Verfahren und Vorrichtung zur optischen Tonaufzeichnung. Die. Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren und eine Vorrichtung zur optischen Tonaufzeichnung. Es sind. bereits verschie dene solche Verfahren bekannt geworden.
Gemäss einem bekannten Verfahren wird die Intensität des durch einen Spalt auf den Film ,gerichteten Lichtes entsprechend dem erzeugten Ton moduliert. Diese Intensitäts modulation kann mit Hilfe einer variablen Lichtquelle oder einer konstanten Licht- quelle, kombiniert mit einer variablen Licht- schleuse, z.
B. entweder mechanischer Bauart, oder elektro-optischer Bauar, (gerrzelle), er folgen.
Gemäss einem andern bekannten Verfah ren wird ein Lichtbündel auf den Spalt ge worfen, und von einem Oszillographen in der Richtung des Spaltes bewegt, derart, dass je nach dieser Verstellung ein kleinerer oder grösserer Teil .des Spaltes- beleuchtet wird, wodurch ein entsprechender Selhwärzunb streifen auf dem senkrecht zur Spaltrichtung bewegten Film entsteht.
Die Umhüllungs- kurve des :Schwärzungsstreifens bildet eine graphische Darstellung der erzeugten Ton- änd#erungen.
Die Zerteilung des Lichts in Spektrum- farben ist an sich ebenfalls bekannt und kann zum Beispiel mittels eines Prismas vorgenom men werden.
Die .Seitenbewegung dieses kann auch in verschiedenen Weisen erzeugt werden, z. B.. mittels eines Oszillographen, welcher einen: Spiegel trägt, der sich entspre chend .den Tonänderungen dreht.
Auch kann,das Spektrum in verschiedener Weise über den Spalt bewegt werden.
Da die Bewegungen des auf den Spalt ge worfenen Spektrums nur gering sind, speziell beim Aufzeichnen eehr "hoher Frequenzen., wird nur ein sehr kleiner Teil des Spektrums benutzt und der unbenutzte Teil ist um so grösser je stärker das Spektrum mit dem ge arbeitet wird, auseinandergezogen wird.
Um nun einen grösseren Teil des ;Spek- trums benutzen zu können und deswegen tveniber Licht unbenutzt zu lassen und uni die Vorteile einer grösseren Dispersion bei behalten zu können, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen auf denselben Spalt verschie dene Teile desselben Spektrums zu gleicher Zeit auf- oder nebeneinander zu werfen und mit Bezug auf den Spalt zu bewegen.
Solches kann mit bekannten Mitteln ge macht werden. Man kann zum Beispiel einen Teil des Spektrums durch ein Prisma mit sehr kleinem Winkel gehen lassen, wodurch dasselbe eine Ablenkung erhält und über den restlichen Teil des Spektrums geworfen wird. Auch kann man zwei Oszillatorpiegel neben einander anordnen, so dass ,jeder derselben einen Teil des Spektruin@s auf denselben Spalt wirft, welche Teile alsdann unter sich unab hängig bewegt werden können.
Der Gebrauch dieser Mittel ist bekannt und wird deswegen hier nietet näher beschrieben.
Dadurch. dass verschiedene Teile des Spektrums, deren Schwärzungskurven ver schiedene Formen haben, auf- oder neben einander auf den Spalt geworfen werden, er hält man einen summierten Schwärzungs- effekt und demzufolge eine neue Schwär- zung.scharakteristik. Durch eine geeignete Mahl der fraglichen Teile kann man eine be- stimmte resultierende Charakteristik erzielen, z.
B. eine lineare oder exponentielle oder aber eine besonders steile Charakteristik.
Das erwähnte Verfahren ermöglicht also eine steile Charakteristik zu erhalten und weist infolgedessen eine grosse Empfindlich keit auf, so dass sehr geringe Änderungen des Spektrums gegenüber dem Spalt, z. B. durch sehr geringe Schwingungen c-ines Oszillogra- phenspiegels, bereits genügen, bedeutende Schwärzungsänderungen zu erhalten.
Zur Erreichung diese., Zweckes können verschie dene Mittel angewandt werden, die vorzugs weise zusammen gebraucht werden.
Zunächst kann eine Lichtquelle gebraucht erden, wie eine Quecksilberlampe, die ge wisse Lichtarten in hohem Masse ausstrahlt, aber die unmittelbar daneben liegenden Fre quenzen entweder sehr schwach oder gar nicht ausstrahlt, so dass in diesem Übergangs- gebiet die übertragene Lichtintensität eine steil verlaufende Funktion der Frequenz ist, welche Funktion am besten mehr oder we niger linear verlaufen muss.
Mit Filtern, wel che im sichtbaren Gebiete gefärbt sind, aber auch für beispielsweise ultraviolettes Licht durchlässig sind, lässt sich die Charakteristik, welche die Intensität des Lichtes als Funk tion der Frequenz darstellt, noch bedeutend ändern und korrigieren. Essoll jedoch darauf geachtet werden, dass ein solcher Filter be kanntlich die Gesamtinten.i'lät des Lichtes vermindert.
Filter, die eine bestimmte Licht art vollständig durchlassen. jedoch die be nachbarten Frequenzen in starkem Masse ab absorbieren, sind zum Beispiel die sogenann- ten "Wratten"-Filter.
Weiter kann das auf den Schlitz fallende Spektrum bedeutend geändert und in Hin blick aiif den zu erreichenden Zweck ver- bessert -erden. und zwar dibdurcli. dass es mit irgendeinem dazu geeigneten Mittel. ivie einem gebogenen Spiegel oder einer Linse, verzerrt abgebildet wird.
Hierdurch können bestimmte Teile des Spektiums diteht zu sammen- und andere weiter auseinander gezogen werden. In dieser Weise können zum Beispiel zwei geeignete Linien eines Emis- sionsspektrums, welche normalerweise ziem lich weit auseinander gelegen sind, dicht zu sammengebracht werden,
so dass beispiels4 weise durch eine kleine Bewegung des Oszillo- gra.phenQpiegel@s, entweder die eine oder die andere Lichtart durch den Schlitz fällt.
Schliesslich kann der Film selbst mit Hilfe an sich bekannter Sensibilisatoren der art sensibilisiert sein, dass er durch eine be stimmte Farbe in starkem Masse geschwärzt wird. ,jedoch durch Licht mit einer unmittel bar daneben liegenden Frequenz weniger oder gar nicht. Diese Sen,sibilisation kann durch Filterfarbstoffe in der Emulsionsscliicht er gänzt werden.
Durch eine richtige Kombination sämt- lieber obgenannter Mittel lässt sich eine ausser ordnetlich hohe Frequenzempfindlichkeit er zielen.
so dass äusserst kleine Verschiebungen des Spektrums gegenüber dem Spalt, unter welchem sich die Tonstrecke des Filmes be findet, grosse Schwärzungsunterschiede ver ursachen, während durch richtige Kombina tion der verschiedenen Mittel Nichtlinearitä- ten korrigiert werden können, z.
B. dadurch dass derjenige Teil des .Spektrums verwendet wird, in welchem die Ifichtquellencharakte- ristik, :
das heisst die Intensität des ausgesand- ten Lichtes als Funktion der Wellenlänge konvex, jedoch die Filmcharakteristik, das heisst die Filmempfindlichkeit als Funktion der Wellenlänge konkav zur Abszissenachse ist, so dass durch Zusammenwirkung eine lineare Summierungscharakteristik auftritt.
Das Verfahren :gemäss ,der Erfindungsoll an Hand der anliegenden Zeichnung weiter erläutert werden.
Fig. 1 stellt eine Schwärzungskurve dar, das heisst eine Kurve die die Schwärzung S als Funktion der Wellenlänge Ä, angibt.
In .den Fig. 2 und 3, ist angegeben, wie zwei Teile eines Spektrums auf den Spalt gewor fen werden können; Die Fig. 4 zeigt eine weitere Schwär zungskurve und in Fig. 5 ist,dar!gestellt, wie drei Spektrumteile benutzt werden, können, Fig. 6 zeigt eine dritte SclLwärzungskurve;
Fig. 7 zeigt eine Vorrichtung zur Durch führung des beanspruchten Verfahrens und Fig. 8 ist ein :Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 7.
In Fig. 1 sind an beiden Seiten der Emp- findlichkeitzpitze zwei Spektrumteile an gegeben, in denen die Änderung der Schwär- zuug in Abhängigkeit :der 'Mrellenlänge, -das heisst von der Farbe sehr gross ist.
In den Fig. 2 und 3 ist gezeigt, wie diese zwei Teile des ,Spektrums nebeneinander auf einen Spalt geworfen werden. Die beiden nebeneinander liegenden Spektrumteile .sind dabei übereinander angeordnet. Die Spalt höhe H beträgt .dabei etwas mehr als das Doppelte der Höhe da eines Spektrumteils. Der Spalt ist schraffiert gezeichnet.
In der Fig. 2 isst der zweite Teil zu glei cher Zeit umgedreht.
Werden die beiden: .Spektrumteile, so wie in Fig. 2 ,dargestellt auf den Spalt geworfen, so werden in jedem Moment die zwei= Teile des Spektrum:
a durch ,den variierenden .Strom in der gleichen Richtung bewegt, denn wird zum Beispiel der untere Teil in bezug auf Fig. 2 von rechts nach links bewegt, so er gibt dies eine stärkere Schwärzung,
des sich gerade unter dem Spalt befindenden Film teils gegenüber dem gerade vorher belichte ten Teil. Damit nun indiesem Moment auch .der obere Spektrumteil eine grössere Schwär- zung,des unter dem Spalt liegenden Filmteils gegenüber dem gerade vorher belichteten Teil verursacht, muss er ebenfalls von rechts nach links verschoben werden.
Die Versschiebung der beiden Spektrum teile kann, in diesem Falle zum Beispiel mit Hilfe desselben Oszillatorspiegels bewirkt werden. Werden .die beiden .Spektrumteile so wie in Fig. 3 dargestellt auf den Spalt ge worfen,, :so werden die zwei Teile in Qntgegen- besetztem Sinne verschoben, z.
B. mittelst zweier Oszillatorspiegel, die in jedem Moment gleich grosse, jedoch entgegengesetzt gerich= tete Drehungen machen.
In Fig. 4, in der ebenfalls wieder die Schwärzung S in Funktion der Wellenlänge A. angegeben ist, sind drei brauchbare Spek- trumteile angegeben.
In Fig. 5 ist dargestellt, wie diese drei Spektrumteile nebeneinander auf einen Spalt geworfen werden können.
Fig. G zeigt die Schw;zrzungskurve eines lichtempfindlichen Materials, die einen kon kaven und einen konvexen Teil aufweist. Da.- bei -sind zwei Spektrumteile angegeben, in denen; die Kurve konkav, beziehungsweise konkex ist.
Durch Kombination dieser beiden Spektrumteile kann ein Resultat erhalten werden, wie man es mit einer geradlinigen Schu,ärzungsskurve erhält.
Bei den oben beschriebenen und durch die Fig. 2, 3 und 5 veranschaulichten Verfahren werden -die verschiedenen Teile des Spek trums derart bewegt, dass1 die durch dieselben bewirkten Schwärzungen in demselben Sinne geändert werden,
das heisst im gleichen Zeit moment bei allen von den verschiedenen Spektrumteilen belichteten Filmpartien in bezug auf die gerade vorher belichteten Film- partien erhöht oder herabgesetzt werden. Bei den in den Fig. 2, 3 und 5 dargestelltem Ver fahren werden verschiedene Spektrumteile nebeneinander auf den .Spalt geworfen.
Das Verfahren kann jedoch auch derart aus geführt werden, .dass .die verschiedenen Spek- trumteile aufeinander, das heisst dass alle Spektrumteile auf den ganzen Spalt oder auf den gleichen Teil desselben geworfen werden. In diesem Falle wird also jedes einzelne be lichtete Spaltelement in jedem Moment von allen Spektrumteilen belichtet.
Es ist auch möglich und vorteilhaft das Verfahren derart durchzuführen, dass die verschiedenen Teile des Spektrums derart be wegt werden, dass die durch dieselben bewirk ten Sehwärzungen in entgegengesetztem Sinne geändert werden, so dass zum Beispiel, wenn zwei Spektrumteile verwendet werden,
im gleichen Zeitmoment der eine @Spektrum- teil eine Erhöhung der Schwärzung und der andere eine Herabsetzung derselben im Ver gleich zu den gerade vorher belichteten Film partien bewirkt. Zu diesem Zwecke kann man z. B. die Teile a,<I>b, c</I> und<I>e, f,</I> g der Fig. I durch den modulierten Strom in jedem Zeit moment in der gleichen Richtung in bezug auf den Spalt bewegen, ebenso kann man z.
B. die Teile a, <I>b,</I> c und<I>e, f,</I> g der Fig. 4 nach Drehung einer dieser beiden in bezug auf den Spalt in jedem Zeitmoment gleich sinnig bewegen, oder aber man kann diese zwei Teile der Fig. 4 in jedem Zeitmoment in entgegengesetzter Richtung in bezug auf den Spalt bewegen.
Das Verfahren kann derart durchgeführt werden, dass man ein licht empfindliches Material verwendet, das eine symmetrische Schwärzungrkurve aufweist, wie eine solche z.
B. in Yg. 1 dargestellt ist. und dass man ferner zwei, zwei symme trischen Teilen dieser Schwärzungskurve zu geordnete Spektrnmteile verwendet, die auf zwei, nebeneinander liegende Stellen des Spaltes unter dem das lichtempfindliche Ma terial verschoben wird, geworfen werden.
Ein solcher Tonträger wird dann zweckmässig mit einer Einrichtung abgetastet, die zwei Photozellen aufweist, wobei dieselben Zweck mässig in Gegentakt geschaltet sind, wodurch die geraden Harmonischen eliminiert werden können.
Auch können zum Beispiel zwei Teile des Spektrums zu verschiedenen Zwecken benutzt werden, z. B. der eine Teile zum Registrie ren des Lautas in der erwähnten Weise und der andere Teil zur Vornahme einer variieren den Schwärzung. welche z.
B. das Hinter- grundgeräusch vermindert. welches bekannt lich durch Unregelmässigkeiten in dem Film entsteht, besonders in den mehr durchsichti- gen Filmteilen. Zu diesem Zwecke wird zum Beispiel ein Spektrumteil genommen. der nur wenig aktiv ist, z. B.
Infrarot und in bekann- ter Weise mittels eines Stromces, der .durch den mittleren Wert des die Tonaufzeichnung bewirkenden Stromes bestimmt wird, bewegt.
Das Verfahren kann auch derart durch geführt werden, dass zwei Spektrumteile, von denen der eine Teil chemisch weniger aktiv ist und zum Beispiel im Gebiet der roten Strahlen liegt und der andere chemisch akti ver ist, nebeneinander auf den gleichen Spalt geworfen werden,
und dass dabei nur der chemisch aktivere Spektrumteil zur Belich tung des Tonträgers verwendet wird, wäh rend der chemisch weniger aktive SpekIrum- teil zum Abhörendes aufzunehmenden Tones dient.
In diesem Falle wird der zu belich tende Tonträger nur unter dem Teil des Spaltes durchgezogen, der vom chemisch aktiveren Spektrumteil belichtet wird, wäh rend unter dem daneben liegenden Spaltteil. der vom chemisch weniger aktiven Spektrum- teil belichtet wird, eine rotempfindliche Photozelle vorgesehen ist.
Bei der in Fig. 7 und 8 dargestellten Vor richtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens dient als Lichtquelle 1 eine kurze, gedrungene, gerade Glühspirale, deren Licht durch eine korrigierte Kondensorlinie 2 auf den Spalt<B>3</B> geworfen wird,
der als neue Lichtquelle dient und vom Mikroskop-Objek- tiv 4 eine gewisse Strecke hinter dem Oszilla- torspiegel 5 abgebildet wird. Das Licht wird von einem zweiten Mikroskapobjektiv 6 auf gefangen, von einem geradesehenden Prisma 7 in Farben aufgeteilt, was.
mit drei Bündeln angegeben worden ist und daraufhin auf dem Spalt 8 konzentriert, der eine bestimmte Farbe in Abhängigkeit vom .Stande ,des Oszil- latorspiegels 5 durchlässt, welch letzterer bei spielsweise auf einem piezoel-ektrischen Kri stall befestigt sein kann.
Vor der einen Hälfte des Spaltres: (Fig. 7) ist eine schief gestellte Glasplatte, 11 angeordnet, wodurch der ,durch diese Platte fallende Teil -des Spektrums in eine Richtung senkrecht zum Spalt geschoben wird, so dass auf diesen Spaltteil ein anderer Teil des Spektrums geworfen wird als auf den Teil des Spaltes, der nicht von der schie fen Platte abgedeckt wird.
Das Mikroskopobjektiv 9, welches dem Ob jektiv 6 entspricht und symmetrisch mit dem selben angeordnet ist, bildet schliesslich ein Bild des Spaltes auf dem Film 10.