Bildbetrachter Bildstreifen In der Hand zu haltende Bildbetrachter für gerahmte Diapositivbilder und Einzelbilder von Filmstreifen sind schon bekannt.
Bildbetrachter für belebte Bilder , d.h. zum Betrach ten einer Reihenfolge von Einzelbildern zur Erzeugung einer Bewegungsillusion, sind jedoch bisher nicht als praktische und kleine Geräte, sondern nur in Form verhältnismässig grosser Filmprojektoren bekannt. Einer der Hauptgründe dafür, dass man keinen kleinen tragba ren oder in der Hand zu haltenden Bildbetrachter für belebte Bildstreifen herstellen konnte, lag in der Notwen digkeit, verhältnismässig grosse Filmlängen zu verwen den, um bei den bisherigen Projektionssystemen mit einem mit hoher Bildwechselgeschwindigkeit durchlau fenden Film die gewünschte Betrachtungsdauer zu erhal ten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gedrungenen leichten Bildbetrachter zum Betrach ten von Bewegungsabläufen herzustellen, die auf verhält- nismässig kurzen Bildstreifen aufgezeichnet sind, die mit einer geringeren Bildwechselgeschwindigkeit transportiert werden, ohne dass dadurch die Bildwiedergabe leidet.
Ferner waren für viele Zwecke die Herstellungskosten der Bildstreifen bzw. Filme so hoch, dass dadurch eine weite Verbreitung von Bildbetrachtern für den Handge brauch ausgeschlossen wurde.
Erfindungsgemäss soll daher ferner ein verbesserter Bildbetrachter hergestellt werden, der billige Bildstreifen für belebte Bildfolgen verwendet.
Damit ein derartiger Bildbetrachter von Kindern benutzt werden kann, ist es selbstverständlich erwünscht, dass der Bildbetrachter sowohl billig ist als auch ein einfaches Einlegen der Bildfolgen und einen einfachen Gebrauch ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildbetrachter für Bildstreifen, welche eine ein bewegtes Objekt darstel lende Bildfolge enthalten mit zwei Bildstreifen, von denen der eine die ungeradzahligen Einzelbilder und der andere die geradzahligen Einzelbilder der Bildfolge ent hält.
Dieser Bildbetrachter ist gekennzeichnet durch einen Bildschirm, ein erstes und zweites Beleuchtungsfenster zur Beleuchtung der Bildstreifen mit auf den Bildbetrach ter fallendem Licht, eine erste und zweite Lichtöffnung, vor die die Einzelbilder des ersten bzw. zweiten Bildstrei fens gebracht werden, optische Vorrichtungen, um das durch das erste und zweite Fenster eintretende Licht auf das erste bzw.
zweite, vor der Lichtöffnung befindliche Einzelbild zu lenken und die beleuchteten Abbildungen der Einzelbilder übereinander auf den Bildschirm zu projizieren, eine Regelvorrichtung, um gleichzeitig den Lichtanteil der Abbildung des einen projizierten Einzel- bilds von einem Höchstwert auf im wesentlichen Null zu verringern und gleichzeitig den Lichtanteil der Abbildung des projizierten nächstfolgenden Einzelbilds von im we sentlichen Null auf einen Höchstwert zu erhöhen.
so dass die Gesamtbeleuchtung des Bildschirms während des ganzen Ablaufs im wesentlichen gleichbleibt, und eine schrittweise arbeitende Transportvorrichtung für jeden der Bildstreifen, durch welche die Streifen jeweils dann transportiert werden, wenn die auf ein Einzelbild des Streifens fallende Beleuchtung im wesentlichen auf Null verringert ist.
Auf diese Weise sind mechanische Verschlüsse unnö tig, und der Bildtransportmechanismus arbeitet schritt weise ohne Verschlussvorrichtungen. Die Bildstreifen können die Form von harmonikaartig gefaltetem Papier oder Karton oder von in Rollenform vorliegendem Film besitzen. Vorzugsweise sind die Bildstreifen der belebten Bilder zum leichteren Gebrauch, insbesondere von Kin dern, in Kassetten bzw. Patronen enthalten.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfin dung anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Hierin zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines typi schen erfindungsgemässen Bildbetrachters; Fig.2 eine Teilansicht mit auseinandergezogenen Einzelteilen des Bildbetrachters der Fig. 1 zur Erläute rung des optischen Systems; Fig. 3 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht der An triebsvorrichtung des Bildbetrachters der Fig. 1; Fig.4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 3 ;
Fig.5 einen Ausschnitt eines Teils der in Fig.3 gezeigten Vorrichtung; Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 der Fig. 3; Fig.7 einen Schnitt durch den Bildbetrachter der Fig. 1 von oben gesehen; Fig. 8 eine teilweise aufgeschnittene Draufsicht einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Bild betrachters; Fig.9 eine teilweise sinnbildliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemässen Bildbetrachters;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines besonders zur Verwendung von harmonikaartig gefalteten Papier streifen eingerichteten Bildbetrachters; Fig. 11 eine sinnbildliche Darstellung des in Fig. 10 verwendeten Antriebsmechanismus; und Fig. 12 eine sinnbildliche Darstellung einer Kassette für harmonikaartig gefaltete Papierstreifen, die in Ver bindung mit einem Bildbetrachter nach Art der Fig. 1 zweckmässig verwendet werden kann.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsge mässen Bildbetrachters mit einem Gehäuse 10, das aus einer Grundplatte 11 und einem Betrachterteil 12 mit einem Bildschirm 13 in einer Wand desselben besteht. Eine Kassette 14 enthält die auf den Bildschirm 13 zu projizierende, ein bewegtes Objekt darstellende Bildfolge. Der Bildbetrachter ist verhältnismässig klein gebaut und kann einem Miniatur-Fernsehempfänger ähneln. An der Vorderseite sind Bedienungsknöpfe 16 und 17 angeord net, um die Ähnlichkeit mit einem Fernsehempfänger noch weiter zu treiben.
Der Knopf 16 kann ein Druck knopf zum Einschalten des Bildbetrachters sein, und der Knopf 17 kann in der weiter unten erläuterten Weise zur Bildregulierung (Ausrichtung) dienen.
Der Bildbetrachter verwendet das einfallende Licht zur Projektion der ein bewegtes Objekt darstellenden Szene auf dem Bildschirm 13. Zum Empfang des einfal lenden Lichts sind in der Kassette ein erstes Fenster 18 und ein zweites Fenster 20 vorgesehen. Im Normalfall werden die Öffnungen vorzugsweise so angeordnet, dass sie der gleichen Lichtquelle zugewandt sind, so dass beide Fenster 18 und 20 stets die gleiche einfallende Beleuch tung erhalten.
Der optische Strahlengang lässt sich am besten mit Bezug auf Fig.2 erläutern, welche die Kassette 14 mit abgenommenem Deckel zeigt. Die Kassette wird an der Grundplatte des Bildbetrachters vorzugsweise mittels kleiner, in die Kassettenwand eingelassener Magnete 22 festgehalten. Wenn die Grundplatte aus Metall besteht, genügt die magnetische Anziehung, um die Kassette an Ort und Stelle zu halten. Falls das Bildbetrachtergehäuse nicht aus Metall besteht, müssen in ihm entsprechende Metalleinsätze angeordnet sein.
Als Bildträger dient ein Doppelstreifensystem, das aus einem ersten Bildstreifen 24 und einem zweiten Bildstreifen 26 besteht. Die Einzelbilder der Bildfolge sind abwechselnd auf den Streifen angeordnet. So kann beispielsweise der Bildstreifen 24 hintereinander die ungeradzahligen Einzelbilder der Bildfolge und der Bild streifen 26 die geradzahligen Einzelbilder derselben ent halten. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die beiden Streifen übereinanderliegend auf eine einzige Abgabespule 30 aufgewickelt und werden von dort den Aufnahmespulen 32 bzw. 34 zugeführt und auf diesen aufgespult.
Die Bildstreifen 24 und 26 werden bei ihrem Weg von der Abgabe- zur Aufnahmespule an einer ersten Lichtöffnung 36 bzw. zweiten Lichtöffnung 38 vorbeige führt.
Die Lichtöffnungen 36, 38 dienen dazu, die jeweiligen Einzelbilder 40 und 42 zu beleuchten. Es sind Vorrich tungen vorgesehen, um das auf die Fenster 18 und 20 einfallende Licht auf die Lichtöffnungen 36 bzw. 38 zu lenken. In der gezeigten Ausführungsform bestehen diese Vorrichtungen aus Prismen 44 bzw. 46. Stattdessen können auch reflektierende Spiegel benutzt werden. Vor der Lichtöffnung und vorzugsweise in deren Lippe eingesetzt befindet sich ein Polarisationsfilter. Das Polari sationsfilter 48 gehört zur ersten Lichtöffnung 36 und das Polarisationsfilter 50 zur Lichtöffnung 38.
Die Polarisa tionsfilter 48 und 50 sind so angeordnet, dass ihre Polarisationsebenen einen rechten Winkel miteinander bilden, beispielsweise indem die Polarisationsebene des Filters 48 waagerecht und die des Filters 50 senkrecht verläuft, wie gezeigt. So wird das auf den Bildbetrachter fallende Licht durch die vor den Lichtöffnungen 36 und 38 befindlichen Einzelbilder mit gleicher Stärke hin durchgesandt.
Das durchgelassene Licht ist jedoch in der Weise polarisiert, dass die Polarisationsebenen der einzel nen Bilder rechtwinklig aufeinanderstehen. Eine optische Vorrichtung ist vorgesehen, um die projizierten Bilder mit gleicher Lichtstärke durch ein rotierendes Polarisa- tionsfilter 52 und dann auf den Bildschirm 13 zu lenken. Wie gezeigt, kann die optische Vorrichtung 54 aus aufeinandergesetzten Prismen 56 und 58 bestehen,
so dass das vor der Öffnung 36 befindliche Einzelbild von der Grenzfläche durch das Filter 52 auf den Bildschirm 13 reflektiert wird, während das vor der Lichtöffnung 38 befindliche Einzelbild durch die Grenzfläche hindurch geht und durch das Filter 52 auf den Bildschirm 13 gelangt. Durch Verwendung aufeinandergesetzter Pris men können die Durchgangs-(übertragungs)verluste leicht geregelt werden.
Das Filter 52 ist drehbar angeordnet. Bei seiner Drehung bleibt also die relative Lichtstärke des Bildes auf dem Bildschirm 13 im wesentlichen gleich, obgleich die Lichtanteile von den übereinander projizierten Ein zelbildern von der Lage der Polarisationsebene des Filters 52 bezüglich der ursprünglichen Polarisationsebe ne des Einzelbilds abhängen.
Wenn beispielsweise das erste Einzelbild der Bildfolge sich vor der Öffnung 36 befindet und das Filter 52 sich in der mit einer waage rechten Polarisationsebene übereinstimmenden Stellung befindet, wird die Abbildung auf dem Bildschirm 13 im wesentlichen nur von der Abbildung des Einzelbilds 40 geliefert, da die Abbildung des Einzelbilds 42 wegen der gekreuzten Achsen der Polarisationsfilter im wesentli chen gelöscht wird. Das zweite Einzelbild der Bildfolge steht vor der Lichtöffnung 38. Bei der Drehung des Polarisationsfilters 52 nimmt die Lichtstärke der Abbil dung des Einzelbilds 40 ab und die der Abbildung des Einzelbilds 42 zu.
Die Gesamtlichtstärke bleibt jedoch bei der Drehung des Filters 52 im wesentlichen gleich. Schliesslich ist die Abbildung des ersten Einzelbilds 40 ausgelöscht (ausgeblendet), während gleichzeitig die Ab bildung des zweiten Einzelbilds 42 aus der Bildfolge mit voller Lichtstärke erscheint (eingeblendet ist). Während das Einzelbild 40 ausgeblendet ist, wird es von der Lichtöffnung wegtransportiert und das dritte Einzelbild der Bildfolge vor die Öffnung 36 gebracht. Der Vorgang wird dann in der gleichen Reihenfolge wiederholt.
Durch dieses Projektionssystem, das mit weiteren Einzelheiten in der USA-Patentschrift Nr. 3 292 990 erläutert ist, kann man eine realistische Nachahmung (Simulierung) einer belebten Szenenfolge bei verhältnismässig niedrigen Bild wechselgeschwindigkeiten von beispielsweise vier Einzel bildern pro Sekunde erhalten.
Der Antriebsmechanismus für den Bildtransport ist am besten aus den Fig. 3 bis 7 ersichtlich.
Fig.3 bis 7 zeigt das Bildbetrachtergehäuse 10, in dessen Grundplatte ein Batteriesatz 60 angeordnet ist, der aus einer Reihe von hintereinandergeschalteten und über einen Schalter 62 mit einem Antriebsmotor 64 verbunde nen Zellen besteht. Der Antriebsmotor treibt über einen Schneckentrieb 68 die Scheibe 66. Der Schneckentrieb 68 treibt auch das Polarisationsfilter an, indem er in Zähne 70 eingreift, die an dessen Umfang angebracht sind. Die Bildstreifen 24 und 26 besitzen an ihrer Unterseite eine Perforation (Transportlöcher) 72, in welche die Trans portbänder 74 bzw. 76 eingreifen.
Die Transportbänder sind einander ähnlich und tragen eine Mehrzahl vorsprin gender Zähne 78, mit denen sie in die Bildstreifenperfo- ration eingreifen. Das Transportband läuft um eine Antriebswelle 80 und eine Freilaufwelle 82 und besitzt Nasen 84, die in die Wellen eingreifen, um Schlupf zu verhindern und eine genau ausgerichtete Einstellung zu gewährleisten. Aus der obigen Erläuterung der Arbeits weise des Bildbetrachters in Verbindung mit Fig. 2 ergibt sich, dass der Antrieb der Bildstreifen schrittweise und aufeinanderfolgend erfolgen muss.
Die Scheibe 66 be wirkt und steuert diesen Transportvorgang durch die Stifte 86, die in die Schlitze 88 des mit der Antriebswelle 80 gekuppelten Malteserkreuzantriebs eingreifen. So transportiert die Scheibe 66 bei ihrer Drehung keinen der Bildstreifen, bevor nicht der Stift in einen Schlitz des Malteserkreuzantriebs eingreift und das Malteserkreuz in der in Fig.5 mit dem Pfeil 92 bezeichneten Richtung dreht. Die Abmessungen der Scheibe 66 und des Malte serkreuzantriebs sind so gewählt, dass man jeweils einen Weitertransport eines Bildstreifens um genau ein Einzel bild erhält. Bei der weiteren Drehung erfolgt dann auf ähnliche Weise ein Weitertransport des anderen Bildstrei fens 26 um ein Einzelbild.
Bei einem typischen Betriebs ablauf des Bildbetrachters würde also das Einzelbild Nr. 1 der Bildfolge vom Bildstreifen 26 auf den Bild schirm 13 projiziert und dann durch Auslöschen ausge blendet werden, während gleichzeitig die Lichtstärke des Einzelbilds Nr.2 erhöht wird, bis dieses mit voller Lichtstärke und das Einzelbild Nr. 1 im wesentlichen mit der Lichtstärke O projiziert wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Bildstreifen 26 weitertransportiert, um das Einzelbild Nr. 3 der Bildfolge vor die Lichtöffnung 36 zu bringen, und das Auslöschen (Ausblenden) des Einzel- bilds Nr. 2 und Einblenden des Einzelbilds Nr. 3 beginnt.
Dieser Wechselzyklus wird bis zum Ende der Bildstreifen wiederholt. Da der Weitertransport des Einzelbilds mit der Relativ-Orientierung des Polarisationsfilters 52 koor diniert sein muss, damit der Bildtransport nur erfolgt, wenn das Einzelbild im wesentlichen ausgelöscht ist, ist ein handbetätigtes Antriebsrad 17 vorgesehen, um die gesamte Antriebsvorrichtung von Hand zu drehen. Auf dem Polarisationsfilter 52 ist eine Markierung 94 ange bracht, die sichtbar ist und auf einen Zeiger 96 am Bildbetrachtergehäuse eingestellt wird, bevor die Kassette an den Bildbetrachter angesetzt wird.
Auf diese Weise ist die Kassette auf dem Bildbetrachter stets so eingestellt, dass sie in der richtigen Reihenfolge in Gang gesetzt werden kann. Das Rückspulen der Bildstreifen kann von Hand mittels des Rückspulknopfs 98 (Fig. 1) erfolgen. Zum Aufwickeln des durchgelaufenen Bildstreifens ste hen die Aufwickelspulen vorzugsweise unter Federspan- nung, und die Rückwickelspule besitzt eine bis zum An- oder Einsetzen in die Gebrauchsstellung wirksame Sperre.
Wie in Fig. 7 gezeigt, sind vorzugsweise Bildstreifen führungen 100 vorgesehen, um die Bildstreifen 26 bzw. 28 an die Lichtöffnungen 36, 38 anzudrücken. Der Strahlengang ergibt sich ebenfalls aus Fig. 7. Die Abbil dung des Bildstreifens 26 wird nämlich von der Grenzflä- che 102 reflektiert, wie durch die Pfeile 104 und 106 angedeutet, während die Abbildung des Bildstreifens 28 von der Grenzfläche durchgelassen wird, wie durch die Pfeile 108 und 110 angegeben. Es sei bemerkt, dass die Einzelbilder einander genau überdeckend projiziert wer den; die Versetzung der Pfeile gegeneinander in der Zeichnung dient nur zur klareren Erläuterung.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen geschieht das An- und Ausblenden der abwechselnden Einzelbilder mit Hilfe der vor jedem Einzelbild angeordneten ge kreuzten Polarisationsfilter und des sich drehenden Pola risationsfilters. Es sei bemerkt, dass die Polarisationsfilter vorzugsweise vor jedem Einzelbild angeordnet werden, so dass das Licht zuerst auf das Einzelbild trifft und von ihm weitergeleitet und erst dann polarisiert wird. Eine Polarisation des Lichts vor der Weiterleitung durch die Einzelbilder bringt dann befriedigende Ergebnisse, wenn das Bildmaterial das Licht nicht streut, beispielsweise wenn es sich um ein Einzelbild eines fotografischen Films handelt.
Die Bildstreifen lassen sich jedoch sehr bequem aus Papierstreifen herstellen, die in leicht und wirtschaft lich durchzuführender Weise mit den Bilddarstellungen gedruckt werden. Das Papier streut das vorpolarisierte Licht, beeinträchtigt dadurch die Polarisation und be grenzt das Ausmass des möglichen Ein- und Ausblen- dens. Für viele Zwecke kann jedoch das Ein- und Ausblenden der jeweils aufeinanderfolgenden Einzelbil der mechanisch durch Steuerung des auf das Einzelbild fallenden Lichts erreicht werden. Eine typische Ausfüh rungsform ist in Fig. 8 erläutert.
Fig. 8 zeigt eine Bildstreifenkassette 14 mit Lichtfen stern 18 und 20 für den Empfang des darauffallenden Lichts. Wie oben in Verbindung mit der Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform erläutert, wird das einfallende Licht von den jeweiligen Einzelbildern ent sprechend den Linien 104 und 108 weitergeleitet. Die Prismenanordnung 54 wirft die Einzelbild-Abbildungen in Deckung übereinander auf einen Bildschirm. Bei dieser Ausführungsform sind die Polarisationsfilter und das rotierende Polarisationsfilter weggelassen.
Jedoch sind über den Lichtfenstern 18 bzw. 20 jeweils ein Verschluss (Blende) 112 bzw. 114 mit veränderlicher Dichte vorgesehen. Durch Drehung der Verschlüsse wird das auf die Fenster 18 bzw. 20 fallende Licht so geregelt, dass der Anteil der Abbildung des dem Fenster 18 zugeordneten Einzelbilds an der Lichtstärke auf dem Bildschirm allmählich abnimmt, während gleichzeitig der Lichtanteil von dem vom Fenster 20 her beleuchteten Einzelbild her zunimmt. Die Verschlüsse 112 und 114 können auf rein mechanische Weise arbeiten und die einfallende Lichtmenge durch die Breite offener Schlitze regeln, oder sie können Scheiben mit veränderlicher optischer Dichte mit einer mit radialer Verschiebung wechselnden Lichtdurchlässigkeit sein.
Obgleich die Erläuterung der bisher gezeigten Aus führungsformen auf die Verwendung von einfallendem (Tages-) Licht abgestellt wurde um die Kosten und den Konstruktionsaufwand auf ein Mindestmass zu begren zen, kann man für solche Verwendungszwecke, wo man einen Betrieb unter Bedingungen geringer Umgebungsbe leuchtung gewährleisten will mit Vorteil die in Fig.9 gezeigte Ausführungsform verwenden.
Fig. 9 zeigt einen Bildbetrachter<B>116</B> für die geregelte Projektion der Abbildung der Einzelbilder 40 und 42 auf einen Bildschirm 13. Die Einzelbilder 40 und 42 befinden sich auf Bildstreifen, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Anders als bei dieser Ausführungsform der Fig. 1 laufen die Bildstreifen jedoch aus den im folgenden zu erklärenden Gründen senkrecht. Wie bei der Ausfüh rungsform der Fig. 1 sind vor den Einzelbildern 40 bzw. 42 Polarisationsfilter 48 und 50 vorgesehen.
Ähnlich ist ein rotierendes Polarisationsfilter 52 vor gesehen, um das Ein- und Ausblenden in der erforderli- chen Reihenfolge auf die bereits erläuterte Weise auszu führen. Die Fenster für den Lichteinlass befinden sich an der Rückseite des Gehäuses. Bei der gezeigten Ausfüh rungsform sind Fenster 118 und 120 vorgesehen, um das Umgebungslicht einzulassen, das durch Spiegel 122 bzw. 124 auf die Einzelbilder 40 bzw. 42 reflektiert wird. Bei dieser Bauweise wird das Bildbetrachtergehäuse so gehal ten, dass die Fenster gegen die Lichtquelle gerichtet sind, was für Bildbetrachtungen im Zimmer oft eine bequeme re Bauweise als die der Fig. 1 ist.
Der Hauptgrund für die Wahl des einen Gehäuses gegenüber dem anderen Ge häuse liegt im gewünschten Verwendungszweck, nämlich ob die Raumbeleuchtung senkrecht nach unten oder waagerecht gerichtet ist, wie beispielsweise von einer Tischlampe. Um den Bildbetrachter bei geringem Barauf fallendem Licht benutzen zu können, ist am Zusammen- stoss der Fenster eine Lichtquelle 126, vorzugsweise mit einem Reflektor 128, vorgesehen. Auf diese Weise be leuchtet das von den Spiegeln 122 bzw. 124 reflektierte Licht der Lichtquelle die Einzelbilder 40 bzw. 42 mit im wesentlichen gleicher Lichtstärke.
Bei diesem Typ von Projektionssystem werden die sehr erwünschten Ergebnis se einer Bewegungsillusion bei niedriger Bildwechselge- schwindigkeit erhalten, da unter anderem keinerlei Flim- mern auftritt. Bei der Anordnung einer Lichtquelle sollte also berücksichtigt werden, dass zweckmässigerweise jedes Einzelbild gleichstark beleuchtet wird. Daher wird gewöhnlich eine einzige, entsprechend angeordnete Licht quelle für die Beleuchtung beider Einzelbilder gegenüber getrennten Beleuchtungen der jeweiligen Einzelbilder bevorzugt.
Wie oben erwähnt, ist das erfindungsgemässe Bildbe- trachtergerät und Projektionssystem bestens geeignet zur Projektion von auf Papier gedruckten belebten Bildfol gen. Ein Druck auf Papier ist selbstverständlich viel billiger als die Herstellung von belebten Bildstreifen in Form von Filmen, so dass der Bildbetrachter als Kinder spielzeug mit verhältnismässig billigen Ersatz- bzw. Er gänzungsbildstreifen verwendet werden kann. Bei Ver wendung von Papier (Karton) ist es oft zweckmässig, den Bildstreifen in harmonikaartig gefalteter Form zu ver wenden.
Bei Harmonikafaltung kann der Papierstreifen zu einem sehr kleinen Paket zusammengepresst werden, was seine handelsmässige Verbreitung erleichtert. Aus- serdem können andere Verbreitungsmethoden benutzt werden, wie der Abdruck belebter Papierbildstreifen in Zeitungen, und ein Kind kann die Bildstreifen viel leichter ausschneiden und falten als sie in eine Kassette einlegen oder auf eine Spule aufwickeln. Ein typischer Bildbetrachter für harmonikaartig gefaltete Bildstreifen ist in Fig. 10 gezeigt.
Fig. 10 zeigt das Bildbetrachtergehäuse 129 mit einem Bildschirm 13. Das Betrachtergehäuse ist an seiner Rückseite mit Fenstern versehen, auf die von einer Lichtquelle<B>130,</B> als welche die Umgebungsbeleuchtung oder eine Glühbirne dienen kann, Licht fällt. Das Licht wird durch die in den Bildschlitzen 132 und 134 angeord neten Einzelbilder gerichtet und auf den Bildschirm 13 projiziert. Der optische Mechanismus ist der gleiche wie in Fig. 9, und zwar wird ein feststehendes Polarisationsfil ter für jedes Einzelbild sowie ein rotierendes Polarisa tionsfilter, das unmittelbar vor dem Bildschirm 13 ange ordnet ist, benutzt.
Der Transportmechanismus arbeitet schrittweise und ist ähnlich dem in Fig. 3 bis 6 gezeigten, transportiert jedoch die harmonikaartig gefalteten Pa pierstreifen 136 bzw. 138 in senkrechter Richtung. Damit der Vorschub der Einzelbilder mit der Drehung des Polarisationsfilters richtig koordiniert ist, um die richtige Belebung zu erzielen, ist das Polarisationsfilter 52 mit einer Markierung 94 versehen, die auf den Zeiger 96 am Gehäuse eingestellt wird, um die Ladestellung anzuzei gen. Oft wird die Anordnung eines Handstellrads 140 bevorzugt, um die Markierung 94 von Hand auf den Zeiger 96 einstellen zu können.
Nach erfolgter Einstel lung können die Packungen der harmonikaartig gefalte ten Bildstreifen mit nach oben in die Schlitze 132 bzw. 134 reichendem ersten Einzelbild eingesetzt werden. Dadurch kann das Einzelbild von den Zähnen an den Transportbändern ergriffen werden. Um sicherzustellen, dass die Bildstreifen nicht verkehrt eingelegt werden, ist es gewöhnlich zweckmässig, die Kante des Streifens oder seines ersten Einzelbilds mit einer Farbmarkierung und die Kante der Schlitze 132 bzw. 134 mit einer ähnlichen Farbmarkierung zu kennzeichnen.
Damit der Bildstreifen eingesetzt und dann von den Zähnen ergriffen werden kann, wurde es zweckmässig gefunden, die Bildstreifen- aufnahmeeinrichtungen 142 bzw. 144 am Gehäuse 128 mittels Zapfen 146 anzulenken. Die Zapfen ermöglichen eine begrenzte Verschiebung, so dass die Bildstreifenhal- ter 142 bzw. 144 nach aussen gekippt werden können.
Der Bildstreifen wird dann eingesetzt, so dass die Zähne in seine Perforation eingreifen, und die Bildstreifenhalter 142 und 144 werden dann in ihre Gebrauchsstellung zurückgebracht. Gewöhnlich ist es ausserdem zweckmäs- sig, die Zapfen 146 mit Federspanneinrichtungen zu versehen, um die Bildstreifenhalter in ihrer Gebrauchs stellung zu halten.
In der einfachsten gezeigten Ausfüh rungsform sind die Bildstreifenhalter 142 und 144 nur mit Aufnahmeausnehmungen bzw. -kästen 148, 150, versehen. Beim Transport während des Betrachtens fal ten sich die Bildstreifen 136, 138 wegen der natürlichen Elastizität des Papiers (Karton) um und legen sich in die offenen Kästen 148 bzw. 150 ein, wie gezeigt. Die Bildstreifen müssen dann von Hand aus diesen Kästen entnommen werden.
Die Transportvorrichtung ist im einzelnen in Fig. 11 gezeigt und besteht aus dem Handstellrad 140, einer Welle 152, einem Kegeltrieb 154, 156 zum Antrieb einer Mittelwelle 158, die beispielsweise eine Verlängerung der Motorwelle sein kann, falls ein Motorantrieb vorgesehen ist. In der einfachsten Form kann nur ein Handbetrieb vorgesehen und die Batteriestromquelle und der Motor weggelassen sein.
Kassetten werden oft bevorzugt, können jedoch auch so gestaltet sein, dass sie die billiger herzustellenden harmonikaartig gefalteten Papierbildstreifen aufnehmen. Eine typische Kassette ist in Fig. 12 schematisch ge zeigt.
Fig. 12 zeigt eine Kassette 14, die harmonikaartig gefaltete Papierbildstreifen 160 und 162 verwendet. Das erste Einzelbild 164 bzw. 166 der Bildstreifen 160 bzw. 162 wird an der Wand des Gehäuses befestigt, nachdem der Bildstreifen an den Betrachtungsöffnungen vorbeige führt worden ist. Ähnlich wird jeweils das letzte Einzel bild 168, 170 der Bildstreifen 160, 162 an der Gehäuse wand befestigt. Die Kassette kann so an einen Bildbe trachter, wie den in Fig.l gezeigten Bildbetrachter, angesetzt und gebraucht werden. Die Bildstreifen 160, 162 werden weitertransportiert und im Kammerteil der Kassette gestapelt. Um die Bildstreifen in ihre ursprüng liche Stellung zurückzuführen, lässt man einfach den Motor des Bildbetrachters umgekehrt laufen.
Am Ende jedes Streifens verhindert die Befestigung des letzten Einzelbilds am Gehäuse einen weiteren Transport und hält den Bildstreifen in gebrauchsfertiger Stellung, wo durch ein öffnen der Kassette zum Rückspulen oder Wiedereinstellen des harmonikaartig gefalteten Bildstrei fens unnötig ist.
Image viewer Image strips Image viewers to be held in the hand for framed slide images and individual images of film strips are already known.
Animate picture viewer, i.e. for viewing a sequence of individual images to generate an illusion of movement, however, are not previously known as practical and small devices, but only in the form of relatively large film projectors. One of the main reasons why it was not possible to produce a small portable or hand-held picture viewer for animated picture strips was the need to use relatively long film lengths in order to allow film to pass through at high frame rate with previous projection systems the desired viewing time.
The invention is therefore based on the object of producing a compact, lightweight image viewer for viewing motion sequences that are recorded on relatively short image strips that are transported at a lower image change speed without the image reproduction suffering as a result.
Furthermore, the production costs of the picture strips or films were so high for many purposes that a wide distribution of picture viewers for hand use was excluded.
According to the invention, an improved image viewer is therefore to be produced which uses cheap image strips for animated image sequences.
So that such a picture viewer can be used by children, it is of course desirable that the picture viewer is both inexpensive and enables simple insertion of the picture sequences and simple use.
The present invention relates to an image viewer for image strips which contain a moving object presen lende image sequence with two image strips, one of which contains the odd-numbered individual images and the other the even-numbered individual images of the image sequence ent.
This image viewer is characterized by a screen, a first and second illumination window for illuminating the image strips with light falling on the image viewer, a first and second light opening in front of which the individual images of the first and second image strips are brought, optical devices to which light entering through the first and second windows onto the first and second windows, respectively.
To direct the second individual image located in front of the light opening and to project the illuminated images of the individual images on top of each other on the screen, a control device to simultaneously reduce the light component of the image of the projected individual image from a maximum value to essentially zero and at the same time reduce the light component to increase the mapping of the projected next following individual image from essentially zero to a maximum value.
so that the overall illumination of the screen remains essentially the same during the entire process, and a step-by-step transport device for each of the image strips, through which the strips are transported when the illumination falling on a single image of the strip is reduced to essentially zero.
In this way, mechanical shutters are unnecessary and the image transport mechanism works step by step without shutter devices. The image strips can be in the form of paper or cardboard folded like a accordion or of film in roll form. The image strips of the animate images are preferably contained in cassettes or cartridges for easier use, in particular by children.
Embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. 1 shows a perspective illustration of a typical image viewer according to the invention; FIG. 2 is a partial view, with individual parts exploded, of the image viewer of FIG. 1 to explain the optical system; Fig. 3 is a partially cut-away view of the drive device to the image viewer of Fig. 1; Figure 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of Figure 3;
FIG. 5 shows a section of part of the device shown in FIG. Fig. 6 is a section along line 6-6 of Fig. 3; 7 shows a section through the image viewer of FIG. 1, seen from above; 8 shows a partially cut-away plan view of another embodiment of the image viewer according to the invention; 9 shows a partially symbolic representation of a further embodiment of an image viewer according to the invention;
FIG. 10 is a perspective view of a picture viewer specially designed for using paper strips folded in the manner of a concertina; FIG. Fig. 11 is a pictorial representation of the drive mechanism used in Fig. 10; and FIG. 12 is a symbolic representation of a cassette for paper strips folded in the manner of a concertina, which can be suitably used in connection with an image viewer according to the type of FIG.
Fig. 1 shows an embodiment of the inventive image viewer with a housing 10, which consists of a base plate 11 and a viewer part 12 with a screen 13 in a wall thereof. A cassette 14 contains the image sequence which is to be projected onto the screen 13 and represents a moving object. The picture viewer is built relatively small and can resemble a miniature television receiver. On the front control buttons 16 and 17 are net angeord to take the similarity to a television receiver even further.
The button 16 can be a push button for switching on the image viewer, and the button 17 can be used for image regulation (alignment) in the manner explained below.
The image viewer uses the incident light to project the scene representing a moving object on the screen 13. To receive the incident light, a first window 18 and a second window 20 are provided in the cassette. In the normal case, the openings are preferably arranged so that they face the same light source, so that both windows 18 and 20 always receive the same incident lighting.
The optical beam path can best be explained with reference to FIG. 2, which shows the cassette 14 with the cover removed. The cassette is held on the base plate of the image viewer, preferably by means of small magnets 22 embedded in the cassette wall. If the base is made of metal, the magnetic attraction is enough to hold the cassette in place. If the picture viewer housing is not made of metal, corresponding metal inserts must be arranged in it.
A double strip system consisting of a first image strip 24 and a second image strip 26 serves as the image carrier. The individual images of the image sequence are arranged alternately on the strips. For example, the image strip 24 can successively hold the odd-numbered individual images of the image sequence and the image strip 26 can hold the even-numbered individual images of the same. In the embodiment shown, the two strips are wound one above the other onto a single delivery reel 30 and are fed from there to the take-up reels 32 and 34 and are wound onto them.
The image strips 24 and 26 are guided past a first light opening 36 and second light opening 38 on their way from the delivery to the take-up reel.
The light openings 36, 38 serve to illuminate the respective individual images 40 and 42. There are Vorrich lines provided to direct the light incident on the windows 18 and 20 to the light openings 36 and 38, respectively. In the embodiment shown, these devices consist of prisms 44 and 46, respectively. Reflective mirrors can also be used instead. A polarization filter is located in front of the light opening and preferably inserted in its lip. The polarization filter 48 belongs to the first light opening 36 and the polarization filter 50 to the light opening 38.
The polarization filters 48 and 50 are arranged such that their planes of polarization form a right angle with one another, for example in that the plane of polarization of the filter 48 is horizontal and that of the filter 50 is perpendicular, as shown. Thus, the light falling on the image viewer is transmitted through the individual images in front of the light openings 36 and 38 with the same intensity.
However, the transmitted light is polarized in such a way that the planes of polarization of the individual images are at right angles to one another. An optical device is provided in order to direct the projected images with the same light intensity through a rotating polarization filter 52 and then onto the screen 13. As shown, the optical device 54 may consist of prisms 56 and 58 placed one on top of the other,
so that the individual image located in front of the opening 36 is reflected from the interface through the filter 52 onto the screen 13, while the individual image located in front of the light opening 38 passes through the interface and reaches the screen 13 through the filter 52. The throughput (transmission) losses can be easily regulated by using prisms that are placed on top of one another.
The filter 52 is rotatably arranged. When it is rotated, the relative light intensity of the image on the screen 13 remains essentially the same, although the light components from the superimposed individual images depend on the position of the plane of polarization of the filter 52 with respect to the original polarization level of the individual image.
If, for example, the first individual image of the image sequence is in front of the opening 36 and the filter 52 is in the position corresponding to a horizontal plane of polarization, the image on the screen 13 is essentially only supplied from the image of the individual image 40, since the image of the single image 42 is essentially deleted because of the crossed axes of the polarization filter. The second individual image of the image sequence is in front of the light opening 38. When the polarization filter 52 is rotated, the light intensity of the image of the individual image 40 decreases and that of the image of the individual image 42 increases.
However, the total light intensity remains essentially the same as the filter 52 is rotated. Finally, the image of the first individual image 40 is erased (faded out), while at the same time the image of the second individual image 42 from the image sequence appears (is faded in) with full light intensity. While the individual image 40 is hidden, it is transported away from the light opening and the third individual image of the image sequence is brought in front of the opening 36. The process is then repeated in the same order.
With this projection system, which is explained in more detail in US Pat. No. 3,292,990, a realistic imitation (simulation) of an animated sequence of scenes can be obtained at relatively low image change speeds of, for example, four individual images per second.
The drive mechanism for the image transport is best seen in FIGS. 3-7.
3 to 7 shows the picture viewer housing 10, in the base plate of which a battery pack 60 is arranged, which consists of a number of cells connected in series and connected via a switch 62 to a drive motor 64. The drive motor drives the disc 66 via a worm gear 68. The worm gear 68 also drives the polarizing filter by engaging teeth 70 attached to its periphery. The image strips 24 and 26 have a perforation (transport holes) 72 on their underside into which the trans port belts 74 and 76 engage.
The conveyor belts are similar to one another and carry a plurality of projecting teeth 78 with which they engage in the image strip perforation. The conveyor belt runs around a drive shaft 80 and a freewheel shaft 82 and has lugs 84 which engage the shafts to prevent slippage and to ensure an accurately aligned setting. From the above explanation of the way the image viewer works in connection with FIG. 2, it follows that the drive of the image strips must take place gradually and successively.
The disc 66 acts and controls this transport process through the pins 86, which engage in the slots 88 of the Geneva drive coupled to the drive shaft 80. Thus, the disk 66 does not transport any of the image strips when it is rotated before the pin engages in a slot of the Geneva cross drive and rotates the Geneva cross in the direction indicated by the arrow 92 in FIG. The dimensions of the disc 66 and the Malte cross drive are chosen so that one image strip is transported further by exactly one individual image. During the further rotation, the other image strip 26 is then transported further by a single image in a similar manner.
In a typical operational sequence of the image viewer, the single image No. 1 of the image sequence would be projected from the image strip 26 onto the screen 13 and then faded out by deleting it, while at the same time the light intensity of the single image No. 2 is increased until it is at full light intensity and the frame no. 1 is projected with the light intensity O substantially. At this point in time, the image strip 26 is transported further in order to bring the frame No. 3 of the image sequence in front of the light opening 36, and the fading out (fading out) of the frame No. 2 and the fading in of the frame No. 3 begin.
This change cycle is repeated until the end of the image strips. Since the further transport of the individual image must be coordinated with the relative orientation of the polarization filter 52 so that the image transport only takes place when the individual image is essentially extinguished, a hand-operated drive wheel 17 is provided to turn the entire drive device by hand. On the polarizing filter 52, a marking 94 is made, which is visible and is set to a pointer 96 on the image viewer housing before the cassette is attached to the image viewer.
In this way, the cassette is always set on the image viewer so that it can be started in the correct order. The rewinding of the film strips can be done manually using the rewind button 98 (FIG. 1). In order to wind up the image strip that has passed through, the winding reels are preferably under spring tension, and the rewinding reel has a lock that is effective until it is placed or inserted into the position of use.
As shown in FIG. 7, image strip guides 100 are preferably provided in order to press the image strips 26 and 28 against the light openings 36, 38. The beam path is also shown in FIG. 7. The image of the image strip 26 is namely reflected by the interface 102, as indicated by the arrows 104 and 106, while the image of the image strip 28 is allowed through from the interface, as through FIG Arrows 108 and 110 indicated. It should be noted that the individual images are projected exactly overlapping one another; the offset of the arrows in relation to one another in the drawing is only used for clearer explanation.
In the embodiments described, the alternating individual images are shown and hidden with the aid of the crossed polarization filters arranged in front of each individual image and the rotating polarization filter. It should be noted that the polarization filters are preferably arranged in front of each individual image, so that the light hits the individual image first and is passed on by it and only then is polarized. Polarization of the light before it is transmitted through the individual images produces satisfactory results when the image material does not scatter the light, for example when it is a single image of a photographic film.
However, the image strips can be produced very conveniently from paper strips that are printed with the image representations in an easy and economical way to be carried out. The paper scatters the pre-polarized light, thereby impairing the polarization and limiting the extent of the possible fading in and out. For many purposes, however, the fading in and out of the successive individual images can be achieved mechanically by controlling the light falling on the individual image. A typical embodiment is illustrated in FIG.
Fig. 8 shows a picture strip cassette 14 with Lichtfen star 18 and 20 for receiving the light falling thereon. As explained above in connection with the mode of operation of the embodiment shown in FIG. 1, the incident light is forwarded from the respective individual images accordingly to the lines 104 and 108. The prism arrangement 54 throws the individual image images in congruence one above the other on a screen. In this embodiment, the polarization filters and the rotating polarization filter are omitted.
However, a shutter (shutter) 112 or 114 with a variable density is provided above the light windows 18 and 20, respectively. By rotating the shutters, the light falling on the windows 18 or 20 is regulated so that the proportion of the image of the individual image assigned to the window 18 in the light intensity on the screen gradually decreases, while at the same time the proportion of light from the individual image illuminated from the window 20 increases. The shutters 112 and 114 can operate in a purely mechanical manner and regulate the amount of light incident through the width of the open slits, or they can be discs of variable optical density with a light permeability that changes with radial displacement.
Although the explanation of the embodiments shown so far was based on the use of incident (day) light in order to limit the costs and construction effort to a minimum, it can be used for purposes where you want to ensure operation under conditions of low ambient lighting Use the embodiment shown in Figure 9 with advantage.
9 shows an image viewer 116 for the controlled projection of the image of the individual images 40 and 42 onto a screen 13. The individual images 40 and 42 are located on image strips, as in the embodiment according to FIG. 1. Different as in this embodiment of FIG. 1, however, the image strips run vertically for reasons to be explained below. As in the embodiment of FIG. 1, polarization filters 48 and 50 are provided in front of the individual images 40 and 42, respectively.
Similarly, a rotating polarization filter 52 is provided in order to carry out the fading in and out in the required order in the manner already explained. The windows for the light inlet are on the back of the housing. In the embodiment shown, windows 118 and 120 are provided in order to let in the ambient light which is reflected by mirrors 122 and 124 onto the individual images 40 and 42, respectively. In this design, the image viewer housing is held so that the windows are directed towards the light source, which is often a more convenient design than that of FIG. 1 for viewing images in the room.
The main reason for choosing one housing over the other Ge housing lies in the intended use, namely whether the room lighting is directed vertically downwards or horizontally, such as from a table lamp. A light source 126, preferably with a reflector 128, is provided at the intersection of the windows in order to be able to use the image viewer when there is little light falling. In this way, the light from the light source reflected by the mirrors 122 and 124 illuminates the individual images 40 and 42 with essentially the same light intensity.
With this type of projection system, the very desirable results of an illusion of movement are obtained at a low image change rate, since, inter alia, no flickering occurs. When arranging a light source, it should therefore be taken into account that each individual image is expediently illuminated with the same intensity. Therefore, a single, appropriately arranged light source is usually preferred for illuminating both individual images over separate illuminations of the respective individual images.
As mentioned above, the inventive image viewer device and projection system is ideally suited for projecting animated image sequences printed on paper. Printing on paper is of course much cheaper than producing animated image strips in the form of films, so that the image viewer is a children's toy can be used with relatively cheap replacement or supplementary image strips. When using paper (cardboard), it is often useful to use the picture strip folded like a harmonica.
When folding the accordion, the paper strip can be compressed into a very small package, which makes it easier to distribute it commercially. In addition, other diffusion methods can be used, such as printing animated paper strips in newspapers, and a child can cut and fold the strips much more easily than putting them in a cassette or winding them on a spool. A typical image viewer for image strips folded like a harmonica is shown in FIG.
10 shows the image viewer housing 129 with a screen 13. The viewer housing is provided on its rear side with windows onto which light falls from a light source 130, which can serve as the ambient lighting or a light bulb. The light is directed through the individual images arranged in the image slits 132 and 134 and projected onto the screen 13. The optical mechanism is the same as in Fig. 9, namely a fixed Polarisationsfil ter for each frame and a rotating polarization filter, which is immediately in front of the screen 13 is used.
The transport mechanism operates in steps and is similar to that shown in FIGS. 3 to 6, but transports the accordion-like folded paper strips 136 and 138 in the vertical direction. So that the advance of the individual images is properly coordinated with the rotation of the polarization filter in order to achieve the correct animation, the polarization filter 52 is provided with a marking 94, which is set on the pointer 96 on the housing to indicate the loading position Arrangement of a manual setting wheel 140 is preferred so that the marking 94 can be set to the pointer 96 by hand.
After the setting has been made, the packs of the concertina-like folded picture strips can be inserted with the first single picture reaching up into the slots 132 or 134. This enables the individual image to be grasped by the teeth on the conveyor belts. To ensure that the image strips are not inserted the wrong way round, it is usually expedient to mark the edge of the strip or its first individual image with a color marking and the edge of the slots 132 or 134 with a similar color marking.
So that the image strip can be inserted and then grasped by the teeth, it has been found expedient to articulate the image strip receiving devices 142 and 144 on the housing 128 by means of pins 146. The pegs allow a limited displacement so that the image strip holders 142 and 144 can be tilted outwards.
The film strip is then inserted so that the teeth engage its perforation and the film strip holders 142 and 144 are then returned to their position of use. It is also usually expedient to provide the pins 146 with spring tensioning devices in order to hold the film strip holders in their position of use.
In the simplest embodiment shown, the film strip holders 142 and 144 are only provided with receiving recesses or boxes 148, 150. During transport while viewing, the image strips 136, 138 fold over because of the natural elasticity of the paper (cardboard) and are placed in the open boxes 148 and 150, respectively, as shown. The strips must then be removed from these boxes by hand.
The transport device is shown in detail in FIG. 11 and consists of the handwheel 140, a shaft 152, a bevel gear 154, 156 for driving a central shaft 158, which can for example be an extension of the motor shaft if a motor drive is provided. In its simplest form, only manual operation can be provided and the battery power source and the motor can be omitted.
Cassettes are often preferred, but can also be designed to accommodate the cheaper-to-produce accordion-like folded paper picture strips. A typical cassette is shown schematically in FIG.
Fig. 12 shows a cassette 14 using paper picture strips 160 and 162 folded in a concertina-like manner. The first single image 164 or 166 of the image strips 160 or 162 is attached to the wall of the housing after the image strip has been guided past the viewing openings. Similarly, the last individual image 168, 170 of the image strips 160, 162 is attached to the housing wall. The cassette can be attached to a picture viewer, such as the picture viewer shown in Fig.l, and used. The image strips 160, 162 are advanced and stacked in the chamber part of the cassette. To return the image strips to their original position, simply let the motor of the image viewer run in reverse.
At the end of each strip, the attachment of the last frame to the housing prevents further transport and keeps the picture strip in a ready-to-use position, where opening the cassette to rewind or re-set the concertina-like folded picture strip is unnecessary.