DE434964C - Optischer Ausgleich fuer Kinematographen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, die Bildwanderung des

stetig bewegten Films dadurch auszugleichen, daß man die optische Achse des Objektivs in gleicher Richtung und Geschwindigkeit mit der Bildachse verschiebt und dadurch das Bild auf dem Lichtschirm zum Stehen bringt.

Apparate, die auf dieser Basis konstruiert

wurden, benötigen Scheiben oder endlose Bänder, an denen Einzelobjektive in großer

ίο Zahl befestigt sind. Die Senkung der optischen Achse bei den auf Scheiben befestigten Objektiven erfolgt jedoch nicht geradlinig, sondern auf der Peripherie eines Kreisbogens, so daß schwer auszuführende und umfangreiche Ausgleichsvorrichtungen mechanischer oder optischer Art erforderlich werden. Bei Scheibenapparaten und solchen mit endlosem Band ist man außerdem gezwungen, zur Projektion Objektive zu verwenden, deren

so Durchmesser kleiner bleibt als 1,9 cm, da der Abstand von je zwei aufeinanderfolgenden Objektivachsen gleich der Höhe eines Filmbildes sein muß. Objektive in diesem Ausmaß sind aber praktisch wertlos, weil der sie durchdringende Lichtkegel wesentlich größere Dimensionen aufweist. Die Lichtvernichtung durch solche kleinen Objektive wäre, namentlich bei Systemen mit langer Brennweite, wie sie in Lichtspieltheatern zur Anwendung kommen, so groß, daß das Bild unbrauchbar würde. Außerdem ist es praktisch kaum durchführbar, Einzelobjektive in größerer Anzahl auf Scheiben oder Bändern so präzis anzuordnen, daß die jeweilige Objektivachse absolut kongruent zur jeweiligen Bildachse wird — Schwankungen geringster Art aber (schon Bruchteile von Zehntelmillimetern) bedingen ein »Tanzen« des projezierten Bildes.

Die Erfindung vermeidet in einfachster Weise alle obenerwähnten Nachteile. Sie ermöglicht es, den optischen Ausgleich mit einer einzigen Linse beliebigen Durchmessers ohne Hinzuziehung anderer Ausgleichsmittel (Spiegel, Prismen o. dgl.) herbeizuführen.

Wird eine Linse (z. B. ein Projektionsobjektiv) von beliebiger Brennweite und beliebigem Durchmesser in an sich bekannter

Weise von einem Lichtbündel exzentrisch, d. h. in der Zone zwischen ihrem Mittelpunkt und dem Umfang, durchdrungen und nun gleichzeitig um ihre Mittelachse gedreht, so wird das Lichtbündel \^τοη der Drehung ebensowenig beeinflußt wie von der Tatsache, daß es nicht durch den Mittelpunkt der Linse hindurchgeht. Eine schädliche Verzerrung kann nicht eintreten, denn eine gute Linse ίο ergibt bis zu ihrem Umfang einwandfreie Bilder; eine dennoch eintretende geringe Verzerrung würde zu einer konstanten Größe werden, da bei der Drehung der Linse um ihre Mittelachse das Lichtbündel stets gleichartige Teile der Linse durchdringt, die gleich weit vom Mittelpunkt entfernt sind. Läßt man die Linse mit dem Film um die Breite eines Bildes wandern und dreht sie dabei um ihre Mittelachse, so geht das Lichtbündel während dieser Wanderung stets durch gleichartige Teile der Linse — geradlinige Senkung des Lichtstrahls in gleicher Geschwindigkeit wie die der optischen Mittelachse vorausgesetzt. Benutzt man zur Projektion eines Filmbildes nur einen Teil, z. B. die eine Hälfte der Linse, so behält man die andere Hälfte für die Projektion des nächstfolgenden Bildes übrig. Zerschneidet man die Linse jetzt in ihre beiden Hälften und verschiebt diese so gegeneinander, daß die Mittelachsen der Schnittflächen um die Höhe eines Filmbildes voneinander entfernt sind, so erhält man aus einer einzigen Linse ein starres Pro^ jektionssystem aus Linsensegmenten, mittels dessen man den Bildausgleich bei dauernder Drehung in einfachster Weise erzielen kann. Wie dies geschieht, wird zweckmäßig an Hand der Zeichnung erläutert, in der alle Abbildungen rein scheniatische Darstellungen bieten.

Abb. ι ist eine Darstellung einer gewöhnlichen linse;

die Abb. 2 bis 7 dienen zur Veranschaulichung des ErfJndungsprinzips in seiner einfachsten Form;

Abb. 8 steitt eine,

Abb. 9 eine zweite Ausführungsform einer Einrichtung dar, die mit zwei Linsenhälften arbeitet;

Abb. 10 dient zur weiteren Erläuterung der Anordnung nach Abb. 9;

Abb. 11 veranschaulicht eine Einzelheit.
Wird die in Abb. 1 dargestellte Linse 1 von einem Lichtbündel 2 in dem zwischen ihrem Mittelpunkt 3 und ihrem Umfang liegenden Teil durchdrungen, so wandert, wenn man die Linse um ihre Mittelachse 3 dreht, die in punktierten Linien angedeutete Zone der Linse dxireh das Lichtbündel. Durch Zerschneiden der Linse in zwei Hälften 4 und 5 (Abb. 2) mit den Mittelachsen 4° und s^a der Schnittfiächen und durch Verschieben dieser Hälften gegeneinander um die Höhe eines Filmbildes, so daß also die Punkte 4" und 5⁰ um diese Bildhöhe voneinander entfernt sind, erhält man ein aus zwei halben Linsen bestehendes System mit zwei zur Projektion : geeigneten Zonen 6 und 7, die jedoch nicht aneinander vorüber gondeln, sondern als ein kompaktes Gebilde in Bewegung gesetzt wer-' den wie folgt:

Tn Abb. 3 ist dieses System zu Beginn der , Projektion dargestellt. Der Abstand der punktierten Linien I und II entspricht dem j Abstand der Mittelpunkte der Linsensegj mente, d. h. der Höhe des Filmbildes, das also j von der Ebene I zur Ebene II wandert und auf diesem Wege von dem Linsensegment derart begleitet werden soll, daß, wenn das nächstfolgende Filmbild die Ebene I erreicht, für dieses wiederum ein Linsensegment zur Verfügung steht, das seine Bewegung von I nach II begleiten kann. Gemäß der Erfindung ist dies dadurch ermöglicht, daß das erste Filmbild von der Linsenhälfte 4, das nächstfolgende von der Linsenhälfte 5 projiziert wird und während der Wanderung des ersten Bildes von I nach II das ganze Linsensystem mit ihm wandert und sich gleichzeitig um den Mittelpunkt 4" der Linsenhälfte 4 dreht, go Daß hierbei die Linse 4 den Film A begleitet, anderseits für das Filmbild B₁ sobald es in die Ebene I eintritt, die Linsenhälfte 5 bereitsteht, veranschaulichen die Abb. 3 bis 7, die einer Erläuterung nicht bedürfen. Sobald der Mittelpunkt 4^a der Linsenhälfte 4 mit dem Filmbild die Ebene II erreicht hat, hört die Drehung des Systems um den Mittelpunkt 4^a auf, und das System wird nunmehr um den Mittelpunkt ζ^α der Linsenhälfte 5 gedreht, die sich jetzt zusammen mit dem Filmbild B von I nach II bewegt, also genau dieselben Bewegungen ausführt, die vorher die Linsenhälfte 4 ausgeführt hatte. Auf diese Weise wechseln sich die beiden Linsenhälften in der Projektion der aufeinanderfolgenden Filmbilder ab.

Die Aufgabe, das Linsensystem, bestehend aus zwei gegeneinander versetzten und in dieser Lage fest miteinander verbundenen no Linsenhälften, die kombinierte Bewegung der abwechselnden Drehung um die beiden sich abwechselnd geradlinig bewegenden Mittelpunkte ausführen zu lassen, kann in verschiedener Weise gelöst werden.

Eine Ausführungsform ist in Abb. 8 schematisch dargestellt. Die beiden Linsenhälften 4 und 5 sind in eine Scheibe 8 eingesetzt, deren Hälften ebenso um eine Bildhöhe versetzt sind wie die Linsenhälfte.i selbst. Die Scheibe 8 erhält ihren Antriei durch ein Spiralrad 9, dessen Umfang um

eine Bildhöhe ansteigt, so daß ein Daumen io von der Höhe eines Bildes entsteht. Ebenso geformte Führungsräder ii sind um die Scheibe verteilt. Der Umfang jedes Rades 9, 11 ist gleich dem Umfang einer Scheibenhälfte, so daß nach einer vollen Umdrehung des Rades 9 stets ein Ansatz der Scheibe 8 vor dem Daumen 10 liegt. Durch den Antrieb mittels des Rades 9 wird die Scheibe 8 nun abwechselnd um die Mittelpunkte 8^a und 8^b der Linsenhälften gedreht, wobei sich der jeweilige Drehungsmittelpunkt gleichzeitig zwangläufig· mit der Bildachse senkt.

Abb. 9 veranschaulicht eine andere Vorrichtung zur Bewegung des Linsensystems, die auf folgenden Voraussetzungen beruht: j Wenn eine Gerade sich um einen Punkt dreht, ! der sich während der Drehung gleichförmig in einer geraden Linie bewegt, beschreiben

ao die Endpunkte der Geraden eine Kurve, wie sie z. B. in Abb. 10 dargestellt ist, wo die Gerade 12 sich gleichförmig um die Entfernung C-D verschieben und sich gleichzeitig um ihren anfangs mit C zusammenfallenden ' Punkt α drehen soll. Die Schnittpunkte a¹, α², a³, a⁴ gaben die Lage des Punktes α auf ' der Geraden C-D für die betreffenden Winkellagen der Geraden 12 an. Die Endpunktlagen der Geraden liefern die Kurve 13, die die j Form der Führungsbahn 13° in Abb. 9 bestimmt, auf der die Rollen 14 an den Enden der Tragstange 12° sich führen, die der Geraden 12 in Abb. 10 entspricht und das Linsensystem i4^a, i4^Ä trägt, dessen Drehpunkte 15°, 15* abwechselnd dem Punkte der Geraden in Abb. 10 entsprechen. Die Enden der Stange 12° werden von Rollen 16 um die Bahn 13° gezogen, die an Armen eines (hinter der Bahn liegenden) Ringes 17 sitzen, der mit einem Zahnkranz 18 aus einem Stück besteht, welcher durch ein Zahnrad 19 gedreht wird. Die so in Drehung, zuerst um

den Mittelpunkt 15" der einen Linsenhälfte, versetzte Stange erfährt dank der Führung durch die Kurvenbahn 13" gleichzeitig eine Verschiebung, die nach i8o° den Mittelpunkt 15* der anderen Linsenhälfte in die Stellung überführt, den zuerst 15° innehatte, so daß die in Abb. 3 bis 7 veranschaulichten Bedingungen erfüllt sind.

Die Linsenhälften zeigen dabei zweckmäßig gemäß Abb. 11 an den Stoßkanten eine progressive Verdunklung, um zu verhüten, daß beim Bildwechsel zwei Bilder gleichzeitig auf den Lichtschirm projiziert werden. Zur A^erringerung der Umlaufsgeschwindigkeit des Systems kann man auch die Linsen in mehr als zwei Segmente zerlegen und die Achsenpunkte der einzelnen Segmente entsprechend gegeneinander versetzen; bei η Segmenten ist dann für jedes Filmbild nur eine i/n-Drehung erforderlich.

Denkbar ist es endlich, sich senkende und gleichzeitig drehbare Linsensysteme durch eine Linse zu ersetzen, deren optischer Mittelpunkt zu einer Linie gestreckt und die so gekrümmt ist, daß bei einfacher Drehung dieser Linse um einen festen Punkt der optische Mittelpunkt des jeweilig projizierenden Linsenteils ohne weiteres die erforderliche Senkung erfährt.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Optischer Bildausgleich für Kinematographen, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv während der Projektion um seine optische Mittelachse gedreht wird und diese gleichzeitig mit dem Film geradlinig wandert.

2. Einrichtung zum Ausgleich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in η gleichartige Segmente zerlegte Objektiv so bewegt wird, daß die optische Mittelachse des jeweils zur Projektion herangezogenen Segmentes während ihrer geradlinigen Wanderung durch die Projektionszone zugleich die Achse darstellt, um welche sich das Segment dreht.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Segmente deratt erfolgt, daß, wenn ein Segment die Projektionszone mit einem Filmbild zusammen durchwandert hat, ein anderes Segment zusammen mit dem nächstfolgenden Filmbild in die Projektionszone eintritt und sie mit ihm durchwandert.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieProjektionslinse in zwei gleiche Hälften zerlegt ist, die starr miteinander verbunden, aber derart gegeneinander versetzt sind, daß der Abstand zwischen ihren optischen Mittelachsen gleich der Höhe eines Filmbildes ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aus zwei Linsenhälften bestehende System zuerst um die optische Mittelachse der einen n₀ Linsenhälfte gedreht wird und gleichzeitig mit einem Filmbild wandert, um dann um die optische Mittelachse der anderen Linsenhälfte gedreht zu werden und , dabei gleichzeitig mit dem nächsten Filmbild zu wandern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.