DE861193C

DE861193C - Device for optical compensation when projecting moving images

Info

Publication number: DE861193C
Application number: DEF6583A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Befort
Original assignee: Frieseke and Hoepfner GmbH
Current assignee: Frieseke and Hoepfner GmbH
Priority date: 1951-06-23
Filing date: 1951-06-23
Publication date: 1952-12-29

Description

Einrichtung zum optischen Ausgleich bei der Projektion laufender Bilder Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für die Projektion laufender Bilder von kontinuierlich bewegten endlosen Bildstreifen, die es ermöglichen soll, einen optischen Ausgleich bei der Bildprojektion herbeizuführen.Device for optical compensation when projecting moving images The invention relates to a device for projecting moving images from continuously moving, endless strip of images that should make it possible to create an optical To bring about compensation in the image projection.

Einrichtungen, die der gleichen Zweckverfolgung dienen, sind bereits in vielfachen Ausführungen bekannt. Sie arbeiten zum Teil unter Anwendung von schwingenden Spiegeln oder Prismen, die dein Lichtstrahl einen bestimmten Weg vorschreiben und dazu hinsichtlich ihrer Schwingbewegungen zwangsläufig gesteuert werden. Teilweise wird die gleiche Zweckverfolgung auch unter Anwendung von umlaufendenVielkantprismen, die in denLichtweg eingeschaltet sind, im Zusammenwirken mit Linsensystemen erreicht. Allen solchen bekannten Einrichtungen ist die Zielverfolgung gemeinsam, die fließend bewegten Einzelbilder so auszuleuchten und dabei zu projizieren, daß ein nächstfolgendes Einzelbild in das vorangegangene Einzelbild mit unterschiedlicher Beleuchtung. einläuft.Facilities that serve the same purpose are already known in many versions. Some of them work with the use of vibrating Mirrors or prisms that dictate a certain path for your light beam and to be controlled with regard to their oscillating movements. Partially the same purpose is also pursued using circumferential polygonal prisms, which are switched into the light path, achieved in cooperation with lens systems. All such known institutions have one thing in common: the tracking of the target, which is fluent to illuminate moving individual images and to project them in such a way that a subsequent one Single image in the previous single image with different lighting. comes in.

Auf diese Weise soll erreicht werden, daß sich der Wechsel des vorangegangenen Einzelbildes gegen das nächstfolgende unauffällig vollzieht. Dem kommt die bekannte Trägheit des. menschlichen Auges - ausgleichend zugute, dem Wechsel der Reizeindrücke auf die Netzhaut nicht so schnell folgen zu können.In this way it should be achieved that the change of the previous one Single image is inconspicuous against the next one. The familiar one comes to him Sluggishness of the human eye - to compensate for the change in stimulus impressions not being able to follow the retina so quickly.

Die Erfindung geht aus einer Reihe von Lösun4 gen zur Herbeiführung eines optischen Ausgleiches hervor, bei denen in den Projektionsstranlengang ein umlaufendes Vielkantprisma quer zu diesem Strahlengang eingeschaltet ist, das mit Linsensystemen zusammenarbeitet. So ausgebildete be-. kannte Vorrichtungen haben. aber bisher nicht zu voll befriedigenden Ergebnissen geführt.The invention is based on a number of solutions for bringing about this an optical compensation, in which one enters the projection staircase circumferential polygonal prism transversely to this Beam path switched on is that works with lens systems. So trained to be. knew devices to have. but so far not fully satisfactory results.

i Um nun einen in jeder Beziehung vollkommenen optischen, Ausgleich zu erzielen, sind deshalb erfindungsgemäß völlig neue Wege beschritten und dabei neue Erkenntnisse nutzbringend in Anwendung gebracht worden.i To achieve a perfect visual balance in every respect to achieve, therefore, completely new paths are broken according to the invention and at the same time new knowledge has been put to good use.

Es hat sich nämlich herausgestellt, daß ein, besonders guter optischer Ausgleich erfindungsgemäß dann erzielbar ist, wenn: ein Vielkantprisma im Zusammenwirken mit Linsensystemen in Anwendung gebracht wird, welches mit beliebiger gerader Kantenanzahl in oder Stellung 36a°, dividiert durch die doppelte Kantenanzahl, z. B. bei einem. Vierkantprisma also 36o° : 8 = 45°, .eine Parallelversetzung von einerri Bildabstand (bei Normalfilmen = i9 mm) bewirkt. Dabei wird der Glasweg doppelt so groß wie bei Vielkantprismen bekannter Anwendung.It has been found that a particularly good optical According to the invention, compensation can then be achieved if: a polygonal prism interacts is brought into use with lens systems, which with any even number of edges in or position 36a °, divided by twice the number of edges, e.g. B. at one. Square prism thus 36o °: 8 = 45 °, a parallel offset of one image distance (for normal films = 19 mm). The glass path is twice as large as at Polygonal prisms of known application.

Die dabei zur Mitwirkung bestimmten Linsensysteme bestehen erfindungsgemäß aus zwei Objektiven mit parallelen Achsen, die mit einem solchen Achsenabstand übereinander angebracht sind, daß zwei hintereinanderliegende Bilder auf der Projektionsfläche zur Deckung gebracht werden. Um diese Deckung zu erreichen, muß der Abstand der beiden parallelen Objektivachsen in Abhängigkeit von der Projektionsentfernung und der Objektivb.rennweite etwas kleiner sein als der Filmbildmittenabstand und kann entweder feststehend für eine Projektionsentfernung -oder veränderlich ausgebildet werden.The lens systems intended to cooperate exist according to the invention from two lenses with parallel axes that are superimposed with such an axis spacing are attached that two consecutive images on the projection surface be brought to congruence. To achieve this coverage, the distance must be two parallel lens axes depending on the projection distance and the focal length of the lens can be slightly smaller than the center-to-center distance of the film either fixed for a projection distance or designed to be variable will.

Da für Normalfilm der Achsenabstand der beiden Objektive kleiner als i9 mm sein muß, könnte mah normalerweise nur Objektive von etwa r8 mm Durchmesser übereinander anordnen. Diese wären jedoch für Projektionszwecke zu lichtschwach.Since for normal film the distance between the axes of the two lenses is less than If it has to be 9 mm, then normally only lenses with a diameter of about 8 mm could be used arrange on top of each other. However, these would be too faint for projection purposes.

Erfindungsgemäß werden zwei Objektive mit größerem Durchmesser, als der Achsenabstand beträgt, in einem gemeinsamen Objektivrohr untergebracht, wobei an den Linsendurchmessern entsprechende Kreisabschnitte in Wegfall gebracht sind, dergestalt, daß die Linsen des Doppelobjektivs in, dem. erforderlichen Abstand nur durch eine dünne Wand voneinander getrennt sind. Gemäß der Erfindung kommt dazu eine Umlaufblende mit i8o° Hellsektor zur Mitanwendung, die aus einer rotierenden Scheibe besteht, welche zwei über je i8o° sich erstreckende, versetzt zueinander angeordnete Aussparungen in Form konzentrischer Ausschnitte besitzt.According to the invention, two objectives with a larger diameter than the axis distance is, housed in a common lens tube, where Corresponding circular segments have been eliminated from the lens diameters, such that the lenses of the double lens in, the. required distance only are separated from each other by a thin wall. According to the invention, this is added a rotating screen with 180 ° light sector for use, which consists of a rotating Disc consists of two offset to one another, each extending over 180 ° has arranged recesses in the form of concentric cutouts.

Das Vielkantprisma besteht gemäß der Erfindung aus einem Glas, dessen Brechungsindex nd kleiner als 1,51 ist. Das ist aus dem Grunde von Vorteil, um, in allen. Stellungen des Vielkantprismas eine gleiche Summe des reduzierten Glasweges plus der Luftabstände zwischen dem Film und dem ersten Linsenscheitel des Objektivs zu erreichen.The polygonal prism consists of a glass according to the invention, the Refractive index nd is less than 1.51. This is advantageous for the reason that in all. Positions of the polygon prism an equal sum of the reduced glass path plus the air gaps between the film and the first lens vertex of the lens to reach.

Der Antrieb des Vielkantprismas erfolgt durch ein Getriebe mit ungleichmäßiger Winkelgeschwin, digkeit, z. B. durch ein Ellipsengetriebe oder Zahnräder mit exzentrischen Achsen, wobei- die Abmessungen derart sind, daß die größte Winkelgeschwindigkeit mit der Nullstellung und die kleinste, Winkelgeschwindigkeit mit der Stellung größter Ablenkung des Vielkantprismas zusammenfällt.The drive of the polygonal prism is done by a gear with uneven Winkelgeschwin, speed, z. B. by an elliptical gear or gears with eccentric Axes, the dimensions being such that the greatest angular velocity with the zero position and the smallest, angular velocity with the position greatest Deflection of the polygonal prism coincides.

Mit einer so ausgebildeten Einrichtung wird nun. in der Weise gearbeitet, daß, der Filmtransport um einen Bildabstand durch die Drehung des Vielkantprismas uni, 36o°, dividiert durch die doppelte Kantenanzahl, ausgeglichen wird, wobei die Ablenkung in dieser Stellung und die Nullablenkung, also mit dem Filmtransportbeginn und Ende, zusammenfallen. Die bei der Vorrichtung zur Anwendung kommende Blende arbeitet dabei vorzugsweise so, daß- während des Filmtransportes immer nur eines der @beiden, Einzelobjektive geöffnet ist, wobei die Blende abwechselnd das eine oder andere Objektiv freigibt, und zwar in der Nullstellung des Vielkantprismas. das dem im Bildfenster zuerst erscheinenden Bild am nächsten gelegene Objektiv und in der Stellung größter Ablenkung das in der Filmrichtung um etwa eine Bildhöhe versetzte zweite Objektiv.With a facility trained in this way, now. worked in the way that, the film transport by one frame distance through the rotation of the polygonal prism uni, 36o °, divided by twice the number of edges, is balanced, with the Deflection in this position and the zero deflection, i.e. with the beginning of the film transport and end, coincide. The diaphragm used in the device preferably works in such a way that - during the film transport, only one at a time of the two individual lenses is open, with the aperture alternating one or another lens releases, namely in the zero position of the polygonal prism. the lens closest to the image that appears first in the image window and in the position of greatest deflection that in the direction of the film by about one image height offset second lens.

In den. Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise mit einem Vierkantprisma dargestellt, und zwar zeigt Fig. i die Lenkung des Projektionsstrahlenganges in der Nullsteflung eines Vierkantprismas, mit gleichzeitiger sc'hematisc'her Darstellung des Blendendurchtrittes, Fig. 2 die Lenkung des Strahlenganges bei einer Drehung des Vierkantprismas um a2;5 °, einschließlich der Blendenstellung, Fig. 3 die Lenkung des Pröje'ktionsstrahlengariges bei einer Drehung des Prismas um 45o, im Augenblick des Wechsels von Bild I auf Bild II, Fig. 4 die Strahlenganglenkung bei einer Drehung des Vierkantprismas' um 67,5° und Fig. 5 die Strahlenganglenkung bei, einer Prismendrehung um 9o°, im Augenblick des. Wechsels von Bild II auf Bild III; Fig.6 demonstriert den Brechungsindex unter Angabe der dafür in Frage kommenden Daten; Fig. 7 zeigt die Anordnung des Doppelobjektivsystems in dem. gemeinsamen Objektivrohr; Fig. 8 zeigt die Antriebsteile zur Bewegung des Vierkantprismas und -der Blende, und Fig.9 ist eine Stirnansicht zu Fig. 8, die die Ausbildung der Blende selbst erkennen läßt; Fig. io ist die Stirnansicht zu Fig. 7.In the. Drawings, the invention is for example with a square prism shown, namely Fig. i shows the steering of the projection beam path in the zero setting of a square prism, with simultaneous schematic representation the aperture, Fig. 2 the steering of the beam path during a rotation of the square prism by a2; 5 °, including the aperture position, Fig. 3 the steering of the projection beam with a rotation of the prism by 45o, at the moment the change from picture I to picture II, Fig. 4 the beam path deflection during a rotation of the square prism 'by 67.5 ° and Fig. 5 the beam path steering with a prism rotation by 90 ° at the moment of the change from image II to image III; Fig. 6 demonstrates the refractive index, specifying the relevant data; Fig. 7 shows the arrangement of the dual lens system in the. common lens tube; Fig. 8 shows the drive parts for moving the square prism and the diaphragm, and Fig. 9 8 is an end view of FIG. 8, which shows the design of the diaphragm itself; FIG. 10 is the front view of FIG. 7.

Nach dem dargestellten Beispiel einer Projektionseinrichtung läuft der Film i von der Rolle 2 ab und kommt auf die Rolle 3 mit konstanter Geschwindigliieit zum Auflaufen. Der Antrieb der Rolle 2 erfolgt durch das Rad 4, der Antrieb der Rolle 3. durch das Rad 5. Auf der Achse der Auflaufrolle 3 sitzt das Kegelrad 6, das: mit dem Kegelrad 7, welches auf der Welle 8 befestigt ist, im Eingriff steht. Auf der Welle 8 ist außerdem das Zahnrad 9 befestigt, das das Zahnrad io auf der Welle ii der Blende 1'2 antreibt. Die scheibenförmig ausgebildete Blende i2 besitzt zwei zueinander um i 8o° versetzt angeordnete Aussparungen 12' und i2". Vor dem Film i ist das Vierkantprisma 13 gelagert, das von dem auf der Welle der Ablaufrolle 2 sitzenden Zahnrad 14 aus, über das Zahnrad 15, einem in formschlüssigem Eingriff stehenden Ellipsenzahnradpaar 16,17 und die Zahnräder i8 und i9 mit ungleichmäßiger Winkelgeschwindigkeit in Umlauf gesetzt wird. Die Übersetzung zwischen dem: Zahnrad-14 und dem Zahnrad 15 ist so gewählt, daß 9o° Umdrehung des Ellipsenradpaares 16, 17 einem Filmablauf um einen Bildabstand entspricht.According to the illustrated example of a projection device, the film i runs off the roll 2 and comes onto the roll 3 at a constant speed. The roller 2 is driven by the wheel 4, the roller 3 is driven by the wheel 5. The bevel gear 6 sits on the axis of the roller 3 and meshes with the bevel gear 7, which is attached to the shaft 8 stands. On the shaft 8, the gear 9 is also attached, which drives the gear io on the shaft ii of the diaphragm 1'2. The disk-shaped diaphragm i2 has two recesses 12 'and i2 "which are offset from one another by i 80 °. In front of the film i, the square prism 13 is mounted, which starts from the gear 14 sitting on the shaft of the discharge roller 2, via the gear 15, a property in positive engagement ellipse gear pair 16,17 and the gears is set with non-uniform angular velocity in circulating i8 and i9 the ratio between the:. gear 14 and the gear 15 is chosen such that 9o ° revolution of the Ellipsenradpaares 16, 17 a film sequence corresponds to an image distance.

Auf der Welle des Vierkantprismas 13 sitzt lose das Zahnrad 2o, welches im Eingriff mit den Zahnrädern 4 und 5 steht.On the shaft of the square prism 13, the gear 2o sits loosely, which is in engagement with the gears 4 and 5.

Hinter dem Film i befindet sich die Lichtquelle 21 und die Kondensoreinrichtung 22, welche ein Filmfenster für zwei Einzelbilder ausleuchtet.The light source 21 and the condenser device are located behind the film i 22, which illuminates a film window for two individual images.

Zwischen dem Prisma 13 und der Blende 12 befindet sich ein Objektivrohr 2.3, in welchem das aus den Linsen 24, 25, 26 und 24, 25', 26' bestehendeDoppelobjektivsystem übereinanderstehend untergebracht ist. Da die Linsendurchmesser der Objektive größer sind als der Achsenabstand, sind von den. Linsen die Stellen, :die sich überschneiden würden, in Form von Kreisabschnitten entfernt. Die Linsen sitzen, an dieser Stelle unter Zwischenfügung einer dünnen Wand 27 flächig aufeinander, wie das im besonderen aus Fig. io ersichtlich ist.An objective tube is located between the prism 13 and the diaphragm 12 2.3, in which the double lens system consisting of lenses 24, 25, 26 and 24, 25 ', 26' is housed one above the other. Because the lens diameter of the lenses is larger are than the center distance, are of the. Lentil the places: which intersect would be removed in the form of segments of a circle. The lenses sit at this point with the interposition of a thin wall 27 flat on top of each other, like that in particular from Fig. io can be seen.

Das Doppelobjektivsystem 24, 25, 26 und 24, 25', 26' sowie die Ausschnitte der Blendenscheibe 12' und 1i' sind so zueinander gestellt, daß sie in einer Ebene liegen, so daß bei der Umdrehung der Blendenscheibe abwechselnd das obere oder untere Objektivsystem für den Strahlendurchgang freigegeben wird.The double lens system 24, 25, 26 and 24, 25 ', 26' and the cutouts the orifice plate 12 'and 1i' are placed in relation to one another in such a way that they are in one plane lie, so that the upper or lower alternately as the diaphragm disc rotates Objective system is released for the passage of rays.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for optical compensation in the projection of running images using a polygonal prism in cooperation with lens systems, characterized by the use of a polygonal prism, which is in the position 360, ' divided by twice the number of edges, e.g. B.: with a square prism 3.6o °: 8 = 45 '°', a parallel offset of one image distance (with normal film = i9 mm) causes.

2. Device according to claim i, characterized by the connection of the polygonal prism with two Lenses optically parallel-axis arrangement, which is in such an axis distance are arranged one above the other that two consecutive images on the projection surface be brought to congruence.

3. Device according to claims i and 2, characterized through the use of a rotating aperture disk with iSo ° to each other staggered cutouts for light to pass through.

4. Device according to claims i and, 2, characterized by a. Lens tube in which two Lens systems with a larger diameter than the required axis distance is, with correspondingly eliminated circular segments, only through a thin wall separated from each other, are arranged.

5. Polygonal prism according to claims i and 2, characterized in that it consists of a glass whose. Refractive index (na) is less than 1; 51.

6. Drive for the device for projection according to the Claims i to 4, characterized by the use of a gear with uneven Angular velocity, e.g. B. elliptical gears or gears with eccentric axes, at which gear the greatest angular velocity with the zero position and the smallest angular velocity with the position of greatest deflection of the polygonal prism coincides.

7. Process for carrying out a continuous film transport in a device according to claims i to 6, characterized in that the Film transport by the amount of an image distance by rotating the polygonal prism by 36o ° divided by twice the number of edges. B. Procedure according to claim 7, characterized in that only one objective of the double objective system is opened during the film transport of an image, which is caused by that the aperture alternately releases one or the other lens, namely in the zero position of the polygon pri @ smas that which appears first in the image window The lens closest to the image and the in The second lens is offset from the direction of the film by about one image height.