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Einrichtung zur Steuerung eines Lichtstrahles.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung eines Lichtstrahles mit Spiegeln und besteht darin, dass die Spiegel gleichzeitig eine Drehung um eine Achse und eine Drehung oder Schwingung um eine zweite Achse vollführen, so dass der reflektierte Lichtstrahl das Bildfeld zweidimensional bestreicht.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist konstruktiv denkbar einfach und gestattet trotzdem die Erzielung einer bisher unerreichten Bildfeinheit. Die Lichtverluste sind gering und nur durch eine einzige Reflexion bedingt.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in Fig. 1 in Draufsicht, in Fig. 2 in Seitenansicht und in Fig. 3 in Stirnansicht dargestellt. Fig. 4 zeigt das Schema der vom Lichtstrahl bestrichenen Bildfläche, Fig. 5 eine Einrichtung mit einem einzigen Spiegel mit zwei, Fig. 6 mit vier Reflexionsflächen. Fig. 7 zeigt die Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung.
Auf dem Umfang der Trommel 1 ist eine beliebige Anzahl von Planspiegeln 2 angeordnet, die nacheinander den Lichtstrahl 3 auf die Bildfläche 4 reflektieren. Die Trommel rotiert im Sinne des Pfeiles 5, so dass der Lichtstrahl im Sinne des Pfeiles 6 über die Bildfläche geführt wird. Je ein Spiegel verursacht somit das Bestreichen der Bildfläche längs einer Linie 7. Ausser der rotierenden Bewegung vollführt die Trommel um ihre vertikale Achse 8 eine drehende oder schwingende Bewegung im Sinne des Pfeiles 9, so dass gleichzeitig der Lichtstrahl im Sinne des Pfeiles 10 über die Bildfläche geführt, bzw. hin-und hergeführt wird. Durch Wahl geeigneter Drehzahlen der Spiegeltrommel kann man ein beliebig knappes Aneinanderliegen der schwach bogenförmigen Linien 7 erreichen und so die Rasterfeinheit stetig und in weiten Grenzen ändern.
Die Schwingungszahl der Trommel hingegen bestimmt die Zahl der Bilder die pro Sekunde auf dem Schirm entworfen werden. Bei der in den Fig. 1, 2 und 3 veranschaulichten Ausführungform der erfindungsgemässen Einrichtung erfolgt der Antrieb der Spiegeltrommel über eine flexible Welle 11, welche mit der Achse 12 der Trommel gekuppelt ist. Die Trommelachse ist in Lagern 13 eines gegabelten Trägers 14 gelagert. Um eine schwingende Bewegung der Spiegeltrommel zu ermöglichen, muss der Träger 14 um eine vertikale Achse schwenkbar sein. Zu diesem Zwecke besitzt der Träger einen Lagerzapfen 15, welcher, in den gegabelten Tragkörper 16 eingesetzt, ein Schwenken der Trommel gestattet.
An dem Arm 17, der zwischen den Gabelteilen des Lagerkörpers auf dem Zapfen 15 befestigt ist, greift die Stange 18 des Exzenters 19 an, von welchem die schwingende Bewegung der Trommel abgeleitet wird. In diesem Falle vollführt die Trommelachse eine schwingende Bewegung in einer Ebene. Die Trommel muss erst in einer Richtung vom Exzenter beschleunigt, dann verzögert, zum Stillstand gebracht und in entgegengesetzter Richtung beschleunigt werden. Dieser Richtungswechsel der in Bewegung befindlichen Massen würde jedoch einen unruhigen Gang der Spiegeltrommel bewirken, welcher vermieden werden kann, wenn man die Trommelachse auf einem Kegelmantel bewegt, wobei die Kegelspitze zweckmässig mit dem Trommelmittelpunkt übereinstimmen soll.
Bei einer solchen Bewegung der Trommel ist die Ablenkung der sich bewegenden Massen aus ihrer Bewegungsrichtung kontinuierlich und der Gang der Einrichtung gleichmässig. Ein Ausführungsbeispiel für eine Bewegung der Trommelachse auf einem Kegelmantel ist in Fig. 7 der Zeichnung veranschaulicht. Die Spiegeltrommel 20 sitzt auf der Welle 21. Die Lager 22,23 dieser Welle sind aussen kugelig gestaltet und in gleichgeformten Ausnehmungen der Lagerkörper 24, 25 gehalten. Während der Lagerträger 25 jedoch auf dem Ständer 26 sitzt, also unbeweglich ist, ist der Lagerträger 24 auf einer vom Motor 27 unmittelbar angetriebenen Scheibe 28 befestigt.
Die Spiegeltrommel ist auf der Welle 21 so montiert, dass ihr Mittelpunkt und der Mittelpunkt des Lagers 2 zusamme. nfaHen und die verlängerte Motorachse durch diese
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Mittelpunkte hindurchgeht. Wenn der Motor läuft, so bewegt sich die Trommelachse auf einem Kegelmantel, dessen Spitze mit dem Trommelmittelpunkt übereinstimmt. Um eine derartige Trommelbeweglichkeit zu ermöglichen, muss die Spiegeltrommel hohl und der Ständer 26 gekröpft sein. Die rotierende Bewegung der Trommel wird zweckmässig gleichfalls vom Motor 27 über das Vorgelege 29, 30, 31, 32 und die flexible Welle 33 abgeleitet.
Durch die Motordrehzahl lässt sich die Geschwindigkeit der Bildfolge bei gleichbleibender Rasterfeinheit einstellen, während die Rasterfeinheit selbst durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Vorgeleges variiert wird. Ausser dem ruhigen Gang besitzt diese Anordnung noch den Vorteil, dass nur ein Motor synchronisiert werden muss. Es ist selbstverständlich gleichgültig, ob die Scheibe 28 direkt und die Spiegeltrommel über ein Vorgelege angetrieben wird oder umgekehrt.
Statt der Spiegeltrommel kann auch nur ein einziger Spiegel 34 vorgesehen sein (Fig. 5), dessen Achse 38 schwingt oder rotiert, welche Achse in Lagern 35 drehbar ist, die um eine Welle 36 drehbar oder schwingbar sind. Der Spiegel kann einseitig oder beidseitig spiegeln, oder z. B. wie Fig. 6 zeigt, aus einem einzigen Stück 3'1 quadratischen Querschnittes mit vier Spiegelflächen bestehen. Er wird z. B. aus einem Magnaliumkörper durch Beschleifen an vier Flächen hergestellt.
Man kann die erfindungsgemässe Einrichtung sowohl für das Senden als auch für den Empfang verwenden ; im ersten Falle wird ein von den Spiegeln kommender, vom Bild reflektierter und so mehr oder weniger heller bzw. dunkler Lichtstrahl in die Photozelle geleitet oder man schickt mit der erfindunggemässen Trommel den Lichtstrahl einer konstanten hellen Lichtquelle durch ein Filmbild auf eine Photozelle ; aber auch jede Form der photoelektrischen Erregung ist möglich, z. B. das Darüberbewegen eines von der erfindungsgemässen Spiegeltrommel reflektierten reellen Bildes über ein Blendenloch der Photozelle, so dass der Reihe nach alle Punkte des reellen Bildes durch das Blendenloch auf die Photozelle zur Wirkung kommen. Das reelle Bild z.
B. einer Landschaft oder eines sonstigen Objektes wird in bekannter Weise durch ein Linsensystem entworfen und auf die Spiegeltrommel projiziert, von wo es in die Blende der Photozelle reflektiert wird. An der Empfangsstelle kann mit der Spiegeltrommel entweder das Licht einer vom ankommenden Strom gesteuerten Glimmlampe oder einer sonstigen Lichtquelle in konzentrierter Strahlenform über die Bildfläche geführt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Steuerung eines Lichtstrahles mit Spiegeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegel gleichzeitig eine Drehung um eine Achse und eine Drehung oder Schwingung um eine zweite Achse vollführen, so dass der reflektierte Lichtstrahl das Bildfeld zweidimensional bestreicht.