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Trägheitsfreier Momentverschluß für Fernsehzwecke, bewegte Bildübertragungen
u. dgl. Die Erfindung betrifft eine nach Art eines Momentverschlusses wirkende trägheitsfreie
Einrichtung zum Absperren oder Öffnen eines Lichtweges bzw. zur quantitativen Schwächung
von hindurchgehendem Licht und dient insbesondere für die Zwecke des Fernsehens
und fürverwandte Lichtsteueranordnungen. Zur quantitativen und trägheitsfreien Steuerung
eines Lichtbündels ist es bekannt, die sogenannten magnetooptischen und elektrooptischen
Effekte an polarisiertem Licht zu benutzen, z. B. den Faradayeffekt, der in der
Drehung der Polarisationsebene des Lichtes durch ein magnetisches Feld besteht.
Ein anderer Effekt dieser Art ist die Drehung der Polarisationsebene bei der Reflexion
von Licht an einem aus magnetisierbarem Material bestehenden Spiegel. Ferner ist
bekannt, das elektrooptische Kernphänomen, die sogenannte elektrische Doppelbrechung
polarisierten Lichtes, in einem mit einem geeigneten durchsichtigen Medium, z. B.
Nitrobenzol, gefüllten Kondensator als quantitativen, weitgehend trägheitsfreien
Lichtverschluß zu benutzen, der durch minimale elektrische Leistungen zu steuern
und in einfacher Weise durch elektrische Spannungen oder Ströme zu kontrollieren
ist. Die elektrischen Verluste des Kernkondensators werden dann besonders gering,
wenn das benutzte flüssige Medium hohe Isolierfestigkeit und Reinheit hat, was gegebenenfalls
durch eine an die Platten des Kernkondensators vorübergehend oder besser dauernd
gelegte Gleichstromvorspannung erreicht wird. Dieser Gleichstromvorspannung wird
die steuernde Wechselspannung überlagert.
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Die Erfindung benutzt die vorerwähnten magnetooptischen oder elektrooptischen
Lichtsteuereinrichtungen in neuartiger Weise. Der Grundgedanke der Erfindung besteht
darin, nicht die gesamte für den gegebenen Zweck benutzte Lichtmenge ein- und auszuschalten
bzw. in ihrer Intensität zu verändern, sondern jeweils nur denjenigen Bruchteil
des gesamten Lichtes, welcher in das Auge des Beobachters gelangt. Dies wird dadurch
erreicht, daß die zu betrachtende Fläche (Bildfläche) frei beleuchtet und die Lichtsteuereinrichtung
als trägheitsloser Momentverschluß mitsamt ihrer Optik zwischen jene beleuchtete
Fläche und das Auge geschaltet wird.- Durch eine synchron und konphas mit der senderseitigen
Bildabtasteiniichtung bewegte Blende, z. B. in Form einer Nipkowschen Scheibe, wird
jeweils nur ein der Größe eines Bildelementes entsprechender Flächenteil der frei
und konstant beleuchteten Bildfläche freigegeben, so daß das Auge durch die Lichtsteuereinrichtung
hindurch immer nur einen- seine Lage sehr schnell verändernden Bildpunkt mit der
ihm jeweils zukommenden, vom Sender gesteuerten Helligkeit sieht. Da die Übertragung
sämtlicher Bildpunkte in dieser Weise eine genügende Anzahl von Malen in der Sekunde
wiederholt wird, kommt in bekannter Weise der Eindruck des ferngesehenen Bildes
zustande. Besser verfährt man jedoch in der Weise, daß von der Gesamtbildfläche
jeweils
nur ein dem Bildelement entsprechender Bruchteil durch ein
auf diesen konzentriertes Strahlenbündel beleuchtet und dieses letztere durch eine
bewegliche Optik bekannter Art (Prismen, Spiegel o. dgl.) synchron und konphas mit
der Bildzerlegung am Sender über die Bildfläche hin und her bewegt wird. Betrachtet
man dann den so bewegten, intensiv belichteten Punkt, durch die zwischen ihm und
dem Auge eingeschaltete Lichtsteuereinrichtung, welche von den Empfangsströmen der
Übertragungsapparatur gesteuert wird, so wird die belichtete Stelle jeweils entsprechend
dem Verlauf der Steuerströme heller oder dunkler erscheinen und aus dem Zusammenwirken
der verschiedenen hell gesehenen Bildelemente sich der Eindruck des Gesamtbildes
ergeben.
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Obwohl im Sinne der Erfindung allgemein alle bekannten elektrooptischen
oder magnetooptischen Lichtsteuermittel anwendbar sind, wird im folgenden der Beschreibung
die Anwendung des elektrooptischen Kerreffektes mit Hilfe einer Kerrzelle (Kerrkondensator)
zugrunde gelegt.
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Die Abbildung erläutert den sichtbaren Empfang eines in die Ferne
übertragenen Bildes. Der von einer hellen Lichtquelle = ausgehende Strahlenkegel
wird durch eine Linse 2 auf den Spiege13 geworfen und gelangt von diesem reflektiert
zurück durch eine zweite Sammellinse 6 auf die Bildfläche 7, die z. B. durch einen
weißen Schirm gebildet wird. Der Spiegel 3 erzeugt dort einen intensiv leuchtenden
Lichtfleck, dessen Größe das Bildelement bestimmt. Dieser durch 8 in seiner mittleren
Lage dargestellte Lichtfleck muß nun in der gestrichelten Bahn -synchron und konphas
mit dem senderseitigen Abtastlichtfleck in kleinen Bruchteilen einer Sekunde über
die ganze Bildfläche bewegt werden. Zu diesem Zweck ist der Spiegel 3 um eine vertikale
Achse 4,4' sowie um eine horizontale Achse 5, 5' drehbar angeordnet.- Derartige,
elektrodynamisch bzw. elektromagnetisch in zweierlei Sinn sehr schnell schwenkbare
Spiegel sind bekannt. Gemäß der Erfindung wird nun wiederum nicht das gesamte von
i ausgehende Licht in seiner momentanen Helligkeit gesteuert, sondern nur der dem
Auge des Beobachters zukommende Teilbetrag desselben. Hierzu dient die Kerroptik
9, durch welche hindurch der Beobachter den Bildschirm 7 anvisiert. Bewegt sich
der Lichtfleck 8 infolge der doppelten Schwingbewegung des Spiegels 3 in der gestrichelten
Bahn synchron und konphas mit dem Abtastlichtstrahl des Senders, so sieht das Auge
des durch 9 hindurchblickenden Beobachters an- jedem Punkte des Bildes den vom Momentanwrt
des Sender- bzw. Empfängerstromes bestimmten Helligkeitsbetrag, der zwischen Null
und Maximum variieren kann. Dadurch kommt der dem gesamten Bild entsprechende Gesamteindruck
in ohne weiteres verständlicher Weise zustande.
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Selbstverständlich bedarf in den beschriebenen Fällen jeder Beobachter
seiner eigenen Zelle einschließlich Optik und elektrischer Steuerung.