biiazusammensetzvorricntung nur rernsenempianger. Es sind bereits Bildzusammensetzvorrich- tungen bekannt geworden, bei denen die Bildzusammensetzung durch längs einer Dreh achse unter gleichem Winkel versetzt an geordnete Spiegellamellen in Verbindung mit einer linienförmigen Lichtquelle parallel zur Drehachse erfolgt, wobei jeder Bildzeile ein Spiegel zugeordnet ist. Die Spiegel sind gleichmässig auf den Winkelraum von 360 oder einem ganzzabligen Vielfachen hiervon verteilt.
Durch das umlaufende Spiegelsystem, für das sich die Bezeichnung Spiegelschraube eingeführt hat, wird die linierförmige Licht quelle als Fläche gesehen. Die bewegte Spiegelschraube muss daher ganz ähnliche optische Eigenschaften aufweisen, wie eine Zylinderlinse, bezw. ein Zylinderhohlspiegel. Dies zeigt sich auch experimentell darin, dass sich für unverzerrte Fernsehbilder eine ein deutige Beziehung zwischen der Beleuchtungs- und Beobachtungsentfernung und den Spiegel schraubenabmessungen herausstellt.
Die Aufgabe vorliegender Erfindung war es nun, zu einem bestimmten Format des durch den Fernsehsender festgelegten Bildes und einer günstigen Betrachtungs- bezw. Be leuchtungsentfernung die Abmessungen der Spiegelschraube zu finden, die ein unver- zerrtes Bild liefert. Die erfindungsgemässe Lösung sei anhand der Figuren erläutert, in denen mit<B>81,</B> 8z, 8s drei Stellungen einer Spiegellamelle dargestellt sind.
Bezeichnet man mit a (in Fig. 1) den Betrachtungsab stand, der wegen der vereinfachten Ableitung gleich dem Lichtquellenabstand angenommen und deshalb als idealer Betrachtungsabstand a bezeichnet werden soll, sind die beiden Spiegelstellungen Si und Ss die beiden äusser sten Stellungen, in denen das Licht der Lichtquelle L noch in das Auge des Beob achters .B. gelangen kann und bezeichnet man den Winkel, unter dem das Bild für den Beobachter erscheint, mit a, so ist er gleich dem Winkel, den die beiden Spiegel- lagen S1 und Ss einschliessen.
Aus den recht winkligen Dreiecken lässt sich. ferner ohne weiteres die Beziehung
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. lesen. Da a klein ist, kann man für sin
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setzen, so dass sich ergibt:
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Soll nun ein z-zeiliges Bild von der Spiegelschraube aufgebaut werden, so muss sie mit z-Spiegel- lamellen versehen sein.
Der Aufbau einer Bildzeile erfolgt demnach während einer Dre hung der Schraube um den Winkel
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Als Beziehung zwischen Betrachtungsabstand, Bildbreite und Zeilenzahl erhält matt dann die Gleichung
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Daraus ergibt sich die Lehre: Die Spiegel breite muss für ein unverzerrtes Fernsehbild gleich dem 27r-fachen des idealen Betrach tungsabstandes, geteilt durch die Zeilenzahl, ausgeführt werden. Soll zum Beispiel ein Fernsehbild von dem Format 100 X 84 mit 84 Zeilen und dem Betrachtungsabstand 1,2 m gebaut werden, so errechnet sich eine Spiegel breite von
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, eine Spie gelhöhe von 7,56 cm und eine Lamellenhöhe von
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cm gleich 0,09 cm.
Nur bei dieser Wahl der Spiegelabmessungen ist das Bild unverzerrt.- Werden die Spiegelabmessungen grösser gewählt, so erscheinen mehrere Bilder nebeneinander, das einzelne Bild demnach schmäler- Bei zu kleiner Spiegelschraube ist das Bild gegenüber dem Original verbreitert. Die Ableitung ist für den Idealfall ausge führt, dass Beleuchtungs- und Betrachtungs entfernung gleich gross sind.
Zur allgemeinen Spiegelsehraubenformel mit verschieden grossen Abständen des Be trachters und der Lichtquelle von der Spiegel schraube gelangt man durch folgende Über legung: Die Spiegelschraube gibt, wie der Versuch zeigt, eine linienförmige Lichtquelle als Fläche wieder. Sie zeigt also den gleichen Effekt, wie ein konkaver Zylinderspiegel. Für diesen gilt nach bekannten, optischen Gesetzen
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wenn mit d, der Betrach tungsabstand, mit 12 der Lichtquellenabstand und. mit f die Brennweite des optischen Mittels bezeichnet wird.
Da diese Gleichung auch für den abgeleiteten Spezialfall gilt, für den 1i <I>-</I> 12=<I>a,</I> ist, so ist
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Schreibt man die weiter oben abgeleitete Gleichung
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und multipliziert beide Seiten der Gleichung mit
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so erhält man -
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daher ist
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Da
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eine Konstante ist, so folgt aus der abgeleiteten Gleichung, dass eine Ver grösserung des einen Wertes l1 eine Ver kleinerung des Wertes G2 und umgekehrt zur Folge hat.
In Fig. 2 ist der Fall Betrachtungsab stand 1i < <I>a</I> gezeichnet. Die Beleuchtungs entfernung 12 ist dann grösser als a. Die Bildhelligkeit ist aus diesem Grunde kleiner. In umgekehrtem Falle ist zwar die Bild helligkeit eine grössere, wegen der grösseren Betrachtungsentfernung aber die Deutlichkeit des Bildes geringer.
Soll eine Spiegelschraube mit mehreren Ganghöhen konstruiert werden, bei der also die Spiegellamellen über einen Winkel grösser als 360 verteilt sind, so ergeben sich grössere Spiegelabmessungen. Für obiges Beispiel eines 84-Zeilenbildes vom Format 100 >G 84 mm sei beispielsweise eine Dreifachspiegelschraube zu bauen. Der Winkel, den aufeinander folgende Spiegel miteinander einschliessen, beträgt
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; b wird demnach
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die Bildhöhe
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= 22,6 cm; die La- wellendicke mm.
Bei einer n-fach- Spiegelschraube
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können also die Bildbreite und Bildhöhe n-mal so gross gewählt werden, wie bei einer Einfachspiegelschraube.
Wird die Spiegelschraube in der ange gebenen Weise ausgeführt, so wird die ge samte Spiegelbreite gerade für die Bildzu sammensetzung ausgenützt. Es wird also die Spiegelbreite gleich der Bildbreite. Die Höhe bezw. Dicke einer Spiegellamelle wird gleich der Bildhöhe, dividiert durch die Zeilenzahl, da in dieser Richtung keine Verzerrungen auftreten. Da.im Sender Bildpunkthöhe und Bildpunktbreite gleich gross gewählt werden, ist bei einer Spiegelschraube das Verhältnis von Lamellenhöhe zu Lamellenbreite gleich dem Verhältnis von Zeilenzahl zu Bildpunkt zahl des Senders.
Biia assembly equipment only. There are already image composition devices become known in which the image composition is carried out along an axis of rotation offset at the same angle to arranged mirror blades in conjunction with a linear light source parallel to the axis of rotation, each image line is assigned a mirror. The mirrors are evenly distributed over the angular space of 360 or an integral multiple thereof.
The linear light source is seen as a surface thanks to the circumferential mirror system, for which the term mirror screw has been introduced. The moving mirror screw must therefore have very similar optical properties as a cylinder lens, respectively. a cylindrical concave mirror. This is also shown experimentally in the fact that, for undistorted television images, there is a clear relationship between the illumination and observation distance and the mirror screw dimensions.
The object of the present invention was now, to a certain format of the image set by the television station and a favorable viewing BEZW. Lighting distance to find the dimensions of the mirror screw that delivers an undistorted image. The solution according to the invention will be explained with reference to the figures, in which with <B> 81, </B> 8z, 8s three positions of a mirror lamella are shown.
If a (in Fig. 1) denotes the viewing distance, which due to the simplified derivation is assumed to be equal to the light source distance and is therefore to be referred to as the ideal viewing distance a, the two mirror positions Si and Ss are the two most extreme positions in which the light the light source L still in the eye of the observer .B. and if the angle at which the image appears to the observer is designated with a, then it is equal to the angle enclosed by the two mirror positions S1 and Ss.
The right angled triangles can be used to. furthermore without further ado the relationship
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. read. Since a is small, one can use sin
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set so that it results:
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If a z-line image of the mirror screw is to be created, it must be provided with z-mirror blades.
An image line is therefore built up while the screw rotates around the angle
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Matt then obtains the equation as the relationship between viewing distance, image width and number of lines
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This results in the following lesson: For an undistorted television picture, the mirror width must be 27r times the ideal viewing distance divided by the number of lines. If, for example, a television picture of the format 100 X 84 with 84 lines and a viewing distance of 1.2 m is to be built, a mirror width of
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, a mirror height of 7.56 cm and a slat height of
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cm equals 0.09 cm.
Only with this choice of mirror dimensions is the image undistorted - If the mirror dimensions are chosen larger, several images appear next to each other, the individual image is therefore narrower - If the mirror screw is too small, the image is wider than the original. The derivation is carried out for the ideal case that the lighting and viewing distance are the same.
The general mirror screw formula with different distances between the observer and the light source from the mirror screw is arrived at by considering the following: The mirror screw, as the experiment shows, represents a linear light source as a surface. So it shows the same effect as a concave cylinder mirror. For this applies according to known, optical laws
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if with d, the viewing distance, with 12 the light source distance and. with f the focal length of the optical means is designated.
Since this equation also holds for the derived special case for which 1i <I> - </I> 12 = <I> a, </I>, so is
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Write the equation derived above
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and multiply both sides of the equation by
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so you get -
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thats why
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There
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is a constant, it follows from the derived equation that an increase in one value l1 results in a decrease in value G2 and vice versa.
In FIG. 2, the case of observation distance 1i <<I> a </I> is drawn. The lighting distance 12 is then greater than a. For this reason, the image brightness is lower. In the opposite case, the image brightness is greater, but the clarity of the image is less due to the greater viewing distance.
If a mirror screw is to be constructed with several pitches, in which the mirror blades are distributed over an angle greater than 360, the mirror dimensions are larger. For the above example of an 84-line image of the format 100> G 84 mm, a triple mirror screw is to be built. The angle between successive mirrors is
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; b will therefore
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the image height
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= 22.6 cm; the depth of the depth mm.
With an n-fold mirror screw
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the image width and image height can therefore be selected n times as large as with a single mirror screw.
If the mirror screw is carried out in the specified manner, the entire width of the mirror is used for the composition of the image. So the width of the mirror is equal to the width of the image. The height respectively. The thickness of a mirror lamella is equal to the image height divided by the number of lines, since no distortion occurs in this direction. Since the height and width of the pixel are selected to be the same in the transmitter, the ratio of the height of the slats to the width of the slats for a mirror screw is equal to the ratio of the number of lines to the number of pixels of the transmitter.