Способ электрической передачи изображений на расстояние или электрической телескопии Советский патент 1932 года по МПК H04N5/30 

Существующие способы передачи изображений, основанные на работе пустотелых фотоэлементов, обладают двумя существенными недостатками. Во-первых, они требуют больших степеней усиления фототоков, доходящих до миллиона раз, во-вторых, вследствие необходимости применения вместо постоянного освещения прерывистого освещения, с целью получения так называемой «световой частоты, при передаче образуются весьма широкие диапазоны частот, превосходящие диапазоны, которые встречаются в радиотелефонии, в несколько раз. Предлагаемое изобретение имеет целью уничтожение обоих недостатков путем применения газонаполненных, допускающих ионный разряд фотоэлементов, работающих при их электрическом состоянии, определяемом тонкой их статической характеристики, лежащей близ нижней или верхней границы области возникающих в этих фотоэлементах незатухающих колебаний.

На чертеже фиг. 1 изображает передаточной и приемной станций; фиг. 2-статические характеристики фотовлемента.

Вместо пустотных элементов при предлагаемом способе применяются газона- полненные, допускающие ионный разряд, фотоэлементы со щелочными металлами, наполненные инертными газами, парами иода и пр., при чем используется та часть их характеристики, которая соответствует разряду в фотоэлементе. При таких условиях получается, как известно, значительно больший ток, чем в пустотных фотоэлементах, и усиление требуется значительно меньшее. При условиях ионного разряда (на фиг. 2 эта часть характеристики обозначена АВ} ток проходит через фотоэлемент также и в темноте, обыкновенно в форме прерывистого разряда определённой частоты в зависимости от электродвижущей силы, приложенной к цепи фотоэлемента, сопротивления этой цепи и ее емкости. Таким образом, освещение фотоэлемента вызывает не возникновение в нем тока, как в пустотных приборах, а изменение уже существующего тока, преимущественно же изменение характера его колебаний.

На основании опыта автор указывает, что это изменение колебаний иожнр получить в очень резкой форме, а именно

так, что в темноте колебания тока возникают, при освещении же они исчезают, т.-е. прерывистый ток, существующий в темноте, превращается при освещении в постоянный ток. Для этой цели необходимо только подобрать электродвижущую силу н сопротивление цепи так, чтобы напряжение на фото-элементе определялось некоторой точкой С, лежащей на характеристике очень близко к нижней границе А области колебаний АВ (фиг. 2). Тогда, как показано на фиг. 2, при освещении фотоэлемента напряжение на нем определяется другой точкой Д которая лежит на характеристике, соответствующей режиму освещения (ниже нижней границы области колебаний). Таким образом, получается, . что освещение как бы тушит колебания, возникающие в фотоэлектрической цепи в темноте. Это обстоятельство составляет характерную особенность предлагаемого способа передачи изображений:, при нем передаче подвергаются в сущности не светлые, а темные части изображений (такой способ особенно выгоден для передачи заштрихованных рисунков, кроков, факсимиле, рукописей, печати и пр.). При применении этого способа передачи, когда-используется явление незатухающих колебаний в фотоэлементе, нет необходимости применяу в передатчике прерывистое освещение. Эффект, который вызывается этим освещением при обыкновенных способах передачи, здесь получается сам собой, благодаря указанному явлению. При этом размеры частоты могут быть подобраны простым изменением электродвижущей силы фотоэлектрической цепи, ее сопротивления и емкости.

Благодаря возникновению колебаний только при передаче темных частей изображения диапазон частот получается весьма небольщой и все передаточные и приемные устройства могут быть рассчитаны только для пропускания этого диапазона.

Подобно описанному ионному способу передачи темных частей изображения, возможен способ для непосредственной передачи не темных, а светлых частей его. Ссылаясь на опыты, автор указывает, что если подобрать условия сети

так, чтобы электрическое состояние фотоэлемента определялось в темноте и при освещении точками, лежащими близ верхней границы области колебаний на характеристике фотоэлемента, то можно получить обратный эффект сравнительно с предыдущим: „тушение колебаний не светом, а темнотой.

Устройство для осуществления описанного способа передачи изображений или электрической телескопии состоит в следующем (фиг. 1). Лучи света от источника 1 концентрируются линзой 2 на отдельных точках оригинала, помещенного на барабане 4, приводимом во вращательное и поступательное движение, и после отражения от оригинала воспринимаются фотоэлементом 3. При помощи двух потенциометров 5 и 6, движущихся соответственно вращательно и поступательно синхронно с барабаном 4, посылаются через посредство усилителей 7, модуляторов 8, генераторов 9 и фильтров 10 в общую антенду два тока, периодически изменяющиеся в своей силе, из которых один имеет периодом время поворота барабана, и синхроничен с вращением этого последнего, а второй имеет периодом время поступательного перемещения того же барабана и синхроничен с этим перемещением. Эти токи, принятые на прием, ной станции, разделенные друг от друга фильтрами 10 и пропущенные через усилители высокой частоты 11 и детекторы 12 и усилители низкой частоты 13, действуют: один электромагнит 15, а другой-на конденсатор 16.

Эти последние приемники действуют в свою очередь на катодный пучок трубки Брауна 14, при чем таким образом, что под влиянием магнитного поля первого и электрического поля второго катодный пучок перемещается по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Так как эти поля изменяются пропорционально напряжениям на потенциометрах 5 и 6, а эти последние изменяются синхронно с вращением барабана и с его поступательным двийсением, то катодный пучок перемещается вдоль двух координатных осей синхронно с поступательным движением барабана с одной стороны и с вращательным движением его с другой стороны. Так как

далее этот пучок надает на флуоресцирующий экран 18 и, будучи сжат при помощи соленоида 17, образует на экране светящуюся точку, то и эта последняя совершает по экрану движение по двум осям синхронно с поступательным и вращательным движением барабана 4.

Таким образом, на экране вычерчивается ряд параллельных, близко расположенных друг к другу, линий, число которых равно числу оборотов барабана. Однако, эти флуоресцирующие линии представляют собою сплошные светящиеся линии только в том случае, когда мимо фотоэлемента проходят светлые части передаваемого оригинала. Всякий же раз, когда на пути лучей, в том месте, где на оригинал падают лучи света от лампы 1, становится темный участок и упавшие на него лучи не отражаются и не освещают фотоэлемента 3, в этом последнем возникают упомянутые выше незатухающие колебания. Эти последние, пройдя сквозь конденсатор 19 и через передающую и приемную радиоустановку, действуют на приемной станции через посредство конденсатора 16 на катодный пучок так, что под влиянием их пучок отклоняется за пределы экрана 18. Вследствие этого на светящихся линиях происходят перерывы, которые являются изображениями передаваемых темных участков оригинала.

Кроме этого приема модуляции света на приемной станции возможен еще и следующий. Вышеуказанные незатухающие колебания в фотоэлементе передатчика не детектируются на приемной станции, а соответственно усиленные, действуют через посредство конденсатора или электромагнита на катодный пучок, при чем на пути этого последнего помещается диафрагма с отверстием. Это отверстие помещено таким образом, что оно пропускает пучок лишь при неподвижном , положении последнего. При этом отверстие имеет площадь, равную поперечному сечению пучка. Поэтому, когда пучок колеблется под действием колебаний фотоэлемента, то след этого пучка на плоскости диафрагмы растягивается в полоску большей или меньшей длины, в зависимости от амплитуды колебаний, и средняя сила той части катодного пучка, которая проходит через отверстие, т.-е, число электронов, пролетающее сквозь отверстие в единицу времени-уменьшается,Вместе с тем действие пучка на экран и яркость флуоресцирующего пятна соответственно ослабевают. Этот прием имеет то преимущество, что дает возможность передавать не только черно-белые рисунки, но и тоновые.

Предмет ияобретения.

1. Способ электрической передачи изображений на расстояние или электрической телескопии, при котором используются газонаполненные, допускающие ионный разряд, фотоэлементы (с инертными газами, парами иода и пр.)для последовательного воспринятия ими лучей от светлых и темных участков рисунка или передаваемого ориги.нала, отличающийся тем, что при посредстве соответственно подобранных в фотоэлектрической цепи электродвижущей силы омического и индуктивного сопротивлений заставляют указанные фотоэлементы работать при их электрическом состоянии, определяемом точкою их статической характеристики, лежащей вблизи нижней или верхней границы области возникающих в этих фотоэлементах незатухающих колебаний (фиг. 1).

2. Устройство для осухйествления способа поп, 1, отличающееся применением: а) на передаточной станции-фотоэлектрической цепи, состоящей из последовательно включенных фотоэлементов 3, батареи и переменного сопротивления с параллельно присоединенным к этому последнему или к фотоэлементу переменным конденсатором и б) на приемной станции-назначенного для произведедения изображения катодного осциллографа, снабженного конденсатором 16, включенным в усилительную цепь для воспринятия колебаний, возникающих в фотоэлементе 3, с той целью, чтобы при появлении Зтих колебаний катодный пучок отклонялся за пределу флуоресцирующего экрана 18 или другого подобного приспособления (фотографическая пластинка и пр.).

3.Видоизменение устройства по п. 2, etлвяaющeecя тем, что осциллограф для воспроизведения изображения включен таким образом, чтобы катодный пучок при появлении колебаний совершал большие колебания с.целью значительного ослабления его действия.

4.Видоизменение устройства по п.п. 2 и 3, отличающееся тем, что вместо конденсатора 16 применен электромагнит 15.

5. Видоизменение устройства по п. п. 2, 3 и 4, отличающееся тем, что между конденсатором или электромагнитом и экраном для получения на нем изображения, так помещена диафрагма с отверстием, равным, приблизительно, сечению пучка, чтобы при отсутствии колебаний пучок проходил сквозь отверстие полностью, а при возникйбвении колебаний только частично.

тэе « -fffo foo -rro «P «

фиг 1

-УI

0 ../ /f--,