SE438561B - Filmprojektionssystem - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 40 7809344-0 g 2 än l, strâlen eller det antal inbördes parallella strålar, som emanerar från objektlinserna att projiceras resp. bringas att sammanfalla på projektionsskärmen medelst en projicerings- lins. _ Även om det ovannämnda arrangemanget medför en avsevärd reduktion av bilddeformationerna framgår att i ett sådant pro- jektionssystem har projiceringen av varje individuell punkt av filmen pâ skärmen en återstående oavsiktlig rörelse som är stö- rande för tittaren.

För att minska och eventuellt eliminera detta fenomen kan varje objektlins på bäraren vara utformad på ett speciellt sätt så att den har sådan distorsion att strålen som emanerar från objektlinsen och är förenad med en speciell punkt av en filmruta förskjutes parallellt med siq själv under filmens och bärarens rörelse.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det följan- de med hänvisning till ritningarna.

Figur 1 visar schematiskt i perspektiv ett arrangemang enligt uppfinningen, i vilket exempelvis tvâ filmrutor samver- kar med tvâ objektlinser.

Figur 2 visar en vy uppifrån av en del av arrangemanget i figur l.

Figur 3 visar en objektlins som skall användas i nämnda arrangemang.

Figur 4 visar huvudsträlarna tillhörande en punkt på filmen i tvâ lägen hos denna punkt samtidiot som distorsions- fria objektlinser användes på bäraren.

Figur 5 visar en liknande situation i vilken emellertid objektlinser enliqt uppfinningen användes i vilka avsiktliqt har införts en specifik distorsion.

Figur l visar en filmremsa l med ett flertal filmramar eller -rutor 2. Filmremsan l kan ledas längs en bana, av vil- ken en del visas på ritningen som del av en cirkelbåge. Film- remsan l kan belysas av en ljuskälla 4 genom ett lämpligt op- tiskt system 3, som på ritningen visas som kondensorlins.

'Ljuset som passerar genom följande filmrutor 2 på filmremsan l beqränsas av fönstret 5 monterat intill filmbanan.

En bärare 6 utformad att tillryggalägga en ändlös bana är monterad på ett avstånd från filmbanan på samma sida som fönstret 5. I föreligqande utföringsform har denna ändlösa l0 l5 20 25 30 35 40 3 7809544-U bana formen av en cirkel. Bäraren 6 bär likformigt fördelade, identiskt lika objektlinser 7 så att det inbördes avståndet mellan de främre nodpunkterna, dvs nodpunkterna hänförande sig till objektlinsernas filmsida är lika med eller ungefär lika med filmdelningen, dvs avståndet från centrum till centrum mel- ian tva iatiiiigganae fiimrutar.

För att erhålla maximal öppning då det inbördes avståndet mellan nodpunkterna är givet är objektlinserna företrädesvis anordnade såsom visas i figur 3. Som framgår av denna finur in- nefattar objektlinsen 7 två positiva element 8 och 9 och ett negativt element l0, varvid den främre nodpunkten ligger i eller nära positiva elementet 9 med största styrkan. Som en följd därav kan objektlinser med maximal öppning monteras i intill- liggande lägen och med de erforderliga mellanrummen på bära- ren 6.

Avståndet mellan banan som objektlinsernas nodpunkter genomgår och filmremsans l bana är åtminstone i området som begränsas av fönstret 5 väsentligen lika med objektlinsernas 7 fokalavständ. Det inbördes avståndet mellan nodpunkterna hos dessa objektlinser 7 är sådant att för den avsedda projektionen medelst arrangemanget kommer varje objektlins att samverka och förbli i samverkan med en speciell filmruta 2 på filmremsan l.

Det står klart att hastigheterna hos filmremsan l och bära- ren 6 spelar en roll i denna funktion, såsom kommer att för- tydligas i det följande.

Som framgår speciellt av figur 2 är en stationär pro- jektionslins ll monterad på de parallella utgående strålarna från objektlinserna 7. Under arrangemanoets drift projicerar projektionslinsen ll dessa parallella strålar som emanerar från en eller fler än en objektlins 7 på en projektionsskärm l8 monterad i fokalplanet för denna lins ll. De konvergerande ljusstrålarna som utgår från projektionslinsen ll träffar på ett spegelsystem avsett för att avböja det utgående ljuset ut från planet för bäraren 6 och även för att vrida varje bild som bildas på projektionsskärmen över 900 relativt till- hörande filmrutor så att slutbilden kan betraktas i rätt läge på skärmen.

Som visas i figur l innefattar spegelsystemet exempel- vis ett flertal reflekterande ytor l2, l3, l4, l5, l6 och 17, som vrider den projicerade bilden över 900 relativt bildläget 10 15 20 25 30 35 40 7809544-o 4 pâ filmremsan.

Det är klart att beroende pä förskjutninqen av bilden re- lativt bäraren 6 kan på detta sätt en upprätt bild produceras på projektionsskärmen, vilken bild kan betraktas utan hinder av denna bärare.

På ritninqen är de olika orienterinqarna angivna med hel- draqna och brutna linjer.

Det skall vidare stå klart att de reflekterande ytorna kan vara sidor av ett prisma men det är väsentliqt att oriente- ringen av de reflekterande ytorna är sådan att den nödvändiga förskjutningen och vridningen av strålen realiseras.

I ett arrangemang såsom beskrivits ovan är klart att om vinkelhastigheterna med vilka bäraren 6 och filmremsan 1 vrids väljes så att de står i ett omvänt proportionellt eller väsent- lioen omvänt proportionellt förhållande till radievektorerna av dessa komponenter: cirkulära banor erhålles en bild på projektions- skärmen 15 medelst det beskrivna optiska systemet som i huvudsak är sammansatt av tvâ överlagrade bilder som har sitt ursprunq från två intillingande filmrutor 2 på filmremsan l. Denna över- lagring fortsätter om filmremsan 1 och bäraren 6 rör sig enliqt det nämnda förhållandet. Det är klart att i ett sådant arrange- mang har den ofördelaktiqa deformationen och intensitetsfluk- tuationerna som uppträder i de hittills använda kända arrange- manqen till stor del reducerats. Även om det ovanstående fortfarande avser tvâ intill- liggande filmrutor 2 som samverkar med två intilliogande objekt- linser 7 har praktiken visat att öppningen i fönstret 5 kan väljas mindre än avståndet som intages av två intilliggande filmrutor 2 på filmremsan l, vilken reduktion emellertid ej skall resultera i en storlek som är väsentliqt mindre än stor- leken av en filmruta 2. Vidare är det även möjliqt att brinqa mer än tvâ filmrutor 2 att samverka med mer än två objektlin- ser 7 för att alstra en överlagrad bild på projektionsskärmen 15. Praktiken har visat att ett maximum av tre filmrutor kan användas för detta ändamål. Det är klart att en ökning av an- talet filmrutor kräver en större projektorlins ll vilket är ofördelaktigt. Dessutom kan skillnaderna mellan mera avläqsna filmrutor vara sådan att överlaqrino av dessa rutor medför en oskarp bild på skärmen.

Det har vidare observerats att även om i det ovanstående l0 l5 20 25 30 35 40 7809344-0 L". antages att bäraren 6 tillryngalägger en cirkulär bana är denna form endast tagen som ett exempel. Det står klart att vilken som helst på annat sätt formad bana kan väljas förutsatt att i omrâ- det för filmfönstret 5 avståndet mellan banan för de främre nod- punkterna hos objektlinserna 7 och banan för filmremsan l är i huvudsak lika med fokalavståndet för objektlinserna 7. Detta ger att banan för filmremsan l likaså kan ha vilken form som helst förutsatt att det ovannämnda förhållandet uppfylles.

För att i ett sådant system optimalt eliminera den nämnda oavsiktliga reströrelsen av projektionen av varje individuell filmpunkt på skärmen införes i enlighet med uppfinningen en specifik förvränqning eller distorsion i varje objektlins 7.

Som exempel härpâ hänvisas till figurerna 4 och 5. I figur 4 betecknar l filmremsan som bär flera filmrutor och 6 betecknar bäraren som bär flera objektlinser som var och en be- tecknas med 7.

Utföringsformen som visas i figur 4 kommer nu att beskri- vas i detalj. I denna figur betecknar A en punkt på filmremsan l vilken punkt A exempelvis är en punkt av en filmruta (ej ytterligare betecknad) av filmremsan l. Det antages att objekt- linsen 7 som är förenad med denna filmruta är i länet som visas i figur 4, dvs. den har sin nodpunkt på systemets axel l9.

Figur 4 visar den distorsionsfria utföringsformen. En huvud- stråle som utgår från punkten A och passerar genom nodpunkten i tillhörande objektlins 7 passerar genom objektlinsen mot skär- men utan deviation. Som visas i denna figur kommer strålen som är förenad med punkten A och som lämnar objektlinsen att omfat- ta en vinkel ® med systemets axel l9.

Under drift av projektionssystemet kommer efter en given tidsperiod punkten A att ha rört sig längs banan för filmrem- san till läget betecknat med A'. Detta betyder att i ritningens vertikalriktning har punkten A rört sin ett avstånd V2 uppåt.

Som tidigare nämnts föreligger ett bestämt förhållande mellan vinkelhastigheterna med vilka bäraren och filmremsan förflyttas, dvs dessa hastigheter är omvänt proportionella eller väsentligen omvänt proportionella mot radievektorerna för dessa komponenters cirkelbanor. Följaktligen kommer under den tidsperiod under vilken punkten A rört sig till punkten A' objektlinsen 7 att ha rört sig längs bärarens 6 bana till läget 7' på ritningen. Nodpunkten för denna objektlins har tillrygga- lO 15 20 25 30 35 40 7809344-0 lagt ett avstånd Y] under denna period vilket avstånd V1 uppen- sbarligen är mindre än avståndet eller distansen YZ.

Detta betyder att en huvudstråle som emanerar frân den förskjutna punkten A' som är förenad med den förskjutna objekt- linsen 7' föres vidare genom nodpunkten i denna objektlins 7' i en rät linje. Pâ grund av det faktum att avstånden som till- ryggalägges av punkten och objektlinsen ifråga skiljer sig från varandra kommer denna ljusstrâle nu att omfatta en vinkel ®' med en linje parallell med systemets axel, vilken vinkel m' är mindre än vinkeln d. Ovanstående situation kommer naturligtvis att gälla varje individuell punkt på varje filmruta och därför kommer en filmruta då den förflyttar sig efter filmremsans l bana att projiceras medelst tillhörande objektlins 7 på bäraren 6 och en projektionslins (ej visad i figur 4) på projektions- skärmen (ej heller visad) på ett sätt i vilket projektionen ut- för en oavsiktlig reströrelse som är besvärande för betraktaren av den projicerade bilden.

Figur 5 visar ett arrangemang liknande det i figur 4 men med användning av objektlinser i vilka man i enlighet med upp- finningen avsiktligt har infört en distorsion som nu kommer att specificeras. Figuren visar äter filmremsan l, bäraren 6, objekt- linserna 7 och systemets axel l9. Om man betraktar punkten A som motsvarar punkten A i figur 4 kommer huvudsträlen som emane- rar frân denna punkt A och passerar genom nodpunkten i objekt- linsen 7 ej att lämna denna lins längs den brutna linje som motsvarar linjen som visats i figur 4 och som innesluter en vinkel t med axeln l9, vilken brutna eller streckade linje och vinkel visas i figur 5 för illustrationsändamål, utan som en följd av den speciella utformningen av objektlinsen 7 kommer denna ljusstråle att lämna linsen längs linjen 20 som inneslu- ter en vinkel G med axeln l9.

Då man åter betraktar förskjutningen av punkten A mot A' genom ett avstånd YZ mätt i vertikal riktning vilken förskjut- ning är förenad med en förskjutning i vertikal riktning av nodpunkten i objektlinsen 7 mot 7', som beskrivits ovan i sam- band med figur 4, kommer ljusstrålen som emanerar från punkten A* att passera genom objektlinsens 7“ nodpunkt och kommer ej att lämna denna lins på den sida som är vänd mot skärmen med en vinkel a' som var fallet i figur 4 och visas med streckade linjer i figur 5 i illustrationssyfte, utan återigen vid nämnda lO 20 25 30 35 , 7so9a44-0 vinkel a, dvs parallellt med huvudstrâlen som emanerar från objektlinsen 7 i läget hos punkten A som först betraktades.

Det står klart att de ovanstående observationerna med av- seende på punkt A gäller i lika utsträckninq för alla andra punkter på filmrutorna på filmremsan l och att därför strålen som är förenad med varje individuell punkt på filmen och som emanerar från respektive objektlins förskjutes parallellt med sig själv under filmens och bärarens rörelse. Pâ detta sätt elimineras de oavsiktlina reströrelserna i bilden som formas på skärmen av dessa emanerande strålar för alla moment i tiden och sålunda elimineras den nämnda, öfördelaktiga restdeforma- tionen av den projicerade bilden som uppträder då man använder arrangemanget enligt figur 4.

Eftersom, såsom framqår av fiqur 5, vinklarna e är lika med varandra men vinkeln o skiljer siq från vinkeln o' gäller attoc-'piáol-'flll- _ Det har framgått att för att hålla vinkeln a konstant i alla lägen hos vilken qiven punkt A som helst under film- transporten krävs en vinkeldifferens Q - o, vilken vinkel är proportionell mot tredje diqniteten av fältvinkeln hos varje objektlins, med andra ord att u - t = Et = at3, varvid m är fältvinkeln hos objektlinsen och a är en konstant som beror på förhållandet mellan radierna hos de banor i vilka filmrem- san och bäraren löper. I Speciellt är a = 1 k (l + k), varvid k = å, varvid r är radien för bärarens bana och R är radien för filmremsans bana.

I specialfallet då förhållandet mellan de två radierna är l : 2 måste distorision som skall införas i objektlinsen vara 8,6 °/aa vid en faimnkei 1 objektifinsen 150. Detta exempel visar att distorsionen som föreliqoer i en färdio bild som projiceras på skärmen inte alls kommer att vara stö- rande för betraktaren.

Det skall observeras att även om det ovanstående avser ett filmprojektionssystem är föreliqqande uppfinninq i samband med reversibiliteten hos ljusstrâlarnas banor tillämpbar även på ett filmkamerasystem.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 7809344-0 8 PATENTKRÅV l. Filmprojektionssystem för användning bl a i ett arrangemang för redigering av filmer, Vilket PPOJGK- tionssystem innefattar en bana för att styra en film (l), en ljuskälla (4) för att belysa filmen, ett roter- bart optiskt system (6, 7) och en projektionsskärm (l8), vilket roterbara optiska system innefattar en ändlös bärare (6) som bär ett flertal likformigt fördelade, identiskt lika objektlinser (7), k ä n n e t e c k n a t av att objektlinser (7) har främre nodpunkter, som kan röra sig längs en bana, av vilken åtminstone en del har från filmstyrbanan ett avstånd i huvudsak lika med objekt- linsernas fokalavstånd, att i nämnda del av bäraren (6) vid varje tillfälle N objektlinser samverkar med N till- tillhörande filmrutor (2), där N är vilket som helst heltal eller bråktal större än l, och att de flera parallella strålar som emanerar från objektlinserna bringas att sammanfalla på projektionsskärmen medelst en projektionslins (ll).

2. System enligt kravet l, i vilket system varje objektlins (7) består av flera element (8, 9, l0), k ä n n e t e c k n a t av att avståndet mellan de främre nodpunkterna av två intilliggande objektlinser (7) är lika med eller väsentligen lika med avståndet från centrum till centrum av två intilliggande film- rutor (2).

3. System enligt kravet 2, i vilket system objekt- linsen (7) innefattar två positiva element (8, 9) och ett negativt element (10), k ä n n e t e c k n a t av att den främre nodpunkten ligger i eller nära det positiva elementet (9) med högsta brytningseffekten.

4. System enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att varje objektlins (7) på bäraren (6) har en sådan distorsion att den stråle som är associerad med en given punkt på en filmruta (2) och emanerar från objektlinsen förflyttas parallellt med sig själv under filmens (l) och bärarens (6) rörelse. 10 15 20 25

5. System enligt kravet 4, av att distorsionen uppfy11er ekvationen Am = 7809344-0 k ä n n e t e c k n a t 3 . ÛW , 1 vi1ken Am är distorsionen, o är fä1tvinke1n för varje objekt1ins

6. System en1igt kravet 5, av att a uppfy11er ekvationen a = k = §, varvid r är radien i banan (7) och a är en proportiona1itetskonstant. k ä n n e t e c k n a t 1 k (1 + k), i vi1ken gör bäraren (6) som bär objekt1inserna (7) och R är radien för fi1mremsans (1) bana.

7. System en1igt kraven 5 och 6, av att då r och R har ett förhållande av 1:2 är n a t k ä n n e t e c k - distorsionen 8,6 o/oo vid en fä1tvinke1 hos varje objekt- iins (7) på 1s°.

8. System en1igt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av ett spege1system (12-17) för att avböja 1jusstrå1arna som emanerar från projektions1insen (11) ut från det p1an i vi1ket bäraren (6) är rör1ig och för att vrida bi1den som formas på projektionsskärmen (18) 90° re1a- tivt ti11hörande fi1mrutor (2).

9. System en1igt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att banorna i vi1ka fi1men (1) och de främre nod- ponkterna i objekt1inserna (7) rör sig är koncentriska ' cirk1ar varvid rotationshastigheterna hos fi1men och objekt1inserna står i ett omvänt proportione11t e11er väsent1igen omvänt proportione11t vektorerna för nämna banor. förhå11ande ti11 radie-