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Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von photographischen Aufzeichnungen von Ton-oder
Bildströmen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von photographischen Aufzeichnungen von Ton-oder Bildstromen auf sich bewegenden lichtempfindlichen Unterlagen z. B. einem photographischen Film.
Bei Vorrichtungen zum Aufzeichnen von Tönen auf Filmen zum Übertragen von Bildern usw. ist es bekannt, ein Büschel ausgestrahlter Energie, z. B. einen Lichtstrahl, mittels eines Paares schwingender Blenden, von denen je eine an einer Seite des Büschels angeordnet ist, zu modulieren und das modulierte Büschel auf eine lichtempfindliche Fläche, z. B. auf einen photographischen Film, zu werfen, der das modulierte Büschel durchschreitet und eine Aufzeichnung der Modulationen bewirkt. Bei den bekannten Einrichtungen bewegen sich die Blenden im Gleichgang gegen-und voneinander, d. h. es besteht keine beabsichtigte Zeitverzögerung oder Phasenverschiebung zwischen entsprechenden Bewegungen der Blenden.
Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, dass eine Verzerrung der Modulationen beim Aufzeichnen auf der sich bewegenden Fläche hervorgerufen wird, da das Büschel der ausgestrahlten Energie eine endliche Breite hat und daher ein kurzes, aber bestimmtes Zeitintervall während des Durchganges jedes Flächenelementes der wandernden Fläche durch den Strahl verstreicht. Diese Verzerrung ist bei hohen Modulationsfrequenzen am grössten. Eine Auswirkung der Verzerrung besteht in der Verkleinerung der Amplitude (Intensitätsbereich) der Aufzeichnung.
Die bekannten Einrichtungen, bei denen die Blenden gleichzeitig einander näher kommen und sich voneinander entfernen, haben den weiteren Nachteil, dass die Blenden zusammenstossen können, wenn die Stärke des aufzuzeichnenden Signals sehr gross ist.
Im Sinne der Erfindung wird den Bewegungen der Blende, die ein latentes Bild auf der sich bewegenden Fläche auf jener Seite, an der die Fläche aus dem modulierten Büschel austritt, erzeugt, in bezug auf die entsprechenden Bewegungen der andern Blende eine Zeitverzögerung erteilt, die vorzugsweise annähernd der Zeit gleich ist, die ein Flächenelement der sich bewegenden Fläche benötigt, um die Breite des unmodulierten Büschels, d. h. des Büschels bei nicht schwingenden Blenden zu durchschreiten.
Dadurch wird erreicht, dass die Modulationen des Büschels der ausgestrahlten Energie, welche durch die einzelnen Blenden erzeugt werden, sich in ihren Wirkungen auf die einzelnen Flächenelemente der sich bewegenden Fläche verstärken, wodurch eine Verzerrung der Aufzeichnung, welche sonst, insbesondere bei hohen Frequenzen, zufolge der endlichen Breite des Büschels entsteht, vermindert und die Amplitude (Intensitätsbereich) der Aufzeichnung vergrössert wird. Da überdies die Blenden während ihrer Schwingungen sich nicht mehr im Gleichgang gegeneinander bewegen, ist es möglich, die Stärke des aufzuzeichnenden Signals zu erhöhen, ohne Gefahr zu laufen, dass die Blenden zusammenstossen.
Die Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung kann in jenen Fällen, in denen die Blenden durch elektrische Kreise betätigt werden, mit einem elektrischen Zeitverzogerungs-oder Phasenverschiebungskreis ausgestattet sein, der in dem Stromkreis der Blende liegt, deren Bewegungen eine Zeitverzögerung erteilt wird.
Da die Verzerrungen der aufgezeichneten Modulationen mit ansteigender Modulationsfrequenz zunehmen, kann es in bestimmten Fällen wünschenswert sein, die Anordnung so zu treffen, dass das
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Ausmass der Zeitverzögerung, die zwischen entsprechenden Bewegungen der Blenden eingeführt ist, mit der Frequenz zunimmt.
Die Erfindung ist insbesondere für die photographische Tonaufzeichnung auf Filmen durch das variable Intensitätsverfahren anwendbar.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 und 2 zeigen Kurven zur theoretischen Erläuterung des Verfahrens gemäss der Erfindung, Fig. 3 zeigt im Schema die Vorrichtung und die elektrische Schaltung zur Durchführung der Erfindung bei der photographischen Tonaufzeichnung auf Filmen. Fig. 4 und 5 zeigen Schaltschemen abgeänderter Ausführungsformen gemäss der Erfindung.
In den Fig. 1 und 2 ist die Wirkung der Phasenverschiebung veranschaulicht. Fig. 1 zeigt die Schwingungsbewegung der beiden Blenden bei Gleichgang und Fig. 2 bei einer Phasenverschiebung 0.
Gemäss dem bekannten Verfahren schwingen die Blenden relativ zueinander im Gleichgang (Fig. 1). In bezug auf den sich bewegenden Film sind daher die Schwingungen phasenverschoben, beispielsweise eilt die Schwingung I der Schwingung Il um den Winkel 0 vor (Fig. 2). Um diese Verschiebung der Schwingungen in bezug auf den sich bewegenden Film auszugleichen, müssen den Schwingungen Phasenverschiebungen in der entgegengesetzten Richtung erteilt werden, u. zw. nach dem Beispiel derart, dass die Schwingung I der Schwingung 11 um den Winkel 0 nacheilt. Gemäss der Erfindung schwingen daher die Blenden relativ zueinander mit der Phasenverschiebung 0 (Fig. 2) und in bezug auf den sich bewegenden Film, somit im Gleichgang (Fig. 1).
Nach Fig. 3 wird die von einer geeigneten Quelle, z. B. einer Lampe 1, ausgestrahlte Energie mittels eines optischen Systems, z. B. Linsen 2, durch die in einer Linie liegenden, in den Polen des permanenten Magneten 4 vorgesehenen Öffnungen 3 geleitet und gelangt durch eine Linse 5 auf den Film 6. Der Film 6 kann in bekannter Weise mittels der Sprossenräder 7 von der Spule 8 zur Spule 9 geführt werden. Eine undurchsichtige Platte 10, die einen Teil des lichtundurchlässigen Behälters für den sensitiven Film bildet, ist mit einer Öffnung versehen, welche gross genug ist, um auf den Aufzeichnungstrahl nicht störend einzuwirken, welche jedoch ein Verschleiern des Films durch Streulicht oder Streuung der ausgestrahlten Energie verhindert. Wie beschrieben, bewegt sich die sensitive Fläche relativ zu dem Strahl bzw.
Büschel der ausgestrahlten Energie. Die Tiefe des Büschels in der Längsrichtung der Filme ist durch die innere Kante der Blenden 11 und 12 bestimmt, welche aus zwei flachen leitenden Bändern oder aus zwei Teilen eines Bandes bestehen können. Sobald der elektrische Strom durch die Bänder 11, 12 fliesst, werden durch die Einwirkung der vom Strom in den Bändern 11, 12 und vom Magneten 4 erzeugten magnetischen Felder die Bänder 11, 12 verschoben und ändern die Tiefe des Büschel der dem Film 6 aufgedruckten Strahlungsenergie.
Die Signalströme (modulierten Ströme) können durch ein von akustischen Wellen betätigtes Mikrophon 13 erzeugt und durch die Verstärker 14 und 15 verstärkt werden.
Die Signalströme werden der Primärwicklung eines Transformators 16 zugeführt und induzieren in den beiden Hälften der Sekundärwicklung eine elektromotorische Kraft. Von der oberen Wicklunghälfte fliesst der Strom durch die Leitung 17, den Widerstand 18, die Leitung 19, das Band 11 und die gemeinsame Leitung 20 zurück zur Wicklung. Da in diesem Kreise fast keine induktiven Widerstände vorhanden sind, wird der Beginn des Stromflusses sehr rasch eintreten, nachdem die Spannung in der Sekundärwicklung des Transformators induziert wurde ; der Strom wird also ungefähr in Phase mit der Spannung sein. Das Band H wird verschoben und wird auf den sich bewegenden Film 6 ein latentes Bild seiner Bewegung erzeugen.
Von der unteren Hälfte der sekundären Wicklung fliesst der Strom durch die Leitung 20, das Band 12, die Leitung 21, die Induktanzen 22 und 23 zurück zur Wicklung.
Die Induktanzen 22 und 23 bilden mit dem nach der Darstellung angeschlossenen Kondensator 24 einen vollen Verzögerungsschaltkreis. Der Stromfluss wird in dieser Hälfte des Kreises erst nach einer Zeit eintreten, die von den Konstanten des Verzögerungskreises abhängt. Bei geeigneter Wahl der Verzögerungszeit wird bei Verschiebung des Bandes 12 das latente Bild dieser Bewegung auf dem Film 6 das durch das Band 11 erzeugte latente Bild verstärken. Wenn z.
B. angenommen wird, dass der Film eine Geschwindigkeit von 46 cm pro Sekunde (18 Zoll pro Sekunde) hat und eine Leuchtröhre auf dem Film ein Bild erzeugt, das eine normale oder unmodulierte Höhe von 0'0127 mm (0'0005 Zoll) hat, kann die Selbstinduktion der Induktanzen 22 und 23 ungefähr 30 Mikrohenry und einen Kopplungskoeffizienten von ungefähr ein Drittel aufweisen, während der Kondensator eine Kapazität von ungefähr 10 Mikrofarad besitzen kann.
Die Wirkungsweise der Einrichtung, deren Schaltung in Fig. 4 dargestellt ist, ist ähnlich der der Einrichtung nach Fig. 3. Die Sekundärwicklung des Transformators 16 muss nicht angezapft werden.
Es dienen vielmehr gleiche Induktanzen 25 und 26 zur Bestimmung des elektrischen Mittelpunktes des sekundären Kreises. Der Verzögerungskreis, welcher durch die Induktanz 23 und den Kondensator 24 gebildet wird, ist etwas einfacher und billiger als der Schaltkreis nach Fig. 3 und unterscheidet sich von diesem dadurch, dass die Phasenverschiebung nicht so linear mit der Frequenz vor sich geht, d. h. die
Verzögerungszeit ändert sich in geringem Ausmasse als Funktion der Frequenz. Diese Schaltung hat jedoch für einige besondere Zwecke gewisse Vorteile. Für dieselben Bedingungen, wie sie im Zusammen-
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hang mit Fig. 3 angenommen wurden, kann die Induktanz 23 ungefähr 45 Mikrohenry und der Konden- sator 24 ungefähr 7 Mikrofarad aufweisen.
Nach Fig. 5 werden die Signa, ströme der Primärwicklung eines Transformators 66 zugeführt und induzieren in der sekundären Wicklung eine elektromotorische Kraft. Sehr bald nachdem die Spannung induziert wurde, beginnt der Stromfluss durch die Leitung 67, das Band 11 und die Leitung 68 zur Sekundärwicklung. Signalströme werden auch durch den Widerstand 69 und die Induktanzen 70 und 71 der Primärwicklung eines Transformators ? zugeführt. Die Induktanzen 70 und 71 mit den
Kondensatoren 73,74, 75 und 76 bilden in der dargestellten Verbindung einen Verzögerungskreis. Der der Primärwicklung des Transformators 72 zugeführte Strom eilt in bezug auf den der Primärwicklung des Transformators 66 zugeführten Strom nach.
Der in der Primärwicklung des Transformators 72 fliessende Strom erzeugt einen Strom durch die Leitung 68, das Band 12, die Leitung 77 zurück zur
Sekundärwicklung. Das Band 12 bewegt sich somit nach dem Band 11. Der Vorteil dieser Ausführungs- form liegt darin, dass der Verzögerungskreis in einem Kreis liegt, der im Vergleich zu den gebräuchlichen
Aufzeichnungsvorrichtungen eine verhältnismässig hohe Impedanz aufweist, Änderungen in der Impedanz der Aufzeichnungsvorrichtung zufolge deren Bewegung haben auch einen geringeren Einfluss auf die
Wirkung des Verzögerungskreises.
Die Erfindung kann auch auf Tonaufzeichnungssysteme angewendet werden, bei welchen den
Bändern eine Vorspannung je nach der Lautstärke der Töne. erteilt wird, um die sogenannten geräusch- losen Tonaufzeichnungen herzustellen.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von photographischen Aufzeichnungen von Ton-oder Bildströmen auf sich bewegende lichtempfindliche Unterlagen, z. B. einem photographischen Film, bei welchem ein
Büschel ausgestrahlter Energie, z. B. ein Lichtstrahl, durch ein Paar schwingender Blenden, von denen je eine auf einer Seite des Büschels angeordnet ist, moduliert und das modulierte Büschel auf die sich bewegende empfindliche Fläche geworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass den Bewegungen der Blende, die ein latentes Bild auf der sich bewegenden Fläche auf jener Seite, an der die Fläche aus dem modulierten
Büschel austritt, erzeugt, in bezug auf die entsprechenden Bewegungen der andern Blende eine Zeit- verzögerung erteilt wird, die vorzugsweise annähernd der Zeit gleich ist, die ein Flächenelement der sich bewegenden Fläche benötigt,
um die Breite des unmodulierten Büschels zu durchschreiten.