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Der erste (deutsche) Projektor für die normalen Menschen . . .

Das ist zwar immer noch erheblich übertrieben, denn der SABA- Telerama Beamer von 1957 war mit ca. 2.890.- DM für damalige Zeiten immer noch sehr teuer. Doch die älteren FESE oder uralten Telefunken Beamer aus der Profi-Technik, die konnte sich überhaupt kein normaler Mensch leisten. Und es gab da auch noch den bei Philips gebauten Eidophor Projektor (aus der Schweiz) für mehrere hunderttausend Mark (und auch nur zum Mieten).

Der oder die Ingenieure bei SABA hatten somit 1956 ein tolles "Beamer"-Projekt angefangen und sogar 1957 marktreif gemacht. Aus dem Buch von SABA Chef Brunnerschwer entnehmen wir, daß zumindest er als Chef sehr genau um die Probleme einer kleineren Firma mit beschränkten finanziellen Möglichkeiten wußte. Er war der oberste Kaufmann und Entscheider bei SABA.
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1956/57 war die schwarz/weiß Zeit - keiner dachte an Farbe

Und SABA brauchte neben seinen Standard-(Radio-) Produkten exklusive Nischenprodukte, die man gegen den Trend der Zeit mit gesundem Ertrag verkaufen konnte. Herrmann Brunnerschwer bekam ja täglich mit, daß 1956 der Preiskampf sowohl bei den Radios wie auch bei den Fernsehgeräten bereits in vollem Gange war und daß damit die Hersteller-Gewinnspannen immer dünner wurden.

Doch außer dem Willen und der überhaupt verfügbaren Produktionskapazität brauchte man auch das Wissen, wie solch ein Teil funktionieren müsste und vor allem, wo auf der Welt man die kritischen Komponenten und Röhren her bekommt.
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Für ein großes Bild braucht man Licht, viel Licht :

Valvo Typ MW6-2 (6cm)
die Schmidt-Optik

Für die Projektionsröhre(n) bedeutet das, man braucht auf einer (theoretisch möglichst) kleinen Fläche eine enorme Helligkeit bzw. Strahlkraft. Solche ganz speziellen Projektionsröhren gab es nur von weltweit ganz wenigen Herstellern, nämlich denen mit einem Hochvakuum Labor. Das war vor allem Philips/Valvo (sogar in Hamburg), die Fernseh GmbH in Darmstadt und GE aus Amerika. RCA hatte sich in diesem Bereich unseres Wissens nach nicht betätigt.
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Aus den Erfahrungen mit den Projektoren der deutschen Fernsehstuben von 1938 (mit Röhren von Loewe Berlin) wußte man (aus der raren Literatur), daß damals diese speziellen Projektions-Röhren zwar ein völlig irres helles Bild auf den kleinen Schirm projizieren können, aber nur wenige Stunden lang. Dann war die interne Phosphor-Schicht abgebrannt bzw. weggestrahlt und das Bild wurde immer dunkler und die Röhre war dahin.

Weiterhin braucht man für die Serienfertigung eine bezahlbare optischte Einrichtung, um das kleine Fernsehbild möglichst scharf auf eine extrem gut reflektierende große Bildwand zu projizieren. Dieses Knowhow hatten die wenigen Bildwand-Hersteller für Kino-Leinwände bereits vorrätig. Doch hier bei dem geplanten Heim-Fernsehprojektor war der angedachte Betrachtungsabstand wesentlich kleiner als in den normalen Kinos. Es waren nur wenige Meter. Damit mußte auch die Bildwand zu diesem System passen.

Und man konnte mit bezahlbarem Aufwand die Schwächen (Unschärfen) einer Linsen-Projektion, also des gesamten optischen Vergrößerungs-Systems, mit einem Objektiv nicht vernünftig korrigieren. Beim Film habe ich eine nahzu absolut plane Bildvorlage im sogenannten "Bildfenster", die auf eine ganz leicht (aber nur in der Waagrechten) gewölbte Bildwand übertragen wird. Also kam solch eine fernglasähnliche Kino-Projektion nicht Infrage.

Es gab da die sogenannte Schmidt-Optik nach eine Entwicklung aus 1930, die man nehmen könnte. Weiterhin mußte die Bildwand (wegen des Projektions-Abstandes und des Reflektionswinkels zu den Zuschauern hin) eine feste Größe haben und noch dazu leicht gewölbt sein. Das alles haben die SABA-Entwickler für damalige Zeiten bravorös hinbekommen.
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Der Hohlspiegel
das massive Gehäuse

Das gesamte optische Teil wurde 1952 bei Philips entwickelt

Die anfängliche Vermutung, daß sich die SABA Ingenieure auch um das Herz des Projektors - die Schmidt-Optik - kümmern mußten, war nicht richtig. Diese Optik war bereits von den Fernseh-Ingenieuren in den Philips Labors von Breda professionell durchkonstruiert und 1952 in einem (kleinen) Philips Rückprojektions- Fernseher Type TD2312 (46x34cm) eingebaut.

Das schwarze Optik-Gehäuse, das den Hohlspiegel, den 45° Plan-Spiegel und die Korrekturlinse und natürlich die Halterung für die Röhre enthält, ist ein geschlossenes massives Aluminium Gußteil mit allen erforderlichen Befestigungsanschlüssen.

Damit ist der Einbau recht einfach. Auch die Justageschrauben zur kleinen Korrektur der optischen Ausrichtung (Zentrierung) der Röhre sind an dem Philips Teil bereits enthalten.
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Der Optiker Bernhard Schmidt konzipierte ein optisches System

Die Röhre strahlt nach unten
in den Hohlspiegel hinein

Mit der damaligen Technik, also sowohl der Röhren- und Linsen- wie auch der Berechnungstechnik (alles ohne Computer) konnten die Philips Ingenieure nur eine Lösung mit einem festen Projektionsabstand konstruieren bzw. "ermitteln".

Wie das vor 1945 gemacht wurde, ist nicht so detailiert bekannt. Der Mikroskop- und Linsen-Spezialist von Zeiss, Ernst Abbe, berechnete seine genialen Linsen ganze Nächte lang mit dem Rechenschieber.

Die Philips Ingenieure projizierten das kleine Schirmbild zuerst in einen deutlich größeren Hohlspiegel, von dort über einen planen aber 45° gewinkelten Spiegel durch eine spezielle Korrekturlinse (Schmidt-Scheibe) hindurch direkt auf die transparente Bildwand (46x34cm) ihres 1952er Fernsehers, während die SABA Ingenieure das Bild auf eine ganz leicht gekrümmte Spezial-Bildwand projizierten. Das funktionierte damals leidlich gut, wenn auch die Lichtstärke bescheiden war, immer im Verhältnis zu unserer modernen Beamer-Technik ab dem Jahr 2000 gemessen.
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Man muß lange suchen, bis man zu den Grundlagen kommt

Auf der Suche nach der Quelle, also der Idee mit dem Hohlspiegel, soetwas zu machen, stößt man nach längerem unerfolgreichen Suchen auf den Begriff des "Schmidt-Teleskops". Die Suche nach "Schmidt-Optik" bringt nur mäßige zusammengestückelte (Teil-)Informationen, schon gar nichts Fundiertes.

Der Optiker Bernhard Schmidt war um 1928/1930 in die Astrofotografie am damaligen Observatorium in Hamburg involviert. Das ist natürlich genau die umgekehrte (Richtungs-) Problematik zur Film- oder Fernseh-Projektion.

Das Himmels-Fernrohr oder auch Teleskop soll mit Hilfe eines möglichst großen Durchmessers möglichst viel Licht (aus dem fernen dunklen Himmel) auf die kleine Fotoplatte oder das noch kleinere menschliche Auge projizieren. Doch die dazu benötigten Linsen konnte man nicht beliebig groß machen, aus technischen wie auch aus finanziellen Gründen. Es gab da bei den Linsen physikalische Grenzen der Unschärfen und Verzeichnungen aller Art. Auch war die Lichtausbeute einer solchen Riesen-Optik zu gering bis (aus heutiger Sicht) mangelhaft.
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Das Schmidt-Teleskop von 1930

Die Wikipedia führt das so aus : (leicht überarbeitet)

Das Schmidt-Teleskop geht auf eine Erfindung von Bernhard Schmidt um 1930 zurück, der einen sphärischen Hauptspiegel mit einer dünnen, sehr speziell geformten Korrekturplatte (Schmidt-Platte) kombinierte. Diese Platte (oder Scheibe) befindet sich im Krümmungsmittelpunkt des kugeligen Hauptspiegels und beseitigt dessen sphärische Aberration.

Die Koma (das sind auch Bildfehler) wird allein dadurch vermieden, dass die Öffnungsblende im Krümmungsmittelpunkt des Hauptspiegels steht. Um die Vignettierung (Abdunkelung der Ecken) zu reduzieren, wird der Hauptspiegel im Durchmesser größer ausgeführt als die Teleskop-Öffnung (siehe Abbildung).

Wegen des großen erfassbaren Bildwinkels und höchster Bildgüte bis in die Ecken der Fotoplatten fand die Schmidt-Kamera in der Himmelsfotografie weite Verbreitung. Das Bildfeld der Schmidt-Kamera (die meinten bestimmt die Film-Ebene) ist jedoch gewölbt, so dass im Fokus ein sphärisch gewölbter Film eingesetzt werden muss, um auch die Bildfeldwölbung zu kompensieren.

Schmidt wies jedoch bereits in seiner Originalveröffentlichung darauf hin, dass es möglich ist, bei einem lichtschwächeren Öffnungsverhältnis auf die schwierig herzustellende Korrekturplatte ganz zu verzichten (so genanntes „linsenloses Schmidt-Teleskop“).

Ergänzung im Originaltext : Dieser Teleskoptyp eignet sich nicht für die visuelle Beobachtung (wie das Schmidt-Cassegrain-Teleskop), sondern lediglich für die Fotografie, da der Fokus innerhalb des Teleskoptubus liegt und dort lediglich eine Kamera montiert werden kann. - Schmidt verzichtete darauf, seine Idee als Patent anzumelden.
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Die Philips Igenieure drehten das Konzept rum

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  • Beim Teleskop will ich Licht "einfangen", beim Projektor will ich Licht "ausstrahlen".

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Wie beim Film kann man die eigentliche Lichtquelle, also das Licht aus dem sogenannten Bildfenster beim Filmprojektor oder bei uns hier die Projektionsröhre beim Fernsehprojektor nicht beliebig groß (und auch nicht beliebig klein) machen, denn die Lichtenergie muß irgendwie da durch.

Ist die Bildfläche der Projektions-Röhre zu groß, bekommt man die Bildschärfe des projizierten Bildes nicht in den Griff. Ist sie zu klein, konzentriert sich zu viel Licht- und damit Wärme-Energie auf eine zu kleine strahlende Fläche, die recht schnell weg brennt.

So projiziert Philips bei der Schmidt-Optik das helle 4,5cm x 3,5cm große (und immer noch leicht gewölbte) Schirm-Bild der 6cm großen Röhre zentrisch in den davor gesetzten kugeligen !! Hohlspiegel. Der Hohlspiegel hat nur eine reflektierende Fläche - die berechnet und geschliffen werden muß - im Gegensatz zu einer Linse, die immer zwei zu korrigierende Grenzflächen hat.

Die Strahlen könnte man jetzt direkt auf eine Bildwand projizieren, doch das Bild würde dabei deutlich unscharf. Eine ganz spezielle flache Linse oder besser eine Scheibe (die Schmidt-Platte) korrigiert diese sphärische Aberration (das sind Bildfehler bei der Brechung des Lichtes).

Die Lichtbrechung an der aus Glas ausgeführten Schmidt-Platte (bei Philips ist die bereits ganz modern aus Kunststoff) verursacht eine wellenlängenabhängige Aufspaltung des Lichts. Dieser chromatische Abbildungsfehler kann durch einen äquivalent geformten, leicht schräg stehenden Spiegel (hier sind es 45°) vermieden werden, der die Glasplatte ersetzt (?? - oder ergänzt).

Eine recht gute Beschreibung der SABA Lösung finden Sie hier.
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Schmidt-Optik bedeutet also die Korrektur der Abbildungsfehler

Fassen wir zusammen:

Das original-Fernsehbild sollte in einem etwa 4:3 Format auf einer möglichst planen Bild-Fläche optimal dargestellt werden.

Doch das erzeugte Bild auf unserer Projektionsröhre ist bereits leicht gewölbt. Um das dort dargestellte Bild optimal zu vergrößern, natürlich mit möglichst geringen Licht- und Schärfeverlusten, wird in der Schmidt-Optik 2 mal korrigiert, einmal mit der Schmidt-Platte und dann mit dem 45° Spiegel. Und draußen wird mit der leicht gewölbten Spezial-Bildwand die Rest-Krümmung so weit wie möglich zu einem scharfen Bild entzerrt.

Daß diese rudimentäre Zusammenfassung der diversen Beschreibungen noch Formulierungs-Mängel bezüglich der exakten physikalischen Zusammenhänge enthält, ist mir klar. Darum ist jeder Kommentar hilfreich und erwünscht.

Zwei Links vom Juni 2017 sind eventuell ebenfalls hilfreich:

heir bei uns : Werdegang von Objektiventwicklungen

https://de.wikipedia.org/wiki/Bernhard_Schmidt

https://de.wikipedia.org/wiki/Schmidt-Teleskop
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Rückblick auf die Philips Entwicklung 1952 und 1956

Die Firma Philips entwickelte mit dem TD2312 einen ersten Projektions-Fernseher mit einem rechteckigen Bild von etwa 46 x 34 cm. Die Bilderzeugung erfolgte bei diesem Gerät durch die sogenannte „Schmidt-Optik" mit einer integrierten runden 6cm-Bildröhre.

Sogar die Ost-Entwickler im Fernsehgerätewerk "durften" mit dieser Philips Optik solch einen Projektionsfernseher zur optimierten Indoktrination der Büger (also von Mengen von Zuschauern) in Ostdeutschland entwickeln.

Dann brachte Philips 1956 mit dem Typ VE 2600 einen eigenen 30 Röhren Fernseh- Projektor auf den Markt. Eine andere Korrekturlinse als bei den Truhen ermöglichte bei einem Abstand zur Leinwand von ca. 3 Metern eine Bildgröße von 1,6 x 1,2 Meter. Allerdings musste der Raum ziemlich dunkel sein, da, ähnlich wie beim Diavortrag, die Helligkeit erheblich abnimmt.

Beide Philips Projektoren waren groß, unhandlich, optisch häßlich und hatten bescheidene Tonteile bzw. Lautsprecher.

Das alles wollten die SABA Ingenieure deutlich verbessern und vor allem wohnraumfähig machen. Der SABA Telerama Projektor war ein optisch sehr ansehnliches Möbelstück und hatte 2 Konzertlautsprecher samt 7 oder 15 Watt Endstufe eingebaut, die auch mal für 30 Personen einen vernünftigen und lauten Fernsehton abgaben.

Mehr darüber finden Sie hier:
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