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Verfahren und Einrichtung zur fortlaufenden Bildäbertragung.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie Einrichtungen zur Bildabtastung oder Bildschrift für telegraphische Faksimileübertragung auf drahtlosem oder auf dem Leitungsweg, unter Benutzung der liehtelektrisehen Methode. Es ist hiefür bereits vorgeschlagen worden, die Zerlegung bzw. Zusammensetzung des Bildes in der Weise vorzunehmen, dass Lichtpunkt quer zur Richtung einer fortlaufend erfolgenden Wanderung des streifenförmig ausgebildeten Bildträgers (Sendevorlage oder Empfangs- fläche) über diesen hinweg bewegt werden.
Man nennt dies die sogenannte" Querzeilenabtastung". Die hiefür angegebenen Einrichtungen sahen bisher durchwegs Anordnungen vor, bei welchen der streifenförmige, fortlaufend wandernde Bildträger planabgetastet wird, d. h. an der Stelle, wo der Lichtpunkt über ihn hinwegfährt, eine plane Fläche bildet. über welche der Lichtpunkt entweder eine geradlinige oder in der Ebene des Bildstreifens kreisförmige Bahn beschreibt.
Während im letzteren Falle die Dichtigkeit der Bildpunkte an den Rändern des Bildstreifens grösser ist als im mittleren Teil des über ihn beschriebenen Kreisbogens, und man daher zur Milderung dieses Übelstandes gezwungen war, sehr flache Bögen zu schreiben, was aber wiederum durch die im Interesse der Kontinuität der Abtastung, d. h. der Zeit ausnutzung, notwendige Vervielfachung der einander abwechselnden Abtast-oder Schreiborgane Komplikationen bringt, besteht bei der Liehtpunktquerführung in gerader Linie der Nachteil, dass es bisher nicht einwandfrei gelungen ist, den Lichtpunkt an allen Stellen dieser Bahn gleich scharf und gleichzeitig seine Geschwindigkeit längs derselben konstant zu erhalten.
Die nachstehend beschriebene Erfindung gestattet eine von allen diesen Nachteilen freie Querzeilenabtastung, u. zw. besteht sie in der Hauptsache darin, dass der Bildstreifen quer zu seiner Fortschubrichtung gekrümmt und die Krümmung der Kreisbahn eines durch eine drehbare Optik bewegten Lichtpunktes angeschmiegt wird, so dass an allen Stellen die Geschwindigkeit desselben konstant und seine volle Schärfe gewährleistet bleibt. Die näheren Einzelheiten der Erfindung gehen aus den in Fig. 1 bis 4 dargestellten beispielsweisen Anordnungen hervor.
Dadurch, dass der Bildstreifen quer zu seiner Fortsehubrichtung gekrümmt und abgetastet bzw. beschrieben wird, unterscheidet sich die Erfindung grundsätzlich von Anordnungen, bei denen die Krümmung in der Längsrichtung erfolgt, indem der Bildstreifen in Längenabschnitten absatzweise, unter Aussetzen der Übertragung, auf der Innenseite einer zylindrischen Trommel aufgewickelt und danach durch eine rotierende Optik schraubenlinienförmig in mit seiner Längsrichtung zusammenfallenden Zeilen abgetastet bzw. beschrieben wird.
Hiebei muss der jeweils die Innenfläche der Trommel einnehmende Streifenabschnitt relativ zu dieser während der Übertragung stillstehen und wird dabei nur parallel zu sich selbst und zur Drehachse der Optik, d. h. quer zu seiner Längsrichtung, verschoben. Übertragung und Transport des Bildstreifens durch die Abtastzone des Apparates erfolgen also abwechselnd ; der Bild-
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Abtastzone einzuführen. Bei der Anordnung nach der Erfindung dagegen wandert der zusammenhängende Bildstreifen kontinuierlich und nicht absatz-oder ruckweise durch die Abtastzone, so dass die Übertragung niemals unterbrochen zu werden braucht.
Die einfachste Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass der Bildstreifen quer zu seiner Fortschubriehtung soweit gekrümmt wird, dass er eine nahezu geschlossene Zylinderfläche bildet. Die Achse des so entstandenen Zylinders fällt zusammen mit der Achse einer drehbaren Spiegeloptik. Das
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Licht für die Abtastung bzw. für die Niederschrift des Bildes wird in der Achsenrichtung der Optik einem, unter 450 gegen diese Richtung geneigt, auf der Drehwelle befestigten Ablenkspiegel oder Ablenkprisma zugeführt und dadurch in die radiale Richtung geworfen, in welcher durch eine Linsenvorrichtung die Sammlung zu einem scharfen Brennfleck erfolgt, der somit bei der Rotation der Welle eine kreisförmige, der Bildstreifenkrümmung angepasste Bahn beschreibt.
Das Wesentliche dieser Anordnung geht deutlich aus der Fig. 1 hervor, welche jedoch gleichzeitig eine weitere Vervollkommnung der Erfindung darstellt.
Es hat sich nämlich gezeigt, dass es schwierig ist, einen Film-oder Papierstreifen, dessen Materialeigenschaften man nicht beliebig wählen kann, zu einem nahezu geschlossenen Zylinder zusammenznbiegen und als solchen trotz Reibung und ungünstiger Lage der Angriffspunkte für den Zug oder Schub einwandfrei mit konstanter Geschwindigkeit durch den Abtast- bzw. Schreibapparat hindurch zuführen.
Besonders bei der Benutzung von Zelluloidfilmen für den photographisehen Bildempfang hindert die Steifheit dieses Materials erheblich. Da man den Film von einer zylindrischen Vorratsrolle abzuwickeln pflegt und sich das steife Zelluloid nur allmählich krümmen lässt, würde zwischen der Stelle, wo der Bildstreifen die Rolle verlässt, und der Stelle seiner vollendeten Zusammenkrümmung eine erhebliche Länge eingeschaltet sein müssen, was den Bau des Gerätes erschwert. Wesentlich leichter ist es, die Erfindung
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zylindrisch gekrümmt wird. Dieser Fall ist in Fig. 1 berücksichtigt. Dabei ist es zur vollen Ausnutzung des Gerätes möglich und zweckmässig, einen zweiten gleicherweise gekrümmten Bildstreifen gleichzeitig durch die Apparatur zu führen.
Man kann auf diese Weise zwei verschiedene Bilder oder Dokumente zu gleicher Zeit übertragen oder aber an der Empfangsstelle das eine gesendete Bild doppelt sehreiben.
Arbeitet man in vorstehender Art mit als Halbzylinder gekrümmter Bildfläche, so ist es auch bei Abtastung bzw. Niederschrift von nur einem Bilde vorteilhaft, zum Zwecke der vollen Ausnutzung des ganzen Umlaufs der Optik den Lichtpunkt in der Weise zu verdoppeln, wie dies die Fig. 1 zeigt.
Hierin bedeutet 1 den unter 450 gegen die Drehachse der Optik geneigt rotierenden Ablenkungsspiegel.
Während man diesen bei Krümmung des Bildstreifens zu einem nahezu geschlossenen Zylinder nur ein-
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erlaubt (wobei man sich dann auch mit einseitiger axialer Lichtzufühnmg, z. B. durch das Lichtbündel 2 begnügen kann), wird bei Benutzung der halbzylindrischen Filmkrümmung der Ablenkspiegel so eingerichtet, dass er nach beiden Seiten spiegelt. Zweckmässig setzt man zwei rechtwinklige Prismen, deren Hypothenusenfläehen versilbert sind, in der gezeichneten Weise aneinander. Die von der Beleuchtungvorrichtung 4 kommenden parallelen Strahlen 2, die durch einen einfachen Pfeil markiert sind, werden dann in der gezeichneten Weise nach dem Objektiv 6 abgelenkt und durch dieses als scharfer Lichtpunkt auf der Bildfläche gesammelt.
Gleichzeitig werden aber die von der Beleuchtungsvorrichtung 5 kommenden parallelen Strahlen 3, die durch einen doppelten Pfeil markiert sind, in diametraler Richtung abgelenkt und durch das Objektiv 7 zu einem um 1800 gegen den ersteren versetzten Brennfleck auf der Bildfläche gesammelt. Die gesamte Einrichtung wird durch einen passenden Träger in starrer Verbindung mit der Achse gehalten. Diese muss, zumindest auf der einen Seite, hohl und entsprechend gelagert sein, um das Licht in der Achsenrichtung zuführen zu können. Die Objektive 6 und 7 sind zweckmässig einstellbar, um die Lichtpunkte scharf zu erhalten.
Die zylindrischen Führungsflächen, zwischen denen der Bildstreifen hindurchbewegt wird, haben auf der Innenseite einen Schlitz 8, in welchem der bzw. die beiden Liehtpunkte zum Zwecke der Abtastung bzw. photographischen Erzeugung des Bildes entlanglaufen. Bei der photoelektrischen Abtastung (Senderseite) bedeuten die Teile 12 und 13 lichtelektrische Zellen, z. B. ringförmige Selenzellen oder besser Photozellen bekannter Art, welche das von 1 kommende Licht dusch den Innenraum des Ringes hindurchlassen und an ihrer dem Bild zugekehrten lichtempfindlichen Fläche von dessen Elementen reflektiertes Licht innerhalb eines möglichst grossen Raumwinkels auffangen. Das Abtastverfahren darf als solches als bekannt vorausgesetzt werden.
In diesem Falle sind die Beleuchtungsvorrichtungen 4 und 5 konstant brennende Lichtquellen, z. B. Glühlampen. Im Falle der photographischen Niederschrift des Empfangsbildes sind dagegen 4 und 5 Lichtrelais, welche durch die Empfangsströme gesteuert, die Helligkeit der Strahlenbündel 2 und 3 variieren.
Z. B. wird man hiefür zweckmässig Kerrzellen oder Glimmlichtröhren verwenden. Diese Lichtrelais ruhen natürlich relativ zur Drehung des Spiegels 1. In dem gedachten Falle bezeichnen dann die Teile 12 und 13 nicht photoelektrische Abtastzellen, sondern mit der Optik rotierende Sehutzblenden, welche das von den getroffenen Filmstellen reflektierte Störlicht von den übrigen Teilen des Films fernhalten. Die Wanderung des Bildstreifens 10 erfolgt in Richtung des Pfeiles 9. Für den Fall, dass ein zweiter Bildstreifen übertragen wird, ist ein solcher durch 11 angedeutet,
Wie aus der Fig. l ohne weiteres ersichtlich ist, wirken bei dem relativ langsamen Hindurchwandern des Bildstreifens 10 durch die gezeichnete Anordnung die Beleuchtungsvorrichtungen 4 und 5 abwechselnd auf die Bildfläche ein, indem z.
B. auf der Bildfläche 10 der erste Halbkreis von dem einen, der darauffolgende von dem anderen Lichtpunkt gezogen wird. Diese Halbkreise erscheinen nach der Entkrümmung des Bildstreifens als geradlinige Querzeilen.
Fig. 2 zeigt die Umschaltanordnung für die senderseitige Abtastung mittels photoelektrischer Zellen. Diese sind der Einfachheit halber in gewöhnlicher Form, nicht ringartig, dargestellt. Zur Aus-
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verwendet, welche durch einen mitrotierenden Verteiler in passender Weise umgeschaltet und mit der übrigen Apparatur (Verstärker, Sender) verbunden werden. In Fig. 2 sind die liehtelektrisch empfindlichen Elektroden 14 und 15 mit einem gemeinschaftlichen Kollektorring 16 verbunden, von welchem
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sind mit Schleifringen 18 bzw. 19 verbunden, von denen jeder einen nahezu vollen Halbkreis einnimmt. Die Kontakte 20, 21 sorgen für die richtige Umschaltung.
Gleichviel, ob nur eine einzige halbzylindrisch gekrümmte Bildfläche abzutasten ist oder zwei (10 und 11), werden die beiden Photozellen 12 und 13 abwechselnd auf die richtige Leitung geschaltet bzw. umgeschaltet. Man kann dadurch auch bei Übertragung nur eines Bildes die volle Umdrehung ausnutzen.
Natürlich sind für gleichzeitige Übertragung zweier Bilder auch zwei Sender notwendig, zu denen die beiden an die Kontakte 20, 21 anschliessenden Leitungsweg (über Verstärker) hinführen, während die Rückleitung nach 17 gemeinsam ist.
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es nach Vorstehendem analog der Umschaltung der beiden diametral gegeneinander versetzten AbtastPhotozellen auf der Empfangsseite notwendig, eine entsprechende Umsehaltung der von den beiden Empfängern herkommenden Ströme auf die beiden Lichtrelais 4 und 5 vorzunehmen. Aber auch wenn nur ein Bild übertragen wird, ist es nach der vorstehenden Beschreibung erforderlich, zur vollen Ausnutzung eines ganzen Umlaufs der Optik zwei um 1800 gegeneinander versetzte Lichtpunkt zu erzeugen. Dies geschieht in der durch Fig. 1 dargestellten Weise.
Der über den Bildstreifen wandernde Lichtfleck rührt dann abwechselnd von dem einen und dem anderen Lichtrelais her. Zu diesem Zweck ist es vor-
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parallel zu schalten. Geht dies aus Gründen des Leistungsaufwandes für die Steuerung nicht, so muss man die beiden Lichtrelais 4 und 5 abwechselnd einschalten, so dass jeweils dasjenige von Empfangsstrom gesteuert wird, dessen zugeordneter Lichtpunkt sich gerade auf der Bildfläche befindet. Wird das Empfangsbild unter Benutzung der oberen und der unteren Halbzylinderform doppelt geschrieben, so kann eine elektrische Umschaltung der beiden Lichtrelais durch eine rotierende Kontakteinrichtung fortfallen und die beiden Lichtrelais dauernd parallel miteinander arbeiten.
Wird nun eine Vorlage übertragen, so kann man auch zur Ersparnis an Material und Leistungsaufwand gemäss Fig. 3 ein einziges Empfangslichtrelais verwenden und das von diesem hindurchgelassene, in seiner Intensität gesteuerte Licht verzweigen. Beispielsweise bedeutet in Fig. 3 22 die obere Elektrode einer Kerrzelle, welche zwischen den Nicolprismen 23,24 eingeschaltet ist und in bekannter Weise wirkt. Die Blende 25 gestattet, einen räumlich definierten Teil des hindurchgelassenen Strahlenbündels auszusieben. Ein verkanteter Spiegel 26 beliebiger Art verzweigt dann in ohne weiteres verständlicher Weise das Licht hälftig in die beiden entgegengesetzten Richtungen, die durch einfache und doppelte Pfeile angedeutet sind.
Die eine Hälfte des Lichtes fällt über die Spiegel 27, 28, die andere über die Spiegel 29,30 auf den 'otierenden Ablenkungsspiegel. ?. Die Bezeichnung der übrigen Teile ist die gleiche wie in den vorausgehenden Figuren.
Fig. 4 veranschaulicht eine besondere Ausführung der im Empfangssehreiber umlaufenden Schutzblende, welche das von der Filmfläche reflektierte Störlicht auffangen und unwirksam machen soll. Man bildet zu diesem Zwecke vorteilhaft die Blende in der gezeichneten Weise als Hohlraum aus, derart, dass in einem Zylinder 12 ein konischer Teil eingesetzt ist, innerhalb dessen der auftreffende Strahl konisch verläuft. Das von der Bildfläche 10 reflektierte Licht wird der Hauptsache nach in den Winkelraum 31 1Îneinreflektiert und geht dort durch einfache oder infolge von Reflexion wiederholte Absorption in der zweckmässig matt geschwärzten Fläche verloren.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Bildabtastung oder Bildschrift für telegraphische Faksimileübertragung mittels bewegter Lichtpunkt, die quer zur Richtung einer fortlaufend erfolgenden Wanderung des streifenförmigen Bildträgers (Sendevorlage oder Empfangsfläche) über diesen hinweg bewegt werden (Quer- zeilenabtastung), gekennzeichnet durch die Verbindung 1. einer mit konstanter Geschwindigkeit rotierenden Optik, deren Achse parallel zur Fortsehubrichtung des Bildstreifens gerichtet ist und die dadurch imstande ist, eine kreisförmige Liehtpunktbahn in einer Ebene senkrecht zur Fortsehubrichtung der Bildfläche zu erzeugen, und 2.
einer Vorrichtung, um den Bildstreifen konaxial zur Drehachse der Optik zylindrisch zu krümmen, so dass die Lichtpunktbewegung unter Wahrung der Schärfe des Lichtpunktes der Bildflächenkrümmung mit konstanter Geschwindigkeit folgt.