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Lichtton-Abtastvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Lichtton-Abtastvorrichtung für Filmvorführgeräte, bei welcher das die Tonspur des Films durchdringende Licht einer Tonlampe über einen Lichtleitstab der lichtempfindlichen Fläche einer Photodiode zugeführt und von dieser in Stromschwankungen umgewandelt wird und bei welcher die der Photodiode zugewandte Stirnfläche des Lichtleitstabes im Vergleich zur lichtempfindlichen Fläche gross ist.
Es ist bekannt, beim Abtasten einer Lichttonspur mit Hilfe einer Zusatzoptik oder durch ein besonderes Objektiv das Abtastlicht auf eine Fläche zu konzentrieren, die etwa zweifach grösser ist als die Fläche des Phototransistors. Dieser greift dann einen Teil dieser Fläche heraus für das Bilden des zur Wiedergabe dienenden Signals. Eine Verschiebung des Transistors gegenüber der Lichtfläche soll ohne Einfluss bleiben, solange er innerhalb von deren Umriss bleibt.
Diese Forderung wird aber nur erfüllt, wenn die Lichtverteilung im Abbildungsfleck ganz gleichmässig ist. Das tritt nur bei Verwendung der Sprossenschrift und annäherungsweise bei einer Mehrzackenschrift ein. Unter dieser Voraussetzung könnte auf der lichtempfindlichen Transistorfläche eine gleichmässige Energieverteilung herischen, wenn der Lichtspalt unmittelbar auf der lichtempfindlichen Fläche abgebildet wird. Ist aber ein Lichtleitstab dazwischen geschaltet, so ist auf seiner zur Photodiode gerichteten Endfläche das Licht nicht gleichmässig verteilt. Ist diese Stirnseite grösser als die empfindliche Fläche des Transistors, so greift dieser nur einen Teil heraus, dessen Energie je nach der Lage des Transistors im Vergleich zur Stirnseite verschieden gross sein kann.
Häufig wird aber nicht eine Sprossenschrift, sondern eine einfache Zackenschrift verwendet, weil diese in der Herstellung einfacher ist und nicht wie die Sprossenschrift stark von dem photographischen Entwicklungsvorgang abhängt. Das Abbild der Schrift hat ungleichmässige Lichtverteilung. Es wird auf die Stirnseite des Lichtleitstabes geworfen. Der Leitstab überträgt nicht das auf der Einfallstirnseite entstandene Bild ohne Änderung auf die Ausfallstirnseite, sondern spiegelt dessen Elemente in mit dem üblichen Aufwand nicht genau genug zu erfassender Weise, besonders wenn dieser Stab gekrümmt ist. So gibt es Stellen im Austrittsquerschnitt, an denen die austretende Energie nicht nur verschieden stark ist, sondern auch das Helligkeitsverhalten nicht genau mit den Schwankungen der insgesamt durch die Tonspur des Films gehenden Lichtmenge übereinstimmt.
Verschiebt sich der Transistor innerhalb des Lichtbereichs, so kann das Änderungen der gesteuerten Spannung zur Folge haben. Das führt zu Verzerrungen des wiedergegebenen Klangbildes.
Diese Mängel wurden bisher nicht beachtet. Sie können in Grenzen bleiben, wenn die Photodiode noch einen wesentlichen Teil der Endfläche des Lichtleitstabes überdeckt, z. B. die Hälfte. Sie fallen aber ins Gewicht, wenn die Photodiode selbst verhältnismässig klein ist. Es kann zweckmässig sein, solche Dioden zu verwenden, da sie auch für andere Zwecke benutzt und daher auch in grossen Stückzahlen, d. h. mit mässigen Kosten hergestellt werden können.
Es besteht also die Aufgabe, die genannten Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, die einfach im Aufbau ist, aus wenigen Teilen besteht, leicht verstellt werden kann und es erlaubt, alle vorkommenden Beleuchtungsbedingungen zu berücksichtigen.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Photodiode an einem Halter befe-
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stigtund mit Hilfe einer einen grossen Bereich der Stirnfläche überstreichenden Feineinstellvorrichtung gegenüber einer Stelle des Lichtleitstabes angebracht ist, an welcher die Helligkeit am grössten ist und die Schwankungen des austretenden Lichtes den Schwankungen der Tonspur optimal entsprechen, wobei der Halter der Diode an einem Bolzen höhenverstellbar und schwenkbar gelagert ist und zwischen dem Halter und einem gehäusefesten Teil (Grundplatte) eine Feder mit in Längs- und Drehrichtung festgelegten Enden eingespannt ist, welche den Halter gleichzeitig als Druckfeder axial und als Torsionsfeder radial gegen je einen verstellbaren Anschlag drückt.
Auf diese Weise kann die Photodiode auf eine Stelle der Stirnfläche des Lichtleitstabes einjustiert werden, an der ein Lichtknoten auftritt, d. h. an der ein grosser Teil der durch den Lichtleitstab kommenden Lichtmenge konzentriert ist. Eine solche Stelle von vornherein festzulegen, wäre sehr schwierig, da die Masse und Formen der Teile, ihre Oberfläche und die Einfallswinkel des Lichts in recht kompliziertem Verhältnis zueinanderstehen. Mit Hilfe der Einstellvorrichtung kann dagegen die Photodiode leicht an eine Stelle gebracht werden, an der das Licht der Tonlampe am besten ausgenützt ist. Das führt dazu, dass eine viel schwächere Tonlampe verwendet werden kann, mit z.
B. nur einem Zehntel der Leistung gegenüber der Verwendung mit einer Photozelle, und dass die gegenüber einer Zelle billigere Photodiode einwandfrei arbeitet.
Die zugleich als Dreh- und Axialfeder dienende Feder erlaubt dabei den Aufbau der Verstellvorrichtung aus nur wenigen, beispielsweise fünf Teilen, von denen einer der Halter ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Es zeigen :
Fig. 1 einen Grundriss der Abtastvorrichtung, Fig. 2 die Einstell- und Haltevorrichtung für die Diode in der Ansicht.
An einem nicht dargestellten Bildwerfer ist mit einer Welle 1 eine Tonrolle 2 drehbar gelagert. Die Welle ist in üblicher Weise mit einer Schwungmasse verbunden ; der abzutastende Film 3 ist um die Tonrolle gelegt und wird auf die übliche Weise weiterbefördert. Zwischen den Bildern 4 und der Perforation 5 des Films ist eine Lichttonspur 6 angebracht.
Der Film ragt mit seinem die Lichttonspur tragenden Bereich über die Tonrolle 2 hinaus. In diesem Bereich wird er von einer Tonlampe 7 beleuchtet, die in einem Gehäuse 8 untergebracht ist und deren Licht von einem Objektiv 9 auf eine schmale Stelle der vorüberwandernden Tonspur 6 konzentriert wird.
Auf der zur Tonlampe 7 entgegengesetzten Seite des Films 3 liegt ein Ende eines Lichtleitstabes 10, das eine zur Längsachse des Stabes schief verlaufende, aber parallel zu der abgetasteten Stelle des Films 3 liegende Stirnfläche 11 hat. Die entgegengesetzte Stirnfläche 12 des Lichtleitstabes ist senkrecht zu dessen Längsachse gerichtet.
Dieser Stirnfläche gegenüber liegt eine Photodiode 13, die mit Hilfe einer Schelle 14 an einem Arm 15 eines Halters 16 befestigt ist. Der Arm 15 ist mit einem hülsenförmigen Abschnitt 17 des Halters fest verbunden, der gleitend und drehbar auf einem Bolzen 18 sitzt. Der Bolzen 18 ist auf einer am Gehäuse des Bildwerfers angebrachten Grundplatte 19 befestigt und an seinem, in Fig. 2 oben liegenden Endabschnitt mit einem Gewinde 20 versehen. Am unteren Ende des Halterabschnittes 17 ist ein zweiter Arm 21 angebracht, der im wesentlichen entgegengesetzt zu dem Arm 15 gerichtet ist. Er hat an seinem freien Ende eine parallel zu seiner Längsachse liegende Anschlagfläche 22.
In die Grundplatte 19 ist drehbar, aber durch Reibungsschluss in der jeweiligen Lage festgehalten, ein Bolzen 23 eingesetzt, der exzentrisch einen Stift 24 trägt.
Zwischen die Grundplatte und den Arm 21 ist eine Schraubenfeder 25 mit auch im Drehsinn festgelegten Enden eingespannt. Sie sucht den Arm 21 in Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn zu verschwenken und legt dadurch die Anschlagfläche 22 gegen den Stift 24. Ausserdem sucht sie den Halter 16 in Fig. 2 nach oben zu schieben ; er legt sich dadurch gegen eine auf das Gewinde 20 aufgeschraubte Mutter 26.
Der Lichtleitstab 10 fängt mit seiner Stirnfläche 11 das von der Tonspur 6 durchgelassene Licht auf und leitet es nahezu verlustlos zu seiner Stirnfläche 12, wo es in verschiedene Richtungen abgestrahlt wird. Da die Form des einfallenden Strahlenbüschels nicht gleichmässig ist und die Strahlen im Lichtleitstab mehrfach reflektiert werden, leuchtet die Stirnfläche 12 nicht gleichmässig, sondern an verschiedenen Stellen verschieden hell.
Die dargestellte Einstellvorrichtung ist so bemessen, dass durch Verdrehen der Mutter 26 die Pho- : odiode 13 der Höhe nach über die ganze Stirnseite 12 bewegt werden kann und dass durch Drehen an dem Bolzen 23 oder dem Stift 24 der Arm 15 so weit schwenkbar ist, dass die Diode seitlich die ganze Breite der Stirnfläche 12 bestreicht. Durch dieses Einstellen kann die Diode in eine Lage gebracht werden, in der sie einer besonders hell leuchtenden Stelle der Stirnfläche 12 gegenüberliegt. Die richtige
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Einstellung kann leicht durch Messen des von der Diode gesteuerten Stromes während einer gleich stark bleibenden Probebeleuchtung der Stirnfläche 11 gefunden werden.
Auf diese Weise wird das von der Tonlampe 7 abgestrahlte Licht am besten ausgenützt, so dass die Lampe nur eine geringe Leistung zu haben braucht (beispielsweise 3 Watt). Auch ist damit gewährleistet, dass alle durch die Tonspur kommenden Lichtstrahlen in gleichem Mass zum Beeinflussen der Photodiode herangezogen werden, da erfahrungsgemäss an einer am hellsten erleuchteten Stelle Strahlen des ganzen, durch den Film kommenden Lichtbündels zusammentreffen. Die Schraubenfeder 25 hält die Einstellvorrichtung ständig in spielfreiem Eingriff, so dass keine Führungen mit grosser Präzision notwendig sind.
In manchen Fällen kann es auch genügen, dass die Photodiode nur über den grössten Teil der Stirnfläche 12 hinweg einstellbar ist, da Lichtknoten mit besonderer Helligkeit erfahrungsgemäss nicht über die ganze Fläche verteilt sind.