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Kinoprojektor mit gleichförmig bewegtem Bildband Zur kimmatographi.s,chen
Wiedergabe von Bildfolgen, die sich auf einem gleichförrnig bewegten Bil,dträgeT
(Film od. dgl.) befinden, bedienet mau sich meist einfies sogenanaten optischen,
Ausgleiches-, d. h. einer Vorrichtung, welche sich im Gleichtakt mit dem Bildträger
bewegt und die am Objektiv vorbeiiwanderrlden Einzelbilder auf dem Bildschirm bzw.
im Auge des Beschauers in Deckung hält. Ein befriedigend arbeitender optischer Ausgleich
ist jedoch in seinem Aufbau riecht kompliziert und muß mit hoher optischer Genauigkeit
hergestellt sein, um ein scharfes und ruhig stechendes kinemnatographnsches Bild
zu ergeben. Er kommt daher für einfache Wiedergabegeräte kaum im, Frage.
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Es ist jedoch bekannt, die Einzelbilder in jeweils gleicher Stellung
zum Objektiv mit so kurzen Lichtblitzen zu projizieren, daß das kinematographische
Bild innerhalb der Zeitspanne einer Beleuchtung keiner störend erkennbaren Verschiebung
unterliegt. Die hierfür erforderlichen kurzzeitigen Lichtblitze höchster Intensität
lassen sich z. B. mit H.idfe vom Ho@chleistungsendadungslampen sehr leicht erzeugen.
Es ist ferner bekannt, hierbei die Projektion des Bildes dadurch: fiimmerfrei
zu
machen, daß ein optischer Ausgleich der Bildwanderung. angewendet ist, so daß jedes
Einzelbild während des: Durchlaufens durch das Bildfenster durch mehrere aufeinanderfolgende
Lichtblitze projiziert wird.
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Da die Projektion nur während des, außerordentlich kurzen Augenblicks
der Durchleuchtung des Bildes erfolgt., braucht der optische Ausgleich nur für diesen
kurzen Augenblick genau zu sein. Es ist bereits ein optischer Ausgleich für den
gleichen Zweck bekannt, bei dem eine größere Anzahl von -schmalen Spiegelstreifen,
die verschiedene .Neigungen gegen die optische Achse besitzen, zwischen dem Projektionsobjektiv
und dem Bildschirm vorgesehen sind. Ein solcher Spiegelkörper ist außerordentlich
schwer zu justieren.
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Diesen Nachteil vermeidet die Erfindung und bietet gleichzeitig den
Vorteil eines sehr einfachen Aufbaues. -Nach der Erfindung sind die Spiegel in zueinander
parallelen Ebenen angeordnet, so daß eine schwierige Justierung vieler einzelner
Spiegel unter verschiedenen Winkelstellungen in Fortfall kommt.
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Erfindungsgemäß wird daher ein Kino.-projektor mit gleichförmig bewegtem
Bildband mit einem optischen Ausgleich aus Spiegeln auf einer rotierenden Achse
und mit mehrmaliger intermittierender Beleuchtung während des Durchganges jedes
Einzelbildes durch das Bildfenster dadurch geschaffen, da.ß die Spiegel in parallelen,
in Richtung des Filmlaufs gegeneinander versetzten Ebenen in den Strahlengang zwischen
dem Bildfenster und dem Projektionsobjektiv eintreten, wobei die. verschiedenen
langen Wege zwischen dein Bild über den Spiegel zum Projektions: objektiv durch
optische Mittel auf gleiche optische Länge gebracht sind.
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Die Fig. i und: 2 zeigen nicht die Erfin, dang, sondern dienen nur
zur Erläuterung derjenigen Aufgaben, welche im Sinn der Erfindung zu lösen sind.
Es sei vorausgesetzt, daß der Film F sich von oben. nach unten mit gleichförtniber
Geschwindigkeit bewegt und hierbei in Zeitabständen blitzartig bebeleuchtet wird,
innerhalb, deren: sich ein Einzelbild aus der Stellung B um die halbe Bildhöhe in
die Stellung B' verschiebt.
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Wie aus den eingezeichneten Strahlen:-gängen zu ersehen ist, überschneiden
sich diese Strahlengänge für die beiden Bildstellungen B und B' nicht gleichzeitig;
sie können daher nur unter Einschaltung bewegter optischer Hilfsmittel auf dem Bildschirm
zur Deckung gebracht -,verden.
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Um dies zu erreichen, könnte man in be kannterWeise gemäß Fig. 2 einen
beweglichen Spiegel S vorsehen, welcher der Bildwanderung nachfolgt und somit in
die Stellung S' belangt, wenn das Bild B nach B' gewandert ist. Der mittlere Bildstrahl,
welcher von dem Spiegel S aus entweder unmittelbar oder über einen festen Uinlenli:spiegel
I' auf den Bildschirm fällt, bleibt in diesem Fall zwar in Deckung. Dagegen ändert
sich der optische Abstand zwischen Bild und Objektiv, so daß die beiden aufeina.nderfolgenden
Projektionen gewissermaßen mit verschiedener Schärfeeinstellung erfolgen würden.
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Es ist ein optischer Ausgleich bekannt, ,velcher das Bild während
des ganzen Weges seiner Wanderung auf der Projektionswand in Deckung halten soll
und bei dem diese unzulässige Erscheinung dadurch beseitigt ist, daß ein Spiegelpaar
gegen ein feststehendes Spiegelpaar nachgeführt wird. Bei erfindungsgemäße.n Anordnungen
hingegen braucht der optische Ausgleich nur in zwei, drei oder vier ganz bestimmten
Bildstellungen wirksam zu «-erden, so daß die erforderliche Korrektur des optischen
Abstandes von Bild und Objektiv auch nur in wenigen Stufen genau zu sein braucht.
Infolgedessen; gelangt man zu überaus einfachen Anordnungen.
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Eine Anordnung nach der Erfindung zeigt Fig.3. Das als Bildträger
dienende Filmband F wird von der Antriebsrolle T mit gleichförmiger Geschwindigkeit
an einem Bildfenster vorbeigeführt, dessen Höhe das Anderthalbfache einer Bildhöhe
beträgt. Als optischer Ausgleich dient eine Scheibe A, welche um die Achse X umläuft
und die beiden in parallelen, stufenweise gegeneinander versetzten Ebenen liegenden
Spiegel S und S' trägt. Mit diser Scheibe A wirkt ein Blendenrad R zusammen, das
um die Achse Y umläuft und einerseits den Glasklotz G, andererseits den Blendenkanal
L trägt. Bei Benutzung der üblichen Bildwechselzahl von 21 Bildern pro Sekunde müssen
die miteinander gekuppelten Achsen X und Y je 24 Umdrehungen in der Sekunde, d.
h. i4.lo Umdrehungen in der Minute ausführen.
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Der in Fig. 3 eingezeichnete Strahlengang entspricht der zweiten Beleuchtung
eines Ein, zelbildes (Bildstellung B'). Die Strahlen der Projektionslampe fallen
nach Durchleuchtung des Bildes vom Spiegel S' zunächst durch einen Glasklotz G,
bevor sie in das Objektiv.0 gelangen. In der vorangehenden Bildstellung B hingegen
stehen die beiden Achsen X und Y um i8o° zu der dargestellten Lage
gedreht, so daß sich dann der Spiegel S und das Blendenrohir L im Strahlengang befinden.
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Führt der Strahlengang über den Spiegel S (Bildstellung B) zum Objektiv,
so besitzt er eine optische Länge, welche, auf Luft bezogen, seiner geometrischen
Länge entspricht. Führt der Strahlengang über den SpiegelS', sobesitzt
er
hingegen eine größere geometTische Länge; durch passende Bemessung des optisch:
dichteren Mediums G läßt stich aber im bekannter Weise erreichen, da.ß die optische
Weglänge des Strahlenganges den gleichen Wert erhält wie im erstgenannten Fall.
Die dargestellte, überaus einfache Anordnung ergibt also einen optischen Ausgleich,
der für zwei B,il@d:-stellungen (B, B') optisch genau ist.
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Das Blendenrad R wird; zweckmäßig nur an; den Stellen G und L mixt
Fenstern ausgerüstet. Es macht dann eine etwaiges Nachleuchten der nicht gezeichneten
Projektionslampe innerhalb der Zeitspanne zwischen zwei Beleuchtungsblitzen praktiech
unschädlich.
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Zwei andere Ausführungsbeispiele, bei denen die zur Angleichung der
optischen Weglängen dienenden Gl=asklötze unmittelbar mit der Achse X umlaufen,
also mit der Scheibe A starr verbunden sänd@, zeigen Fig. .4 und 5. Nach Fig. 5
wird der Ausgleich der optischen Weglängen mittels: eines Glas klotzen P bewirkt.,
der gleichzeitig als total reflektierendes Prisma ausgebildet ist und daher zur
Erzeugung der, Spdebgelfläche S' keiner besonderen Verspiegelung bedarf.
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Die bisher besprochenen AusführungsbeIspiele gingen davon aus, daß
jedes. Einzelbild auf seinem Weg durch das Bildfenster des Projektionsgerätes einer
zweimaligen, blitzartigen Beleuchtung unterzogen werden soll. Legt man eine Bildwechselfrequenz
von 24. Bildern pro Sekunde zugrunde, so, bedeutet dies, daß insgesamt 48 Projektionen
pro Sekunde durchgeführt werden. Dies entspricht der bei üblichen Kinogeräten verwendeten
Anzahl von Aufblendungen, mit denen mär eine flimmerfreie Wiedergabe zu erhalten
gewohnt ist. Wegern leer außerordentlichen Kürze der bei erfindungsgemäßen Geräten
anzuwendenden Lichtblitze, Zeitdauer unter 1/100o Selc., hat es sich jedoch im vorliegenden
Fall als zweckmäßig erwiesen, mit einer noch höheren Anzahl: von Einzelprojektionen
pro Sekunde zu arbeiten. Technisch besonders günstig erweis., sich hierbei, in Anpassung
an die übliche Periodenzahl der Wechselstrom"-netze, mit zoo, Li:chbbl,i.tzen pro
Sekunde zu arbeiten. Man benutzt dann als. Projektionslampe eine mit technischem
Wechselstrom (So Hz) betriebene E.ntliadungslampe, welche in jedem Halbwechsel einmal
zum Auflewehten kommt. Der optische Ausgleich muß dann so ausgebildet werden, daß,
er für je vier Stellungen eines Einzelbildes im Bildfenster optisch genau ist. Zu
diesem Zweck kann man dem optischen, Ausgleich z. B. die in Fig. 6 bis 6b dargestellte
Form geben. Hierbei sind auf der Scheibe A ein Oberflächens.piegel S und die drei
Prismen P1, P2 und P3 um je 9o° gegeneinander versetzt angeordnet. Wie man erkennt,
steigt die Länge des Glasweges der total reflektierenden Prismen P1 bis P3 stufenweise
an. Die einzelnen Stufen sind hierbei so gewählt, daß durch. die Länge des Glasweges
die Differenzen der optischen Weglänge ausgeglichen werden, so daß sich in allen
vier Stellungen des optischen. Ausgleiches, gleiche optische Weglängen zwischen
dem jeweils nach unten abwandernden Einzelbilde und dem Objektiv O ergeben.
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Da die einzelnen Prismen verschiedenes Gewicht besitzen, muß der in
den F'ig. 6 bis 6 b dargestellte Prismenkranz sehr sorgsam aus!-gewuchtet werden,
damit @sich, ein ruhiger Laufdes optischen Ausgleiches ergibt. Die hiermit verbundenen
Schwierigkeiten lassen sich wesentlich herabsetzen:, wenn, man vier vollständig
gleiche, total reflektierende Prismen benutzt und die dem Objektiv zugewendete Seite
dieser Prismen linsenförmig anschleift oder wenn man auf diese Seite der Prismen
je eine Linse aufkittet. Denn man kann auch durch Einschaltung von entsprechend
abgestuften Linsen dafür Sorge tragen, daß trotz verschieden langer optischer Wege
zwischen Bild' und Objektiv in dein: vorgesehenen Bildstellungen eine scharfe Abbildung
auf dem Bildschirm entsteht.
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Anordnungen@ der in Fig. 5 und 6 diargL-s.tel:l,ten Art arbeiten nur
dann optisch einwandfrei, wenn die dem Bild zugewendete Prismenfläche -im Augenblick
der Beleuchtung genau parallel zur Bildebene steht. Bei Anordnungen dieser Art empfiehlt
es sich daher, den zur Steuerung der Projektionslampe vorzugsweise verwendeten Kollektor
unmittelbar auf der Achse. X anzuordnen. Weiterhin empfiehlt es sieh, die Winkeabgeschwindi.gkei@t
dies optischen Ausgleiches möglichst niedrig zu wählen, um die störende Wirkung
etwaiger Abweichungen, von der genannten optischen Bedingung herabzusetzen. Man
erreicht dies ohne weiteres, indem man zwei oder mehr vollständige Spiegelsätze
auf dien Umfang des optischen Ausgleiches verteilt und diesen dann mit entsprechend
geringer Umlaufgeschwindigkeit antreibt.
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Ein Ausführungsbeispiel dieser Art: zeigen die Fig. 7 bis 7 c. Die
von der Ach se X angetriebene Scheibe A trägt zwei vollständige Spiegelsätze, von:
denen der eine aus dem Oberflächenspiegel S und den Prismen P1, P2 und P., der andere
aus dem Oberflächen,-Spiegel S' und den Prismen P,', P2 und P3' besteht. Während
die Scheibe eine hailbe Umdrehung macht, läuft ein Bild durch das Bild, feister
des Wied'ergab,ege;rätes und wird viermal jeweils: dann blitzartig beleuchtet, wenn
die reflektierenden Glieder S, P1, P2 und P3 ihre vorbestimmten, Stellungen im Strahlengang
einnehmen.
Dann folgt das nächste Bild, welches beim Durchgang durch das Bildfenster wiederum
in vier vorbestimmten Stellungen beleuchtet wird. Bei. der Projektion dieses nächsten
Bildes führt der Strahlengang während der aufeinanderfolgenden Beleuchtungsphasen
nacheinander über die Reflektionsglieder des zweiten Satzes. S', PI 'i
P2
und P2 .
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Es wurde bereits erwähnt, daß man z:weckmüßigerweise die Frequenz
der angewendeten Lichtblitze in Einklang mit der Periodenzahl des zum Betrieb des
Gerätes verwendeten Wechselstromes bringt. Hierdurch wird man allerdings gezwungen,
an Stelle der internationalen Norm von ad. Bildern pro Sekunde auf die Wiedergabe
von 25 Bildern pro Sekunde überzugehen. Die hiermit verbundene Steigerung der Vorführungsgeschwindigkeit
um etwa q.0/0 macht sich jedoch., wie der Versuch zeigt, keineswegs störend bemerkbar.
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Um die Bewegung des optischen Ausgleiches in Synchronität mit der
vom Netz bestimmten Frequenz zu halten, mit der die Projektions lampe aufblitzt,
treibt man zweckmäßig sowohl den optischen Ausgleich, als auch den Filmtransport
durch einen gemeinsamen Synchronmotor an. Zwischen Filmtransport und optischem Ausgleich
kann hierbei ein Differentialgetriebe oder eine ähnliche Kupplung vorgesehen sein,
welche die Bewegungsphase dieser beiden Glieder schlupffrei gegeneinander einzustellen
gestattet.
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Wird das erfindungsgemäße Wiedergabegerät mit Gleichstrom betrieben.,
so müssen die einzelnen Lichtblitze der Projektionslampe durch Kontaktgebungen mittels
eines auf dier Achse der Bildausgleichsscheibe angeordneten Kollektors erzeugt werden.
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Bei Wechselstrombetrieb kann die Projektionslampe in bekannter Weise
eine Entladungslampe sein und der optische Ausgleich von einem Synchronmotor angetrieben
werden.