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Verfahren und Vorrichtung zum mechanischen Aufzeichnen elektrischer Bildströme bei der Über- tragung optischer Bilder.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum mechanischen Aufzeichnen elektrischer Bildströme bei der Übertragung optischer Bilder, Träger für die Aufzeichnung nach diesem Verfahren und mittels dieses Verfahrens hergestellte Erzeugnisse.
Man hat bereits vorgeschlagen, die über einen Draht oder auf drahtlosem Wege empfangenen, von einem Bildsender gelieferten Bildströme dazu zu verwenden, eine Graviernadel zu betätigen, die in eine geeignete Schicht eine Spur schneidet.
Nach dem meist bekannten Verfahren wird das Urbild zu einem Zylinder aufgerollt und in optischelektrischer Weise von einem Abtastorgan abgetastet, wobei Abtastorgan und Bild in der Weise zueinander bewegt werden, dass die Abtaststelle des Bildes (Bildpunkte) einander nach einer Schraubenlinie auffolgen.
Man hat auch vorgeschlagen, die Aufzeichnung mittels eines Schneidorgan vorzunehmen, das den Aufzeichnungsträger mit mehreren unterbrochenen Spuren versieht, wobei die Tiefe und durch die spezielle Form des Schneidorgan auch die Breite der jeweils aufgezeichneten Punkte von der zugeführten Energie bestimmt wird.
Es ist klar, dass es zwecks Zeitersparnis empfehlenswert ist, die Abtastgeschwindigkeit möglichst hoch zu treiben. Bei der Zunahme der Abtastgeschwindigkeit wird aber im allgemeinen auch die Frequenz der Bildströme zunehmen. Bei den bekannten Systemen wird nun schon bald eine Grenze erreicht, bei der das mechanisch schwingende System des Aufzeichnungsgerätes naturgemäss nicht mehr in der Lage ist, eine genügend grosse Amplitude des Aufzeichnungsstiftes bei den höchsten Frequenzen herbeizuführen.
Bisher war es daher unmöglich, Bildstromfrequenzen über 500 Perioden pro Sekunde mechanisch aufzuzeichnen. Die Aufzeichnung fand mit einer mittleren Frequenz von etwa 200 Perioden pro Sekunde statt, während überdies von den benutzten spitzen Organen nur eine relativ schmale Spur hergestellt wurde.
Die notwendige Zeit für die Abtastung und Aufzeichnung war infolgedessen so gross, dass z. B. nur eine Übertragung von etwa 60 cm2 pro Minute erzeugt werden konnte. Die Kosten einer derartigen Übertragung waren deshalb sehr hoch und der praktische Wert dieser Verfahren gering.
Infolge der genannten Eigenschaften war es auch praktisch unmöglich, das Bild lebender Objekte durch optisch-elektrische Abtastung zu übertragen und die so erhaltenen Bildströme für Aufzeichnungzwecke zu verwenden. Für das Fernsehen sind die bekannten mechanischen Verfahren nicht zu verwenden.
Zweck der Erfindung ist eine Verbesserung der mechanischen Aufzeichnung elektrischer Bildströme, so dass die Abtast-und Aufzeichnungsgeschwindigkeit sehr hoch getrieben werden kann und das Verfahren auch für das Fernsehen verwendbar ist.
Nach der Erfindung werden eine oder mehrere Spuren von veränderlicher Breite aufgezeichnet, u. zw. derart, dass die Amplituden der aufgezeichneten Spur bzw. sämtlicher Spuren eine Vergrösserung der Amplituden des zweckmässig als Meissel ausgebildeten Werkzeuges sind. Dieses Werkzeug kann auch ein Organ sein, das nur eine Druckwirkung ausübt.
Das Verfahren nach der Erfindung weist den grossen Vorteilauf, dass Ströme mit kleinen Amplituden, insbesondere die hochfrequenten Bildströme, die durch Steigerung der Abtastgeschwindigkeit des zu
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reproduzierenden Bildes erzeugt werden, mit grosser Genauigkeit aufgezeichnet werden können, da eine sehr kleine Amplitude des Aufzeichnungsorgans sieh bereits in einer beträchtlichen Amplitude der Aufzeichnung äussert.
Im Zusammenhang hiemit kann die Aufzeichnungsgeschwindigkeit bis auf das 500fache der ge- bräuchlichen Verfahren gesteigert werden. Die Aufzeichnungsgeschwindigkeit ist je nach der Vergrösserung und der Wiedergabefähigkeit des Aufzeichnungsgerätes zu wählen.
Die Tatsache, dass eine solche grosse Geschwindigkeit möglich ist, bringt es mit sich, dass die Erfindung grossen praktischen Wert hat, u. zw. nicht nur für Luxus-bzw. Liebhaberzwecke, sondern auch für die Presse. Journalisten können durch die Erfindung ihre Photographien auf telegraphischem oder drahtlosem Wege sehr schnell übermitteln. Die übertragenen Abbildungen können sofort in Form von Klischees verarbeitet werden, von denen mittels an sich bekannter Druckverfahren Abdrucke hergestellt werden können. Es ist natürlich auch möglich, die Aufzeichnung derart vorzunehmen, dass die Bilder auf einem Schirm reproduziert werden können.
Ein anderer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass die aufgezeichneten Spuren erheblich breiter als bei den bekannten Verfahren gemacht werden können, ohne die Deutlichkeit der Aufzeichnung zu zerstören. Bei der Abtastung kann die Steigung der bereits genannten Schraubenlinie grösser gemacht werden, so dass ein Bild in beträchtlich kürzerer Zeit abgetastet werden kann. Die Benutzung einer derartig grossen Steigung ist mit den bekannten Verfahren unmöglich, da, wenn spitze Graviernadeln verwendet werden, zu breite unbeschriebene Streifen zwischen den Spuren übrigbleiben würden, so dass ein sehr undeutliches Bild entstehen würde.
Die für das erfindungsgemässe Verfahren notwendige Energie braucht nicht mehr als 5 bis 10 Watt zu betragen, in scharfem Gegensatz zu der bei den bekannten Verfahren gebräuchlichen, welche wenigstens 300 Watt beträgt, wobei jedoch diese älteren Verfahren ein weniger gutes Ergebnis liefern. Die notwendige Energie ist bekanntlich eine Funktion des Quadrates der durchschnittlichen Geschwindigkeit des Aufzeichnungsorgans. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren braucht diese Geschwindigkeit nur o bis'/"0, abhängig von der verwendeten Verstärkung, der bei den bekannten Aufzeichnungsapparaten mit spitzen Graviernadeln gebräuchlichen Geschwindigkeit zu sein, um denselben Effekt zu erreichen.
Die notwendige Energie für eine Aufzeichnung nach dem erfindungsgemässen Verfahren kann deshalb 1/2500 bis 1/10000 der bei den bekannten Verfahren erforderlichen Energie sein, d. h. dass, wenn für eine bestimmte Aufzeichnung bei Verwendung des neuen Verfahrens 50 Watt nötig sind, bei Verwendung der bekannten Verfahren 12.000 bis 50. 000 Watt dem Aufzeichnungsorgan zugeführt werden müssten. Dies ist selbstverständlich unmöglich, da das Organ eine derartige Energie nicht aufnehmen kann.
Das Verfahren nach der Erfindung lässt sich vorzüglich mit einem Meissel mit einer V-förmigen Schneide durchführen, der in senkrechter Richtung in bezug auf die flach ausgebildete Oberfläche des Trägers in Schwingung versetzt wird. Die Schneide oder Schneiden des Meissels bilden in diesem Fall zweckmässig einen Winkel von 150 oder weniger mit der Trägerfläche.
Die Aufzeichnung kann in einer Schicht aus Gelatine oder Wachs angebracht werden, wonach der Träger derart behandelt werden kann, dass die Aufzeichnung als Klischee in einer gewöhnlichen Druckpresse zur Herstellung von Abdrucken verwendet werden kann.
Die Aufzeichnung kann auch in einem Träger angebracht werden, der aus wenigstens zwei Schichten besteht, u. zu. derart, dass Teile einer ganz oder teilweise lichtabsorbierenden, z. B. farbigen, Deckschicht zusammen mit Teilen der angrenzenden Schicht beseitigt werden. Die letztere Schicht besteht z. B. aus Gelatine, Wachs oder einem ähnlichen Stoff. Es ist dann zweckmässig noch eine als Stützschicht dienende Unterlage vorhanden, die entweder aus einem lichtdurchlässigen Material, wie z. B. Zelluloid, oder aus einem lichtundurchlässigen Material, wie z. B.
Papier oder Metall, besteht, je nachdem die Aufzeichnung zur optischen Wiedergabe bzw. zur Vervielfältigung durch Kopieren mittels durchfallenden Lichtes oder als Klischee verwendet werden soll.
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wirkt sich auch hier der Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens, dass minimale Bewegungen des Aufzeichnungsorgans vergrösserte Breitenänderungen im Trägermaterial ergeben, sehr günstig aus.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch dazu angewendet werden, um sofort eine deutliche Wiedergabe von Abbildungen zu erzeugen, die ohne Nachbehandlung zur Benutzung bereit sind. Zweckmässig benutzt man dazu Träger mit einer farbigen Deckschicht und gegebenenfalls einer daran grenzenden, ebenfalls farbigen Aufzeichnungsschicht, welche beide Schichten noch durch eine Unterlage unterstützt sein können. Es ist natürlich auch möglich, die bereits oben beschriebenen Träger mit einer lichtdurchlässigen Aufzeichnungsschicht und einer ganz oder teilweise lichtundurchlässigen Deckschicht in Kombination mit einer geeigneten Unterlage zu benutzen.
Die Aufzeichnung kann in Abhängigkeit von der Einrichtung des Empfängers, also je nachdem der Meissel infolge eines gewissen Bildstroms in das Material gedrückt oder aus demselben herausgehoben wird, positiv oder negativ erfolgen. Stets bleibt der erhaltene Träger als Klischee brauchbar.
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Eine besondere Anwendung der Erfindung liegt in der Herstellung von Klischees für Dreifarbendruck. Dadurch, dass man den Bildsender mit einer Anzahl lichtempfindlicher Zellen ausstattet, die z. B. infolge der Verwendung passender Lichtfilter auf verschiedene Farben reagieren, können in dem Empfänger gleichzeitig mehrere Klischees hergestellt werden, die insgesamt einen Abdruck in Farben der übermittelten Abbildung ermöglichen.
Die Aufzeichnung erfolgt besonders gut, wenn man das sogenannte konstante Amplitudenverfahren anwendet, d. h., dass die Amplituden des Meissels für Bildströme verschiedener Frequenzen, aber gleicher Intensität einen konstanten Wert haben.
Dieses Verfahren ist für die Aufnahme von Schallplatten wohl bekannt ; bei der Erfindung erhält man damit eine Verdeutlichung der Wiedergabe, was bei Schallplatten nicht beabsichtigt wird.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 und 2 sind zwei Ansichten des Schneidewerkzeuges mit zwei Schneiden S, die ein V einschliessen. Der Winkel 2a zwischen den Schenkeln des V ist erfindungsgemäss 150 oder mehr. Man sieht, dass, wenn der Meissel M als nach der in Fig. 3 dargestellten Pfeilrichtung gegen den Träger beweglich angenommen wird, die Projektion einer der Schneiden auf eine zur Bewegungsrichtung des Meissels senkrechte Ebene, im vorliegenden Fall auf eine zur Trägerfläche senkrechte Ebene, grösser ist als die Projektion auf die Bewegungsrichtung. Letztere Projektion soll grösser sein als die Höchstamplitude des Meissels in der Bewegungsrichtung, damit stets die erforderliche, besonders bemerkenswerte Vergrösserung der erwähnten Amplituden bei der Aufzeichnung entsteht.
Der öfters als Meisselwinkel bezeichnete Winkel ss nach Fig. 2 kann grösser als 15 sein. Er ist durch die Natur des Meissel-und Trägermaterials gegeben. Für das Meisselmaterial kommt Saphir (wenn in Gelatine oder Wachs eingeschnitten wird), Hartstahl oder Diamant (wenn in Metall aufgezeichnet wird) in Frage.
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zeichnungsschicht 2, z. B. aus Gelatine, und einer Deckschicht 3 aus wenig durchscheinendem Material, z. B. einer Tusche. Der Meissel dringt durch die Deckschicht 3 hindurch ausschliesslich in die Schicht 2 ein und erzeugt eine durchsichtige Spur mit Tiefen-und Breitenänderungen, welch letztere eine Vergrösserung der erstgenannten darstellen.
In Fig. 4 ist angegeben, wie ein Meissel M verwendet werden kann, dessen Schneide parallel zur Trägerfläche ist.
Diese Fläche selbst ist jedoch mit einer Riefelung versehen, die sich in der Mittellinie der aufzubringenden Aufzeichnungen erstreckt.
Durch passende Wahl des Winkels zwischen Schneide und Kanten der Riefelung (gleich Winkel a) erhält man auch mit Hilfe dieses Meissels und Trägers eine Spur, die Breiten-und Tiefensehwankungen aufweist, wobei die ersteren eine Vergrösserung der letzteren darstellen.
Fig. 5 zeigt einen Meissel MI mit mehreren Schneiden, mit denen gleichzeitig mehrere Spuren angebracht werden können. Man kann in diesem Fall die Dicke der Schicht, in die eingeschnitten wird, geringer wählen als bei dem Meissel nach Fig. 1, 2 oder 3.
In Fig. 6 ist schliesslich noch der Fall dargestellt, bei dem ebenfalls ein Meissel M2 mit einfacher gerader Schneide benutzt wird, bei dem aber die erwünschte vergrösserte Aufzeichnung jeder Meisselamplitude in mehreren Spuren dadurch erhalten wird, dass eine Anzahl Riefelungen gleichzeitig von der Schneide des Meissels bearbeitet werden.
Die Aufzeichnung kann in der Weise erfolgen, dass ein Streifen Trägermaterials um einen drehbaren Zylinder herumgebogen wird. Der Meissel und der Zylinder müssen in diesem Fall relativ zueinander beweglich sein, damit die Aufzeichnungen aufeinanderfolgend angebracht werden können. Solche Vorrichtungen sind an sich in manchen Ausführungen bekannt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum mechanischen Aufzeichnen elektrischer Bildströme auf einen Träger bei der Übertragung optischer Bilder, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Spuren von veränderlicher Breite aufgezeichnet werden, u. zw. derart, dass die Amplituden der aufgezeichneten Spur bzw. sämtlicher Spuren eine Vergrösserung der Amplituden des zur mechanischen Aufzeichnung verwendeten, zweckmässig als Meissel ausgebildeten Werkzeuges sind.