DE2355199A1

DE2355199A1 - Geraet zur tonwiedergabe von mikrofilmkarten

Info

Publication number: DE2355199A1
Application number: DE19732355199
Authority: DE
Inventors: Charles R Rose
Original assignee: ARTIANO GEORGE E
Current assignee: ARTIANO GEORGE E
Priority date: 1972-04-21
Filing date: 1973-11-05
Publication date: 1975-05-15
Also published as: US3770909A

Description

Diese Erfindung wird benutzt zur Wiedergabe von Aufzeichnungen, die mit einem Gerät hergestellt werden, welches in der US-Patentanmeldung Serial No. 246 356 vom 21. 4. 1972 beschrieben ist (Bezeichnung der entsprechenden deutschen Patentanmeldung "Gerät zur Tonaufzeichnung auf Mikrofilmkarten").

Das Wesen der Erfindung liegt im Gebrauch eines optischen Wiedergabe-Fokussierungssystemes zur Wiedergabe von Ton von einem Mikrofilmkartenformat.

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ZIt1 dtr vorliegenden Erfindung itt ta, tin Wiedergabtsystea vorzusehen, mit dt« ohne körperlichen Kontakt xwisehen dta Tonspurteil der Mlkrofilnkarte und dt« Witdtrgabtgerät gttrbtittt wird, wodurch Jtdt Abnutiung der Mikrofil*kartt und dadurch htrvorgtruftnt Tonve «errungen vtr-■leden werden, welche bei Magnetbandgeräten und Plattenspielern stOren*

Weiterer Zweck iat es, ein Witdtrgabeaysttm vorxuaehen, bti dt» dit MikroflUkarte in Plaitik»attrial tingthOllt still kann, to daR dit Licht*/Tonqutllt vor Beschädigungen, wit beispielsweise Verkratxen wehrend der Handhabung und Lageruag gtsehtitst ist, dit Klangventrrunftn bti der Tonwiedergabe xur Folgt haben können.

Weiterer Zweck iat die Schaffung eines optischen Tonwiedergabesystenes, das dit ununterbrochene Tonwitdergabe flber 30 Minuten von eine» Mikrofil«k»rtenfere»t erlaubt, beispielsweise von tintr Standard-10 χ 15 c«-Mikrtfilekarte. Bit Witdtrgabt soll Hi-Fi GOte aufweisen und fQr Stereophonie oder Mehrspurverfahrtn anwendbar sein und mit dt* gegenwlrtige» Stand dtr Hi-fi Tonwiedergabe vereIeichbar tein.

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Weiterer Zweck ist es, ein Wiedergabegerät vorzusehen, das einfach mit vorhandenen üblichen Hi-Fi Verstärkersystemen benutzbar ist.

Weiterer Zweck ist es, ein Wiedergäbeformat zu schaffen, das nicht die Ve.rformungsprobleme der Schallplatten oder die Dehnungs- oder Zerreißprobleme oder die Probleme mit Magnetfeldern aufweist, welche bei Magnetbändern auftreten.

Weiterer Zweck ist es, ein Wiedergabeformat zu schaffen, das billiger ist als andere Wiedergabeformate, das keine Kassetten oder Patronen verlangt, welche mechanische Fehler aufweisen können, und das nicht bruchgefährdet ist, wie einige Schallplatten.

Weiterer Zweck ist es, eine Filmaufzeichnung¹ zu schaffen, bei der es fast unmöglich ist, befriedrgende Kopien anders als vom Original zu erstellen, so daß Raubdrucke verhindert: werden, die nach einer Schätzung im Wall Street Journal vom 9. 12. 1971 weltweit einen Umfang von etwa 250 Millionen Dollar haben.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es- zeigen:

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Fig. 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Wiedergabegerätes ,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Gerätes der vorliegenden Erfindung, wobei ein Teil des Gerätes zur besseren Darstellung seines Inneren herausgezeichnet und um 90° gedreht ist (die strichpunktierte Linie kennzeichnet den korrekten Zusammenhang der beiden getrennt dargestellten Teile),

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Teiles der Vorrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Mikrofilmkarte mit Darstellung einer Aufzeichnung,

Fig. 5 einen stark vergrößerten Teil der Mikrofilmkarte gemäß Linie 5 - 5 in Fig. 4,

Fig. 6 einen stark vergrößerten Teil der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung gemäß Linie 6-6.

Das Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung zur Wiedergabe von Ton von einer optischen Bildquelle besitzt eine Lichtquelle. 1 von hoher Intensität, die einen Lichtstrahl 2 erzeugt. Ein Glied 3 besitzt einen darin ausgebildeten Schlitz 4, durch den der Lichtstrahl verläuft. Mehrere, zur Übertragung dienende optische Fibern 6 sind mit ihren ersten Enden 7 in einem geschlossenen

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Kurvenzug 8 und mit ihren zweiten Enden 9 in einer offenen Linie 11 angeordnet. Eine optische Vorrichtung 14 ist in der Nähe des Schlitzes angeordnet lind projiziert den Strahl nacheinander auf jedes der ersten Enden der Fiberoptik. Ein länglicher bespielter Film T3 ist in der Nähe der zweiten Enden der Fibern beweglich angeordnet und empfängt auf sich-den Strahl. Eine zweite Vielzahl von zum Empfang dienenden optischen Fibern 14 sind mit ihren ersten Enden 16 in einem Abstand zu den zweiten Enden der ersten Vielzahl optischer Eibern ausgerichtet, während ihre zweiten Enden 17 sich in einer kompakten Anordnung befinden. Eine optische Eokussiervorrichtung 18 ist in der Nähe der zweiten Enden der zweiten Vielzahl optischer Fibern angeordnet und empfängt das Bild 19, um dieses zu, fokussieren. Dieses Bild wird auf einenFotodetektor 21 fokussiert, welcher ein Signal· 22 an einen Tonverstärker 23 liefert, welcher eine Lautsprecheranlage 24 betreibt.

Der von der Lichtquelle ausgehende Strahl wird nach Passieren des Schlitzes in das Ende einer einzelnen optischen Fiber mittels verschiedener optischer Systeme projiziert. Eines dieser Systeme ist in Fig. 2 dargestellt und besteht aus einem Spiegel 26, der am Ende einer rotierenden Welle 27 angeordnet ist. Der Spiegel ist unter einem. Winkel zur Achse

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der Welle 2 7 ausgebildet und reflektiert den Strahl zu einer Linse 28, welche den Strahl auf eines der Enden der optischen Fibern fokussiert. Wie aus der Zeichnung zu entnehmen, sind die Flächen der ersten Enden eben und unter einem Winkel zur Längsachse der optischen Fiber ausgerichtet. Zur Erleichterung der Konstruktion wird beim Spiegel und den optischen Fibern ein Winkel von 45° bevorzugt.

Der Strahl wird als beweglicher Lichtbalken auf den bespielten Film projiziert, wo er Linien, wie beispielsweise die Linien und 31 und die Bildlinien 32 beleuchtet.

Fig. 3 zeigt eine detailliertere Ansicht der ersten Vielzahl optischer Fibern, die als Zirkular-Linearabtaster bezeichnet werden kann. Wie am Beispiel dargestellt, bewegt sich der Lichtbalken in Richtung des Pfeiles 33. Licht tritt beispielsweise in das Ende 34 einer optischen Fiber ein und verläßt diese am Ende 36. In entsprechender Weise gelangt Licht in die Enden 37 und 38 und entsprechend fortlaufend in die Enden 39, 40 und 41 und verläßt die Fibern an den Enden 42, 43, 44, 45 und 46. Die Fibern sind selbstverständlich in der bei op^ tischen Fibern üblichen Weise voneinander isoliert.

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Der bespielte Film wird konstant in Rihtung des Pfeiles 47 bewegt und ist mit der Drehbewegung des Spiegels 26 synchronisiert. Eine Vo'rrichtung zur Synchronisierung der Bewegung besitzt einen einzigen Motor 48, der auf einem Arm 49 montiert ist. Die Motorwelle treibt eine Gewindestange 51, die mit einem Filmhalter 52 verbunden ist, beispielsweise über einen Schneckentrieb an. Der Motor treibt über ein rechtwinkliges Winkelgetriebe 54 eine Welle 53 an, die wiederum über ein rechtwinkliges Winkelgetriebe 56 die Welle 27 antreibt. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Linse 28 an einem Arm 57 befestigt, welcher mit der rotierenden Welle 27 verbunden ist. Die hier dargestellte Synchronisationsvorrichtung dient nur zur beispielsweisen Erläuterung. Sie kann auch in anderer Weise ausgeführt sein.

Die zweite Vielzahl von optischen Fibern, die auch als Linear-Zirkularkondensor bezeichnet wird, ist in Fig. 2 dargestellt. Die einzelnen optischen Fibern sind hier mit ihren ersten Enden koaxial· zu den zweiten Enden der optischen Fibern des Zirkular-Linearabtasters ausgerichtet. Die einfachste. Konstruktionsweise der ersten Enden des Kondensors und der zweiten Enden des Abtasters ist eine gerade Linie. Das Bild wird auf den Fotodetektor fokussiert, der einen Verstärker antreibt, welcher wiederum über Lautsprecher den Ton produziert.

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Die Tonwiedergabe von Mikrofilmkarten ist kontinuierlich
und ununterbrochen, was durch die besondere Anordnung und
Bewegung der Vorrichtungsteile bewirkt wird. Die Bilder auf
dem Film sind in zu den Kanten des Filmes leicht angewinkelten Reihen angeordnet. Wenn daher der bewegliche Lichtbalken das Ende 58 der Reihe 29 erreicht, erscheint er sofort wieder am Ende 59 der Reihe 31.

Die Auflösungsanforderungen an den Film der Mikrofilmkarte

können wie folgt bestimmt werden: Angenommen, die Mikrofilmkarte hat eine Größe von 10 cm χ 15 cm, wobei die Aufzeichnung über die 15 cm-Länge erfolgt, und es soll eine maximale Frequenz von 30000 Schwingungen über die 15 cm und eine Spielzeit von 20 Minuten bei einer Zeile pro Sekunde aufgezeichnet
werden, so wird die Schwingungsbreite bei 30000 Schwingungen wie folgt kalkuliert. Die Zeilenlänge von 15 cm wird geteilt durch 30000 Schwingungen, woraus sich eine Schwingungsbreite von 5 χ 10 cm ergibt. Die Auflösungsanforderung kann nun
kalkuliert werden durch Division von 1 cm durch die Schwingungsbreite von 5 χ 10 und den Umwandlungsfaktor von 10, woraus sich ca. 200 Linien pro Millimeter ergeben. Dies liegt gut
innerhalb der Auflösung von Mikrofilmkarten, die zur Zeit etwa bei 300 Linien pro Millimeter liegt.

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Die Zeilenbreite bei einer Spielzeit von 20 Minuten, unter der Annahme, daß jede Zeile in einer Sekunde abgespielt wird, ergibt sich durch Division der Länge der Karte von 10 cm durch 20 Minuten χ 60 Sekunden pro Minute, entsprechend einer Zeilenbreite von 8,5 χ 10 cm. Die geforderte Auflösung der Zeilenbreite ergibt sich durch Division von 1 cm durch 8,5 χ 10" χ (Umrechnungsfaktor). Hieraus ergibt sich ein Auflösungsfaktor von 12 Zeilen pro Millimeter.

Die Größe der optischen Fibern von 5 x 10 mm ergibt sich wie folgt. Bei einem Klirrfaktor von 3 % bei. 10000 Schwingungen muß die Schlitzbreite 1/30 der Schwingungsbreite bei dieser Frequenz betragen. Die Schwingungsbreite bei 10.000 Hertz ergibt sich durch Division von 15 durch 1 χ TO , woraus sich eine

Schwingungsbreite von 1,5 χ 10 cm ergibt. Die Schlitzbreite für einen Klirrfaktor von 3 % wird erhalten durch Division von 1,5 χ 10 durch 3 χ 10, so daß sich eine Schlitzbreite von 5 χ 10 cm ergibt. Die Größe der Fiber ergibt sich aus der Schlitzbreite. Diese erhält"man durch Multiplikation der Schlitzbreite von 5 χ 10 mit dem Umrechnungsfaktor TO, woraus sich eine Größe der Fiber von 5 χ TO mm Durchmesser ergibt.

Die Vorschubgeschwindigkeit des Filmes erhält man aus der

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obigen Kalkulation, worin die Abtastgeschwindigkeit eine Zeile pro Sekunde mit einer Zeilenbreite für eine 20 Minuten-Aufzeichnung von 8,5 x' 10 cm beträgt. Die Vorschubgeschwindigkeit erhält man durch Multiplikation der Zeilenbreite von 8,5 χ 10~ mit 60 zu ca. 0,5 cm pro Minute.

Die Geschwindigkeit, mit der sich der Spiegel dreht, beträgt 60 Umdrehungen pro Minute. Dies ergibt sich aus der Annahme, daß die Abtastzeit für jede Zeile 1 Sekunde beträgt.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß jede optische Fiber 6 einen tatsächlichen Durchmesser von 0,004 mm besitzt und daß die Dicke des Abtasters tatsächlich 0,04 mm beträgt, wobei jeweils 10 optische Fibern hintereinander über die Dicke des in den Fig. 2 und 3 dargestellten Abtasters angeordnet sind.

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Claims

. -i ■■■■-"■■-Gerätzur Tonwiedergabe von einer optischen Bildquelle,

gekennzeichnet durch: ' \ ■

eine Lichtquelle hoher Intensität, welche einen Lichtstrahl erzeugt,

einGlied mit einem darin befindlichen Schlitz, durch den der Strahl verläuft,

eine erste Vielzahl von zur Übertragung dienenden optischen Fibern, deren erste Enden in einem geschlossenen Kurvenzug und deren^: zweite Enden in einer offenen Linie^angeordnet sind,

eine optische Vorrichtung mit einer rotierenden Welle und einem daran befestigten Spiegel, der in der Nähe des Schlitzes rotiert und den Lichtstrahl empfängt und nacheinander reflektiert, ferner mit einer Linse, die an der Welle* zur gemeinsamen Rotation befestigt ist und den vom Spiegel reflektierten Licht-

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strahl empfängt, reduziert, fokussiert und nacheinander auf die ersten Enden der optischen Fibern projiziert,

einen länglichen bespielten Film, der beweglich in der Nähe der zweiten Enden der Fibern angeordnet ist, um von diesen den Strahl zu empfangen,

eine zweite Vielzahl von zum Empfang dienenden optischen Fibern, deren erste Enden in einem Abstand zu den zweiten Enden der ersten Vielzahl von optischen Fibern ausgerichtet ist und deren zweite Enden sich in einer kompakten Anordnung befinden,

eine optische Fokussierungsvorrichtung, die in der Nähe der zweiten Enden der zweiten Vielzahl von optischen Fibern befestigt ist und das Bild des Filmes empfängt und fokussiert, wobei dieses Bild auf einen Fotodetektor fokussiert wird, indem ein Signal zu einem Tonverstärker erzeugt wird, welcher wiederum eine Lautsprecheranlage betreibt, und

eine Vorrichtung zur Bewegung des bespielten Filmes, die getrieblich mit der rotierenden Welle der optischen Vorrichtung verbunden ist, um die Bewegungen von Spiegel, Linse und bespielten Film zu synchronisieren.

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