DE469815C - Optischer Verstaerker zur Fernuebertragung von Zeichen verschiedener Art - Google Patents

Description

Es ist bereits vorgeschlagen worden, die hei der Bilderfernübertragung benutzten elektrischen Impulse optisch zu übersetzen. Dies wurde entweder dadurch erreicht, daß man durch die die Zeichen tragenden elektrischen C'bertragungseinrichtungen unmittelbar masselose Leuchtröhren, wie beispielsweise Entladungsröhren, speiste, oder dadurch, daß man die elektrischen Impulse auf die Kathodenstrahlbündel wirken ließ, die durch Braunsche Röhren erzeugt werden und deren Energie oder Richtungsänderungen durch einen fluoreszierenden Schirm optisch zur Erscheinung gebracht werden. Diese beiden Verfahren gestatten keinerlei Verstärkung der Zeichen, die notwendigerweise durch eine Reihe besonderer vorhergehender Verstärker erfolgen muß, wenn die Röhren arbeiten sollen. Trotzdem ist die, sei es unmittelbar, sei es durch Vermittlung fluoreszierender Schirme erzielte Lichtintensität immer eine sehr schwache. Außerdem machen diese Röhren, die dauernd arbeiten, eine besondere Monlage nötig, und ihre Herstellung sowie auch ihr Betrieb erfordern höchste Sorgfalt; trotzdem sind sie nicht von langer Lebensdauer.

Ihre Genauigkeit läßt sich schließlich nur auf Kosten großer Konstruktionsschwierigkeiten erzielen, die durch die Notwendigkeit einer sehr verdünnten Atmosphäre und eines mäßigen Wirkungsgrades bedingt sind.

Im vorliegenden Falle wird nun ein Lichtbogengleichrichter zur Fernübertragung von Zeichen verschiedener Art, z. B. in der TeIegraphie und Photographic, verwandt, bei dem die verstärkten kräftigen Fernzeichen nur auf die Dauer der Perioden der Zündung des Bogens wirken, dessen Stärke und Richtung entsprechend den Fernzeichenmodulationen verändert werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß man die die Zeichen führende Übertragungseinrichtung mit der Hülle des in der Patentschrift 415 910 beschriebenen .Quecksilberdampfgleichrichters verbindet. Die Potentialschwankungen der Hülle ermögliehen oder verhindern die Bildung des Bogens, während eines veränderlichen Bruchteils jeder Halbperiode, während dessen der Bogen überspringen kann. Auf diese Weise erhält man, ohne die augenblickliche Stärke des letzteren zu verändern, eine Modulation seiner mittleren Stärke, die sehr genau und

mit sehr großer Verstärkung den Potentialschwankungen der Fernsehzeichen folgt, die vorher überhaupt noch nicht oder nur sehr wenig verstärkt wurden.

Die Abbildungen der Zeichnungen geben ein genaueres Bild der Erfindung für bestimmte Anwendungsfälle.

Die Abb. ι und 2 zeigen beispielsweise Schaltungsschemata besonders zur optischen ίο Übertragung telegraphischer Zeichen.

Abb. 3 zeigt eine Ausführung der Registrierung der übermittelten Zeichen auf ein photographisches Band und Abb. 4 die Umwandlung der Zeichen in elektrische Ströme.

Das lichtelektrische Relais findet Verwendung zur Zeichengebung auf dem Wege der optischen Telegraphie. In diesem Falle dient - als Lichtquelle eine Lichtbogenröhre mit Hülle. Man verändert die Lichthelligkeit des Bogens durch Wechseln des Potentials der Hülle und beobachtet und verzeichnet unmittelbar die zur Empfangsstation gesandten elektrischen Zeichen, die den Veränderungen des Potentials der Hülle entsprechen.

Die den Wechsel des Potentials der Hülle hervorbringenden Zeichen können unmittelbar durch eine Taste, die mit der Hülle in Verbindung steht, gegeben werden oder es werden elektrische oder radioelektrische Zeichen verwendet, die von einer Ferastation herrühren und auf einem Stromkreis der Hülle aufgenommen werden. Diese Umwandlung der elektrischen oder radioelekirischen Zeichen in Lichtzeicheri kann entweder an der Sende- oder an der Empfangsstation stattfinden. Im ersteren Falle erfolgt die Fernübertragung durch ein geführtes Lichtbündel, was den Vorteil der Geheimsignalisierung hat, da auf ihrem Verlauf die Lichtstrahlen nicht aufgefangen werden können. Dies ist in Abb. 1 veranschaulicht, wo die telegraphischen Zeichen auf die Hülle des Gleichrichters übertragen' werden, der auf der Sendestation angeordnet ist und der ein Lichtbündel aussendet, das auf diese Weise nach der Empfangsstation zu moduliert wird. Im zweiten Falle erfolgt die Umwandlung der radioelektrischen Zeichen in Lichtzeichen an der Empfänger station; sie eignet sich zur Herstellung der Verbindung mit Luftfahrzeugen. An Bord letzterer ist es bekanntlich schwierig, wegen des Geräusches der Motore radioelektrische Hörsignale aufzunehmen, weshalb man sie in Lichtzeichen umwandelt, die selbstredend leichter verständlich sind. Eine Empfangseinrichtung dieser Art ist in Abb. 3 veran schäulicht. Sie enthält einen radioelektrischen Empfänger, der mit der Hülle des Gleichrichters gekuppelt ist, derart, daß die empfangenen Signale in Änderungen der Lichtstärke des Gleichrichters umgewandelt werden.

Bei bestimmten Anwendungsarten werden die durch die Veränderung der Helligkeit des Bogens hervorgebrachten Lichtzeichen, die die von der Hülle aufgenommenen elektrischen Zeichen wiedergeben, auf einem photographischen Band festgelegt. Die Zeichen können direkt von dem photographischen Band abgelesen werden oder ihrerseits wieder mit oder ohne elektrische Registrierung in Lichtzeichen umgewandelt werden.

Abb. ι zeigt das Schaltungsschema einer besonders für optische Telegraphie bestimmten Röhre. Ein Wechselstromerzeuger 1 speist beispielsweise einen in geeigneter Weise bemessenen Selbsttransformator 2, der zur Speisung der Anode 3 eines Lichtbogenrelais dient. Die Kathode 5 wird mittels einer Hilfselektrode 6 entzündet, die an einen Widerstand 4 . angeschlossen ist; sie wird durch die Elektroden 7 und 8 im Zündungszustand erhalten. Letzere werden über Widerstände 9, 10 und über eine Selbstin^ duktionsspule 11 durch eine Hilfsstrom-J leitung mit Strom gespeist, der beispielsweise einer Hilfswicklung des Transforj mators 2 entnommen wird. Die Hülle 12, die wie im Falle des Patents 415 910 die Stromstärke und dementsprechend die Helligkeit des Bogens verändert, wird so angeordnet, daß sie das durch den Apparat gelieferte Licht nicht verdecken kann. Man erreicht dies z. B. mit Hilfe eines Gitters aus äußerst feinen Drähten und mit sehr weiten Maschen oder durch einen Draht, der in Schraubenlinie längs des Rohres gewickelt wird oder endlich durch eine Reihe von Ringen oder in beliebig anderer Weise.

Eine Taste 13 stellt die Verbindung her zwischen der Hülle 12 mit dem einen oder dem anderen Ende der Wicklung des Selbsttransformators 2 und bewirkt infolgedessen die Zündung des Lichtbogens. Ein Widerstand 14 vermindert die Stärke des Anodenstromes. Die durch Handhabung der Taste 13 hervorgerufenen Signale haben die Wirkung,, daß die Phase der das Gitter 12 speisenden Ströme und damit die Dauer des no Durchganges des Bogens bei jeder Halbperiode geändert werden, während deren die Taste in der einen ihrer beiden Stellungen festgehalten wird, was eine Änderung der mittleren Lichtstärke des Gleichrichters zur Folge hat, dessen augenblickliche Stärke in den Augenblicken, wo der Strom durchgeht, nicht merklich verändert wird.

Abb. 2 zeigt das Schaltungsschema eines Apparates zur optischen Übertragung von Zeichen, die vorher elektrisch mittels einer telegraphischen oder radiotelegraphischen

Vorrichtung übertragen wurden. Der Empfangsapparat 23 für die telegraphischen Zeichen speist, wenn es sich um Gleichstrom handelt, unmittelbar, wenn es sich um Strom geeigneter Frequenz handelt, mittelbar durch einen Transformator eine um die Anode 15 gelegte Hülle 16. Die Kathode 17 der Röhre wird durch eine beliebige geeignete Vorrichtung, z. B. durch eine Hilfselektrode 18, der Strom aus einem Gleichstromnetz 19 über einen Widerstand 20 geführt wird, in glühendem Zustande erhalten.

Die Anode 15 ihrerseits wird gespeist über einen kalibrierten Widerstand 22 durch die Verteilungsleitung des Wechselstromes 21, indem die elektrischen Signale in optische Signale in der gleichen Weise, wie an Hand der Abb. 1 beschrieben, umgewandelt werden.

Wenn die Konstanten des Stromkreises richtig gewählt werden, entzündet sich der Bogen bei jeder telegraphischen oder radiotelegraphischen Sendung und sichert die optische Übertragung des Zeichens.

Diese Vorrichtung zur optischen Übertragung mit Aufzeichnung oder Rückwandlung der Zeichen ist auch für telephonische und radiotelephonische Übertragung benutzbar. In diesem Falle wird die Hülle des Lichtbogengefäßes mit dem Sender oder dem Empfänger für die telephonischen und radiotelephonischen Zeichen verbunden. Die Schwankungen in der Helligkeit des Bogens werden auf einem photographischen Bande aufgezeichnet, und dieses Band wird mit einem photoelektrischen Apparat, z. B. einer photoelektrischien Zelle oder einer Selenzelle, verbunden, um die Schwankungen der Lichthelligkeit in elektrische Schwankungen umzusetzen, die man auf den telephonischen Empfänger einwirken läßt.

Um die Helligkeit der Lichtquelle zu vergrößern, ohne gleichzeitig eine übermäßige Erhitzung des Rohres hervorzurufen, wodurch die Wirkung der Hülle und die überwachung der Lichtintensität beeinträchtigt würde, wird vorteilhafterweise längs des Rohres eine Einschnürung in seiner Achse in der Lichtrichtung vorgesehen. Man kann das Lichtbündel mit Hilfe einer Linse oder eines geeigneten in passender Weise eingestellten Spiegels nach bestimmten Richtungen lenken.

Um das Geheimnis der optischen Übertragung zu wahren, kann man mit Hilfe eines passenden Schirmes den sichtbaren Teil des Strahlenspektrums des Bogens ausschalten und nur die ultraroten oder ultravioletten Strahlen durchgehen lassen. Die durch die Lichtstrahlen übermittelten Zeichen können unmittelbar durch das bloße Auge wahrgenommen werden oder aber mittels bewaffneten Auges, oder aber man kann die Zeichen auf einem photographischen Bande 40 festlegen (Abb. 3), indem man die Lichtstrahlen mit Hilfe einer Linse oder eines optischen Systems 41 sammelt.

Abb. 4 zeigt das Schaltungsschema für die optische Übertragung telephonischer oder radiotelephonischer Zeichen. Die Linse 42 sammelt die Lichtstrahlen auf eine photoelektrische Zelle 54, deren Elektroden mit Hilfe einer Gleichspannungsquelle 44 erregt werden. Besitzt der Strom eine musikalische Frequenz, so kann er durch einen telephonischen Empfänger 45, z. B. durch einen Verstärker 46, aufgenommen werden.

Ein derartiges Relais kann endlich auch zum Fernsehen benutzt werden. Bekanntlich besitzen die Vorrichtungen zur Fernübertragung von Bildern an der Sendestation eine Taste, die sich über das Bild hin bewegt und die verschiedenen Veränderungen der Lichtintensität zwischen den einzelnen Punkten des Bildes in entsprechende Veränderungen des elektrischen Stromes umwandelt. Dieser elektrische Strom wird in einen elektrischen oder radioelektrischen Übermittlerstromkreis gesandt, und in der Empfangsstation befindet sich eine Rückbildungsvorrichtung, die sich entsprechend der Taste bewegt, die Veränderung des elektrischen Stromes aufnimmt und sie wieder in Lichtveränderungen umsetzt. Mit diesem lichtelektrischen Relais kann die Übermittlung von einer Station zur anderen entweder unmittelbar durch die Lichtstrahlen erfolgen oder im Wege der elektrischen oder radioelektrischen Übertragung, da die Lichtbogenlampe im letzteren Falle in der Empfangsstation sich befindet und deren Hülle mit dem elektrischen oder radioelektrischen Empfangsstromkreis verbunden ist. Die Projektion des Lichtbogens auf einen einem bestimmten Punkt des übermittelten Bildes entsprechenden Punkt des Bildes der Empfangsstation kann in einer Weise erfolgen, daß man das Bild des Lichtbogens auf diesen bestimmten Punkt mit Hilfe eines optischen Systems wirft, dessen entweder mechanisch oder optisch die Richtung des Lichtbündels no beeinflussenden Bewegungen, mit den Bewegungen der Taste der Übermittlungsstation in Gleichklang stehen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Optischer Verstärker zur Fernübertragung von Zeichen verschiedener Art, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Verstärker aus einem Lichtbogengleichrichter (3, 5, 6, 7, 8, 12 bzw. 15 bis 18) nach Patent 415 910 besteht, dessen Hülle

   (i2 bzw. 16) elektrisch mit der Fernzeicheneinrichtung (23) derart verbunden ist, daß die übertragenen Zeichen die Bildung des Bogens während eines veränderlichen Bruchteils der Halbperiode der Zündung zulassen oder verhindern und auf diese Weise die mittlere Stärke des ausgesandten Lichts entsprechend den Fernzeichenmodulationen verändern können.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

   BERLIN. GEDRI'CKT IN' HEU