DE1045116B

DE1045116B - Device for sound recording using a radiation-sensitive layer on the recording medium

Info

Publication number: DE1045116B
Application number: DED25016A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Peter Niemann; Dipl-Phys Liesel Scheuermann; Alexander Schaaf
Original assignee: GRAMMOPHON GES MIT Beschrankter; Deutsche Grammophon GmbH
Current assignee: GRAMMOPHON GES MIT Beschrankter; Deutsche Grammophon GmbH
Priority date: 1957-02-25
Filing date: 1957-02-25
Publication date: 1958-11-27

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Tonautzeichnung unter Verwendung einer strahlungsempfindlichen Schicht auf dem Aufzeichnungsträger, der zur Herstellung von mittels des Nadeltonverfahrens abspielbaren Aufzeichnungsträgern dient und dessen Schicht durch einen Elektronenstrahl exponiert wird.The invention relates to a device for sound recording using a radiation-sensitive Layer on the recording medium, which is used for producing playable by means of the needle-tone process Recording media is used and the layer is exposed by an electron beam.

In der Tonfilmtechnik ist es an sich bekannt, die Lichttonaufzeichnung auf einem fotografischen Film dadurch vorzunehmen, daß die lichtempfindliche Filmschicht durch ein Elektronenstrahlenbündel exponiert wird. Mit derartigen Einrichtungen kann man Lichttonspuren sowohl in Intensitätsschrift als auch in Zackenschrift herstellen. Es sind auch Lichttonfilme bekanntgeworden, bei denen die Tonspur mit Hilfe eines Kathodenstrahloszillographen als Oszillographenschrift aufgezeichnet ist. Aus Veröffentlichungen von Vogt, Engl und Massolle ist es bekannt, zur Herstellung von Schallplatten einen mit einer lichtempfindlichen Schicht versehenen Träger zu benutzen, auf dem ein feiner Lichtpunkt, dessen Intensität im Rhythmus der aufzuzeichnenden Schallschwingungen geändert wird, eine spiralförmige Aufzeichnung, die etwa der Edisonschrift bzw. Tiefenschrift entspricht, herstellt. Bei der bekannten Anordnung wird der Aufzeichnungslichtstrahl durch eine intensitätsgesteuerte Glimmlampe erzeugt. Mit Hilfe eines bekannten fotochemischen Verfahrens wird dann eine reliefartige Matrize hergestellt, von der auf dem üblichen galvanischen Wege Schallplatten erzeugt werden. Auf die gleichen Erfinder geht auch zurück, daß eine amplitudenabhängige Verschiebung einer Lichtquelle konstanter Intensität, die durch eine Glimmlampe erzeugt wird, bei der die Glimmlichterscheinung durch eine Steuerspannung ortsverschieblich ist, eine der Berliner Schrift bzw. Seitenschrift entsprechende Aufzeichnung auf einer lichtempfindlichen Schicht hergestellt werden kann, die in der oben angedeuteten Weise zur Schallplattenherstellung verwendet wird. Die bekannten Verfahren haben sich jedoch in der Praxis nicht eingeführt, da die Lichtsteuergeräte Mängel zeigten und die verbesserten mechanischen Verfahren den Bedarf befriedigten.In sound film technology, it is known per se, optical sound recording on a photographic film by making the photosensitive film layer is exposed by an electron beam. With such devices one can optical soundtracks both Produce in intensity script as well as in zigzag script. Optical sound films have also become known at which the sound track is recorded as oscilloscope writing with the aid of a cathode ray oscilloscope. From publications by Vogt, Engl and Massolle, it is known to produce a record to use a support provided with a photosensitive layer on which a fine point of light, its intensity is changed in the rhythm of the sound vibrations to be recorded, a spiral recording, which roughly corresponds to the Edison script or subscript. In the known arrangement the recording light beam is generated by an intensity-controlled glow lamp. With the help of a well-known photochemical process is then made a relief-like matrix, from which on the usual galvanic Ways records are produced. The same inventor also goes back to the fact that an amplitude-dependent Displacement of a light source of constant intensity generated by a glow lamp is one of the Berlin scripts, in which the glowing light phenomenon can be displaced by a control voltage or page writing corresponding recording can be produced on a photosensitive layer which is used in the manner indicated above for making records. The known procedures have However, it was not introduced in practice because the lighting control devices showed deficiencies and the improved mechanical ones Procedures met the need.

Die bekannten Schallplatten mit Seitenschrift haben den Nachteil, daß keine reine Horizontalauslenkung der Abtastnadel hervorgerufen wird. Es entsteht vielmehr gleichzeitig auch eine leichte Vertikalauslenkung des Abtaststiftes. Durch diesen sogenannten Pinching-Effekt entstehen Verzerrungen. Man verwendet zum Schneiden und Abtasten Saphire verschiedenen Querschnitts, nämlich dreieckige zum Schneiden und kreisrunde zum Abtasten. Der dreieckige Querschnitt des Schneidsaphirs bedingt eine von der Rillensteigung abhängige Rillenbreite. Der kreisförmige Abtastsaphir wird an den Stellen kleinerer Rillenbreite, d. h. großer Steigung, angehoben und führt so eine Vertikalbewegung aus. Nähert man die Querschnitte der beiden Saphire aneinander an, so kannThe known records with side writing have the disadvantage that there is no pure horizontal deflection of the Stylus is caused. Rather, there is also a slight vertical deflection of the stylus at the same time. This so-called pinching effect creates distortions. One used for cutting and scanning sapphires of various cross-sections, namely triangular ones for cutting and circular ones for scanning. The triangular cross-section of the cutting sapphire results in a groove width that is dependent on the groove pitch. The circular scanning sapphire will be on the spots smaller groove width, d. H. high incline, raised and thus executes a vertical movement. If you approach the Cross-sections of the two sapphires on each other, so can

Einrichtung zur Tonaufzeichnung
unter Verwendung einer strahlungsempfindlichen Schicht
auf dem AufzeichnungsträgerDevice for sound recording
using a radiation-sensitive layer
on the recording medium

Anmelder:
Deutsche Grammophon GesellschaftApplicant:
Deutsche Grammophon Gesellschaft

mit beschränkter Haftung, _r,
Hamburg 13, Harvestehuder Weg 1-4limited liability, _r ,
Hamburg 13, Harvestehuder Weg 1-4

Dipl.-Phys. Peter Niemann,Dipl.-Phys. Peter Niemann,

Dipl.-Phys. Liesel Scheuermann, Hannover,Dipl.-Phys. Liesel Scheuermann, Hanover,

und Alexander Schaaf, Gauting bei München,and Alexander Schaaf, Gauting near Munich,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

man das Pinching vermeiden, aber der Schneidsaphir schneidet dann nicht mehr hinreichend glatt, und der Abtastsaphir beginnt seinerseits zu schneiden. Es handelt sich also um ein prinzipielles Dilemma aller mechanischen Verfahren: Die unterschiedlichen Aufgaben der beiden Saphire bedingen unterschiedliche Querschnitte und damit Pinching. Dieser Effekt wirkt sich insbesondere störend aus, wenn zwei Schallaufzeichnungen in einer gemeinsamen Rille vereinigt und gleichzeitig oder nacheinander abgetastet werden sollen. Die Vereinigung von zwei Schallaufzeichnungen in einer Tonrille ist bereits bekannt; an anderer Stelle wurden auch bereits verschiedene Durchführungsmöglichkeiten zur Vereinigung mehrerer Schallaufzeichnungen in einer Rille etwa zum Zwecke stereofonischer Tonwiedergabe vorgeschlagen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine von störenden Effekten freie Schallschrift zu erzeugen. Dies wird gemäß der Erfindung bei einer Einrichtung der eingangs erwähnten Gattung dadurch erreicht, daß der Durchmesser des Elektronenstrahlenbündels in der Aufzeichnungsebene gleich der zu erzeugenden Schallrillenbreite ist. Die Aufzeichnung kann hierbei durch seitliche Auslenkung eines Elektronenstrahlenbündesl konstanter Intensität erfolgen oder durch Intensitätsvariation des Elektronenstrahlenbündels vorgenommen werden.
Ein Vorzug der Erfindung besteht in der Kleinheit der Wellenlänge des Aufzeichnungsstrahles. Eine punktförmige Abbildung im Sinne der geometrischen Optik ist nur möglich für »Punkte«, deren Durchmesser groß gegen die Wellenlänge ist, z. B. in Größenordnung von zehn Wellenlängen. Bei Langspielplatten mit Mikrorillen produzierenyou avoid pinching, but the cutting sapphire then no longer cuts sufficiently smoothly, and the scanning sapphire in turn begins to cut. It is therefore a fundamental dilemma of all mechanical processes: The different tasks of the two sapphires require different cross-sections and thus pinching. This effect is particularly disruptive when two sound recordings are combined in a common groove and are to be scanned simultaneously or one after the other. The union of two sound recordings in one tone groove is already known; Elsewhere, various implementation options for combining several sound recordings in one groove, for example for the purpose of stereophonic sound reproduction, have already been proposed.
The invention is based on the object of generating sound writing free of disruptive effects. According to the invention, this is achieved in a device of the type mentioned at the beginning in that the diameter of the electron beam in the recording plane is equal to the width of the sound groove to be generated. The recording can take place here by lateral deflection of an electron beam of constant intensity or by varying the intensity of the electron beam.
An advantage of the invention is the smallness of the wavelength of the recording beam. A point-like image in the sense of geometric optics is only possible for " points" whose diameter is large compared to the wavelength, e.g. B. in the order of ten wavelengths. Produce long-playing records with micro-grooves

809 630/280809 630/280

Unregelmäßigkeiten in der Rille von der Größenordnung 0,1 μ bereits deutlich hörbare Störgeräusche, so daß für die Aufzeichnung die Wellenlänge kleiner als 0,01 μ sein muß. Das von Vogt, Engl und Massolle vorgeschlagene Verfahren ist somit für Langspielplatten völlig unbrauchbar. Ein weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber dem erwähnten Verfahren ist die Möglichkeit, gleichzeitig Tiefen- und Seitenschrift mit einem Strahl aufzuzeichnen.Irregularities in the groove of the order of 0.1 μ are already clearly audible noise, so that for the recording wavelength must be less than 0.01 μ. That suggested by Vogt, Engl and Massolle The method is therefore completely useless for long-playing records. Another advantage of the invention over the mentioned method is the possibility of simultaneous Record depth and side writing with one ray.

Gemäß Weiterbildung der Erfindung nimmt die Intensität des Elektronenstrahlenbündels zur Erzeugung des gewünschten Schallrillenquerschnitts von der Mittelachse nach den Randstrahlen hin ab. Das Elektronenstrahlenbündel kann in der erfindungsgemäßen Einrichtung als Parallelstrahlenbündel erzeugt werden. Um störende Nebeneffekte zu vermeiden, wird die Anordnung gemäß der Erfindung derart getroffen, daß die Tonrille bei reiner Seitenschrift stets eine gleiche Breite besitzt. Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung können in an sich bekannter Weise Seiten- und Tiefenschrift in einer einzigen Tonrille vereinigt und gleichzeitig durch ein einziges Elektronenstrahlenbündel aufgezeichnet werden. Gemäß Weiterbildung der Erfindung wird der Steuerelektrode der Elektronenquelle eine Kompensationsspannung zugeführt, die das Produkt aus Belichtungszeit und mittlerer Strahlintensität konstant hält und von der Relativgeschwindigkeit des Strahlenbündels und gegebenenfalls bei Seitenschrift von der Auslenkung abhängig ist. Hierdurch lassen sich die Änderungen der Relativgeschwindigkeit ausgleichen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Elektronenquelle in einem evakuierten Gefäß angeordnet, das mit einem Austrittsfenster für die Elektronen versehen ist. Es ist möglich, die Aufzeichnungsfolie im Hellen oder zumindest bei Rotlicht zu handhaben, sofern man nur die Schicht so sensibilisiert, daß ihre Empfindlichkeit im wesentlichen im kurzwelligen Gebiet liegt.According to a further development of the invention, the intensity of the electron beam for generating the increases desired sound groove cross-section from the central axis towards the marginal rays. The electron beam can be generated in the device according to the invention as a parallel beam. To disturbing To avoid side effects, the arrangement according to the invention is made such that the tone groove at pure Page font always has the same width. With the invention Facility can, in a manner known per se, page and subscript in a single tone groove combined and recorded simultaneously by a single electron beam. According to further training According to the invention, the control electrode of the electron source is supplied with a compensation voltage which keeps the product of exposure time and mean beam intensity constant and of the relative speed of the bundle of rays and, if necessary, in the case of side writing, depends on the deflection. Through this the changes in the relative speed can be compensated for. According to one embodiment of the invention the electron source is arranged in an evacuated vessel with an exit window for the electrons is provided. It is possible to handle the recording film in the bright or at least in red light, provided that the layer is only sensitized in such a way that its sensitivity is essentially in the short-wave region.

An Hand der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise erläutert.The invention is explained by way of example with the aid of the drawing.

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Aufzeichnungseinrichtung schematisch dargestellt. Mit 1 ist ein evakuiertes Gefäß bezeichnet, das eine Glühkathode 2 od. dgl. als Elektronenquelle enthält. Zur Steuerung der Intensität des Elektronenstrahlenbündels 3 dient im dargestellten Ausführungsbeispiel der Wehneltzylinder 4. Es ist ferner eine Beschleunigungselektrode 6 sowie ein elektronenoptisches System 7 und 7« vorgesehen. Der Austritt des Elektronenstrahlenbündels 3 aus dem evakuierten Gefäß 1 erfolgt durch ein in die Gefäßwand eingesetztes Aluminiumblättchen, ein sogenanntes Lenardfenster 8, das sich dicht über dem Aufzeichnungsträger 9 befindet. Der Aufzeichnungsträger 9 wird durch eine entsprechend bewegte Unterlage 10, beispielsweise im Falle der Aufzeichnung auf Platten durch den Plattenteller, bewegt. Die strahlungsempfindliche Schicht ist mit 11 bezeichnet. Das die Elektronenquelle enthaltende Entladungsgefäß ist im Falle der Schallplattenaufzeichnung mit einer üblichen Rillenvorschubeinrichtung verbunden. Mit der beschriebenen Einrichtung ist es jedoch auch möglich, band- oder walzenförmige Nadeltonaufzeichnungen herzustellen.In Fig. 1, the recording device according to the invention is shown schematically. With 1 is an evacuated Denotes vessel that contains a hot cathode 2 or the like as an electron source. To control the intensity of the electron beam 3 is used in the illustrated embodiment of the Wehnelt cylinder 4. It is also an acceleration electrode 6 and an electron-optical system 7 and 7 ″ are provided. The exit of the Electron beam 3 from the evacuated vessel 1 takes place through an aluminum sheet inserted into the vessel wall, a so-called Lenard window 8, which is located just above the recording medium 9. The recording medium 9 is moved accordingly by a Base 10, for example in the case of recording on disks by the turntable, moved. The radiation-sensitive Layer is denoted by 11. The discharge vessel containing the electron source is in In the case of record recording, connected to a conventional groove feed device. With the described However, it is also possible to produce tape-shaped or roller-shaped needle-tone recordings.

In Fig. 2 ist eine mit der erfindungsgemäßen Einrichtung herstellbare Schallrille S dargestellt, die für Seitenschrift an jeder Stelle die gleiche Breite B aufweist.2 shows a sound groove S which can be produced with the device according to the invention and which has the same width B for page writing at every point.

In Fig. 3 ist ein zweckmäßig mit der erfindungsgemäßen Einrichtung herstellbares Schallrillenprofil dargestellt. Die Kanten des Profils stehen in rechtem Winkel aufeinander. Der Abrundungsradius R am Grund der Rille wird zweckmäßig kleiner als 10 μ gewählt.In Fig. 3, a sound groove profile that can be expediently produced with the device according to the invention is shown. The edges of the profile are at right angles to each other. The radius of curvature R at the bottom of the groove is expediently chosen to be less than 10 μ.

Die für eine derartige Aufzeichnung erforderliche Intensitätsverteilung J des Elektronenstrahlenbündels ist in Fig. 4 dargestellt. Die gewünschte Struktur läßt sich leicht erreichen, da unter Voraussetzung einer Anodenspannung von 10 kV auf einen Bereich von 50 μ etwa 4 · 10⁶ Wellenlängen fallen. Die gewünschte Intensitätsverteilung des Elektronenstrahles läßt sich durch geeignete Ausbildung der Elektronenoptik bewirken.The intensity distribution J of the electron beam required for such a recording is shown in FIG. The desired structure can be easily achieved, since, assuming an anode voltage of 10 kV, approximately 4 · 10 ⁶ wavelengths fall in a range of 50 μ. The desired intensity distribution of the electron beam can be brought about by a suitable design of the electron optics.

In Fig. 5 ist schematisch eine Einrichtung gemäß der Erfindung zur Aufnahme von stereofonischen Schallplatten dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden zwei Übertragungskanäle mit den Mikrofonen M₁ und M₂ benutzt, deren Spannungen in den Verstärkern V₁ und V₂ verstärkt werden. Der strahlungsempfindliche Aufzeichnungsträger ist mit A bezeichnet und befindet sich auf einem Plattenteller P, der von einem Motor E über ein entsprechendes Getriebe G angetrieben wird. Die Schallaufzeichnung auf dem Aufzeichnungsträger A erfolgt durch die Einrichtung F, die das im Zusammenhang mit Fig. 1 näher beschriebene Elektronenstrahlsystem enthält. Die Schreibeinrichtung F ist mit einer Rillenvorschubeinrichtung R verbunden, deren Antrieb vom Motor E über Getriebe X und Y erfolgt. Es ist ferner ein Speisegerät T zur Erzeugung der erforderlichen Betriebsspannungen des Elektronenstrahlsystems vorgesehen. Die Ausgangsspannung des Verstärkers F₁ wird dem Anpassungsverstärker Z₁ zugeleitet, der dann die Steuerspannung zur Steuerung der Intensität des Elektronenstrahlenbündels liefert. Vom Schaltungsteil K her wird ferner dem Anpassungsverstärker Z₁ eine Kompensationsspannung zugeführt, die von der jeweiligen Schreibgeschwindigkeit abhängig ist. Der Schaltungsteil K steht demzufolge einerseits mit dem Rillenvorschubgetriebe Y und andererseits mit dem Anpassungsverstärker Z₂ des zweiten in Seitenschrift geschriebenen Stereofoniekanals in Verbindung. Der Anpassungsverstärker Z₂ gibt seine Spannung an das Ablenksystem C ab, das eine seitliche Auslenkung des Elektronenstrahles bezüglich der Aufzeichnungsrichtung bewirkt. Für den Aufzeichnungsträger empfiehlt sich eine Korngröße von 0,1 μ, die im Falle des Auftretens einer Lichthofbildung noch weiter herabzusetzen ist.In Fig. 5 a device according to the invention for recording stereophonic records is shown schematically. In this exemplary embodiment of the invention, two transmission channels are used with the microphones M ₁ and M ₂ , the voltages of which are amplified in the amplifiers V ₁ and V ₂ . The radiation-sensitive recording medium is labeled A and is located on a turntable P which is driven by a motor E via a corresponding gear G. The sound recording on the recording medium A is carried out by the device F, which contains the electron beam system described in more detail in connection with FIG. The writing device F is connected to a groove feed device R , which is driven by the motor E via gears X and Y. A supply device T is also provided for generating the required operating voltages for the electron beam system. The output voltage of the amplifier F ₁ is fed to the matching _{amplifier Z 1} , which then supplies the control voltage for controlling the intensity of the electron beam. A compensation voltage, which is dependent on the respective writing speed, is also fed from the circuit part K to the matching amplifier Z _1. The circuit part K is consequently connected on the one hand to the grooved feed gear Y and on the other hand to the matching _{amplifier Z 2 of} the second stereophonic channel written in side letters. The matching amplifier Z ₂ outputs its voltage to the deflection system C , which causes a lateral deflection of the electron beam with respect to the recording direction. A grain size of 0.1 μ is recommended for the recording medium, which is to be reduced even further in the event that halation occurs.

Claims

Patent claims:

1. Device for sound recording using a radiation-sensitive layer on the Recording medium for the production of recording media which can be played back by means of the needle-tone process serves and the layer of which is exposed by an electron beam, characterized in that the diameter of the electron beam in the recording plane is equal to the width of the sound groove to be generated.

2. Device according to claim 1, characterized in that the recording by lateral deflection an electron beam of constant intensity takes place.

3. Device according to claim 1, characterized in that the recording by intensity variation of the electron beam takes place.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that for generating the desired Sonic groove cross-section the intensity of the electron beam from its center to the The marginal rays decrease.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a parallel beam is produced.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that in per se known Wise side and subscript are united in a single tone groove and at the same time by a single one Electron beams are recorded.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the control electrode Electron source is supplied with a compensation voltage, which is the product of exposure time and average beam intensity keeps constant and of the relative speed of the beam to the recording medium as well as, if necessary, depends on the deflection in the case of side writing.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the electron source is arranged in an evacuated vessel which is provided with an exit window for the electrons.

Considered publications:
U.S. Patent Nos. 1,864,363, 2,644,857.

1 sheet of drawings