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" PERFECTIONNEMENTS AUX SYSTEMES dl 3TTiiAINEi"l' DES FILMS. - if
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La présente addition vise des perfectionnements aux systèmes d'entraînement des films, notamment à ceux qui ont été décrits dans le brevet principal et dans les précédentes additions. Ella concerne principalement les
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pAr10 àtn apparat par lopqvolleg mi 7..31 du typo jhonQl,9parrta est au, porté et entraîné à vitesse uniforme au cours de la projection.
Lorsque l'enregistrement et la reproduction du son sont exécutés indépendamment de la prise ou de la projection d'images cinématographiques, par exemple dans un film pour phonographe, on peut utiliser un film dépourvu de perforations pour dents de pignons, entraîné au moyen de rouleaux ou tam- bours à face lisse.
Mais lorsque la phonogramme est destiné à être reproduit en syn- chronisme avec des images cinématographiques, il est d'usage de recourir à un film muni de perforations, ainsi que c'est le cas pour les films de cinéma et d'entraîner le film par des pignons dentés qui sont reliés par un mécanis- më denté, ou autrement, avec les pignons dentés des appareil. à images, de faqon à se trouver en relation de vitesse détesminée avec ceux-ci, de manière à assurer ainsi un synchronisme exact et permanent entre les images et les sons.
Dans l'enregistrement photographique du son sur un film, et dans la reproduction du son en partant d'un phonogramme, il a été jugé nécessaire, pour. obtenir les meilleurs résultats, de faire passer le film devant le fais- ceau lumineux avec une vitesse qui soit bien dépourvue de toute variation et qui soit très voisine de l'uniformité absolue.
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Une source fréquente de variations de vitesse du film au point d'interception de la lumière,est la vibration engendrée dans'le film sous l'effet d'une action défectueuse des dents de pignons, ainsi que cela se produit lorsque, sous l'effet des va- riations de la longueur du film, le pas des perforations cesse d'être exactement égal au pas des pignons. ,.;.,
Pour éviter toute vibration du film, pouvant résulter de cette cause, on a construit certains types d'appareils pour sup- porter et déplacer le film au point d'interception, de la lumière, par un rouleau ou tambour à périphérie lisse qui est entrané à vitesse uniforme, tandis qu'un ou plusieurs pignons dentés sont aussi employés dans l'appareil pour assurer le synchronisme con- venable du film, comme déjà expliqué.
Avec une telle installation, il est nécessaire de faire ap- pel à des moyens jour fairo varier leu vitesses relatives du ou des pignons dentés et du tambour, pour que ces organes entraînent l'un et l'autre une même langueur de film pendant des durées éga- les, sans glissiment du film sur le tambour ou cylindre lisse.
Ceci posé, l'invention offre un appareil perfectionné d'en- traînement de film, dans lequel celui-ci est entraîné conjointement par un pignon denté et un tambour ou cylindre lisse, et dans lequel la vitesse d'un de ces organes est variée en fonction de la lon- gueur du film entraînée par l'autre organe telle qu'elle est déter- minée par le nombre de perforations.
A cet effet, l'invention couvre essentiellement un mécanisme compteur de perforations sur le film, à marche libre, agencé pour engager la partie du film qui est entraînée par le tambour, et un mécanisme d'entraînement à vitesse variable pour le tambour, com- mandé par le mouvement relatif d'un pignon denté 'par rapport à ce- lui du compteur de perforations.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avantages de l'invention en'se référant à la description suivante,
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et au dessin qui l'accompagne, donné simplement à titre d'exemple, dans lequel la figure unique est une vue perpective schématique d'un mécanisme perfectionné conforme à la présente addition.
La film I est entraîné conjointement par le pignon denté 2, le tambour ou cylindre lisse 3 et le pignon 4, sur lesquels le film passe successivement au cours de son mouvement de descente de l'appareil.
L'invention est représentée dans son application à un appa- reil enregistreur. En conséquence, la lumière d'impression ou d'ex- position dirigée sur le film par le système optique 5, varie en fonction des ondes sonores, le film étant supporté fermement et déplacé à vitesse uniforme au point d'interception de la lumière, par le tambour 3.
La pièce 3 est constituée essentiellement par un tambour ou cylindre à face lisse, et contre cette face, le film est appliqué par deux rouleaux 6 et 7 ; letambour 3 est monté sur un arbre 8 qui porte aussi un cylindre d'entraînement 9.
Sur l'arbre II du moteur 10 est monté le cône 12, et en en- gagement avec le cône et le cylindre est montée une roulette 13 à jante de caoutchouc, mobile dans le sens axial. L'arbre II est re- lié, par pignons de renvoi, à un arbre vertical 15 qui est aussi relié de façon à entraîner d'une part l'arbre 16 sur lequel est fixé le pignon denté 2, et d'autre part un autre arbre portant le pignon denté. .
Grâce à cette installation, les deux pignons dentés 2 et4 sont reliés positivement au moteur, tandis que le tambour ou cy- lindre lisse est entraîné par eux, par l'intermédiaire d'une liai- son à vitesse variable.
On va décrire maintenant les organes commandant la liaison à vitesse variable avec le tambour. Immédiatement au-dessus du tari- bour 3, à une place où le film est entraîné par le tambour, venant de la boucle 19, est prévu un compteur de perforations 20 engageant le film et représenté sous forme d'un pignon denté à marche libre,
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ayant un diamètre égal à celui du pignon denté 2.
Sur le même arbre 21 que le compteur 20, est montée une roue dentée 22; une autre roue dentée 23 est montée sur l'arbre 16. Avec les roues dentées 22 et 23 engrené uile autre roue dentée 24 qui est montée rotative à l'extrémité d'un bras basculant ou oscillant 25 pivoté sur un arbre 26.
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Un ucuond hrac ::;7, uur ou (; tu ¯>1<co, JJu1'l.J rte W1 contact 28 qui est placé entre des contacts 3J ot 31 et agencé pour engager l'un ou l'autre de ceux-ci. Ces deux contacts 30 et 31 sont sup- portés par une pièce pivotée 32 portant à l'extrémité d'un bras 53 un secteur denté 34.
.Les raisons pour lesquelles les contacts 30 et 31 sont cons- truits mobiles seront données plus loin. Jour une explication pré- liminaire, on peut supposer que ce sont des contacts fixes.
On peut imaginer divers dispositifs ¯Jour déplacer la roulet.. te 13 qui, par sa position;, commande la vitesse du tambour. A ti- tre d'exemple, on a représenté à cet effet, un support 36 à une des extrémités duquel est montée la roulette 13, et à l'autre extrémi- té duquel est pivoté un écrou 37 engageant une vis 38 qui est en- traînée dans un sens ou l'autre par un moteur auxiliaire 40 avec interposition d'un. mécanisme réducteur 41. Le moteur 40 est relié en circuit avec une source de courant 44, et son sens de rotation dépend de celui des contacts 30 ou 31 qui est engagé par le con- tact 28.
En dehors des organes représentés, l'appareil comprend divers autres organes, notamment un châssis ou bâti de support, un coffret, des magasins pour contenir le film, des galets ou rouleaux de pres- sion pour les pignons dentés, etc....
Ceci posé, on peut se représenter comme suit le fonctionnement de l'appareil décrit :
Le film est entraîné conjointement par les pignons dentés 2 et 4 et le tambour lisse 3; si la vitesse du tambour est telle que le brin de film entraîné par lui, fait tourner le compteur 20, d'un angle égal à celui dont tourne le pignon denté 2 sous la commande
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du moteur principal, dans ce cas, l'axe de la roue dentée inter- médiaire 24 demeure fixe et dans la position représentée, le mo- teur 40 étant en circuitt ouvert.
Si le nombre de perforations passant par le compteur 20 le fait tourner d'un angle un peu plus grand que celui dont tourne le pignon denté 2, dans un temps déterminé, la roue dentée inter- médiaire 24 est déplacée vers la gauche, et ce déplacement entrai- ne la fermeture du circuitdu moteur 40, par les contacts 28 et 3I.
La rotation résultante du moteur 40 a pour effet de déplacer la roulette 13 vers la droite jusqu'à une place où elle vient en- gager une partie du cône 12 dont le diamètre est un peu plus petit que celui de la partie précédemment engagée; en conséquence, elle entraîne le tambour 3 à une vitesse moindre.
L'inverse se produit si le tambour entraîne un nombre moin- dre de perforations que le pignon denté 2, au cours d'une durée déterminée ; auquel cas, la roue dentée intermédiaire est déplacée vers la droite. Le moteur 40 est alors alimenté par les contacts
28 et 30 et il est mis en rotation en sens opposé de sorte que la vitesse du tambour est alors accrue.
L'amplitude du déplacement de l'axe de la roue dentée inter- médiaire 24 est faible et n'atteint jamais une valeur capable de gêner gravement l'engrènement de cette roue avec les roues 22 et
23. Cette roue dentée différentielle et -le compteur de perfora- tions sont de construction légère, de sorte qu'ils n'offrent qu'u- ne faible résistance au mouvement du film. le mécanisme tel que décrit peut servir à augmenter la vi- tesse du tambour, lorsque le pignon denté da compteur 20 est en retard de phase sur le pignon denté 2 en phase. Inversement, il tend à réduire la vitesse du tambour, si le pignon denté 20 est en avance de phase par rapport au pignon denté 2.
On va expliquer maintenant poux quelle raison les contacts
30 et 31 sont construits mobiles. Si ces contacts étaient fixes, il y aurait tendance, pour le tambour, à prendre un mouvement de "pompage", c'est à dire à marcher alternativement à une vitesse
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trop grande et une vitesse trop petite,suivant un cycle répété à de nombreuses reprises.
Par exemple, si le tambour marche trop vite et si la roue dentée 24 a été ainsi déplacée vers la gauche, en amenant ainsi le contact 28 en engagement avec le contact 31, dans ce cas, le moteur 40 intervient pour réduire la vitesse du tambour mais la roue dentée 24 ne commence pas à revenir dans la position normale, tant que la vitesse n'a pas été réduite à une valeur telle que le pignon denté 20 marche plus lentement que le pignon denté 2.
Mais lorsque l'engagement entre les contacts 28 et 31 est rompu, la vitesse est devenue trop petite et une correction en sens opposé est ainsi rendue nécessaire.
Un tel mouvement de "pompage" est empêché en déplaçant les contacts 30 et SI lorsque la position de la roulette 13 est modi- fiée. Pour réaliser ce mouvement, on a prévu un pignon 42 engre- nant avec le secteur denté 34 sur le levier coudé 32 dont l'autre branche porte les contacts 30 et 31. Ainsi, lorsque le moteur 40 fonctionne,il déplace d'une part l'écrou 37 avec le chariot 36
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, et la roulette 13, et d'autrepar.t, les..contacts 50,et..5I..,L9 mou uD-> . --ln of) i ..,..1 roulette d'autre,". cCereo v cui 2vhr é i a ... g vement ces contacts fâit dans 4/ sens Éé é àÔ+àùÉ -ÉÀ* ¯¯¯¯ vement de ces contacts se fait dans 'un sens te çu'il soit, aili-- si d'arrêter le moteur 40.
On suppose maintenant que le tambour tourne trop vite et que la roue dentée 24 a été amenée vers la gauche, avec une fermeture résultante du contact 31. Le moteur 40 intervient alors pour dépla- cer la roulette 13 mers la droite, en réduisant ainsi la vitesse du zambour, et en même temps, il déplace le secteur denté 34 vers la droite et abaisse le contact 31 jusqu'à ce que le circuit soit coupé, ce qui arrête le acteur.
Si le moteur s'arrête avant que la vitesse du tambour ait été réduite à la valeur correcte, le pignon de compteur 20 continue à avancer en phase par rapport au pignon denté 2, la roue dentée 24 se déplace davantage vars la gauche, le contact 31 est de nouveau fermé, et une nouvelle correction est faite; cette opération se
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répérant jusqu'à ce qu'on ait atteint la vitesse correcte.
En fait, l'action peut être continue sans aucune rupture dans le circuit, jusqu'à ce que les vitesses soient égalisées.
Si le moteur 40 est très rapide dans son action, il peut couper son propre circuit plusiours fois avant que la corroction soit complétée.
Inversement, si l'action du'moteur est paresseuse et lente, le circuit n'est pas rompu avant que la correction n'ait été faite d'une manière un peu trop prononcée, et alors une correction in- verse se produit, mais l'état d'équilibre désiré s'établit avec une ou deux inversions, et on 'ne rencontre pas de tendance grave au "pompage".
Au lieu d'enregistrer directement sur le tambour 3, comme représenté, il peut être désirable de tirer ou tendre le film au moyen du tambour par l'intermédiaire d'une fenêtre ou d'un cadre de construction appropriée.
De manière analogue, dans un appareil, reproducteur, le tam- bour peut avoir une construction différente pour recevoir une cel- lule photoélectrique, ou encore le film peut être entraîné par le tambour à travers un cadre ou une fenêtre appropriée.
On peut prévoir aussi diverses modifications du mécanisme différentiel, chacune des modifications étant faite en vue d'enre- gistrer les variations de phase entre les pignons dentés 20 et 22.
Un pignon denté engageant le film n'est pas le seul disposi- tif possible pour compter dos perforations pour dents de pignons; on peut aussi faire appel : cet effet à un compteur à contacts com- mandés électriquement. Le système à pignon denté a été choisi prin- cipalement à cause de sa simplicité.
D'une manière générale, il est bien entendu que les disposi- tions et les applications qui ont été indiquées ci-dessus, à titre d'exemple, ne sont nullement limitatives, et qu'on peut s'en écar- ter sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
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"IMPROVEMENTS TO THE 3TTiiAINEi SYSTEMS" l 'OF THE FILMS. - yew
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The present addition is aimed at improvements to the film drive systems, in particular to those which have been described in the main patent and in the previous additions. It mainly concerns
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pAr10 àtn appears by lopqvolleg mi 7..31 of the jhonQl type, 9parrta is at, carried and driven at uniform speed during the projection.
When the recording and reproduction of sound are performed independently of the taking or projection of cinematographic images, for example in a phonograph film, a film without pinion tooth perforations, driven by rollers, can be used. or smooth-sided drum.
But when the phonogram is intended to be reproduced in synchronicity with cinematographic images, it is customary to resort to a film provided with perforations, as is the case for cinema films and to entrain the film. by toothed pinions which are connected by a toothed mechanism, or otherwise, with the toothed pinions of the apparatus. to images, so as to be in relation of determined speed with them, so as to ensure an exact and permanent synchronism between the images and the sounds.
In photographic recording of sound on film, and in reproducing sound from a phonogram, it has been deemed necessary, for. to obtain the best results, to pass the film in front of the light beam with a speed which is quite devoid of any variation and which is very close to absolute uniformity.
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A frequent source of variations in film speed at the point of light interception is the vibration generated in the film due to faulty action of the sprocket teeth, as occurs when, under the effect of variations in the length of the film, the pitch of the perforations ceases to be exactly equal to the pitch of the pinions. ,.;.,
To avoid any vibration of the film, which may result from this cause, certain types of apparatus have been constructed to support and move the film to the point of interception, of light, by a roller or drum with a smooth periphery which is driven at uniform speed, while one or more toothed gears are also employed in the apparatus to ensure the proper synchronism of the film, as already explained.
With such an installation, it is necessary to make use of means to vary their relative speeds of the toothed pinion (s) and of the drum, so that these members both cause the same length of film for periods of time. equal times, without slipping of the film on the drum or smooth cylinder.
This being said, the invention provides an improved film driving apparatus in which the film is jointly driven by a toothed pinion and a smooth drum or cylinder, and in which the speed of one of these members is varied. depending on the length of the film driven by the other member as determined by the number of perforations.
To this end, the invention essentially covers a counter mechanism for perforations on the film, free running, arranged to engage the part of the film which is driven by the drum, and a variable speed drive mechanism for the drum, com - driven by the relative movement of a toothed pinion with respect to that of the perforation counter.
The new characteristics and the advantages of the invention will be better understood by referring to the following description,
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and to the accompanying drawing, given merely by way of example, in which the single figure is a schematic perspective view of an improved mechanism according to the present addition.
The film I is driven jointly by the toothed pinion 2, the drum or smooth cylinder 3 and the pinion 4, over which the film passes successively during its downward movement of the apparatus.
The invention is shown in its application to a recording apparatus. Accordingly, the printing or exposure light directed onto the film by the optical system 5 varies according to the sound waves, the film being supported firmly and moved at a uniform speed at the point of light interception. by the drum 3.
Part 3 consists essentially of a drum or cylinder with a smooth face, and against this face, the film is applied by two rollers 6 and 7; the drum 3 is mounted on a shaft 8 which also carries a drive cylinder 9.
On the shaft II of the motor 10 is mounted the cone 12, and in engagement with the cone and the cylinder is mounted a wheel 13 with a rubber rim, movable axially. The shaft II is connected, by return pinions, to a vertical shaft 15 which is also connected so as to drive on the one hand the shaft 16 on which the toothed pinion 2 is fixed, and on the other hand a other shaft carrying the toothed pinion. .
Thanks to this installation, the two toothed gears 2 and 4 are positively connected to the motor, while the smooth drum or cylinder is driven by them via a variable speed linkage.
We will now describe the members controlling the variable speed connection with the drum. Immediately above the rate 3, at a place where the film is driven by the drum, coming from the loop 19, there is provided a perforation counter 20 which engages the film and shown in the form of a free running toothed pinion. ,
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having a diameter equal to that of the toothed pinion 2.
On the same shaft 21 as the counter 20, a toothed wheel 22 is mounted; another toothed wheel 23 is mounted on the shaft 16. With the toothed wheels 22 and 23 meshed another toothed wheel 24 which is rotatably mounted at the end of a rocking or oscillating arm 25 pivoted on a shaft 26.
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A ucuond hrac ::; 7, uur or (; tu ¯> 1 <co, JJu1'l.J rte W1 contact 28 which is placed between contacts 3J ot 31 and arranged to engage one or the other of those These two contacts 30 and 31 are supported by a pivoted part 32 carrying at the end of an arm 53 a toothed sector 34.
The reasons for which the contacts 30 and 31 are constructed movable will be given later. Given a preliminary explanation, we can assume that these are fixed contacts.
One can imagine various devices ¯Day moving the caster .. te 13 which, by its position ;, controls the speed of the drum. By way of example, there is shown for this purpose, a support 36 at one end of which is mounted the roller 13, and at the other end of which is pivoted a nut 37 engaging a screw 38 which is in position. - Dragged in one direction or the other by an auxiliary motor 40 with the interposition of a. reduction mechanism 41. The motor 40 is connected in circuit with a current source 44, and its direction of rotation depends on that of the contacts 30 or 31 which is engaged by the contact 28.
Apart from the members shown, the apparatus comprises various other members, in particular a frame or support frame, a box, magazines for containing the film, rollers or pressure rollers for the toothed gears, etc.
This being said, we can represent the operation of the apparatus described as follows:
The film is driven jointly by the toothed gears 2 and 4 and the smooth drum 3; if the speed of the drum is such that the film strand driven by it rotates the counter 20, by an angle equal to that of which the toothed pinion 2 turns under the control
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of the main motor, in this case the axis of the intermediate toothed wheel 24 remains fixed and in the position shown, the motor 40 being in open circuit.
If the number of perforations passing through the counter 20 causes it to rotate at an angle a little greater than that at which the toothed pinion 2 turns, within a determined time, the intermediate toothed wheel 24 is moved to the left, and this movement causes the motor circuit 40 to close, via contacts 28 and 3I.
The resulting rotation of the motor 40 has the effect of moving the roller 13 to the right as far as a place where it engages a part of the cone 12 whose diameter is a little smaller than that of the part previously engaged; consequently, it drives the drum 3 at a lower speed.
The reverse occurs if the drum drives a lower number of perforations than the toothed pinion 2, during a determined period; in which case, the intermediate toothed wheel is moved to the right. The motor 40 is then supplied by the contacts
28 and 30 and it is rotated in the opposite direction so that the speed of the drum is then increased.
The amplitude of the displacement of the axis of the intermediate toothed wheel 24 is small and never reaches a value capable of seriously hampering the meshing of this wheel with the wheels 22 and
23. This differential gear and the puncture counter are of lightweight construction so that they offer little resistance to film movement. the mechanism as described can serve to increase the speed of the drum, when the toothed gear of the counter 20 is out of phase with the toothed pinion 2 in phase. Conversely, it tends to reduce the speed of the drum, if the toothed pinion 20 is in phase advance with respect to the toothed pinion 2.
We will now explain lice what reason the contacts
30 and 31 are built mobile. If these contacts were fixed, there would be a tendency for the drum to take a "pumping" movement, that is to say to walk alternately at a speed
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too high and too low a speed, cycling over and over again.
For example, if the drum is running too fast and the toothed wheel 24 has thus been moved to the left, thereby bringing the contact 28 into engagement with the contact 31, in this case the motor 40 intervenes to reduce the speed of the drum. but the toothed wheel 24 does not begin to return to the normal position until the speed has been reduced to a value such that the toothed pinion 20 runs slower than the toothed pinion 2.
But when the engagement between the contacts 28 and 31 is broken, the speed has become too small and a correction in the opposite direction is thus made necessary.
Such "pumping" movement is prevented by moving the contacts 30 and S1 when the position of the caster 13 is changed. To achieve this movement, a pinion 42 is provided which engages with the toothed sector 34 on the angled lever 32, the other branch of which carries the contacts 30 and 31. Thus, when the motor 40 is operating, it moves on the one hand. the nut 37 with the carriage 36
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, and the wheel 13, and otherpar.t, the..contacts 50, and..5I .., L9 soft uD->. --ln of) i .., .. 1 other roulette, ". cCereo v cui 2vhr é ia ... g vement these contacts fâit in 4 / direction Éé é àÔ + àùÉ -ÉÀ * ¯¯¯¯ve of these contacts is made in one sense, aili-- si stopping the engine 40.
It is now assumed that the drum is turning too fast and that the toothed wheel 24 has been brought to the left, with a resulting closure of the contact 31. The motor 40 then intervenes to move the roller 13 to the right, thus reducing the pressure. drum speed, and at the same time, it moves the toothed sector 34 to the right and lowers the contact 31 until the circuit is cut, which stops the actor.
If the motor stops before the drum speed has been reduced to the correct value, the counter gear 20 continues to advance in phase with the toothed pinion 2, the toothed wheel 24 moves further to the left, the contact 31 is closed again, and a new correction is made; this operation is
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repeating until the correct speed is reached.
In fact, the action can be continuous without any break in the circuit, until the speeds are equalized.
If the motor 40 is very fast in its action, it may cut its own circuit several times before the correction is completed.
Conversely, if the motor action is lazy and slow, the circuit is not broken until the correction has been made a little too sharply, and then a reverse correction occurs, but the desired equilibrium state is established with one or two inversions, and no serious tendency to "pump" is encountered.
Instead of recording directly on the drum 3, as shown, it may be desirable to pull or tension the film by means of the drum through a window or frame of suitable construction.
Similarly, in a reproducing apparatus, the drum may have a different construction to accommodate a photoelectric cell, or the film may be driven by the drum through a suitable frame or window.
Various modifications of the differential mechanism can also be provided, each modification being made in order to record the phase variations between the toothed pinions 20 and 22.
A toothed pinion engaging the film is not the only possible device for counting perforations for pinion teeth; a counter with electrically controlled contacts can also be used for this purpose. The toothed pinion system was chosen mainly because of its simplicity.
In general, it is understood that the arrangements and applications which have been indicated above, by way of example, are in no way limiting, and that it is possible to deviate from them without for this is outside the scope of the invention.