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" PERFECTIODEMENTS AUX MOYENS DE TRANSMETTEB DES IMAGES A DISTANCE. " La priorité du brevet déposé aux Etats-Unis d'Amérique. le 9
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août 1926 sous le N0 128866 par Ernst P.WALEXANDEPSCNP est revendiquée pour cette demande en vertu de la Convention Internationale de 1883.- --nr-w-----rrwrww-w.-.-----.-.-----------w-w-------------------w--w-m-----------w-- la présente invention est relative à la transmission électrique d'imagée, particulièrementà la transmission d'images par radio.
L'objet de l'invention est de créer des moyens et une méthode améliorée de transmettre rapidement des images avec exactitude et de façon continue.
L'invention a également pour objet la transmission d'images par radio, sans que celles-ci soient affectées sensiblement par les parasites ou l'affet de "fading".
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L'invention sera mieux comprise en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels :
Les Fig.1 et 2 sont, respectivement, des représentations schéma- tiques d'un transmetteur et d'un récepteur conformes à l'invention. la Fig.3 représente des diagrammes montrant les effets de para- sites atmosphériques et de "fading",
Sur la Fig.1, la source de lumière 1 comprend une lampe électri- que ayant un filament en forme de ruban, vis-à-vis duquel se déplace l'image ou les images à transmettre qui sont dans l'exemple représenté, constituées par un fil cinématographique 2, La filament de la lampe est disposé transver- salement relativement au film, et la lumière est concentrée sur ou film par une lentille appropriée, Le fila est entraîné de façon continue par une roue à dents 3,
et il est déroulé d'un rouleau 4, et enroulé sur un rouleau 5. On peut employer des moyens bien connus dans l'art de la cinématographie pour guider convenablement le film à l'endroit ou où il passe vis-à-vis de la lampe, aussi pour faire tourner le rouleau sur lequel le film s'emmagasine, et pour appliquer l'action de frein désirée au rouleau d'au provient le lilts, De l'au- tre côté du film est disposée une cellule photoélectrique 8, et un système op- tique grâce auquel la lumière, qui pénètre dans la cellule, provient d'une petite aire de l'image, cette aire étant déplacée rapidement dans une direc- tion transversale relativement au film, lorsque celui-ci se déplace longitudi- nalement, Le système optique comprend le prisme 9 en matière transparente,
par exemple en varre ou en quarts, présentant plusieurs faces polies d'égales di- mensions qui, dans la réalisation représentée, est monté sur un arbre 10, de façon à pouvoir tourner; cet arbre est représenté comme relié par engrenages avec l'arbre de la/boue à dents 3. On emploie des moyens appropriés (non re- présentée) pour faire tourner l'arbre 10, de préférence à une vitesse unifor- me.
Au-delà du prisme est située la lentille 11, et au voisinage de la cellule 8 est disposé l'écran 12 qui présente une petite ouverture 13, la distance entre la lentille et l'écran est beaucoup plus grande que celle entre la len- tille et le fila, le film et la lentille étant situés approximativement en des points conjuguas La petite ouverture de l'écran laisse donc passer de la lumière dans la cellule, qui provient seulement d'une aire beaucoup plus
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petite du film, aire que l'on dénommera dans ce qui suit "unité d'aire".
Lors- que le prisme tourne, cette unité d'aire se déplace transversalement sur le film, suivant une bande étroite pour chaque face du prisme. Le film peut évi- demment être entraîné à toute vitesse désirée, mais il est préférable de le faire tourner à une vitesse telle que les bandes successives d'unité d'aire se superposent partiellement.
Les impulsions de la cellule photoélectrique 8, après avoir été convenablement amplifiées par l'amplificateur 16, agissent de manière à madi- fier le débit de l'oscillateur 17, représenté sur le dessin corne un généra- teur d'ondes courtes ayant une antenne horizontale la. L'oscillateur est repré- -senté comme pourvu d'une tension de réglage de grille constituée par une bat- terie 19, tension qui doit être surmontée par les impulsions amplifiées de la cellule photoélectrique, ayant que l'oscillateur n'oscille.
La force électro- motrice de réglage de grille, représentée par la source 19, doit avoir une valeur telle que les oscillations ne prennent naissance et que les impulsions électromagnétiques ne soient rayonnées qu'aux instants où l'unité d'aire de film a un éclairement prédéterminé, L'oscillateur muni de sa grille, dont la tension de réglage est convenablement réglée, produit donc un effet analogue à celui d'une clé télégraphique, les ondes rayonnées ayant la caractéristique de tout ou rien, selon que les petites unités d'aire de l'image à transmettre correspondent à des parties brillantes au sombres, ce qui donne ce que l'on peut appeler des "signaux de code".
Si l'on se réfère maintenant à l'appareil récepteur, représenté Fige±, on y remarque une antenne réceptrice horizontale pour ondes courtes, en 25, analogue à l'antenne d'émission 18. Les Impulsions d'ondes courtes sont transmises à un superhétérodyne approprié 26, dont le débit, après amplifica- tion par l'amplificateur 27, est transféré à l'appareil à décharge électroni- que 28. Cet appareil est représenté oonme un dispositif électronique à trois électrodes fonctionnant au point de saturation, qui est commandé au moyen d'un rhéostat 29, une tension de réglage est d'ailleurs appliquée à sa grille au moyen d'une batterie 30.
Le fonctionnement de l'appareil au point de satu- ration, et l'emploi d'une tension de réglage de grille de valeur appropriée, donnent deux résultats importants, à savoir l'élimination des effets de "fading", et l'élimination de l'action des parasites atmosphériques* Sur la
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Fig.3, le graphique 32 représente des parasites atmosphériques, et la courbe
33 les variations d'amplitude du signal reçu dues au phénomène de "fading"; enfin, en 34 la superposition de la courbe des parasites à celle de la courbe de "fading".
On suppose que le signal reçu est toujours malgré l'action de "fading" d'amplitude supérieure à celle des impulsions des parasites atmosphé- riques, et que, par suite, la tension de réglage de grille 30, peut être ré- glée à une valeur telle que le signal soit toujours reçu, tandis que les im- pulsions dues aux parasites atmosphériques ne peuvent surmonter la tension de réglage de grille, et se trouvent par suite éliminées.
On obtient le fonctionnement du tube 28 au point de saturation, en réglant le rhéostat 29 qui oonmande le courant de filament, de manière à obtenir un débit sensiblement constant tant que l'amplitude du signal reçu est suffisante pour surmonter la tension de réglage appliquée à la grille. On. a représenté le tube 28 comme relié à l'amplificateur 36, lui-même connecté à l'oscillographe 37. L'oscillographe est représenté schématiquement, et il comprend l'enroulement 38, la source de lumière 39 et le miroir 40.
Lors de la réception des signaux par l'oscillographe, le miroir tourne de façon à ré- fléchir un faisceau de lumière à travers la' lentille 41 vers le prisme 42, qui est semblable au prisme 9 du transmetteur, et qui est monté sur l'arbre 43,de manière à tourner en synchronisme avec le prisme 9. Divers moyens peuvent être employés pour obtenir la rotation synchrone des deux prismes, on a omis de les représenter pour simplifier le dessin.
Le film récepteur 45 est en ligne avec l'oscillographe et avec le prisme rotatif, il est enfermé dans une boite opa- que vis-à-vis des rayons lumineux 46, et il est tel que lorsqu'il est déroulé du rouleau 47 et enroulé sur le rouleau 48, il passe au point focal de la len- tille 49 la roue à dents 50 entraîne le film et est reliée par engrenages à l'arbre du prisme 43, elle tourne par suite au synchronisme avec les éléments correspondants du transmetteur. Pendant les instants où le transmetteur envoie des imposions , l'oscillographe projette une tache lumineuse sur le film ré- cepteur, et agit sur lui en conformité avec les parties les plus transparentes du film original 2.
Simultanément, les faces successives du prisme rotatif 42 dépla- cent la tache lumineuse transversalement sur le film.
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On peut remarquer qu'avec cet appareil, la transmission des di- vers éléments d'aire de l'image ne dépend pas de la variation de l'intensité ou de l'amplitude de l'onde transmise, tant que la lumière reçue des unités d'aire est d'intensité supérieure àoelle prédéterminée, des signaux de "code" sont envoyés, et ils sont raque par un récepteur accordé qui détermine l'en- registrement.
Il en résulte qu'avec cet appareil, la transmission des images est, dans une grande mesura, sinon totalement du moins en partie. indépendante des effets de "fading" et de parasites atmosphériques,
Comme moyen additionnel d'éliminer à la réception l'effet des parasites et de "fading", on a représenté l'oscillographe comme pourvu d'un écran 52 sur lequel est projeté le faisceau lumineux, lorsqu'on reçoit seule- ment des parasites atmosphériques.
L'angle de déplacement représenté par à sur la Fig.2. correspond au domaine normal des impulsions dues à des parasi- tes atmosphériques représentépar à sur la Fig.. L'aigle de déplacement re- présenté par b sur la Fig.2 correspond à la variation d'amplitude du signal reçu dû au phénomène de "fading" plus à l'effet de parasites, effet résultant représenté par .± sur la Fig.3.
Bien que l'on ait représenté ces seconds moyens pour éliminer les parasites atmosphériques et l'action de "fading", comme employés simultanément avec les moyens d'élimination électriques décrits ci-dessus, et cela dans le but de rendre l'appareil plus indépendant de ces effets, il est possible, dans certaines conditions, qu'un seul de ces dispositifs soit suffisant,
Avec l'appareil que l'on vient de décrire, les petites aires du film récepteur 45 sont successivement exposées, et ces petites aires se que.
cèdent de manière à former' des bandes transversales sur le film, ces bandes étant brillantes ou obscures, selon que la lumière reçue des unités d'aire suc- -cessives du film émetteur 2 est suffisante pour déterminer, ou non, le fonc- tionnement de l'oscillateur 17.Les aires exposées du film récepteur correspon- dent, par suite, à toutes les unités d'aire du film émetteur qui sont entière- ment transparentes, ainsi qu'à toutes celles dont l'opacité est inférieure à une valeur prédéterminée* Les aires non exposées du film récepteur correspon- dent à toutes les unités d'aire du film émetteur qui sont entièrement opaques, et aussi à toutes celles dont l'opacité est supérieure à une valeur prédéter- minée.
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On obtient ainsi, à la station réceptrice, une image à double teinte* pour obtenir une image ayant un plus grand nombre de teintes, par exemple comme dans une image demi-teint., on a pourvu le transmetteur de moyens destinés à choisir successivement les différentes teintes de l'image, et au fur et à me- sure de la sélection de chacune de ces teintes, des impulsions électriques sont transmises en conformité à la station réceptrice, Conformément à une réa- lisation de la présente invention, le transmetteur est pourvu d'un volet 55 monté sur un arbre 56 qui est relié par engrenages à l'arbre du prisme 10.
Ce volet est constitué de différents secteurs, quatre dans le cas présent, ces secteurs étant de rayons différents, et disposés de façon à se déplacer sur le chemin des rayons lumineux. Lorsque le volet tourne, les secteurs passent successivement dans le cône de lumière, le secteur de plus grand rayon arrê- tant tout le faisceau, sauf une petite portion, le secteur de plus petit rayon n'arrêtant qu'une très faible partie de la lumière, et les deux secteurs inter- -médiaires obstruant des quantités intermédiaires de lumière.
La liaison entre le volet et le prisme 9 est telle que le passage des secteurs successifsest synchrone avec celui des faces successives du prisne,On voit qu'avec le volet que l'on vient de décrire, par exemple, une teinte donnée du film émetteur, agit ,à chaque tour du volet, sur la cellule photo-électrique 8, de façon à lui faire envoyer quatre impulsions d'intensités différentes conformes à la quantité de lumière passant au delà de chacun des quatre secteurs du volet, les parties claires et obscures du film sont généralement distribuées de façon que, pendant le passage de chacun des quatre secteurs du volet, la cellule photo-électrique reçoive une quantité de lumière suffisante de certaines uni- tés d'aire, pour déterminer l'envoi de signaux de "code" à des instants cor- respondant à la position de ces aires.
La vitesse du film 2 est de préférence telle que les bandes formées par le déplacement des petites unités d'aire se recouvrent partiellement, Lorsque le film récepteur est entraîné à une vitesse correspondante, les bandes étroites d'aires lumineuses ou sombres se recouvrent aussi partiellement. 10 est évident qu'on peut prendre un volet ayant un nom- bre de secteurs supérieur ou inférieur à celui représenta. Dans ia description ci-dessus e sur les dessins joints, les réalisations de l'invention ne sont représentées que schématiquement, et l'on n'a pas essayé de figurer les diver- ses parties avec leurs grandeurs relatives convenables, ou même les formes
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"IMPROVEMENTS IN MEANS OF TRANSMITTING REMOTE IMAGES." The priority of the patent pending in the United States of America. the 9
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August 1926 under No. 128866 by Ernst P.WALEXANDEPSCNP is claimed for this application under the International Convention of 1883.- --nr-w ----- rrwrww-w.-. ----- .-. ----------- ww ------------------- w - wm ----------- w-- la The present invention relates to the electrical transmission of images, particularly to the transmission of images by radio.
The object of the invention is to provide a means and an improved method of rapidly transmitting images accurately and continuously.
Another subject of the invention is the transmission of images by radio, without them being appreciably affected by interference or the effect of "fading".
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The invention will be better understood by referring to the following description and to the accompanying drawings in which:
Figures 1 and 2 are, respectively, schematic representations of a transmitter and a receiver according to the invention. Fig.3 represents diagrams showing the effects of atmospheric interference and "fading",
In Fig. 1, the light source 1 comprises an electric lamp having a ribbon-shaped filament, vis-à-vis which moves the image or images to be transmitted which are in the example shown, consisting of by a cinematographic wire 2, The filament of the lamp is arranged transversely relative to the film, and the light is focused on or film by a suitable lens, The fila is driven continuously by a toothed wheel 3,
and it is unwound from a roll 4, and wound onto a roll 5. Means well known in the art of cinematography can be employed to properly guide the film to the place or where it passes opposite. the lamp, also to rotate the roll on which the film is stored, and to apply the desired braking action to the roller from which comes the lilts, On the other side of the film is placed a photoelectric cell 8 , and an optical system whereby the light which enters the cell comes from a small area of the image, this area being moved rapidly in a transverse direction relative to the film, as the latter moves. Longitudinally, the optical system comprises the prism 9 in transparent material,
for example in varre or in quarters, having several polished faces of equal dimensions which, in the embodiment shown, is mounted on a shaft 10, so as to be able to rotate; this shaft is shown as connected in gears with the toothed mud shaft 3. Appropriate means (not shown) are employed to rotate the shaft 10, preferably at a uniform speed.
The lens 11 is located beyond the prism, and in the vicinity of the cell 8 is placed the screen 12 which has a small opening 13, the distance between the lens and the screen is much greater than that between the lens. tille et fila, the film and the lens being located approximately at conjugate points The small opening of the screen therefore allows light to pass into the cell, which comes only from a much larger area.
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small of the film, area which will be referred to as "unit of area" in what follows.
As the prism rotates, this unit of area moves transversely across the film, following a narrow band for each side of the prism. The film can of course be driven at any desired speed, but it is preferable to rotate it at such a speed that the successive strips of area unit partially overlap.
The pulses of the photoelectric cell 8, after having been suitably amplified by the amplifier 16, act so as to increase the throughput of the oscillator 17, shown in the drawing as a shortwave generator having an antenna. horizontal la. The oscillator is shown as provided with a gate adjustment voltage constituted by a battery 19, which voltage must be overcome by the amplified pulses of the photoelectric cell, so that the oscillator does not oscillate.
The gate-setting electro-motive force, represented by source 19, should be of such a magnitude that oscillations do not originate and electromagnetic pulses are radiated only at times when the film area unit has a predetermined illumination, The oscillator provided with its grid, the adjustment voltage of which is suitably adjusted, therefore produces an effect similar to that of a telegraph key, the radiated waves having the characteristic of all or nothing, depending on whether the small units d The area of the image to be transmitted corresponds to bright to dark parts, which gives what can be called "code signals".
If we now refer to the receiving apparatus, shown Fig ±, we notice a horizontal receiving antenna for short waves, at 25, similar to the transmitting antenna 18. The short wave pulses are transmitted to a suitable superheterodyne 26, the output of which, after amplification by amplifier 27, is transferred to the electronic discharge apparatus 28. This apparatus is shown as an electronic device with three electrodes operating at the point of saturation, which is controlled by means of a rheostat 29, an adjustment voltage is moreover applied to its grid by means of a battery 30.
Operation of the apparatus at the saturation point, and the use of an appropriately valued gate adjustment voltage, gives two important results, namely the elimination of "fading" effects, and the elimination. of the action of atmospheric parasites * On the
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Fig. 3, graph 32 represents atmospheric parasites, and the curve
33 variations in the amplitude of the signal received due to the phenomenon of "fading"; finally, at 34 the superposition of the interference curve on that of the “fading” curve.
It is assumed that the received signal is still in spite of the "fading" action of greater amplitude than that of the pulses of the atmospheric parasites, and that, therefore, the gate adjustment voltage 30, can be set to a value such that the signal is always received, while the pulses due to atmospheric interference cannot overcome the gate adjustment voltage, and are consequently eliminated.
The operation of the tube 28 at the saturation point is obtained by adjusting the rheostat 29 which controls the filament current, so as to obtain a substantially constant flow as long as the amplitude of the signal received is sufficient to overcome the regulating voltage applied to the flow. Grid. We. has shown the tube 28 as connected to the amplifier 36, itself connected to the oscillograph 37. The oscillograph is shown schematically, and it comprises the winding 38, the light source 39 and the mirror 40.
Upon reception of the signals by the oscillograph, the mirror rotates to reflect a beam of light through lens 41 to prism 42, which is similar to prism 9 of the transmitter, and which is mounted on the prism. 'shaft 43, so as to rotate in synchronism with the prism 9. Various means can be used to obtain the synchronous rotation of the two prisms, they have been omitted to represent them to simplify the drawing.
Receiving film 45 is in line with the oscillograph and with the rotating prism, is enclosed in a box opaque to light rays 46, and is such as when unrolled from roll 47 and wound on the roller 48, it passes to the focal point of the lens 49 the toothed wheel 50 drives the film and is connected by gears to the shaft of the prism 43, it therefore rotates in synchronism with the corresponding elements of the transmitter . During the moments when the transmitter sends imposions, the oscillograph projects a luminous spot on the receiver film, and acts on it in conformity with the most transparent parts of the original film 2.
Simultaneously, the successive faces of the rotating prism 42 move the light spot transversely on the film.
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It can be noted that with this apparatus, the transmission of the various elements of area of the image does not depend on the variation of the intensity or the amplitude of the transmitted wave, as long as the light received from the units of area is greater than a predetermined intensity, "code" signals are sent, and they are answered by a tuned receiver which determines the recording.
As a result, with this device, the transmission of images is, to a great extent, if not totally at least in part. independent of the effects of "fading" and atmospheric interference,
As an additional means of eliminating on reception the effect of interference and "fading", the oscillograph has been shown as provided with a screen 52 onto which the light beam is projected, when only interference is received. atmospheric.
The displacement angle represented by à in Fig. 2. corresponds to the normal range of the pulses due to atmospheric parasites represented by a in Fig. The displacement eagle represented by b in Fig. 2 corresponds to the variation in amplitude of the signal received due to the phenomenon of " fading "plus to the effect of parasites, resulting effect represented by. ± in Fig.3.
Although these second means for eliminating atmospheric interference and the action of "fading" have been shown, as employed simultaneously with the electrical elimination means described above, and this with the aim of making the apparatus more independent of these effects, it is possible, under certain conditions, that only one of these devices is sufficient,
With the apparatus which has just been described, the small areas of the receiving film 45 are successively exposed, and these small areas are only exposed.
give way so as to form 'transverse bands on the film, these bands being bright or dark, depending on whether the light received from the successive area units of the emitting film 2 is sufficient to determine, or not, the operation. of oscillator 17. The exposed areas of the receiving film correspond, therefore, to all the units of area of the emitting film which are entirely transparent, as well as to all those whose opacity is less than one. predetermined value * The unexposed areas of the receiving film correspond to all the area units of the emitting film which are fully opaque, and also to all those whose opacity is greater than a predetermined value.
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A dual-tone image * is thus obtained at the receiving station * in order to obtain an image having a greater number of tones, for example as in a half-tone image., The transmitter has been provided with means intended to successively choose the different tones of the image, and as each of these tints is selected, electrical pulses are transmitted in accordance with the receiving station. In accordance with an embodiment of the present invention, the transmitter is transmitted. provided with a shutter 55 mounted on a shaft 56 which is connected by gears to the shaft of the prism 10.
This shutter is made up of different sectors, four in the present case, these sectors being of different radii, and arranged so as to move on the path of the light rays. When the shutter rotates, the sectors pass successively through the cone of light, the sector with the greatest radius blocking all the beam, except for a small portion, the sector of smaller radius only stopping a very small part of the beam. light, and the two intermediate sectors obstructing intermediate amounts of light.
The connection between the shutter and the prism 9 is such that the passage of the successive sectors is synchronous with that of the successive faces of the socket, It can be seen that with the shutter which has just been described, for example, a given shade of the emitting film , acts, at each turn of the shutter, on the photoelectric cell 8, so as to send it four pulses of different intensities in accordance with the quantity of light passing beyond each of the four sectors of the shutter, the clear parts and obscures of the film are generally distributed so that, during the passage of each of the four sectors of the shutter, the photocell receives a sufficient quantity of light from certain units of area, to determine the sending of signals of " code "at instants corresponding to the position of these areas.
The speed of the film 2 is preferably such that the bands formed by the movement of the small area units partially overlap, When the receiving film is driven at a corresponding speed, the narrow bands of bright or dark areas also partially overlap. . It is obvious that one can take a shutter having a number of sectors greater or less than that shown. In the above description and in the accompanying drawings, the embodiments of the invention are shown only schematically, and no attempt has been made to show the various parts with their suitable relative sizes, or even the shapes.
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