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Vorrichtung zur kontinuierlichen Aufzeichnung und Wiedergabe von zu den Kanten eines endlosen
Filmbandes parallelen photographischen Tonspuren.
Man ist bereits seit langem bestrebt, Vorrichtungen zur Aufnahme und Wiedergabe von Tönen zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Sprechmaschine, nämlich die kurze Spieldauer und die dadurch bedingte Notwendigkeit des oftmaligen Wechsels der Platten, die Unterdrückung aller hohen und tiefen Frequenzen usw., nicht aufweisen.
Es sind zu diesem Zwecke bereits Vorrichtungen bekanntgeworden, durch welche die Töne auf ein endloses Filmband in mehreren nebeneinanderliegenden zueinander und zur Filmbandkante parallel verlaufenden Tonspuren photographiseh aufgezeichnet, bzw. von mit derartigen Tonspuren versehenen Filmbändern mit Hilfe eines die Tonspur durchleuchtenden und auf eine Photozelle einwirkenden Lichtstrahls wiedergegeben werden. Bei diesen Vorrichtungen erfolgte die zum Übergang von der einen Tonspur auf die nächste erforderliche quer zur Längsrichtung des Filmbandes gerichtete Bewegung des die Aufzeichnung bzw.
Wiedergabe der Töne bewirkenden Lichtstrahls entweder in der Weise, dass durch einen am Filmband angebrachten elektrischen Kontakt der Stromkreis eines Elektromagneten geschlossen wurde, welcher dann die Lichtquelle selbst oder den Abtastlichtstrahl begrenzende bzw. ablenkende optische Mittel bewegte, oder aber derart, dass auf die genannten Teile ein durch eine Einbuchtung in der Filmbandkante betätigtes Hebelsystem einwirkte.
Beide genannten Wege haben jedoch den gemeinsamen Nachteil, dass die Geschwindigkeit der seitlichen Bewegung des Lichtstrahls von dem im Augenblick ihrer Wirksamkeit gegebenen Zustand der sie bewirkenden Organe abhängig ist, also z. B. bei der elektromagnetischen Bewegung von der jeweiligen Temperatur der Wicklung des Elektromagneten und von der durch die Reinheit der in seinem Stromkreis liegenden Kontakte bedingten Stärke des durch die Magnetwieldung fliessenden Stromes und bei der mechanischen Bewegung von der Reibung der miteinander in Eingriff stehenden Teile, welche wiederum von der Temperatur, vom Grade der Abnutzung dieser Teile und von der Güte ihrer Schmierung abhängt, sowie davon, in welchem Grade die Einbuchtung der Filmbandkante durch den mit ihm schlagartig in Eingriff kommenden Hebel bereits ausgeschlagen wurde.
Infolge der durch diese Momente bedingten Unterschiede in der Geschwindigkeit der seitlichen Bewegung des Lichtstrahls beschreibt dieser während des Übergangs von einer Tonspur auf die nächste sowohl bei der Aufzeichnung als auch bei der Wiedergabe der Tonspur unregelmässige Wege auf dem Filmband und infolgedessen wird die Tonwiedergabe bei jedem Übergang auf die nächste Tonspur unterbrochen. Diese sich regelmässig wiederholende Unterbrechung der Wiedergabe macht sich etwa in derselben Weise unangenehm bemerkbar wie ein Sprung oder ein Kratzer in einer Schalplatte. Bei sehr eng nebeneinanderliegenden Tonspuren kann es während des Überganges sogar leicht vorkommen, dass die benachbarte Tonspur durchleuchtet und wiedergegeben wird.
Überdies haben aber beide genannten Methoden der seitlichen Bewegung des Lichtstrahls noch den Nachteil, dass sie auch die Lebensdauer des Filmbandes sehr beeinträchtigen. Der zur Steuerung der elektromagnetischen Bewegung des Lichtstrahls im Filmband vorgesehene metallische Kontakt reibt bei dem Aufspulen des Films die benachbarten Stellen des Filmbandes dauernd, so dass dieses an diesen
Stellen sehr bald reisst ; ebenso verursacht bei der mechanischen Bewegung der in die Ausbuchtung der Filmkante schlagartig eingreifende Hebel sehr bald ein Reissen des Films an dieser Stelle.
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Den Gegenstand der Erfindung bildet nun eine Vorrichtung der genannten Art, bei welcher die zum Übergang von der einen Tonspur auf die nächste erforderliche seitliche Bewegung des Lichtstrahls mit einer der Geschwindigkeit der Längsbewegung des Filmbandes proportionalen Geschwindigkeit erfolgt. Vorteilhaft wird zu diesem Zwecke die die seitliche Bewegung des Lichtstrahls bewirkende Antriebskraft von der die Längsbewegung des Filmbandes bewirkenden Antriebsvorrichtung abgeleitet.
Hiebei beschreibt also der Lichtstrahl sowohl bei der Aufnahme als auch bei der Wiedergabe während der Übergänge zwischen den einzelnen Tonspuren genau vorgeschriebene zueinander völlig parallele Wege, so dass auch während des Überganges von der einen Tonspur auf die nächste keine Unterbrechung der Tonwiedergabe eintreten kann.
Gemäss der weiteren Erfindung erfolgt hiebei nur die Auslösung der seitlichen Bewegung des Lichtstrahls durch einen Elektromagneten, in dessen Stromkreis eine auf der Filmbandkante laufende Kontaktrolle liegt, welche bei dem Passieren einer in der Filmbandkante vorgesehenen Einbuchtung den Stromkreis des Elektromagneten schliesst. Hiebei ist also jede Beeinträchtigung der Lebensdauer des Filmbandes vermieden, da die Kontaktrolle nur unter einem sehr schwachen Druck an die Filmbandkante angepresst werden braucht und infolgedessen auch auf die Einbuchtung der Filmbandkante nur eine sehr geringe Kraft ausübt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung perspektivisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt die Gesamtansicht des Apparates mit teilweise aufgeschnittenem Gehäuse und Fig. 2 zeigt eine Einzelheit in grösserem Massstab.
In der den Deckel des Gehäuses 1 bildenden Grundplatte 2 ist an ihrem einen Ende eine kreisförmige Aussparung 3 vorgesehen, in welche die die Filmspule 4 tragende Platte 5 derart eingesetzt ist, dass ihre Ebene gegen die Ebene der Grundplatte 2 geneigt ist. Die Filmspule 4 ruht auf in der Platte 5 radial angebrachten frei drehbaren Walzen 6 und ist innen durch in der Platte 5 frei drehbar gelagerte, auf die Plattenebene senkrechte Rollen 7 gestützt.
Am anderen Ende der Grundplatte 2 ist auf sie eine Trommel 8 aufgesetzt, welche mit einer der Breite des Filmbandes 9 entsprechend hohen Aussparung 10 versehen ist (Fig. 2). In dieser Aussparung sind zwei etwas vorspringende Spurkränze 11 vorgesehen und an einer Stelle ist in den ausgesparten Teil der Trommelwandung ein vertikaler Schlitz 12 von etwa 0'02 mm Breite und einer der ganzen nutzbaren Breite des Films entsprechenden Länge angeordnet. Innerhalb der Trommel 8 ist eine Photozelle 13 angeordnet.
Zwischen der Filmspule 4 und der Trommel 8 ist eine Zahntrommel. M vorgesehen, welche auf der im Gehäuseboden gelagerten Achse 15 des Motors 16 sitzt und durch diesen angetrieben wird. Zu
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diese herum an der andern Seite der Zahntrommel. M vorbei über die Leitrolle 18 zur Aussenseite der Spule 4 zurückgeleitet. Durch die Ausnutzung beider Seiten derselben Zahntrommel M zum Vorschieben des Films zur Trommel 8 und zum Abziehen desselben von dieser Trommel wird eine völlig gleichmässige Bewegung des Films unter Vermeidung von Längsschwingungen gewährleistet.
In einem geringen Abstand vor der Trommel 8 ist eine Blende 19 vorgesehen, deren Öffnung 20 genau vor dem Schlitz 12 der Trommel 8 liegt. Der Durchmesser der Blendenöffnung 20 ist etwa gleich der Breite einer der auf dem Filmband 9 befindlichen bzw. auf ihn aufzuzeichnenden Tonspuren 21 (Fig. 2). Die Blende 19 ist an einem Rahmen 22 befestigt, welcher in innerhalb der Trommel 8 vorgesehenen Führungen vertikal verschiebbar ist. Am unteren Teil des Rahmens 22 ist eine Lichtquelle 24 sowie eine Kondensorlinse 25 befestigt, während die Blende 19 einen schiefen Spiegel 26 trägt. Je nachdem, ob die Vorrichtung zur Tonaufzeichnung oder Tonwiedergabe benutzt werden soll, ist die Lichtquelle eine solche, deren Helligkeit unter dem Einfluss von Mikrophonströmen veränderlich ist, z. B. eine Glimmlampe, oder aber eine solche konstanter Helligkeit, z.
B. eine Glühlampe. Das von der Lichtquelle ausgehende Licht wird durch die Linse 25 zu einem feinen Lichtstrahl vereinigt, welcher durch die Öffnung 23 der Grundplatte 2 auf den Spiegel 26 fällt und mittels dieses Spiegels durch die Blendenöffnung 20 und den Schlitz 12 auf das Filmband 9 und, bei Benutzung des Apparates zur Tonwiedergabe, durch die Tonspuren des Filmbandes 9 hindurch auf die Photozelle 13 geworfen wird.
Der Rahmen 22 ist mittels der verstellbaren Schneide 27 auf dem einen Ende eines bei 28 gelagerten doppelarmigen Hebels 29 gelagert, an dessen anderen Arm ein vertikaler Hebel 30 angelenkt ist. Das obere Ende dieses Hebels 30 ist als der Anker 31 eines auf dem Hebel 29 vorgesehenen Elektromagneten 32 ausgebildet, sein unteres Ende trägt einen mit Schraubengewinde versehenen Kopf 33. Dieser Kopf wird durch die Feder 34 gegen eine Schraubenspindel 35 gedrückt, deren Achse 36 an ihrem unteren Ende eine Reibscheibe 37 trägt. Die Reibscheibe 37 steht mit einer Seilscheibe 38 in Berührung, welche durch das Seil 39 vom Motor 16 angetrieben wird. Die Scheibe 37 ist mit einem Stift 40 versehen, welcher sich gegen das eine Ende des Hebels 41 legt und dadurch die Drehung der Reibscheibe 37 verhindert.
Das andere Ende des Hebels 41 bildet den Anker eines Elektromagneten 42, in dessen Stromkreis ein aus den Kontakten 43 und 44 bestehender Schalter liegt. Der Kontakt 43 ist als federnde Rolle ausgebildet, welche an der Kante des Filmbandes 9 läuft.
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An dem Ende des Hebels 29 ist ein isoliertes Kontaktstück 45 befestigt, welches mit dem in einigem Abstand darunter befindlichen Gegenkontakt 46 zusammen im Stromkreis des Elektromagneten 32 liegt. Der Abstand zwischen den Kontakten 45 und 46 ist genau gleich demjenigen Weg, welchen der Kopf 33 auf der Spindel 35 zurücklegen muss, um den Rahmen 22 um den Betrag der ganzen nutzbaren Breite des Filmbandes 9 zu heben.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist nun zunächst bei der Aufnahme wie folgt (hiebei muss natürlich die Blende 19 durch eine andere mit einer schlitzförmigen Öffnung von entsprechender Abmessung versehenen Blende ersetzt werden).
Wenn sich der Rahmen 22 in seiner tiefsten Stellung befindet, so steht die Blendenöffnung 20 genau in Höhe der untersten auf das Filmband 9 aufzuzeichnenden ersten Tonspur 21, infolgedessen zeichnet das Licht der durch das Aufnahmemikrophon gesteuerten Lichtquelle 24 auf den in der Pfeilriehtung bewegten Film die erste Tonspur auf.
Sobald nun fast die ganze Länge des Filmbandes 9 den Lichtstrahl passiert hat, d. h. sobald der Beginn der Übergangsstelle 47 zwischen den einzelnen Tonspuren 21 den Lichtstrahl erreicht, passiert auch eine an einer entsprechenden Stelle der Filmbandkante vorgesehene Einbuchtung 48 die Kontaktrolle 43. Dadurch kommt der Kontakt 43 mit dem Kontakt 44 in Berührung und der Elektromagnet 42 wird erregt. Dieser zieht das linke Ende des Hebels 41 an, dessen rechtes Ende dabei den Stift 40 freigibt. Die Seilscheibe 38 nimmt nun die Reibscheibe 37 und damit die Spindel 35 mit, bis der Stift 40 wieder auf das inzwischen herabgefallene rechte Ende des Hebels 41 auftritt, d. h. die Spindel 35 kann eine volle Umdrehung ausführen.
Hiebei wird der Kopf 33 um eine Ganghöhe des Gewindes der Spindel 35 gesenkt und der Rahmen 22 wird hiedurch um ein durch das Verhältnis der beiden Hebelarme des Hebels 29 bestimmtes Mass angehoben. Da die Drehung der Spindel 35 vom Antriebsmotor 16 des Filmbandes abgeleitet ist, erfolgt die Höhenverstellung des Rahmens 22 und damit der Blendenöffnung 20 genau proportional der Filmgeschwindigkeit, so dass also der durch die Blendenöffnung 20 durchtretende Lichtstrahl während dieses Vorganges auf dem Filmband eine gleichmässig bis zur Höhe der zweiten Tonspur ansteigende gerade Linie beschreibt. Dasselbe Spiel wiederholt sich bei jedem Übergang des Lichtstrahls von der einen Tonspur auf die nächste.
Bei der Wiedergabe der auf diese Weise aufgezeichneten Tonspuren ist der Vorgang genau derselbe : infolge der Abhängigkeit der Bewegung des Lichtstrahls von der Filmgeschwindigkeit beschreibt auch hier der Lichtstrahl an der Übergangsstelle zwischen den einzelnen Tonspuren gleichmässig ansteigende gerade Linie auf dem Filmband, d. h. er bleibt auch während des Überganges genau auf der aufgezeichneten Tonspur, so dass keine Unterbrechung der Wiedergabe eintritt. Sobald der Lichtstrahl die letzte, oberste Tonspur abgetastet hat, erreicht bei der nächsten Drehung der Spindel 35 das Kontaktstück 45 den Gegenkontakt 46.
Dadurch wird der Stromkreis des Elektromagneten 32 geschlossen, dieser zieht seinen Anker 31 gegen die Kraft der Feder 34 an und infolgedessen kommt der Kopf 33 ausser Eingriff mit der Spindel 35 und die Feder 49 zieht nunmehr den Rahmen 22 wieder in seine unterste Lage zurück, so dass selbsttätig die erneute Wiedergabe der ersten, untersten Tonspur beginnt.
Durch die Untersetzung zwischen der Spindel 35 und dem Rahmen 22 mittels des Hebels 29 ergibt sich der Vorteil, dass das Gewinde der Spindel 35 nicht so fein zu sein braucht, wie es für die unmittelbare Verschiebung des Rahmens 22 um das Mass der Breite der Tonspur (0'5-0'1 mm) erforderlich wäre, vielmehr kann dieses Gewinde dem Untersetzungsverhältnis entsprechend gröber und billiger ausgeführt werden.
Gleichzeitig wird durch die Unterstützung die Überwindung des Trägheitsmoments der zu bewegenden Teile erleichtert. Schliesslich wird durch die Untersetzung noch der Vorteil erreicht, dass bei gleichbleibender Ganghöhe des Gewindes der Spindel das Mass der durch die einmalige volle Umdrehung der Spindel bewirkten Verschiebung des Rahmens 22 mittels Verstellung der Schraube 50 verändert werden kann, um beispielsweise der Schrumpfung der Filme und der dadurch bedingten Verringerung des Abstandes der einzelnen Tonspuren auf dem Film Rechnung zu tragen.
An Stelle der verstellbaren Blende könnten natürlich zur Weiterschaltung des Lichtstrahls auf dem Filmband auch andere bewegliche optische Mittel, wie verstellbare Spiegel oder Prismen, verwendet werden. Durch Schliessung der Kontakte 43, 44 von Hand mittels des am Kontaktarm 44 angebrachten Tasters 51 kann der Lichtstrahl auf jede beliebige Tonspur eingestellt werden, indem die Kontakte so lange geschlossen gehalten werden, bis der Lichtstrahl die gewünschte Tonspur erreicht hat. Derselbe Zweck kann auch mittels eines am Hebel 41 befestigten, aus dem Gehäuse hinausragenden Handgriffes erreicht werden, mit dessen Hilfe dieser Hebel vom Stift 40 abgehoben werden kann.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf das gezeichnete Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr kann beispielsweise die mit proportionaler Geschwindigkeit erfolgende Relativbewegung zwischen Film und Lichtstrahl auch durch entsprechende seitliche Bewegung des Filmes selbst erzielt werden.
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