Устройство для разложения изображений в дальновидении

. ИЗОБРЕТЕНИ НИЕбражений в дальневидени строиства азложения К патенту ин-ной фирмы И. М. К. Синдикат Лииитед" (1. М. К. Зупйса 1 еОпн 1 ед), в г, Лондоне, Великобритания, заявленному 26 апреля 1932 годан-ц Деиес фон ихали (Оепез акоп Мспауря 1934 года. сентября 1934 года. ет публиковано 30 сент яется на 15 лет отатея прост Известны разные способы и устройства для разложения и синтеза изображений в технике дальневидения. На практике наиболее удачным оказался диск с спирально расположенными отверстиями, так как он обладает наиболее простыми. оптическими и синхронизирующими возможностями. Применяемые ныне диски представляют собой обычно жестяные шайбы толгциной от О, до 0,2 люлт, снабженные отверстиями, расположенными по спирали на равных расстояниях. При вращении диска в плоскости объекта каждое отверстие движется вдоль одного элемента объекта, тгк что сумма всех видимых через отверстия элементов объекта дает полное изображение последнего, Вследствие кругового пути движения отверстия необходимо, чтобы его наружный и внутренний края приближались к кривизне описываемого им кругового пути. Однако, в виду малых размеров отверстия, это вряд ли достижимо, и в этом состоит одна из трудностей применения диска со спиральными отверстиями, Для передачи, например, изображения размеров ЗХ 4 см, путем разложения объекта на 30 элементов, потребуются три отверстия площадью по 1 ммф при расстоянии друг от друга по 4 см. В этом случае потребуется диск окружностью около 120 ся, т, е. диаметром около 38 балт. Уже сам по себе этот размер достаточно неудобен, но кроме того, привод такого диска потребует довольно много энергии, что влечет за собой соответственное увеличение энергии, потребной для синхронизации, и обусловливает высокую с;епень усилия. Поэтому уменьшение размеров диска требуется во всех отношених, что вызывает непременное уменьшение - , акке и размеров отверстий. При дна метре диска около 20 см отверстия имели бы площадь около 0,25 мя", что сделало бы искривление наружного и внутреннего краев их совершенно невозмо.: ным. Еще неблаго приятнее окажется дело, если увеличить количество элементов объекта для получения лучшего изооражения. Так, например, для разложения объекта на 48 элементов потребовался бы диск диаметром около 1 лг. Если бы пожелали обойтись диском диаметром в 20 см, то площадь отверстий должна была бы равняться /яд ялР, но таких отверстий уже нельзя сделать с требуемой точностью. Предлагали уже выполнять диски фотографическим путем. В этом случае диски пришлось бы делать из стекла или целлюлоида; вследствие преломления и поглощения света, их нельзя делать толще 0,01 0,02 мл.При такой ничтожной толщине стеклян.ные диски были бы чрезвычайно хрупки,а целлюлоидные - недостаточно жестки.По поводу остальных значительныхустройств для разложения и синтезаизображений следует сказать, что зеркальный барабан требует для своеговыполнения чрезвычайно высокой точ-ности, что вызывает большую дорого-визну, а для привода и синхронизироаания - очень большого расхода энергии,что исключает возможность широкогоприменения его, тогда как осциллографдля катодных лучей требует очень сложного вспомогательного электрическогооборудования и двойной синхронизации,и, кроме того, непригоден для непосред.ственной передачи изображений телесных объектов. Хотя электродинамическийосциллограф работает при более олагоприятных условиях, однако он имеет тотнедостаток, что разложение изображения происходит по меандерооб разной(гпеапйег 1 огщщ) линии, и требуется срав.нительно сложное вспомогательное оптическое приспособление,Предлагаемое изобретение касаетсяспособа разложения и синтеза изображений, позволяющего, при меньших размерах аппаратуры и при меньшем расходе энергии на привод и синхронизацию,получать мелкое дробление изображения. Эго достигается, согласно изобрете.нию, тем, что изображение отбрасываетсявращающимся зеркалом на неподвижноеустройство, служащее для разложенияизображения, или же тем, что изобра.жение принимается неподвижным устройством, служащим для синтеза изображения.Сущность изображения представленасхематически на фиг, 1 и 2; фиг, 3, 4, 5,б, 7, 8, 9, 10, 11 представляют видоизменения устройства.Изображение объектапередаетсячерез линзу 2 на зеркало 3, образующее с оптической осью линзы 2 уголв 45, и получающее от мотора 4 вращение вокруг этой оси, Зеркало отбрасывает изображениеобъекта 1 наокружность барабана 6 со спиральнорасположенными отверстиями 5; барабанэтот охватывает зеркало, Когда зеркало 3вращается, то изображение 1 скользит по окружности барабана и разлагается отверстиями 5. Если в е барабана б расположить фотоэлементы 7 и 8 (фиг. 3, то они облучаются отдельными элементами изображения и превращают известным образом световые импульсы в электрические.Само собой разумеется, действие устройства может быть и обратным, если в этом устройстве примечять вместо фотоэлементов 7 и 8 лампы тлеющего разряда той же формы, В этом случае образованные отверстиями 5 отдельные элементы изображения последовательно отбрасываются зеркалом 3 через действующую как объектив линзу 2 и собираются в цельное изображение.В устройстве, служащем, для разложения и синтеза изображений, в упомянутом примере барабан б со спирально расположенными отверстиями остается неподвижным, движению же подвергаегся лишь легкое зеркало, оказывающее воздуху лишь ничтожное сопротивление. Кроме того, это зеркало можно поместить в пространство с выкачанным воздухом, как это предлагалось для дисков с спирально расположенными отверстиями, хотя такое устройство для дисков, обладающих нрупными размерами, связано с большими затруднениями. Поэтому расход энергии на привод предлагаемого устройства очень невелик, и соответственно мало энергии требуется и для синхронизации, Устройство вполне симметрично, и принятое и переданное изображение не претерпевает никаких искажений, но остается квадратным. Благодаря неподвижности барабана со спирально расположенными отверстиями, его можно выполнить в очень малых размерах, о чем будет сказано в дальнейшем,Предлагаемый способ позволяет как передавать, так и принимать изображения без каких-либо других вспомогательных устройств, так что один и тот же аппарат может служить для обеих целей. Если же разлагать изображение по другой из известных систем, а предлагаемый аппарат применять лишь для синтеза изображения, т. е. в качестве приемника, то надо следить за тем, чтобы вызванное вращающимся зеркалом движение изображения вокруг своей оси былокомпенсировано. Хотя это вращение всегда имеет место, но оно не мешаетдаже, если разложение изображения происходит этим путем, так как вызванные вращением зеркал в отправительном и приемном аппаратах вращения изображений взаимно уничтожаются, В другом случае вращение изображения вокруг своей оси уничтожается таким образом, что световые лучи по пути отзеркала к ооъективу получают обратное вращение вокруг оптической оси объек. тива,Это может быть произведено, например (фиг. 4), при помощи включенной между зеркалом и объективом поворотной треугольной призмы 9, обладающей действием зеркала, вра щаемого в направлении, противоположном вращению зеркала 3. Вместо этой призмы можно, разумеется, взять зеркало или системулинз, или же зеркало 3 можно заменитьпризмами, линзами и т, и.Согласно изобретению, не требуется, чтобы размеры отверстий соответство-, вали величине элементов изображения так как изображение можно по желанию" увеличить или уменьшить при помощи линзы, Можно даже взять совсем боль-шие отверстия, например 1 см", только края их следует сместить в направленииоси барабана на ширину элемента изо-бражения, т. е. примерно на 7 ми. Та.ким образом получается возможностьчрезвычаино усилить освещенность изображения, так как освещенность возрастает с увеличением отверстий, т. е, при отверстиях в 1 см освещенность в 100 раз сильнее, чем при отверстиях в 1 мм-.Далее освещенность можно очень сильно увеличить еще таким образом, что применяют только одну лампу тлеющего разряда или фотоэлемент, а световые лучи отбрасывают от лампы тлеющего разряда на устройство, служащеедля синтеза картины, или же от этогоустройства отбрасывают на фотоэлемент(фиг. 5) при помощи второго зеркала,вращаемого синхронно с зеркалом, вра-щающимся внутри синтезирующего кар-тину устройства.Как указано выше, изображение передаваемого объекта 7 передается через линзу 2 на зеркало 3, образуюгцее с оптической осью линзы 2 угол в 45 и приводимое мотором 4 во вращение вокруг оптической оси линзы 2. Между линзой и зеркалом расположена призма 9, вращающаяся с половинной скоростью. Зеркало отбрасывает изображение объекта 7 на окружность обнимающего его барабана б с расположенными по спирали отверстиями 5. При вращении зеркала 3 изображение скользит по окружности барабана б и разлагается отверстиями 5, причем световые лучи, проходящие через отверстия, падают на окружающее барабан б коническое зеркало 22, которое отражает их на другое коническое зеркало 23, Внутри этого последнего монти ровано вращающееся зеркало 24, вращение которого происходит синхронно с вращением зеркала 3, причем целесообразно поместить это зеркало на оси мотора 4, служащего для привода зеркала 3. Световые лучи, отбрасываемые зеркалом 3 на зеркало 23, и лучи, отраженные этим последним на зеркало 22, встречаются в зеркале 24 и отбрасываются им через линзу 25 на фотоэлемент 26, превращающий их в электрические токи,Если требуется составить объемное изображение, то расположение остается совершенно такое же, только вместо фотоэлемента 2 б берут лампу тлеющего разряда, весь свет которой концентрируется на том отверстии барабана, которое в данный момент действует.Из того обстоятельства, что устройство, служащее для разложения или для синтеза изображения, находится в непо. движности, а изображение движется по нему, следует, как уже упоминалось, что аппарат может получить необыкновенноф маленькие размеры, так как при изготовлении барабана со спирально расположенными отверстиями уже не приходится считаться с его подвижностью, Поэтому барабану можно придать более крупные размеры, что дает преимущества более точного выполнения отверстий. Если, например, требуется изготовить барабан с отверстиями в 0,01 ммд, то для этой цели выгодно взять стальные кольца 70 (фиг. б и 7) толщиной в 0.,1 мм с прорезом 77 в 0,1 мм. Для получения барабана с 48 отверстиями берут 48 таких колец (фиг. 8), причем прорезы размещаются вразбежку с про межутком в 7,5", что достигается при помощи выступов 12, Если эти кольцазажать между наружными кольцами 13и стянуть их балтамк 14, то получится барабан с 48 точна квадратнымк отвер.стиямк площадью 0,01 ягы, причем дкдме; р барабана при 48 элементах изображения равнялся бы;олька 15 сл. Самособой разумеется, что вместо колец тал.щи. ай 0,1 лл можно Взять кольца толщиной 0,01 11 л, тдк чта отверстия имели аы площадь 0,001 л к-, при соатзеттвенном уменьшении диаметра 5 ара 5 ана, Отчего точность псредачк ничуть не пос;падала бы, тдк как просечка проре. ЗОВ не ВызыВает никаких труднос Гей, отверстия были бы точна отграничены от краев прорезов и от краев соседних колец. Кроме того, отверстия могут бытьвыполнены так, чтобы устранить явления , сгибания, а именно прорез 11 выпол-няется клинообразным, так что прак 1 ическк отверстия вовсе не имеют толщи.ны стенок. Соарка барабана обл-.гчается тем, что кольца надеваются предпочтительна нд стеклянную стойку, тобыс помощью введ нного внутрь стайкиисточника света можно было с точностью установить отверстия.Этот способ сборки барабана имеет еще то преимущество, что в нем во вся. кое время можно изменить установку отверстий; чтобы палучкть больше или меньше отверстий достаточно Ввестиопр деленное число колец. таоы избе-жать неудобств многократных установокрасстояний между отверстиями, можно заранее снабдить барабан нескальккмкпринятыми количествами кх, например,:можно составить барабан из 78 колец,из которых первые 30 служаг для кзо-бражений в 30 строк, а остальные 48 -для кзображЕник В 48 строк. Установка достигается простым передвижением барабана в осевом направлении. Для производства корректур в фазах можно сделать барабан передвижным в окружном направлении.Фиг, 9 представляет другую форму выполнения барабана со спирально расположенными отверстиями. По окружности барабана 15 прорезаны тонкие щели 1 б, параллельные оси. На этот барабан надевается другой барабан 17, снабженный продольной спиральной щелью, Обе шали образуют спиральна расположенные отверстия, хотя и не квадратные, но точно ограниченные.й форме выполнения по фиг, 16, вместо баад 5 ана, применен нормальный диск 20 са спиральна расположенными отвеастиямк, на которые проектируется изображение оаьекта, отброшенное вращающимся зеркалом 3 на неподвижное коническое зеркало 19. И в этом случае аппарат может получить НООбь.кновенна малые размеры, та.; как неподвижный длск 2 д может аыть выполнен даже кз тонкого стекла с отверсткямк 21, выполненными хотя бы фотографическим путем.Фиг, 11 показывает особенно целесообразное расположение оптическкх частей устройства, Для устранения потерь света, вызываемых расстоянием призмы 9 от объектива, и для того, чтобы выполнить этк части в возможно малых масштабах, призму 9 монтируютл л врдщательно между линза:".и 2 иоб"- екткваЛинзы обьектлвд манткраваны В слойке 27, служащей также подшипником для раор о, врдщаощего призму 9 тонального колеса, причем призма расположена на оси ротора. Статар 28 тон альнога колеса также монтиро дан в стойке 27. Другое тональное колесо 31 вращае зеркало 29, ведугцее проходящие от лампы тлеющего разряда 32 через отв рстия в барабане 33 световые лучи к объективу,Предмет патента.1. Устройство для разложения изэбраженкй в дальневидении, состоящее кз оптической системы, на опткческой оси которо Й находится вра щаю.цееся зе ркало, отбрасывающее дсйствительнае кзображенке предмета на систему зеркал, Отлкча;ащееся тем, что между системой зеркал, выполненной в ьиде праВильного усеченного конуса, и вращаощейся призмой находится неподвижная цилиндрическая поверхность с отверстиями, расположенными по винтовой линии.2. Форма выполнения устройства по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью компенсирования обусловленного врашением зеркала вращения изображений вокруг их собственной оси при разло жении кли при синтезе иначе разложенных изооражений, применено второе вращающееся зеркало или призма.3. Видоизменение устройства по п.1, отличающееся тем, что вместо цилиндрической поверхкостк с отверстиями для вторичного разложения изображения применен неподвижный диск Нипкова, помещенный перед коническим зеркалом.4. Форма выполнения устройства по и, 1, отличающаяся тем, что на пути следования световых лучей от объекта к вращающемуся зеркалу или от вращающегося зеркала к объективу расположена также вращающаяся трехгранная призма.5. Форма выполнения устройства по и. 1, отличающаяся тем, что применена только одна лампа тлеющего разряда или только один фотоэлемент, лучи от которой (которого) отбрасыза ются на разлагающее илк синтезкрующее изображение устройство или с последнего принимаются при помощи второго зеркала, вращающегося синхронно с зеркалом, расположенным внутри упомянутого устройства,б. Форма выполнения устройства по и, 1, отличающаяся тем, что второе зеркало также сидит на валу мотора, приводящего во вращение первое зеркало, а лампа тлеющего разрчда или фотоэлемент) расположена на продолжении этого вала.7, Форма выполнения устройства по п. 1 отличающаяся тем, что как разлагающее или синтезирующее устройство, так и второе вращающееся зеркало окружены кони ескими зеркалами, передающими световые лучи от одного вращающегося зеркала на другое.8, Форма выполнения устройства по и, 1, отличающаяся тем, что компенсирующая вращение кзображения вокруг своей оси коррекционная призма поворотно монткрована в объективе.9. Форма выполнения устройства по и. 1, отличающаяс;, тем, что в целях корректирования смещения фаз барабан со спирально расположенными отверстиями монтирован поворотно,10; Форма выполненкя устройства по и. 1, отличающаяся тем, что барабан со спирально расположенными отверстиями снабжен несколькими скстемами различных отверстий и монтирован подвижным в осевом направлении.11. Форма выполненкя устройства по и. 1, отлячаницаяся тем, что барабан составлен из разрезных колец, причем ширина прореза в кольце соответствует ширине отверсткя.12. Форма выполкенкя устройства по п. 1, отличающаяся тем, что прорез кольца выполнен клкнообразным.