DE395305C - Linsensystem zum optischen Ausgleich, insbesondere bei Kinogeraeten - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AI 16. AUGUST 1924

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVi 395305 KLASSE 42 h GRUPPE

(B 102728 IXJ42h)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. Dezember 1921 ab.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, insbesondere bei Kinogeräten, eine Ringlinse als Träger der den optischen Ausgleich bewirkenden optischen Elemente auszubilden; hierbei kann die Ringlinse einen geschlossenen Ring oder den Teil eines Ringes darstellen.

Weiterhin ist bei solchen Ringlinsen in Vorschlag gebracht worden, deren Querschnitt die Form eines unregelmäßigen Prismas zu geben, dessen Außenfläche ein Kugelausschnitt ist. Hierbei war die Anordnung so getroffen, daß die optische Hauptachse der Ringlinse mit unregelmäßigem prismatischen Querschnitt schräg zu den seitlichen Begrenzungslinien der Ringlinse verläuft, so daß das in der Mittelachse erzeugte reele Bild ganz oder teilweise außerhalb der Ebene der Ringlinse zu liegen kommt. Da bei dieser Anordnung der Film konzentrisch zur Ringlinse, also um deren Drehachse, umläuft, steht das reelle Bild in der durch diese mechanische Drehachse gelegten Ebene.

Es hat sich nun gezeigt, daß sich bei dieser

Anordnung das reelle Bild, z. B. nach einer Randseite hin, nicht vollkommen ruhig verhält, sondern in sich selber bewegt und daher nach dieser Randseite unscharf wird. Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung der im vorstehenden gekennzeichneten Ringlinse derart, daß das reelle Bild statt in der mechanischen Drehachse der Ringlinse in einer die letztere schneidenden Ebene zur Ruhe gebracht wird. Dies wird gemäß der Erfindung durch Schrägstellung der Umlaufebene des Filmes zum drehenden System der Ringlinse erreicht.

Die in der neuen Ebene des reellen Bildes liegende Hauptachse, welche die mechanische Drehachse des Ringlinsensystemes schneidet, sei als virtuelle Achse bezeichnet.

Gemäß der Erfindung läuft der Film nicht mehr schräg zur Lichtachse, sondern rechtwinklig zu ihr; statt der mit dem oben gekennzeichneten Ringlinsensystem verbundenen Schiefstellung des Objektivs und daher auch des Projektionsschirmes ergibt sich nunmehr eine senkrechte Lage des Objektivs und des Bildschirmes zur Lichtachse.

Die weitere Folge ist eine erhöhte Lichtausbeutung, da die schädlichen Reflektionen beseitigt werden, die bei im schrägen Winkel auftreffenden Lichtbüscheln unvermeidlich sind. Der Erfindungsgegenstand ist in mehreren Ausführungsformen auf der Zeichnung veranschaulicht.

Abb. ι zeigt den Querschnitt durch eine Aus- 1 führungsform.

Abb. 2 bis 5 zeigen verschiedene Ring- : linsensysteme in schematischer Darstellung.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 1 ist j die Lichtquelle mit 6 und der Kondensor mit 7 bezeichnet. Die Ringlinse 4 ist an einem scheibenartigen Träger 3 befestigt, welcher um ■ die Drehachse 5 läuft. Der Umfang der Scheibe 3 j ist mit einer Verzahnung versehen, welche mit einem Zahnrad 3' in Eingriff steht. Auf dessen 1 Achse sitzen zwei Scheiben 3", dessen Schalt- \ zähne in die Lochungen des Films 8 eingreifen und diesen zum Abrollen bringen.

Die mechanische Drehachse a-b des Ringlinsensystems 4 schneidet die Lichtachse i-k in einem Punkt f. Die in der Zeichnungsebene lotrecht zur Lichtachse i-k durch diesen Schnittpunkt f gelegte Achse c-d ist die erwähnte j virtuelle Achse, die die Lage des gemäß der Er- j findung erzeugten reellen Bildes wiedergibt. | Die Abrollgeschwindigkeit der Schalträder 3" ! entspricht der Umfangsgeschwindigkeit eines ! Rades, dessen Halbmesser dem Teil der Licht- : achse entspricht, der zwischen der virtuellen : Achse c-d und dem Film liegt. !

Durch die Schrägstellung des Filmes 8 zu der Drehachse a-b der Ringlinse 4 ergibt sich eine > lotrechte Stellung der Lichtachse i-k zum Film 8 und weiterhin zur Ringlinsenkrümmung, wodurch die Lage der virtuellen Achse c-d, in der das reelle Bild 9 steht, bestimmt wird. Das reelle Bild 9 wird bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 1 durch eine feststehende Blende c{ umrahmt. Das Objektiv 10 sowie der Projektionsschirm 11 stehen ebenfalls lotrecht zur ! Lichtachse i-k.

Durch den gekennzeichneten Antrieb des Films 8 wird in an sich bekannter Weise erreicht, daß der Film innerhalb des Apparates keine Relativbewegung zur Ringlinse vollzieht, sich vielmehr mit dieser gleichförmig bewegt.

Die Ausführungsbeispiele der Abb. 2 bis 5 zeigen Ringlinsen, die zur Erzielung reeller Bilder in der virtuellen Achse als besonders geeignet erscheinen.

Bei der Ausführungsform der Abb. 2 hat die Ringlinse 4 eine kugelförmige Außenfläche mit dem Kugelmittelpunkt i' und dem Halbmesser 1, ferner eine kugelförmige Innenfläche mit dem Kugelmittelpunkt 2' und dem Halbmesser 2; die beiden von den Mittelpunkten i' und 2' mit den Halbmessern 1 und 2 gezogenen Kreise 1" und 2" — Projektionen der entsprechenden Kugeln — überschneiden sich, da die Mittelpunkte 1' und 2' zueinander versetzt sind. Die Ringlinse 4 hat die größte Dicke an ihrer Einspannstelle (vgl. Abb. 1) und ist am schwächsten an ihrer freien Kante; sie kann nach Xxt der Meniskuslinsen ausgebildet werden.

Die optischen Ausgleichelemente 3 erhalten an ihrer Außenfläche nach dem Ausführungsbeispiel der Abb. 2 die Kugelkrümmung 2" und an ihrer Innenfläche eine konvexe Krümmung mit dem Mittelpunkt 5, welcher in der optischen Achse der Ringlinse 4 liegt. Dadurch wird die prismatische Wirkung der Ringlinse, die ja einen Kugelabschnitt darstellt, aufgehoben, und es tritt die Wirkung einer normalen Linse ein, bei der jede Exzentrizität ausgeschlossen ist. Die mechanische Drehachse der Ringlinse 4 ist mit a"-b" bezeichnet, entsprechend a-b der Abb. i.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 3 weicht die Ausbildung der Ringlinse 17 von der Anordnung nach Abb. 2 insofern ab, als der dünne Querschnitt an der Einspannstelle und der dicke Querschnitt an der freien Kante liegt. Die Außen- und Innenfläche der Ringlinse bilden wiederum Kugelabschnitte, deren Mittelpunkte gegeneinander versetzt sind. Diese Versetzung ist jedoch eine umgekehrte wie bei Abb. 2, derart, daß die beiden Kugelflächen sich nicht überschneiden, sondern ineinanderliegen. Der Mittelpunkt mit der äußeren Kugelfläche 16 mit dem Halbmesser i6' liegt bei Abb. 3 von der Ringlinse weiter entfernt als der Mittelpunkt der inneren Kugelkrümmung 15 mit dem Halbmesser 15', während dies bei Abb. 2 umgekehrt der Fall ist.

8953Ö5

In die innere Kugelkrümmung der Ringlinse !

17 sind die ausgleichenden Korrektionselemente

18 eingesetzt. i Die mechanische Drehachse ist bei Abb. 3 ,

mit a" '-&" ' bezeichnet, während c'-d' und c"-d" \ die Lichtachse und optische Achse darstellen, j welche rechtwinklig die virtuelle Achse (in Abb. 3 j nicht dargestellt) schneiden.
Bei dem Ausfuhrungsbeispiel der Abb. 4 sind innerhalb der Ringlinse I keine Korrektionselemente dargestellt, vielmehr erfolgt der Aus- ! gleich durch eine innerhalb der Ringlinse I liegende zweite Ringlinse II. Die Außenfläche der äußeren Ringlinse I und die Innenfläche j

der inneren Ringünse II erhalten einen gemein- I samen Mittelpunkt, desgleichen die Innenfläche j der äußeren Ringlinse und die Außenflächen der inneren Ringlinse. Aus dieser Zusammensetzung einer Ringlinse aus zwei ineinander liegenden Teilen entsteht der Vorteil, daß man zwei verschiedene Glassorten verwenden kann.

Die mechanische Drehachse der Ringlinse

nach Abb. 4 ist mit a" "-h" " bezeichnet. Die Anordnung der Abb. 5 zeigt eine Ringlinse 19 in ähnlicher Ausbildung wie bei Abb. 3. Innerhalb dieser .Ringlinse liegt ein Ausgleichelement 21 mit einer ebenen Innenfläche, wodurch optisch eine Bildumkehrung erzeugt wird. Innerhalb des Ausgleichelementes 21 sind Ausgleich- und Korrektionselemente 22 befestigt, die sich mit ebenen Flächen gegen die Innenseite des Ausgleichelementes 21 legen und im übrigen konvex ausgebildet sind. Diese Elemente 22 regeln den Bildabstand.

Die in den Abb. 2 bis 5 dargestellten Ringlinsen können auch als Ringabschnitte Verwendung finden. So ist beispielsweise in Abb. 1 der Abschnitt einer Doppelringlinse nach dem Ausführungsbeispiel der Abb. 4 angewandt und bei 20 eingebaut. Dieser Ringlinsenabschnitt 20 hat die Bedeutung, die Lichtstrahlen, welche vom Film 8 kommen, lotrecht auf die Ringlinse zu leiten. Hierdurch wird eine größere Helligkeit und Bildschärfe erzielt.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele gestatten alle Korrektionen der optischen Fehler. Der Gegenstand der Erfindung kann bei einem Aufnahme- und bei einem Wiedergabegerät verwandt werden.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Linsensystem zum optischen Ausgleich, insbesondere bei Kinogeräten, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufebene des ! Films (8) derart schräg zum drehenden 1 System einer Ringlinse steht, daß das mittels dieser erzeugte reelle Bild (9) in einer die mechanische Drehachse der Ringlinse schneidenden Ruhezone liegt.

   2. Linsensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtachse senkrecht zu der Ebene des reellen Bildes und zum Film verläuft.

   3. Linsensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringlinsen meniskusförmig geschliffen sind.

   4. Linsensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringlinse an der Innen- und Außenfläche kugelig ist, derart, daß die Mittelpunkte der beiden Kugelflächen gegeneinander versetzt sind, so daß der eine Rand der Ringlinse stärker ist als der andere Rand (Abb. 2 und 3).

   5. Linsensystem nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ringlinse (4) Ausgleichelemente (3) eingesetzt sind, deren Außenkrümmung der kugelförmigen Innenfläche der Ringlinse entspricht.

   6. Linsensystem nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflächen der ausgleichenden Elemente (3) eine konvexe Wölbung haben, deren Mittelpunkt

   (5) in der optischen Achse der Ringlinse liegt. (Abb. 2).

   -7. Linsensystem nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der an der Außen- und Innenfläche kugelförmig begrenzten Ringlinse (I) eine zweite Ringlinse (II) angeordnet ist, deren Außenfläche dieselbe Kugelkrümmung hat, wie die Innenfläche der äußeren Ringlinse und deren innere Kugelfläche konzentrisch zu der äußeren Kugelfläche der äußeren Ringlinse verläuft (Abb. 4).

   8. Linsensystem nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Ringlinse (19) ein Ausgleichelement (21) angeordnet ist, auf dessen ebene Innenfläche Ausgleichelemente (22) befestigt sind (Abb. 5).

   9. Linsensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schräg zur Drehachse der Ringlinse stehende reelle Bild durch eine feststehende Blende (9') umrahmt

   • ist.

   10. Linsensystem nach Anspruch x, dadurch gekennzeichnet, daß in das Lichtbündel zwischen der umlaufenden Ringlinse und dem Film (8) ein oder mehrere feststehende Ringlinsenabschnitte (20) eingeschaltet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.