Устройство для электрической телескопии
Класс 21 а 32 АВТОРСКОЕ,. СВИДЕТЕЛЬСТВО. НА ИЗОБРЕТЕНИЕОПИСАНИЕ
J устройства для электрической телескопии.
Р
К авторскому свидетельству B. C. Розена, заявленному 26 октября 1925 года (заяв. свид. № 7597).
0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 января 1933 года.
Предлагаемое изобретение касается устройства для электрической телескопии, снабженного в передатчике мозаичным экраном с фотоэлементами, каждый из которых включен в особую электрическую цепь а в приемнике — мозаичным Экраном с размещенными в каждой из его клеток приспособлениями для п реобразования электрических импульсов в световые.
На чертеже фиг. 1 изображает схему комбинирования в передатчике генераторов электромагнитных колебаний различных частот; фиг. 2 — схему электрических соединений передатчика; фиг. 3— вид спереди устройства для световых воздействий на фотоэлементы; фиг. 4— разрез его по а, Ь фиг. 3; фиг. 5 — схему электрических соединений приемника; фиг. б — схематический разрез камеры с ячейками для лампочек; фиг. 7 — видоизмененный передатчик с вращающимся зеркалом; фи г. 8 — видоизмененный и риемник; фиг. 9 — видоизмененный передатчик, в котором вместо зеркала применена диафрагма со щелью.
Если имеются, например, шесть генераторов электромагнитных колебаний различных частот, то эти генераторы могут служить для одновременной передачи комбинаций различных частот, например, по две частоты, при наличии специальных комбинированных приемников, реагирующих каждый лишь на определенную комбинацию частот. Однако, передача комбинаций должна производиться по известному закону, иллюстрированному на фиг. 1. Последняя представляет квадрат, разбитый на девять меньших квадратиков (клеток) по три в каждом горизонтальном и вертикальном ряду.
Числа по оси абсцисс и оси ординат соответствуют вертикальным и горизонтальным рядам клеток и обозначаютпорядковые номера различных частот электромагнитных колебаний. Каждая клеточка соответствует определенной комбинации из двух частот из числа нанесенных по абсциссе и ординате, как показано надписями в клетках. Комбинации частот одного столбца можно передавать одновременно, но комбинации частот различных столбцов надо передавать, применительно к данному изобретению, периодически последовательно. B противном случае прием не будет соответствовать передаче. Для девяти различных частот, комбинируемых по три, получим двадцать семь комбинаций, из которых пе-редавать одновременно можно лишь, девять комбинаций. Для сорока частот, группируемых по четыре, получим,десять тысяч комбинаций, из которых передавать одновременно можно по тысяче комбинаций.
Изображение проектируется на эк ран 6$, разделенный на определенное количество клеток (на фиг. 2 изображены шестьдесят четыре клетки). В каждой клетке помещено по одному фотоэлементу 66 (для упрощения на чертеже показаны лишь четыре фотоэлемента в клетках 35, 51, 54 и гб.) Фотоэлементы включены между проводниками, расположенными позади экрана, против каждого горизонтального и каждого вертикального рядов клеток (на.чертеже изображена пунктиром лишь часть проводников). Каждый фотоэлемент включен между двумя проводниками, пересекающимися против соответствующей клетки, но не имеющими взаимного электрического соединения. Последовательно с этими проводниками включены большие (порядка нескольких мегом) омичеческие сопротивления 67, 67, 68, 68, б8, присоединенные другими концами к металлическим распределительным шинам 69,69, к которым присоединена батарея элементов 71. Каждый фотоэлемент образует с батареей 71 замкнутую электрическую цепь. При освещении, например, фотоэлемента 66 клетки 51 происходит уменьшение сопротивление фотоэлемента, следствием чего является изменение электрического потенциала в. точках присоединения омических сопротивлений 67, 68 к проводникам (точки 85, 85 ), Эти изменения потенциалов после усиления усилителями 72 и 72 воздействуют на генераторы 75 и 75, Йнологично происходит воздействие изменений потенциала на усилители 73, 73 74 и на генераторы 76, 76, 77. Генераторы начинают генерировать. Достигается это соответствующей регулировкой генераторов, установленных пред-! варительно на границе генерации. Генераторы модулируют колебания передатчиков коротких волн (различной длины)
78 и 78, которые через соответствующие антенны излучают короткие волны, модулированные значительно более длинными волнами ламповых генераторов.
Сказанное применимо ко всем фотоэлементам, которые через соответствующие усилители и генераторы длинных волн различной частоты могут, при освещении соответствующего, фотоэлемента, вызвать соответствующую модуляцию коротких волн„- излучаемых антеннами 83 и 83 .
При одновременном освещении нескольких фотоэлементов эти модуляции накладываются друг на друга. Генераторы 75, 76, 77 и т, д. дают волны различной длины, как и генераторы 751, 76 и т. д. Однако, генераторы 75 и 75 могут давать волны и одинаковой длины, точно так же и генераторы 76 и 76 и т. д. Как указано ранее, одновременно должны производитьрадиопередачу лишь фотоэлементы клеток какого-либо одного ряда. Фотоэлементы клеток различных рядов должны производить радиопередачу периодически последовательно. Это может быть достигнуто посредством коммутатора 88. В последнем имеются восемь неподвижных контактов 95, которых касается своей боковой поверхностью металлический диск 92. В последнем имеются семь распределенных равномерно по окружности одинаковых прорезов 93, заполненных твердым изолирующим веществом, например, бакелитом. Диск с изоляцией гладко обточен и своей цилиндрической поверхностью легко скользит по упорным контактам 95. Ширина неподвижных и вращающихся контактов так соразмерена, что упорные контакты 95 касаются прорезов 93 с изоляцией попеременно. В то время, когда один из упорных контактов изолирован, все остальные соприкасаются с металлической поверхностью диска 92. Последний составляет одно целое с металлическим кольцом 90, которое при вращении диска скользит по неподвижной металлической или угольной щетке 91, соединенной с землей 70.
Упорные контакты 95 соединены посредством металлических пружин 96и металлических прокладок 97 соответственно с обращенными к экрану концами сопротивлений 67, 67 и т. д. На чертеже показано подобное присоединение к точке 85. Для радиопередачи в каждый данный момент может быть использован лишь тот ряд фотоэлементов, который не соединен с землей коммутатором 88.
В этот момент остальные ряды фотоэлементов участвовать в радиопередаче не могут, ибо все они соединены через коммутатор с землей. При вращении диска 92 коммутатора 88 происходит смена действующих рядов фотоэлементов экрана 65, что вызывает попеременную модуляцию коротких волн передатчика 78 : генераторами 75, 76 и т. д. более длинных волн;
I а также постоянную модуляцию передатчика 78, генераторами 75, 76 и т, д. Таков процесс в случае одинакового освещения всех клеток экрана.
При освещении различных клеток экрана соответственно, передаваемому изображению, при .проектировании последнего на экран, процесс усложняется: часть периодически сменяющих друг друга модуляций генераторов 75, 76 и т. д. временами выпадает. Модуляция генераторов 75, 76 и т. д. перестает быть непрерывной, каковой она была бы при равномерном освещении всего экрана.
Вместо коммутатора 88 можно применить устройство, изображенное на фиг. 3 и 4. Широкая замкнутая непрозрачная, лента 116 с прорезами, равными по ширине ширине экрана, а по высоте — стороне клетки, передвигается посредством двух вращающихся валиков 117 и 117 вдоль экрана, будучи расположена близ него. Расстояние одного прореза ленты от другого равно, примерно, высоте экрана. Передвигающийся прорез ленты„ открывает один ряд клеток за другим.
Фотоэлементы открытого в данный мо- мент ряда клеток освещаются соответственно проектируемой на них части изображения и приводят в действие соответствующую комбинацию модулирующих генераторов. йнтенны 99 и 99 приемника (фиг. 5), воспринимают волны, излучаемые антеннами 83 и 83 передатчика. Электромагнитные колебания усиливаются усилителями 100 и NO, выпрямляются ламповыми детекторами 101 и 101 и фильтруются фильтрами 102 и 102 . Фильтры рассчитаны так, что фильтруются модулирующие колебания. Посредством ламп 103 с отрицательным потенциалом на сетке эти колебания действуют на соответствующие реле 108, 108 ит. д., 109, 109 ит.д. Электрические лампы, включенные между горизонтальными и вертикальными проводами (изображенными на чертеже пунктиром) зажигаются соответственно включению реле, так что фотоэлемент какой-либо клетки передающего экрана, подвергшийся освещению, вызывает зажигание лампы соответственно расположенной на экране клетке приемного экрана. При этой воспроизводится конфигурация изображения, тождественная конфигурации передаваемого изображения, дающая глазу, при достаточно быстрой передаче, слитное впечатление изображения. Так же может быть достигнуто дальневидение с воспроизведением движения. Лампочки 114 могут быть помещены в камере с ячейками, соответствующими клеткам экрана. Через отверстия в ячейках, с лицевой стороны экрана, будет . проходить свет зажигаемых ламп (фиг. 6).
Вместо двух передающих антенн 83 и 83 может быть применена только одна антенна, например, антенна 83, при чем в этом случае модулирующие генераторы 75, 76 и т. д. связаны индуктивно, так же как и генераторы 75, 76, 77 и т. д. с генератором коротких волн 78.
В приемном устройстве вместо двух антенн 99 и 99 может быть также одна, например 99, при чем за ламповым детектором Nl следуют, наравне с фильтрами 102, фильтры 102 . В остальном схемы передатчика и приемника прежние.
В случае одновременного излучения одной- антенной передатчика. двух или нескольких волн, которые могут быть в отдельности управляемы, производится соответствующая модуляция каждой волны передатчика в отдельности.
Видоизменение описанного устройства заключается в том, что в передатчике (фиг. 7) имеется лишь один ряд фотоэлементов 66, например, в клетках 1 — 2 — 3 — 4 — 5 — б — 7 — 8 узкого экрана 65, при чем различные полосы передаваемого изображения последовательно проектируются на этот ряд фотоэлементов (на экран 65) одним или нвсколькими вращающимися l50 или качающимися плоскими зеркалами, либо призмами. Изображение, спроектированное каким-либо оптическим аппаратом на матовое плоское стекло 152, помещенное между фокусным и двойным фокусным расстоянием двояковыпуклой стеклянной чечевицы 153, пройдя эту чечевицу и отразившись от плоского зеркала 150, попадает какой-либо своей полосой, в зависимости от положения вращающегося зеркала 150, на ряд фотоэлементов 1 — 2 — 3 — 4 — 5 — б — 7 — 8, помещенный за двойным фокусным расстоянием чечевицы 153. Это расстояние измеряется по двум осям, обозначенным на фиг. 7 пунктиром. Диск 92 переключателя 88, укрепленный на оси 89 вращения зеркала 150, вращается вместе с последним и управляет работой ламповых генераторов 75, соединяя сетки их ламп с .землей, при чем все эти генераторы генерируют, за исключением одного из них, а именно того, сетка лампы которого, соответственно положению зеркала 150, в данный момент не соединена с землей. В остальном действие описываемого передатчика аналогично действию передатчика, изображенного. на фиг. 2. При этом несколько усилителей 72, .73 и т. д. (фиг. 2) заменены одним усилителем 72 . Таким образом, действие передатчика фиг. 7, так же, как,и действие передатчика фиг. 2, основано на срыве колебаний тех или иных генераторов 75 в моменты отсутствия освещенности соответствующих фотоэлементов. Так, например, колебания первого слева на фиг. 7 генератора 75 срываются при отсутствии освещенности фотоэлемента 1. При наличии освещенности, хотя бы одного из фотоэлементов ряда 1 — 2 — 3 — 4 — 5— б — 7 — 8, работают все генераторы 75, поскольку они не выключены переключателем 88.
Вместо срывов колебаний может быть применена модуляция колебаний генераторов 75 усилителями 72, в зависимости от освешенности фотоэлементов.
Генераторы 75 будут в таком случае соответственно модулировать колебания лампового передатчика 73. Это дает возможность передавать отдельные участки изображения соответственно степени их освещенности при наличии соответствующего приемного устройства. Режим усилителя 72 при этом таков, что при наличии хотя бы небольшой освещенности, хотя бы одного фотоэлемента экрана бб, имеет место максимальная амплитуда генерации генераторов 75, при чем дальнейшее возрастание, освещенности фотоэлементов нЕ имеет влияния на усилитель 72, а, следовательно на генерацию генераторов 75 . Вместо одного вращающегося зеркала 150 может быть применена система из нескольких вращающихся зеркал, Устройство механизма движущего зеркала может быть таково, что зеркало совершает не вращательное, а качателъное движение, при чем качание зеркала 150 согласовано с действием переключателя 88.
Вместо зеркала могут качаться или вращаться одна или несколько призм, также отбрасывая различные полосы передаваемого изображения на узкий экран 65 фотоэлементов бб. Приемное устройство (фиг. 8), соответствующее передатчикам по фиг. 2 и 7, отличается от приемного устройства по фиг. 5 тем, что в нем имеются устройства для приема электромагнитных колебаний комбинированной,частоты. Между горизонтальными и вертикальными проводами рядов клеток экрана б5, показанными на чертеже пунктиром, вместо лампочек 114 (фиг. 5) включены, сответственно клет- кам экрана, сопротивления 125 и конденсаторы l25, при чем сопротивления шунтируют конденсаторы. Электростатическое поле каждого из конденсаторов 125, появляющееся при приеме волн соответствующих комбинаций частот, служит для отклонения соответствующего пучка катодных лучей, например, Брауновской трубки, который при этом, проходя через отверстия 120 ячеек 119 (фиг. б), падает либо на флуоресцирующий экран либо на фотографическую пластинку (не показанные на чертеже). При отсутствии этектростатического поля в конденсаторе направление соответствующего катодного пучка таково, что путь его прохождения преграждается передней стенкой ячейке 119.
Может быть также применена ртутная лампа, при чем обкладки соответствующ го конденсатора впаяны внутрь лампы. Электростатическое поле конденсатора модулирует свечение лампы, которое проектируется на экране. Могут быть применены Гейслеровы трубки, включенные вместо конденсаторов 125, а также какие-либо другие светяшиеся индикаторы тока или напряжения. Катодный пучок может также отклоняться электромагнитным полем. В этом случае конденсатор 125 заменяется парой электромагнитов, между полюсами которых проходит пучок катодных лучей, при чем направление последнего управляется магнитным полем соответствующей пары электромагнитов.
В видоизмененном передатчике киноленты (фиг. 9) вместо двух антенн применены несколько антенн, что могло бы быть также применено к передатчикам (фиг. 2 и 7). Кроме того, в передатчике (фиг. 9) вместо механического переключателя 88 применен фотоэлектрический переключатель 146. Этот же переключатель мог бы быть также применен к передатчикам, изображенным на фиг. 2. и 7 - и, наоборот, механический переключатель 88 (фиг. 2) мог бы быть применен к передатчику, изображенному на фи 9. Фотоэлектрический иереключатель служит для попеременного .освещения фотоэлементов 126, 127, 128, 129, при чем при изменении освещенности фотоэлемента 126 изменяется потенциал точки 130; при изменении освещенности фотоэлемента 127.изменяется потенциал точки 131 и т. д. Поочередное изменение потенциалов точек 129, 130, 131, 132 при посредстве соответствующих усилителей постоянного тока 139, 140, 141, 142 служит для периодического поочередного возобновления генерации одного из ламповых генераторов 135, 136, 137, 138 I
Ь случае соответствующей регулировки, их режима.
Таким образом, в каждый данный момент генерирует лишь один из этих генераторов. Фотоэлектрический переключатель может быть также таков, что последовательно не освещается то один, i то другой из фотоэлементов 126, 127, 128, 129. В таком случае регулировка ламповых генераторов 135, 136, 137, 138 должна быть такова, что генерирует, лишь тот из них, который не подвергсч, действию соответствующего усилителя (одного из усилителей 139, 140, 141, 142.
Кинолента 145 передвигается, по мере вращения ротора 147 фотоэлектрического переключателя 146, по бараба- l ну 148 с зубцами, имеющему с рото- l ром И7 общую ось 149 . Лента И5 про- i ходит перед горизонтальной щелью И4 экрана ИЗ (щель симметрична относительно оси симметрии чечевицы 153 и перпендикулярна к оси), передвигаясь вертикально в части, противостоящей щели 144 между фокусным и двойным фокусным расстоянием чечевицы 153.
Части передатчика так соразмерены, что полный цикл изменения освещенности фотоэлементов 126, 127, 128, 129 соответствует передвижению одного снимка киноленты перед щелью. Число антенн соответствующего приемного устройства должно равняться числу антенн передатчика.
В передатчике (фиг . 5) может быть применен как способ срыва колебаний генераторов, так и принцип модуляции колебаний, подобно сказанному применительно к передатчикам фиг. 2 и 7. Во всех описанных устройствах передатчика несколько антенн можно заменить одной антенной, излучающей одну или несколько волн. Йнтенны передатчика должны быть взаимно экранированы известными в радиотехнике способами.
Предмет из о 6 ретени я.
1. Устройство для электрической телескопии, снабженное в передатчике мозаичным экраном с фотоэлементами, каждый из которых включен в особую электрическую цепь, а в приемнике— мозаичным экраном с размещенными в каждой из его клеток приспособлениями для преобразования электрических импульсов в световые, отличающееся тем, что для передачи электрических импульсов, полученных от одной полосы изображения, применены: а) в передатчике— управляемые через усилители 72, 73, 74.... электрическими импульсами в цепи фотоэлементов катодные генераторы 75, 76, 77.... длинных волк, модулирующие колебания одного или нескольких генераторов коротких волн 78, 78 ..., в свою очередь соединенных с антенной, и б) в приемнике — ряд резонирующих цепей 102, настроеных на частоты, равные частотам генераторов 75, 76, 77, и связанных через усилители с реле 108, 108 ..., приводящими в ! действие приспособления, преобразующие электрические колебания в световые сигналы (фиг. 1 и 5).
2. Форма выполнения устройства по и, 1, отличающаяся тем, что цепь каждого из фотоэлементов передатчика составлена из общего источника тока 71, общих шин 69 и 69, отдельного для каждого из горизонтальных рядов фотоэлементов сопротивления 67, 67 ... каковые сопротивления 67, б7 соединены с коммутатором 88, замыкающим накоротко через землю цепи всех рядов фотоэлементов экрана, кроме одного, для осуществления последовательной пе- редачи изображения (фиг. 2 и 5).
3. Видоизменение устройства поп.п. 1 и 2, отличаюицееся тем, что впередатчике применен лишь один ряд фотоэлементов, на который изображение проек-, тируется вращающимися или качающи- мися зеркалами, при чем насаженный на одной оси с проектирующими зеркалами коммутатор предназначен, вместо замыкания накоротко сопротивлений, для замыкания накоротко цепей отдельных генераторов.
4. Видоизменение устройства го п.п. 1 и 3, отличающееся применением в передатчике, вместо зеркала 150, неподвижной диафрагмы 143 (фиг. 9) со-. щелью 144, перед которой расположено. изображение, нанесенное на прозрачную ленту, передвижение каковой производится синхронно с вращением коммутатора (фиг. 9).
5. При устройстве по п.п, 1 — 4 применение фотоэлектрического переключателя для коммутирования в передатч и ке це пей гене ра торо в. б. При устройстве по п.п. 1 — 5 применение для приема комбинированных катодных реле.
