DE930794C - Vorrichtung zur Aufnahme und Wiedergabe von Laufbildern mit Hochdruckgasentladungslampen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Aufnahme und Wiedergabe von Laufbildern mit Hochdruckgasentladungslampen Als Lichtquelle für die Wiedergabe von Laufbildern werden üblicherweise Glühlampen oder Kohlebogenlampen verwendet. Mit der Entwicklung der Hochdruckgasentladungslampen ergibt sich die Möglichkeit, auch diese Lampen für die genannten Beleuchtungszwecke einzusetzen. Diese Gasentladungslampen unterscheiden sich vor allem gegenüber den Glühlampen durch die Eigenschaft, daß ihre Lichtemission in gewissen Grenzen nahezu trägheitslos irgendwelchen Änderungen des Speisestroms folgt. Diese Eigenschaft läßt sich in bekannter Weise dazu ausnutzen, die Lichtemission in den Öffnungszeiten des Projektorverschlusses zu steigern, in den Sperrzeiten, d. h. also während der Fortschaltzeiten des Films, dagegen zu senken. Auf diese Weise wird es möglich, den nutzbaren Lichtstrom gegenüber reinem Gleichstrombetrieb der Lampen zu erhöhen.
• Die Anwendung dieser Arbeitsweise ist nicht allein auf die Wiedergabe von Laufbildern beschränkt. Bei der Aufnahme von Reihenbildern liegen die Verhältnisse ganz ähnlich. Mit Hilfe einer derart betriebenen Lampe ist es möglich, das Aufnahmeobjekt während der Öffnungszeit des Kameraverschlusses mit einer relativ sehr hohen Intensität zu beleuchten, während der Verschlußzeit aber mit einer sehr niedrigen.
• Eine bekannte Schaltung zur Steuerung des Lichtstroms in; der vorgenannten Weise bedient sich mechanischer Schaltelemente, mit deren Hilfe die Lampe wechselweise über verschieden große Strombegrenzer an eine Gleichstromquelle gelegt wird, so daß ein pulsierender Gleichstrom mit etwa rechteckigen Einzelimpulsen durch die Lampe fließt. Diese Schaltung hat sich vor allem wegen der starken Strombelastung der mechanischen Schaltelemente als nicht vorteilhaft erwiesen.
• Eine weitere bekannte Schaltungsart für den gleichen Zweck -besteht aus einer Parallelschaltung zweier Kreise mit einer gemeinsamen Stromquelle, -welche einen gemeinsamen Kondensator aufweisen, und von denen der eine Kreis einen Gleichrichter in Reihe mit einer geeigneten Impedanz, der andere die Entladungslampe mit einer anderen Impedanz enthält. Die Elemente dieser Schaltung sind dort nur unter dem Gesichtspunkt der Lebensdauer der Lampe so bemessen, daß auch in den Dunkelzeiten des Verschlusses ein für die Aufrechterhaltung der Entladung ausreichender Strom durch die Lampe fließt. Ein Nachteil dieser Schaltung ist in der Tatsache zu sehen, daß der Speisekondensator, der in der gemeinsamen Stromzuführung liegt, bei Lampen höherer Leistung eine unwirtschaftliche Größe erhält.
• Bei einer dritten bekannten Schaltung, die in erster Linie für die Anwendung von Beckbögen untersucht wurde, wobei jedoch auf die Möglichkeit einer Übertragung auf Gasentladungslampen hingewiesen wurde, wird die Lampe mit einem Gleichstrom betrieben, welchem entweder ein Wechselstrom oder kurzzeitige stromstarke Kondensatorentladungen überlagert werden. Im ersten Fall wird ein verhältnismäßig hoher Gleichstrom benötigt, damit die Stromimpulse in den. Öffnungszeiten des Verschlusses wesentlich größer sind als in den Dunkelpausen, denn erst dann, wenn die Amplitude des Gleichstroms größer als die des Wechselstroms ist, wird ein periodisches Wiederzünden der Lampe vermieden. Dabei werden für die hohen Gleichströme Glättungsmittel benötigt, die den Aufbau der Gesamteinrichtung wesentlich belasten. Die zweite Möglichkeit der Überlagerung kurzzeitiger stromstarker Kondensatorentladungen beeinträchtigt bei Gasentladungsla:mpen ihre Lebensdauer, da die thermische Belastung der Elektroden zu groß wird. Ferner ist der hierzu benötigte Aufwand an technischen Hilfsmitteln unverhältnismäßig-groß.
• Von den genannten Schaltungsarten unterscheidet sich die gemäß der Erfindung vorgeschlagene dadurch, daß die Hochdruckgasentladungslampe im gemeinsamen Zweig mindestens zweier Stromkreise liegt, deren Phasen um etwa 18o° gegeneinander verschoben sind, und von denen wenigstens einer mit einem Einweggleichrichter arbeitet.
• Die vorgeschlagene Schaltung vermeidet weitgehend die für die bekannten Schaltungen oben herausgearbeiteten Nachteile. Dies ist dadurch möglich, daß bei der erfindungsgemäßen Schaltung die Lampe von mehreren parallelen Stromkreisen gespeist wird, von denen jeder einzelne nur je eine Stromkomponente des pulsierenden Gleich- oder Wechselstroms liefert. Dadurch wird sowohl der große Aufwand zur Erzeugung eines gut geglätteten Gleichstroms als auch- die Verwendung großer Kapazitäten vermieden. Ein besonderer Vorteil dieser erfindungsgemäßen Anordnung ist darin zu sehen, daß es durch geeignete Wahl der Phasenlage und der Amplituden der pulsierenden Gleichströme sowie gegebenenfalls weiterer diesen überlagerter Wechselströme gelingt, die Kurvenform der Lichtemission dem Durchlaßgrad der verwendeten Verschlüsse bestmöglich anzupassen. Da Normalfilmgeräte gewöhnlich mit einem Verhältnis der öffnungs- und Schließzeiten von etwa i : i, Schmalfilmgeräte dagegen üblicherweise mit solchen von etwa 2 : i arbeiten, liegt ein wesentlicher Vorteil in dieser Eigenschaft der erfindungsgemäßen Anordnung. Als weiterer Vorteil der neuen Schaltungsart ist anzugeben, daß keine höheren Spannungen als die üblichen Netzspannungen erforderlich sind.
• Bei diesem vorgeschlagenen Stoßbetrieb von Gasentladungslampen soll deren Lebensdauer ihren normalen Wert behalten. Hierfür ist Voraussetzung, daß die Effektivstromstärke der Lampe die beim Betrieb mit normalem, sinusförmigem Wechselstrom benutzte nicht wesentlich überschreitet. Bei der Erstzündung wird infolge fehlender Ionisation der Gasstrecke eine größere Zündspannung als beim periodischen Wiederzünden im Dauerbetrieb benötigt. Zur Erhöhung der Lichtausnutzung bei vorgegebenen Effektivstromwerten im Dauerbetrieb wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, die Stromstärke des in der Dunkelpause arbeitenden Kreises nach erfolgter Erstzündung auf einen Wert herabzuregeln, bei dem noch mit Sicherheit die Entladung aufrechterhalten bleibt.
• In Fig. i ist schematisch ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Ausführung der Schaltung angegeben, ohne daß dadurch der Umfang des Erfindungsgedankens erschöpft wird. Es handelt sich in diesem Beispiel um die Parallelschaltung zweier Kreise mit Einweggleichrichtung. Die Wechselstromquellen 1 und 2 sind beispielsweise Sekundärabgriffe eines Transformators. 3 bedeutet die im gemeinsamen Zweig der parallel geschalteten Kreise liegende Gasentladungslampe, welcher ein geeignet dimensionierter StirommbbegrenzOr q. vorgeschaltet ist. Die beiden Parallelzweige bestehen aus je einem Strombegrenzer 5 bzw. 6 in Serie mit je einem Einweggleichrichter 7 bzw. B. Durch die Art und Bemessung der Strombegrenzer q. bis 6, welche entweder aus ohmschen, induktiven oder kapazitiven Widerständen bzw. geeigneten Kombinationen davon bestehen können, sowie durch die Wahl der Durchlaßrichtung der beiden Gleichrichter läßt sich die Form des Lampenstromes weitgehend in der gewünschten Weise beeinflussen.
• Fig.2 zeigt den zeitlichen Verlauf der Teilströme und des daraus resultierenden Lampenstroms bei einer Phasenverschiebung der Teilströme von etwa 18o°. Die dem gestrichelten Liniengang i entsprechende Stromkomponente wird durch den Zweig mit dem Strombegrenzer 5 erzeugt, die des Linienganges 2 durch den Zweig mit dem S trombegrenzer 6. Der resultierende Strom wird durch die ausgezogene Kurve 3 wiedergegeben. Der mit dieser Schaltung erreichte Lichtgewinn beträgt gegenüber reinem Gleichstrombetrieb der Lampe bei gleichem Effektivstrom etwa 6o%. Die einzelnen Schaltelemente waren dabei dem Blendenverhältnis i : i angepaßt.
• Für ein Blendenverhältnis 2 : i wurden die Strombegrenzer 5 und 6 sinngemäß geändert und in einem Kreis durch eine Parallelschaltung eines Kondensators ergänzt. Die Zeitabhängigkeit der einzelnen Stromwerte zeigt Fig. 3 mit den der Fig.2 entsprechenden Bezugszeichen. Der Lichtgewinn gegenüber reinem Gleichstrombetrieb betrug dabei 45 0/0.
• Der Gleichlauf des Filmtransports mit dem Stoßsystem des Lampenlichtstroms läßt sich in bekannter Weise leicht erreichen, wenn man die Fortschaltung des Films mittels eines Synchronmotors antreibt, der an derselben Wechselstromquelle liegt wie die Lampenschaltung.
• Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, eine Projektion ohne Benutzung der üblichen Abdeckblende durchzuführen, da die Lichtemission während der Dunkelpause durch eine geeignete Dimensionierung der Lampenschaltung sehr klein gehalten werden kann.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Aufnahme und Wiedergabe von Laufbildern mit Hochdruckgasentladungslampen, vorzugsweise mit Xenonfüllung, die von einem periodisch die Stärke wechselnden Strom durchflossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe im gemeinsamen Zweig mindestens zweier Stromkreise liegt, deren Phasen um etwa i 8o° gegeneinander verschoben sind, und von denen wenigstens einer mit einem Einweggleichrichter versehen ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Verhältnis der Blendenöffnungs- und Verschlußzeiten von etwa i : i der resultierende Lampenstrom aus vorzugsweise zwei Stromkomponenten verschiedener Amplituden und einer zeitlichen Verschiebung von etwa i8o° zusammengesetzt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem vom i : i wesentlich abweichenden Verhältnis der Blendenöffnungs- und Verschlußzeiten mehrere in ihren Amplituden annähernd gleiche, pulsierende Gleich- bzw. Wechselströme überlagert werden, deren Amplituden und zeitliche Verschiebung so gewählt werden, daß der resultierende Lampenstrom während der Hellperiode ein breites Maximum besitzt. q.. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromstärke des in der Dunkelpause arbeitenden Kreises nach erfolgter Erstzündung auf einen Wert herabregelbar ist, bei dem noch mit Sicherheit die Entladung der Lampe aufrechterhalten bleibt.