Elektromagnetisches Lichtsteuergerät für Tonaufzeichnungen. Gegenstand der Erfindung ist ein elektro magnetisches Lichtsteuergerät für Tonauf zeichnungen, welches sich auszeichnet durch eine einseitig eingespannte Feder, deren freies, als Träger für einen den Lichtstrahl ablenkenden Spiegel ausgebildetes Ende un mittelbar über den Polschuhen des von den Sprechströmen durchflossenen Elektromag neten angeordnet ist.
Es sind Lichtsteuergeräte bekannt, bei denen ein mit dem den Lichtstrahl ab lenkenden Spiegel belegter Eisenanker zwi schen den Polschuhen eines Magnetes un ter dem Einfluss der aufzuzeichnenden Sprechströme schwingt. Die Ströme werden dabei einer oder mehreren Spulen zugeführt, die auf den Polschuhen von Magneten sitzen. Die auf diese Weise durch die Magnete er zeugte Feldstärke wird im Rhythmus der zugeführten Wechselströme geändert. Der Schwinganker ist bei diesen Systemen auf einem zweiseitig eingespannten Draht oder Band befestigt, deren Torsion als Rückstell- kraft dient.
Ein Nachteil dieser Geräte liegt darin, dass das Eisenplättchen, das nur eine der Stromstärke verhältnisgleiche Winkeldrehung ausführen sollte, noch zusätzliche uner wünschte Verschiebungen erleidet. Diese ent stehen dadurch, dass sich das den Spiegel tragende Band bei der geringsten Urasym- metrie des Aufbaues durchbiegt. Solche Un genauigkeiten sind aber bei aller Sorgfalt praktisch nicht zu vermeiden; selbst in den Fällen, wo sie ursprünglich vermieden waren, können die Ungenauigkeiten nachträglich durch geringfügige Einflüsse oder Tempera turänderungen oder dergleichen sich leicht einstellen.
Die dadurch bedingten fehlerhaf ten Bewegungen des Ankers und Spiegels verursachen Verzerrungen und Störungen in der Tonwiedergabe, vor allem in der Nähe der Eigenbewegung des Bandes.
Eine besonders zweckmässige Ausfüh- rungsweise des Gegenstandes der Erfindung ergibt sich, wenn der mittlere Teil des Spie gelträgers über dem einen Pol des Magnetes liegt, während die äussern Teile des Spiegel trägers über den beiden Schenkeln des andern Pols des Magnetes angeordnet sind. Bei die ser Anordnung liegen die drei wirksamen Polflächen in einer Ebene, die parallel oder annähernd parallel zur Null-Lage des Spie gelträgers verläuft. Zweckmässig trägt jeder der beiden Schenkel des geteilten Pols eine Sprechspule, die elektrisch so geschaltet ist, dass durch den Strom die magnetische Feld stärke des einen Schenkels um den gleichen Betrag erhöht wird, um den das Feld des andern geschwächt wird.
Der Spiegelträger liegt zweckmässigerweise in der Mitte auf dem einschenkligen Pol auf einer Schneide, Welle oder dergleichen unter einem gewis sen Druck auf, um dem Spiegel eine genau definierte Drehachse zu geben. Zweck mässigerweise ist der Druck einstellbar, lind besitzt die den Spiegel tragende Feder von der Einspannstelle zu ihrem freien Ende eine sich verjüngende Form,
zwecks Erzielung eines günstigen Frequenzganges. Das System erlaubt ferner die Anbringung von Dämp- fungsmitteln zwischen den äussern Schen keln des einen magnetischen Pols und dem äussern Teil des Spiegelträgers. Als Dämp- fungsmittel haben sich 01, Gummi oder der gleichen als günstig erwiesen. Endlich hat es sich gezeigt, dass Eisenpulver mit oder ohne Bindemittel, zwischen die Schwingfeder und die Polschuhe eingeführt, nicht nur eine wirksame Dämpfung des Schwingelementes, sondern sogar eine Verstärkung des Aus schlages bewirkt.
Diese Erscheinung ist dar auf zurückzuführen, dass durch die Per meabilität des Eisens die Iiraftliniendichte und damit die Empfindlichkeit des Systems erhöht wird.
In der Zeichnung ist eine Ausführungs form des Erfindungsgegenstandes beispiels weise dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 die Anordnung der Polschuhe des elektromagnetischen Lichtsteuergerätes mit dein Spiegelträger im Schnitt nach der Ebene I-1 der Fig. 3,^ Fig. 2 eine raumbildliche Darstellung des elektromagnetischen Lichtsteuergerätes, schräg von oben gesehen, Fig. 3 eine Einzelansicht des auf einer festen Achse aufliegenden Spiegelträgers mit den Polschuhen im vergrösserten Massstabe.
Der Magnet 1 ist mit Polschuhen ver sehen, und zwar teilt sich der eine Polschuh 2 in die Schenkel 2a und 2b. Die Polschuhe sind aus lamelliertem Eisen, die je eine Sprechspule 4, 5 tragen. Die beiden Schenkel 2a und 2b des einen :Magnetpols sind durch je eine schmale. Wand 0 aus unmagnetischem Material von dein andern eingeschlossenen Magnetpol 3 getrennt. Der mittlere Polschuh 3 trägt in einer Rille 7 die Auflagewelle 8 für die Schwingfeder 9. Die Schwingfeder 9 ruht mit ihrem freien Ende 9a, das als Trä ger für den Spiegel 1.0 dient, auf der soeben erwähnten Welle 8, so dass der Spiegelträger 9a mit dem Spiegel 10 in seiner Ruhelage parallel oder annähernd parallel zu den Aussenflächen der Polschuhe 2, 3 liegt.
Der in Richtung der Feder gelegene Mittelteil des Spiegelträgers 9a liegt über dem Pol 3 des Magnetes, während die äussern Teile des Spiegelträgers 9a über den Schenkeln 2a und 2b des Pols 2 angeordnet sind. Die Feder 9 ist an einer Brücke 11 einseitig aufgehängt und dort mittels Schrauben 12 oder derglei chen einstellbar eingespannt. Mit Hilfe der Schrauben 12 lässt sich die Null-Lage des Spiegels und der Auflagedruck des Spiegel trägers auf der Welle 8 leicht einstellen.
Die beiden Spulen 4 und 5, die von den aufzuzeichnenden Sprechströmen durchflos sen werden, sind so hintereinander geschal tet, dass durch denselben Strom die Feld stärke des einen Schenkels 2a im gleichen Masse verstärkt wie die des andern Schen kels 2b geschwächt wird.
Infolgedessen neigt sich die Feder, die in der Nullstellung waagrecht über den Polschuhen 2, 3 steht (vergleiche Fig. 1) bei jeder Periode des durchfliessenden Wechselstromes abwechselnd nach dem einen oder dem andern Schenkel 2a und 2b und bewirkt auf diese Weise die Steuerung des auf den Spiegel 10 fallenden Lichtstrahls. Auf die optische Anordnung zur Erzeugung und Ablenkung des Licht büschels sei hier nicht näher eingegangen.
Die Feder kann aus. Bandstahl oder aus nicht magnetischem Stoff hergestellt sein; in letzterem Falle kann ein Plättchen aus mag netischem Material als Spiegelträger verwen det werden.
Die Vorteile dieser Anordnung liegen ausser in der Einfachheit des Aufbaues und der leichten Einstellbarkeit des Spiegelträ gers - darin, dass durch die Verwendung einer Auflagewelle 8 in Verbindung mit der einseitig eingespannten Feder 9 eine exakte Drehbewegung des Spiegelträgers 9a erreicht wird. Wichtig dafür ist, dass die Feder 9 mit einem ganz bestimmten Druck auf der Welle 8 aufliegt, da sonst zum Beispiel bei einem zu geringen Druck die Feder ausser der gewollten Drehbewegung noch Störbewe gungen ausführt, die die bekannten Verzer rungen mit sich bringen.
Von Bedeutung ist ferner die sich verjüngende, in Fig. 2 ver anschaulichte Form der Feder 9, 9a, durch die sich bei richtiger Wahl des Materials und der Grösse ein ganz gleichmässiges An sprechen auf alle Frequenzen eines weiten Bereiches erreichen lässt.
Electromagnetic light controller for sound recording. The invention is an electro-magnetic light control device for Tonauf drawings, which is characterized by a cantilevered spring whose free end, designed as a carrier for a mirror deflecting the light beam, is arranged un indirectly over the pole pieces of the electro-magnet through which the speech currents flow.
There are light control devices known in which an iron armature occupied by the light beam deflecting mirror between the pole pieces of a magnet oscillates under the influence of the speech currents to be recorded. The currents are fed to one or more coils that sit on the pole pieces of magnets. The field strength generated in this way by the magnets he is changed in the rhythm of the supplied alternating currents. In these systems, the oscillating armature is attached to a wire or band clamped on both sides, the torsion of which serves as a restoring force.
A disadvantage of these devices is that the iron plate, which should only perform an angular rotation that is proportional to the current intensity, suffers additional undesired displacements. These are caused by the fact that the band carrying the mirror bends with the slightest primal asymmetry of the structure. Such inaccuracies are practically unavoidable with all due care; even in those cases where they were originally avoided, the inaccuracies can easily set in afterwards due to minor influences or temperature changes or the like.
The resulting incorrect movements of the armature and mirror cause distortions and disturbances in the sound reproduction, especially in the vicinity of the proper movement of the tape.
A particularly expedient embodiment of the subject matter of the invention results when the middle part of the mirror carrier lies above one pole of the magnet, while the outer parts of the mirror carrier are arranged above the two legs of the other pole of the magnet. In this arrangement, the three effective pole faces lie in a plane that runs parallel or approximately parallel to the zero position of the mirror carrier. Each of the two legs of the split pole expediently carries a voice coil which is electrically connected so that the magnetic field strength of one leg is increased by the same amount by which the field of the other is weakened by the current.
The mirror carrier is conveniently located in the middle on the one-legged pole on a cutting edge, shaft or the like under a certain pressure to give the mirror a precisely defined axis of rotation. Appropriately, the pressure is adjustable, and the spring carrying the mirror has a tapering shape from the clamping point to its free end,
in order to achieve a favorable frequency response. The system also allows damping means to be attached between the outer legs of one magnetic pole and the outer part of the mirror carrier. Oil, rubber or the like have proven to be favorable as damping means. Finally, it has been shown that iron powder, with or without a binder, introduced between the oscillating spring and the pole shoes, not only effects effective damping of the oscillating element, but even amplifies the deflection.
This phenomenon is due to the fact that the permeability of the iron increases the density of air lines and thus the sensitivity of the system.
In the drawing, an embodiment of the subject invention is shown as an example, namely: Fig. 1 shows the arrangement of the pole pieces of the electromagnetic light control device with your mirror carrier in section along the plane I-1 of FIG. 3, ^ Fig. 2 is a three-dimensional representation of the electromagnetic light control device, seen obliquely from above, FIG. 3 shows a detailed view of the mirror carrier resting on a fixed axis with the pole pieces on an enlarged scale.
The magnet 1 is seen ver with pole pieces, namely the one pole piece 2 divides into the legs 2a and 2b. The pole pieces are made of laminated iron, each of which carries a voice coil 4, 5. The two legs 2a and 2b of one: magnetic pole are each narrowed by a. Wall 0 made of non-magnetic material separated from your other enclosed magnetic pole 3. The middle pole piece 3 carries in a groove 7 the support shaft 8 for the oscillating spring 9. The oscillating spring 9 rests with its free end 9a, which serves as Trä ger for the mirror 1.0, on the just mentioned shaft 8, so that the mirror carrier 9a with the mirror 10 in its rest position is parallel or approximately parallel to the outer surfaces of the pole shoes 2, 3.
The middle part of the mirror carrier 9a in the direction of the spring lies above the pole 3 of the magnet, while the outer parts of the mirror carrier 9a are arranged above the legs 2a and 2b of the pole 2. The spring 9 is suspended on one side of a bridge 11 and clamped adjustable there by means of screws 12 or the like. With the help of the screws 12, the zero position of the mirror and the contact pressure of the mirror carrier on the shaft 8 can be easily adjusted.
The two coils 4 and 5, through which the speech currents to be recorded flow through, are switched one behind the other so that the field strength of one leg 2a is strengthened to the same extent as that of the other leg 2b is weakened by the same current.
As a result, the spring, which is in the zero position horizontally above the pole pieces 2, 3 (see Fig. 1) alternately for each period of the alternating current flowing through to one or the other leg 2a and 2b and in this way causes the control of the the mirror 10 falling light beam. The optical arrangement for generating and deflecting the light bundle will not be discussed in detail here.
The spring can be made. Strip steel or made of non-magnetic material; in the latter case, a plate made of magnetic material can be used as a mirror carrier.
The advantages of this arrangement are, besides the simplicity of the construction and the easy adjustability of the Spiegelträ gers - that by using a support shaft 8 in connection with the spring 9 clamped on one side an exact rotation of the mirror carrier 9a is achieved. It is important that the spring 9 rests on the shaft 8 with a very specific pressure, otherwise, for example, if the pressure is too low, the spring will not only perform the intended rotational movement, but also Störbewe movements that cause the known distortions.
Also of importance is the tapering, ver illustrated in Fig. 2 shape of the spring 9, 9a, through which a very even response to all frequencies of a wide range can be achieved with the correct choice of material and size.