DE591731C

DE591731C - Verfahren zur Bildzerlegung und -zusammensetzung beim Fernsehen

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Publication number: DE591731C
Application number: DEL78162D
Authority: DE
Original assignee: I M K SYNDICATE Ltd
Current assignee: I M K SYNDICATE Ltd
Priority date: 1931-04-15
Filing date: 1931-04-15
Publication date: 1934-01-26
Also published as: GB394446A; FR42097E; US2089588A; GB419120A; FR735197A; DE675365C

Description

Bildzerlegungs-undBildzusammensetzungsverfahren und -vorrichtungen sind bisher in mannigfacher Art bekanntgeworden. In 'der Praxis hat sich von diesen die Spirallochscheibe am besten bewährt, da sie die einfachsten und billigsten konstruktiven, optischen und Synchronisierungsmöglichkeiten bot. Die heute gebräuchlichen Spirallochscheiben bestehen gewöhnlich aus 0,1 bis

to 0,2 mm starkem Blech und sind mit spiralförmig in gleichen Abständen angeordneten Löchern versehen. , Wenn die Scheibe in der Bildebene gedreht wird, bewegt sich jedes Loch entlang einer Bildzeile, so daß die Summe der durch die Löcher sichtbaren Bildelemente das Bild selbst ergibt. Mit Rücksicht darauf, daß die Löcher sich auf einer Kreisbahn bewegen, ist es erforderlich, daß ihre äußeren und inneren Kanten annähernd die Krümmung der von ihnen beschriebenen Kreisbahn aufweisen. Dies läßt sich jedoch bei den kleinen Abmessungen der Löcher

, kaum erreichen, und darin liegt die eine Schwierigkeit bei der Verwendung der Spirallochscheibe. Will man als primitives Beispiel das heute gebräuchliche Bildformat von 3 · 4 cm zugrunde legen, so erfordert die Zerlegung dieses Bildes in 30 Zeilen 3 Löcher von je ι qmm Fläche, deren Abstand voneinander je 4 cm beträgt. In diesem Fall wird also eine Spirallochscheibe von etwa 120 cm Umfang, also 38 cm Durchmesser benötigt. Diese Abmessung ist schon ziemlich unbequem, aber abgesehen davon erfordert auch der Antrieb einer derartigen Scheibe schon eine ziemlich große Energie, und dies hat den Nachteil, daß auch die zur Synchronisierung erforderliche Energie verhältnismäßig groß wird und einen hohen Verstärkungsgrad bedingt. Die Verringerung der Scheibenabmessung wäre also in jeder Hinsicht geboten, jedoch geht damit die Verringerung der Abmessungen der Löcher zwangsläufig Hand in Hand. Bei einer Scheibe von etwa 20 cm Durchmesser hätten die Löcher nurmehr eine Fläche von etwa 0,25 qmm, und hierbei wäre die gekrümmte Ausbildung der äußeren und inneren Kanten schon gänzlich unmöglich. Die Verhältnisse werden noch ungünstiger, wenn die Zahl der Bildelemente erhöht wird, um eine feinere Rasterung des Bildes zu erhalten. So wäre z. B. für die Aufteilung desselben Bildes in 48 Zeilen mit derselben Größe der Bildelemente bereits eine Scheibe von etwa ι m Durchmesser erforderlich. Wenn man diese Scheibe mit 20 cm Durchmesser ausführen würde, so käme man zu Löchern von ¹^₅ qmm Fläche, die mit der erfordere liehen Genauigkeit überhaupt nicht mehr hergestellt werden können. Man hat auch bereits vorgeschlagen, die Scheibe photographisch herzustellen. In diesem Falle müßte die Scheibe aus Glas oder Celluloid bestehen und könnte wegen der Lichtbrechung und Lichtassimilation nicht stärker als 0,01 bis 0,02 mm sein. Eine solche dünne Scheibe ist aber, wenn sie aus Glas hergestellt ist, außerordentlich zerbrechlich, während eine solche Celluloidscheibe nicht starr genug ist.

Um auch die übrigen wichtigen Bildzerlegungs- bzw. Bildzusammensetzungsvorrichtungen zu erwähnen, sei noch kurz bemerkt, daß das Spiegelrad wegen der zu seiner-Herstellung erforderlichen, außerordentlich hohen

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Präzision und seines dadurch bedingten hohen Preises, sowie wegen der notwendigen großen Antriebs- und Synchronisierungsenergie den an ein gutes und allgemein einführbares Gerät zu stellenden Anforderungen nicht entspricht, -während der Kathodenstrahloszillograph sehr komplizierte elektrische Hilfseinrichtungen und doppelte Synchronisierung erfordert und überdies zur unmittelbaren

ίο Übermittlung des Bildes körperlicher Gegenstände nicht geeignet ist. Der elektrodynamische Oszillograph arbeitet zwar unter günstigeren Bedingungen, hat jedoch den Nachteil, daß die Bildzerlegung hier nach einer meanderförmigen Linie erfolgt und daß verhältnismäßig komplizierte optische Hilfsmittel nötig sind.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bildzerlegung und BiIdzusammensetzung, bei dem die obigen Nachteile sämtlich vermieden sind und bei kleineren Abmessungen der Apparatur und geringer Antriebs- bzw. Synchronisierungsenergie eine sehr feine Rasterung des Bildes zu erzielen ist. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Bild mittels eines rotierenden Spiegels auf eine feststehende Bildzerlegungsvorrichtung geworfen bzw. von einer feststehenden Bildzusammen-■ 30 Setzungsvorrichtung abgenommen wird.

Das Wesen der Erfindung ist schematisch in den Abb. 1 und 2 dargestellt. Das Bild des zu sendenden Objektes 1 wird über die Linse 2 auf den Spiegel 3 geworfen, der mit der optischen Achse der Linse 2 einen Winkel von 45° einschließt und mittels des Motors 4 um die optische Achse der Linse 2 in Drehung versetzt wird. Der Spiegel wirft das Abbild 1' des Objektes 1 auf den Mantel der ihn umgebenden, mit. spiralförmig angeordneten Löchern 5 versehenen Trommel 6. Wenn der Spiegel 3 sich dreht, so wird das Abbild 1' an dem Mantel der Trommel 6 entlang geführt und durch die Löcher 5 zerlegt. Sind nunmehr außerhalb der ' Trommel 6 in der in Abb. 3 dargestellten Weise halbkreisförmige Photozellen 7 und 8 vorgesehen, so werden diese durch die einzelnen Bildelemente belichtet und verwandeln die Lichtimpulse in bekannter Weise in Stromimpulse.

Selbstverständlich läßt sich die Wirkungsweise der Vorrichtung auch umkehren, wenn anstatt der Photozellen 7 und 8 in derselben Vorrichtung Glimmlampen derselben Form vorgesehen werden. In diesem Fall werden die von den Löchern 5 gebildeten einzelnen Bildelemente durch den rotierenden Spiegel 3 nacheinander durch die als Objektiv wirkende Linse 2 geworfen und zu einem Bild zusammengesetzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat verschiedene außerordentlich große Vorteile. Zunächst braucht die eigentliche Bildzerlegungsbzw. Bildzusammensetzungsvorrichtung, im obenerwähnten Beispiel die Spirallochtrommel 6, nicht betätigt zu werden, sondern sie steht still, und bewegt wird nur der leichte Spiegel 3 von sehr geringem Luftwiderstand. Überdies kann der Spiegel auch noch in einfacher Weise in einem luftverdünnten Raum 7" angeordnet sein, wie dies auch für Spirallochscheiben bereits vorgeschlagen wurde, bei denen jedoch wegen der großen Abmessungen der Scheibe erhebliche Schwierigkeiten auftreten. Die zum Antrieb der Vorrichtung erforderliche Energie ist also außerordentlich gering, und dementsprechend wird auch die zur Synchronisierung erforderliche Energie nur sehr klein sein. Die Vorrichtung ist vollständig symmetrisch, und das aufgenommene bzw. wiedergegebene Bild erleidet keinerlei Verzerrung, sondern ist völlig quadratisch.

Ein weiterer außerordentlich großer Vorteil besteht in der durch die feste Anordnung der Spirallochtrommel gegebenen Möglichkeit der Herstellung derselben mit sehr kleinen Abmessungen, auf die noch weiter unten näher eingegangen wird. .

Falls sowohl die Bildzerlegung als auch die Bildzusammensetzung in der erfindungsgemäßen Weise vorgenommen wird, sind außer den oben angegebenen keine weiteren Hilfsmittel nötig, und derselbe Apparat kann für beide Zwecke verwendet werden. Erfolgt dagegen die Bildzerlegung nach einem der anderen bekannten Prinzipien und soll der erfindungsgemäße Apparat lediglich zur Bildzusammensetzung verwendet werden, also als Empfangsapparat, so muß dafür Sorge getragen werden, daß die durch den rotierenden Spiegel bewirkte Bewegung des Bildes um seine eigene Achse ausgeglichen wird. Diese Drehung trifft zwar in jedem Fall auf, doch ist sie dann, wenn auch die Bildzerlegung in dieser Weise erfolgt, nicht störend, da sich in diesem Fall die durch die rotierenden Spiegel im Sende- und Empfangsapparat bewirkten Drehungen der Bilder gegenseitig aufheben. Im anderen Fall kann die Drehung des Bildes um seine eigene Achse einfach dadurch ausgeglichen werden, daß die Lichtstrahlen auf ihrem Wege vom Spiegel zum Objektiv im umgekehrten Sinne um die optische Achse des Objektivs gedreht werden.

Das kann beispielsweise, wie in Abb. 4 dargestellt, mittels eines zwischen den Spiegel und das Objektiv eingeschalteten, ebenfalls drehbaren, dreieckigen Prismas 9 bewirkt werden, das die Wirkung eines sich in entgegengesetztem Sinne zur Drehung des Spiegels 3 gedrehten Spiegels hat. An Stelle die-

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ses Prismas kann selbstverständlich auch ein Spiegel oder Linsensystem treten, ebenso wie auch der Spiegel 3 durch Prismen, Linsen usw. ersetzt werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung müssen die Löcher nicht der Größe der Bildelemente entsprechen, da ja das Bild durch die Linse 2 beliebig vergrößert oder verkleinert werden kann. Es ist also möglich, ganz große Löcher auf beispielsweise 1 qcm Fläche vorzusehen, nur müssen ihre Kanten in der Achsrichtung der Trommel um die Teile der Bildelemente, also beispielsweise um ι mm versetzt werden. Dadurch ist man also in der Lage, die Bildhelligkeit außerordentlich zu steigern, weil ja die Helligkeit entsprechend der Zunahme der Lochgröße wächst, also bei Löchern von ι qcm Fläche ioomal so groß ist wie bei solchen von 1 qmm Fläche.

Aus dem Umstand, daß die eigentliche Bildzerlegungs- bzw. Bildzusammensetzungsvorrichtung steht und sich nur das Bild selbst auf dieser bewegt, ergibt sich, wie schon vorher angedeutet, die Möglichkeit einer außerordentlichen Verkleinerung der Abmessung des Apparates, da man bei der Herstellung der Spirallochtrommel nicht mehr auf die leichte Beweglichkeit derselben achten muß. Man kann daher der Trommel ein größeres Gewicht geben und dadurch Vorteile in bezug auf die mögliche Genauigkeit der Löcher erreichen. Wenn beispielsweise eine Trommel mit 0,01 qmm großen Löchern hergestellt werden soll, so werden zu diesem Zwecke vorteilhaft 0,1 mm starke Stahlringe 10 verwendet (Abb. 5 und 6), die mit einem 0,1 mm breiten Schlitz 11 versehen sind. Zur Herstellung einer Trommel mit 48 Löchern werden 48 solche Ringe aneinandergelegt (Abb. 7) und die Schlitze mittels der Nase 12 um je 7¹J₂ ⁰ verändert. Werden nun diese Ringe zwischen den Endringen 13 eingefaßt und mittels der Schraubenbolzen 14 zusammengepreßt, so erhält man eine Spirallochtrommel mit 48 genau quadratischen Löchern von je 0,01 qmm Fläche, wobei der Trommeldurchmesser bei 4800 Bildelementen nur 15 cm sein würde. Selbstverständlich könnte man statt der Ringe von 0,1 mm Stärke auch solche von 0,01 mm Stärke nehmen und dadurch Lochgrößen von 0,001 qmm bei entsprechend verringerten Trommeldurchmessern erhalten, ohne daß dadurch die Genauigkeit irgendwie beeinträchtigt werden würde, da das Ausstanzen der Schlitze keine Schwierigkeit verursacht und die Löcher von den Schlitzkanten soAvie von den Kanten der benachbarten Ringe genau begrenzt werden. Überdies können hierbei die Löcher ,so ausgebildet werden, daß keinerlei Beugungserscheinungen auftreten können, indem der

Schlitz 11 sich nach außen allmählich erweiternd gestanzt wird, so daß die Löcher selbst praktisch gar keine Wandstärke haben. Die Zusammensetzung der Trommel kann dadurch erleichtert werden, daß die Ringe auf den Ständer aufgeschoben werden, der zweckmäßig aus Glas besteht, damit man mit Hilfe einer in das Innere des Ständers eingebrachten Lichtquelle die Löcher genau einstellen kann.

Diese Art der Herstellung der Trommel hat noch den weiteren Vorteil, daß man die Trommel jederzeit mit einer anderen Lochteilung versehen kann, indem nur eine entsprechende Anzahl von Ringen zugefügt werden muß, um eine Trommel mit mehr oder weniger Löchern zu erhalten. Wenn man sich die Mühe der jedesmaligen Einstellung der Lochabstände nicht machen will, so kann man die Trommel auch von vornherein mit mehreren gebräuchlichen Lochteilungen versehen, beispielsweise die Trommel aus 78 Ringen zusammensetzen, \^ron denen die ersten 30 für 30zeilige Bilder und die restlichen 48 für 48zeilige Bilder benutzt werden sollen. Die Herstellung erfolgt dann durch einfache Verschiebung der Trommel in der Achsrichtung. Ebenso kann man die Trommel auch in der Umfangsrichtung verschiebbar anordnen, um etwaige Phasenkorrekturen bequem ausführen zu können.

Die andere Möglichkeit für die Herstellung der Spirallochtrommel ist in der Abb. 8 dargestellt. In den Mantel der Trommel 15 sind parallel zur Achse verlaufende feine Schlitze 16 geätzt, und auf diese Trommel wird eine andere Trommel 17 aufgeschoben, die mit einer eingeätzten Spirale 18 versehen ist. Beide Ätzungen zusammen ergeben spiralförmig angeordnete Löcher, die zwar nicht quadratisch sind, jedoch sich gegenseitig ergänzen.

Bei der Einrichtung nach Abb. 9 ist anstatt der Trommel eine normale Spirallochscheibe

20 verwendet, auf deren Löcher das vom rotierenden Spiegel 3 auf einen feststehenden konischen Spiegel 19 geworfene Bild projiziert wird. Auch in diesem Fall läßt sich eine außerordentlich kleine Abmessung für den Apparat erhalten, da für die feststehende Scheibe 20 ohne weiteres eine dünne, mit auf photographischem Wege hergestellten Löchern

21 versehene Glasscheibe benutzt werden kann. ■

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Bildzerlegung und -zusammensetzung beim Fernsehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild mittels eines rotierenden Spiegels auf eine feststehende Bildzerlegungsvorrichtung geworfen bzw.

von einer feststehenden Bildzusammen-.Setzungsvorrichtung abgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Zerlegen von Bildern oder beim Zusammensetzen auf andere Art zerlegten Bilder durch den rotierenden Spiegel bewirkte Drehung des Bildes um die eigene Achse durch rotierende Prismen, Spiegel o. dgl. ausgeglichen wird.
3. Einrichtung zur Bildzerlegung und -zusammensetzung, gekennzeichnet durch eine feststehende Zerlegungs- bzw. Zusammensetzungsvorrichtung bekannter Art und einen das zu zerlegende Bild auf diese projizieren den bzw. das zusammenzusetzende Bild von dieser abnehmenden rotierenden Spiegel.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildzerlegungs- bzw. Zusammensetzungsvorrichtung in einer Spiraltrommel besteht und der rotierende Spiegel im Innern der Trommel derart angeordnet ist, daß er das zu sendende Bild auf den' Trommelmantel bzw. das zu empfangende Bild vom Trommelmantel nach außen, wirft.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Spiegel im Innern eines feststehenden konischen Spiegels angeordnet ist, vor dem sich eine ebenfalls feststehende Spirallochscheibe befindet.
6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spirallochtrommel von einer kreisförmigen Photozelle bzw. einer ebensolchen Glimmlampe umgeben ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Wege der Lichtstrahlen vom Objekt zum rotierenden Spiegel bzw. vom rotierenden Spiegel zum Objektiv ein ebenfalls rotierendes dreiseitiges Prisma angeordnet ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Spiegel auf der Achse eines phonischen Rades sitzt und durch dieses in Drehung ■versetzt wird.
9. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiraltrommel zwecks Korrektur der Phasenverschiebung drehbar angeordnet ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spirallochtrommel mit mehreren Lochsystemen verschiedener Lochzahl versehen und in der Achsrichtung verschiebbar angeordnet ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spirallochtrommel aus an einer Stelle geschlitzten Ringen zusammengesetzt ist, wobei die Breite des Schlitzes der Ringe der Lochbreite entspricht.
12. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz der Ringe keilförmig ausgebildet ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher der Spirallochtrommel größer sind als die Bildelemente und mit ihren einander entsprechenden Kanten um die Breite der Bildelemente in Richtung der Trommelachse versetzt in der Trommelwandung angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen