DE627385C

DE627385C - Einrichtung zum Fernsehen unter Verwendung eines Spiegelrades

Info

Publication number: DE627385C
Application number: DEM123216D
Authority: DE
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1932-03-11
Filing date: 1933-03-12
Publication date: 1936-03-14
Also published as: GB398247A

Description

Die Erfindung betrifft ein Spiegelrad für Fernsehzwecke, und zwar ist das Spiegelrad mit Winkelspiegeln bzw. entsprechend gestalteten Prismen versehen, die mehrfache Reflektionen und damit größere Ablenkwinkel ergeben. Hierdurch erzielt man insbesondere den Vorteil einer geringeren Baulänge und einer Verminderung der Zeilenkrümmung.

Es ist zwar bekannt, durch mehrmalige Reflektion des Lichtes zwischen der Lichtquelle und dem Bildschirm eine geringere Baulänge der Anordnung herbeizuführen. Hierfür wurden die üblichen Spiegelräder, bei denen jedes Element aus einer ebenen, reflektierenden Fläche besteht, verwendet, und zwar in der Weise, daß das aus eines der rotierendenSpiegelelementeauftreffendeLichtbündel nacheinander auf dem Spiegelelement,

so auf einem feststehenden Spiegel und danach wieder auf demselben rotierenden Spiegelelement reflektiert wird. Derartige Einrichtungen bewirken jedoch optische Fehler, insbesondere eine wesentliche Krümmung der Bildzeilen, da während der Weiterdrehung des Spiegelelementes sich der Winkel zwischen demselben und dem mit ihm zusammenarbeitenden feststehenden Spiegel ändert. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung treten diese Nachteile nicht auf.

Die Zeichnung zeigt in fünf Abbildungen .mehrere Ausführungsformen.

Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 1 trägt das Spiegelrad auf seiner Felge 3, die einen entsprechend V-förmigen Querschnitt besitzt, zwei Reihen von Spiegeln 1 und 2, die ungefähr rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Der eine Spiegel 1 ist fest angeordnet, während der andere Spiegel 2 mittels Kugel 4 und Mutter 5 verstellbar auf der Felge befestigt ist. Jeder Spiegel ist etwa um 45° zur Radebene geneigt. Mit Hilfe des verstellbaren Spiegels kann der Winkel zwischen den beiden zusammengehörenden Spiegeln innerhalb gewisser Grenzen um einen Mittelwert von 90° herum geändert werden. Damit jeder der Doppelspiegel auf dem Radumfange das Licht fortlaufend um einen anderen Winkelbetrag ablenkt, wird durch Einstellung des verstellbaren Spiegels 2 der .Winkel zwischen den Spiegeln jedes Elementes fortlaufend vom ersten bis zum letzten Spiegelelement etwas geändert.

Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 2 sind die Doppelspiegel durch Prismen 6 ersetzt. Auf diejenige Fläche des Prismas, die nicht als reflektierende Fläche wirkt, ist eine Linse 7 aufgekittet, die die Lichtverluste durch Reflektion verringert. Bei dieser und den nachfolgend beschriebenen Ausführungs-

formen ist der Winkel zwischen den reflektierenden Flächen für alle Spiegelelemente gleich groß.- Jedes der Spiegelelemente wird jedoch als Ganzes gegenüber den benaehbarten Elementen geneigt.

Abb. 3 zeigt schematisch und zum Zwecke der Erläuterung drei aufeinanderfolgende Spiegelelemente auf einem Spiegelrad. Es seien zunächst zwei nebeneinanderliegende ίο Doppelspiegel betrachtet. Ein auf beide von * derselben Lichtquelle 8 auftreffender Lichtstrahl wird an den Flächen I der Doppelspiegel reflektiert. Da diese beiden Flächen unter einem kleinen Winkel zueinander stehen, .werden die von ihnen reflektierten Strahlen divergieren, und zwar mit einem Winkel, der doppelt so groß ist wie der Winkel zwischen den zwei aufeinanderfolgenden Flächen i. Die beiden Teilstrahlen gelangen nun auf die reflektierenden Flächen 2 und, da diese auch unter demselben Winkel zueinander geneigt sind wie die Flächen i, werden die von den Flächen 2 reflektierten Teilstrahlen unter einem Winkel austreten, der doppelt so groß ist wie der Winkel, den sie vor dem Auftreffen auf die Flächen 2 miteinander bildeten. Es ist also der Winkel zwischen den endgültig austretenden Strahlen viermal so groß wie der Winkel zwischen den Spiegelelementen 1 bzw. 2.

Bei den bisher beschriebenen Anordnungen bildeten die reflektierenden Flächen einen Winkel von ungefähr 90° zueinander und ergaben nur zwei Resektionen, d. Ji. ein auf den Spiegel fallender Strahl wurde nur zweimal vor seinem Austritt aus dem Spiegel reflektiert. Bei einem Spiegelrad mit fünfzig Spiegeln erhält man daher einen Maximalwinkel von 28,8° zwischen den von zwei benachbarten Spiegelaggregaten reflektierten Strahlen. . ■ -

Die weiteren Ausführungsbeispiele beziehen sieh auf Konstruktionen, mit denen man größere Maximalwinkel erhält. Hier besteht Φ5 jedes Spiegeleleraent wieder aus zwei Spiegeln oder gleichwertigen reflektierenden Flächen, die gegeneinander geneigt sind. Dieser Neigungswinkel ist wieder fest und derselbe für alle Spiegelelemente des Rades. Hierin liegt ein bemerkenswerter praktischer Vorteil für die Herstellung und Montierung, Ein weiterer Vorteil, der unten näher besprochen werden wird, besteht darin, daß an jedem Spiegeleleraent mehr als zwei Reflektioneu stattfinden, wodurch _:— wieder ein Rad mit fünfzig Spiegeln vorausgesetzt '■—der Maximalwinkel zwischen 4em ein- und austretenden Strahl von 28,8° auf 43,2° erhöht wird. Zur Erläuterung mögen die Abb. 4 und 5 dienen.

Abb. 4 zeigt zwei reflektierende Flächen A und B, die unter einem Winkel von 6o° zueinander geneigt sind. Wenn ein Lichtstrahl, wie in der Abbildung dargestellt, auf A unter einem Winkel von 30⁰ auftrifft, wird er von A so reflektiert, daß er senkrecht auf die Fläche B fällt, so daß er auf demselben Wege wieder nach der Lichtquelle zurückreflektiert wird. Wenn nun gemäß Abb. 5 das reflektierende System A, B, beispielsweise um einen Winkel von io°, verdreht wird, so daß der in das System eintretende Strahl unter einem Winkel von 20⁰ auf die Flächet auftrifft, wird der aus dem System austretende Strahl mit der Fläche A einen Winkel von 40⁰ bilden. Man erkennt demnach, daß man, wie bereits oben angedeutet, zur Erzielung der richtigen Einstellung nur die Winkellage jedes Spiegelaggregates auf dem Rade bezüglich des angrenzenden Spiegelaggregates zu ändern braucht.

In dem Sonderfall gemäß Abb. 4 deckte sieh der in das System einfallende mit dem austretenden Lichtstrahl. Infolgedessen wird die entsprechende Zeile vollständig ungekrümmt sein. Sorgt man dafür, daß diese Zeile in der Mitte des Bildes liegt, so bedeutet dies, daß die Krümmung der Endlinien auf dem Schirm auf ein Minimum verringert wird. Der Winkel von 6o° zwischen den reflektierenden Flächen eines Elementes ist somit ein bevorzugter Winkel, wie im folgenden durch eine vergleichende Betrachtung der Bedingungen bei Winkeln zwischen den reflektierenden Flächen von 90, 60 und 30⁰ noch besser hervortreten wird.

Wenn der Winkel 90⁰ ist, wird das einfallende Licht ebenfalls bei einer Stellung des Spiegelelementes auf demselben Wege zurückkehren. Diese Stellung ist dann vorhinden, wenn der einfallende Lichtstrahl den einen Spiegel des Elementes streifend berührt und auf den anderen Spiegel senkrecht auftrifffe Daher tritt für einen Winkel von 90⁰ eine gerade Abtastlinie an dem einen Ende der Abtastfläche auf. Praktisch ist ein. Winkel von 90⁰ unmöglich, aber selbst für einen Winkel, der etwas kleiner ist als 90°, sind die SchrägsteHungsgrenzen des Elementes gegenüber dem 'einfallenden. Lichtstrahl Klein und die Einfall- und Reflektionswinkel sehr schief.

Für den anderen Grenzfall, wo der Winkel 30⁰ ist, wird wieder eine gerade Abtastlinie an dem einen Ende der Abtastfläche auftreten. Der Schrägstellungsbereich für das Spiegelelement für den Fall, wo der Winkel zwischen den Flächen eines Elementes 30⁰ beträgt, ist auch 30⁰. Dies ist für viele praktische Zwecke unzureichend und naturgemäß dem 6o^o-Fall unterlegen, wo der Schrägstellungsbereich 6o° ist und die Abtastmittel-

linie gerade gemacht werden kann. Der Winkel von 6o° hat auch Vorteile vom Gesichtspunkt der Lichtökonomie, da man einen möglichst großen Winkel zwischen den Spiegelkomponenten haben will, indem mit zunehmendem Winkel die dem auffallenden Strahl dargebotene Spiegelfläche und damit die Breite des _a nutzbar zu machenden Lichtstrahles zunimmt.

ίο Die Anordnung von drei Reflektionen zwischen dem einfallenden und dem ausfallenden Strahl gestattet es, den Schirm beträchtlich näher an den Spiegel heranzubringen als bei nur zwei Reflektionen.

Naturgemäß kann die Zahl der Reflektionen noch mehr vergrößert werden, was gewisse Vorteile und andererseits gewisse Nachteile zur Folge hat.

Praktische Ausführungen von Spiegeiao rädern gemäß Abb. 4 und 5 sind in den Abb. 6 und 7 dargestellt, und zwar zeigt Abb. 6 unter einem Winkel von 6o° zueinander angeordnete feste Spiegel 1 und 2 und Abb. 7 ein Prisma 6 mit einer daran befestigten Linse 7.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Fernsehen unter Verwendung eines Spiegelrades, bei der zwisehen der Lichtquelle und dem Bildschirm eine mehrfache Reflektion des Lichtes stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Spiegelelemente als gegeneinander geneigte Spiegel (Winkelspiegel) oder entsprechend gestaltete Prismen ausgebildet sind, die auf dem Rad befestigt sind und mit diesem umlaufen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel zwischen den spiegelnden Flächen jedes Spiegelelementes 6o° beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen