Передающее устройство для катодного дальновидения Советский патент 1934 года по МПК H04N5/30 

Известны уже передающие устройства для катодного дальновидения с применением Брауновской трубки, работающие по принципу запасания заряда каждым элементом поверхности пластинки изолятора, на которой нанесен фотоэлектрический слой в виде отдельных изолированных друг от друга частичек. Эта система, обладающая большой чувствительностью, при небольшом собственном объеме имеет весьма невыгодное соотнощение габаритных размеров, так как в ней расположены вдоль одной геометрической оси, в последовательном порядке, все ответственные детали: электронный прожектор, электроды для отклонения пучка, пластина фотоэлемента и, наконец, объектив. Это обстоятельство делает систему неудобной в обращении, в особенности в случае применения Длиннофокусных объективов, так как тогда все фокусное расстояние объектива почти целиком входит в качестве слагаемого в продольный размер устройства.

Расположение объектива, практикуемое в других известных устройствах, где пластинка фотоэлемента ставится в косом положении либо 1) по отношению к катодному лучу, либо 2) по отношению к оси объектива, либо 3) по отно(2S) шению к тому и другому вместе, т. е. в промежуточном положении, тоже не дает решения вопроса, так как это не может не приводить к серьезным искажениям передаваемой картины: в первом случае-в виду нарушения ортогональности сторон прямоугольника, а во втором - в виду невозножности получить чёткое перекрытие всей пластинки, что особенно важно при передаче высококачественных изображений. Основная трудность вопроса заключается здесь в том, что на пути катодного луча нельзя поставить объектив или плоское зеркало, которое бы позволило совместить оптическу-ю ось объектива с осью электронного луча.

В предлагаемом, согласно изобретению, передающем устройстве катодного дальновидения имеется в виду устранить все упомянутые недостатки.

На чертеже фиг. 1 схематически изображает разрез устройства и схему его включения и фиг. 2-картину хода лучей в его оптической системе.

На пути электронного луча под углом к нему в 45° поставлено плоское зеркало тп, в середине которого вырезано небольшое (порядка i отверстие. Сквозь это отверстие проходит электронный луч, отконяемый электродами 1, 2, 3, 4. Для того, чтобы отверстие в зеркале можно было сделать возможно меньшим, электроды 1, 2, 3, 4, служащие для отклонения луча в двух взаимноперпендикулярных направлениях, следует расположить непосредственно перед зеркалом с его тыльной стороны, как это показано на фиг. 1. Объектив в этом случае располагается в непосредственной близости от зеркала в направлении, перпендикулярном к оси трубки.

Такое устройство на первый взгляд будет обладать тем недостатком, что отверстие должно каким-то образом отпечататься в виде тени на фотоэлектрической пластинке и тем самым исказить передаваемое изображение. Однако, по данным автора, опыты приводят к возможности нахождения таких геометрических соотношений между размерами отверстия D и оптическими данными применяемого объектива, при которых (соотношениях) эти искажения не могут иметь места.

Согласно фйг. 2, где произведено построение хода лучей такого устройства, фотоэлектрическая пластинка (экран)Ф, для удобства рассмотрения известным приемом поворота всего изображения вокруг проекции зеркала на 180°, перенесена в левую часть и расположена на оси объектива О, О на том же расстоянии от точки пересечения этой оси с плоскостью зеркала, на котором она находилась до поворота. Все дальнейшие рассуждения можно проводить в отношении поверхности Ф в той же мере, как и Ф, с тою только разницей, что в последнем случае зеркало тп следует считать отсутствующим, а отверстие D считать непрозрачной площадкой, расположенной на пути лучей от объектива О к поверхности Ф.

Объектив О на чертеже изображен в виде эквивалентной двояковыпуклой линзы.

Нетрудно видеть, что из всесо светового потока, приходящегося на каждую точку пластинки Ф внутри области РЕ, ограниченной крайними лучам ЯЯ к EEi, проходящими через края линзы О и края площадки D одновременно, этой площадкой D вырезается приблизительно одинаковая доля для всех точек, находящихся внутри этой области.

Для точек, расположенных за пределами этой области, эта доля потерянного светового потока начинает постепенно убывать и унсе для точек за пределами И, , ограниченными лучами Р И VI Е К, световой поток будет проходить целиком, совершено не встречаясь на своем пути с площадкой Д т. е., в результате на фоне изображения, спроектированного на пластинке Ф, получится слабое равномерное потемнение в области РЕ постепенно убывающее по кольцу.

Само по себе это потемнение не является большим недостатком, если 1) потеря яркости изображения в нем будет невелика и если 2) эта потеря будет распределена достаточно равномерно по всему изображению, т. е, если размеры области РЕ будут б.ольше размеров передаваемого изображения, спроектированного на пластинке..

Первое требование намечает условие, чтобы телесный угол f, образуемый точкой, например 0, лежащей на изображении, с площадкой D был мал по сравнению с телесным углом ш, образуемым той же точкой с оптическим отверстием объектива или линзы, т. е.

(1)

Площадь, вырезываемая телесным на главной плоскости объектива для точек изображения, отображающихся на пластине Ф в пределах области РЕ, является нерабочей площадыр. Считая же, что светосила F объектива пропорциональна корню квадратному рабочей площади оптического отверстия объектива, из геометрических соотношений (пренебрегая весьма малыми вели чинами) легко установить, что

)1-

где Fy - светосила объектива в нормальных условиях, а I - коэфициент отражения зеркала. Второе условие требует, как нетрудно видеть на фиг. 2, чтобы существовала зависимость a + g b - H где Т-диагональный размер передаваемого нзображения, о - диаметр отверстия объектива. При соблюдении условия (1) и при рациональном выборе ота... ношения -г, величину Н можно сделать достаточно малой. В этом случае получается приближенное выражение а о Это условие (4) нетрудно обеспечить надлежащим выбором диаметра объектива, котЬрый и по другим причинам приходится брать большим, аусловию(1) легко удовлетворить, взяв диаметр круглого отверстия D равным 1 см при объективедиаметром в 5 см; формула (2) дает, что уже в этом случае мы имеем достаточно выгодное соотношение, позволяющее, при Ь 2 а и Л. 0,9 использовать 90% всей светосилы объектива. Из условия (2) видно, что, вообще говоря, выгодно возможно большее сокращение расстояния, т. е. возможно большее приближение объектива к зеркалу. В этих целях целесообразно в баллоне передатчика сделать полусферическое углубление подобно тому,как это делают в тонкостенных фотоэлементах, и в этом углублении поместить объектив. Это, к тому же, еще более уменьшает габариты передатчика. При употреблении описанного зеркала с отверстием передатчик возможно смонтировать в виде небольшого вертикально стоящего цилиндра, занимающего очень малую площадь. С другой стороны, это же металлическое зеркало может выполнять функции электррда (сетки), располагаемого в известных устройствах перед пластинкой Ф, т.е. принимать на себя все электроны, вылетающие с поверхности пластины Ф. Соответственно этому зеркало присоединяется к одному из концов сопротивления R, включенного в цепь сетки лампы Л (фиг. 1). Предмет изобретения. Передающее устройство катодного дальновидения с применением Брауновской трубки и эффекта запасания заряда на поверхности пластинки изолятора, отличающееся применением расположенного на пути катодного луча зеркала с проделанным в нем отверстием для пропуска электронов, каковое зеркало служит как для совмещения оптической оси объектива с осью трубки, так и для отвода электронов, вылетающих с поверхности экрана трубки.

ССЗиг. 1

Ct3i/ r. S