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Vorrichtung zur Aufnahme oder Wiedergabe von Bild-und Bildtonfilmen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufnahme oder Wiedergabe von Bild- filmen und Bildtonfilmen.
Die Erfindung ermöglicht es, die Kamera oder den Projektor ohne Verschlussanordnung (rotierende Blende) arbeiten zu lassen.
Es wurde zu diesem Zwecke bereits vorgeschlagen, eine Bogenlampe derart mit einem inter- mittierenden Strom zu speisen, dass nur während des Stillstehen des Bildes Licht erzeugt wird. Bei diesen Anordnungen hatte man immer dafür zu sorgen, dass der Bogen rechtzeitig gezündet und gelöscht wurde. Die rechtzeitige Zündung konnte dadurch gefördert werden, dass während einer kurzen Zeitdauer eine erhöhte Spannung zugeführt wurde. Für die Löschung verwendete man besondere, scheibenartige, rotierende Elektroden zusammen mit einem Blasmagneten. Dieser Vorschlag hat jedoch nicht zu einem praktischen Erfolg geführt.
Auch ist es bekannt, den Filmstreifen kontinuierlich ohne optische Ausgleichsmittel laufen zu lassen und jedes Bild nur während einer sehr kurzen Zeit mittels einer gas-oder quecksilberdampfgefüllten Entladungsröhre, welche mit sehr kurzen elektrischen Stromstössen synchron mit der Bildfrequenz gespeist wird, zu durchleuchten. Auch dieses System wurde niemals in der Praxis durchgeführt.
Die für derartig kontinuierlich angetriebene Filmstreifen gleichfalls bekannte Verwendung einer Wechselstrombogenlampe zur intermittierenden Beleuchtung hat den Nachteil, dass wegen der Wärme. trägheit des Kohlenkraters ein schädliches Ziehen des Bildes eintritt.
Alle diese Einrichtungen mit nur blitzartiger Beleuchtung eines kontinuierlich ohne optische Ausgleichmittel laufenden Filmes haben den ausserordentlichen Nachteil, dass selbst bei Verwendung von Lichtquellen mit sehr hoher Lichtmenge im Durchschnitt nur eine sehr geringe Beleuchtung des Bildschirmes erzielt werden kann, da ja die Zeit, in der die Beleuchtung wirksam ist, ausserordentlich klein gegenüber der Dunkelperiode ist. Dabei geht eine Verlängerung der Lichtaussendungszeit selbstverständlich auf Kosten der Bildqualität. Eine Anwendung derartiger Methoden zur Filmvorführung, z. B. in modernen Kinotheatern und Filmstudios, erscheint daher ausgeschlossen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufnahme oder Wiedergabe eines Bildoder Bildtonfilmes ohne Verschlussanordnung, in der das Bild intermittierend auf einen Schirm projiziert wird. Hierunter soll verstanden werden, dass der Film sich in üblicher Weise entweder inter- mittierend mit mechanisch absatzweiser Schaltung oder kontinuierlich mit optischem Ausgleich mit Dunkelpause durch den Apparat bewegt. In beiden Fällen wird in den bekannten Anlagen eine Verschlussanordnung vorgesehen, durch die die Projektion während der Verschiebung des Bildes unterbrochen wird.
Gemäss der Erfindung wird diese Verschlussanordnung dadurch überflüssig gemacht, dass als Lichtquelle eine oder mehrere gekühlte Hochdruck-Metalldampfentladungsröhren mit eingeschnürter Entladungsbahn, insbesondere wassergekühlte Quecksilberdampfröhren verwendet werden, dass zur Speisung dieser Röhre oder dieser Röhren eine Wechselstromquelle angewendet wird, deren Frequenz gleich oder ein ganzes Vielfaches, zweckmässig das Doppelte der Bildfrequenz ist und dass die Lichtaussendungskurve der Röhre derart gewählt ist, dass die Beleuchtungsdauer jedes Bildes der üblichen Beleuehtungsdauer eines Bildes in einem mit Verschlussanordnung versehenen Apparat entspricht.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass das Verhältnis der Hell-zu den Dunkelzeiten verschieden sein kann von dem Verhältnis der Bildprojektionszeit zur reinen Fortschaltzeit, namentlich dann, wenn die Verschlussscheibe auch während der Projektion des Bildes aus Gründen der möglichst grossen Flimmerfreiheit eine weitere Dunkelperiode einschaltet. Die Lichtaussendungskurve der Lampe soll daher nach Möglichkeit so gestaltet werden, dass die Wirkung der Lampe eine der Wirkung der Ver- schluss scheibe möglichst gleiche ist.
Man wurde erwarten, dass die periodische Kurve, welche die ausgestrahlte Lichtmenge als Funktion der Zeit angibt, der Kurve des doppelphasig gleichgerichteten Wechselstromes entsprechen würde. Dies ist bei Entladungsröhren mit niedrigem Gas-oder Dampfdruck, z. B. einem Dampfdruck von der Grössenordnung von 1 mm Hg auch annähernd der Fall. Wenn jedoch der Druck höher gewählt wird, so erhält die Kurve, vermutlich infolge der grösseren Wärmekapazität und der höheren Durchschlagsspannung eine davon abweichende Gestalt. Bei sehr hohem Druck, d. h. über 6 Atm. bis zu etwa 250 Atm. liegt vor jedem Zeitintervall, in dem eine starke Lichtaussendung stattfindet, ein Zeitintervall, in dem praktisch kein Licht ausgestrahlt wird.
Es sind unendlich viele Variationen in der Form der Kurve durch geeignete Wahl des Verhältnisses zwischen der Zündspannung der Röhre und dem Scheitelwert der Netzspannung möglich. Es ist sogar möglich, ihr eine annähernd sinusförmige Gestalt mit verhältnismässig breiten Tälern zu geben. Gemäss der Erfindung wird diese Eigenschaft der Kurve benutzt, um den Filmantrieb und die Speisung der Lichtquelle derart in bezug aufeinander abzustimmen, dass das Zeitintervall, in dem die Bilder verschoben werden, genau mit dem Zeitintervall zusammenfällt, während dessen die Lampe praktisch kein Licht erzeugt. Die Verschiebung des Bildes erfolgt dann genau in einem Tal der Lichtaussendung, so dass eine Verschlussanordnung sich erübrigt.
Wenn man die übliche Bildfrequenz von 24 Bildern pro Sekunde beibehalten will, wird die Frequenz des Speisewechselstromes für die Entladungsröhre zweckmässig mit 24 oder 48 Hertz gewählt werden. Liegen keine besonderen Gründe für die Anwendung einer Bildfrequenz von genau 24 Hertz vor, so ist es zweckmässig, die Bildfrequenz auf 25 Hertz zu steigern, da dann die Wechselstromfrequenz mit 25 oder 50 Hertz gewählt werden kann, was bei der üblichen Netzfrequenz von 50 Hertz eine billigere Anlage ergibt. Der Antrieb für die Fortschaltung des Filmes kann dann zweckmässig durch einen Synchronmotor erfolgen. Zur Einstellung der richtigen Phasenlage zwischen Lampen und Antrieb kann dann eine geeignete Regelvorrichtung, z. B. ein verschiebbarer Ständer des Synchronmotor oder ein Drehtransformator vorgesehen sein.
Grundsätzlich kann zwar die Frequenz des Wechselstromes ein beliebiges ganzes Vielfaches der Bildfrequenz sein. Wenn jedoch die Frequenz zu hoch gewählt wird, so werden die Dunkelperioden so kurz, dass das Verschieben des Bildes in diesem kurzen Zeitintervall technische Schwierigkeiten und eine zu starke mechanische Beanspruchung des Filmes mit sich bringt.
Wie bereits erwähnt wurde, sind es nur gekühlte Hochdruck-Metalldampfentladungsröhren mit eingeschnürter Entladungsbahn, insbesondere wassergekühlte Queeksilberdampfröhren, welche sich zur Ausführung des Erfindungsgedankens eignen. Es. kann nicht genau angegeben werden, wie hoch der Druck in diesen Röhren sein soll, da dies davon abhängig ist, welche Anforderungen an die Qualität des projizierten Bildes gestellt werden und welche Füllung in der Röhre verwendet wird. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass insbesondere flüssigkeitsgekühlte Quecksilberdampf-Hochdruckentladungs- röhren mit eingeschnürter Entladungsbahn, die eine Gasfillung und im Betrieb einen Quecksilberdampfdruck, grösser als 6 Atm., z.
B. 100 Atm., aufweisen und mit einer oder mehreren Glühelektroden versehen sind, die nur wenig aus einer sie umgebenden, Quecksilber oder Amalgam enthaltenden, verdampfbaren Metallmasse hervorragen, sich für den angestrebten Zweck vorzüglich eignen. Mit derartigen Entladungsröhren kann eine Oberfläehenhelligkeit von mehr als 100. 000 Int. Kerzen pro Quadratzentimeter, z. B. 150.000 Int. Kerzen pro Quadratzentimer, erreicht werden und es hat sich ergeben, dass auch das Lichtspektrum dieser Entladungsrohren den für Projektionszweeke zu stellenden Bedingungen weitgehend genügt.
Da die Entladungsröhren mit niedrigem Gas-oder Dampfdruck, wenn sie an die gleiche Netzspannung wie Hochdruckentladungsröhren angeschlossen werden, eine Lichtaussendungskurve mit einer für den vorliegenden Zweck ungeeigneten Gestalt zeigen und ausserdem im allgemeinen ihre Oberflächenhelligkeit und die von ihnen ausgesandte Lichtmenge gegenüber den gleichen Eigenschaften der Hochdruckröhren weit zurückstehen, kommen derartige Röhren für Anwendung in der erfindungsgemässen Anlage nicht in Frage.
Wenn erfindungsgemäss die Wechselstromfrequenz gleich der doppelten Bildfrequenz gewählt wird, werden Mittel vorgesehen, um von jeder Periode eine Hälfte zu unterdrücken. Dieses System ist insbesondere dann zu empfehlen, wenn Röhren verwendet werden, deren Lichtaussendungskurve einen weniger günstigen Verlauf aufweist.
Die Erfindung kann nicht nur bei einer Bildwerferanlage, sondern auch bei der Aufnahme der Bilder verwendet werden. In diesem Falle werden zur Beleuchtung der aufzunehmenden Szene Entladungsröhren verwendet, welche in ähnlicher Weise wie oben für die Lichtquelle einer Projektionanlage beschrieben ist, eine periodische Lichtausendunsg aufweisen. Bei Synchronisierung der peri-
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odischen Filmbewegung in der Kamera und der ebenfalls periodischen Lichtaussendung der zur
Beleuchtung der Szene verwendeten Lichtquellen ist eine Verschlussanordnung überflüssig.
An Hand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Fig. 1 zeigt als
Funktion der Zeit die Kurven der Netzspannung, der Spannung an den Klemmen der Röhre und der Lichtaussendung einer Entladungsröhre mit niedrigem Gas-oder Dampfdruck, z. B. von 1 mm Hg.
Fig. 2 zeigt dieselben Kurven für eine gekühlte Hoehdruck-Metalldampfentladungsröhre. welche mit einer Wechselstromfrequenz gespeist wird, welche der Bildfrequenz entspricht. In den Figuren sind einander entsprechende Teile und Kurven mit denselben Bezugsbuchstaben bezeichnet.
In Fig. 1 ist A die Netzspannungskurve. B ist die Kurve der Klemmenspannung einer Ent- ladungsröhre mit niedrigem Gas-oder Dampfdruck. Die Lichtaussendungskurve wird durch C dar- gestellt. Es ergibt sieh, dass die Lichtaussendungskurve annähernd der Kurve eines doppelphasig- gleichgeriehteten Wechselstromes entspricht. Wenn die Lichtaussendungskurve die in dieser Figur dargestellte Gestalt hat, so ist sie zum Zwecke der Erfindung nicht ohne weiteres zu verwenden.
In Fig. 2 sind dieselben Kurven für eine Hochdruck-Metalldampfentladungsrohre dargestellt, die im Betrieb einen Dampfdruck von etwa 100 Atm. oder mehr aufweist. Es liegt auch hier vor jedem
Zeitintervall 1', in dem eine starke Lichtaussendung stattfindet, ein Zeitintervall s, in dem praktisch kein Licht ausgestrahlt wird. Die Wechselstromfrequenz ist gleich der Bildfrequenz. Die Zeit einer
Bildperiode, d. h. die Zeit, welche ein Bild einschliesslich des Vorschiebens zur Projektion benötigt, ist mit p bezeichnet. Die Zeit, die zum Vorschieben erforderlich ist, ist mit q bezeichnet und deutlichkeitshalber durch ein Rechteck dargestellt.
Die in dieser Figur angegebene Verteilung der Periode 1) in Dunkelperioden und Lichtaussendungsperioden entspricht der üblichen Verteilung in einem mit einer Verschlussanordnung versehenen Apparat.
Wenn der Filmantrieb und die Speisung der Röhre durch die Wechselstromquelle derart auf- einander abgestimmt werden, dass, wie es in der Figur dargestellt ist, die Zeit q zum grössten Teil mit
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Device for recording or playing back picture and picture sound films.
The invention relates to a device for recording or reproducing image films and image sound films.
The invention enables the camera or the projector to work without a shutter arrangement (rotating diaphragm).
For this purpose it has already been proposed to feed an arc lamp with an intermittent current in such a way that light is only generated when the image is stationary. With these orders, one always had to ensure that the arc was ignited and extinguished in good time. Timely ignition could be promoted by applying increased voltage for a short period of time. Special, disk-like, rotating electrodes together with a blow magnet were used to extinguish the fire. However, this proposal has not resulted in practical success.
It is also known to run the film strip continuously without optical compensation means and to illuminate each image only for a very short time by means of a discharge tube filled with gas or mercury vapor, which is fed with very short electrical surges synchronously with the image frequency. This system was never put into practice either.
The use of an AC arc lamp for intermittent lighting for such continuously driven film strips has the disadvantage that, because of the heat. The inertia of the coal crater results in a damaging dragging of the image.
All these devices with only lightning-like illumination of a film running continuously without optical compensation means have the extraordinary disadvantage that, even when using light sources with a very high amount of light, on average only very little illumination of the screen can be achieved, since the time in which the Lighting is effective, is extremely small compared to the dark period. An extension of the light emission time is of course at the expense of the image quality. An application of such methods for showing films, e.g. B. in modern cinema theaters and film studios, therefore appears to be excluded.
The invention relates to a device for recording or reproducing a picture or picture sound film without a shutter arrangement, in which the picture is intermittently projected onto a screen. This is to be understood as meaning that the film moves through the apparatus in the usual way either intermittently with mechanical intermittent switching or continuously with optical compensation with a dark pause. In both cases, a shutter arrangement is provided in the known systems, by means of which the projection is interrupted while the image is being shifted.
According to the invention, this closure arrangement is made superfluous in that one or more cooled high-pressure metal vapor discharge tubes with a constricted discharge path, in particular water-cooled mercury vapor tubes, are used as the light source, that an alternating current source is used to feed this tube or these tubes, the frequency of which is the same or a whole multiple , is expediently twice the image frequency and that the light emission curve of the tube is chosen in such a way that the duration of illumination of each image corresponds to the usual duration of illumination of an image in an apparatus provided with a shutter arrangement.
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It should be pointed out that the ratio of the light to the dark times can be different from the ratio of the image projection time to the actual switching time, especially when the shutter disc switches on another dark period while the image is being projected to ensure the greatest possible freedom from flicker. The light emission curve of the lamp should therefore, if possible, be designed so that the effect of the lamp is as similar as possible to the effect of the shutter.
One would expect that the periodic curve, which indicates the amount of light emitted as a function of time, would correspond to the curve of the double-phase rectified alternating current. This is the case with discharge tubes with low gas or vapor pressure, e.g. B. a vapor pressure of the order of magnitude of 1 mm Hg is also approximately the case. If, however, the pressure is chosen to be higher, the curve is given a different shape, presumably as a result of the greater heat capacity and the higher breakdown voltage. At very high pressure, i. H. over 6 atm. up to about 250 atm. Before each time interval in which there is strong light emission, there is a time interval in which practically no light is emitted.
An infinite number of variations in the shape of the curve are possible through a suitable choice of the ratio between the ignition voltage of the tube and the peak value of the mains voltage. It is even possible to give it an approximately sinusoidal shape with relatively wide valleys. According to the invention, this characteristic of the curve is used to coordinate the film drive and the supply of the light source with respect to one another in such a way that the time interval in which the images are shifted exactly coincides with the time interval during which the lamp generates practically no light. The image is then shifted precisely in a valley in which the light is emitted, so that a shutter arrangement is unnecessary.
If you want to maintain the usual frame rate of 24 frames per second, the frequency of the alternating feed current for the discharge tube is expediently chosen to be 24 or 48 Hertz. If there are no particular reasons for using an image frequency of exactly 24 Hertz, it is advisable to increase the image frequency to 25 Hertz, since the alternating current frequency can then be selected to be 25 or 50 Hertz, which is one with the usual mains frequency of 50 Hertz cheaper system results. The drive for advancing the film can then conveniently be provided by a synchronous motor. To set the correct phase position between the lamps and the drive, a suitable control device, e.g. B. a movable stator of the synchronous motor or a rotary transformer can be provided.
In principle, the frequency of the alternating current can be any whole multiple of the image frequency. If, however, the frequency is selected too high, the dark periods become so short that the shifting of the image in this short time interval entails technical difficulties and excessive mechanical stress on the film.
As already mentioned, it is only cooled high-pressure metal vapor discharge tubes with a constricted discharge path, in particular water-cooled queek silver vapor tubes, which are suitable for carrying out the concept of the invention. It. it is not possible to specify exactly how high the pressure should be in these tubes, as this depends on the requirements placed on the quality of the projected image and what filling is used in the tube. However, it has been found that in particular liquid-cooled high-pressure mercury vapor discharge tubes with a constricted discharge path, which have a gas filling and, during operation, a mercury vapor pressure greater than 6 atm., E.g.
B. 100 atm. Have and are provided with one or more glow electrodes that protrude only slightly from a surrounding, mercury or amalgam containing, vaporizable metal mass, are ideal for the intended purpose. With such discharge tubes, a surface brightness of more than 100,000 Int. Candles per square centimeter, e.g. B. 150,000 Int. Candles per square centimeter, and it has been found that the light spectrum of these discharge tubes largely meets the conditions to be set for projection purposes.
Since the discharge tubes with low gas or vapor pressure, if they are connected to the same mains voltage as high pressure discharge tubes, show a light emission curve with a shape unsuitable for the present purpose and also generally their surface brightness and the amount of light emitted by them compared to the same properties of the high pressure tubes are far behind, such tubes are out of the question for use in the system according to the invention.
If, according to the invention, the alternating current frequency is chosen to be equal to twice the picture frequency, means are provided to suppress half of each period. This system is particularly recommended when tubes are used whose light emission curve is less favorable.
The invention can be used not only in a projector system, but also in the recording of the images. In this case, discharge tubes are used to illuminate the scene to be recorded, which have a periodic light output in a manner similar to that described above for the light source of a projection system. When synchronizing the peri-
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odic film movement in the camera and the also periodic light emission of the for
A shutter arrangement is superfluous to illuminate the scene with the light sources used.
The invention is explained in more detail, for example, using the drawing. Fig. 1 shows as
As a function of time the curves of the mains voltage, the voltage at the terminals of the tube and the light emission of a discharge tube with low gas or vapor pressure, e.g. B. of 1 mm Hg.
Fig. 2 shows the same curves for a cooled high pressure metal vapor discharge tube. which is fed with an alternating current frequency which corresponds to the frame rate. In the figures, parts and curves that correspond to one another are denoted by the same reference letters.
In Fig. 1, A is the line voltage curve. B is the terminal voltage curve of a discharge tube with low gas or vapor pressure. The light emission curve is represented by C. It can be seen that the light emission curve corresponds approximately to the curve of a double-phase rectified alternating current. If the light emission curve has the shape shown in this figure, it cannot be used without further ado for the purposes of the invention.
In Fig. 2 the same curves are shown for a high pressure metal vapor discharge tube, which in operation a vapor pressure of about 100 atm. or more. It lies in front of everyone here too
Time interval 1 'in which a strong light emission takes place, a time interval s in which practically no light is emitted. The AC frequency is equal to the frame rate. The time one
Frame period, d. H. the time it takes for an image to be projected, including the advance, is denoted by p. The time it takes to advance is denoted by q and is represented by a rectangle for the sake of clarity.
The distribution of period 1) in dark periods and light emission periods indicated in this figure corresponds to the usual distribution in an apparatus provided with a shutter arrangement.
If the film drive and the supply of the tube by the alternating current source are coordinated with one another in such a way that, as shown in the figure, the time q is largely
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