Lichtsteaergerät mit zweipoligem elektromagnetischen Steuersystem und einem per manentmagnetisierten, den Wechselfluss des magnetischen Steuersystems schliessenden Schwingungselement. Die Erfindung bezieht sich auf ein Licht steuergerät mit zweipoligem elektromagne tischen Steuersystem und einem permanent magnetisierten, den Wechselfluss des magne tischen Steuersystems schliessenden Schwin gungselement.
Es sind bereits zweipolige elektromagne tische Lichtsteuergeräte bekannt, die aus einem permanenten Stahlmagneten bestehen, an dessen Enden Spulen sitzen, durch die die Steuerströme fliessen, und mit denen das konstante Magnetfeld verstärkt und geschwächt wird. Auf diese Weise entstehen wechselnde Kraftwirkungen auf einem gegenüberliegenden Anker, die zur Lichtsteuerung benutzt werden können. Es gibt weiter Anordnungen, bei denen eine Spule auf einem Eisenkern sitzt, dessen eines Ende in der Mitte eines Per manentmagnetes angebracht ist, und dessen anderes Ende einem beweglichen Spiegel- träger gegenübersteht, der seinerseits beiden Polen des Magnetes benachbart ist.
Bei allen diesen Einrichtungen ist jedoch der magne tische greis der Wechselmagnetisierung über den Stahlmagneten geschlossen, was den Nachteil hat, dass dieser einen grossen magne tischen Widerstand besitzt, da seine Ilyste- resisverluste gross sind. Ausserdem entstehen Wirbelströme.
Die vorliegende Erfindung vermeidet diese bei den bekannten zweipoligen elektromagne tischen Licbtsteuergeräten auftretenden Nach teile dadurch, dass das Schwingungselement aus zwei Teilen besteht, die den Polen des elektromagnetischen Steuersystems gegen über angeordnet sind und in entgegengesetzter Richtung schwingen. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass beim Durchgang der steuernden Ströme durch den Elektromagneten der eine Teil angezogen und der andere Teil abgestossen wird. Das Schwingungselement besteht zweckmässigerweise aus zwei Zungen, die mit ihrem einen Ende an einem Perma nentmagneten befestigt sind, während die anderen freien Enden jeweils einem Pol des Elektromagnetes gegenüberstehen.
Die Eigen frequenz dieser federnden Zungen wird im wesentlichen durch ihre Länge .und Dicke bestimmt. Durch eine aufgelegte und ver schiebbare Brücke kann sie regelbar gemacht werden. Auf diesen beiden Zungen ist z. B. ein Spiegel gelagert, durch deren Schwin gungen dieser in eine Drehbewegung versetzt wird. Statt des Spiegels können aber auch die beiden Zungen mit Ein- oder Mehrzacken blenden versehen werden. Werden die beiden Blenden auf den Zungen so angeordnet, dass sie um ihre Breite gegeneinander versetzt nebeneinander stehen, so ist es möglich, mit diesem Lichtsteuergerät Gegentaktaufzeich nungen vorzunehmen.
In der Zeichnung sind einige Ausführungs beispiele des elektromagnetischen Lichtsteuer gerätes nach der Erfindung dargestellt.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Lichtsteuer gerät, bei dem auf einem permanenten Magneten 1 zwei Polschuhe 2 und 3 ange bracht sind. Zwischen dem Magneten 1 und dem Polschuh 2 sitzen zwei Zungen 8, die durch den Magneten dauernd magnetisiert werden. Auf dem Polschuh 3 ist ein zwei poliges Elektromagnetsystem aufgebracht. Durch die Spulen 5, 6 dieses Systems fliessen die das Licht steuernden Ströme. Gegenüber den Polen 7 des Elektromagneten liegen die freien Enden der beiden Zungen 8, und zwar derart, dass jedem Pol eine Zunge gegen übersteht. Die Wicklungen der Spulen 5, 6 sind so geschaltet, dass in dem einen Schenkel ein Nordpol entsteht, wenn in dem andern Schenkel ein Südpol erregt wird.
Mit dem konstanten Feld des Permanentmagnetes 1 zusammen ergibt sich dann eine Abstossung der einen Zunge und eine Anziehung der andern. Die Bewegung der beiden Zungen ist also einander entgegengesetzt. Auf den beiden Enden der Zungen liegt ein mit Schneiden versehener Spiegel 11 auf, der also, wenn die Enden der Zungen sich gegenläufig bewegen, eine Drehbewegung ausführt, die zur Steuerung eines auf den Spiegel fallenden Lichtstrahles dienen kann.
Die Verbindung des Spiegels mit den Enden der Zungen ist auf verschiedene Weise möglich. Der Spiegel kann entweder direkt auf den Zungen aufliegen oder auf einem Spiegelträger. Spiegel oder Träger können Vorsprünge, z. B. Schneiden oder Spitzen, tragen, die-auf den Zungen aufliegen. Zweck mässigerweise wird man den Spiegelträger auch in Vertiefungen oder an Zapfen lagern, die an dem den Zungen gegenüberliegenden Polschuh 2 angebracht sind. Bei der Aus führungsform der Fig. 3 ist z. B. ein Metall spiegel gezeigt, bei dem zwei Ecken 9 nach unten gebogen sind, während die Ecken 10 nach oben gebogen sind. Die Ecken 9 würden also auf den Zungen 8 aufliegen, während die Ecken 10 in den Vertiefungen des Pol schuhes 2 gelagert sind.
An Stelle eines solchen Spiegels kann auch, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, ein Spiegel träger 11 dienen, auf den ein viereckiger Spiegel 12 aufgekittet ist. Die Zungen 8 können bei allen diesen Ausführungsformen so angebracht sein,<B>dass</B> sie den Spiegel bezw. Spiegelträger ohne weitere Massnahme zwi schen sich und dem Polschuh 2 halten. Zur Einstellung der Entfernung zwischen Pol schuh 2 und Zungen kann ein Teil 4 dienen, der zwischen den beiden Polschuhen 2 und 3 angeschraubt wird.
Durch Zwischenlegestücke 13 oder Verstellschrauben kann der Abstand der beiden Polschuhe voneinander und damit der Abstand der Zungen von dem Polschuh 2 geregelt werden. Anstatt die Ecken 10 (Fig. 3) eines Spiegels oder Spiegelträgers in Ver tiefungen des Polschuhs 2 zu lagern, kann letzterer auch, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, Ansätze 14 tragen, die in der dargestellten Weise mit, ihren Spitzen auf dem Spiegel bezw. Spiegelträger gelagert sind. Für Ein richtungen, mit denen sehr hohe Frequenzen aufgezeichnet werden, ist es zweckmässig, den Spiegel an einem elastischen Teile zu befestigen.
Die Eigenfrequenz der Zungen 8 kann durch eine aufgelegte Brücke 15 eingestellt werden. Mit Hilfe eines passend gewählten Stückes Dämpfungsmaterials 16 kann die Grösse der Eigenschwingung auf das ge wünschte Mass gebracht werden.
Im Polschuh 2 ist ein Loch 17 ange bracht, durch das das zu steuernde Licht fällt und zurückgeworfen wird.
Die Magnetisierung der Zungen 8 hat so zu erfolgen, dass durch ihre Ablenkung keine nennenswerte Veränderung des magnetischen Widerstandes für den permanenten Fluss ent steht. Das wird erreicht, indem der Abstand zwischen dem Polschuh 2 und den Zungen 8 gross gegenüber dem Abstand zwischen den Zungen 8 und den Polen des Elektromagnetes 7 gewählt wird, und dadurch, dass die Kraft linien von den ganten der Zungen seitlich ein- bezw. austreten. Durch besondere Form gebung des Polschuhes 2 kann diese Wirkung erhöht werden. In den Fig. 6-10 sind der artige Ausführungen dargestellt.
Bei dem Lichtsteuergerät nach Fig. 6 besitzt der Polschuh 2 eine U-förmige Gestalt. Auf diese Weise tritt der pormanente Fluss, wie durch die Linien angedeutet, seitlich in die ganten der Zungen ein. Ähnlich ist es in der Fig. 7, bei der der Polschuh 2 eine T-förmige Gestalt besitzt.
Bei den beiden in Fig. 8-10 dargestellten Ausführungsbeispielen liegen die Polschuhe 2 unterhalb der Zungen B. Der permanente graftlinienfluss ist aus der Fig. 8 ersichtlich. Der Teil 18 dient in diesen Fällen im we sentlichen dazu, ein Gegenlager für den Spiegel zu schaffen. Bei dem Gerät nach der Fig. 10 sind die Zungen nicht an dem Mag neten 1 befestigt, sondern an dem Teil 18.
Die Teile, durch die der wechselnde Fluss der Magnetisierung geht, sind zweckmässiger weise aus dünnem Blech von geeignetem Material hoher Permeabilität und kleiner Hysteresisverluste hergestellt. Die geringere Eigenschwingungszahl, die bei gleichen Ab messungen gegenüber Stahl erreicht wird, gleicht man durch entsprechende Formgebung aus. Es ist vorteilhaft, die Zungen quer zu ihrer Achse vom Fluss durchsetzen zu lassen, da hierdurch der Querschnitt des Kraftlinien bündels gross wird, während dessen Länge auf ein Mindestmass herabgesetzt wird. Die Breite des Luftspaltes ist klein und die Länge gross, so dass sein magnetischer Widerstand klein ist.
In der Fig. 11 ist ein Lichtsteuergerät dargestellt, das im wesentlichen den vorher beschriebenen Ausführungsformen gleicht, nur dass hier statt des Magnetes 1 und des Pol schuhes 3 ein gebogener Magnet 19 benutzt wird, und bei der an Stelle der Spiegel Blen den 20 zur Lichtsteuerung dienen. Die Blen den können als Einfach- oder Mehrzacken blenden ausgebildet sein, und sind so ange ordnet, dass sie um ihre Breite gegenein ander versetzt direkt nebeneinander liegen, wie es in der Fig. 12 näher dargestellt ist.
Mit diesem Gerät ist es möglich, eine Gegentaktaufzeichnung zu machen, die auch als Reintonverfahren ausgebildet werden kann.
Durch die Fig. 13a-134 soll der Licht steuervorgang näher erläutert werden. Die Stellung in Fig. 13ct ist die Ruhestellung, bei der der Lichtstrich 21 so eingestellt ist, dass die unteren Ecken der Zackenblenden 20 gerade bis in die Mitte des Lichtstriches reichen, wie es in der Fig. 13d deutlich ge zeigt ist. Fig. 13b zeigt die maximale Ab lenkung der Blenden in der einen, Fig. <B>13o</B> die in entgegengesetzter Richtung. Es ist zu erkennen, dass jeweilig nur auf einer Seite Licht hindurchkommt, während die andere Seite verdunkelt ist.
Wird Umkehrfilm zur Tonaufzeichnung benutzt, so muss der Licht strich soweit verschoben werden, dass -jetzt die obersten Spitzen der Blenden - nicht wie in dem eben beschriebenen Fall die unteren Ecken der Blende- - bis zur Mitte des Lichtstriches in diesen eintauchen. Wenn die untere Ecke der Blende in dem einen Fall, bezw. die obere Spitze der Blende im anderen Fall (Umkehrfilm) noch inner halb des Lichtstriches schwingt, so erfolgt eine quadratische Änderung der belichteten Fläche, die durch die gegenläufige Bewegung d er anderen Zunge kompensiert wird.
Sobald die Blendenecke bezw. -spitze der einen Zunge das Gebiet des Lichtstriches verlässt, so erfolgt eine lineare Änderung des Lichtes? eine der beiden Blenden wird dann den Licht spalt vollständig abdecken bezw. freigeben, so dass die von der einen Blende hervorge rufene lineare Änderung des Lichtes nicht durch die gegenläufige Bewegung der zweiten Blende aufgehoben wird.
An Stelle der eben beschriebenen Blenden anordnung zur Gegentaktaufzeichnung können die Blenden auch so an den Zungen ange bracht werden, dass sie ineinandergreifen, wie es in der Fig. 14 dargestellt ist, so dass man auf diese Weise eine der üblichen Mehrzaeken- tonaufzeichnungen erhalten kann.
Light steaer device with two-pole electromagnetic control system and a manually demagnetized vibration element that closes the alternating flux of the magnetic control system. The invention relates to a light control device with a two-pole electromagnetic control system and a permanently magnetized, the alternating flux of the magnetic control system closing oscillation element.
There are already two-pole electromagnetic tables light control devices known, which consist of a permanent steel magnet, at the ends of which sit coils through which the control currents flow, and with which the constant magnetic field is strengthened and weakened. In this way, alternating force effects arise on an opposing armature that can be used to control the light. There are also arrangements in which a coil sits on an iron core, one end of which is attached in the middle of a permanent magnet, and the other end of which is opposite a movable mirror carrier, which in turn is adjacent to both poles of the magnet.
In all these devices, however, the magnetic age of alternating magnetization is closed over the steel magnet, which has the disadvantage that it has a large magnetic resistance, since its Ilyste- resisverluste are large. Eddy currents also arise.
The present invention avoids this occurring in the known two-pole electromagnetic tables Licbtsteuergeräte after parts in that the vibration element consists of two parts that are arranged opposite the poles of the electromagnetic control system and oscillate in opposite directions. In this way it can be achieved that when the controlling currents pass through the electromagnet, one part is attracted and the other part is repelled. The vibrating element expediently consists of two tongues which are attached at one end to a Perma nentmagneten, while the other free ends each face a pole of the electromagnet.
The natural frequency of these resilient tongues is essentially determined by their length and thickness. It can be made controllable by an attached and displaceable bridge. On these two tongues z. B. stored a mirror, through whose vibrations this is set in a rotary motion. Instead of the mirror, however, the two tongues can be provided with single or multi-pronged bezels. If the two diaphragms are arranged on the tongues so that they are offset from one another by their width, it is possible to carry out push-pull recordings with this light control device.
In the drawing, some execution examples of the electromagnetic light control device according to the invention are shown.
1 and 2 show a light control device in which on a permanent magnet 1 two pole pieces 2 and 3 are placed. Between the magnet 1 and the pole piece 2 sit two tongues 8, which are permanently magnetized by the magnet. A two-pole electromagnetic system is applied to the pole piece 3. The light-controlling currents flow through the coils 5, 6 of this system. Opposite the poles 7 of the electromagnet are the free ends of the two tongues 8, in such a way that each pole faces a tongue. The windings of the coils 5, 6 are connected in such a way that a north pole is created in one leg when a south pole is excited in the other leg.
Together with the constant field of the permanent magnet 1, one tongue is repelled and the other is attracted. The movement of the two tongues is therefore opposite to each other. On the two ends of the tongues there is a mirror 11 provided with cutting edges which, when the ends of the tongues move in opposite directions, executes a rotary movement which can serve to control a light beam falling on the mirror.
There are several ways to connect the mirror to the ends of the tongues. The mirror can either rest directly on the tongues or on a mirror support. Mirrors or supports can be projections, e.g. B. cutting or tips, wear, which rest on the tongues. Appropriately, the mirror carrier will also be stored in depressions or on pegs that are attached to the pole piece 2 opposite the tongues. In the imple mentation of FIG. 3, for. B. a metal mirror is shown in which two corners 9 are bent downwards, while the corners 10 are bent upwards. The corners 9 would therefore rest on the tongues 8, while the corners 10 are stored in the depressions of the pole shoe 2.
Instead of such a mirror, as shown in FIG. 4, a mirror carrier 11 can also be used, onto which a square mirror 12 is cemented. In all of these embodiments, the tongues 8 can be attached in such a way that they cover the mirror respectively. Hold the mirror carrier between yourself and the pole piece 2 without further action. A part 4 that is screwed on between the two pole shoes 2 and 3 can be used to adjust the distance between the pole shoe 2 and the tongues.
The distance between the two pole pieces and thus the distance between the tongues and the pole piece 2 can be regulated by means of intermediate pieces 13 or adjusting screws. Instead of the corners 10 (Fig. 3) of a mirror or mirror carrier in United depressions of the pole piece 2, the latter can also, as shown in Fig. 5, carry lugs 14, which in the manner shown with their tips on the Mirror or Mirror supports are stored. For a devices with which very high frequencies are recorded, it is useful to attach the mirror to an elastic part.
The natural frequency of the tongues 8 can be adjusted by an attached bridge 15. With the help of a suitably selected piece of damping material 16, the size of the natural oscillation can be brought to the desired level.
In the pole piece 2 a hole 17 is made through which the light to be controlled falls and is reflected.
The tongues 8 must be magnetized in such a way that their deflection does not result in any significant change in the magnetic resistance for the permanent flux. This is achieved in that the distance between the pole piece 2 and the tongues 8 is chosen to be large compared to the distance between the tongues 8 and the poles of the electromagnet 7, and in that the lines of force from the ganten of the tongues laterally einbezw. step out. This effect can be increased by special shaping of the pole piece 2. In Figs. 6-10 the like designs are shown.
In the light control device according to FIG. 6, the pole piece 2 has a U-shaped shape. In this way, the porous flow, as indicated by the lines, enters the ganten of the tongues laterally. It is similar in FIG. 7, in which the pole piece 2 has a T-shaped configuration.
In the two exemplary embodiments shown in FIGS. 8-10, the pole shoes 2 lie below the tongues B. The permanent graft line flow can be seen from FIG. In these cases, the part 18 essentially serves to create a counter bearing for the mirror. In the device according to FIG. 10, the tongues are not attached to the magnet 1, but to the part 18.
The parts through which the alternating flux of magnetization passes are expediently made of thin sheet metal of suitable material of high permeability and small hysteresis losses. The lower natural frequency, which is achieved with the same dimensions compared to steel, is compensated for by appropriate shaping. It is advantageous to let the tongues pass through the tongues transversely to their axis by the river, since this makes the cross-section of the force line bundle large, while its length is reduced to a minimum. The width of the air gap is small and the length large, so that its magnetic resistance is small.
In Fig. 11 a light control device is shown, which is essentially the same as the previously described embodiments, only that here instead of the magnet 1 and the pole shoe 3, a curved magnet 19 is used, and in place of the mirror Blen 20 for light control serve. The Blen can be designed as single or multi-pronged screens, and are arranged in such a way that they are offset by their width against one another directly next to one another, as shown in more detail in FIG.
With this device it is possible to make a push-pull recording, which can also be designed as a pure tone process.
13a-134, the light control process will be explained in more detail. The position in Fig. 13ct is the rest position in which the light line 21 is set so that the lower corners of the serrated diaphragms 20 extend straight into the middle of the light line, as is clearly shown in Fig. 13d. Fig. 13b shows the maximum deflection from the diaphragms in one, Fig. 13o </B> in the opposite direction. It can be seen that light only comes through on one side, while the other side is darkened.
If reversal film is used for sound recording, the light line must be shifted so far that - now the uppermost tips of the diaphragm - not the lower corners of the diaphragm as in the case just described - immerse into the middle of the light line. If the lower corner of the panel in the one case, respectively. In the other case (reversal film) the upper tip of the diaphragm still oscillates within the light line, there is a quadratic change in the exposed area, which is compensated for by the opposite movement of the other tongue.
As soon as the aperture corner respectively. - the tip of the tongue leaves the area of the light line, is there a linear change in the light? one of the two diaphragms will then completely cover the light gap respectively. release, so that the linear change in the light caused by one diaphragm is not canceled by the opposite movement of the second diaphragm.
Instead of the diaphragm arrangement just described for push-pull recording, the diaphragms can also be attached to the tongues in such a way that they interlock, as shown in FIG. 14, so that one of the usual multi-tone recordings can be obtained in this way.