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Fernsehempfangsanordnung, bei der das Bild unter Verwendung einer
linienförmigen Lichtquelle mittels Spiegelschraube subjektiv betrachtet wird Es
sind bereits Fernsehempfangsgeräte beschrieben worden, bei denen eine linienförmige,
in ihrer Helligkeit entsprechend den Bildströmen modulierte Lichtquelle über eine
die Bildzusammensetzung bewirkende Spiegelschraube subjektiv betrachtet wird. Da
die Spiegelschraube das Licht der linienförmigen Lichtquelle als Fläche wiedergibt,
hat sie die Eigenschaft eines Zylinderspiegels. Man kann für sie ein analog dem
Linsengesetz gebautes Gesetz aufstellen:
worin il die Betrachtungsentfernung, z2 die Entfernung der Lichtquelle von der Spiegelschraube,
b die Spiegelbreite und Z die Zeilenzahl bedeutet. Der Wert ist konstant und ermöglicht
die Berechnung
der Lampen- und Betrachtungsentfernung, bei der das Bild der Spiegelscheibe unverzerrt
zu sehen ist.
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Es scheint zunächst überraschend, daß Betrachter- undLichtquellenabstand
gesetzmäßig miteinander verknüpft sein sollen, da es doch im allgemeinen bei subjektiver
Betrachtung eines Bildes, beispielsweise in einem Spiegel, nicht notwendig ist,
einen bestimmten Betrachterabstand einzuhalten. Die Abb. 4. soll dazu dienen, die
bei subjektiver Betrachtung der Spiegelschraube bestehenden Gesetzmäßigkeiten zu
erklären. r ist die reflektierende Fläche einer Spiegelschraubenlamelle, die in
fünf Stellungen a, b, e, `9', s, die sie während des Aufbaues einer Bildzeile
einnimmt, dargestellt ist. a ist die in ihrer Helligkeit gesteuerte Lichtquelle,
von der Lichtstrahlen über die reflektierende Fläche in das am Punkt 3 befindliche
Auge des Betrachters gelangen. Die Betrachter- und Lichtquellenentfernung von der
Spiegelschraubie ist in der Abbildung gleich derEntfer nung des der doppelten Brennweite
eines äquivalenten Hohlspiegels entsprechenden Punktes ¢ angenommen. Da für die
von derLichtquelle ausgehehden Strahlen das Reflexionsgesetz gilt und die Lamelle
eben ist, gelangt bei jeder Stellung der Lamelle nur über einen ganz bestimmten
Punkt Licht in das Auge des Betrachters. Dieser Punkt, der der Breite eines Bildpunktes
entsprechen mini, wandert bei der Drehung der Lamelle aus der Stellung a in die
Stellung e,
von links nach rechts von Punkt A über die Punkte B; C, D
nach Punkt E und baut so die Bildzeile aus den einzelnen Bildpunkten auf. Die Strecke
A-E ist die für die gewählten Abstände geltende Bildbreite, die zweckmäßig etwa
mit .der Lamellenbreite übereinstimmend gewählt wird, damit zwar das ganze Bild
zu sehen ist, aber keine doppelten Bilder entstehen. Die Bildbreite ist durch Bildpunktzahl
und Bildhöhe bestimmt, wobei
wiederum die Bildhöhe gegeben ist durch
Lamellenhöhe mal Zeilenzahl. Für eine einmal gewählte Lamellenhöhe ist also auch
die zu-.# gehörige Lamellenbreite bzw. Bildbreite durch: die Zahl der Bildpunkte
je Zeile festgele=.: Verschiebt man nun in Abb. q. die Lichtquält, nach dem Punkt
2', so wird, wie sich aus dein: eingezeichneten Strahlengang ergibt, das Bild schmaler,
Punkt A rückt nach A' und Punkt E nach E'. Es würde also ein verzerrtes, zu schmales
Bild entstehen. Um wieder die richtige Bildbreite zu erzielen, müßte sich der Betrachter
an einen vielweiter entfernten Standpunkt begeben, der gegeben ist durch den Schnittpunkt
der strichpunktiert eingezeichneten Strahlen 5, 6. Wird die Lichtquelle noch näher
än die Spiegelschraube herangerückt, und zwar nach dem innerhalb der einfachen Brennweite
liegenden Punkt 2", so wird bei dem gleichen Betrachterstandpunkt das Bild noch
schmaler, d. h. noch stärker verzerrt erscheinen. Die Erreichung des richtigen Bildformates
ist nun nicht einmal mehr durch Aufstellung des Betrachters im Unendlichen möglich,
da die Strahlen 7 und 8, die den Betrachterstandpunkt bestimmen, nicht mehr konvergierend,
sondern divergierend sind.
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Aus dieser Tatsache ergeben sich folgende Überlegungen EineLichtquelle
mit bestimmterLichtstärke ergibt eine ganz bestimmte Flächenhelligkeit, die sich
nur durch Erhöhen der Lichtstärke der Lichtquelle vergrößern läßt, denn durch Annähern
der Lichtquelle an die Spiegelschrauben oder durch Verringern des Betrachterabstandes
würde das Bild verzerrt werden. Ein weiterer Nachteil ist die erforderliche Länge
der Lichtquelle, die mindestens doppelt so groß sein muß, als dieSpiegelschraubehoch
ist, damit die Lichtquelle auch noch über die oberste und unterste Spiegellamelle
gesehen wird.
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Um die Lichtquellenlänge und den Lichtquellenabstand von der Spiegelschraube
zu verkleinern und damit den Lichtwirkungsgrad zu verbessern, wird nach der Erfindung
bei einer Fernsehempfangsanordnung der beschriebenen Art entweder zwischen Lichtquelle
und Spiegelschraube eine Sammellinse, deren Abstand von der Lichtquelle kleiner
ist als ihre Brennweite, oder, von der Spiegelschraube aus gesehen, hinter der Lichtquelle
in einem Abstand kleiner als die Brennweite ein Hohlspiegel angeordnet.
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Die Verwendung optischer Hilfsmittel in Fernseheinrichtungen ist an
sich bekannt. So wurden bereits Sammellinsen als Vergrößerungsglas des.durch Lochscheiben
oder Trommeln definierten Fernsehbildes benutzt. In Spiegelschraubeneinrichtungenwurden
strahlensammelnde optischeMittel dagegen nur zur Abbildung der Lichtquelle auf einen
Schirm verwendet. Durch die erfindungsgemäße Anordnung entsteht ein virtuelles Bild,
dessen @6bstand von der Spiegelschraube und dessen Unge beliebig wählbar ist.
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Der Erfindungsgegenstand sei an Hand der Abb. i bis 3 beispielsweise
erläutert. Da zur Klarstellung des Erfindungsgegenstandes die in allen Fällen als
gleichbleibend angenommene Stellung des Betrachters nicht notwendig ist, wurde derEinfachheit
derDarstellung halber auf die Einzeichnung des Betrachterstandpunktes und des entsprechenden
Strahlenverlaufs verzichtet. InAbb. i ist zwischen der fadenförmigen Lichtquelle
i und der schematisch mit allen Spiegellamellen senkrecht zum Lichtstrahl gezeichneten
Spiegelschraube .2 eine Zylinderlinse 3 mit vertikaler, zur Lichtquelle und Spiegelschraubenachse
paralleler Achse gezeichnet. Der Abstand d ist kleiner als die Brennweite der Linse.
Der wirkliche Lichtquellenabstand sei a, der scheinbaxe L, welcher der in der Formel
für die Spiegelschraube angegebenen Entfernung der Lichtquelle von der Spiegelschraube
i, entspricht. Aus der Zeichnung geht klar hervor, daß die Lichtquelle der Spiegelschraube
im Verhältnis
näher gerückt werden kann, wodurch sich die Helligkeit im Verhältnis der Winkel
vergrößert.
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Eine ebenso günstige Wirkung wie durch die Zylinderlinse läßt sich
durch einen Zylinderspiegel erreichen, wenn die linienförmige Lichtquelle im Abstand
d kleiner als die Brennweite vom Spiegel aufgestellt ist und nur ein ganz schwach
divergentesLichtbündel auf dieSpiegelschraube wirft. Das direkt von der Lichtquelle
auf die Spiegelschraube treffende Licht muß durch einen Schirm, zweckmäßig durch
einen zweiten schmalenZylinderspiegel abgeblendet werden. Wird die Lichtquelle in
den Brennpunkt des Zylinderspiegels gerückt, so wird die Beleuchtungsentfernung
unendlich, und die Betrachtungsentfernung il kann gleich der Äquivalentbrennweite
-gemacht werden. Da das Strahlenbündel, das dann von dem Spiegel ausgeht, parallel
ist, muß der Spiegel mindestens die Größe der Spiegelschraube besitzen. Die Breite
des zu sehenden Lichtflecks richtet sich hier nach der Pupillenöffnung des Auges
und beträgt etwa 2 bis 3 mm. .
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In Abb. 2 ist zwischen der Lichtquelle i und derSpiegelschraube 2
eine Zylinderlinse 4. mit zur Lichtquelle und Spiegelschraubenachse senkrecht angeordneter
Achse gezeichnet. Die Lichtquelle hat die scheinbare Entfernung L
von
der Spiegelschraube und die scheinbare Länge 5. Bei dieser Linsenanordnung kommt
man mit entsprechend kürzerer Lichtquelle aus, während die Helligkeit annähernd
die gleiche bleibt.
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In Abb. 3 ist eine sphärische Linse 6 zwischen Lichtquelle und Spiegelschraube
angeordnet, wodurch sowohl eine Helligkeitsvergrößerung als auch eine Vergrößerung
der scheinbaren Länge der Lichtquelle erreicht wird.
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Statt einer sphärischenLinse kann natürlich auch ein sphärischer Hohlspiegel
verwendet werden, bei dem die Lichtquelle mit einem Abstand, der kleiner oder gleich
der Brennweite sein muß, angeordnet ist. Das direkt auf die Spiegelschraube fallende
Licht muß hier ebenfalls abgeblendet werden.