DE579663C - Verfahren zur Bildabtastung mit einer oder mehreren rotierenden Blendenscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zum Fernsehen oder zur Fernphotographie, Fernkinematographie usw., bei denen bewegliche undurchsichtige Scheiben verwendet werden, die mit beliebigen durchsichtigen Streifen, Schlitzen, Löchern oder Durchbrechungen versehen sind. Der Verlauf der Durchbrechungen, die Relativlage und -bewegungen der Scheiben sind derart, daß der Kreuzungspunkt der Ausschnitte Punkt für Punkt die gesamte Bildfläche des zu gebenden Bildes an der Sendestelle und des zusammenzusetzenden Bildes an der Empfangsstelle freilegt. Diese Freilegung erfolgt vorzugsweise kontinuieiiich und mit einer gleichförmigen, hinreichend großen Geschwindigkeit, um die Bildnachwirkung der Lichteindrücke beim Fernsehen oder bei der Fernkinematographie zu gewährleisten und um eine wirtschaftliche und rasche Übermittlung bei der Fernphotographie zu ermöglichen.

Fig. ι der Zeichnung zeigt beispielsweise eine mögliche Scheibenanordnung mit Schlitzen in Form von Spiralbögen, deren Gleichung in Polarkoordinaten mit Bezug auf den Scheibenmittelpunkt lineare Form hat (ρ = α -\- b ' #), wobei α und b Konstante sind, deren Werte der Bildhöhe bzw. Bildbreite entsprechen.

Man kann annehmen, daß zwei Scheiben entsprechend Fig. 1 so angeordnet sind, daß sie um ihre Mittelachse in entgegengesetzter Richtung mit ein wenig verschiedener Geschwindigkeit umlaufen. Der Kreuzungspunkt zweier Bogenteile der beiden Scheiben verschiebt sich dabei in einer Bildzeile, und der Kreuzungspunkt der in der Bewegungsrichtung darauffolgend über der gleichen Bildfläche zusammenarbeitenden Bögen wird infolge des Geschwindigkeitsunterschiedes um eine Zeilenbreite gegen die erste Zeile verschoben sein, so daß der abtastende Kreuzungspunkt eine mäanderlinienförmige Bahn mit gleichförmiger Geschwindigkeit durchläuft. ' "

Jedes der rechteckigen ader quadratischen Gebilde, das in Fig. 1 punktiert angedeutet ist und für das ein Bogenschlitz eine Diagonale bildet, entspricht einem in dieser Weise abgetasteten Bild. Man erhält am Scheibenumfang gleichzeitig eine Mehrzahl von Kreuzungspunkten entsprechend der Anzahl der einzelnen Bogenstücke, in denen der Schlitz geführt ist, und kann diese Kreuzungspunkte zur Abtastung mehrerer Bildfelder verwenden. Dies gestattet, das gleiche Scheibenpaar gleichzeitig zum Senden und zum Empfangen zu verwenden. Ferner kann die Einrichtung zum Fernsehen (oder für Fernphotographie in Farben durch das Dreifarbenverfahren) oder für Raumbildverfahren (durch ein Stereoskopverfahren) Anwendung finden, ohne zusätzliche Synchronisierungsschwierigkeiten zu verursachen.

Statt in der beschriebenen Weise zwei Scheiben gemäß Fig. ι zu verwenden, kann man auch andere Scheibensysteme verwenden, mittels deren gleichzeitig mehrere verschiedene Stellen entsprechend den verschiedenen Bildfeldern, die punktiert in Abb. ι dargestellt sind, abgetastet werden. Es kann auch eine Einzel scheibe verwendet werden, z. B. eine Nipkow-Scheibe mit mehreren ίο Lochspiralen, die je ein Bildfeld bzw. Bildfeldteile abtasten.

Bei einer derartigen Abtastung wird nun gemäß der Erfindung zur Erhöhung der Bildhelligkeit das Bild mit mehreren Lichtquellen und einer lichtelektrischen Zelle abgetastet, auf welche der Lichteindruck der Objektpunkte nacheinander wirkt. Der in dieser Zelle erzeugte lichtelektrische Strom wird nach Verstärkung auf die Empfangsstelle übermittelt.

Der Empfänger, der das Bild in analoger Weise zusammensetzt, in der es im Sender zerlegt worden ist, enthält beispielsweise eine Glimmlampe mit einer über die ganze Fläche gleichförmigen Helligkeit, die entsprechend der Amplitude der vom Sender übermittelten Impulse schwankt.

Zur Erzielung einer sauberen Bildwiedergabe ist man gezwungen, Scheiben anzuwenden, die mit sehr feinen Löchern oder schmalen Schlitzen versehen sind und sich sehr rasch drehen. Der Abtastpunkt kann infolgedessen nicht viel Licht durchlassen, und da die trägheitslosen lichtelektrischen Zellen, die man bisher kennt (beispielsweise Kaliumoder Rubidiumzellen), sehr unempfindlich, sind, erhält man nur äußerst schwache lichtelektrische Ströme.

Für den Sender ist es also notwendig: i. den zu übertragenden Gegenstand sehr stark zu beleuchten;

2. einen möglichst großen Teil "des von jedem Punkte des Objektes ausgesendeten Lichtes in der lichtelektrischen Zelle (oder in mehreren parallelgeschalteten Zellen) zu sammeln.

Um die Bedingungen 1 und 2 im Fernsehsender zu erfüllen (dann beispielsweise, wenn es sich darum handelt, von fern ein undurchsichtiges Objekt sichtbar zu machen), verwendet man gemäß der Erfindung zur Beleuchtung des Objektes mehrere Lichtquellen, z. B. zwei Quellen, die quer durch die Freigabescheiben zwei Lichtkegel hindurchfallen lassen.

Man kann in erster Linie in der Weise verfahren, daß die Lichtstrahlenbündel immer nach dem gleichen Punkt der Objektfläche konvergieren und zusammen die ganze Fläche bestreichen. Man erhält dieses Ergebnis, indem man das Licht, das von einer der Lichtquellen ausgesandt wird, auf die ganze Fläche eines der in Fig. 1 in punktierten Linien angedeuteten Rechteckes fallen läßt, während das Licht, das von der anderen Quelle ausgeht, auf die Fläche des anderen Rechteckes fällt, das in der Fig. 1 dargestellt ist. Diese Ausführung der Erfindung ist aber zweckmäßig nur, wenn das abzutastende Objekt eine ebene Fläche darstellt.

Man kann aber auch das Licht, das durch eine der Quellen ausgesandt wird, .nur auf einen Teil eines solchen Rechteckes konzentrieren, während das Licht der anderen Quelle auf einen Ergänzungsteil" des anderen Rechteckes konzentriert wird. Beispielsweise erleuchtet man, wie in Fig. 2 angedeutet, nur den schraffierten Teil 1 des ersten Rechteckes von der ersten Quelle aus und den schraffierten Teil 2' des anderen Rechteckes von der zweiten Quelle aus. Da die Kreuzungspunkte der Ausschnitte der Zerlegerscheiben sich auf dem Teil 1 (Fig. 2) zur gleichen Zeit verschieben wie auf dem Teil 2 pnd dann auf dem Teil 1' zu gleicher Zeit wie auf dem Teil 2' (Teil 1' arbeitet zu gleicher Zeit mit Teil 2' zusammen), so wird erst dann, wenn das Strahlenbündel der ersten Quelle mit der Bestreichung des einen Teiles der Objektfläche fertig ist, das Strahlenbündel der zweiten Quelle beginnen, den Rest der Fläche zu bestreichen. Es werden, mit anderen Worten, die Lichtstrahlenbündel, die von den verschiedenen Lichtquellen ausgeschickt werden, nacheinander ergänzende und nebeneinanderliegende Teile der Objektfläche bestreichen. In jedem Falle wird immer nur ein einziger Punkt der Objektfläche in jedem Augenblick beleuchtet, derart, daß die photoelektrischen Zellen in dem betreffenden Augenblick nur der Wirkung des Lichtes unterliegen, das von diesem einen Punkt reflektiert wird.

Wenn man statt zweier Abtastscheiben eine einzelne Scheibe (z. B. eine Nipkowscheibe) benutzt, werden auch die beiden Lichtquellen je eine Bildhälfte bzw. ein Teilbild beleuchten, und die beiden Teilbilder werden nacheinander abgetastet und zerlegt.

Der Vorteil dieser Beleuchtungsart gemäß der Erfindung besteht nicht nur in der Konzentrierung von vielem Licht auf dem abzutastenden Objekt, sondern noch darin, daß sie gestattet, eine oder mehrere lichtelektrische Zellen zwischen die Lichtstrahlenbündel zu setzen, die von den verschiedenen Quellen ausgehen, und zwar gegenüber und sehr nahe dem Objekt derart, daß diese Zelle oder eine dieser Zellen immer sehr gut durch das Licht beleuchtet wird, das nacheinander durch die verschiedenen Punkte des Objektes reflektiert oder zerstreut wird.

Die Fig. 3 veranschaulicht die Ausführung und die Wirkungsweise der Erfindung im einzelnen.

In Fig. 3 ist eine Anordnung dargestellt, in der die gleichzeitige Verwendung von zwei Lichtquellen 19 und ig_a angenommen ist. Diese Lichtquellen 19 und ig_a sind z. B. jede das glühende Ende der Kohle eines elektrischen Bogens, oder es ist jede der zusammengedrängte Faden einer sehr kräftigen Glühlampe. Die Linsen 34 und 33 geben ein Bild 19" der Quelle 19 zwischen den Scheiben 1 und 2. Um den gesamten Lichtkegel von i8o° Öffmmgsweite, der vom glühenden Ende 19 der Kohle ausgesandt wird, auszubeuten, wird eine sphärische Linse 34 benutzt, deren eine Begrenzungsfläche eine Halbkugel mit dem Mittelpunkt 19 ist und die als zum Punkt 19 zugeordneten Punkt den Punkt 19' liefert, der so liegt, daß der Winkel des Lichtkegels außerhalb dieser Linse 34 ein spitzer ist. Der spitzwinklige, von der Linse 34 hervorgebrachte Lichtkegel wird durch die andere Linse 33 (oder durch ein geeignetes dioptrisches System) auf dem Bild 19" der Kohle 19 konzentriert. Die optische Anordnung 40, die als reflektierende Flache die Wandungen eines geeignet gestalteten Prismas benutzt, gibt ein Bild von 19", das auf der rechten Hälfte der Fläche des Objektes 31 liegt. In gleicher Weise geben die Linsen 34_a und 33,, ein Bild I9a" der Quelle ig_a genau zwischen den Scheiben ι und 2, und die optische Anordnung 40,, wirft ein Bild von 19/' auf die linke Hälfte der Objektfläche 31. Die beiden Lichtkegel, die durch die Quelle 19 und 19,, erzeugt und auf dem Objekt 31 aufeinandergelegt sind, lassen zwischen sich, einen verfügbaren Raum zur Unterbringung einer lichtelektrischen Zelle 42 gegenüber dem Objekt 31, d, h. an einer Stelle, an. der die Zelle immer gut durch das diffuse Licht beleuchtet wird, das die verschiedenen Punkte des Objektes 31 nacheinander aussenden. Man kann die Zelle 42 ganz nahe an das Objekt 31 heranrücken, oder man kann, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, zwischen der Zelle 42 und dem Objekt 31 eine Linse anbringen, die ein Bild des Gegenstandes auf dem durchsichtigen Fenster der Zelle gibt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bildabtastung mit einer oder mehreren rotierenden Blendenscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Bildhelligkeit das abzutastende Bild von mehreren Lichtquellen bzw. bei Abtastung mehrerer Bildzonen jede Zone von einer Lichtquelle beleuchtet wird.

2. Blendenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtdurchtrittsschlitze bogenförmigen Verlauf haben.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenbündel der Lichtquellen durch optische Mittel (Prismen) auf den jeder Lichtquelle zugeordneten Teil des Bildes konzentriert werden.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Photozelle zwischen den Strahlenbündeln der Lichtquellen in unmittelbarer Nähe des abzutastenden Bildes angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen