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Eine positive Zylinderlinse vereinigt bekanntlich Strahlen, die von einer zu ihrer Rotationsachse parallel liegenden geraden Strecke ausgehen, nur in Ebenen, die senkrecht zu dieser Achse stehen.
In Richtung der Rotationsachse findet keine Strahlenvereinigung statt. In dieser Richtung wirkt die
Zylinderlinse lediglich wie eine Luke.
Lässt man eine begrenzte leuchtende Fläche durch eine Luke auf einen Bildschirm wirken, so treten bei nicht zu grossem Abstand zwischen Luke und Schirm drei Gebiete auf, die sich in ihrem
Beleuchtungszustand voneinander unterscheiden : In der Mitte liegt ein gleichmässig ausgeleuchteter heller Kern, der von allen Flächenpunkten Licht erhält. Diesen Kern umschliesst eine Halbschatten- zone", die nach aussen allmählich in völlige Dunkelheit übergeht.
Die gleiche Erscheinung zeigen alle Tonoptiken mit Zylinderlinsenobjektiven. Die Ränder des
Tonspaltes werden zwar scharf abgebildet, doch die Enden des Spaltbildes gehen allmählich von hell zu dunkel über (Halbschattengebiet). Ist der Abstand zwischen der Austrittsöffnung (=-letzte Linsen- fläche) und dem Film klein gegen die Spaltlänge, ist die Ausdehnung des Halbschattengebietes unter
Umständen erträglich. Bei grösserem Abstand jedoch geht das Halbsehattengebiet durch'die Bild-
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dass die Verwendung von Einzackensehrift unmöglich gemacht wird.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, bei möglichst gleichmässig ausgeleuchteter Mittelzone das Halbschattengebiet soweit einzuschränken, dass es akustisch nicht mehr schaden kann. Der Erfindungszweck wird dadurch erreicht, dass zwischen Spalt und Zylinderlinse eine Zusatzblende angeordnet wird. In vorteilhafter Weise wird die Blende aus einem Stückchen Blech hergestellt und in die optische Achse senkrecht zu der Rotationsachse der Zylinderlinse des Objektivs gelegt.
An Hand der Fig. 1 und 2 wird die Lichtverteilung bei den heute gebrauchten Tonoptiken mit Zylinderlinsenobjektiven, die keine zusätzliche Blende besitzen, dargestellt. Die Fig. 3 und 4 zeigen die Wirkung einer zusätzlichen Blende zwischen Spalt und Zylinderlinse nach der Erfindung. Besonders vorteilhaft ist die Blendenanordnung nach der Fig. 4.
In der Fig. 1 ist eine bekannte Anordnung der Tonoptik mit einer Zylinderlinse dargestellt. Mit 1 und l'ist der Spalt der Optik in seiner Längsrichtung bezeichnet. Mit 2 und 2'ist die Austritts- öffnung der letzten Zylinderlinse angegeben. Mit P ist der Film bezeichnet. In der Fig. la ist das entsprechende Helligkeitsdiagramm des Spaltbildes veranschaulicht, u. zw. ist die Helligkeit Hals Funktion der Länge L des Spaltbildes dargestellt. Man sieht in diesem Diagramm, dass zu beiden Seiten der mittleren Zone der Spaltbildlänge sich Halbschattengebiete von verhältnismässig sehr grosser Länge ausdehnen. Die Halbschattengebiete zusammen sind grösser als die mittlere Zone gleicher Helligkeit.
Stellt man also die Optik so ein, dass durch den mittleren Teil gleicher Helligkeit die Tonspur abgebildet wird, so gehen die Halbschattengebiete auf die Perforationen und die Bildteile des Filmes über.
Die Fig. 2 zeigt eine Anordnung der Optik, bei der zwar auf den Bildteil und die Perforation des Filmes kein Licht mehr fällt, wobei dann aber der Nachteil auftritt, dass für die Tonaufzeichnung nur ein Halbschattengebiet zur Verfügung steht. Der Lichtverlust ist bedeutend, wie wohl ohne weiteres aus dem Diagramm zu ersehen ist. Erreicht wird diese Lichtverteilung durch eine Verkürzung der Austrittsöffnung der Zylinderlinse. Die Fig. 2 a zeigt das entsprechende Lichtverteilungsdiagramm. Um diese Schwierigkeiten, die bei den bekannten Anordnungen, wie sie in Fig. 1 und 2 dargestellt wurden, zu vermeiden, wird die Anordnung nach den Fig. 3 und 4 ausgestaltet. Die Bezugszeichen sind wieder
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dieselben wie in den vorhergehenden Figuren.
In der Fig. 3 ist zwischen dem Spalt jf, l'und der Zylinderlinse 2, 2'eine Blende 4 vorgesehen. Durch diese Blende kann man eine Lichtverteilung entsprechend dem Diagramm der Fig. 3 a, erzielen. Die Länge der Zylinderlinse 2, 2'ist bei dieser Anordnung genau gleich gross wie die Länge der Zylinderlinse nach der Fig. 1. Vergleicht man die Fig. 1 mit der Fig. 3, so sieht man, dass die Länge des Spaltbildes um ein gewisses Stück gegenüber der Länge nach der Fig. 1 a verkürzt ist aber die Leuchtdichte H grösser geworden ist. Ebenfalls ist im mittleren Teil die Lichtverteilung nicht mehr gleichmässig, wenngleich auch in der Praxis von einer anhaltenden Gleichmässigkeit gesprochen werden kann.
Um nun auch diesen Schwierigkeiten aus dem Wege zu gehen, wird nach der Erfindung die Anordnung nach der Fig. 4 getroffen. Die Blende 4 ist dabei in der optischen Achse angeordnet und steht senkrecht zu der Rotationsachse der Zylinderlinse des Objektivs. Die Blende kann z. B. aus einem
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Man sieht, dass in dem mittleren Teil eine Helligkeit konstanten Wertes über die ganze Tonaufzeichnungsbreite erreicht wird, und dass an den Rändern, also im Halbschattengebiet, die Kurve verhältnismässig schnell abfällt. Die Spaltbildlänge ist im Verhältnis zu der normalen Spaltbildlänge nach der Fig. 1 bedeutend verkürzt. Wollte man dieselbe Spaltbildlänge mit der bekannten Tonoptik erreichen, so müsste man einen grösseren Teil der Zylinderlinse 8, 2'abdecken, so dass ein Lichtverteilungsdiagramm nach der Fig. 4 b entsteht. Wie man aus der Figur ersieht, ist der Teil konstanter Helligkeit sehr klein.
Das ganze übrige Gebiet der Spaltbildlänge ist von Halbschatten ausgefüllt.
Die Helligkeitsverteilungskurven wurden unter der Voraussetzung konstruiert, dass der Spalt, von den einzelnen Punkten der Austrittsöffnung aus beobachtet, voll und gleichmässig ausgeleuchtet erscheint. Bei einer ungünstigen Anordnung der Linsen kann es infolge der sphärischen Aberration, die jeder einfache Kondensor noch in ziemlieh starkem Masse besitzt, vorkommen, dass von einzelnen
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was stärkere Reflexionsverluste zur Folge hat. Die Enden des Spaltes sind also dunkler als die Mitte.
Diese Erscheinung beeinflusst das Kerngebiet des Spaltbildes nach Fig. 1 nicht, weil sämtliche Punkte in diesem Gebiet praktisch das gleiche Gemisch von Rand-und Aehsenstrahlen erhalten. Die Halbschattenzone bleibt in ihrer ganzen Länge erhalten, doch geht die Helligkeitsabnahme nach den Rändern zunächst etwas langsamer, dann etwas schneller vor sich als in der Fig. 1 a dargestellt. Die Spitze in Fig. 2 a wird gegenüber den Randpartien erhöht, weil sie ihr Licht nur aus den mittleren Teilen des Spaltes erhält, während nach aussen hin nur die dunklen Spaltblenden wirksam sind.
Eine zusätzliche Blende nach Fig. 4 bewirkt, dass die Mitte des Spaltbildes kein Licht aus der Mitte des Spaltes erhält. Die Mitte der Liehtverteilungskurve wird also noch etwas stärker abgeflacht als in der Fig. 3 erreicht wurde.
Einer etwaigen Überkompensation der Mitte gegenüber den Punkten des Spaltbildes, die den Rand des Tonstreifens abtasten, kann man wirksam durch Anbringen einer Mittelblende in der Spaltebene begegnen, so dass der Spalt durch diese Blende in der Mitte um ein grösseres oder kleineres Stück unterbrochen wird. Bei richtiger Bemessung einer solchen Blende wird die Beleuchtung der Spaltmitte nicht beeinflusst, während die zu starke Beleuchtung der genannten Punkte herabgedrüekt wird.
Kurz, es ist möglich, durch entsprechende Kombinationen einer oder mehrerer Zusatzblenden die Lichtverteilung und die Länge des Spaltbildes weitgehend zu beeinflussen.
Längere Blenden, die sozusagen eine Scheidewand in der optischen Achse darstellen, werden aus Blech hergestellt. Blenden ohne Tiefenausdehnung können durch Draht, der senkrecht zur optischen Achse und senkrecht zur Rotationsachse der Zylinderlinsen gespannt wird, verwirklicht werden.
Blenden in der Spaltebene werden durch brückenartige Unterbrechungen des Spaltes beim Eingravieren in den Grund ersetzt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Tonoptik mit Zylinderlinsenobjektiv, gekennzeichnet durch die Anordnung einer oder mehrerer zusätzlicher Blenden zwischen Spalt und Zylinderlinse.