-
Gerät zur Modulation von Lichtstrahlen Die Erfindung bezieht sich
auf eine Verbesserung an Geräten zur Modulation von Lichtstrahlen, wie sie insbesondere
Verwendung finden für die Zwecke der Sprach- oder Signalübermittlung. Bei derartigen
Geräten, bei denen,die Modulation z. B. durch Sprache oder Signale erfolgt, wird
eine streifenförmige Blende in einem zwei Parabolspiegeln gemeinsamen Brennpunkt
durch eine Membran entsprechend .den Stromschwankungen bewegt. Diese Blende wird
durch ein Bändchen gebildet, statt dessen kann aber auch eine die Blende bildende
oder tragende Saite vorgesehen sein.
-
Es ist nun bekannt, bei derartigen Modulationsgeräten nicht nur die
Spannung, sondern auch die Lage des Modulationsorgans durch von außen einstellbare
Organe, z. B. Schrauben, Hebel o. dgl., zu bestimmen. Es besteht aber hierbei der
Nachteil, ,daß die einmal eingestellte Resonanzlage des Bändchens, auf die es bei
der Modulation wesentlich ankommt, infolge .der Verschiebung oder Lageänderung nicht
erhalten bleibt.
-
Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil bei derartigen Modulationsgeräten
dadurch beseitigt, daß als Einstellvorrichtung ein Anker, Hebel o. dgl. Verwendung
findet, dessen Drehpunkt auf einer sich längs des Modulationsorgans erstreckenden
Symmetrielinie des Magnetsystems liegt und an dem -das eine Ende des Modulationsorgans
befestigt ist.
-
Der Vorteil der neuen Einrichtung besteht darin, daß nach Einstellung
einer gewünschten Resonanzlage diese auch bei der Einstellung des Modulationsorgans
in bezug auf die Durchtrittsöffnung für die Lichtstrahlen erhalten bleibt.
-
Um im Resonanzfalle zu große Schwängungen des als -2%Iodulationsorgan
dienenden
Bändchens zu vermeiden, wird in an sich bekannter Weise
bei einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung für das Modulationsorgan eine
Dämpfung vorgesehen. ; Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeb4.xt sich aus der
Beschreibung der in der Zeie nung dargestellten Ausführungsbeispiele. Eszeigt: Fig.
i einen Teil eines Magnetsystems von außen, Fig. 2 denselben Teil von innen, Fig.3
den zugehörigen zweiten Teil des Magnetsystems, Fig..1 einen Schnitt durch das zusammengesetzte
Magnetsystem, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie a-a der Fig. 2 in Pfeilrichtung
gesehen, Fit-'- 6 eine andere Ausführung .des der Fig.3 entsprechenden Magnetsystems
in Ansicht, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie b-b der Fig. 6 in Pfeilrichtung
gesehen, Fig. 8 die Ruhelage des Bändchens, :das als :\-Io,dulat.ionsorgan dient,
Fig. 9 einen Teil der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab mit einer Dämpfung des Bändchens,
Fig. io einen Schnitt nach der Linie c-c der Fig. 9 in Pfeilrichtung gesehen, Fig.
ii eine zweite Art der Dämpfung des Bändchens, Fig. 12 eine weitere Art der Dämpfung
des Bändchens, Fig. 13 den schematischen Einbau des Modulators in ein Lichtsprechgerät.
-
Die beiden Teile i und 2, deren konstruktive Gestaltung aus der Fig..I
ersichtlich ist, bilden zusammen ein llagnetsysteni,welches die Polschuhe 3, q.
bzw. 5, 6 besitzt, zwischen denen ein konstantes magnetisches Feld vorhanden ist.
Zu diesem Zwecke können die Teile i und 2 als Dauermagnete ausgebildet sein. Zwischen
den Polschuhen 3 bis 6 schwingt ein bändchenförmiges Modulationsorgan 7,
welches aus einem nichtmagnetischen N-iaterial (Silber, Aluminium o. dgl.) besteht.
Das eine Ende dieses Bändchens ist fest mit .ei:iem Anker 8 verbunden, der um einen
Drehpi.nlzt 9 beweglich ist, der auf einer sich längs des Bändchens erstreckenden
Symmetrielinie des Magnetsystems liegt. Der! Anker 8, an dessen Stelle aber auch
ein Hebel oder ein Justierliebel treten kann, muß beweglich sein, um das Bändchen
7 richtig einstellen zu können. Zu diesem Zweck ist eine besondere Einstellschraube
io vorgesehen, bei deren Drehung in der einen Richtung der Anker 8 gegen die Wirkung
einer z.xvischen ihm und dem Polschuh .l. vorgesehenen Feder i i verst; llt wird.
Bei einer Drehung,der Schraube io in der anderen Richtung wird der Anker 8 von der
Feder i i in entgegengesetzter Richtung bewegt.
-
Das andere Ende des Bändchens 7 äst über #e.inen aus Isoliermaterial
best°henden Bolzen Nt#';z _geführt und mit dein Ende einer Spiral-;'@°;eler 13 verbunden.
Die Spannung dieser ':3@'e@er untl damit auch die Spannung des Bändchens 7 kann
von außen dadurch verändert «-erden, daß das innere Ende der Spiralfeder mit einem
Schraubenbolzen 1q. verbunden ist. Durch Änderung der Federspannung kann jede gewünschte
Resonanzlage des Bändchens eingestellt werden.
-
2v-Iit 15 und 16 sind die die gegebenenfalls verstärkten Mikrofonströme
zuführenden Zuleitungen bezeichnet. Die "Zuleitung 15 ist finit der vom Teil i isolierten
Feder 13 verbunden, die Zuleitung 16 dagegen unmittelbar mit dem Teil i des Magnetsystems.
An Stelle eines permanenten Magnetsystems kann natürlich auch ein El-ektromagnetsystem
verwendet werden. Bei letzterem ist in dem Teil 2 noch eine Wicklung 17 untergebracht,
deren Zuleitung mit 18 bezeichnet ist. Der Zusammenbau niit dein Teil i erfolgt
dann in der gleichen Weise, wie es aus der Fig. q. ersichtlich ist.
-
Das Magnetsystem 1, 2 wird nun so angeordnet, daß das Bändchen 7 in
einer Ebene zu stehen kommt, in der die Strahlungsquelle abgebildet wird. Es entsteht
-zwar kein scharfer Brennpunkt der Strahlenquelle, der Durchmesser des Zerstreuungskreises
kann aber mit einer heute zur Anwendung kommenden Optik bereits kleiner gehalten
werden als 0,2 mm. Ein derartiger Zerstreuungskreis ist in der Fig. 8 mit i9 bezeichnet.
Das Bändchen 7 muß nun so eingestellt «-erden, daß es im Ruhezustand den Zerstreuungskreis
gerade halbiert: dies geschieht durch die Schraube i o, ohne daß die Resonanzlage
verändert wird. Diese Stellung des Bändchens 7 ist in Fig. 8 voll ausgezeichnet,
während die gestrichelten Linien die beiden Grenzlagen des Ausschlages angeben.
Es ist ratsam, die Breite des Bändchens 7 etwas größer zu wählen, als der Durchmesser
des Zerstreuungskreises i9 beträgt. Unter der obigen Voraussetzung für die Größe
des Zerstreuungskreises kann das 1 Bändchen z. B. eine Breite von o,3 min besitzen,
während seine Dicke nur einige « zii betragen braucht.
-
Damit das Bändchen 7 nicht zu große Ausschwingungen, die eine Änderung
der l-"eso- i nanzlage bewirken, machen kann, ist eine Dämpfung vorgesehen. Zu diesem
Zwecke wird zwischen die Polschuhe 3 und 5 bzw. .4 und 6 je ein Tropfen Glyzerin,
der in den Fig. 9 und 1o mit 2o angedeutet ist, gebracht. i Auf den Polschuhen 3
und q. sind ferner kleine, z. B. aus Preßinaterial bestehende Gehäu;.e 21
angebracht;
die den Glyzerihtropfen weitgehend umschließen und so verhindern, daß er an eine
nicht gewünschte Stelle gelangt.
-
Eine andere Art der Dämpfung ,des Bändchens 7 besteht darin, das ganze
Innere der zusammengesetzten Teile i und 2 mit einer Flüssigkeit auszufüllen. Zu
diesem Zwecke sind in Fig. ii dünne Glas- o. dgl. Scheiben22 in die konisch-ausgesparten
Teile i und 2,des Magnetsystems eingesetzt, die den Innenraum 23 nach außen völlig
abschließen. Bei der Wahl des Scheibenmaterials muß darauf Rücksicht genommen werden,
daß es für die betreffende Strahlung, z. B. Ultrarotstrahlung, gut durchlässig ist.
Als Dämpfungsflüssigkeit eignet sich eine Flüssigkeit, z. B. Toluol, Tetrachlorkohlenstofl;
o..dgl., die neben einem niedrigen Gefrierpunkt eine gute Ultrarotdurchlässigkeit
besitzt.
-
Bei der in der Fig. 12 .dargestellten Dämpfurig des Bändchens 7 sind
in dem Teil i eine Anzahl Stifte 2.4 befestigt, -die z. B. aus Messing bestehen
können. Zwischen je zwei gegenüberstehenden Stiften werden dünne Guminifäden 25
gespannt, die durch Ausziehen einer flüssigen Gummilösung hergestellt werden können.
Diese Gummifäden werden auf das Bändchen aufgeleimt und können in ihrer Stärke durch
mehrfa--li°s Bestreichen leicht geändert werden. Die Fäden 25 besitzen eine große
Elastizität und können zur Abstimmung des Frequenzganges des Bändchens 7 mit herangezogen
werden. Das Mitschwingen der Gunmmifäden bringt, wie Messungen ergeben haben, eine
Änderung des Frequenzganges in der Form mit sich, daß an gewissen, durch die Abmessungen
der Fäden festlegbaren Stellen mehr oder weniger große Resonanzspitzen auftreten.
Die Zahl der Gummifäden zwischen jedem Polschuhpaar kann gleich oder verschieden
gewählt werden. Bei der Anbringung der Fäden muß nur darauf geachtet werden, daß
keine Verspannung des Bändchens stattfindet. Durch Überstreuen der Fäden mit einem
geeigneten Material, z. B. Talkute, kann das Kleben auf ihrer freien Länge verhindert
werden.
-
In den bisherigen Figuren ist immer die Rede gewesen von einem zweiteiligen
Magnetsvstem. Es ist klar, daß die dargestellten Formen nicht erschöpfend sind und
daß auch andere Formen zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens geeignet sind,
sofern sie nur ein freies Schwingen des Bändchens bzw. der Schleife, die natürlich
in allen Figuren an - die Stelle des dargestellten Bändchens treten kann, gewährleisten.
-
Mit dem Gerät ist auch eine gleichzeitige Signalgebung von zwei oder
mehr Zeichen, z-B. Telepho-nie und Telegraphie, möglich. Voraussetzung hierfür ist
einmal,- daß sich die Frequenzgebiete .der einzelnen Zeichen nicht überdecken, und
weiterhin, daß im Modulator zwei oder mehrere elektrisch getrennte, erfindungsgemäß
ausgebildete Bändchen so angeordnet sind, daß sie sich beim Schwingen gegenseitig
nicht überdecken. Werden z. B. vier getrennte Bändchen vorgesehen, so können vier
verschiedene Zeichen gleichzeitig moduliert werden. Empfangsseitig werden die Zeichen
verschiedener Frequenz von einer gemeinsamen Zelle aufgenommen und ini Verstärker
durch Siebeinrichtungen elektrisch getrennt.
-
Nach der obigen Beschreibung beruht die Wirkungsweise eines Modulationsgerätes
darauf, daß die Schleife bzw. das Bändchen vom NIodulationsstrom durchflossen wird
und in einem konstanten Magnetfeld schwingt. Eine ähnliche Wirkung läßt sich an
sich auch erreichen, wenn eine Schleife bzw. das Bändchen von einem konstanten Strom
durchflossen und cias Magnetfeld in seiner Stärke moduliert wird. Auch in diesem
Falle würfle die neue Ausführung ihre Vorteile behalten, nur müßte dann ausschließlich
ein Elektromagnetsystem Verwendung finden.
-
Der Einbau des erfindungsgemäß ausgestalteten Modulations@gerätes
in den Strahlengang einer Lichtquelle ist in der Fig. 13 schematisch angedeutet.
Das aus den Teilen i und 2 bestehende Gerät ist an einem Punkte angeordnet, in dem
die Abbildung .der nicht initge.zeichneten Strahlenquelle erfolgt. Die ankommenden
Strahlen treten durch. die Öffnung 37, in welcher sie mittels des Bändchens 7 oder
der Schleife 27 moduliert werden, und gelangen auf ein Hilfsspiegelsystem 38. Dieses
Hilfsspiegelsystem 38 reflektiert di-e Lichtstrahlen auf ein nicht mitgezeichnetes
Hauptspiegelsystem, von dem dann parallele Strahlen zu dem Empfänger ausgesandt
werden. Um sichtbares Licht völlig auszuschließen, kann vor dem Teil i noch ein
entsprechendes Filter, z. B. ein Ultrarotfilter, vorgesehen werden, welches einfach
auf den Ansatz 39,des Teiles i aufgeschoben bzw. vor diesen Ansatz vorgeschoben
wird.