Устройство для механического разложения изображения

3% 4796 % Т НА ИЕ ханического разложения изобр ения.елеграфицЬ. Н,),да (спр. водочной 1 едгарЬ 1 е1935 г цен, о-ео беопФцг дгаЫозе Тмч 26 январ161632).-ц Август Каролнованни ст. 6 Сшленной собстввано 31 июля 19на 15 лет от 31 мы Телефун ОезейзсЬай я, заявленно о перв,юс (Ацдцз К ветско герман нности.6 года.июля 1936 год изобретатель ин аля 1934 года на ос ия об охране промы е патента опублнко а распространяется ействительный ц от 6 фев соглаше О выда ие патеи ог иорите Дей Предметом настоящего изобретения является устройство для разложения или прямого или косвенного составления изображений, передаваемых на расстояние (главным образом, дальновидения). Под прямым" составлением изображения будем понимать такое составление, при котором глаз непосредственно рассматривает поверхность, на которую проектируется (при помощи устройства, пред. ставляющего собой предмет изобретения) световой луч, яркость которого управляется с передающего конца, Под косвеннытд" составлением изображения будем понимать такое составление, при котором плоскость, перекрываемая движущимся лучом, не является плоскостью, воспроизводящей изображение; она заменяется системой фотоэлементов, работающих поочередно, наподобие реле, и управляющих органами, переносящими воспроизведение на вторую плоскость, и при этом с увеличением масштабов и яркости воспроизводимого изображения.В технике дальновидения для разложения и составления изображений применяются вращающиесязеркальные колеса (зеркальные призмы, зеркальные многогранники). Эти последние дают 323) Класс 21 а, 32 ю,Гдустройства для и К патенту ин-ной ф с огр, ото."(ТееФцпх в г, Берлине, Герма ОБРЕТК 1-1 ИЕ идентичное движение луча по строке (сохраняют неподвижность строки) в том случае, когда отражающие грани призмы установлены параллельно оси вращения, Для двухмерного разложения или составления изображения используются две такие призмы, оси которых скрещены друг с другом под углом 90; одну из призм можно заменить качающимся зеркалом не говоря о возможности одновременной передачи всех .элементов строки и последующего воспроизведения помощью медленно вращающейся зеркальной призмы). С целью получения движения светового пятна в двух координатах при помощи только одного движущегося органа применяют колесо Вейлера, иначе говоря, призму, граникоторой наклонены по отношению к оси вращения таким образом, что каждая последующая грань наклонена одинаковым образом по отношению к своей предыдущей. На это ссылается, например, Шретер в своей книге Напс 1- ЬисЬ с 1 ег В 1 сйе 1 ес 1 гарЬе ппс 1 с 1 ез Реип-зеЬепз", Берлин, изд. Шпрингера, 1932 г. (глава ).В этой котносительн ниге можно наити указания о соотношения между силойсвета (яркостью изображения) и числом строк или, соответственно, числом зеркал в случае применения зеркальных колес (ср. главу Ш, стр. 115, 120 в 1, гл. Ч, стр, 242 в 2). Так, например, там указывается, что при постоянной величине изображения и постоянном диаметре колеса Вейлера, число зеркал в котором равно числу Й строк изображения, сила света 1, изменяется в соотношении /и, где и означает кранное увеличение А. Если начать с А =48, то для й= 96падает до М= в 2. При й = 192 Е должно снизиться до чрезвычайно малой величины, равной около /1 ооо своей первоначальной величины.Световые соотношения телеизображения меняются, если для целей получения более. тонкой развертки используется не увеличение числа зеркал (т. е, Й) на окружности призмы (например, исходя снова из 1=48), а увеличение числа ее оборотов. В этом случае зеркала должны быть расположены параллельно оси вращения. Для 1=192 колесо должно вращаться следовательно (при том же числе изображений в секунду) в 4 раза быстрее; одновременно качающееся зеркало или вторая вращающаяся призма осуществляют смещение строк развертки по поверхности изображения. При таком способе уменьшение определяется только тем, что уменьшение ширины строки до 1/, вызывает уменьшение диафрагмы до 1/д. Сила света при этом теоретически должна упасть до /в своей первоначальной величины (т. е. при Й=-48). Таким образом, при переходе к ббльшему числу строк изображения, много-. кратное использование каждого зеркала вращающейся призмы ведет к уменьшению световых потерь, Данные, приводимые в вышеназванной книге, подтверждают указанный закон на ряде сведенных в таблицы данных.Предметом настоящего изобретения является новая возможность выполнения многократного использования рядов зеркал, расположенных по многограннику. Оно является развитием и улучшением самого по себе известного предложения, заключающегося в использовании для целей разложения световым лучом венка из неподвижно укрепленных и наклоненных под одинаковым углом друг к другу зеркал, внутри которых (в центре) имеется вращающееся устройство,Описанные до настоящего времени устройства подобного рода - это устройства с распределением света помощью относительно медленно вращающейся пластинки, зеркальной с обеих сторон, Зеркальные поверхности работают поочередно; они отражают световой луч (от источника света) радиально от центра к периферии, где пучок света освещает два соседних зеркала неподвижного венца (условие постоянства силы света по строке). Свет, отраженный обратно к центру, снова встречает на своем пути зеркало, отбрасывающее его теперь на экран, где точно так же, как и в случае колеса Вейлера, образуются две отстающие друг от друга на длину строки изображения диафрагмы, записывающие изображение. Из этих двух диафрагм используется только одна (в средней зоне постоянной освещенности), Подобное устройство для мгновенного следования одной строки за другой (скачок с нижнего края картинки к верхнему) и для возможно более полного использования времени передачи изображения требует установки большого числа неподвижных зеркал на периферии; однако, и при этом для крайних строк получаются неблагоприятные углы падения луча, т, е, понижается яркость. Далее закон изменения силы света А с ростом Й аналогично практически закону изменения при использовании колеса Вейлера; таким образом с увеличением числа строк изображения сила света падает быстрее, чем по закону /и, т, е. чрезвычайно быстро убывает до очень малой величины.Настоящее изобретение, как это более подробно далее будет показано, допускает при увеличении Й, на ряду с сохранением более благоприятных соотношений силы света и на ряду с чисто оптическими преимуществами, уменьшение числа жестко укрепленных и подлежащих регулировке зеркал, вследствие чего появляется возможность увеличения числа строк развертки практически без заполнения всей окружности зеркалами. Дальнейшие преимущества изобретения будут ясны из описания прилагаемых фигур чертежа,В отношении данных отдельных элементов (т - число вращающихся и р -число неподвижных зеркал) изобретениеотличается тем, что для полученияА=т. р следующих друг за другом (вовремени) строк,(для всего изображения)применяются более двух вращающихсязеркал, заменяющие друг друга в циклической последовательности и. занимающие разные центральные углы. Этизеркала могут быть, например, боковыми сторонами равносторонней зеркальной призмы, но могут быть расположены в каком-либо другом оптическиэквивалентном положении (фиг. 5 ф - 5;),будучи друг относительно друга жесткозакреплены. Неподвижный полигональный зеркальный венец состоит, такимобразом, менее, чем из р=й/2, отражающих к центру зеркал, вследствиеограничивающего условия, именно т=3,занимающих не больше 240 всей окружности (принимая во внимание, что начальное и конечное зеркала венца будут отражать диафрагму в одно и то жеместо). Общее количественное выражение изобретения после вышесказанногоможет быть сведено к следующему.Число и эквивалентных поверхностейвращающихся зеркал: т) 2. Число рнеподвижных зеркал р ( 12,Угол а, занятый пол игонально поокружности расположенными зеркалами: а(720/и.К=и. р. строчек для всего изображения могут лежать все на одной траектории в тех случаях, когда для разложения по второй координате имеетсяособый орган (фиг. 2 или 3), работающий совместно с основным. Если дополнительное поперечное разложениеотсутствует, то необходимо установитьподобно колесу Вейлера как подвижные, так и неподвижные зеркала наклонно к-оси вращения, причем такимобразом, чтобы наклон от зеркала к зеркалу возрастал в одинаковой мере. Этонеобходимо с той целью, чтобы А строкизображения расположились друг возледруга и тем самым образовали двухмерное поле изображения.Общая конструктивная схема изобретения представлена на фиг. 1 (вид сверху) и фиг. 2 (вид сбоку). На этих фигурах применены следующие обозначения; 1 - ось вращения подвижной системы зеркал (и ) 2), выполненной в виде правильной четырехугольной призмы 2;3 - неподвижная многогранная цепь зеркал; 4 - объектив, дающий изображение источника света (диафрагма); 5 в источник света; б в плоскос проекции, на которой светящаяся точка пробегает один и тот же путь в том случае, если все отражающие поверхности венца 3 ориентированы параллельно оси вра щения. Луч, исходящий от источника света в направлении к 3, обозначен одной стрелкой, а его отражение к центру и через 2 на плоскость б отмечено двумя стрелками. Вид сбоку по фиг. 2 показывает болееясно ход луча и прежде всего двукратное отражение от призмы 2 и ее необходимую этим определяемую высоту.На фиг. 3 луч, отразившийся два раза от 2, встречает плоскость экрана б, на который отбрасывается контрастное изображение источника света 5 не непосредственно, а от зеркальной призмы 7, создающей, смещение строк . перпендикулярно к направлению движения световой точки. Зеркала призмы 7, с целью сохранения постоянной яркости вдоль всей длины строки изображения, должны быть в тангенциальном направлении достаточно длинны по отношению к диаметру падающего на них светового пучка, Число оборотов призмы 7 задается числом изображений И в секунду. При М зеркалах=ХМ сек - . Между осью вращения 1 и осью призм 7, конечно, должно иметь место не меняющееся передаточное число.Рассмотренным выше случаям соответствует зеркальный многогранник 2, показанный на фиг, 4 ф, показывающий осевое сечение 2. При этом в качестве зеркальных поверхностей употребляются посеребренные с наружной поверхности стеклянные пластинки. Ход луча в плоскости, нормальной подобному зеркалу на фиг. 1 - 3, показан пунктиром, с тою лишь разницей, что призма 2 по отно. шению к изображенному на фиг, 4 д, повернута на 45, Если, в противоположность фиг. 1 и 2, строки изображения не должны перекрывать друг друга (налагаться одна на другую), а должны быть смещены по отношению другк другу, то, как уже ранее указывалось, неподвижные зеркала венца 3 и подвижные зеркала системы 2 должны иметь равномерно возрастающий наклон по отношению к оси вращения. Таким образом, получаются для 2, как это для ясности показано и на фиг. 4 в увели. ченном виде, значительные скачки углов, которые, однако, должны, при переходе от одного зеркала к другому соответствовать смещению в плоскости изображения, равному полной А/и ширины строки, В этом случае можно далее заметить, что высота зеркал венцов 3, т. е. их размера в перпендикулярном к плоскости круга направлении, должна быть выбрана достаточно большой, чтобы при любом уже наклоне 2 отно. сительно 3 была обеспечена возможность световым лучам, исходящим из 5 и идущим радиально к 2 и отраженным от 2 наружу, снова отразиться от 2,Светосила всех подобных устройств растет по мере увеличения размеров зеркал как неподвижных, так и вращающихся. При заданной длине хода луча, т, е, при заданном фокусном расстоянии объектива, дающего изображение, произвольно увеличивать габариты ротора 2 нельзя, так как последние связаны с поверхностью зеркал, это можно сделать лищь с учетом условий отражения от зеркал венца 3, если при этом можно еще увеличить диаметр зеркал, другими словами, длину хода луча, Неправильные размеры 2 внутри элемента 3 влекут за собой трудности в проведении светового луча, между прочим, появляется опасность, что оптический путь луча начнет колебаться, вследствие чего возникает возможность частичной экранировки светового пучка, В вариантах, изображенных на фиг. 1 - 3, ротор 2 не во всех углах поворота охватывает одинаковую часть светового потока, посылаемого объективом 4, но далее, и это очень важно, большое расстояние поверхностей призмы 2 от оси 7 (фиг, 1), вследствие одновременного вращательного и поперечного движения этих поверхностей, отразится на нежелательно большом искривлении строчек картины и скрадывании длины строки, Это явлеление можно компенсировать, ставя зеркала 3 не под равными углами или располагая их не по кругу, а по слегка параболической кривой. Во избежание указанных недостатков (фиг. 5 ф и 5) призмы 2 (по фиг, 1 - 4" и 4) заменяют двусторонними отражающими зеркалами, скрещенными под углом 90, монтированными одно на другом на оси вращения с передними плоскостями 8 и 71 и задними плоскостями 9, 10, Для этого совершенно не требуется одну и ту же стеклянную пластинку делать отражающей с обеих сторон, как это могло бы показаться из фиг, 5 ф; фиг. 5 изображает раздельное расположение зеркал, помещенных вокруг оси вращения в виде двух точно перпендикулярных друг к другу пар. Расстояние между ними ограничено вышеуказанными оптическими требованиями. Из фиг, 5 видно скрещивание верхней пары зеркал 8, 9 (которая стоит перпендикулярно к плоскости чертежа) и нижней, у которой видна передняя сторона 71, Обе системы посредством рамки жестко связаны друг с другом. Эта рамка должна возможно меньше экраниро вать свет, а потому должна состоять из возможно узких полос. В случае необходимости разложения по двум координатам каждая пара зеркал должна иметь профиль согласно фиг, 4).Поверхность, освещаемая подводимым лучом, показана штриховкой на фиг, 5; она имеет в зависимости от положения ротора крестообразную или эллиптическую форму. Так как верхние и нижние пары зеркальных поверхностей действуют попеременно, обе зоны, озевидно, должны быть освещены одинаково. Понятно, вследствие этого теряется 50% испускаемого источником светового потока, но эта потеря может быть компенсирована возможностью применения особенно больших зеркальных поверхностей, Условие необходимости двукратного отражения от поверхностей 8, 9 соответственно 10, 77 (фиг. 2) обусловливает также и в разбираемом варианте соблюдение определенных соотношений как между величинами зеркал статора и ротора, так и в отношении их расстояния друг от друга, Например, ось вращения ротора для достижения требуемого хода луча должна быть соответствующим образомнаклонена по отношению к его оси симметрии (последнее из соображений большей ясности понимания не показано на чертеже).Предмет изобретения,Устройство для механического разложения изображения с неподвижным зеркальным барабаном Михали и вращающимся отражателем по оси барабана, отличающееся тем, что указанный отражатель представлен в виде четырехгранной зеркальной призмы квадратного сечения или в виде такой же наклонной призмы или двух или четырех пересекающихся зеркал.