, Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu modulowania natezenia wiazki swiatla np, w urzadzeniach telewizyjnych lub urza¬ dzeniach do zapisywania dzwieku.Wynalazek niniejszy wykorzystuje zna¬ ne zjawisko, polegajace na tym, ze gdy fa¬ le mechaniczne wielkiej czestotliwosci przechodza przez osrodek, stanowiacy czesc optyki i lezacy na drodze promieni swietlnych, to powoduja one ugiecie czesci wiazki swiatla, przechodzacej przez ten osrodek lub odbitej od niego, przy czym wielkosc wiazki ugietej jest funkcja roz¬ mieszczenia i wielkosci zageszczen i roz- rzedzen osrodka, spowodowanych przez wywolane w nim fale mechaniczne. Dzieki regularnemu rozmieszczeniu obszarów za¬ geszczen i rozrzedzen, zaleznemu od dlu¬ gosci fali mechanicznej, uzyskuje sie zja¬ wiska optyczne, podobne do zjawisk wy¬ wolywanych za pomoca siatki dyfrakcyj¬ nej.Wiadomo z optyki, ze jezeli swiatlo pa¬ da na siatke dyfrakcyjna, wykonana na materiale odbijajacym lub przezroczystym, to czesc swiatla zostaje ugieta z drogi, ja¬ ka przebywalaby wiazka swiatla, gdyby nie bylo linij siatki dyfrakcyjnej, przy czym kierunek ugietej wiazki wzgledem glównej wiazki swiatla, zachowujacej pier¬ wotny kierunek, zalezy od dlugosci fali swiatla i wzajemnej odleglosci linij siatki dyfrakcyjnej, Gdy fale mechaniczne biegna w osrod¬ ku, na który pada swiatlo, to drgania tego osrodka równiez moga dzialac w ten sam.Sposób, jak Unie siatki dyfrakcyjnej, wy¬ wolujac zjawisko dyfrakcji.Jezeli amplituda fal mechanicznych jest dostatecznie duza, to cala wiazka swia¬ tla moze podlegac dyfrakcji.W znanym urzadzeniu, wykorzystuja¬ cym to zjawisko i sluzacym do modulowa¬ nia swiatla, równolegla wiazka swiatla przechodzi przez komórke, która posiada dwie przeciwlegle scianki przezroczyste i jest napelniona , przezroczysta ciecza. W dnie komórki znajduje sie krysztal piezo¬ elektryczny. Elektryczne drgania wielkiej czestotliwosci, modulowane drganiami, któ¬ re maja sluzyc do modulowania wiazki swiatla, sa przylozone do przeciwleglych powierzchni krysztalu, który drga w takt drgan wielkiej czestotliwosci i wywoluje odpowiednie drgania mechaniczne cieczy w komórce. Przechodzaca przez ciecz wiaz¬ ka swiatla zostaje podzielona na wiazke ugieta i wiazke glówna, zachowujaca pier¬ wotny kierunek. Ilosc swiatla w wiazce glównej zmienia sie odwrotnie proporcjo¬ nalnie do amplitudy fal mechanicznych cieczy. Na drodze swiatla znajduje sie przeslona z otworem, która przepuszcza glówna wiazke na powierzchnie uzytkowa, a zatrzymuje swiatlo ugiete.W urzadzeniu tego rodzaju jest rzecza konieczna,, aby szerokosc wiazki swiatla byla mniejsza od dlugosci fali najwiekszej czestotliwosci modulacyjnej. Gdy szero¬ kosc wiazki jest równa dlugosci fali lub jej calkowitej wielokrotnosci, to wcale nie ma modulacji. Jezeli czestotliwosci drgan modulacyjnych sa wielkie, np. takie jak stosowane w telewizji, to konieczne jest sto¬ sowanie wiazki szerokiej tylko na ulamek milimetra, co znacznie ogranicza ilosc swia¬ tla, jaka mozna zmodulowac, a zatem i jasnosc obrazów.Celem niniejszego wynalazku jest zna¬ lezienie sposobu, który by pozwolil na znaczne zwiekszenie natezenia modulowa* nej wiazki swiatla.Urzadzenie do modulowania W sposób wedlug niniejszego wynalazku zawiera zna¬ ny modulator wiazki swietlnej, w którym swiatlo z odpowiedniego zródla jest ugina¬ ne za pomoca fal mechanicznych, wytwa¬ rzanych w osrodku optycznym i modulo¬ wanych w takt zmian, którymi ma byc mo¬ dulowane natezenie wiazki swiatla. Modu¬ lator taki rozdziela wiazke na dwie czesci, z których jedna zostaje oddzielona od dru¬ giej, np. za pomoca przeslony 11 (fig. 2) z otworem 12 dla wyodrebnienia modulowa¬ nej wiazki swiatla, przy czym za pomoca oddzielonej czesci zostaje wytworzony na powierzchni uzytkowej obraz fal mecha¬ nicznych osrodka optycznego, a pomiedzy tym obrazem i powierzchnia uzytkowa wy¬ tworzony zostaje ruch wzgledny w taki sposób, zeby obrazy fal, przebiegajacych w Osrodku optycznym, byly nieruchome wzgledem powierzchni uzytkowej.Wiazka wyodrebniona moze byc wiazka glówna lub tez wiazka ugieta. Osrodek mo¬ ze byc przezroczysty i wtedy modulowana wiazka swiatla przechodzi przez niego, lub tez moze byc odbijajacy i wtedy wiazka swiatla zostaje odbita od powierzchni o- srodka.Rysunek przedstawia przyklady urza¬ dzen do modulowania w sposób wedlug wy¬ nalazku, przy czym fig. 1 przedstawia jed¬ na ze znanych postaci modulatora swiatla, który moze byc uzyty do stosowania spo¬ sobu wedlug niniejszego wynalazku, fig. 2 i 3 przedstawiaja schematycznie optyke z modulatorem wedlug fig. 1, a mianowicie fig. 2 przedstawia widok z boku, a fig. 3 — widok z góry optyki, fig. 4 przedstawia czesc odbiornika telewizyjnego z urzadze¬ niem do modulowania w sposób wedlug wynalazku, zawierajacego urzadzenia we¬ dlug fig. 2 i 3, fig. 5 — urzadzenie do na¬ grywania filmu dzwiekowego, fig. 6, 7, 8 i 9 przedstawiaja odmiany czesci urzadze¬ nia wedlug fig. 2 i 3, fig. 10 jest pomocni¬ cza dla fig. 11, fig. 11 przedstawia odmiane — 2 —modulatora wedlug fig. 1, fig. 12 i 13 przed¬ stawiaja urzadzenie stosowane wraz z u- rzadzeniem wedlug fig. 14, fig. 14 przed¬ stawia zastosowanie odmiany modulatora w urzadzeniu telewizyjnym, a fig. 15 i 16 przedstawiaja schematycznie optyki korek¬ cyjnie do urzadzen wedlug wynalazku.Fig. 1 przedstawia przekrój modulato¬ ra znanego rodzaju, w którym swiatlo mo¬ duluje sie za pomoca fal mechanicznych.Naczynie 13 posiada scianki 1 ze szkla lub innego przezroczystego materialu i pod¬ stawe, zlozona z metalowych okladek 3, pomiedzy którymi umieszczony jest krysz¬ tal piezoelektryczny 4. Krysztal ten moze byc cienka plytka kwarcowa o powierzch¬ niach glównych prostopadlych do jego osi elektrycznej, pokryta z obydwóch stron fo¬ lia glinowa lub z obydwóch stron pozlaca¬ na. Naczynie 13 zawiera ciecz; przezroczy¬ sta 2 np. wode lub olej parafinowy. Z chwi¬ la przylozenia drgan elektrycznych wiel¬ kiej czestotliwosci do zacisków 5, polaczo¬ nych z metalowymi okladkami 3, krysztal piezoelektryczny 4 zaczyna drgac w takt przylozonych drgan elektrycznych. Drga¬ nia te udzielaja sie cieczy 2, przy czym w naczyniu rozprzestrzenia sie z szybkoscia zalezna od wlasciwosci cieczy szereg fal podluznych o natezeniu zaleznym od am¬ plitudy drgan elektrycznych, przylozo¬ nych do okladek 3.Jezeli drgania wielkiej czestotliwosci, przylozone do zacisków 5, sa modulowane, to natezenie zageszczen i rozrzedzen cieczy 2 zmienia si£ w takt modulacji. Jezeli teraz przepuscic wiazke swiatla przez modulator w kierunku równoleglym do powierzchni okladek 3 krysztalu 4, to znaczy prostopa¬ dle do kierunku rozchodzenia sie fal w cieczy 2, i jezeli wydzielic glówna lub u- gieta czesc wiazki swiatla, to natezenie kazdej z tych czesci wiazki swiatla bedzie zmieniac sie w takt modulacji drgan przy¬ lozonych do zacisków 5.Fig. 2 i 3 przedstawiaja schematycznie optyke, w której stosuje sie modulator 13 wedlug fig. 1, Wiazka swiatla, pochodzace¬ go ze zródla 6, szersza w plaszczyznie fig. 3, niz w plaszczyznie fig. 2, przechodzi przez soczewke cylindryczna 7 i sferyczni 8. Sferyczna soczewka 9 i cylindryczna so¬ czewka 10 lacznie z modulatorem 13, dzia¬ lajacym równiez jak soczewka cylindrycz¬ na, sluza do odtworzenia obrazu zródla 6 w otworze 12 przeslony U. Przekrój po¬ przeczny modulatora 13 nie koniecznie mu¬ si byc kolowy. Jezeli np. modulator ma przekrój prostokatny, to oczywiscie nie wywiera on na wiazke swiatla zadtiego dzialania skupiajacego. Otwór 12 moze byc wydluzony w tym samym kierunku, co i zródlo swiatla 6 (fig. 3).Wiazka swiatla, przechodzaca przez o- twór 12, jest modulowana w takt modulacji fal mechanicznych, przechodzacych przez modulator 13, przy czym czesc wiazki swiatla, ugieta przez fale w cieczy 2, zo¬ staje zatrzymana przez przeslone 11.Mozna obyc sie równiez bez soczewek 7 i 10. Na ogól nie zaleca: sie Wykonywac modulatorów duzych wymiarów, a glównie chodzi o zachowanie niewielkich wymia¬ rów przekroju poprzecznego, jak na fig. 3.Azeby zmniejszenie tych wymiarów nie po¬ wodowalo znaczniejszego zmniejszenia ilo¬ sci swiatla, przechodzacego przez modula¬ tor, stosuje sie soczewki cylindryczne 7 i 10. Soczewki te znacznie skupiaja swiatlo w plaszczyznie fig. 3. Korzystnie jest, gdy modulator 13 jest dlugi w plaszczyznie fig. 2 (co bedzie uzasadnione nizej), natomiast skupianie swiatla w tej plaszczyznie, o- prócz tego, jakie daja soczewki sferyczne 8 i 9, nie jest konieczne.Niniejszy wynalazek opiera sie na fak¬ cie, ze fale mechaniczne, powodujace zja¬ wisko dyfrakcji, przechodza przez osrodek ze skonczona szybkoscia. Jezeli zatem osro¬ dek ten jest dostatecznie dlugi w kierun¬ ku ruchu fal i jezeli fale sa modulowane amplitudowo dosc wielka Czestotliwoscia, — 3 —to w danej chwil} moga istniec obszary o róznych zageszczeniach w róznych cze¬ sciach osrodka, przy czym obszary te biegna przez osrodek z szybkoscia rozcho¬ dzenia sie fal w tym osrodku. Gdyby bylo pozadane skupiac w jednym punkcie cale swiatlo, modulowane w modulatorze, to dlugosc osrodka moglaby byc przez to o- graniczona. W przypadkach j/ednak, gdy polozenie miejsca dzialania modulowanego swiatla powinno zmieniac sie w czasie, jak np. przy skladaniu obrazu telewizyjnego lub przy rejestrowaniu na filmie, wspom¬ niane zjawisko umozliwia osiagniecie ko¬ rzysci, o czym bedzie mowa nizej w zwiaz¬ ku z fig. 4 i 5.Fig. 4 przedstawia przyklad urzadzenia telewizyjnego z modulatorem wedlug fig. 1.Promienie ze zródla swiatla 6 zostaja ze¬ brane w równolegla wiazke w soczewce 39 i przechodza nastepnie przez modulator 13, w którym wytwarza sie fale mechanicz¬ ne za pomoca krysztalu piezoelektryczne¬ go 4. Soczewka skupiajaca 40 i soczewka rozpraszajaca 41 wytwarzaja powiekszo¬ ny obraz zródla swiatla w szczelinie 12 przeslony 11, która sluzy do wyodrebnie¬ nia glównej modulowanej wiazki swiatla.Po przejsciu przez szczeline swiatlo pada na beben zwierciadlowy 43, obracajacy sie w kierunku ruchu wskazówek zegara, a po- odbiciu od bebna zostaje rzucone na ekran 44 poprzez soczewke 42. Beben zwiercia¬ dlowy 43 moze zawierac szereg zwiercia¬ del o stopniowo zwiekszajacych sie katach nachylenia wzgledem osi bebna. Zamiast bebna zwierciadlowego moze byc uzyte równiez inne urzadzenie skladajace. Ob¬ raz 45 na ekranie 44 jest obrazem modu¬ latora 13, optyka zas jest obliczona zalez¬ nie od szybkosci obracania sie bebna tak, ze gdy obrazi 45, wziety jako calosc, we¬ druje po ekranie z pewna szybkoscia w kierunku strzalki 46, to obrazy grup fal w modulatorze poruszaja sie z ta sama szyb¬ koscia w kierunku przeciwnym, jak wska¬ zuje strzalka 47, i dlatego pozostaja na e~ kranie nieruchome.A zatem, jezeli drgania szybkozmienne, modulowane telewizyjnymi drganiami wi¬ zyjnymi, sa przylozone do zacisków 5, to w danej chwili amplituda fali podluznej w poblizu dna modulatora 13 przedstawia jasnosc elementu obrazowego, który ma byc odtworzony w punkcie 45a na ekranie 44.W tej samej chwili jednak amplituda lali podluznej w poblizu wierzcholka modula¬ tora 13 przedstawia jasnosc elementu 45b; znajdujacego sie przed elementem 45q w kierunku skladania. Jasnosci elementów 45a i 45b odpowiadaja amplitudom fal po¬ dluznych u dolu i u góry komórki, i jezeli optyka jest wykonana w sposób wlasciwy, to jasnosci te zostaja przeniesione prawi¬ dlowo na odpowiednie elementy powierzch¬ ni ekranu odbiornika. Kiedy fala, któfa w poprzednio rozwazanej chwili znajdowala sie u dna modulatora 13, dajac element obrazu 45a, przesuwa sie ku wierzcholkowi komórki, beben zwierciadlowy 43 obraca¬ jac sie odbija promienie swiatla tak, iz ob¬ raz modulacji fali pada stale w punkcie 45a. Zamiast wiec tylko jednego elementu obrazu na ekranie 44 moze byc odtwarza¬ na w kazdej chwili jednoczesnie wieksza liczba elementów, przez co zwieksza sie sprawnosc optyczna urzadzenia odtwarza¬ jacego.Stopien ostrosci obrazu na ekranie za¬ lezy nie tylko od dlugosci calej plamki swietlnej w kierunku skladania, lecz i od gestosci grup fal na ekranie odtwarzajacym.Wobec tego slup cieczy, wzdluz którego biegnie fala, w celu zwiekszenia wypadko¬ wej sredniej jasnosci obrazu na ekranie mozna zrobic dowolnej pozadanej dlugosci bez straty ostrosci.Fig. 5 przedstawia optyke, nadajaca sie do stosowania opisanego sposobu do reje¬ strowania modulowanych natezen swiatla na ruchomej powierzchni, np. na filmie fo¬ tograficznym. Swiatlo ze zródla 6, zebra- — 4 —Jtte.w równolegla wiazke za pomoca so¬ czewki 39, przechodzi przez modulator 13, w którym fale posuwaja sie w góre i zo¬ staje zebrane nastepnie za pomoca soczew¬ ki 40 w szczelinie 12 przeslony 11, która wyodrebnia modulowana wiazke swiatla.Nastepnie swiatlo przechodzi przez so¬ czewke 48, która rzuca na film ruchomy 49 obraz modulatora 13 tak, ze szybkosc grup fal, posuwajacych sie w modulatorze 13 w góre, jest równa szybkosci posuwania sie filmu 49 w dól. Dzieki temu obrazy fal wedrujacych wzdluz modulatora sa nieru¬ chome na filmie, przy czym ostrosc impul¬ sów modulacyjnych nie zalezy od wymia¬ rów naswietlonej powierzchni. Urzadzenie to np. moze byc uzyte do rejestrowania dzwieków na filmie, przy czym drgania szybkozmienne sa modulowane drganiami dzwiekowymi, przylozonymi do zacisków 5.Fig. 6 przedstawia optyke z odmiennym modulatorem swiatla, który moze byc uzy¬ ty zamiast modulatora wedlug fig. 1. W na¬ czyniu 16 znajduje sie odpowiednia ilosc rteci 17, na powierzchni której wytwarza sie fale za pomoca krysztalu piezoelek¬ trycznego 4, który plywa na rteci i do któ¬ rego doprowadza sie drgania sizybkozmien- ne przewodem 18, przylaczonym do oklad¬ ki metalowej 21, i przewodem 19, polaczo¬ nym z rtecia 17 poprzez scianke naczynia 16. Etec 17 stanowi druga okladke metalo¬ wa krysztalu 4. Wiazka swiatla ze zródla 6 po przejsciu przez soczewke 20 staje sie równolegla i zostaje odbita od powierzch¬ ni rteci, po czym przechodzi przez so¬ czewke 22, która rzuca obraz zródla 6 na otwór 12 przeslony 11. Fale na powierzch¬ ni rteci dzialaja podobnie jak zwykla siat¬ ka dyfrakcyjna i powoduja ugiecie czesci wiazki swiatla, przy czym wielkosc tej cze¬ sci wiazki jest zalezna od amplitudy fal.Swiatlo ugiete zostaje zatrzymane na prze¬ slonie 11, a zmodulowana wiazka glówna przechodzi przez otwór 12.Fig. 7 przedstawia urzadzenie do wy¬ twarzania fal na powierzchni cieczy na za¬ sadzie przyciagania elektrostatycznego po¬ miedzy ciecza 17 i przewodem 23, biegna¬ cym równolegle do powierzchni cieczy 17 i umocowanym w niewielkiej odleglosci od powierzchni cieczy. Z chwila, gdy do prze¬ wodów 19 i 23 zostana przylozone elek¬ tryczne drgania szybkozmienne, to dzieki zmiennemu przyciaganiu elektrostatyczne¬ mu pomiedzy ciecza 17 i przewodem 23 na powierzchni cieczy 17 powstana fale. Opty¬ ki takiego urzadzenia modulacyjnego sa podobne do optyk wedlug fig. 6.Fig. 8 przedstawia odmiane urzadzenia wedlug fig. 7. W urzadzeniu tym ciecz 17 jest przezroczysta, przy czym i podstawa naczynia 16 jest równiez przezroczysta.Swiatlo w tym przypadku nie odbija sie od powierzchni cieczy, lecz przechodzi przez nia. Drgania wielkiej czestotliwosci przy¬ klada sie do przewodów 19 i 23, jak w przy¬ padku wedlug fig. 7, dzieki czemu na po¬ wierzchni 25 cieczy powstaja fale. Swiatlo ze zródla 6 przechodzi przez ciecz, a zja¬ wisko dyfrakcji odbywa sie na powierzchni 25 cieczy. Soczewka 24 skupia swiatlo w otworze 12 przeslony 11.Fig. 9 przedstawia inne urzadzenie do modulowania natezenia wiazki promieni swiatla przez wytworzenie fal mechanicz¬ nych na drodze swiatla. Cienka posrebrza¬ na plytka mikowa 30 jest przymocowana jednym brzegiem do krysztalu piezoelek¬ trycznego 4, zaopatrzonego w okladki me¬ talowe lub pozlote 3, przy czym okladki te sa prostopadle do elektrycznej osi krysz¬ talu. Modulowane drgania wielkiej czesto- .tliwosci, przylozone do okladek 3, wzbu¬ dzaja w krysztale 4 drgania, wytwarzajace w plytce 30 fale poprzeczne. Swiatlo ze zródla 6, odbite od plytki 30, skupia sie w soczewce 31 i pada na otwór 12 przeslony 11. Fale poprzeczne w plytce 30 wywieraja dzialanie dyfrakcyjne na wiazke swiatla ze zródla 6 tak samo, jak w poprzednio opisanych urzadzeniach. — 5 -Fale mechaniczne, podluzne lub po¬ przeczne mozna otrzymac nie tylko przy pomocy krysztalu piezoelektrycznego lub urzadzen elektrostatycznych, lecz mozna }e wytwarzac równiez przy pomocy innych srodków mechanicznych, np. za pomoca drgajacego kamertonu albo za pomoca membrany, poruszanej elektromagnetycz¬ nie. Fale te moga byc wytworzone równiez przy pomocy metalowego preta, drgajace¬ go W takt impulsów elektromagnetycznych pod wplywem zjawisk przyciagania ma¬ gnetycznego, lub tez przy pomocy srodków elektrolitycznych, np. zmiennej polaryzacji i depolaryzacji ogniwa z elektroda, zanu¬ rzona w roztworze, przewodzacym pod wplywem pradów wielkiej czestotliwosci, przeplywajacych przezi ten roztwór. Osrod¬ kiem, w którym wytwarza sie fale, moze byc równiez przezroczyste cialo stale lub gazowe.Wedlug wynalazku, w celu uzyskania zjawiska rezonansu lub umiejscowienia na¬ tezenia fal dla uwydatnienia lub umiejsco¬ wienia zjawisk optycznych, mozna wyko¬ rzystac odbijanie sie fal mechanicznych od granic osrodka, w którym wystepuje fala, albo od zapór lub nieciaglosci dowolnego rodzaju, wprowadzonych do tego osrodka.Fig. 10 przedstawia przyklad urzadze¬ nia, w którym wykorzystuje sie zjawiska rezonansu dla rozdzialu dwóch lub kilku zespolów modulowanych fal szybkozmien- nych, doprowadzonych do modulatora.Scianka 35 komórki 34 jest nachylona do powierzchni lub linii 4, wytwarzajacej fale, dzieki czemu wskutek odbijania sie fal po¬ miedzy plytka odbojowa i plytka wzbudza¬ jaca wytwarzaja sie obszary rezonansu 37, 37', których polozenie zalezy od czestotli¬ wosci fal mechanicznych. W tym przypad¬ ku do krysztalu kwarcowego 4 lub innego przyrzadu wzbudzajacego fale mozna przy¬ lozyc dwa lub wiecej napiec o róznych cze¬ stotliwosciach, wobec czego powstaja dwa lub wiecej oddzielnych obszarów w osrod¬ ku, stanowiacym siedlisko fal, wobec czego amplitudy fal w poszczególnych obszarach, a dzieki temu i odpowiednie wiazki swiatla moga byc modulowane niezaleznie od zja¬ wisk w innych obszarach. A wiec np. obszatr 37 moze odpowiadac jednej czestotliwosci napiecia przylozonego do krysztalu 4, a obszar 37' — drugiej.Powierzchnie lub warstwy z odpowied¬ niego materialu, stanowiace zapory dla fal mechanicznych, moga byc umieszczone w osrodku przewodzacym fale w odpowied¬ nich odleglosciach równolegle lub pod ka¬ tem wzgledem powierzchni wzbudzajacej fale lub wzgledem siebie tak, aby mozna bylo otrzymac zjawiska interferencji lub rezonansu fal przez umiejscowienie rezo¬ nansu jak w poprzednim przykladzie.Poza tym osrodek moze posiadac jeden lub kilka regulowanych narzadów ograni¬ czajacych lub zaporowych, np. zapory lub przegrody o regularnie zmieniajacej sie szerokosci otworu lub grubosci materialu, wskutek czego dyfrakcja fal w róznych kierunkach zalezy od czestotliwosci. Takie przegrody lub zapory moga byc zakrzy¬ wione, dzieki czemu mozna uzyskac zja¬ wisko skupiania fal, które wywoluje umiej¬ scowienie w osrodku obszarów, moduluja¬ cych wiazke swiatla, przechodzaca przez te obszary.Przyklady urzadzen tego rodzaju sa przedstawione na fig. 11 — 13.Na fig. 11 naczynie 51, zawierajace ciecz 52, posiada dno, wykonane z krysztalu, pie¬ zoelektrycznego 4, oraz bryle 57 w ksztal¬ cie klina. Jezeli krysztal jest pobudzony do drgan przez drgania szybkozmienne, doprowadzone do zacisków 5, to w bryle 57 powstaja fale podluzne. Dzieki klinowate¬ mu ksztaltowi punkty rezonansu 58 zjawia sie w miejscach, gdzie grubosc bryly jest calkowita wielokrotnoscia dlugosci fali, jak opisano w zwiazku z fig. 10. Punkty 58, w których zachodzi rezonans, wzbudzaja w cieczy 52 ciagi fal 59 odpowiednich dlugo- — 6 —sci Bryl* 5? maAe byc wykona©*** stali lub toz i rteci. W tym ostatnim przypadku naczynie 5/ powinno byc nachylenie, aby warstwa rteci miala ksztalt klinowaty.Fig. 12 przedstawia naczynlfe 5/, zawie¬ rajace ciecz 52 oraz posiadajace dno z krysztalu piezoelektrycznego. Wewnatrz naczynia umieszczona jest siatka 54, skla¬ dajaca sie z szeregu cienkich drutów, na¬ ciagnietych równolegle i rozmieszczonych wzgledna siebie w odleglosci rzedu dlugo¬ sci ful, mtchodnacych sie w cieczy. Siatka 5# wywoluj* dyfrakcje fal mechanicznych w cieczy 52, przy czym kle róznych cze¬ stotliwosci podazaja w róznych kierunkach.W ten sposób dwa potencjaly azybkozmien- ne o róznych czestotliwosciach, przylozone do zacisków 5, wywoluja w cieczy 52 dwie grupy fal, biegnace np* w kierunkach ittza* lek 53 i 53'.W razie potrzeby do skupiania fal w odpowiednich punktach moze byc uzyta soczewka 73, np. odlana z krzemionki* sku¬ piajaca fale, jak zaznaczono liniami kres¬ kowanymi 74 i 74', w punktach 75 i 75' na powierzchni cieczy.Na fig. 13 krysztal piezoelektryczny 4 stanowi czesc scianki naczynia 54. Fale w cieczy 52, wytworzone przez krysztal 4, drgajacy w takt drgan szybkozmierinych* przylozonych do zacieków 5, ulegaja dy¬ frakcji na prazkowanej plytce 50 i nastep¬ nie zostaja odbite od zakrzywionej scianki 94 naczynia 51, przy czym krzywizna tej scianki jest tego rodzaju, ze skupia fale w ognisku 56 na powierzchni 55 cieczy 52.Poniewaz plytka 50 posiada rózna zdolnosc uginania fal podluznych w zaleznosci od dlugosci tych fal, przeto polozenie ogniska na powierzchni cieczy 55 jest inne dla kazdego zespolu fal. W ten sposób jezeli do zacisków 5 przylozone zostana dwa drgania wielkiej czestotliwosci, to poloze¬ nie ogniska na powierzchni 55 cieczy 52 be¬ dzie inne dla kazdego zespolu fal, jak to oznaczone jest liczbami 56 i 56\ Takie ogniska moga byc uzyte ety modulowania wiazki swiatla w opisany wyzej sposób (np. jak na fig. 4 — 6) w takt modulacji drgan szybkozmiennych, przylozonych do zacis¬ ków 5.Przyklad zastosowania urzadzenia w rodzaju przedstawionego na fig. 13 jest omówiony nizej w zwiazku z fig. 14.Kazda z postaci opisanych wyzej mo¬ dulatorów moze byc równiez uzyta w urza¬ dzeniu wedlug fig. 4. Jednak czestotliwosci, które moga wytwarzac zmarszczki na po¬ wierzchni cieczy tak, jak w urzadzeniach wedlug fig. 7, 8, 12 i 13, sa na ogól mniejsze od czestotliwosci, jakie moga miec fale podluzne w cieczy. W tych przypadkach, biorac jako przyklad urzadzenie wedlug \i£. 13, drgania szybkozmienne o róznych czestotliwosciach, np. Flf F2, których przy¬ lozenie do krysztalu piezoelektrycznego 4 wywoluje rezonanse 56, 56' na powierzchni cieczy, powinny byc modulowane nie tylko czestotliwosciami modulujacymi, np drga¬ niami obrazowymi telewizyjnymi, które ma¬ ja byc przeksztalcone na drgania swietlne* np. odpowiednio mlt m±, ale równiez i drga¬ niami o mniejszej czestotliwoscit np. l, od¬ powiedniej dla wytwarzania zmarszczek na powierzchni cieczy.Sposób wytwarzania zmarszczek jest zatem nastepujacy.W kazdym punkcie, np, w punktach 56, 56\ fig. 13* na powierzchni cieczy, gdzie znajduja sie ogniska fal* skupienie energii wielkiej czestotliwosci powoduje podnie¬ sienie sie powierzchni cieczy. Dzieki modu¬ lacji wielkich czestotliwosci Fu F*.*. mala czestotliwoscia / podniesienie sie po¬ wierzchni cieczy zmienia sJ^a w zaleznosci od amplitudy malej czestotliwosci i, wywo¬ lujac na powierzchni cieczy zmarszczki* które moga sluzyc do modulowania swiatla w opisany wyzej sposób np. w zwiazku z fig. 6 "— 8. Modulacja czestotliwosci F1 i F2 czestotliwosciami m1 i m^ mnfejszymi od czestotliwosci zmarszczek* wywoluje mo* — 7 —dulaeje odpowiednich zespolów zmarszczek na powierzchni cieczy i przez to samo od¬ powiednich natezen swiatla.Fig. 14 przedstawia urzadzenie telewi¬ zyjne do zastosowania omówionych wyzej sposobów.Na powierzchni 55 modulatora swiatla 72, np. takiego jak na fig, 13, wytworzone zostaja szeregi ognisk rezonansu blf 62, 63 itd. Ogniska rezonansu tworza sie w sposób opisany w zwiazku z fig. 13 wskutek przy- lozenia do zacisków 5 modulowanych drgan o czestotliwosciach F19 F2... Kazda z tych czestotliwosci Fl9 F2.... jest modulowana pradami obrazowymi, odtwarzajacymi jas¬ nosci szeregu elementów obrazowych jed^ nego wiersza. Elementy kazdego wiersza sa wobec tego przesylane na innej czestotli¬ wosci nosnej Flf F2... W niniejszym przy¬ padki drgania o czestotliwosciach Flf F2... moga:byc. jeszcze modulowane czestotli¬ woscia J, wskutek czego zjawia sie ciag zmarszczek c19 c2, cs... (fig. 11), pochodza¬ cy z ognisk blf b2, 63... Ciagi zmarszczek nie moga interferowac ze soba dzieki prze¬ grodom d19 d2, d3 itd., umieszczonym na powierzchni 55 cieczy równolegle do kie¬ runku ciagu zmarszczek.Swiatlo, pochodzace ze zródla 6, pada na powierzchnie 55 cieczy, zawartej w mo¬ dulatorze72. Swiatlo to zostaje zmodulo¬ wane wskutek dyfrakcji wywolanej ciagami fal ct, c2, c3 itd., przy czym czesc wiazki swiatla zostaje wyodrebniona, aczkolwiek odpowiednie urzadzenia wyodrebniajace nie zostaly uwidocznione na fig. 14 dla wiekszej przejrzystosci rysunku* Swiatlo pada nastepnie na beben zwierciadlowy 69, po czym za pomoca optyki oznaczonej licz¬ ba. 70 zostaje rzucany na ekran 71 obraz powierzchni 55. W ten sposób na ekranie 71 powstaja prazki swietlne, odtwarzajace jasnosc wierszy lub czesci wierszy obrazu.Natezenie prazków zmienia sie w takt zmian pradów obrazowych, przy czym prazki przesuwaja sie po ekranie 71 dzieki ruchowi bebna zwierciadlowego 69; - szyb¬ kosc bebna zwierciadlowego jest taka, ze obrazy fal sa unieruchomione na ekranie w okresie ich wyswietlania pomimo ruchu wiazki swiatla.Jezeli szereg elementów, odtworzonych w kazdym wierszu, tworzy calkowita dlu¬ gosc wiersza, i jezeli wszystkie wiersze obrazu sa przesylane jednoczesnie, to na ekranie odbiorczym wyswietlany jest caly obraz w sposób ciagly. W ten sposób unika sie migotania, przy czym do prawidlowego odtwarzania obrazu wystarcza mniejsza czestotliwosc zmian obrazów od czestotli¬ wosci, jaka zazwyczaj stosuje sie dla unik¬ niecia migotania.W powyzszym przykladzie mozna usu¬ nac przegrody dl9 d2, cf3 itd., jezeli odle¬ glosci wzajemne ognisk rezonansu b19 b2 6S itd. sa tak duze, ze kazdy obszar rezonan¬ su jest w tym kierunku dlugi w porównaniu do dlugosci fali zmarszczek, W ten sposób w kazdym obszarze Tezonansu tworzy sie plaskie czolo fali zmarszczek o szerokosci wystarczajacej w przyblizeniu do prosto¬ liniowego rozchodzenia sie zmarszczek.Powyzsze urzadzenie zostalo przytoczo¬ ne jedynie jako przyklad jednego z licz¬ nych zastosowan sposobu wedlug wynalaz¬ ku. Nie jest rzecza konieczna, aby caly ob¬ raz telewizyjny byl wyswietlany jednocze¬ snie, gdyz czesto moze byc korzystne jed¬ noczesne wyswietlenie tylko czesci calkowi¬ tej liczby wierszy.Urzadzenia do skladania obrazów, uzy¬ te przy stosowaniu sposobu wedlug wyna¬ lazku, moga byc róznych typów. Jezeli wszystkie wiersze obrazu sa skladane jed¬ noczesnie, to odpowiednim urzadzeniem skladajacym jest zwykly beben zwiercia¬ dlowy, którego wszystkie zwierciadla sa równolegle do osi bebna. Jezeli tylko czesc calkowitej liczby wierszy jest skladana jednoczesnie, to moga byc uzyte bebny zwierciadlowe o stopniowo zmieniajacym sie nachyleniu zwierciadel wzgledem osif — 8 —tak aby kazdy zespól wierszy mógl byc ko¬ lejno rzucony na odpowiednie miejsce e- kranu odbiorczego.A zatem sposób modulacji wedlug ni¬ niejszego wynalazku lub odmiany tego spo¬ sobu moga byc stosowane w telewizji do przetwarzania na obraz pradu zlozonego z szeregu fal nosnych wielkiej czestotliwosci, modulowanych drganiami, odtwarzajacymi rozlozenie swiatla w poszczególnych wier¬ szach lub czesciach wierszy przesylanego obrazu. Sposoby te moga byc równiez sto¬ sowane w tym kazdym przypadku, w któ¬ rym chodzi o odtworzenie jakiegokolwiek wzoru swietlnego o jasnosciach poszczegól¬ nych czesci odpowiadajacych amplitudom poszczególnych drgan.Jest rzecza zrozumiala, ze w urzadzeniu wedlug fig. 11 fale stojace powstaja w bry¬ le 57, i ze powierzchnia ograniczajaca 35 powinna odbijac fale mechaniczne. W tych przypadkach, gdy nie powinny powstawac fale stojace, na górnej np, powierzchni cie¬ czy 52 (fig. 11) mozna umiescic narzady usuwajace lub zmniejszajace niepozadany wplyw fal stojacych, odbitych od zapór, ograniczajacych osrodek rozchodzenia sie faL Do srodków tych mozna np. zaliczyc zapory takiego ksztaltu, zeby fale odbite postepowaly w takich kierunkach, aby wy¬ wolane przez nie zjawiska optyczne, wply¬ waly znikomo na robocza wiazke swiatla.Inaczej mówiac mozna stosowac urzadzenia do tlumienia fal odbitych, np. zapory lub przegrody, z materialów o odpowiednich wlasciwosciach fizycznych. Np. w przy¬ padku cieczy, wzdluz której rozchodza sie fale podluzne, na drodze tych fal moze byc ustawiona w odpowiedniej odleglosci od zródla fal zapora korkowa. W innych przypadkach dlugosc drogi fal moze byc tak znaczna, ze naturalne tlumienie fal, przebiegajacych przez osrodek, wystarcza do zmniejszenia natezenia fal odbitych do znikomo malej amplitudy, tak iz fale te nie moga wywolac niepozadanych zjawisk.Poniewaz na ogól zjawiska optyczne, wytworzone przez fale TnechahiczaeJ ? w u- rzadzeniach wedlug niniejszego wynalazku, zmieniaja sie w zaleznosci od kolorów swia¬ tla, a w licznych przypadkach równiez w zaleznosci od kierunku padania swiatla na urzadzenie, optyki stosowane wedlug wy¬ nalazku moga by wykonane takf aby sklad¬ niki widma swiatla o krótszych dlugosciach fali (np. barwy niebieskiej), podlegajace silniejszemu dzialaniu dyfrakcji padaly pod innym katem na srodowisko falowe anizeli skladnik o dluzszej falir np, czer¬ wone/ które ulegaja temu wplywowi w mniejszym stopniu, w tym celu, aby róznica dzialania na poszczególne barwy zostala zneutralizowana lub zmniejszona przez zmiane katów padania. Np. w zwyklym plynnym lub stalym osrodku w modulato¬ rze wedlug fig. 1 najwiekszy efekt optycz¬ ny otrzymuje sie wtedy* gdy swiatla prze¬ chodzi przez osrodek w kierunku równole¬ glym do czola fali mechanicznej. Aby o- trzymac dzialanie kompensacyjne, skladni¬ ki czerwone nalezy przepuszczac mozliwie dokladnie w tym wlasnie kierunku, inne zas skladniki widma moga byc przepuszczane pod innymi katami. Urzadzenie optyczne tak dzialajace jest przedstawione na fig. 15; posiada ono dwa pryzmaty zalamujace 93,94 ze szkla flintowego, umieszczone z obydwóch stron modulatora 13 tak, iz pryzmat 93 od strony padania; wywoluje w wiazce swiatla rozbieznosc promieni przed przejsciem przez srodowisko falowe, przy czym rozbieznosc ta zostaje nastepnie wy¬ równana przez drugi pryzmat 94. W razie potrzeby pryzmaty moga stykac sie scisle z modulatorem. Z pewnymi zmianami uklad taki moze byc uzyty w kazdym urzadzeniu modulacyjnym wedlug niniejszego wyna¬ lazku.W podobny sposób mozna otrzymac ko¬ rekcje zmiennosci zjawisk optycznych w kierunku dlugosci osrodka przewodzacego fale, powstalych wskutek tlumienia fal, - 9 —rozchodzacych sie wzdluz tego osrodka, lub w niektórych przypadkach wskutek zmiany czynnej powierzchni czola1 fali. W przy¬ padku tlumienia zjawisko optyczne jest zawsze silniejsze w poblizu zródla fal ani¬ zeli dalej od zródla. Optyka moze byc wtedy tego rodzaju, ze w punkcie naj¬ wiekszej amplitudy fali kierunek padania swiatla jest nachylony w stosunku do kie¬ runku dajacego najsilniejsze dzialanie optyczne, przy czym to nachylenie jest co raz to mniejsze w obszarach o mniejszej amplitudzie. W prostych przypadkach, gdy fale sa wytworzone w plynnych lub stalych osrodkach, kierunek najsilniejszego dzia¬ lania jest zazwyczaj staly na calej dlugosci osrodka. Opisane zjawisko kompensacji moze byc osiagniete przez uzycie wiazki swiatla, która jest lekko zbiezna lub roz¬ biezna i pada na modulator tak, zeby w obszarze najwiekszej amplitudy fali kie¬ runek promieni byl nachylony pod wiek¬ szym katem wzgledem czola fali mecha¬ nicznej, anizeli w obszarze najmniejszej amplitudy. Taka kompensacja moze byc uzyskana w prosty sposób przy pomocy skupiania lub rozpraszania swiatla, najle¬ piej przez uzycie soczewek o odpowiednich ksztaltach. Jezeli jednak jest pozadane zachowanie równoleglych wiazek swiatla, to mozna stosowac urzadzenie wedlug fig. 16, w którym z jednej strony modulatora 13 umieszczona jest soczewka skupiajaca 96, a z drugiej strony soczewka rozprasza¬ jaca 97, przy czym równolegla wiazka swia¬ tla zostaje skierowana na modulator pod pewriym katem. W tym przypadku wiazka swiatla przechodzac przez modulator, staje sie zbiezna dzieki soczewce 96, a nastepnie staje sie znowu równolegla po przejsciu przez soczewke 97. Oczywiscie zmieniajac polozenia soczewek 96 i 97 mozna uzyskac w modulatorze 13 rozbiezna wiazke swia¬ tla.Opisana wyzej korekcja zjawisk tlu¬ mienia oraz opisany poprzednio uklad achromajryczny moga byc stosowane w tym urzadzeniu jednoczesnie, np. w postaci opi¬ sanej wyzej.Oczywiscie we wszystkich opisanych wyzej przypadkach zamiast wyodrebniania glównej wiazki przy pomocy przeslony // z otworem 12 mozna wyzyskac ugieta czesc wiazki. W tym celu przeslone nalezy wy¬ konac tak, zeby zatrzymala ona glówna wiazke, umozliwiajac przejscie ugietej cze¬ sci do miejsca zuzytkowania. Zarówno glówna czesc jak i ugieta czesc wiazki mo¬ ga byc w razie potrzeby uzyte oddzielnie, gd^z obydwie sa modulowane. PL