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La présente invention vise des perfectionnements aux appareils en- registreurs et reproducteurs de vibrations, par voie photographique, sur un organe sensible à la lumière, et aux appareils pour reproduire des vibrations en partant d'un organe à enregistrement, tel qu'un phonogramme.
L'invention concerne particulièrement les appareils réalisant l'en- registrement photographique abus forme d'une bande sur un film mobile, au moyen d'un rayon ou d'un pinceau lunineux, qu'on fait varier en fonction des vibrations destinées à âtre enregistrées.
Four enregistrer fidèlement des vibrations ayant des fréquences relativement élevées, par Exemple celles qui sont représentées par les
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ultra-sons dans certaines ondes sonores, et pour assurer une reproduction exacte de telles variations préalablement enregistrées, par exemple sur un film, on a trouvé et constaté qu'avec des vitesses de film modérées, le rayon ou pinceau lumineux employé dans chaque cas, doit être extrêmement étroit à :la place où il vient en contact avec le film.
Dans les appareils construits jusqu'à ce jour, un rayon ou pinceau lumineux ayant l'étroitesse nécessaire, était généralement obtenu au moyen d'un écran dans lequel était ménagée une ouverture minuscule, au voisinage du film mobile.
On a proposé aussi des systèmes comportant un écran disposé à quel- que distance du film et muni d'une ouverture un peu moins petite, et des lentilles convenables permettant de former, sur le fllm, une image réduite de 1'ouverture.
Avec de tels types d'appareils, il est difficile, dans certains cas d'obtenir une intensité lumineuse suffisante sur le filmi d'autre part, lorsqu'on utilise une ouverture de dimensions microscopiques, au voisinage du film, on recentre diverses autres difficultés dans la construction et le fonctionnement de l'appareil.
Cec posé, la présente invention porte essentiellement sur un appa- reil perfectionné de la catégorie envisagée, qui permet de supprimer les inconvénients inhérents aux appareils de construction antérieure, qui est d'un fonctionnement efficace et sûr, et qui comprend des moyens facilitant le réglage, l'ajustage, et l'utilisation de l'appareil.
Conformément à une caractéristique essentielle de la présente inven- tion, on supprime l'Emploi d'ouvertures minuscules ou microscopiques, soit au voisinage immédiat de l'organe mobile sensible à la lumière, soit à quel- que distance de-celui-ci, et on utilise des moyens optiques pour incurver les rayons venant d'une source lumineuse convenable, afin de former, sur l'organe sensible à la lumière, une ligne lumineuse ayant l'intensité et l'étroitesse désirées- .La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre la nature et les avantages de l'inven- tion.
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La Fig.1 de ce dessin représente, partie en élévation et partie en coupe, un appareil enregistreur de vibrations, établi conformément à l'invention'
La Fig. 2 représente le système optique de cet appareil.
Certaines particularités de l'invention concernent des appareils pour établir un enregistrement photographique sur un organe mobile sensible à la lumière, tandis que d'autres particularités concernant à la fois de tels appareils et des appareils pour reproduire des vibrations précédemment enregistrées.
Le dessin se rapporte à un appareil pour enregistreur des vibra- tions électriques sur un film mobile, au moyen d'un galvanomètre oscillo- graphique.
Cet appareil appartient à la catégorie dans laquelle un rayon ou pinceau de lumière est concentré par des moyens optiques, sur le filin, par opposition aux appareils utilisant une ouverture ou fente mécanique de lu- mière disposée au voisinage du film.
Le film2 est supporté sur la face d'un tambour rotatif 1, et il passe entre ce tambour 1 et des galets ou rouleaux de renvoi 3 et 4.
Un tube 5, portant la majeure portion du système optique, est mon- té de manière réglable ou ajustable, sur une base 6 formant bâti, de telle sorte qu'il plissa recevoir les divers mouvements qui sont nécessaires povr mettre en place convenablement la ligne de lumière, sur le film,. On n'a représenté que les vis de réglage 7 et 8 commandant respectivement le ré- glage grossier et le réglage de précision du tube, dais le sens longitudinal.
Au voisinage de l'extrémité du tube 5, la plus éloignée du film, est disposé un oscillographe 10 comportant un petit miroir 11, sur son équipage mobile, et muni de moyens pour effectuer divers réglages, En cours d'usage, l'oscillographe est connecté électriquement avec la source dont les vibrations électriques sont destinées à être enregistrées.
Si l'appareil est destiné à enregistrer des sons, on peut connecter l'oscillographe à un dispositif du genre pick-up, par exemple un condensa- teur microphonique, de préférence par l'intermédiaire d'un dispositif ampli- ficateur convenable.
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La source de lumière, comprenant la lampe à incandescence 12, est montée sur une extrémité du tube 5 et au moyen d'une console 13, et des dis- positifs de réglage appropriés sont prévus pour mettre la lanpe en place de manière convenable*
Dans la branche latérale 14 du tube 5 sont disposés une lentille 15 et un diaphragme 16;
ce diaphragme 16 est muni (voir Fig.2) d'un bord recti- ligne, de façon qu'une portion du rayon ou pinceau lunineux venant de la lentille 15 peut être obturée ou diaphragmée. Le but du diaphragme est de donner un bord aigu à la partie du rayon ou pinceau lumineux qui atteint fi- nalement le film-
Au-dessous de la lentille et du diaphragme, dans une position dé- calée par rapport au centre du tube 5, est disposé un miroir réglable 17, qui est placé approximativement à 45 , de façon à réfléchir le rayon ou pinceau lumineux vers le miroir 11 de l'oscillographe.
Le miroir 17 est éta- bli avec une forme semi-circulaire qui est particulièreraent avantageuse pour éviter toute interférence avec le rayon lumineux, après une réflexion dans le miroir de l'oscillographe*
Une lentille 18 est montée immédiatement en avant du miroir de l'oscillographe, et cette lentille est traversée à la fois par les rayons incidents et par les rayons réfléchis.
Pour faciliter une mise en place convenable du rayon ou pinceau de lumière réfléchi par le miroir de l'oscillographe, on a prévu un écran-ci- ble 19 muni d'une ouverture carrée, monté au voisinage de l'autre extrémité du tube, et pour observer la position du rayon lumineux sur cet écran-ai-ble, une ouverture convenable 20 est ménagée dans la paroi du tube-
Des réglages ou des ajustages sont prévus ou exécutés pour amener le côté rectiligne de la tâche brillante correspondant au bord aigu du rayon lumineux, approximativement au milieu de l'ouverture ménagée dans 1'écran-cible 19.
La portion du rayon lumineux qui traverse l'écran-cible, traverse d'abord une lentille cylindrique 21, qui est agencée avec son axe vertical, ou perpendiculaire au mouvement vibratoire du rayon lumineux*
Au-delà de la lentille cylindrique 21 est disposé un système opti- que 22 comprenant des Mantilles 23 et 24 qui coopèrent avec la lentille
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cylindrique 21 agencée de la manière précédemment décrite, pour réfracter le rayon de lumière rectangulaire traversant l'écran-cible 19, en -un rayon lumineux qui est concentré sur le film, en produisant une ligne brillante très étroite de lumière, en 25.
Si le système optique à lentilles 22 était seul, il concentrerait le rayon lumineux en une tâche analogue à un point, sur le film; mais la lentille cylindrique 21 agit de façon à étendre cette tâche transversalement par rapport au film, suivant une ligne de lumière'
Lorsque le rayon ou pinceau lumineux est mis en vibrations sous l'effet de vibrations du miroir 11, la longwur de la ligne lumineuse bril- lante 25 varie de manière correspondante, et l'extrémité de la ligne qui se déplace est délimitée de façon exacte et précise, de sorte que, lorsque le film avance avec un mouvement constant ou uniforme, il est exposé de ma- nière à former un enregistrement à bord dentelé.
Pour le système optique 22, on a trouvé qu'il est avantageux d'u- tiliser un objectif de microscope ayant une distance focale équivalente convenable et une ouverture Numérique appropriée; on peut ainsi obtenir fa- cilement une ligne lumineuse brillante ayant la longueur désirée et une largeur d'environ 0,02 mm.
En vue de permettre à l'opérateur de mieux concentrer et mettre @n place la ligne de lumière sur le film, on a muni l'appareil de moyens pour regarder une image amplifiée de la ligne lumineuse.
Dans la réalisation représentée à titre d'exemple, on a prévu, à cet effet, à l'intérieur du tube 5, entre la'lentille cylindrique 21 et la lentille 23, une mince pièce de verre 28, par exemple une pièce de "cover glase", disposée dans une direction faisant approximativement 45 avec celle -du rayon lumineux, et vis-à-vis de ce verre, dans un tube latéral 29, sont disposées une lentille 30 et un écran 31, cette pièce pouvant être, par exemple, une pièce de verre dit "ground glass".
Une petite portion plus ou moins déterminée de la lumière attei- gnant le film, dans la ligne de lumière 25, est réfléchie depuis la surface du film, et une partie de cettelumière réfléchie, après être revenue en arrière, à travers le système optique 22, est partiellement réfléchie par le verre incliné 28, à travers la lentille 30, sur l'écran 31 où elle forme une image agrandie 32 de la ligne lumineuse 25, sur le film.
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Cette image agrandie de la ligne lumineuse est très utile pour l'opérateur. Elle lui permet continuellement de contrôler et de maintenir le foyer et la position convenables de la ligne lumineuse, pendant l'opération d'enregistrement, et elle fournit une indication visuelle constante de l'am- plitude de la déviation, ainsi que de l'action du film, par exemple la pré- sence de film sur le tambour, ou son absence, résultant d'un échappement ou d'une rupture*
Il est avantageux de prévoir une ou plusieurs lignes de référence, qui sont marquées par exemple sous forme de raies sur l'écran 31, pour fa- ciliter un réglage rapide et précis de l'appareil,
en vue de mettre en place convenablement la ligne lumineuse sur le film*
Bien que la réalisation décrite comprenne un arrangement pour for- mer un bord dentelé ou un enregistrement de largeur variable, elle n'est pas limitée à ce cas, et elle comprend aussi l'établissement d'enregistrements du type à largeur constante et à Intensité ou densité variable*
Pour faire un tel enregistrement, l'oscillographe est tourné de 90 , de manière à prendre une position horizontale, dans la forme représen- tée, et le diaphargme est tourné de 90 sur l'axe du pinceau liunineux le traversant*
Avec la construction représentée, il peut être plus désirable de faire tourner l'ensemble comprenant la lampe 12, la lentille 15, le diaphrag- me 16, et le miroir 17, au lieu du diaphragme seul.
Cela fait tourner de 90 le rayon lumineux atteignant l'écran-cible 19, et cela le fait vibrer dans un plan vertical ,en variant ainsi la quan- tité de lumière qui traverse l'écran-cible 19, allait vers le film.
La longueur de la ligne lumineuse 25 demeure alors constante, mais l'intensité d'éclairement de la ligne Tarie avec les déviations du miroir de l'oscillographe, lorsque le film est exposé dans une bande de largeur constante et d'intensité variable, dans le sens longitudinal*
Pour surveiller et contrôler l'opération d'enregistrement, parti- culièrement lorsqu'un son est enregistré, l'opérateur peut titre muni, par exemple, d'un équipement de casque monté en circuit avec l'oscillographe ou avec le dispositif pick-up. Toutefois, ce système ne prend pas en consi- dération le fonctionnement de l'oscillographe et du système optique.
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En conséquence, on a prévu un dispositif d'avertissement ou de surveillance comprenant une cellule photo-électrique 35 disposée à l'extré- mité d'un tube latéral 36, vis-à-vis du tube latéral 29 et du verre 28' Bien que la majeure partie du rayon lumineux qui est mis en vibration par le miroir de l'oscillographe, et qui traverse l'écran-cible 19, traverse aussi le verre 28, en allant vers le film, une certaine proportion assez faible de ce rayon lumineux est réfléchie latéralement vers la cellule 35.
En connectant la cellule 35 au téléphone de l'opérateur, de préfé- rence à travers un dispositif amplificateur convenable, l'opérateur peut surveiller et contrôler l'opération de 1'appareil entier, en écoutant et en jugeant l'intensité et la qualité des sons musicaux et des autre sons qui sont enregistrés- bien que l'invention ait été décrite dans son application à un ap- pareil enregistreur, certaines parties de cet appareil, à savoir le système optique comprenant la lentille cylin drique 21 et le système optique 22, ainsi que l'appareil ou le dispositif pour examiner et observer la ligne lumineuse, sont aussi applicables et utilisables dans un appareil reproducteur.
Dans ce dernier cas, le rayon ou le pinceau lumineux n'est pas mis en vibration, et une cellule photo-électrique convenable est disposée der- rière le film, de telle sorte que la quantité de lumière atteignant la cel- lule est contrôlée par l'enregistrement sur le film.
Il est bien entendu que les dispositions et les applications qui ont été indiquées ci-dessus, à titre d'exemple, ne sont nullemement limita- tives, et qu'on peut s'en écarter sans pour cela sortir du cadre de l'in- vention'
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The present invention is aimed at improvements to apparatus for recording and reproducing vibrations, by photographic means, on an organ sensitive to light, and to apparatus for reproducing vibrations starting from a recording organ, such as a phonogram.
The invention relates in particular to apparatuses carrying out photographic recording in the form of a strip on a movable film, by means of a ray or a luninous brush, which is varied according to the vibrations intended for the hearth. recorded.
Furnace faithfully record vibrations having relatively high frequencies, for example those represented by the
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ultrasound in certain sound waves, and to ensure an exact reproduction of such variations previously recorded, for example on a film, it has been found and observed that with moderate film speeds, the light ray or brush employed in each case, must be extremely narrow at: the place where it comes into contact with the film.
In devices built to date, a light ray or brush having the necessary narrowness, was generally obtained by means of a screen in which was formed a tiny opening, in the vicinity of the moving film.
Systems have also been proposed comprising a screen disposed at some distance from the film and provided with a somewhat smaller aperture, and suitable lenses making it possible to form, on the film, a reduced image of the aperture.
With such types of apparatus, it is difficult, in certain cases to obtain a sufficient light intensity on the film, on the other hand, when an opening of microscopic dimensions is used, in the vicinity of the film, various other difficulties are refocused. in the construction and operation of the apparatus.
This being the case, the present invention relates essentially to an improved apparatus of the category envisaged, which makes it possible to eliminate the drawbacks inherent in apparatus of prior construction, which is efficient and safe in operation, and which comprises means facilitating the adjustment. , adjustment, and use of the device.
In accordance with an essential characteristic of the present invention, the use of tiny or microscopic openings is eliminated, either in the immediate vicinity of the mobile light-sensitive member, or at some distance from it, and optical means are used to bend the rays from a suitable light source to form, on the light sensitive member, a line of light having the desired intensity and narrowness. The description which follows. , with reference to the appended drawing, given by way of example, will make the nature and advantages of the invention clearly understood.
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Fig. 1 of this drawing shows, partly in elevation and partly in section, a vibration recording apparatus, established in accordance with the invention.
Fig. 2 shows the optical system of this device.
Certain particularities of the invention relate to apparatuses for making a photographic recording on a movable member sensitive to light, while other particularities concern both such apparatuses and apparatus for reproducing previously recorded vibrations.
The drawing relates to an apparatus for recording electric vibrations on a moving film, by means of an oscillographic galvanometer.
This apparatus belongs to the category in which a ray or brush of light is concentrated by optical means on the wire, as opposed to apparatus using a mechanical opening or slit of light disposed in the vicinity of the film.
The film 2 is supported on the face of a rotating drum 1, and it passes between this drum 1 and rollers or return rollers 3 and 4.
A tube 5, carrying the major portion of the optical system, is mounted in an adjustable or adjustable manner, on a base 6 forming a frame, so that it can receive the various movements which are necessary to properly position the line. light, on film ,. Only the adjustment screws 7 and 8 controlling the coarse adjustment and the fine adjustment of the tube, respectively, have been shown in the longitudinal direction.
In the vicinity of the end of the tube 5, the furthest from the film, is placed an oscillograph 10 comprising a small mirror 11, on its mobile assembly, and provided with means for making various adjustments, In use, the oscillograph is electrically connected with the source whose electric vibrations are intended to be recorded.
If the apparatus is intended to record sounds, the oscillograph can be connected to a device of the pick-up type, for example a microphone condenser, preferably by means of a suitable amplifying device.
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The light source, comprising the incandescent lamp 12, is mounted on one end of the tube 5 and by means of a bracket 13, and suitable adjustment devices are provided to properly position the lanpe *
In the lateral branch 14 of the tube 5 are arranged a lens 15 and a diaphragm 16;
this diaphragm 16 is provided (see FIG. 2) with a rectilinear edge, so that a portion of the luninous ray or brush coming from the lens 15 can be closed or diaphragmatic. The purpose of the diaphragm is to give a sharp edge to the part of the ray or light brush which finally reaches the film-
Below the lens and the diaphragm, in a position offset from the center of the tube 5, is arranged an adjustable mirror 17, which is placed approximately at 45, so as to reflect the light ray or brush towards the mirror. 11 of the oscillograph.
The mirror 17 is established with a semicircular shape which is particularly advantageous to avoid any interference with the light ray, after a reflection in the mirror of the oscillograph *
A lens 18 is mounted immediately in front of the mirror of the oscillograph, and this lens is traversed by both the incident rays and the reflected rays.
To facilitate proper positioning of the ray or brush of light reflected by the mirror of the oscillograph, a target screen 19 is provided with a square opening, mounted near the other end of the tube, and to observe the position of the light ray on this screen-ai-ble, a suitable opening 20 is made in the wall of the tube-
Adjustments or adjustments are made or made to bring the rectilinear side of the bright spot corresponding to the sharp edge of the light beam, approximately in the middle of the opening in the target screen 19.
The portion of the light ray which passes through the target screen first passes through a cylindrical lens 21, which is arranged with its vertical axis, or perpendicular to the vibratory movement of the light ray *
Beyond the cylindrical lens 21 is disposed an optical system 22 comprising Mantillas 23 and 24 which cooperate with the lens.
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cylindrical 21 arranged in the manner previously described, to refract the rectangular ray of light passing through the target screen 19, into a ray of light which is focused on the film, producing a very narrow bright line of light, at 25.
If the optical lens system 22 were alone, it would focus the light beam in a dot like task on the film; but the cylindrical lens 21 acts so as to extend this task transversely to the film, along a line of light '
When the light ray or brush is vibrated under the effect of vibrations of the mirror 11, the longwur of the bright light line 25 varies correspondingly, and the end of the moving line is precisely delimited. and precise, so that as the film advances with a constant or uniform motion, it is exposed so as to form a serrated edge recording.
For optical system 22, it has been found advantageous to use a microscope objective having a suitable equivalent focal length and a suitable Numerical aperture; Thus, a bright line of light having the desired length and a width of about 0.02 mm can easily be obtained.
In order to allow the operator to better concentrate and place the beamline on the film, the apparatus has been provided with means for viewing an amplified image of the beamline.
In the embodiment shown by way of example, there is provided, for this purpose, inside the tube 5, between the cylindrical lens 21 and the lens 23, a thin piece of glass 28, for example a piece of " cover glase ", arranged in a direction making approximately 45 with that of the light ray, and vis-à-vis this glass, in a side tube 29, are arranged a lens 30 and a screen 31, this part possibly being, by example, a piece of glass called "ground glass".
A more or less determined small portion of the light reaching the film, in the beamline 25, is reflected from the surface of the film, and a part of this reflected light, after having returned back, through the optical system 22 , is partially reflected by the inclined glass 28, through the lens 30, on the screen 31 where it forms an enlarged image 32 of the light line 25, on the film.
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This enlarged image of the light line is very useful for the operator. It enables it to continually control and maintain the proper focus and position of the light line, during the recording operation, and it provides a constant visual indication of the magnitude of the deflection, as well as the action of the film, for example the presence of film on the drum, or its absence, resulting from leakage or rupture *
It is advantageous to provide one or more reference lines, which are marked for example in the form of lines on the screen 31, to facilitate rapid and precise adjustment of the device,
in order to properly position the light line on the film *
Although the described embodiment includes an arrangement for forming a jagged edge or a variable width record, it is not limited to this case, and it also includes establishing records of the constant width and Intensity type. or variable density *
To make such a recording, the oscillograph is rotated by 90, so as to take a horizontal position, in the shape shown, and the diaphargm is rotated by 90 on the axis of the linear brush crossing it *
With the construction shown, it may be more desirable to rotate the assembly comprising lamp 12, lens 15, diaphragm 16, and mirror 17, instead of the diaphragm alone.
This causes the light ray reaching the target screen 19 to rotate by 90, and this causes it to vibrate in a vertical plane, thus varying the amount of light which passes through the target screen 19, going towards the film.
The length of the light line 25 then remains constant, but the illumination intensity of the line dried up with the deviations of the oscillograph mirror, when the film is exposed in a band of constant width and variable intensity, in longitudinal direction *
In order to monitor and control the recording operation, particularly when a sound is recorded, the operator can be provided with, for example, headphone equipment connected in circuit with the oscillograph or with the pick-up device. up. However, this system does not take into account the operation of the oscillograph and the optical system.
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Accordingly, a warning or monitoring device has been provided comprising a photocell 35 disposed at the end of a side tube 36, opposite side tube 29 and glass 28 '. that the major part of the light ray which is set in vibration by the mirror of the oscillograph, and which passes through the target screen 19, also passes through the glass 28, going towards the film, a certain rather small proportion of this ray light is reflected laterally towards cell 35.
By connecting cell 35 to the operator's telephone, preferably through a suitable amplifying device, the operator can monitor and control the operation of the entire apparatus, listening and judging the intensity and quality. musical sounds and other sounds which are recorded - although the invention has been described in its application to a recording apparatus, certain parts of this apparatus, namely the optical system comprising the cylindrical lens 21 and the optical system 22, as well as the apparatus or device for examining and observing the light line, are also applicable and usable in a reproductive system.
In the latter case, the light ray or brush is not set in vibration, and a suitable photocell is arranged behind the film, so that the amount of light reaching the cell is controlled by recording on film.
It is understood that the provisions and applications which have been indicated above, by way of example, are in no way limiting, and that one can deviate from them without departing from the scope of the in. - vention '