DE597353C - Elektromagnetisches Antriebssystem fuer klartongesteuerte Blenden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches

Antriebssystem für eine gemäß der Lautstärke gesteuerte Blende zum Abdecken eines Teils der Tonbahn beim Herstellen von Lichttonaufzeichnungen.

Bei Lichttonaufzeichnungen entstehen durch Unsauberkeiten des Films, z. B. Staub, Kratzer oder Unregelmäßigkeiten der lichtempfindlichen Schicht, leicht Nebengeräusche, die sich besonders an den Stellen geringer Tonamplituden störend bemerkbar machen und das sog. Grundgeräusch erzeugen. Diese Verunreinigungen wirken dann sehr stark, wenn sie sich an den vom Tonbild nicht bedeckten, durchsichtigen Teilen des Fümes befinden. Der unbeschriebene Teil des Tonbildträgers wird daher zweckmäßigerweise abgeblendet, und zwar derart, daß die Abblendung bis ganz oder nahezu an die Umhüllende der Tonaufzeichnungskurve heranreicht.

Für die Blende zum Abdecken eines Teiles der Tonbahn wird erfindungsgemäß ein elektromagnetisches Antriebssystem verwendet, dessen Anker parallel zu den Polflächen, senkrecht zum Luftspalt beweglich ist. Die Verwendung eines derartigen magnetischen Ankers ermöglicht kurze Luftwege und daher eine kleine Feldkonstruktion. Wenn sich der Anker parallel zu den Polflächen in der Weise begegnen kann, daß die Fläche, nicht die Weite der Luftspalte geändert wird, so erreicht man damit einen langen Hub des sich bewegenden Elementes.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einer Ausführungsform beispielsweise veranschaulicht.

Fig. ι ist ein schematisches Schaltbild eines Aufzeichnungssystems mit ldartongesteuerter Blende.

Fig. 2 ist eine Teilansicht eines positiven Films, der aus dem nach dem in Fig. 1 dargestellten System hergestellten Negativ gedruckt werden kann.

Fig. 3 ist eine Ansicht des zusammengebauten Antriebssystems.

Fig. 4 ist eine Teilansicht, teilweise im Schnitt und teilweise schematisch, des Antriebssystems, und

Fig. 5 zeigt in einer Teilansicht, wie die Blende mit dem Antriebssystem verbunden ist.

Das Mikrophon 11 in Fig. 1 empfängt Tonimpulse von einer geeigneten Quelle und dient zusammen mit einem Aufzeichnungsverstärker 12 dazu, einen Strom von veränderlicher Intensität entsprechend den aufgeprägten Tonimpulsen zu erzeugen. Der durch den Verstärker 12 erzeugte Strom betätigt den schwin- 55" genden Spiegel 13 eines Galvanometers 14.

Das Licht einer geeigneten Quelle 15 wird mittels einer Kondenserlinse 16 gesammelt,

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durch eine geeignete Begrenzungsvorrichtung, z. B. eine Öffnung 17, und dann durch eine Galvanometerlinse 18 auf den Spiegel 13 geworfen, der es durch die Linse 18 reflektiert. Der Lichtstrahl geht dann durch ein geeignetes optisches System hindurch, das beispielsweise aus einer zylindrischen Linse 19 und einer Linse 20 besteht; dadurch wird das Licht in der Form eines schmalen Strahles durch eine zweite Begrenzungsvorrichtung oder einen schmalen Spalt 21 geschickt und ein Bild des Spaltes 21 durch die Objektivlinsen in der Form eines schmalen Rechteckes oder einer Lichtlinie auf den Tonabschnitt oder die Bahn 22 des lichtempfindlichen Gliedes oder Filmes F geworfen. Der Film F wird in der Weise bewegt, daß die Lichtlinie darauf in Richtung quer zu seiner Bewegung fällt. Die Linse 18 hat eine solche Brennpunktlänge, daß sie ein Bild der Öffnung 17

in der Ebene der Öffnung oder des Schlitzes 21 erzeugt. Im Betriebe wird das Galvanometer so eingestellt, daß eine Kante 62 der öffnung 17 in einer Lage 63 zwischen den Enden der Öffnung 21 abgebildet wird. Der Teil der Öffnung 21 über dem Punkt 63 in Fig. 1 wird erleuchtet, der unterhalb 63 wird jedoch nicht erleuchtet. Die Lage des Bildes 63 ändert sich entsprechend den Bewegungen des Spiegels 13. Wenn der Spiegel entsprechend den aufzuzeichnenden Tonwellen schwingt, ändert sich daher der erleuchtete Teil der Öffnung 21 in seiner Länge. Die Länge der Lichtlinie auf dem Film entspricht nur dem erleuchteten Teil der Öffnung 21 und nicht der ganzen Öffnung.

Wenn daher der Spiegel 13 entsprechend den tondarstellenden elektrischen Impulsen schwingt, erleuchtet das von demselben reflektierte Licht nach seinem Durchgang durch den Spalt 21 auf dem Film ein schmales Rechteck von veränderlicher Länge, wodurch die übliche veränderliche Flächenaufzeichnung dieser Töne auf dem Film .F entsteht.

Zwischen der Linse 18 und der zylindrischen Linse 19 ist eine Blende 23 angeordnet, die

einen Schatten auf ein Ende der Öffnung 21 wirft. Der erleuchtete Teil der öffnung 21 wird so an einem Ende durch das entsprechend der Tonschwingung bewegte Bild 63 der Abdeckkante 62 und an dem anderen Ende durch den Schatten der Blende 23 begrenzt. Die erleuchtete Fläche auf dem Film, die ein Bild des erleuchteten Teiles der Öffnung 21 ist, hat daher zwei Begrenzungen; die eine, 22⁰, hängt von der Stellung des Spiegels 13 ab und die andere, 22*, hängt von der Stellung der Blende 23 ab. Die Fläche zwischen diesen beiden Begrenzungen ist auf dem entwickelten Negativ schwarz oder dunkel. Ein aus diesem Negativ hergestellter Druck erscheint, wie in Fig. 2 dargestellt, als eine helle Fläche mit Begrenzungslinien 22^a und 22⁶, entsprechend denen auf dem Negativ und mit dem geschwärzten Film außerhalb dieser Grenzlinien. Die Abweichungen der Begrenzung 22* von der Geraden sind das Ergebnis der Bewegungen der Blende 23. Diese Bewegungen werden so überwacht, daß die Linie 22" dicht der Umhüllung der Tonwellen folgt, die durch die Grenzlinie 22" aufgezeichnet sind, ohne jedoch (soweit dies praktisch möglich ist) jemals die Linie 22^a zu berühren. Eine Aufzeichnung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, hat daher eine kleinste helle oder durchsichtige Fläche bei der Erreichung einer vollen Modulation.

Zur Betätigung der Blende 23 ist an den Ausgang des Aufzeichnungsverstärkers 12 ein Wechselstromverstärker 25 angeschlossen, der auf Wunsch mit einer geeigneten Überschuß- · regelung 26 versehen ist, um die Empfindlichkeit des Blendenantriebes zu überwachen. Der Ausgang des Verstärkers 25 wird dann durch einen Gleichrichter 27 gleichgerichtet, und der gleichgerichtete Strom kann zu einem Gleichstromverstärker 28 geführt werden, dessen Ausgang dem Blendenantriebssystem durch die Leitungen 29, 29 zugeführt wird. Sobald die den Klemmen des Galvanometers 14 aufgeprägte Wechselspannung in ihrer Größe sich ändert, ändert sich der Ausgang des Gleichrichters 27 und der des Gleichstromverstärkers 28 entsprechend, und dieser ändert seinerseits die Stellung der Blende.

Der Ausgang aus dem Gleichstromverstärker 28 kann einen gewissen stetigen Wert haben, wenn kein Hörfrequenzstrom dem Galvanometer 14 zugeführt wird. Es ist wichtig, den Wert dieser stetigen Stromkomponente einstellen zu können, um die Blende 23 in die gewünschte Stellung zu bringen. Diese Einstellung kann beispielsweise vorgenommen werden, indem man die Gittervorspannung an der Ausgangsröhre des Gleichstromverstärkers 28 ändert. Die Empfindlichkeitseinstellung kann mittels der Überschußregelung 26 vorgenommen werden. Diese Empfindlichkeitseinstellung bestimmt die Größe der Bewegung der Blende entsprechend einer gegebenen Modulation. Wenn die Blende 23 in Verbindung mit einem Gleichrichtersystem verwendet wird, von dem kein Ausgangsstrom vorhanden ist, wenn die Modulation Null ist, dann kann die gewünschte Nullstellung der Blende 23 durch eine mechanische Einstellung des Blendenantriebssystems erreicht " werden.' Tonaufzeichnungsvorrichtungen der beschriebenen Art sind bereits bekannt. Die Erfindung bezieht sich nur auf das Antriebssystem für die Blende 23, welches in einer Ausführungsform in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Es besteht aus einem Halter oder einer Rahmenstütze 31,·an der ein permanenter Hufeisenmagnet 32 befestigt ist. In dem Halter 31 und in Berührung mit den Enden

des permanenten Magneten 32 sind Polstücke 33 _und 34 mit den Polvorsprüngen 33°, 33^s, 34° und 34⁶ angebracht. Die Polstücke 33 und 34 können von einheitlicher Konstruktion sein, vorzugsweise sind sie aber in zwei Teilen oder in Paaren hergestellt, um den Zusammenbau und das Wickeln der Spulen 35, 36, 37 und 38 um die Polvorsprünge zu erleichtern. Die Teile jedes Polstückes werden durch Schrauben oder Bolzen 41 zusammengehalten und die Polstücke an dem Halter 31 in geeigneter Weise, z. B. durch Schrauben oder Bolzen 42, befestigt, so daß kleine Luftspalte zwischen den Vorsprüngen jedes Paares von Polstücken vorhanden sind.

Der permanente Magnet 32 erteilt den Vorsprüngen-33⁰ und 33⁶ dieselbe Polarität, beispielsweise Nordpolarität, und verleiht in ähnlicher Weise den Vorsprüngen 34° und 34* die gleiche Polarität, z. B. Südpolarität. "Die Spulen 35, 36, 37 und 38 sind, wie in Fig. 4 schematisch dargestellt, gewickelt und durch die Leitungen 39, 39 mit den Leitern 29, 29 in geeigneter Weise verbunden. Wenn durch die Spulen in einer Richtung Strom fließt, werden die Pole 33^α und 34° verstärkt und die Pole 33⁶ und 34* gleichzeitig geschwächt, während ein in entgegengesetzter Richtung fließender Strom die Pole 33° und 34® schwächt und zu derselben Zeit die Pole 33* und 34^s verstärkt.

Von dem Halter 31 ragen seitlich Vorsprünge 45 vor. Zwischen diesen und Klemmplatten 46 sind durch Bolzen 47 die Enden einer Blattfeder 48 festgeklemmt, die das sich bewegende Element oder den Anker 49 in einer solchen Lage trägt, daß der Anker in dem Luftspalt zwischen den Polstücken 33 und 34 im wesentlichen in der Mitte zwischen ihnen schwebt. Der Anker 49 könnte aus einem einzigen Eisenstück oder anderem magnetischem Material hergestellt sein ; um aber eine überflüssige Masse zu vermeiden, besteht er vorzugsweise aus einem Paar kleiner Stäbe 50 aus magnetischem Material, die z. B. durch Niete 51 an einer Zunge 52 von nichtmagnetischem Leichtmaterial, wie Duraluminium, befestigt sind. Die Zunge 52 geht über die Enden der Stäbe 50 hinaus und kann an einem Ende zur -Aufnahme der Feder 48 erweitert werden, indem Niete 53 die Zunge 52 und eine Verstärkungs- oder Klemmplatte 54 fest an der Feder 48 längs eines wesentlichen Teiles ihrer Länge und wesentlich in ihrer Längsmitte halten. An ihrem anderen Ende ist die Zunge 52 etwas gebogen und nimmt die Büchse 55 auf, die in der Blende 23 endigt, die in einem Winkel zu der Büchse 55 angeordnet und vorzugsweise aus Aluminium hergestellt ist. Ein Deckel 60, der in Fig. 1 durch punktierte Linien angedeutet ist, kann das Antriebssystem auf Wunsch umhüllen. Die Abdeckung ist vorzugsweise auf der Grundplatte 61 des Halters 31 montiert und so geformt, daß sie dem arbeitenden Arm und der Klappe einen nahezu vollständigen Schutz soweit als möglich gewährt.

Da der sich bewegende Teil der Gesamtvorrichtung eine erhebliche Masse hat und durch eine Feder gehalten wird, die ihn in eine bestimmte Ruhelage zu bringen sucht, hat das System eine natürliche Schwingungsperiode. Wenn es durch eine schnelle Änderung des Arbeitsstromes in Bewegung gesetzt wird, kann es eine Anzahl Schwingungen ausführen, die nicht das Gegenstück der Änderungen des Betätigungsstromes sind. Diese Eigenschwingung kann durch niederohmige Kurzschlußwindungen um die Polstückvorsprünge 33", 33⁶, 34° und 34^s gedämpft werden. Die kurzgeschlossenen Windungen werden auf das bequemste geschaffen, indem man die Spulen, auf denen die Wicklungen 35, 36, 37 und 38 gewickelt sind, z. B. aus Kupfer und in einer entsprechend erforderlichen Dicke herstellt.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Feder 48 einen Torsionszapfen für den Anker 49 bildet; während der Anker sich ohne weiteres in seiner eigenen Ebene bewegen kann, wird er in seiner Schwingebene sehr fest gegen irgendeine Bewegung gehalten, die die Längen der Luftwege zu ändern suchen würde. In der normalen Stellung des Verschlusses ist jede der Schienen 50 ungefähr halbwegs innerhalb des Raumes zwischen den gegenüberliegenden Vorsprängen angebracht. Der Magnetismus übt eine Kraft auf die Schienen aus, die sie vollständig in den Raum zwischen die festen Pole zu bringen sucht. Daher wird die Schiene auf der linken Seite (Fig. 4) nach links gezogen, während die Schiene auf der rechten Seite nach rechts gezogen wird. Der- Gleichgewichtszustand ist nicht unstabil wie beispielsweise bei magnetischen Vorrichtungen, in welcher die Luftwege in ihrer Länge geändert werden. Daher ist keine sehr steife Feder erforderlich, um die Schienen in der Mittellage mit Bezug auf Bewegungen nach rechts oder links zu halten; daher sind auch keine starken Kräfte erforderlich, um mäßige Ablenkungen hervorzurufen, weshalb sich eine gute Empfindlichkeit ergibt. Mit Rücksicht auf Aufundabbewegungen jedoch sollte die Feder hinreichend steif sein, um dem Anker eine angemessene Stabilität zu verleihen, so daß die Länge der Luftwege so konstant wie möglich gehalten wird. Die Verwendung einer flachen Feder wie der Feder 48, die mit ihrer Fläche gegen den Anker angeordnet ist, schafft für diesen Zweck eine große Steifigkeit, während sie hinsichtlich von Bewegungen des Ankers parallel zu den Flächen der Polstücke sehr biegsam ist.

Das magnetische System gemäß der Erfindung eignet sich besonders für einen Betrieb,

bei dem hohe Stromempfindlichkeit gefordert wird und bei dem größere Geschwindigkeit und Kraftfaktoren gewünscht werden, als durch einen elektrodynamischen Antrieb zu erreichen wären, bei dem es aber überflüssig ist, daß die Vorrichtung auf Hörfrequenzströme anspricht. Im Vergleich mit einem Antriebssystem mit beweglicher Spule wird ein größerer Wickelraum mit den ortsfesten Spulen erreicht, so daß mehr

ίο Windungen vorgesehen und größere Stromempfindlichkeit erzielt werden. Die große Zahl von Windungen hat zusammen mit den kurzen Luftspalten eine hohe Induktanz der Wicklungen zur Folge; dieses ist aber nicht nachteilig, da die Vorrichtung nicht bei Hörfrequenzen zu arbeiten hat. Die Induktanz kann in der Tat als ein Teil des Filtersystems angesehen werden, das sonst erforderlich ist. Obwohl die erforderliche Federsteifigkeit zur Erzielung einer Stabilität wahrscheinlich größer ist, als sie bei einer beweglichen Spule erforderlich wäre, ist sie nicht größer als erforderlich, um die Masse der Blende mit angemessener Schnelligkeit zu schwingen.

Die Erfindung ist zwar an einer Aufzeichnung mit veränderlicher Fläche beschrieben und dargestellt worden; es ist aber für den Fachmann einleuchtend, daß die Erfindung in gleicherweise zur Herstellung von Aufzeichnungen von veränderlicher Dichte, konstanter Breite angewandt werden kann, indem man den Verschluß in eine Stellung in dem optischen Wege einführt, wo er die Lichtintensität auf den Film und nicht die beleuchtete Fläche beeinflußt. Ferner ist die Erfindung an einer Tonaufzeichnüngsanlage dargestellt und beschrieben worden; es liegt aber für den Fachmann auf der Hand, daß die Erfindung mit Vorteil an einer Tonwiedergabeanlage ebenso gut verwendet werden kann, um von der lichtelektrischen Zelle einen Teil des unmodulierten Lichtes bei der Wiedergabe von einer Aufzeichnung der üblichen Art mit veränderlicher Fläche wegzuschneiden, in der die Fläche 22⁶ nicht geschwärzt worden ist.

Claims (5)

45 Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Antriebssystem für die gemäß der Lautstärke gesteuerte Blende zum Abdecken eines Teils der Tonbahn beim Herstellen von Lichttonaufzeichnungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (50) parallel zu den Polflächen senkrecht zum Luftspalt beweglich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Polpaare (33°, 33* und 34^a, 34⁶).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (50) in einem Angelpunkt derart gelagert ist, daß er gegen Schwenken aus seiner Bewegungsebene gesichert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker an einer zur Flußrichtung des Feldes parallelen, an beiden Enden "fest eingespannten Blattfeder (48) befestigt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (35 bis 38) der beiden Polpaare (33*, 33**; 34°, 34*) in Gegentakt geschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen