DE2155408A1 - Filmprojektionseinrichtung fuer viele bildfrequenzen - Google Patents

Description

• Filmprojektionseinrichtung für viele Bildfrequenzen Die Erfindung betrifft eine Filmprojektionseinrichtung, insbesondere für eine Lernmaschine, zur Projektion von Einzelbildern in beliebigen Zeitabständen sowie zur Projektion einer Bildfolge mit bis zu einer maximalen Bildfrequenz beliebigen Bildfrequenz.
• Bei speziellen Filmprojektoren, wie z.B. bei Bewegungsanalysenprojektoren, audio-visuellen Geräten und ähnlichen Ein richtungen ist es erforderlich, die Bildfrequenzen beispielsweise von 1 bis 18 Bildern/sec kontinuierlich variieren zu können.
• Weiterhin muß der Film auch dann, wenn er in Einzelbildern projiziert wird, mit einem erläuternden Kommentar synchron sein.
• Zur Wiederholung oder zum Uberspringen von einzelnen Szenen ist es erforderlich, Film und Tonträger synchron im Schnellgang vorwärts oder rückwärts zu transportieren und an bestimmte Stellen automatisch anzuhalten.
• Es sind Geräte bekannt, die mit einem großen Aufwand einen Teil dieser Forderungen dadurch erfüllen, daß ein Tonband und ein Bildfilm unabhängig voneinander angetrieben werden und durch eine gegenseitige Steuerung, wie beispielsweise durch Schaltimpulse auf dem Tonband und Markierungen auf dem Film, synchron zueinander gehalten werden.
• Im Betrieb können mit Hilfe solcher Einrichtungen Einzelbilder oder Filmszenen gezeigt werden. Es ist aber nicht möglich, Filmszenen mit einer beliebigen Bildfrequenz einzustellen.
• Ein weiterer Nachteil einer solchen Einrichtung oder Anordnung ist, daß die Codierung für die Schaltfunktionen sowohl auf dem Tonband als auch auf dem Film oder Bildfilm erfolgen muß, was nur mit erheblichem Aufwand und eigens für die Codierung hergestellten Sondergeräten möglich ist.
• Im einzelnen ist aus der DT-AS 1 622 892 ein Filmprojektor mit einem nockengesteuerten Filmspulenantrieb zum wahlweisen Antreiben des Filmbands in entgegengesetzten Richtungen und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bekannt. Dabei sitzt auf den Spindeln von Auf- und Abwickelspule Je ein Antriebsrad. Die Antriebsräder sind über Zwischenglieder mittels eines umsteuerbaren Riemens antreibbar. Dieser Filmprojektor, dessen Antrieb auf dem sog. Greifersystem beruht, ermöglicht jedoch nicht das Zeigen von Einzelbildern aus den Film, der mit einem Tonband kombiniert ist.
• Weiterhin ist in der DT-AS 1 221 556 ein Tonfilmprojektor beschrieben, bei dem der Film im Bildteil durch einen Greifer schrittweise angetrieben wird. Dieser Tonfilmprojektor ist für Fi lmrUcklauf und Stillstandsprojektion eingerichtet.
• In letzter Zeit sind zur Durchführung programmierten Unternichts sog. "Lehr- oder Lernmaschinen" (auch "Lehrgeräte" oder "Lerngeräte" genannt) bekanntgeworden, die audio-visuell arbeiten. In diesen Maschinen oder Geräten sind insbesondere Schmalfilmprojektoren eingebaut, die entweder kontinuierlich durchlaufen oder zum Stillstand gebracht werden können. Der Antrieb dieser Schmalfilmprojektoren erfolgt über das oben bereits erwähnt Geifersystem. Bei einer kontinuierlichen Vorführung der Filme ist eine derartige Konstruktion sehr wirtschaftlich, Manhes Leilr- oder Lernprogramm erfordert jedoch, wie bereits oben allgemein erläutert wurde, außer der einmaligen Projektion eines Filmes einen individuellen Stillstand bzw.
• Rücklauf des Programms, tun eine Wiederholung vornehmen zu können. Mit den bisher für Filmprojektionseinrichtungen oder Filmprojektoren bekannten Antriebssystemen ist es nicht möglich gewesen, Einzelbilder aus einem Film zu zeigen, der mit einem Informationsträger wie einem Tonband synchron kombiniert ist. Vor allem ist die Synchronisierung des Einzelbildes mit dem Film beim Rücklauf schwierig.
• Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer durch einen Informationsträger steuerbarc-n Filmprojektionseinrichtung, insbeson@cre für eine Lehrmaschine, die die Vorführung eines Filmes in einer beliebigen Bildfrequenz bis zu einer maximalen Bil@@@requens ermöglicht, die auf Stillstandsprojektion gesahaltet verpen kann und die zugleich einen schnellen Vor-und Rüe@@: f besitzt.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Antriebssystem sUr die Filmfortschaltung ein Schrittmotor vorgesehen ist, dessen Schrittfolge steuerbar ist einerseits durch Signale die auf einem getrennt vom Film angeordneten Informationsträger gespeichert sind, oder andererseits durch einen Impulsgeber, der seinerseits steuerbar ist durch die Signale des vom Film getrennten Informationsträgers oder durch auf dem Film selbst aufgezeichnete Signale.
• Die Antriebswelle des Schrittmotors läuft schrittweise um.
• Der Motor zeichnet sich durch schnelles Starten, Stoppen und Reversieren aus und erreicht sofort aus dem Stand sein maximales Drehmoment. Daher ist ein Schrittmotor besonders für Filmprojektoren geeignet, die vom Film her oder von einem Tonband gesteuert werden. Mit jedem Schritt kann ein Bild fortgeschaltet werden. Ein Schrittmotor arbeitet weiterhin völlig geräuschlos. Durch Wegfall des Schrittschaltwerkes und des Greifers ist daher auch der mit einem Schrittmotor ausgestattete Filmprojektor völlig geräuschlos.
• Bekanntlich sind Schrittmotore Motoren, deren Antriebswellen schrittweise umlaufen. Die Anzahl dieser Schritte pro Zeiteinheit ist von der Pulsfolge der angelegten Spannung, der Drehwinkel je Schritt,von der Konstruktion des Motors und der Schaltung der Motorspulen abhängig.
• Schrittmotoren sind üblicherweise aus einem permanenten Magnetrotor und zwei Statoren aufgebaut, die Jeweils auch aus mehreren Spulen bestehen können. Die Magnetfelder der Statoren, die das Halte- und Drehmoment bewirken, werden durch Gleichstrom erzeugt.
• Das schrittweise Drehen der Welle entsteht durch das Umschalten der Stromflußrichtungen in den Statorwicklungen, z.B.
• durch einen mechanischen Umschalter oder, insbesondere bei höherer Pulsfolge, durch einen elektronischen Schalter.
• Bei mechanischen Schaltern wird die Feldrichtungsänderung einfach durch Umschalten einer Spulenhälfte auf die andere erreicht. Wird eine elektronische Umschaltung verwendet, so sind die beiden Wicklungen eines Stators mit jeweils einem Flip-Flop entsprechend zu verwenden.
• In den erfindungsgemäßen Filmprojektionseinrichtungen können dahin alle Arten von Schrittmotoren verwendet werden, deren Drehmoment zum Betrieb des Projektors ausreicht und deren Schrittwinkel mit dem Filmantrieb harmoniert. Dabei entspricht ein Schritt oder eine bestimmte Anzahl von Schritten einem Bild.
• Die Bewegung des Motors kann sowohl mit einer Zahntrommel als auch mit einem Greifer auf den Film übertragen werden. Die benötigte maximale Betriebs- bzw. Anlauffrequenz wird durch die maximale gewünschte Filmgesohwindigkeit bestimmt.
• Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß im Projektionsstrahlengang eine mit stets gleichmäßiger Drehzahl umlaufende Verschlußblende vorgesehen ist, deren Blendenflügel Kontakte zugeordnet sind.
• Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figur, in der schematisch eine Filmprojektionseinrlchtung dargestellt ist.
• Die in der Figur schematisch dargestellte Filmprojektionseinrichtung 1 besteht aus einem Filmprojektor 2, in den eine Kassette 5 eingeschoben ist. Die Kassette 7 weist ihrerseits einen Bildfilmteil 4 und einen Bonbandteil 5 auf.
• Der Tonbandteil 5 kann dabei eine handelsübliche Tonbandkassette sein. Der Bildfilmteil 4 besitzt eine Spule 6 für den Bildfilmvorrat und eine Aufwickelspule 7 für den bereits projizierten Film.
• Die Kassette 5 kann so in den Filmprojektor 2 eingelegt werden, daß sich automatisch nicht dargestellte Tonbandwickeldorne mit ihnen zugeordneten Antriebszapfen kuppeln.
• Im übrigen ist das Tonband in bekannter Weise an einem Magnetkopf für die Tonwiedergabe und einem weiteren Magnetkopf für die Abtastung von Schaltimpulsen vorbeigeführt. Es wird über eine Tonachse mit Andruckrolle angetrieben. Die Kassette kann so eingelegt werden, daß weiterhin der Film 9 mit seiner Perforation in eine Zahntrommel 8 des Laufwerks des Filmprojektors kuppelt.
• Eine Projektionslampe 10 durchleuchtet in bekannter Weise über einen nicht dargestellten Spiegel den Film 9, der über bekannte optische Einrichtungen auf eine Projektionsscheibe oder Projektionswand projiziert wird.
• Mit der Zahntrommel 8 ist unmittelbar der Antrieb für den Film 9 verbunden, der durch einen Schrittmotor 11 erfolgt, dessen Schrittzahl pro Umdrehung der Anzahl der Zähne der Filmtransportrolle entspricht. Der Schrittmotor 11 befindet sich im Innern des Filmprojektors 1 und ist in der Figur schematisch in der rechten unteren Ecke angedeutet.
• Zwischen der Projektionslampe 10 und dem Film 9 rotiert eine Verschluß- oder Umlaufblende 12, die im Ausführungsbeispiel mit 3 Blendenflügeln versehen ist und von einem nicht dar- Gestellten Motor mit einer Drehzahl angetrieben wird, die etwas über der maximalen Bildfrequenz liegt.
• Wenn der Antrieb für das Tonband eingeschaltet wird, dann werden von einem Impulstonkopf die auf dem Tonband gespeicherten Signale oder Schaltimpulse abgetastet. Diese Schaltimpulse können in beliebiger Anzahl pro Sekunde bis zu einer maximalen Anzahl aufgezeichnet sein. Die so abgetasteten Schaltimpulse werden nach ihrer Verstärkung einem elektronischen oder elektromechanischen Speicher zugeführt und hier gespeichert.
• Jedem Flügel der Verschlußblende 9 ist eine berührungslose Kontakteinrichtung, wie z.B. Fotoelemente und/oder Feldplatten, zugeordnet. Der erste, nach dem Speichern eines Impulses das Bildfenster bzw. den Projektionsstrahlengang durchlaufende Blendenflügel, rurt über seine zugeordnete Kontakteinrichtung den gespeicherten Impuls ab. Der Impuls wird jetzt der Schaltelektronik des Schrittmotors zugeführt und bewirkt somit die Auslösung eines Schrittes des Schrittmotors und damit den Transport des Filmes um ein Filmbild während der durch den im Projektionsstrahlengang liegenden Blendenflügel eingeleiteten Dunkelpause.
• Eine Folge von auf dem Tonband gespeicherten Impulsen erbringt somit eine Folge von Schaltimpulsen, die zunächst gespeichert werden und gleichzeitig oder unmittelbar nach der Speicherung von einer der Kontakteinrichtungen der Verschlußblende 9 abgerufen werden und über die Schaltelektronik des Schrittmotors 11 dem Schrittmotor 11 zugeführt werden und somit eine der Anzahl der Impulse entsprechende Anzahl von Bildwxechseln bewirken.
• Die Bildfrequenz hängt damit nur von der Schaltfrequenz der Impulse ab. Die Ungenauigkeit, die dadurch bewirkt wird, daß Schaltimpuls und Abruf der Schaltimpulse durch die Blende bei nicht aufgehender Teilung der Anzahl der das Bildfenster durchlaufenden Blendenflügel durch die im gleichen Zeitraum ankommende Anzahl von Schaltimpulsen zeitlich nicht immer genau aufeinanderfallen, bewegt sich innerhalb einer Toleranzgrenze, die weder auf die Projektionsqualität noch auf die Synchronität von Bild und Ton einen merklichen Einfluß ausübt.
• Für schnellen Vor- und Rücklauf des Bildfilmes wird lediglioh das Tonband auf schnellen Lauf vorwärts oder rückwärts geschaltet, wobei der Kontakt zwischen dem Tonband und dem Impulsmagnetkopf beibehalten wird.
• Dabei kann die Speicherung der Impulse abgeschaltet werden und die Impulsrolge unmittelbar über den Impulsverstärker der Schaltelektronik des Schrittmotors 11 zugeführt werden.
• ttber eine zweite Impulstonspur kann der Tonbandantrieb an Jeder Stelle durch Codierung automatisch gestoppt werden.
• Durch das Ausfallen der Impulse bleibt automatisch auch der Transport des Filmes stehen.
• Durch eine einfache Maßnahme, wie beispielsweise eine mechanische Sperre, wird der Schrittmotor nach dem Weiterschalten genügend genau in seiner Ruhelage fixiert und so ein ausreichend guter Bildstand erlangt.
• Uber die Zahntrommel 8 kann auch ein Vielkantprisma zum optischen Ausgleich der Filmtransportbewegung angetrieben werden. In diesem Fall kann auf die Verschlußblende 12, die den Frojektionsstrahlengang während des Filmtransportes unterbricht, verzichtet werden und die vom Tonband ankommenden Schaltimpulse können - ohne zunächst gespeichert werden zu müssen - nach Verstärkung direkt der Schalt elektronik des Schrittmotors 11 zugeführt werden.
• Im Betrieb wird der Schrittmotor 11 durch die Signale oder Impulse gesteuert, die auf der einen Spur des Tonbands aufgezeichnet sind. Soll der Film jedoch individuell zum Stillstand gebracht oder auf Rücklauf geschaltet werden, so können die entsprechenden Befehle durch das Drücken einer Befehlstaste eingegeben werden. Dadurch ist gewährleistet, daß Film und Tonband bei Vorlauf, Rücklauf und StillstandsproJektion synchron zueinander sind.
• Der Schrittmotor 11 ist im Ausführungsbeispiel ein mit Gleichstrom betriebener vielpoliger Wechselstrommotor, der Permanentmagnete als Rotore besitzt. Seine Steuerung durch die in einer Spur des Tonbands aufgezeichneten Signale kann in konstanten oder variablen Schrittfrequenzen erfolgen.

Claims (10)

Patentansprüche

1.Filmprojektionseinrichtung, insbesondere für eine Lernmaschine, zur Projektion von Einzelbildern in beliebigen Zeitabständen sowie zur ProJektion einer Bildfolge mit bis zu einer maximalen Bildfrequenz beliebigen Bildfrequenz, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Antriebssystem für die Filmfortschaltung ein Schrittmotor (11) vorgesehen ist, dessen Schrittfolge steuerbar ist einerseits durch Signale, die auf einem getrennt vom Film (9) angeordneten Informationsträger gespeichert sind, oder andererseits durch einen Impulsgeber, der seinerseits steuerbar ist durch die Signale des vom Film (9) getrennten Informationsträgers oder durch auf dem Film (9) selbst aufgezeichnete Signale.

2. Filmprojektionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Projektionsstrahlengang eine mit stets gleichmäßiger Drehzahl umlaufende Verschlußblende (12) vorgesehen ist, deren Blendenflügel Kontakte zugeordnet sind.

3. Filmprojektionseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Blendenflügeln zugeordneten Kontakte berührungslos schalten.

4. Filmprojektionseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte über Fotoelemente und/oder Feldplatten schalten.

5. Filmprojektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 -4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußblende (12) von einem Synchronmotor oder einem in seiner Drehzahl elektronisch geregelten Motor angetrieben ist.

6. Filmprojektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Film (9) ein über einen eigenen Antrieb angetriebenes Tonband als Informationsträger vorgesehen ist, auf dem neben einer Toninformation Schaltimpulse speicherbar sind, die von einem Magnetkopf abgetastet und einem elektronischen oder elektromechanischen Speicher zugeführt werden.

7. Filmprojektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 5 und nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der jedem Blendenflügel zugeordnete Kontakt die im Speicher gespeicherten Impulse abruft und der Schaltelektronik des Schrittmotors (11) zuführt, Filmprojektionseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung des schnellen Vor-bzw.

Rücklaufen von Tonband und Film (9) das Tonband unter Beibehaltung des Kontaktes zwischen Magnetkopf und Tonband schnell antreibbar ist, wobei die Schaltimpulse unter Umgehung des Speichers direkt der Schaltelektronik des Schrittmotors (11) zugeführt werden.

9. FilmproJektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines ausreichend guten Bildstandes der Schrittmotor (11) in seiner Ruhelage durch eine mechanische Sperre feststellbar ist.

10. Filmprojektionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleich der Bildwanderung beim Transport des Filmes (9) über optische Mittel erfolgt, so daß die vom Tonband abgerufenen Schaltimpulse unter Umgehung eines Speichers und einer Verschlußblende direkt dem Schrittmotor (11) ungeführt werden können.

l e e r s e i t e