Fernsehverfahren. Um einem Lichtbündel die erforderliche Abtastbewegung zu erteilen, ist es bekannt, bewegliche optische Teile, wie Spiegeltrom meln, Nipkowscheiben und dergleichen zu verwenden. Diese Verfahren erfordern die Verwendung von zum mindesten einer Kom ponente, die eine sehr hohe Geschwindigkeit besitzt, um die schnelle Abtastbewegung-der Gesamtabtastung zu erzielen. Weiterhin kann die Bildzeilenfrequenz der Abtastung nicht ohne weiteres geändert werden.
Andere Abtastverfahren vermeiden diese Nachteile durch Verwendung eines beweglichen Elek tronenbündels, jedoch sind hierbei hohe elek trische Spannungen erforderlich, und der ganze Vorgang muss im Vakuum stattfinden. Es ist auch bekannt; den gerreffekt zur Be wegung des sich aus der Doppelbrechung er gebenden ausserordentlichen Strahles zu ver wenden, jedoch ist die sich ergebende Bewe gung nur klein.
Gegenstand der Eifindung ist ein Fern sehverfahren, bei dem die Möglichkeit ge geben ist, die Zeilenwechselfrequenz leicht zu ändern, ohne die Synchronisierungs- schwierigkeiten der bekannten Verfahren aufzuweisen.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass zur Erzeugung der schnellen Ab tastkomponente eine Flüssigkeit beleuchtet wird, in der wandernde hochfrequente Druck wellen erzeugt werden, deren Fortpflan zungsrichtung im Winkel zur Beleuchtungs- richtung liegt, so dass das von der Flüssig keit ausgehende Licht aus einem seine ur sprüngliche Richtung beibehaltenden Teil, sowie aus einem zweiten aus dieser Richtung abgebeugten Teil besteht,
einer dieser Teile zur Erzeugung eines beweglichen Bildes der Wellen auf der abzutastenden Oberfläche ausgewählt wird und elektrische Impulse von Bildzeilenfrequenz zur Steuerung dieses Bil des verwendet werden derart, dass eine Ele mentarfläche einer Linie der abzutastenden Oberfläche für einen Zeitraum beleuchtet wird, der gleich der Zeitdauer einer Zeile geteilt durch die Zahl der Elementarflächen der Zeile ist. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.
In der Zeichnung ist die Erfindung bei spielsweise schematisch veranschaulicht, und zwar zeigen: Fig. 1 und 2 die Wirkung einer bekann ten Form einer Lichtmodulatorzelle, Fig. 3 einen Fernsehempfänger, Fig. 4 das Schaltschema eines Verstär kers und Formgebungskreises für die Im pulse zur Zeilensynchronisierung, Fig. 5 bis 7 Erläuterungsskizzen, Fig. 8 und 9 eine weitere Ausführungs form eines Fernsehempfängers, Fig. 10 eine Erläuterungsskizze,
Fig. 11 und 12 eine abgeänderte Form des in. Fig. 8 dargestellten Empfängers, Fig. 13 ein Verfahren zur Vergrösserung der Zahl der Iuterferenzbilder durch Ver wendung mehrerer Wellenzüge in einer Zelle, Fig: 14 und 15 in Draufsicht und Seiten ansicht eine weitere Ausführungsform eines Fernsehempfängers, Fig. 16 und 17 in Draufsicht und Seiten ansicht einen Filmsender, Fig. 18 die Erzeugung einer langsamen Abtastung.
In Fig. 1 wird ein Bild der Lichtquelle 1 in Form eines beleuchteten Schlitzes mittels Linsen 3 in die Ebene 2 projiziert. Zwischen den Linsen 3 verlaufen die Strahlen parallel zur optischen Achse des Linsensystemes. Zwischen den Linsen ist eine mit einer Flüs sigkeit 5 gefüllte durchsichtige Zelle 4 ange ordnet. In dieser Zelle kann irgend eine durchsichtige Flüssigkeit verwendet werden, welche keine zu grosse Dämpfung auf in ihr erzeugte hochfrequente Wellen ausübt, zum Beispiel Wasser, Heptan, Pentan, Äthyljodid oder Petroleum.
An einem Ende der Zelle befindet sich ein piezoelektrischer Kristall 6, der durch über die Klemmen 7 an die Elektroden 8 gelegte hochfrequente elek trische Schwingungen in Schwingungen ver setzt wird. Auf- diese Weise werden in der Flüssigkeit wandernde Druckwellen erzeugt, durch welche ausser dem normalen oder mitt leren Bilde des Schlitzes 1 in der Ebene 2 infolge Beugung eine Reihe von Seiten bildern oder Interferenzstreifen hervorge rufen wird.
Um die Erzeugung unerwünsch ter reflektierter Wellen zu verhindern, sind geeignete Mittel zur Absorbierung dieser Wellen am andern Ende der Zelle angeord net, zum Beispiel eine Korkschicht, oder ein zusätzliches Rohr oder eine Verlängerung der Zelle, w=elche Flüssigkeit enthält, in welche die Wellen hineingehen und in welcher ihre Energie vernichtet wird. In Fig. 2 ist das Hauptbild 9 dargestellt, die Seitenbilder 10 werden durch optische Interferenz hervorge rufen, denn die durch die Wellen hervorge rufenen Dichteänderungen wirken wie ein Beugungsgitter.
Wenn die Amplitude der Druckwellen in der Flüssigkeit zunimmt, wird das mittlere Bild schwächer und die Seitenbilder werden heller. Wird das mitt lere Bild mittels einer Blende 1.1 abgedunkelt und das Licht der Seitenbilder durch eine Linse 1.2 auf einen Schirm 13 geworfen, so ist die Intensität auf dem Schirm in Über einstimmung mit der Amplitude der Flüssig keitswellen veränderlich. Naturgemäss wird das gleiche Ergebnis durch Abblenden der Seitenbilder und Verwendung des Lichtes des mittleren Bildes erzielt.
Die Linse 12 ist so angeordnet, dass sie ein Bild der Flüssigkeitsoberfläche auf dem Schirm 13 erzeugt, so dass jeder Punkt der Flüssigkeitsoberfläche, beispielsweise die Punkte 14 und 15, getrennt auf dem Schirm, zum Beispiel bei 16 und 17, abgebildet wird, wobei die Helligkeit eines jeden Bildpunktes von der Amplitude der Welle an dem ent sprechenden Punkte der Zelle abhängt. Sind die an den Kristall gelegten Hochfrequenz potentiale mit Fernsehsignalen moduliert, so ist die Amplitude der wandernden Welle von Punkt zu Punkt längs der Zelle in Überein stimmung mit der Amplitude der Fernseh signale, das heisst in Übereinstimmung mit der Helligkeitsänderung einer Bildzeile ver ändert.
Mit andern Worten, die ursprüng liche räumliche Verteilung einer Reihe be nachbarter Bildpunkte, welche im Sender in zeitlich verteilte entsprechende elektrische Werte verwandelt wurde, wird in der Zelle in eine räumliche Verteilung in Form wan dernder Flüssigkeitswellen zurückverwan delt, welche eine zeitlang nach ihrer Erzeu gung durch den Kristall erhalten bleiben, so " dass eine Speicherwirkung eintritt. Auf dem Schirm 13 wird daher eine Reihe beweg licher Bilder dieser Bildpunkte erzeugt;
die zum Wiederaufbau des Bildes verwendet werden kann. Bisher wurde dies dadurch be wirkt, dass man vor dem Schirm 13 einen schnellaufenden Abtastteil, zum Beispiel eine umlaufende Spiegeltrommel setzte, die mit einer der Zeilenzahl entsprechenden Anzahl von einzelnen Spiegeln ausgestattet ist, die einen fortschreitend wachsenden Neigungs winkel zur Trommelachse besitzen.
Die Spiegeltrommel erteilte den Bildern der Bildpunkte eine Bewegung entgegengesetzt zu ihrer eigenen Bewegung, so däss sie auf einem Betrachtungsschirm stillstehend ge macht wurden. Die beschriebene Zelle und ihre Anwendung für Fernsehzwecke-ist nä her in dem Schweizer Patent Nr. 191888 er läutert. Im folgenden soll das erfindungsge mässe Verfahren in einigen Ausführungsbei spielen erläutert werden.
An Hand der Fig. 3 bis 7 sei ein Fern sehempfänger beschrieben.
Ein Lichtbündel einer Lichtquelle 20 geht durch eine schematisch bei 21 darge stellte Kerrzelle hindurch, die in bekannter Weise die Intensität in Übereinstimmung mit den Bildsignalen steuert, und dann durch eine Zelle 22 der in,
Fig. 1 dargestellten Art. Die Zelle 22 erzeugt in einer noch zu beschreiben den Weise die schnelle Abtastkomponente. Die Spiegeltrommel 26 mit zu ihrer Drehachse parallelen Spiegelflächen läuft- mit lang- sanier Geschwindigkeit um und bewegt das Lichtbündel über den Schirm 25 rechtwinklig zur Zeichenebene und erzeugt hierdurch die langsame Abtastkomponente. Die durch den Empfänger 27 empfangenen Fernsehsignale werden dem Filter 28 zugeführt,
welches die Bildsignale von den Zeilensynchronisierungs- impulsen trennt; erstere werden der Kerr- zelle und letztere über einen noch zu be- schreibenden Formgebungskreis und Verstär ker 29 dem-Modulator 30 zugeführt, wo sie hochfrequente Schwingungen einer Schwin- gungsquelle 31 modulieren. Der Modulator ist so eingeregelt,
däss normalerweise die Hochfrequenzschwingungen auf einen sehr niedrigen Wert herabgesetzt sind; die Wir kung eines jeden Synchronisierungsimpulses ermöglicht dann die Erzeugung einer kürzen Gruppe von Schwingungen (Fig. 6).
Der Ausgangskreis des Modulators ist an die Klemmen des Kristalles der Zelle 22 auge= schlossen, so dass kurze, unzusammenhän gende Gruppen von Wellen in der Flüssig keit der Zelle erzeugt werden.
An Hand der Fig. 4 und 5 sind im fol genden der Verstärker und der Formgebungs- kreis 29 beschrieben. Die Einrichtung enthält drei Röhren * Fi, V2, F3, die eine Wider standskapazitätskopplung besitzen.- Die Zei- lensynchronisierungsimpulse, welche dem Gitter der Röhre Yi zugeführt werden,
be sitzen die durch die Kurve I in Fig: 5 ver anschaulichte Form. Ddr Anodenkreis dieser Röhre enthält einen Widerstand 33 und einen Kondensator 32 in Parallelschaltung, Jeder der rechteckig verlaufenden Impulse ladet den Kondensator 32 auf, der sich dann durch den Widerstand 33 hindurch entlädt.
Durch geeignete Auswahl der Zeitkonstanten des greises 32, 33 und auch der gegenseitigen Werte des Kondensators 32 und des Wider standes 33 wird die Ladezeit gleich der Ent ladezeit gemacht, so däss die dem Gitter der Röhre F2 zugeführten Signale die durch die Kurve II in. Fig. 5 veranschaulichte drei eckige Form erhalten.
Das Gitter dieser Röhre erhält eine negative Vorspannung, deren Wert durch den veränderlichen Wider stand 34 geregelt werden kann. Diese Vor- spannung kann so eingestellt werden, dass die Röhre V2 nur den obern Teil -der dreieckig verlaufenden Impulse überträgt, zum Bei spiel den. Teil oberhalb der gestrichelten Linie in Kurve II der Fig. 5.
Infolgedessen werden die dem Gitter der Röhre V3 zuge führten Impulse den durch die Kurve III der Fig. 5 dargestellten Verlauf besitzen, Die Röhre Y3 wirkt als Verstärker, der Verlauf der Impulse in ihrem Ausgangskreis ist aus Kurve IV in Fig. 5 ersichtlich.
Durch Ände rung der Grösse des Widerstandes 34 und die damit bedingte Änderung der Lage der ge strichelten Linie in Kurve 1I der Fig. 5 kann das Verhältnis zwischen dem durch einen Im puls eingenommenen Raum und dem Ab stande zwischen zwei Impulsen geändert wer den; dies Verhältnis wird kleiner, wenn die negative Vorspannung am Gitter der Röhre V2 vergrössert wird.
In Fig. 6 ist die dem Kristall der Zelle 22 zugeführte Hochfrequenzwelle veranschau licht. Wie ersichtlich, ist die normale Ampli tude der Welle so klein, dass sie vernachläs sigt werden kann, die Amplitude wächst je doch sehr stark jedesmal, wenn ein Impuls an den Modulator 30 gelangt.
Jede Gruppe von in der Flüssigkeit der Zelle 22 erzeugten Wellen erzeugt ein Inter- ferenzmuster, dessen mittleres Bild durch die Blende 23 abgeschirmt wird, während das Licht der Seitenbilder durch die Linse 24 gesammelt und auf den Schirm 25 geworfen wird. Auf diese Weise wird auf dem Schirm 25 ein Lichtfleck gebildet, dessen Grösse von der Länge des Wellenzuges in der Flüssig keit abhängt.
Dieser Lichtfleck bewegt sich mit einer Geschwindigkeit über den Schirm, die von der Bewegungsgeschwindigkeit der Wellengrüppe in der Flüssigkeit der Zelle abhängt. Die Zelle 22 wirkt daher in ähn licher Weise wie ein mit einem Schlitz versehener, undurchsächtiger Schirm, dessen Schlitz sich parallel zur Achse der Spiegel trommel 26 bewegt. Eine nach diesem Grund satz arbeitende Zelle ist im folgenden als "Wellenschlitzzelle" bezeichnet.
Die Länge der Zelle 22 ist in bezug auf die Flüssigkeit der Zelle 22 so gewählt, dass eine Wellengruppe den Kristall in dem Augenblick verlässt, in welchem die vorher gehende Gruppe das obere Ende der Zelle 22 erreicht hat. Auch der Wert des Widerstan des 34 ist zweckmässig so eingeregelt, dass das Verhältnis der Länge einer Wellengruppe zur Länge der Zelle gleich. dem. Verhältnis der Länge eines Bildelementes zur Länge der Bildzeile ist. Das erstgenannte Verhältnis bestimmt das Mass der Bildauflösung, deren der Empfänger fähig ist, das letztgenannte Verhältnis stellt die Bildauflösung im Sender dar.
In Fig. 7 stellt das Rechteck 36 die Grenzen der Zelle oder desjenigen Teils dar, der bei der Beeinflussung des hindurchgehen den Lichtes wirksam ist; die Wellen pflan zen sich von einem Ende des Rechteckes zum andern fort. Die Kurve 35 stellt die Ampli tude der Wellen an verschiedenen Punkten längs der Zelle zu einem gegebenen Zeit punkt dar, der Teil 37 lässt die plötzliche Zu nahme der Amplitude auf Grund des Ein- treffens eines Impulses erkennen. Das Ver hältnis der Breite des Teils 37 zur Länge des Rechteckes 36 ist gleich der Bildauflösung.
Wenn in der oben beschriebenen Weise das Licht des mittleren Lichtbündels verwen det werden soll und dem entsprechend die Seitenbilder abgeblendet werden, wird der Modulator 30 so eingeregelt, dass unmodu- lierte Schwingungen an den Klemmen 31 dem Kristall mit voller Amplitude zugeführt werden. Die Impulse werden in einem sol chen Sinne an den Modulator geschaltet, dass sie zeitweise die Schwingung unterdrücken. Der Schwingungsverlauf im Ausgangskreis des Modulators wird daher in diesem Falle durch die Umkehrung der in Fig. 6 darge stellten Kurve veranschaulicht.
Unter diesen Bedingungen arbeiten der Wellenschlitz der Zelle 22 und die Spiegel trommel 26 derart zusammen, dass sie die schnelle und die langsame Abtastkomponente erzeugen, und da das Licht auf dem Schirm 25 durch die Kerrzelle 21 entsprechend den Bildströmen moduliert ist, wird das Bild wieder aufgebaut.
Die in Fig. 3 veranschaulichte Vorrich tung kann auch in anderer Weise zur Erzie lung der gleichen Wirkung betrieben werden, und zwar einfach dadurch, dass die umge formten Zeilensynchronisierungsimpulse des Ausgangskreises der Vorrichtung 29 an Stelle der Bildströme den Klemmen der Kerrzelle zugeführt werden, während die Bildströme an den Eingangskreis des Modu-' lators 30 geschaltet werden.
Die Amplitude der Wellen in der Zelle ändert sich nunmehr längs der Zelle in Übereinstimmung mit der Amplitude aufeinanderfolgender Bildpunkte, und da die Länge der Zelle der Länge der Bildzeile entspricht; wird in der Zelle zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten eine voll ständige Bildzeile wiedergegeben. Eine in dieser Weise arbeitende Zelle ist im folgen den als "Modulatorzelle" bezeichnet.
Die Bildzeile wird auf dem Schirm 25 genau so wie zuvor abgebildet, jedoch werden auf Grund der Tatsache, dass die Wellen durch die Flüssigkeit wandern, auch die entspre chenden Bilder sich über den Schirm be wegen, statt festzustehen, sie können daher nicht beobachtet werden. Diese Erscheinung wird durch die Wirkung der Kerrzelle aus geglichen, welche, wenn keine elektrischen Impulse an ihr liegen, kein Licht durchlässt.
Da diese Impulse lediglich mit - Zeilen frequenz auftreten und ihre Dauer lediglich diejenige eines Bildelementes ist (auf Grund der oben beschriebenen Wirkung des greises 29), wird die Kerrzelle als Verschluss wirken und die Zelle 29 wird intermittierend mit Zeilenfrequenz beleuchtet, so dass jede Bild zeile nur einen kurzen Augenblick auf den Schirm 25 projiziert wird und keine-Bewe- gung der Zeile wahrnehmbar ist,
da die Be leuchtungszeit nur dem Zeitraum eines Bild elementes entspricht. Auf Grund der Wir kung der Spiegeltrommel 26 wird jede Zeile nach einem kurzen Zeitraum unter die vor hergehende Zeile projiziert und so das voll ständige Bild aufgebaut. Naturgemäss wird in diesem Falle das durch die Zelle hindurch gehende Licht im Gegensatz zu der zuerst beschriebenen Betriebsweise zeitlich be grenzt, bei welcher das Licht eine räumliche Begrenzung erfuhr.
Die Grundregel, dass, das Verhältnis zwischen der Dauer eines jeden Lichtblitzesi zur Zeit zwisiehen zwei Licht- blitzen gleich der Bildauflösung ist, muss auch im vorliegenden Falle beachtet werden.
Naturgemäss ist der Wirkungsgrad der Vorrichtung nach Fig. 3. bei,-der zuletzt. be- schriebenen Arbeitsweise sehr gering, da -der grössere Teil des von der Lichtquelle 20 aus gehenden Lichtes verloren geht.
Dies kann durch die Verwendung eines beispielsweise einer Hochdruckqueck- silberdampflampe; welche statt dauernd nur mit der Zeilenfrequenz intermittierend leuch tet, verbessert werden, der Stromverbrauch und jdaher die Helligkeit sind bei jedem Auf leuchten gross.
Die Kerrzelle oder ein ent sprechender, durch die Zeilensynchronisie- rungsimpulse gesteuerter Vergchluss begrenzt dann die Zeitdauer eines jeden Aufleuchtens auf die eines.
Bildelementes. Die Lichtver- geudung kann auch unter Fortlässung der gerrzelle durch Anwendung einer Lampe vermieden werden, die intermittierend mit einer Frequenz in der Nähe der Bildpunkt frequenz anstatt der Zeilenfrequenz aufleuch ten kann und durch die umgeformten Zeilen synchronisierungsimpulse 'gesteuert wird.
Für diesen Zweck sind beispielsweise stro- boskopische Lampen geeignet, wie sie in "Electrical Engineering", Band 55, Nr. 7, Seite 799 u. ff. beschrieben sind.
Ein Empfänger, der eine Wellenschlitz zelle und eine Modulatorze118 verwendet, ist in Fig. 8 dargestellt. Das Licht einer Licht quelle in Form eines beleuchteten Schlitzes 40 wird durch die Mödulatorzelle 41 hin- durchgeführt; an deren Klemmen 42 eine mit' den Bildströmen modulierte Hochfrequenz schwingung liegt. Der mit Schlitzen ver sehene Schirm 43 blendet das mittlere -Bild ab, während die beiden Sehlitze 44 das Licht.
der- beiden Seitenbilder durch die Linse 45 auf eine Wellenschlitzzelle 46 fallen lassen, wobei die Linse 45 ein Bild der Flüssigkeit der Zelle 41 auf der Flüssigkeit der Zelle 46 erzeugt. Den Klemmen 47 dieser Zelle wird eine mit den umgeformten Zeilensynchroni- sierungsimpulsen modulierte llochfrequenz- schwingung zugeführt, wie es bezüglich Fig. ä beschrieben wurde.
Der mit Schlitzen versehene Schirm 48 ist so ausgestaltet, dass er lediglich das Licht der durch den Wellen schlitz in der Wellenschlitzzesle erzeugten Seitenbilder durchlässt. Da die Schlitze* 44 des Schirmes 43 jeder als modulierte Licht quelle wirken, wird die Zelle 46 zwei ein ander überlappende Gruppen von Inter- ferenzbildern erzeugen. Der Schirm 48 ist daher mit zwei Blenden 49 zur Abdunklung der beiden mittleren Bilder versehen, wäh rend drei Schlitze 50 das Licht der Seiten bilder durchlassen. Die beiden Schirme 43 und 48 sind schaubildlich in Fig. 9 veran schaulicht.
Die Linse 51 erzeugt ein Bild der Flüssigkeit der Zelle 46 auf dem Be trachtungsschirm 52, das durch die langsam bewegliche Abtastvorrichtung 53 über den Schirm senkrecht zur Richtung der Zeichen ebene bewegt wird. In. Fig.10 stellt das Rechteck ,die Wellen schlitzzelle 46 dar, während die ausgezogene Kurve 54 das Bild der bildstrommodulierten Wellen der Zelle 41 veranschaulicht.
Dies Bild, also die Kurve 54, bewegt sich durch die Zelle hindurch in Richtung des obern Pfeils, während der durch die an den Klem men 47 liegenden Impulse erzeugte und durch die gestrichelte Kurve 55 veranschau lichte Wellenschlitz sich mit gleicher Ge schwindigkeit in Richtung des untern Pfeils bewegt;
die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Bewegungen erzeugt die erforder liche schnelle Abtastkomponente. Naturge mäss tritt genau die gleiche Wirkung ein, wenn man Modulatorzelle und Wellenschlitz- zelle miteinander vertauscht, also ein Bild der Wellenschlitzzelle auf die Oberfläche der Modulatorzelle projiziert.
Es ist zweckmässig, jedoch nicht wesent lich, dass die beiden Wellengruppen sich parallel zueinander in entgegengesetzten Richtungen bewegen, wie es in Fig. 10 dar gestellt ist. Sie können sich aber auch mit verschiedenen Geschwindigkeiten in der glei chen Richtung bewegen oder eine Wellen gruppe kann sieh unter einem Winkel, zum Beispiel von 45', zur andern Wellengruppe fortpflanzen.
Im letztgenannten Falle würde die resultierende Bildzeile unter einem Win kel zu der normalerweise erzielten verlaufen, jedoch lässt sich dies durch geeignete Ver- drehung der beiden Zellen gegenüber dem übrigen Teil der Vorrichtung berichtigen.
Bei der Anordnung nach Fig. 8 kann er reicht werden, dass der Wellenschlitz 55 sich mit einer grösseren Geschwindigkeit bewegt als die Bildmodulation 54, so dass der Zeit raum, während dessen der Wellenschlitz wirksam ist, klein bleibt im Verhältnis zur Zeitdauer einer Bildzeile. In diesem Falle kann nunmehr für einen gegebenen Grad der Bildauflösung die Breite des Wellenschlitzes und daher die sich ergebende Beleuchtung gesteigert werden. Die Lichtquelle kann der art ausgebildet werden, dass sie intermittie- rend und nur während der Wirksamkeits dauer des Wellenschlitzes leuchtet, wodurch eine Ersparnis an der für die Erzeugung des Lichtes erforderlichen Energie erzielt wird.
Die Zeilensynchronisierungsimpulse dienen der Steuerung sowohl der Wellenschlitzzelle als auch der Lichtquelle. Wahlweise kann auch eine Kerrzelle oder ein entsprechender Verschluss in Verbindung mit einer konstan ten Lichtquelle verwendet werden, wodurch der Einfall unerwünschter Streulichtbündel während der Unwirksamkeit des Wellen schlitzes vermieden wird.
Eine wesentliche und vorteilhafte Eigen schaft der beschriebenen Empfangsanord nung besteht darin, dass ein feststehendes Bild selbst dann erzeugt wird, wenn sich die Zeilenfrequenz im Sender ändert. Wenn sieh zum Beispiel in Fig. 8 die Zeilenfrequenz des Senders plötzlich erhöht, wird die Länge der durch die Bildmodulationen in der Zelle 41 wiedergegebenen Bildzeilen kleiner wer den, jedoch wird dies durch die Tatsache ausgeglichen, dass die Frequenz der an der Zelle 46 liegenden Synchronisierungsimpulse zunimmt; der Abstand zwischen zwei aufein anderfolgenden Wellenschlitzen wird im gleichen Verhältnis abnehmen.
Das auf dem Schirm wiedergegebene Bild wird sich daher einfach in Richtung der Abtastzeilen zu sammenziehen, im übrigen aber feststehend bleiben. Die bei bekannten Anordnungen gegebenen Synchronisierungsschwierigkeiten im Empfänger sind also im vorliegenden Falle nicht vorhanden.
In Fig. 11 ist eine weitere Ausführungs form eines Empfängers nach Fig. 8 darge stellt, bei welcher die beiden Zellen 41 und 46 durch eine einzige Zelle 63 ersetzt sind. Die Lichtquelle 60 besteht aus einer Glüh lampe, die mit einer Mehrzahl Seite an Seite liegender Leuchtdrähte versehen ist, um eine Lichtquelle mehr oder weniger quadratischer Form zu erzielen.
Die Zylinderlinse 62 er zeugt ein Bild der Lichtquelle in der Flüs sigkeit der Zelle 63 in einer Ebene, während in der rechtwinklig hierzu verlaufenden Ebene das Licht aus dem Schlitz 61 diver giert und die Vorderfläche der Zelle 63 be leuchtet. Die Linsen der Zelle 63 erzeugen ein Bild dieses Schlitzes auf dem mittleren undurchsichtigen Teil des Schirmes 66. Die Zelle 63 enthält zwei übereinander liegende Kristalle 64 und 65; an den Kristall 64 wird eine mit den Bildströmen modulierte Schwin gung geschaltet, so dass der obere Teil der Zelle als Modulatorzelle wirkt und der Zelle 41 nach Fig: 8 entspricht.
Das Licht der Seitenbilder geht durch die Schlitze des Schirmes 66 hindurch, wird durch das Pris ma 67 durch die Linse 68 hindurch in den untern Teil der Zelle reflektiert, die als. Wellenschlitzzelle wirkt und der Zelle 46 nach Fig. 8 entspricht, und die Zeilen synchronisierungsimpulse werden als Modu lationen einer Hochfrequenzschwingung an den Kristall 65 geschaltet.
Die Linse 68 er zeugt ein Bild des obern Teils der Flüssig keitsoberfläche der Zelle 63 auf dem untern Teil der Flüssigkeitsoberfläche und ent spricht der Linse 45 in Fig. B. Die Zylinder linsen der Zelle 63 erzeugen Bilder der Schlitze des Schirmes 66 auf den beiden un durchsichtigen Teilen des Schirmes 70, zu welchem das Licht mittels eines Spiegels 69 reflektiert wird. Auf dem Schirm 70 wird ein zweites Interferenzmuster erzeugt, dessen mittlere Bilder abgeblendet werden, während das Licht der Seitenbilder durch die drei Schlitze über die Zylinderlinsen 71, 73 und die Spiegeltrommel 72 auf den Schirm 74 gelangt.
Die Virkung dieses Empfängers ist im wesentlichen die gleiche wie die desjenigen nach Fig. 8, eine ins einzelne gehende Be- scUreibung erübrigt sich daher. Der Schirm 66, das Prisma 6 7 und die Linse 68 können durch die beiden durch gestrichelte Linien dargestellten Teile aus einem sphärischen Konkavspiegel 75 (Fig. 12) ersetzt werden.
Die beschriebenen Empfänger besitzen einen Nachteil, nämlich dass die verwendbare Lichtmenge verhältnismässig klein ist. So können in Fig. 8 die Linsen 45 und 51 nicht mit ihrer grössten Öffnung arbeiten. Es ist jedoch möglich, die volle (Öffnung dieser Lin sen dadurch zu verwenden, dass mit mehreren Gruppen Seite an Seite liegender Interferenz bilder gearbeitet wird an Stelle nur einer Gruppe "von Interferenzbildern. Eine Mög lichkeit, dies zu verwirklichen, ist in Fig. 13 dargestellt. 76 ist eine Lichtquelle, 78 eine Zelle und 77 und 82 sind zwei mit Schlitzen versehene Schirme.
Diese Teile entsprechen der Lichtquelle der Modulatorzelle und den mit Schlitzen versehenen Schirmen auf der linken Seite der Fig. B. Die Dimension der Lichtquelle ist in der Zeichenebene der Fig. 13 sehr gross. Sie kann durch eine lange Glühlampe gebildet werden. Der Schirm 77 enthält eine Anzahl von Schlitzen, deren je der als gesonderte Lichtquelle wirkt.
Die Linsen 79 der Zelle erzeugen Bilder dieser Schlitze auf dem Schirm 82 derart, dass das Bild eines jeden Schlitzes auf dem undurch sichtigen, zwischen zwei Schlitzen des Schir mes 82 liegenden Teil erzeugt wird. Die Zelle enthält eine Anzahl von Kristallen 80, deren Zahl gleich ist der Zahl der Schlitze in dem Schirm 77.
Die Kristalle sind parallel zueinander an die Klemmen 81 geschaltet, an welchen eine geeignete, mit den Bildströmen modulierte Hochfrequenzschwingung liegt. Die Kristalle sind so angeordnet, dass ein jeder einen Wellenzug in einer andern Richtung erzeugt, die Richtungen der Wellen sind durch die Pfeile 86, 87 und 88 veranschaulicht.
Jeder dieser Wellenzüge beeinflusst lediglich das jenige -Lichtbünde, das senkrecht zu seiner Fortpflanzungsrichtung auf ihn auftrifft: der Wellenzug 86 beeinflusst also das Licht bündel 83 des mittleren Schlitzes, während die Wellenzüge 87 und 88 die Lichtbündel 84 bezw. 85 beeinflussen werden, die aus den äussersten Schlitzen des Schirmes 87 kommen. Auf dem Schirm 82 wird auf diese Weise eine Anzahl von Gruppen von Inter- ferenzbildern entstehen, deren jede einem der von den Schlitzen des Schirmes 77 ausgehen den Lichtbündel entspricht.
Das mittlere Bündel einer jeden dieser Gruppen wird durch den Schirm 82 abgedunkelt, und das Licht der Seitenbilder aller Gruppen geht durch die Schlitze des Schirmes 82 hindurch und wird in ähnlicher Weise wie in Fig. 8 verwendet. Naturgemäss ist der übrige Teil der Vorrichtung ähnlich der Anordnung nach Fig. 8, die Zelle 46 wird durch eine zweite Zelle ersetzt, die ähnlich der Zelle 78 nach Fig. 13 ist, und an Stelle des Schirmes 48 in Fig. 8 tritt ein Schirm mit einer grö sseren Zahl von Öffnungen, der dem Schirm 82 entspricht.
Mit dieser Anordnung können die Linsen 45 und 51 in Fig. 8 mit ihrer vol len Öffnung unter entsprechender Vergrösse rung der verwendbaren Lichtmenge benutzt werden.
In Fig. 14 und 15 ist eine weitere Mög lichkeit zur Vergrösserung der Lichtleistung des Empfängers dargestellt. Diese Zeichnun gen zeigen im Grundriss bezw. in Seitenan sicht einen Fernsehempfänger mit einer als Wellenschlitzzelle wirkenden Zelle 91; das auf diese Zelle fallende Licht wird in irgend einer geeigneten Weise in Übereinstimmung zeit den Bildströmen moduliert. Die Anord nung kann naturgemäss an irgend eines der Empfangsverfahren nach Fig. 3 bis 11 an gepasst werden.
Zur Vereinfachung der Figur 15 sind die Lichtstrahlen als durch die re flektierenden Flächen 93, 95 hindurchgeführt veranschaulicht, statt als reflektiert. Die Lichtquelle 90 besitzt in diesem Falle eine grosse Abmessung in der Ebene rechtwinklig zu der die Fortpflanzungsrichtung der Wel len in der Zelle 91 enthaltenden Richtung, das heisst die grosse Abmessung der Licht- quelle steht rechtwinklig zur grossen Abmes sung der Lichtquelle nach Fig. 13.
Die Zylinderlinse 92 erzeugt von der Lichtquelle 90 in der Flüssigkeit der Zelle 91 ein verzerrtes Bild, das senkrecht zur Ebene der Fig. 15 und parallel zur Ebene der Fig. 14 liegt. Die Linsen der Zelle 91 erzeugen ein Bild der Lichtquelle 90 auf der Oberfläche der drei Spiegel 95, das senkrecht, zur Ebene der Fig. 14 steht. Jeder Spiegel ist mit einem nicht reflektierenden Streifen versehen.
Das von der Zelle 91. ausgehende Licht wird auf die Spiegel 95 durch eine Gruppe von drei Spiegeln 93 reflektiert, die einer über dem andern längs einer Achse 94 angeordnet und zueinander um die Achse 94 in der in Fig. 14 veranschaulichten Weise geneigt sind. Jeder dieser Spiegel reflektiert das Licht von einem Drittel. des Bildes der Lichtquelle in der Flüssigkeit in einer an dern Richtung auf Grund der gegenseitigen Neigung der Spiegel um die Achse 94. Der oberste und der unterste Spiegel der Spiegel 93 ist zusätzlich geneigt, und zwar um die eigene Längsachse, wie es in Fig. 15 darge stellt ist. Die Wirkung hiervon ist, dass die drei Teile des Bildes der Lichtquelle nun Seite an Seite in eine Linie gebracht werden.
Diese drei Teile werden auf die Oberfläche der drei Spiegel 95 abgebildet, die um die Achse 96 gegeneinander geneigt sind, welche rechtwinklig zur Achse 94 verläuft. Das Licht von jedem Drittel des Bildes der Lichtquelle erzeugt sein eigenes Interferenz muster je in einer Spiegelebene 95. Die mitt leren Bilder dieser drei Muster werden durch die nicht reflektierenden Streifen auf den Spiegel 95 absorbiert. Das Licht der Seiten bilder wird durch die Linse 97 gesammelt und das Bild der Flüssigkeitsoberfläche auf den Schirm 99 über die langsam laufende Spiegeltrommel 98 geworfen.
Auf Grund der Tatsache, dass das auf die Spiegel 95 fallende Licht aus verschiedenen Höhen in der Ebene der Fig. 15 kommt, würde es auch in ver schiedenen Höhen reflektiert werden, wenn ein ebener Spiegel an Stelle der Spiegel 95 verwendet würde.
Dies wird durch die Winkelverschiebung der Spiegel 95 um die Achse 96 berichtigt. Die Wirkung der beiden Spiegelgruppen ist die Umwandlung des ein fallenden Bündels, - das seine grosse (Öffnung in der die Bewegungsrichtung der langsam laufenden Abtastung enthaltenen Ebene be sitzt (das. heisst in ider Ebene der Fig. 1,5), 1n ein Lichtbündel, dessen grosse Öffnung in der jenigen Ebene liegt,
welche die Richtung rechtwinklig zur langsamen Abtastung ent hält (das heisst die Ebene der Fig. 14), denn nur in dieser Ebene kann die grosse Öffnung voll ausgenutzt werden. Eine weitere Zu nahme der Helligkeit ist durch Vereinigung des in Fig. 13 veranschaulichten Vorgehens mit dem Verfahren nach Fig. 14 und 15 er reichbar, da dann eine Lichtquelle Anwen dung finden kann, die in beiden Richtungen gross ist.
Wircl!die aptiGche Anordnung nach Fig.14 und 15 mit einer kleinen Lichtquelle vier- wendet, so kann die Grösse der langsam lau fenden Abtastvorrichtung ausserordentlich verringert werden.
Auf diese Weise wird die Anwendung eines Oszillographen mit sehr kleinem Spiegel ermöglicht, der durch Ströme mit sägezahnartigem Verlauf ange trieben wird, die durch irgend ein bekanntes, durch die Zeilenfrequenz-Synchronisierungs- impulse gesteuertes gippspannungsgerät er zeugt werden können.
Ausser den zahlreichen ohne weiteres erkennbaren Vorteilen besitzt ein derartiger Oszillograph den Vorzug, dass seine Amplitude bei zunehmender, durch den Sender ausgestrahlter Abtastfrequenz kleiner wird oder kleiner gemacht werden kann.
Es wurde bereits dargelegt, dass eine solche Zu nahme eine seitliche Zusammenziehung des empfangenen Bildes ergibt,und auf Grund die ser Abnahme der Amplitude des Oszillogra phen wird eine entsprechende senkrechte Zu- sammenziehung selbsttätig erreicht, so dass das ursprüngliche Bildverhältnis erhalten bleibt.
Im folgendensoll nun ein Pernsebsender beschrieben werden.
Fig. 16 und 17 zeigen im Grundriss bezw. in Seitenansicht einen Fernsehsender für Kinofilm. Eine Lichtquelle 100 beleuchtet einen Schlitz 101, und eine Zylinderlinse 102 erzeugt ein verzerrtes Bild der Lichtquelle in der Flüssigkeit einer Wellenschlitzzelle 103, während die Linsen 104 der Zelle ein Bild des Schlitzes 101 auf den Schirm 107 projizieren. Die Zylinderlinse 108 erzeugt ein Bild der. Flüssigkeit der Zelle auf dem Schlitz 110, während die Zylinderlinse 109 ein Bild der Flüssigkeit und des Bildes der Lichtquelle in dieser auf dem Schlitze 110 erzeugt.
Die sphärische Linse 111 erzeugt ein Bild des Schlitzes 110 auf dem abzutastenden Film 112, der sich in Richtung des Pfeils be wegt.
Eine geeignete Quelle hochfrequenter elektrischer Schwingungen wird mit in irgend einer bekannten Weise erzeugten und mittels des in Fig. 4 veranschaulichten Krei ses geformten Impulsen moduliert; die Mo dulation wird derart durchgeführt, dass sich im Ausgangskreis der Spannungsverlauf nach Fig. 6 ergibt.
Diese Ausgangsenergie wird den Klemmen 106 des Kristalles <B>105</B> zuge führt und infolgedessen in der bereits be schriebenen Weise ein Lichtfleck über den Film 112 in dessen Breitenrichtung hinweg bewegt, um auf diese Weise die schnelle Ab- tastkomponente zu erzeugen; die langsame Abtastkomponente ist durch die Bewegung des Filmes in. der Pfeilrichtüng gegeben.
Das durch den Film hindurchtretende Licht fällt auf die Photozelle 113, die an einen geeig neten Sender 114 angeschlossen ist: Die Grösse des Abtastlichtfleckes und daher die Bildauflösung kann innerhalb weiter Grenzen durch Einstellung der Breite des Schlitzes 110 geregelt werden, welcher die Abmessung des Lichtfleckes in einer Richtung. be grenzt, sowie durch Einregelung des Wider standes 34 in Fig. 4, welcher die Grösse des Lichtfleckes in der andern Richtung be grenzt.
Auch die Abtastfrequenz kann leicht durch Veränderung der Frequenz =des Im- pulsgenerators und der Bewegungsgeschwin digkeit des Filmes geändert werden.
Die langsame Abtastktimponente kann auch durch die Kombination zweier Wellen schlitzzellen anstatt durch, die bei den bis- herigen Ausführungsbeispielen angewendeten mechanischen Mittel erzeugt werden. Eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfah rens ist in Fig. 18 veranschaulicht, welche schematisch einen vollständigen Empfänger darstellt.
Im Wege eines Lichtbündels zwischen einer Lichtquelle 130 und einem Empfangs schirm 146 sind aufeinanderfolgend drei Zel len 131, 133 und 135 angeordnet. Die grössere Abmessung einer jeden Zelle liegt in einer der Ebene des Empfangsschirmes parallelen Ebene; während jedoch die längere Abmes sung der Zelle 131 parallel zur Längsrich tung der auf den Schirm zu- projizierenden Bildzeilen verläuft, sind die längeren Ab messungen der andern Zellen rechtwinklig hierzu gerichtet. Dem Kristall<B>132</B> der ersten Zelle 131 wird über die Klemmen 138 eine lokal erzeugte Hochfrequenz zugeführt, wel che durch die empfangenen Bildströme mo duliert ist.
Durch geeignete Auswahl der Länge der Zelle sind die Komponenten des durch sie hindurchgeführten Lichtes in Über einstimmung mit den Helligkeitswerten einer vollständigen Bildzeile moduliert, so dass die Zelle als Modulatorzelle wirkt. Die Kristalle 135 und 136 der andern Zellen 133 und 1.34 sind gleichfalls mit Hochfrequenzen beauf- schlagt, welche mit den von den Generatoren 139, 140 gelieferten Impulsen moduliert sind, um auf diese Weise die erforderlichen Wellenschlitze zu bilden.
Die Frequenz der der einen Zelle zugeführten Impulse unter scheidet sich von der Frequenz der andern, und zwar sind die beiden Frequenzen so aus gewählt, dass jede der aufeinanderfolgenden Bildzeilen augenblicklich durch zwei zu sammenfallende Wellenschlitze übertragen und auf den Schirm projiziert wird, der Koinzidenzpunkt bewegt sich hierbei schritt- weise über die Länge der Zelle, so dass jede der aufeinanderfolgenden Bildzeilen auf den Schirm unmittelbar unter die vorher gehende Zeile projiziert wird.
Die Wirkung entspricht derjenigen, die erzielt würde, wenn das Licht durch zwei Schlitzverschlüsse hin durchgeführt würde, die sieh in entgegen- gesetzten Richtungen bewegen und je eine voneinander verschiedene Anzahl von paral lelen Schlitzen aufweisen.
Die beschriebenen Linsen müssen in den Weg des Lichtbündels eingeschaltet werden, um ein Bild der einen Zelle auf der nächsten zu erzeugen und die geschlitzten Schirme für die Abblendung der mittleren Bilder müssen zwischen den Zellen in den mit 141, 142 und 1.43 bezeichneten Ebenen eingefügt werden. Ein Paar von Zylinderlinsen 144, 145 wird zur Erzeugung eines Bildes der Zelle 134 auf dem Schirm 146 verwendet, die Linse 144 vergrössert die Abmessungen dieses Bil des in der Richtung rechtwinklig zur Zeichen ebene, während die Linse 145 die Abmes sungen des Bildes in der Richtung parallel zur Zeichenebene herabsetzt.
An den beschriebenen Ausführungsbei spielen sind zahlreiche Abänderungen mög lich. Beispielsweise sind bei allen beschriebe nen Empfängern die als Modulationen einer Trägerwelle empfangenen Fernsehsignale durch Demodulation der Trägerwelle erzielt worden und wurden dann zur Modulation einer lokal erzeugten Hochfrequenzschwin- gung verwendet, bevor sie dem Kristall der Zellen zugeführt wurden. An Stelle dieses Vorgehens ist es möglich, die modulierte Trägerwelle unmittelbar den Kristallen zu zuführen.
In diesem Falle ist es zweckmässig, die Trägerwelle ohne Demodulierung gleich zurichten, bevor sie dem Kristall zugeführt wird, so dass nur die Hälfte der Wellen der Trägerwelle an den Kristall gelangt, um zu vermeiden, dass der Kontrast im Ursprungs bild verloren geht.
Dies kann in irgend einer bekannten Weise bewirkt werden, zum Beispiel durch Verwendung eines Diodengleichrichters, dem eine Triodenbegrenzungsröhre folgt, deren Gitter auf einer solchen Vorspannung gehal ten wird, dass nur diejenigen im Ausgangs kreis der Diode enthaltenen Halbwellen der Trägerwelle dem Kristall zugeführt werden, welche eine grössere Amplitude als diejenigen besitzen, welche einem schwarzen Bildteil entsprechen.