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Verfahren zur elektrischen Bildübertragung. Die Erfindung betrifft
eine Verbesserung der in dem Hauptpatent beschriebenen Einrichtung zur-elektrischen
Bildübertragung.
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Nach dem Hauptpatent erfolgt die Bildzerlegung durch zeitverschobene
elektrische Spannungen, die zur elektrooptischen Steuerung ruhender Gitter benutzt
werden. Hierdurch wird erreicht, daB die durch diese Gitter (Kondensatorplatten)
hindurchtretenden Lichtlinien des Bildes einzeln und nacheinander
durch
die Wirkung des Kerreffektes ausgelöscht oder aufgehellt werden können, wodurch
die Bildzerlegung am Sender und die synchrone Zusammensetzung der einzelnen Bildelemente
am Empfänger bewirkt werden kann. Die erforderliche Zeitverschiebung der Steuerfrequenzen
erfolgt nach der Hauptanmeldung durch Einschalten von Widerständen und Selbstinduktionen.
Solche Mittel sind zur Erzielung einer Zeitverschiebung nach vorliegender Erfindung
nicht erforderlich, wenn zur elektrooptischen Steuerung, d. h. zur Löschung bzw.
Aufhellung der Bildlinien, nicht der Kerreffekt, sondern die in der Physik bekannte
Erscheinung benutzt wird, wonach die optischen Eigenschaften eines lichtdurchlässigen
Mediums sich ändern, wenn das Medium mechanisch beansprucht wird, insbesondere wenn
es in seine Eigenschwingung versetzt wird. Durch die Versuche von Cady ist es bekannt
geworden, daß piezo-elektrische Kristalle durch hochfrequente Wechselströme in ihrer
Eigenschwingung oder deren Harmonische erregt werden, wenn Resonanz mit den auf
den Kristall einwirkenden elektrischen Schwingungen vorhanden ist. Dieser piezo-elektrische
Effekt, der insbesondere beim Quarz, aber auch bei einer Anzahl anderer Kristaile
beobachtet werden kann, wird nach vorliegender Erfindung zur Bildzerlegung und Bildzusammensetzung
gemäß dem Verfahren des Hauptpatents benutzt, indem zwischen den einzelnen Kondensatorplatten
der beiden Gitter statt des Nitrobenzols dünne Blättchen aus achsenrichtig geschliffenem
Quarz oder einem anderen geeigneten Material angeordnet werden. Wesentlich hierbei
ist, daß jedes der übereinandergeschichteten Blättchen, zwischen denen die Belegungen
angeordnet sind, eine andere Eigenschwingung besitzt. Die übrige Einrichtung für
die Bildübertragung ist die gleiche wie die des Hauptpatents. Photozelle am Sender
zur Umsetzung und Kerrzelle am Empfänger zur Steuerung der Helligkeitswerte sind
auch bei vorliegender Erfindung erforderlich. Die beiden Zerlegungsgitter des Senders
und die des Empfängers sind hierbei ebenfalls gekreuzt und zwischen dem Polarisator
und Analysator der Nikolschen Prismen angeordnet. Läßt man auf ein derart aus schwingenden
Kristallen gebildetes Gittersystem elektrische Wechselströme einwirken und ändert
man innerhalb des durch die Eigenschwingungen der Quarzblättchen gegebenen Frequenzbereiches
die elektrische Frequenz fortlaufend, so werden nacheinander immer nur diejenigen
Kristalle in Eigenschwingung geraten, die sich jeweilig in Resonanz mit der elektrischen
Frequenz befinden. Dadurch wird erreicht, daß nur an dieser Stelle und nur in. diesem
Moment die durch die Gitter parallel hindurchtretenden polarisierten Lichtstrahlen
optisch verändert werden, so daß bei geeigneter Einstellung des Polarisators und
Analysators jeweils eine Aufhellung erfolgt. Da die Steuerfrequenzen des zweiten,
senkrecht zu dem ersten stehenden Gittersystems Vielfache der ersteren sind und
zusammen mit den die Helligkeitswerte übermittelnden Bildpunktfrequenzen z. B. drahtlos
oder über Leitungen mittels modulierter Trägerwelle auf den Empfänger übertragen
werden können, so ist der Synchronismus zwischen Sender und Empfänger genau wie
bei dem Verfahren des Hauptpatents gewährleistet.
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Es ist nicht erforderlich, daß die Bildlinien durch den piezo-elektrischen
Kristall selbst hindurchtreten, vielmehr können die schwingenden Kristalle zur Steuerung
eines anderen durchsichtigen Körpers, wie z. B. dünner Glasstreifen, benutzt werden,
mit denen der schwingende Kristall mechanisch verbunden, zweckmäßig zusammengekittet
ist. In diesem Falle schwingt der Glaskörper in der Eigenschwingung des Kristalls
und verändert ebenfalls die hindurchtretenden Lichtstrahlen. Dies hat vielerlei
Vorteile, deren hauptsächliche darin bestehen, daß das Licht nicht wie beim Quarz
chromatisch verändert wird, sondern weiß bleibt, und daß dem Quarz eine mechanische
Dämpfung gegeben werden kann, die ein starkes Nachklingen des schwingenden Kristalls
und damit die Trägheit des Systems vermindert.
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Auf der Zeichnung ist ein Kristallgitter nach vorliegender Erfindung
schematisch dargestellt, wobei die Anzahl der Kristalle nicht der Wirklichkeit entspricht,
sondern bedeutend geringer ist. Die von dem Schwingungskreise x eines Röhrengenerators
erzeugten Schwingungen werden vermittels des Kopplungstransforma- i tors 2 den beiden
Belegungen 3 und q. des Kristallgitters zugeführt. Die zwischen den Belegungen befindlichen
Kristalle 3 bis 12 haben, wie aus der Zeichnung ersichtlich, eine verschiedene Länge
und infolgedessen eine ; verschiedene Eigenschwingung. Wird die im Kreise x vorhandene
elektrische Schwingung mit Hilfe des rotierenden Kondensators 13 kontinuierlich
verändert, so werden, wie aus dem vorher Gesagten ersichtlich ist, die einzelnen
Kristalle g bis 12 nacheinander zur Eigenschwingung gebracht. so daß eine Steuerung
des durch diese Kristalle hindurchtretenden polarisierten Lichtes gemäß der Erfindung
erfolgen kann. Die gleiche Steuerung findet bei dem zweiten Gitter statt, das senkrecht
zu dem ersteren angeordnet ist, nur mit dem Unterschied, daß die Eigenschwingungen
der Kristalle und damit die Steuerfrequenzen erheblich höher sind.
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Es ist nicht erforderlich, daß für die einzelnen Gitterstufen ein
einziger schwingender Kristall
oder eine einzige Kristallkombination
benutzt wird, vielmehr kann man zur Erzielung beliebiger Bildbreiten die Kristalle
für die einzelnen Bildlinien in gleiche Teile unterteilen, so daß diese von der
Steuerfrequenz gleichzeitig zur Eigenschwingung gebracht werden können.
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Man kann die vorliegende Erfindung mit dem Verfahren des Hauptpatents
auch in der Weise kombinieren, daß man zur Zerlegung der einen Komponente, und zwar
zweckmäßig der langsameren durch die Kristallsteuerung und die schnellere Zerlegung
der anderen Komponente durch den Kerreffekt gemäß dem Hauptpatent bewirkt. Hierbei
wird der Vorteil erreicht, daß die für die -langsamere Steuerfrequenz nach dem Hauptpatent
erforderlichen großen Widerstände und großen Selbstinduktionen beim ersten Gitter
erspart bleiben. Dem zweiten Gitter mit der schnelleren Steuerfrequenz kommt dann
der Vorteil der Kerrzelle, die absolut trägheitslose Steuerung zugute, ohne daß
die für die Zeitverschiebung erforderlichen Elemente sehr groß sein müssen.
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Für die Zwecke des Rundfunks kann, ebenso wie bei dem Hauptpatent
die Zerlegung des Bildes am Sender mit irgendeiner der bekannten Vorrichtungen zur
mechanischen Bildzerlegung vorgenommen werden. Wesentlich ist nur, daß mit dem Zerlegungsmechanismus
am Sender die Änderung der Steuerfrequenzen synchron verläuft, so daß der Empfänger,
bei dem die elektrooptische Bildzusammensetzung allein in Frage kommt, richtig elektrisch
gesteuert werden kann. Man hat dabei den Vorteil, daß die für den Rundfunksender
notwendige starke Lichtsteuerung auch auf andere Weise bewirkt werden kann, ohne
daß dabei die Wirtschaftlichkeit des Empfängers, der sich nach vorliegender Erfindung
mit den Mitteln der optischen Industrie in der Massenfabrikation verhältnismäßig
billig herstellen läßt, leidet.
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Es ist ersichtlich, daß für die drahtlose Übertragung und für die
leistungsgerichtete Hochfrequenzübertragung eines Bildes außer der Trägerwelle drei
Steuerfrequenzen erforderlich sind, und zwar die beiden Steuerfrequenzen für die
Gittersteuerung und die Bildpunktfrequenz für die Steuerung der Helligkeitswerte.
Diese Frequenzen werden in an sich bekannter Weise mit den Mitteln der Hochfrequenztechnik
durch Modulation der Trägerfrequenz übertragen. Die Veränderlichkeit der Steuerfrequenzen
am Sender kann ebenfalls in bekannter Weise durch rotierende Kondensatoren, rotierende
Selbstinduktionen o. dgl. erfolgen. Der Frequenzübergang kann entweder kontinuierlich
oder stufenweise (ruckweise) erfolgen, was durch entsprechende Ausbildung des rotierenden
Kondensators oder durch eine besondere rotierende Kopplungsanordnung geschehen kann.
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Selbstverständlich können auch bei diesem Verfahren, ebenso wie bei
dem Hauptpatent, zur Erzeugung und Wiedergabe der Frequenzen und Modulationen alle
bisher bekannten Einrichtungen der Röhrenverstärkertechnik benutzt werden. Zweckmäßig
werden zur drahtlosen Übertragung Röhrensender für kurze Wellen verwendet.