DE663125C

DE663125C - Sound optics with cylindrical lens

Info

Publication number: DE663125C
Application number: DEK142474D
Authority: DE
Inventors: Dr Ernst Lehmann
Original assignee: Klangfilm GmbH
Current assignee: Klangfilm GmbH
Priority date: 1936-06-07
Filing date: 1936-06-07
Publication date: 1938-07-29

Description

Tonoptik mit Zylinderlinsenobjektiv Eine positive Zylinderlinse vereinigt bekanntlich Strahlen, die von einer zu ihrer Rotationsachse parallel liegenden geraden Strecke ausgehen, nur in Ebenen, die senkrecht zu dieser Achse stehen. In Richtung der Rotationsachse findet keine Strahlenvereinigung statt. In dieser Richtung wirkt die Zylinderlinse lediglich wie eine Luke.Sound optics with cylinder lens objective A positive cylinder lens combined as is well known, rays emanating from a straight line lying parallel to its axis of rotation Start a distance, only in planes that are perpendicular to this axis. In the direction the axis of rotation does not combine rays. Works in this direction the cylinder lens just like a hatch.

Läßt man eine begrenzte leuchtende Fläche durch eine Luke auf einen Bildschirm wirken, so treten bei nicht zu großem Abstand zwischen Luke und Schirm drei Gebiete auf, die sich in ihrem Beleuchtungszustand voneinander unterscheiden: In der Mitte liegt ein gleichmäßig ausgeleuchteter heller Kern, der von allen Flächenpunkten Licht erhält. Diesen Kern umschließt eine Halbschattenzone, die nach außen allmählich in völlige Dunkelheit übergeht.If you let a limited luminous area through a hatch onto you Screen work, so step between hatch and screen if the distance between the hatch and the screen is not too great three areas that differ from one another in terms of their lighting status: In the middle there is an evenly illuminated, bright core, that of all points on the surface Receives light. This core is surrounded by a penumbra zone that gradually extends outwards turns into complete darkness.

Die gleiche Erscheinung zeigen alle Tonoptiken mit Zylinderlinsenobjektiven. Die Ränder des Tonspaltes werden zwar scharf abgebildet, doch die Enden des Spaltbildes gehen allmählich von hell zu dunkel über (Halbschattengebiet). Ist der Abstand zwischen der Austrittsöffnung (= letzte Linsenfläche) und dem Film klein gegen die Spaltlänge, ist die Ausdehnung des Halbschattengebietes u. U. erträglich. Bei größerem Abstand jedoch geht das Halbschattengebiet durch die Bildteile des Films bzw. durch die Perforation, oder der Lichtabfall ist innerhalb des Tonstreifens so erheblich, daß die Verwendung von Einzackenschrift ummöglich gemacht wird.All clay optics with cylindrical lens lenses show the same appearance. The edges of the clay gap are shown sharply, but the ends of the gap image gradually go from light to dark (penumbra area). Is the distance between the exit opening (= last lens surface) and the film small compared to the slit length, the extension of the penumbra area may be bearable. At a greater distance however, the penumbra goes through the image parts of the film or through the Perforation, or the fall-off of light, is so significant within the sound strip that the use of single-point script is made impossible.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, bei möglichst gleichmäßig ausgeleuchteter Mittelzone das Halbschattengebiet so weit einzuschränken, daß es akustisch nicht mehr schaden kann. Der Erfindungszweck wird dadurch erreicht, daß zwischen Spalt und Zylinderlinse eine Zusatzblende angeordnet wird. In vorteilhafter Weise wird die Blende aus einem Stückchen Blech hergestellt und in die optische Achse senkrecht zu der Rotationsachse der Zylinderlinse des Objektivs gelegt.The aim of the present invention is to illuminate as uniformly as possible Central zone to restrict the penumbra so far that it is not acoustically can do more harm. The purpose of the invention is achieved in that between gap and cylindrical lens an additional diaphragm is arranged. In an advantageous manner the diaphragm is made from a piece of sheet metal and is perpendicular to the optical axis placed on the axis of rotation of the cylindrical lens of the objective.

An Hand der Abb. i und 2 wird die Lichtverteilung bei den heute 'gebrauchten Tonoptiken mit Zylinderobjektiven, die keine zusätzliche Blende besitzen, dargestellt. Die Abb. 3 und 4 zeigen die Wirkung einer zusätzlichen Blende zwischen Spalt und Zylinderlinse nach der Erfindung. Besonders vorteilhaft ist die Blendenanordnung nach der Abb. q..On the basis of Fig. I and 2, the light distribution for today's' used Sound optics with cylinder lenses that do not have an additional aperture are shown. Figs. 3 and 4 show the effect of an additional screen between the gap and Cylindrical lens according to the invention. The diaphragm arrangement is particularly advantageous according to fig. q ..

In der Abb. i ist eine bekannte Anordnung der Tonoptik mit einer Zylinderlinse dargestellt. Mit i und i' ist der Spalt der Optik in seiner Längsrichtung bezeichnet. Mit 2 und 2' ist die Länge der Austrittsöffnung der letzten Zylinderlinse, deren Rotationsachse also praktisch mit 2, 2' zusammenfällt, angegeben. Mit F ist der Film bezeichnet: 3 bedeutet die optische Achse der Anordnung. In der Abb. i a ist das entsprechende. Helligkeitsdiagramm des Spaltbildes veranschaulicht, und zwar ist die Helligkeit H äl's'; Funktion der Entfernung L des Spaltbild= ! Punktes vom Anfangspunkt des Spaltbildes dargestellt. Man sieht in diesem Diagramm, daß zu beiden Seiten der mittleren Zone der Spaltbildlänge sich Halbschattengebiete von verhältnismäßig sehr großer Länge ausdehnen. Die Halbschattengebiete zusammen sind größer als die mittlere Zone gleicher Helligkeit. Bemißt man also 2 und 2 so weit, daß durch den mittleren Teil gleicher Helligkeit die Tonspur gerade ausgefüllt wird, so gehen die Halbschattengebiete auf die Perforation und die Bildteile des Filmes über.In Fig. I is a known arrangement of the sound optics with a cylinder lens shown. The gap of the optics in its longitudinal direction is designated by i and i '. With 2 and 2 'is the length of the exit opening of the last cylinder lens, the The axis of rotation practically coincides with 2, 2 ', specified. The film is denoted by F: 3 means the optical axis of the arrangement. In the Fig. I a is the corresponding one. Illustrates the brightness diagram of the slit image, and indeed the brightness is half a thing; Function of the distance L of the slit image =! From the starting point of the slit image. You can see in this diagram, that on both sides of the middle zone of the slit image length there are penumbra areas of relatively very great length. The penumbra areas together are larger than the middle zone of equal brightness. So if you measure 2 and 2 like this far, that the soundtrack is just filled by the middle part of equal brightness then the penumbra areas go to the perforation and the image parts of the Film about.

Die Abb. ? zeigt eine Anordnung der Optik, bei der zwar auf den Bildteil und die Perforation des Filmes kein Licht mehr fällt, wobei dann aber der Nachteil auftritt, daß für die Tonaufzeichnung nur ein Halbschattengebiet zur Verfügung steht. Der Lichtverlust ist bedeutend, wie wohl ohne weiteres aus dem Diagramm zu ersehen ist. Erreicht wird diese Lichtverteilung durch eine Verkürzung der Austrittsöffnung der Zylinderlinse. Die mit der Abb. i übereinstimmenden Bauelemente der Optik sind mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Die Abb. 2 a zeigt das entsprechende Lichtverteilungsdiagramm. Um diese Schwierigkeiten, die bei den bekannten Anordnungen, wie sie in Abb. i und 2 dargestellt wurden, zu vermeiden, wird die Anordnung nach der Abb. 3 und 4. beschrieben. Die Bezugszeichen sind wieder dieselben wie in den vorhergehenden Abbildungen. In der Abb. 3 ist zwischen dein Spalt i, i' und der Zylinderlinse 2, 2' eine Blende 4 vorgesehen. Durch diese Blende kann man eine Lichtverteilung entsprechend dem Diagramm der Abb. 3 a erzielen. Die Öffnung der Zylinderlinse 2, 2' ist bei dieser Anordnung genau wie die Öffnung der Zylinderlinse nach der Abb. i. Vergleicht man die Abb. i mit der Abb. 3, so sieht man, daß die Länge des Spaltbildes um ein gewisses Stück gegenüber der Länge nach der Abb. i a verkürzt ist. Abb. 3 a soll lediglich zeigen, daß man durch zusätzliche Blenden der auftretenden Spitze in der Mitte der Helligkeitskurve wirksam begegnen kann.The fig? shows an arrangement of the optics in which, although on the image part and the perforation of the film no more light falls, but then the disadvantage occurs that only a penumbra area is available for the sound recording. The loss of light is significant, as can be easily seen from the diagram is. This light distribution is achieved by shortening the exit opening the cylinder lens. The components of the optics that correspond to Fig. I are denoted by the same reference numerals. Fig. 2a shows the corresponding light distribution diagram. In order to overcome these difficulties, which occur in the known arrangements as shown in Figs. I and 2, the arrangement according to Figs. 3 and 4 is described. The reference numbers are again the same as in the previous figures. In of Fig. 3 is a diaphragm between the gap i, i 'and the cylindrical lens 2, 2' 4 provided. Through this aperture you can distribute the light accordingly Achieve the diagram of Fig. 3a. The opening of the cylinder lens 2, 2 'is in this Arrangement exactly like the opening of the cylinder lens according to Fig. I. If you compare Fig. i with Fig. 3, you can see that the length of the slit image by a certain Piece is shortened compared to the length according to Fig. I a. Fig. 3a is intended only show that, through additional diaphragms, the point occurring in the middle of the Can effectively counter the brightness curve.

Abb.4 zeigt eine Anordnung, die für die Praxis gedacht ist. Die Blende 4, praktisch wählt man solch eine Blende vorzugsweise aus einem Stück Blech, ist dabei in der optischen Achse angeordnet und steht senkrecht zu der Rotationsachse der Zylinderlinse des Objektivs. Die Abb. 4. zeigt also das Stück Blech 4 im Ouerschnitt. Das entsprechende Lichtverteilungsdiagramm ist in der Abb.4a dargestellt. Man sieht, daß in dem mittleren Teil eine Helligkeit konstanten Wertes über die . ganze Tonaufzeichnungsbreite erreicht wird und daß an den Rändern, also im Halbschattengebiet, die Kurve verhältnismäßig schnell abfällt. Die Spaltbildlänge ist im Ver-'hältnis zu der normalen Spaltbildlänge nach der Abb. i bedeutend verkürzt. Wollte man dieselbe Spaltbildlänge mit der bekannten Tonoptik erreichen, so müßte man einen größeren Teil der Zylinderlinse 2,2 abdecken, so daß ein Lichtverteilungsdiagramm nach der Abb.4b entsteht. Wie man aus der Abbildung ersieht, ist der Teil konstanter Helligkeit sehr klein. Das ganze übrige Gebiet der Spaltbildlänge ist von Halbschatten ausgefüllt.Figure 4 shows an arrangement that is intended for practical use. The aperture 4, in practice, such a screen is preferably chosen from a piece of sheet metal arranged in the optical axis and is perpendicular to the axis of rotation the cylindrical lens of the objective. Fig. 4 shows the piece of sheet metal 4 in cross section. The corresponding light distribution diagram is shown in Figure 4a. One sees, that in the middle part a brightness of constant value over the. whole sound recording width is reached and that at the edges, so in the penumbra, the curve is proportionate falls off quickly. The slit image length is in relation to the normal slit image length significantly shortened according to Fig. i. If you wanted the same slit image length with the known one To achieve sound optics, one would have to cover a larger part of the cylinder lens 2.2, so that a light distribution diagram as shown in Fig.4b is created. As you can see from the figure sees, the portion of constant brightness is very small. All the rest of the area the length of the slit image is filled with penumbra.

Die Helligkeitsv erteilungskurven wurden unter der Voraussetzung konstruiert, daß der Spalt, von den einzelnen funkten der Austrittsöffnung aus beobachtet, voll und gleichmäßig ausgeleuchtet erscheint. Infolge von Reflexionsverlusten sind jedoch die Enden des Spaltes schwächer ausgeleuchtet als die Mitte.The brightness distribution curves were constructed on the assumption that that the gap, observed from the individual sparks of the outlet opening, is full and appears evenly illuminated. However, as a result of reflection losses the ends of the gap are less illuminated than the center.

Diese Erscheinung beeinflußt das Kerngebiet des Spaltbildes nach Abb. i nicht, weil sämtliche Punkte in diesem Gebiet praktisch das gleiche Gemisch von Rand- und Achsenstrahlen erhalten. Die Halbschattenzone bleibt in ihrer ganzen Länge erhalten, doch geht die Helligkeitsabnahme nach den Rändern zunächst etwas langsamer, dann etwas schneller vor sich, als in der Abb. i dargestellt. Die Spitze in Abb. z wird gegenüber den Randpartien erhöht, weil sie ihr Licht nur aus den mittleren Teilen des Spaltes erhält, während nach außen hin nur die dunkleren Spaltenden wirksam sind.This phenomenon influences the core area of the slit image according to Fig. i don't because all the points in this area are practically the same mixture of Edge and axial rays preserved. The penumbra zone remains in its entire length preserved, but the decrease in brightness towards the edges is initially a little slower, then a little faster in front of you than shown in Fig. i. The tip in Fig. z is increased compared to the edge areas because they only emit their light from the central areas Parts of the gap are retained, while only the darker gap ends are effective towards the outside are.

Eine zusätzliche Blende nach Abb.4 bewirkt, daß die Mitte des Spaltbildes kein Licht aus der Mitte des Spaltes erhält. Die Mitte der Lichtverteilungskurve wird also noch etwas stärker abgeflacht als in der Abb. 3 erreicht wurde.An additional diaphragm according to Fig. 4 causes the center of the slit image does not receive any light from the center of the gap. The center of the light distribution curve is thus flattened a little more than was achieved in Fig. 3.

Einer etwaigen Überkompensation der -litte gegenüber den Punkten des Spaltbildes, die den Rand des Tonstreifens abtasten, kann man wirksam durch Anbringen einer Mittelblende in der Spaltebene begegnen. Bei richtiger Bemessung einer solchen Blende wird die Beleuchtung der Spaltmitte nicht beeinflußt, während die zu starke Beleuchtung der genannten Punkte herabgedrückt wird.Any overcompensation of the -litte compared to the points of the Slit images that scan the edge of the clay strip can be effectively achieved by attaching them encounter a central panel in the split plane. With the correct dimensioning of such The aperture does not affect the lighting in the middle of the gap, while the aperture is too strong Illumination of the mentioned points is depressed.

Kurz, es ist möglich, durch entsprechende Kombinationen einer oder mehrerer Zusatzblenden die Lichtverteilung und die Länge des Spaltbildes weitgehend zu beeinflussen.In short, it is possible by appropriate combinations of one or several additional panels largely reduce the light distribution and the length of the slit image to influence.

Längere Blenden, die sozusagen eine Scheidewand -in der optischen Achse darstellen, werden aus Blech hergestellt. Blenden ohne Tiefenausdehnung können durch Draht, der senkrecht zur optischen Achse und senkrecht zur Rotationsachse der Zylinderlinsen gespannt wird, verwirklicht werden. Blenden in der Spaltebene werden durch brückenartige Unterbrechungen des Spaltes beim Eingravieren in den Grund ersetzt.Longer bezels, so to speak, a partition -in the optical Represent axis are made of sheet metal. Bezels without depth expansion can by wire that is perpendicular to the optical axis and perpendicular to the axis of rotation the cylindrical lens is clamped, can be realized. Apertures in the cleavage plane are caused by bridge-like interruptions in the gap when engraving in the Reason replaced.

Claims

PATENT CLAIMS: t. Tonoptik with cylindrical lens, marked by arranging one or more additional diaphragms between the gap and Cylindrical lens, such that the opaque part of the diaphragm or diaphragms on the line center gap-center cylinder lens lies. y2. Sound optics according to claim r, characterized marked that the additional aperture with its plane, which is in the line Center of the gap - center of the cylinder lens is located 'perpendicular' to the axis of rotation of the "cylinder lens stands.