Способ изготовления дисков Нипкова фотографическим путем Советский патент 1936 года по МПК H04N3/02 

В технике передачи изображений и в смежных с ней областях часто используются так называемые диски Нипкова как для целей сложения и разложения изображения, так и для целей быстрого периодического прерывания или ослабления светового пучка, т,е. для модуляции проходящего светового потока. Кроме обычного изготовления дисков механическим путем известны способы изготовления, при которых отверстия пол чаются фотографическим путем. Это достигается, например, тем, что требуемое устройство рисуется в сильно увеличенном масштабе п затем проектируется в уменьшенном масштабе на фоточувстзительпый носитель. В том случае, когда оригинал имеет требуемые отверстия в виде черных поверхностей на белом фоне, ф(тсграфический негатив будет обладать прозрачными участками поверхности s точках, со(399)

ответствующих отверстиям, и непрозрачным фоном. Увеличение вспомогатель%ioro рисунка обязывает к снижению возможных ошибок при уменьшении.

Далее известно, что вь;шеописанные фотографические способы, главным образом для советских модуляторов со; ределенной модуляционной характеристикой могут быть изменены таким образом, что соответствующая диафрагма, длина дуги которой ;редставляет собгй целочисленную часть () окружности, фотографическим путем воспроизводится КЗ носителе, в то время как ее проекция п раз .навертывается вдоль его периферии. Этим путем должны быть устранены неравномерности, имеющие место при графическом изображении.

Подобные предложения, так же как и механические способы изготовления, Е равной мере неудовлетворительны,

так как не обеспечивают устранения влияния искажающих усилий, развивающихся при быстром вращении. Пределы их искажений задаются необходимыми промежуточными механическими средствами (делительные окружности, измерительные нриспособления и т. д ).

В противоноложность этому предлагаемое изобретение, осяовывающееся на применении методов моментальной фотографии, дает способ изготовления дисков Нипкова из любого материала в том кинематическом состоянии, в каком он будет в дальнейшем эксплоатироваться. Фотографические вспышки безьйнерционного световего реле yi;paвляются самим диском. При этом электрическими средствами достигается поддержание постоинства частоты вспышек, обеспечивающее большую точность разметки, чем при из1-отовлении механическим путем. Изобретение нриме : 1мэ для дисков Нилкова или барабанов и т. п, с строго ограниченными контурами отверстий, расположенных по окружностгг, но спирали, или :ак-либо иначе, но также для световых модуляторов с непрерывно из.менягощимися световыми отверстиями, иснользуемы)МИ, например, для получения оппеделе/гного изменения амплитуд. Для этой цели является необходимым придать диафрагме, отображаемой фото рафическим путем, соогвететвующую конфигурацию, которая при ароьктировакии па рабочий диск должна быть г-кратно повторена; прн этом // означает число крат :овременных вспыгнек за один оборот.

Примерное выполнение нзобретепия показано на фиг. 1-4, на которых изображено устройство, обладаюлцее отверстиями, равномерно раснределенными но окружности. Форма и число этих отверстий могут быть произвольными. Представляется возмолсным изготовлять диски с двойной функнией, например, такие диски, которые, кроме разложения изображения, дают и фотогр ирическое возбуждение синхронизз/юпшх нмпульсов для дальновидения. При этом следует только позаботиться соответствующим выполнением ди-афрагмы, обеспечнв лоп;,ей за время одной вспышки од:гсзременную проекцию нескольких отверстий различной формы, величины н относительного расположения. Далее для случая расположения отверстий не но окружности (т. е. не по замкнутой кривой) например, для спирали, необходимо введение второго органа, последовательно смещающего изобрал ение по раднусу от отверстия к отверстию, например, управляемого колеблющегося зеркала, отражающей пли преломляющей врещаЕОщейся призмы и т. п.; этот орган должен быть жестко и без „мертвого хода связан с валСМ диска Нипкова (посредством нередачи с соответствующим передаточным числом).

Для того, чтобы в соответствии с изобретением получить отверстия, расположенные но окружйостк, как это показано на фиг. 1, изображающей -:асгь металлического рабочего диска- 1, сначала механически и в сильно увеличе:-ном виде высверливаются или выштамповывйются отверстия 2, 3. 4, 5, 6 . . ; диаметр этих отверстий должен донускать некоторое относительное смещеьие положения нолучаемых з дальнейшем световых отверстий, т. е. он должен „охватить наибольшую ошибку, создаваемую механическим разметочным у.:тоойст8о:л н вращательным движением. Н-д отверстиям 2, 3, 4, 5, 6, в соответгтйг- ;; с фиг. 2, каклеиваютс;квадратные стеклянные пластинки 7, 8, 9. Для прнда П Я этим | ластин1:ам жесткого положения, не меняюп1,егося при быстром во:1щени /, и для у:леныцен: ;1 солротивлйпия, создаваемого ими гаи вращении, на диск 1, в соответсгни; с фпг 2 и 2, накладывается второй снабженный соответственно большиглк вырезами 11, 12, 13 металлическ;;й диск 10; оба д.иска скрепляются и-сестко друг с другом посредством заклепок, БИНТОВ или т. п.; в особенности жестко екренляются места около в ре;юз. Изготовленные на токарном ста:ке диски могут несколько утолш,а.т:ъся в поправлении к центру, как это вк/сго из фгГ. 2, Во всех случаях толщина диска 10 в зоне, где расположены вырезы П, 12, 13, должна быть но крайней мере равна толщине наклеенных стеллянкых пластинок 7, 8, 9; это обеспечат достаточно гладкую лобовую

поверхность. Для обеспечения этого и для предупреждения смещения пластинок при вращении промежутки (зазоры) между каждой из них 7, 8, 9 и обрамляющими их вырезами 11, 12, 13 заполняются специальным связующим материалом, например, вязким клеем или смолой. Вместо стеклянных пластинок могут быть применены и какиелибо другие прозрачные пластинки йз иного материала, например, из целлюлоида (материал для фильмов), на который нанесена светочувствительная эмульсия равномерным но тощине слоем.

С целью более точной установки (см. далее) на диске имеются вспомогательные прорезы 15, 16, 17 . . . , совпадающие по с зоему угловому расположению с отверстиями 2, 3, 4, 5 в пределах, допускаемых механической разметкой.

Отверстия, изготовляемые фотографическим путем, могут быть выполнгнь в виде щелей, как это показано, например, на фиг. Зя и 36. lia фиг. За BH.u.o готовое отверстие 14, находящееся в центре отверстия 2; 7-стеклинна-) пластинка, 11--ее оправа на половине диска 10. На фиг. 36 фотографическое изображение щели 14 несколько смещено относительно середины носителя, иначе говоря, здесь центр отв; рстия 2, зследствке неточности мехаккческоП разметки, сдвинут относительно норнальн -io полоясе;и1я. Этот чертеж наглядно показывает, ;акую коррекцию пололсен;:я отверстия 14 следует ввести для , чтобы достигнуть одинакового расстоянп.я между всеми щелями 14 на всем диске (по способу, составляющему предмет настоян1,его изобретения).

Для целей фотогра(ричес::он обработки , нзгогозленныо isK, как это ОПРС-ТВЗЛОСЬ ранее, делаются светочувствительными путем покрытия отдельных стеклянных нластинок 7,8, 9 и т. д. фотоэмульсие; :. Толщина слоя эмульсии может быть при этом различно дозируе а, например, путем пульверизации всего диска при медленном вращении с последующим снятием светочувствительного материала со всех частей диска, исключая окошек. Понятно, что покритна можно осуществить и применением предохраняющего шаблона таким образом, чтобы эмульсия наносилась только на поверхности 7. 8, 9 и т. д.

Изготовленный вышеописанным образом диск, в соответствии с фиг. 4, насаживается вал электродвигателя 18, вращающегося с нормальным рабочим числом оборотов (для диска). На втором валу насаживается магнитная сирена 19, снабженная железными зубцами, расположенными по окружности,и нозбуждяющая нри своем враще; ии в катушке 20 импульсы э. д. с. Последние действуют на управляющую сетку усилительной лампы 21.

Можно вместо магнитно; : сирены применить обычный емкостный или светоэлектрический генератор; сирена 19 можот бьть заменена конденсаторной сиреной s соед;л-{гпии с ламповььм осциллятором или диско:. с от срстнями в со:гинеп:и1 с источн;г ами с/ета и фотоэлeмef тoм. CnpeiLi выбирается таки.м образом, чтобы ч:С о пмпульоов тока, г.,перирусмых ею за один оборот, соответствовало чис;.у отверстии, распределенных по краю диска. Частота импульсов может быть взята в два раза меньше или даже п три раза : еньще, но 3 дальнейшем, например, посредством двухполупериодного выпрями геля удвоена или при помош,; сслектпзпого умножителя утроена; о:1::ако, это быть осуществлено в той части анаарат}ры, в которой имеет место выделение частоты, т. е. за лампой 2:i. Для усиления импульсов тока, генер 1руемых сиреной, за лампой 21 следует включить дальнейший усилгггель 22. Его выход должен быгь связан через элемент связи 23 с нг.страивающи:1 ся, в данном случае обратно связанным, колебательным контуро:м 24, обладаюо1,::м малыл; .v.eKpeMeHiLV. затух;;ПИЯ, и, поэтому, остронастранзаюцпмсл в резонансе на частоту снрены.

Выделенное T3:;iiM образом чпсто синусоидальное черемгниое напряжение нодзодится посредством элемента связи 25 к цепи сеткп лампы 23, в анодной цепи которой может Г1меть упо: 1яаутое ранее }: и1оженг.е частоты.

Импульсы то:ча в анодной цепи лампы 26 проходят через реактпвную катущку 27 с железным насыщенным сердечником; параметры которой рассчитаны так, чтобы :ла ее зажимах HN;eли место исключительно острые пики напряжения, в свою очередь воздействующие на сетку следзющей лампы 29, на которую подается регулируемое отрицательное смещение от источника напряжения 40; смещение выбирается таким, чтобы анодный ток появлялся только при кратковременных пиках импульсов напряжения на зажимах катушки 27. Таким образом, можно получить кратковременные управляющие импульсы для фотовспышек, осуществляемых посредством безъинерционного светового реле 31 и проектируемых на диск. При помощи резонансного контура 24 все механические неточности разметки сирены, проявляющиеся в виде паразитной модуляции, электрически устраняются, так как контур в данном случае при помощи обратной связи демпфируется исключительно слабо. Генерируемые этим контуром импульсы совершенно равномерно распределяются во времени, вследствие чего проектируемые на диск изображения бленды соверщенно одинаково отстоят друг от Друга.

В качестве светового реле 31 можно использовать, например, ячейку Керра с источником света 37 и николями 33, 34. ЛТежду ячейкой и николем 34 следует поставить бленду, вырез которой имеет требуемую форму и величину. Эгот вырез посредством хорошего объектива 39 проектируется на фотослой стеклянных пласгииок 7, 8, 9 и т. д, В соответстБии с мгно ;еины5л импульсом напряжения, поданпом по лампы 2S на }силитель 30, на фотослое получаются негативные резко очерченные изображения щели. После проявления и т, д.. осуществляел;ого посредством обработки диска, находящегося в горизонтальном положении, проявителем и фиксажем и после промывкк, негатив должен быть превращен в светопроницаемую щель 14 (фнг. Зй) на черном CBCTOHenpOKHuaejMOM фоне. Однако, подобное обращение может быть устранено в том случае, если ширма, преектируемая через объектиЕ 38 на эмульсию, О;;тически обращена., т, е. если внутри достаточно большого прозрачного выреза, проекция которого на пластинки 7, 8, 3 и т. д, несколько перекрывает их поверхность, номестить небольщой заслоняющий экран правильной величины и формы, например, посредством наклейки его на стеклянное окошечко. В этом случае на фотонегативе появляется светопроницаемое щелевое отверстие 14 на затемненном фоне и, таким образом отпадает необходимость в химическом обращении. Интенсивность источника света при этом должна быть, естественно, весьма значительной, дабы поле, окружающее щель 14, было сильно затемнено. В случае применения световых реле, дающ.кх достаточно большую яркость только внутри более или менее ограниченной (i очечной) поверхности, например, в случае применения катодной трубки Брауна, химическое обращение совершенно необходимо, в то время как при применении, например, ячейки Керра вполне успешно можно применить оптическое обращение посредством негативной бленды.

Реле с катодным люмииесцирующим пятном имеет для изобретения то преимущество, что допускает работу с малыми управляющими напряжениям:. При этом требуемые для контрастных изображений щели 14 кратковременные вспышки могут быть получены безпр;;менения больашх усилий. Достижение требуемой форрлы и очертаний щели 14 при применении реле с катодным пу-:ком не представляет никаких трудностей, так как в настоящее время легко получить на светяп емся экране любые корфигурации -зображения отверстия электронно-оптпчески.х путем. Время пробега электронов от катода до светящегося экрана при анодных няпряжениях порядка 1000 вольт настолько мало,что никакой ф азосой коррекции, понятно, не потребуется.

Для (.беснечеки.я совпадения изображений ш.ели 14 с областью высверленных отверст1;й 2 (при экспозиции) предусматривается установочное устройство,, состояшее lis дополнительных вырезов 15, 16, 17, показанных на фиг. 2, и второго подключенного к усилителю ЗО сзетового реле {фиг. 4). Это световое реле предстйзляет собой ячейку Керра 32 с лампой 33 и николяым 35,36. Световой луч от ячейки 32,.

pacпOv oжeнный по дкаметру диска, вместе с лучом от ячейки 31 проходит через отверстия 15, 16, 17 диска и попадает в глаз А наблюдателя. Фаза электрических освещающих импульсов регулируется вращением катушки 20 или подбором сеточного конденсатора лампы 26 таким образом, чтобы прорезы 15, 16, 17 и т. д. были максимально освещены. При этом при правильном относительном положении обеих отображающих оптических систем фотографические изображения должны расположиться правильно.

Само собой разумеется, что при экспозиции следует позаботиться, чтобы свет от вспомогательной ячейки Керра 32 не воздействовал на эмульсию стеклянных пластинок 7, 8, 9, и т. д. и чтобы весь диск до проявления не был какимлибо образом засвечен. Это может быть осуществлено обычными способами, не имеющими отношения к предмету изобретения.

Для достижения особо контрастных изображений щели 14 следует ограничить экспозиционный процесс возможно меньшим числом оборотов диска. Идеалом было бы, принимая во внимание уедленные колебания вала мотора, ограничиться одним оборотом. Требуемое для этого ограничение времени экспозиции может быть достигнуто, например, путем короткого замыкания сетки лам1;ы 29 посредством реле времени 28.

Световые отверстия или прозрачные изображения (которые в случае световых модуляторов могут представлять собой зоны переменного затемнения или прозрачные фигуры переменной конфигурации), полученные описанным способом, могут быть сделаны еще более контрастными посредством последующего механического экранирования, Например, согласно фиг, 3, окружающая изображение щель 14 внутри круглого отверстия 2 может быть полностью затенена путем нанесения непрозрачного лака или наложения механической диафрагмы, вырез KOTOpofi только немного больше 1 0верхности, обозначенной цифрой 14. Этим устраняется известная прозрачность окружающего поля, искажающе действующая на передачу изображений. Для этого способа целесообразно применять разметочные устройства, дающие прецизионную работу при большом оптическом увеличении и этим исключающие возможность перекрытия щелевого отверстия.

Предмет изобретения.

1.Способ изготовления дисков Нипкова фотографическим путем, отличающийся тем, что фотографирование отверстий осуществляют методами д;оментальной фотографии во время вращения диска с рабочей скоростью.

2.Прием выполнения способа по п, 1, отличающийся тем, что приме ;;ют для фотографирования световые вспышки, частота которых находится в целом или дробном отношении с основной частотой генератора ., связанного с диском. к патенту виной фирмы . лочной телеграфии

V,

. U}

7«

.v..|.. r f ,,,.iml

em - l-ffi Д). n/x-C5;

Y. 4 (r

.,,|ф|н1Л- ; |-14|.;.

™-«„

Нп П

L4-J|

f&

u „Телефункея, о-во беспрово с огр. отв. № 47255