DE244745C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-JV* 244745-KLASSE 21 a. GRUPPE

BORIS ROSING in ST. PETERSBURG.

Empfänger gelenkt werden.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. März 1911 ab.

Bei elektrischen Teleskopen und ähnlichen Apparaten, in welchen das Bildfeld Punkt für Punkt mittels einer einzigen photoelektrischen Vorrichtung auf der Gebestelle ferngesandt und auf der Empfängerstelle ebenfalls mittels einer einzigen Signalvorrichtung wiedererzeugt werden soll, ist außer diesen zwei Vorrichtungen eine weitere Vorrichtung unumgänglich notwendig, der die Aufgabe zufällt, die relative

ίο Bewegung der Öffnung des photoelektrischen Empfängers und des Gesichtsfeldes der Gebestelle einerseits und die Bewegung des durch die Signalvorrichtung der Empfängerstelle erzeugten leuchtenden Punktes im Gesichtsfelde des Beobachters andererseits synchron zu erhalten. Bei den bekannten Teleskopen wurde diese Synchronisation der Bewegungen gewöhnlich dadurch angestrebt, daß man .auf beiden Stationen gleiche Mechanismen anordnete, welche von einer gemeinsamen Kraftquelle angetrieben wurden oder aber von verschiedenen Kraftquellen, jedoch derart, daß sich die Mechanismen in gleichem Tempo bewegten, wobei zur Erreichung einer möglichst vollkommenen Gleichläufigkeit (Synchronisation) auf einer Station Korrektionsvorrichtungen angeordnet wurden. Es hat sich aber erwiesen, daß es praktisch durchaus unmöglich ist, bei den in Betracht kommenden enorm großen Geschwindigkeiten dieser Mechanismen die nötige Gleichläufigkeit auf diesem Wege zu erreichen. Es kann theoretisch nachgewiesen werden, daß man auf der Empfängerstation nur dann keine verzerrte bzw. unzuläßliche entstellte Reproduktion erhält, wenn der eine dieser beiden Mechanismen dem anderen bei Nichtanwendung von Korrektionsvorrichtungen nicht mehr als um 0,001 Prozent voreilt, was bei der außerordentlich großen Geschwindigkeit zur Zeit als eine unausführbare technische Aufgabe betrachtet werden muß.

Gemäß vorliegender Erfindung wird eine vollkommene Synchronisation der Bewegungen durch Anwendung eines Mechanismus auf der Empfängerstation erreicht, welcher dem betreffenden Mechanismus der Gebestation direkt und vollkommen derart untergeordnet ist, daß er ohne wahrnehmbaren Widerstand, Zähigkeit und Verzögerung den Bewegungen des Mecha- ,· nismus der Gebestelle folgt, d.h. tatsächlich synchron mit diesem arbeitet. Ein solcher _t% Mechanismus kann im Grunde genommen beliebiger Art sein, nur kann er nicht eine dem Mechanismus der Gebestelle gleich starke Vorrichtung der gleichen Art sein; denn eine solche Vorrichtung würde, wie oben gezeigt, den Bewegungsänderungen nicht mit der absolut nötigen Genauigkeit folgen.

Die Gebestelle von Teleskopen mit einer einzigen photoelektrischen Vorrichtung besitzt als unumgänglichen Bestandteil der Einrichtung — wie immer diese im übrigen auch ausgebildet. sein mag —i- ein optisches System, welches die Aufgabe hat, die von den verschiedenen Punk-

ten des Bildfeldes ausgehenden Lichtstrahlen in einer vorbestimmten Reihenfolge auf die Öffnung der Blende des photoelektrischen Empfängers zu lenken. Zu diesem Zweck muß die Achse des optischen Systems, welche stets durch diese Öffnung geht, im Räume derartig bewegt werden, daß sie das Bildfeld nacheinander in allen Punkten schneidet. Um ein Bild von zwei Dimensionen zu übertragen,

ίο muß die besagte optische Achse zwei voneinander unabhängige Teilbewegungen längs irgendwelcher Koordinatenachsen ausführen. Vollführt die Achse die eine Bewegung mit größerer Geschwindigkeit als die andere, so erhält man eine resultierende Bewegung nach einer entsprechenden Zickzack- oder spiralförmigen Bahn, so daß die Achse allmählich alle Elemente des Bildfeldes überlaufen bzw. treffen wird. Um auf der Empfängerstelle gleichzeitig ein dem Bildfeld getreues Abbild erzeugen zu können, muß der leuchtende Signalpunkt bzw. dessen wirkliches oder Spiegelbild im Gesichtsfeld des Beobachters eine der Bewegung der besagten optischen Achse vollkommen gleiche und durchaus synchron verlaufende Bewegung erhalten. Zu diesem Zweck wird gemäß der obigen Ausführungen, als von dem entsprechenden Mechanismus der Gebestelle direkt beeinflußte und demselben untergeordnete Vorrichtung auf der Empfängerstelle, die Anwendung eines Systems aus zwei Oszillographen mit beweglichen Spiegelflächen in Vorschlag gebracht. Diese Oszillographen werden so zueinander und mit Bezug auf den leuchtenden Signalpunkt angeordnet, daß die von letzterem nach und nach zurückgeworfenen Lichtstrahlen auf einen Schirm oder in das Auge des Beobachters fallen. Führen die Spiegel dieser Oszillographen, jeder um seine eigene Achse, Drehungen aus, so erhält die Achse dieses optischen Systems und demzufolge also auch das reflektierte Strahlenbündel zwei voneinander unabhängige Teilbewegungen, welche bei entsprechender Anordnung der Drehungsachse der Spiegel in den Richtungen der optischen Achse der Gebestelle (nach denselben Koordinatenachsen im Raum) verlaufen. Um diese Bewegungen der Oszillographenspiegel und die entsprechenden Teilbewegungen der Achse des optischen Systems auf der Gebestelle außerdem noch synchron zu gestalten, wird dies System in bekannter Weise so ausgebildet, daß bei den Bewegungen der Bestandteile, welche die Teilbewegungen der optischen Achse auf der Gebestelle hervorbringen, synchron pulsierende oder Wechselströme entstehen und in je einen dieser Stromkreise ein Oszillograph der Empfängerstelle eingeschaltet. Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dient die Zeichnung, auf welche die in Frage stehenden Teile der Gebestelle und der Empfängerstelle in beispielsweiser Ausführungsform schematisch veranschaulicht sind, und zwar zeigen: Fig. 1 das optische System der Gebestelle, Fig. 2 dasselbe System in anderer Ausführung, Fig. 3 die einer Teilbewegung der optischen Achse entsprechende Stromkurve und Fig. 4 das in Vorschlag gebrachte optische System der Empfängerstelle.

Das optische System der Gebestelle besteht aus zwei Mehrfachspiegeln 1 und 2 (Fig. 1), deren Drehungsachsen einen rechten Winkel bilden und derart miteinander verbunden sind, daß die Winkelgeschwindigkeit eines Spiegels mehrfach größer ist als diejenige des anderen, und aus einem Objektiv 5, dessen Fokalebene mit der Ebene der Blende 6 des unmittelbar hinter diesem angeordneten photoelektrischen Empfängers 7 beliebiger Art zusammenfällt. Dies Objektiv 5 ist derart angeordnet, daß die von irgendeinem Punkt des Gesichtsfeldes ausgehenden Strahlen erst nach aufeinanderfolgender Reflexion durch die beiden Spiegel in den photoelektrischen Empfänger gelangen. Dasselbe bildet somit in Gemeinschaft mit den beiden Mehrfachspiegeln ein einheitliches optisches System. Das Ende 8 der optischen Achse dieses Systems wird beim Drehen der Spiegel 1 und 2 das Bildfeld nach einer Zickzackbahn durchlaufen, so daß von allen Elementen desselben Lichtsignale in bestimmter Reihenfolge durch die Öffnung der Blende 6 auf das Photoelement 7 treffen. Die von den Spiegeln 1 und 2 getragenen Elektromagnete erzeugen in den Armaturen Wechselströme, deren Periodenzahl pro Umdrehung des Spiegels der Zahl der Spiegelflächen desselben entspricht. Die Stromkurve kann eine beliebige sein, nur muß dieselbe in jeder Zacke auf und nieder gehende Abschnitte haben, während welcher die Änderungen der Stromstärke dem Drehungswinkel der Elektromagnete bzw. des betreffenden Spiegels proportional ausfallen. Fig. 3 zeigt eine diesen Bedingungen entsprechende Stromkurve und kann eine solche durch entsprechende Einrichtung der Elektromagnete und der Armaturen stets leicht genau erhalten werden. Außerdem müssen die Armaturen derart um die Drehungsachsen der Spiegel gedreht sein, daß die fraglichen Kurvenabschnitte in die Zeitmomente fallen, während welcher die optische Achse 8 das zu übertragende Bildfeld schneidet.

Dies ist leicht erreichbar, da die Stromstärke in Dynamomaschinen sich bekanntlich mit der relativen Bewegung zwischen der Armatur und den Elektromagnetpolen ändert und also zu jedem gegebenen Zeitpunkt einen durch die Lage der Armatur mit Bezug auf die Erregerspulen bestimmten Wert hat. Wenn also die erwähnte Bedingung nicht erfüllt wäre, so genügt es, um dieselbe herzustellen, die Spulen-

Claims (2)

1. systeme 3 und 4 durch Drehung um die Achsen der betreffenden Spiegel so einzustellen, daß bei bestimmter Spiegellage und also einem ganz bestimmten Verlauf der optischen Achse des Systems der zu einem gegebenen Moment jeweilig erregte Strom einem bestimmten Punkt der Stromkurve (Fig. 3) entspricht, welche die Änderung desselben mit der Zeit veranschaulicht.

   Unter diesen Vorbedingungen sind also die in den Leitungen 9, 10 und 11, 12 entstehenden und die Empfängerstelle erreichenden Ströme proportional den Winkelverschiebungen, welche die optische Achse 8 im Gesichtsfelde längs den Achsen eines entsprechenden Koordinatensystems ausführt.

   Entsprechend dieser Anordnung auf der Gebestelle, besteht das optische System der Empfängerstelle aus zwei Spiegeln 19, 20 der Oszillographen, deren Achsen, entsprechend den Drehungsachsen der Spiegel 1 und 2, eingestellt sind, und aus einem Objektiv 22, welches die von einem Lichtpunkt 21 ausgehenden Strahlen auf die Spiegelchen richtet. Sind hierbei die Oszillographen 3, 4 der Gebestelle eingeschaltet, so werden die Spiegel 19 und 20 der Empfängerstelle synchron zu den Flächen der Vielfachspiegel 1 und 2 bewegt und also der optischen Achse 23 der Empfängerstelle im Raum dieselben Bewegungen erteilt, welche die optische Achse 8 der Gebestelle ausführt. Denn die Drehungswinkel der Spiegel 19 und 20 der Oszillographen sind bekanntlich streng proportional den diese durchfließenden Stromstärken, während sich letztere, wie oben erläutert, mit den Drehungswinkeln der betreffenden Mehrfachspiegel 1 und 2 ändern, so daß also die Drehungswinkel der Spiegel 19 und 20 entsprechend proportional den Drehungswinkeln der Spiegel 1 und 2 und daher die Winkelverschiebungen der- beiden optischen Achsen 8 und 23 auch streng proportional und synchron ausfallen müssen.

   Zur Erzeugung der veränderlichen elektrisehen Ströme können auch gewöhnliche, in den Stromkreis einer Gleichstromquelle 17 eingeschaltete Rheostate (Fig.
2. 2) Verwendung finden. Dieserhalb wird beispielsweise die Wicklung des Rheostaten auf der Außenfläche eines Ringes 13, auf dem eine Bürste 14 aufliegt, angeordnet. Der Strom der Batterie 17 gelangt in die Rheostatenwicklung durch Vermittlung von Kontaktringen nebst Schleifkontakten 15 und 16. Der in die Bürste 14 gelangende Strom gelangt auf die Empfängerstelle (in den betreffenden Oszillograph); die Rückleitung g^a ist direkt an den anderen Pol der Batterie angelegt. Um in diesem Stromkreis Ströme zu erhalten, deren Intensität ,sich synchron zu den Bewegungen der Flächen des betreffenden Vielfachspiegels ändert, werden die Achsen des Ringes 13 und des zugehörigen Spiegels durch ein Vorgelege 18 verbunden, das so gewählt ist, daß eine volle Drehung des Ringes einer Teildrehung des Spiegels um eine Spiegelfläche entspricht.

   Pate ν t-An SPRu c η :

   Elektrischer Apparat, bei dem auf der Gebestelle die von den verschiedenen Punkten des Bildfeldes ausgehenden Lichtstrahlen in bestimmter Reihenfolge mittels eines optischen Systems auf einen gemeinsamen photoelektrischen Empfänger gelenkt werden und auf der Empfängerstelle die durch eine einzige Signalvorrichtung hervorgebrachten Signale durch einen mit dem optischen System der Gebestelle gleichlaufenden Mechanismus im Gesichtsfeld des Beobachters zur Erzeugung des Abbildes verteilt werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfängerstelle . (Fig. 4) die besagte Signalverteilung durch ein optisches System erfolgt, das aus zwei Oszillographen mit beweglichen Spiegeln (19, 20) besteht, welche (Oszillographen) in Stromkreise eingeschaltet sind, in denen in bekannter Weise pulsierende Ströme oder Wechselströme erzeugt werden, die sich proportional zu den entsprechenden Koordinatenbewegungen der Achse des optischen Systems (1, 2) der Gebestelle (Fig. 1) ändern, so daß diese Achse und die Achse des optischen Systems der Empfängerstelle synchrone Bewegungen im Raum ausführen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.