N-N senkrecht schneidenden Geraden. Ist dagegen jeder der Hauptschnitte der Prismen aJ und b'_o ίο gegen seine Mittellage um den gleichen Winkel φ in der in Abb. ι angegebenen Pfeilrichtung verdreht, so wird der Strahl A durch das Prisma a\ nach B³ und von dort durch das Prisma 5J nach B⁴ versetzt. Dabei ist A B³

= B³B*

cos β

und ferner sowohl A B³ als

auch B³ B* gegen A B¹ um den Winkel φ geneigt. Es läßt sich leicht nachweisen, daß A B⁴ senkrecht zu A B¹ gerichtet ist und den

Wert

cos β

sin cp hat. Der von einem ruhenden

Objektpunkt kommende Strahl A erfährt also bei der Drehung der Prismenkränze in entgegengesetzten Richtungen, gleiche Winkelgeschwindigkeiten vorausgesetzt, eine Versetzung, die geradlinig und senkrecht zu der durch die Drehachsen der Prismenkränze bestimmten Ebene ist, und die dem Sinus des Drehwinkels der Prismenkränze proportional ist. Läßt man den Film sich mit dieser ungleichförmigen Geschwindigkeit bewegen, so erzeugen die Prismenkränze, wie erforderlich, von dem bewegten Film ein ruhendes Bild. Ebenso könnte bei gleichförmiger Geschwindigkeit des Films ein ruhendes Bild erzeugt werden, wenn entweder den Prismenkränzen die entsprechende ungleichförmige Bewegung erteilt werden würde, oder wenn das Objektiv des kinematographischen Apparates periodisch auf- und abwärts bewegt werden würde, oder auch, wenn zwischen dem Film und dem Objektiv eine planparallele Glasplatte eingeschaltet würde, die periodisch eine Kippung erfährt. Aus Zweckmäßigkeitsgründen wird man im allgemeinen sowohl die Geschwindigkeit der Prismenkränze als auch die des Films gleichförmig wählen, und zwar so, daß die Geschwindigkeit des Films gleich der Umfangsgeschwindigkeit ist, die der dem Film benachbarte Prismenkranz in demjenigen Abstand von seiner Drehachse hat, in dem die optische Achse X-X des kinematographischen Apparates liegt. Dabei wird allerdings kein vollkommen ruhendes Bild erzeugt. Die Bewegungen des Bildes sind jedoch fast unmerklich, da die einzelnen rhombischen Prismen nur während der Durcheilung verhältnismäßig kleiner Drehwinkel wirksam sind. Eine zweite zweckmäßige j Ausführungsform ergibt sich, wenn der Abstand der Drehachsen der beiden Kränze gleich Null angenommen wird, und wenn die beiden I Kränze so ausgebildet und konzentrisch zueinander so miteinander fest verbunden werden, daß die radialen Begrenzungsebenen der Prismen beider Kränze zusammenfallen. Dabei muß : ein feststehendes Hilfsprisma vorgesehen sein, ι das den Übertritt der wirksamen Strahlen : von einem Kranz zum andern vermittelt. j Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in j Abb. 4 und 5 der Zeichnung in einer Aufrißj ansicht und in einem Grundrißschnitt dar-I gestellt. Die zwei Kränze, deren jeder 22 rhombische Prismen f¹ bzw. g¹ enthält, sind mit einer Glasplatte h so verkittet, daß die ι Strahleneintrittsnächen der Prismen des einen j Kranzes mit den Strahlenaustrittsflächen der I Prismen des anderen Kranzes zusammenfallen. Die Glasplatte h ist mit einer Nabe i verschraubt, die um eine zu der Kittfläche der . Glasplatte senkrechte Achse S-S drehbar gelagert ist. Zur Vermittlung des Übertritts der Strahlen von dem einen Kranz zum andern dient ein fest angeordnetes einfaches Spiegelprisma k, dessen Hypotenusenfläche auf der Drehachse S-S senkrecht steht, und dessen mittlerer Hauptschnitt diese Drehachse enthält. Wie im ersten Ausführungsbeispiel ist das Objektiv mit c, der Film mit d und das Filmfenster mit e bezeichnet. Die durch die Objektivachse und die Mitte des Filmfensters bestimmte Ebene fällt mit jenem Hauptschnitt zusammen. Dabei steht die Verschiebungsrichtung des Films auf jenem Hauptschnitt senkrecht.

Abb. 6 zeigt die Versetzung eines von einem ruhenden Objektpunkt kommenden, senkrecht zu den Eintrittsflächen der rhombischen Prismen in den Kranz der inneren Prismen g¹ eintretenden Strahls C in einem zu dem Strahl senkrechten Schnitt bei verschiedenen Stellungen des Kranzkörpers. Nehmen die mittleren Hauptschnitte der beiden gemeinsam an der Versetzung beteiligten rhombischen Prismen fl und gj die in Abb. 4 gezeichnete Lage (ihre Mittellage) ein, in der sie mit dem mittleren Hauptschnitt des Prismas k zusammenfallen, so wird der Strahl C durch das Prisma gl nach D¹, von dort durch das Prisma k nach D² und von dort durch das Prisma fl nach D³ versetzt. Dabei haben D¹ und D² gleichen Abstand von der Schnittkante Y-Y der Spiegelflächen des Prismas k, und es besteht die Gleichung:

CD¹ = D²D³ =

cos ß'

wobei η und β die beim ersten Ausführungsbeispiel angegebene Bedeutung haben. Sind dagegen die zusammenfallenden Hauptschnitte der Prismen fl und gl gegen ihre Mittellage um den Winkel φ in der in Abb. 4 angegebenen Pfeilrichtung verdreht, so wird der Strahl C

durch das Prisma g] nach D⁴, von dort durch das Prisma k nach D⁵ und von dort durch das Prisma f\ nach D⁶ versetzt. Dabei haben D⁴ und D⁵ gleichen Abstand von der Schnittkante Y-Y. Ferner ist sowohl C D⁴ als auch D⁵ D⁶ gegen C D³ um den Winkel φ geneigt, und es besteht die Gleichung:

= D^D* =

den Wert

2 η
cos β

ruhenden Objektpunkt kommende Strahl C erfährt also bei der Drehung der Prismenkränze eine Versetzung, die geradlinig und senkrecht zu dem Hauptschnitt des Prismas k ist. Betreffs der erforderlichen Geschwindigkeit des Films gilt das an Hand von Abb. 3 Gesagte.

Bei ProjektionsMnematographen mit optischem Ausgleich vor und hinter dem Film kann vorteilhaft auch die vor dem Film an^COS Ρ" i

Es läßt sich leicht nachweisen, daß D³ D⁶ senkrecht zu C D³ gerichtet ist und

sin φ hat. Der von einem geordnete Ausgleichvorrichtung, die dazu dient, die zur Beleuchtung des Films bestimmten Lichtstrahlen so zu versetzen, daß sie gegenüber dem Film keine Verschiebung erfahren, gemäß der Erfindung ausgebildet werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Vorrichtung zum Ausgleich der Filmbewegung mittels gleichförmig rotierender optischer Teile für einen Kinematographen mit' gleichförmig bewegtem Film, gekennzeichnet durch zwei um einander parallele Achsen drehbar angeordnete Prismenkränze, die beide eine gleiche Anzahl rhombischer , Prismen in solcher Anordnung enthalten, daß die Ein- und Austrittsflächen der Prismen auf jenen Ach en senkrecht stehen, und daß die Prismen jedes Kranzes mit radialen Begrenzungsebenen aneinanderstoßen, wobei sämtliche Prismen so ausgebildet sind, daß sie den in sie parallel zu jenen Achsen eintretenden Strahlen die gleiche Parallelversetzung erteilen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.