DE528997C - Verfahren zur Richtungsaenderung von Lichtstrahlen durch elektrische Wirkung beim Durchgang durch Prismen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Richtungsänderung von Lichtstrahlen durch elektrische Wirkung beim Durchgang durch Prismen In der deutschen Patentschrift 352 58, ist ein Verfahren beschrieben, das gestattet, ohne Zuhilfenahme mechanisch bewegter Teile Lichtstrahlen aus ihrer Richtung abzulenken, eine für das Fernsehen und die Bildtelegraphie wichtige Aufgabe. Unter normalen Umständen sind die Ablenkungen jedoch nur kleine. Nach der Erfindung gelingt es, sie wesentlich zu vergrößern, wenn man das Ablenkungsprisma, durch dessen elektrische Erregung die Ablenkung erfolgt, in ein Medium einbettet, dessen Brechungsexponent voa dem des Prismas selbst nur wenig abweicht und dessen Begrenzungsflächen den brechenden Flächen des Prismas nicht parallel sind. Besonders günstig liegt der Fall, wenn dieses umgebende Medium mit dem elektrisch doppelt brechenden Medium des Prismas identisch ist. Dann ist der Brechungsexponent innerhalb und außerhalb des Prismas so lange gleich, als das Prisma nicht elektrisch erregt ist, d. h. der Brechungsexponent des Prismas in bezug auf das umgebende Medium ist gleich i und wird erst bei elektrischer Erregung von i verschieden. Man hat zwar . schon (Patentschrift 473 --72) in einem doppelt brechenden Medium Körper von einem von dem des Mediums wenig verschiedenen Brechungsexponenten angeordnet, so daß ein Lichtstrahl, der beide Medien passiert, bei elektrischer Erregung des ersten Mediums infolge der Angleichung beider Brechungsexponenten in seiner Intensität verändert wird. Doch dient diese Anordnung zur Steuerung der Lichtintensität, jedoch nicht, wie bei der Erfindung, der Richtungssteuerung des Lichtstrahles. Es läßt sich rechnerisch zeigen, daß die bei elektrischer Erregung des Prismas auftretenden Ablenkungen dann besonders groß sind, wenn der Lichtstrahl unter großem Einfallswinkel auf das Prisma auftritt oder wenn der brechende Winkel des Prismas, symmetrischen Strahlendurchgang vorausgesetzt, ein großer ist, z. B. i2o°, eine Bedingung, die durch das nahe Zusammenfallen der Brechungsexponenten von Prisma und umgebendem Medium ermöglicht wird. Die Verhältnisse sind hier ähnlich wie bei den geradsichtigen Prismen, bei denen das eigentliche Dispersionsprisma zwischen zwei Prismen von ähnlichem Brechungsexponenten so eingeschlossen ist, daß der Lichtstrahl fast geradlinig das System passiert, wobei man auch dem Dispersionsprisma einen sehr großen brechenden Winkel geben kann und dadurch eine hohe Dispersion erreicht. Sowohl bei der Erfindung wie bei den geradsichtigen Prismen ist annähernd streifender Eintritt und streifender Austritt des Lichtstrahles, im ersten Fall bei dem elektrisch erregten Prisma, im zweiten Fall bei dem Dispersionsprisma, vorhanden. Die Abb. i soll dies erläutern. In einem länglicben, an den kurzen Stirnseiten mit planparallelen Glasplatten verschlossenen Gefäß Z1, das mit Nitrobenzol gefüllt ist, befinden sich mehrere Kondensatorplattenpaare P, P2 P3. Jedes Plattenpaar mit der dazwischen befindlichen Flüssigkeit stellt ein Ablenkungsprisma dar. Der Querschnitt des Prismas ist durch die Form der Kondensatorplatten gegeben. Die Mehrzahl der Kondensatorplatten wird dadurch bedingt, daß die Ablenkung in jedem Prisma den gleichen Betrag zur Gesamtablei:kung beisteuert. Die außerhalb dieser Kondensatoren befindliche Flüssigkeit stellt das umgebende Medium in dem oben beschriebenen Sinne dar. Ein senkrecht auf die Abschlußplatten des Gefäßes auftreffender Lichtstrahl durchsetzt alle Ablenkungsprismen und wird bei elektrischer Erregung derselben aus seiner Richtung abgelenkt, wobei sich die gesamte Ablenkung als Summe der drei gleichen Ablenkungen in den einzelnen Prismen ergibt. Je nach der Größe der elektrischen Spannungen, die an alle Flüssigkeitsprismen gleichzeitig angelegt werden, ist die Ablenkung verschieden, und eine angelegte Wechselspannung läßt auf einem hinter der Apparatur aufgestellten Schirm einen Lichtstreifen erscheinen. Soll nicht bloß ein Streifen, sondern eine Fläche ausgeleuchtet werden, dann muß hinter der ersten Vorrichtung noch eine ebensolche zweite, Z2, angeordnet werden, bei der die elektrischen Achsen der Ablenkungsprismen mit denen der ersten Vorrichtung einen rechten Winkel bilden. Die Abb. i zeigt schematisch die gesamte Anordnung, welche nötig ist, um bei der Bildübertragung ein Bild aus Punkten verschiedener Intensität zusammenzusetzen. L bedeutet eine Lichtquelle, K einen Kondensor, J eine Einrichtung zur Intensitätsänderung des Lichtstrahles nach Maßgabe der sie betätigenden Stromimpulse, B eine Blende, Z, und ZZ die beiden Ablenkungsvorrichtungen, deren Stellung zueinander um go° versetzt ist, N ein Nikolsches Prisma, das einen von beiden bei der elektrischen Doppelbrechung entstehenden Strahl wegnimmt. Sp bedeutet eine Anordnung von zwei einander parallelen Spiegeln, zwischen denen der Lichtstrahl zur Verlängerung seines Weges zwecks Vergrößerung der linearen Ablenkung mehrmals hin, und her läuft. S ist der Schirm, auf dein das entstehende Bild aufgefangen wird. Die Vorrichtung j kann eine der heute üblichen Telefunkenkaroluszellen sein, aber auch ein Ablenkungsprisma nach der Erfindung eignet sich für diesen Zweck, wenn es, wie in Abb. z angedeutet, verwendet wird. Dort fällt der Lichtstrahl nach Passieren eines Ablenkungsprismas nach der Erfindung auf eine Blende D, die je nach dem Erregungszustande des Ablenkungsprismas verschiedene Querschnittsteile des Lichtstrahls und somit verschiedene Intensitäten hindurchläßt. Der aus dieserBlende austretende Lichtstrahl schwankender Intensität wird dann erst zwecks richtiger Verteilung der Bildpunkte auf dem Schirm durch die Ablenkungsvorrichtungen der Abb. i geleitet.
• Die Steuerung der beiden Zellen Zi, Z, am Empfänger kann entweder drahtlos durch den Sender geschehen oder aber besser durch zwei voneinander unabhängige Wechselstromerzeuger verschiedener Frequenz am Empfänger, so daß das Bild mäanderförmig abgetastet wird, wie in der eingangs erwähnten Patentschrift 352 581 beschrieben. Der Synchronismus mit der am Sendeorte das Bild abtastenden Vorrichtung kann beispielsweise durch Anschluß dieser Generatoren an den über das ganze Land verbreiteten synchronen Wechselstrom der Lichtnetze, nötigenfalls unter Mithilfe an sich bekannter Regelungsvorrichtungen, im Stromkreis dieser Generatoren erfolgen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Richtungsänderung von Lichtstrahlen durch elektrische Wirkung beim Durchgang durch Prismen, die elektrisch doppelt brechend sind, insbesondere für die Zwecke des Fernsehens und der Bildübertragung, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenkungsprisma in einem Medium sich befindet, dessen Brechungsexponent von dem des Prismas wenig abweicht und dessen Begrenzungsflächen den brechenden Flächen des Prismas nicht parallel sind.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i; dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz des Ablenkungsprismas mit der des umgebenden Mediums identisch ist und vorzugsweise aus Nitrobenzol besteht.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenkungsprisma durch zwei Kondensatorplatten gebildet ist, die in einem elektrisch erregbaren Medium sich befinden und deren Form dem Querschnitt des zu bildenden Flüssigkeitsprismas (z. B. Dreieck) entspricht, wobei vorzugsweise die Begrenzungsflächen des außerhalb des Kondensators befindlichen Mediums, ebenso wie die den brechenden Winkel. des Prismas halbierende Ebene auf der Strahlenrichtung senkrecht stehen. q.. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Vergrößerung des Ablenkungswinkels des Lichtstrahls mehrere Kondensätorplattenpaare, die elektrisch parallel geschaltet sind, vorzugsweise in demselben Medium so angeordnet sind, daß sie aufeinanderfolgend von demselben Lichtstrahl durchsetzt werden. 5. Einrichtung nach Anspruch 3 und q., dadurch gekennzeichnet, daß der brechende Winkel der Ablenkungsprismen größer als 9o° ist, so daß der Einfallswinkel und der Austrittswinkel des Lichtstrahls sehr groß werden (streifender Eintritt bzw. Austritt). 6. Verfahren zur Intensitätsänderung von Lichtstrahlen nach Anspruch = bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl nach Passieren einer Ablenkungsvorrichtung nach der Erfindung auf eine Blende trifft, die je nach dem elektrischen Erregungszustande der Vorrichtung verschieden große Teile des Querschnitts des Lichtstrahls hindurchläßt. 7. Verfahren zur Zerlegung eines Bildes in die einzelnen Bildpunkte oder zur Zusammensetzung eines Bildes aus Bildpunkten am Sende- bzw. Empfangsorte nach Anspruch i bis g, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl schwankender Intensität zwei Ablenkungsvorrichtungen nach der Erfindung hintereinander passiert, wobei beide Vorrichtungen gegeneinander um 9o° versetzt sind, so daß die zweite Vorrichtung den Lichtstrahl in einer zur. Ablenkungsrichtung der ersten Vorrichtung senkrechten Richtung ablenkt. B. Verfahren nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der abgelenkte Lichtstrahl zwecks Vergrößerung seines Weges und der damit proportionalen linearen Ablenkung zwischen zwei einander gegenüberstehenden Spiegeln mehrmals hin und her reflektiert wird, bevor er in der ursprünglichen Richtung weitergeht.