DE214473C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21«. GRUPPE

WALTHER STEPHAN in BURGSTEINFURT.

zelle, welche im Okularteil eines Fernrohres fest angeordnet ist.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Februar 1908 ab.

Die vorliegende Erfindung schließt sich an diejenigen schon bekannten Apparate an, welche eine elektrische Fernübertragung von Bildern mittels Selenzellen bezwecken. Dabei wird der Umweg, von dem zu übertragenden Gegenstand vorher ein materielles Bild, etwa, als. Film oder Reliefphotographie anzufertigen, vermieden und die aktuelle Wiedergabe ruhender oder auch bewegter Objekte ermöglicht.

ίο . Durch mehrere Abänderungen gegenüber den bisher beschriebenen Einrichtungen, welche die optischen und elektrischen Teile sowohl in den Apparatsätzen selbst als in ihrer gegenseitigen Verbindung und Wechselwirkung betreffen, werden neue technische Wirkungen erreicht, welche für das Zustandekommen des Fernbildes von wesentlicher Bedeutung sind, namentlich insofern durch sie die Helligkeit und davon abhängig die erreichbare Schärfe der Abbildung zu einem Maximum gemacht wird.

Beibehalten ist die bekannte und meist verwendete Zerlegung des zu übertragenden Bildes „ in einzeln wirksame Elemente durch eine rotierende Scheibe, welche mit auf einer Spiralwindung liegenden Öffnungen versehen ist. .

Neu ist die Anordnung zweier solcher Spiralwindungen in einer Scheibenebene, von welchen die eine für die Belichtung der Selenzelle bei der Sendung, die andere für den Empfang eines übermittelten Bildes bestimmt ist. Hierdurch wird es möglich, den Sende- und den Empfangsapparat derselben Station konstruktiv zu vereinigen unter Wahrung unabhängiger Arbeit.

Die Ausbreitung des durch eine Öffnung der Scheibe im absendenden Apparat hindurchtretenden Lichtbildes über die Oberfläche der Selenzelle erfolgt bei den bekannten Konstruktionen durch Linsen oder durch Kombinationen von Linsen und Spiegeln. Bei allen bisher angegebenen Einrichtungen ist es aber entweder unmöglich, oder jedenfalls bei der Anordnung der optisch wirksamen Teile nicht berücksichtigt, die Belichtung der Selenzelle allein von der Helligkeit, nicht auch von dem veränderlichen Orte des Bildelementes ab- _: hängig zu machen. Wird z.B., um. eine bekannte Konstruktion hervorzuheben, das durch eine Scheibenöffnung hindurchtretende Lichtbündel durch eine Linse, einen Hohlspiegel und durch die spiegelnde Innenfläche eines zylin-' drischen Rohres auf die Oberfläche der Selenzelle verteilt, so muß notwendig die Art der Verteilung und auch die Gesamtintensität des auffallenden Lichtes, also auch die Beeinflussung der Selenzelle sich ändern, wenn die Öffnung in der Scheibenebene wandert, auch , wenn die Helligkeit des durchtretenden Lichtes

dieselbe bleibt. Damit ist aber die strenge Erfüllung der Bedingung unmöglich gemacht, daß die den Widerstand der Selenzelle bestimmende Belichtung nur eine Funktion der Helligkeit des zu übertragenden Bildelemerites ist. In der zu beschreibenden Anordnung ist aber diese Bedingung durch die besondere Optik des sendenden Apparates erfüllt, also eine technisch neue Wirkung erzielt.

ίο Eine weitere Neuerung betrifft die Optik des empfangenden Apparates.

Beibehalten ist als bekanntes physikalisches Mittel, die Helligkeitswerte von den Stromstärken abhängig zu machen, die Drehung der Polarisationsebene im magnetischen Felde einer • Spule.

Da der große Leitungswiderstand empfindlicher Selenzellen nur verhältnismäßig geringe Stromstärken zuläßt, so muß das von den abbildenden Strahlen durchlaufene drehende Medium neben einer hohen' Verdetschen Konstanten eine hinreichende Länge besitzen. Hieraus und aus der Aufgabe, möglichst alle zur Beleuchtung dienenden Strahlen in das Auge des Beschauers zu leiten, entspringen eigenartige Forderungen, deren Erfüllung zur Erreichung des Maximums der Helligkeit notwendig wird, aber in den bekannten, die Drehung der Polarisationsebene benutzenden Anordnungen bisher nicht gegeben war.

Im Gegensatz hierzu ist bei der vorliegenden Konstruktion die optische Anordnung des Empfängers so getroffen, daß der durch die Polarisationsrichtung· bestimmte Teil der ganzen zur Beleuchtung dienenden Lichtmenge ins Auge gelangt. Hierbei werden die Strahlen so geleitet, daß die felderzeugende Spule einen geringen Durchmesser, also große magnetische Potentiäldifferenz zwischen den Endpunkten ihrer Achse besitzt. Der letztere Vorteil ist durch die als neu betrachtete Anordnung erreicht, daß innerhalb der Polarisationseinrichtung nicht die Öffnungen der rotierenden Scheibe selbst, sondern reelle Bilder derselben als Blenden wirksam werden. Dadurch wird es auch erst möglich, den Durchmesser der Polarisationsprismen Von ausführbarer Größe zu wählen.-

Im Zusammenhange mit diesem Strahlengang steht die eigenartige Achromatisierung . des optischen Systems im Empfänger.

Die elektrische Anordnung der zu beschreibenden Einrichtung ist durch folgende Erwägung beherrscht.

Wenn die Selenzelle des Senders nicht belichtet ist, herrscht im Stromkreise eine gewisse minimale, dem Dunkelwiderstande der Selenzelle entsprechende Stromstärke. Da die Drehung der Polarisationsebene in erheblichem Grade von der Wellenlänge des Lichtes ab-, hängt, so kann bei erregtem magnetischen Felde das Gesichtsfeld nur in monochromatischer Beleuchtung auf Dunkel eingestellt werden. Andererseits erfordert die zu erreichende Aufhellung die Benutzung einer möglichst intensiven Lichtquelle, also aller spektralen Farben. Es ist deshalb dafür gesorgt, daß das magnetische Feld der Spule im Empfänger verschwindet, wenn der die Selenzelle des Senders durchfließende Strom .sein Minimum hat. Das hierfür angewandte Mittel — ein einregulierbares Hilfsfeld — ist in den bisher beschriebenen - Konstruktionen noch nicht angegeben.

Nachdem hiermit eine Übersicht über die Abänderungen gegenüber älteren Einrichtungen gegeben ist, wird im folgenden an der Hand der . Zeichnungen (Fig. 1 bis 6) die gesamte Konstruktion beschrieben.

Von dem Gegenstande, dessen Abbildung übermittelt werden soll, wird durch ein Objektiv 0 ein reelles Bild in der Ebene einer um eine Achse α rotierenden Scheibe s entworfen. Die Auflösung dieses primären Bildes in einzelne Elemente, welche in zeitlicher Aufeinanderfolge übertragen werden sollen, geschieht dadurch, daß die Scheibe von einer Anzahl, in der dargestellten Ausführung 30 rechteckiger (quadratischer) Öffnungen (1 bis 30) durchbrochen ist, deren eine begrenzende Seite parallel zu dem durch die Mitte der Öffnung gehenden Scheibenradius läuft. Wir nennen diese Öffnungen, welche beim Sendeapparat wirksam werden, Bildöffnungen. Sie folgen einander in gleichem Winkelabstände auf einer mit α konzentrischen archimedischen Spirale. Die Länge der radialen Seite einer Bildöffnung beträgt ¹Z₃₀ der Ganghöhe — oder des Windungsabstandes — der Spirale.

Der zur . Übertragung gelangende Teil des in der Scheibenebene entworfenen reellen Bildes heiße Bildfeld b. Dasselbe umfaßt sämtliche Flächenelemente, welche innerhalb eines Sektors von 12 ° zwischen zwei um die . Ganghöhe der Spirale voneinander abstehenden, um a beschriebenen Kreisen liegen. Das Objektiv 0 ist mit dem umschriebenen Kreise des Bildfeldes b zentriert. Damit b einen möglichst großen Teil des optischen Bildes aufnimmt, stehen die begrenzenden Radien zueinander nahe im Verhältnis wie 1 : tg 51 ° (51°= 45° + ¹Z₂-Ia⁰), d.h. wie 1 :1,23s.

Die radiale Ausdehnung des Bildfeldes ist gleich der dreißigfachen einer Bildöffnung und stimmt mit seiner auf dem Bogen gemessenen mittleren Breite überein. Die Fläche des Bildfeldes ist nahe das 900 fache der Fläche einer quadratischen Bildöfrnung.

Eine Blende schaltet diejenigen von 0 kommenden Strahlen aus, welche die Scheibenfläche außerhalb des Bildfeldes b treffen würden. Es wird daher stets nur eine und zwar die

gerade im Bildfelde befindliche Bildöffnung (in der Zeichnung ist es i) von Lichtstrahlen durchsetzt. Dieselben werden nach ihrem Durchtritt durch s von dem koaxial mit ο angeordneten dreilinsigen System k von sehr kurzer Brennweite aufgenommen. An derjenigen Stelle, wo das System k ein reelles Bild

• des Objektivs ό entwirft, befindet sich die lichtempfindliche Selenzelle z, deren kreisförmige Öffnung die Größe des Objektivbildes besitzt, ο und k stellen demnach ein astronomisches Fernrohr dar, in dessen Bildebene die zerlegende Scheibe s rotiert, während die Selenzelle ζ sich an der Stelle der .Austrittspupille, also an einem räumlich festen Orte befindet. Hierdurch wird erreicht, daß die durch die Bildöffnung hindurchtretenden Lichtstrahlen sich stets gerade über die Oberfläche der Selenzelle ausbreiten und deren Belichtung von der veränderlichen Lage der wandernden BiId-. Öffnung unabhängig ist. Das Okularsystem k ist nach Art eines Kondensors konstruiert, da es keine exakte Abbildung, sondern bei großem Gesichtsfelde eine möglichst kleine, also helle Austrittspupille liefern soll.

Der Empfangsapparat ist mit dem Sender derselben. Station konstruktiv vereinigt.

Die Scheibe s ist nämlich noch von einer zweiten Gruppe von Öffnungen (31 bis 60) durchbrochen. Diese Öffnungen, welche beim Empfangsapparate wirksam werden, mögen Lichtöffnungen genannt werden. In Anordnung und Größe sind sie Projektionen der Bildöffnungen ι bis 30 aus a. Der zugehörige, dem Bildfelde b entsprechende Teil der Scheibenebene ist das Lichtfeld I. Dasselbe ist begrenzt durch zwei unter 12 ° divergierende Radien und zwei um das 30 fache der Höhe einer Lichtöffnung voneinander abstehende

Kreisbogen. . .

Unmittelbar vor dem Lichtfelde ist eine Konvexlinse i angebracht, deren optische Achse senkrecht zur Scheibenebene durch den Mittelpunkt des von dem Lichtfelde umschriebenen Kreises geht. Eine Blende bewirkt, daß die durch die Linse konvergent gemachten Strahlen, einer in der Achse befindlichen intensiven Lichtquelle die Scheibe nur im Lichtfelde treffen.

Für den dargestellten Apparat ist . Heliostatenbeleuchtung angenommen.

Ein Teil der Strahlen dringt durch die eine, jederzeit im Lichtfelde befindliche Lichtöffnung und erzeugt in mäßiger Entfernung — etwa 80 cm — ein kleines Bild der Lichtquelle ·— der Sonne —, nachdem er vorher ein polarisierendes Prisma m durchlaufen hat. An der Stelle dieses Bildes werden die Strahlen von einer kollektiven Kronglaslinse ν aufgenommen und in einen konzentrischen zylindrischen Stab f aus schwerstem Silikatflint geleitet.

Die Linse υ entwirft zusammen mit der vorderen brechenden Fläche des Flintzylinders noch innerhalb desselben, unmittelbar vor seiner konvexen Endfläche c, ein reelles Bild des Lichtfeldes I von gleicher Größe mit dem Sonnenbildchen.

Die objektseitige Brennebene der Fläche c liegt für Strahlen mittlerer Brechbarkeit (der .D-Linie) in der zweiten Hauptebene des aus der Linse ν und der ersten brechenden Fläche des Flintzylinders f bestehenden Vorsatzsystems.

Sämtliche Strahlen, welche vom Lichtfelde I ausgehend durch den Polarisator m gegangen sind, durchlaufen den Flintglaszylinder/ und treten aus diesem einander nahezu parallel und unter kleinster Neigung zur Achse aus; dann durchsetzen sie. den Analysator η und treffen das einfache Okular q, welches so aufgestellt ist, daß die von »,/.und η gelieferte Abbildung des Lichtfeldes in seiner Brennebene liegt. Der genauere Strahlengang in diesem optischen System, welcher für den beschriebenen Apparat charakteristisch und für seine Wirksamkeit von wesentlicher Bedeutung ist, ist in Fig. 4 dargestellt und wird noch näher beschrieben werden.

Der Flintglaszylinder f ist von einer Spule r umgeben, welche zwei getrennte Wicklungen trägt:

Die Wirkungsweise der beschriebenen Teile soll dadurch erläutert werden, daß der Arbeitsgang des Apparates und das Zustandekommen einer Bildübertragung in die Ferne in seinen einzelnen Phasen beschrieben wird.

Die Scheiben s der beiden Apparate zweier miteinander verkehrenden Stationen rotieren synchron und derart, daß in einem bestimmten Zeitpunkte die Scheibenöffnungen 1 bis 60 in ihren Feldern s homologe Lagen haben. Die Selenzelle ζ des Senders ist durch eine Leitung h und die Erde g mit der inneren, aus zahlreichen Windungen bestehenden Wicklung der Spule r des Empfängers und einer konstanten elektromotorischen Kraft — Akkumulatorenbatterie von zweimal 110 Volt — in Reihe geschaltet. Die Verbindung der Stationen ist durch das Schaltungsschema Fig. 6 erläutert: I ist die sendende, II die empfangende Stelle. Ein Teil der auf der letzteren aufgestellten Batteriehälfte versorgt die zweite Wicklung der Spule r über einen Regulierwiderstand w mit Strom.

Dieser Widerstand wird so eingestellt, daß die magnetischen Felder der beiden Spulenwicklungen einander kompensieren, wenn die Selenzelle ζ des Senders I verdunkelt ist. Soll nun beispielsweise das Bild einer Person übermittelt werden, so wird diese auf der sendenden Station in geeigneter Entfernung vor dem Objektiv 0 hell beleuchtet.

0 entwirft ein reelles Abbild in der Ebene

der Scheibe s. Ein Teil davon erfüllt das Bildfeld 5, alles andere Licht wird durch eine vor die Scheibe gesetzte Blende abgefangen.

Die in einem bestimmten Zeitpunkte durch ■. die gerade im Bildfelde befindliche Bildöffnung

— etwa ι — hindurchtretenden Lichtstrahlen gehen bei jeder Lage der öffnung durch die Austrittspupille des Fernrohrs o, k, so daß auf , der Oberfläche der Selenzelle ζ ein unbeweg- i

ίο licher, fester Lichtkreis entsteht (Fig. 3), dessen Intensität dem Helligkeitswerte des gerade '■ von der Bildöffnung aufgenommenen Bildelementes proportional ist. In gleichem Sinne hiermit wächst die Leistungsfähigkeit der ; Selenzelle z.

Die Schaltung ist — wie schon auseinandergesetzt wurde — so angeordnet, daß bei verdunkelter Selenzelle, also bei ihrem maximalen Leitungswiderstande das magnetische Gesamtfeld der Spule r im Empfangsapparate II infolge von Kompensation Null ist. Die Ebenen der Polarisationsprismen m und η (Fig. 5) sind gekreuzt. Also ist das Gesichtsfeld im Empfänger dunkel, solange die Selenzelle des Senders unbelichtetist. Mit deren zunehjnender Leitungsfähigkeit wächst der die innere Wicklung von r durchfließende, aus der Linie kommende Strom, während der Lokalstrom in der zweiten Wicklung unverändert bleibt. Hieraus resultiert ein magnetisches Feld, welches die Polarisationsebene der den Flintstab / durchsetzenden Lichstrahlen der Stärke des Linienstromes entsprechend dreht. . Dem Sinusquadrat des Drehungswinkels ist die Intensität der Strahlen nach dem Verlassen des AnalysatOrs η proportional. Sie ändert sich also entsprechend der mittleren Helligkeit des im Sendeapparat wirksamen Bildelementes, und da das System v,f, n, q das Lichtfeld I und seine Elemente mittels der vom Heliostaten kommenden, durch die Linse * gesammelten Strahlen wie ein Fernrohr abbildet, so wird einem Äuge hinter q die im Lichtfelde befindliche Lichtöffnurig — beispielsweise 31 (Fig. 1) — sichtbar, und zwar in der dem im Sender wirksamen Bildelement entsprechenden Lage und Helligkeit. Da die Scheiben, der beiden miteinander verkehrenden Apparate synchron rotieren, so bestreichen die 30 Bildöffnungen des Senders — 1 bis 30 —· das Bildfeld b der Reihe nach in ebenso vielen konzentrischen, aneinanderschließenden Ringstücken, während im Empfänger das Lichtfeld I von den entsprechenden Lichtöffnungen

— 31 bis 60 — in homologer, geometrisch ähnlicher Bewegung durchlaufen wird.

Dem durch q beobachtenden Auge werden infolgedessen die im Sender das Bildfeld füllenden Bildelemente nacheinander im Zusammenhange dargestellt, und wenn die Umdrehung der Scheiben mit hinreichender Geschwindigkeit erfolgt, nimmt das Auge infolge der Dauer des Lichteindruckes den gesamten Inhalt des Bildfeldes wahr, mit anderen Worten: der Beschauer am Empfangsapparat II sieht im Gesichtsfelde des Fernrohrs v,f, n, q den durch das Objektiv 0 des Senders in das Bildfeld b projizierten Teil der in die Ferne abzubildenden Person.

Zum Zweck einer photographischen Aufnahme kann eine Kamera auf das etwas weiter von c zu entfernende Okular q, welches dann als photographisches Objektiv wirkt, aufgesetzt werden. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Scheiben s kann in diesem Falle beliebig klein gewählt werden.

Durch Umstecken des Stöpsels χ (Fig. 6) können die Empfangseinrichtungen beider ,Stationen' gleichzeitig eingeschaltet werden. Dadurch wird eine Kontrolle der Übertragung seitens der sendenden Stelle ermöglicht. .

Um einer Phasenverschiebung durch Selbstinduktion Rechnung tragen zu können, ist die Scheibe s durch einen ringförmigen Schnitt t in zwei gegeneinander im Winkel verstellbare Teile zerlegt, von denen der innere die Bildöffnungen 1 bis 30, der äußere ihn umschließende die Lichtöffnungen 31 bis 60 trägt.

Hierdurch ist es möglich, die Lichtöffnungen 31 bis 60 gegen die zugeordneten Bildöffnungen ι bis 30 derselben Scheibe um einen beliebigen Winkel zu verstellen.

Die Anwendung dieser Winkelverstellung sowie der Einschaltung beider Empfangsapparate bei der Bildfernübertragung ist diese:

Erstens kann bei der angegebenen Schaltung während der Übertragung von der sendenden Station I durch Beobachtung am eigenen Empfangsapparat die Stellung des zu übertragenden Bildes im Gesichtsfeld kontrolliert und nach Wunsch gewählt werden, während es gleichzeitig möglich ist, die Qualität des übertragenen Bildes zu beurteilen und durch Regulierung der Beleuchtung des Objekts möglichst günstig zu gestalten, wobei der Vorteil der Vergleichungsmöglichkeit mit dem Original vorliegt, welcher auf der empfangenden Station II fehlt.

Zweitens bewirkt bei schneller Scheibenumdrehung, also bei Übertragung in unmittelbar sichtbarer Wiedergabe, die Impedanz des Leitungskreises .eine Phasenverschiebung der Feldstärke gegen die Helligkeitswerte im primären Bilde. Diese erfordert, daß in jedem Zeitpunkte die Lichtöffnungen 31 bis 60 der empfangenden Station gegen die Bildöffnungen ι bis 30 der sendenden Station in bezug auf ihre Gesichtsfelder um einen bestimmten Winkel verstellt sein müssen, wenn keine Bildverzerrung stattfinden soll. Zwar wird die Phasenverschiebung und der davon abhängige Verstellungswinkel an den einzelnen Stellen des Bildes je nach der Verteilung der Helligkeitswerte im primären Bilde verschieden groß

sein, indessen wird sich durch Berücksichtigung eines Mittelwertes, welcher durch die Beobachtung geliefert wird, wobei die Anwendung der oben erwähnten Schaltung zweckmäßig erscheint, eine möglichst gute Übertragung erzielen lassen. Bei Ausschaltung einer Spule ist sie in diesem Falle durch einen identischen, gleiche Selbstinduktion und Kapazität besitzenden Widerstand zu ersetzen, oder der

ίο Verstellungswinkel ist um einen erfahrungsmäßigen Betrag zu verändern.

Endlich wird durch die Zerlegung der Scheibe s jeder einzelnen Station in zwei gegeneinander im Winkel verstellbare Teile, von denen der eine die Bildöffnungen 1 bis 30, der andere die Licht öffnungen 31 bis 60 trägt, erreicht, daß gleichzeitig von Station I nach Station II und umgekehrt von Station II -nach I — über besondere Leitungen — übertragen werden kanri; und dabei die erforderliche Winkelverstellung der Bildöffnungen jeder Station gegen die Lichtöffnungen der anderen Station stattfindet. Sollen z. B. die Lichtöffnungen der Station II gegen die Bildöffnungen der Station I um die Winkelbreite von drei Scheibenöffnungen, dagegen die Lichtöffnungen der Station I gegen die Bildöffnungen der Station II um die Winkelbreite von fünf Scheibenöffnungen zurückgestellt sein, so können die äußeren, die Lichtöffnungen 31 bis 60 tragenden ringförmigen Teile der synchron rotierenden Scheiben s auf beiden Stationeil die gleiche Lage zu ihren Lichtfeldern behalten, während auf den einzelnen Stationen die beiden Scheibenteile so zu verstellen sind, daß etwa der Lichtöffnung 60 auf Station I die Bildöffnung 3, dagegen derselben Lichtöffnung auf Station II die Bildöffnung 5 in der Winkelstellung entspricht. Es genügt also eine Antriebsvorrichtung für synchronen Gang bei gleichzeitigem gegenseitigen Verkehr beider Stationen und unabhängiger Bildübertragung.

Tm folgenden wird die dem Apparate eigentümliche Optik näher beschrieben.

Da die auftretenden Stromdifferenzen und Drehungswinkel der Polarisationsebene nur klein sind, ist zur Erzielung ausreichender Aufhellung des sekundären Bildes eine möglichst günstige Abmessung der optischen Größen durchaus geboten.

Bei dem Sender ergibt die mathematische Theorie als zweckmäßigste Anordnung, die Scheibenebene in die vordere Brennebene des Kondensors k zu legen. Die Beleuchtungsstärke der Selenzelle ζ wird dann von der Größe des Objektivs 0 unabhängig und die letztere findet nach unten im wesentlichen nur eine Beschränkung durch das praktische Mindestmaß der Selenzelle.

Die Optik des Empfängers stellt im ganzen ein astronomisches Fernrohr von geringer — zweifacher — Vergrößerung dar. Von der Wirkung des Polarisators m kann abgesehen werden, da die Differenz 'der chromatischen Verschiebungen der Objektebene durch den Polarisator bei der Gegenstandsweite von beiläufig 810 mm nicht in Frage kommt. Als Fernrohrobjektiv wird zweckmäßig die Vorsatzlinse ν zusammen mit einem daran anschließenden verschwindend dünnen, nach der Okular-Seite eben begrenzten Stabquerschnitt betrachtet. Das so gebildete System ist nicht achromatisch, sondern unterkorrigiert, so daß in Luft das blaue Abbild des Lichtfeldes näher und kleiner sein würde als das rote. Im Flintglase des Stabes /, welches als Medium an Stelle von Luft tritt, wird das blaue Bild über das rote hinaus ohne Änderung der Bildgrößen verschoben. Die so kurz vor der Fläche c entstehenden farbigen Bildebenen sind d und e in Fig. 4. Zwischen ihnen liegen, da, die verwendeten Gläser proportionalen Dispersionsgang haben, der Spektralfarbe und Größe nach aufeinanderfolgend die anderen farbigen Bilder. Die der Stirnfläche des Flintglasstabes f angeschliffene Fläche c hat die Bestimmung, die Neigung der in den Analysator η eintretenden Strahlen gegen die Achse möglichst gering zu. machen. Dies ist bei symmetrischer Lage der einen Objektpunkt abbildenden. Büschel der Fall. Die vordere Brennebene der Fläche c liegt deshalb für Licht von der Brechbarkeit der D-Linie in der zugehörigen zweiten Hauptebene des eben definierten.Fernrohrobjektivs, für Strahlen anderer Brechbarkeit ihr sehr nahe. Dadurch wird die Eintrittspupille des Systems ii,f, c für Gelb ins Unendliche, für andersfarbiges Licht in größere Entfernung verlegt (von 8 m für Rot über 00 für Gelb bis — 3 m für Blau). Die maximale Neigung der Strahlen zwischen Stab und Okular wird hierdurch auf die Hälfte gegenüber einer ebenen Begrenzung des Stabendes verringert; sie beträgt bei dem berechneten Apparat 4⁰ in Luft. Dieser Umstand ist für die gleichmäßige Wirkung des Analysators η bedeutungsvoll. Auf die Verwirklichung der Abbildung hat die Kollektivfläche c den Einfluß, daß die reellen, im Flint in d und e entstandenen Bilder durch sie virtuell der Fläche c genähert und in verringertem gegenseitigen Abstande abgebildet werden. Der Analysator fügt noch eine chromatische Verschiebungsdifferenz hinzu.

Die nach dem. Austritt der abbildenden ■Strahlen aus dem Analysator erzeugten virtuellen Bilder stehen in den gleichfarbigen Brennebenen der einfachen, nicht achromatischen, plankonvexen Okularlinse q und werden durch diese mit. Parallelstrahlen abgebildet. Die Glasarten sind nun so gewählt und die Radien und Dicken so berechnet, daß die Größendifferenz zwischen dem letzten roten

und blauen, ohne Mitwirkung des Okulars erzeugten virtuellen Bilde zu deren gegenseitigem Abstande in demselben Verhältnisse steht, wie die Größe jedes der Bilder zur gleichfarbigen

. 5 Brennweite des Okulars q. Der Wert dieses Verhältnisses ist durch das scheinbare Gesichtsfeld des ganzen Instrumentes bestimmt. Die aus dem Okular austretenden Parallelstrahlen haben dann für alle Farben gleiche

ίο Gesichtswinkel, d. h. das Instrument ■ bildet" das Lichtfeld achromatisch ab.

Wenn als Analysator ein Kalkspatprisma dient, welches den außerordentlichen Strahl hindurchläßt, so tritt infolge der Abhängigkeit des Brechungsexponenten von der Neigung zur Achse eine, allerdings sehr geringe, Bildverschlechterung ein. Soll diese — mehr im wissenschaftlichen als im praktischen Interesse — vermieden werden, so ist ein Analysator zu ■ verwenden, welcher den ordentlichen Strahl durchläßt, z. B. ein Feußnersches Prisma. Das dargestellte Polarisationsfernrohr 'bildet das Lichtfeld achromatisch mit Normalvergrößerung ab und sammelt alle von der Beleuchtungslinse i auf das Lichtfeld geworfenen Strahlen in seiner Austrittspupille p, wo sie in die Augenpupille bzw. in die öffnung der photographischen Kamera eintreten.

Es folgt die Darlegung der elektrischen Dimensionen.

Die gewählte, durch Fig. 6 erläuterte Schaltung mit Differential wicklung der Spule r gibt die größten Amplituden des magnetischen Feldes.

Ist der Widerstand der Selenzelle ζ im Dunkeln wt, bei stärkster. Belichtung wo-, der Widerstand der Fernleitung wj, der Widerstand, der inneren Spulen wicklung. w_r, so ergibt die mathematische Behandlung bei Nichtberücksichtigung der Selbstinduktion für die günstigste Spulenwicklung:

I. Wr= Vs (WT + Wf)

für größte Helligkeitsunterschiede in den Schatten und .

II. w_r = ¹J₃ (wt -\- wj)

für größte Helligkeitsunterschiede in den Lichtern des sekundären Bildes.

Hierbei ist die Selenzelle möglichst so zu wählen, daß im ersten Falle

I.

im zweiten

WT

2Wf,

II. wo- = 2 W/

wird. . , .

Diese Bestimmungen sind für die photographische Übertragung maßgebend, da bei langsamer Scheibendrehung der Einfluß der Selbstinduktion wegfällt. Bei der Verwendung des Apparates zur unmittelbaren Betrachtung ist der Widerstand. w_r der Spule kleiner zu wählen. Bei der veranschlagten Konstruktion besteht die den Flintstab in einer Länge von mm umgebende innere Spulenwicklung aus etwa 20 000 Windungen mit 2000 Ohm Widerstand.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Einrichtung zur elektrischen Über-. tragung reeller optischer Bilder in photographischer oder unmittelbar sichtbarer Wiedergabe unter Verwendung synchron rotierender, die Gesichtsfelder in Elemente zerlegender Scheiben und einer lichtempfindlichen Selenzelle,. welche im Okularteil eines Fernrohres fest angeordnet ist, in dessen Bildebene die Zerlegung des zu übertragenden Bildes in einzeln wirksame Elemente erfolgt, sowie unter Benutzung der Drehung der Sclrwingungsebene des polarisierten Lichtes in einem magnetischen Felde, welches durch einen von dem Widerstände der Selenzelle und infolgedessen von den Helligkeitswerten der zu übertragenden Bildelemente abhängigen elektrischen Strom erregt wird, wobei die Erregerwicklung mit der Selenzelle und einer konstanten elektromotorischen Kraft in Reihe geschaltet ist,

   ■ dadurch gekennzeichnet, daß im Sendeapparate (I) die wirksame Fläche der Selenzelle (z) mit der Austrittspupille des abbildenden Fernrohres (0, k) zusammenfällt, durch welche Anordnung eine die Fläche der Selenzelle ausfüllende und von der veränderlichen Lage des im Bildfelde befindlichen Bildelementes unabhängige. Belich-

   .. tung stattfindet, und daß der Okularteil dieses Fernrohrs zu einem Kondensorsystem (k) ausgebildet ist, durch welches bei großem Gesichtsfeld eine möglichst starke Belichtung der Selenzelle erreicht wird, während im Empfangsapparate (II) ein das .Lichtfeld (I) achromatisch mit Normalvergrößerung abbildendes Polarisationsfernrohr (m, v,f, c, n, q) verwendet wird, in welchem sämtliche zur Beleuchtung dargebotenen Strahlen durch ein die Polarisationsebene drehendes Medium (f) geleitet und, nachdem sie einen Analysator (n) unter dem Minimum der Neigung zur Achse durchlaufen haben, in die am Orte der Austrittspupille (ρ) gelegene Augenpupille bzw. öffnung der photographischen Kamera geführt werden, und in welchem Polarisationsfernrohr die durch einen Polarisator (m) gegangenen abbildenden Büschel nicht durch Öffnungen (31 bis 60) der zerlegenden Scheibe (s), welche vor dem Polarisator angeordnet ist, selbst, sondern durch optische Bilder derselben begrenzt werden, durch welche gesamte optische Anordnung

   des Empfangsapparates die zur Erzielung lichtstarker und gleichzeitig unter. einem großen Gesichtsfeldwinkel erscheinender BiI-' der anzustrebende maximale Helligkeit erreicht wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein mittels eines Widerstandes (w) regulierbares, nach der Einstellung aber von dem sich während der Bildübertragung ändernden Widerstände der Selenzelle (z) unabhängiges magnetisches Hilfsfeld die Drehung der Polarisationsebene bei einer bestimmten Stärke des Linienstromes aufhebt, so daß das Gesichtsfeld des Polarisationsfernrohres (m, v,f, c, n, q) auf Dunkel eingestellt werden kann, wobei die Kompensation des vom Linienstrom erregten Hauptfeldes unter Vermeidung von ' Relaisvorrichtungen erfolgen kann, ohne daß die Intensität des Linienstromes, also auch die resultierende Feldwirkung durch einen Nebenschluß oder durch eine der Linienspannung entgegenwirkende elektromotorische Kraft verringert wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.