Lichtsteaergerät mit zweipoligem elektromagnetischen Steuersystem und einem per manentmagnetisierten, den Wechselfluss des magnetischen Steuersystems schliessenden Schwingungselement. Die Erfindung bezieht sich auf ein Licht steuergerät mit zweipoligem elektromagne tischen Steuersystem und einem permanent magnetisierten, den Wechselfluss des magne tischen Steuersystems schliessenden Schwin gungselement.
Es sind bereits zweipolige elektromagne tische Lichtsteuergeräte bekannt, die aus einem permanenten Stahlmagneten bestehen, an dessen Enden Spulen sitzen, durch die die Steuerströme fliessen, und mit denen das konstante Magnetfeld verstärkt und geschwächt wird. Auf diese Weise entstehen wechselnde Kraftwirkungen auf einem gegenüberliegenden Anker, die zur Lichtsteuerung benutzt werden können. Es gibt weiter Anordnungen, bei denen eine Spule auf einem Eisenkern sitzt, dessen eines Ende in der Mitte eines Per manentmagnetes angebracht ist, und dessen anderes Ende einem beweglichen Spiegel- träger gegenübersteht, der seinerseits beiden Polen des Magnetes benachbart ist.
Bei allen diesen Einrichtungen ist jedoch der magne tische greis der Wechselmagnetisierung über den Stahlmagneten geschlossen, was den Nachteil hat, dass dieser einen grossen magne tischen Widerstand besitzt, da seine Ilyste- resisverluste gross sind. Ausserdem entstehen Wirbelströme.
Die vorliegende Erfindung vermeidet diese bei den bekannten zweipoligen elektromagne tischen Licbtsteuergeräten auftretenden Nach teile dadurch, dass das Schwingungselement aus zwei Teilen besteht, die den Polen des elektromagnetischen Steuersystems gegen über angeordnet sind und in entgegengesetzter Richtung schwingen. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass beim Durchgang der steuernden Ströme durch den Elektromagneten der eine Teil angezogen und der andere Teil abgestossen wird. Das Schwingungselement besteht zweckmässigerweise aus zwei Zungen, die mit ihrem einen Ende an einem Perma nentmagneten befestigt sind, während die anderen freien Enden jeweils einem Pol des Elektromagnetes gegenüberstehen.
Die Eigen frequenz dieser federnden Zungen wird im wesentlichen durch ihre Länge .und Dicke bestimmt. Durch eine aufgelegte und ver schiebbare Brücke kann sie regelbar gemacht werden. Auf diesen beiden Zungen ist z. B. ein Spiegel gelagert, durch deren Schwin gungen dieser in eine Drehbewegung versetzt wird. Statt des Spiegels können aber auch die beiden Zungen mit Ein- oder Mehrzacken blenden versehen werden. Werden die beiden Blenden auf den Zungen so angeordnet, dass sie um ihre Breite gegeneinander versetzt nebeneinander stehen, so ist es möglich, mit diesem Lichtsteuergerät Gegentaktaufzeich nungen vorzunehmen.
In der Zeichnung sind einige Ausführungs beispiele des elektromagnetischen Lichtsteuer gerätes nach der Erfindung dargestellt.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Lichtsteuer gerät, bei dem auf einem permanenten Magneten 1 zwei Polschuhe 2 und 3 ange bracht sind. Zwischen dem Magneten 1 und dem Polschuh 2 sitzen zwei Zungen 8, die durch den Magneten dauernd magnetisiert werden. Auf dem Polschuh 3 ist ein zwei poliges Elektromagnetsystem aufgebracht. Durch die Spulen 5, 6 dieses Systems fliessen die das Licht steuernden Ströme. Gegenüber den Polen 7 des Elektromagneten liegen die freien Enden der beiden Zungen 8, und zwar derart, dass jedem Pol eine Zunge gegen übersteht. Die Wicklungen der Spulen 5, 6 sind so geschaltet, dass in dem einen Schenkel ein Nordpol entsteht, wenn in dem andern Schenkel ein Südpol erregt wird.
Mit dem konstanten Feld des Permanentmagnetes 1 zusammen ergibt sich dann eine Abstossung der einen Zunge und eine Anziehung der andern. Die Bewegung der beiden Zungen ist also einander entgegengesetzt. Auf den beiden Enden der Zungen liegt ein mit Schneiden versehener Spiegel 11 auf, der also, wenn die Enden der Zungen sich gegenläufig bewegen, eine Drehbewegung ausführt, die zur Steuerung eines auf den Spiegel fallenden Lichtstrahles dienen kann.
Die Verbindung des Spiegels mit den Enden der Zungen ist auf verschiedene Weise möglich. Der Spiegel kann entweder direkt auf den Zungen aufliegen oder auf einem Spiegelträger. Spiegel oder Träger können Vorsprünge, z. B. Schneiden oder Spitzen, tragen, die-auf den Zungen aufliegen. Zweck mässigerweise wird man den Spiegelträger auch in Vertiefungen oder an Zapfen lagern, die an dem den Zungen gegenüberliegenden Polschuh 2 angebracht sind. Bei der Aus führungsform der Fig. 3 ist z. B. ein Metall spiegel gezeigt, bei dem zwei Ecken 9 nach unten gebogen sind, während die Ecken 10 nach oben gebogen sind. Die Ecken 9 würden also auf den Zungen 8 aufliegen, während die Ecken 10 in den Vertiefungen des Pol schuhes 2 gelagert sind.
An Stelle eines solchen Spiegels kann auch, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, ein Spiegel träger 11 dienen, auf den ein viereckiger Spiegel 12 aufgekittet ist. Die Zungen 8 können bei allen diesen Ausführungsformen so angebracht sein,<B>dass</B> sie den Spiegel bezw. Spiegelträger ohne weitere Massnahme zwi schen sich und dem Polschuh 2 halten. Zur Einstellung der Entfernung zwischen Pol schuh 2 und Zungen kann ein Teil 4 dienen, der zwischen den beiden Polschuhen 2 und 3 angeschraubt wird.
Durch Zwischenlegestücke 13 oder Verstellschrauben kann der Abstand der beiden Polschuhe voneinander und damit der Abstand der Zungen von dem Polschuh 2 geregelt werden. Anstatt die Ecken 10 (Fig. 3) eines Spiegels oder Spiegelträgers in Ver tiefungen des Polschuhs 2 zu lagern, kann letzterer auch, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, Ansätze 14 tragen, die in der dargestellten Weise mit, ihren Spitzen auf dem Spiegel bezw. Spiegelträger gelagert sind. Für Ein richtungen, mit denen sehr hohe Frequenzen aufgezeichnet werden, ist es zweckmässig, den Spiegel an einem elastischen Teile zu befestigen.
Die Eigenfrequenz der Zungen 8 kann durch eine aufgelegte Brücke 15 eingestellt werden. Mit Hilfe eines passend gewählten Stückes Dämpfungsmaterials 16 kann die Grösse der Eigenschwingung auf das ge wünschte Mass gebracht werden.
Im Polschuh 2 ist ein Loch 17 ange bracht, durch das das zu steuernde Licht fällt und zurückgeworfen wird.
Die Magnetisierung der Zungen 8 hat so zu erfolgen, dass durch ihre Ablenkung keine nennenswerte Veränderung des magnetischen Widerstandes für den permanenten Fluss ent steht. Das wird erreicht, indem der Abstand zwischen dem Polschuh 2 und den Zungen 8 gross gegenüber dem Abstand zwischen den Zungen 8 und den Polen des Elektromagnetes 7 gewählt wird, und dadurch, dass die Kraft linien von den ganten der Zungen seitlich ein- bezw. austreten. Durch besondere Form gebung des Polschuhes 2 kann diese Wirkung erhöht werden. In den Fig. 6-10 sind der artige Ausführungen dargestellt.
Bei dem Lichtsteuergerät nach Fig. 6 besitzt der Polschuh 2 eine U-förmige Gestalt. Auf diese Weise tritt der pormanente Fluss, wie durch die Linien angedeutet, seitlich in die ganten der Zungen ein. Ähnlich ist es in der Fig. 7, bei der der Polschuh 2 eine T-förmige Gestalt besitzt.
Bei den beiden in Fig. 8-10 dargestellten Ausführungsbeispielen liegen die Polschuhe 2 unterhalb der Zungen B. Der permanente graftlinienfluss ist aus der Fig. 8 ersichtlich. Der Teil 18 dient in diesen Fällen im we sentlichen dazu, ein Gegenlager für den Spiegel zu schaffen. Bei dem Gerät nach der Fig. 10 sind die Zungen nicht an dem Mag neten 1 befestigt, sondern an dem Teil 18.
Die Teile, durch die der wechselnde Fluss der Magnetisierung geht, sind zweckmässiger weise aus dünnem Blech von geeignetem Material hoher Permeabilität und kleiner Hysteresisverluste hergestellt. Die geringere Eigenschwingungszahl, die bei gleichen Ab messungen gegenüber Stahl erreicht wird, gleicht man durch entsprechende Formgebung aus. Es ist vorteilhaft, die Zungen quer zu ihrer Achse vom Fluss durchsetzen zu lassen, da hierdurch der Querschnitt des Kraftlinien bündels gross wird, während dessen Länge auf ein Mindestmass herabgesetzt wird. Die Breite des Luftspaltes ist klein und die Länge gross, so dass sein magnetischer Widerstand klein ist.
In der Fig. 11 ist ein Lichtsteuergerät dargestellt, das im wesentlichen den vorher beschriebenen Ausführungsformen gleicht, nur dass hier statt des Magnetes 1 und des Pol schuhes 3 ein gebogener Magnet 19 benutzt wird, und bei der an Stelle der Spiegel Blen den 20 zur Lichtsteuerung dienen. Die Blen den können als Einfach- oder Mehrzacken blenden ausgebildet sein, und sind so ange ordnet, dass sie um ihre Breite gegenein ander versetzt direkt nebeneinander liegen, wie es in der Fig. 12 näher dargestellt ist.
Mit diesem Gerät ist es möglich, eine Gegentaktaufzeichnung zu machen, die auch als Reintonverfahren ausgebildet werden kann.
Durch die Fig. 13a-134 soll der Licht steuervorgang näher erläutert werden. Die Stellung in Fig. 13ct ist die Ruhestellung, bei der der Lichtstrich 21 so eingestellt ist, dass die unteren Ecken der Zackenblenden 20 gerade bis in die Mitte des Lichtstriches reichen, wie es in der Fig. 13d deutlich ge zeigt ist. Fig. 13b zeigt die maximale Ab lenkung der Blenden in der einen, Fig. <B>13o</B> die in entgegengesetzter Richtung. Es ist zu erkennen, dass jeweilig nur auf einer Seite Licht hindurchkommt, während die andere Seite verdunkelt ist.
Wird Umkehrfilm zur Tonaufzeichnung benutzt, so muss der Licht strich soweit verschoben werden, dass -jetzt die obersten Spitzen der Blenden - nicht wie in dem eben beschriebenen Fall die unteren Ecken der Blende- - bis zur Mitte des Lichtstriches in diesen eintauchen. Wenn die untere Ecke der Blende in dem einen Fall, bezw. die obere Spitze der Blende im anderen Fall (Umkehrfilm) noch inner halb des Lichtstriches schwingt, so erfolgt eine quadratische Änderung der belichteten Fläche, die durch die gegenläufige Bewegung d er anderen Zunge kompensiert wird.
Sobald die Blendenecke bezw. -spitze der einen Zunge das Gebiet des Lichtstriches verlässt, so erfolgt eine lineare Änderung des Lichtes? eine der beiden Blenden wird dann den Licht spalt vollständig abdecken bezw. freigeben, so dass die von der einen Blende hervorge rufene lineare Änderung des Lichtes nicht durch die gegenläufige Bewegung der zweiten Blende aufgehoben wird.
An Stelle der eben beschriebenen Blenden anordnung zur Gegentaktaufzeichnung können die Blenden auch so an den Zungen ange bracht werden, dass sie ineinandergreifen, wie es in der Fig. 14 dargestellt ist, so dass man auf diese Weise eine der üblichen Mehrzaeken- tonaufzeichnungen erhalten kann.