Безвакуумное передающее телевизионное устройство Советский патент 1975 года по МПК H04N5/82 

1

Изобретение относится к радиотехнике, может быть использовано в системах накопления и воспроизведения оптических изображений, используемых в малокадровом телевидении и фототелеграфии, а также в системах для перезаписи и воспроизведения изображения с задержкой на заданное время.

Известно безвакуумное передающее телевизионное устройство с фотоэлектростатической записью изображения на движущийся носитель, содержащее накопитель с лентопротяжным механизмом, заземленные ролики, блок электризации и записи, блок промежуточного хранения носителя, блок считывания с применением токов смещения, видеоусилитель, блок синхронизации, импульсный генератор, блок стирания, блок управления.

Цель изобретения - улучщение разрещающей способности - достигается тем, что в предлагаемом устройстве установлены считывающий блок в виде фигурного зеркала с пазом, в который введен металлический сканирующий диск с диэлектрическим кольцом, механически соединенный посредством металлической и диэлектрической муфт с электродвигателем, содержащий аксиально размещенные в сквозных радиальных каналах изолированные считывающие металловолокна, связанные электрическими торцами с диэлектрическим слоем накопителя и через щеточный токосъемник - с предварительным видеоусилителем, и блок стирания, выполненный из обжимающих накопитель заземленных проводящих валиков, один из которых связан посредством

скользящего электрического контакта с основой накопителя, а другой - с диэлектрическим слоем, причем на конец одного из валиков нанесена изоляционная пленка, на которую насажен ролик, соединенный через щеточный токосъемник с потенциальным выводом генератора высокочастотных колебаний.

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства; на фиг. 2 - накопитель; на фиг. 3 - блок электризации и записи; на

фиг. 4 - блок считывания; на фиг. 5 - блок

считывания, вид сверху; на фиг. 6 - блок

считывания, продольный разрез; на фиг. 7 -

общий вид блока стирания.

Безвакуумное передающее телевизионное

устройство содержит накопитель 1, лентопротяжный механизм 2, заземленные ролики 3, блок электризации и записи 4, блок считывания 5, блок 6 промежуточного хранения носителя, видеоусилитель 7, блок синхронизации 8, электродвигатель 9, импульсный блок питания 10, блок стирания 11, устройство автоматики 12, блок управления 13 и устройство питания 14. Фотоэлектростатический ленточный накопитель 1 содержит прозрачную для света гибKvso диэлектрическую основу (лавсан, стирол и т. д.) 15, полупрозрачны проводящий слой (Sn02, золото и т. д.) 6, слой высокочувствительного сопротивления 17, диэлектрически; слой (лавсан, стирол, полиэтилен и т. д.) 18.

Блок электризации и записи содержит леиточный накопитель I, ,;елкостру ;турпую управляющую сетку 19, корониругащие ироволочки (электроды) 20, экранирующие электроды 21, имиульсиый генератор (высоковольтные импульсы 6-30 KB) 22, имиульсный генератор (высоковольтные импульсы 500-3000 в) 23, устройство экспоиировакия 24, гасящее сопротивление 25 в иеии коронирующих электродов, гасящее сопротивление 26 в цени экранирующих электродов, уиравляющее соиротивлепие 27 в цени сетки.

Блок считывания включает в себя леиточиый накопитель 1, прижимное фигурное зеркало 28, считывающее металловолокио 29, скаиирующий диск 30, паз 31 в фигурном зеркале, вращающиеся валики 32, токосъемную щетку 33, вращающуюся втулку 34 из хороню проводящего материала, к которой присоединены металловолокиа, вращающуюся диэлектрическую муфту 35, экранирующий кожух 33, ггредварительный видеоусилитель 37, выход 38 видеосигнала в блок видеоканала и блок си;;хроиизации, металлическую муфту 39, электродвигатель 9 с валом 40, экранирующий кожух 41 электродвигателя, креиление двигателя 42, щетку зазе.мления 43 оси дьзигателя. диэлектрическое кольио 44, диэлектрический чулок металловолокон 45, сонротивлепие нагрузки 46 иа входе предварительного видеоуснллтеля.

Блок стирания рельефа содержит заземленные ироводящие валики 47, токопроводящий ролик 48, изоляционную плапку 49, щеточный токосъемник 50, кромку 51 полупрозрачного проводящего слоя накопителя и генератор высокочастотных колебаний 52.

Статическое состояние устройства.

Фотоэлектростатичеекий леиточиый накопитель I должен неремещатьея леитоиротяжным механизмом 2 (фиг. 1) как равномерно, так и щагом, равным размеру записываемого иа ием кадра.

Скачковое (щаговое) перемещепие доллсно происходить во время записи, а равномерное - ири считывании.

В качестве устройства заииси можно использовать кииофотоанпарат или специальную фотокамеру. Устройство электризации включает в себя диодную или триодную коронирующую нланщайбу и высоковольтный илгпульсный блок питания с напряжениями соответственно 6-20 КБ и 600-2000 Б.

Триодный электризатор может представлять собой болыиое число пара.ллельиых, натяпуть Х иа онределеиио: 1 расстоянии, ироволочек или мелкоструктурную сетку, находяпуюся на расстоянии 0,1-2 мм от диэлектр;;ческого слоя накоиителя. Для более эффекти; ной и равномерной электризации поверхности накопителя между коронирующими проволочками располагают экранирующие электроды.

Коронирующая поверхность планщайбы должна располагаться в 10-30 мм от мелкоструктурпой сетки.

Величииа имиульсных потенциалов, прикладываемых к коронирующей нлаищайбе и мелкоетруктурной сетке (6-20 кв и 600- 2000 в), в общем случае зависит от толщины

и удельного соиротивления слоев наконителя, необходимой величины коронного тока и времени электризации, раестояний диэлектрического слоя накоиителя от мелкоструктурной сетки и электродов металловолоконной иланщайбы.

Блок нромел уточного хранения носителя представляет собой камеру с устройством охлаждения до 15-0°С, в котором ленточный накопитель должен храниться в виде иетли

или рулона.

Блок считывания включает в себя сканирующий диск диаметром 10-100 мм, вращающийся со скоростью иорядка 5000- 18000 об/мин, внутри которого иод углом 120°

друг относительио друга расположены считывающие изолированные металловолокна с диаметром 1-20 мк.

Диск при считывании приблизительно на /3 длины своего периметра .входит в паз 31

фигурного зеркала, которое с помощью специального воздущного прижима стабилизирует воздущный зазор 1-20 мк между поверхностью движуагегося ленточного накопителя и торцами вращающихся металловолокон. Вторым токосъемиым электродом ири считывании являются вращающиеся валики 32, скользящие по проводящей кромке накопителя.

Блок стирания 11 может быть выполнен в виде двух проводящих валиков (один из них

вращается), между которыми прокатывается леиточиый накоиитель. В одиом варианте стираиия валики должиы быть заземлены, в другом - к ним прикладывается сильиое высокочастотиое иоле.

Строчная и кадровая еинхронизация может быть оеуществлеиа двумя различными методами:

1) С внещней стороны ленты иротив кромки иолунрозрачного проводящего электрода

можно установить фотодиод или фотосоиротивлеиие строго в плоскости вращения диска. В торце диэлектрического кольца диска устаиавливают миииатюриую лампочку или другой источиик света с узкой световой щелью.

При наличии трех считывающих металловолокон в обп.ем случае необходимы три лампочки иодсветки, но можно ограничиться одной, создав задержку по времени, чтобы получить сиихроимпульс для второго металловолокна,

третьего и т. д.

При движении диека свет ламиочки накаливания попадает через узкую щель на кромку иолуирозрачного ироводящего электрода иакопителя и, проходя через его иолуирозрачный проводящи слой И ирозрачную диэлектрическую основу, освещает датчик светового синхроимпульса (фотодиод, фотосопротивление) в электрической цепи которого при импульсной подсветке появляется ток.

Следовательно, при одном обороте диска и укрепленных на нем трех считывающих металловолокон (соответстве п-10 и трех источников подсветки) будут выдаваться три синхроимпульса. Источник подсветки, укрепленный в торце диэлектрического кольца диска, находится несколько впереди по отношению к соответствующему считывающему металловолокну, поэтому для совпадения начала синхроимпульса с началом считывания соответствующим металловолокном данной строки необходимо поставить элементарную линию задержки.

2) Поскольку при фотоэлектростатическом методе записи соотношение толщины «двуслойной структуры накопителя выбирают в пределах от 1:1 до 10: 1, на диэлектрическом слое накопителя после записи изображения всегда имеется уровень постоянного потенциала - «кажущийся фон изображения, который в отсутствии экспозиции является по существу уровнем «черного .в записываемом изображении. Если диаметр сканирующего диска или ширину накопителя выбрать такими, чтобы после окончания считывания одной строки и выхода данного считываюшего металловолокна за пределы поверхности накопителя второе считывающее металловолокно вошло в полость фигурного зеркала с небольщой задержкой, в видеосигнале появляется импульс, вершина которого соответствует «нулевому уровню фона (отсутствие фона), а задний фронт соответствует началу считывания новой строки.

Данный импульс после усиления сигнала в предварительном видеоусилителе может быть выделен путем ограничения и использован в качестве строчного синхроимпульса, а при надлежащем преобразовании - в качестве кадрового синхроимпульса и других управляющих . илтпульсов в передающей и приемной частях видеотракта.

Устройство авто гатик11 12 и блок управления 13 обеспечивают необходимый режим работы передающего устройства.

Цикл работы безвакуумного передающего устройства с электростатическим считыванием можно разделить на пять процессов:

а)электризация (подготовка) накопителя.

б)запись изобрал ения (накопление видеоинформации) ,

в)образование и хранение потенциального рельефа (консервация изображения),

г)считывание,

д)стирание изображения (нейтрализация остаточного рельефа после считывания).

Для электризации участок ленты, равный размеру кадра записываемого изображения, протягивают под проекционное окно.

С помощью устройств автоматики 12 и блока управления 13 на выходе импульсного блока питания 10 появляются высоковольтные импульсы, которые прикладываются к электродам металловолоконной планшайбы и мелкоструктурной сетке.

Цель электризации - проведение сзободной поверхности участка кадра пако 1птеля с помощью коронпого разряда к нокоторо/лу равновесно лу потенциалу электрпзацпи в OTCVTствие освещения.

В результате электризацип, в завпспмости от электрофизических свойств пг ог11теля. напряжение на слоях распределяется согласно «рельефу сопротивлении или «рельефу емкостей.

Через промежуток времени порядка 10 сек после начала электризации на слой 17 высокочувствительного сопротивлення накопителя с помоп1ью устройства 24 экспонпрования проецируется записываемый кадр изображения.

Во запис : (порядка 10 сек) свободная поверхпость участка накопителя, на который спроецировано изображение, поддерживается под равновесным потенппало т, причем режим работы электризатора может не меняться.

Экспозиция п электрпзация оканчиваются либо одновременно либо с заданным сдвигом по времени.

В резутьтате экспозиции благодаря перераспределению напряжений между записывающим слоем 17 и диэлектрическим слоем 18 на границе этпх слоев создается потенциальный рельеф.

После окончания экспоз1щпп за счет разрыва цепи зарядки накопителя и разрядки фотослоя потенциальный рельеф постепенно переходит на свободную поверхность накопителя ц сохраняется длительное время.

Экспонированный кадр продергивается ц происходит запись следующего кадра. Цакопитель с записанным изображением хранится в блоке 6 в виде рулона или петли.

После записи нeoбxoди тoro чпсла катров

T:O истечении заданного времени хранения записанная видео1п фор: 1ация считывается.

При считывании ленточный накопитель 1 равномерно движется внутри фигурного прижимного зеркала 28. Строчное считывание

изображения выполняется поэлементно торцами токопроводящих тeтaллoвoлoкoн 29. уложенных внутри металлического диска 30. который приводится в движение электродвигателем 9. Когда металловолокна проходят в непосредственной близости от поверхности считываемой строки диэлектрического слоя накр пителя, в каждый данный момент через вра щающиеся валики 32. скользящие по торцу полупрозрачного проводящего слоя накопителя 1, блок считывания, элементарный воздушный промежуток. геталловолокно. токосъемиую щетку 33 и сопротивление нагрузки, установленное на входе предварительного видеоусилителя, течет ток смещения, пропорциопальный потенциалу считываемого элемента.

При сканировании металловолокном данной строки через сопротивление нагрузки течет ток смещения, пропорциональный в каждый данный момент потенциалу отдельных элементов считываемой строки, который образует на сопротивлении нагрузки видеосигнал. Кадровое считывание происходит в результате равномерного перемещения накопителя со скоростью, обратно пропорциональной времени считывания строки и, соответственно, кадра.

С целью приведения в равновесное состояние и подготовки накопителя для записи и передачи новых кадров изображения, накопитель проходит через блок стирания.

Если обкладки валиков блока стирания заземлены, накопитель разряжается как обыкновенный конденсатор, когда его обкладки замыкаются накоротко. Если к валикам приложено сильное высокочастотное поле, накопитель разряжается в поле переменного тока.

По окончании стирания ленточный накопитель готов к записи новых кадров изображения, и весь цикл работы устройства повторяется.

Предмет изобретения

безвакуумное передающее телевизионное устройство с фотоэлектростатической записью изображения на движущийся носитель, содержащее накопитель с лентопротяжным механизмом, заземленные ролики, блок электризации и записи, блок промежуточного хранения носителя, блок считывания с применением токов смещения, видеоусилитель, блок синхронизации, импульсный генератор, блок стирания, блок управления, отличающееся тем, что, с целью увеличения разрешающей способности, в нем установлены считывающий блок в виде фигурного зеркала с пазом, в который введен металлический сканирующий диск с диэлектрическим кольцом, механически соединенный посредством металлической и диэлектрической муфт с электродвигателем, содержащий аксиально размещенные в сквозных радиальных каналах изолированные считывающие металловолокна, связанные электрическими торцами с диэлектрическим слоем накопителя и через щеточный токосъемник с предварительным видеоусилителем, и блок стирания, выполненный из обл имающих накопитель заземленных проводящих валиков, один из которых связан посредством скользящего электрического контакта с основой накопителя, а другой - с диэлектрическим слоем, причем на конец одного из валиков нанесена изоляционная планка, на которую насажен ролик, соединенный через щеточный токосъемник с потенциальным выводом генератора высокочастотных колебаний.

Г

Фиг. 2

«4 45 гз